JPH02174288A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH02174288A JPH02174288A JP33045688A JP33045688A JPH02174288A JP H02174288 A JPH02174288 A JP H02174288A JP 33045688 A JP33045688 A JP 33045688A JP 33045688 A JP33045688 A JP 33045688A JP H02174288 A JPH02174288 A JP H02174288A
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- Japan
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
ファブリペロ−型半導体レーザレーザに関し、機械的振
動、光軸のズレ等によるモーダル雑音の発生を阻止する
ことを目的とし、 半導体層の両端で光が反射されて発振が行われるファブ
リペロ−型半導体レーザにおいて、光を反射する前記半
導体層の両端に誘電体膜を設け、前記半導体層両端の光
の反射率の積をｌＸｌ０−”以下にせしめることを含み
構成する。
動、光軸のズレ等によるモーダル雑音の発生を阻止する
ことを目的とし、 半導体層の両端で光が反射されて発振が行われるファブ
リペロ−型半導体レーザにおいて、光を反射する前記半
導体層の両端に誘電体膜を設け、前記半導体層両端の光
の反射率の積をｌＸｌ０−”以下にせしめることを含み
構成する。
本発明は、半導体レーザに関し、より詳しくは、ファブ
リペロー型半導体レーザを使用する半導体レーザに関す
る。
リペロー型半導体レーザを使用する半導体レーザに関す
る。
〔従来の技術］
ファブリペロ−型の半導体レーザは、結晶の臂開面を光
共振器の反射面としてそのまま使用して、いるために、
反射率が高くて共振器の選択比は良好であり、低容量の
光通信の分野において広く使用される。
共振器の反射面としてそのまま使用して、いるために、
反射率が高くて共振器の選択比は良好であり、低容量の
光通信の分野において広く使用される。
しかし、ファブリペロー型の半導体レーザは、発振スペ
クトルの半値幅が２〜３ｎｍ以下と狭いため、この半導
体レーザから出た光は、光伝送路を構成する光フアイバ
ー内で光干渉性が高くなり、空間的に光強度が変動し易
くなる。
クトルの半値幅が２〜３ｎｍ以下と狭いため、この半導
体レーザから出た光は、光伝送路を構成する光フアイバ
ー内で光干渉性が高くなり、空間的に光強度が変動し易
くなる。
このために、光ファイバーに機械的な振動が加わったり
、コネクタ等の接続部に光軸のズレが生じた場合等に、
光強度が時間的にゆらいでモーダル雑音が発生し、光情
報に誤りが生じ易くなるといった問題がある。
、コネクタ等の接続部に光軸のズレが生じた場合等に、
光強度が時間的にゆらいでモーダル雑音が発生し、光情
報に誤りが生じ易くなるといった問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、機械的振動、光軸のズレ等によるモーダル雑音の発
生を阻止できる半導体レーザを提供することを目的とす
る。
て、機械的振動、光軸のズレ等によるモーダル雑音の発
生を阻止できる半導体レーザを提供することを目的とす
る。
上記した課題は、半導体層の両端で光が反射されて発振
が行われるファブリペロ−型半導体レーザにおいて、光
を反射する前記半導体層の両端に誘電体膜を設け、前記
半導体層両端の光の反射率の積をｌＸｌ０−”以下にせ
しめることを特徴とする半導体レーザにより解決する。
が行われるファブリペロ−型半導体レーザにおいて、光
を反射する前記半導体層の両端に誘電体膜を設け、前記
半導体層両端の光の反射率の積をｌＸｌ０−”以下にせ
しめることを特徴とする半導体レーザにより解決する。
本発明において、半導体レーザの電極に電流を流すと、
その活性層内で閉じ込められた光波が半導体レーザ両端
の反射面を往復して増幅される。
その活性層内で閉じ込められた光波が半導体レーザ両端
の反射面を往復して増幅される。
二の状態において、半導体レーザの両端に設けた２つの
絶縁膜の反射率の積をＩＸＩ（Ｉ”よりも小さな値にし
ているため、半導体レーザにおけるファブリペロ−共振
器の選択性が低下して発振するモード数が増加し、第２
図に示す光スペクトルの半値幅Δλが広がることになる
。
絶縁膜の反射率の積をＩＸＩ（Ｉ”よりも小さな値にし
ているため、半導体レーザにおけるファブリペロ−共振
器の選択性が低下して発振するモード数が増加し、第２
図に示す光スペクトルの半値幅Δλが広がることになる
。
第３図は、半導体レーザの光出力Ｐ０を３ ｄ（ＣＷ）
とした場合の発振スペクトルの半値幅Δλと反射率の積
との関係を実験的に求めた特性図で、反射率の積を２Ｘ
１０−”程度の値よりも小さくするにしたがい、発振ス
ペクトルの半値幅が増加することが明らかになった。
とした場合の発振スペクトルの半値幅Δλと反射率の積
との関係を実験的に求めた特性図で、反射率の積を２Ｘ
１０−”程度の値よりも小さくするにしたがい、発振ス
ペクトルの半値幅が増加することが明らかになった。
したがって、２つの絶縁膜の反射重積を１×１０−”よ
りも小さな値にして半導体レーザを発振させると、光フ
ァイバーに出力したレーザ光は、モード数が増加してい
るために光フアイバー内におけるモード間の干渉性が弱
まり、空間的に光強度が変動し難くなる。
りも小さな値にして半導体レーザを発振させると、光フ
ァイバーに出力したレーザ光は、モード数が増加してい
るために光フアイバー内におけるモード間の干渉性が弱
まり、空間的に光強度が変動し難くなる。
このために、光ファイバーに生じる機械的な振動や、光
軸のズレ等によるモーダル雑音が低下することになる。
軸のズレ等によるモーダル雑音が低下することになる。
以下に、本発明の詳細を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す光半導体素子の断面
図であって、図中符号１は、クラッド層２、活性Ｊ！ｉ
ｉ３、クラッド層４を半導体基板５の上に順に積層して
構成されたファブリペロ−型半導体レーザで、その端面
の一方には、窒化シリコン（ＳｉＮ）よりなる低反射率
１１１６が１７００人程度０厚さに形成され、また、他
方には、膜ｒ￥２２００人の二酸化シリコン（Ｓｉｆｔ
）層７とＷ１８Ｏ４９人のアモルファス・シリコン（ａ
−３ｉ）層８とを交互に２層ずつ積層してなる高反射率
Ｂ９が形成されている。
図であって、図中符号１は、クラッド層２、活性Ｊ！ｉ
ｉ３、クラッド層４を半導体基板５の上に順に積層して
構成されたファブリペロ−型半導体レーザで、その端面
の一方には、窒化シリコン（ＳｉＮ）よりなる低反射率
１１１６が１７００人程度０厚さに形成され、また、他
方には、膜ｒ￥２２００人の二酸化シリコン（Ｓｉｆｔ
）層７とＷ１８Ｏ４９人のアモルファス・シリコン（ａ
−３ｉ）層８とを交互に２層ずつ積層してなる高反射率
Ｂ９が形成されている。
この場合、低反射率膜６の反射率Ｒｆは１０弓であり、
また、高反射率膜９の反射率Ｒ７は０．８となり、従っ
てＲ１とＲ，の積がＩＸＩ（１”よりも小さな値となる
ように構成されている。
また、高反射率膜９の反射率Ｒ７は０．８となり、従っ
てＲ１とＲ，の積がＩＸＩ（１”よりも小さな値となる
ように構成されている。
なお、図中符号１０は半導体レーザｌのキャップ層、１
１は、半導体レーザｌの上下面に形成した１対の電極、
１２は、半導体レーザ１の出力端に接続される光ファイ
バーを示している。
１は、半導体レーザｌの上下面に形成した１対の電極、
１２は、半導体レーザ１の出力端に接続される光ファイ
バーを示している。
上記した実施例において、ＩｎＧａＡｓＰにより活性Ｎ
３を、ＩｎＰによりクラッド層２．４を形成した長波長
の半導体レーザ１を用い、その電極１１に電流を流すと
、活性層３およびクラッド層２．４内で閉じ込められた
光波が半導体レーザ１両端の反射面を往復して増幅され
る。
３を、ＩｎＰによりクラッド層２．４を形成した長波長
の半導体レーザ１を用い、その電極１１に電流を流すと
、活性層３およびクラッド層２．４内で閉じ込められた
光波が半導体レーザ１両端の反射面を往復して増幅され
る。
この状態において、低反射率膜６の反射率Ｒ。
と高反射率膜９の反射率Ｒ１との積Ｒｒ’Ｒ，をＩ Ｘ
１０−’よりも小さな値にしているため、半導体レー
ザのファブリペロ−共振器の選択性が低下して発振する
モード数が増加し、第２図に示す光スペクトルの半値幅
Δλが広がることになる。
１０−’よりも小さな値にしているため、半導体レー
ザのファブリペロ−共振器の選択性が低下して発振する
モード数が増加し、第２図に示す光スペクトルの半値幅
Δλが広がることになる。
第３図は、半導体レーザ１の光出力Ｐ０を３ｍＷ（Ｃ１
ｌ）とした場合の発振スペクトルの半値幅Δλと反射率
の積Ｒ，−ＲＦとの関係を実験的に求めた特性図で、Ｒ
１・Ｒ，を２Ｘ１０−”程度の値よりも小さくするにし
たがい、発振スペクトルの半値幅が増加することが明ら
かになった。
ｌ）とした場合の発振スペクトルの半値幅Δλと反射率
の積Ｒ，−ＲＦとの関係を実験的に求めた特性図で、Ｒ
１・Ｒ，を２Ｘ１０−”程度の値よりも小さくするにし
たがい、発振スペクトルの半値幅が増加することが明ら
かになった。
従って、反射率の積Ｒｆ−Ｒ，を１×１０−冨よりも小
さな値にして半導体レーザｌを発振させると、その一端
の低反射率膜６を透過して光ファイバー１２に出力した
レーザ光は、モード数が増加しているために光フアイバ
ー１２内におけるモード間の干渉性が弱まり、空間的に
光強度が変動し難くなる。
さな値にして半導体レーザｌを発振させると、その一端
の低反射率膜６を透過して光ファイバー１２に出力した
レーザ光は、モード数が増加しているために光フアイバ
ー１２内におけるモード間の干渉性が弱まり、空間的に
光強度が変動し難くなる。
このために、光ファイバー１２に生じる機械的な振動や
、図示しないコネクタ等の接続部に発生する光軸のズレ
等によるモーダル雑音を低下することが可能になる。
、図示しないコネクタ等の接続部に発生する光軸のズレ
等によるモーダル雑音を低下することが可能になる。
なお、上記した実施例では低反射率１１！６をＳｉＮに
より形成し、高反射率膜９をＳｉｎｇ、ａ−５ｉにより
形成したが、その他の＄９！； 縁膜を使用することも
できる。
より形成し、高反射率膜９をＳｉｎｇ、ａ−５ｉにより
形成したが、その他の＄９！； 縁膜を使用することも
できる。
また、上記した高反射率膜９を４層構造にしたが、暦数
はこれに限られるものではない。
はこれに限られるものではない。
以上述べたように本発明によれば、ファブリペロ−型半
導体レーザの両端面に絶縁体膜を付けるとともに、その
絶縁膜の反射率をｌＸｌ０−”以下としたので、発振ス
ペクトルの半値幅が広がってモーダル雑音を低下するこ
とができ、光通信の伝送特性を向上することができる。
導体レーザの両端面に絶縁体膜を付けるとともに、その
絶縁膜の反射率をｌＸｌ０−”以下としたので、発振ス
ペクトルの半値幅が広がってモーダル雑音を低下するこ
とができ、光通信の伝送特性を向上することができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す装置の断面図、
第２図は、半導体レーザの光スペクトルを表す波形図、
第３図は、本発明の一実施例装置を用いて測定した反射
率の積と半値幅との関係を示す特性図である。 （符号の説明） １・・・半導体レーザ、 ２・・・クラッド層、 ３・・・活性層、 ４・・・クラッド層、 ５・・・半導体基板、 ６・・・低反射率膜、 ７・・・５ｔｏＪ、 ５−ａ−８ｉＦＬ ９・・・高反射率膜。
率の積と半値幅との関係を示す特性図である。 （符号の説明） １・・・半導体レーザ、 ２・・・クラッド層、 ３・・・活性層、 ４・・・クラッド層、 ５・・・半導体基板、 ６・・・低反射率膜、 ７・・・５ｔｏＪ、 ５−ａ−８ｉＦＬ ９・・・高反射率膜。
Claims (1)
- 半導体層の両端で光が反射されて発振が行われるファブ
リペロー型半導体レーザにおいて、光を反射する前記半
導体層の両端に誘電体膜を設け、前記半導体層両端の光
の反射率の積を１×１０＾−＾２以下にせしめることを
特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33045688A JPH02174288A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33045688A JPH02174288A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02174288A true JPH02174288A (ja) | 1990-07-05 |
Family
ID=18232820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33045688A Pending JPH02174288A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02174288A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7505487B2 (en) | 2003-04-23 | 2009-03-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser oscillator including phosphorescent material |
| JP2010525922A (ja) * | 2007-05-08 | 2010-07-29 | ユニヴァーシティ オブ ワシントン | 複数の内視鏡システムでのフィルタリング処理による画像取得の改善 |
| US7812520B2 (en) | 2003-07-01 | 2010-10-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Full color display based on organic light-emitting device |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP33045688A patent/JPH02174288A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7505487B2 (en) | 2003-04-23 | 2009-03-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser oscillator including phosphorescent material |
| US7812520B2 (en) | 2003-07-01 | 2010-10-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Full color display based on organic light-emitting device |
| JP2010525922A (ja) * | 2007-05-08 | 2010-07-29 | ユニヴァーシティ オブ ワシントン | 複数の内視鏡システムでのフィルタリング処理による画像取得の改善 |
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