JPH0231485A - 位相同期型半導体レーザアレイ及びその製造方法 - Google Patents
位相同期型半導体レーザアレイ及びその製造方法Info
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- JPH0231485A JPH0231485A JP18213788A JP18213788A JPH0231485A JP H0231485 A JPH0231485 A JP H0231485A JP 18213788 A JP18213788 A JP 18213788A JP 18213788 A JP18213788 A JP 18213788A JP H0231485 A JPH0231485 A JP H0231485A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1028—Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
- H01S5/1032—Coupling to elements comprising an optical axis that is not aligned with the optical axis of the active region
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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】
（産業上の利用分野）
この発明は、位相同期型半導体レーザアレイ及びその製
造方法に間するもので、特に高出力まで０°位相モード
で発振する位相同期型半導体レーザアレイ及びその製造
方法に関するものである。
造方法に間するもので、特に高出力まで０°位相モード
で発振する位相同期型半導体レーザアレイ及びその製造
方法に関するものである。
（従来の技術）
複数の光導波路を有する位相同期型半導体レーザアレイ
は、単一の光導波路を有した半導体レーザの最大光出力
の上限を越える大出力の半導体レーザを製作したいとい
う要望から考え出されたものである。しかし、この種の
半導体レーザアレイは、えてして、１８０°位相モード
の発振利得が高くなり易くこのため通常１８０°位相モ
ードで発振してしまう。従って、遠視野像は多峰性にな
り易く、半導体レーザの多くの応用分野で要求される単
ＩＩ性遠視野像を得ることが、単一の先導波路を有する
半導体レーザに比べ格段に難しい。
は、単一の光導波路を有した半導体レーザの最大光出力
の上限を越える大出力の半導体レーザを製作したいとい
う要望から考え出されたものである。しかし、この種の
半導体レーザアレイは、えてして、１８０°位相モード
の発振利得が高くなり易くこのため通常１８０°位相モ
ードで発振してしまう。従って、遠視野像は多峰性にな
り易く、半導体レーザの多くの応用分野で要求される単
ＩＩ性遠視野像を得ることが、単一の先導波路を有する
半導体レーザに比べ格段に難しい。
このような位相同期型半導体レーザアレイをＯ°°相モ
ードで安定１こ発振させるための従来技術としては、例
えば文献（電子通信学会研究会誌０ＱＥ８６〜６４ ｐ
ｐ、２５〜３０）に開示されているようなものがあった
。この文献には、１８０゛位相モードをカットオフする
ような屈折率差を光導波路とクラッド層との間につけた
ものや、クラッド層の厚みを光導波路（ストライプ）の
右側と左側とで異らせ屈折率分布を左右非対称にしたも
のが示されている。
ードで安定１こ発振させるための従来技術としては、例
えば文献（電子通信学会研究会誌０ＱＥ８６〜６４ ｐ
ｐ、２５〜３０）に開示されているようなものがあった
。この文献には、１８０゛位相モードをカットオフする
ような屈折率差を光導波路とクラッド層との間につけた
ものや、クラッド層の厚みを光導波路（ストライプ）の
右側と左側とで異らせ屈折率分布を左右非対称にしたも
のが示されている。
また、既に説明したように一般的な位相同期型半導体レ
ーザアレイでは、１８０゛位相モードが最も高い利得を
有することが多くＯ°°相モードの利得をわずかにうわ
まわっている。そこで、光導波路をＹ字型に交差させ、
１８０°モードを抑制することにより選択的に○°位位
相モー８振振行わせるものもあった。
ーザアレイでは、１８０゛位相モードが最も高い利得を
有することが多くＯ°°相モードの利得をわずかにうわ
まわっている。そこで、光導波路をＹ字型に交差させ、
１８０°モードを抑制することにより選択的に○°位位
相モー８振振行わせるものもあった。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、最高次モード（１８０”位相モード）を
カットオフする方法は、がなりの高精度のバターニング
（前述の文献によればＯ，Ｉｕｍオーダーの像線加工）
が必要になり問題が多い。ざらにこの最高次モードをカ
ットオフする方法は、屈折率分布の設計にも一様性が要
求されるが、屈折率分布が光出力の増加に伴い変化する
ことを考えると、高出力を得ようとする目的にはそぐわ
ない。
カットオフする方法は、がなりの高精度のバターニング
（前述の文献によればＯ，Ｉｕｍオーダーの像線加工）
が必要になり問題が多い。ざらにこの最高次モードをカ
ットオフする方法は、屈折率分布の設計にも一様性が要
求されるが、屈折率分布が光出力の増加に伴い変化する
ことを考えると、高出力を得ようとする目的にはそぐわ
ない。
また、クラ・ンド層の厚みを変えることにより屈折率分
布をストライプの左右で非対称にする方法は、その作製
方法が難しく、よって多数のストライプを有するレーザ
アレイ（こは適用出来ないという問題点があった。
布をストライプの左右で非対称にする方法は、その作製
方法が難しく、よって多数のストライプを有するレーザ
アレイ（こは適用出来ないという問題点があった。
また、光導波路をＹ字型に交差させて１８０゛位相モー
ドを打ち消す方法はＹ字型の分岐点における分岐ロスが
問題となったり、各導波路をある条件のもとてＹ字に交
差させなければならないことから各導波路の間隔を設計
する際の自由度が少なくなるという問題点があった。
ドを打ち消す方法はＹ字型の分岐点における分岐ロスが
問題となったり、各導波路をある条件のもとてＹ字に交
差させなければならないことから各導波路の間隔を設計
する際の自由度が少なくなるという問題点があった。
この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、従
ってこの発明の目的は上述した問題点を解決し、高出力
まで０°位相モードで発振する位相同期型半導体レーザ
アレイ及びその製造方法を提供することにある。
ってこの発明の目的は上述した問題点を解決し、高出力
まで０°位相モードで発振する位相同期型半導体レーザ
アレイ及びその製造方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
この目的の達成を図るため、この出願の第一の発明によ
れば、複数の先導波路を有する位相同期型半導体レーザ
アレイにおいて、 各先導波路の一部に１８０゛位相モードの発振利得を減
少させがつＯ°°相モードの発振利得を増加させるよう
な高結合犠域を具えて成ることを特徴とする。
れば、複数の先導波路を有する位相同期型半導体レーザ
アレイにおいて、 各先導波路の一部に１８０゛位相モードの発振利得を減
少させがつＯ°°相モードの発振利得を増加させるよう
な高結合犠域を具えて成ることを特徴とする。
また、この出願の第二発明である、複数の先導波路を具
え各光導波路の一部には１８０゛位相モードの発振利得
を減少させかつ０°位相モードの発振利得を増加させる
ような高結合領域が設けられている位相同期型半導体レ
ーザアレイを製造する方法によれば、 活性層とクラッド層を介して接するが又は直接槽する多
重量子井戸構造の半導体層を形成する工程と、 この半導体層の、この発明の位相同期型半導体レーザア
レイの光導波路数に対応するそれぞれがストライプ状で
然もストライプ幅が少なくとも一部幅広となる各領域以
外の領Ｖｉ（こ不純物を導入しこの領域を無秩序化する
工程と を含むことを特徴とする。
え各光導波路の一部には１８０゛位相モードの発振利得
を減少させかつ０°位相モードの発振利得を増加させる
ような高結合領域が設けられている位相同期型半導体レ
ーザアレイを製造する方法によれば、 活性層とクラッド層を介して接するが又は直接槽する多
重量子井戸構造の半導体層を形成する工程と、 この半導体層の、この発明の位相同期型半導体レーザア
レイの光導波路数に対応するそれぞれがストライプ状で
然もストライプ幅が少なくとも一部幅広となる各領域以
外の領Ｖｉ（こ不純物を導入しこの領域を無秩序化する
工程と を含むことを特徴とする。
（作用）
この発明の位相同期型半導体レーザによれば、隣接する
先導波路間の結合効率が高結合領域において増加しざら
に１８０゛位相モードは互いにうち消しあい０゛モード
は互いに強め合うようになるので、相対的に１８０゛位
相モードの利得が減少しＯ°°相モードの利得が増大す
るようになる。
先導波路間の結合効率が高結合領域において増加しざら
に１８０゛位相モードは互いにうち消しあい０゛モード
は互いに強め合うようになるので、相対的に１８０゛位
相モードの利得が減少しＯ°°相モードの利得が増大す
るようになる。
また、この発明の位相同期型半導体レーザの製造方法に
よれば、多重量子井戸構造の半導体層の無秩序化した部
分がレーザアレイにおける各先導波路を分離する領域と
なり、無秩序化しなかった部分は活性層と共に先導波路
を構成する領域になる。ざらに無秩序化しなかった部分
の幅広の部分は、ｌｌＩ接する先導波路に他の部分より
も隣接するので高結合領域となる。このようにこの発明
の製造方法によれば、各先導波路と各光導波路の高結合
領域とを容易に形成出来る。
よれば、多重量子井戸構造の半導体層の無秩序化した部
分がレーザアレイにおける各先導波路を分離する領域と
なり、無秩序化しなかった部分は活性層と共に先導波路
を構成する領域になる。ざらに無秩序化しなかった部分
の幅広の部分は、ｌｌＩ接する先導波路に他の部分より
も隣接するので高結合領域となる。このようにこの発明
の製造方法によれば、各先導波路と各光導波路の高結合
領域とを容易に形成出来る。
（実施例）
以下、図面を参照しかつＡＩｌ ＧａＡｓ／ＧａＡｓ系
の位相同期型半導体レーザアレイ（以下、レーザアレイ
と略称することもある）にこの発明を適用した例により
その構造の実施例と、このレーザアレイの製造方法の実
施例とにつきそれぞれ説明する。なお、説明に用いる各
図はこの発明が理解出来る程度に概略的に示しであるに
すぎず、従って、各構成成分の寸法、形状等はこの図示
例のみに限定されるものではないことは理解されたい。
の位相同期型半導体レーザアレイ（以下、レーザアレイ
と略称することもある）にこの発明を適用した例により
その構造の実施例と、このレーザアレイの製造方法の実
施例とにつきそれぞれ説明する。なお、説明に用いる各
図はこの発明が理解出来る程度に概略的に示しであるに
すぎず、従って、各構成成分の寸法、形状等はこの図示
例のみに限定されるものではないことは理解されたい。
レー ゛ し ゛告舌
第１図（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例のレーザアレイの説
明に供する図であり、第１図（Ａ）はレーザアレイを一
方の端面側から見て示した側面図、第１図（Ｂ）はこの
レーザアレイを第１図（Ａ）にＱで示した方向から見で
示した平面図である。なお以下の説明をｎ型ＧａＡｓ基
板を用いた例により行う。しかし、このレーザアレイは
この基板及びこの基板上に形成される各層の導電型を反
対にした場合でも同様な効果が得られる。
明に供する図であり、第１図（Ａ）はレーザアレイを一
方の端面側から見て示した側面図、第１図（Ｂ）はこの
レーザアレイを第１図（Ａ）にＱで示した方向から見で
示した平面図である。なお以下の説明をｎ型ＧａＡｓ基
板を用いた例により行う。しかし、このレーザアレイは
この基板及びこの基板上に形成される各層の導電型を反
対にした場合でも同様な効果が得られる。
この実施例のレーザアレイは、第１図（Ａ）に示す如く
、ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、ｎ型／１１０．５Ｇａｏ
、 ｓＡｓクラッド層１３（以下、第一クラッド層１３
と略称することもある）と、活性層１５と、ｐ型Ａ９゜
２５Ｇａｏ、 ？５ＡＳクラッド層１７（以下、第二ク
ラッド層１７と略称する）と、ｐ型のＡ’ｌ ｏ、 ５
Ｇａｏ、 ｓＡｓ／ ＧａＡｓ多重量子井戸構造の半導
体層１９ａ及びｎ型ＡＱ。、２５Ｇａａ、 ７５ＡＳク
ラッド層１９ｂ（斜線部）から成る半導体層１９（詳細
は後述する。）と、ｐ型Ａ’ｎｏ、。
、ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、ｎ型／１１０．５Ｇａｏ
、 ｓＡｓクラッド層１３（以下、第一クラッド層１３
と略称することもある）と、活性層１５と、ｐ型Ａ９゜
２５Ｇａｏ、 ？５ＡＳクラッド層１７（以下、第二ク
ラッド層１７と略称する）と、ｐ型のＡ’ｌ ｏ、 ５
Ｇａｏ、 ｓＡｓ／ ＧａＡｓ多重量子井戸構造の半導
体層１９ａ及びｎ型ＡＱ。、２５Ｇａａ、 ７５ＡＳク
ラッド層１９ｂ（斜線部）から成る半導体層１９（詳細
は後述する。）と、ｐ型Ａ’ｎｏ、。
Ｇａｏ、 ｓＡｓクラッド層２１と、ｐ＋型ＧａＡｓコ
ンタクト層２３とをこの順で具えている。さらに、ｎ型
ＧａＡｓ基板１１の下側にはｎ型電極２５を、ｐ中型Ｇ
ａＡｓコシタクト層２３上にはｐ型電極をそれぞれ具え
ている。
ンタクト層２３とをこの順で具えている。さらに、ｎ型
ＧａＡｓ基板１１の下側にはｎ型電極２５を、ｐ中型Ｇ
ａＡｓコシタクト層２３上にはｐ型電極をそれぞれ具え
ている。
ここで上述の半導体層１９の構造につき詳細に説明する
。この半導体層１９は、第１図（８）に示す如く、それ
ぞれがストライプ状であってかつストライプの一部がこ
の場合２箇所（図中１９ｃ、＋９ｄで示す部分）が幅広
となっており互いが並行である７つのｐ型Ａ’ｉ ｏ、
５Ｇａｏ、 ！ＩＡｓ／ ＧａＡｓ多重量子井戸構造
の半導体層１９ａと、これら半導体層１９ａ間のｎ型Ａ
λ。、 ｚｓＧａｏ、 ７５ＡＳクラット層＋９ｂとで
構成されている。なお、詳細は後の「製造方法の説明」
の項で説明するが、このｎ型Ａ’ｌｏ、 ｚ５Ｇａｏ、
７Ｊｓクラッド層＋９ｂは、もともとはｐ型Ａ’ｌａ
、 ｓ Ｇａｏ、 ｓＡｓ ／ ＧａＡｓ多重量子井戸
構造の半導体層であったものにｎ型不純物を導入しこの
領域を無秩序化することで得たものである。勿論この方
法以外の方法で得ても良い。
。この半導体層１９は、第１図（８）に示す如く、それ
ぞれがストライプ状であってかつストライプの一部がこ
の場合２箇所（図中１９ｃ、＋９ｄで示す部分）が幅広
となっており互いが並行である７つのｐ型Ａ’ｉ ｏ、
５Ｇａｏ、 ！ＩＡｓ／ ＧａＡｓ多重量子井戸構造
の半導体層１９ａと、これら半導体層１９ａ間のｎ型Ａ
λ。、 ｚｓＧａｏ、 ７５ＡＳクラット層＋９ｂとで
構成されている。なお、詳細は後の「製造方法の説明」
の項で説明するが、このｎ型Ａ’ｌｏ、 ｚ５Ｇａｏ、
７Ｊｓクラッド層＋９ｂは、もともとはｐ型Ａ’ｌａ
、 ｓ Ｇａｏ、 ｓＡｓ ／ ＧａＡｓ多重量子井戸
構造の半導体層であったものにｎ型不純物を導入しこの
領域を無秩序化することで得たものである。勿論この方
法以外の方法で得ても良い。
このような半導体層１９に対し活性層１５で生じた光は
、第二クラッド層１７ヲ経て無秩序化されていない部分
１９ａにしみ出すが無秩序化された部分＋９ｂにはしみ
出さない。従って、ｐ型のＡ２ｏ、。
、第二クラッド層１７ヲ経て無秩序化されていない部分
１９ａにしみ出すが無秩序化された部分＋９ｂにはしみ
出さない。従って、ｐ型のＡ２ｏ、。
Ｇａｏ、５Ａｓ ／ＧａＡｓＧａＡｓ多重量子井戸構造
層１９ａと、第二クラッド層１７及び活性層１５の多重
量子井戸構造の半導体層１９ａに対応する部分とで光導
波路が構成される。ざらに、多重量子井戸構造の半導体
層１９ａの幅広の部分１９ｃ及び＋９ｄは、隣接する光
導波路間の結合効率を高める高結合領域となる。
層１９ａと、第二クラッド層１７及び活性層１５の多重
量子井戸構造の半導体層１９ａに対応する部分とで光導
波路が構成される。ざらに、多重量子井戸構造の半導体
層１９ａの幅広の部分１９ｃ及び＋９ｄは、隣接する光
導波路間の結合効率を高める高結合領域となる。
なおこの実施例の場合、多重量子井戸構造の半導体層１
９ａの高結合領域１９ｃ、 １９ｄ以外の幅Ｗ１を約２
ｕｍとし、光導波路間隔Ｐ、を約５ｕｍとし、高結合領
域１９ｃ、＋９ｄそれぞれの幅Ｗ２を６ｕｍとしその長
ざβを数１０ｕｍとしでいる。しかしこれら寸法は、各
先導波路（こおいで単一モード発振が得られるという条
件を満足するような値に定めなければならないことは云
うまでもなく、従って、レーザアレイの設計に応じでは
当然に変更されるものである。
９ａの高結合領域１９ｃ、 １９ｄ以外の幅Ｗ１を約２
ｕｍとし、光導波路間隔Ｐ、を約５ｕｍとし、高結合領
域１９ｃ、＋９ｄそれぞれの幅Ｗ２を６ｕｍとしその長
ざβを数１０ｕｍとしでいる。しかしこれら寸法は、各
先導波路（こおいで単一モード発振が得られるという条
件を満足するような値に定めなければならないことは云
うまでもなく、従って、レーザアレイの設計に応じでは
当然に変更されるものである。
また、実施例では高結合領域の個数を１本の光導波路に
つき２個としているが、この個数はこれに限定されるも
のではなく設計に応じて変更出来る。但し、高結合領域
をあまり多く設けると発振利得に影Ｉｆを及ぼしてくる
ので１個ないしは２個が適当である。また高結合領域の
光導波路における位置は図示例に限定されるものではな
く好適な位置に変更出来る。しかし結合効率を考慮した
場合は、各光導波路の高結合領域がほぼ横一線になるよ
うに設けるのが好適である。なお、高結合領域を光導波
路１本おきに設けることも考えられるが結合効率の点で
問題があり好ましくない。
つき２個としているが、この個数はこれに限定されるも
のではなく設計に応じて変更出来る。但し、高結合領域
をあまり多く設けると発振利得に影Ｉｆを及ぼしてくる
ので１個ないしは２個が適当である。また高結合領域の
光導波路における位置は図示例に限定されるものではな
く好適な位置に変更出来る。しかし結合効率を考慮した
場合は、各光導波路の高結合領域がほぼ横一線になるよ
うに設けるのが好適である。なお、高結合領域を光導波
路１本おきに設けることも考えられるが結合効率の点で
問題があり好ましくない。
また、実施例のレーザアレイにおいでは半導体層１９を
ＧａＡｓ基板１１側からみて活性層１５より上側に設け
であるが、原理的には活性層１５とＧａＡｓ基板１１と
の間であっても良いことは明らかである。また、実施例
では半導体層１９と、活性層１５との闇に第二クラッド
層１７を設けた構造としているが、設計によってはこの
第二クラッド層１７を省略することも出来る。
ＧａＡｓ基板１１側からみて活性層１５より上側に設け
であるが、原理的には活性層１５とＧａＡｓ基板１１と
の間であっても良いことは明らかである。また、実施例
では半導体層１９と、活性層１５との闇に第二クラッド
層１７を設けた構造としているが、設計によってはこの
第二クラッド層１７を省略することも出来る。
製１し１法１０え明
次に、第二発明である・位相同期型半導体レーザアレイ
の製造方法の実施例の説明を、菓１図（Ａ）及び（Ｂ）
に示したレーザアレイを製造する例により行う。第２図
（Ａ）〜（Ｃ）は製造工程中の主な工程におけるレーザ
アレイの様子を第１図ＣＢ）のＩ−Ｉ線相当位置で切っ
て示した断面図であり、第３図は製造工程中で用いるマ
スクパターンの説明に供する図である。
の製造方法の実施例の説明を、菓１図（Ａ）及び（Ｂ）
に示したレーザアレイを製造する例により行う。第２図
（Ａ）〜（Ｃ）は製造工程中の主な工程におけるレーザ
アレイの様子を第１図ＣＢ）のＩ−Ｉ線相当位置で切っ
て示した断面図であり、第３図は製造工程中で用いるマ
スクパターンの説明に供する図である。
先ず、活性層とクラッド層を介しで接するか又は直接接
する多重量子井戸構造の半導体層を形成することにつき
説明する。この実施例では多重量子井戸構造の半導体層
がクラッド層を介し活性層と接する例で然も多重量子井
戸構造の半導体層が基板側から見て活性層より上側にあ
る例を示す。
する多重量子井戸構造の半導体層を形成することにつき
説明する。この実施例では多重量子井戸構造の半導体層
がクラッド層を介し活性層と接する例で然も多重量子井
戸構造の半導体層が基板側から見て活性層より上側にあ
る例を示す。
ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、従来公知の好適な結晶成長
技術により、ｎ型Ａ（Ｌ ｏ、 ５Ｇａｏ、 ５Ａｓク
ラッド層１３と、活性層１５と、ｐ型ＡＱ ｏ、 ２ｓ
Ｇａｏ、 ？５ＡＳクラッド層１７と、ｐ型のＡＱ、ｏ
、 ５Ｇａｏ、 ５Ａｓ／ ＧａＡｓ多重量子井戸構造
の半導体層１９とをこの１＠に成長させる。
技術により、ｎ型Ａ（Ｌ ｏ、 ５Ｇａｏ、 ５Ａｓク
ラッド層１３と、活性層１５と、ｐ型ＡＱ ｏ、 ２ｓ
Ｇａｏ、 ？５ＡＳクラッド層１７と、ｐ型のＡＱ、ｏ
、 ５Ｇａｏ、 ５Ａｓ／ ＧａＡｓ多重量子井戸構造
の半導体層１９とをこの１＠に成長させる。
次に、この半導体層１９の、この実施例に係るレーザア
レイの先導波路数に対応するそれぞれがストライプ状で
然もストライプ幅が少なくとも一部幅広となる各領域以
外の領域に不純物を導入し該領域を無秩序化する工程に
つき説明する。
レイの先導波路数に対応するそれぞれがストライプ状で
然もストライプ幅が少なくとも一部幅広となる各領域以
外の領域に不純物を導入し該領域を無秩序化する工程に
つき説明する。
この実施例では、多重量子井戸構造の半導体層１９の、
無秩序化したくない領ｖｔ１９ａ即ぢ光導波路の一部と
なる領域１９ａと、高結合領域１９ｃ、Ｉ９ｄとなる領
域との上に不純物導入を阻止するマスクパターン例えば
第３図に示すようなマスクパターン３１ヲ形成する０次
いで多重量子井戸構造のｐ型Ａ’ｌ ｏ、 ５Ｇａｏ、
Ｊｓ／ ＧａＡｓ半導体層１９に対しｎ型不純物をイ
オン注入する。これにより半導体層１９のマスクパター
ン３１から露出している領域にｎ型不純物が打込まれる
。次いで、このウェハに対し所定の条件の熱処理を行い
不純物が導入された領域を無秩序化し、よって、ｎ型Ａ
Ｑ−ｏ、 ２ｓＧａｏ、 ７５ＡＳクラッド層＋９ｂを
形成する。
無秩序化したくない領ｖｔ１９ａ即ぢ光導波路の一部と
なる領域１９ａと、高結合領域１９ｃ、Ｉ９ｄとなる領
域との上に不純物導入を阻止するマスクパターン例えば
第３図に示すようなマスクパターン３１ヲ形成する０次
いで多重量子井戸構造のｐ型Ａ’ｌ ｏ、 ５Ｇａｏ、
Ｊｓ／ ＧａＡｓ半導体層１９に対しｎ型不純物をイ
オン注入する。これにより半導体層１９のマスクパター
ン３１から露出している領域にｎ型不純物が打込まれる
。次いで、このウェハに対し所定の条件の熱処理を行い
不純物が導入された領域を無秩序化し、よって、ｎ型Ａ
Ｑ−ｏ、 ２ｓＧａｏ、 ７５ＡＳクラッド層＋９ｂを
形成する。
その後、従来公知の結晶成長技術により、半導体層１９
上にｐ型Ａ９ｏ、 ５Ｇａｏ、 、Ａｓクラッド層２１
と、ｐ÷型ＧａＡｓコンタクト層２３とをこのＩＵこ成
長させる。次いで、従来公知の成膜技術及びフォトリソ
エツチング技術により、ｎ型ＧａＡｓ基板１１の下側１
こｎ型電極２５を、ｐ＋型ＧａＡｓコンタクト層２３上
にｎ型電極２７をそれぞれ形成する。ざらに、ＧａＡｓ
基板の所定位置で舅開を行い第１図（Ａ）及び（Ｂ）に
示すレーザアレイを得る。
上にｐ型Ａ９ｏ、 ５Ｇａｏ、 、Ａｓクラッド層２１
と、ｐ÷型ＧａＡｓコンタクト層２３とをこのＩＵこ成
長させる。次いで、従来公知の成膜技術及びフォトリソ
エツチング技術により、ｎ型ＧａＡｓ基板１１の下側１
こｎ型電極２５を、ｐ＋型ＧａＡｓコンタクト層２３上
にｎ型電極２７をそれぞれ形成する。ざらに、ＧａＡｓ
基板の所定位置で舅開を行い第１図（Ａ）及び（Ｂ）に
示すレーザアレイを得る。
なお、もし多重量子井戸構造のｐ型Ａ９゜、 ５Ｇａｏ
、 ５Ａｓ／ ＧａＡｓ半導体層１９ヲ活性層１５のＧ
ａＡｓ基板ＩＩ側に設ける場合は、その工程順が実施例
と異るものになる。しかしその変更は容易であるからそ
の説明は省略する。
、 ５Ａｓ／ ＧａＡｓ半導体層１９ヲ活性層１５のＧ
ａＡｓ基板ＩＩ側に設ける場合は、その工程順が実施例
と異るものになる。しかしその変更は容易であるからそ
の説明は省略する。
また上述の各実施例は、この発明ＴＦｒＡＱＧａＡｓ／
ＧａＡｓ系の半導体レーザに適用した例で説明してい
る。しかしこの発明は他の材料で構成される半導体レー
ザアレイにも適用出来ることは明らかである。
ＧａＡｓ系の半導体レーザに適用した例で説明してい
る。しかしこの発明は他の材料で構成される半導体レー
ザアレイにも適用出来ることは明らかである。
また、各実施例は７本の光導波路を有するレーザアレイ
を例に挙げて説明しているが光導波路数はこの例に限ら
れるものではなく設計に応じて変更出来る。
を例に挙げて説明しているが光導波路数はこの例に限ら
れるものではなく設計に応じて変更出来る。
（発明の効果）
上述した説明からも明らかなように、この発明の位相同
期型半導体レーザアレイによれば、ｗ４接する光導波路
間の結合効率を高結合領域においで増加することが出来
ざらに１８０°位相モードは互いにうち消しあい○°モ
ードは互いに強め合うようになるので、相対的に１８０
°位相モードの利得が減少し０°位相モードの利得が増
大するようになる。従って、このレーザアレイは０°位
相モードで選択的に発振し易くなる。また、Ｙ分岐等は
全く用いていないためこれによるロスも全く生じない。
期型半導体レーザアレイによれば、ｗ４接する光導波路
間の結合効率を高結合領域においで増加することが出来
ざらに１８０°位相モードは互いにうち消しあい○°モ
ードは互いに強め合うようになるので、相対的に１８０
°位相モードの利得が減少し０°位相モードの利得が増
大するようになる。従って、このレーザアレイは０°位
相モードで選択的に発振し易くなる。また、Ｙ分岐等は
全く用いていないためこれによるロスも全く生じない。
また、この発明の位相同期型半導体レーザの製造方法に
よれば、多重量子井戸構造の半導体層を選択的に無秩序
化することで、レーザアレイにおける各光導波路の分Ｍ
領域、各先導波路及び各導波路の高結合領域をそれぞれ
同時にかつ容易に形成することが出来る。
よれば、多重量子井戸構造の半導体層を選択的に無秩序
化することで、レーザアレイにおける各光導波路の分Ｍ
領域、各先導波路及び各導波路の高結合領域をそれぞれ
同時にかつ容易に形成することが出来る。
第１図（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の位相同期型半導
体レーザアレイの実施例の説明に供する側面図及び平面
図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の位相同期型半導体
レーザアレイの製造方法の実施例の説明に供する製造工
程図、 第３図は、実施例の製造方法にて使用するマスクパター
ンの説明に供する図である。 １１−ｎ型ＧａＡｓ基板 １３”・ｎ型／ＩＩ ｏ、 ５Ｇａｏ、 ５ＡＳクラッ
ド層１５・・・活性層 １７−ｐ型Ａ’ｉ ｏ、 ｚａＧａｏ、 ７５ＡＳクラ
ッド層１９・・・半導体層 １９ａ−多重量子井戸構造のｐ型ＡＬ ｏ、 ５Ｇａｏ
、５ＡＳ／ＧａＡｓ層（先導波路の一部） １９ｂ−ｎ型Ａ’Ｌｏ、 ｚｓＧａｏ、 ７６ＡＳクラ
ッド層１９ｃ、１９ｄ −高結合領域 ２１−ｐ型Ａ’ｌ ｏ、 ５Ｇａｏ、 、Ａｓクラッド
層２３・・・ｐ中型ＧａＡｓコンタクト層２５・・・ｐ
型電極、 ２７・・・ｎ型電極 ３１・・・マスクパターン。
体レーザアレイの実施例の説明に供する側面図及び平面
図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の位相同期型半導体
レーザアレイの製造方法の実施例の説明に供する製造工
程図、 第３図は、実施例の製造方法にて使用するマスクパター
ンの説明に供する図である。 １１−ｎ型ＧａＡｓ基板 １３”・ｎ型／ＩＩ ｏ、 ５Ｇａｏ、 ５ＡＳクラッ
ド層１５・・・活性層 １７−ｐ型Ａ’ｉ ｏ、 ｚａＧａｏ、 ７５ＡＳクラ
ッド層１９・・・半導体層 １９ａ−多重量子井戸構造のｐ型ＡＬ ｏ、 ５Ｇａｏ
、５ＡＳ／ＧａＡｓ層（先導波路の一部） １９ｂ−ｎ型Ａ’Ｌｏ、 ｚｓＧａｏ、 ７６ＡＳクラ
ッド層１９ｃ、１９ｄ −高結合領域 ２１−ｐ型Ａ’ｌ ｏ、 ５Ｇａｏ、 、Ａｓクラッド
層２３・・・ｐ中型ＧａＡｓコンタクト層２５・・・ｐ
型電極、 ２７・・・ｎ型電極 ３１・・・マスクパターン。
Claims (2)
- （１）複数の光導波路を有する位相同期型半導体レーザ
アレイにおいて、 各光導波路の一部に１８０°位相モードの発振利得を減
少させかつ０°位相モードの発振利得を増加させるよう
な高結合領域を具えて成ることを特徴とする位相同期型
半導体レーザアレイ。 - （２）複数の光導波路を具え各光導波路の一部に１８０
°位相モードの発振利得を減少させかつ０°位相モード
の発振利得を増加させるような高結合領域が設けられて
いる位相同期型半導体レーザアレイを製造するに当たり
、 活性層とクラッド層を介して接するか又は直接接する多
重量子井戸構造の半導体層を形成する工程と、 該半導体層の、当該レーザアレイの光導波路数に対応す
るそれぞれがストライプ状で然もストライプ幅が少なく
とも一部幅広となる各領域以外の領域に不純物を導入し
該領域を無秩序化する工程と を含むことを特徴とする位相同期型半導体レーザアレイ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18213788A JPH0231485A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 位相同期型半導体レーザアレイ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18213788A JPH0231485A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 位相同期型半導体レーザアレイ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0231485A true JPH0231485A (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=16112989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18213788A Pending JPH0231485A (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | 位相同期型半導体レーザアレイ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0231485A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0461892A2 (en) * | 1990-06-13 | 1991-12-18 | Xerox Corporation | Improved coupling structures for a phase-locked laser array |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP18213788A patent/JPH0231485A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0461892A2 (en) * | 1990-06-13 | 1991-12-18 | Xerox Corporation | Improved coupling structures for a phase-locked laser array |
| EP0611016A2 (en) * | 1990-06-13 | 1994-08-17 | Xerox Corporation | Improved coupling structures for a phase-locked laser array |
| EP0611016A3 (en) * | 1990-06-13 | 1996-01-03 | Xerox Corp | Improved coupling structures for a phase-locked laser array. |
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