JPH0252481A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH0252481A JPH0252481A JP63204231A JP20423188A JPH0252481A JP H0252481 A JPH0252481 A JP H0252481A JP 63204231 A JP63204231 A JP 63204231A JP 20423188 A JP20423188 A JP 20423188A JP H0252481 A JPH0252481 A JP H0252481A
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Classifications
-
- 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
- H01S5/10—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
- H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
-
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- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/24—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体レーザ装置に関し、特に、回折格子によ
って光帰還が行われる半導体レーザ装置に関するもので
ある。
って光帰還が行われる半導体レーザ装置に関するもので
ある。
（従来の技術）
光ファイバを利用した光情報処理システム、光計測シス
テム等に於ける光源として用いられる半導体レーザ装置
は、単一縦モードで発振する動作特性を有することが望
ましい、単一縦モード、即ち単一波長のレーザ発振特性
を得るための半導体レーザ装置としては、活性領域又は
活性領域近傍に周期的凹凸からなる回折格子が形成され
、特定の波長で発振する所謂分布帰還型（ＤＦＢ）レー
ザ装置及び分布反射型（ＤＢＲ）レーザ装置が知られて
いる。
テム等に於ける光源として用いられる半導体レーザ装置
は、単一縦モードで発振する動作特性を有することが望
ましい、単一縦モード、即ち単一波長のレーザ発振特性
を得るための半導体レーザ装置としては、活性領域又は
活性領域近傍に周期的凹凸からなる回折格子が形成され
、特定の波長で発振する所謂分布帰還型（ＤＦＢ）レー
ザ装置及び分布反射型（ＤＢＲ）レーザ装置が知られて
いる。
例えば、分布帰還型半導体レーザ装置の一例では、ｎ型
ＩｎＰ基板表面に周期的な凹凸形状の回折格子が設けら
れ、その上にｎ型ＩｎＧａＡｓ導波路層、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ活性層が設けられた構造が形成されており、回折格子
の中を光が往復して共振するようになっている。
ＩｎＰ基板表面に周期的な凹凸形状の回折格子が設けら
れ、その上にｎ型ＩｎＧａＡｓ導波路層、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ活性層が設けられた構造が形成されており、回折格子
の中を光が往復して共振するようになっている。
周期への回折格子により光が共振するためには次の関係
を満たすことが必要となる。
を満たすことが必要となる。
Δ＝ （Ｎ／２） ・ （λ／ｎ、＞ （１
）ここで、＾は発振波長、ｎｏは等価屈折率である。
）ここで、＾は発振波長、ｎｏは等価屈折率である。
また、Ｎは自然数であり回折格子の次数を表すものであ
る０例えば、λ＝１．３〜１８５μｍ、ｎ０＝３．３、
Ｎ＝１の場合、Δ＝１９７０ へ２３５０人となる。即
ち、１次の回折格子の周期は１９７０〜２３５０人とな
る。
る０例えば、λ＝１．３〜１８５μｍ、ｎ０＝３．３、
Ｎ＝１の場合、Δ＝１９７０ へ２３５０人となる。即
ち、１次の回折格子の周期は１９７０〜２３５０人とな
る。
一方、ＧａＡｓ基板上のＧａＡｌＡｓを活性層とし、８
９００Å以下の発振波長が得られる分布帰還型半導体レ
ーザ装置では、λ≦８９００人、ｎｏ＝３．４、Ｎ＝１
の場合、へ≦１３１０人となる。即ち、１次の回折格子
の周期は１３１０Å以下となる。また、上記（１）式よ
り明らかなように、回折格子の次数が大きくなると、次
数に応じて回折格子の周期Δは次数倍となる。
９００Å以下の発振波長が得られる分布帰還型半導体レ
ーザ装置では、λ≦８９００人、ｎｏ＝３．４、Ｎ＝１
の場合、へ≦１３１０人となる。即ち、１次の回折格子
の周期は１３１０Å以下となる。また、上記（１）式よ
り明らかなように、回折格子の次数が大きくなると、次
数に応じて回折格子の周期Δは次数倍となる。
このような回折格子の形成には、Ｈｅ −Ｃｄレーザ（
波長χ。＝３２５０人）を使用した三光束干渉露光法が
用いられている。即ち、基板上にフォトレジスト層を塗
布し、Ｈｅ−Ｃｄレーザの干渉パターンで露光した後、
現像すると一定周期の縞状のフォトレジスト層のパター
ンができる０次にこのフォトレジスト層をマスクとして
化学エツチングを行うことによって、基板上に周期的凹
凸からなる回折格子が形成される。
波長χ。＝３２５０人）を使用した三光束干渉露光法が
用いられている。即ち、基板上にフォトレジスト層を塗
布し、Ｈｅ−Ｃｄレーザの干渉パターンで露光した後、
現像すると一定周期の縞状のフォトレジスト層のパター
ンができる０次にこのフォトレジスト層をマスクとして
化学エツチングを行うことによって、基板上に周期的凹
凸からなる回折格子が形成される。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、回折格子の結合効率は回折格子の深さが深い
ほど大きくなり、回折格子の形状及びその深さが同一の
場合には、次数の小さいものほど大きくなる。しかし、
短波長帯での１次の回折格子の形成は、通常の三光束干
渉露光法（光源Ｈｅ−Ｃｄレーザ、波長λ。＝３２５０
人）では技術的に不可能である。
ほど大きくなり、回折格子の形状及びその深さが同一の
場合には、次数の小さいものほど大きくなる。しかし、
短波長帯での１次の回折格子の形成は、通常の三光束干
渉露光法（光源Ｈｅ−Ｃｄレーザ、波長λ。＝３２５０
人）では技術的に不可能である。
そのため、従来に於いては、＜ｏＴＴ＞方向に周期的に
続く２次の三角波形状の回折格子を用いることが行われ
ている。しかしながら、このような２次の三角波形状の
回折格子に於いても、周期へが極めて小さくなるため、
作製が非常に困難である。また、回折格子の深さも浅い
ため、作製を良好に制御すること及び高結合効率を得る
ことが困難である。
続く２次の三角波形状の回折格子を用いることが行われ
ている。しかしながら、このような２次の三角波形状の
回折格子に於いても、周期へが極めて小さくなるため、
作製が非常に困難である。また、回折格子の深さも浅い
ため、作製を良好に制御すること及び高結合効率を得る
ことが困難である。
そこで、回折格子の次数を３次とし、回折格子の作製制
御性を向上させ、且つ＜ＯＩＴ＞方向に周期的に続くよ
うに形成することで、三角波形状よりも結合効率の高い
矩形波形状に作製することが行われている。
御性を向上させ、且つ＜ＯＩＴ＞方向に周期的に続くよ
うに形成することで、三角波形状よりも結合効率の高い
矩形波形状に作製することが行われている。
しかしながら、上述の矩形波形状の回折格子に於いても
、高い結合効率を得ることは困難である。
、高い結合効率を得ることは困難である。
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、
回折格子の結合効率が高く、しかも単一モードで安定に
発振する半導体レーザ装置を提供することを目的とする
。
回折格子の結合効率が高く、しかも単一モードで安定に
発振する半導体レーザ装置を提供することを目的とする
。
（課題を解決するための手段）
本発明の半導体レーザ装置は、周期的に形成された凹凸
を有する３次の回折格子を備え、該凹凸の断面形状が実
質的に矩形波状であり、該回折格子によって光帰還を行
う半導体レーザ装置であって、該凹凸の周期に対する該
凹凸の凸部の幅の比が０．２０〜０．２５．０．４０〜
０．６０及び０．７０〜０．９５の範囲内にあり、その
ことにより上記目的が達成される。
を有する３次の回折格子を備え、該凹凸の断面形状が実
質的に矩形波状であり、該回折格子によって光帰還を行
う半導体レーザ装置であって、該凹凸の周期に対する該
凹凸の凸部の幅の比が０．２０〜０．２５．０．４０〜
０．６０及び０．７０〜０．９５の範囲内にあり、その
ことにより上記目的が達成される。
（作用）
本発明は、回折格子の周期へに対する格子の凸部の幅の
比によって結合効率が大きく変化するという本発明者ら
による知見に基づいてなされたものである。即ち、３次
の矩形波形状の回折格子に於いて、回折格子の周期と凸
部の幅との比を３：１前後或いは３：２前後とした場合
には結合効率が殆どＯｃ ｍ−’となり回折格子の効果
が非常に小さくなる。一方、回折格子の周期に対する凸
部の幅の比が０２２０〜０．２５．０．４０〜０．６０
及び０．７０〜０．９５の範囲内にある場合には、結合
効率が従来の構成により得られるそれに比して極めて高
くなる。従って、回折格子の凹凸の形状を上記範囲に適
合するように形成すれば、高い結合効率を有する半導体
レーザ装置が得られる。
比によって結合効率が大きく変化するという本発明者ら
による知見に基づいてなされたものである。即ち、３次
の矩形波形状の回折格子に於いて、回折格子の周期と凸
部の幅との比を３：１前後或いは３：２前後とした場合
には結合効率が殆どＯｃ ｍ−’となり回折格子の効果
が非常に小さくなる。一方、回折格子の周期に対する凸
部の幅の比が０２２０〜０．２５．０．４０〜０．６０
及び０．７０〜０．９５の範囲内にある場合には、結合
効率が従来の構成により得られるそれに比して極めて高
くなる。従って、回折格子の凹凸の形状を上記範囲に適
合するように形成すれば、高い結合効率を有する半導体
レーザ装置が得られる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の第１の実施例であるＤＦＢ−ＶＳＩＳ
レーザの斜視図、第２図はその実施例の光の進行方向に
平行な面′に沿う中央縦断面図である。
レーザの斜視図、第２図はその実施例の光の進行方向に
平行な面′に沿う中央縦断面図である。
本実施例では、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＧａＡｓ
電流阻止層２、ｐ型Ａ １６．ｓＧ ａ ＠、ｓＡ ｓ
クラッド層３、ｐ型Ａ １９．Ｌ３Ｇ ａ Ｑ、ｌｌ？
Ａ Ｓ活性層４（厚さ０．１０μｍ）、ｎ型Ａ ｌ ＠
、ｓＧ ａ ｓ、ｓＡＳキャリアバリア層５く厚さ０．
０５μｍ）、ｎ型Ａ １ ｅ２ｓＧ ａ １１．７ｓＡ
Ｓ光ガイド層６（厚さ０゜１５μｍ）、ｎ型Ａ １
ｇ、６Ｇ ａｌａ、６Ａ Ｓ又はＡ ｌ ｌ］、７．Ｇ
ａ６，２５Ａ ｓクラッド層７、ｎ型ＧａＡｓキャッ
プ層８が積層されており、ｐ型ＧａＡｓ基板１の下面及
びキャップ層８の上面にはＡｕ／Ｚｎｔ極９及びＡ ｕ
／ Ｇ ｅ ／ Ｎ ｉ電極１０がそれぞれ形成され
ている。
電流阻止層２、ｐ型Ａ １６．ｓＧ ａ ＠、ｓＡ ｓ
クラッド層３、ｐ型Ａ １９．Ｌ３Ｇ ａ Ｑ、ｌｌ？
Ａ Ｓ活性層４（厚さ０．１０μｍ）、ｎ型Ａ ｌ ＠
、ｓＧ ａ ｓ、ｓＡＳキャリアバリア層５く厚さ０．
０５μｍ）、ｎ型Ａ １ ｅ２ｓＧ ａ １１．７ｓＡ
Ｓ光ガイド層６（厚さ０゜１５μｍ）、ｎ型Ａ １
ｇ、６Ｇ ａｌａ、６Ａ Ｓ又はＡ ｌ ｌ］、７．Ｇ
ａ６，２５Ａ ｓクラッド層７、ｎ型ＧａＡｓキャッ
プ層８が積層されており、ｐ型ＧａＡｓ基板１の下面及
びキャップ層８の上面にはＡｕ／Ｚｎｔ極９及びＡ ｕ
／ Ｇ ｅ ／ Ｎ ｉ電極１０がそれぞれ形成され
ている。
ｎ型電流阻止層２にはｐ型基板１に達する深さを有する
７字形溝１１が＜０１１＞方向に形成されており、この
７字形溝１１の領域を通して、ｐ型活性層４に電流が注
入される。
７字形溝１１が＜０１１＞方向に形成されており、この
７字形溝１１の領域を通して、ｐ型活性層４に電流が注
入される。
また、ｎ型光ガイド層６とｎ型クラッド層７との界面に
は周期的凹凸が形成されて回折格子１２とされている。
は周期的凹凸が形成されて回折格子１２とされている。
この回折格子１２の周期的凹凸は＜０１１＞方向に周期
的に連続しており、その周期的凹凸により形成される溝
は＜０１１＞方向に延伸している。凹凸の周期は回折格
子１２が３次になるように設定されている。また、回折
格子１２の断面形状は第２図に示すように、矩形波形状
とされている。
的に連続しており、その周期的凹凸により形成される溝
は＜０１１＞方向に延伸している。凹凸の周期は回折格
子１２が３次になるように設定されている。また、回折
格子１２の断面形状は第２図に示すように、矩形波形状
とされている。
本発明の第２の実施例を第３図に示す、第２の実施例で
は、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＧＡＡｓ電流阻止層
２、ｐ型Ａ １ ｅ、５Ｇ ａａ、ｓＡ Ｓクラッド層
３、ｐ型Ａ ｌ ａ、 ＩＧ ａ ＠、ｓ７Ａ ｓ活性
層４（厚さ０．１０μｍ）、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光ガイ
ド層６ａ（厚さ０．２０μｍ）、ｎ型Ａｌｅ、ｖｓＧａ
＠、２５ＡＳクラッド層７（厚さ０．５μｍ）、ｎ型Ｇ
ａＡｓキャップ層８が積層されている。また、第１の実
施例と同様に、ｎ型電流阻止１１１２にはｐ型基板１に
達する深さを有する７字形溝１１が〈０１１〉方向に形
成されており、この７字形溝１１の領域を通して、ｐ型
活性層４に電流が注入される。更に、ｎ型光ガイド層６
ａとｎ型クラッド層７との界面には周期的凹凸が形成さ
れて回折格子１２とされている０本実施例の中央縦断面
図を第４図に示す。
は、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に、ｎ型ＧＡＡｓ電流阻止層
２、ｐ型Ａ １ ｅ、５Ｇ ａａ、ｓＡ Ｓクラッド層
３、ｐ型Ａ ｌ ａ、 ＩＧ ａ ＠、ｓ７Ａ ｓ活性
層４（厚さ０．１０μｍ）、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光ガイ
ド層６ａ（厚さ０．２０μｍ）、ｎ型Ａｌｅ、ｖｓＧａ
＠、２５ＡＳクラッド層７（厚さ０．５μｍ）、ｎ型Ｇ
ａＡｓキャップ層８が積層されている。また、第１の実
施例と同様に、ｎ型電流阻止１１１２にはｐ型基板１に
達する深さを有する７字形溝１１が〈０１１〉方向に形
成されており、この７字形溝１１の領域を通して、ｐ型
活性層４に電流が注入される。更に、ｎ型光ガイド層６
ａとｎ型クラッド層７との界面には周期的凹凸が形成さ
れて回折格子１２とされている０本実施例の中央縦断面
図を第４図に示す。
上述の各実施例では、回折格子１２の中を光が往復して
共振する。ｐ型活性層４の屈折率は、ｎ型クラッド層３
及びｎ型クラッド層７の屈折率よりも大きくされている
。このため、光は主にｐ型活性層４の中に閉じ込められ
、先導波路が形成されるｎ型光ガイド層６．６ａは、回
折格子１２とｐ型活性層４との間のバッファ層としての
役割と、ｐ型活性１１４内の光の一部を回折格子１２に
漏らす役割とを果している。
共振する。ｐ型活性層４の屈折率は、ｎ型クラッド層３
及びｎ型クラッド層７の屈折率よりも大きくされている
。このため、光は主にｐ型活性層４の中に閉じ込められ
、先導波路が形成されるｎ型光ガイド層６．６ａは、回
折格子１２とｐ型活性層４との間のバッファ層としての
役割と、ｐ型活性１１４内の光の一部を回折格子１２に
漏らす役割とを果している。
次に、これらの半導体レーザ装置に於ける回折格子１２
の形成について説明する。ｎ型光ガイド層６．６ａの表
面にフォトレジスト層を形成し、三光束干渉露光法によ
ってく０丁丁〉方向に沿う縞状のパターンを露光し、現
像する。このフォトレジスト層をマスクとして、飽和臭
素水、リン酸、及び水の混液によるエッチャントによっ
て、ｎ型光ガイド層６．６ａの表面をエツチングし、所
定の周期で＜０１１＞方向に続く凹凸を形成することに
より３次の回折格子１２を形成する。
の形成について説明する。ｎ型光ガイド層６．６ａの表
面にフォトレジスト層を形成し、三光束干渉露光法によ
ってく０丁丁〉方向に沿う縞状のパターンを露光し、現
像する。このフォトレジスト層をマスクとして、飽和臭
素水、リン酸、及び水の混液によるエッチャントによっ
て、ｎ型光ガイド層６．６ａの表面をエツチングし、所
定の周期で＜０１１＞方向に続く凹凸を形成することに
より３次の回折格子１２を形成する。
上述の各実施例のように回折格子１２の周期的バタ、−
ンを＜０１１＞方向に続くように形成する場合には、マ
スクとしては、第５図に示すように＜０１１＞方向に周
期的に形成された縞状のフォトレジスト層２０が用いら
れる。エツチングは、サイドエッチの効果により横力向
２１及び深さ方向２２に進行する。この結果、回折格子
１２の凹凸の形状は矩形波形状となる。尚、このエツチ
ングの横方向及び深さ方向への進行の度合の比は結晶の
方位面及びエッチャントにより異なる。
ンを＜０１１＞方向に続くように形成する場合には、マ
スクとしては、第５図に示すように＜０１１＞方向に周
期的に形成された縞状のフォトレジスト層２０が用いら
れる。エツチングは、サイドエッチの効果により横力向
２１及び深さ方向２２に進行する。この結果、回折格子
１２の凹凸の形状は矩形波形状となる。尚、このエツチ
ングの横方向及び深さ方向への進行の度合の比は結晶の
方位面及びエッチャントにより異なる。
このようにして形成される回折格子の結合効率の形状に
よる依存性について説明する。
よる依存性について説明する。
このような構成を有する各実施例の３次の矩形波形状の
回折格子１２について、結合効率（ｋ）の理論計算を行
った。その結果を第１表（第１の実施例）及び第２表（
第２の実施例）に示す、この計算に於いては、第６図に
示すように回折格子１２の周期をΔ（３０００人）、回
折格子の凸部１２ａの幅をＷとしたときのデユーティ比
（Ｗ／Δ）の相違による結合効率（ｋ）を調べた０回折
格子１２の高さＨは１０００人とした。尚、第１表及び
第２表中の「○」印は半導体レーザ装置に適用可能なこ
とを示し、ｒ Ｘ Ｊ印は適用が不適当なことを示して
いる。また、いずれの場合も、デユーティ比が０．３３
又は０．６６のときには、結合効率は殆どＯｃ ｍ−’
であった。
回折格子１２について、結合効率（ｋ）の理論計算を行
った。その結果を第１表（第１の実施例）及び第２表（
第２の実施例）に示す、この計算に於いては、第６図に
示すように回折格子１２の周期をΔ（３０００人）、回
折格子の凸部１２ａの幅をＷとしたときのデユーティ比
（Ｗ／Δ）の相違による結合効率（ｋ）を調べた０回折
格子１２の高さＨは１０００人とした。尚、第１表及び
第２表中の「○」印は半導体レーザ装置に適用可能なこ
とを示し、ｒ Ｘ Ｊ印は適用が不適当なことを示して
いる。また、いずれの場合も、デユーティ比が０．３３
又は０．６６のときには、結合効率は殆どＯｃ ｍ−’
であった。
（以下余白）
第１表
アユ−アイ 結合効率 半導体レーザ装置血工工
Ｚへ工 ±Ｌユニエ Ｎ匹１里二亙亘−７゜ ２８゜ ５８゜ ７８゜ ７８゜ ４２゜ ２６゜ １２０゜ ２１６゜ ２７８゜ ２８６゜ ２１２゜ ６３゜ １３９゜ ３５３゜ ５１８゜ ５８９゜ ５１９゜ ３１５゜ アユ−アイ 止ユｊし６Ｖム ０、Ｏ５ 第２表 結合効率 ±に二１ ７４．２Ｂ １４５．７５ １９５．８６ ２０７．２４ １６８．９６ ８０．７７ ４４．６１ １８２．３８ ２９９．８９ ３６３．９７ ３４９．６０ ２４７．８４ ７０．６５ １４９．０３ ３６２．６９ ５１７．９１ ５６８．７７ ４９１．０５ ２８９．４９ これらの理論計算の結果より、回折格子１２のデユーテ
ィ比（Ｗ／Ａ）が０．２０．０，５．０．８近傍となる
ように形成することによって、３次の矩形波状回折格子
に於いても、半導体レーザ装置に適用できる充分な結合
効率を得ることができる。
Ｚへ工 ±Ｌユニエ Ｎ匹１里二亙亘−７゜ ２８゜ ５８゜ ７８゜ ７８゜ ４２゜ ２６゜ １２０゜ ２１６゜ ２７８゜ ２８６゜ ２１２゜ ６３゜ １３９゜ ３５３゜ ５１８゜ ５８９゜ ５１９゜ ３１５゜ アユ−アイ 止ユｊし６Ｖム ０、Ｏ５ 第２表 結合効率 ±に二１ ７４．２Ｂ １４５．７５ １９５．８６ ２０７．２４ １６８．９６ ８０．７７ ４４．６１ １８２．３８ ２９９．８９ ３６３．９７ ３４９．６０ ２４７．８４ ７０．６５ １４９．０３ ３６２．６９ ５１７．９１ ５６８．７７ ４９１．０５ ２８９．４９ これらの理論計算の結果より、回折格子１２のデユーテ
ィ比（Ｗ／Ａ）が０．２０．０，５．０．８近傍となる
ように形成することによって、３次の矩形波状回折格子
に於いても、半導体レーザ装置に適用できる充分な結合
効率を得ることができる。
デユーティ比（Ｗ／Δ）を０．２、周期へを３５００人
、高さＨを１５００人として前述の・２種類の構成のＤ
ＦＢレーザ装置を作製したところ、いずれのＤＦＢレー
ザ装置も単一縦モードで良好に発振し、単一縦モード温
度範囲ΔＴはＡｌＧａＡｓ系ＤＦＢレーザ（第１の実施
例）ではΔＴ＝８０℃、ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層を有
するＡｌＧａＡｓ系ＤＦＢレーザ（第２の実施例）では
ΔＴ＝１１０℃と極めて良好な結果を得た。
、高さＨを１５００人として前述の・２種類の構成のＤ
ＦＢレーザ装置を作製したところ、いずれのＤＦＢレー
ザ装置も単一縦モードで良好に発振し、単一縦モード温
度範囲ΔＴはＡｌＧａＡｓ系ＤＦＢレーザ（第１の実施
例）ではΔＴ＝８０℃、ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層を有
するＡｌＧａＡｓ系ＤＦＢレーザ（第２の実施例）では
ΔＴ＝１１０℃と極めて良好な結果を得た。
上ではＡｌＧａＡｓ系の２種類のＤＦＢ半導体レーザを
実施例として説明したが、本発明はＡＩＧａＩｎＰ系（
可視光）ＤＦＢ半導体レーザ等の他の系の化合物半導体
レーザにも広く適用できることは言うまでもない、また
、本発明は分布帰還型（ＤＦＢ）半導体レーザに限らず
、分布反射形（ＤＢＲ）半導体レーザにも適用できる。
実施例として説明したが、本発明はＡＩＧａＩｎＰ系（
可視光）ＤＦＢ半導体レーザ等の他の系の化合物半導体
レーザにも広く適用できることは言うまでもない、また
、本発明は分布帰還型（ＤＦＢ）半導体レーザに限らず
、分布反射形（ＤＢＲ）半導体レーザにも適用できる。
上述の実施例の説明では、３次の矩形波状回折格子の形
成方法としてはウェハの面方位の異方性を利用した化学
エツチングによる方法を説明したが、回折格子の形成は
他の方法によっても可能である０例えば、ドライエツチ
ングを利用してデユーティ比が０．２０．０．５．０．
８近傍となるように矩形波形状回折格子を作成すること
も可能である。また、２次の回折格子に比べて周期Δを
大きくすることができるので、回折格子の形成が容易で
ある。
成方法としてはウェハの面方位の異方性を利用した化学
エツチングによる方法を説明したが、回折格子の形成は
他の方法によっても可能である０例えば、ドライエツチ
ングを利用してデユーティ比が０．２０．０．５．０．
８近傍となるように矩形波形状回折格子を作成すること
も可能である。また、２次の回折格子に比べて周期Δを
大きくすることができるので、回折格子の形成が容易で
ある。
（発明の効果）
このように、３次の矩形波形状のデユーティ比（Ｗ／Δ
）を０．２０．０．５．０．８近傍の値とした構造の本
発明の半導体レーザ装置によれば、３次の回折格子に於
いても従来の２次の回折格子と同等以上の結合効率が得
られる。
）を０．２０．０．５．０．８近傍の値とした構造の本
発明の半導体レーザ装置によれば、３次の回折格子に於
いても従来の２次の回折格子と同等以上の結合効率が得
られる。
ＤＦＢ半導体レーザの特性は結合効率にと共振器長しと
の積に−Ｌに応じて高結合効率化が要求され、また、短
波長化により回折格子の作製に困難さが出てくる０以上
のようなことに於いても、２次の回折格子に比べて周期
へを大きくすることができ、高結合効率を期待できる３
次の回折格子が有望とされる。
の積に−Ｌに応じて高結合効率化が要求され、また、短
波長化により回折格子の作製に困難さが出てくる０以上
のようなことに於いても、２次の回折格子に比べて周期
へを大きくすることができ、高結合効率を期待できる３
次の回折格子が有望とされる。
、−’７’９日
第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図、第２図は
その実施例の中央縦断面図、第３図は本発明の第２の実
施例を示す斜視図、第４図は第２の実施例の中央縦断面
図、第５図は回折格子の形成方法を説明するための図、
第６図は回折格子のパラメータを説明するための図であ
る。
その実施例の中央縦断面図、第３図は本発明の第２の実
施例を示す斜視図、第４図は第２の実施例の中央縦断面
図、第５図は回折格子の形成方法を説明するための図、
第６図は回折格子のパラメータを説明するための図であ
る。
１ ・ｐ型ＧａＡｓ基板、２−ｎ型ＧａＡｓ電流阻止層
、３・・・ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド珊、４・・・ｐ型
ＡｌＧａＡｓ活性層、５ ・・−ｎ型ＡｌＧａＡｓキャ
リアバリア層、６・・・ｎ型ＡｌＧａＡｓ光ガイド層、
６ ａ −・−ｎ型Ｉ ｎＧａＡｓＰ光ガイド層、７・
・・ｎ型ＡＩ ＧａＡｓクラッド層、８・・・キャップ
層、９．１０・・・電極、１１・・・７字形溝、１２・
・・回折格子、１２ａ・・・凸部。
、３・・・ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド珊、４・・・ｐ型
ＡｌＧａＡｓ活性層、５ ・・−ｎ型ＡｌＧａＡｓキャ
リアバリア層、６・・・ｎ型ＡｌＧａＡｓ光ガイド層、
６ ａ −・−ｎ型Ｉ ｎＧａＡｓＰ光ガイド層、７・
・・ｎ型ＡＩ ＧａＡｓクラッド層、８・・・キャップ
層、９．１０・・・電極、１１・・・７字形溝、１２・
・・回折格子、１２ａ・・・凸部。
第１図
第３図
第２図
第４図
第５図
第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、周期的に形成された凹凸を有する３次の回折格子を
備え、該凹凸の断面形状が実質的に矩形波状であり、該
回折格子によって光帰還を行う半導体レーザ装置であっ
て、 該凹凸の周期に対する該凹凸の凸部の幅の比が０．２０
〜０．２５、０．４０〜０．６０及び０．７０〜０．９
５の範囲内にある半導体レーザ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63204231A JPH0642583B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 半導体レーザ装置 |
| US07/394,327 US5027368A (en) | 1988-08-17 | 1989-08-16 | Semiconductor laser device |
| DE89308335T DE68910614T2 (de) | 1988-08-17 | 1989-08-16 | Halbleiterlaser. |
| EP89308335A EP0356135B1 (en) | 1988-08-17 | 1989-08-16 | A semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63204231A JPH0642583B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252481A true JPH0252481A (ja) | 1990-02-22 |
| JPH0642583B2 JPH0642583B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=16487016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63204231A Expired - Fee Related JPH0642583B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5027368A (ja) |
| EP (1) | EP0356135B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0642583B2 (ja) |
| DE (1) | DE68910614T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6628530B2 (en) | 2000-07-28 | 2003-09-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Shielded case, electronic device having shielded case, electronic apparatus using electronic device, and method for manufacturing shielded case |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5170405A (en) * | 1991-02-06 | 1992-12-08 | Eastman Kodak Company | Semiconductor diode laser having smaller beam divergence |
| US5295150A (en) * | 1992-12-11 | 1994-03-15 | Eastman Kodak Company | Distributed feedback-channeled substrate planar semiconductor laser |
| CN108933382B (zh) * | 2018-06-21 | 2019-12-20 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种光栅、dbr激光器及光栅制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60247986A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Fujitsu Ltd | 分布帰還型半導体レ−ザ |
| US4716570A (en) * | 1985-01-10 | 1987-12-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Distributed feedback semiconductor laser device |
| US4740987A (en) * | 1986-06-30 | 1988-04-26 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Distributed-feedback laser having enhanced mode selectivity |
| JPS63285993A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-22 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP63204231A patent/JPH0642583B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-08-16 EP EP89308335A patent/EP0356135B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-16 DE DE89308335T patent/DE68910614T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-16 US US07/394,327 patent/US5027368A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6628530B2 (en) | 2000-07-28 | 2003-09-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Shielded case, electronic device having shielded case, electronic apparatus using electronic device, and method for manufacturing shielded case |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0642583B2 (ja) | 1994-06-01 |
| EP0356135B1 (en) | 1993-11-10 |
| US5027368A (en) | 1991-06-25 |
| DE68910614T2 (de) | 1994-03-03 |
| EP0356135A2 (en) | 1990-02-28 |
| DE68910614D1 (de) | 1993-12-16 |
| EP0356135A3 (en) | 1990-09-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |