JPH0289383A - 半導体光素子 - Google Patents
半導体光素子Info
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- JPH0289383A JPH0289383A JP24201488A JP24201488A JPH0289383A JP H0289383 A JPH0289383 A JP H0289383A JP 24201488 A JP24201488 A JP 24201488A JP 24201488 A JP24201488 A JP 24201488A JP H0289383 A JPH0289383 A JP H0289383A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 14
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 12
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
-
- 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
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- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/3418—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers using transitions from higher quantum levels
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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、半導体光素子に関し、特に半導体レーザの
発振波長の制御に関するものである。
発振波長の制御に関するものである。
［従来の技術］
第３図は、従来の半導体光素子の一例として、雑誌（Ａ
ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 ＬｅＬｔ、、Ｖｏｌ、４４．Ｎ
ｏ、２．＋５ Ｊａｎｕａｒｙ １９８４．第１５７頁
〜第１５９頁）に記載されているレーザダイオードアレ
イを示す構成図である。
ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 ＬｅＬｔ、、Ｖｏｌ、４４．Ｎ
ｏ、２．＋５ Ｊａｎｕａｒｙ １９８４．第１５７頁
〜第１５９頁）に記載されているレーザダイオードアレ
イを示す構成図である。
図において、（１） 、 ＋２１ 、 ＋３１は上部電
極で、注入する電流を各々Ｉ１．Ｉ１．Ｉｓとする。ま
た各型ｔｆ！＋１） 、 （２１、（３１間の間隔は例
えば９μｍであり、通常ＩＯμｍ程度以下である。（４
）はｐ型ＧａＡｓコンタクト層、（５）はｐ型ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層、（６）はＧａＡｓ活性層、（７）はｎ
型ＡｌＧａＡｓクラッド層、（８）はｎ型ＧａＡｑ基板
、（９）は下部電極、斜線部（１口）は電気的絶縁をと
るためにＩＩ゛イオンを注入した部分である。
極で、注入する電流を各々Ｉ１．Ｉ１．Ｉｓとする。ま
た各型ｔｆ！＋１） 、 （２１、（３１間の間隔は例
えば９μｍであり、通常ＩＯμｍ程度以下である。（４
）はｐ型ＧａＡｓコンタクト層、（５）はｐ型ＡｌＧａ
Ａｓクラッド層、（６）はＧａＡｓ活性層、（７）はｎ
型ＡｌＧａＡｓクラッド層、（８）はｎ型ＧａＡｑ基板
、（９）は下部電極、斜線部（１口）は電気的絶縁をと
るためにＩＩ゛イオンを注入した部分である。
次に動作について説明する。上部型１ｉｔ（１１、（２
） 、 ＋３）のうちのどれか１つに電流を流すと、
通常の利得導波型レーザと同様にその電極の下の部分を
中心にした活性層（５）で利得が発生し、成るしきい値
電流以上でレーザ発振が生じる。
） 、 ＋３）のうちのどれか１つに電流を流すと、
通常の利得導波型レーザと同様にその電極の下の部分を
中心にした活性層（５）で利得が発生し、成るしきい値
電流以上でレーザ発振が生じる。
下部電極（１） 、 （２１、（３１のうち複数の電
極に同時に電流を注入する時、各電極の下の利得導波路
が１０μｍ以下と接近しているために導波路間の結合が
生じる。この導波路間の結合を利用し、注入電流レベル
で導波路の有効屈折率を変えることができ、その結果と
してレーザダイオードアレイの発振波長を可変にできる
。
極に同時に電流を注入する時、各電極の下の利得導波路
が１０μｍ以下と接近しているために導波路間の結合が
生じる。この導波路間の結合を利用し、注入電流レベル
で導波路の有効屈折率を変えることができ、その結果と
してレーザダイオードアレイの発振波長を可変にできる
。
［発明が解決しようとする課Ｍ］
従来の半導体光素子は以上のように構成されており、導
波路の有効屈折率の変化を利用していたので、発振する
波長の変化幅は約１００Å以下であり、発振波長をそれ
ほど大きく変化させることができないという問題点があ
った。
波路の有効屈折率の変化を利用していたので、発振する
波長の変化幅は約１００Å以下であり、発振波長をそれ
ほど大きく変化させることができないという問題点があ
った。
この発明は上記のような間型点を解消するためになされ
たもので、発振波長を従来よりも大きく変化させること
のできる半導体光素子を得ることを目的とする。
たもので、発振波長を従来よりも大きく変化させること
のできる半導体光素子を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る半導体光素子は、ｐ型クラッド層とｎ型
クラッド層間に量子井戸活性層を有するレーザ構造体、
及びこのレーザ構造体に形成した複数の電極を備え、電
極に流す電流を制御して共振器損失を変化させ、量子井
戸活性層における量子準位間発振の波長を可変にしたこ
とを特徴とするものである。
クラッド層間に量子井戸活性層を有するレーザ構造体、
及びこのレーザ構造体に形成した複数の電極を備え、電
極に流す電流を制御して共振器損失を変化させ、量子井
戸活性層における量子準位間発振の波長を可変にしたこ
とを特徴とするものである。
［作用］
この発明における半導体光素子は、共振器損失を変化さ
せることにより、量子井戸活性層における高次量子準位
間発振を利用して、波長を可変にする。
せることにより、量子井戸活性層における高次量子準位
間発振を利用して、波長を可変にする。
［実施例］
以下、この発明の一実施例による半導体光素子を図につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図はこの発明の一実施例による半導体光素子を示す
構成図である０図において、（１） 、 （２）。
構成図である０図において、（１） 、 （２）。
（３）は上部電極、（２１）はＧａＡｓｆｉ子井戸活性
層である。ｐ型クラッド層（５） 、 ＠子井戸活性層
（２１）。
層である。ｐ型クラッド層（５） 、 ＠子井戸活性層
（２１）。
及びｎ型クラッド層（７）によりレーザ構造体を構成し
ている。
ている。
ココで、先行技術として雑誌（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、
Ｌｅしｔ、、 Ｖｏｌ、５１． Ｎｏ、２１．
２３ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９８７． 第１６６
４頁〜第１６６６頁）に示されているような量子井戸レ
ーザがある。上記雑誌に記載されている構成の量子井戸
レーザでは、例えば成る共振器長を境にして長共振器で
はｎ＝１の長波長発振が得られ、短共振器ではｎ＝２の
短波長発振が得られ、またその境となる共振器長では導
波路の幅が広いほど波長が短くなることが知られている
。
Ｌｅしｔ、、 Ｖｏｌ、５１． Ｎｏ、２１．
２３ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９８７． 第１６６
４頁〜第１６６６頁）に示されているような量子井戸レ
ーザがある。上記雑誌に記載されている構成の量子井戸
レーザでは、例えば成る共振器長を境にして長共振器で
はｎ＝１の長波長発振が得られ、短共振器ではｎ＝２の
短波長発振が得られ、またその境となる共振器長では導
波路の幅が広いほど波長が短くなることが知られている
。
この発明は上記先行技術を応用したもので、第１図に示
す半導体光素子において、例えば上部電極（２）にのみ
電流■、を流した場合、第２図（ａｌに示すようにｎ＝
２の発振が得られるような共振器長のものとする。ここ
で、さらに両側の上部電極（１１、（３）にも電流Ｉｔ
、Ｉｓを流すと、第２図（ｂｌ に示すよ・）に導波路
が結合し、実効的な導波路幅が広がり、共振器損失が上
記の場合に比べて減る。従って−り記より低い注入電流
で発振し、ｎ＝１の遷移量発振に変わり、長波長へと変
化する。この変化幅は量子井戸活性層（２りの厚さを薄
くするほど大きくでき、例えば量子井戸活性層（２１）
を １００人程変成した時、変化幅は約５００変成度に
なる。発振の中心位置は、Ｉｉ ＝ｌａとすれば上部電
極（２）の下で■２のみ注入した場合と同じ様に発振さ
せることができる。また、■、≠■３となるように電流
を注入すれば、その発振位置をずらすこともできる。
す半導体光素子において、例えば上部電極（２）にのみ
電流■、を流した場合、第２図（ａｌに示すようにｎ＝
２の発振が得られるような共振器長のものとする。ここ
で、さらに両側の上部電極（１１、（３）にも電流Ｉｔ
、Ｉｓを流すと、第２図（ｂｌ に示すよ・）に導波路
が結合し、実効的な導波路幅が広がり、共振器損失が上
記の場合に比べて減る。従って−り記より低い注入電流
で発振し、ｎ＝１の遷移量発振に変わり、長波長へと変
化する。この変化幅は量子井戸活性層（２りの厚さを薄
くするほど大きくでき、例えば量子井戸活性層（２１）
を １００人程変成した時、変化幅は約５００変成度に
なる。発振の中心位置は、Ｉｉ ＝ｌａとすれば上部電
極（２）の下で■２のみ注入した場合と同じ様に発振さ
せることができる。また、■、≠■３となるように電流
を注入すれば、その発振位置をずらすこともできる。
以上のように、共振器損失を変化させることにより、量
子井戸活性層における高次量子準位間発振を利用して、
波長を可変にするので、発振波長を従来よりも大きく変
化させることができる。
子井戸活性層における高次量子準位間発振を利用して、
波長を可変にするので、発振波長を従来よりも大きく変
化させることができる。
なお、利得導波路の形成のために、従来例のようにト【
０イオン注入などで電流狭窄を行なった構造でも良い。
０イオン注入などで電流狭窄を行なった構造でも良い。
また、上記実施例では、各上部電［１（１） 、 （２
）。
）。
（３）の幅、即ち導波路幅は同じにしたが、各々異なる
ように構成すれば、各々の電極にのみ電流を注入したと
きに発振する波長を異なるようにできる。従って、同じ
導波路幅で構成したときより様々に発振波長と発振位置
を変化させることができる。
ように構成すれば、各々の電極にのみ電流を注入したと
きに発振する波長を異なるようにできる。従って、同じ
導波路幅で構成したときより様々に発振波長と発振位置
を変化させることができる。
また、上部電極の数は２つでも或は３つより多くてもよ
く、量子井戸活性＠（２１）は単一量子井戸活性層に限
らず、多重量子井戸活性層でも良い。
く、量子井戸活性＠（２１）は単一量子井戸活性層に限
らず、多重量子井戸活性層でも良い。
さらに、各層の材料は上記実施例に限るものではない。
また、Ｎ ” ｌとＮ＝２での発振に限るものでもない
。
。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、ｐ型クラッド層とｎ
型クラッド層間に量子井戸活性層を有するレーザ構造体
、及びレーザ構造体に形成した複数の電極を備え、電極
に流す電流を制御して共振器損失を変化させ、量子井戸
活性層における量子準位間発振の波長を可変にしたこと
により、発振波長を従来よりも大きく変化させることが
できる半導体光素子を得ることができる効果がある。
型クラッド層間に量子井戸活性層を有するレーザ構造体
、及びレーザ構造体に形成した複数の電極を備え、電極
に流す電流を制御して共振器損失を変化させ、量子井戸
活性層における量子準位間発振の波長を可変にしたこと
により、発振波長を従来よりも大きく変化させることが
できる半導体光素子を得ることができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体光素子を示す
構成図、第２図（ａ） 、 （ｂ）は一実施例に係る
動作を説明するための説明図、第３図は従来の半導体光
素子を示す構成図である。 ＋１１ 、 ＋２） 、 （３） ・・・電極、（５）
・・・ｐ型クラッド層、（７）・・・ｎ型クラッド層、
（２り・・・量子井戸活性層。 なお、図中、同一符号は同一、又は、相当部分を示す。
構成図、第２図（ａ） 、 （ｂ）は一実施例に係る
動作を説明するための説明図、第３図は従来の半導体光
素子を示す構成図である。 ＋１１ 、 ＋２） 、 （３） ・・・電極、（５）
・・・ｐ型クラッド層、（７）・・・ｎ型クラッド層、
（２り・・・量子井戸活性層。 なお、図中、同一符号は同一、又は、相当部分を示す。
Claims (1)
- ｐ型クラッド層とｎ型クラッド層間に量子井戸活性層を
有するレーザ構造体、及びこのレーザ構造体に形成した
複数の電極を備え、上記電極に流す電流を制御して共振
器損失を変化させ、上記量子井戸活性層における量子準
位間発振の波長を可変にしたことを特徴とする半導体光
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24201488A JPH0289383A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24201488A JPH0289383A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0289383A true JPH0289383A (ja) | 1990-03-29 |
Family
ID=17082982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24201488A Pending JPH0289383A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 半導体光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0289383A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6194240B1 (en) * | 1993-12-21 | 2001-02-27 | Lucent Technologies Inc. | Method for fabrication of wavelength selective electro-optic grating for DFB/DBR lasers |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188393A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-17 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP24201488A patent/JPH0289383A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188393A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-17 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6194240B1 (en) * | 1993-12-21 | 2001-02-27 | Lucent Technologies Inc. | Method for fabrication of wavelength selective electro-optic grating for DFB/DBR lasers |
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