JPH03175686A - 分布帰還型量子井戸半導体レーザ - Google Patents
分布帰還型量子井戸半導体レーザInfo
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- JPH03175686A JPH03175686A JP1315833A JP31583389A JPH03175686A JP H03175686 A JPH03175686 A JP H03175686A JP 1315833 A JP1315833 A JP 1315833A JP 31583389 A JP31583389 A JP 31583389A JP H03175686 A JPH03175686 A JP H03175686A
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- B82—NANOTECHNOLOGY
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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）
本発明は、分布帰還型量子井戸半導体レーザに関する。
（従来の技術）
コヒーレント光通信方式では直接検波系のシステムと比
べて受信感度の改善ができるので、より長距離の光伝送
が可能となるばかりでなく、受信回路ＩＦ帯における伝
送波形の歪の保証が可能といった利点も有し、次世代の
光通信方式として注目を集めている。
べて受信感度の改善ができるので、より長距離の光伝送
が可能となるばかりでなく、受信回路ＩＦ帯における伝
送波形の歪の保証が可能といった利点も有し、次世代の
光通信方式として注目を集めている。
一方、コヒーレント光通信に用いられる光源には狭スペ
クトル線幅動作が要求される。分布帰還型量子井戸半導
体レーザは状態密度が階段状のになるのを反映してスペ
クトル線幅の狭窄化が可能であり、狭スペクトル線幅光
源として期待されている。
クトル線幅動作が要求される。分布帰還型量子井戸半導
体レーザは状態密度が階段状のになるのを反映してスペ
クトル線幅の狭窄化が可能であり、狭スペクトル線幅光
源として期待されている。
従来、上述の分布帰還型量子井戸半導体レーザに関して
は、第４図（ａ）に示すように回折格子上に伸かつせい
層をＬＰＥ法またはＭＯ−ＶＰＥ法等によって活性層、
光ガイド層等の結晶成長を行い、また共振器方向には同
一のポテンシャル構造を有するものが報告されている。
は、第４図（ａ）に示すように回折格子上に伸かつせい
層をＬＰＥ法またはＭＯ−ＶＰＥ法等によって活性層、
光ガイド層等の結晶成長を行い、また共振器方向には同
一のポテンシャル構造を有するものが報告されている。
その−例が、アイイーイーイージャーナルオブカンタム
エレクトロニクス（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ） ＱＥ ２
３巻６号（１９８７）８０４頁から８１４頁に記載され
ている。これは、回折格子によりある特定の波長のみ共
振器損失を低くすることによって、単一モード発振を容
易にするものである。通常の回折格子の場合には、最も
共振器損失の小さく、かつ、しきい値利得差の等しい二
つのモードが存在するため、２モ一ド発振する可能性が
ある。そこで、この共振器損失の等しいモードの縮退を
解くための構造が検討された。その一つとして、共振器
の中央で回折格子の位相をｎだけずらし、両端面に無反
射コーティングを施したＭ４位相シフト分布帰還型半導
体レーザが提案された。これを第４図（ｂ）に示す。こ
の中央で位相のシフトした分布帰還型半導体レーザでは
、主モードとサブモードの利得差は種々の分布帰還型半
導体レーザの中で最大になるが、位相シフト付近での電
界の集中が大きくなる。特に回折格子の結合定数Ｋが大
きい場合には位相シフト付近では電界の集中により誘導
放出が大きくなりキャリア密度の減少が無視できなくな
る。共振器内部の電界分布を第４図（ｅ）にキャリア密
度分布を第４図（ｄ）にそれぞれ示す。図中のＬは共振
器長である。Ｋの大きい程位相シフト付近での電界強度
が大きくなり、キャリア密度の減少が著しい。この位相
シフト付近でのキャリア密度の減少により、共振器全体
での利得の減少さらには、共振器方向でのキャリア密度
の不均一分布（第４図（ｄ））によりバンドフィリング
効果によって共振器方向で、最大利得の波長が異なる。
エレクトロニクス（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ） ＱＥ ２
３巻６号（１９８７）８０４頁から８１４頁に記載され
ている。これは、回折格子によりある特定の波長のみ共
振器損失を低くすることによって、単一モード発振を容
易にするものである。通常の回折格子の場合には、最も
共振器損失の小さく、かつ、しきい値利得差の等しい二
つのモードが存在するため、２モ一ド発振する可能性が
ある。そこで、この共振器損失の等しいモードの縮退を
解くための構造が検討された。その一つとして、共振器
の中央で回折格子の位相をｎだけずらし、両端面に無反
射コーティングを施したＭ４位相シフト分布帰還型半導
体レーザが提案された。これを第４図（ｂ）に示す。こ
の中央で位相のシフトした分布帰還型半導体レーザでは
、主モードとサブモードの利得差は種々の分布帰還型半
導体レーザの中で最大になるが、位相シフト付近での電
界の集中が大きくなる。特に回折格子の結合定数Ｋが大
きい場合には位相シフト付近では電界の集中により誘導
放出が大きくなりキャリア密度の減少が無視できなくな
る。共振器内部の電界分布を第４図（ｅ）にキャリア密
度分布を第４図（ｄ）にそれぞれ示す。図中のＬは共振
器長である。Ｋの大きい程位相シフト付近での電界強度
が大きくなり、キャリア密度の減少が著しい。この位相
シフト付近でのキャリア密度の減少により、共振器全体
での利得の減少さらには、共振器方向でのキャリア密度
の不均一分布（第４図（ｄ））によりバンドフィリング
効果によって共振器方向で、最大利得の波長が異なる。
最大利得波長が異なることにより、共振器全体の利得の
スペクトル広がりが生じてしまいこれによるしきい値キ
ャリア密度の上昇が生じる。これによりスペクトル線幅
が大きくなる。
スペクトル広がりが生じてしまいこれによるしきい値キ
ャリア密度の上昇が生じる。これによりスペクトル線幅
が大きくなる。
キャリア密度の不均一分布の度合いは光出力が大きい程
大きくなることから、光出力が大きい程、共振器方向の
利得曲線の不均一の程度は一層大きくなる。従ってこれ
によるしきい値キャリア密度の上昇は線幅増大係数αパ
ラメータの増大を引き起こし、高出力時にスペクトル線
幅が一層広くなってしまう。
大きくなることから、光出力が大きい程、共振器方向の
利得曲線の不均一の程度は一層大きくなる。従ってこれ
によるしきい値キャリア密度の上昇は線幅増大係数αパ
ラメータの増大を引き起こし、高出力時にスペクトル線
幅が一層広くなってしまう。
（発明が解決しようとする課題）
しきい値キャリア密度の上昇を防ぐためには位相シフト
を複数設けるなどして、共振器方向のキャリア密度分布
を平坦にするのが望ましい。しかし、キャリア密度分布
が平坦になると、主モードとサブモードのしきい値利得
差も小さくなるので好ましくない。
を複数設けるなどして、共振器方向のキャリア密度分布
を平坦にするのが望ましい。しかし、キャリア密度分布
が平坦になると、主モードとサブモードのしきい値利得
差も小さくなるので好ましくない。
本発明の目的は分布帰還型量子井戸半導体レーザにおい
て、共振器方向のポテンシャル構造を変化させることに
より、位相シフト付近もしくは反射面での光の電界集中
によるキャリア密度の減少が主たる原因と考えられる利
得スペクトルの広がりを極力抑え、しきい値キャリア密
度の上昇を大幅に低減し、高出力時においてもスペクト
ル線幅の狭い分布帰還型量子井戸半導体レーザを提供す
ることにある。
て、共振器方向のポテンシャル構造を変化させることに
より、位相シフト付近もしくは反射面での光の電界集中
によるキャリア密度の減少が主たる原因と考えられる利
得スペクトルの広がりを極力抑え、しきい値キャリア密
度の上昇を大幅に低減し、高出力時においてもスペクト
ル線幅の狭い分布帰還型量子井戸半導体レーザを提供す
ることにある。
（課題を解決するための手段）
本発明では、共振器内部に位相シフト領域を有し、その
付近における量子井戸活性層の厚さがそれ以外の部分の
量子井戸活性層の厚さよりも薄いことを特徴とする分布
帰還型量子井戸半導体レーザによって上述の課題を解決
する。あるいは共振器内部に位相シフト領域を有し、そ
の付近における量子井戸層数がそれ以外の部分の量子井
戸層数よりも少ないことを特徴とする。あるいは分帰帰
還型量子井戸半導体レーザの反射端面付近における量子
井戸活性層が共振器内部の量子井戸活性層よりも厚さが
薄いか、あるいは数か少なく形成されていることを特徴
とする。
付近における量子井戸活性層の厚さがそれ以外の部分の
量子井戸活性層の厚さよりも薄いことを特徴とする分布
帰還型量子井戸半導体レーザによって上述の課題を解決
する。あるいは共振器内部に位相シフト領域を有し、そ
の付近における量子井戸層数がそれ以外の部分の量子井
戸層数よりも少ないことを特徴とする。あるいは分帰帰
還型量子井戸半導体レーザの反射端面付近における量子
井戸活性層が共振器内部の量子井戸活性層よりも厚さが
薄いか、あるいは数か少なく形成されていることを特徴
とする。
（作用）
前述の課題を解決する手段として、共振器中央における
位相シフト付近の回折格子の深さを浅くすることが考え
られるが、ＥＢ露光技術等を用いても、位相シフト付近
の回折格子の深さを精度良くコントロールするのは困難
である。したがって、本発明では回折格子は従来とほぼ
同じ溝の深さのものを用い、共振器方向のポテンシャル
構造を変化させることとする。すなわち光の電界の集中
する位相シフト付近（ここでは共振器中央付近）もしく
は反射面付近で量子井戸活性層の厚さを薄くする、ある
いは量子井戸層数を少なくして位相シフト付近のキャリ
ア密度を他の部分よりあらかじめ高くする。そうすれば
位相シフト付近での電界強度増大によるキャリア密度の
減少（軸方向ホールバーニング）によって生ずる共振器
全体での利得曲線の広がりを少なくすることができ、各
領域での最大利得波長をほぼ等しくすることが可能とな
る。したがって、高出力時にもしきい値キャリア密度の
上昇しない分布帰還型量子井戸半導体レーザを得ること
ができる。
位相シフト付近の回折格子の深さを浅くすることが考え
られるが、ＥＢ露光技術等を用いても、位相シフト付近
の回折格子の深さを精度良くコントロールするのは困難
である。したがって、本発明では回折格子は従来とほぼ
同じ溝の深さのものを用い、共振器方向のポテンシャル
構造を変化させることとする。すなわち光の電界の集中
する位相シフト付近（ここでは共振器中央付近）もしく
は反射面付近で量子井戸活性層の厚さを薄くする、ある
いは量子井戸層数を少なくして位相シフト付近のキャリ
ア密度を他の部分よりあらかじめ高くする。そうすれば
位相シフト付近での電界強度増大によるキャリア密度の
減少（軸方向ホールバーニング）によって生ずる共振器
全体での利得曲線の広がりを少なくすることができ、各
領域での最大利得波長をほぼ等しくすることが可能とな
る。したがって、高出力時にもしきい値キャリア密度の
上昇しない分布帰還型量子井戸半導体レーザを得ること
ができる。
第１図（ａ）は本発明の請求項１に相当し共振器中央付
近における量子井戸活性層の厚さが端面付近のされに比
べ薄くなっている。このような構造にすると低光出力動
作時では活性層の量子井戸層の全体積が異なるため中央
領域と両側の領域でのキャリア密度の不均一が生じ利得
スペクトルが異なる。しかし実際に使用される高出力動
作（約１０〜２０ｍＷ）の状態では共振器方向において
第１図（ｂ）に示すようなキャリア密度分布の分布とな
る。これは従来の第４図（ｄ）と比べて中心部でのキャ
リア密度の減少が対さくキャリア密度の不均一の程度が
小さくなっている。その理由は中央領域では膜厚が薄い
ことから、活性領域（量子井戸層）の体積が小さく、キ
ャリア密度が左右の領域に比べもともと高くなっている
。高出力動作時に高い光密度となると中央部でのキャリ
ア密度が減少する。しかし中央部は始めにキャリア密度
が高くなっているため、高出力動作時でも左右の領域に
比べそれ程低くならない。従って各領域での最大利得波
長はほぼ一致する。第１図（ｂ）の量端面のキャリア密
度Ｎ２と中央部のそれＮ１での利得と波長の関係を第１
図（Ｃ）に示した。こうして利得曲線の広がりの少ない
特性の優れた分布帰還型量子井戸半導体レーザを得るこ
とができる。
近における量子井戸活性層の厚さが端面付近のされに比
べ薄くなっている。このような構造にすると低光出力動
作時では活性層の量子井戸層の全体積が異なるため中央
領域と両側の領域でのキャリア密度の不均一が生じ利得
スペクトルが異なる。しかし実際に使用される高出力動
作（約１０〜２０ｍＷ）の状態では共振器方向において
第１図（ｂ）に示すようなキャリア密度分布の分布とな
る。これは従来の第４図（ｄ）と比べて中心部でのキャ
リア密度の減少が対さくキャリア密度の不均一の程度が
小さくなっている。その理由は中央領域では膜厚が薄い
ことから、活性領域（量子井戸層）の体積が小さく、キ
ャリア密度が左右の領域に比べもともと高くなっている
。高出力動作時に高い光密度となると中央部でのキャリ
ア密度が減少する。しかし中央部は始めにキャリア密度
が高くなっているため、高出力動作時でも左右の領域に
比べそれ程低くならない。従って各領域での最大利得波
長はほぼ一致する。第１図（ｂ）の量端面のキャリア密
度Ｎ２と中央部のそれＮ１での利得と波長の関係を第１
図（Ｃ）に示した。こうして利得曲線の広がりの少ない
特性の優れた分布帰還型量子井戸半導体レーザを得るこ
とができる。
また、第３図は本発明の請求項２を説明する図で共振器
中央付近における活性層の量子井戸層数が共振器端面の
それに比べて少なくなっている。その作用と効果は前述
と同様であらかじめ共振器中央付近の量子井戸層数を少
なくしてキャリア密度を高くすることにより、軸方向ホ
ールバーニングが生じても各領域でのキャリア密度が等
しくなり利得曲線の広がりの少ない特性の優れた分布帰
還型量子井戸半導体レーザを得ることができる。
中央付近における活性層の量子井戸層数が共振器端面の
それに比べて少なくなっている。その作用と効果は前述
と同様であらかじめ共振器中央付近の量子井戸層数を少
なくしてキャリア密度を高くすることにより、軸方向ホ
ールバーニングが生じても各領域でのキャリア密度が等
しくなり利得曲線の広がりの少ない特性の優れた分布帰
還型量子井戸半導体レーザを得ることができる。
請求項３による分布帰還型半導体レーザでは端面のうち
一方がＡＲココ−ィングした出力端面、他方がへき開又
は高反射コーティングした反射端面となっている。ここ
では位相シフト領域は必要ない。その反射端面近傍にお
いて活性層の量子井戸層の厚さが薄いか、数が少ない構
造となっている。従って共振器方向でのキャリア密度分
布は低出力動作時には反射面で高いが、高出力動作時に
は反射面で光の密度が高くなるので、キャリアが減少し
、逆に低くなる。しかし、あらかじめ反射端面でのキャ
リア密度を高くしているので、従来に比べ他の領域との
キャリア密度の差は小さい。
一方がＡＲココ−ィングした出力端面、他方がへき開又
は高反射コーティングした反射端面となっている。ここ
では位相シフト領域は必要ない。その反射端面近傍にお
いて活性層の量子井戸層の厚さが薄いか、数が少ない構
造となっている。従って共振器方向でのキャリア密度分
布は低出力動作時には反射面で高いが、高出力動作時に
は反射面で光の密度が高くなるので、キャリアが減少し
、逆に低くなる。しかし、あらかじめ反射端面でのキャ
リア密度を高くしているので、従来に比べ他の領域との
キャリア密度の差は小さい。
反射端面と出射面（ＡＲコーティング面）でのキャリア
密度はそれぞれＮ１、Ｎ２で、共振器方向での分布を第
２図に示した。この時の利得と波長は第１図（Ｃ）と同
様になる。このように反射端面と他の領域での利得波長
はほぼ一致する。こうして高出力動作時に、スペクトル
幅の狭いレーザが得られる。
密度はそれぞれＮ１、Ｎ２で、共振器方向での分布を第
２図に示した。この時の利得と波長は第１図（Ｃ）と同
様になる。このように反射端面と他の領域での利得波長
はほぼ一致する。こうして高出力動作時に、スペクトル
幅の狭いレーザが得られる。
（実施例）
図面を参照して本発明の詳細な説明する。
本発明の半導体レーザの第１の実施例の共振器方向の断
面構造図を第１図（ａ）に示す。この実施例の作製にお
いては、Ｍ４位相シフト回折格子ｌＯを形成したｎ−Ｉ
ｎＰ基板１上に１．３ｐｍ組戒のＩｎＧａＡｓＰ光ガイ
ド層２を厚さ１００Ｏ人、ＩｎＰスペーサ層３を５００
人の厚さでＭＯ−ＶＰＥ法により順次積層し、活性層は
７０ＡのＩｎＧａＡｓ量子井戸層４を４層、１５０Ａの
１．３ｐｍ組成のＩｎＧａＡｓＰバリア層５を３層それ
ぞれ交互に積層する。５ｉ０２膜１１を２００ＯＡ堆積
した後、位相シフト部分を中心にして１１００ｐの領域
の量子井戸活性層を除去するために、ホトリソグラフィ
及びエツチング工程を行う。次にフッ酸ＨＦにて５ｉ０
２膜をエツチングし、さらにレジストを除去する。その
後再び、ＭＣＬＶＰＥ法により５０ＡのＩｎＧａＡｓ量
子井戸４を４層、１５０Ａの１．３ｐｍ組戒のＩｎＧａ
ＡｓＰバリア層５を３層それぞれ交互に積層する。
面構造図を第１図（ａ）に示す。この実施例の作製にお
いては、Ｍ４位相シフト回折格子ｌＯを形成したｎ−Ｉ
ｎＰ基板１上に１．３ｐｍ組戒のＩｎＧａＡｓＰ光ガイ
ド層２を厚さ１００Ｏ人、ＩｎＰスペーサ層３を５００
人の厚さでＭＯ−ＶＰＥ法により順次積層し、活性層は
７０ＡのＩｎＧａＡｓ量子井戸層４を４層、１５０Ａの
１．３ｐｍ組成のＩｎＧａＡｓＰバリア層５を３層それ
ぞれ交互に積層する。５ｉ０２膜１１を２００ＯＡ堆積
した後、位相シフト部分を中心にして１１００ｐの領域
の量子井戸活性層を除去するために、ホトリソグラフィ
及びエツチング工程を行う。次にフッ酸ＨＦにて５ｉ０
２膜をエツチングし、さらにレジストを除去する。その
後再び、ＭＣＬＶＰＥ法により５０ＡのＩｎＧａＡｓ量
子井戸４を４層、１５０Ａの１．３ｐｍ組戒のＩｎＧａ
ＡｓＰバリア層５を３層それぞれ交互に積層する。
また本発明の２の実施例についてはこの段階で、？ＯＡ
のＩｎＧａＡｓ量子井戸層４を２層、３００Ａの１．３
ｐｍ組成のＩｎＧａＡｓＰバリア層５を１層それぞれ交
互に堆積する。他の部分は第１図と同様とする。第３図
参照。
のＩｎＧａＡｓ量子井戸層４を２層、３００Ａの１．３
ｐｍ組成のＩｎＧａＡｓＰバリア層５を１層それぞれ交
互に堆積する。他の部分は第１図と同様とする。第３図
参照。
ＨＦにより選択成長用５ｉ０２膜を除去した後、１．３
１１ｍ組成のＩｎＧａＡｓＰバリア層５を５０ＯＡ、
ｐ−ＩｎＰクラッド層６を１．０ｐｍとして順次積層す
る。このようにして作製したウェハーをＤＣ−ＰＢＨ埋
め込み構造としＰ側とＮ側の画電極を蒸着する。そして
最後に両光出力端面に５ｉ０２膜１１のＡＲココ−ィン
グを施す。
１１ｍ組成のＩｎＧａＡｓＰバリア層５を５０ＯＡ、
ｐ−ＩｎＰクラッド層６を１．０ｐｍとして順次積層す
る。このようにして作製したウェハーをＤＣ−ＰＢＨ埋
め込み構造としＰ側とＮ側の画電極を蒸着する。そして
最後に両光出力端面に５ｉ０２膜１１のＡＲココ−ィン
グを施す。
全長は約４００１１ｍとした。
このようにして作製された分布帰還型量子井戸半導体レ
ーザは、しきい値電流１５ｍＡと低く、最高光出力８０
ｍＷ、片面あたりの微分量子効率０．２５Ｗ／Ａ程度の
ものが得られる。また従来の分布帰還型半導体レーザで
は５〜１０ｍＷ程度の光出力以上ではスペクトル線幅広
くなる傾向にあったが、この特性は本発明により大幅に
改善され、３０ｍＷ以上の光出力においてはスペクトル
線幅が広がることがな〈従来の幅の数分の１のＩＭＨｚ
程度のスペクトル線幅で動作する分布帰還型量子井戸半
導体レーザを安定して得ることかで４きる。請求項１と
２を合わせて用いて、位相シフト領域で活性層の量子井
戸の層厚を薄く数を少なくすると一層効果がある。
ーザは、しきい値電流１５ｍＡと低く、最高光出力８０
ｍＷ、片面あたりの微分量子効率０．２５Ｗ／Ａ程度の
ものが得られる。また従来の分布帰還型半導体レーザで
は５〜１０ｍＷ程度の光出力以上ではスペクトル線幅広
くなる傾向にあったが、この特性は本発明により大幅に
改善され、３０ｍＷ以上の光出力においてはスペクトル
線幅が広がることがな〈従来の幅の数分の１のＩＭＨｚ
程度のスペクトル線幅で動作する分布帰還型量子井戸半
導体レーザを安定して得ることかで４きる。請求項１と
２を合わせて用いて、位相シフト領域で活性層の量子井
戸の層厚を薄く数を少なくすると一層効果がある。
また位相シフト部の活性層の量子井戸層の数を増やした
場合でも各層厚を薄くして周りに比べて、量子井戸層の
全体積が小さければ本発明の効果はある。また厚さを厚
くして数を減らした場合でも、位相シフト部での量子井
戸層の全体積が周りより小さければ効果がある。
場合でも各層厚を薄くして周りに比べて、量子井戸層の
全体積が小さければ本発明の効果はある。また厚さを厚
くして数を減らした場合でも、位相シフト部での量子井
戸層の全体積が周りより小さければ効果がある。
なお実施例においては両端面をＡＲコートしたＭ４位相
シフト分布帰還型構造について説明したが、変形例とし
て片面能コーティング、片面へき開端面構造、あるいは
片面ＡＲココ−ィング片面高反射端面構造の分布帰還型
半導体レーザにおいては請求項３の構造により同様の効
果が得られる。即ち、この場合は端面又は高反射端面付
近に光の電界が集中するのでその端面近傍５０ｐｍ程度
の領域で量子井戸層の膜厚を薄くしたり、層数を少なく
することにより前記実施例と同様の効果が得られる。
シフト分布帰還型構造について説明したが、変形例とし
て片面能コーティング、片面へき開端面構造、あるいは
片面ＡＲココ−ィング片面高反射端面構造の分布帰還型
半導体レーザにおいては請求項３の構造により同様の効
果が得られる。即ち、この場合は端面又は高反射端面付
近に光の電界が集中するのでその端面近傍５０ｐｍ程度
の領域で量子井戸層の膜厚を薄くしたり、層数を少なく
することにより前記実施例と同様の効果が得られる。
また、ＩｎＰ系の半導体材料を用いたが、本発明では用
いる材料系はこれに限るものではなく、ＧａＡｓ系等他
の材料系を用いても何等差し支え無い。さらに、活性層
として、量子井戸を採用したが、活性層を量子細線、量
子箱構造としても何等差し支えない。光の電界が集中す
る領域で低出力動作時のキャリア密度が他の部分より高
くなるよう設計すればよい。
いる材料系はこれに限るものではなく、ＧａＡｓ系等他
の材料系を用いても何等差し支え無い。さらに、活性層
として、量子井戸を採用したが、活性層を量子細線、量
子箱構造としても何等差し支えない。光の電界が集中す
る領域で低出力動作時のキャリア密度が他の部分より高
くなるよう設計すればよい。
（発明の効果）
以上のように本発明は、分布帰還型量子井戸半導体レー
ザにおいて、共振器方向のポテンシャル構造を変化させ
ることにより、利得曲線の広がりを大幅に抑え、光出力
の大きい場合にもスペクトル線幅の広がらない優れた特
性の分布帰還型量子井戸半導体レーザを提供できる。
ザにおいて、共振器方向のポテンシャル構造を変化させ
ることにより、利得曲線の広がりを大幅に抑え、光出力
の大きい場合にもスペクトル線幅の広がらない優れた特
性の分布帰還型量子井戸半導体レーザを提供できる。
第１図（ａ）は本発明請求項１の一実施例の断面構造図
、同図（ｂ）は共振器方向のキャリア密度分布図、同図
（ｃ）は波長に対する利得特性図、第２図は請求項３の
キャリア密度分布図である。第３図は本発明請求項２の
一実施例の断面構造図、第４図（ａ）は従来例による断
面構造図、同図（ｂ）は従来のＭ４位相シフト分布帰還
型半導体レーザの断面構造図、同図（Ｃ）は共振器方向
の電界強度分布、同図（ｄ）は共振器方向のキャリア密
度分布を示した図である。 図中、１はｎ−ＩｎＰ基板、２は光ガイド層、３はスペ
ーサ層、４は量子井戸層、５はバリア層、６はｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層、７はＩｎＧａＡｓキャップ層、８はｐ！
極、９はｎ電極、１０は位相シフト、１１は５ｉ０２膜
、１２は活性層をそれぞれ表す。
、同図（ｂ）は共振器方向のキャリア密度分布図、同図
（ｃ）は波長に対する利得特性図、第２図は請求項３の
キャリア密度分布図である。第３図は本発明請求項２の
一実施例の断面構造図、第４図（ａ）は従来例による断
面構造図、同図（ｂ）は従来のＭ４位相シフト分布帰還
型半導体レーザの断面構造図、同図（Ｃ）は共振器方向
の電界強度分布、同図（ｄ）は共振器方向のキャリア密
度分布を示した図である。 図中、１はｎ−ＩｎＰ基板、２は光ガイド層、３はスペ
ーサ層、４は量子井戸層、５はバリア層、６はｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層、７はＩｎＧａＡｓキャップ層、８はｐ！
極、９はｎ電極、１０は位相シフト、１１は５ｉ０２膜
、１２は活性層をそれぞれ表す。
Claims (3)
- （１）共振器内部に位相シフト領域を有し、その付近に
おける量子井戸活性層の厚さがそれ以外の部分の量子井
戸活性層の厚さよりも薄いことを特徴とする分布帰還型
井戸半導体レーザ。 - （２）共振器内部に位相シフト領域を有し、その付近に
おける量子井戸層数がそれ以外の部分の量子井戸層数よ
りも少ないことを特徴とする分布帰還型量子井戸半導体
レーザ。 - （３）反射端面付近における量子井戸活性層が共振器内
部の量子井戸活性層よりも厚さが薄いか、あるいは数が
少なく形成されていることを特徴とする分布帰還型量子
井戸半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1315833A JPH0834333B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 分布帰還型量子井戸半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1315833A JPH0834333B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 分布帰還型量子井戸半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03175686A true JPH03175686A (ja) | 1991-07-30 |
| JPH0834333B2 JPH0834333B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=18070121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1315833A Expired - Fee Related JPH0834333B2 (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 分布帰還型量子井戸半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834333B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07283480A (ja) * | 1994-04-11 | 1995-10-27 | Nec Corp | 分布帰還型半導体レーザ |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP1315833A patent/JPH0834333B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07283480A (ja) * | 1994-04-11 | 1995-10-27 | Nec Corp | 分布帰還型半導体レーザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0834333B2 (ja) | 1996-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |