JPH03192789A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH03192789A JPH03192789A JP33433889A JP33433889A JPH03192789A JP H03192789 A JPH03192789 A JP H03192789A JP 33433889 A JP33433889 A JP 33433889A JP 33433889 A JP33433889 A JP 33433889A JP H03192789 A JPH03192789 A JP H03192789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active layer
- resistance
- leakage current
- semiconductor laser
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 20
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000002329 Inga feuillei Species 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、長距離大容量の幹線系光通信や、加入者系光
信号の光源に用いられる、半導体レーザに関する。
信号の光源に用いられる、半導体レーザに関する。
（従来の技術）
光通信の伝送容量は年々増力口しており、将来は１０Ｇ
ｂ／ｓもの大容量信号を伝送する必要が生じてくること
が予想される。そのため、その光源となる半導体レーザ
、特に分布帰還型（ＤＦＢ）レーザにも、そのような高
速で変調が可能なものが強く求められてきている。
ｂ／ｓもの大容量信号を伝送する必要が生じてくること
が予想される。そのため、その光源となる半導体レーザ
、特に分布帰還型（ＤＦＢ）レーザにも、そのような高
速で変調が可能なものが強く求められてきている。
半導体レーザを高速化するためには、緩和振動周波数を
増大させるとともに、素子容量を低下させることが必要
である。緩和振動周波数の増大には、活性層を多重量子
井戸構造（ＭＱＷ）にすることや、活性層をｐ型にドー
ピングすることが行われている。また、素子容量の低下
には、パッド電極を用い、埋め込み構造も従来のｐｎｐ
ｎサイリスタ構造でなく、高抵抗半導体やポリイミドな
どの樹脂で埋め込むことが行われている。
増大させるとともに、素子容量を低下させることが必要
である。緩和振動周波数の増大には、活性層を多重量子
井戸構造（ＭＱＷ）にすることや、活性層をｐ型にドー
ピングすることが行われている。また、素子容量の低下
には、パッド電極を用い、埋め込み構造も従来のｐｎｐ
ｎサイリスタ構造でなく、高抵抗半導体やポリイミドな
どの樹脂で埋め込むことが行われている。
ＭＱＷ−ＤＦＢ構造を高抵抗半導体で埋め込んだ“半導
体レーザの構造を第２図（ａ）、（ｂ）に示す。第２図
（ａ）では、表面にグレーティングが形成されたｎ型Ｉ
ｎＰ基板１上に、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層２、Ｉｎ
ＧａＡｓウェルおよびＩｎＧａＡｓＰバリアからなるＭ
ＱＷ活性層３、ｐ型ＩｎＰクラッド層４、およびｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰキャップ層５からなるＭＱＷ−ＤＦＢ構造
が、幅約１．５μｍのメサ状に形成され、両側がＦｅド
ープ高抵抗ＩｎＰ電流ブロック層６で埋め込まれ、表面
に５ｉ０２膜１１が形成され、メサストライプの上面の
５ｉ０２膜１１のみが除去されて、ｐ側電極２１がｐ型
ＩｎＧａＡｓＰキャップ層５と接触している。またｎ型
ＩｎＰ基板ｌ側にはｎ側電極２２が形成されている。
体レーザの構造を第２図（ａ）、（ｂ）に示す。第２図
（ａ）では、表面にグレーティングが形成されたｎ型Ｉ
ｎＰ基板１上に、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層２、Ｉｎ
ＧａＡｓウェルおよびＩｎＧａＡｓＰバリアからなるＭ
ＱＷ活性層３、ｐ型ＩｎＰクラッド層４、およびｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰキャップ層５からなるＭＱＷ−ＤＦＢ構造
が、幅約１．５μｍのメサ状に形成され、両側がＦｅド
ープ高抵抗ＩｎＰ電流ブロック層６で埋め込まれ、表面
に５ｉ０２膜１１が形成され、メサストライプの上面の
５ｉ０２膜１１のみが除去されて、ｐ側電極２１がｐ型
ＩｎＧａＡｓＰキャップ層５と接触している。またｎ型
ＩｎＰ基板ｌ側にはｎ側電極２２が形成されている。
また、第２図（ｎ）では、ｐ型ＩｎＰクラッド層４の上
部にｐ型ＩｎＰクラッド層７とｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層５が全面に形成され、さらにｐ型ＩｎＰクラッド
層７と高抵抗ＩｎＰ電流ブロック層６の間にはｎ型Ｉｎ
Ｐ層８が挿入されている。ｎ型１０層８は、ｐ型ＩｎＰ
クラッド層７がら高抵抗ＩｎＰ電流ブロック層６に流れ
るホール電流を抑制する役目を持っている。
部にｐ型ＩｎＰクラッド層７とｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層５が全面に形成され、さらにｐ型ＩｎＰクラッド
層７と高抵抗ＩｎＰ電流ブロック層６の間にはｎ型Ｉｎ
Ｐ層８が挿入されている。ｎ型１０層８は、ｐ型ＩｎＰ
クラッド層７がら高抵抗ＩｎＰ電流ブロック層６に流れ
るホール電流を抑制する役目を持っている。
こうした高抵抗埋め込み半導体レーザは、高抵抗ＩｎＰ
電流ブロック層、およびパッド電極の採用により、素子
容量が１ｐＦ以下と低い。そのため、ＲＣ時定数で決ま
る低周波域でのロールオフがほとんどない。また、ＭＱ
Ｗ−ＤＦＢ構造の採用により、緩和振動周波数がバルク
活性層のものに比べ、３割程度増大している。これらの
特徴により、変調周波数帯域が１５ＧＨｚの高速応答性
が実現している。
電流ブロック層、およびパッド電極の採用により、素子
容量が１ｐＦ以下と低い。そのため、ＲＣ時定数で決ま
る低周波域でのロールオフがほとんどない。また、ＭＱ
Ｗ−ＤＦＢ構造の採用により、緩和振動周波数がバルク
活性層のものに比べ、３割程度増大している。これらの
特徴により、変調周波数帯域が１５ＧＨｚの高速応答性
が実現している。
（発明が解決しようとする課題）
高抵抗ＩｎＰに使われるＦｅやＴｉ、 Ｃｏなどはいず
れも深い準位を形成して注入されたキャリアをトラップ
する。こうして半絶縁性を有するが、たとえばＦｅの場
合は、注入された電子はトラップするものの、ホールは
トラップしない。そのため、ｐ型ＩｎＰから流れ込んだ
ホールはトラップされている電子と再結合して、電流が
流れることになる。この電流は活性層を通らない漏れ電
流となるので、レーザの発振しきい値電流Ｉｉが増大し
たり、効率が低下したりする。従って高出力のものが得
られずまた変調時のバイアス電流や変調電流か増加して
しまい、高速変調ができなくなってしまう問題があった
。
れも深い準位を形成して注入されたキャリアをトラップ
する。こうして半絶縁性を有するが、たとえばＦｅの場
合は、注入された電子はトラップするものの、ホールは
トラップしない。そのため、ｐ型ＩｎＰから流れ込んだ
ホールはトラップされている電子と再結合して、電流が
流れることになる。この電流は活性層を通らない漏れ電
流となるので、レーザの発振しきい値電流Ｉｉが増大し
たり、効率が低下したりする。従って高出力のものが得
られずまた変調時のバイアス電流や変調電流か増加して
しまい、高速変調ができなくなってしまう問題があった
。
光出力の点ではバルク活性層で共振器長３００￥１ｍの
高抵抗埋め込みＤＦＢ−ＬＤで３０ｍＷ程度の最高先出
力しか得られず、共振器長を長くしても、もれ電流が増
加するだけで光出力はあまり増加しなかった。本発明の
目的は高速でかつもれ電流が小さく光出力の大きいレー
ザを提供することにある。
高抵抗埋め込みＤＦＢ−ＬＤで３０ｍＷ程度の最高先出
力しか得られず、共振器長を長くしても、もれ電流が増
加するだけで光出力はあまり増加しなかった。本発明の
目的は高速でかつもれ電流が小さく光出力の大きいレー
ザを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
この課題を解決するための半導体レーザは、活性層を含
むダブルヘテロ構造の画側を高抵抗半導体で埋め込んだ
半導体で埋め込んだ半導体レーザにおいて、前記活性層
が多重量子井戸構造により形成され、導波路の長さが４
００μｍ以上であることを特徴とする。
むダブルヘテロ構造の画側を高抵抗半導体で埋め込んだ
半導体で埋め込んだ半導体レーザにおいて、前記活性層
が多重量子井戸構造により形成され、導波路の長さが４
００μｍ以上であることを特徴とする。
（作用）
高抵抗埋め込み半導体レーザに流れる電流の模式図を第
３図に示す。ｐ型ＩｎＰクラッド層４から高抵抗ＩｎＰ
’ｔ ａブロック層６に流れる漏れ電流ＩＬは接合部に
かかる電圧に対して指数関数的に増加する。
３図に示す。ｐ型ＩｎＰクラッド層４から高抵抗ＩｎＰ
’ｔ ａブロック層６に流れる漏れ電流ＩＬは接合部に
かかる電圧に対して指数関数的に増加する。
このため、ｐ型■」クラッド層４の抵抗Ｒｍが高いと、
接合部にかかる電圧も大きくなり、漏れ電流ＩＬが増加
しやすくなる。従って、ｐ型ＩｎＰクラッド層４の抵抗
を下げることが、漏れ電流の抑制に重要である。このこ
とは、小泉らによって、１９８９年９月に開催された第
１５回ヨーロッパ光通信国際会議（ＥＣＯＣ８９）テク
ニカル・ダイジェストＴｕｂ １０−２において報告さ
れている。
接合部にかかる電圧も大きくなり、漏れ電流ＩＬが増加
しやすくなる。従って、ｐ型ＩｎＰクラッド層４の抵抗
を下げることが、漏れ電流の抑制に重要である。このこ
とは、小泉らによって、１９８９年９月に開催された第
１５回ヨーロッパ光通信国際会議（ＥＣＯＣ８９）テク
ニカル・ダイジェストＴｕｂ １０−２において報告さ
れている。
ｐ型ＩｎＰクラッド層４の抵抗を下げるためには、ドー
ピング濃度を高くして比抵抗を下げることが考えられる
。しかし、ドーピング濃度には限度があると同時に、あ
まりドーピング濃度が高いとドーパント（一般にＺｎ）
が活性層内に拡散して悪影響を及ぼしやすい。そのため
、ｐ型ＩｎＰクラッド層４の幅、すなわち活性層幅を大
きくしたり、ｐ型ＩｎＰクラッド層４の長さ、すなわち
共振器長を長くすることによって低抵抗化することが考
えられる。第１図は第２図（ｂ）の高抵抗埋め込み半導
体レーザの斜視図であるが、図中のＬが共振器長にあた
る。しかし、そのようにして活性層の面積を大きくする
と、−般の高抵抗埋め込み半導体レーザでは、しきい値
電流が増加したり、効率が低下したり、高次の横モード
が発振するなどの弊害が生じやすかった。
ピング濃度を高くして比抵抗を下げることが考えられる
。しかし、ドーピング濃度には限度があると同時に、あ
まりドーピング濃度が高いとドーパント（一般にＺｎ）
が活性層内に拡散して悪影響を及ぼしやすい。そのため
、ｐ型ＩｎＰクラッド層４の幅、すなわち活性層幅を大
きくしたり、ｐ型ＩｎＰクラッド層４の長さ、すなわち
共振器長を長くすることによって低抵抗化することが考
えられる。第１図は第２図（ｂ）の高抵抗埋め込み半導
体レーザの斜視図であるが、図中のＬが共振器長にあた
る。しかし、そのようにして活性層の面積を大きくする
と、−般の高抵抗埋め込み半導体レーザでは、しきい値
電流が増加したり、効率が低下したり、高次の横モード
が発振するなどの弊害が生じやすかった。
そこで本発明では、活性層を量子井戸構造にすることに
より活性層内部の吸収損失が小さくしている。そのため
、活性層がバルクの半導体レーザに比べて、共振器長を
長くしてもしきい値電流の増加は非常に小さい。また、
効率の減少も小さい。さらに、活性層内への光の閉じ込
めか弱いため、活性層幅をバルク半導体レーザより広く
しても基本横モード発振を維持できる。そのため、活性
層の面積を大きくして高抵抗埋め込みレーザの素子抵抗
を下げることができる。従って上述の高抵抗埋め込みＬ
Ｄにおけるもれ電流を減少させることができるので光出
力の飽和がなく最大光出力が高くなる。また高抵抗埋め
込みによる高速動作も同時に達成できる。
より活性層内部の吸収損失が小さくしている。そのため
、活性層がバルクの半導体レーザに比べて、共振器長を
長くしてもしきい値電流の増加は非常に小さい。また、
効率の減少も小さい。さらに、活性層内への光の閉じ込
めか弱いため、活性層幅をバルク半導体レーザより広く
しても基本横モード発振を維持できる。そのため、活性
層の面積を大きくして高抵抗埋め込みレーザの素子抵抗
を下げることができる。従って上述の高抵抗埋め込みＬ
Ｄにおけるもれ電流を減少させることができるので光出
力の飽和がなく最大光出力が高くなる。また高抵抗埋め
込みによる高速動作も同時に達成できる。
（実施例）
以下に本発明の詳細な説明する。第１図および第２図（
ｂ）に示す・ような高抵抗埋め込みレーザを以下の手順
で作成した。結晶成長にはすべて有機金属気相成長法（
ＭＯＶＰＥ）を用いた。
ｂ）に示す・ような高抵抗埋め込みレーザを以下の手順
で作成した。結晶成長にはすべて有機金属気相成長法（
ＭＯＶＰＥ）を用いた。
表面にグレーティクが形成されたｎ型ＩｎＰ基板１の上
に、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層２（波長１．３１１ｍ
の組成、キャリア濃度１×１０１８ｃｍ−３、厚さ０．
１μｍ）、ＩｎＧａＡｓウェル（４層、厚さ７０人）お
よびＩｎＧａＡｓＰバリア（波長１．３μｍ組成、厚さ
１５０人）からなるＭＱＷ活性層３、ｐ型ＩｎＰクラッ
ド層、４（キャリア濃度ｌＸ１０１８ｃｍ−３、厚さ０
．５μｍ）を成長した。比較のため、活性層がＩｎＧａ
ＡｓＰバルク（波長１．５５μｍ組成、厚さ１０００人
）であるバルク−ＤＦＢ構造も作製した。次に、表面に
５ｉ０２ストライプを形成して、活性層幅が２１１ｍに
なるようにメサエッチングし、Ｆｅドープ高抵抗ＩｎＰ
電流ブロック層６（Ｆｅ濃度５Ｘ１０１６ｃｍ−３、厚
さ３層１ｍ）電流ブロック層６およびｎ型証層８（キャ
リア濃度４×１０１８ｃｍ−３、厚さ０．７１１ｍ）で
埋め込んだ。５ｉ０２ストライプをはく離した後、ｐ型
ＩｎＰクラッド層７（キャリア濃度ｌＸ１０１８ｃｍ−
３、厚さ１．５μｍ）およびｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャッ
プ層５（キャリア濃度ｌＸｌ０１９ｃｍ−３、厚さ０．
５μｍ）を全面に成長した。そして５ｉ０２膜を形成し
、メサ部の上面のみを幅７１１ｍに除去し、ｐ側電極２
１を幅３０１１ｍのパッド状にｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層５と接触するように形成した。またｎ型ＩｎＰ基
板１側を研磨し厚さ約１１００ｐにし、ｎ側電極２２を
形成した。こうして作製した素子は共振器長りを１５０
μｍから１５００￥１ｍの間で何点か変えてへき関し、
両端面を高反射コーティングし、Ｓｉヒートシンク上に
ｐ−５ｉｄｅ−ｕｐでマウントしてｐ側電極２１にＡｕ
ワイヤをボンディングした評価した。
に、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層２（波長１．３１１ｍ
の組成、キャリア濃度１×１０１８ｃｍ−３、厚さ０．
１μｍ）、ＩｎＧａＡｓウェル（４層、厚さ７０人）お
よびＩｎＧａＡｓＰバリア（波長１．３μｍ組成、厚さ
１５０人）からなるＭＱＷ活性層３、ｐ型ＩｎＰクラッ
ド層、４（キャリア濃度ｌＸ１０１８ｃｍ−３、厚さ０
．５μｍ）を成長した。比較のため、活性層がＩｎＧａ
ＡｓＰバルク（波長１．５５μｍ組成、厚さ１０００人
）であるバルク−ＤＦＢ構造も作製した。次に、表面に
５ｉ０２ストライプを形成して、活性層幅が２１１ｍに
なるようにメサエッチングし、Ｆｅドープ高抵抗ＩｎＰ
電流ブロック層６（Ｆｅ濃度５Ｘ１０１６ｃｍ−３、厚
さ３層１ｍ）電流ブロック層６およびｎ型証層８（キャ
リア濃度４×１０１８ｃｍ−３、厚さ０．７１１ｍ）で
埋め込んだ。５ｉ０２ストライプをはく離した後、ｐ型
ＩｎＰクラッド層７（キャリア濃度ｌＸ１０１８ｃｍ−
３、厚さ１．５μｍ）およびｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャッ
プ層５（キャリア濃度ｌＸｌ０１９ｃｍ−３、厚さ０．
５μｍ）を全面に成長した。そして５ｉ０２膜を形成し
、メサ部の上面のみを幅７１１ｍに除去し、ｐ側電極２
１を幅３０１１ｍのパッド状にｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャ
ップ層５と接触するように形成した。またｎ型ＩｎＰ基
板１側を研磨し厚さ約１１００ｐにし、ｎ側電極２２を
形成した。こうして作製した素子は共振器長りを１５０
μｍから１５００￥１ｍの間で何点か変えてへき関し、
両端面を高反射コーティングし、Ｓｉヒートシンク上に
ｐ−５ｉｄｅ−ｕｐでマウントしてｐ側電極２１にＡｕ
ワイヤをボンディングした評価した。
第４図にレーザの電流−光出力特性図を示す。第４図（
ａ）はＭＱＷ−ＤＦＢ、（ｂ）はバルクＤＦＢの場合で
あり、それぞれの図において（イ）Ｌ＝３００μｍ、
（ｔｌ ）Ｌ＝５００μｍ、（ハ） Ｌ＝１０００μｍ
の場合である。これがら分かるように、第４図（ａ）の
ＭＱＷ−ＤＦＢレーザは（ｂ）のバルクＤＦＢレーザに
比べ、共振器長りを長くすることによる光出力の増加が
著しく、最大光出力はＬ＝５００μｍの素子で４０ｍＷ
、 Ｌ＝１０００μｍの素子で６０ｍＷであった。一方
、（ｂ）のバルクＤＦＢレーザは共振器長りを長くする
と（ａ）に比べてしきい値電流の上昇が大きく最大光出
力は（ａ）に比べて低かった。
ａ）はＭＱＷ−ＤＦＢ、（ｂ）はバルクＤＦＢの場合で
あり、それぞれの図において（イ）Ｌ＝３００μｍ、
（ｔｌ ）Ｌ＝５００μｍ、（ハ） Ｌ＝１０００μｍ
の場合である。これがら分かるように、第４図（ａ）の
ＭＱＷ−ＤＦＢレーザは（ｂ）のバルクＤＦＢレーザに
比べ、共振器長りを長くすることによる光出力の増加が
著しく、最大光出力はＬ＝５００μｍの素子で４０ｍＷ
、 Ｌ＝１０００μｍの素子で６０ｍＷであった。一方
、（ｂ）のバルクＤＦＢレーザは共振器長りを長くする
と（ａ）に比べてしきい値電流の上昇が大きく最大光出
力は（ａ）に比べて低かった。
第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ外部微分量子効率の逆
数としきい値電流Ｉｔｈの共振器長りに対する依存性を
示した図であり、実線がＭＱＷ−ＤＦＢレーザ、破線が
バルクＤＦＢレーザの結果である。内部吸収損失αｉは
ＭＱＷ−ＤＦＢで１０ｃｍ 、バルクＤＦＢで２０ｃ
ｍ−なり、Ｌが長いほどＭＱＷ−ＤＦＢレーザの方が効
率が高くなり、Ｉｉもあまり増加しないことがわかる。
数としきい値電流Ｉｔｈの共振器長りに対する依存性を
示した図であり、実線がＭＱＷ−ＤＦＢレーザ、破線が
バルクＤＦＢレーザの結果である。内部吸収損失αｉは
ＭＱＷ−ＤＦＢで１０ｃｍ 、バルクＤＦＢで２０ｃ
ｍ−なり、Ｌが長いほどＭＱＷ−ＤＦＢレーザの方が効
率が高くなり、Ｉｉもあまり増加しないことがわかる。
１００ｍＡ動作時でバルク活性層のＤＦＢレーザではも
れ電流が２０ｍＡ程度であったが、本発明のＭＱＷ−Ｄ
ＦＢレーザでは１ｍＡ程度に減ったと考えられる。
れ電流が２０ｍＡ程度であったが、本発明のＭＱＷ−Ｄ
ＦＢレーザでは１ｍＡ程度に減ったと考えられる。
また、遠視野像を測定したところ、活性層に水平な方向
の半値全幅がＭＱＷ−ＤＦＢレーザでは３５°であった
のに対し、バルク−ＤＦＢレーザでは４０’以上あり、
キングが多発した。このことは、活性層幅が多少広くな
っても、ＭＱＷレーザの方が横モードの安定性に優れる
ことを表している。つまり基本横モードを維持するため
の活性幅はＭＱＷレーザの方が広くできることを示して
いる。さらにＬ＝５００１１ｍのＭＱＷ−ＤＦＢレーザ
について周波数応答特性を測定したところ、３０ｍＷ光
出力時で１７ＧＨｚの変調周波数帯域が得られた。Ｌ＝
１ｏｏｏ４ｍでは５０ｍＷ光出カ光出力５ＧＨｚ程度の
変調が可能である。このように従来にない高出力高速特
性が得られ、長距離大容量光通信、ＦＭ変調用光源とし
て利用できる。
の半値全幅がＭＱＷ−ＤＦＢレーザでは３５°であった
のに対し、バルク−ＤＦＢレーザでは４０’以上あり、
キングが多発した。このことは、活性層幅が多少広くな
っても、ＭＱＷレーザの方が横モードの安定性に優れる
ことを表している。つまり基本横モードを維持するため
の活性幅はＭＱＷレーザの方が広くできることを示して
いる。さらにＬ＝５００１１ｍのＭＱＷ−ＤＦＢレーザ
について周波数応答特性を測定したところ、３０ｍＷ光
出力時で１７ＧＨｚの変調周波数帯域が得られた。Ｌ＝
１ｏｏｏ４ｍでは５０ｍＷ光出カ光出力５ＧＨｚ程度の
変調が可能である。このように従来にない高出力高速特
性が得られ、長距離大容量光通信、ＦＭ変調用光源とし
て利用できる。
以上の結果は、光出力飽和の抑制が可能な長井振器型の
高抵抗埋め込みレーザの活性層にＭＱＷ構造を採用する
ことにより、長井振器化による特性の低下が防止できた
ことを示している。また、第４図（ａ）から共振器長が
図の（イ）（ロ）の中間の４００μｍから光出力飽和を
抑制できると考えられる。つまり本発明の効果は共振器
長４００￥１ｍ以上で十分に現れる。以上の結果は第２
図で言えば（ｂ）の構造についてのものであったが、（
ａ）のような構造でも何ら変わりはない。また、実施例
ではＤＦＢレーザの結果について述べたが、ファプリー
ベローレーザでも同様の効果がある。
高抵抗埋め込みレーザの活性層にＭＱＷ構造を採用する
ことにより、長井振器化による特性の低下が防止できた
ことを示している。また、第４図（ａ）から共振器長が
図の（イ）（ロ）の中間の４００μｍから光出力飽和を
抑制できると考えられる。つまり本発明の効果は共振器
長４００￥１ｍ以上で十分に現れる。以上の結果は第２
図で言えば（ｂ）の構造についてのものであったが、（
ａ）のような構造でも何ら変わりはない。また、実施例
ではＤＦＢレーザの結果について述べたが、ファプリー
ベローレーザでも同様の効果がある。
（発明の効果）
本発明によれば低しきい値、高効率であり、最大光出力
が大きく高速変調可能な半導体レーザが得られる。
が大きく高速変調可能な半導体レーザが得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の半導体レーザの構造を説明する斜視図
である。第２図は従来例および本発明の半導体レーザの
構造を説明する断面図である。第３図は従来の半導体レ
ーザ構造の課題を説明するための断面図および回路図で
ある。第４図（ａＸｂ）は本発明の詳細な説明する電流
−光出力特性図であり（ａ）は本発明、（ｂ）は従来の
場合である。第５図（ａＸｂ）はそれぞれ本発明の詳細
な説明する、外部微分量子効率としきい値電流Ｉｉの共
振器長依存性を示す図である。 図中、１−ｎ型ＩｎＰ基板、２−ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガ
イド層、３・・・ＭＱＷ活性層、４・・・ｐ型ＩｎＰク
ラッド層、５・・・ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、６
・・・Ｆｅドープ高抵抗ＩｎＰ電流ブロック層、７・・
・ｐ型ＩｎＰクラッド層、８・・・ｎ型ＩｎＰ、１１・
・・５ｉ０２ストライプ、２１・・・ｐ側電極、２２・
・・ｎ側電極、である。
である。第２図は従来例および本発明の半導体レーザの
構造を説明する断面図である。第３図は従来の半導体レ
ーザ構造の課題を説明するための断面図および回路図で
ある。第４図（ａＸｂ）は本発明の詳細な説明する電流
−光出力特性図であり（ａ）は本発明、（ｂ）は従来の
場合である。第５図（ａＸｂ）はそれぞれ本発明の詳細
な説明する、外部微分量子効率としきい値電流Ｉｉの共
振器長依存性を示す図である。 図中、１−ｎ型ＩｎＰ基板、２−ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガ
イド層、３・・・ＭＱＷ活性層、４・・・ｐ型ＩｎＰク
ラッド層、５・・・ｐ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、６
・・・Ｆｅドープ高抵抗ＩｎＰ電流ブロック層、７・・
・ｐ型ＩｎＰクラッド層、８・・・ｎ型ＩｎＰ、１１・
・・５ｉ０２ストライプ、２１・・・ｐ側電極、２２・
・・ｎ側電極、である。
Claims (1)
- 活性層を含むダブルヘテロ構造の両側を高抵抗半導体で
埋め込んだ半導体レーザにおいて、前記活性層が多重量
子井戸構造により形成され、共振器長が４００μｍ以上
であ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 |
|---|---|---|---|
| JP1334338A JP2550729B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1334338A JP2550729B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03192789A true JPH03192789A (ja) | 1991-08-22 |
| JP2550729B2 JP2550729B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=18276243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1334338A Expired - Lifetime JP2550729B2 (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550729B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000042685A1 (fr) * | 1999-01-11 | 2000-07-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Laser a semi-conducteur, a puits quantiques multiples, a dopage module de type n |
| US6396861B1 (en) | 1999-01-11 | 2002-05-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | N-type modulation-doped multi quantum well semiconductor laser device |
| JP2002232081A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ、光変調器および光変調器付半導体レーザ並びにそれらの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3174787U (ja) * | 2012-01-26 | 2012-04-05 | 久保田 厚子 | 鉛筆持ちで持っても筆先が紙面に垂直に立つよう、筆先と筆軸の間に角度を持たせて曲げた筆 |
-
1989
- 1989-12-21 JP JP1334338A patent/JP2550729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3174787U (ja) * | 2012-01-26 | 2012-04-05 | 久保田 厚子 | 鉛筆持ちで持っても筆先が紙面に垂直に立つよう、筆先と筆軸の間に角度を持たせて曲げた筆 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000042685A1 (fr) * | 1999-01-11 | 2000-07-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Laser a semi-conducteur, a puits quantiques multiples, a dopage module de type n |
| US6396861B1 (en) | 1999-01-11 | 2002-05-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | N-type modulation-doped multi quantum well semiconductor laser device |
| JP2002232081A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ、光変調器および光変調器付半導体レーザ並びにそれらの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2550729B2 (ja) | 1996-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6989550B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser equipment employing a grating | |
| US7369583B2 (en) | Electrooptically wavelength-tunable resonant cavity optoelectronic device for high-speed data transfer | |
| KR100271700B1 (ko) | 면발광형 반도체레이저 | |
| JP3484394B2 (ja) | 光半導体装置およびその製造方法 | |
| US5636237A (en) | Semiconductor laser device which makes it possible to realize high-speed modulation | |
| US6222867B1 (en) | Optical semiconductor device having waveguide layers buried in an InP current blocking layer | |
| US5912475A (en) | Optical semiconductor device with InP | |
| JP2827411B2 (ja) | 光半導体素子及びその製造方法 | |
| US6574258B2 (en) | Semiconductor laser having an active layer provided between two different conduction types of semiconductor layers, and optical modules and communication systems formed therewith | |
| US5335241A (en) | Buried stripe type semiconductor laser device | |
| JPH01319986A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH05102600A (ja) | 半導体レーザ | |
| US6560266B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| JP2882335B2 (ja) | 光半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2550729B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JP2003234541A (ja) | 分布帰還型半導体レーザ素子 | |
| JP3658048B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH10335751A (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
| Chen et al. | Very large bandwidth strained MQW DFB laser at 1.3 μm | |
| US20040136427A1 (en) | Semiconductor optical device | |
| JPH05136526A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
| EP1380077B1 (en) | A method and apparatus for improving efficiency in opto-electronic radiation source devices | |
| JP2630035B2 (ja) | 波長可変半導体レーザ | |
| JPH0511674B2 (ja) | ||
| JPH03214683A (ja) | 波長可変半導体レーザ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070822 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 14 |