JPH03241885A - 干渉計半導体レーザ - Google Patents
干渉計半導体レーザInfo
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- JPH03241885A JPH03241885A JP2255014A JP25501490A JPH03241885A JP H03241885 A JPH03241885 A JP H03241885A JP 2255014 A JP2255014 A JP 2255014A JP 25501490 A JP25501490 A JP 25501490A JP H03241885 A JPH03241885 A JP H03241885A
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Classifications
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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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
-
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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
- 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
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-
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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、1平面において互いに隣接する3個以上の
セグメントを含み、半導体ウェハ上にモノリシックに集
積され、それぞれ1m以上のレーザ活性函域およびその
自由端におけるミラーを具備し、さらにセグメントを互
いに接続するビームスプリッタを備えている電気的に同
調可能な干渉計半導体レーザに関するものである。
セグメントを含み、半導体ウェハ上にモノリシックに集
積され、それぞれ1m以上のレーザ活性函域およびその
自由端におけるミラーを具備し、さらにセグメントを互
いに接続するビームスプリッタを備えている電気的に同
調可能な干渉計半導体レーザに関するものである。
〔従来の技術]
干渉計半導体レーザはマイケルソン(Michels。
n)またはマツハツエンダ−(Mach−Zehnde
r)干渉計の原理により構成された半導体レーザである
。
r)干渉計の原理により構成された半導体レーザである
。
ファブリベロー共振器を備えたレーザに比較して、干渉
計半導体レーザはモノモード動作で放射を行い、その一
方レーザ光のサイドモードを良好に抑制する利点を有し
ている。さらにその光学長を変化するために電流が注入
されるとき、このレーザはDFB (分配されたフィー
ドバック)共振器を備えたレーザよりも強力に同調され
ることができる。これは、波長多重化により動作される
多重チャンネル通信システムの送信レーザ、チャンネル
波長を正確に定めるためのコヒーレント系における局部
発振器、および論理素子等のような種々の応用に適して
いる。論理素子においては論理状態“1゛および“0゛
は2つの波長λ1.λ2により表される。
計半導体レーザはモノモード動作で放射を行い、その一
方レーザ光のサイドモードを良好に抑制する利点を有し
ている。さらにその光学長を変化するために電流が注入
されるとき、このレーザはDFB (分配されたフィー
ドバック)共振器を備えたレーザよりも強力に同調され
ることができる。これは、波長多重化により動作される
多重チャンネル通信システムの送信レーザ、チャンネル
波長を正確に定めるためのコヒーレント系における局部
発振器、および論理素子等のような種々の応用に適して
いる。論理素子においては論理状態“1゛および“0゛
は2つの波長λ1.λ2により表される。
文献(^pplied Phys、Letter、52
,1988年767〜769頁)にはモノリシックに集
積された連続的に同調可能なレーザが記載されており、
それは電気コンタクトにより互いに独立して制御される
少なくとも3個の個別のレーザ空洞を具備している。
,1988年767〜769頁)にはモノリシックに集
積された連続的に同調可能なレーザが記載されており、
それは電気コンタクトにより互いに独立して制御される
少なくとも3個の個別のレーザ空洞を具備している。
光学共振器として動作する4個のセグメントが十字型レ
ーザを構成し、その交差点にビームスプリッタがセグメ
ントの一つに対して45度の角度で配置されている。
ーザを構成し、その交差点にビームスプリッタがセグメ
ントの一つに対して45度の角度で配置されている。
異なる長さり、、L2.L、を有する3個のセグメント
のみを備えた半導体レーザは同じ原理にしたがって構成
された。
のみを備えた半導体レーザは同じ原理にしたがって構成
された。
そのような半導体レーザは金属有機物ガス相エピタキシ
により(100)GaAs/GaA IAs二重へテロ
接合構造で形成され、それにおいてセグメントはホトリ
ソグラフ的に[011]および[110][sic]方
向に形成される。それからセグメントは誘電材料により
被覆され電極が取付けられる。セグメントは半導体基体
の後面において金属化され、端部で分割される。
により(100)GaAs/GaA IAs二重へテロ
接合構造で形成され、それにおいてセグメントはホトリ
ソグラフ的に[011]および[110][sic]方
向に形成される。それからセグメントは誘電材料により
被覆され電極が取付けられる。セグメントは半導体基体
の後面において金属化され、端部で分割される。
ガリウムイオンの照射によりビームスプリッタを形成す
るように3個のセグメントの接続点において狭い溝が形
成される。この溝はレーザ活性領域から下方に0.1μ
mの距離まで延在し、そのためセグメント間に無視でき
ない結合が生成される。
るように3個のセグメントの接続点において狭い溝が形
成される。この溝はレーザ活性領域から下方に0.1μ
mの距離まで延在し、そのためセグメント間に無視でき
ない結合が生成される。
個々のレーザのモードスペクトラムに比較して、干渉計
半導体レーザは3個のセグメントの異なる長さり、、L
2.L、によって次の式のようなn番目のモードの大き
な増幅を生じる。
半導体レーザは3個のセグメントの異なる長さり、、L
2.L、によって次の式のようなn番目のモードの大き
な増幅を生じる。
(L2+L3)+ (L1+L2) n個々のセグ
メントの長さり、、L2.L、が比較的長いにもかかわ
らず、レーザ空洞の長さの差(L2+L3)−(L1+
L2)のみがモードの分離において働き、一方c/2L
の周波数差のモードがファブリペロ−共振器を含むレー
ザ中で生じる。ここでCは光速度であり、Lはレーザ空
洞の長さである。レーザが十分に短いならば、その場合
にのみ単一周波数で発振するであろう。
メントの長さり、、L2.L、が比較的長いにもかかわ
らず、レーザ空洞の長さの差(L2+L3)−(L1+
L2)のみがモードの分離において働き、一方c/2L
の周波数差のモードがファブリペロ−共振器を含むレー
ザ中で生じる。ここでCは光速度であり、Lはレーザ空
洞の長さである。レーザが十分に短いならば、その場合
にのみ単一周波数で発振するであろう。
[発明の解決すべき課題]
しかしながらこの干渉計半導体レーザは発生する光の周
波数が変化できない欠点がある。
波数が変化できない欠点がある。
この発明の目的は、放射周波数が変化可能であり、光デ
ータ伝送に適した、すなわち148mおよびl、55μ
mの波長範囲で放射を行う上述の形式の半導体レーザを
提供することである。
ータ伝送に適した、すなわち148mおよびl、55μ
mの波長範囲で放射を行う上述の形式の半導体レーザを
提供することである。
[課題解決のための手段]
この目的は、ビームスプリッタがセグメント間のレーザ
光の透過および反射゛を電流により制御可能にする2(
Ilの電極を具備している上述の形式の半導体レーザに
よって達成される。
光の透過および反射゛を電流により制御可能にする2(
Ilの電極を具備している上述の形式の半導体レーザに
よって達成される。
有効な変形形態は特許請求の範囲の請求項2以下に記載
されている。レーザ活性領域として量子ウェルパケット
を備えている半導体レーザは特に有効である。それは平
坦な表面を有し、またビームスプリッタと導波体ならび
にモニターダイオード間の分離が外来原子の注入または
拡散によって行われ、そのため結晶構造が変化されるか
らである。この処理は“選択的不整化゛と呼ばれる。
されている。レーザ活性領域として量子ウェルパケット
を備えている半導体レーザは特に有効である。それは平
坦な表面を有し、またビームスプリッタと導波体ならび
にモニターダイオード間の分離が外来原子の注入または
拡散によって行われ、そのため結晶構造が変化されるか
らである。この処理は“選択的不整化゛と呼ばれる。
別の特に有効な実施態様は第2のビームスプリッタと、
放射されたレーザ光の位相、パワーおよびフィルタ波長
を個別に制御可能にする3個のモニタダイオードとを具
備している 添付図面を参照にして以下この発明の実施例を詳細に説
明する。
放射されたレーザ光の位相、パワーおよびフィルタ波長
を個別に制御可能にする3個のモニタダイオードとを具
備している 添付図面を参照にして以下この発明の実施例を詳細に説
明する。
[実施例]
第1図に示された干渉計半導体レーザは3個のセグメン
ト1.2.3とモニタダイオード4とを具備し、それら
は方形半導体チップlO上に互いに直角に配置されてい
る。このチップlOは半導体基体11(第2図)で構成
されている。
ト1.2.3とモニタダイオード4とを具備し、それら
は方形半導体チップlO上に互いに直角に配置されてい
る。このチップlOは半導体基体11(第2図)で構成
されている。
複数の重ねられた層として構成された(第2図参照)セ
グメント1.2.3およびモニタダイオード4はビーム
スプリッタ5によって互いに接続される。しかしながら
一方では第2図に示すように溝18が順次のFJII、
・・・916中のHj14の深さまでセグメント1.2
.3およびモニタダイオード4とビームスプリッタ5と
の間に形成されている。
グメント1.2.3およびモニタダイオード4はビーム
スプリッタ5によって互いに接続される。しかしながら
一方では第2図に示すように溝18が順次のFJII、
・・・916中のHj14の深さまでセグメント1.2
.3およびモニタダイオード4とビームスプリッタ5と
の間に形成されている。
セグメント2および3は半導体基体11の[0111方
向に延在し、その自由端にはそれぞれ反射面21および
31が結晶面のエツチングまたは分割により形成されて
いる。利用されるレーザ光はセグメントlから[110
]方向に放射される。
向に延在し、その自由端にはそれぞれ反射面21および
31が結晶面のエツチングまたは分割により形成されて
いる。利用されるレーザ光はセグメントlから[110
]方向に放射される。
第2図に断面図で示された半導体レーザの半導体基体1
1はn型1nPで構成されている。半導体基体11或い
はその上に設けられたバッファ層(ここでは図示されて
いない)はビームスプリッタ5の領域中にホログラフ格
子121を設けられている。
1はn型1nPで構成されている。半導体基体11或い
はその上に設けられたバッファ層(ここでは図示されて
いない)はビームスプリッタ5の領域中にホログラフ格
子121を設けられている。
この格子121は第1または第2の順序の周期性を有す
る。2つの周期性どちらが選択されるかは導波体1乃至
3間の相互結合の意図された強度による。半導体基体1
.1或いはその上に設けられたバッファ層上に続いてn
型のInGaAsP層12が形成される。それは導波領
域を形成し、1.30μmの波長の光を伝送する。
る。2つの周期性どちらが選択されるかは導波体1乃至
3間の相互結合の意図された強度による。半導体基体1
.1或いはその上に設けられたバッファ層上に続いてn
型のInGaAsP層12が形成される。それは導波領
域を形成し、1.30μmの波長の光を伝送する。
この層12上にドープされないI nGaAs P層1
3が形成され、それは1.55μmの波長の光に対して
透明であり、レーザ活性領域を構成する。
3が形成され、それは1.55μmの波長の光に対して
透明であり、レーザ活性領域を構成する。
この層13上にカバー層として作用する厚さ1ミクロン
のP型1nPの層14が続いて形成される。
のP型1nPの層14が続いて形成される。
層15はコンタクト層であり、P0型1nGaAsで構
成され、金属層1Gの下に位置する。
成され、金属層1Gの下に位置する。
層14乃至16は縦方向および横方向でビームスプリッ
タ5を限定している溝18によって中断されている。
タ5を限定している溝18によって中断されている。
セグメントl、 2.3およびモニタダイオード4の溝
18の端部の4隅の領域における層14の高さはhoで
ある。ビームスプリッタの上下には電極51.52が設
けられ、電流注入により電荷キャリア濃度の屈折率に依
存してホログラフ格子121の透過および反射を制御し
て導波体i乃至3の結合を制御する。金属層16の上お
よび半導体基体11の下においてセグメント1.2.3
およびモニタダイオード4もまた電極を設けられ(ここ
では図示せず)、それによってそれらが制御される。セ
グメント1゜2.3は順方向で動作され、一方モニタダ
イオード4は逆方向で動作される。モニタダイオード4
はセグメント1.2.3に対する注入電流を制御してそ
れらの光放射を変化させる。
18の端部の4隅の領域における層14の高さはhoで
ある。ビームスプリッタの上下には電極51.52が設
けられ、電流注入により電荷キャリア濃度の屈折率に依
存してホログラフ格子121の透過および反射を制御し
て導波体i乃至3の結合を制御する。金属層16の上お
よび半導体基体11の下においてセグメント1.2.3
およびモニタダイオード4もまた電極を設けられ(ここ
では図示せず)、それによってそれらが制御される。セ
グメント1゜2.3は順方向で動作され、一方モニタダ
イオード4は逆方向で動作される。モニタダイオード4
はセグメント1.2.3に対する注入電流を制御してそ
れらの光放射を変化させる。
放射光のモードは広範囲にわたってシフトされることか
できる。モノモード放射は1.55μmの波長から0.
4%まで変位することができる。この変位は注入電流の
連続的同調によって行われることができる。
できる。モノモード放射は1.55μmの波長から0.
4%まで変位することができる。この変位は注入電流の
連続的同調によって行われることができる。
十分な光をビームスプリッタ5中に結合するために、セ
グメント2および3は150乃至200μmの幅を有す
る。それらにおいてJili13はいわゆる“広面積レ
ーザを形成する。しかしながらセグメント1のレーザ活
性領域(第2図参照)は2μmの幅しか有していない。
グメント2および3は150乃至200μmの幅を有す
る。それらにおいてJili13はいわゆる“広面積レ
ーザを形成する。しかしながらセグメント1のレーザ活
性領域(第2図参照)は2μmの幅しか有していない。
それはリッジ導波体を構成する。セグメント1.2.3
はそれぞれ長さLl、L2.Llを有する(第2図およ
び第3図参照)。
はそれぞれ長さLl、L2.Llを有する(第2図およ
び第3図参照)。
別の実施例においては、干渉計半導体レーザ2゜のビー
ムスプリッタ5はホログラフ格子の代りに部分的透明ミ
ラー53を具備している。このような半導体レーザ20
は、ビームスプリッタ5に対応する表面を通る角度2等
分線1oooの一方の側の領域■はこの角度2等分線+
000の反対側の領域■よりも高い表面を有するように
形成される。
ムスプリッタ5はホログラフ格子の代りに部分的透明ミ
ラー53を具備している。このような半導体レーザ20
は、ビームスプリッタ5に対応する表面を通る角度2等
分線1oooの一方の側の領域■はこの角度2等分線+
000の反対側の領域■よりも高い表面を有するように
形成される。
第4図の線A−Aに対応する断面(第5図参照)におい
て、層14はセグメントLおよび2の領域および領域I
に対応するビームスプリンタ5の半分の区域においては
高さh2を有し、導波体3、モニタダイオード4の区域
および領域Hに対応するビームスプリッタ5の他の半分
の区域においては高さり、を有し、セグメンl−1乃至
3、モニタダイオード4、およびビームスプリッタ5の
外側では高さはhoである。コンダクト層は設けられて
いない。領域Hのセグメントl乃至3、モニタダイオー
ド4、およびビームスプリッタ5は金属層16を備えて
いる。
て、層14はセグメントLおよび2の領域および領域I
に対応するビームスプリンタ5の半分の区域においては
高さh2を有し、導波体3、モニタダイオード4の区域
および領域Hに対応するビームスプリッタ5の他の半分
の区域においては高さり、を有し、セグメンl−1乃至
3、モニタダイオード4、およびビームスプリッタ5の
外側では高さはhoである。コンダクト層は設けられて
いない。領域Hのセグメントl乃至3、モニタダイオー
ド4、およびビームスプリッタ5は金属層16を備えて
いる。
いくつかのそのような同一に構成された半導体レーザ2
0.30.40 (第6図)は半導体基体11上に集積
される。それらは互いに縦方向および横方向おいてオフ
セットされており、そのため半導体レーザ20のビーム
スプリッタ5の角度2等分線1000は他の2個の半導
体レーザ30.40のビームスプリッタ5の角度2等分
線を形成している。全ビームスプリッタ5は方形のベー
ス断面形状を有しているから、それらは前記角度2等分
線1000と45度で交差する。
0.30.40 (第6図)は半導体基体11上に集積
される。それらは互いに縦方向および横方向おいてオフ
セットされており、そのため半導体レーザ20のビーム
スプリッタ5の角度2等分線1000は他の2個の半導
体レーザ30.40のビームスプリッタ5の角度2等分
線を形成している。全ビームスプリッタ5は方形のベー
ス断面形状を有しているから、それらは前記角度2等分
線1000と45度で交差する。
この場合に全セグメント1.2.3はリッジ導波体レー
ザを備え、それらはそれぞれ3μmまでの幅を有する2
つのレーザ活性領域を設けられている。領域Iおよび1
1の異なる厚さにより、それらはそれぞれ異なった屈折
率n、およびn2を有する。それらは半導体基体IIお
よび層12乃至14により平均化される。屈折率の差は
セグメント1乃至3間のレーザ光の結合度の尺度である
。ビームスプリッタ5による所望の結合に応じて層14
はエツチングされ対応する高さり、が得られる。
ザを備え、それらはそれぞれ3μmまでの幅を有する2
つのレーザ活性領域を設けられている。領域Iおよび1
1の異なる厚さにより、それらはそれぞれ異なった屈折
率n、およびn2を有する。それらは半導体基体IIお
よび層12乃至14により平均化される。屈折率の差は
セグメント1乃至3間のレーザ光の結合度の尺度である
。ビームスプリッタ5による所望の結合に応じて層14
はエツチングされ対応する高さり、が得られる。
ホログラフ格子のものに比較してエツチングされたビー
ムスプリッタ5により与えられたセグメント1乃至3間
のレーザ光の良好な結合に基づいて、セグメント2およ
び3は広面積レーザを含む必要はなく、それ故セグメン
トlと同様にセグメントlと同じ幅を持つリッジ導波体
を具備している。
ムスプリッタ5により与えられたセグメント1乃至3間
のレーザ光の良好な結合に基づいて、セグメント2およ
び3は広面積レーザを含む必要はなく、それ故セグメン
トlと同様にセグメントlと同じ幅を持つリッジ導波体
を具備している。
他方セグメント1乃至3間のビームスプリッタ5により
影響された光の結合は電気的に制御することはできない
。むしろ領域Iと11の間の段差により予め定められる
。
影響された光の結合は電気的に制御することはできない
。むしろ領域Iと11の間の段差により予め定められる
。
セグメント1乃至3のリッジ導波体レーザにおいて使用
される二重へテロ構造の代りに、第3の実施例では多重
量子ウェル層が設けられる。その10乃至12がセグメ
ントl乃至3において互いに重ねられる(ji;7図)
。riklS中の単一のレーザ活性領域(第5図)の代
りに、10乃至12の層が設けられており、それらは例
えば交互のInGaAsPとInPの層から構成される
。
される二重へテロ構造の代りに、第3の実施例では多重
量子ウェル層が設けられる。その10乃至12がセグメ
ントl乃至3において互いに重ねられる(ji;7図)
。riklS中の単一のレーザ活性領域(第5図)の代
りに、10乃至12の層が設けられており、それらは例
えば交互のInGaAsPとInPの層から構成される
。
そのような多重量子ウェル層の半導体レーザの製造は、
層12.10乃至12の多重量子ウェル層、および層1
4(第8図)が半導体基体it上、或いはバッファ層(
図示せず)上に順次エピタキシャルに形成される。その
後半導体レーザの十字形表面がマスクによりリソグラフ
的に覆われ、次の注入または拡散工程において領域70
乃至73のみの結晶構造が外来原子、例えば亜鉛または
領域70乃至73が構成されている材料の原子によって
再構成される。原子によって再構成された領域11は層
12まで下方に延在する(第8図)。
層12.10乃至12の多重量子ウェル層、および層1
4(第8図)が半導体基体it上、或いはバッファ層(
図示せず)上に順次エピタキシャルに形成される。その
後半導体レーザの十字形表面がマスクによりリソグラフ
的に覆われ、次の注入または拡散工程において領域70
乃至73のみの結晶構造が外来原子、例えば亜鉛または
領域70乃至73が構成されている材料の原子によって
再構成される。原子によって再構成された領域11は層
12まで下方に延在する(第8図)。
第2の注入または波数工程において、領域2の結晶構造
のみが原子により再び再整列される。このようにしてセ
グメント3およびモニタダイオード4はセグメントlお
よび2とは異なった屈折率を有する。この場合、再構成
力は一方ではセグメントlおよび2間の結合、他方では
セグメント3との結合によって決定される。
のみが原子により再び再整列される。このようにしてセ
グメント3およびモニタダイオード4はセグメントlお
よび2とは異なった屈折率を有する。この場合、再構成
力は一方ではセグメントlおよび2間の結合、他方では
セグメント3との結合によって決定される。
別の半導体レーザは第10図に示すように2個のビーム
スプリッタ55.56を備えている。これらのビームス
プリッタはセグメントl乃至3から3個のモニタダイオ
ード41.42.43に光を結合させる。モニタダイオ
ード41はレーザ光の位相を制御する。それは導波体2
および3に注入される電流を調整する。モニタダイオー
ド42はレーザ光のパワーを制御(7、セグメントiに
注入される電流の強度を調整する。フィルタ波長を調整
するためのモニタダイオード43により発生される電流
もまたセグメント1に注入される。ビームスプリッタ5
5゜56およびセグメント1乃至3は高さり、の層(第
11図)14中に表面から下方に延在する溝180乃至
182によって互いに、およびモニタダイオード41、
42.43から分離されている。両ビームスプリッタは
それぞれ電極550.551および560.561を設
けられ、それによって結合が制御される。セグメント1
乃至3およびビームスプリッタ55.56は金属層16
を設けられている。セグメントを乃至3、ビームスプリ
ッタ55.56、モ”ニラダイオード41乃至43およ
びそれらの間に配置された溝180乃至182の外側に
は半導体基体11が延在し、その表面は部分的にエツチ
ングされて高さり、を有する。
スプリッタ55.56を備えている。これらのビームス
プリッタはセグメントl乃至3から3個のモニタダイオ
ード41.42.43に光を結合させる。モニタダイオ
ード41はレーザ光の位相を制御する。それは導波体2
および3に注入される電流を調整する。モニタダイオー
ド42はレーザ光のパワーを制御(7、セグメントiに
注入される電流の強度を調整する。フィルタ波長を調整
するためのモニタダイオード43により発生される電流
もまたセグメント1に注入される。ビームスプリッタ5
5゜56およびセグメント1乃至3は高さり、の層(第
11図)14中に表面から下方に延在する溝180乃至
182によって互いに、およびモニタダイオード41、
42.43から分離されている。両ビームスプリッタは
それぞれ電極550.551および560.561を設
けられ、それによって結合が制御される。セグメント1
乃至3およびビームスプリッタ55.56は金属層16
を設けられている。セグメントを乃至3、ビームスプリ
ッタ55.56、モ”ニラダイオード41乃至43およ
びそれらの間に配置された溝180乃至182の外側に
は半導体基体11が延在し、その表面は部分的にエツチ
ングされて高さり、を有する。
第2図による層構造の代りに、2個のビームスプリッタ
55.58を備えた半導体層が量子ウェルレーザ(第9
図参照)により実現されることができる。
55.58を備えた半導体層が量子ウェルレーザ(第9
図参照)により実現されることができる。
量子ウェルレーザを備えたそのような半導体レーザは特
に経済的に製造されることができる。レーザ光のために
必要な全ての制御信号は集積されたモニタダイオード4
1乃至43によって発生され、外部制御は存在しない。
に経済的に製造されることができる。レーザ光のために
必要な全ての制御信号は集積されたモニタダイオード4
1乃至43によって発生され、外部制御は存在しない。
半導体基体1に集積される別の半導体レーザは第12i
Zに示されるようにY型のビームスプリッタ5を具備し
、それはセグメント1乃至3と結合し、axgo乃至1
82によってセグメントl乃至3から分離されている。
Zに示されるようにY型のビームスプリッタ5を具備し
、それはセグメント1乃至3と結合し、axgo乃至1
82によってセグメントl乃至3から分離されている。
セグメント2および3はモニタダイオード41.42か
ら溝183.184によって分離されている。
ら溝183.184によって分離されている。
第1図乃至第3図はビームスプリッタとしてホログラフ
格子を具備する干渉計半導体レーザを示す。 第4図乃至第6図はエツチングしたビームスプリッタを
具備する干渉計半導体レーザを示す。 第7図乃至第9図は量子ウェルを具備する干渉計半導体
レーザを示す。 第10図および第11図は2個のビームスプリンタを具
備する干渉計半導体レーザを示す。 第12図は、Y結合器を具備する干渉計半導体レーザを
示す。 1.2.3 ・セグメント、4・・モニタダイオード、
5・・ビームスプリッタ、11・・半導体基体、13・
レーザ活性層。
格子を具備する干渉計半導体レーザを示す。 第4図乃至第6図はエツチングしたビームスプリッタを
具備する干渉計半導体レーザを示す。 第7図乃至第9図は量子ウェルを具備する干渉計半導体
レーザを示す。 第10図および第11図は2個のビームスプリンタを具
備する干渉計半導体レーザを示す。 第12図は、Y結合器を具備する干渉計半導体レーザを
示す。 1.2.3 ・セグメント、4・・モニタダイオード、
5・・ビームスプリッタ、11・・半導体基体、13・
レーザ活性層。
Claims (10)
- (1)1平面において互いに隣接する3個以上のセグメ
ントを含み、半導体ウェハ上にモノリシックに集積され
、それぞれ1個以上のレーザ活性領域およびその自由端
におけるミラーを具備し、さらにセグメントを互いに接
続するビームスプリッタを備えている電気的に同調可能
な干渉計半導体レーザにおいて、 ビームスプリッタはセグメント間のレーザの透過および
反射を電流により制御する2個の電極を具備しているこ
とを特徴とする干渉計半導体レーザ。 - (2)ビームスプリッタがホログラフ格子を具備してい
ることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。 - (3)ビームスプリッタがY型結合器として構成されて
いることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。 - (4)セグメントの一つがリッジ導波体レーザを設けら
れ、 他の2つのセグメントが広面積レーザを設けられている
ことを特徴とする請求項2記載の半導体レーザ。 - (5)3個のセグメントのそれぞれがリッジ導波体レー
ザを具備していることを特徴とする請求項1記載の半導
体レーザ。 - (6)モニタダイオードが設けられ、それは2つの導波
体と直角に形成され、レーザ光の出力パワーを制御する
ことを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。 - (7)ビームスプリッタが2つのセグメントおよびビー
ムスプリッタの一方の半分の部分と、第3の導波体、モ
ニタダイオード、およびビームスプリッタの他方の半分
の部分との間において高さの差によって形成された部分
的に透明なミラーを含んでいることを特徴とする請求項
1記載の半導体レーザ。 - (8)さらに別の半導体レーザが設けられ、それは前記
半導体レーザと同じ高さの差を有しており、そのミラー
は高さの差により形成された線上にあることを特徴とす
る請求項7記載の半導体レーザ。 - (9)導波体が量子ウェルレーザを備えていることを特
徴とする請求項1記載の半導体レーザ。 - (10)2個のビームスプリッタと、 レーザ光の位相、パワーおよびフィルタ波長を制御可能
にする3個のモニタダイオードとを具備していることを
特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3931588A DE3931588A1 (de) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | Interferometrischer halbleiterlaser |
DE3931588.6 | 1989-09-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03241885A true JPH03241885A (ja) | 1991-10-29 |
JPH0817263B2 JPH0817263B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=6389930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2255014A Expired - Lifetime JPH0817263B2 (ja) | 1989-09-22 | 1990-09-25 | 干渉計半導体レーザ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5105433A (ja) |
EP (1) | EP0418705B1 (ja) |
JP (1) | JPH0817263B2 (ja) |
AU (1) | AU639715B2 (ja) |
DE (2) | DE3931588A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008227010A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Nec Corp | 光源装置 |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5285465A (en) * | 1991-05-31 | 1994-02-08 | Alcatel, N.V. | Optically controllable semiconductor laser |
DE4117866A1 (de) * | 1991-05-31 | 1992-12-03 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Verfahren zum betreiben eines halbleiterlasers als modensynchronisierten halbleiterlaser und einrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens |
DE4130047A1 (de) * | 1991-09-10 | 1993-03-18 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Verfahren zum betreiben eines halbleiterbauelements als optisches filter und halbleiterbauelement zur durchfuehrung des verfahrens |
US5276748A (en) * | 1991-11-22 | 1994-01-04 | Texas Instruments Incorporated | Vertically-coupled arrow modulators or switches on silicon |
US5325387A (en) * | 1991-12-02 | 1994-06-28 | Alcatel N.V. | Method of operating a semiconductor laser as a bistable opto-electronic component |
DE4212152A1 (de) * | 1992-04-10 | 1993-10-14 | Sel Alcatel Ag | Durchstimmbarer Halbleiterlaser |
US5488625A (en) * | 1992-10-07 | 1996-01-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device having chip-mounted heating element |
DE4239655A1 (de) * | 1992-11-26 | 1994-06-01 | Sel Alcatel Ag | Optische Sendeeinrichtung |
EP0606092A3 (en) * | 1993-01-08 | 1995-01-04 | Nippon Electric Co | Diode laser element. |
JPH06224406A (ja) * | 1993-01-27 | 1994-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光集積回路 |
DE59500334D1 (de) * | 1994-01-19 | 1997-07-31 | Siemens Ag | Abstimmbare Laserdiode |
DE4410780A1 (de) * | 1994-03-28 | 1995-10-05 | Siemens Ag | Integrierte Laseranordnung in Verbindung mit einem mitintegrierten Interferometer |
DE4421043A1 (de) * | 1994-06-17 | 1995-12-21 | Sel Alcatel Ag | Interferometrischer Halbleiterlaser mit verlustarmer Lichtauskopplung und Anordung mit einem solchen Laser |
US5504772A (en) * | 1994-09-09 | 1996-04-02 | Deacon Research | Laser with electrically-controlled grating reflector |
DE19502684A1 (de) * | 1995-01-28 | 1996-08-01 | Sel Alcatel Ag | Verfahren zur Herstellung von Mehrsegment-Rippenwellenleitern |
US5577138A (en) * | 1995-08-17 | 1996-11-19 | Lucent Technologies Inc. | Integrated-circuit optical network unit |
US5577139A (en) * | 1995-08-17 | 1996-11-19 | Lucent Technologies Inc. | Integrated-circuit optical network unit |
EP1218988A4 (en) * | 1999-09-28 | 2005-11-23 | Univ California | WAVELENGTH SINGLE INTEGRATED TWO-STEP WAVELENGTH LENGTH OPTICAL CONVERTER |
US7310363B1 (en) * | 1999-09-28 | 2007-12-18 | The Regents Of The University Of California | Integrated wavelength tunable single and two-stage all-optical wavelength converter |
US6690687B2 (en) * | 2001-01-02 | 2004-02-10 | Spectrasensors, Inc. | Tunable semiconductor laser having cavity with ring resonator mirror and mach-zehnder interferometer |
DE10201126A1 (de) * | 2002-01-09 | 2003-07-24 | Infineon Technologies Ag | Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
US6743990B1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-01 | Agilent Technologies, Inc. | Volume adjustment apparatus and method for use |
EP1445634B1 (en) * | 2003-02-05 | 2007-05-02 | Avago Technologies Fiber IP (Singapore) Pte. Ltd. | Optical beam splitter apparatus with deformable connection between two beam splitters |
US6891116B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-05-10 | Agilent Technologies, Inc. | Substrate with liquid electrode |
US6906271B2 (en) * | 2003-04-14 | 2005-06-14 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid-based switch |
US7286581B2 (en) * | 2004-08-20 | 2007-10-23 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte Ltd | Self-monitoring light emitting apparatus |
SE528653C2 (sv) * | 2005-05-30 | 2007-01-09 | Phoxtal Comm Ab | Integrerat chip |
DE102007036067B4 (de) * | 2007-08-01 | 2010-09-16 | Erwin Kayser-Threde Gmbh | Abbildendes Spektrometer, insbesondere für die optische Fernerkundung |
TWI624862B (zh) * | 2012-06-11 | 2018-05-21 | 應用材料股份有限公司 | 在脈衝式雷射退火中使用紅外線干涉技術之熔化深度測定 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4331938A (en) * | 1980-08-25 | 1982-05-25 | Rca Corporation | Injection laser diode array having high conductivity regions in the substrate |
FR2546309B1 (fr) * | 1983-05-19 | 1986-07-04 | Yi Yan Alfredo | Structure de guidage optique utilisant un reseau de diffraction |
DE3571899D1 (en) * | 1984-05-16 | 1989-08-31 | Sharp Kk | A compound resonator type semiconductor laser device |
JPS63146791A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-18 | Hitachi Ltd | 酵素の固定化方法 |
EP0284910B1 (de) * | 1987-03-30 | 1993-05-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Integriert-optische Anordnung für die bidirektionale optische Nachrichten- oder Signalübertragung |
US4888785A (en) * | 1988-01-19 | 1989-12-19 | Bell Communications Research, Inc. | Miniature integrated optical beam splitter |
US4878727A (en) * | 1988-06-30 | 1989-11-07 | Battelle Memorial Institute | Multimode channel waveguide optical coupling devices and methods |
US4877299A (en) * | 1989-03-15 | 1989-10-31 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Metal-insulator-semiconductor control of guided optical waves in semiconductor waveguides |
-
1989
- 1989-09-22 DE DE3931588A patent/DE3931588A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-09-11 DE DE90117468T patent/DE59003865D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-11 EP EP90117468A patent/EP0418705B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-14 US US07/582,639 patent/US5105433A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-20 AU AU63049/90A patent/AU639715B2/en not_active Ceased
- 1990-09-25 JP JP2255014A patent/JPH0817263B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008227010A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Nec Corp | 光源装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU639715B2 (en) | 1993-08-05 |
EP0418705B1 (de) | 1993-12-15 |
DE59003865D1 (de) | 1994-01-27 |
EP0418705A3 (en) | 1991-10-09 |
US5105433A (en) | 1992-04-14 |
DE3931588A1 (de) | 1991-04-04 |
AU6304990A (en) | 1991-03-28 |
EP0418705A2 (de) | 1991-03-27 |
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