JPH041517B2 - - Google Patents
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- JPH041517B2 JPH041517B2 JP57233924A JP23392482A JPH041517B2 JP H041517 B2 JPH041517 B2 JP H041517B2 JP 57233924 A JP57233924 A JP 57233924A JP 23392482 A JP23392482 A JP 23392482A JP H041517 B2 JPH041517 B2 JP H041517B2
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- Japan
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- junctions
- laser
- junction
- light
- semiconductor laser
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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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
- H01S5/20—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
- H01S5/22—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 ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2238—Buried stripe structure with a terraced structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
≪発明の分野≫
この発明は光分岐用半導体レーザに係り、特に
任意の数の分岐光を得ることができるようにした
ものに関する。
任意の数の分岐光を得ることができるようにした
ものに関する。
≪発明の背景≫
周知のように、光分岐素子は光偏向器等の他の
光回路素子と同様に集積化ないしは小形化の方向
で研究開発がなされているが、光分岐素子にあつ
ては特に多分岐型のものが切望されている。
光回路素子と同様に集積化ないしは小形化の方向
で研究開発がなされているが、光分岐素子にあつ
ては特に多分岐型のものが切望されている。
ところで、従来提案されている光分岐素子とし
ては、例えばＹ分岐型のものや方向性結合器タイ
プのもの等がある。しかし、これらのものにあつ
ては、分岐により光強度が減少するので分岐数を
増加することが困難である。
ては、例えばＹ分岐型のものや方向性結合器タイ
プのもの等がある。しかし、これらのものにあつ
ては、分岐により光強度が減少するので分岐数を
増加することが困難である。
≪発明の目的≫
この発明の目的は、光強度を低下させることな
く任意の数の分岐光を得ることができる光分岐素
子を半導体レーザを用いて実現することにある。
く任意の数の分岐光を得ることができる光分岐素
子を半導体レーザを用いて実現することにある。
≪発明の構成と効果≫
この発明は、上記目的を達成するために、基板
上に、階段状に積層形成した複数組のダブルヘテ
ロ接合部の段差部分における活性層に不純物拡散
層でもつてレーザ動作をなすｐ−ｎ接合部を上記
基板面に対して水平に、かつ互いに分離して複数
個形成してなる半導体レーザであつて、上記各ｐ
−ｎ接合部は、隣接するｐ−ｎ接合部間で一方か
ら他方に光波の移行が生ずるようになされ、かつ
予めレーザ発振閾値よりも若干小さい状態に設定
されてなり、上記複数個のｐ−ｎ接合部の１つに
当該素子外部から１本のレーザ光を入射したと
き、当該ｐ−ｎ接合部のみならず残余のｐ−ｎ接
合部も光励起によりレーザ発振し、複数本のレー
ザ光を出射するようにしたことを特徴とする。
上に、階段状に積層形成した複数組のダブルヘテ
ロ接合部の段差部分における活性層に不純物拡散
層でもつてレーザ動作をなすｐ−ｎ接合部を上記
基板面に対して水平に、かつ互いに分離して複数
個形成してなる半導体レーザであつて、上記各ｐ
−ｎ接合部は、隣接するｐ−ｎ接合部間で一方か
ら他方に光波の移行が生ずるようになされ、かつ
予めレーザ発振閾値よりも若干小さい状態に設定
されてなり、上記複数個のｐ−ｎ接合部の１つに
当該素子外部から１本のレーザ光を入射したと
き、当該ｐ−ｎ接合部のみならず残余のｐ−ｎ接
合部も光励起によりレーザ発振し、複数本のレー
ザ光を出射するようにしたことを特徴とする。
すなわち、複数の活性層を基板面に対して水平
に、互いに分離して設け、この分離した活性層の
いずれかにレーザ光を入射したときに他の活性層
からレーザ光が時間的に連続して出射するように
している。
に、互いに分離して設け、この分離した活性層の
いずれかにレーザ光を入射したときに他の活性層
からレーザ光が時間的に連続して出射するように
している。
この構成によれば、上記複数個のｐ−ｎ接合部
の１つに当該素子外部から１本のレーザ光を入射
すると、そのレーザ光の一部が残余のｐ−ｎ接合
部に伝搬するから、当該ｐ−ｎ接合部のみならず
残余のｐ−ｎ接合部も光励起によりレーザ発振
し、複数本のレーザ光を出射する。このとき出力
される各分岐光は入射レーザ光と同一位相・同一
波長のもので、かつその光強度は増幅されたもの
になる。従つて分岐数を増加させることは非常に
簡単かつ容易である。
の１つに当該素子外部から１本のレーザ光を入射
すると、そのレーザ光の一部が残余のｐ−ｎ接合
部に伝搬するから、当該ｐ−ｎ接合部のみならず
残余のｐ−ｎ接合部も光励起によりレーザ発振
し、複数本のレーザ光を出射する。このとき出力
される各分岐光は入射レーザ光と同一位相・同一
波長のもので、かつその光強度は増幅されたもの
になる。従つて分岐数を増加させることは非常に
簡単かつ容易である。
また、各ｐ−ｎ接合部は予め閾電流値よりも若
干小さい値の電流が供給され、光励起によりレー
ザ発振するので、各ｐ−ｎ接合部が単独でレーザ
発振するときの閾電流値よりも小さい値の電流で
済み、低消費電力の光分岐用半導体レーザが提供
できるという勝れた効果が得られる。
干小さい値の電流が供給され、光励起によりレー
ザ発振するので、各ｐ−ｎ接合部が単独でレーザ
発振するときの閾電流値よりも小さい値の電流で
済み、低消費電力の光分岐用半導体レーザが提供
できるという勝れた効果が得られる。
また、この発明では、複数の活性層を設けてい
るが、これらの活性層は基板面に水平に設けてあ
るので、拡散を行なう際にマスキング工程が不要
になり、製造時間が短く低コストにこの種装置が
得られるという効果を有する。
るが、これらの活性層は基板面に水平に設けてあ
るので、拡散を行なう際にマスキング工程が不要
になり、製造時間が短く低コストにこの種装置が
得られるという効果を有する。
≪実施例の説明≫
第１図はこの発明の一実施例にる光分岐用半導
体レーザを示す概略図である。
体レーザを示す概略図である。
同図において、この半導体レーザは、GaAlAs
層（ｎドープ層または非ドープ層）１の一部をエ
ツチングにより除去してその厚み分からなる段部
２が形成されたｎ−GaAs基板３上に、互いにヘ
テロ接合部をなすｎ−GaAs層４ａとレーザ動作
を行なう活性層（ｎ−GaAs）５ａとを交互に積
層して（図中ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの添字でこれを
示す）、ダブルヘテロ接合構造を４ａ，５ａ，４
ｂ，４ｂ，５ｂ，４ｃ，４ｃ，５ｃ，４ｄおよび
４ｄ，５ｄ，４ｅの各組層で形成し、該接合部に
上記段部２でもつて段差部分６を形成し、この半
導体結晶の最上層（ｎ−GaAlAs層４ｅ）表面全
面から段差部分における各活性層５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄに至る領域に亜鉛を拡散してＰ型反転層
７形成し、段差部分６の各活性層５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄに横方向１列に形成されるｐ−ｎ接合部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄでそれぞれレー
ザ発振が行なわれる。
層（ｎドープ層または非ドープ層）１の一部をエ
ツチングにより除去してその厚み分からなる段部
２が形成されたｎ−GaAs基板３上に、互いにヘ
テロ接合部をなすｎ−GaAs層４ａとレーザ動作
を行なう活性層（ｎ−GaAs）５ａとを交互に積
層して（図中ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの添字でこれを
示す）、ダブルヘテロ接合構造を４ａ，５ａ，４
ｂ，４ｂ，５ｂ，４ｃ，４ｃ，５ｃ，４ｄおよび
４ｄ，５ｄ，４ｅの各組層で形成し、該接合部に
上記段部２でもつて段差部分６を形成し、この半
導体結晶の最上層（ｎ−GaAlAs層４ｅ）表面全
面から段差部分における各活性層５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄに至る領域に亜鉛を拡散してＰ型反転層
７形成し、段差部分６の各活性層５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄに横方向１列に形成されるｐ−ｎ接合部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄでそれぞれレー
ザ発振が行なわれる。
ここで注目すべきことは、隣接するｐ−ｎ接合
部間において、一方から他方に光波の移行が生ず
るようになされているいうことである。これは、
活性層５ａ，５ｂ，５ｄとこれらの間にあるｎ−
GaAs、４ｂ，４ｃ，４ｄとの屈折率差を小さく
し、またはこれら各層を薄層化することにより達
成できる。この両者を同時に行なえばより効果的
である。
部間において、一方から他方に光波の移行が生ず
るようになされているいうことである。これは、
活性層５ａ，５ｂ，５ｄとこれらの間にあるｎ−
GaAs、４ｂ，４ｃ，４ｄとの屈折率差を小さく
し、またはこれら各層を薄層化することにより達
成できる。この両者を同時に行なえばより効果的
である。
なお、８は正孔注入電極で、９は電子注入電極
である。また縦方向両側の結晶端面はフアブリペ
ロ・共振面を形成していることは一般の半導体レ
ーザと同様である。
である。また縦方向両側の結晶端面はフアブリペ
ロ・共振面を形成していることは一般の半導体レ
ーザと同様である。
このような構成をなす半導体レーザにおいて、
予め当該素子に適宜な順方向バイアスを加えて、
各ｐ−ｎ接合部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ
をレーザ発振閾値よりも若干小さい状態に設定す
る。そして、このようにした各ｐ−ｎ接合部１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの１つ、例えばｐ−
ｎ接合部１０ｂに一方の結晶面からレーザ光を入
射する。するとｐ−ｎ接合部１０ｂに入射したレ
ーザ光の一部は他のｐ−ｎ接合部１０ａ，１０
ｃ，１０ｄにも伝搬する。このとき入射レーザ光
のエネルギーは各ｐ−ｎ接合部１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄがレーザ発振をなすに必要なエネ
ルギーに等しくしてあるから、各ｐ−ｎ接合部１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは共に光励起によ
りレーザ発振を行ない、結晶端面１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄからレーザ光が出射される。
予め当該素子に適宜な順方向バイアスを加えて、
各ｐ−ｎ接合部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ
をレーザ発振閾値よりも若干小さい状態に設定す
る。そして、このようにした各ｐ−ｎ接合部１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの１つ、例えばｐ−
ｎ接合部１０ｂに一方の結晶面からレーザ光を入
射する。するとｐ−ｎ接合部１０ｂに入射したレ
ーザ光の一部は他のｐ−ｎ接合部１０ａ，１０
ｃ，１０ｄにも伝搬する。このとき入射レーザ光
のエネルギーは各ｐ−ｎ接合部１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄがレーザ発振をなすに必要なエネ
ルギーに等しくしてあるから、各ｐ−ｎ接合部１
０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは共に光励起によ
りレーザ発振を行ない、結晶端面１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄからレーザ光が出射される。
従つてこの発明にる半導体レーザは光分岐素子
として用いることができるのであつて、第２図に
一応用例を示す。同図において、この発明に係る
半導体レーザからなる光分岐素子２１は、光導波
路２２に導波された半導体レーザ（光源）２３の
出射光を４分岐し、各分岐光は導波路ａ，ｂ，
ｃ，ｄでそれぞれ導波される。例えば１つの分岐
光は光IC基板２４側端に接続された光フアイバ
２５に出射され、また他の分岐光は光演算回路２
６等の各種回路（図示省略）に出射される。
として用いることができるのであつて、第２図に
一応用例を示す。同図において、この発明に係る
半導体レーザからなる光分岐素子２１は、光導波
路２２に導波された半導体レーザ（光源）２３の
出射光を４分岐し、各分岐光は導波路ａ，ｂ，
ｃ，ｄでそれぞれ導波される。例えば１つの分岐
光は光IC基板２４側端に接続された光フアイバ
２５に出射され、また他の分岐光は光演算回路２
６等の各種回路（図示省略）に出射される。
第１図はこの発明の一実施例に係る光分岐用半
導体レーザを示す概略斜視図、第２図は上記半導
体レーザの応用例を示す概略斜視図である。 ３……基板、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ…
…半導体層（ｎ−GaAlAs）、５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄ……活性層（ｎ−GaAs）、６……段差部分、
７……反転層（Ｐ型）、８，９……電極、１０ａ，
１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ……ｐ−ｎ接合部、１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ……出射端面。
導体レーザを示す概略斜視図、第２図は上記半導
体レーザの応用例を示す概略斜視図である。 ３……基板、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ…
…半導体層（ｎ−GaAlAs）、５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄ……活性層（ｎ−GaAs）、６……段差部分、
７……反転層（Ｐ型）、８，９……電極、１０ａ，
１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ……ｐ−ｎ接合部、１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ……出射端面。
Claims (1)
- １ 基板上に、階段状に積層形成した複数組のダ
ブルヘテロ接合部の段差部分における活性層に不
純物拡散層でもつてレーザ動作をなすｐ−ｎ接合
部を上記基板面に対して水平に、かつ互いに分離
して複数個形成してなる半導体レーザであつて、
上記各ｐ−ｎ接合部は、隣接するｐ−ｎ接合部間
で一方から他方に光波の移行が生ずるようになさ
れ、かつ予めレーザ発振閾値よりも若干小さい状
態に設定されてなり、上記複数個のｐ−ｎ接合部
の１つに当該素子外部から１本のレーザ光を入射
したとき、当該ｐ−ｎ接合部のみならず残余のｐ
−ｎ接合部も光励起によりレーザ発振し、複数本
のレーザ光を出射するようにしたことを特徴とす
る光分岐用半導体レーザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23392482A JPS59117187A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 光分岐用半導体レ−ザ |
| GB08321788A GB2127218B (en) | 1982-08-16 | 1983-08-12 | Semiconductor laser |
| DE19833348097 DE3348097C2 (ja) | 1982-08-16 | 1983-08-16 | |
| DE19833329467 DE3329467A1 (de) | 1982-08-16 | 1983-08-16 | Halbleiterlaser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23392482A JPS59117187A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 光分岐用半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59117187A JPS59117187A (ja) | 1984-07-06 |
| JPH041517B2 true JPH041517B2 (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=16962730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23392482A Granted JPS59117187A (ja) | 1982-08-16 | 1982-12-23 | 光分岐用半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59117187A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55115388A (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor laser device |
| JPS55132091A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser array |
-
1982
- 1982-12-23 JP JP23392482A patent/JPS59117187A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55115388A (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor laser device |
| JPS55132091A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser array |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59117187A (ja) | 1984-07-06 |
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