JPH0416957B2 - - Google Patents
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- JPH0416957B2 JPH0416957B2 JP58041784A JP4178483A JPH0416957B2 JP H0416957 B2 JPH0416957 B2 JP H0416957B2 JP 58041784 A JP58041784 A JP 58041784A JP 4178483 A JP4178483 A JP 4178483A JP H0416957 B2 JPH0416957 B2 JP H0416957B2
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- JP
- Japan
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- semiconductor layer
- layer
- semiconductor
- semiconductor laser
- substrate
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 37
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
-
- 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
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1053—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
- H01S5/1064—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
-
- 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
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体レーザに関するものである。
従来例の構成とその問題点
半導体レーザは、小形でかつ効率が高く、駆動
電流による直接変調が可能であるなど多くの長所
を有しており、光通信、光情報処理用の光源とし
て有用である。
電流による直接変調が可能であるなど多くの長所
を有しており、光通信、光情報処理用の光源とし
て有用である。
これらの目的に使用するためには、半導体レー
ザの発振において横モードが安定であると同時
に、光強度雑音が少ないことが必要である。
ザの発振において横モードが安定であると同時
に、光強度雑音が少ないことが必要である。
従来の半導体レーザー、例えば第１図に示すよ
うなGaAs基板１に溝を設け、この上にｎ−
Ga1-yAlyAs（ｙ＝0.4）層２，ｎ−Ga1-xAlxAs（ｘ
＝0.08）活性層３，ｐ−Ga1-yAlyAs（ｙ＝0.4）層
４を備えた半導体レーザでは、活性層３で発生し
た光が溝の両側で吸収されるため実効的複素屈折
率差が生じ、光の閉じ込めがおこり、横モードは
安定化されている。
うなGaAs基板１に溝を設け、この上にｎ−
Ga1-yAlyAs（ｙ＝0.4）層２，ｎ−Ga1-xAlxAs（ｘ
＝0.08）活性層３，ｐ−Ga1-yAlyAs（ｙ＝0.4）層
４を備えた半導体レーザでは、活性層３で発生し
た光が溝の両側で吸収されるため実効的複素屈折
率差が生じ、光の閉じ込めがおこり、横モードは
安定化されている。
しかし、このような半導体レーザを数ミリワツ
トの光出力で動作させると、２本の縦モードで発
振することがあり、このとき非常に大きな低周波
雑音が発生し、実用上問題となる。
トの光出力で動作させると、２本の縦モードで発
振することがあり、このとき非常に大きな低周波
雑音が発生し、実用上問題となる。
発明の目的
本発明は、上記従来の欠点を除去するものであ
り、２本の縦モードが共存する状態を抑制し単一
縦モードで発振し、低雑音である半導体レーザを
提供することを目的とする。
り、２本の縦モードが共存する状態を抑制し単一
縦モードで発振し、低雑音である半導体レーザを
提供することを目的とする。
発明の構成
上記目的を達するため次のような構造とする。
少なくとも一方向に均一な厚さをもつ第１の半導
体層、およびこれを挟み、前記第１の半導体層よ
りも禁制帯幅が大きくかつ屈折率の小さい第２お
よび第３の半導体層をもち、これら第２あるいは
第３の半導体層に接して、禁制帯幅が第１の半導
体層のそれ以下の第４の半導体層をもち、ある一
方向、例えばレーザー共振器端面に垂直方向の帯
状部の中央で、第１の半導体層と第４の半導体層
の距離が、前記帯状部の他の部分よりも接近する
ように配置した構造とする。
少なくとも一方向に均一な厚さをもつ第１の半導
体層、およびこれを挟み、前記第１の半導体層よ
りも禁制帯幅が大きくかつ屈折率の小さい第２お
よび第３の半導体層をもち、これら第２あるいは
第３の半導体層に接して、禁制帯幅が第１の半導
体層のそれ以下の第４の半導体層をもち、ある一
方向、例えばレーザー共振器端面に垂直方向の帯
状部の中央で、第１の半導体層と第４の半導体層
の距離が、前記帯状部の他の部分よりも接近する
ように配置した構造とする。
実施例の説明
以下に本発明の実施例の半導体レーザについて
説明する。なお、以下の実施例では従来例を示す
第１図と同一箇所には同一番号を付している。
説明する。なお、以下の実施例では従来例を示す
第１図と同一箇所には同一番号を付している。
実施例 １
ｎ−GaAs基板１に第２図に示すように中央部
で浅くなつた溝を形成する。次に第３図に示すよ
うにこの上に溝を埋めつくすようにｎ−Ga1-y
AlyAs層２，ｎ−Ga1-xAlxAs層３，ｐ−Ga1-y
AlyAs層４，ｐ−GaAs層５，を形成する。次に
電極を形成し（図示せず）半導体レーザとする。
で浅くなつた溝を形成する。次に第３図に示すよ
うにこの上に溝を埋めつくすようにｎ−Ga1-y
AlyAs層２，ｎ−Ga1-xAlxAs層３，ｐ−Ga1-y
AlyAs層４，ｐ−GaAs層５，を形成する。次に
電極を形成し（図示せず）半導体レーザとする。
実施例 ２
第４図に示すようにｎ−GaAs基板１に溝を形
成する。この上に溝を埋めつくすようにｎ−
Ga1-yAlyAs層２，ｎ−Ga1-xAlxAs層３，ｐ−
Ga1-yAlyAs層４を順次形成する。次にｐ−Ga1-y
AlyAs層４の溝の中央部の真上の部分をｎ−
Ga1-xAlxAs層が露出しない程度に除去する。こ
の除去した部分を埋めつくすようにｐ−GaAs層
５を形成し、最後に電極をつけ、半導体レーザを
完成する。
成する。この上に溝を埋めつくすようにｎ−
Ga1-yAlyAs層２，ｎ−Ga1-xAlxAs層３，ｐ−
Ga1-yAlyAs層４を順次形成する。次にｐ−Ga1-y
AlyAs層４の溝の中央部の真上の部分をｎ−
Ga1-xAlxAs層が露出しない程度に除去する。こ
の除去した部分を埋めつくすようにｐ−GaAs層
５を形成し、最後に電極をつけ、半導体レーザを
完成する。
なお、第６図ａは第５図におけるＢ面での断面
図、第６図ｂは第５図におけるＡ面またはＣ面で
の断面図、第６図ｃは第５図におけるＤ面での断
面図を示している。
図、第６図ｂは第５図におけるＡ面またはＣ面で
の断面図、第６図ｃは第５図におけるＤ面での断
面図を示している。
発明の効果
このような本発明の半導体レーザの構造では、
基板の溝の中央部近傍では、活性層で発生し伝ぱ
んする光の吸収が大きくなる。一方、隣接する２
本の縦モードの共存状態、即ちうなりの振幅は、
共振器中央部で最大となる。従つて、本発明の構
造では、この共存状態の吸収損失が大きくなり共
存状態の発振が抑制され、常に単一縦モード発振
となり、低雑音動作となる効果が得られる。
基板の溝の中央部近傍では、活性層で発生し伝ぱ
んする光の吸収が大きくなる。一方、隣接する２
本の縦モードの共存状態、即ちうなりの振幅は、
共振器中央部で最大となる。従つて、本発明の構
造では、この共存状態の吸収損失が大きくなり共
存状態の発振が抑制され、常に単一縦モード発振
となり、低雑音動作となる効果が得られる。
第１図は従来の半導体レーザの斜視図、第２図
は本発明の一実施例にかかる半導体レーザの基板
の斜視図、第３図は同基板上に各層を形成した半
導体レーザの斜視図、第４図は本発明の他の実施
例の半導体レーザの基板の斜視図、第５図は同基
板に各層を形成した半導体レーザの斜視図、第６
図ａは、第５図におけるＢ面での断面図、第６図
ｂは、第５図におけるＡ面、Ｃ面での断面図、第
６図ｃは第５図におけるＤ面での断面図である。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga1-yAly
As、３……ｎ−Ga1-xAlxAs、４……ｐ−Ga1-y
AlyAs、５……ｐ−GaAs、６……正電極、７…
…負電極。
は本発明の一実施例にかかる半導体レーザの基板
の斜視図、第３図は同基板上に各層を形成した半
導体レーザの斜視図、第４図は本発明の他の実施
例の半導体レーザの基板の斜視図、第５図は同基
板に各層を形成した半導体レーザの斜視図、第６
図ａは、第５図におけるＢ面での断面図、第６図
ｂは、第５図におけるＡ面、Ｃ面での断面図、第
６図ｃは第５図におけるＤ面での断面図である。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga1-yAly
As、３……ｎ−Ga1-xAlxAs、４……ｐ−Ga1-y
AlyAs、５……ｐ−GaAs、６……正電極、７…
…負電極。
Claims (1)
- １ 少なくとも一方向に均一な厚さをもつ第１の
半導体層と、この第１の半導体層より禁制帯幅が
大きくかつ屈折率が小さい第２および第３の各半
導体層を前記第１の半導体層をはさんで所定基板
上に形成され、前記第２あるいは第３の半導体層
の一方に接して禁制帯幅が前記第１の半導体層の
それ以下の第４の半導体層が形成され、前記第４
の半導体層あるいは前記基板に接する前記第２あ
るいは第３の半導体層の厚さが中央近傍でのみ薄
く、前記第４の半導体層あるいは前記基板と前記
第１の半導体層とが中央近傍で接近して形成され
たことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4178483A JPS59167085A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4178483A JPS59167085A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59167085A JPS59167085A (ja) | 1984-09-20 |
| JPH0416957B2 true JPH0416957B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=12617977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4178483A Granted JPS59167085A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59167085A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5519886A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Apparatus and manufacturing method of semiconductor laser |
| JPS57211791A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-25 | Sharp Corp | Semiconductor laser element |
-
1983
- 1983-03-14 JP JP4178483A patent/JPS59167085A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5519886A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Apparatus and manufacturing method of semiconductor laser |
| JPS57211791A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-25 | Sharp Corp | Semiconductor laser element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59167085A (ja) | 1984-09-20 |
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