JPH04372187A - Semiconductor device and driving method thereof - Google Patents

Semiconductor device and driving method thereof

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JPH04372187A
JPH04372187A JP17607491A JP17607491A JPH04372187A JP H04372187 A JPH04372187 A JP H04372187A JP 17607491 A JP17607491 A JP 17607491A JP 17607491 A JP17607491 A JP 17607491A JP H04372187 A JPH04372187 A JP H04372187A
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JP
Japan
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wavelength
oscillation
semiconductor device
active layer
quantum
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Application number
JP17607491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Onouchi
敏彦 尾内
Sotomitsu Ikeda
外充 池田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH04372187A publication Critical patent/JPH04372187A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device such as a tunable laser having a wide variable range of wavelength, a variable wavelength filter, etc. CONSTITUTION:A semiconductor device has an active layer 4 composed of at least one quantum well layer, which can be oscillated and has a plurality of quantum levels, and has a comb-shaped ultrasonic vibrator 10 to one part on an optical guide layer 3. Laser oscillation wavelength can be varied over a wide range by varying the wavelength of surface acoustic waves generated from the vibrator 10. Currents injected to electrodes 7, 9 are brought to an oscillation threshold or less, thus varying the selected wavelength over the wide range while amplifying incident light.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、波長多重光通信、処理
、記録等に用いられ、特に波長可変範囲の広い波長可変
レーザ及び波長可変光濾波器(フィルタ)などの半導体
装置及びその駆動方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention is used for wavelength multiplexing optical communication, processing, recording, etc., and in particular, semiconductor devices such as wavelength tunable lasers with a wide wavelength tuning range and wavelength tunable optical filters (filters), and methods for driving the same. Regarding.

【0002】0002

【従来の技術】近年、光通信や光学的処理の分野におけ
る技術の高度化に伴ない、波長可変機能をもつ光デバイ
スが重要となってきた。特に、波長多重通信では、波長
可変レーザ及び受信側として波長可変光フィルタが必要
であり開発されつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, with the advancement of technology in the fields of optical communications and optical processing, optical devices with wavelength tunable functions have become important. In particular, in wavelength multiplexing communication, a wavelength tunable laser and a wavelength tunable optical filter are required and are being developed as a receiving side.

【0003】代表的な従来例として、光ガイド層上に一
定周期のコラゲーションを形成してモードを安定させ、
複数の電極を設けたり、コラゲーションのない位相調整
領域を設けたりすることで波長可変機能を有するものが
ある(レーザ研究17(11)平成元年11月p.40
,OQE88−65  p.9等)。これは、電流を注
入することで媒質の屈折率を変化させ、単一モードを安
定に保ちながら発振波長あるいはフィルタリング波長を
変えられるものである。
[0003] As a typical conventional example, a mode is stabilized by forming a constant periodic collage on an optical guide layer.
Some devices have a wavelength tunable function by providing multiple electrodes or a phase adjustment region without collage (Laser Research 17 (11) November 1989 p. 40
, OQE88-65 p. 9th grade). In this method, the refractive index of the medium is changed by injecting a current, and the oscillation wavelength or filtering wavelength can be changed while keeping the single mode stable.

【0004】一方、コラゲーションを形成しない例とし
て、光ガイド層上に表面弾性波を発生する櫛形電極超音
波振動子を設け、光ガイド層上に伝搬する表面弾性波が
コラゲーションと同様の働きをして、その振動数の変化
によってレーザ発振波長が変化するもの(特開平1−5
8876)が提案されている。
On the other hand, as an example in which no collagen is formed, a comb-shaped electrode ultrasonic transducer that generates surface acoustic waves is provided on the light guide layer, and the surface acoustic waves propagating on the light guide layer have the same effect as collagen. and the laser oscillation wavelength changes depending on the change in the frequency (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-5)
8876) has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、コ
ラゲーションを形成する方法では、波長可変範囲が数n
m程度と狭く、波長多重度に制限が生じてしまう。さら
に、製作上も高精度な微細加工が必要であり、一度大気
中で加工した基板の上に結晶を再成長しなければならな
いので、再現性、生産性、寿命の低下を招く恐れがある
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the method of forming collagen, the wavelength tuning range is several n.
It is narrow, about m, and there is a limit to the degree of wavelength multiplexing. Furthermore, high-precision microfabrication is required for manufacturing, and crystals must be regrown on a substrate that has been processed in the atmosphere, which may lead to reductions in reproducibility, productivity, and service life.

【0006】一方、表面弾性波を利用する場合、振動数
によって自由に波長を変化できコラゲーションを用いる
場合に比べ波長可変範囲は広く、製作上も簡単である。 しかし、通常のレーザウエハでは活性層の持つ利得は、
図10に示すごとく、波長範囲が限られ、中心波長λ0
から離れることで利得が小さくなる。そこで、波長可変
範囲は数十nm程度が限度であり、それ以上変化させる
としきい値の上昇を招いて使用に供さない。
On the other hand, when surface acoustic waves are used, the wavelength can be freely changed depending on the vibration frequency, and the wavelength variable range is wider than when using collage, and manufacturing is simpler. However, in a normal laser wafer, the gain of the active layer is
As shown in Figure 10, the wavelength range is limited and the center wavelength λ0
The gain decreases as you move away from. Therefore, the wavelength tunable range is limited to about several tens of nanometers, and if the wavelength is varied beyond that, the threshold value will rise, making it unusable.

【0007】従って、本発明の目的は、上記の問題点を
解決した半導体装置及びその駆動方法を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for driving the same that solve the above-mentioned problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の波長可変半導体レーザでは、発振可能な複数の量子
準位を有する少なくとも1つの量子井戸層から成る活性
層を持ち、光ガイド層上の一部に櫛形超音波振動子を具
備している半導体装置において、振動子から発生する表
面弾性波の波長を変化させることによってレーザ発振波
長を広帯域に変化できることを特徴とする。また、本発
明の波長可変光濾波器では、発振可能な複数の量子準位
を有する少なくとも1つの量子井戸層から成る活性層を
持ち、光ガイド層上の一部に櫛形超音波振動子を具備し
ている半導体装置において、注入する電流を発振しきい
値以下にすることで、入射光を増幅しながら広帯域に選
択波長を変えられることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A wavelength tunable semiconductor laser of the present invention that achieves the above object has an active layer consisting of at least one quantum well layer having a plurality of quantum levels capable of oscillation, and has an active layer formed on a light guide layer. A semiconductor device including a comb-shaped ultrasonic transducer in a part thereof is characterized in that the laser oscillation wavelength can be varied over a wide range by changing the wavelength of the surface acoustic wave generated from the transducer. Further, the wavelength tunable optical filter of the present invention has an active layer consisting of at least one quantum well layer having a plurality of quantum levels capable of oscillation, and a comb-shaped ultrasonic transducer is provided on a part of the optical guide layer. The semiconductor device is characterized in that by keeping the injected current below the oscillation threshold, the selected wavelength can be changed over a wide band while amplifying the incident light.

【0009】更に、本発明の半導体装置の駆動方法では
、発振可能な複数の量子準位を有する少なくとも1つの
量子井戸層から成る活性層を持ち、光ガイド層上の一部
に櫛形超音波振動子を具備している半導体装置において
、注入する電流を発振しきい値以上としつつ、該振動子
から発生する表面弾性波の波長を変化させることによっ
てレーザ発振波長を広帯域に変化させることを特徴とし
たり、注入する電流を発振しきい値以下としつつ、該振
動子から発生する表面弾性波の波長を変化させることに
よって、入射光を増幅しながら広帯域に選択波長を変え
ることを特徴としたりする。
Furthermore, the method for driving a semiconductor device of the present invention has an active layer consisting of at least one quantum well layer having a plurality of quantum levels capable of oscillation, and a part of the optical guide layer is provided with comb-shaped ultrasonic vibrations. In a semiconductor device equipped with a vibrator, the laser oscillation wavelength is changed over a wide band by changing the wavelength of a surface acoustic wave generated from the vibrator while keeping the injected current equal to or higher than the oscillation threshold. Alternatively, the selected wavelength may be changed over a wide band while amplifying the incident light by changing the wavelength of the surface acoustic wave generated from the vibrator while keeping the injected current below the oscillation threshold.

【0010】上記の如く、本発明では、表面弾性波を発
生する櫛形電極超音波振動子を具備し、さらに活性層の
利得範囲を50〜100nmと広帯域にして、最高10
0nm程度まで波長変化できる波長可変レーザ及び波長
可変フィルタを提供する。活性層の構造は、図8に示す
ごとく複数の異なるエネルギーバンドギャップEg1,
2,3をもつ量子井戸を、適当な高さ、幅をもつバリア
層を介して積層させたもので、図9に示すごとく各量子
井戸のバンドギャップに相当する利得の重ね合わせで活
性層全体の利得が決まるため、非常に広い範囲で均一な
利得が得られる。このため、表面弾性波の振動数で選択
波長を決定することで、100nm程度の範囲で単一モ
ード発振する波長可変レーザ及び狭いバンド幅を持つ波
長可変フィルタが得られる。
As described above, the present invention is equipped with a comb-shaped electrode ultrasonic transducer that generates surface acoustic waves, and furthermore, the gain range of the active layer is wideband from 50 to 100 nm.
Provided are a wavelength tunable laser and a wavelength tunable filter that can change wavelength to about 0 nm. The structure of the active layer has a plurality of different energy band gaps Eg1,
Quantum wells with 2 and 3 quantum wells are stacked via barrier layers with appropriate height and width, and as shown in Figure 9, the entire active layer is stacked with the gain corresponding to the band gap of each quantum well. Since the gain is determined, a uniform gain can be obtained over a very wide range. Therefore, by determining the selected wavelength based on the frequency of the surface acoustic wave, a tunable laser that oscillates in a single mode in a range of approximately 100 nm and a tunable filter that has a narrow bandwidth can be obtained.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明による第1の実施例である波
長可変レーザあるいは波長可変フィルタの構造を示す斜
視図である。また、図2はその導波路部分の断面図であ
る。図で分かる通り、デバイスは電流注入部と電流不注
入部に分かれている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a wavelength tunable laser or wavelength tunable filter according to a first embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a cross-sectional view of the waveguide portion. As can be seen in the figure, the device is divided into a current injection part and a current non-injection part.

【0012】電流注入部のウエハ構成は、n−GaAs
基板1上に、厚さ0.5μmのn−GaAsバッファ層
(不図示)、厚さ1.5μmのn−Al0.5Ga0.
5Asクラッド層2、活性層4、厚さ0.2μmのp−
Al0.25Ga0.75As光ガイド層3、厚さ1.
5μmのp−Al0.5Ga0.5Asクラッド層5、
厚さ0.5μmのp−GaAsキャップ層6が分子線エ
ピタキシャル法により積層されている。更に、p側には
Au/Cr電極7、n側にはAu−Ge/Au電極9が
蒸着され、オーミックコンタクトが取れるようにアロイ
化されている。
The wafer structure of the current injection section is n-GaAs.
On the substrate 1, a 0.5 μm thick n-GaAs buffer layer (not shown) and a 1.5 μm thick n-Al0.5Ga0.
5As cladding layer 2, active layer 4, p-
Al0.25Ga0.75As light guide layer 3, thickness 1.
5 μm p-Al0.5Ga0.5As cladding layer 5,
A p-GaAs cap layer 6 with a thickness of 0.5 μm is laminated by molecular beam epitaxial method. Furthermore, an Au/Cr electrode 7 is deposited on the p-side, and an Au-Ge/Au electrode 9 is deposited on the n-side, and they are alloyed so that ohmic contact can be established.

【0013】活性層の構成は、図4に示したように、G
aAs(厚さ80Å)の量子井戸層W1とAl0.08
Ga0.92As(厚さ160Å)の量子井戸層W2及
びそれらを隔てるAl0.3Ga0.7As(厚さ15
0Å)の障壁層Bから成る。更に、量子井戸の外側には
、厚さ400ÅのGRIN−SCH層G1、G2が、A
l0.3Ga0.7AsからAl0.5Ga0.5As
までAl混晶比が徐々に変化して、光及び電子の閉じ込
めを行なう構造となっている。
The structure of the active layer is as shown in FIG.
quantum well layer W1 of aAs (thickness 80 Å) and Al0.08
A quantum well layer W2 of Ga0.92As (thickness 160 Å) and a quantum well layer W2 of Al0.3Ga0.7As (thickness 15 Å) separating them
0 Å) barrier layer B. Furthermore, GRIN-SCH layers G1 and G2 with a thickness of 400 Å are provided outside the quantum well.
l0.3Ga0.7As to Al0.5Ga0.5As
The Al mixed crystal ratio gradually changes up to the point where light and electrons are confined.

【0014】電流不注入部は、櫛形電極超音波振動子(
一般にIDT(インターデジタルトランスデューサ)と
呼ばれ以後これを用いる)10の形成される部分で、G
aAs基板1までエッチングしてから、クラッド層2、
光ガイド層3の順に再成長してあり、この領域で光損失
がないように構成してある。また、キャップ層6以外の
表面は絶縁膜8がスパッタリング法により形成してある
[0014] The current non-injection part has a comb-shaped electrode ultrasonic transducer (
G
After etching up to the aAs substrate 1, the cladding layer 2,
The optical guide layer 3 is regrown in this order, and the structure is such that there is no optical loss in this region. Further, an insulating film 8 is formed on the surface other than the cap layer 6 by sputtering.

【0015】本実施例の半導体レーザ及びフィルタの共
振方向に垂直な横方向の構造は、図1に示したようにリ
ッジ導波路型構造を用い、電流注入部のリッジの深さは
上面より1.9μmの切り込みがなされ、リッジ幅は3
μmである。IDT10の形成部分には、光ガイド層3
に同じ幅で0.1μmの切り込みがなされわずかな屈折
率差をつけている。
The lateral structure perpendicular to the resonance direction of the semiconductor laser and filter of this embodiment uses a ridge waveguide structure as shown in FIG. A cut of .9 μm was made, and the ridge width was 3
It is μm. A light guide layer 3 is provided in the area where the IDT 10 is formed.
A notch of 0.1 μm is made with the same width to create a slight difference in refractive index.

【0016】次に、本発明による実施例の装置の動作原
理について簡単に述べる。まず、活性層4の利得である
が、図5に示すように、電流注入量をn−、n0、n+
と増加させるに従って、ゲインの曲線が変化する。つま
り、電流注入量が小さい場合にはλ1近傍が発振しやす
く、電流注入量が大きい場合にはλ2近傍が発振しやす
くなる。その中間に、ゲインがλ1〜λ2に渡って均一
になる場合がある。コラゲーションなどの波長選択機能
がない場合には、電流の変化に伴なって発振しやすい波
長で発振する訳だが、本発明では、IDT10より発生
する表面弾性波(以下SAWと呼ぶ)が光ガイド層3を
伝搬し、コラゲーションと同様に屈折率の分布が生じて
波長選択機能を有しているため、意図した波長で発振さ
せることができる。
Next, the operating principle of the apparatus according to the embodiment of the present invention will be briefly described. First, regarding the gain of the active layer 4, as shown in FIG.
As the value increases, the gain curve changes. That is, when the amount of current injection is small, oscillations tend to occur near λ1, and when the amount of current injection is large, oscillations tend to occur near λ2. In between, there are cases where the gain becomes uniform over λ1 to λ2. In the absence of a wavelength selection function such as collation, oscillation would occur at a wavelength that is likely to oscillate as the current changes, but in the present invention, surface acoustic waves (hereinafter referred to as SAW) generated by the IDT 10 are used to guide light. The light propagates through the layer 3, causing a refractive index distribution similar to collage, and has a wavelength selection function, so it can oscillate at an intended wavelength.

【0017】今、発振波長λと屈折率の分布の周期つま
りSAWの波長Λの関係は、 λ=2nΛ/m    ・・・(1) n:光ガイド層近傍の等価屈折率 m:ブラッグ回折の次数 である。また、SAWの伝搬速度をV、IDT10に印
加する電磁波の周波数をνとすると、 V=νΛ          ・・・(2)である。(
1)、(2)から λ=2nV/mν  ・・・(3) となり、そこで、n=3.4、V=3300m/sとす
ると1次の回折(m=1)で840nmの発振を得るた
めには、ν=26.71GHzとすればよいことがわか
る。
Now, the relationship between the oscillation wavelength λ and the period of the refractive index distribution, that is, the SAW wavelength Λ, is as follows: λ=2nΛ/m (1) n: equivalent refractive index near the optical guide layer m: Bragg diffraction It is the order. Further, when the propagation speed of the SAW is V and the frequency of the electromagnetic wave applied to the IDT 10 is ν, V=νΛ (2). (
From 1) and (2), λ=2nV/mν...(3) Therefore, if n=3.4 and V=3300m/s, 840nm oscillation is obtained by first-order diffraction (m=1). It can be seen that in order to achieve this, it is sufficient to set ν=26.71 GHz.

【0018】また、SAWの波長をΔΛだけ変化させた
時、(2)より Δν=ΔΛ×(−ν2/V)・・(4)よって発振波長
の変化Δλは、 Δλ=2nΔΛ/m =−2nV×(Δν/ν2m)・・(5)で表せる。例
えば、発振波長を840nmから820nm変化させる
には、印加周波数をΔν=0.64GHzだけ増加させ
れば良いことがわかる。
Furthermore, when the SAW wavelength is changed by ΔΛ, from (2), Δν=ΔΛ×(-ν2/V)... (4) Therefore, the change in oscillation wavelength Δλ is: Δλ=2nΔΛ/m =- It can be expressed as 2nV×(Δν/ν2m) (5). For example, it can be seen that in order to change the oscillation wavelength from 840 nm to 820 nm, it is sufficient to increase the applied frequency by Δν=0.64 GHz.

【0019】以上のような方法で、発振しきい値40m
A程度で850nmから800nm程度まで単一モード
で発振波長を変化させることができる。
By the above method, the oscillation threshold value of 40 m
The oscillation wavelength can be changed in a single mode from about 850 nm to about 800 nm at about A.

【0020】また、この装置で注入電流を発振しきい値
以下にして波長多重信号を導波させれば、SAWの波長
で決まるブラッグ波長を持つ信号のみ選択的に増幅され
て入射端面と反対側から出射される。それ以外の波長の
信号は、散乱されて出射されないので、広帯域な波長可
変光フィルタとなる。波長多重通信に必要なクロストー
クを−10dBとすると、本装置における−10dBの
バンド幅は約10Å程度なので、本装置を用いたシステ
ムで50波程度の光多重通信が可能となる。
Furthermore, if this device guides a wavelength-multiplexed signal by lowering the injection current below the oscillation threshold, only the signal with the Bragg wavelength determined by the SAW wavelength will be selectively amplified, and the signal will be transmitted to the side opposite to the input end face. It is emitted from. Signals of other wavelengths are scattered and not emitted, resulting in a broadband wavelength tunable optical filter. Assuming that the crosstalk required for wavelength division multiplexing communication is -10 dB, the -10 dB bandwidth in this device is about 10 Å, so a system using this device can perform optical multiplex communication of about 50 waves.

【0021】なお、電流注入部のある光の出射端には無
反射コーティングをして、ファブリペローのモードは抑
えるようにしてある。
[0021] Furthermore, a non-reflection coating is applied to the light output end where the current injection part is located, so as to suppress the Fabry-Perot mode.

【0022】第1実施例では、IDT10を形成する領
域に活性層4を含まないようにしたので、光の吸収が小
さくしきい値が低いという利点がある反面、製造工程に
おいて再成長があるため、歩留まりの点において多少問
題がある。そこで、第2実施例では、フィルタとしては
使用できず、第1実施例よりもしきい値の高いレーザと
なるが、製造工程を簡略化したものである。
In the first embodiment, since the active layer 4 is not included in the region where the IDT 10 is formed, there is an advantage that light absorption is small and the threshold value is low. However, there are some problems in terms of yield. Therefore, in the second embodiment, the laser cannot be used as a filter and has a higher threshold value than the first embodiment, but the manufacturing process is simplified.

【0023】第2実施例による装置の導波路部分の断面
図を図3に示す。IDT10の形成部分にも活性層4が
あり、この層は、この領域には電流を注入できないため
光の吸収層になってしまう。しかし、電流注入領域側か
ら光を取り出す波長可変レーザとして使用する場合には
、充分使用に供しうるものである。結晶成長は1回で済
むため、製造工程が簡単であり、生産性は高い。
FIG. 3 shows a sectional view of the waveguide portion of the device according to the second embodiment. There is also an active layer 4 in the area where the IDT 10 is formed, and since current cannot be injected into this region, this layer becomes a light absorption layer. However, when used as a wavelength tunable laser that extracts light from the current injection region side, it can be used satisfactorily. Since the crystal growth only needs to be done once, the manufacturing process is simple and the productivity is high.

【0024】利得領域が広い活性層の構造として、図6
のように障壁層Bが数原子(〜10Å)程度と非常に薄
いものも可能である。この構造では、2つの量子井戸W
1,W2間の障壁が薄いので、電子はトンネル効果で自
由に移動できる。そこで、注入密度が低い場合には図7
に示すようにλ1にのみ利得があり、λ1とλ2におけ
る利得が同レベルになる注入密度n0は第1実施例の場
合に比べ高くなる。
FIG. 6 shows a structure of an active layer with a wide gain region.
It is also possible for the barrier layer B to be very thin, such as a few atoms (~10 Å). In this structure, two quantum wells W
Since the barrier between 1 and W2 is thin, electrons can move freely due to the tunnel effect. Therefore, if the injection density is low,
As shown in , there is a gain only in λ1, and the implantation density n0 at which the gains in λ1 and λ2 are at the same level is higher than that in the first embodiment.

【0025】活性層の構造としては、その他に、量子井
戸が一層のものでも同様のことが期待できる。横方向の
光及び電流閉じ込め構造については、前記の実施例では
、リッジ型としたが、埋め込み構造、リブ型、VSIS
型等でもよい。また、半導体の材料についても、GaA
s/AlGaAs系以外のInP/InGaAsP、G
aAs/InGaAlP等でもよい。
The same effect can be expected even if the active layer has a single-layer quantum well structure. Regarding the lateral light and current confinement structure, the ridge type was used in the above embodiment, but it may also be a buried structure, a rib type, or a VSIS structure.
It may be a type, etc. Also, regarding semiconductor materials, GaA
InP/InGaAsP other than s/AlGaAs system, G
It may also be aAs/InGaAlP or the like.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によって、1
00nm程度の範囲に渡って波長を変化できる波長可変
レーザ、波長可変フィルタが可能となり、波長多重度が
100波程度の波長多重通信が可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides:
Tunable lasers and wavelength tunable filters that can change the wavelength over a range of about 100 nm become possible, and wavelength multiplex communication with a wavelength multiplexing degree of about 100 waves becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の導波路部分の断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a waveguide portion of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例の導波路部分の断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a waveguide portion of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例の活性層のエネルギーバ
ンド図である。
FIG. 4 is an energy band diagram of the active layer of the first embodiment of the present invention.

【図5】図4の活性層における波長に対する利得曲線を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a gain curve versus wavelength in the active layer of FIG. 4;

【図6】本発明の第3の実施例の活性層のエネルギーバ
ンド図である。
FIG. 6 is an energy band diagram of an active layer according to a third embodiment of the present invention.

【図7】図6の活性層における波長に対する利得曲線を
示す図である。
7 is a diagram showing a gain curve versus wavelength in the active layer of FIG. 6. FIG.

【図8】本発明のエネルギーバンドの例を示す図である
FIG. 8 is a diagram showing an example of energy bands of the present invention.

【図9】図8の活性層における波長に対する利得曲線を
示す図である。
9 is a diagram showing a gain curve versus wavelength in the active layer of FIG. 8. FIG.

【図10】通常の活性層における波長に対する利得曲線
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a gain curve with respect to wavelength in a normal active layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1                  n−GaAs
基板2                  n−Al
0.5Ga0.5Asクラッド層 3                  p−Al0.
25Ga0.75As4              
    活性層5                 
 p−Al0.5Ga0.5Asクラッド層
1 n-GaAs
Substrate 2 n-Al
0.5Ga0.5As cladding layer 3 p-Al0.
25Ga0.75As4
active layer 5
p-Al0.5Ga0.5As cladding layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  発振可能な複数の量子準位を有する少
なくとも1つの量子井戸層から成る活性層を持ち、光ガ
イド層上の一部に櫛形超音波振動子を具備している半導
体装置において、該振動子から発生する表面弾性波の波
長を変化させることによってレーザ発振波長を広帯域に
変化できることを特徴とする波長可変半導体レーザ。
1. A semiconductor device having an active layer consisting of at least one quantum well layer having a plurality of quantum levels capable of oscillation, and comprising a comb-shaped ultrasonic transducer on a part of the light guide layer, A wavelength tunable semiconductor laser characterized in that a laser oscillation wavelength can be varied over a wide range by changing the wavelength of a surface acoustic wave generated from the vibrator.
【請求項2】  発振可能な複数の量子準位を有する少
なくとも1つの量子井戸層から成る活性層を持ち、光ガ
イド層上の一部に櫛形超音波振動子を具備している半導
体装置において、注入する電流を発振しきい値以下にす
ることで、入射光を増幅しながら広帯域に選択波長を変
えられることを特徴とする波長可変光濾波器。
2. A semiconductor device having an active layer consisting of at least one quantum well layer having a plurality of quantum levels capable of oscillation, and comprising a comb-shaped ultrasonic vibrator on a part of the light guide layer, A wavelength tunable optical filter is characterized in that by reducing the injected current below the oscillation threshold, the selected wavelength can be changed over a wide band while amplifying the incident light.
【請求項3】  該活性層が、互いに異なる量子準位構
造を有する複数の量子井戸層から成る請求項1記載の波
長可変半導体レーザ。
3. The wavelength tunable semiconductor laser according to claim 1, wherein the active layer comprises a plurality of quantum well layers having mutually different quantum level structures.
【請求項4】  該活性層が、互いに異なる量子準位構
造を有する複数の量子井戸層から成る請求項2記載の波
長可変光濾波器。
4. The wavelength tunable optical filter according to claim 2, wherein the active layer comprises a plurality of quantum well layers having mutually different quantum level structures.
【請求項5】  発振可能な複数の量子準位を有する少
なくとも1つの量子井戸層から成る活性層を持ち、光ガ
イド層上の一部に櫛形超音波振動子を具備している半導
体装置において、注入する電流を発振しきい値以上とし
つつ、該振動子から発生する表面弾性波の波長を変化さ
せることによってレーザ発振波長を広帯域に変化させる
ことを特徴とする半導体装置を波長可変半導体レーザと
して駆動する方法。
5. A semiconductor device having an active layer consisting of at least one quantum well layer having a plurality of quantum levels capable of oscillation, and comprising a comb-shaped ultrasonic vibrator on a part of the light guide layer, Driving a semiconductor device as a wavelength tunable semiconductor laser, characterized in that the laser oscillation wavelength is varied over a wide range by changing the wavelength of a surface acoustic wave generated from the vibrator while keeping the injected current equal to or higher than the oscillation threshold. how to.
【請求項6】  発振可能な複数の量子準位を有する少
なくとも1つの量子井戸層から成る活性層を持ち、光ガ
イド層上の一部に櫛形超音波振動子を具備している半導
体装置において、注入する電流を発振しきい値以下とし
つつ、該振動子から発生する表面弾性波の波長を変化さ
せることによって、入射光を増幅しながら広帯域に選択
波長を変えることを特徴とする半導体装置を波長可変光
濾波器として駆動する方法。
6. A semiconductor device having an active layer consisting of at least one quantum well layer having a plurality of quantum levels capable of oscillation, and comprising a comb-shaped ultrasonic vibrator on a part of the light guide layer, A semiconductor device characterized by changing the selected wavelength over a wide band while amplifying the incident light by changing the wavelength of the surface acoustic wave generated from the vibrator while keeping the injected current below the oscillation threshold. How to drive it as a variable optical filter.
JP17607491A 1991-06-20 1991-06-20 Semiconductor device and driving method thereof Pending JPH04372187A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009210577A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sensor system having lighting system and detecting device

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