JPH0482289A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH0482289A JPH0482289A JP2194984A JP19498490A JPH0482289A JP H0482289 A JPH0482289 A JP H0482289A JP 2194984 A JP2194984 A JP 2194984A JP 19498490 A JP19498490 A JP 19498490A JP H0482289 A JPH0482289 A JP H0482289A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- optical waveguide
- waveguide layer
- face
- 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 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 5
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150054880 NASP gene Proteins 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
-
- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
- H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
-
- 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
- H01S2301/00—Functional characteristics
- H01S2301/16—Semiconductor lasers with special structural design to influence the modes, e.g. specific multimode
- H01S2301/166—Single transverse or lateral mode
-
- 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
- H01S5/1003—Waveguide having a modified shape along the axis, e.g. branched, curved, tapered, voids
- H01S5/1014—Tapered waveguide, e.g. spotsize converter
-
- 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
- H01S5/1003—Waveguide having a modified shape along the axis, e.g. branched, curved, tapered, voids
- H01S5/1017—Waveguide having a void for insertion of materials to change optical properties
-
- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- 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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明はダブルヘテロ構造を有する埋込型の半導体レー
ザに係り、特に、先導波路に沿って形成された回折格子
によって光帰還を行う分布帰還半導体レーザに好適する
。
ザに係り、特に、先導波路に沿って形成された回折格子
によって光帰還を行う分布帰還半導体レーザに好適する
。
(従来の技術)
近年、光通信や光情報処理用の光源として、各種の半導
体レーザが盛んに使用されている。
体レーザが盛んに使用されている。
この中でも光導波路に沿って周期的摂動(回折格子)を
設けた分布帰還型半導体レーザ(DFB(Distri
buted Feedback)laser)はこの回
折格子の波長選択性により、単一波長(単一縦モード)
での発振が実現できる。特に、長距離高速光通信用の光
源としてGaInAsP/InP系材料を用いてこのD
FBレーザの実用化が進んでいる。
設けた分布帰還型半導体レーザ(DFB(Distri
buted Feedback)laser)はこの回
折格子の波長選択性により、単一波長(単一縦モード)
での発振が実現できる。特に、長距離高速光通信用の光
源としてGaInAsP/InP系材料を用いてこのD
FBレーザの実用化が進んでいる。
一般に、半導体レーザは、その両方の端面を反射鏡とし
て光のフィードバックをかけている。その例としてFP
型つまりPabry−Perot (ファブリ・ベロー
)型がある。これに対して、分布帰還型(DFB)半導
体レーザは、波長選択性のある回折格子によって光のフ
ィードバックを行っているのか特徴と言える。従って、
基本的には端面の反射はなくてもよい。しかし、このレ
ーザでは、回折格子の形状や深さ、および必然的に形成
されてしまう端面での反射の大きさと回折格子の位相に
よって単一縦モード発振の実現性が決まる。最近では、
両臂開端面の反射率を低下させ、かつ共振器中央に回折
格子の周期の不連続部(例えば管内波長λの1/4に相
当する位相だけシフトしている)を有する構造が注目さ
れている。このλ/4シフト構造の素子は縦モードのゲ
イン差も大きいため、単一縦モード動作に極めて有利で
ある。しかし、この素子にも問題がある。それは軸方向
の空間的ホールバーニングである。(例えば、隻田他、
電子情報通信学会、光量子エレクトロニクス研究会OQ
E 87−7 pp、49−56.1986年)。つま
り、規格化結合係数にLの値が1.25より大きい場合
には、λ/4位相シフタ位置に導波光か集中する。この
様な、共振器軸方向の光強度分布の大きな偏りは、活性
層内のキャリア密度を変化させる。さらにはこの分布に
対応して導波路の屈折率か変化する。
て光のフィードバックをかけている。その例としてFP
型つまりPabry−Perot (ファブリ・ベロー
)型がある。これに対して、分布帰還型(DFB)半導
体レーザは、波長選択性のある回折格子によって光のフ
ィードバックを行っているのか特徴と言える。従って、
基本的には端面の反射はなくてもよい。しかし、このレ
ーザでは、回折格子の形状や深さ、および必然的に形成
されてしまう端面での反射の大きさと回折格子の位相に
よって単一縦モード発振の実現性が決まる。最近では、
両臂開端面の反射率を低下させ、かつ共振器中央に回折
格子の周期の不連続部(例えば管内波長λの1/4に相
当する位相だけシフトしている)を有する構造が注目さ
れている。このλ/4シフト構造の素子は縦モードのゲ
イン差も大きいため、単一縦モード動作に極めて有利で
ある。しかし、この素子にも問題がある。それは軸方向
の空間的ホールバーニングである。(例えば、隻田他、
電子情報通信学会、光量子エレクトロニクス研究会OQ
E 87−7 pp、49−56.1986年)。つま
り、規格化結合係数にLの値が1.25より大きい場合
には、λ/4位相シフタ位置に導波光か集中する。この
様な、共振器軸方向の光強度分布の大きな偏りは、活性
層内のキャリア密度を変化させる。さらにはこの分布に
対応して導波路の屈折率か変化する。
この導波路構造の変化により、せっかく大きい値であっ
た縦モード間のゲイン差Δαが小さくなる。
た縦モード間のゲイン差Δαが小さくなる。
つまり、単一縦モード性が大きく損なわれる。加えて、
このホールバーニングによってつぎのような不都合が生
じる。つまり、導波路の屈折率が大きく変化した部分で
は、伝搬する光のモードか効率よく変換できず、放射モ
ードとして導波路の外に放射されてしまう。このような
放射モード光は導波路を伝搬し出力端面から出射される
出力光と干渉する。この干渉により出力光の出射パター
ン(遠視野像: PFP(Far Field Pat
tern))が乱れてしまう。従って、他の光学部品に
効率良く出力光を結合できないでいた。
このホールバーニングによってつぎのような不都合が生
じる。つまり、導波路の屈折率が大きく変化した部分で
は、伝搬する光のモードか効率よく変換できず、放射モ
ードとして導波路の外に放射されてしまう。このような
放射モード光は導波路を伝搬し出力端面から出射される
出力光と干渉する。この干渉により出力光の出射パター
ン(遠視野像: PFP(Far Field Pat
tern))が乱れてしまう。従って、他の光学部品に
効率良く出力光を結合できないでいた。
この状況をGa1nAsP/InP系埋込み型DFBレ
ーザに適用した例について、以下図面を参照して詳細に
説明する。
ーザに適用した例について、以下図面を参照して詳細に
説明する。
第5図(a)は、GaInAsP/InP系埋込み型D
FBレーザの端面から見た斜視図、同図(b)はレーザ
・ストライブの断面つまり図示二点鎖線部に沿う断面図
である。これは次のようにして製作される。
FBレーザの端面から見た斜視図、同図(b)はレーザ
・ストライブの断面つまり図示二点鎖線部に沿う断面図
である。これは次のようにして製作される。
まず、n型InP基板11上に二光束干渉露光法で1次
の回折格子12を形成し、その上にn型GaInAsP
光導波層13(λ−1,3μm帯組成)、アンドープG
a I nAs活性層14(1,55μ−帯組成)、p
型1nPクラッド層15、p+WGalnAsPオーミ
ックコンタクト層16(λ−1,15μ厘帯組成)を順
次積層する。そののち、エツチングにより、メサ・スト
ライブ部を形成する。つぎに、その周囲を、p型1nP
層17、n型InP層18、アンドープGa1nAsP
キヤツプ層19(λ−1,15μs帯組成)を連続成長
して埋め込む(BH構造・・・buriedheter
ostructure) oこのとき、埋め込み領域で
はp−n逆バイアス接合20によって電流かブロックさ
れるため、活性層ストライブ14にのみ、電流が効率良
く注入される。
の回折格子12を形成し、その上にn型GaInAsP
光導波層13(λ−1,3μm帯組成)、アンドープG
a I nAs活性層14(1,55μ−帯組成)、p
型1nPクラッド層15、p+WGalnAsPオーミ
ックコンタクト層16(λ−1,15μ厘帯組成)を順
次積層する。そののち、エツチングにより、メサ・スト
ライブ部を形成する。つぎに、その周囲を、p型1nP
層17、n型InP層18、アンドープGa1nAsP
キヤツプ層19(λ−1,15μs帯組成)を連続成長
して埋め込む(BH構造・・・buriedheter
ostructure) oこのとき、埋め込み領域で
はp−n逆バイアス接合20によって電流かブロックさ
れるため、活性層ストライブ14にのみ、電流が効率良
く注入される。
また、光スペクトルモードの1本化のため、画材開端面
の反射率をA R(Anti−reflection)
コート21により低下させ、かつその共振器の例えば中
央の回折格子にλ/4位相シフト部30を設けている。
の反射率をA R(Anti−reflection)
コート21により低下させ、かつその共振器の例えば中
央の回折格子にλ/4位相シフト部30を設けている。
33.34はそれぞれP側電極、N側電極である。
(発明が解決しようとする課題)
第6図はレーザ・チップの平面図と出力光の遠視野像(
FFP: θl/)である。ここでθ//はレーザ出力
光の遠視野像の水平方向の半値全角を示す。
FFP: θl/)である。ここでθ//はレーザ出力
光の遠視野像の水平方向の半値全角を示す。
またここではチップの平面図の横には、導波光の共振器
方向の光強度分布(1)を併せて示しである。同図(a
)はファブリ・ベロー型半導体レーザの場合である。こ
のものは光強度分布lが比較的平坦であるため、不要な
干渉が無い。従って、その遠視野像θ//も滑らかな形
状である。同図(b)はλ/4シフト型DFBレーザ素
子の場合である。
方向の光強度分布(1)を併せて示しである。同図(a
)はファブリ・ベロー型半導体レーザの場合である。こ
のものは光強度分布lが比較的平坦であるため、不要な
干渉が無い。従って、その遠視野像θ//も滑らかな形
状である。同図(b)はλ/4シフト型DFBレーザ素
子の場合である。
この素子では、λ/4位相シフト部位置30に導波光が
集中する(I)。これによる共振器軸方向の光強度分布
の大きな偏りは、活性層内のキャリア密度を変化させる
。さらにこの分布に対応して導波路の屈折率(n)が変
化する。前述のように屈折率が大きく変化した部分では
、伝搬する光のモードが効率よく変換できず、放射モー
ドとして導波路の外に放射される。この放射光31と出
射光32との干渉により遠視野像θ//が同図(b)の
ように乱れてしまう。
集中する(I)。これによる共振器軸方向の光強度分布
の大きな偏りは、活性層内のキャリア密度を変化させる
。さらにこの分布に対応して導波路の屈折率(n)が変
化する。前述のように屈折率が大きく変化した部分では
、伝搬する光のモードが効率よく変換できず、放射モー
ドとして導波路の外に放射される。この放射光31と出
射光32との干渉により遠視野像θ//が同図(b)の
ように乱れてしまう。
一般にλ/4シフト型素子に限らず、DFBレーザでは
、たとえ単一縦モードで動作していても僅かな屈折率変
化でその遠視野像が乱れ易いという欠点がある。
、たとえ単一縦モードで動作していても僅かな屈折率変
化でその遠視野像が乱れ易いという欠点がある。
本発明は、上記従来技術の欠点を克服するものであり、
滑かな遠視野像をもつDFBレーザを再現性良く得るた
めのレーザ構造を提供するものである。
滑かな遠視野像をもつDFBレーザを再現性良く得るた
めのレーザ構造を提供するものである。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段と作用)
本発明は、
(1)ダブルヘテロ型の半導体レーザ本体を有し、かつ
活性層を含む光導波路層が該層よりも屈折率が小さい半
導体層による埋込領域で埋込まれて構成される埋込型半
導体レーザにおいて、前記半導体レーザ本体の両端面も
しくは片側出射端面から選定された距離だけ離れた前記
埋込領域中もしくは前記端面を含む前記埋込領域に、前
記光導波路層の下方まで達する深さに掘り込まれている
所定断面形状の抉れもしくは所定断面形状の穴が少なく
とも1カ所以上設けられることを特徴とする半導体レー
ザである。また本発明は、 (2)前記半導体レーザ本体は、光導波路層に沿って形
成された回折格子によって光帰還を行う分布帰還型半導
体レーザを構成する前記(1)に記載の半導体レーザで
ある。また本発明は、(3)前記光導波路層の中間部の
回折格子に位相シフト部を設け、かつ前記光導波路層の
襞間端面に反射率の低いコートを設けたことを特徴とす
る前記(2)に記載の半導体レーザである。
活性層を含む光導波路層が該層よりも屈折率が小さい半
導体層による埋込領域で埋込まれて構成される埋込型半
導体レーザにおいて、前記半導体レーザ本体の両端面も
しくは片側出射端面から選定された距離だけ離れた前記
埋込領域中もしくは前記端面を含む前記埋込領域に、前
記光導波路層の下方まで達する深さに掘り込まれている
所定断面形状の抉れもしくは所定断面形状の穴が少なく
とも1カ所以上設けられることを特徴とする半導体レー
ザである。また本発明は、 (2)前記半導体レーザ本体は、光導波路層に沿って形
成された回折格子によって光帰還を行う分布帰還型半導
体レーザを構成する前記(1)に記載の半導体レーザで
ある。また本発明は、(3)前記光導波路層の中間部の
回折格子に位相シフト部を設け、かつ前記光導波路層の
襞間端面に反射率の低いコートを設けたことを特徴とす
る前記(2)に記載の半導体レーザである。
即ち、本発明は、上記の克服すべき課題を、次のような
方法で解決するものである。つまり、レーザの端面の両
方若しくは片側出射端面から所定の距離だけ離れた埋込
領域中もしくは端面を含む埋込領域に、光導波路層の下
方まで達する深さに掘り込まれている所定断面形状の挾
れ、もしくは所定断面形状の穴を設けるものである。
方法で解決するものである。つまり、レーザの端面の両
方若しくは片側出射端面から所定の距離だけ離れた埋込
領域中もしくは端面を含む埋込領域に、光導波路層の下
方まで達する深さに掘り込まれている所定断面形状の挾
れ、もしくは所定断面形状の穴を設けるものである。
レーザ導波路途中で発生した放射モード光は、これらの
挾れ、穴によって反射散乱され、出力端面に到達しない
。従って、出力光として干渉せず遠視野像が滑らかにな
る。この効果は、前記(3)の如く構成して、スペクト
ルモードを1本化する構成とした場合に顕著となる。
挾れ、穴によって反射散乱され、出力端面に到達しない
。従って、出力光として干渉せず遠視野像が滑らかにな
る。この効果は、前記(3)の如く構成して、スペクト
ルモードを1本化する構成とした場合に顕著となる。
(実施例)
以下、従来例と同様に、本発明をGa1nA s P
/ I n P系埋込み型DFBレーザに適用した一実
施例について図面を参照して説明する。
/ I n P系埋込み型DFBレーザに適用した一実
施例について図面を参照して説明する。
第1図は、本発明を適用したGa1nAsP/InP系
埋込み型DFBレーザの斜視図である。
埋込み型DFBレーザの斜視図である。
製作方法は第5図の従来例の構造を実現するまでは共通
である。
である。
最後に両端面近傍の埋込み領域に、導波路ストライプ1
4に対し例えば垂直な溝40を形成する。
4に対し例えば垂直な溝40を形成する。
これは例えばレジストを塗布し、溝40のパターン部分
をイオン・ミリングを用いて導波路13より深く掘り下
げたものである。
をイオン・ミリングを用いて導波路13より深く掘り下
げたものである。
レーザ導波路13途中で発生した放射モード光はこの溝
によってはばまれるように反射され、出力端面に到達し
ない。従って、出力光と干渉せず遠視野像が滑らかにな
る。
によってはばまれるように反射され、出力端面に到達し
ない。従って、出力光と干渉せず遠視野像が滑らかにな
る。
第2図は、本発明を適用した第2の実施例を示す埋み込
型DFBレーザの斜視図である。製作方法は第1図の実
施例と同様に第5図の従来例の構造を実現するまでは共
通である。最後は出力端面近傍の埋め込み領域に円柱状
の穴50(複数)を形成する。これもレジストを塗布し
、穴のパターンをイオン・ミリングを用いて深く掘り下
げて形成した。
型DFBレーザの斜視図である。製作方法は第1図の実
施例と同様に第5図の従来例の構造を実現するまでは共
通である。最後は出力端面近傍の埋め込み領域に円柱状
の穴50(複数)を形成する。これもレジストを塗布し
、穴のパターンをイオン・ミリングを用いて深く掘り下
げて形成した。
この場合も、レーザ導波路途中で発生した放射モード光
は、この大群50によってはばまれるように反射散乱さ
れ、出力端面に到達しない。従って、出力光32と干渉
せず遠視野像が滑らかになる。この様子を第4図に示す
。なお、大群50は放射モード光31が効果的に散乱さ
れるように配置を設計した。第3図は、本発明を適用し
た第3の実施例を示す埋め込み型DFBレーザの斜視図
である。これも製作方法は第1図の実施例と同様に従来
例の構造を実現するところまでは共通である。
は、この大群50によってはばまれるように反射散乱さ
れ、出力端面に到達しない。従って、出力光32と干渉
せず遠視野像が滑らかになる。この様子を第4図に示す
。なお、大群50は放射モード光31が効果的に散乱さ
れるように配置を設計した。第3図は、本発明を適用し
た第3の実施例を示す埋め込み型DFBレーザの斜視図
である。これも製作方法は第1図の実施例と同様に従来
例の構造を実現するところまでは共通である。
最後は出力端面近傍の埋め込み領域を端面ごと挾り取っ
てしまってしまうものである。これもイオン・ミリング
を用いて深く掘り下げて形成した。
てしまってしまうものである。これもイオン・ミリング
を用いて深く掘り下げて形成した。
この挾れ部60のカーブも放射モード光が効果的に反射
されて前面に出射されないように設計しである。従って
、出力光33と干渉せず遠視野像が第4図と同様に滑ら
かになる。
されて前面に出射されないように設計しである。従って
、出力光33と干渉せず遠視野像が第4図と同様に滑ら
かになる。
本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない限り任意の形状の
挾れ、穴に適用され得るものである。また、DFBレー
ザに限らず、導波路に加工を施したファブリ・ベロー型
レーザー、複合共振器型レーザ等、一般の半導体レーザ
にも適用できるものである。
挾れ、穴に適用され得るものである。また、DFBレー
ザに限らず、導波路に加工を施したファブリ・ベロー型
レーザー、複合共振器型レーザ等、一般の半導体レーザ
にも適用できるものである。
[発明の効果]
本発明によれば、半導体レーザにおいて、導波路の屈折
率か大きく変化した部分からの放射モード光と出力端面
から出射される出力光との干渉を防ぎ、滑かな遠視野像
が得られる。また工程も比較的簡単である。
率か大きく変化した部分からの放射モード光と出力端面
から出射される出力光との干渉を防ぎ、滑かな遠視野像
が得られる。また工程も比較的簡単である。
従って、他の光学部品に効率良く出力光を結合できるた
め、この素子の応用に対して大きな長所となるものであ
る。
め、この素子の応用に対して大きな長所となるものであ
る。
第1図は、本発明を適用した第1の実施例を示すGa1
nAsP/InP系埋込み型DFBレーザの斜視図、第
2図は、本発明を適用した第2の実施例を示す埋込み型
DFBレーザの斜視図、第3図は、本発明を適用した第
3の実施例を示す埋込みDFBレーザの斜視図、第4図
は上記レーザ・チップ平面図と出力光の遠視野像(FF
P:θツノ)、チップの平面図の横に導波路光の共振器
方向の光強度分布(I)あるいは屈折率分布(n)も併
せて示す特性図、第5図(a)は、従来のλ/4シフト
方Ga1nAsP/InP型埋め込み型DFBレーザの
端面から見た斜視図、同図(b)は同図(a)の2点鎖
線に沿う断面図、第6図は従来例の特性図である。 11・・・n型1nP基板、12・・・1次の回折格子
、13−n型Ga1nAsP光導波層(λ−1,3帯組
成)、14・・・アンドープGa1nAsP活性層(λ
−1,55帯組成)、15−p型1nPクラッド層、1
6−p中型GaInAsPオーミックコンタクト層(λ
−1,55帯組成)、17・・・p型1nP層、18・
・・n型1nP層、19・・・アンドープGaInAs
Pキ+ツブ層(λ−1,55帯組成)、20・・・p−
n逆バイアス接合、30・・・λ/4位相シフト部、3
3・・・p側電極、34・・・n側電極、4o・・・放
射光ブロックのための溝、50・・・放射光ブロックの
ための穴、60・・・放射光ブロックのための扶れ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 因 製 第 図 第 図 努 第 図
nAsP/InP系埋込み型DFBレーザの斜視図、第
2図は、本発明を適用した第2の実施例を示す埋込み型
DFBレーザの斜視図、第3図は、本発明を適用した第
3の実施例を示す埋込みDFBレーザの斜視図、第4図
は上記レーザ・チップ平面図と出力光の遠視野像(FF
P:θツノ)、チップの平面図の横に導波路光の共振器
方向の光強度分布(I)あるいは屈折率分布(n)も併
せて示す特性図、第5図(a)は、従来のλ/4シフト
方Ga1nAsP/InP型埋め込み型DFBレーザの
端面から見た斜視図、同図(b)は同図(a)の2点鎖
線に沿う断面図、第6図は従来例の特性図である。 11・・・n型1nP基板、12・・・1次の回折格子
、13−n型Ga1nAsP光導波層(λ−1,3帯組
成)、14・・・アンドープGa1nAsP活性層(λ
−1,55帯組成)、15−p型1nPクラッド層、1
6−p中型GaInAsPオーミックコンタクト層(λ
−1,55帯組成)、17・・・p型1nP層、18・
・・n型1nP層、19・・・アンドープGaInAs
Pキ+ツブ層(λ−1,55帯組成)、20・・・p−
n逆バイアス接合、30・・・λ/4位相シフト部、3
3・・・p側電極、34・・・n側電極、4o・・・放
射光ブロックのための溝、50・・・放射光ブロックの
ための穴、60・・・放射光ブロックのための扶れ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 因 製 第 図 第 図 努 第 図
Claims (3)
- (1)ダブルヘテロ型の半導体レーザ本体を有し、かつ
活性層を含む光導波路層が該層よりも屈折率が小さい半
導体層による埋込領域で埋込まれて構成される埋込型半
導体レーザにおいて、前記半導体レーザ本体の両端面も
しくは片側出射端面から選定された距離だけ離れた前記
埋込領域中もしくは前記端面を含む前記埋込領域に、前
記光導波路層の下方まで達する深さに掘り込まれている
所定断面形状の抉れもしくは所定断面形状の穴が少なく
とも1カ所以上設けられることを特徴とする半導体レー
ザ。 - (2)前記半導体レーザ本体は、光導波路層に沿って形
成された回折格子によって光帰還を行う分布帰還型半導
体レーザを構成する請求項1に記載の半導体レーザ。 - (3)前記光導波路層の中間部の回折格子に位相シフト
部を設け、かつ前記光導波路層の劈開端面に反射率の低
いコートを設けたことを特徴とする請求項2に記載の半
導体レーザ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2194984A JP2507685B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 半導体レ―ザ |
KR1019910012566A KR950006316B1 (ko) | 1990-07-25 | 1991-07-23 | 반도체레이저 |
EP91112430A EP0468482B1 (en) | 1990-07-25 | 1991-07-24 | Semiconductor laser |
DE69109388T DE69109388T2 (de) | 1990-07-25 | 1991-07-24 | Halbleiterlaser. |
US07/936,367 US5247536A (en) | 1990-07-25 | 1992-09-02 | Semiconductor laser distributed feedback laser including mode interrupt means |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2194984A JP2507685B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 半導体レ―ザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0482289A true JPH0482289A (ja) | 1992-03-16 |
JP2507685B2 JP2507685B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=16333607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2194984A Expired - Fee Related JP2507685B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 半導体レ―ザ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0468482B1 (ja) |
JP (1) | JP2507685B2 (ja) |
KR (1) | KR950006316B1 (ja) |
DE (1) | DE69109388T2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005311308A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-11-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザ素子 |
JP2010205748A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Nichia Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP2020127003A (ja) * | 2019-02-05 | 2020-08-20 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5260822A (en) * | 1992-01-31 | 1993-11-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Tapered semiconductor laser gain structure with cavity spoiling grooves |
DE69730872T2 (de) * | 1997-01-27 | 2005-09-29 | International Business Machines Corp. | Laservorrichtung |
FR2842037B1 (fr) * | 2002-07-08 | 2004-10-01 | Cit Alcatel | Laser dfb a reflecteur distribue a bande photonique interdite |
JP4406023B2 (ja) * | 2007-08-24 | 2010-01-27 | 富士通株式会社 | 光集積素子 |
DE102011111604B4 (de) * | 2011-08-25 | 2023-01-19 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement |
DE102012103549B4 (de) | 2012-04-23 | 2020-06-18 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaserlichtquelle mit einem kantenemittierenden Halbleiterkörper und Licht streuenden Teilbereich |
CN114512897A (zh) * | 2020-11-17 | 2022-05-17 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种通过侧向吸收区来抑制侧向激射的宽条形大功率半导体激光器及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54115088A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-07 | Nec Corp | Double hetero junction laser element of stripe type |
JPS55156381A (en) * | 1979-01-24 | 1980-12-05 | Nec Corp | Semiconductor laser |
JPS6261385A (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-18 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ−素子 |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2194984A patent/JP2507685B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-07-23 KR KR1019910012566A patent/KR950006316B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-07-24 DE DE69109388T patent/DE69109388T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-24 EP EP91112430A patent/EP0468482B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005311308A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-11-04 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体レーザ素子 |
JP2010205748A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Nichia Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP2020127003A (ja) * | 2019-02-05 | 2020-08-20 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0468482B1 (en) | 1995-05-03 |
KR920003592A (ko) | 1992-02-29 |
JP2507685B2 (ja) | 1996-06-12 |
KR950006316B1 (ko) | 1995-06-13 |
DE69109388D1 (de) | 1995-06-08 |
DE69109388T2 (de) | 1995-10-12 |
EP0468482A2 (en) | 1992-01-29 |
EP0468482A3 (en) | 1992-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2009116140A1 (ja) | 光半導体素子及びその製造方法 | |
US20120077294A1 (en) | Surface emitting photonic device | |
KR0142587B1 (ko) | 반도체 다이오드 레이저 및 그 제조방법 | |
JP3153727B2 (ja) | スーパールミネッセントダイオード | |
US20040140476A1 (en) | Single-transverse-mode laser diode with multi-mode waveguide region and manufacturing method of the same | |
JPH0582889A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
JPH0482289A (ja) | 半導体レーザ | |
Walpole et al. | Diffraction-limited 1.3-μm-wavelength tapered-gain-region lasers with> 1-W CW output power | |
US20200036162A1 (en) | Laser | |
JP5099948B2 (ja) | 分布帰還型半導体レーザ素子 | |
US6013539A (en) | Edge emitting led and method of forming the same | |
JP3745985B2 (ja) | 複素結合型の分布帰還型半導体レーザ素子 | |
JP2002353559A (ja) | 半導体レーザ及びその製造方法 | |
US5247536A (en) | Semiconductor laser distributed feedback laser including mode interrupt means | |
WO2005074047A1 (ja) | 光半導体素子およびその製造方法 | |
CA2361171A1 (en) | Dfb semiconductor laser device | |
JP2000036638A (ja) | 半導体発光装置 | |
JP3576764B2 (ja) | グレーティング結合型面発光装置 | |
JPH03268379A (ja) | 半導体レーザ・チップおよびその製造方法 | |
JPH0319292A (ja) | 半導体レーザ | |
JP2004356571A (ja) | 分布帰還型半導体レーザ装置 | |
CN115280609A (zh) | 光学器件 | |
JP3595677B2 (ja) | 光アイソレータ、分布帰還型レーザ及び光集積素子 | |
Mukaihara et al. | Integrated GaInAsP laser diodes with monitoring photodiodes through semiconductor/air Bragg reflector (SABAR) | |
JPH1168221A (ja) | 半導体レーザ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |