JPH05145175A - 半導体分布帰還形レーザ装置 - Google Patents
半導体分布帰還形レーザ装置Info
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- JPH05145175A JPH05145175A JP3305875A JP30587591A JPH05145175A JP H05145175 A JPH05145175 A JP H05145175A JP 3305875 A JP3305875 A JP 3305875A JP 30587591 A JP30587591 A JP 30587591A JP H05145175 A JPH05145175 A JP H05145175A
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- laser device
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- gaas
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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
- H01S5/10—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
- H01S5/1228—DFB lasers with a complex coupled grating, e.g. gain or loss coupling
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部損失を増大させることなく利得係数の摂
動を生じさせることにより、利得結合を行ない得る単一
縦モード発振が可能な利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ
装置を得る。 【構成】 活性層１３に隣接する上クラッド層１６中ま
たは活性層中に、上記活性層内に注入されるキャリアの
分布に摂動を生じさせる領域１８を所定の相互間隔をも
って周期的に配置し、利得係数に摂動を生じさせる構造
としたことを特徴とする。
動を生じさせることにより、利得結合を行ない得る単一
縦モード発振が可能な利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ
装置を得る。 【構成】 活性層１３に隣接する上クラッド層１６中ま
たは活性層中に、上記活性層内に注入されるキャリアの
分布に摂動を生じさせる領域１８を所定の相互間隔をも
って周期的に配置し、利得係数に摂動を生じさせる構造
としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、利得結合形の半導体分
布帰還形（ＤＦＢ）レーザ装置に関するものである。
布帰還形（ＤＦＢ）レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７はＳＳＤＭ（ＳＯＬＩＤ ＳＴＡＴ
Ｅ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ）、
Ａｕｇｕｓｔ２４−２６、１９８８、第３２７頁〜第３
３０頁のＹｉ Ｌｕｏ、Ｙｏｓｈｉｏｋａ Ｎａｋａｎ
ｏおよびＫｕｎｉｏ Ｔａｄａの論文「Ｆａｂｒｉｃａ
ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏ
ｆ ａ Ｇａｉｎ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕ
ｔｅｄ−Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ」
に記載された従来の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装
置の概略構造を示す断面図である。
Ｅ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ）、
Ａｕｇｕｓｔ２４−２６、１９８８、第３２７頁〜第３
３０頁のＹｉ Ｌｕｏ、Ｙｏｓｈｉｏｋａ Ｎａｋａｎ
ｏおよびＫｕｎｉｏ Ｔａｄａの論文「Ｆａｂｒｉｃａ
ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏ
ｆ ａ Ｇａｉｎ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕ
ｔｅｄ−Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ」
に記載された従来の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装
置の概略構造を示す断面図である。
【０００３】図７において、ｎ+ −ＧａＡｓ基板１上に
はｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層２、ノンドー
プＧａＡｓ活性層３、およびｐ−Ａｌ0.30Ｇａ0.70Ａｓ
キャリア閉じ込め層４がこの順序で積層して形成されて
いる。キャリア閉じ込め層４上にはｐ−ＧａＡｓ導波路
層５が形成されており、該ｐ−ＧａＡｓ導波路層５の表
面には反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によってピッ
チｔが例えば２５５ｎｍの２次回折格子コルゲーション
５１が形成されている。導波路層５上にはｐ−Ａｌ0.35
Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層６とｐ+ −ＧａＡｓコンタク
ト層７とがこの順序で積層して形成されている。
はｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層２、ノンドー
プＧａＡｓ活性層３、およびｐ−Ａｌ0.30Ｇａ0.70Ａｓ
キャリア閉じ込め層４がこの順序で積層して形成されて
いる。キャリア閉じ込め層４上にはｐ−ＧａＡｓ導波路
層５が形成されており、該ｐ−ＧａＡｓ導波路層５の表
面には反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によってピッ
チｔが例えば２５５ｎｍの２次回折格子コルゲーション
５１が形成されている。導波路層５上にはｐ−Ａｌ0.35
Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層６とｐ+ −ＧａＡｓコンタク
ト層７とがこの順序で積層して形成されている。
【０００４】上記のような構造の半導体ＤＦＢレーザ装
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層７とｎ+ −Ｇ
ａＡｓ基板１との間に適当な大きさのバイアス電圧を供
給すると、ノンドープＧａＡｓ活性層３において光が発
生し、この光は２次回折格子コルゲーション５１が形成
されたｐ−ＧａＡｓ導波路層５の存在により生成される
損失係数の摂動（Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）により帰
還され、単一の波長のみが選択されて放射される。
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層７とｎ+ −Ｇ
ａＡｓ基板１との間に適当な大きさのバイアス電圧を供
給すると、ノンドープＧａＡｓ活性層３において光が発
生し、この光は２次回折格子コルゲーション５１が形成
されたｐ−ＧａＡｓ導波路層５の存在により生成される
損失係数の摂動（Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）により帰
還され、単一の波長のみが選択されて放射される。
【０００５】上記ように、ノンドープＧａＡｓ活性層３
において発生した光は２次回折格子コルゲーション５１
による損失係数の摂動により帰還されるため、このよう
な形式のＤＦＢレーザ装置を特に利得結合形ＤＦＢレー
ザ装置と称する。
において発生した光は２次回折格子コルゲーション５１
による損失係数の摂動により帰還されるため、このよう
な形式のＤＦＢレーザ装置を特に利得結合形ＤＦＢレー
ザ装置と称する。
【０００６】ＤＦＢレーザ装置には、上記の利得結合形
のものの他に例えば特開昭６２−１６６５８２号公報に
記載されたような屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置があ
る。この屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置は、発振波長に
対して透明な材料で形成されたコルゲーションを活性層
の近傍に配置することにより与えられる屈折率の摂動に
より光を帰還するものである。
のものの他に例えば特開昭６２−１６６５８２号公報に
記載されたような屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置があ
る。この屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置は、発振波長に
対して透明な材料で形成されたコルゲーションを活性層
の近傍に配置することにより与えられる屈折率の摂動に
より光を帰還するものである。
【０００７】上記の屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置は早
くから開発が進み、現在既に実用レベルに達している
が、一般に屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置は、同一の閾
値利得を有する２本の縦モード発振をひき起こすという
問題がある。従って、屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置に
おいて単一縦モードのレーザ光を得ようとすると、例え
ばレーザ共振器端面の反射率を前端面で１％、後端面で
９５％といったような反射率に関して極端な非対称コー
テイングを施こす必要がある。さらに、このような非対
称コーテイングを施こしたとしても、所望の単一縦モー
ド発振を行なう確率は５０％〜７０％程度である。
くから開発が進み、現在既に実用レベルに達している
が、一般に屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置は、同一の閾
値利得を有する２本の縦モード発振をひき起こすという
問題がある。従って、屈折率結合形ＤＦＢレーザ装置に
おいて単一縦モードのレーザ光を得ようとすると、例え
ばレーザ共振器端面の反射率を前端面で１％、後端面で
９５％といったような反射率に関して極端な非対称コー
テイングを施こす必要がある。さらに、このような非対
称コーテイングを施こしたとしても、所望の単一縦モー
ド発振を行なう確率は５０％〜７０％程度である。
【０００８】これに対して図７に示すＤＦＢレーザ装置
を含めて、一般に利得結合形ＤＦＢレーザ装置は、最小
閾値利得を有する縦モード発振は本質的に１本のみであ
るので、単一縦モード発振を行なうＤＦＢレーザ装置を
歩留良く構成することができるという利点がある。
を含めて、一般に利得結合形ＤＦＢレーザ装置は、最小
閾値利得を有する縦モード発振は本質的に１本のみであ
るので、単一縦モード発振を行なうＤＦＢレーザ装置を
歩留良く構成することができるという利点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示すよ
うな従来の利得結合形半導体ＤＦＢレーザ装置は、前述
のように２次回折格子コルゲーシヨン５１を有するｐ−
ＧａＡｓ導波路層５の存在による損失係数の摂動により
光のフイードバックを行なっており、しかもコルゲーシ
ョン５１は連続して形成されているので、レーザ装置の
内部損失が大きくなる。このため、発振閾値電流が大き
くなり、発光効率が低いという問題があった。
うな従来の利得結合形半導体ＤＦＢレーザ装置は、前述
のように２次回折格子コルゲーシヨン５１を有するｐ−
ＧａＡｓ導波路層５の存在による損失係数の摂動により
光のフイードバックを行なっており、しかもコルゲーシ
ョン５１は連続して形成されているので、レーザ装置の
内部損失が大きくなる。このため、発振閾値電流が大き
くなり、発光効率が低いという問題があった。
【００１０】損失係数の摂動により発光レーザ光を帰還
させて単一縦モード発振を行なわせる従来のＤＦＢレー
ザ装置に電流阻止層として半絶縁性エピタキシヤル層を
用いたものがあるが、半絶縁性エピタキシヤル層には深
い準位が多量に含有されることから、内部損失が大きく
なるという問題があった。
させて単一縦モード発振を行なわせる従来のＤＦＢレー
ザ装置に電流阻止層として半絶縁性エピタキシヤル層を
用いたものがあるが、半絶縁性エピタキシヤル層には深
い準位が多量に含有されることから、内部損失が大きく
なるという問題があった。
【００１１】本発明は、上記のような従来の利得結合形
の半導体ＤＦＢレーザ装置の問題点を解消して、内部損
失を増大させることなく利得結合を行なうことができる
半導体ＤＦＢレーザ装置を得ることを目的とする。
の半導体ＤＦＢレーザ装置の問題点を解消して、内部損
失を増大させることなく利得結合を行なうことができる
半導体ＤＦＢレーザ装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の利得
結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置は、活性層に隣接する
クラッド層中の上記活性層の近傍に、上記クラッド層の
導電形と反対の導電形を有し、少数キャリアの拡散長よ
り充分に厚い一定幅の複数の電流阻止層を所定の相互間
隔を保って周期的にストライプ状に配置して構成されて
いる。
結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置は、活性層に隣接する
クラッド層中の上記活性層の近傍に、上記クラッド層の
導電形と反対の導電形を有し、少数キャリアの拡散長よ
り充分に厚い一定幅の複数の電流阻止層を所定の相互間
隔を保って周期的にストライプ状に配置して構成されて
いる。
【００１３】本発明に係る第２の利得結合形の半導体Ｄ
ＦＢレーザ装置は、＜１００＞面を有する基板上に設け
られた活性層に隣接するクラッド層中の上記活性層の近
傍に、キャリアがトンネリングしない程度以上の厚みを
もった一定幅の＜０１−１＞方向に伸びる複数の非晶質
絶縁膜を＜０−１−１＞方向に所定の相互間隔を保って
周期的にストライプ状に配置して構成されている。
ＦＢレーザ装置は、＜１００＞面を有する基板上に設け
られた活性層に隣接するクラッド層中の上記活性層の近
傍に、キャリアがトンネリングしない程度以上の厚みを
もった一定幅の＜０１−１＞方向に伸びる複数の非晶質
絶縁膜を＜０−１−１＞方向に所定の相互間隔を保って
周期的にストライプ状に配置して構成されている。
【００１４】本発明に係る第３の利得結合形の半導体Ｄ
ＦＢレーザ装置は、活性層中に、該活性層の導電形と異
なる導電形の一定幅の複数の領域を所定の相互間隔を保
って周期的にストライプ状に配置して構成されている。
ＦＢレーザ装置は、活性層中に、該活性層の導電形と異
なる導電形の一定幅の複数の領域を所定の相互間隔を保
って周期的にストライプ状に配置して構成されている。
【００１５】本発明に係る第４の利得結合形の半導体Ｄ
ＦＢレーザ装置は、活性層を量子井戸構造とし、その井
戸幅を所定のピッチで周期的に変化させて構成されてい
る。
ＦＢレーザ装置は、活性層を量子井戸構造とし、その井
戸幅を所定のピッチで周期的に変化させて構成されてい
る。
【００１６】
【作用】上記第１の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装
置においては、活性層に隣接するクラッド層中に所定の
ピッチで周期的に形成された電流阻止層の作用により活
性層内に利得係数の周期的摂動が生じ、これによって光
の分布帰還が生じて所望の単一縦モード発振が生ずる。
置においては、活性層に隣接するクラッド層中に所定の
ピッチで周期的に形成された電流阻止層の作用により活
性層内に利得係数の周期的摂動が生じ、これによって光
の分布帰還が生じて所望の単一縦モード発振が生ずる。
【００１７】上記第２の利得結合形の半導体ＤＦＢレー
ザ装置においては、＜０１−１＞方向に伸び＜０−１−
１＞方向に所定のピッチで周期的に配置された非晶質絶
縁膜の作用により活性層内に利得係数の周期的摂動が生
じ、これによって光の分布帰還が生じて所望の単一縦モ
ード発振が生ずる。
ザ装置においては、＜０１−１＞方向に伸び＜０−１−
１＞方向に所定のピッチで周期的に配置された非晶質絶
縁膜の作用により活性層内に利得係数の周期的摂動が生
じ、これによって光の分布帰還が生じて所望の単一縦モ
ード発振が生ずる。
【００１８】上記第３の利得結合形に半導体ＤＦＢレー
ザ装置においては、活性層中に所定のピッチで周期的に
形成された該活性層と異なる導電形の領域の作用により
活性層内に利得係数の周期的摂動が生じ、これによって
光の分布帰還が生じて所望の単一縦モード発振が生ず
る。
ザ装置においては、活性層中に所定のピッチで周期的に
形成された該活性層と異なる導電形の領域の作用により
活性層内に利得係数の周期的摂動が生じ、これによって
光の分布帰還が生じて所望の単一縦モード発振が生ず
る。
【００１９】上記第４の利得結合形の半導体ＤＦＢレー
ザ装置においては、井戸幅が所定のピッチで周期的に変
化する量子井戸構造の作用により、活性層内に利得係数
の周期的摂動が生じ、これによって光の分布帰還が生じ
て所望の単一縦モード発振が生ずる。
ザ装置においては、井戸幅が所定のピッチで周期的に変
化する量子井戸構造の作用により、活性層内に利得係数
の周期的摂動が生じ、これによって光の分布帰還が生じ
て所望の単一縦モード発振が生ずる。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明の利得結合形の半導体ＤＦＢ
レーザ装置の第１の実施例の断面図である。同図におい
て、１１は例えば１００μｍの厚みをもったｎ+ −Ｇａ
Ａｓ基板で、該ｎ+ −ＧａＡｓ基板上に約１μｍの厚み
のｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層１２と約０．
１μｍの厚みのノンドープＧａＡｓ活性層１３とがこの
順序で積層して形成されている。
レーザ装置の第１の実施例の断面図である。同図におい
て、１１は例えば１００μｍの厚みをもったｎ+ −Ｇａ
Ａｓ基板で、該ｎ+ −ＧａＡｓ基板上に約１μｍの厚み
のｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層１２と約０．
１μｍの厚みのノンドープＧａＡｓ活性層１３とがこの
順序で積層して形成されている。
【００２１】ノンドープＧａＡｓ活性層１３上には約１
μｍの厚みのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層１
６が形成されており、該ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上ク
ラッド層１６中で、活性層１３の上面から約０．０５μ
ｍ離れた位置にはｎ+ −Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ電流阻止
層１８が例えば２５５ｎｍのピッチｔで周期的にストラ
イプ状に埋込まれている。上クラッド層１６上にはｐ+
−ＧａＡｓコンタクト層１７が形成されている。
μｍの厚みのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層１
６が形成されており、該ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上ク
ラッド層１６中で、活性層１３の上面から約０．０５μ
ｍ離れた位置にはｎ+ −Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ電流阻止
層１８が例えば２５５ｎｍのピッチｔで周期的にストラ
イプ状に埋込まれている。上クラッド層１６上にはｐ+
−ＧａＡｓコンタクト層１７が形成されている。
【００２２】ｎ+ −Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ電流阻止層１
８は活性層１３よりもバンドギャップの大きい材料で形
成されており、その厚みｄは、その少数キャリアの拡散
長より厚く設定されている。例えば、電流阻止層１８の
キャリヤ密度を１×１０19ｃｍ-3程度の高濃度とする
と、その少数キャリヤの拡散長は１０ｎｍ以下となるの
で、上記電流阻止層１８の膜厚は数１０ｎｍ以上とすれ
ばよい。
８は活性層１３よりもバンドギャップの大きい材料で形
成されており、その厚みｄは、その少数キャリアの拡散
長より厚く設定されている。例えば、電流阻止層１８の
キャリヤ密度を１×１０19ｃｍ-3程度の高濃度とする
と、その少数キャリヤの拡散長は１０ｎｍ以下となるの
で、上記電流阻止層１８の膜厚は数１０ｎｍ以上とすれ
ばよい。
【００２３】図１の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層１７とｎ+ −
ＧａＡｓ基板１１との間にｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
１７側が正となるように所定の大きさのバイアスを印加
すると、キャリアがノンドープＧａＡｓ活性層１３に注
入されるが、このとき上クラッド層１８内の活性層１３
に近い領域にはｎ+ −Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ電流阻止層
１８が存在するから、上記活性層１３内に注入されるキ
ャリアの分布には上記電流阻止層の周期によって決まる
周期で空間的な摂動が生じ、これによって利得係数の摂
動が生じる。この利得係数の摂動により光の分布帰還が
生じて所望の単一縦モード発振が生じる。
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層１７とｎ+ −
ＧａＡｓ基板１１との間にｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
１７側が正となるように所定の大きさのバイアスを印加
すると、キャリアがノンドープＧａＡｓ活性層１３に注
入されるが、このとき上クラッド層１８内の活性層１３
に近い領域にはｎ+ −Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ電流阻止層
１８が存在するから、上記活性層１３内に注入されるキ
ャリアの分布には上記電流阻止層の周期によって決まる
周期で空間的な摂動が生じ、これによって利得係数の摂
動が生じる。この利得係数の摂動により光の分布帰還が
生じて所望の単一縦モード発振が生じる。
【００２４】図２は、本発明の利得結合形の半導体ＤＦ
Ｂレーザ装置の第２の実施例の斜視図である。同図にお
いて、２１は例えば１００μｍの厚みをもった＜１００
＞面ｎ+ −ＧａＡｓ基板で、該基板上に約１μｍの厚み
のｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層２２、約０．
１μｍの厚みのノンドープＧａＡｓ活性層２３がこの順
序で積層して形成されている。ノンドープＧａＡｓ活性
層２３上には約１μｍの厚さのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａ
ｓ上クラッド層２６が形成されている。
Ｂレーザ装置の第２の実施例の斜視図である。同図にお
いて、２１は例えば１００μｍの厚みをもった＜１００
＞面ｎ+ −ＧａＡｓ基板で、該基板上に約１μｍの厚み
のｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層２２、約０．
１μｍの厚みのノンドープＧａＡｓ活性層２３がこの順
序で積層して形成されている。ノンドープＧａＡｓ活性
層２３上には約１μｍの厚さのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａ
ｓ上クラッド層２６が形成されている。
【００２５】ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層２
６中で、活性層２３の上面から約０．０５μｍ離れた位
置には＜０１−１＞方向に伸び、＜０−１−１＞方向に
２５５ｎｍのピッチｔで複数の非晶質絶縁膜層２９が埋
込まれている。非晶質絶縁膜層２９としては、例えばＳ
ｉＯ2 膜、ＳｉＮ膜等のレーザ光に対して透明な材料が
使用される。上クラッド層２６上にはｐ+ −ＧａＡｓ
コンタクト層２７が形成されている。
６中で、活性層２３の上面から約０．０５μｍ離れた位
置には＜０１−１＞方向に伸び、＜０−１−１＞方向に
２５５ｎｍのピッチｔで複数の非晶質絶縁膜層２９が埋
込まれている。非晶質絶縁膜層２９としては、例えばＳ
ｉＯ2 膜、ＳｉＮ膜等のレーザ光に対して透明な材料が
使用される。上クラッド層２６上にはｐ+ −ＧａＡｓ
コンタクト層２７が形成されている。
【００２６】非晶質絶縁膜層２９の膜厚はキャリアがト
ンネリングしない程度以上に厚く設定されており、具体
的には数１０ｎｍ以上にするとよい。ＳｉＯ2 膜からな
る非晶質絶縁膜２９は＜０１−１＞方向に伸び、＜０−
１−１＞方向に所定のピッチで周期的にストライプ状に
形成されているが、これは次の理由による。
ンネリングしない程度以上に厚く設定されており、具体
的には数１０ｎｍ以上にするとよい。ＳｉＯ2 膜からな
る非晶質絶縁膜２９は＜０１−１＞方向に伸び、＜０−
１−１＞方向に所定のピッチで周期的にストライプ状に
形成されているが、これは次の理由による。
【００２７】図３に示すように、＜１００＞ＧａＡｓ基
板１０上に＜０−１−１＞方向に伸びるストライプ状Ｓ
ｉＯ2 膜２０を形成し、この上にＧａＡｓ系材料をＭＯ
ＣＶＤ成長を行なうと、ＳｉＯ2 膜２０上にはエピタキ
シヤル成長は生じず、上記ＳｉＯ2 膜２０をエピタキシ
ヤル層１４で埋込むことはできない。
板１０上に＜０−１−１＞方向に伸びるストライプ状Ｓ
ｉＯ2 膜２０を形成し、この上にＧａＡｓ系材料をＭＯ
ＣＶＤ成長を行なうと、ＳｉＯ2 膜２０上にはエピタキ
シヤル成長は生じず、上記ＳｉＯ2 膜２０をエピタキシ
ヤル層１４で埋込むことはできない。
【００２８】それに対し、図４に示すように、＜１００
＞ＧａＡｓ基板１０上に＜０１−１＞方向に伸びるＳｉ
Ｏ2 膜２０を形成し、この上にＧａＡｓ系材料をＭＯＣ
ＶＤ成長を行なうと、横方向の成長、いわゆるラテラル
成長が生じ、上記ＳｉＯ2 膜２０をエピタキシヤル成長
層１５で埋込むことができる。このような理由から、ｐ
−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層２６中には＜０１
−１＞方向に伸びる非晶質絶縁膜層２９が＜０−１−１
＞方向に所定のピッチで周期的に形成される。
＞ＧａＡｓ基板１０上に＜０１−１＞方向に伸びるＳｉ
Ｏ2 膜２０を形成し、この上にＧａＡｓ系材料をＭＯＣ
ＶＤ成長を行なうと、横方向の成長、いわゆるラテラル
成長が生じ、上記ＳｉＯ2 膜２０をエピタキシヤル成長
層１５で埋込むことができる。このような理由から、ｐ
−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層２６中には＜０１
−１＞方向に伸びる非晶質絶縁膜層２９が＜０−１−１
＞方向に所定のピッチで周期的に形成される。
【００２９】図２の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層２７とｎ+ −
ＧａＡｓ基板２１との間にｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
２７側が正となるように所定の大きさのバイアスを印加
すると、キャリアがノンドープＧａＡｓ活性層２３に注
入されるが、上クラッド層２６内の活性層２３に近い領
域には例えばＳｉＯ2 膜からなる非晶質絶縁膜層２９が
２５５ｎｍのピッチで配置されているから、上記活性層
２３に注入されるキャリアの分布に空間的な摂動が生
じ、これによって利得係数の摂動が生じる。この利得係
数の摂動によって光の分布帰還が生じて所望の単一縦モ
ード発振が生じる。
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層２７とｎ+ −
ＧａＡｓ基板２１との間にｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
２７側が正となるように所定の大きさのバイアスを印加
すると、キャリアがノンドープＧａＡｓ活性層２３に注
入されるが、上クラッド層２６内の活性層２３に近い領
域には例えばＳｉＯ2 膜からなる非晶質絶縁膜層２９が
２５５ｎｍのピッチで配置されているから、上記活性層
２３に注入されるキャリアの分布に空間的な摂動が生
じ、これによって利得係数の摂動が生じる。この利得係
数の摂動によって光の分布帰還が生じて所望の単一縦モ
ード発振が生じる。
【００３０】図５は、本発明の利得結合形の半導体ＤＦ
Ｂレーザ装置の第３の実施例の断面図である。同図にお
いて、３１は例えば１００μｍの厚みをもったｎ+ −Ｇ
ａＡｓ基板で、該基板上には約１μｍの厚さのｎ−Ａｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層３２と、約１μｍの厚さ
のｎ−ＧａＡｓ活性層３３とがこの順序に積層して形成
されている。
Ｂレーザ装置の第３の実施例の断面図である。同図にお
いて、３１は例えば１００μｍの厚みをもったｎ+ −Ｇ
ａＡｓ基板で、該基板上には約１μｍの厚さのｎ−Ａｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層３２と、約１μｍの厚さ
のｎ−ＧａＡｓ活性層３３とがこの順序に積層して形成
されている。
【００３１】活性層３３の上部には２５５ｎｍのピッチ
ｔで例えばアクセプタを拡散してＰ形領域、すなわちｎ
−ＧａＡｓ活性層３３に対して導電形反転領域３４が形
成されている。この場合、Ｐ形の導電形反転領域３４と
ｎ−ＧａＡｓ活性層３３との間の順方向電圧ＶF は約
１．６Ｖ、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層３６
とｎ−ＧａＡｓ活性層３３との間のＶF は約１．７〜
１．８Ｖとなるように設定されている。
ｔで例えばアクセプタを拡散してＰ形領域、すなわちｎ
−ＧａＡｓ活性層３３に対して導電形反転領域３４が形
成されている。この場合、Ｐ形の導電形反転領域３４と
ｎ−ＧａＡｓ活性層３３との間の順方向電圧ＶF は約
１．６Ｖ、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層３６
とｎ−ＧａＡｓ活性層３３との間のＶF は約１．７〜
１．８Ｖとなるように設定されている。
【００３２】導電形反転領域３４が形成された活性層３
３上には約１μｍの厚さのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上
クラッド層３６が形成されており、該上クラッド層３６
上にはｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層３７が形成されてい
る。
３上には約１μｍの厚さのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上
クラッド層３６が形成されており、該上クラッド層３６
上にはｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層３７が形成されてい
る。
【００３３】図５の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層３７とｎ+ −
ＧａＡｓ基板３１との間にｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
３７側が正になるように所定の大きさのバイアスを印加
すると、キャリアがｎ−ＧａＡｓ活性層３３に注入され
る。
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層３７とｎ+ −
ＧａＡｓ基板３１との間にｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
３７側が正になるように所定の大きさのバイアスを印加
すると、キャリアがｎ−ＧａＡｓ活性層３３に注入され
る。
【００３４】上記のように、導電形反転領域３４と活性
層３３との間の順方向電圧ＶF は約１．６Ｖであるのに
対し、上クラッド層３６と活性層３３との間の順方向電
圧ＶF は約１．７〜１．８Ｖであるから、ｐ形化された
導電形反転領域３４が存在する場所のキャリヤ注入効率
よりも上記導電形反転領域３４が存在しない場所におけ
るキャリアの注入効率の方が大である。このことによ
り、活性層３３内に注入されるキャリアの分布の空間的
な摂動が生じ、これによって利得係数の摂動が生じる。
この利得係数の摂動により光の分布帰還が生じて所望の
単一縦モード発振が生じる。
層３３との間の順方向電圧ＶF は約１．６Ｖであるのに
対し、上クラッド層３６と活性層３３との間の順方向電
圧ＶF は約１．７〜１．８Ｖであるから、ｐ形化された
導電形反転領域３４が存在する場所のキャリヤ注入効率
よりも上記導電形反転領域３４が存在しない場所におけ
るキャリアの注入効率の方が大である。このことによ
り、活性層３３内に注入されるキャリアの分布の空間的
な摂動が生じ、これによって利得係数の摂動が生じる。
この利得係数の摂動により光の分布帰還が生じて所望の
単一縦モード発振が生じる。
【００３５】図６は、本発明の利得結合形の半導体ＤＦ
Ｂレーザ装置の第４の実施例の断面図である。同図にお
いて、４１は例えば１００μｍの厚みをもったｎ+ −Ｇ
ａＡｓ基板で、該基板上には約１μｍの厚みのｎ−Ａｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層４２と、数１００Åの厚
みのｎ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ａｓ第１バリア層４３とがこ
の順序で積層して形成されている。
Ｂレーザ装置の第４の実施例の断面図である。同図にお
いて、４１は例えば１００μｍの厚みをもったｎ+ −Ｇ
ａＡｓ基板で、該基板上には約１μｍの厚みのｎ−Ａｌ
0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層４２と、数１００Åの厚
みのｎ−Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ａｓ第１バリア層４３とがこ
の順序で積層して形成されている。
【００３６】第１バリア層４３上には量子井戸構造とさ
れたアンドープＧａＡｓ活性層４４が形成されている。
量子井戸構造は、２４５ｎｍのピッチｔで井戸幅が１０
０Åの領域４８と、５０Åの領域４９とが交互に形成さ
れている。活性層４４上には、数１００Åの厚みのｐ−
Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ａｓ第２バリア層４５、約１μｍの厚
さのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層４６、およ
びｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層４７がこの順序で積層し
て形成されている。井戸幅が変化するピッチｔは発光レ
ーザ光の波長λに基いて決定される。
れたアンドープＧａＡｓ活性層４４が形成されている。
量子井戸構造は、２４５ｎｍのピッチｔで井戸幅が１０
０Åの領域４８と、５０Åの領域４９とが交互に形成さ
れている。活性層４４上には、数１００Åの厚みのｐ−
Ａｌ0.20Ｇａ0.80Ａｓ第２バリア層４５、約１μｍの厚
さのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層４６、およ
びｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層４７がこの順序で積層し
て形成されている。井戸幅が変化するピッチｔは発光レ
ーザ光の波長λに基いて決定される。
【００３７】図６の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層４７とｎ+ −
ＧａＡｓ基板４１との間にｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
４７側が正になるように所定の大きさのバイアスを印加
すると、キャリアが量子井戸構造とされたアンドープＧ
ａＡｓ活性層４４に注入される。
置において、ｐ+−ＧａＡｓコンタクト層４７とｎ+ −
ＧａＡｓ基板４１との間にｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
４７側が正になるように所定の大きさのバイアスを印加
すると、キャリアが量子井戸構造とされたアンドープＧ
ａＡｓ活性層４４に注入される。
【００３８】上記のように、活性層４４は２４５ｎｍの
ピッチで１００Åの井戸幅の領域４８と５０Åの井戸幅
の領域４９とが交互に形成されているので、一例として
８４０ｎｍの光に対する利得を考えると、１００Åの井
戸幅の領域では利得が大きく、５０Åの井戸幅の領域で
は利得が小さくなる。これによって、活性層４４に注入
されるキャリアの分布に空間的な摂動が生じ、利得係数
の摂動が生じる。この利得係数の摂動により光の分布帰
還が生じて所望の単一縦モード発振が生じる。
ピッチで１００Åの井戸幅の領域４８と５０Åの井戸幅
の領域４９とが交互に形成されているので、一例として
８４０ｎｍの光に対する利得を考えると、１００Åの井
戸幅の領域では利得が大きく、５０Åの井戸幅の領域で
は利得が小さくなる。これによって、活性層４４に注入
されるキャリアの分布に空間的な摂動が生じ、利得係数
の摂動が生じる。この利得係数の摂動により光の分布帰
還が生じて所望の単一縦モード発振が生じる。
【００３９】なお、従来、活性層に多重量子井戸を形成
し、該多重量子井戸のバリア層の厚みを周期的に変化さ
せることにより井戸層の密度を光の進行方向に対して周
期的に変化させ、活性層の利得に光の導波方向に対して
周期性をもたせることにより利得結合状態となり、この
利得の周期に対応した単一波長で発振する半導体レーザ
装置があるが（特開平−２９６３８６号公報）、これは
多重量子井戸構造の活性層の利得の波長分散は場所には
関係なく一定であり、利得値のみが場所的に周期的に変
化するものである。
し、該多重量子井戸のバリア層の厚みを周期的に変化さ
せることにより井戸層の密度を光の進行方向に対して周
期的に変化させ、活性層の利得に光の導波方向に対して
周期性をもたせることにより利得結合状態となり、この
利得の周期に対応した単一波長で発振する半導体レーザ
装置があるが（特開平−２９６３８６号公報）、これは
多重量子井戸構造の活性層の利得の波長分散は場所には
関係なく一定であり、利得値のみが場所的に周期的に変
化するものである。
【００４０】これに対して、図６に示す本発明の第４の
実施例の半導体ＤＦＢレーザ装置は、量子井戸構造とさ
れた活性層４４の井戸幅を光の進行方向に対して周期的
に変化させ、利得係数を摂動させて光を帰還するもので
あり、量子井戸構造とされた活性層の利得の波長分散を
場所的に周期的に変化させて、ある特定波長における利
得を周期的に変化させるようにしたものであり、例えば
上記特開平２−２９６３８６号公報に記載された半導体
レーザ装置とは全く異なるものである。
実施例の半導体ＤＦＢレーザ装置は、量子井戸構造とさ
れた活性層４４の井戸幅を光の進行方向に対して周期的
に変化させ、利得係数を摂動させて光を帰還するもので
あり、量子井戸構造とされた活性層の利得の波長分散を
場所的に周期的に変化させて、ある特定波長における利
得を周期的に変化させるようにしたものであり、例えば
上記特開平２−２９６３８６号公報に記載された半導体
レーザ装置とは全く異なるものである。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、いずれ
の実施例においても活性層内に注入されるキャリア分布
に空間的な摂動が生じ、これによって利得係数の摂動が
生じ、内部損失を増大させることなく利得結合を行ない
得る半導体ＤＦＢレーザ装置を得ることができる。
の実施例においても活性層内に注入されるキャリア分布
に空間的な摂動が生じ、これによって利得係数の摂動が
生じ、内部損失を増大させることなく利得結合を行ない
得る半導体ＤＦＢレーザ装置を得ることができる。
【００４２】個々の実施例について言えば、図１に第１
の実施例では、上クラッド層１６中の活性層１３に近い
位置に少数キャリアの拡散長より充分に厚い電流阻止層
１８を所定の相互間隔を保って周期的に配置したので、
内部損失を増大させることなく所望の単一縦モード発振
が可能になるという効果が得られる。
の実施例では、上クラッド層１６中の活性層１３に近い
位置に少数キャリアの拡散長より充分に厚い電流阻止層
１８を所定の相互間隔を保って周期的に配置したので、
内部損失を増大させることなく所望の単一縦モード発振
が可能になるという効果が得られる。
【００４３】図２の第２の実施例では、上クラッド層２
６中の活性層２３に近い位置にキャリアがトンネリング
しない程度以上に厚く、＜０１−１＞方向に伸びる一定
幅の非晶質絶縁膜２９を所定の相互間隔を保って＜０−
１−１＞方向に周期的に配置したので、内部損失を増大
させることなく所望の単一縦モード発振が可能になると
いう効果が得られる。また、この構造の半導体ＤＦＢレ
ーザ装置はエピタキシヤル成長により簡単に構成するこ
とができるという効果が得られる。
６中の活性層２３に近い位置にキャリアがトンネリング
しない程度以上に厚く、＜０１−１＞方向に伸びる一定
幅の非晶質絶縁膜２９を所定の相互間隔を保って＜０−
１−１＞方向に周期的に配置したので、内部損失を増大
させることなく所望の単一縦モード発振が可能になると
いう効果が得られる。また、この構造の半導体ＤＦＢレ
ーザ装置はエピタキシヤル成長により簡単に構成するこ
とができるという効果が得られる。
【００４４】図５の第３の実施例では、活性層３３中に
該活性層の導電形と異なる導電形を有する領域３４を所
定の相互間隔を保って周期的に配置したので、内部損失
を増大させることなく所望の単一縦モード発振が可能に
なるという効果が得られる。
該活性層の導電形と異なる導電形を有する領域３４を所
定の相互間隔を保って周期的に配置したので、内部損失
を増大させることなく所望の単一縦モード発振が可能に
なるという効果が得られる。
【００４５】図６の第４の実施例では、活性層４４自体
を量子井戸構造とし、その井戸幅を周期的に変化させた
ものであるので、内部損失を増大させることなく所望の
単一縦モード発振が可能になるという効果が得られる。
を量子井戸構造とし、その井戸幅を周期的に変化させた
ものであるので、内部損失を増大させることなく所望の
単一縦モード発振が可能になるという効果が得られる。
【図１】本発明の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置
の第１の実施例の断面図である。
の第１の実施例の断面図である。
【図２】本発明の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置
の第２の実施例の斜視図である。
の第２の実施例の斜視図である。
【図３】図２の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置に
おける非晶質絶縁膜２９を形成するに当って、その不適
切な結晶軸方向を示す斜視図である。
おける非晶質絶縁膜２９を形成するに当って、その不適
切な結晶軸方向を示す斜視図である。
【図４】図２の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置に
おける非晶質絶縁膜２９を形成するに当って、その適切
な結晶軸方向を示す斜視図である。
おける非晶質絶縁膜２９を形成するに当って、その適切
な結晶軸方向を示す斜視図である。
【図５】本発明の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置
の第３の実施例の斜視図である。
の第３の実施例の斜視図である。
【図６】本発明の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置
の第４の実施例の断面図である。
の第４の実施例の断面図である。
【図７】従来の利得結合形の半導体ＤＦＢレーザ装置の
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
１１、２１、３１、４１ 基板 １２、２２、３２、４２ 下クラッド層 １３、２３、３３、４４ 活性層 １６、２６、３６、４６ 上クラッド層 １７、２７、３７、４７ コンタクト層 １８ 電流阻止層 ２９ 非晶質絶縁膜 ３４ 導電形反転領域 ４８ 井戸幅が１００Åの領域 ４９ 井戸幅が５０Åの領域
【手続補正書】
【提出日】平成４年１月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】上記のように、ノンドープＧａＡｓ活性層
３において発生した光は２次回折格子コルゲーション５
１による損失係数の摂動により帰還されるため、このよ
うな形式のＤＦＢレーザ装置を特に利得結合形ＤＦＢレ
ーザ装置と称する。
３において発生した光は２次回折格子コルゲーション５
１による損失係数の摂動により帰還されるため、このよ
うな形式のＤＦＢレーザ装置を特に利得結合形ＤＦＢレ
ーザ装置と称する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】本発明に係る第２の利得結合形の半導体Ｄ
ＦＢレーザ装置は、（１００）面を有する基板上に設け
られた活性層に隣接するクラッド層中の上記活性層の近
傍に、キャリアがトンネリングしない程度以上の厚みを
もった一定幅の＜０１−１＞方向に伸びる複数の非晶質
絶縁膜を＜０−１−１＞方向に所定の相互間隔を保って
周期的にストライプ状に配置して構成されている。
ＦＢレーザ装置は、（１００）面を有する基板上に設け
られた活性層に隣接するクラッド層中の上記活性層の近
傍に、キャリアがトンネリングしない程度以上の厚みを
もった一定幅の＜０１−１＞方向に伸びる複数の非晶質
絶縁膜を＜０−１−１＞方向に所定の相互間隔を保って
周期的にストライプ状に配置して構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】図２は、本発明の利得結合形の半導体ＤＦ
Ｂレーザ装置の第２の実施例の斜視図である。同図にお
いて、２１は例えば１００μｍの厚みをもった（１０
０）面ｎ+ −ＧａＡｓ基板で、該基板上に約１μｍの厚
みのｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層２２、約
０．１μｍの厚みのノンドープＧａＡｓ活性層２３がこ
の順序で積層して形成されている。ノンドープＧａＡｓ
活性層２３上には約１μｍの厚さのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ
0.65Ａｓ上クラッド層２６が形成されている。
Ｂレーザ装置の第２の実施例の斜視図である。同図にお
いて、２１は例えば１００μｍの厚みをもった（１０
０）面ｎ+ −ＧａＡｓ基板で、該基板上に約１μｍの厚
みのｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ下クラッド層２２、約
０．１μｍの厚みのノンドープＧａＡｓ活性層２３がこ
の順序で積層して形成されている。ノンドープＧａＡｓ
活性層２３上には約１μｍの厚さのｐ−Ａｌ0.35Ｇａ
0.65Ａｓ上クラッド層２６が形成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】図３に示すように、（１００）ＧａＡｓ基
板１０上に＜０−１−１＞方向に伸びるストライプ状Ｓ
ｉＯ2 膜２０を形成し、この上にＧａＡｓ系材料をＭＯ
ＣＶＤ成長を行なうと、ＳｉＯ2 膜２０上にはエピタキ
シヤル成長は生じず、上記ＳｉＯ2 膜２０をエピタキシ
ヤル層１４で埋込むことはできない。
板１０上に＜０−１−１＞方向に伸びるストライプ状Ｓ
ｉＯ2 膜２０を形成し、この上にＧａＡｓ系材料をＭＯ
ＣＶＤ成長を行なうと、ＳｉＯ2 膜２０上にはエピタキ
シヤル成長は生じず、上記ＳｉＯ2 膜２０をエピタキシ
ヤル層１４で埋込むことはできない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】それに対し、図４に示すように、（１０
０）ＧａＡｓ基板１０上に＜０１−１＞方向に伸びるＳ
ｉＯ2 膜２０を形成し、この上にＧａＡｓ系材料をＭＯ
ＣＶＤ成長を行なうと、横方向の成長、いわゆるラテラ
ル成長が生じ、上記ＳｉＯ2 膜２０をエピタキシヤル成
長層１５で埋込むことができる。このような理由から、
ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層２６中には＜０
１−１＞方向に伸びる非晶質絶縁膜層２９が＜０−１−
１＞方向に所定のピッチで周期的に形成される。
０）ＧａＡｓ基板１０上に＜０１−１＞方向に伸びるＳ
ｉＯ2 膜２０を形成し、この上にＧａＡｓ系材料をＭＯ
ＣＶＤ成長を行なうと、横方向の成長、いわゆるラテラ
ル成長が生じ、上記ＳｉＯ2 膜２０をエピタキシヤル成
長層１５で埋込むことができる。このような理由から、
ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層２６中には＜０
１−１＞方向に伸びる非晶質絶縁膜層２９が＜０−１−
１＞方向に所定のピッチで周期的に形成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】活性層３３の上部には２５５ｎｍのピッチ
ｔで例えばアクセプタを拡散してｐ形領域、すなわちｎ
−ＧａＡｓ活性層３３に対して導電形反転領域３４が形
成されている。この場合、ｐ形の導電形反転領域３４と
ｎ−ＧａＡｓ活性層３３との間の順方向電圧ＶF は約
１．６Ｖ、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層３６
とｎ−ＧａＡｓ活性層３３との間のＶF は約１．７〜
１．８Ｖとなるように設定されている。
ｔで例えばアクセプタを拡散してｐ形領域、すなわちｎ
−ＧａＡｓ活性層３３に対して導電形反転領域３４が形
成されている。この場合、ｐ形の導電形反転領域３４と
ｎ−ＧａＡｓ活性層３３との間の順方向電圧ＶF は約
１．６Ｖ、ｐ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓ上クラッド層３６
とｎ−ＧａＡｓ活性層３３との間のＶF は約１．７〜
１．８Ｖとなるように設定されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】図２の第２の実施例では、上クラッド層２
６中の活性層２３に近い位置にキャリアがトンネリング
しない程度以上に厚く、＜０１−１＞方向に伸びる一定
幅の非晶質絶縁膜２９を所定の相互間隔を保って＜０−
１−１＞方向に周期的に配置したので、内部損失を増大
させることなく所望の単一縦モード発振が可能になると
いう効果が得られる。また、この構造の半導体ＤＦＢレ
ーザ装置はＭＯＣＶＤ法によるエピタキシヤル成長によ
り簡単に構成することができるという効果が得られる。
６中の活性層２３に近い位置にキャリアがトンネリング
しない程度以上に厚く、＜０１−１＞方向に伸びる一定
幅の非晶質絶縁膜２９を所定の相互間隔を保って＜０−
１−１＞方向に周期的に配置したので、内部損失を増大
させることなく所望の単一縦モード発振が可能になると
いう効果が得られる。また、この構造の半導体ＤＦＢレ
ーザ装置はＭＯＣＶＤ法によるエピタキシヤル成長によ
り簡単に構成することができるという効果が得られる。
Claims (4)
- 【請求項１】 活性層と、該活性層に隣接して形成され
たクラッド層とを有し、該クラッド層中の上記活性層に
近い位置に、上記クラッド層の導電形と反対の導電形を
有し且つ少数キャリアの拡散長よりも充分に厚い一定幅
の電流阻止層を所定の相互間隔を保って周期的にストラ
イプ状に配置してなる半導体分布帰還形レーザ装置。 - 【請求項２】 ＜１００＞面を有する基板上に設けられ
た活性層と、該活性層に隣接して形成されたクラッド層
とを有し、該クラッド層中の上記活性層に近い位置に、
キャリアがトンネリングしない程度以上の厚みをもった
一定幅の＜０１−１＞方向に伸びる非晶質絶縁膜層を＜
０−１−１＞方向に所定の相互間隔を保って周期的にス
トライプ状に配置してなる半導体分布帰還形レーザ装
置。 - 【請求項３】 活性層中に該活性層の導電形と異なる導
電形の一定幅の領域を所定の相互間隔を保って周期的に
ストライプ状に配置してなる半導体分布帰還形レーザ装
置。 - 【請求項４】 活性層を量子井戸構造とし、第１の井戸
幅をもった第１の領域と、第１の井戸幅よりも狭い第２
の井戸幅をもった第２の領域とを交互に配置して、井戸
幅を所定のピッチで周期的に変化させてなる半導体分布
帰還形レーザ装置。
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