JPH05167179A - 半導体分布帰還型レーザ装置 - Google Patents
半導体分布帰還型レーザ装置Info
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- JPH05167179A JPH05167179A JP33370791A JP33370791A JPH05167179A JP H05167179 A JPH05167179 A JP H05167179A JP 33370791 A JP33370791 A JP 33370791A JP 33370791 A JP33370791 A JP 33370791A JP H05167179 A JPH05167179 A JP H05167179A
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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
- H01S5/10—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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性層５の厚みに周期的な変化を設けて利得
結合を実現するとともに、その厚みの変化により生じる
屈折率の周期変化を相殺するためその近傍に周期屈折率
層３、４を設けた半導体分布帰還型レーザ装置におい
て、製造後に屈折率結合の大きさを調整できるようにす
る。 【構成】 活性層５への電流注入とは独立に周期屈折率
層３、４の少なくとも一部に電流を注入できるように
し、電流値によりその層の屈折率を制御する。
結合を実現するとともに、その厚みの変化により生じる
屈折率の周期変化を相殺するためその近傍に周期屈折率
層３、４を設けた半導体分布帰還型レーザ装置におい
て、製造後に屈折率結合の大きさを調整できるようにす
る。 【構成】 活性層５への電流注入とは独立に周期屈折率
層３、４の少なくとも一部に電流を注入できるように
し、電流値によりその層の屈折率を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は利得結合による光分布帰
還を用いた半導体分布帰還型レーザ装置（ＧＣ−ＤＦＢ
−ＬＤ）の構造の改善に関する。
還を用いた半導体分布帰還型レーザ装置（ＧＣ−ＤＦＢ
−ＬＤ）の構造の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】利得結合による光分布帰還を用いた半導
体分布帰還型レーザ装置として、本発明者らは、特願平
１−１６８７２９（特開平３−３４４８９号公報）特願
平１−１８５００１（特開平３−４９２８３号公報）特
願平１−１８５００２（特開平３−４９２８４号公報）
特願平２−２６９４６５（本願出願時未公開）特願平３
−２１７４４１（本願出願時未公開）を既に出願した。
これらの出願に示したレーザ装置は、活性層の形状に凹
凸を与えることにより利得結合を得るものであり、凹凸
形状を与えるために形成された半導体層、この半導体層
と活性層との間の緩衝層、および活性層のそれぞれの屈
折率をうまく選択することにより、屈折率結合成分を相
殺することが原理的に可能である。その詳しい設計方法
については、羅、アプライド・フィジクス・レターズ第
５６巻第１６２０頁、１９９０年（Appl.Phys.Lett.56,
p.1620, 1990)に示されている。
体分布帰還型レーザ装置として、本発明者らは、特願平
１−１６８７２９（特開平３−３４４８９号公報）特願
平１−１８５００１（特開平３−４９２８３号公報）特
願平１−１８５００２（特開平３−４９２８４号公報）
特願平２−２６９４６５（本願出願時未公開）特願平３
−２１７４４１（本願出願時未公開）を既に出願した。
これらの出願に示したレーザ装置は、活性層の形状に凹
凸を与えることにより利得結合を得るものであり、凹凸
形状を与えるために形成された半導体層、この半導体層
と活性層との間の緩衝層、および活性層のそれぞれの屈
折率をうまく選択することにより、屈折率結合成分を相
殺することが原理的に可能である。その詳しい設計方法
については、羅、アプライド・フィジクス・レターズ第
５６巻第１６２０頁、１９９０年（Appl.Phys.Lett.56,
p.1620, 1990)に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際に素子を
製造すると、各層の凹凸形状の再現性や均一性の問題か
ら、必ずしも屈折率結合成分を相殺する条件を実現でき
るわけではない。
製造すると、各層の凹凸形状の再現性や均一性の問題か
ら、必ずしも屈折率結合成分を相殺する条件を実現でき
るわけではない。
【０００４】本発明は、このような課題を解決し、製造
後に屈折率結合の大きさを調整できる半導体分布帰還型
レーザ装置を提供することを目的とする。
後に屈折率結合の大きさを調整できる半導体分布帰還型
レーザ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体分布帰還
型レーザ装置は、電流注入により誘導放出光を発生する
活性層を備え、この活性層にはその誘導放出光に光分布
帰還を施すための厚みの周期変化が設けられ、この活性
層の近傍には、この活性層の厚みの変化により生じる屈
折率の周期変化を相殺する周期屈折率層が設けられた半
導体分布帰還型レーザ装置において、活性層への電流注
入とは独立に周期屈折率層に電流を注入する手段を備え
たことを特徴とする。
型レーザ装置は、電流注入により誘導放出光を発生する
活性層を備え、この活性層にはその誘導放出光に光分布
帰還を施すための厚みの周期変化が設けられ、この活性
層の近傍には、この活性層の厚みの変化により生じる屈
折率の周期変化を相殺する周期屈折率層が設けられた半
導体分布帰還型レーザ装置において、活性層への電流注
入とは独立に周期屈折率層に電流を注入する手段を備え
たことを特徴とする。
【０００６】活性層と周期屈折率層とは互いに積層され
た構造であり、この活性層と周期屈折率層とはこの二つ
の層の間の半導体層と同じ導電型の半導体により埋め込
まれた構成であることが望ましく、周期屈折率層に電流
を注入することによりその屈折率を調整する。周期屈折
率層は、屈折率が活性層より低くその厚みの周期がその
活性層の厚みの周期と実質的に等しい低屈折率層と、屈
折率がこの低屈折率層より高いが活性層よりは低くその
厚みの周期が活性層および低屈折率層とは逆の中間屈折
率層とを含むことができる。
た構造であり、この活性層と周期屈折率層とはこの二つ
の層の間の半導体層と同じ導電型の半導体により埋め込
まれた構成であることが望ましく、周期屈折率層に電流
を注入することによりその屈折率を調整する。周期屈折
率層は、屈折率が活性層より低くその厚みの周期がその
活性層の厚みの周期と実質的に等しい低屈折率層と、屈
折率がこの低屈折率層より高いが活性層よりは低くその
厚みの周期が活性層および低屈折率層とは逆の中間屈折
率層とを含むことができる。
【０００７】
【作用】活性層の形状に凹凸を与える構造において、活
性層とは独立に電流を注入できる半導体層を設け、この
半導体層の屈折率を注入電流により変化させることで、
屈折率結合成分の残留量を調整する。
性層とは独立に電流を注入できる半導体層を設け、この
半導体層の屈折率を注入電流により変化させることで、
屈折率結合成分の残留量を調整する。
【０００８】本願の構造は、本出願人による先の特許出
願、特願平３−１９９４５４（本願出願時未公開）特願
平３−１９９４６３（本願出願時未公開）に示した構造
に似ている。しかし、これらの先の出願に示した構造は
利得結合の大きさを調整するものであり、屈折率結合に
ついては調整していない。
願、特願平３−１９９４５４（本願出願時未公開）特願
平３−１９９４６３（本願出願時未公開）に示した構造
に似ている。しかし、これらの先の出願に示した構造は
利得結合の大きさを調整するものであり、屈折率結合に
ついては調整していない。
【０００９】活性層を成長させてから凹凸を形成してそ
れを埋め込む構造、例えば、特願平１−１８５００４
（特開平３−４９２８６号公報）特願平１−１８５００
５（特開平３−４９２８７号公報）特願平２−２８２６
９９（本願出願時未公開）に示された構造の場合にも、
凹凸が形成された活性層の上に緩衝層を形成してから半
導体層で埋めることにより、その半導体層に電流注入す
る構造にでき、同様に屈折率結合を調整できる。
れを埋め込む構造、例えば、特願平１−１８５００４
（特開平３−４９２８６号公報）特願平１−１８５００
５（特開平３−４９２８７号公報）特願平２−２８２６
９９（本願出願時未公開）に示された構造の場合にも、
凹凸が形成された活性層の上に緩衝層を形成してから半
導体層で埋めることにより、その半導体層に電流注入す
る構造にでき、同様に屈折率結合を調整できる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明第一実施例の半導体分布帰還型
レーザ装置を示す斜視図であり、図２はその光軸方向を
横切る断面における電流の流れを示す図である。図１で
は、内部構造がわかるように一部を切り欠いて示す。こ
の実施例は、活性層の凹凸形状として特開平３−３４４
８９号公報に示されたものを用い、活性層に凹凸形状を
与えるための半導体層、すなわち中間屈折率層に電流を
注入できるようにしたものである。
レーザ装置を示す斜視図であり、図２はその光軸方向を
横切る断面における電流の流れを示す図である。図１で
は、内部構造がわかるように一部を切り欠いて示す。こ
の実施例は、活性層の凹凸形状として特開平３−３４４
８９号公報に示されたものを用い、活性層に凹凸形状を
与えるための半導体層、すなわち中間屈折率層に電流を
注入できるようにしたものである。
【００１１】すなわち、このレーザ装置は、電流注入に
より誘導放出光を発生する活性層５を備え、この活性層
５にはその誘導放出光に光分布帰還を施すための厚みの
周期変化が設けられている。活性層５の近傍には、この
活性層５の厚みの変化により生じる屈折率の周期変化を
相殺する周期屈折率層として、中間屈折率層３と、この
中間屈折率層３と活性層５との間に設けられたバッファ
層４とを備える。屈折率は、活性層５が高く、バッファ
層４は低く、中間屈折率層３はこれらの間の値になるよ
うに選択される。
より誘導放出光を発生する活性層５を備え、この活性層
５にはその誘導放出光に光分布帰還を施すための厚みの
周期変化が設けられている。活性層５の近傍には、この
活性層５の厚みの変化により生じる屈折率の周期変化を
相殺する周期屈折率層として、中間屈折率層３と、この
中間屈折率層３と活性層５との間に設けられたバッファ
層４とを備える。屈折率は、活性層５が高く、バッファ
層４は低く、中間屈折率層３はこれらの間の値になるよ
うに選択される。
【００１２】ここで本実施例の特徴とするところは、活
性層５への電流注入とは独立に中間屈折率層３に電流を
注入するため、バッファ層４がｎ型の半導体で形成さ
れ、活性層５ないし中間屈折率層３がｐ型のクラッド層
２、６で挟まれ、これらがｎ型の埋込層１０で埋め込ま
れたことにある。
性層５への電流注入とは独立に中間屈折率層３に電流を
注入するため、バッファ層４がｎ型の半導体で形成さ
れ、活性層５ないし中間屈折率層３がｐ型のクラッド層
２、６で挟まれ、これらがｎ型の埋込層１０で埋め込ま
れたことにある。
【００１３】このレーザ装置を製造するには、まず、結
晶面が（１００）面のｐ型基板１上にｐ型クラッド層２
とアンドープの中間屈折率層３とを結晶成長させ、干渉
露光とウェットエッチングあるいはドライエッチングと
により、中間屈折率層３に凹凸形状を形成する。次に、
有機金属気相成長法などにより、凹凸形状が残るように
ｎ型バッファ層４を形成し、続いてアンドープの活性層
５を上面が平坦になるように成長させる。引き続いて、
ｐ型クラッド層６とｐ型コンタクト層７とを成長させ
る。この後、ｐ型クラッド層２までメサエッチングし、
ｎ型埋込層１０とｎ型コンタクト層１１を選択成長させ
る。さらに、ｐ型コンタクト層７の表面、基板１の裏面
およびｎ型コンタクト層１１の表面にそれぞれ電極８、
９、１２を形成する。
晶面が（１００）面のｐ型基板１上にｐ型クラッド層２
とアンドープの中間屈折率層３とを結晶成長させ、干渉
露光とウェットエッチングあるいはドライエッチングと
により、中間屈折率層３に凹凸形状を形成する。次に、
有機金属気相成長法などにより、凹凸形状が残るように
ｎ型バッファ層４を形成し、続いてアンドープの活性層
５を上面が平坦になるように成長させる。引き続いて、
ｐ型クラッド層６とｐ型コンタクト層７とを成長させ
る。この後、ｐ型クラッド層２までメサエッチングし、
ｎ型埋込層１０とｎ型コンタクト層１１を選択成長させ
る。さらに、ｐ型コンタクト層７の表面、基板１の裏面
およびｎ型コンタクト層１１の表面にそれぞれ電極８、
９、１２を形成する。
【００１４】素子の両端面は、屈折率結合の残留量の評
価を容易にするため、無反射コーティングを施すか、あ
るいは窓構造にして反射率を下げておくことが望まし
い。
価を容易にするため、無反射コーティングを施すか、あ
るいは窓構造にして反射率を下げておくことが望まし
い。
【００１５】レーザ発振のための電流は、コンタクト層
７からクラッド層６を経由して活性層５に注入され、さ
らに、バッファ層４、埋込層１０、そしてコンタクト層
１１の経路で流れる。屈折率制御のための電流は、基板
１からクラッド層２を経由して中間屈折率層３に注入さ
れ、さらに、バッファ層４、埋込層１０、コンタクト層
１１の経路で流れる。
７からクラッド層６を経由して活性層５に注入され、さ
らに、バッファ層４、埋込層１０、そしてコンタクト層
１１の経路で流れる。屈折率制御のための電流は、基板
１からクラッド層２を経由して中間屈折率層３に注入さ
れ、さらに、バッファ層４、埋込層１０、コンタクト層
１１の経路で流れる。
【００１６】ＩｎＰ系の場合の各層の組成例を以下に示
す。
す。
【００１７】１ 基板 ｐ−ＩｎＰ ２ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ３ 中間屈折率層 ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．３
μｍ） ４ バッファ層 ｎ−ＩｎＰ ５ 活性層 ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．５
５μｍ） ６ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ７ コンタクト層 ｐ−ＩｎＧａＡｓ ８ 電極 Ｃｒ／Ａｕ ９ 電極 Ｃｒ／Ａｕ １０ 埋込層 ｎ−ＩｎＰ １１ コンタクト層 ｎ−ＩｎＧａＡｓ １２ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ ただし、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰはＩｎＰに格子
整合しており、λg は禁制帯幅に対応する光の波長を表
す。
μｍ） ４ バッファ層 ｎ−ＩｎＰ ５ 活性層 ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．５
５μｍ） ６ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ７ コンタクト層 ｐ−ＩｎＧａＡｓ ８ 電極 Ｃｒ／Ａｕ ９ 電極 Ｃｒ／Ａｕ １０ 埋込層 ｎ−ＩｎＰ １１ コンタクト層 ｎ−ＩｎＧａＡｓ １２ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ ただし、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰはＩｎＰに格子
整合しており、λg は禁制帯幅に対応する光の波長を表
す。
【００１８】凹凸形状の形成方法としては、特開平３−
３４４８９号公報に示されたものの他に、特開平３−４
９２８３号公報、特開平３−４９２８４号公報、特願平
２−２６９４６５または特願平３−２１７４４１のいず
れかに示されたものを利用できる。
３４４８９号公報に示されたものの他に、特開平３−４
９２８３号公報、特開平３−４９２８４号公報、特願平
２−２６９４６５または特願平３−２１７４４１のいず
れかに示されたものを利用できる。
【００１９】図３は本発明第二実施例の半導体分布帰還
型レーザ装置を示す斜視図であり、図４はその光軸方向
を横切る断面における電流の流れを示す図である。図３
では、図１と同様に一部を切り欠いて示す。この実施例
は特願平２−２８２６９９に示した構造に本発明を実施
したのもである。
型レーザ装置を示す斜視図であり、図４はその光軸方向
を横切る断面における電流の流れを示す図である。図３
では、図１と同様に一部を切り欠いて示す。この実施例
は特願平２−２８２６９９に示した構造に本発明を実施
したのもである。
【００２０】このレーザ装置は、活性層１５の厚みの変
化により生じる屈折率の周期変化を相殺する周期屈折率
層として、活性層１５の頂部に設けられた低屈折率層２
４と、この低屈折率層２４に近接して配置された中間屈
折率層１３とを備えたことが第一実施例と大きく異な
る。中間屈折率層１３と低屈折率層２４との間には、分
離のためのバッファ層１４が挿入される。屈折率は、活
性層１５が高く、低屈折率層２４は低く、中間屈折率層
１３はこれらの間の値になるように選択される。バッフ
ァ層１４については、中間屈折率層１３より低屈折率の
ものがよい。
化により生じる屈折率の周期変化を相殺する周期屈折率
層として、活性層１５の頂部に設けられた低屈折率層２
４と、この低屈折率層２４に近接して配置された中間屈
折率層１３とを備えたことが第一実施例と大きく異な
る。中間屈折率層１３と低屈折率層２４との間には、分
離のためのバッファ層１４が挿入される。屈折率は、活
性層１５が高く、低屈折率層２４は低く、中間屈折率層
１３はこれらの間の値になるように選択される。バッフ
ァ層１４については、中間屈折率層１３より低屈折率の
ものがよい。
【００２１】活性層１５への電流注入と独立に中間屈折
率層１３に電流を注入してその屈折率を調整するため、
バッファ層１４および低屈折率層２４がｎ型の半導体で
形成され、活性層１５ないし中間屈折率層１３がｐ型の
クラッド層２、６で挟まれ、これらがｎ型の埋込層１０
で埋め込まれている。
率層１３に電流を注入してその屈折率を調整するため、
バッファ層１４および低屈折率層２４がｎ型の半導体で
形成され、活性層１５ないし中間屈折率層１３がｐ型の
クラッド層２、６で挟まれ、これらがｎ型の埋込層１０
で埋め込まれている。
【００２２】このレーザ装置を製造するには、まず、結
晶面が（１００）面のｐ型基板１上にｐ型クラッド層
２、アンドープの活性層１５およびｎ型低屈折率層２４
を結晶成長させ、干渉露光とウェットエッチングあるい
はドライエッチングとにより、低屈折率層２４および活
性層１５に凹凸形状を形成する。次に、有機金属気相成
長法などにより、凹凸形状が残るようにｎ型バッファ層
１４を形成し、続いてアンドープの中間屈折率層１３を
上面が平坦になるように成長させる。引き続いて、ｐ型
クラッド層６とｐ型コンタクト層７とを成長させる。こ
の後、ｐ型クラッド層２までメサエッチングし、ｎ型埋
込層１０とｎ型コンタクト層１１を選択成長させる。さ
らに、ｐ型コンタクト層７の表面、基板１の裏面および
ｎ型コンタクト層１１の表面にそれぞれ電極８、９、１
２を形成する。
晶面が（１００）面のｐ型基板１上にｐ型クラッド層
２、アンドープの活性層１５およびｎ型低屈折率層２４
を結晶成長させ、干渉露光とウェットエッチングあるい
はドライエッチングとにより、低屈折率層２４および活
性層１５に凹凸形状を形成する。次に、有機金属気相成
長法などにより、凹凸形状が残るようにｎ型バッファ層
１４を形成し、続いてアンドープの中間屈折率層１３を
上面が平坦になるように成長させる。引き続いて、ｐ型
クラッド層６とｐ型コンタクト層７とを成長させる。こ
の後、ｐ型クラッド層２までメサエッチングし、ｎ型埋
込層１０とｎ型コンタクト層１１を選択成長させる。さ
らに、ｐ型コンタクト層７の表面、基板１の裏面および
ｎ型コンタクト層１１の表面にそれぞれ電極８、９、１
２を形成する。
【００２３】レーザ発振のための電流は、基板１からク
ラッド層２を経由して活性層１５に注入され、さらに、
バッファ層１４を経由して、またはバッファ層１４と低
屈折率層２４とを経由して、埋込層１０、コンタクト層
１１の経路で流れる。屈折率制御のための電流は、コン
タクト層７からクラッド層６を経由して中間屈折率層１
３に注入され、さらに、バッファ層１４を経由して、ま
たはバッファ層１４と低屈折率層２４とを経由して、埋
込層１０、コンタクト層１１の経路で流れる。
ラッド層２を経由して活性層１５に注入され、さらに、
バッファ層１４を経由して、またはバッファ層１４と低
屈折率層２４とを経由して、埋込層１０、コンタクト層
１１の経路で流れる。屈折率制御のための電流は、コン
タクト層７からクラッド層６を経由して中間屈折率層１
３に注入され、さらに、バッファ層１４を経由して、ま
たはバッファ層１４と低屈折率層２４とを経由して、埋
込層１０、コンタクト層１１の経路で流れる。
【００２４】ＩｎＰ系の場合の各層の組成例を以下に示
す。
す。
【００２５】１ 基板 ｐ−ＩｎＰ ２ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ １５ 活性層 ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．
５５μｍ） ２４ 低屈折率層 ｎ−ＩｎＰ １４ バッファ層 ｎ−ＩｎＰ １３ 中間屈折率層 ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．
３μｍ） ６ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ７ コンタクト層 ｐ−ＩｎＧａＡｓ ８ 電極 Ｃｒ／Ａｕ ９ 電極 Ｃｒ／Ａｕ １０ 埋込層 ｎ−ＩｎＰ １１ コンタクト層 ｎ−ＩｎＧａＡｓ １２ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ ただし、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰはＩｎＰに格子
整合しており、λg は禁制帯幅に対応する光の波長を表
す。
５５μｍ） ２４ 低屈折率層 ｎ−ＩｎＰ １４ バッファ層 ｎ−ＩｎＰ １３ 中間屈折率層 ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．
３μｍ） ６ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ７ コンタクト層 ｐ−ＩｎＧａＡｓ ８ 電極 Ｃｒ／Ａｕ ９ 電極 Ｃｒ／Ａｕ １０ 埋込層 ｎ−ＩｎＰ １１ コンタクト層 ｎ−ＩｎＧａＡｓ １２ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ ただし、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰはＩｎＰに格子
整合しており、λg は禁制帯幅に対応する光の波長を表
す。
【００２６】この実施例では特願平２−２８２６９９に
示した構造に本発明を実施した例について示したが、活
性層を成長させてから凹凸を形成してそれを埋め込む他
の構造でも本発明を実施でき、例えば、特開平３−４９
２８６号公報または特開平３−４９２８７号公報に示さ
れた構造を利用しても本発明を同様に実施できる。
示した構造に本発明を実施した例について示したが、活
性層を成長させてから凹凸を形成してそれを埋め込む他
の構造でも本発明を実施でき、例えば、特開平３−４９
２８６号公報または特開平３−４９２８７号公報に示さ
れた構造を利用しても本発明を同様に実施できる。
【００２７】以上の説明では基本的な構造例を示した
が、活性層と中間屈折率層との少なくとも一方に電流を
効率よく注入するための内部電流狭窄層などを付加して
もよい。また、ｐ型とｎ型とを入れ換えても本発明を実
施できる。さらに、ＧａＡｓ系など他の材料を用いても
本発明を同様に実施できる。
が、活性層と中間屈折率層との少なくとも一方に電流を
効率よく注入するための内部電流狭窄層などを付加して
もよい。また、ｐ型とｎ型とを入れ換えても本発明を実
施できる。さらに、ＧａＡｓ系など他の材料を用いても
本発明を同様に実施できる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体分
布帰還型レーザ装置は、上述した先の出願に示された構
造と同様に、活性層とバッファ層との屈折率差による屈
折率結合をバッファ層と中間屈折率層の屈折率差による
屈折率結合で互いに打ち消しており、原理的には屈折率
結合を零にすることも可能である。しかし、従来はこれ
らの屈折率差が固定されているため、非常に高精度に製
造しないと実際に屈折率結合を零に近づけるのは困難で
ある。これに対して本発明では、中間屈折率層に電流注
入を行うことで屈折率を制御できる。したがって、使用
時に中間屈折率層の屈折率を調整し、屈折率結合の大き
さを最適にすることが可能となる。電極が増える分の製
造工程は増加するが、プロセス上の均一性や再現性の制
約は弱くなり、製造は容易になる。なお、屈折率結合が
どの程度残留しているかは、発振しきい値以下のスペク
トルのストップバンド幅を観察することでわかる。
布帰還型レーザ装置は、上述した先の出願に示された構
造と同様に、活性層とバッファ層との屈折率差による屈
折率結合をバッファ層と中間屈折率層の屈折率差による
屈折率結合で互いに打ち消しており、原理的には屈折率
結合を零にすることも可能である。しかし、従来はこれ
らの屈折率差が固定されているため、非常に高精度に製
造しないと実際に屈折率結合を零に近づけるのは困難で
ある。これに対して本発明では、中間屈折率層に電流注
入を行うことで屈折率を制御できる。したがって、使用
時に中間屈折率層の屈折率を調整し、屈折率結合の大き
さを最適にすることが可能となる。電極が増える分の製
造工程は増加するが、プロセス上の均一性や再現性の制
約は弱くなり、製造は容易になる。なお、屈折率結合が
どの程度残留しているかは、発振しきい値以下のスペク
トルのストップバンド幅を観察することでわかる。
【００２９】本発明の半導体分布帰還型レーザ装置は、
屈折率結合を効果的に抑制でき、主副モードのしきい値
利得差を大きくでき安定な単一モード発振が得られるな
ど、利得結合の利点を最大限に発揮できる。さらに、屈
折率結合成分が零の近傍ではスペクトル線幅に影響する
αパラメータが小さくなるとの解析もあり、狭線幅化も
期待できる。この解析については、マ、羅、中野、多
田、「利得結合ＤＦＢレーザの線幅増大係数」、１９９
１年応物秋季予稿集１０ａ−ＺＭ−９に示されている。
屈折率結合を効果的に抑制でき、主副モードのしきい値
利得差を大きくでき安定な単一モード発振が得られるな
ど、利得結合の利点を最大限に発揮できる。さらに、屈
折率結合成分が零の近傍ではスペクトル線幅に影響する
αパラメータが小さくなるとの解析もあり、狭線幅化も
期待できる。この解析については、マ、羅、中野、多
田、「利得結合ＤＦＢレーザの線幅増大係数」、１９９
１年応物秋季予稿集１０ａ−ＺＭ−９に示されている。
【００３０】なお本発明の半導体分布帰還型レーザ装置
は、中間屈折率層の平均としての膜厚を厚くしておく
と、中間屈折率層への電流注入に伴い光導波路全体とし
ての屈折率も変化するので、可変周波数レーザとして用
いることも可能である。
は、中間屈折率層の平均としての膜厚を厚くしておく
と、中間屈折率層への電流注入に伴い光導波路全体とし
ての屈折率も変化するので、可変周波数レーザとして用
いることも可能である。
【図１】本発明第一実施例の半導体分布帰還型レーザ装
置を示す斜視図であり、内部構造がわかるように一部を
切り欠いて示す図。
置を示す斜視図であり、内部構造がわかるように一部を
切り欠いて示す図。
【図２】光軸方向を横切る断面における電流の流れを示
す図。
す図。
【図３】本発明第二実施例の半導体分布帰還型レーザ装
置を示す斜視図であり、内部構造がわかるように一部を
切り欠いて示す図。
置を示す斜視図であり、内部構造がわかるように一部を
切り欠いて示す図。
【図４】光軸方向を横切る断面における電流の流れを示
す図。
す図。
１ 基板 ２、６ クラッド層 ３、１３ 中間屈折率層 ４、１４ バッファ層 ５、１５ 活性層 ７、１１ コンタクト層 ８、９、１２ 電極 １０ 埋込層 ２４ 低屈折率層
Claims (3)
- 【請求項１】 電流注入により誘導放出光を発生する活
性層を備え、 この活性層にはその誘導放出光に光分布帰還を施すため
の厚みの周期変化が設けられ、 この活性層の近傍には、この活性層の厚みの変化により
生じる屈折率の周期変化を相殺する周期屈折率層が設け
られた半導体分布帰還型レーザ装置において、 前記活性層への電流注入とは独立に前記周期屈折率層の
少なくとも一部に電流を注入する手段を備えたことを特
徴とする半導体分布帰還型レーザ装置。 - 【請求項２】 活性層と周期屈折率層とは互いに積層さ
れた構造であり、この活性層と周期屈折率層とは少なく
とも一方がこの二つの層の間の半導体層と同じ導電型の
半導体により埋め込まれた請求項１記載の半導体分布帰
還型レーザ装置。 - 【請求項３】 周期屈折率層は、屈折率が活性層より低
くその厚みの周期がその活性層の厚みの周期と実質的に
等しい低屈折率層と、屈折率がこの低屈折率層より高い
が前記活性層よりは低くその厚みの周期が前記活性層お
よび前記低屈折率層とは逆の中間屈折率層とを含む請求
項１または２記載の半導体分布帰還型レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33370791A JPH05167179A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 半導体分布帰還型レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33370791A JPH05167179A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 半導体分布帰還型レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167179A true JPH05167179A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18269069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33370791A Pending JPH05167179A (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 半導体分布帰還型レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167179A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0661571A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布光反射器及びそれを用いた半導体レーザ |
-
1991
- 1991-12-17 JP JP33370791A patent/JPH05167179A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0661571A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布光反射器及びそれを用いた半導体レーザ |
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