JPH05167181A - Optical semiconductor device - Google Patents

Optical semiconductor device

Info

Publication number
JPH05167181A
JPH05167181A JP33507591A JP33507591A JPH05167181A JP H05167181 A JPH05167181 A JP H05167181A JP 33507591 A JP33507591 A JP 33507591A JP 33507591 A JP33507591 A JP 33507591A JP H05167181 A JPH05167181 A JP H05167181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
waveguide
semiconductor device
optical semiconductor
prism
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
Application number
JP33507591A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3238734B2 (en
Inventor
Hirobumi Suga
博文 菅
Toshio Naito
寿夫 内藤
Yukihiro Ito
之弘 伊藤
Ken Matsui
謙 松井
Hirobumi Miyajima
博文 宮島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP33507591A priority Critical patent/JP3238734B2/en
Publication of JPH05167181A publication Critical patent/JPH05167181A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3238734B2 publication Critical patent/JP3238734B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an optical semiconductor device which is excellent in coherence characteristics and free from light intensity deterioration. CONSTITUTION:Since an endless waveguide 19 having a plurality of reflecting surface is arranged, the light generating type waveguide length can be made sufficiently long. Hence laser light which oscillates in the waveguide 19 as a resonator can be obtained as follows; a prism 20 is formed on a reflecting surface which prism reflects the greater part of light and transmits a part of light, and light is made to circulate in the waveguide 19. The resonator length can be made sufficiently long, so that coherence characteristics of laser light can be improved. When the greater part of light is transmitted by the prism 20, the waveguide 19 turns to an active region for optical amplification, and large output amplified by the sufficiently long waveguide 19 can be led out from the prism 20 with high efficiency.

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、レーザ発振器、光増幅
器および光分波器などとして使用できる光半導体装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical semiconductor device which can be used as a laser oscillator, an optical amplifier, an optical demultiplexer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光半導体装置の例として半導体レ
ーザの構造を図13に示す。同図より、半導体レーザ1
00は、GaAs基板101上に成長したヘテロエピタ
キシャル結晶102に導波路103を形成し、半導体レ
ーザ100の両端に電流を流すことによってレーザ光を
発振させる。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows the structure of a semiconductor laser as an example of a conventional optical semiconductor device. From the figure, the semiconductor laser 1
00 forms a waveguide 103 in the heteroepitaxial crystal 102 grown on the GaAs substrate 101, and oscillates a laser beam by passing a current through both ends of the semiconductor laser 100.

【0003】また、この半導体レーザ100を光増幅素
子として利用する場合には、劈開端面に無反射膜のコー
ティングを施して、外部からの光を導波路に導入する。
そして、この光に同期させて半導体レーザ100の両端
に電流を流すことにより、導波路のゲインを増加させ
て、入射光の増幅を行う。
When the semiconductor laser 100 is used as a light amplifying element, the cleaved end face is coated with a non-reflective film to introduce light from the outside into the waveguide.
Then, a current is applied to both ends of the semiconductor laser 100 in synchronization with this light, thereby increasing the gain of the waveguide and amplifying the incident light.

【0004】次に、別の光半導体装置の従来例を図14
に示す。同図より、半導体レーザ110にはリング状の
導波路が形成されており、電極間に電流を流すことによ
って、レーザ発振や光の増幅が行われる。この半導体レ
ーザ110は、共振器長が無限に長いレーザダイオード
となるため、コヒーレンス特性が向上する。
Next, another conventional example of an optical semiconductor device is shown in FIG.
Shown in. As shown in the figure, a ring-shaped waveguide is formed in the semiconductor laser 110, and laser oscillation and light amplification are performed by passing a current between the electrodes. Since the semiconductor laser 110 is a laser diode having an infinitely long resonator length, the coherence characteristic is improved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の半導
体レーザ100は、レーザ光の出射面が2か所に限定さ
れており、また共振器長もあまり長く取れないため、コ
ヒーレンス特性の向上には外部ミラーが必要であった。
このため、構成が複雑になり問題であった。
By the way, the conventional semiconductor laser 100 is limited to two laser light emitting surfaces, and the cavity length cannot be made very long. Therefore, it is necessary to improve the coherence characteristics. An external mirror was needed.
Therefore, the structure becomes complicated, which is a problem.

【0006】また、従来の半導体レーザ110は、レー
ザ光がリング状の導波路を走るため、外部に光が漏れ易
い。このため、光強度の低下が発生し、出力光の光強度
が小さくなってしまった。また、リング状の導波路から
の出力光の取り出し方法も難しく問題であった。
Further, in the conventional semiconductor laser 110, since the laser light travels in the ring-shaped waveguide, the light easily leaks to the outside. Therefore, the light intensity is reduced, and the light intensity of the output light is reduced. Moreover, the method of extracting the output light from the ring-shaped waveguide is also a difficult problem.

【0007】本発明は、このような問題を解決すること
を目的とする。
The present invention aims to solve such a problem.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光半導体装置は、複数の反射面を有する無
端の導波路を備え、電流を流すことによって導波路を発
光させる。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical semiconductor device of the present invention comprises an endless waveguide having a plurality of reflecting surfaces, and causes the waveguide to emit light by passing an electric current.

【0009】[0009]

【作用】本発明の光半導体装置によれば、複数の反射面
を有する無端の導波路を備えているので、光生成型の導
波路長を十分長く取ることができる。このため、ある反
射面にプリズムを設けて大部分の光を反射させながら一
部を透過させるようにすると、導波路内を光が巡回し、
導波路を共振器として発振するレーザ光が得られる。こ
の共振器長は十分に長く取れるのでのレーザ光のコヒー
レンス特性が向上する。
According to the optical semiconductor device of the present invention, since the endless waveguide having the plurality of reflecting surfaces is provided, the length of the light generating type waveguide can be made sufficiently long. For this reason, when a prism is provided on a certain reflecting surface to allow most of the light to be reflected while part of the light is transmitted, the light circulates in the waveguide,
Laser light that oscillates using the waveguide as a resonator can be obtained. Since the cavity length can be made sufficiently long, the coherence characteristic of laser light is improved.

【0010】一方、プリズムによって大部分の光を透過
させるようにすると、導波路が光増幅用の活性領域とな
り、十分に長い導波路で増幅された大きな出力をプリズ
ムから効率良く取り出すことができる。
On the other hand, when most of the light is transmitted by the prism, the waveguide becomes an active region for optical amplification, and a large output amplified by the sufficiently long waveguide can be efficiently extracted from the prism.

【0011】[0011]

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の光半導
体装置の一実施例について説明する。図1は本実施例の
光半導体装置の構造を示す斜視図である。同図より、本
発明の光半導体装置10は、n型のGaAs基板11上
にn型のクラッド領域であるGaAlAs層12が、G
aAlAs層12上に活性領域である例えば多重量子井
戸構造のGaAs系の活性層13が、活性層13上にp
型のクラッド領域であるGaAlAs層14がそれぞれ
エピタキシャル形成されており、いわゆるGaAs/A
lGaAs系の二重ヘテロ接合という構造を有してい
る。さらに、GaAlAs層14上には、n型のGaA
s層15がエピタキシャル形成されており、GaAs層
15上にはp側電極16が、GaAs基板11の裏面に
はn側電極17がそれぞれ形成されている。GaAs層
15にはP型の添加物がドーピングされてp+ 拡散領域
18が形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical semiconductor device of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the optical semiconductor device of this embodiment. From the figure, in the optical semiconductor device 10 of the present invention, the GaAlAs layer 12 which is the n-type cladding region on the n-type GaAs substrate 11 is
On the aAlAs layer 12, for example, a GaAs-based active layer 13 having a multiple quantum well structure, which is an active region, is formed on the active layer 13.
Type GaAlAs layers 14 that are clad regions are epitaxially formed, and so-called GaAs / A
It has a structure called a 1-GaAs type double heterojunction. Furthermore, n-type GaA is formed on the GaAlAs layer 14.
The s layer 15 is formed epitaxially, the p-side electrode 16 is formed on the GaAs layer 15, and the n-side electrode 17 is formed on the back surface of the GaAs substrate 11. The GaAs layer 15 is doped with a P-type additive to form ap + diffusion region 18.

【0012】このような構造を採用することで、活性層
13を挟むGaAlAs層12、GaAlAs層14か
ら注入された電子、ホールはバンドギャップエネルギー
が低く、ポテンシャルウェルとなっている活性層13中
に効率良く閉じ込めることができる。また、p+ 拡散領
域18は、GaAs基板11の(100)面に対する劈
開面である(0-1-1)面または(0-1-1)面から劈開し
た正方形の面に対して、それぞれの辺に45度の角度で
接する正方形のストライプ構造である(結晶面の座標で
−1は結晶軸の負方向を示す)。そして、このp+ 拡散
領域18内の注入キャリアによって、p+ 拡散領域18
下部の活性層13内で利得ガイド方式による横方向の光
閉じ込めが行われる。また、各劈開端面には所望の保護
膜が形成されている。この保護膜によって、劈開端面に
達するレーザ光のほとんどが全反射する。
By adopting such a structure, electrons and holes injected from the GaAlAs layer 12 and the GaAlAs layer 14 sandwiching the active layer 13 have a low bandgap energy, and the active layer 13 becomes a potential well. Can be efficiently confined. Further, the p + diffusion region 18 is formed on the (0-1-1) plane which is a cleavage plane with respect to the (100) plane of the GaAs substrate 11 or on the square plane cleaved from the (0-1-1) plane, respectively. Is a square stripe structure that is in contact with the side at an angle of 45 degrees (-1 in the crystal plane coordinates indicates the negative direction of the crystal axis). Then, the injected carriers in the p + diffusion region 18, p + diffusion region 18
Lateral optical confinement is performed in the lower active layer 13 by the gain guide method. Further, a desired protective film is formed on each cleaved end face. By this protective film, most of the laser light reaching the cleaved end face is totally reflected.

【0013】光半導体装置10の動作は次の通りであ
る。まず、p側電極16とn側電極17の間に電流を流
すと、導波路19内に光が発生する。導波路19は複数
の反射面を有する無端の導波路なので、光生成型の導波
路長を十分長く取ることができる。このため、ある反射
面に樹脂ガラスや結晶などのプリズム20を設けて、大
部分の光を反射させながら一部の光を透過させるように
すると、導波路19内を光が巡回し、導波路19を共振
器として発振するレーザ光が得られる。この共振器長は
十分に長く取れるのでのレーザ光のコヒーレンス特性が
向上する。
The operation of the optical semiconductor device 10 is as follows. First, when a current is passed between the p-side electrode 16 and the n-side electrode 17, light is generated in the waveguide 19. Since the waveguide 19 is an endless waveguide having a plurality of reflecting surfaces, the length of the light-generating waveguide can be made sufficiently long. Therefore, when a prism 20 such as a resin glass or a crystal is provided on a certain reflecting surface so that a part of the light is transmitted while reflecting most of the light, the light circulates in the waveguide 19 and Laser light oscillating with 19 as a resonator is obtained. Since the cavity length can be made sufficiently long, the coherence characteristic of laser light is improved.

【0014】一方、プリズム20によって大部分の光を
透過させるようにすると、導波路19内で発生した光の
ほとんどは巡回することなくプリズム20から出力され
る。このため、導波路19を光増幅用の活性領域とする
ことができ、また導波路長が十分に長いので、大きな光
出力をプリズム20から効率良く取り出すことができ
る。
On the other hand, when most of the light is transmitted by the prism 20, most of the light generated in the waveguide 19 is output from the prism 20 without circulating. Therefore, the waveguide 19 can be used as an active region for optical amplification, and since the waveguide length is sufficiently long, a large optical output can be efficiently extracted from the prism 20.

【0015】次に、劈開端面からレーザ光を取り出す例
を図2に示す。図2(a)は、所定の劈開端面(以下、
光取出し面という)の光出力部とプリズム20の一辺
(斜辺を除く)を一致させてプリズム20を設けた場合
の出射例である。また、図2(b)は、光取出し面とプ
リズム20の斜辺を一致させてプリズム20を設けた場
合の出射例である。さらに、図2(c)は、プリズム2
0の代わりに、空気の屈折率と劈開端面の保護膜または
結晶の屈折率との中間の屈折率を持った樹脂類を光取出
し面に設けた例である。特に、光取出し面以外の3面の
劈開端面の反射率を高めると、いずれも臨界角以上で全
反射されるために、端面での光強度の損失の少ないコヒ
ーレンス特性の良いレーザ特性が得られる。
Next, an example of extracting the laser light from the cleaved end face is shown in FIG. FIG. 2A shows a predetermined cleavage end face (hereinafter,
This is an example of emission when the prism 20 is provided such that the light output portion of the light extraction surface) and one side (excluding the oblique side) of the prism 20 are aligned. Further, FIG. 2B is an emission example in the case where the prism 20 is provided with the light extraction surface and the hypotenuse of the prism 20 aligned. Further, FIG. 2C shows the prism 2
In this example, instead of 0, resins having a refractive index intermediate between the refractive index of air and the protective film of the cleaved end face or the refractive index of the crystal are provided on the light extraction surface. In particular, when the reflectances of the three cleaved end faces other than the light extraction face are increased, all of them are totally reflected at a critical angle or more, so that a laser property with good coherence characteristics with little loss of light intensity at the end face can be obtained. .

【0016】次に、本実施例の光半導体装置10を光増
幅器、分波器として使用する応用例について図3〜図8
を用いて説明する。図3(a)は、光半導体装置10の
劈開端面の各面に直角二等辺三角形のプリズム21〜2
4を取り付けた例である。特に、プリズム21の斜面で
ない面と劈開端面とを光学的に結合している点が図3
(b)の例と異なる。まず、光が伝播する導波路19を
活性状態に保ちながら、プリズム21の入出射窓21a
に光信号を入射させる。この光信号は導波路19aにお
ける誘導放出で増幅され、一部がプリズム22の出射窓
22aから出射される。その他の光信号は反射して、導
波路19bの増幅を受け、一部がプリズム23の出射窓
23aから出射し、その他の光信号は反射して導波路1
9cを進行する。同様に、光信号は導波路19c、19
dで増幅を受けて、プリズム24の出射窓24aおよび
プリズム21の入出射窓21bから出射される。また、
プリズム21の入出射窓21bから光信号を入射させる
と、導波路19で増幅され、出射窓24b、23b、2
2b、入出射窓21aからそれぞれ出射される。このよ
うに、一つの光信号が増幅を受けながら4方向に分波さ
れるので、本実施例の光半導体装置10は光増幅型の分
波器としても使用できる。しかも、入出射窓21aに入
射した光信号が導波路19を周回して入出射窓21bか
ら出射されるので、出射信号をフィードバックすること
が可能である。
Next, application examples in which the optical semiconductor device 10 of this embodiment is used as an optical amplifier and a demultiplexer will be described with reference to FIGS.
Will be explained. FIG. 3A shows prisms 21 to 2 each having an isosceles right triangle on each surface of the cleaved end surface of the optical semiconductor device 10.
It is an example in which 4 is attached. In particular, FIG. 3 shows that the non-slope surface of the prism 21 and the cleaved end surface are optically coupled.
Different from the example of (b). First, while keeping the waveguide 19 through which light propagates active, the entrance / exit window 21a of the prism 21
An optical signal is incident on. This optical signal is amplified by stimulated emission in the waveguide 19a, and a part thereof is emitted from the emission window 22a of the prism 22. The other optical signals are reflected to be amplified by the waveguide 19b, a part of which is emitted from the emission window 23a of the prism 23, and the other optical signals are reflected to form the waveguide 1
Proceed to 9c. Similarly, the optical signal is transmitted through the waveguides 19c and 19c.
The light is amplified at d and emitted from the emission window 24 a of the prism 24 and the incident / emission window 21 b of the prism 21. Also,
When an optical signal is made incident through the entrance / exit window 21b of the prism 21, it is amplified by the waveguide 19 and exits the exit windows 24b, 23b, 2 and 2.
2b and the entrance / exit window 21a, respectively. Thus, since one optical signal is demultiplexed in four directions while being amplified, the optical semiconductor device 10 of this embodiment can be used as an optical amplification type demultiplexer. Moreover, since the optical signal incident on the input / output window 21a goes around the waveguide 19 and is output from the input / output window 21b, the output signal can be fed back.

【0017】図3(b)も、光半導体装置10の劈開端
面の各面に直角二等辺三角形のプリズム21〜24を取
り付けた例である。この例は図3(a)の例と異なり、
プリズム21〜24の各斜面と劈開端面とを光学的に結
合させている。入出射窓21aに入射された光信号は、
導波路19で増幅されて4方向に分波し、出射窓22
a、23a、24a、入出射窓21bからそれぞれ出射
される。また、入出射窓21bに入射された光信号は、
導波路19で増幅されて4方向に分波し、出射窓24
b、23b、22b、入出射窓21aからそれぞれ出射
される。さらに、入出射窓21aに入射される光信号
と、入出射窓21bに入射される光信号の入射タイミン
グを合わせることにより、2つの信号の演算を行うこと
も可能である。
FIG. 3B is also an example in which prisms 21 to 24 each having an isosceles right triangle are attached to each surface of the cleaved end surface of the optical semiconductor device 10. This example is different from the example of FIG.
The inclined surfaces of the prisms 21 to 24 and the cleaved end surface are optically coupled. The optical signal incident on the entrance / exit window 21a is
The light is amplified by the waveguide 19 and demultiplexed into four directions, and the output window 22
Light is emitted from a, 23a, 24a and the entrance / exit window 21b, respectively. In addition, the optical signal incident on the entrance / exit window 21b is
The light is amplified by the waveguide 19 and is demultiplexed in four directions, and the output window 24
b, 23b, 22b, and the entrance / exit window 21a, respectively. Further, it is also possible to calculate two signals by matching the incident timings of the optical signal incident on the incident / exit window 21a and the optical signal incident on the incident / exit window 21b.

【0018】図4も、図3(b)の例と同様に、光半導
体装置10の各劈開端面に直角二等辺三角形のプリズム
21〜24を取り付けた例である。これは、両電極間に
電流を流すことによって発生するレーザ光を8方向に出
射するレーザ光源の応用例である。この装置を用いれ
ば、光信号をいっそう有効に利用できる。
Similarly to the example of FIG. 3B, FIG. 4 also shows an example in which prisms 21 to 24 of an isosceles right triangle are attached to each cleaved end face of the optical semiconductor device 10. This is an application example of a laser light source that emits laser light generated by flowing a current between both electrodes in eight directions. With this device, the optical signal can be used more effectively.

【0019】図5は、導波路を3本並列に並べた例であ
る。この例では、プリズム20から出射されるレーザ光
は6本となる。ここで各端面にプリズムを設ければ、出
射されるレーザ光は合計24本になる。
FIG. 5 shows an example in which three waveguides are arranged in parallel. In this example, the number of laser beams emitted from the prism 20 is six. If a prism is provided on each end face, the total number of emitted laser beams will be 24.

【0020】図6は、2つの光半導体装置30、31を
光学的に結合させてアレイ化し、各劈開端面にプリズム
32〜37を設けた例である。まず、プリズム32の入
出射窓32aに入射した光信号は導波路38、39で増
幅されて6方向に分波し、出射窓37a、36a、33
a、34a、35a、入出射窓32bからそれぞれ出射
される。また、入出射窓32bに入射した光信号は導波
路38、39で増幅されて6方向に分波し、出射窓35
b、34b、33b、36b、37b、入出射窓32a
からそれぞれ出射される。このように、複数の光半導体
装置をアレイ化することによって、光信号を多くの方向
に分波させることができる。
FIG. 6 shows an example in which two optical semiconductor devices 30 and 31 are optically coupled into an array and prisms 32 to 37 are provided on each cleaved end face. First, the optical signal that has entered the input / output window 32a of the prism 32 is amplified by the waveguides 38 and 39 and is demultiplexed into six directions, and the output windows 37a, 36a and 33 are formed.
Light is emitted from a, 34a, 35a and the entrance / exit window 32b, respectively. Further, the optical signal incident on the input / output window 32b is amplified by the waveguides 38 and 39 and is demultiplexed in six directions, and the output window 35 is formed.
b, 34b, 33b, 36b, 37b, input / output window 32a
Is emitted from each. In this way, by forming an array of a plurality of optical semiconductor devices, the optical signal can be demultiplexed in many directions.

【0021】図7(a)、(b)は、プリズムを備えた
2つの光半導体装置40、41を上下に接合し、スタッ
ク化した例である。この例は、光半導体装置40および
光半導体装置41の4方向の角を直角二等辺三角形の形
で成型し、この部分をプリズムとして利用するものであ
る。具体的には、光半導体装置40と光半導体装置41
とを向き合わせてお互いのプリズムが噛み合うように接
合する。そして、光半導体装置40で発生したレーザ光
を光半導体装置41のプリズム部から出射し、光半導体
装置41で発生したレーザ光を光半導体装置40のプリ
ズム部から出射するのである。このような光信号の出射
状態を図8に示す。
FIGS. 7A and 7B show an example in which two optical semiconductor devices 40 and 41 having prisms are vertically joined to form a stack. In this example, the four corners of the optical semiconductor device 40 and the optical semiconductor device 41 are molded in the shape of an isosceles right triangle, and this portion is used as a prism. Specifically, the optical semiconductor device 40 and the optical semiconductor device 41
Face each other and join them so that their prisms mesh with each other. The laser light generated in the optical semiconductor device 40 is emitted from the prism portion of the optical semiconductor device 41, and the laser light generated in the optical semiconductor device 41 is emitted from the prism portion of the optical semiconductor device 40. The emission state of such an optical signal is shown in FIG.

【0022】次に、本実施例である光半導体装置の詳細
構造を図9〜図12に示す。図9は、メサ型の光半導体
装置50の構造を示す斜視図である。同図より、光半導
体装置50は、n型のGaAs基板51上にn型のクラ
ッド領域であるGaAlAs層52が、GaAlAs層
52上に活性領域であるGaAs系の活性層53が、活
性層53上にp型のクラッド領域であるGaAlAs層
54が、さらにGaAlAs層54上にp型のGaAs
層55がそれぞれエピタキシャル形成されている。ま
た、GaAs層55上にはp側電極56が、GaAs基
板51の裏面にはn側電極57がそれぞれ形成されてい
る。
Next, the detailed structure of the optical semiconductor device of this embodiment is shown in FIGS. FIG. 9 is a perspective view showing the structure of the mesa type optical semiconductor device 50. From the figure, in the optical semiconductor device 50, the GaAlAs layer 52, which is an n-type cladding region, is formed on the n-type GaAs substrate 51, the GaAs-based active layer 53, which is an active region, is formed on the GaAlAs layer 52, and the active layer 53. A GaAlAs layer 54 which is a p-type clad region is formed on the upper surface, and a p-type GaAs layer is formed on the GaAlAs layer 54.
Layers 55 are each epitaxially formed. A p-side electrode 56 is formed on the GaAs layer 55, and an n-side electrode 57 is formed on the back surface of the GaAs substrate 51.

【0023】図10は、メサ型で電極分離型の光半導体
装置60の構造を示す斜視図である。同図より、光半導
体装置60は、n型のGaAs基板61上にn型のクラ
ッド領域であるGaAlAs層62が、GaAlAs層
62上に活性領域であるGaAs系の活性層63が、活
性層63上にp型のクラッド領域であるGaAlAs層
64が、さらにGaAlAs層64上にp型のGaAs
層65がそれぞれエピタキシャル形成されている。ま
た、GaAs層65上にはp側電極66、67が、Ga
As基板61の裏面にはn側電極68がそれぞれ形成さ
れている。そして、p側電極66への通電量によってレ
ーザ出力のパワーを制御することができる。
FIG. 10 is a perspective view showing the structure of an optical semiconductor device 60 of the mesa type and the electrode separation type. From the figure, in the optical semiconductor device 60, the GaAlAs layer 62, which is an n-type cladding region, is formed on the n-type GaAs substrate 61, the GaAs-based active layer 63, which is an active region, is formed on the GaAlAs layer 62, and the active layer 63 is formed. A GaAlAs layer 64, which is a p-type cladding region, is formed on the upper surface, and a p-type GaAs layer is formed on the GaAlAs layer 64.
Layers 65 are each epitaxially formed. Further, on the GaAs layer 65, the p-side electrodes 66 and 67 are formed of Ga.
N-side electrodes 68 are formed on the back surface of the As substrate 61, respectively. The power of the laser output can be controlled by the amount of electricity supplied to the p-side electrode 66.

【0024】図11は、埋め込み段差成長型の光半導体
装置70の構造を示す斜視図である。同図より、光半導
体装置70は、p型のGaAs基板71上にn型のGa
As層72が、GaAs層72上にp型のクラッド領域
であるGaAlAs層73が、GaAlAs層73上に
活性領域であるGaAs系の活性層74が、活性層74
上にn型のクラッド領域であるGaAlAs層75が、
さらにGaAlAs層75上にn型のGaAs層76が
それぞれエピタキシャル形成されている。また、GaA
s層76上にはn側電極77が、GaAs基板71の裏
面にはp側電極78がそれぞれ形成されている。
FIG. 11 is a perspective view showing the structure of a buried step growth type optical semiconductor device 70. As shown in the figure, the optical semiconductor device 70 has an n-type Ga on a p-type GaAs substrate 71.
As layer 72, GaAlAs layer 73 which is a p-type cladding region on GaAs layer 72, GaAs active layer 74 which is an active region on GaAlAs layer 73, and active layer 74.
A GaAlAs layer 75, which is an n-type cladding region, is formed on the
Further, an n-type GaAs layer 76 is epitaxially formed on the GaAlAs layer 75. Also, GaA
An n-side electrode 77 is formed on the s layer 76, and a p-side electrode 78 is formed on the back surface of the GaAs substrate 71.

【0025】図12は、埋め込み段差成長型で電極分離
型の光半導体装置80の構造を示す斜視図である。同図
より、光半導体装置80は、p型のGaAs基板81上
にn型のGaAs層82が、GaAs層82上にp型の
クラッド領域であるGaAlAs層83が、GaAlA
s層83上に活性領域であるGaAs系の活性層84
が、活性層84上にn型のクラッド領域であるGaAl
As層85が、さらにGaAlAs層85上にn型のG
aAs層86がそれぞれエピタキシャル形成されてい
る。また、GaAs層86上にはn側電極87、88
が、GaAs基板81の裏面にはp側電極89がそれぞ
れ形成されている。そして、n側電極87への通電量に
よってレーザ出力のパワーを制御することができる。
FIG. 12 is a perspective view showing the structure of a buried step growth type and electrode separation type optical semiconductor device 80. From the figure, in the optical semiconductor device 80, the n-type GaAs layer 82 is formed on the p-type GaAs substrate 81, and the GaAlAs layer 83, which is the p-type cladding region, is formed on the GaAs layer 82.
A GaAs-based active layer 84 which is an active region on the s layer 83
Is an n-type cladding region of GaAl on the active layer 84.
The As layer 85 is formed on the GaAlAs layer 85 by n-type G
The aAs layers 86 are epitaxially formed. Further, on the GaAs layer 86, n-side electrodes 87, 88
However, p-side electrodes 89 are formed on the back surface of the GaAs substrate 81, respectively. The power of the laser output can be controlled by the amount of electricity supplied to the n-side electrode 87.

【0026】以上のように、本実施例の光半導体装置で
あれば、数多くのレーザ発振、増幅、分岐が可能とな
る。なお、本実施例の光半導体装置の出射端面の出射部
(プリズム)を光学材料または同じ結晶の超格子多層結
晶とすることにより、出射光のオン/オフスイッチとし
て機能させることができる。
As described above, the optical semiconductor device of this embodiment enables a large number of laser oscillations, amplifications, and branches. By using an optical material or a superlattice multi-layer crystal of the same crystal for the emitting portion (prism) of the emitting end surface of the optical semiconductor device of this embodiment, it is possible to function as an on / off switch for emitted light.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の光半導体装置によると、ある反
射面にプリズムを設けて大部分の光を反射させるように
すれば、導波路を共振器長の十分に長い共振器として機
能させることができる。このためコヒーレンス特性の良
いレーザ光を発振させることができる。また、プリズム
によって大部分の光を透過させるようにすれば、導波路
を光路長の十分に長い光増幅用の活性領域として機能さ
せることができる。このため増幅率の高い光信号を出力
させることができる。
According to the optical semiconductor device of the present invention, when a prism is provided on a certain reflecting surface to reflect most of the light, the waveguide functions as a resonator having a sufficiently long resonator length. You can Therefore, it is possible to oscillate laser light having good coherence characteristics. Further, if most of the light is transmitted by the prism, the waveguide can function as an active region for light amplification with a sufficiently long optical path length. Therefore, it is possible to output an optical signal having a high amplification factor.

【0028】したがって、本発明の光半導体装置は、光
の発振器、受光器、増幅器、分岐信号演算器などに利用
すると効果的である。特に、LAN(Local Area Netwo
rk)の光素子としての利用価値が高い。
Therefore, the optical semiconductor device of the present invention is effective when applied to an optical oscillator, a light receiver, an amplifier, a branch signal calculator, and the like. In particular, LAN (Local Area Network)
rk) has a high utility value as an optical device.

【0029】さらに、本発明の光半導体装置は、進行方
向の異なる2つのレーザ光が装置内をリングレーザとし
て進行するため、装置を回転させて、右回りと左回りの
位相差を測定することによって、光ジャイロ用光源とし
て利用できる。
Further, in the optical semiconductor device of the present invention, since two laser beams having different traveling directions travel as a ring laser in the device, the device is rotated to measure the phase difference between the clockwise and counterclockwise directions. Can be used as a light source for an optical gyro.

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

【図1】本実施例の光半導体装置の構造を示す斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an optical semiconductor device of this embodiment.

【図2】レーザ光の取り出し方を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing how to take out laser light.

【図3】本実施例の応用例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an application example of the present embodiment.

【図4】本実施例の応用例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an application example of the present embodiment.

【図5】本実施例の応用例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an application example of the present embodiment.

【図6】本実施例の応用例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an application example of the present embodiment.

【図7】本実施例の応用例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an application example of the present embodiment.

【図8】本実施例の応用例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing an application example of the present embodiment.

【図9】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す斜
視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a detailed structure of an optical semiconductor device of this example.

【図10】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す
斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a detailed structure of an optical semiconductor device of this example.

【図11】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す
斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a detailed structure of an optical semiconductor device of this example.

【図12】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す
斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a detailed structure of an optical semiconductor device of this example.

【図13】従来の半導体レーザの構造を示す斜視図であ
る。
FIG. 13 is a perspective view showing the structure of a conventional semiconductor laser.

【図14】従来の半導体レーザの構造を示す斜視図であ
る。
FIG. 14 is a perspective view showing the structure of a conventional semiconductor laser.

【符号の説明】 10…光半導体装置、11…GaAs基板、12…Ga
AlAs層、13…活性層、14…GaAlAs層、1
5…GaAs層、16…p側電極、17…n側電極、1
8…p+ 拡散領域、19…導波路、20…プリズム。
[Explanation of Codes] 10 ... Optical semiconductor device, 11 ... GaAs substrate, 12 ... Ga
AlAs layer, 13 ... Active layer, 14 ... GaAlAs layer, 1
5 ... GaAs layer, 16 ... P-side electrode, 17 ... N-side electrode, 1
8 ... p + diffusion region, 19 ... Waveguide, 20 ... Prism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 謙 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 宮島 博文 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ken Matsui 1 1126, Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture 1126 Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (72) Hirofumi Miyajima 1126, 1126 Ichinocho, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture Hamamatsu Photonics Within the corporation

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の反射面を有する無端の導波路を備
え、電流を流すことによって前記導波路を発光させるこ
とを特徴とする光半導体装置。
1. An optical semiconductor device, comprising an endless waveguide having a plurality of reflecting surfaces, wherein the waveguide is caused to emit light by passing an electric current.
【請求項2】 少なくとも1つの前記反射面にプリズム
が設けられていることを特徴とする請求項1記載の光半
導体装置。
2. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein a prism is provided on at least one of the reflecting surfaces.
【請求項3】 前記導波路の平面形状が多角形に形成さ
れていることを特徴とする請求項1または請求項2記載
の光半導体装置。
3. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the planar shape of the waveguide is a polygon.
【請求項4】 前記プリズムには電極が設けられてお
り、この電極への電圧の印加によって前記プリズムに入
射する光の屈折率を変化させることを特徴とする請求項
2または請求項3記載の光半導体装置。
4. The prism is provided with an electrode, and a refractive index of light incident on the prism is changed by applying a voltage to the electrode. Optical semiconductor device.
【請求項5】 前記導波路の近傍には複数個の電極が設
けられており、所望の電極への電圧の印加によって前記
導波路の電界強度を制御することを特徴とする請求項1
から請求項4のいずれかに記載の光半導体装置。
5. A plurality of electrodes are provided in the vicinity of the waveguide, and the electric field strength of the waveguide is controlled by applying a voltage to a desired electrode.
5. The optical semiconductor device according to claim 4.
JP33507591A 1991-12-18 1991-12-18 Optical semiconductor device Expired - Fee Related JP3238734B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33507591A JP3238734B2 (en) 1991-12-18 1991-12-18 Optical semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33507591A JP3238734B2 (en) 1991-12-18 1991-12-18 Optical semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05167181A true JPH05167181A (en) 1993-07-02
JP3238734B2 JP3238734B2 (en) 2001-12-17

Family

ID=18284486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33507591A Expired - Fee Related JP3238734B2 (en) 1991-12-18 1991-12-18 Optical semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3238734B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3238734B2 (en) 2001-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1052747B1 (en) Single mode semiconductor laser
JP2768672B2 (en) Surface emitting semiconductor laser
US4318059A (en) Semiconductor laser device having plural active regions
US4111521A (en) Semiconductor light reflector/light transmitter
US6600847B2 (en) Semiconductor optical device with improved efficiency and output beam characteristics
US4159452A (en) Dual beam double cavity heterostructure laser with branching output waveguides
JP2001281473A (en) Photonics crystal and method for manufacturing the same, optical module as well as optical system
JPH0277185A (en) Grating coupled type surface emitting laser element and modulation thereof
JPH08186330A (en) Light amplification device and semiconductor laser apparatus using it as well as their driving method
JP2003304033A (en) Surface mission laser device provided with perpendicular emitter that can be optically pumped
US5347533A (en) Optical semiconductor device, method of producing the optical semiconductor device, and laser device using optical semiconductor devices
US5239600A (en) Optical device with an optical coupler for effecting light branching/combining by splitting a wavefront of light
JPH05167197A (en) Optical semiconductor device
JP2002270972A (en) Semiconductor optical amplifier, ase radiating optical source, optical gate array, variable wavelength laser, multi-wavelength laser and optical transmission system
US6493132B1 (en) Monolithic optically pumped high power semiconductor lasers and amplifiers
US4833510A (en) Semiconductor laser array with independently usable laser light emission regions formed in a single active layer
JP3238734B2 (en) Optical semiconductor device
JP2846668B2 (en) Broad area laser
JPH06310801A (en) Semiconductor laser
JP4157736B2 (en) Optical transmitter
JPS61102087A (en) Semiconductor laser device
KR100388823B1 (en) Laser diode
KR20040101270A (en) A laser diode with an amplification section that has a varying index of refraction
JPH0449273B2 (en)
JPH0433386A (en) End surface emitting type semiconductor light emitting element and driving method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071005

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081005

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081005

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091005

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees