JPH05167197A - Optical semiconductor device - Google Patents
Optical semiconductor deviceInfo
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- JPH05167197A JPH05167197A JP33508791A JP33508791A JPH05167197A JP H05167197 A JPH05167197 A JP H05167197A JP 33508791 A JP33508791 A JP 33508791A JP 33508791 A JP33508791 A JP 33508791A JP H05167197 A JPH05167197 A JP H05167197A
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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
- H01S5/1071—Ring-lasers
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
Description
【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９に示す。同図より、半導体レーザ１０
０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. 9 shows the structure of a semiconductor laser as an example of a conventional optical semiconductor device. From the figure, the semiconductor laser 10
In the case of 0, the waveguide 103 is formed in the heteroepitaxial crystal 102 grown on the GaAs substrate 101, and a laser current is oscillated by causing a current to flow across 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１０
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、少なくとも１つの反射面が結晶成長
により形成された出射面となる。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 at least one reflecting surface is formed by crystal growth. It becomes the emission surface.
【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。ここで、出射面以
外の反射面を全反射面とし、特定の出射面で光の大部分
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
ザ光の出力が出射面から得られる。この共振器長は十分
に長く取れるので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. Here, if the reflection surface other than the emission surface is a total reflection surface and most of the light is reflected by a specific emission surface and part of the light is transmitted, the light circulates in the waveguide and the waveguide resonates. The output of the laser light oscillating as a container is obtained from the emission surface. Since the cavity length can be made sufficiently long, the coherence characteristic of laser light is improved.
【００１０】一方、出射面で光の大部分を透過させるよ
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出射面から効率
良く取り出すことができる。On the other hand, if most of the light is transmitted through the emission surface, the waveguide becomes an active region for optical amplification, and a large output amplified by a sufficiently long waveguide can be efficiently extracted from the emission surface. it can.
【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例
えば量子井戸構造の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／ＡｌＧ
ａＡｓ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ＧａＡｓ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
A GaAs-based active layer 13 that is an active region is epitaxially formed on the aAlAs layer 12, and a GaAlAs layer 14 having a quantum well structure, which is a p-type cladding region, is epitaxially formed on the active layer 13.
It has a structure of aAs-based double heterojunction. Furthermore, an n-type GaAs layer 15 is formed on the GaAlAs layer 14.
Are epitaxially formed, and a p-side electrode 16 is formed on the GaAs layer 15 and an 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
た長方形の面に対して、それぞれの辺に接する菱形のス
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。このような光閉じ込めによって、導波路１９が菱形
の形状で形成される。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 rectangular plane cleaved from the (0-1-1) plane, respectively. Is a rhombic stripe structure that is in contact with the side of (1 in the coordinates of the crystal plane indicates the negative direction of the crystal axis). Then, the injected carriers in the p + diffusion region 18, p + diffusion region 18 under the active layer 13
Inside, lateral light confinement is performed by a gain guide method. By such light confinement, the waveguide 19 is formed in a rhombus shape.
【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、例えば出
射面２０ａに入射される光の大部分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を
出射面２０ａから取り出すことができる。この共振器長
は十分に長く取れるので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, for example, if a large part of the light incident on the emission surface 20a is reflected while a part of the light is transmitted, the light circulates in the waveguide 19 and oscillates as a resonator in the waveguide 19. Light can be extracted from the emission surface 20a. Since the cavity length can be made sufficiently long, the coherence characteristic of laser light is improved.
【００１４】一方、出射面２０ａに入射される光の大部
分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出射面２０ａ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
な光出力を出射面２０ａから効率良く取り出すことがで
きる。On the other hand, if most of the light incident on the emission surface 20a is transmitted, most of the light generated in the waveguide 19 is output from the emission surface 20a 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 emission surface 20a.
【００１５】次に、光半導体装置１０をレーザダイオー
ドとして動作させた例について、図２の平面図を用いて
説明する。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に光が発生する。この光は菱形
の周回路である導波路１９を巡回し、反射面２０ａに入
射角θ1 で入射する。この入射光の一部は反射し、他の
一部は透過して外部に出射される。このときの屈折角θ
2 は、スネルの法則ｎ1 ｓｉｎθ1 ＝ｎ2ｓｉｎθ2
（入射角θ1 は臨界角以内とする）を満足する方向であ
る。そして、反射面２０ａで反射された光は導波路１９
で増幅されながら反射面２０ｄに達する。反射面２０ｄ
への入射角は臨界角より大きいので、入射光は全反射さ
れて２０ｃに向かう。反射面２０ｃでは、反射面２０ａ
と同様に一部の光が透過してスネルの法則を満足する屈
折角θ4 で出射し、他の光が反射面２０ｂに向けて反射
する。そして、反射面２０ｂで全反射して反射面２０ａ
に向かう。このように、導波路１９に発生した光は、導
波路１９内を左回りあるいは右回りに巡回して、レーザ
光を発振する。このレーザ光の一部が結晶成長により形
成された出射面である反射面２０ａ、２０ｃから出射さ
れるのである。Next, an example in which the optical semiconductor device 10 is operated as a laser diode will be described with reference to the plan view of FIG. 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. This light circulates in the waveguide 19 which is a rhombic circuit and enters the reflecting surface 20a at an incident angle θ 1 . A part of the incident light is reflected and the other part is transmitted and emitted to the outside. Refraction angle θ at this time
2 is Snell's law n 1 sin θ 1 = n 2 sin θ 2
(The incident angle θ 1 is within the critical angle). Then, the light reflected by the reflecting surface 20a is transmitted to the waveguide 19
It reaches the reflecting surface 20d while being amplified by. Reflective surface 20d
Since the angle of incidence on is larger than the critical angle, the incident light is totally reflected and goes to 20c. In the reflecting surface 20c, the reflecting surface 20a
Similarly, a part of the light is transmitted and emitted at a refraction angle θ 4 satisfying Snell's law, and the other light is reflected toward the reflecting surface 20b. Then, the reflection surface 20a is totally reflected by the reflection surface 20a.
Head to. In this way, the light generated in the waveguide 19 circulates in the waveguide 19 counterclockwise or clockwise and oscillates laser light. A part of this laser light is emitted from the reflection surfaces 20a and 20c which are emission surfaces formed by crystal growth.
【００１６】また、反射面２０ａ、２０ｃに適当な膜や
樹脂などの保護膜を付着させることによって、屈折角θ
2 、θ4 とレーザ光の強度を変化させることができる。
例えば、反射面２０ａにエポキシ樹脂を付着させた場合
は、導波路１９内の屈折率ｎ1 ＝３．６、エポキシ樹脂
の屈折率ｎ2 ＝１．５５、入射角θ1 ＝１６．２°であ
るので、スネルの法則より屈折角θ2 ＝４０．１６°と
なる。このときの臨界角はｓｉｎ-1（１．５５／３．
６）＝２５．５°となる。また、反射面２０ａに低融点
ガラスを付着させた場合は、導波路１９内の屈折率ｎ1
＝３．６、低融点ガラスの屈折率ｎ2 ＝２．５（２．４
〜２．６の平均値）、入射角θ1 ＝１６．２°であるの
で、スネルの法則より屈折角θ2 ＝２６．６°となる。
このときの臨界角はｓｉｎ-1（２．５／３．６）＝４
４．０°となる。Further, by attaching an appropriate film or a protective film such as resin to the reflecting surfaces 20a and 20c, the refraction angle θ
2 , θ 4 and the intensity of the laser beam can be changed.
For example, when an epoxy resin is attached to the reflecting surface 20a, the refractive index n 1 = 3.6 in the waveguide 19, the refractive index n 2 = 1.55 of the epoxy resin, and the incident angle θ 1 = 16.2 °. Therefore, according to Snell's law, the refraction angle θ 2 = 40.16 °. The critical angle at this time is sin −1 (1.55 / 3.
6) = 25.5 °. Further, when a low melting point glass is attached to the reflecting surface 20a, the refractive index n 1 in the waveguide 19 is
= 3.6, refractive index of low melting glass n 2 = 2.5 (2.4
Mean value of to 2.6), since an incident angle θ 1 = 16.2 °, the refraction angle θ 2 = 26.6 ° Snell's law.
The critical angle at this time is sin −1 (2.5 / 3.6) = 4
It becomes 4.0 °.
【００１７】さらに、電界や熱の変化によって屈折率が
変化する材料を保護膜に用いれば、屈折角θ2 、θ4 の
制御を行うことができる。また、電極１６を分離して、
一部の電極から信号を入れることによって、入力信号の
変調を行うことも可能である。Further, by using a material whose refractive index changes with changes in electric field and heat for the protective film, the refraction angles θ 2 and θ 4 can be controlled. In addition, the electrode 16 is separated,
It is also possible to modulate the input signal by inputting a signal from some electrodes.
【００１８】次に、本発明の応用例について、図３、図
４を用いて説明する。図３は、菱形の導波路１９の他
に、この導波路１９の対角線上に導波路２１を形成した
例である。そのため、反射面２０ａを透過した光は３方
向に出射する。さらに、導波路１９と導波路２１の電極
を分離すれば、導波路１９からの出射光２２、２３と、
導波路２１からの出射光２４との光パワーを別々に制御
することが可能となる。また、導波路１９から反射面２
０ａへの入射角θ1 を変えることによって、出射光２
２、２３の屈折角θ2 を所望の値にすることができる。
特に、この応用例をレーザレーダ用光源として応用すれ
ば、レーザ光が３方向に出射されるので、カバーできる
空間は非常に広くなる。また、従来は、３方向にレーザ
光を出射させるためには複数台の装置を必要としたが、
それがこの装置１台で行えるようになった。図４は、２
つの光半導体装置３０、３１を光学的に結合させてアレ
イ化した例である。この装置では、導波路３２が倍の長
さになるため、出射面３３から出射するレーザ光のコヒ
ーレンス特性が大幅に向上する。Next, application examples of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows an example in which, in addition to the diamond-shaped waveguide 19, a waveguide 21 is formed on a diagonal line of the waveguide 19. Therefore, the light transmitted through the reflecting surface 20a is emitted in three directions. Furthermore, if the electrodes of the waveguide 19 and the waveguide 21 are separated, the emitted lights 22 and 23 from the waveguide 19,
It is possible to control the optical powers of the emitted light 24 from the waveguide 21 separately. In addition, from the waveguide 19 to the reflecting surface 2
By changing the incident angle θ 1 to 0a, the output light 2
The refraction angle θ 2 of 2 , 23 can be set to a desired value.
In particular, if this application example is applied as a light source for a laser radar, since the laser light is emitted in three directions, the space that can be covered becomes very wide. Further, conventionally, a plurality of devices were required to emit laser light in three directions,
It can now be done with this single device. 4 is 2
This is an example in which two optical semiconductor devices 30 and 31 are optically coupled to form an array. In this device, since the waveguide 32 has a double length, the coherence characteristic of the laser light emitted from the emitting surface 33 is significantly improved.
【００１９】次に、本実施例である光半導体装置の詳細
構造を図５〜図８に示す。図５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、ｎ型のＧ
ａＡｓ基板５１上にｎ型のクラッド領域であるＧａＡｌ
Ａｓ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ｐ型のＧａＡｌＡｓ層５４が、さらにＧ
ａＡｌＡｓ層５４上にｎ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. 5 is a perspective view showing the structure of the mesa type optical semiconductor device 50. From the figure, n-type G
GaAl that is an n-type cladding region on the aAs substrate 51.
As layer 52, GaAs-based active layer 53 which is an active region on GaAlAs layer 52, p-type GaAlAs layer 54 which is a p-type cladding region on active layer 53, and further G
An n-type GaAs layer 55 is epitaxially formed on the aAlAs layer 54. In addition, the GaAs layer 55
The p-side electrode 56 is on the upper side and the n-side is on the back side of the GaAs substrate 51.
Side electrodes 57 are formed respectively.
【００２０】図６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、ｎ型のＧ
ａＡｓ基板６１上にｎ型のクラッド領域であるＧａＡｌ
Ａｓ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ｐ型のＧａＡｌＡｓ層６４が、さらにＧ
ａＡｌＡｓ層６４上にｎ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、ＧａＡｓ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. 6 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, n-type G
GaAl that is an n-type cladding region on the aAs substrate 61
The As layer 62, the GaAs-based active layer 63 that is an active region on the GaAlAs layer 62, the p-type GaAlAs layer 64 that is a p-type cladding region on the active layer 63, and the G layer
An n-type GaAs layer 65 is epitaxially formed on the aAlAs layer 64. In addition, the GaAs layer 65
P-side electrodes 66 and 67 are formed on the upper side, and an n-side electrode 68 is formed on the back surface of the GaAs substrate 61. And
The power of the laser output can be controlled by the amount of electricity supplied to the p-side electrode 66.
【００２１】図７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、ｐ型のＧ
ａＡｓ基板７１上にｎ型のＧａＡｓ層７２が、ＧａＡｓ
層７２上にｐ型のクラッド領域であるＧａＡｌＡｓ層７
３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７
５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、ＧａＡｓ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. 7 is a perspective view showing the structure of a buried step growth type optical semiconductor device 70. From the figure, p-type G
The n-type GaAs layer 72 is formed of GaAs on the aAs substrate 71.
A GaAlAs layer 7 which is a p-type cladding region on the layer 72
3 is GaAs which is an active region on the GaAlAs layer 73.
The active layer 74 of the system, the GaAlAs layer 75 which is an n-type cladding region on the active layer 74, and the GaAlAs layer 7
An n-type GaAs layer 76 is epitaxially formed on each of the layers 5. An n-side electrode 77 is formed on the GaAs layer 76, and a p-side electrode 78 is formed on the back surface of the GaAs substrate 71.
【００２２】図８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、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Ｇａ
ＡｌＡｓ層８３が、ＧａＡｌＡｓ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ＧａＡｌＡｓ層８５が、さらにＧａ
ＡｌＡｓ層８５上にｎ型のＧａＡｓ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. 8 is a perspective view showing the structure of a buried step growth type and electrode separation type optical semiconductor device 80. From the figure, an n-type GaAs layer 82 is formed on a p-type GaAs substrate 81.
Is a p-type cladding region Ga on the GaAs layer 82.
The AlAs layer 83, the GaAs-based active layer 84 that is an active region on the GaAlAs layer 83, the GaAlAs layer 85 that is an n-type cladding region on the active layer 84, and the Ga
An n-type GaAs layer 86 is epitaxially formed on the AlAs layer 85. Further, n-side electrodes 87 and 88 are formed on the GaAs layer 86, and a p-side electrode 89 is formed on the back surface of the GaAs substrate 81. And n
The power of the laser output can be controlled by the amount of electricity supplied to the side electrode 87.
【００２３】なお、本実施例の光半導体装置は、ＧａＡ
ｓ／ＡｌＧａＡｓ以外の構成でも良く、また、エッチン
グを用いて製造しても良い。The optical semiconductor device of this embodiment has a GaA
A structure other than s / AlGaAs may be used, or the structure may be manufactured by etching.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明の光半導体装置によると、反射面
を全反射面とし、ある出射面で光の大部分を反射させて
一部を透過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、上記出射
面からレーザ光が外部に取り出される。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、出射面で光の大部分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
を出射面から外部に出力させることができる。According to the optical semiconductor device of the present invention, if the reflection surface is a total reflection surface and a certain emission surface reflects a large part of light and allows a part of the light to pass through, the waveguide has a resonator length. Can function as a sufficiently long resonator, and the laser light is extracted to the outside from the emission surface. Therefore, it is possible to oscillate laser light having good coherence characteristics.
In addition, if most of the light is transmitted through the exit surface,
The waveguide can function as an active region for optical amplification with a sufficiently long optical path length. Therefore, an optical signal having a high amplification factor can be output from the emission surface to the outside.
【００２５】したがって、本発明の光半導体装置は、光
の発振器、増幅器などに利用すると効果的である。特
に、ＬＡＮ（Local Area Network）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 used for an optical oscillator, an amplifier and the like. In particular, it has high utility value as an optical element of a LAN (Local Area Network).
【００２６】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, two laser beams having different traveling directions travel as a ring laser in the device. Therefore, the device is rotated to measure the phase difference between the clockwise direction and the counterclockwise direction. Can be used as a light source for an optical gyro.
【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】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す斜
視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a detailed structure of an optical semiconductor device of this example.
【図６】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. 6 is a perspective view showing a detailed structure of an optical semiconductor device of this example.
【図７】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. 7 is a perspective view showing a detailed structure of an optical semiconductor device of this example.
【図８】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. 8 is a perspective view showing a detailed structure of an optical semiconductor device of this example.
【図９】従来の半導体レーザの構造を示す斜視図であ
る。FIG. 9 is a perspective view showing the structure of a conventional semiconductor laser.
【図１０】従来の半導体レーザの構造を示す斜視図であ
る。FIG. 10 is a perspective view showing a structure of a conventional semiconductor laser.
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。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.
───────────────────────────────────────────────────── 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)
え、少なくとも１つの反射面が結晶成長により形成され
た出射面であ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 at least one reflecting surface is an emitting surface formed by crystal growth.
された面であ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 the emission surface is a surface formed by cleaving a crystal growth layer.
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.
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
〜請求項３のいずれかに記載の光半導体装置。4. 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.
~ The optical semiconductor device according to claim 3.
特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光半
導体装置。5. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of the waveguides are provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33508791A JPH05167197A (en) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | Optical semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33508791A JPH05167197A (en) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | Optical semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167197A true JPH05167197A (en) | 1993-07-02 |
Family
ID=18284629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33508791A Pending JPH05167197A (en) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | Optical semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167197A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-12-18 JP JP33508791A patent/JPH05167197A/en active Pending
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