JPH0546993B2 - - Google Patents
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- JPH0546993B2 JPH0546993B2 JP6510886A JP6510886A JPH0546993B2 JP H0546993 B2 JPH0546993 B2 JP H0546993B2 JP 6510886 A JP6510886 A JP 6510886A JP 6510886 A JP6510886 A JP 6510886A JP H0546993 B2 JPH0546993 B2 JP H0546993B2
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Links
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- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 22
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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
- H01S5/125—Distributed Bragg reflector [DBR] lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、光通信等に用いて好適な分布反射
型半導体レーザに関する。
型半導体レーザに関する。
「従来の技術」
近年、導波路層が活性層を包み込むようにして
一体集積される分布反射型半導体レーザ（以下、
BIG型レーザという）が開発され、効果を上げて
いる。
一体集積される分布反射型半導体レーザ（以下、
BIG型レーザという）が開発され、効果を上げて
いる。
ここで、第２図イ，ロは各々上記BIG型レーザ
の構成を示す断面図および構造図である。図にお
いて、１はｐ−InP基板、２はｐ−InPバツフア
層、３はλg＝1.2〜1.6μmのInGaAsP活性導波路
層、４は等価屈折率抑制のためのλg＝0.9〜
1.25μmのｎ−InGaAsP（またはｎ−InP）保護
層、５はλg＝1.0〜1.4μmのｎ−InGaAsP外部導
波路層、６はｎ−InPクラツド層、７はSiO2絶縁
膜、１０は分布ブラツグ反射器（回折格子）であ
る。また、上述した各層は、同図ロに示すよう
に、レーザ光軸方向に長いストライプ構造に形成
され、さらに、埋込層であるｎ＝InP層１１、ｐ
−InP層１２、ｎ−InGaAsP層１３内に埋め込ま
れている。
の構成を示す断面図および構造図である。図にお
いて、１はｐ−InP基板、２はｐ−InPバツフア
層、３はλg＝1.2〜1.6μmのInGaAsP活性導波路
層、４は等価屈折率抑制のためのλg＝0.9〜
1.25μmのｎ−InGaAsP（またはｎ−InP）保護
層、５はλg＝1.0〜1.4μmのｎ−InGaAsP外部導
波路層、６はｎ−InPクラツド層、７はSiO2絶縁
膜、１０は分布ブラツグ反射器（回折格子）であ
る。また、上述した各層は、同図ロに示すよう
に、レーザ光軸方向に長いストライプ構造に形成
され、さらに、埋込層であるｎ＝InP層１１、ｐ
−InP層１２、ｎ−InGaAsP層１３内に埋め込ま
れている。
そして、上記構成によるBIG型レーザにおいて
は、活性層と導波路層との間の結合を極めて良好
に行うことができ、これによつて、高効率で高安
定な単一モードのレーザ発振を行うことができる
利点を達成している。
は、活性層と導波路層との間の結合を極めて良好
に行うことができ、これによつて、高効率で高安
定な単一モードのレーザ発振を行うことができる
利点を達成している。
「発明が解決しようとする問題点」
ところで、上記BIG型レーザを製造する場合
は、基板１上にｐ−InPバツフア層２、InGaAsP
活性導波路層３およびｎ−InGaAsP保護層４を
１回のエピタキシヤル成長工程で形成するが、活
性導波路層３上に保護層４を成長させる際に、活
性導波路層３の上面部分が保護層４に溶け込む、
いわゆるメルトバツクが発生する。そして、この
メルトバツクが発生すると、活性導波路層３と保
護層４の境界部分に凹凸が発生し、この境界面部
分において伝播光に散乱損失が発生するととも
に、非放射再結合（光放出遷移をせずに電子とホ
ールが再結合してしまう過程）を起こす中心が発
生し易くなるため、光出力効率が低下して、特性
改善が望めないという問題点が発生した。
は、基板１上にｐ−InPバツフア層２、InGaAsP
活性導波路層３およびｎ−InGaAsP保護層４を
１回のエピタキシヤル成長工程で形成するが、活
性導波路層３上に保護層４を成長させる際に、活
性導波路層３の上面部分が保護層４に溶け込む、
いわゆるメルトバツクが発生する。そして、この
メルトバツクが発生すると、活性導波路層３と保
護層４の境界部分に凹凸が発生し、この境界面部
分において伝播光に散乱損失が発生するととも
に、非放射再結合（光放出遷移をせずに電子とホ
ールが再結合してしまう過程）を起こす中心が発
生し易くなるため、光出力効率が低下して、特性
改善が望めないという問題点が発生した。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもの
で、活性導波路層と保護層との間のメルトバツク
を防止し、これにより、特性を向上させることが
できる分布反射型半導体レーザを提供することを
目的としている。
で、活性導波路層と保護層との間のメルトバツク
を防止し、これにより、特性を向上させることが
できる分布反射型半導体レーザを提供することを
目的としている。
「問題点を解決するための手段」
この発明は、上述した問題点を解決するため
に、活性導波路層の上に積層される保護層と、こ
れら各層を包むようにして形成される外部導波路
層と、この外部導波路層の所定の部分に沿つて設
けられる分布ブラツグ反射器と、前記外部導波路
層上に形成されるクラツド層とを有するととも
に、前記活性導波路層と外部導波路層との間の結
合を整合させた分布反射型半導体レーザにおい
て、前記活性導波路層と前記保護層との間にアン
ドープもしくは前記保護層と同じ導電性のメルト
バツク防止層を設けている。
に、活性導波路層の上に積層される保護層と、こ
れら各層を包むようにして形成される外部導波路
層と、この外部導波路層の所定の部分に沿つて設
けられる分布ブラツグ反射器と、前記外部導波路
層上に形成されるクラツド層とを有するととも
に、前記活性導波路層と外部導波路層との間の結
合を整合させた分布反射型半導体レーザにおい
て、前記活性導波路層と前記保護層との間にアン
ドープもしくは前記保護層と同じ導電性のメルト
バツク防止層を設けている。
「作用」
メルトバツク防止層が設けられているため、活
性導波路層の上面にメルトバツクが発生せず、こ
れにより、伝播光の散乱損失、および、非放射再
結合中心の発生が押さえられる。
性導波路層の上面にメルトバツクが発生せず、こ
れにより、伝播光の散乱損失、および、非放射再
結合中心の発生が押さえられる。
「実施例」
以下、図面を参照してこの発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
第１図は、この発明の一実施例の構成を示す断
面図であり、前述した第２図に示す各部と対応す
る部分には同一の符号を付しその説明を省略す
る。
面図であり、前述した第２図に示す各部と対応す
る部分には同一の符号を付しその説明を省略す
る。
図に示す１５は、活性導波路層３と保護層４と
の間のメルトバツクを防止するためのメルトバツ
ク防止層であり、アンドープもしくは保護層４と
同じ導電性のInGaAsP（λg＝1.0〜1.4μm）より構
成されている。
の間のメルトバツクを防止するためのメルトバツ
ク防止層であり、アンドープもしくは保護層４と
同じ導電性のInGaAsP（λg＝1.0〜1.4μm）より構
成されている。
次に、第１図に示す分布反射型半導体レーザの
製造方法について説明する。まず、バツフア層２
上に活性導波路層３とメルトバツク防止層１５と
保護層４とを順次エピタキシヤル成長によつて形
成し、次いで、活性領域Ｘ以外の部分をバツフア
層に至るまでエツチングして分布ブラツグ反射器
１０，１０を作成し、その後において分布ブラツ
グ反射器１０，１０および保護層４の上面に外部
導波路層５およびｎ−InPクラツド層６を成長さ
せる（２回目の成長工程）。その後は低電流駆動
及び横モード安定のために、長手方向に対しバツ
フア層に至るまで逆メサストライプ状にエツチン
グした後、両脇をｎ−InP層、ｐ−InP層、ｎ−
InGaAsP層にて従来例の如く埋込成長を行い、
さらに絶縁膜７、金属電極８を形成することによ
つて、一連の製造工程が終了する。
製造方法について説明する。まず、バツフア層２
上に活性導波路層３とメルトバツク防止層１５と
保護層４とを順次エピタキシヤル成長によつて形
成し、次いで、活性領域Ｘ以外の部分をバツフア
層に至るまでエツチングして分布ブラツグ反射器
１０，１０を作成し、その後において分布ブラツ
グ反射器１０，１０および保護層４の上面に外部
導波路層５およびｎ−InPクラツド層６を成長さ
せる（２回目の成長工程）。その後は低電流駆動
及び横モード安定のために、長手方向に対しバツ
フア層に至るまで逆メサストライプ状にエツチン
グした後、両脇をｎ−InP層、ｐ−InP層、ｎ−
InGaAsP層にて従来例の如く埋込成長を行い、
さらに絶縁膜７、金属電極８を形成することによ
つて、一連の製造工程が終了する。
上述した構成によれば、メルトバツク防止層１
５があるために、活性導波路層３の上面部分にメ
ルトバツクが発生せず、その界面が荒れないの
で、伝播光の散乱損失が押さえられるとともに、
非放射再結合を起こす中心が発生しにくくなるた
め、光出力効率が向上する利点が得られる。ま
た、これによつて量子効率が向上し、信頼性の向
上が期待される。
５があるために、活性導波路層３の上面部分にメ
ルトバツクが発生せず、その界面が荒れないの
で、伝播光の散乱損失が押さえられるとともに、
非放射再結合を起こす中心が発生しにくくなるた
め、光出力効率が向上する利点が得られる。ま
た、これによつて量子効率が向上し、信頼性の向
上が期待される。
なお、上記実施例においては、活性領域は６層
構造となるが、外部導波路層領域は従来と同様に
対称３層構造のままであるから、面倒な等価屈折
率等の計算を必要としない利点が得られる。ま
た、発明の範囲を逸脱しない他の実施例として
は、バツフア層を省略してもよいし、さらに、ｐ
−ｎを逆にした導電型のものに対しても適用する
ことができる。
構造となるが、外部導波路層領域は従来と同様に
対称３層構造のままであるから、面倒な等価屈折
率等の計算を必要としない利点が得られる。ま
た、発明の範囲を逸脱しない他の実施例として
は、バツフア層を省略してもよいし、さらに、ｐ
−ｎを逆にした導電型のものに対しても適用する
ことができる。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、活性
導波路層の上に積層される保護層と、これら各層
を包むようにして形成される外部導波路層と、こ
の外部導波路層の所定の部分に沿つて設けられる
分布ブラツグ反射器と、前記外部導波路層上に形
成されるクラツド層とを有するとともに、前記活
性導波路層と外部導波路層との間の結合を整合さ
せた分布反射型半導体レーザにおいて、前記活性
導波路層と前記保護層との間のアンドープもしく
は前記保護層と同じ導電型のメルトバツク防止層
を設けたので、活性導波路層の上面部分にメルト
バツクが発生せず、その界面が荒れないので、伝
播光の散乱損失が押さえられるとともに、非放射
再結合を起こす中心が発生しにくくなるため、光
出力効率が向上する利点が得られる。
導波路層の上に積層される保護層と、これら各層
を包むようにして形成される外部導波路層と、こ
の外部導波路層の所定の部分に沿つて設けられる
分布ブラツグ反射器と、前記外部導波路層上に形
成されるクラツド層とを有するとともに、前記活
性導波路層と外部導波路層との間の結合を整合さ
せた分布反射型半導体レーザにおいて、前記活性
導波路層と前記保護層との間のアンドープもしく
は前記保護層と同じ導電型のメルトバツク防止層
を設けたので、活性導波路層の上面部分にメルト
バツクが発生せず、その界面が荒れないので、伝
播光の散乱損失が押さえられるとともに、非放射
再結合を起こす中心が発生しにくくなるため、光
出力効率が向上する利点が得られる。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す断面
図、第２図イ，ロは各々従来のBIG型レーザの構
成を示す断面図および構造図である。 １５……メルトバツク防止層。
図、第２図イ，ロは各々従来のBIG型レーザの構
成を示す断面図および構造図である。 １５……メルトバツク防止層。
Claims (1)
- １ 活性導波路層の上に積層される保護層と、こ
れら各層を包むようにして形成される外部導波路
層と、この外部導波路層の所定の部分に沿つて設
けられる分布ブラツグ反射器と、前記外部導波路
層上に形成されるクラツド層とを有するととも
に、前記活性導波路層と外部導波路層との間の結
合を整合させた分布反射型半導体レーザにおい
て、前記活性導波路層と前記保護層との間にアン
ドープもしくは前記保護層と同じ導電性のメルト
バツク防止層を設けたことを特徴とする分布反射
型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6510886A JPS62221180A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 分布反射型半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6510886A JPS62221180A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 分布反射型半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62221180A JPS62221180A (ja) | 1987-09-29 |
| JPH0546993B2 true JPH0546993B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=13277371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6510886A Granted JPS62221180A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 分布反射型半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62221180A (ja) |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP6510886A patent/JPS62221180A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62221180A (ja) | 1987-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |