JPH0546995B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、２つの波長帯で発光することがで
きる半導体レーザに関する。

「従来の技術」 半導体レーザの多くは、１つの波長帯で発光す
るが、２つの波長帯で選択的に発光することがで
きると、極めて有利な場合が多い。

そこで、従来は２つの素子をハイブリツド構成
して選択的に発光させたり、あるいは、第２図に
示す断面図の如く素子内に特殊な段差構造を作製
し、各段差面にバンドギヤツプが異なる活性層２
５を２個設ける構造として、２つの波長帯で発光
させるようにしたものが開発されている。なお、
第２図中符号２０，２１，２９は電極、２１は
SiO₂膜、２３，２７はクラツド層、２４はガイ
ド層、２８は基板である。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、上述した従来の半導体レーザに
おいては、各波長帯によつて光の出射位置が異な
つたり、あるいは、素子内の構造が極めて複雑に
なつて製造過程が繁雑になつたりする欠点があつ
た。

この発明は上述した問題点に鑑みてなされたも
ので、単一素子で２つの波長帯による発光を行う
ことができるとともに、出力光の出射位置を各波
長帯とも等しくすることができ、しかも、その構
造を極めて簡単とすることができる半導体レーザ
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、上記問題点を解決するために、基
板またはバツフア層上の一側に設けられる第１活
性層と、前記基板またはバツフア層上の他側およ
び前記第１活性層の上面に設けられ、前記第１活
性層よりバンドギヤツプ波長が短い第２活性層
と、この第２活性層の上面に設けられ、第１、第
２活性層のバンドギヤツプ波長より短いバンドギ
ヤツプ波長の導波路層と、この導波路層の上面に
設けられるクラツド層と、前記基板および前記ク
ラツド層を介して前記第１および第２活性層に選
択的に電流注入を行う電極とを具備している。

「作用」 前記第１、第２の活性層が各々の組成波長によ
つて発光するとともに、前記導波路層が各波長の
光に対して共通の共振器として使用されるので、
出力光の出射位置が各波長とも等しくなる。

「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。

図は、この発明の一実施例の構成を示す断面図
である。

図においては１は、ｐ−InPによつて構成され
ている基板であり、下面に全面電極２が、上面に
ｐ−InPによつて構成されているバツフア層BF
が設けられている。次に、３はバンドギヤツプ波
長λg＝1.5μmのアンドープのInGaAsPからなつ
ている第１活性層であり、バツフア層BFの上面
の右側に積層されている。４はλg＝1.3μmのアン
ドープのInGaAsPからなつている第２活性層で
あり、バツフアBFの上面の右側および第１活性
層の上面に積層されている。５はλg＝1.1〜
1.2μmのｎ−InGaAsPからなつている導波路層で
あり、第２活性層４の上面に積層されている。６
はｎ−InPによつて構成されているクラツド層で
あり、導波路層５の上にその上端面が水平方向に
平坦となるように積層されている。７，８は、
各々クラツド層６の上面に設けられている電極で
あり、電極７は第２活性層４の左側の上方に対応
する部分に位置し、電極８は第１活性層３の上方
に対応する部分に位置している。

上記半導体レーザを製造する場合は、まず、基
板１上にバツフア層BFと第１活性層３を順次成
長させる。そして、フオトリソグラフイー、選択
エツチングにより第１活性層３の左側を除去し、
その後において、第２活性層４を第１活性層３に
被せるようにして成長させる。次いで、第２活性
層４の上面に導波路層５を成長させ、導波路層５
の上面にクラツド層６を成長させ、さらに、電極
２，７，８を取り付けると一連の製造工程が終了
する。

上記構成において、電極２と電極８との間に通
電を行うと、注入電流のほとんどが第１活性層３
を流れるため、この第１活性層３から波長1.5μm
の光が発生する。この場合、周知のように、ある
組成波長で発生した光は、同一組成波長の非励起
状態の媒質があると、この媒質に吸収されるとい
う性質があり、また、組成波長よりバンドギヤツ
プエネルギEgの大きい低損失な媒質が近傍にあ
ると、その媒質の方へ光が導波される性質があ
る。したがつて、上述のようにして発生された波
長1.5μmの光は、第２活性層（1.3μm）と、導波
路層５（1.1〜1.2μm）に導波され、これらの層の
両端面において、フアブリペローモードで共振
し、この結果、1.5μmのレーザ発振が行なわれ
る。

一方、電極２と電極７との間に通電を行うと、
注入電流の殆どが第２活性層４の左側を流れるた
め、上述した場合と同様にして、第２活性層から
1.3μmの光が発生する。そして、この発生光は第
２活性層４の右側と第１活性層５に若干吸収され
るが、そのほとんどは導波路層５に導波されてフ
アブリペローモードで共振し、波長1.3μmのレー
ザ発振を行う。そして、上述したところから判る
ように、波長1.5μmで発振を行う場合も、1.3μm
で発振を行う場合も、共に導波路層５を共通の共
振器として使用するので、レーザ出力光の出射位
置が各波長とも等しくなる。

なお、上記実施例において、第１活性層３と第
２活性層との間に、InP保護層を設けるようにし
てもよい。

また、バツフア層BFを省略して基板１を１層
によつて構成してもよい。さらに、ｐ−ｎを逆転
した構造にも応用することができる。

また、本発明は、あくまで２波長レーザの導波
路構造についての発明であるため、上記実施例に
おいては、横モード制御及び低電流駆動のための
工程、構造を省略しているが、全ての構造（例え
ば、BH，PBH，VSB，BC，CSP）に適用でき
る。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、基板
またはバツフア層上の一側に設けられる第１活性
層と、前記基板またはバツフア層上の他側および
前記第１活性層の上面に設けられ、前記第１活性
層よりバンドギヤツプ波長が短い第２活性層と、
この第２活性層の上面に設けられ、第１、第２活
性層のバンドギヤツプ波長より短いバンドギヤツ
プ波長の導波路層と、この導波路層の上面に設け
られるクラツド層と、前記基板および前記クラツ
ド層を介して前記第１および第２活性層に選択的
に電流注入を行う電極とを具備したので、単一素
子で２つの波長帯による発光を行うことができる
とともに、出力光の出射位置を各波長帯とも等し
くすることができる利点が得られ、さらに、素子
構造を簡単化し得て製造を容易とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す断面
図、第２図は従来の２波長発光レーザの構成例を
示す断面図である。 １……基板、２……全面電極、３……第１活性
層、４……第２活性層、５……導波路層、６……
クラツド層、７，８……電極、BF……バツフア
層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板またはバツフア層上の一側に設けられる
   第１活性層と、前記基板またはバツフア層上の他
   側および前記第１活性層の上面に設けられ、前記
   第１活性層よりバンドギヤツプ波長が短い第２活
   性層と、この第２活性層の上面に設けられ、第
   １、第２活性層のバンドギヤツプ波長に設けら
   れ、第１、第２活性層のバンドギヤツプ波長より
   短いバンドギヤツプ波長の導波路層と、この導波
   路層の上面に設けられるクラツド層と、前記基板
   および前記クラツド層を介して前記第１および第
   ２活性層に選択的に電流注入を行う電極とを具備
   することを特徴とする半導体レーザ。