JPH0560278B2 - - Google Patents
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- JPH0560278B2 JPH0560278B2 JP852614A JP261485A JPH0560278B2 JP H0560278 B2 JPH0560278 B2 JP H0560278B2 JP 852614 A JP852614 A JP 852614A JP 261485 A JP261485 A JP 261485A JP H0560278 B2 JPH0560278 B2 JP H0560278B2
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- 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
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04254—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the shape
-
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- 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
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- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
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- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はそれぞれ光共振器を備える多数のレ
ーザー能動条片が並べて設けられ、これらの条片
は隣り合せた条片間に波動光学的の横結合を持
ち、その結合長の全体に亘つて間隔を保つて平行
に導かれ、それぞれの結合の大きさは平行条片間
の間隔と有効結合長によつて調整され、調整可能
の単一振動数レーザー光を発生する半導体レーザ
ー・ダイオードに関する。
ーザー能動条片が並べて設けられ、これらの条片
は隣り合せた条片間に波動光学的の横結合を持
ち、その結合長の全体に亘つて間隔を保つて平行
に導かれ、それぞれの結合の大きさは平行条片間
の間隔と有効結合長によつて調整され、調整可能
の単一振動数レーザー光を発生する半導体レーザ
ー・ダイオードに関する。
発生光が高周波変調に際しては単一振動数であ
る半導体レーザー・ダイオードは公知である。こ
の種のレーザー・ダイオードの構成の特徴は、半
導体内の一つの層平面内に多数のレーザー能動条
片が互に平行するかあるいは直線状に前後に続け
て設けられていることである。これらの条片は各
条片又は所属する光共振器に定められた励起しき
い値において多小共時には変調されて励起され
る。
る半導体レーザー・ダイオードは公知である。こ
の種のレーザー・ダイオードの構成の特徴は、半
導体内の一つの層平面内に多数のレーザー能動条
片が互に平行するかあるいは直線状に前後に続け
て設けられていることである。これらの条片は各
条片又は所属する光共振器に定められた励起しき
い値において多小共時には変調されて励起され
る。
この種のレーザー・ダイオードの詳細は文献
（IEEE Spectrum，Dec.1983，p.38−45）に載せ
られている総合報告によつて知ることができる。
特にその第38頁の図面にはこの種のレーザー・ダ
イオードの種々の実現可能性が示されている。そ
れ以外の詳細は次の文献に記載されている。
（IEEE Spectrum，Dec.1983，p.38−45）に載せ
られている総合報告によつて知ることができる。
特にその第38頁の図面にはこの種のレーザー・ダ
イオードの種々の実現可能性が示されている。そ
れ以外の詳細は次の文献に記載されている。
米国特許第4101845号明細書
第４回国際集積オプテイツクスおよび光フアイ
バ通信会議報告p.24，25，30／31； Appl.Phys.Letters.43（1983）p.530−532，421
−423； Electronic Letters，19（1983），〔22〕，p.926−
927； Appl.Phys.Letters，41（1982），p.112−114； IEEE Journ.of Quantum Electronics，QE18
（1982），p.1679−1687； 米国特許第4277762号、同第4347612号明細書。
バ通信会議報告p.24，25，30／31； Appl.Phys.Letters.43（1983）p.530−532，421
−423； Electronic Letters，19（1983），〔22〕，p.926−
927； Appl.Phys.Letters，41（1982），p.112−114； IEEE Journ.of Quantum Electronics，QE18
（1982），p.1679−1687； 米国特許第4277762号、同第4347612号明細書。
これらの文献に記載されているレーザー・ダイ
オードは単一振動数レーザー光発生のためレーザ
ー光がその伝搬方向に沿つて一つ以上の共振器を
通過する構造となつている。このような実施形態
は既に60年代の始めに特にガスレーザーについて
公知となつている物理原理に基くものである。こ
のように伝搬方向に前後に配置された共振器はそ
の共同作用により発生レーザー光を少くとも実質
的には単一振動数のものとする。通常このレーザ
ーは隣り合つてはいるが多数の振動数を含む多重
モード・スペクトルのレーザー光を放出する。互
に異る共振振動数スペクトルを示す共振器を備え
る直列多重共振器構造を通り抜けたレーザー光は
所属する共振器の固有振動数又は共振振動数に一
致するように振動数選択が行なわれる。
オードは単一振動数レーザー光発生のためレーザ
ー光がその伝搬方向に沿つて一つ以上の共振器を
通過する構造となつている。このような実施形態
は既に60年代の始めに特にガスレーザーについて
公知となつている物理原理に基くものである。こ
のように伝搬方向に前後に配置された共振器はそ
の共同作用により発生レーザー光を少くとも実質
的には単一振動数のものとする。通常このレーザ
ーは隣り合つてはいるが多数の振動数を含む多重
モード・スペクトルのレーザー光を放出する。互
に異る共振振動数スペクトルを示す共振器を備え
る直列多重共振器構造を通り抜けたレーザー光は
所属する共振器の固有振動数又は共振振動数に一
致するように振動数選択が行なわれる。
上記の第４回国際会議報告の第１図には一つの
熱シンク上に僅かな間隔をもつて隣り合せて設け
られた半導体から構成されたレーザー・ダイオー
ドが示されている。これらの半導体にはレーザー
光発生作用のある条片が形成され、これの条片は
端面が互に対向して共通の光軸を持つている。両
方の条片から出た光は互に他方の条片に達する。
光軸の方向において半導体は通常互に異つた長さ
Ｌ１，Ｌ２を持つ。この長さは同時に能動条片が
構成する共振器の長さ寸法となつている。各条片
の幅寸法により光共振器の長さが決められること
も指摘して置く。
熱シンク上に僅かな間隔をもつて隣り合せて設け
られた半導体から構成されたレーザー・ダイオー
ドが示されている。これらの半導体にはレーザー
光発生作用のある条片が形成され、これの条片は
端面が互に対向して共通の光軸を持つている。両
方の条片から出た光は互に他方の条片に達する。
光軸の方向において半導体は通常互に異つた長さ
Ｌ１，Ｌ２を持つ。この長さは同時に能動条片が
構成する共振器の長さ寸法となつている。各条片
の幅寸法により光共振器の長さが決められること
も指摘して置く。
米国特許第4101845号明細書の第１２図と第１
３図には相互間隔が第１４図に示された光結合を
与えるように選ばれた平行条片を備える実施形態
が示されている。一つの能動条片に導かれる電流
を変調することにより、放出された純モード・レ
ーザー光の変調が実施される。
３図には相互間隔が第１４図に示された光結合を
与えるように選ばれた平行条片を備える実施形態
が示されている。一つの能動条片に導かれる電流
を変調することにより、放出された純モード・レ
ーザー光の変調が実施される。
供給される変調電流の直流分の選定により、そ
れぞれの能動条片を含む光共振器の光学的の有効
長が調整され、それによつて発生した単一振動数
のレーザー光の振動数の変位も可能となる（上記
第４回国際会議報告の第２図参照）。
れぞれの能動条片を含む光共振器の光学的の有効
長が調整され、それによつて発生した単一振動数
のレーザー光の振動数の変位も可能となる（上記
第４回国際会議報告の第２図参照）。
一つ又は複数の半導体上に設けられた複数のレ
ーザー能動条片を互に精確に並べて設けることが
決定的に必要であることは明らかである。
ーザー能動条片を互に精確に並べて設けることが
決定的に必要であることは明らかである。
この発明の目的は製作が技術的に簡単であり、
特別な位置合せ作業を必要とせずしかも動作に必
要な機械的ならびに光学的の安定性即ち高度の振
動数選択性と良好な動的振動数安定性を備えるモ
ノモード又は単一振動数レーザー・ダイオードを
提供することである。本発明の別の目的は特に帯
状の導電層を作る際のマスキングに関する費用を
低廉にすることにある。さらに本発明の目的は、
レーザー・ダイオードへの光フアイバの結合を簡
単にする手段を得ること、採用された振動数調整
手段が減衰を追加しないようにすることにある。
特別な位置合せ作業を必要とせずしかも動作に必
要な機械的ならびに光学的の安定性即ち高度の振
動数選択性と良好な動的振動数安定性を備えるモ
ノモード又は単一振動数レーザー・ダイオードを
提供することである。本発明の別の目的は特に帯
状の導電層を作る際のマスキングに関する費用を
低廉にすることにある。さらに本発明の目的は、
レーザー・ダイオードへの光フアイバの結合を簡
単にする手段を得ること、採用された振動数調整
手段が減衰を追加しないようにすることにある。
上記の目的は特許請求の範囲第１項に特徴とし
て挙げた構成の半導体レーザー・ダイオードによ
つて達成される。
て挙げた構成の半導体レーザー・ダイオードによ
つて達成される。
この発明は米国特許第4101845号明細書に記載
されているレーザー・ダイオードを原型とし、そ
のレーザー光放出用の能動条片に平行に別のレー
ザー能動条片をそれに所属する光共振器と共に同
じ半導体内に追加して設けることにより重要な長
所が達成されるという洞察に基くものである。こ
の発明のレーザー・ダイオードにおいてもこれら
の隣り合つた光共振器の間に光結合が存在する。
この光結合は両条片又はそれに所属する共振器を
レーザー光軸に対して垂直に並べて配置すること
によるもので結合の強さはそれらの間の間隔と有
効な結合区間の長さによつて決まる。所属する共
振器の長さの一部分だけに上記の光結合条件が適
用されれば充分であり、場合によつてはその方が
有利である（この構造は第３図又は第４図に示さ
れている）。
されているレーザー・ダイオードを原型とし、そ
のレーザー光放出用の能動条片に平行に別のレー
ザー能動条片をそれに所属する光共振器と共に同
じ半導体内に追加して設けることにより重要な長
所が達成されるという洞察に基くものである。こ
の発明のレーザー・ダイオードにおいてもこれら
の隣り合つた光共振器の間に光結合が存在する。
この光結合は両条片又はそれに所属する共振器を
レーザー光軸に対して垂直に並べて配置すること
によるもので結合の強さはそれらの間の間隔と有
効な結合区間の長さによつて決まる。所属する共
振器の長さの一部分だけに上記の光結合条件が適
用されれば充分であり、場合によつてはその方が
有利である（この構造は第３図又は第４図に示さ
れている）。
この発明により隣り合つて設けられるレーザー
条片の利点は、個々のレーザー能動条片で発生し
たレーザー光の伝搬方向においてレーザー・ダイ
オード内に減衰を付加する要素が存在しないこと
である。これによつてレーザー光の一つのモード
の振動数安定性が改善される。しかしこの発明に
関係して光軸に垂直な横結合においては相当強い
副振動又は副モードが発生し、更に一つの条片の
単一振動数レーザー発振が例えば隣り合せる条片
に属するレンズ又は光フアイバから反射された光
に無感性ではないという欠点があることも認めら
れている。
条片の利点は、個々のレーザー能動条片で発生し
たレーザー光の伝搬方向においてレーザー・ダイ
オード内に減衰を付加する要素が存在しないこと
である。これによつてレーザー光の一つのモード
の振動数安定性が改善される。しかしこの発明に
関係して光軸に垂直な横結合においては相当強い
副振動又は副モードが発生し、更に一つの条片の
単一振動数レーザー発振が例えば隣り合せる条片
に属するレンズ又は光フアイバから反射された光
に無感性ではないという欠点があることも認めら
れている。
上記の説明は二つの互に光結合された光共振器
即ちレーザー光を放出する能動条片とそれに所属
する能動条片の存在する場合に関するものであ
る。この発明によればレーザー光を放出する一つ
の能動条片の光共振器の両側に一つ又はそれ以上
の光共振器又は能動条片が追加配置される。この
レーザー光を放出する第１能動条片に対してはそ
の一方の側又は両側に二つ又はそれ以上の光共振
器が長さ方向に直列に配置される（第１，３，４
図）。更に一方の側に複数の光共振器を並列に配
置することも可能である（第５図）。レーザー光
放出能動条片の光共振器に所属する付加の能動条
片の複数の光共振器の光学長をそれぞれの振動数
スペクトル中の個有共振振動数の間隔が互に異り
更にレーザー光を放出する第１能動条片の光共振
器のスペクトル中の個有振動数間隔とも異るよう
に調整することも効果的である。
即ちレーザー光を放出する能動条片とそれに所属
する能動条片の存在する場合に関するものであ
る。この発明によればレーザー光を放出する一つ
の能動条片の光共振器の両側に一つ又はそれ以上
の光共振器又は能動条片が追加配置される。この
レーザー光を放出する第１能動条片に対してはそ
の一方の側又は両側に二つ又はそれ以上の光共振
器が長さ方向に直列に配置される（第１，３，４
図）。更に一方の側に複数の光共振器を並列に配
置することも可能である（第５図）。レーザー光
放出能動条片の光共振器に所属する付加の能動条
片の複数の光共振器の光学長をそれぞれの振動数
スペクトル中の個有共振振動数の間隔が互に異り
更にレーザー光を放出する第１能動条片の光共振
器のスペクトル中の個有振動数間隔とも異るよう
に調整することも効果的である。
この発明の別の有利な特徴として付加された帯
状導体層に所属する付加のレーザー能動条片の一
方の終端をその隣りにあるレーザー光放出用の半
導体基体端面まで達しないようにする。これによ
つてこの端面の全体が光フアイバーの結合に使用
されるようになる。
状導体層に所属する付加のレーザー能動条片の一
方の終端をその隣りにあるレーザー光放出用の半
導体基体端面まで達しないようにする。これによ
つてこの端面の全体が光フアイバーの結合に使用
されるようになる。
この発明による上記の装置の長所は別のレーザ
ー能動条片の共振器長が短縮されたことによりレ
ーザー光の望ましくない副振動数が充分抑えられ
ることである。別の大きな利点は光軸に垂直方向
において複数の共振器が高周波変調電流の影響の
下に結合されることによつて生ずるレーザー光振
動数の変動が著しく軽減されることである。この
現象はレーザー光放出用の能動条片４，４ａだけ
が高周波電流成分によつて変調され、それに所属
する追加されたレーザー共振器は静的に駆動され
て変調されるレーザー条片に対して振動数安定化
作用を及ぼすことによつて生ずるものである。
ー能動条片の共振器長が短縮されたことによりレ
ーザー光の望ましくない副振動数が充分抑えられ
ることである。別の大きな利点は光軸に垂直方向
において複数の共振器が高周波変調電流の影響の
下に結合されることによつて生ずるレーザー光振
動数の変動が著しく軽減されることである。この
現象はレーザー光放出用の能動条片４，４ａだけ
が高周波電流成分によつて変調され、それに所属
する追加されたレーザー共振器は静的に駆動され
て変調されるレーザー条片に対して振動数安定化
作用を及ぼすことによつて生ずるものである。
図面に示した実施例についてこの発明を更に詳
細に説明する。
細に説明する。
この発明の種々の実施形態を含んでいるヘテロ
条片型レーザー・ダイオードを第１図に示す。
２′は例えばカリウム・ヒ素の半導体板でありそ
の一つの主面にはいくつかのエピタキシヤル成長
層３が上下に重ねられ半導体板２′と組合わされ
てレーザー・ダイオードの半導体基体２を構成す
る。層３内には帯状の導電層４の下にレーザー能
動条片４ａの領域があり、決められたしきい値を
超える電流密度の電流が流れると自己励起によつ
てレーザー光を発生する。半導体基体が空気に接
しているとき発生レーザー光に反射作用を及ぼす
端面５と５′が対向して存在することにより半導
体基体はよく知られているように光共振器とな
る。しかし一方の端面５′が不完全反射性である
ためこの面を通して６として示したレーザー光が
能動条片４ａの領域から例えば光フアイバ１００
に放出される。公知のように光共振器内では発生
したレーザー光が反射性の両端面５，５′の間を
数回往復する。
条片型レーザー・ダイオードを第１図に示す。
２′は例えばカリウム・ヒ素の半導体板でありそ
の一つの主面にはいくつかのエピタキシヤル成長
層３が上下に重ねられ半導体板２′と組合わされ
てレーザー・ダイオードの半導体基体２を構成す
る。層３内には帯状の導電層４の下にレーザー能
動条片４ａの領域があり、決められたしきい値を
超える電流密度の電流が流れると自己励起によつ
てレーザー光を発生する。半導体基体が空気に接
しているとき発生レーザー光に反射作用を及ぼす
端面５と５′が対向して存在することにより半導
体基体はよく知られているように光共振器とな
る。しかし一方の端面５′が不完全反射性である
ためこの面を通して６として示したレーザー光が
能動条片４ａの領域から例えば光フアイバ１００
に放出される。公知のように光共振器内では発生
したレーザー光が反射性の両端面５，５′の間を
数回往復する。
最上層即ち２′と３から構成される半導体基体
２の表面には斜線を引いて示した電極導電層構造
が設けられている。これは帯状の導電層４と結合
条片を通してそれに接続される接続端８から構成
される。帯状の導電層４の空間位置がレーザー光
を励起してレーザー光ビーム６として放出する能
動条片４ａの位置を決める。層３のいずれにレー
ザー光が発生するかは層の選定によつて決定され
る。帯状の電極層４に対する対電極は接続端９を
備える半導体基体２である。
２の表面には斜線を引いて示した電極導電層構造
が設けられている。これは帯状の導電層４と結合
条片を通してそれに接続される接続端８から構成
される。帯状の導電層４の空間位置がレーザー光
を励起してレーザー光ビーム６として放出する能
動条片４ａの位置を決める。層３のいずれにレー
ザー光が発生するかは層の選定によつて決定され
る。帯状の電極層４に対する対電極は接続端９を
備える半導体基体２である。
実施例に対する上記の説明は公知技術に関する
ものであるからこれ以上の詳細な説明は必要ない
であろう。
ものであるからこれ以上の詳細な説明は必要ない
であろう。
第１図に見るように成層系３の上には更に少く
とも二つの帯状導電層が設けられている。これら
導電層は１１，１２，１３として示されている。
これらの帯状層はそれぞれ独自の接続端１８，１
８′，１８″を備え、対応する帯状導電層１１又は
１２又は１３に電気結合されている。
とも二つの帯状導電層が設けられている。これら
導電層は１１，１２，１３として示されている。
これらの帯状層はそれぞれ独自の接続端１８，１
８′，１８″を備え、対応する帯状導電層１１又は
１２又は１３に電気結合されている。
接続端１８と対電極９との間にしきい値を超え
る電流が流れると、前に能動条片４ａについて述
べたと同様にして導電層１１又は１２又は１３の
下でレーザー光が励起される。その際二つの対向
する反射面の間に形成された光共振器が能動条片
４ａの光共振器の場合と同様に作用する。導電層
１１乃至１３はいずれもその一方の終端が半導体
基体のレーザー光放出端面５′までは達していな
い。これらの導電層とそれに対応するレーザー能
動条片１１ａ，１２ａ，１３ａはいずれも端面
５′に向う側が特定個所（穴１４ｂ）で終つてい
る。これに対しては例えば成層系３と場合によつ
て更に進んで基体２′にまで達する穴１４ｂを例
えば局部的なイオンエツチングによつて作る。こ
れらの穴には成層系３内部に一つの垂直側面があ
り、この面は半導体端面５，５′と同様にほぼ反
射鏡面となる程度に平滑に仕上げられる。端面５
に向う側にある穴１４ａについても同様である。
る電流が流れると、前に能動条片４ａについて述
べたと同様にして導電層１１又は１２又は１３の
下でレーザー光が励起される。その際二つの対向
する反射面の間に形成された光共振器が能動条片
４ａの光共振器の場合と同様に作用する。導電層
１１乃至１３はいずれもその一方の終端が半導体
基体のレーザー光放出端面５′までは達していな
い。これらの導電層とそれに対応するレーザー能
動条片１１ａ，１２ａ，１３ａはいずれも端面
５′に向う側が特定個所（穴１４ｂ）で終つてい
る。これに対しては例えば成層系３と場合によつ
て更に進んで基体２′にまで達する穴１４ｂを例
えば局部的なイオンエツチングによつて作る。こ
れらの穴には成層系３内部に一つの垂直側面があ
り、この面は半導体端面５，５′と同様にほぼ反
射鏡面となる程度に平滑に仕上げられる。端面５
に向う側にある穴１４ａについても同様である。
導電層１１，１２および１３の下にある別の能
動条片１１ａ，１２ａおよび１３ａ中の電流密度
はこの発明によりレーザー光発生に必要なしきい
値より小さく保たれる。従つてそこにはしきい値
以下の電流のために自身ではレーザー光が発生し
ない能動条片が常に一つ存在する。しかしレーザ
ー光を放出中の条片４ａとの光結合により追加能
動条片１１ａ，１２ａ等は条片４ａと共に一つの
同期化されたレーザー発振系を構成する。特に第
１図に見られるように導電層１１，１２，１３と
導電層４とは互に少くとも近似的に平行して並び
合つている。レーザー光を放出する能動条片４ａ
と隣り合つて設けられた複数の能動条片１１ａ，
１２ａ，１３ａの間の横方向光結合を達成するた
めには間隔Ｄ１，Ｄ２およびＤ３は最大でレーザ
ー光波長の約100倍以下とする。50倍以下特に約
30倍までとするのが有利である。この波長は半導
体物質内での波長である。
動条片１１ａ，１２ａおよび１３ａ中の電流密度
はこの発明によりレーザー光発生に必要なしきい
値より小さく保たれる。従つてそこにはしきい値
以下の電流のために自身ではレーザー光が発生し
ない能動条片が常に一つ存在する。しかしレーザ
ー光を放出中の条片４ａとの光結合により追加能
動条片１１ａ，１２ａ等は条片４ａと共に一つの
同期化されたレーザー発振系を構成する。特に第
１図に見られるように導電層１１，１２，１３と
導電層４とは互に少くとも近似的に平行して並び
合つている。レーザー光を放出する能動条片４ａ
と隣り合つて設けられた複数の能動条片１１ａ，
１２ａ，１３ａの間の横方向光結合を達成するた
めには間隔Ｄ１，Ｄ２およびＤ３は最大でレーザ
ー光波長の約100倍以下とする。50倍以下特に約
30倍までとするのが有利である。この波長は半導
体物質内での波長である。
これも第１図に示されているように各能動条片
１１ａ，１２ａ，１３ａ即ち電流を流している導
電層１１，１２，１３の部分は能動条片４ａ又は
帯状の導電層４の全長に亘つて延びていないよう
にするのが有利である。不利な動作条件又は臨界
的な動作条件の下においても変調されたレーザー
光６までも単一振動数であり、導電層４に所属す
る能動条片が単一振動数レーザー光６を放出する
ようにするため帯状の導電層４の両側に帯状の導
電層１１および１２又は１３が設けられる。第１
図に示された一つの変形においては別の導電層１
１の外に直列に並べられた二つの帯状導電層１２
と１３が設けられている。
１１ａ，１２ａ，１３ａ即ち電流を流している導
電層１１，１２，１３の部分は能動条片４ａ又は
帯状の導電層４の全長に亘つて延びていないよう
にするのが有利である。不利な動作条件又は臨界
的な動作条件の下においても変調されたレーザー
光６までも単一振動数であり、導電層４に所属す
る能動条片が単一振動数レーザー光６を放出する
ようにするため帯状の導電層４の両側に帯状の導
電層１１および１２又は１３が設けられる。第１
図に示された一つの変形においては別の導電層１
１の外に直列に並べられた二つの帯状導電層１２
と１３が設けられている。
第１図にはこの発明の一つの実施形態の３種類
の変形が示されている。その中の一つを更に変更
したものを第２図に示す。導電層１１１は第１図
の導電層１１に対応するものであるがレーザー能
動条片１１１ａの一方の終端と共に端面５におい
て異つて配置されている。ここでは条片１１の穴
１４ａが存在しない。更に別の変形を第３図に示
す。第３図において第１図と同じ符号をつけた部
分は互に対応する。第３図の帯状導電層２１は図
に示すように一方の端部は90°湾曲した後１２１
として成層系３の一方の側面に達している。この
導電層２１，１２１の湾曲形状はその下で同じ道
を辿る能動条片に対して光共振器を構成し、その
一方の反射端面は半導体基体２の側面に一致す
る。光共振器の他方の反射面はこの発明により既
に半導体基体内部において穴１４ｂの部分で終つ
ている。第３図の実施形態は例えば導電層２１に
所属する能動条片の光共振器の長さが比較的大き
な共振長Ｌ２１を持ち従つて共振器の品質を良好
にし得る場合に有利である。この特性は単一振動
数レーザー光の安定な発生に対して有利である。
しかし条片４ａとの波動光学的結合は長さＬ２１
に限定される。
の変形が示されている。その中の一つを更に変更
したものを第２図に示す。導電層１１１は第１図
の導電層１１に対応するものであるがレーザー能
動条片１１１ａの一方の終端と共に端面５におい
て異つて配置されている。ここでは条片１１の穴
１４ａが存在しない。更に別の変形を第３図に示
す。第３図において第１図と同じ符号をつけた部
分は互に対応する。第３図の帯状導電層２１は図
に示すように一方の端部は90°湾曲した後１２１
として成層系３の一方の側面に達している。この
導電層２１，１２１の湾曲形状はその下で同じ道
を辿る能動条片に対して光共振器を構成し、その
一方の反射端面は半導体基体２の側面に一致す
る。光共振器の他方の反射面はこの発明により既
に半導体基体内部において穴１４ｂの部分で終つ
ている。第３図の実施形態は例えば導電層２１に
所属する能動条片の光共振器の長さが比較的大き
な共振長Ｌ２１を持ち従つて共振器の品質を良好
にし得る場合に有利である。この特性は単一振動
数レーザー光の安定な発生に対して有利である。
しかし条片４ａとの波動光学的結合は長さＬ２１
に限定される。
この発明の実施形態特に第３図に示したものを
更に発展させた形態を第４図に示す。ここでは帯
状の導電層の一つが環特に長円形の環３１とな
り、その一部分２３１がレーザー光発生用の能動
条片の帯状導電層にほぼ平行して並び合うという
条件を満たしている。主として間隔Ｄ１による横
方向結合はこの部分２３１に対してである。特に
良好な共振器特性を持つリング・レーザーがこの
環３１によつて実現する。
更に発展させた形態を第４図に示す。ここでは帯
状の導電層の一つが環特に長円形の環３１とな
り、その一部分２３１がレーザー光発生用の能動
条片の帯状導電層にほぼ平行して並び合うという
条件を満たしている。主として間隔Ｄ１による横
方向結合はこの部分２３１に対してである。特に
良好な共振器特性を持つリング・レーザーがこの
環３１によつて実現する。
レーザー光６を放出するレーザー能動条片４ａ
の両側即ち帯状導電層４の両側にそれぞれ複数の
付加のレーザー能動条片が所属する帯状導電層と
共に設けられている実施形態を第５図に示す。付
加のレーザー能動条片は一方の側の帯状導電層５
１，５２と他方の側の帯状導電層５３，５４であ
る。帯状導電層５１乃至５４に対応する共振器５
１ａ，５２ａ，５３ａおよび５４はその終端に反
射面が穴１４ａと１４ｂ内に設けられている。こ
れらの付加のレーザー能動条片はいずれも半導体
基体２の光フアイバ１００が接続されている端面
５′（この面は第５図ではかくされている）まで
は達していない。１８ａ乃至１８ｄはこれらの条
片に対する接続端である。第５図に見るように付
加のレーザー能動条片５１乃至５４ａは全体とし
てレーザー光６を放出するレーザー能動条片４ａ
に対してほぼ対称的に配置されている。各側の条
片５１，５２又は５３，５４は接続端１８ａと１
８ｃがそれぞれの帯状導電層５１又は５３と技術
的に簡単に結合されるようにするため異つた長さ
になつている。それぞれの能動領域中の電流又は
電流密度を適当に選ぶことによりこれらの領域に
所属する共振器を互に同調させて単一振動数のレ
ーザー光６が得られるようにすることができる。
この同調にはある同調幅が存在し、この幅の中で
電流強度を更に微調整することにより単一振動数
放射光の振動数を制御可能に変化させることがで
きる。
の両側即ち帯状導電層４の両側にそれぞれ複数の
付加のレーザー能動条片が所属する帯状導電層と
共に設けられている実施形態を第５図に示す。付
加のレーザー能動条片は一方の側の帯状導電層５
１，５２と他方の側の帯状導電層５３，５４であ
る。帯状導電層５１乃至５４に対応する共振器５
１ａ，５２ａ，５３ａおよび５４はその終端に反
射面が穴１４ａと１４ｂ内に設けられている。こ
れらの付加のレーザー能動条片はいずれも半導体
基体２の光フアイバ１００が接続されている端面
５′（この面は第５図ではかくされている）まで
は達していない。１８ａ乃至１８ｄはこれらの条
片に対する接続端である。第５図に見るように付
加のレーザー能動条片５１乃至５４ａは全体とし
てレーザー光６を放出するレーザー能動条片４ａ
に対してほぼ対称的に配置されている。各側の条
片５１，５２又は５３，５４は接続端１８ａと１
８ｃがそれぞれの帯状導電層５１又は５３と技術
的に簡単に結合されるようにするため異つた長さ
になつている。それぞれの能動領域中の電流又は
電流密度を適当に選ぶことによりこれらの領域に
所属する共振器を互に同調させて単一振動数のレ
ーザー光６が得られるようにすることができる。
この同調にはある同調幅が存在し、この幅の中で
電流強度を更に微調整することにより単一振動数
放射光の振動数を制御可能に変化させることがで
きる。
図面に示した種々の実施形態では半導体基体２
の背面５′から帯状導電層４の下にあるレーザー
能動条片中の一つだけのレーザー光が放出される
という利点がある。接続された光フアイバ１００
の断面寸法を間隔D1とD2に比べて大きくするこ
とによりこれらの実施形態においては前に述べた
機械的および／又は光学的の問題が生じない。
の背面５′から帯状導電層４の下にあるレーザー
能動条片中の一つだけのレーザー光が放出される
という利点がある。接続された光フアイバ１００
の断面寸法を間隔D1とD2に比べて大きくするこ
とによりこれらの実施形態においては前に述べた
機械的および／又は光学的の問題が生じない。
図から分るようにこれらの実施形態では接続端
８，１８，１８′が帯状の導電層４，１２，１１
１の下にあるいかなる領域とも重り合うことはな
い。これによつて相互間を絶縁する特別な手段が
不必要となり電気接続が極めて簡単に実施され
る。
８，１８，１８′が帯状の導電層４，１２，１１
１の下にあるいかなる領域とも重り合うことはな
い。これによつて相互間を絶縁する特別な手段が
不必要となり電気接続が極めて簡単に実施され
る。
第１図ないし第５図はこの発明の異なる実施例
の斜視図である。 ２……半導体基体、２′……半導体板、３……
成層系、４……レーザー光発生用能動条片、１
１，１２，１３……付加のレーザー能動条片、１
００……光フアイバ。
の斜視図である。 ２……半導体基体、２′……半導体板、３……
成層系、４……レーザー光発生用能動条片、１
１，１２，１３……付加のレーザー能動条片、１
００……光フアイバ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ それぞれ光共振器を備える複数のレーザー能
動条片が設けられ、隣り合うレーザー能動条片の
間には波動光学的の横結合があり、これらのレー
ザー能動条片はその結合長全体に亘つて互に間隔
を保つて平行して単一の半導体基体内に設けら
れ、各結合の大きさは平行なレーザー能動条片間
の間隔と有効結合長によつて調整され、レーザー
能動条片の一つが放出すべきレーザー光発生用の
能動条片として設けられ独自の電気接続端を持つ
ている調整可能な振動数を有する単一振動数レー
ザー光用半導体レーザー・ダイオードにおいて、 レーザー光６放出用として設けられたレーザー
能動条片４の両側に付加のレーザー能動条片１
１，１２，１３，２１，３１，５１〜５４が設け
られ、 前記付加のレーザー能動条片はレーザー光放出
用のレーザー能動条片４より短く、 前記付加のレーザー能動条片は、それらの各一
方の終端１４ｂが各両端に反射面を備えた共振器
のレーザー光放出面５′に対して間隔を保つよう
に半導体基体内に配置され、 前記付加のレーザー能動条片の光共振器の反射
面の少なくとも一つが半導体基体にイオンエツチ
ングによつて作られた穴１４ａ、１４ｂによつて
構成され、 レーザー光放出用のレーザー能動条片と少なく
とも一つの前記付加のレーザー能動条片とは端部
に存在する反射面間において全長にわたり直線状
に延びている ことを特徴とする半導体レーザー・ダイオード。 ２ 付加のレーザー能動条片の少なくと一つ１
２，１１１の他方の終端１２ａ，１１１ａが半導
体基体２のレーザー光放出用ではない面５で終つ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のレーザー・ダイオード。 ３ 付加のレーザー能動条片の少なくとも一つに
おいてその終端１４ａ，１４ｂのいずれもが半導
体基体の側面５，５′まで達していないことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザー・
ダイオード。 ４ 付加のレーザー能動条片の総てがレーザー光
放出用のレーザー能動条片の縦軸に対して少なく
ともほぼ対称的に設けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
１項に記載のレーザー・ダイオード。 ５ レーザー光放出用のレーザー能動条片４の両
側に一つ以上の付加のレーザー能動条片が並んで
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第４項のいずれか１項に記載のレー
ザー・ダイオード。 ６ レーザー光放出用のレーザー能動条片４の少
なくとも一方の側に付加のレーザー能動条片１２
ａ，１３ａがレーザー光放出用のレーザー能動条
片４と平行して直列に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいず
れか１項に記載のレーザー・ダイオード。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843401102 DE3401102A1 (de) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | Halbleiter-diodenlaser |
| DE3401102.1 | 1984-01-13 | ||
| DE3431228.5 | 1984-08-24 | ||
| EP84113494.3 | 1984-11-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60161692A JPS60161692A (ja) | 1985-08-23 |
| JPH0560278B2 true JPH0560278B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=6224948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60002614A Granted JPS60161692A (ja) | 1984-01-13 | 1985-01-10 | 半導体レーザー・ダイオード |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60161692A (ja) |
| DE (1) | DE3401102A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0236713A3 (de) * | 1986-02-10 | 1988-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Laserdiode |
| DE3609278A1 (de) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Siemens Ag | Integrierte optische halbleiteranordnung |
| JPS62287683A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-14 | Nec Corp | 光分岐半導体レ−ザ |
| DE3870651D1 (de) * | 1987-02-20 | 1992-06-11 | Siemens Ag | Lasersenderanordnung. |
| US20040085570A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Jimmy Sfaelos | Visual recognition GUI for localized language selections |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51123584A (en) * | 1975-04-21 | 1976-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor ring laser |
| JPS57170584A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS58199586A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-19 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体レ−ザ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4277762A (en) * | 1978-01-13 | 1981-07-07 | Xerox Corporation | Mode control of heterojunction injection lasers and method of fabrication |
| US4347612A (en) * | 1980-08-25 | 1982-08-31 | Xerox Corporation | Semiconductor injection laser for high speed modulation |
-
1984
- 1984-01-13 DE DE19843401102 patent/DE3401102A1/de not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-01-10 JP JP60002614A patent/JPS60161692A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51123584A (en) * | 1975-04-21 | 1976-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor ring laser |
| JPS57170584A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS58199586A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-19 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体レ−ザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3401102A1 (de) | 1985-07-18 |
| JPS60161692A (ja) | 1985-08-23 |
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