JPH0578810B2 - - Google Patents
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- JPH0578810B2 JPH0578810B2 JP24005484A JP24005484A JPH0578810B2 JP H0578810 B2 JPH0578810 B2 JP H0578810B2 JP 24005484 A JP24005484 A JP 24005484A JP 24005484 A JP24005484 A JP 24005484A JP H0578810 B2 JPH0578810 B2 JP H0578810B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F3/00—Optical logic elements; Optical bistable devices
- G02F3/02—Optical bistable devices
- G02F3/026—Optical bistable devices based on laser effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光交換機や光情報処理装置等におい
て論理演算や情報の記憶に用いられ、光双安定半
導体レーザにより双安定動作をする光双安定半導
体素子に関する。
て論理演算や情報の記憶に用いられ、光双安定半
導体レーザにより双安定動作をする光双安定半導
体素子に関する。
（従来の技術）
大量の情報信号を高速に処理するための超高速
光論理演算、記憶デバイスの研究が勢力的に続け
られている。従来、電気信号の論理演算、記憶を
行なうデバイスとしてはカレント・スイツチを基
本ブロツクとしたカレント・モード・ロジツクが
知られており、更には近年GaAsFET、高電子移
動度トランジスタ（HEMT）やジヨセフソン接
合素子等を用いた超高速論理演算、記憶デバイス
の研究が進められている。しかしながら画像信号
等の二次元的な大量のデータの高速デジタル情報
処理を電気信号で行なうには演算速度、消費電力
等の面で限界がある。また光伝送信号の交換機で
は光を一旦電気信号に変換することによる帯域制
限、歪、波長情報の消失等の問題がある。このた
め高速広帯域で二次元配列の情報処理にも親和性
のある光信号を光のままデジタル情報処理し記憶
することのできる光論理演算、記憶デバイスの実
現が望まれている。このような光論理演算、記憶
デバイスとしては雑誌オプテイカル・エンジニア
リング（OpticalEnginnering）19巻、1980年463
〜468ページに記載されているような半導体エタ
ロンによる光双安定素子や昭和59年度電子通信学
会総合全国大会論文集S17−15に記載されている
ような光双安定半導体レーザ等が考えられる。こ
のうちでは自身で発振、増幅機能を有する光双安
定半導体レーザが大きな可能性を持つており期待
されている。現在光双安定半導体レーザは昭和59
年度電子通信学会総合全国大会論文集S17−13に
記載されているように時分割光交換機の光メモリ
等として実際にシステムの中で用いられている。
しかし、従来の光双安定半導体レーザには、光信
号の速度が上昇するにつれてトリガ光レベルが増
大するという問題があり、現状ではこの半導体レ
ーザの実用可能な光信号速度の上限は数
100Mb／ｓ程度と考えられている。従つてGb／
ｓ程度以上の高速の光信号の演算、記憶には問題
があつた。このような問題を解決するために、本
願出願人が同日にする別の出願に示してあるよう
に次のような光双安定半導体レーザ装置が提案さ
れている。
光論理演算、記憶デバイスの研究が勢力的に続け
られている。従来、電気信号の論理演算、記憶を
行なうデバイスとしてはカレント・スイツチを基
本ブロツクとしたカレント・モード・ロジツクが
知られており、更には近年GaAsFET、高電子移
動度トランジスタ（HEMT）やジヨセフソン接
合素子等を用いた超高速論理演算、記憶デバイス
の研究が進められている。しかしながら画像信号
等の二次元的な大量のデータの高速デジタル情報
処理を電気信号で行なうには演算速度、消費電力
等の面で限界がある。また光伝送信号の交換機で
は光を一旦電気信号に変換することによる帯域制
限、歪、波長情報の消失等の問題がある。このた
め高速広帯域で二次元配列の情報処理にも親和性
のある光信号を光のままデジタル情報処理し記憶
することのできる光論理演算、記憶デバイスの実
現が望まれている。このような光論理演算、記憶
デバイスとしては雑誌オプテイカル・エンジニア
リング（OpticalEnginnering）19巻、1980年463
〜468ページに記載されているような半導体エタ
ロンによる光双安定素子や昭和59年度電子通信学
会総合全国大会論文集S17−15に記載されている
ような光双安定半導体レーザ等が考えられる。こ
のうちでは自身で発振、増幅機能を有する光双安
定半導体レーザが大きな可能性を持つており期待
されている。現在光双安定半導体レーザは昭和59
年度電子通信学会総合全国大会論文集S17−13に
記載されているように時分割光交換機の光メモリ
等として実際にシステムの中で用いられている。
しかし、従来の光双安定半導体レーザには、光信
号の速度が上昇するにつれてトリガ光レベルが増
大するという問題があり、現状ではこの半導体レ
ーザの実用可能な光信号速度の上限は数
100Mb／ｓ程度と考えられている。従つてGb／
ｓ程度以上の高速の光信号の演算、記憶には問題
があつた。このような問題を解決するために、本
願出願人が同日にする別の出願に示してあるよう
に次のような光双安定半導体レーザ装置が提案さ
れている。
第２図ａ〜ｄはその別の出願に示してある光双
安定半導体レーザ装置を説明するための図であ
り、同図ａはそのレーザ装置の一例を示す図であ
る。このレーザ装置は、光双安定半導体レーザ１
の電流非注入領域に光フアイバ２を介して電源４
により駆動された半導体レーザ３からのバイアス
光が印加される構成となつている。電流非注入領
域は電極のない部分を活性層近く迄エツチングに
より除いて形成してあり、そのエツチングの溝の
部分に上方から光フアイバの端面を近接させてあ
る。
安定半導体レーザ装置を説明するための図であ
り、同図ａはそのレーザ装置の一例を示す図であ
る。このレーザ装置は、光双安定半導体レーザ１
の電流非注入領域に光フアイバ２を介して電源４
により駆動された半導体レーザ３からのバイアス
光が印加される構成となつている。電流非注入領
域は電極のない部分を活性層近く迄エツチングに
より除いて形成してあり、そのエツチングの溝の
部分に上方から光フアイバの端面を近接させてあ
る。
第２図ｂ，ｃ，ｄは同図ａの光双安定半導体レ
ーザ装置の動作を説明するための図である。第２
図ｂはバイアス光Pbが存在し入射光量Pio＝０と
した時の注入電流ｉと出射光量Pputとの関係を示
す図である。本図に示す如く、同図ａのレーザ装
置では、注入電流ｉをi0から増加させたときには
ｉ＝iaで急激に出射光量Pputが増加し、逆に注入
電流ｉをitから減少させた場合には出射光量Pput
はｉ＝icで急激に減少する。このように、同図ａ
のレーザ装置は、ヒステリシス特定を示し、ｉ＝
ibにおいて出射光量P0およびP1の２つの安定点Ａ
およびＢを有する。このレーザ装置では、光バイ
アスが無い場合に比べ、バイアス光Pbが存在す
る分だけヒステリシス・ループが低注入電流側に
ずれている。
ーザ装置の動作を説明するための図である。第２
図ｂはバイアス光Pbが存在し入射光量Pio＝０と
した時の注入電流ｉと出射光量Pputとの関係を示
す図である。本図に示す如く、同図ａのレーザ装
置では、注入電流ｉをi0から増加させたときには
ｉ＝iaで急激に出射光量Pputが増加し、逆に注入
電流ｉをitから減少させた場合には出射光量Pput
はｉ＝icで急激に減少する。このように、同図ａ
のレーザ装置は、ヒステリシス特定を示し、ｉ＝
ibにおいて出射光量P0およびP1の２つの安定点Ａ
およびＢを有する。このレーザ装置では、光バイ
アスが無い場合に比べ、バイアス光Pbが存在す
る分だけヒステリシス・ループが低注入電流側に
ずれている。
第２図ｄは、第２図ｂに於て注入電流ｉ＝ibと
し、バイアス光Pbが存在する際の入射光量Pioと
出射光量Pputとの関係を示す図である。出射光量
Pput＝P0の第１の安定点Ａにある時に入射光量Pio
を０から増加させた場合は出射光量PputはPio＝Pa
で急激に増加し、以降入射光量Pio＝Ptから減少
させた場合には出射光量Pputはほとんど減少せず
に出射光量Pput＝P1の第２の安定点Ｂに移る。本
図においても、光バイアスがなく電流バイアスだ
けの場合に比べ、バイアス光Pbが存在すること
によりヒステリシスの立上り光量Paが減少して
いる。
し、バイアス光Pbが存在する際の入射光量Pioと
出射光量Pputとの関係を示す図である。出射光量
Pput＝P0の第１の安定点Ａにある時に入射光量Pio
を０から増加させた場合は出射光量PputはPio＝Pa
で急激に増加し、以降入射光量Pio＝Ptから減少
させた場合には出射光量Pputはほとんど減少せず
に出射光量Pput＝P1の第２の安定点Ｂに移る。本
図においても、光バイアスがなく電流バイアスだ
けの場合に比べ、バイアス光Pbが存在すること
によりヒステリシスの立上り光量Paが減少して
いる。
第２図ｄは注入電流ｉおよび入射光量Pioに対
する同図ａの双安定半導体レーザ装置の動作を表
にして示したものである。注入電流ｉがibで入射
光Pioが０である場合には双安定半導体レーザ装
置は前に書き込まれたデータに応じて同図ｂにお
ける２つの安定点Ａ，Ｂのいずれか一方に位置
し、出射光量P0あるいはP1を保持する。第２図
ｂにおいて双安定半導体レーザ装置が一方の安定
点Ｂ（出射光量P1）を保持している時に注入電流
ｉを一度i0とし再びibに戻すと出射光量PputはＢ
→Ｄ→Ａの順に変化し、以後他方の安定点Ａ（出
射光量P0）を保持する。すなわち双安定半導体
レーザ装置はリセツトされる。また同図ｃにおい
て双安定半導体レーザ装置が安定点Ａ（出射光量
P0）を保持している時に入射光量を一度P1とし
再び０に戻すと出射光量PputはＡ→Ｅ→Ｂの順に
変化し、以後安定点Ｂ（出射光量P1）を保持す
る。すなわち双安定半導体レーザ装置はセツトさ
れる。
する同図ａの双安定半導体レーザ装置の動作を表
にして示したものである。注入電流ｉがibで入射
光Pioが０である場合には双安定半導体レーザ装
置は前に書き込まれたデータに応じて同図ｂにお
ける２つの安定点Ａ，Ｂのいずれか一方に位置
し、出射光量P0あるいはP1を保持する。第２図
ｂにおいて双安定半導体レーザ装置が一方の安定
点Ｂ（出射光量P1）を保持している時に注入電流
ｉを一度i0とし再びibに戻すと出射光量PputはＢ
→Ｄ→Ａの順に変化し、以後他方の安定点Ａ（出
射光量P0）を保持する。すなわち双安定半導体
レーザ装置はリセツトされる。また同図ｃにおい
て双安定半導体レーザ装置が安定点Ａ（出射光量
P0）を保持している時に入射光量を一度P1とし
再び０に戻すと出射光量PputはＡ→Ｅ→Ｂの順に
変化し、以後安定点Ｂ（出射光量P1）を保持す
る。すなわち双安定半導体レーザ装置はセツトさ
れる。
このように第２図ａに示した光双安定半導体レ
ーザ装置は電流バイアスだけを加える通常の光双
安定半導体レーザと同様に動作するが、光バイア
スPbが存在する分だけセツトに要する入射光量
を小さくできる。そのため高速の光信号に対する
応答が著しく改善される。
ーザ装置は電流バイアスだけを加える通常の光双
安定半導体レーザと同様に動作するが、光バイア
スPbが存在する分だけセツトに要する入射光量
を小さくできる。そのため高速の光信号に対する
応答が著しく改善される。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、第２図ａの方式の光双安定半導
体レーザ装置では、バイアス光を印加する手段が
光双安定半導体レーザとは独立に設けてあるから
装置の大型化をきたし実用上の問題がある。
体レーザ装置では、バイアス光を印加する手段が
光双安定半導体レーザとは独立に設けてあるから
装置の大型化をきたし実用上の問題がある。
そこで本発明の目的は、高速の光信号でも動作
しかつ型が小さい光双安定半導体素子の提供にあ
る。
しかつ型が小さい光双安定半導体素子の提供にあ
る。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、共振器内部に電流非注入領域
と電流注入領域を有する光双安定半導体レーザ
と、前記光双安定半導体レーザと同一の基板上に
前記電流非注入領域に近接して形成してある発光
素子とから成ることを特徴とする光双安定半導体
素子が得られる。
と電流注入領域を有する光双安定半導体レーザ
と、前記光双安定半導体レーザと同一の基板上に
前記電流非注入領域に近接して形成してある発光
素子とから成ることを特徴とする光双安定半導体
素子が得られる。
（作用）
本発明の半導体素子は、光双安定半導体レーザ
の電流非注入領域へ光バイアスを印加するための
発光素子を光双安定半導体レーザと同一基板上に
集積して形成したものである。そこで、この素子
は、光双安定半導体レーザに光バイアスが印加さ
れるから高速の光信号に対する応答特性に著しく
優れ、かつ光バイアス用の光源が一体に集積化さ
れているから非常に小型で実用的である。
の電流非注入領域へ光バイアスを印加するための
発光素子を光双安定半導体レーザと同一基板上に
集積して形成したものである。そこで、この素子
は、光双安定半導体レーザに光バイアスが印加さ
れるから高速の光信号に対する応答特性に著しく
優れ、かつ光バイアス用の光源が一体に集積化さ
れているから非常に小型で実用的である。
（実施例）
以下、本発明の実施例につき図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。本実施例において用いる光双安定半導体レー
ザは、小田切により発明された本願出願人の特願
昭58−142922に示されているように、２重チヤン
ネルブレーナ埋込ヘテロ構造半導体レーザ（DC
−PBH−LD）のメサストライブ（活性層を含
む）を形成する２本の溝の外側側面（メサストラ
イブに対向する面）が部分的にメサストライブ側
に張り出していてそれら溝の一部が狭くしてある
ものである。第３図ａは第１図の実施例に用いる
光双安定半導体レーザの活性層の形状を示す平面
断面図、同図ｂ及びＣはそれぞれ本図ａのＡ−
A′及びＢ−B′矢視断面図である。まず、第３図
ａ〜ｃを参照して本実施例に用いる光双安定半導
体レーザについて説明する。この光双安定半導体
レーザは、活性層を含むメサストライブをｐ及び
ｎ型半導体層で埋込んだDC−PBH型を基本にし
ており、これについて北村氏等の発明になり出願
中の特願昭56−166666に詳しい。第３図ａ〜ｃ示
す構造は以下のようにして製作される。まず液相
もしくは気相成長法によりｎ−InPバツフア層１
１、ノンドーブのInGaAsP活性層１２，ｐ−InP
クラツド層１３をｎ−InP基板１０上に積層し形
成したDH基板に、フオトレジストを塗布して通
常のフオトリングラフイーとエツチング処理を施
し、第１図に示した形状のウエハを製作する。次
ぎに、このウエハ上に液相成長法により、ｐ−
InPの第１の電流ブロツク層１４，ｎ−InPの第
２の電流ブロツク層１５，ｐ−InP埋め込み層１
６，ｐ−InGaAsPキヤツプ層１７を順次形成す
る。第３図ａで示したように、活性層１２を含む
メサストライブ２０を形成するための２本の溝２
２，２３の側面は、メサストライブ２０の側で直
線であり、メサストライブ２０に対向する側では
中央部で張り出している。そこで、溝２２，２３
には幅の広い部分２４と狭い部分２５とがある。
２回目の結晶成長において、メサストライブ２０
を形成する溝２２，２３の幅の広い部分２４では
第３図ｂで示したように、第１、第２の電流ブロ
ツク層１４，１５はメサストライブ２０上には成
長しない。他方溝２２，２３の幅の狭い部分２５
では、同図ｃに示したように、溝２２，２３内を
第１の電流ブロツク層１４が埋めてしまうため
に、第２の電流ブロツク層１５を成長する直前の
メサストライブ２０付近の形状が平坦になつてし
まうので、第２の電流ブロツク層１５はメサスト
ライブ２０の上部で途切れることなく全体を覆つ
てしまう。このように製作した光双安定半導体レ
ーザ用のウエハの溝２２，２３の幅の狭い部分２
５に接近した平坦部分の一方の一部分２９の上方
のみに選択的にCdによる拡散を施い、ｐ，ｎ−
InPによる第１、第２の電流ブロツク層１４，１
５を突抜けて電流のバスを形成する。このように
形成したウエハにｐ側のオーミツクコンタクトを
とるためキヤツプ層１７にAuZnを蒸着する。さ
らにフオトレジストを塗布して通常のフオトリソ
グラフイーとエツチングにより溝２２，２３の幅
の狭い部分２５の直上及び選択拡散を施した領域
２９に近い溝２３の直上の部分のAuZn、キヤツ
プ層１７を順次抜き、その後に熱処理を施し
AuZnと半導体層との界面を合金化し、両者間の
抵抗を低減する。次ぎにｎ−InP基板１０を研磨
して120μm程度の厚さにしたのち、ｎ側のオーミ
ツクコンタクト用にAu−Ge−Niを蒸着し、オー
ミツクコンタクトが形成されるように熱処理して
ウエハ制作を終了する。このウエハを通常の劈開
法により分割しメサストライブ２０に直角に共振
器面を形成する。
る。本実施例において用いる光双安定半導体レー
ザは、小田切により発明された本願出願人の特願
昭58−142922に示されているように、２重チヤン
ネルブレーナ埋込ヘテロ構造半導体レーザ（DC
−PBH−LD）のメサストライブ（活性層を含
む）を形成する２本の溝の外側側面（メサストラ
イブに対向する面）が部分的にメサストライブ側
に張り出していてそれら溝の一部が狭くしてある
ものである。第３図ａは第１図の実施例に用いる
光双安定半導体レーザの活性層の形状を示す平面
断面図、同図ｂ及びＣはそれぞれ本図ａのＡ−
A′及びＢ−B′矢視断面図である。まず、第３図
ａ〜ｃを参照して本実施例に用いる光双安定半導
体レーザについて説明する。この光双安定半導体
レーザは、活性層を含むメサストライブをｐ及び
ｎ型半導体層で埋込んだDC−PBH型を基本にし
ており、これについて北村氏等の発明になり出願
中の特願昭56−166666に詳しい。第３図ａ〜ｃ示
す構造は以下のようにして製作される。まず液相
もしくは気相成長法によりｎ−InPバツフア層１
１、ノンドーブのInGaAsP活性層１２，ｐ−InP
クラツド層１３をｎ−InP基板１０上に積層し形
成したDH基板に、フオトレジストを塗布して通
常のフオトリングラフイーとエツチング処理を施
し、第１図に示した形状のウエハを製作する。次
ぎに、このウエハ上に液相成長法により、ｐ−
InPの第１の電流ブロツク層１４，ｎ−InPの第
２の電流ブロツク層１５，ｐ−InP埋め込み層１
６，ｐ−InGaAsPキヤツプ層１７を順次形成す
る。第３図ａで示したように、活性層１２を含む
メサストライブ２０を形成するための２本の溝２
２，２３の側面は、メサストライブ２０の側で直
線であり、メサストライブ２０に対向する側では
中央部で張り出している。そこで、溝２２，２３
には幅の広い部分２４と狭い部分２５とがある。
２回目の結晶成長において、メサストライブ２０
を形成する溝２２，２３の幅の広い部分２４では
第３図ｂで示したように、第１、第２の電流ブロ
ツク層１４，１５はメサストライブ２０上には成
長しない。他方溝２２，２３の幅の狭い部分２５
では、同図ｃに示したように、溝２２，２３内を
第１の電流ブロツク層１４が埋めてしまうため
に、第２の電流ブロツク層１５を成長する直前の
メサストライブ２０付近の形状が平坦になつてし
まうので、第２の電流ブロツク層１５はメサスト
ライブ２０の上部で途切れることなく全体を覆つ
てしまう。このように製作した光双安定半導体レ
ーザ用のウエハの溝２２，２３の幅の狭い部分２
５に接近した平坦部分の一方の一部分２９の上方
のみに選択的にCdによる拡散を施い、ｐ，ｎ−
InPによる第１、第２の電流ブロツク層１４，１
５を突抜けて電流のバスを形成する。このように
形成したウエハにｐ側のオーミツクコンタクトを
とるためキヤツプ層１７にAuZnを蒸着する。さ
らにフオトレジストを塗布して通常のフオトリソ
グラフイーとエツチングにより溝２２，２３の幅
の狭い部分２５の直上及び選択拡散を施した領域
２９に近い溝２３の直上の部分のAuZn、キヤツ
プ層１７を順次抜き、その後に熱処理を施し
AuZnと半導体層との界面を合金化し、両者間の
抵抗を低減する。次ぎにｎ−InP基板１０を研磨
して120μm程度の厚さにしたのち、ｎ側のオーミ
ツクコンタクト用にAu−Ge−Niを蒸着し、オー
ミツクコンタクトが形成されるように熱処理して
ウエハ制作を終了する。このウエハを通常の劈開
法により分割しメサストライブ２０に直角に共振
器面を形成する。
この素子の第１、第２のｐ側電極２６，２７を
正、ｎ側電極２８を負にバイアスすると、既に知
られているようにこの素子は電流入力あるいは光
入力に対して安定な２準位をもつ光双安定半導体
レーザとして働く。これは次の理由による。すな
わち溝幅の広い部分２４では、従来の埋込みヘテ
ロ構造の半導体レーザと同様に活性層１２に電流
が注入されるのに対して、溝幅の狭い部分２５で
は、第２の電流ブロツク層１５がメサストライブ
２０の上部を含めて全体にわたつて形成されてい
るので、活性層１２に電流が注入されることはな
い。そのため溝２１直下の部分は可飽和吸収領域
として働くために、共振器中に可飽和吸収部分と
利得部分が形成されて光双安定動作が実現され
る。
正、ｎ側電極２８を負にバイアスすると、既に知
られているようにこの素子は電流入力あるいは光
入力に対して安定な２準位をもつ光双安定半導体
レーザとして働く。これは次の理由による。すな
わち溝幅の広い部分２４では、従来の埋込みヘテ
ロ構造の半導体レーザと同様に活性層１２に電流
が注入されるのに対して、溝幅の狭い部分２５で
は、第２の電流ブロツク層１５がメサストライブ
２０の上部を含めて全体にわたつて形成されてい
るので、活性層１２に電流が注入されることはな
い。そのため溝２１直下の部分は可飽和吸収領域
として働くために、共振器中に可飽和吸収部分と
利得部分が形成されて光双安定動作が実現され
る。
一方、第３のｐ側電極３０を正にバイアスする
と電流は選択拡散を施した領域２９を通して平坦
部の活性層１２に注入される。つまりこの部分は
発光ダイオードとして働く。この発光ダイオード
部分の出力光は溝２３を埋込んだ光吸収の小さい
InP層を通りメサストライブ中の活性層の電流非
注入領域に照射される。つまり、その発光ダイオ
ードの出力光が電流非注入領域への光バイアスと
なる。この光バイアスの存在により光双安定半導
体レーザの高速光信号に対する応答速度が著しく
改善される。しかも、この実施例では、光バイア
スを与える手段（発光ダイオード）が光双安定半
導体レーザと一体に集積化されているので、この
実施例は非常に小型で実用的なものとなる。ま
た、光バイアスを与えるために一体に集積化した
光源はこの他に第２の光入力信号源としても用い
ることができ、この場合には通常の光入力信号と
の間の論理動作等を行なうことができる。また、
本実施例では、温度変化による光双安定半導体レ
ーザのヒステリシス特性の変動を予め把握してお
けば、光バイアスの変化によりヒステリシス特性
の変動を補償することもある程度可能である。
と電流は選択拡散を施した領域２９を通して平坦
部の活性層１２に注入される。つまりこの部分は
発光ダイオードとして働く。この発光ダイオード
部分の出力光は溝２３を埋込んだ光吸収の小さい
InP層を通りメサストライブ中の活性層の電流非
注入領域に照射される。つまり、その発光ダイオ
ードの出力光が電流非注入領域への光バイアスと
なる。この光バイアスの存在により光双安定半導
体レーザの高速光信号に対する応答速度が著しく
改善される。しかも、この実施例では、光バイア
スを与える手段（発光ダイオード）が光双安定半
導体レーザと一体に集積化されているので、この
実施例は非常に小型で実用的なものとなる。ま
た、光バイアスを与えるために一体に集積化した
光源はこの他に第２の光入力信号源としても用い
ることができ、この場合には通常の光入力信号と
の間の論理動作等を行なうことができる。また、
本実施例では、温度変化による光双安定半導体レ
ーザのヒステリシス特性の変動を予め把握してお
けば、光バイアスの変化によりヒステリシス特性
の変動を補償することもある程度可能である。
なお、本実施例では光バイアス用の光源である
発光素子として発光ダイオードを備えているが、
分布帰還型半導レーザ等を用いても本発明は実現
できる。また、光双安定半導体レーザは電流の注
入領域と非注入領域とを有するものであればよ
く、本発明は実施例の構造に限定されるものでは
ない。更に、実施例ではInGaAsP／InP系の半導
体材料を用いたが、GaAlAs／GaAs系等の他の
材料でもよいことは言う迄もない。
発光素子として発光ダイオードを備えているが、
分布帰還型半導レーザ等を用いても本発明は実現
できる。また、光双安定半導体レーザは電流の注
入領域と非注入領域とを有するものであればよ
く、本発明は実施例の構造に限定されるものでは
ない。更に、実施例ではInGaAsP／InP系の半導
体材料を用いたが、GaAlAs／GaAs系等の他の
材料でもよいことは言う迄もない。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、高速の光信号でも動作しかつ小型で実用的な
光双安定半導体素子が得られる。そこで、本発明
は、光交換機、光情報処理装置の実用化に寄与す
るところ大である。
ば、高速の光信号でも動作しかつ小型で実用的な
光双安定半導体素子が得られる。そこで、本発明
は、光交換機、光情報処理装置の実用化に寄与す
るところ大である。
第１図は本発明の実施例を示す斜視図、第２図
ａは別に提案されている光双安定半導体レーザ装
置の構成を示す図、同図ｂ及びｃはそのレーザ装
置の特性図、同図ｄはそのレーザ装置の入力に対
する作動を示す図、第３図ａは第１図実施例の断
面図、同図ｂ及びｃはそれぞれ本図ａのＡ−
A′及びＢ−B′矢視断面図である。 １……光双安定半導体レーザ、２……光フアイ
バ、３……半導体レーザ、４……電源、１０……
基板、２０……メサストライブ、２１，２２，２
３，２４，２５……溝、１１，１２，１３，１
４，１５，１６，１７……半導体層、２６，２
７，２８，３０……電極、２９……選択拡散領
域。
ａは別に提案されている光双安定半導体レーザ装
置の構成を示す図、同図ｂ及びｃはそのレーザ装
置の特性図、同図ｄはそのレーザ装置の入力に対
する作動を示す図、第３図ａは第１図実施例の断
面図、同図ｂ及びｃはそれぞれ本図ａのＡ−
A′及びＢ−B′矢視断面図である。 １……光双安定半導体レーザ、２……光フアイ
バ、３……半導体レーザ、４……電源、１０……
基板、２０……メサストライブ、２１，２２，２
３，２４，２５……溝、１１，１２，１３，１
４，１５，１６，１７……半導体層、２６，２
７，２８，３０……電極、２９……選択拡散領
域。
Claims (1)
- １ 共振器内部に電流非注入領域と電流注入領域
を有する光双安定半導体レーザと、前記光双安定
半導体レーザと同一の基板上に前記電流非注入領
域に近接して形成してある発光素子とから成るこ
とを特徴とする光双安定半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24005484A JPS61118732A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 光双安定半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24005484A JPS61118732A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 光双安定半導体素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61118732A JPS61118732A (ja) | 1986-06-06 |
| JPH0578810B2 true JPH0578810B2 (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=17053790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24005484A Granted JPS61118732A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 光双安定半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61118732A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6488518A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 | Hitachi Ltd | Semiconductor device for controlling beam of light |
| DE68927211T2 (de) * | 1988-07-28 | 1997-01-30 | Fujitsu Ltd | Bistabile Halbleiterlaser-Vorrichtung |
| JP4776347B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2011-09-21 | シャープ株式会社 | 非線形半導体モジュールおよび非線形半導体光素子駆動装置 |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP24005484A patent/JPS61118732A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61118732A (ja) | 1986-06-06 |
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