JPH0629626A - 半導体リングレーザ - Google Patents

半導体リングレーザ

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JPH0629626A
JPH0629626A JP18426592A JP18426592A JPH0629626A JP H0629626 A JPH0629626 A JP H0629626A JP 18426592 A JP18426592 A JP 18426592A JP 18426592 A JP18426592 A JP 18426592A JP H0629626 A JPH0629626 A JP H0629626A
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JP
Japan
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waveguides
ring laser
semiconductor ring
linear
semiconductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP18426592A
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English (en)
Inventor
Masami Yamamoto
正美 山本
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射ミラーでの散乱損失を可及的に低減した
半導体リングレーザを提供する。 【構成】 互いに連結して閉ループを形成する複数本の
直線状導波路を備えると共に、前記直線状導波路が連結
している各連結位置に、連結している直線状導波路の一
方から入射した光線を他方の直線状導波路に反射する反
射ミラーP,Q,R,Sを形成してある半導体リングレ
ーザにおいて、前記複数の連結位置のうち少なくとも一
つの連結位置に連なる一対の導波路を、劈開面に対する
垂直面に対して対称に位置させ、その連結位置に設ける
反射ミラーを劈開面にて構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに連結して閉ルー
プを形成する複数本の直線状導波路を備えると共に、前
記直線状導波路が連結している各連結位置に、連結して
いる直線状導波路の一方から入射した光線を他方の直線
状導波路に反射する反射ミラーを形成してある半導体リ
ングレーザに関する。
【0002】
【従来の技術】かかる半導体リングレーザでは、従来、
各連結位置に反射ミラーを形成するのに、連結位置をド
ライエッチングによってエッチングして、いわゆるエッ
チングミラーを形成していた(特開平3−40480号
公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のように、エッチングによって形成したエッチン
グミラーは、一般に面の平坦性が悪いため、各直線状導
波路から反射ミラーに入射した光のうち散乱損失によっ
て失われてしまう光の割合が多くなって、半導体リング
レーザの発光効率を低下させてしまうという不都合があ
った。本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、反射ミラーでの散乱損失を可及的に低
減した半導体リングレーザを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体リングレ
ーザは、互いに連結して閉ループを形成する複数本の直
線状導波路を備えると共に、前記直線状導波路が連結し
ている各連結位置に、連結している直線状導波路の一方
から入射した光線を他方の直線状導波路に反射する反射
ミラーを形成してあるものであって、その特徴構成は、
前記複数の連結位置のうち少なくとも一つの連結位置に
連なる一対の導波路を、劈開面に対する垂直面に対して
対称に位置させ、その連結位置に設ける反射ミラーを劈
開面にて構成してある点にある。又、第2特徴構成は、
第1特徴構成の実施態様を限定するものであって、前記
複数本の直線状導波路が、四角形状の閉ループを形成す
るように4本の直線状導波路からなると共に、前記連結
位置の四つ全てにおいて、夫々の連結位置に連なる一対
の導波路を、劈開面に対する垂直面に対して対称に位置
させ、その連結位置に設ける反射ミラーを劈開面にて構
成してある点にある。
【0005】
【作用】上記第1特徴構成によれば、直線状導波路を進
行するレーザ光は、直線状導波路が連結する位置に達す
ると、その連結位置に設けられた反射ミラーに入射し
て、他方の直線状導波路に反射される。このように連結
位置で反射されることで、レーザ光は閉ループを形成す
る複数本の直線状導波路内を連続して進行し、リングレ
ーザが形成される。上記の反射ミラーを半導体結晶の劈
開面にて構成すると、半導体結晶の劈開面が原子レベル
の平坦性を有しているため、その反射ミラーでは散乱損
失が極めて少ない。
【0006】上記第2特徴構成によれば、4本の直線状
導波路の四つ連結位置に形成される反射ミラーが全て半
導体結晶の劈開面にて構成されており、何れの反射ミラ
ーにおいても散乱損失が極めて少ない。
【0007】
【発明の効果】上記第1特徴構成、又は、第2特徴構成
によれば、上記の如く半導体リングレーザにおいて反射
ミラーでの散乱損失を低減でき、半導体リングレーザの
発光効率を向上できるため、半導体リングレーザの消費
電力の低減や素子寿命の長寿命化を図ることができる。
【0008】
【実施例】本発明を適用した半導体リングレーザの実施
例について図面に基づいて説明する。図1に示す半導体
リングレーザの斜視図において、n型GaAs基板1の
(10 0)面上に、n型GaAsバッファ層2、n型
AlGaAsクラッド層3、アンドープAlGaAs活
性層4、p型AlGaAsクラッド層5、及び、p型G
aAsキャップ層6を、MBE法等の結晶成長法によっ
て順次積層してある。p型キャップ層6の上には、Si
2 絶縁膜7をCVD法にて積層し、SiO 2 絶縁膜7
の上には、p側電極8を蒸着にて形成してある。又、n
型GaAs基板1には、n側電極9を蒸着にて形成して
ある。
【0009】半導体リングレーザの四つの側面P,Q,
R,Sは、劈開面にて形成してあり、一方の向かい合う
側面PとRとは(0 −1 1)面に相当し、もう一方
の向かい合う側面QとSとは(0 −1 −1)面に相
当する。尚、結晶面の表記におけるミラー指数の『−』
記号は、ミラー指数を示す数字の上に付ける『−(バ
ー)』を意味するものとする。この四つの側面P,Q,
R,Sのうち、側面Q,R,Sには、図1では図示を省
略しているSiO2 膜又はAl2 3 膜等の誘電体保護
膜20を、側面Pには、図1では図示を省略しているT
iO2 等の高屈折率誘電体膜21を、CVD法あるいは
スパッタリング法等で夫々成膜してある。
【0010】SiO2 絶縁膜7は、一様な膜を積層した
後、図2に示す平面図の斜線部Aに相当する部分をエッ
チング除去してある。従って、この斜線部Aに相当する
部分では、p側電極8とp型GaAsキャップ層6とが
直接的に接触し、p側電極から注入された電流は、この
部分から半導体リングレーザ内に流れ込むことになる。
尚、斜線部Aの形状は、各角部が側面P,Q,R,Sの
上辺中央部分に接する状態の正方形状であり、その正方
形の各辺は側面P,Q,R,Sに45度の角度で交わっ
ている。
【0011】上記の構成の半導体リングレーザに、p側
電極8とn側電極9との間に順電圧をかけて、p側電極
8から電流を注入すると、上記の如く、電流はSiO2
絶縁膜7を除いてある図2に示す斜線部分Aに相当する
部分から半導体リングレーザ内部に流れ込む。その流れ
込んだ電流はアンドープAlGaAs活性層4に達する
とレーザ発光に寄与するが、その電流は、図2に示す斜
線部分Aの形状を反映しながらアンドープAlGaAs
活性層4に達するため、レーザ発光も斜線部分Aの形状
を反映して発生する。従って、厚さ方向の位置に関して
はアンドープAlGaAs活性層4とその近辺の位置
に、平面視の位置に関しては斜線部分Aの形状を反映し
て、図3の平面図に示すような、側面P,Q,R,Sの
位置において互いに連結して正方形状の閉ループを形成
するレーザ光の直線状導波路E,F,G,Hが形成され
る。
【0012】直線状導波路E,F,G,Hが連結する四
つの連結位置において、各連結位置に連なる一対の直線
状導波路は、上記の如く、正方形状としてある斜線部分
Aの各辺が側面P,Q,R,Sに45度の角度で交わっ
ているために、側面P,Q,R,Sの夫々に対する垂直
面に対して対称に位置しており、直線状導波路の一方か
ら入射したレーザ光は、劈開面である側面P,Q,R,
Sで、他方の直線状導波路に反射する。つまり、側面
P,Q,R,Sが反射ミラーとして機能してリングレー
ザを形成するのである。
【0013】尚、側面P,Q,R,Sのうち、側面Q,
R,Sでは、直線状導波路E,F,G,H,誘電体保護
膜20,及び,空気の三者の屈折率及び各側面Q,R,
Sと直線状導波路のなす角度(45°)の関係から、直
線状導波路を伝播するレーザ光が、入射側の直線状導波
路に連結しているもう一方の直線状導波路に全反射す
る。側面Pでは、直線状導波路E,F,G,H,高屈折
率誘電体膜21,及び,空気の三者の屈折率及び側面P
と直線状導波路のなす角度(45°)の関係から、直線
状導波路を伝播するレーザ光の一部が入射側の直線状導
波路に連結しているもう一方の直線状導波路に反射し、
残りが高屈折率誘電体膜21に入射して高屈折率誘電体
膜21内を導波し、図3中に矢印Bで示す方向に、半導
体リングレーザの外部に取り出される。
【0014】〔別実施例〕以下、別実施例を列記する。 上記実施例では、半導体リングレーザを構成する全
ての反射ミラーを劈開面にて構成してあるが、全ての反
射ミラーを劈開面にて構成する必要はなく、一部の反射
ミラーを劈開面にて構成して、他の反射ミラーをエッチ
ングミラーやDBR等としても良い。
【0015】 上記実施例では、直線状導波路によっ
て形成される閉ループを正方形状としているが、ひし形
状や長方形状としても良いし、又四角形以外の多角形と
しても良い。
【0016】 上記実施例では、SiO2 絶縁膜7に
よって半導体リングレーザに電流を注入する領域を規制
して、直線状導波路を形成しているが、活性層4のレー
ザ光伝播方向に対する左右両側を他の材料で埋め込む形
の、いわゆる埋め込み構造として直線状導波路を形成す
るようにしても良い。
【0017】 上記実施例では、AlGaAs系の結
晶で半導体リングレーザを構成しているが、InP系の
材料等の他の結晶材料で半導体リングレーザを構成する
ようにしても良い。
【0018】 上記実施例では、半導体リングレーザ
からレーザ光を取り出すために、側面Pに高屈折率誘電
体膜21を成膜しているが、図4に示すように、平面視
の断面がほぼ台形となっている角柱状の高屈折率誘電体
結晶30の側面Vを半導体リングレーザ素子の側面Pと
密着させることによって、半導体リングレーザからレー
ザ光を取り出すようにしても良い。 半導体リングレーザの側面Pから出射したレーザ光は、
高屈折率誘電体結晶30の内部を矢印Cの方向に進み、
無反射膜31を施した高屈折率誘電体結晶30の側面U
及びTから外部に取り出される。
【0019】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかる半導体リングレーザの
斜視図
【図2】本発明の実施例にかかる半導体リングレーザの
製造工程の一部を説明する平面図
【図3】本発明の実施例にかかる半導体リングレーザの
直線状導波路の位置を示す平面図
【図4】本発明の別実施例にかかる半導体リングレーザ
の概略平面図
【符号の説明】 E,F,G,H 直線状導波路 P,Q,R,S 反射ミラー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに連結して閉ループを形成する複数
    本の直線状導波路(E,F,G,H)を備えると共に、
    前記直線状導波路(E,F,G,H)が連結している各
    連結位置に、連結している直線状導波路の一方から入射
    した光線を他方の直線状導波路に反射する反射ミラー
    (P,Q,R,S)を形成してある半導体リングレーザ
    であって、 前記複数の連結位置のうち少なくとも一つの連結位置に
    連なる一対の導波路を、劈開面に対する垂直面に対して
    対称に位置させ、その連結位置に設ける反射ミラーを劈
    開面にて構成してある半導体リングレーザ。
  2. 【請求項2】 前記複数本の直線状導波路(E,F,
    G,H)が、四角形状の閉ループを形成するように4本
    の直線状導波路(E,F,G,H)からなると共に、 前記連結位置の四つ全てにおいて、夫々の連結位置に連
    なる一対の導波路を、劈開面に対する垂直面に対して対
    称に位置させ、その連結位置に設ける反射ミラーを劈開
    面にて構成してある請求項1記載の半導体リングレー
    ザ。
JP18426592A 1992-07-13 1992-07-13 半導体リングレーザ Pending JPH0629626A (ja)

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JP18426592A JPH0629626A (ja) 1992-07-13 1992-07-13 半導体リングレーザ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007019553A (ja) * 2006-10-11 2007-01-25 Advanced Telecommunication Research Institute International 半導体レーザ
US7630603B2 (en) * 2007-07-26 2009-12-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical waveguide ring resonator with photo-tunneling input/output port

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007019553A (ja) * 2006-10-11 2007-01-25 Advanced Telecommunication Research Institute International 半導体レーザ
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