JPH06350203A - 波長可変半導体レーザ - Google Patents
波長可変半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH06350203A JPH06350203A JP14074893A JP14074893A JPH06350203A JP H06350203 A JPH06350203 A JP H06350203A JP 14074893 A JP14074893 A JP 14074893A JP 14074893 A JP14074893 A JP 14074893A JP H06350203 A JPH06350203 A JP H06350203A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating film
- resistance heating
- optical waveguide
- ohmic electrode
- semiconductor laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱型波長可変半導体レーザのスペクトル線
幅の劣化を軽減する。 【構成】 光導波路１１と抵抗加熱膜２、５との間にオ
ーミック電極４、７を設け、それらオーミック電極４、
７に接地電位または固定の逆方向電圧或いは可変の逆方
向電圧を与える。これにより、雑音の原因となるキャリ
アをを自然放出などを介さずに消滅させる。
幅の劣化を軽減する。 【構成】 光導波路１１と抵抗加熱膜２、５との間にオ
ーミック電極４、７を設け、それらオーミック電極４、
７に接地電位または固定の逆方向電圧或いは可変の逆方
向電圧を与える。これにより、雑音の原因となるキャリ
アをを自然放出などを介さずに消滅させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発振波長可変な波長可変
半導体レーザに関するものである。
半導体レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、波長可変機構を有する波長可変半
導体レーザにおいて、その波長可変方法として、温度可
変機構を有し、温度を制御することで屈折率変化をもた
らし、その発振波長を制御するものがある。その一例と
して、次記文献には、光導波路上に温度可変機構を有す
るものが開示されている。 文献名；S.L.Woodward,U.Korenn,B.I.Miller,M.G.Newki
rk,and C.A.Rurrus "ADBR Laser Tunable by Resistive
Heating" IEEE Photonics Technology Letters,Vol.4,
No.12,pp1330-1332,Dec.1992.
導体レーザにおいて、その波長可変方法として、温度可
変機構を有し、温度を制御することで屈折率変化をもた
らし、その発振波長を制御するものがある。その一例と
して、次記文献には、光導波路上に温度可変機構を有す
るものが開示されている。 文献名；S.L.Woodward,U.Korenn,B.I.Miller,M.G.Newki
rk,and C.A.Rurrus "ADBR Laser Tunable by Resistive
Heating" IEEE Photonics Technology Letters,Vol.4,
No.12,pp1330-1332,Dec.1992.
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな温度制御を利用した波長可変半導体レーザにおいて
は、活性層から出た光が光導波路に入り通過する際、吸
収されてキャリアが生じたり、熱により電子が活性化さ
れるなどしてキャリアがゆらぎ、このゆらぎが雑音とな
りスペクトル線幅が劣化してしまうという問題があり、
１ＭＨｚ以下程度の狭スペクトル線幅を達成することは
困難であった。従って、本発明の目的は、加熱によるス
ペクトル線幅の劣化を抑制することにある。
うな温度制御を利用した波長可変半導体レーザにおいて
は、活性層から出た光が光導波路に入り通過する際、吸
収されてキャリアが生じたり、熱により電子が活性化さ
れるなどしてキャリアがゆらぎ、このゆらぎが雑音とな
りスペクトル線幅が劣化してしまうという問題があり、
１ＭＨｚ以下程度の狭スペクトル線幅を達成することは
困難であった。従って、本発明の目的は、加熱によるス
ペクトル線幅の劣化を抑制することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、波長可変機構
として抵抗加熱膜を有する波長可変半導体レーザにおい
て、光導波路と抵抗加熱膜との間に、位相制御領域及び
分布反射領域それぞれに対応して、オーミック電極を設
け、それらオーミック電極に、接地電位、または固定の
逆方向電圧、あるいは可変の逆方向電圧を与えるように
したものである。
として抵抗加熱膜を有する波長可変半導体レーザにおい
て、光導波路と抵抗加熱膜との間に、位相制御領域及び
分布反射領域それぞれに対応して、オーミック電極を設
け、それらオーミック電極に、接地電位、または固定の
逆方向電圧、あるいは可変の逆方向電圧を与えるように
したものである。
【０００５】
【作用】オーミック電極に接地電位または固定の逆方向
電圧を与えることによって、雑音の原因となるキャリア
をを自然放出などを介さずに消滅させることができる。
また、オーミック電極に可変の逆方向電圧を与えことに
より、周波数を変調することができる。
電圧を与えることによって、雑音の原因となるキャリア
をを自然放出などを介さずに消滅させることができる。
また、オーミック電極に可変の逆方向電圧を与えことに
より、周波数を変調することができる。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す波長可変半
導体レーザの上面図及びそのＡ−Ａ’線の断面図であ
り、１は活性領域のｐ側オーミック電極、２は位相制御
領域（ＰＣ）の抵抗加熱膜、３はＰＣ領域の抵抗加熱膜
用電極、４はＰＣ領域の接地電位にされた（接地電位手
段は図示せず）ｐ側オーミック電極、５は分布反射（Ｄ
ＢＲ）領域の抵抗加熱膜、６はＤＢＲ領域の抵抗加熱膜
用電極、７はＤＢＲ領域の接地電位にされたｐ側オーミ
ック電極、８は絶縁膜、９はｐ側ＩｎＰクラッド層、１
０はＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰの多重量子井戸構造の活性
層、１１は光が吸収されないような組成のＩｎＧａＡｓ
Ｐの光導波路層、１２はｎ側ＩｎＰクラッド層、１３は
接地電位にされたｎ側オーミック電極、１４は活性領
域、１５はＰＣ領域、１６はＤＢＲ領域である。また、
ｐ側ＩｎＰクラッド層９は厚さ１．５μｍ、オーミック
電極４と７は材質ＡｕＺｎ／Ａｕ・厚さ３５００オング
ストン・幅１５μｍ、絶縁膜８は材質ＳｉＯ2 ・厚さ２
０００オングストン・、抵抗加熱膜２と５は材質Ｔｉ・
厚さ２５０オングストン・幅１０μｍとしている。ま
た、光の進行方向での寸法は、電極１、４、７で代表さ
せて言うと、４８０μｍ、１８０μｍ、８００μｍであ
り、それらの電極間の間隔はそれぞれ２０μｍとした。
導体レーザの上面図及びそのＡ−Ａ’線の断面図であ
り、１は活性領域のｐ側オーミック電極、２は位相制御
領域（ＰＣ）の抵抗加熱膜、３はＰＣ領域の抵抗加熱膜
用電極、４はＰＣ領域の接地電位にされた（接地電位手
段は図示せず）ｐ側オーミック電極、５は分布反射（Ｄ
ＢＲ）領域の抵抗加熱膜、６はＤＢＲ領域の抵抗加熱膜
用電極、７はＤＢＲ領域の接地電位にされたｐ側オーミ
ック電極、８は絶縁膜、９はｐ側ＩｎＰクラッド層、１
０はＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰの多重量子井戸構造の活性
層、１１は光が吸収されないような組成のＩｎＧａＡｓ
Ｐの光導波路層、１２はｎ側ＩｎＰクラッド層、１３は
接地電位にされたｎ側オーミック電極、１４は活性領
域、１５はＰＣ領域、１６はＤＢＲ領域である。また、
ｐ側ＩｎＰクラッド層９は厚さ１．５μｍ、オーミック
電極４と７は材質ＡｕＺｎ／Ａｕ・厚さ３５００オング
ストン・幅１５μｍ、絶縁膜８は材質ＳｉＯ2 ・厚さ２
０００オングストン・、抵抗加熱膜２と５は材質Ｔｉ・
厚さ２５０オングストン・幅１０μｍとしている。ま
た、光の進行方向での寸法は、電極１、４、７で代表さ
せて言うと、４８０μｍ、１８０μｍ、８００μｍであ
り、それらの電極間の間隔はそれぞれ２０μｍとした。
【０００７】次に、この構造における発振波長可変動作
について説明する。活性領域のｐ側オーミック電極１と
ｎ側オーミック電極１３との間に順方向電流を流すと、
通常のＤＢＲレーザと同様にレーザ発振が起こる。この
とき、ＤＢＲ領域１６に、ある特定の周期での屈折率変
化を設けてあるため、その周期に応じた波長のみが効率
的に反射され、特定の波長でのレーザ発振が生じる。そ
して、ＤＢＲ領域の抵抗加熱膜用電極６間に電圧を印加
し、ＤＢＲ領域の抵抗加熱膜５に電流を流すことによっ
て、熱が発生する。この熱が、ＤＢＲ領域１６全体の屈
折率の増加をもたらし、効率的に反射できる波長を長波
長化し、発振波長が長波長側に掃引される。また、同様
に、ＰＣ領域の抵抗加熱膜用電極３の間に電圧を印加
し、ＰＣ領域の抵抗加熱膜２に電流を流す。このことに
よって、ＰＣ領域１５の屈折率を変化させて、ＤＢＲ領
域１６による反射の位相と共振器全体の位相とを整合さ
せて、波長可変時のモードとびを制御する。このように
して、連続的な波長可変設定が可能となる。図１の構成
では、抵抗加熱膜２による加熱電力を０．１９ｗ、抵抗
加熱膜５による加熱電力を０．２２ｗとすると波長を１
ｎｍ変化させることができる。
について説明する。活性領域のｐ側オーミック電極１と
ｎ側オーミック電極１３との間に順方向電流を流すと、
通常のＤＢＲレーザと同様にレーザ発振が起こる。この
とき、ＤＢＲ領域１６に、ある特定の周期での屈折率変
化を設けてあるため、その周期に応じた波長のみが効率
的に反射され、特定の波長でのレーザ発振が生じる。そ
して、ＤＢＲ領域の抵抗加熱膜用電極６間に電圧を印加
し、ＤＢＲ領域の抵抗加熱膜５に電流を流すことによっ
て、熱が発生する。この熱が、ＤＢＲ領域１６全体の屈
折率の増加をもたらし、効率的に反射できる波長を長波
長化し、発振波長が長波長側に掃引される。また、同様
に、ＰＣ領域の抵抗加熱膜用電極３の間に電圧を印加
し、ＰＣ領域の抵抗加熱膜２に電流を流す。このことに
よって、ＰＣ領域１５の屈折率を変化させて、ＤＢＲ領
域１６による反射の位相と共振器全体の位相とを整合さ
せて、波長可変時のモードとびを制御する。このように
して、連続的な波長可変設定が可能となる。図１の構成
では、抵抗加熱膜２による加熱電力を０．１９ｗ、抵抗
加熱膜５による加熱電力を０．２２ｗとすると波長を１
ｎｍ変化させることができる。
【０００８】このような波長可変半導体レーザにおい
て、オーミック電極４、７を接地電位に保つことによ
り、雑音源となるキャリアは消滅されるので、スペクト
ル線幅が増大が抑制される。図２は、図１に示した波長
可変半導体レーザのスペクトル線幅の測定結果を示した
ものである。図２において、図２（ｂ）の設置しないと
きのスペクトル線幅は１．６ＭＨｚであるのに対し、図
２（ａ）の設置したときでは８８０ＫＨｚになることが
実験によって確認された。これにより、波長可変時にも
１ＭＨｚ以下の狭スペクトル線幅を維持することができ
る。
て、オーミック電極４、７を接地電位に保つことによ
り、雑音源となるキャリアは消滅されるので、スペクト
ル線幅が増大が抑制される。図２は、図１に示した波長
可変半導体レーザのスペクトル線幅の測定結果を示した
ものである。図２において、図２（ｂ）の設置しないと
きのスペクトル線幅は１．６ＭＨｚであるのに対し、図
２（ａ）の設置したときでは８８０ＫＨｚになることが
実験によって確認された。これにより、波長可変時にも
１ＭＨｚ以下の狭スペクトル線幅を維持することができ
る。
【０００８】図１の実施例ではオーミック電極４、７を
接地しているが、固定の逆方向電圧を与えることによっ
ても、同様の効果がある。また、オーミック電極４、７
に逆方向電圧を印加し、その印加電圧を変化させること
により、周波数変調をかけることも可能である。つま
り、両オーミック電極４、７に一定の電圧比をもって逆
方向電圧を印加すると、半導体材料のポッケル効果など
により、光導波路１１部分の屈折率が変化し、発振周波
数を微小量変化させることができる。このとき、雑音源
となるキャリアは逆電圧により消滅されるので、スペク
トル線幅が増大することはない。したがって、本構造に
より、狭スペクトル線幅でなおかつ周波数変調をかける
ことも可能である。
接地しているが、固定の逆方向電圧を与えることによっ
ても、同様の効果がある。また、オーミック電極４、７
に逆方向電圧を印加し、その印加電圧を変化させること
により、周波数変調をかけることも可能である。つま
り、両オーミック電極４、７に一定の電圧比をもって逆
方向電圧を印加すると、半導体材料のポッケル効果など
により、光導波路１１部分の屈折率が変化し、発振周波
数を微小量変化させることができる。このとき、雑音源
となるキャリアは逆電圧により消滅されるので、スペク
トル線幅が増大することはない。したがって、本構造に
より、狭スペクトル線幅でなおかつ周波数変調をかける
ことも可能である。
【０００９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、光導波路上に設置用電極を形成したので、同領域中
に発生したキャリアを短絡により消滅させ、再結合を抑
制し、スペクトル線幅の増加を減少させ、１ＭＨｚ以下
のスペクトル線幅を保ちながら波長可変できるレーザが
実現される。
ば、光導波路上に設置用電極を形成したので、同領域中
に発生したキャリアを短絡により消滅させ、再結合を抑
制し、スペクトル線幅の増加を減少させ、１ＭＨｚ以下
のスペクトル線幅を保ちながら波長可変できるレーザが
実現される。
【図１】本発明の一実施例を示す波長可変半導体レーザ
の構造図。
の構造図。
【図２】図１の実施例の波長可変半導体レーザによって
得られたスペクトル線幅の測定結果を示す特性図。
得られたスペクトル線幅の測定結果を示す特性図。
１ ｐ側オーミック電極 ２ 抵抗加熱膜 ３ 抵抗加熱膜用電極 ４ ｐ側オーミック電極 ５ 抵抗加熱膜 ６ 抵抗加熱膜用電極 ７ ｐ側オーミック電極 ８ 絶縁膜 ９ ｐ側ＩｎＰクラッド層 １０ ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ多重量子井戸構造の活
性層 １１ ＩｎＧａＡｓＰの光導波路層 １２ ｎ側ＩｎＰクラッド層 １３ ｎ側オーミック電極 １４ 活性領域 １５ ＰＣ領域 １６ ＤＢＲ領域
性層 １１ ＩｎＧａＡｓＰの光導波路層 １２ ｎ側ＩｎＰクラッド層 １３ ｎ側オーミック電極 １４ 活性領域 １５ ＰＣ領域 １６ ＤＢＲ領域
Claims (1)
- 【請求項１】 光を発生する活性層と、当該活性層から
の光の進行方向に沿って設けられたものであって位相制
御領域と周期的な屈折率変化が作り付けられた分布反射
領域とからなる光導波路層と、これら活性層及び光導波
路層を挟むように積層された第１クラッド層及び第２ク
ラッド層と、当該第１クラッド層側に設けた接地電位の
オーミック電極と、前記光導波路の前記位相制御領域及
び前記分布反射領域にそれぞれ対応して前記第２クラッ
ド側に設けた第１抵抗加熱膜及び第２抵抗加熱膜とを備
え、 前記光導波路の前記位相制御領域及び前記分布反射領域
をそれぞれ前記第１抵抗加熱膜及び前記第２抵抗加熱膜
で加熱することによって、レーザ発振波長を設定する波
長可変半導体レーザにおいて、 前記位相制御領域において前記第１抵抗加熱膜と当該光
導波路層との間に設けた第１オーミック電極と、 前記分布反射領域において前記第２抵抗加熱膜と当該光
導波路層との間に設けた第２オーミック電極と、 前記第１オーミック電極及び前記第２オーミック電極
に、接地電位、または固定の逆方向電圧、或いは可変の
逆方向電圧を与える手段とを備えたことを特徴とした波
長可変半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14074893A JPH06350203A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 波長可変半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14074893A JPH06350203A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 波長可変半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06350203A true JPH06350203A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15275821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14074893A Pending JPH06350203A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 波長可変半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06350203A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010541278A (ja) * | 2007-10-01 | 2010-12-24 | コーニング インコーポレイテッド | 櫛形ヒータ電極及び下部電流閉込層をもつレーザ源 |
| JP2015103620A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 日本電信電話株式会社 | 波長可変レーザ |
| JP2017527121A (ja) * | 2014-09-08 | 2017-09-14 | オクラロ テクノロジー リミテッド | モノリシック集積された波長可変半導体レーザー |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP14074893A patent/JPH06350203A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010541278A (ja) * | 2007-10-01 | 2010-12-24 | コーニング インコーポレイテッド | 櫛形ヒータ電極及び下部電流閉込層をもつレーザ源 |
| JP2015103620A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 日本電信電話株式会社 | 波長可変レーザ |
| JP2017527121A (ja) * | 2014-09-08 | 2017-09-14 | オクラロ テクノロジー リミテッド | モノリシック集積された波長可変半導体レーザー |
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