JPH0661572A - 分布光反射器及びそれを用いた波長可変半導体レーザ - Google Patents
分布光反射器及びそれを用いた波長可変半導体レーザInfo
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- JPH0661572A JPH0661572A JP20898692A JP20898692A JPH0661572A JP H0661572 A JPH0661572 A JP H0661572A JP 20898692 A JP20898692 A JP 20898692A JP 20898692 A JP20898692 A JP 20898692A JP H0661572 A JPH0661572 A JP H0661572A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】非活性導波路領域の等価屈折率変化量が従来程
度でも、活性導波路領域の利得帯域幅にわたり広帯域波
長掃引可能な分布反射型半導体レーザを得る。 【構成】回折格子４の結合係数が、一定長領域中で連続
的または断続的に変化する回折格子を、上記領域長を周
期として２周期以上連続して形成された分布光反射器を
用いて、波長可変半導体レーザを形成する。
度でも、活性導波路領域の利得帯域幅にわたり広帯域波
長掃引可能な分布反射型半導体レーザを得る。 【構成】回折格子４の結合係数が、一定長領域中で連続
的または断続的に変化する回折格子を、上記領域長を周
期として２周期以上連続して形成された分布光反射器を
用いて、波長可変半導体レーザを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信分野での光波長
（周波数）多重通信システムにおける送信用光源や同期
検波用可同調光源、および光計測用光源として好適な分
布光反射器とそれを用いた波長可変半導体レーザに関す
るものである。
（周波数）多重通信システムにおける送信用光源や同期
検波用可同調光源、および光計測用光源として好適な分
布光反射器とそれを用いた波長可変半導体レーザに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】将来の通信情報量の増大に対して、光波
長（周波数）多重通信システムの研究が行われている
が、送信用光源および同期検波用可同調光源として広範
囲な波長掃引機能が要求されてきており、また、光計測
の分野からも広域波長帯をカバーする可変波長光源の実
現が望まれている。可変波長光源としては、電流注入に
より簡単に波長を掃引できる分布反射型・分布帰還型半
導体レーザが数多く研究されている。波長掃引機能付き
分布反射型半導体レーザの実現例として、図６にその構
造断面図を示す（例えば東盛らによるエレクトロニクス
・レターズ（Ｅlectronics Ｌetters）２４巻、２４
号、１４８１〜１４８２頁、１９８８年参照）。図６に
おいて、６は活性導波路層、２は非活性導波路層、４は
回折格子、１０１は活性領域、１０２および１０３はそ
れぞれ前側および後側の分布反射器領域である。
長（周波数）多重通信システムの研究が行われている
が、送信用光源および同期検波用可同調光源として広範
囲な波長掃引機能が要求されてきており、また、光計測
の分野からも広域波長帯をカバーする可変波長光源の実
現が望まれている。可変波長光源としては、電流注入に
より簡単に波長を掃引できる分布反射型・分布帰還型半
導体レーザが数多く研究されている。波長掃引機能付き
分布反射型半導体レーザの実現例として、図６にその構
造断面図を示す（例えば東盛らによるエレクトロニクス
・レターズ（Ｅlectronics Ｌetters）２４巻、２４
号、１４８１〜１４８２頁、１９８８年参照）。図６に
おいて、６は活性導波路層、２は非活性導波路層、４は
回折格子、１０１は活性領域、１０２および１０３はそ
れぞれ前側および後側の分布反射器領域である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては分布反射器領域における回折格子は均一
であるため、λ＝２Λｎeq（Λ：回折格子のピッチ、ｎ
eq：等価屈折率）で決まるＢragg波長λ近傍の発振波長
は、導波路の等価屈折率ｎeqの電気的な等価屈折率変化
量Δｎeqで決まっていた。したがって、通常電流注入に
よる半導体の最大屈折率変化量Δｎ／ｎは１％程度であ
るため、上記従来例の分布反射型半導体レーザの波長掃
引幅は１０ｎｍ程度に留まり、光波長多重通信システム
用光源としては不十分であるという問題があった。
来例においては分布反射器領域における回折格子は均一
であるため、λ＝２Λｎeq（Λ：回折格子のピッチ、ｎ
eq：等価屈折率）で決まるＢragg波長λ近傍の発振波長
は、導波路の等価屈折率ｎeqの電気的な等価屈折率変化
量Δｎeqで決まっていた。したがって、通常電流注入に
よる半導体の最大屈折率変化量Δｎ／ｎは１％程度であ
るため、上記従来例の分布反射型半導体レーザの波長掃
引幅は１０ｎｍ程度に留まり、光波長多重通信システム
用光源としては不十分であるという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記問題を解決し、非活
性導波路領域の等価屈折率変化量Δｎeqが従来と同程度
／約１％）でも、活性導波路領域の利得帯域幅（約１０
０ｎｍ）にわたって、広帯域波長掃引が可能な波長掃引
機能付き分布反射型波長可変半導体レーザを得ることに
ある。
性導波路領域の等価屈折率変化量Δｎeqが従来と同程度
／約１％）でも、活性導波路領域の利得帯域幅（約１０
０ｎｍ）にわたって、広帯域波長掃引が可能な波長掃引
機能付き分布反射型波長可変半導体レーザを得ることに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に、
該基板より光学的屈折率が大きい光導波路層と、該光導
波路層よりも屈折率が小さい光閉じ込め層とを、それぞ
れ１層以上含む光導波路を有し、上記光導波路を形成す
る１層以上の層に、周期的な凹凸を形成または周期的な
組成の変化を形成することにより、上記光導波路の等価
屈折率を周期的に変化させて回折格子を形成し、上記周
期からＢraggの回折条件で決定される波長の光に対して
反射作用を有する分布光反射器において、上記回折格子
の結合係数が、一定長さの領域中で連続的または３段階
以上断続的に変化し、上記結合係数が変化する回折格子
が、上記領域の長さを周期として少なくとも２周期以上
連続して、周期的に形成された分布光反射器を用いて波
長可変半導体レーザを作製することにより達成される。
該基板より光学的屈折率が大きい光導波路層と、該光導
波路層よりも屈折率が小さい光閉じ込め層とを、それぞ
れ１層以上含む光導波路を有し、上記光導波路を形成す
る１層以上の層に、周期的な凹凸を形成または周期的な
組成の変化を形成することにより、上記光導波路の等価
屈折率を周期的に変化させて回折格子を形成し、上記周
期からＢraggの回折条件で決定される波長の光に対して
反射作用を有する分布光反射器において、上記回折格子
の結合係数が、一定長さの領域中で連続的または３段階
以上断続的に変化し、上記結合係数が変化する回折格子
が、上記領域の長さを周期として少なくとも２周期以上
連続して、周期的に形成された分布光反射器を用いて波
長可変半導体レーザを作製することにより達成される。
【０００６】
【作用】回折格子のピッチが連続的あるいは断続的に変
化し、このピッチの変化が回折格子のピッチよりも十分
長い周期で繰り返し形成された回折格子を、活性導波路
領域の両わきにもつ分布反射器構造の半導体レーザが提
案されている（東盛他：特願平４−４９４２５）。図７
（ａ）はこの方法による分布反射型レーザの構成例であ
る。本例の分布反射型半導体レーザでは前および後の非
活性導波路領域１０２および１０３に回折格子１２ａお
よび１２ｂが形成されていて、前側の非活性導波路領域
１０２に形成される回折格子１２ａは、図７（ｂ）に示
すようにピッチがΛaからΛbまで連続的に変化する領域
が周期Ｍf（ただし、Ｍf＞Λa、Λb）で繰り返し形成さ
れており、同様に後側の非活性導波路領域１０３に形成
される回折格子１２ｂは、ピッチがΛa′からΛb′まで
連続的に変化する領域が周期Ｍr（ただし、Ｍr＞
Λa′、Λb′）で繰り返し形成されている。前側の分布
反射器の反射特性は図８（ａ）に示すように、波長λa
＝２Λaｎeqから波長λb＝２Λbｎeqまでの間に、波長
間隔Δλf＝λ0 2／２ｎeqＭf（λ0＝ｎeq（Λa＋
Λb））で周期的に反射ピークをもつ特性になる。そこ
で便宜的に、この反射ピーク点の波長をλ1〜λnとす
る。同様に、後側の分布反射器の反射特性は、図８
（ａ）に示すように波長λa′＝２Λa′ｎeqから波長λ
b′＝２ｎeqΛb′までの間で、波長間隔Δλr＝λ0 2／
２ｎeqＭrで周期的に反射ピークλ1′〜λk′をもつ特
性になる。ここで、前後の分布反射器領域の回折格子の
ピッチ変調の周期ＭfおよびＭrはそれぞれ異なってい
る。そこで、上記前および後側の分布反射器領域の屈折
率をそれぞれ電気的に独立に制御すると、λ1〜λnのう
ちの一波長λi（ｉ＝１〜ｎ）にλ1′〜λk′のうちの
１つを同調させて、そのλi近傍だけでレーザ発振させ
ることができる。図８（ｃ）、（ｄ）はλ1とλ2との発
振例、すなわち、ｉが１および２の場合を示したもので
ある。上記方法による分布反射型半導体レーザでは、回
折格子を有する前側の非活性導波路領域に形成された電
極に、それぞれ独立に電流を流すかまたは電圧を加える
ことによって発振波長を制御するものであり、回折格子
の反射ピーク間の大きな波長跳びを利用して、波長可変
範囲を大幅に拡大することができる。
化し、このピッチの変化が回折格子のピッチよりも十分
長い周期で繰り返し形成された回折格子を、活性導波路
領域の両わきにもつ分布反射器構造の半導体レーザが提
案されている（東盛他：特願平４−４９４２５）。図７
（ａ）はこの方法による分布反射型レーザの構成例であ
る。本例の分布反射型半導体レーザでは前および後の非
活性導波路領域１０２および１０３に回折格子１２ａお
よび１２ｂが形成されていて、前側の非活性導波路領域
１０２に形成される回折格子１２ａは、図７（ｂ）に示
すようにピッチがΛaからΛbまで連続的に変化する領域
が周期Ｍf（ただし、Ｍf＞Λa、Λb）で繰り返し形成さ
れており、同様に後側の非活性導波路領域１０３に形成
される回折格子１２ｂは、ピッチがΛa′からΛb′まで
連続的に変化する領域が周期Ｍr（ただし、Ｍr＞
Λa′、Λb′）で繰り返し形成されている。前側の分布
反射器の反射特性は図８（ａ）に示すように、波長λa
＝２Λaｎeqから波長λb＝２Λbｎeqまでの間に、波長
間隔Δλf＝λ0 2／２ｎeqＭf（λ0＝ｎeq（Λa＋
Λb））で周期的に反射ピークをもつ特性になる。そこ
で便宜的に、この反射ピーク点の波長をλ1〜λnとす
る。同様に、後側の分布反射器の反射特性は、図８
（ａ）に示すように波長λa′＝２Λa′ｎeqから波長λ
b′＝２ｎeqΛb′までの間で、波長間隔Δλr＝λ0 2／
２ｎeqＭrで周期的に反射ピークλ1′〜λk′をもつ特
性になる。ここで、前後の分布反射器領域の回折格子の
ピッチ変調の周期ＭfおよびＭrはそれぞれ異なってい
る。そこで、上記前および後側の分布反射器領域の屈折
率をそれぞれ電気的に独立に制御すると、λ1〜λnのう
ちの一波長λi（ｉ＝１〜ｎ）にλ1′〜λk′のうちの
１つを同調させて、そのλi近傍だけでレーザ発振させ
ることができる。図８（ｃ）、（ｄ）はλ1とλ2との発
振例、すなわち、ｉが１および２の場合を示したもので
ある。上記方法による分布反射型半導体レーザでは、回
折格子を有する前側の非活性導波路領域に形成された電
極に、それぞれ独立に電流を流すかまたは電圧を加える
ことによって発振波長を制御するものであり、回折格子
の反射ピーク間の大きな波長跳びを利用して、波長可変
範囲を大幅に拡大することができる。
【０００７】本発明は、上記発明と同等の効果を均一ピ
ッチの回折格子で実現するものである。図９（ａ）は本
発明による回折格子の構成の一例を示したものである。
上記回折格子はある長さＭfを単位として周期的な繰り
返し構造になっている。図９（ｂ）に上記繰り返しの単
位領域の構成を示す。回折格子は一定のピッチΛで形成
されているが、回折格子の深さが周期的に連続して変化
し、回折格子の結合係数κを周期的に連続的に変化させ
ている。このような結合係数κの周期的構造により各繰
り返し単位領域間での多重反射が生じ、図９（ｃ）に示
すようなピッチΛで決まるＢragg波長近傍に、波長間隔
Δλ＝λ0 2／２ｎeqＭfで複数の反射ピークをもつ反射
特性を得ることができ、上記した特願平４−４９４２５
の発明と同様の効果を、均一ピッチの回折格子で得るこ
とができる。また、回折格子の結合係数κを変化させる
方法としては、上記の深さを変化させる以外に回折格子
の山谷比を変化させて回折格子の結合係数κを変化させ
る方法によっても、同様の効果を得ることができる。
ッチの回折格子で実現するものである。図９（ａ）は本
発明による回折格子の構成の一例を示したものである。
上記回折格子はある長さＭfを単位として周期的な繰り
返し構造になっている。図９（ｂ）に上記繰り返しの単
位領域の構成を示す。回折格子は一定のピッチΛで形成
されているが、回折格子の深さが周期的に連続して変化
し、回折格子の結合係数κを周期的に連続的に変化させ
ている。このような結合係数κの周期的構造により各繰
り返し単位領域間での多重反射が生じ、図９（ｃ）に示
すようなピッチΛで決まるＢragg波長近傍に、波長間隔
Δλ＝λ0 2／２ｎeqＭfで複数の反射ピークをもつ反射
特性を得ることができ、上記した特願平４−４９４２５
の発明と同様の効果を、均一ピッチの回折格子で得るこ
とができる。また、回折格子の結合係数κを変化させる
方法としては、上記の深さを変化させる以外に回折格子
の山谷比を変化させて回折格子の結合係数κを変化させ
る方法によっても、同様の効果を得ることができる。
【０００８】
【実施例】つぎに本発明の実施例を図面とともに説明す
る。図１（ａ）は本発明による分布光反射器の一例を第
１実施例として示したものである。図１（ａ）におい
て、１はｎ型ＩnＰ基板、２はバンドギャップ波長が１.
３μｍのＩnＧaＡsＰ非活性導波路層、３はｐ型ＩnＰク
ラッド層、４は結合係数κの変化を周期的に含んだ回折
格子である。５はエッチングによって形成した装荷型導
波路であり、これによって等価屈折率３.２の光導波路
を形成している。回折格子４は２３８ｎｍの一定ピッチ
で形成されており、３３.３６μｍを周期として結合係
数κが変化した構造が周期的に２０周期繰り返され、全
長約６６６μｍの回折格子を形成している。結合係数κ
は光導波路の軸方向（ｚ方向）に関数sin（z）／ｚにし
たがって変化させている。このため、反射特性は図１
（ｂ）に示すように１０ｎｍ間隔で高さがそろった複数
の反射ピークを得ることができる。
る。図１（ａ）は本発明による分布光反射器の一例を第
１実施例として示したものである。図１（ａ）におい
て、１はｎ型ＩnＰ基板、２はバンドギャップ波長が１.
３μｍのＩnＧaＡsＰ非活性導波路層、３はｐ型ＩnＰク
ラッド層、４は結合係数κの変化を周期的に含んだ回折
格子である。５はエッチングによって形成した装荷型導
波路であり、これによって等価屈折率３.２の光導波路
を形成している。回折格子４は２３８ｎｍの一定ピッチ
で形成されており、３３.３６μｍを周期として結合係
数κが変化した構造が周期的に２０周期繰り返され、全
長約６６６μｍの回折格子を形成している。結合係数κ
は光導波路の軸方向（ｚ方向）に関数sin（z）／ｚにし
たがって変化させている。このため、反射特性は図１
（ｂ）に示すように１０ｎｍ間隔で高さがそろった複数
の反射ピークを得ることができる。
【０００９】本発明の第２実施例として波長掃引機能付
き分布反射型半導体レーザの構造を図２に示す。図２に
おいて、（ａ）は上記半導体レーザの平面図、（ｂ）は
上記平面図におけるＡ−Ａ′断面図、（ｃ）は上記平面
図におけるＢ−Ｂ′断面図である。図において、１はｎ
型ＩnＰ基板、２はバンドギャップ波長が１.３μｍのＩ
nＧaＡsＰ非活性導波路層、３はｐ型ＩnＰクラッド層、
６はバンドギャップ波長が１.５５μｍのＩnＧaＡsＰ活
性導波路層、７はｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層、８
はｐ型ＩnＰ電流ブロック層、９はｎ型ＩnＰ電流ブロッ
ク層、１０はｎ型電極、１１ａは活性領域１０１に設け
たｐ型電極、１１ｂは前側の分布反射器領域１０２に設
けたｐ型電極、１１ｃは後側の分布反射器領域１０３に
設けたｐ型電極、１２ａは結合係数κが変化する回折格
子が周期Ｍfで繰り返し形成された部分、１２ｂは結合
係数κが変化する回折格子が周期Ｍrで繰り返し形成さ
れた部分である。上記回折格子１２ａは第１実施例と同
一の構成で、３３.３６μｍの結合係数κが変化する回
折格子が２０周期で約６７０μｍの回折格子を形成して
いる。１２ｂは３５.７μｍの結合係数κが変化する回
折格子が２０周期で約７１０μｍの回折格子を形成して
いる。
き分布反射型半導体レーザの構造を図２に示す。図２に
おいて、（ａ）は上記半導体レーザの平面図、（ｂ）は
上記平面図におけるＡ−Ａ′断面図、（ｃ）は上記平面
図におけるＢ−Ｂ′断面図である。図において、１はｎ
型ＩnＰ基板、２はバンドギャップ波長が１.３μｍのＩ
nＧaＡsＰ非活性導波路層、３はｐ型ＩnＰクラッド層、
６はバンドギャップ波長が１.５５μｍのＩnＧaＡsＰ活
性導波路層、７はｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層、８
はｐ型ＩnＰ電流ブロック層、９はｎ型ＩnＰ電流ブロッ
ク層、１０はｎ型電極、１１ａは活性領域１０１に設け
たｐ型電極、１１ｂは前側の分布反射器領域１０２に設
けたｐ型電極、１１ｃは後側の分布反射器領域１０３に
設けたｐ型電極、１２ａは結合係数κが変化する回折格
子が周期Ｍfで繰り返し形成された部分、１２ｂは結合
係数κが変化する回折格子が周期Ｍrで繰り返し形成さ
れた部分である。上記回折格子１２ａは第１実施例と同
一の構成で、３３.３６μｍの結合係数κが変化する回
折格子が２０周期で約６７０μｍの回折格子を形成して
いる。１２ｂは３５.７μｍの結合係数κが変化する回
折格子が２０周期で約７１０μｍの回折格子を形成して
いる。
【００１０】上記実施例の波長掃引機能付き分布反射型
半導体レーザの作製方法を簡単に説明する。最初に、有
機金属気相エピタキシャル成長法を用いて、ｎ型ＩnＰ
基板１上に活性導波路層６と非活性導波路層２を作製す
る。その後、上記非活性導波路層２の表面に塗布したレ
ジストに、電子ビーム露光法によりピッチが変調された
回折格子のパタンを転写し、その転写パタンをマスクに
してエッチングを行い１２ａおよび１２ｂの回折格子を
形成する。そして、横モードを制御するためにストライ
プ状に導波路を加工し、再度有機金属気相エピタキシャ
ル成長法を用いて、ｐ型ＩnＰ電流ブロック層８、ｎ型
ＩnＰ電流ブロック層９、ｐ型ＩnＰクラッド層３および
ｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を順次作製する。そ
の後、ｐ型電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよびｎ型電極
１０を形成し、さらに、活性領域１０１に設けたｐ型電
極１１ａと、回折格子が形成された部分１２ａおよび１
２ｂを有する分布反射器領域１０２および１０３に設け
たｐ型電極１１ｂおよび１１ｃとをそれぞれ互いに電気
的に分離するために、それらの結合部分の上方のｐ型電
極およびｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を除去す
る。
半導体レーザの作製方法を簡単に説明する。最初に、有
機金属気相エピタキシャル成長法を用いて、ｎ型ＩnＰ
基板１上に活性導波路層６と非活性導波路層２を作製す
る。その後、上記非活性導波路層２の表面に塗布したレ
ジストに、電子ビーム露光法によりピッチが変調された
回折格子のパタンを転写し、その転写パタンをマスクに
してエッチングを行い１２ａおよび１２ｂの回折格子を
形成する。そして、横モードを制御するためにストライ
プ状に導波路を加工し、再度有機金属気相エピタキシャ
ル成長法を用いて、ｐ型ＩnＰ電流ブロック層８、ｎ型
ＩnＰ電流ブロック層９、ｐ型ＩnＰクラッド層３および
ｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を順次作製する。そ
の後、ｐ型電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよびｎ型電極
１０を形成し、さらに、活性領域１０１に設けたｐ型電
極１１ａと、回折格子が形成された部分１２ａおよび１
２ｂを有する分布反射器領域１０２および１０３に設け
たｐ型電極１１ｂおよび１１ｃとをそれぞれ互いに電気
的に分離するために、それらの結合部分の上方のｐ型電
極およびｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を除去す
る。
【００１１】上記実施例の波長掃引機能付き分布反射型
半導体レーザにおける回折格子では、１２ａの部分で位
相シフトを含む回折格子構造の繰り返し周期が３３.３
６μｍ、１２ｂの部分では３５.７μｍで繰り返し形成
されている。
半導体レーザにおける回折格子では、１２ａの部分で位
相シフトを含む回折格子構造の繰り返し周期が３３.３
６μｍ、１２ｂの部分では３５.７μｍで繰り返し形成
されている。
【００１２】上記構成の分布反射型半導体レーザでは、
活性領域１０１に電流を流すことによりレーザ発振が生
じ、分布反射器領域１０２および１０３にそれぞれ独立
に電流を流したり電圧を印加することによって、発振波
長が変化する。活性領域１０１に一定電流を流し、前お
よび後の分布反射器領域１０２および１０３に設けた電
極のうち１１ｂには電流を流さない状態で、分布反射器
領域１０３に設けた電極１１ｃに流す電流を変化させた
ときの発振波長の変化の様子を図３（ａ）に示す。図３
（ａ）に示すように本実施例の分布反射型半導体レーザ
では、分布反射器領域１０３に電流を流すことにより、
発振波長が１,５００μｍから１,６００μｍまで約１０
ｎｍおきに変化させることができる。
活性領域１０１に電流を流すことによりレーザ発振が生
じ、分布反射器領域１０２および１０３にそれぞれ独立
に電流を流したり電圧を印加することによって、発振波
長が変化する。活性領域１０１に一定電流を流し、前お
よび後の分布反射器領域１０２および１０３に設けた電
極のうち１１ｂには電流を流さない状態で、分布反射器
領域１０３に設けた電極１１ｃに流す電流を変化させた
ときの発振波長の変化の様子を図３（ａ）に示す。図３
（ａ）に示すように本実施例の分布反射型半導体レーザ
では、分布反射器領域１０３に電流を流すことにより、
発振波長が１,５００μｍから１,６００μｍまで約１０
ｎｍおきに変化させることができる。
【００１３】また、上記状態で電極１１ｂと電極１１ｃ
に流す電流を調整して、約１０ｎｍおきに変化する発振
波長のうちの１つの波長を選択し、両電極に流す電流の
差を一定にしたままで両電極の電流を同時に増減するこ
とにより、発振波長を微調整することが可能である。電
極１１ｂと１１ｃとに流す電流を同時に変化させたとき
の発振波長の変化の様子を図７に実線で示す。図示のよ
うに本実施例の半導体レーザでは電極１１ｂと１１ｃと
に同時に電流を流すことにより、波長跳びを起しながら
図３（ｂ）に示すように発振波長を１０ｎｍ程度変化さ
せることができる。ｐ型電極１１ｂ、１１ｃに流す電流
を上記説明の手順で調整することによって、発振波長の
粗調整、微調整を行い、１００ｎｍの波長範囲にわたり
任意の発振波長を選択することが可能になる。
に流す電流を調整して、約１０ｎｍおきに変化する発振
波長のうちの１つの波長を選択し、両電極に流す電流の
差を一定にしたままで両電極の電流を同時に増減するこ
とにより、発振波長を微調整することが可能である。電
極１１ｂと１１ｃとに流す電流を同時に変化させたとき
の発振波長の変化の様子を図７に実線で示す。図示のよ
うに本実施例の半導体レーザでは電極１１ｂと１１ｃと
に同時に電流を流すことにより、波長跳びを起しながら
図３（ｂ）に示すように発振波長を１０ｎｍ程度変化さ
せることができる。ｐ型電極１１ｂ、１１ｃに流す電流
を上記説明の手順で調整することによって、発振波長の
粗調整、微調整を行い、１００ｎｍの波長範囲にわたり
任意の発振波長を選択することが可能になる。
【００１４】本実施例では平坦な透明導波路で形成され
電流注入によって回折格子からの反射光の位相を調整す
るいわゆる位相調整領域は設けていないが、本実施例の
活性領域１０１と分布反射器領域１０２または１０３の
間に位相調整領域を付加すれば、より細かい波長調整が
可能になる。また、分布反射器領域１０２、１０３のｐ
型電極１１ｂ、１１ｃを櫛型に分割して、より細かい波
長調整を行うことも可能である。
電流注入によって回折格子からの反射光の位相を調整す
るいわゆる位相調整領域は設けていないが、本実施例の
活性領域１０１と分布反射器領域１０２または１０３の
間に位相調整領域を付加すれば、より細かい波長調整が
可能になる。また、分布反射器領域１０２、１０３のｐ
型電極１１ｂ、１１ｃを櫛型に分割して、より細かい波
長調整を行うことも可能である。
【００１５】図４に本発明の波長掃引機能付き分布帰還
型半導体レーザの一例を第３実施例として示す。図４に
おいて、（ａ）は上記分布帰還型半導体レーザの平面
図、（ｂ）は上記平面図におけるＡ−Ａ′断面図、
（ｃ）は上記平面図におけるＢ−Ｂ′断面図である。図
において、１はｎ型ＩnＰ基板、２はバンドギャップ波
長が１.３μｍの閉じ込め層であるＩnＧaＡsＰ非活性導
波路層、３はｐ型ＩnＰクラッド層、６はバンドギャッ
プ波長が１.５５μｍＩnＧaＡsＰ活性導波路層、７はｐ
(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層、８はｐ型ＩnＰ電流ブロ
ック層、９はｎ型ＩnＰ電流ブロック層、１０はｎ型電
極、１１ｂ、１１ｂ′は前側の分布帰還領域１０２′に
設けた１組の櫛型ｐ電極、１１ｃ、１１ｃ′は後側の分
布帰還領域１０３′に設けた１組の櫛型ｐ電極、１４ａ
は結合係数κが変化する回折格子が周期Ｍfで繰り返し
形成された部分、１４ｂは結合係数κが変化する回折格
子が周期Ｍrで繰り返し形成された部分である。なお、
分布帰還領域は分布反射器領域に利得をもたせたもので
ある。
型半導体レーザの一例を第３実施例として示す。図４に
おいて、（ａ）は上記分布帰還型半導体レーザの平面
図、（ｂ）は上記平面図におけるＡ−Ａ′断面図、
（ｃ）は上記平面図におけるＢ−Ｂ′断面図である。図
において、１はｎ型ＩnＰ基板、２はバンドギャップ波
長が１.３μｍの閉じ込め層であるＩnＧaＡsＰ非活性導
波路層、３はｐ型ＩnＰクラッド層、６はバンドギャッ
プ波長が１.５５μｍＩnＧaＡsＰ活性導波路層、７はｐ
(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層、８はｐ型ＩnＰ電流ブロ
ック層、９はｎ型ＩnＰ電流ブロック層、１０はｎ型電
極、１１ｂ、１１ｂ′は前側の分布帰還領域１０２′に
設けた１組の櫛型ｐ電極、１１ｃ、１１ｃ′は後側の分
布帰還領域１０３′に設けた１組の櫛型ｐ電極、１４ａ
は結合係数κが変化する回折格子が周期Ｍfで繰り返し
形成された部分、１４ｂは結合係数κが変化する回折格
子が周期Ｍrで繰り返し形成された部分である。なお、
分布帰還領域は分布反射器領域に利得をもたせたもので
ある。
【００１６】本実施例の波長掃引機能付き半導体レーザ
の製作方法をつぎに簡単に説明する。最初に有機金属気
相エピタキシャル成長法を用いて、ｎ型ＩnＰ基板１に
活性導波路層６と非活性導波路層２とを形成する。その
後、上記非活性導波路層２の表面に塗布したレジスト
に、電子ビーム露光法によりピッチが変調された回折格
子のパタンを転写し、該転写パタンをマスクとしてエッ
チングを行い、１４ａおよび１４ｂの回折格子を形成す
る。そして、横モードを制御するためにストライプ状に
導波路を加工し、再度有機金属気相エピタキシャル成長
法を用いて、ｐ型ＩnＰ電流ブロック層８、ｎ型ＩnＰ電
流ブロック層９、ｐ型ＩnＰクラッド層３およびｐ(＋)
型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を順次作製する。その後、
ｐ型電極１１ｂ、１１ｂ′、１１ｃ、１１ｃ′およびｎ
型電極１０を形成し、回折格子１４ａと１４ｂを有する
分布帰還領域１０２′および１０３′に設けられた櫛型
電極１１ｂ、１１ｂ′、１１ｃ、１１ｃ′をそれぞれ互
いに電気的に分離するために、それらの結合部分の上方
のｐ型電極およびｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を
除去する。上記実施例の波長掃引機能付き分布帰還型半
導体レーザにおける回折格子では、１４ａの部分におい
て結合係数κが変化する回折格子構造の繰り返し周期が
３３.３６μｍ、１４ｂの部分においては３５.７μｍで
繰り返し形成される。
の製作方法をつぎに簡単に説明する。最初に有機金属気
相エピタキシャル成長法を用いて、ｎ型ＩnＰ基板１に
活性導波路層６と非活性導波路層２とを形成する。その
後、上記非活性導波路層２の表面に塗布したレジスト
に、電子ビーム露光法によりピッチが変調された回折格
子のパタンを転写し、該転写パタンをマスクとしてエッ
チングを行い、１４ａおよび１４ｂの回折格子を形成す
る。そして、横モードを制御するためにストライプ状に
導波路を加工し、再度有機金属気相エピタキシャル成長
法を用いて、ｐ型ＩnＰ電流ブロック層８、ｎ型ＩnＰ電
流ブロック層９、ｐ型ＩnＰクラッド層３およびｐ(＋)
型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を順次作製する。その後、
ｐ型電極１１ｂ、１１ｂ′、１１ｃ、１１ｃ′およびｎ
型電極１０を形成し、回折格子１４ａと１４ｂを有する
分布帰還領域１０２′および１０３′に設けられた櫛型
電極１１ｂ、１１ｂ′、１１ｃ、１１ｃ′をそれぞれ互
いに電気的に分離するために、それらの結合部分の上方
のｐ型電極およびｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を
除去する。上記実施例の波長掃引機能付き分布帰還型半
導体レーザにおける回折格子では、１４ａの部分におい
て結合係数κが変化する回折格子構造の繰り返し周期が
３３.３６μｍ、１４ｂの部分においては３５.７μｍで
繰り返し形成される。
【００１７】上記構成の分布帰還型半導体レーザでは、
分布帰還領域１０２′、１０３′に電流を流すことによ
ってレーザ発振が生じ、１組の櫛型ｐ電極１１ｂ、１１
ｂ′、あるいは１１ｃ、１１ｃ′の電流の比を調整する
ことにより、キャリア密度の空間的な分布を作って屈折
率を変化させ、これによって発振波長を調整することが
できる。
分布帰還領域１０２′、１０３′に電流を流すことによ
ってレーザ発振が生じ、１組の櫛型ｐ電極１１ｂ、１１
ｂ′、あるいは１１ｃ、１１ｃ′の電流の比を調整する
ことにより、キャリア密度の空間的な分布を作って屈折
率を変化させ、これによって発振波長を調整することが
できる。
【００１８】前側および後側の分布帰還領域１０２′お
よび１０３′に設けた櫛型ｐ電極のうちの１１ｂ、１１
ｂ′、１１ｃ、に一定電流を流して、レーザ発振を起し
た状態で、分布帰還領域１０３′に設けた櫛型ｐ電極１
１ｃ′に流す電流を変化させたときの発振波長の変化は
図３と同様になり、１,５００μｍから１,６００μｍま
で１０ｎｍ間隔で発振波長を変えることができる。
よび１０３′に設けた櫛型ｐ電極のうちの１１ｂ、１１
ｂ′、１１ｃ、に一定電流を流して、レーザ発振を起し
た状態で、分布帰還領域１０３′に設けた櫛型ｐ電極１
１ｃ′に流す電流を変化させたときの発振波長の変化は
図３と同様になり、１,５００μｍから１,６００μｍま
で１０ｎｍ間隔で発振波長を変えることができる。
【００１９】また、櫛型ｐ電極１１ｂ、１１ｂ′、１１
ｃ、１１ｃ′に流す電流値を同時に変化させることによ
り、図３で示したような波長の微調整も可能である。こ
のように本実施例の分布帰還型半導体レーザでは、ｐ型
電極１１ｂ〜１１ｃ′に流す電流を上記手順で調整する
ことによって、発振波長の粗調整、微調整を行い、１０
０ｎｍの波長範囲にわたって任意の発振波長を選択する
ことが可能になる。
ｃ、１１ｃ′に流す電流値を同時に変化させることによ
り、図３で示したような波長の微調整も可能である。こ
のように本実施例の分布帰還型半導体レーザでは、ｐ型
電極１１ｂ〜１１ｃ′に流す電流を上記手順で調整する
ことによって、発振波長の粗調整、微調整を行い、１０
０ｎｍの波長範囲にわたって任意の発振波長を選択する
ことが可能になる。
【００２０】図５に本発明の第４実施例である波長掃引
機能付き分布帰還型半導体レーザの構造図を示す。図５
において、（ａ）は上記分布帰還型半導体レーザの平面
図、（ｂ）は上記平面図に示すＡ−Ａ′断面図、（ｃ）
は上記平面図に示すＢ−Ｂ′断面図である。図におい
て、１′はｐ型ＩnＰ基板、２はバンドギャップ波長が
１.３μｍのＩnＧaＡsＰ非活性導波路層、３はｐ型Ｉn
Ｐクラッド層、６はバンドギャップ波長が１.５５μｍ
のＩnＧaＡsＰ活性導波路層、７はｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰ
キャップ層、８はｐ型ＩnＰ電流ブロック層、９はｎ型
ＩnＰ電流ブロック層、１５はｎ型電流ブロック層９に
電気的に接続されたｎ型ＩnＰ導電層、１０′はｐ型電
極、１６はｎ型半導体上に形成された共通電極、１１
ｂ、１１ｃはそれぞれ前側および後側の分布帰還領域１
０２′、１０３′に設けられた波長制御用のｐ型電極、
１４ａは結合係数κが変化する回折格子が周期Ｍfで繰
り返し形成された部分、１４ｂは結合係数κが変化する
回折格子が周期Ｍrで繰り返し形成された部分である。
機能付き分布帰還型半導体レーザの構造図を示す。図５
において、（ａ）は上記分布帰還型半導体レーザの平面
図、（ｂ）は上記平面図に示すＡ−Ａ′断面図、（ｃ）
は上記平面図に示すＢ−Ｂ′断面図である。図におい
て、１′はｐ型ＩnＰ基板、２はバンドギャップ波長が
１.３μｍのＩnＧaＡsＰ非活性導波路層、３はｐ型Ｉn
Ｐクラッド層、６はバンドギャップ波長が１.５５μｍ
のＩnＧaＡsＰ活性導波路層、７はｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰ
キャップ層、８はｐ型ＩnＰ電流ブロック層、９はｎ型
ＩnＰ電流ブロック層、１５はｎ型電流ブロック層９に
電気的に接続されたｎ型ＩnＰ導電層、１０′はｐ型電
極、１６はｎ型半導体上に形成された共通電極、１１
ｂ、１１ｃはそれぞれ前側および後側の分布帰還領域１
０２′、１０３′に設けられた波長制御用のｐ型電極、
１４ａは結合係数κが変化する回折格子が周期Ｍfで繰
り返し形成された部分、１４ｂは結合係数κが変化する
回折格子が周期Ｍrで繰り返し形成された部分である。
【００２１】上記実施例の波長掃引機能付き半導体レー
ザの作製方法を簡単に説明する。最初に有機金属気相エ
ピタキシャル成長法を用いて、ｐ型ＩnＰ基板１′上に
活性導波路層６、ｎ型ＩnＰ導電層１５、非活性導波路
層２を順次積層する。その後、上記非活性導波路層２の
表面に塗布したレジストに、電子ビーム露光法によりピ
ッチが変調された回折格子のパタンを転写し、その転写
パタンをマスクとしてエッチングを行い、１４ａおよび
１４ｂの回折格子を形成する。そして、横モードを制御
するためにストライプ状に導波路を加工し、再度有機金
属気相エピタキシャル成長法を用いて、ｎ型ＩnＰ電流
ブロック層９、ｐ型ＩnＰ電流ブロック層８、ｐ型ＩnＰ
クラッド層３およびｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７
を順次形成する。その後、ｐ型ＩnＰ電流ブロック層８
の一部をエッチングにより除去してｎ型電流ブロック層
９を露出させ、その上にｎ型共通電極１６を形成する。
つぎにｐ型電極１１ｂ、１１ｃを形成し、さらに回折格
子が形成された部分１４ａ、１４ｂを有する分布帰還領
域１０２′および１０３′に設けたｐ型電極１１ｂ、１
１ｃをそれぞれ互いに電気的に分離するために、それら
の中間部分のｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を除去
する。本実施例の波長掃引機能付き分布帰還型半導体レ
ーザにおける回折格子では、１４ａの部分において結合
係数κが変化する回折格子構造の繰り返し周期が３３.
３６μｍ、１４ｂの部分では３５.７μｍで繰り返し形
成されている。
ザの作製方法を簡単に説明する。最初に有機金属気相エ
ピタキシャル成長法を用いて、ｐ型ＩnＰ基板１′上に
活性導波路層６、ｎ型ＩnＰ導電層１５、非活性導波路
層２を順次積層する。その後、上記非活性導波路層２の
表面に塗布したレジストに、電子ビーム露光法によりピ
ッチが変調された回折格子のパタンを転写し、その転写
パタンをマスクとしてエッチングを行い、１４ａおよび
１４ｂの回折格子を形成する。そして、横モードを制御
するためにストライプ状に導波路を加工し、再度有機金
属気相エピタキシャル成長法を用いて、ｎ型ＩnＰ電流
ブロック層９、ｐ型ＩnＰ電流ブロック層８、ｐ型ＩnＰ
クラッド層３およびｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７
を順次形成する。その後、ｐ型ＩnＰ電流ブロック層８
の一部をエッチングにより除去してｎ型電流ブロック層
９を露出させ、その上にｎ型共通電極１６を形成する。
つぎにｐ型電極１１ｂ、１１ｃを形成し、さらに回折格
子が形成された部分１４ａ、１４ｂを有する分布帰還領
域１０２′および１０３′に設けたｐ型電極１１ｂ、１
１ｃをそれぞれ互いに電気的に分離するために、それら
の中間部分のｐ(＋)型ＩnＧaＡsＰキャップ層７を除去
する。本実施例の波長掃引機能付き分布帰還型半導体レ
ーザにおける回折格子では、１４ａの部分において結合
係数κが変化する回折格子構造の繰り返し周期が３３.
３６μｍ、１４ｂの部分では３５.７μｍで繰り返し形
成されている。
【００２２】上記構成の分布帰還型半導体レーザでは、
基板側ｐ電極１０′とｎ型共通電極１６との間に電流を
流すことにより、活性導波路層６にキャリアが注入さ
れ、それによってもたらされた光学利得によって、分布
帰還領域１０２′、１０３′で決定される波長で発振す
る。上記分布帰還領域１０２′、１０３′の屈折率は、
電極１１ｂ、１１ｃと共通電極１６の間の電流による該
当領域へのキャリア注入によって変化するから、電極１
１ｂ、１１ｃへの電流注入により発振波長を制御するこ
とができる。
基板側ｐ電極１０′とｎ型共通電極１６との間に電流を
流すことにより、活性導波路層６にキャリアが注入さ
れ、それによってもたらされた光学利得によって、分布
帰還領域１０２′、１０３′で決定される波長で発振す
る。上記分布帰還領域１０２′、１０３′の屈折率は、
電極１１ｂ、１１ｃと共通電極１６の間の電流による該
当領域へのキャリア注入によって変化するから、電極１
１ｂ、１１ｃへの電流注入により発振波長を制御するこ
とができる。
【００２３】基板側ｐ電極に一定電流を流してレーザ発
振を起した状態で、分布帰還領域１０２′に設けた電極
１１ｂに流す電流を変化させたときの発振波長の変化は
図３と同様になり、１,５００μｍから１,６００μｍま
で１０ｎｍ間隔で発振波長を変えることができる。
振を起した状態で、分布帰還領域１０２′に設けた電極
１１ｂに流す電流を変化させたときの発振波長の変化は
図３と同様になり、１,５００μｍから１,６００μｍま
で１０ｎｍ間隔で発振波長を変えることができる。
【００２４】また、電極１１ｂ、１１ｃに流す電流値を
同時に変化させることにより、図３に示したような波長
の微調整も可能である。このように本実施例の分布帰還
型半導体レーザでは、ｐ型電極１１ｂ、１１ｃに流す電
流を上記手順で調整することによって、発振波長の粗調
整および微調整を行い、１００ｎｍの波長範囲にわたっ
て任意の発振波長を選択することが可能になる。
同時に変化させることにより、図３に示したような波長
の微調整も可能である。このように本実施例の分布帰還
型半導体レーザでは、ｐ型電極１１ｂ、１１ｃに流す電
流を上記手順で調整することによって、発振波長の粗調
整および微調整を行い、１００ｎｍの波長範囲にわたっ
て任意の発振波長を選択することが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】上記のように本発明による分布光反射器
及びそれを用いた波長可変半導体レーザは、基板上に、
該基板よりも光学的屈折率が大きい光導波路層と、該光
導波路層よりも屈折率が小さい光閉じ込め層とを、それ
ぞれ１層以上含む光導波路を有し、上記光導波路を形成
する１層以上の層に、周期的な凹凸を形成または周期的
な組成の変化を形成することにより、上記光導波路の等
価屈折率を周期的に変化させて回折格子を形成し、上記
周期からＢraggの回折条件で決定される波長の光に対し
て反射作用を有する分布光反射器において、上記回折格
子の結合係数が、一定長さの領域中で連続的または３段
階以上断続的に変化し、上記結合係数が変化する回折格
子が、上記領域の長さを周期として少なくとも２周期以
上連続して、周期的に形成された分布光反射器とこれを
用いて波長可変半導体レーザを形成することにより、活
性導波路層の利得帯域幅にわたって、広帯域の波長掃引
が制御性よく行える波長可変半導体レーザを得ることが
できる。
及びそれを用いた波長可変半導体レーザは、基板上に、
該基板よりも光学的屈折率が大きい光導波路層と、該光
導波路層よりも屈折率が小さい光閉じ込め層とを、それ
ぞれ１層以上含む光導波路を有し、上記光導波路を形成
する１層以上の層に、周期的な凹凸を形成または周期的
な組成の変化を形成することにより、上記光導波路の等
価屈折率を周期的に変化させて回折格子を形成し、上記
周期からＢraggの回折条件で決定される波長の光に対し
て反射作用を有する分布光反射器において、上記回折格
子の結合係数が、一定長さの領域中で連続的または３段
階以上断続的に変化し、上記結合係数が変化する回折格
子が、上記領域の長さを周期として少なくとも２周期以
上連続して、周期的に形成された分布光反射器とこれを
用いて波長可変半導体レーザを形成することにより、活
性導波路層の利得帯域幅にわたって、広帯域の波長掃引
が制御性よく行える波長可変半導体レーザを得ることが
できる。
【図１】本発明による分布光反射器を第１実施例として
示した図で、（ａ）は外観図、（ｂ）は反射特性を示す
図である。
示した図で、（ａ）は外観図、（ｂ）は反射特性を示す
図である。
【図２】本発明の第２実施例である波長掃引機能付き分
布反射型半導体レーザを示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）はＡ−Ａ′断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ′断面図であ
る。
布反射型半導体レーザを示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）はＡ−Ａ′断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ′断面図であ
る。
【図３】分布反射器領域に流れる電流を変化させたとき
の発振波長の変化を示す図で、（ａ）は後側分布反射器
領域を流れる電流を変化させた場合を示し、（ｂ）は前
側後側の分布反射器領域に流れる電流を変化させた場合
を示す図である。
の発振波長の変化を示す図で、（ａ）は後側分布反射器
領域を流れる電流を変化させた場合を示し、（ｂ）は前
側後側の分布反射器領域に流れる電流を変化させた場合
を示す図である。
【図４】本発明の第３実施例である波長掃引機能付き分
布帰還型半導体レーザを示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）はＡ−Ａ′断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ′断面図であ
る。
布帰還型半導体レーザを示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）はＡ−Ａ′断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ′断面図であ
る。
【図５】本発明の第４実施例である波長掃引機能付き分
布帰還型半導体レーザを示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）はＡ−Ａ′断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ′断面図であ
る。
布帰還型半導体レーザを示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）はＡ−Ａ′断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ′断面図であ
る。
【図６】従来の分布反射型半導体レーザの一部断面を示
す図である。
す図である。
【図７】従来例に示された波長制御機能付き分布反射型
半導体レーザの一例を示す図で、（ａ）は一部断面した
構造図、（ｂ）は上記レーザの分布反射器領域に形成し
た回折格子の概念図である。
半導体レーザの一例を示す図で、（ａ）は一部断面した
構造図、（ｂ）は上記レーザの分布反射器領域に形成し
た回折格子の概念図である。
【図８】上記分布反射型半導体レーザによる発振波長設
定方法を示す図で、（ａ）は前側分布光反射器の反射特
性を示し、（ｂ）は後側分布光反射器の反射特性を示
し、（ｃ）は反射ピーク点の波長λ1の発振例を示し、
（ｄ）は反射ピーク点の波長λ2の発振例をそれぞれ示
す図である。
定方法を示す図で、（ａ）は前側分布光反射器の反射特
性を示し、（ｂ）は後側分布光反射器の反射特性を示
し、（ｃ）は反射ピーク点の波長λ1の発振例を示し、
（ｄ）は反射ピーク点の波長λ2の発振例をそれぞれ示
す図である。
【図９】本発明の分布反射器の概念図で、（ａ）は回折
格子の構成を示し、（ｂ）は繰り返しの単位の拡大図、
（ｃ）は反射特性を示す図である。
格子の構成を示し、（ｂ）は繰り返しの単位の拡大図、
（ｃ）は反射特性を示す図である。
１ 基板 ２ 非活性導波路層 ４ 回折格子 ６ 活性導波路層 １２ａ、１４ａ 結合係数変化の回折格子が周期Ｍf
で繰り返し形成された領域 １２ｂ、１４ｂ 結合係数変化の回折格子が周期Ｍr
で繰り返し形成された領域
で繰り返し形成された領域 １２ｂ、１４ｂ 結合係数変化の回折格子が周期Ｍr
で繰り返し形成された領域
フロントページの続き (72)発明者 石井 啓之 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】基板上に、該基板より光学的屈折率が大き
い光導波路層と、該光導波路層よりも屈折率が小さい光
閉じ込め層とを、それぞれ１層以上含む光導波路を有
し、上記光導波路を形成する１層以上の層に、周期的な
凹凸を形成または周期的な組成の変化を形成することに
より、上記光導波路の等価屈折率を周期的に変化させて
回折格子を形成し、上記周期からＢraggの回折条件で決
定される波長の光に対して反射作用を有する分布光反射
器において、上記回折格子の結合係数が、一定長さの領
域中で連続的または３段階以上断続的に変化し、上記結
合係数が変化する回折格子が、上記領域の長さを周期と
して少なくとも２周期以上連続して、周期的に形成され
ていることを特徴とする分布光反射器。 - 【請求項２】上記基板は、半導体基板であることを特徴
とする請求項１記載の分布光反射器。 - 【請求項３】半導体導波路の所定の領域に形成した活性
導波路層と非活性導波路層とを有し、上記非活性導波路
層は上記活性導波路層の前後少なくとも一方に上記活性
導波路層と光学的に結合し、上記非活性導波路領域の一
部または全部に回折格子を形成して分布光反射器を構成
した分布反射型波長可変半導体レーザにおいて、上記分
布光反射器の少なくとも１つは、請求項１または請求項
２に記載した分布光反射器であることを特徴とする分布
反射型波長可変半導体レーザ。 - 【請求項４】光学利得を有する半導体導波路の全部また
は一部に回折格子を形成して活性分布光反射器を構成し
た分布帰還型半導体レーザにおいて、上記活性分布光反
射器が請求項１または請求項２に記載した分布光反射器
を構成する半導体導波路層のうち、少なくとも一層が光
学的利得を有する活性導波路層で形成されており、上記
活性導波路層の光増幅作用によって、上記活性分布光反
射器の反射波長の１つで発振することを特徴とする分布
帰還型半導体レーザ。 - 【請求項５】上記請求項４に記載した分布帰還型半導体
レーザにおいて、発振光に対し透明で電流注入によるキ
ャリア密度変化によって屈折率が制御できる波長制御層
を有し、上記活性導波路層と上記波長制御層とに注入す
る電流を独立に制御する機構を有しており、上記波長制
御層への注入電流で発振波長を掃引する波長掃引機能を
備えたことを特徴とする分布帰還型波長可変半導体レー
ザ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20898692A JP2690840B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 分布光反射器及びそれを用いた波長可変半導体レーザ |
| US08/026,451 US5325392A (en) | 1992-03-06 | 1993-03-03 | Distributed reflector and wavelength-tunable semiconductor laser |
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| JP20898692A JP2690840B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 分布光反射器及びそれを用いた波長可変半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661572A true JPH0661572A (ja) | 1994-03-04 |
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ID=16565440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20898692A Expired - Lifetime JP2690840B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-08-05 | 分布光反射器及びそれを用いた波長可変半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2690840B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100464358B1 (ko) * | 2002-03-11 | 2005-01-03 | 삼성전자주식회사 | 분배 브락 반사경을 갖는 반도체 레이저의 제조 방법 |
| JP2011091107A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体回折格子素子、及び、半導体レーザ |
| US7940819B2 (en) | 2008-08-07 | 2011-05-10 | Fujitsu Limited | Tunable laser module, tunable laser apparatus and controlling method for tunable laser |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20898692A patent/JP2690840B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100464358B1 (ko) * | 2002-03-11 | 2005-01-03 | 삼성전자주식회사 | 분배 브락 반사경을 갖는 반도체 레이저의 제조 방법 |
| US7940819B2 (en) | 2008-08-07 | 2011-05-10 | Fujitsu Limited | Tunable laser module, tunable laser apparatus and controlling method for tunable laser |
| JP2011091107A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体回折格子素子、及び、半導体レーザ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2690840B2 (ja) | 1997-12-17 |
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