JPH0677583A - 半導体レーザ/光変調器集積化光源 - Google Patents

半導体レーザ/光変調器集積化光源

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Publication number
JPH0677583A
JPH0677583A JP22407692A JP22407692A JPH0677583A JP H0677583 A JPH0677583 A JP H0677583A JP 22407692 A JP22407692 A JP 22407692A JP 22407692 A JP22407692 A JP 22407692A JP H0677583 A JPH0677583 A JP H0677583A
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JP
Japan
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layer
optical modulator
light source
light
ingaasp
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Pending
Application number
JP22407692A
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English (en)
Inventor
Minoru Kono
実 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0677583A publication Critical patent/JPH0677583A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • H01S5/0265Intensity modulators

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体レーザと光変調器を集積した集積化光
源の出射端面において、消光比劣化の原因であった放射
光を吸収し、出射端面において観測されないようにし、
消光比を改善する。 【構成】 DFBレーザ100と光変調器200を集積
した集積化光源において、光変調器200の変調吸収層
10の上部に、光源波長において無吸収特性を示すバッ
ファ層11を介して、光源波長において吸収特性を示す
放射光吸収層18を成長し、DFBレーザ100の活性
層4と光変調器200の変調吸収層10との接続部で、
各層の膜厚の違いから生じる変調吸収層10に結合され
なかった放射光を、放射光吸収層18で吸収することを
特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信に適用する半導
体レーザ/光変調器集積化光源に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は、例えば電子情報通信学会技術研
究報告OQE90−46に示された従来の光変調器/D
FBレーザ集積化光源の斜視図であり、この図におい
て、100はDFBレーザ、200は光変調器を示す。
DFBレーザ100は、n−InP基板1,回折格子
2,n−InGaAsP導波路層3,InGaAsP活
性層4,p−InGaAsPクラッド層5,p−InP
層6,p−InGaAsコンタクト層7,p側電極8,
半絶縁性のSI−InP埋め込み層9等からなる。ま
た、光変調器200は、基板1上のInGaAsP変調
吸収層10,InGaAsPバッファ層11,p−In
P層12,p−InGaAsコンタクト層13,p側電
極14等からなる。また、DFBレーザ100と光変調
器200の間はSI−InP埋め込み層で仕切られてい
る。
【0003】図6は光変調器/DFBレーザ集積化光源
のDFBレーザ100と光変調器200のジョイント部
のSEM写真の一例を線図化したものであり、活性層4
と変調吸収層10がジョイント部での厚みが異なってい
るところを示したものである。
【0004】次に、動作について説明する。光変調器/
DFBレーザ集積化光源は、光変調器200とDFBレ
ーザ100から構成されており、光変調器200の変調
吸収層10とDFBレーザ100の活性層4はバットジ
ョイントで接続されている。DFBレーザ100で生じ
るレーザ光は活性層4を伝搬後、変調吸収層10に結合
し、光変調を受けた後、素子より出射される。光変調に
用いる効果としては、電界吸収効果やキャリア注入効果
等が挙げられる。
【0005】次に、図7(a)〜(c)および図8
(a),(b)に従い、デバイス作製プロセスの概要に
ついて説明する。まず、n−InP基板1上に回折格子
2を形成する(図7(a))。次に、DFBレーザ10
0となる部分のn−InGaAsP導波路層3(吸収波
長:λg=1.3μm),InGaAsP活性層4(λ
g=1.57μm),p−InGaAsPクラッド層5
およびp−InP層6をLPEにより成長する(図7
(b))。その後、光変調器200となる部分の上記各
層を除去する(図7(c))。次に、InGaAsP変
調吸収層10(λg=1.44μm),InGaAsP
バッファ層11(λg=1.57μm),InP層12
を成長する(図8(a))。その後、不要となる層を除
去した後、p−InGaAsコンタクト層7,13等を
成長させ、さらに、DFBレーザ100と光変調器20
0とのSI−InP層16を形成して電気分離を行い、
p側電極8,14、n側電極15の形成、コーティング
17等を行い、光変調器/DFBレーザ集積化光源を得
る(図8(b))。
【0006】以上のように、n−InP基板1上に1回
目の成長でDFBレーザ100のInGaAsP活性層
4まで成長させ、次に、光変調器200の前記InGa
AsP活性層4をエッチングした後、選択的に光変調器
200のInGaAsP変調吸収層10を成長する方法
では、InGaAsP活性層4とInGaAsP変調吸
収層10とのジョイント部では、図6に示すように、I
nGaAsP活性層4とInGaAsP変調吸収層10
との膜厚には差が生じる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の光変調器/DF
Bレーザ集積化光源では、DFBレーザ100と光変調
器200のジョイント部において、製造上、DFBレー
ザ100のInGaAsP活性層4の厚さと光変調器2
00のInGaAsP変調吸収層10の厚さが異なって
いる。この厚さの異なりにより、ジョイント部で放射光
が生じている。この放射光は、光変調器/DFBレーザ
集積化光源の出射面において、残留光として観測される
ことになり、これにより集積化光源の消光比の劣化が生
じるという問題点があった。
【0008】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、残留光による消光比の劣化が生
じない半導体レーザ/光変調器集積化光源を得ることを
目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1に
記載の半導体レーザ/光変調器集積化光源は、光変調器
の変調吸収層の上部に、光源波長において無損失である
バッファ層を介して光源波長において吸収特性を持つ放
射光吸収層を形成したものである。
【0010】また、請求項2に係る半導体レーザ/光変
調器集積化光源は、光変調器の変調吸収層の上部に、光
源波長において無損失であるバッファ層を介して形成さ
れた半導体層の一部に縦溝を形成したものである。
【0011】
【作用】本発明の請求項1に記載の発明においては、光
変調器の変調吸収層上部に光源波長において吸収特性を
持つ放射光吸収層を形成したことから、この放射光吸収
層は、レーザの活性層と光変調器の変調吸収層とのジョ
イント部で生じる放射光を吸収する。
【0012】また、請求項2に記載の発明においては、
光変調器の変調吸収層上部に、一部に縦溝による不連続
部分を形成した半導体層を形成したことから、この縦溝
による不連続部分でレーザの活性層と光変調器の変調吸
収層とのジョイント部で生じる放射光を吸収する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。図1は本発明の第1の実施例を示す図である。図1
において、100および200は本発明の半導体レーザ
/光変調器集積化光源のDFBレーザおよび光変調器を
示す。図8(b)に示す従来例と相違するところは、光
変調器200の構成にある。すなわち、光源波長におい
て、無吸収性を示すInGaAsPバッファ層11の上
にInGaAsP放射光吸収層(λg=1.57μm)
18を設けた点である。
【0014】次に、図2(a)〜(d)および図3
(a)〜(c)に従い、デバイス作製プロセスの概要を
説明する。まず、n−InP基板1上に回折格子2を形
成する(図2(a))。次に、DFBレーザ100のn
−InGaAsP導波路層3(λg=1.3μm),I
nGaAsP活性層4(λg=1.57μm),p−I
nGaAsPクラッド層5およびp−InP層6を成長
する(図2(b))。その後、光変調器200となる領
域上の各層を除去する(図2(c))。次に、InGa
AsP変調吸収層10(λg=1.44μm)を全面に
成長する(図2(d))。次に、InGaAsP変調吸
収層10上にInGaAsPバッファ層11(λg=
1.2μm)を全面に成長する(図3(a))。次に、
このInGaAsPバッファ層11上にInGaAsP
放射光吸収層18(λg=1.57μm)を全面に成長
する(図3(b))。さらに、DFBレーザ100のI
nGaAsP変調吸収層10,InGaAsPバッファ
層11およびInGaAsP放射吸収層18を除去した
後、光変調器200にp−InP層12を形成し、その
後、p−InGaAsコンタクト層7および13を成長
した後、DFBレーザ100と光変調器200との電気
分離を行うためのSI−InP層16を形成し、p側電
極8および14,n側電極15を形成し、コーディング
17を行い、図1のDFBレーザ100と光変調器20
0を備えた集積化光源が形成される(図3(c))。
【0015】次に、動作について説明する。集積化光源
のDFBレーザ100で発生したレーザ光はInGaA
sP活性層4を伝搬し、バットジョイント接続されてい
る光変調器200のInGaAsP変調吸収層10に結
合する。結合した光は、光変調器200で変調を受け、
信号変調光として素子より出射される。一方、バットジ
ョイント接続部でInGaAs変調吸収層10に結合さ
れなかった放射光は、InGaAs変調吸収層10上に
InGaAsバッファ層11を介して成長されたInG
aAsP放射光吸収層18において吸収されるため、素
子の出射端面においては放射光は観測されない。よっ
て、素子の出射端面においては、変調光のみが観測され
ることになり、従来、変調光に加え、放射光も観測され
ていたため、劣化を生じていた消光比が改善される。
【0016】上記実施例では、バットジョイント接続部
での放射光を出射端面において遮断するため、InGa
AsP放射光吸収層18を成長したが、図4に示すよう
に、p−InP層6と同じに成長させたバンドギャップ
がInGaAsP活性層4のバンドギャップ以下のp−
InP層19に縦溝20を形成し、不連続部分を形成し
た構造であってもよく、この場合には、不連続部で放射
光が散乱され、出射端面で測定される放射光量が減少す
る効果がある。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、光変調器の変調吸収層上部に光源波長に
おいて無吸収特性を示すバッファ層を介して、光源波長
において吸収特性を示す放射光吸収層を形成したので、
放射光は放射光吸収層で吸収され、出射面においては観
測されず、集積化光源の消光比の劣化が生じない効果が
ある。
【0018】また、請求項2に記載の発明によれば、光
変調器の変調吸収層上の半導体層の所定位置に縦溝を形
成したので、不連続部分が形成され、放射光は出射面に
おいて観測されず、集積化光源の消光比の劣化が生じな
い効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す集積化光源の側断
面図である。
【図2】図1の集積化光源のプロセスの概要を説明する
断面図である。
【図3】図2に引き続くプロセスを示す断面図である。
【図4】本発明の第2の実施例を示す集積化光源の側断
面図である。
【図5】従来の光変調器/DFBレーザ集積化光源の部
分断面斜視図である。
【図6】レーザと光変調器のジョイント部のSEM写真
を線図化した図である。
【図7】従来のデバイス作製プロセスを示す断面図であ
る。
【図8】図7に引き続くデバイス作製プロセスを示す断
面図である。
【符号の説明】
100 DFBレーザ 200 光変調器 1 n−InP基板 2 回折格子 3 n−InGaAsP導波路層 4 InGaAsP活性層 5 p−InGaAsPクラッド層 6 p−InP層 7 p−InGaAsコンタクト層 8 p側電極 10 InGaAsP変調吸収層 11 InGaAsPバッファ層 12 p−InP層 13 p−InGaAsコンタクト層 14 p側電極 15 n側電極 16 SI−InP層 17 コーディング 18 InGaAsP放射光吸収層 19 p−InP層 20 縦溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DFB半導体レーザと光変調器を集積し
    た集積化光源において、前記光変調器の変調吸収層上部
    に光源波長において無吸収特性を示すバッファ層を介し
    て、前記光源波長において吸収特性を示す放射光吸収層
    を備えたことを特徴とする半導体レーザ/光変調器集積
    化光源。
  2. 【請求項2】 DFB半導体レーザと光変調器を集積し
    た集積化光源において、前記光変調器の変調吸収層上部
    に光源波長において無吸収特性を示すバッファ層を介し
    て形成された半導体層の一部に、不連続部分を形成する
    ための縦溝を形成したことを特徴とする半導体レーザ/
    光変調器集積化光源。
JP22407692A 1992-08-24 1992-08-24 半導体レーザ/光変調器集積化光源 Pending JPH0677583A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008071906A (ja) * 2006-09-13 2008-03-27 Fujitsu Ltd 光半導体集積装置およびその製造方法
JP2008085180A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体光素子を作製する方法
JP2016134522A (ja) * 2015-01-20 2016-07-25 三菱電機株式会社 光半導体装置
CN111064076A (zh) * 2018-10-17 2020-04-24 住友电工光电子器件创新株式会社 光学半导体器件及其制造方法

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