JPH07335991A - 集積レーザ／変調器結合体を含む製品 - Google Patents
集積レーザ／変調器結合体を含む製品Info
- Publication number
- JPH07335991A JPH07335991A JP7140963A JP14096395A JPH07335991A JP H07335991 A JPH07335991 A JP H07335991A JP 7140963 A JP7140963 A JP 7140963A JP 14096395 A JP14096395 A JP 14096395A JP H07335991 A JPH07335991 A JP H07335991A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active region
- laser
- modulator
- product
- integrated device
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0265—Intensity modulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2222—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
- H01S5/2224—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties semi-insulating semiconductors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来技術より、作製が容易で、たとえば光フ
ァイバ通信システムにおいて、用いると有利である集積
レーザ／変調器結合体を提供する。 【構成】 明らかにされた集積変調器／レーザ（Ｉ−Ｍ
ＯＤ／ＤＦＢ）結合体は、層厚又は組成の変化なく、結
合体の全長に渡って延びる活性領域（１２）を含む。活
性領域のパラメータがこのように一定であるため、関連
した禁制帯は、結合体のレーザ部分中において、変調器
部分中と同じである。結合体は典型的な場合、分布帰還
構造（１１）（たとえば“回折格子”）を含む。好まし
い実施例において、帰還構造はλｅ＞λｏであるように
（典型的な場合、λｅ−λｏは２０−７０ｎｍの範囲に
ある）、選択される。ここで、λｅはレーザ出力波長
で、λｏはレーザ媒体の利得ピークの波長である。活性
領域はバルク活性領域でできるが、量子井戸活性領域が
好ましい。必要に応じて、本発明に従うＩ−ＭＯＤ／Ｄ
ＦＢ結合体は、レーザ部分と変調器部分の間に、たとえ
ばイオン注入領域のような吸収領域（３０）を含むこと
ができる。
ァイバ通信システムにおいて、用いると有利である集積
レーザ／変調器結合体を提供する。 【構成】 明らかにされた集積変調器／レーザ（Ｉ−Ｍ
ＯＤ／ＤＦＢ）結合体は、層厚又は組成の変化なく、結
合体の全長に渡って延びる活性領域（１２）を含む。活
性領域のパラメータがこのように一定であるため、関連
した禁制帯は、結合体のレーザ部分中において、変調器
部分中と同じである。結合体は典型的な場合、分布帰還
構造（１１）（たとえば“回折格子”）を含む。好まし
い実施例において、帰還構造はλｅ＞λｏであるように
（典型的な場合、λｅ−λｏは２０−７０ｎｍの範囲に
ある）、選択される。ここで、λｅはレーザ出力波長
で、λｏはレーザ媒体の利得ピークの波長である。活性
領域はバルク活性領域でできるが、量子井戸活性領域が
好ましい。必要に応じて、本発明に従うＩ−ＭＯＤ／Ｄ
ＦＢ結合体は、レーザ部分と変調器部分の間に、たとえ
ばイオン注入領域のような吸収領域（３０）を含むこと
ができる。
Description
【０００１】本発明の分野 本発明は集積化された半導体レーザ／変調器結合体を含
む製品に係る。
む製品に係る。
【０００２】本発明の背景 モノリシックに集積化された変調器（典型的な場合、電
子吸収変調器）及びレーザ（典型的な場合、分布帰還／
分布ブラッグ反射器又はＤＦＢ／ＤＢＲレーザ）は知ら
れており、それらは潜在的にチャープが低く、ＤＣドリ
フトが小さく、コンパクトにでき、かつ駆動電圧が低い
ため、将来の長距離、高容量光ファイバ通信システムの
鍵となる要素として、期待されている。チャープが小さ
いためには、一般に結合体の出力ファセットにおいて、
本質的に反射が起こらないことが、必要である。モノリ
シックに集積化された変調器／レーザ結合体（Ｉ−ＭＯ
Ｄ／ＤＦＢ）については、たとえばエム・アオキ（M. A
oki）ら、エレクトロニクス・レターズ（Electronics L
etters）、第２９（２２）巻、１９８３頁；ケイ・スズ
キ（K. Suzuki）ら、エレクトロニクス・レターズ（Ele
ctronics Letters）、第２９（１９）巻、１７１３頁及
びピー・アイ・クインダースマ（P. I. Kuindersma）
ら、エレクトロニクス・レターズ（Electronics Letter
s）第２９（２１）巻、１８７６頁に述べられている。
ケイ・サトー（K. Sato）ら、光通信に関するヨーロッ
パコンファレンス・プロシーディングズ（Proceedings
of theEuropean Conference on Optical Communication
s）、１９９３、Ｗｅ（７．２には、Ｉ−ＭＯＤ／ＤＦ
Ｂ結合体が述べられており、それは多分割変調器部を含
み、連続した多量子井戸（ＭＱＷ）層が結合体の長さ方
向に延び、第２のＭＱＷ層はレーザ部の長さ方向にのみ
延びている。
子吸収変調器）及びレーザ（典型的な場合、分布帰還／
分布ブラッグ反射器又はＤＦＢ／ＤＢＲレーザ）は知ら
れており、それらは潜在的にチャープが低く、ＤＣドリ
フトが小さく、コンパクトにでき、かつ駆動電圧が低い
ため、将来の長距離、高容量光ファイバ通信システムの
鍵となる要素として、期待されている。チャープが小さ
いためには、一般に結合体の出力ファセットにおいて、
本質的に反射が起こらないことが、必要である。モノリ
シックに集積化された変調器／レーザ結合体（Ｉ−ＭＯ
Ｄ／ＤＦＢ）については、たとえばエム・アオキ（M. A
oki）ら、エレクトロニクス・レターズ（Electronics L
etters）、第２９（２２）巻、１９８３頁；ケイ・スズ
キ（K. Suzuki）ら、エレクトロニクス・レターズ（Ele
ctronics Letters）、第２９（１９）巻、１７１３頁及
びピー・アイ・クインダースマ（P. I. Kuindersma）
ら、エレクトロニクス・レターズ（Electronics Letter
s）第２９（２１）巻、１８７６頁に述べられている。
ケイ・サトー（K. Sato）ら、光通信に関するヨーロッ
パコンファレンス・プロシーディングズ（Proceedings
of theEuropean Conference on Optical Communication
s）、１９９３、Ｗｅ（７．２には、Ｉ−ＭＯＤ／ＤＦ
Ｂ結合体が述べられており、それは多分割変調器部を含
み、連続した多量子井戸（ＭＱＷ）層が結合体の長さ方
向に延び、第２のＭＱＷ層はレーザ部の長さ方向にのみ
延びている。
【０００３】従来技術のＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体は、
典型的な場合、変調器部分がバイアスされない時、変調
器による過度の吸収を避けるため、レーザの活性媒体よ
り、広い禁制帯を、変調器部分中の吸収層が持つよう
に、設計される。従って、従来技術のＩ−ＭＯＤ／ＤＦ
Ｂ結合体の関連した層又は複数の層は、典型的な場合、
結合体の光学軸に沿って、禁制帯エネルギーＥｇの変化
を示す。典型的な場合、関連した層（又は複数の層）
は、多量子井戸（ＭＱＷ）層である。
典型的な場合、変調器部分がバイアスされない時、変調
器による過度の吸収を避けるため、レーザの活性媒体よ
り、広い禁制帯を、変調器部分中の吸収層が持つよう
に、設計される。従って、従来技術のＩ−ＭＯＤ／ＤＦ
Ｂ結合体の関連した層又は複数の層は、典型的な場合、
結合体の光学軸に沿って、禁制帯エネルギーＥｇの変化
を示す。典型的な場合、関連した層（又は複数の層）
は、多量子井戸（ＭＱＷ）層である。
【０００４】最近、Ｅｇの所望の軸方向の変化は、関連
した表面上に、軸方向を向いた誘電体マスク・ストライ
プを配置することを含め、有機金属気相エピタキシー
（ＭＯＶＰＥ）により、選択成長させることによって、
得られることが発見された。この技術はＭＯＶＰＥにお
いては、誘電体マスク領域に隣接した領域中に成長する
材料の厚さ（及び典型的な場合、組成）は、マスク端か
らの距離及びマスク領域の寸法の関数であることを、観
察したことに、基づいている。
した表面上に、軸方向を向いた誘電体マスク・ストライ
プを配置することを含め、有機金属気相エピタキシー
（ＭＯＶＰＥ）により、選択成長させることによって、
得られることが発見された。この技術はＭＯＶＰＥにお
いては、誘電体マスク領域に隣接した領域中に成長する
材料の厚さ（及び典型的な場合、組成）は、マスク端か
らの距離及びマスク領域の寸法の関数であることを、観
察したことに、基づいている。
【０００５】この発見により、Ｉ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合
体の作製が、容易になった。しかし、そのようなデバイ
スの設計及び作製プロセスは、なお比較的複雑で、必要
なマスク形状の決定、マスク形成及びＭＯＶＰＥ成長の
厳密な制御を必要とする。Ｉ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体
に、著しい可能性があることを考えると、より簡単に作
製でき、必要に応じて、出力ファセット反射が比較的許
容できるような結合体を、実現できることが、望ましい
であろう。
体の作製が、容易になった。しかし、そのようなデバイ
スの設計及び作製プロセスは、なお比較的複雑で、必要
なマスク形状の決定、マスク形成及びＭＯＶＰＥ成長の
厳密な制御を必要とする。Ｉ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体
に、著しい可能性があることを考えると、より簡単に作
製でき、必要に応じて、出力ファセット反射が比較的許
容できるような結合体を、実現できることが、望ましい
であろう。
【０００６】本発明の概要 本発明は特許請求の範囲により、規定される。それは新
しいＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体、特に典型的な場合、従
来技術の結合体より、容易に作製できるものを含む製品
によって、実施される。
しいＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体、特に典型的な場合、従
来技術の結合体より、容易に作製できるものを含む製品
によって、実施される。
【０００７】より具体的には、製品は半導体基板上の半
導体層構造を含む。基板及び層構造は、レーザ部分及び
変調器部分を含む集積化されたデバイスの結合体を、形
成する。後者は前者と位置合せされ、光学的に結合され
る。製品はまた、レーザ電極を含み、それはレーザ部分
を貫いて、電流が流れるのを容易にし、更に変調器電極
を含み、それは変調器部分に電圧を印加するのを、容易
にする。層構造はレーザ部分中に第１の活性領域（第１
の量子井戸構造を含むのが、好ましい）と、変調器部分
中に第２の活性領域（第２の量子井戸構造を含むのが、
好ましい）を含む。第１の活性領域に付随して、第１の
禁制帯エネルギーＥｇ1 があり、第２の活性領域に付随
して、第２の禁制帯エネルギーＥｇ2がある。
導体層構造を含む。基板及び層構造は、レーザ部分及び
変調器部分を含む集積化されたデバイスの結合体を、形
成する。後者は前者と位置合せされ、光学的に結合され
る。製品はまた、レーザ電極を含み、それはレーザ部分
を貫いて、電流が流れるのを容易にし、更に変調器電極
を含み、それは変調器部分に電圧を印加するのを、容易
にする。層構造はレーザ部分中に第１の活性領域（第１
の量子井戸構造を含むのが、好ましい）と、変調器部分
中に第２の活性領域（第２の量子井戸構造を含むのが、
好ましい）を含む。第１の活性領域に付随して、第１の
禁制帯エネルギーＥｇ1 があり、第２の活性領域に付随
して、第２の禁制帯エネルギーＥｇ2がある。
【０００８】重要なことは、第１の活性領域は、Ｅｇ1
＝Ｅｇ2 であるように、第２の活性領域と連続し、同一
である（すなわち、本質的に同じ層厚と層組成の同じ数
の層をもつ）ことである。第１及び第２の活性領域は、
それぞれ同一の第１及び第２の量子井戸構造をもつこと
が望ましいが、同一のバルク活性領域であってもよい。
以下の議論は、基本的に量子井戸構造を有するＩ−ＭＯ
Ｄ／ＤＦＢ結合体に関してであるが、本発明は、そのよ
うには限定されない。
＝Ｅｇ2 であるように、第２の活性領域と連続し、同一
である（すなわち、本質的に同じ層厚と層組成の同じ数
の層をもつ）ことである。第１及び第２の活性領域は、
それぞれ同一の第１及び第２の量子井戸構造をもつこと
が望ましいが、同一のバルク活性領域であってもよい。
以下の議論は、基本的に量子井戸構造を有するＩ−ＭＯ
Ｄ／ＤＦＢ結合体に関してであるが、本発明は、そのよ
うには限定されない。
【０００９】量子井戸構造は典型的な場合、隣接した井
戸の間に障壁層を有する複数の（必要に応じて歪をも
つ）量子井戸層を含むが、必ずしもそのようでなくても
よい。デバイスの結合体は、典型的な場合、たとえばあ
らかじめ決められた間隔の“格子”である分布帰還構造
も含む。
戸の間に障壁層を有する複数の（必要に応じて歪をも
つ）量子井戸層を含むが、必ずしもそのようでなくても
よい。デバイスの結合体は、典型的な場合、たとえばあ
らかじめ決められた間隔の“格子”である分布帰還構造
も含む。
【００１０】本発明の好ましい実施例において、帰還構
造はレーザのレーザ発振モードが、λｅ＞λｏであるよ
うに選択される。ここで、λｏはレーザ媒体の利得ピー
クの波長である。このことは、λｅ＜λｏであるよう
に、帰還構造を選択する従来の実施例と、異なる。たと
えば、エム・アオキ（M. Aoki）ら（上で引用）を参照
のこと。λｅ＞λｏと選択することにより、Ｅｇ1 ＝Ｅ
ｇ2 であるから、変調電圧がない時、変調部分中での光
学損は、比較的低くなる。帰還構造はたとえば、光ファ
イバ通信で関心のもたれる波長であるλｅ〜１．５５μ
ｍのレーザ出力を生じるよう、選択される。
造はレーザのレーザ発振モードが、λｅ＞λｏであるよ
うに選択される。ここで、λｏはレーザ媒体の利得ピー
クの波長である。このことは、λｅ＜λｏであるよう
に、帰還構造を選択する従来の実施例と、異なる。たと
えば、エム・アオキ（M. Aoki）ら（上で引用）を参照
のこと。λｅ＞λｏと選択することにより、Ｅｇ1 ＝Ｅ
ｇ2 であるから、変調電圧がない時、変調部分中での光
学損は、比較的低くなる。帰還構造はたとえば、光ファ
イバ通信で関心のもたれる波長であるλｅ〜１．５５μ
ｍのレーザ出力を生じるよう、選択される。
【００１１】更に好ましい実施例において、レーザ部分
及び変調器部分間の領域中に、意図的に光学損が導入さ
れる。損失は任意の適当な技術（たとえばイオン注入）
により、実現でき、組合せの出力ファセットから反射さ
れた光から、レーザ部分を光学的に分離することを改善
するのに役立ち、それによって出力ファセットにおける
本質的なゼロ反射の要件が、容易に満たされるようにな
る。上で述べた分離及びそれに必然的に続く変化を除
き、本発明に従うＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体は、従来ど
おりのものである。
及び変調器部分間の領域中に、意図的に光学損が導入さ
れる。損失は任意の適当な技術（たとえばイオン注入）
により、実現でき、組合せの出力ファセットから反射さ
れた光から、レーザ部分を光学的に分離することを改善
するのに役立ち、それによって出力ファセットにおける
本質的なゼロ反射の要件が、容易に満たされるようにな
る。上で述べた分離及びそれに必然的に続く変化を除
き、本発明に従うＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体は、従来ど
おりのものである。
【００１２】詳細な記述 従来技術のＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体の例は、エム・ア
オキ（M. Aoki）らによる論文（アイ・イーイーイー・
ジャーナル・オブ・カンタム・エレクトロニクス（IEEE
Journal of Quantum Electronics）、第２９巻、２０
８８頁（１９９３）の図８に、示されている。図８に明
らかに示されるように、ＭＱＷ構造は結合体の光学軸に
沿って変化し、層厚は変調器部分中より、レーザ部分中
で大きく、厚さは典型的な場合、遷移領域中で、連続的
に変化する。図は変調器部分はＦｅ−ドープＩｎＰで満
たされた溝により、レーザ部分から電気的に分離されて
いることを、示している。充填されない溝も、知られて
いる。上で引用した参照文献中で述べられているよう
に、変調器吸収層及びレーザ活性層は、異なる量子井戸
厚及び組成を有する１つの連続したＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ
ＧａＡｓＰ ＭＱＷ構造を構成し、変調器及びレーザ間
のＥｇの値の差を、作っている。
オキ（M. Aoki）らによる論文（アイ・イーイーイー・
ジャーナル・オブ・カンタム・エレクトロニクス（IEEE
Journal of Quantum Electronics）、第２９巻、２０
８８頁（１９９３）の図８に、示されている。図８に明
らかに示されるように、ＭＱＷ構造は結合体の光学軸に
沿って変化し、層厚は変調器部分中より、レーザ部分中
で大きく、厚さは典型的な場合、遷移領域中で、連続的
に変化する。図は変調器部分はＦｅ−ドープＩｎＰで満
たされた溝により、レーザ部分から電気的に分離されて
いることを、示している。充填されない溝も、知られて
いる。上で引用した参照文献中で述べられているよう
に、変調器吸収層及びレーザ活性層は、異なる量子井戸
厚及び組成を有する１つの連続したＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ
ＧａＡｓＰ ＭＱＷ構造を構成し、変調器及びレーザ間
のＥｇの値の差を、作っている。
【００１３】図１は本発明に従うＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結
合体の例の適切な部分を、一部断面で、概略的に示す。
基板１０（典型的な場合、ｎ−ＩｎＰ）の適当な領域
は、回折格子１１を形成する波状の表面を有する。基板
の波状及び波状でない領域の両方の上に、活性領域１２
が形成されており、それは典型的な場合、障壁層により
分離された複数の（たとえば５個）量子井戸層から成
る。必要に応じて、回折格子は量子井戸層の上にあって
もよい。図１は、レーザ部分の一部の拡大図で、クラッ
ド層１５及び１９間にはさまれたＭＱＷ領域を有する。
数字１４１−１４３は量子井戸をさし、数字１３１−１
３４は障壁層をさす。この図は概略であって、必ずしも
層構造のすべての層を描いてはいないことが、認識され
るであろう。
合体の例の適切な部分を、一部断面で、概略的に示す。
基板１０（典型的な場合、ｎ−ＩｎＰ）の適当な領域
は、回折格子１１を形成する波状の表面を有する。基板
の波状及び波状でない領域の両方の上に、活性領域１２
が形成されており、それは典型的な場合、障壁層により
分離された複数の（たとえば５個）量子井戸層から成
る。必要に応じて、回折格子は量子井戸層の上にあって
もよい。図１は、レーザ部分の一部の拡大図で、クラッ
ド層１５及び１９間にはさまれたＭＱＷ領域を有する。
数字１４１−１４３は量子井戸をさし、数字１３１−１
３４は障壁層をさす。この図は概略であって、必ずしも
層構造のすべての層を描いてはいないことが、認識され
るであろう。
【００１４】たとえば、量子井戸はそれぞれ５ｎｍの厚
さと、組成ＩｎxＧａ1-xＡｓ（ｘはλ＝１．６５μｍに
対応する禁制帯の材料を与えるよう、選択される）をも
ち、障壁層はそれぞれ１０ｎｍの厚さと、組成ＩｎxＧ
ａ1-xＡｓyＰ1-y（λ＝１．１５μｍ）をもつ。三元及
び四元のＩＩＩ／Ｖ合金の組成を、等価な波長で指定す
るのは、一般的である。当業者はたとえばＭＯＣＶＤと
いった通常の手段により、層構造は容易に形成できるこ
とを、認識するであろう。
さと、組成ＩｎxＧａ1-xＡｓ（ｘはλ＝１．６５μｍに
対応する禁制帯の材料を与えるよう、選択される）をも
ち、障壁層はそれぞれ１０ｎｍの厚さと、組成ＩｎxＧ
ａ1-xＡｓyＰ1-y（λ＝１．１５μｍ）をもつ。三元及
び四元のＩＩＩ／Ｖ合金の組成を、等価な波長で指定す
るのは、一般的である。当業者はたとえばＭＯＣＶＤと
いった通常の手段により、層構造は容易に形成できるこ
とを、認識するであろう。
【００１５】層厚及び層組成は結合体の光学軸に沿っ
て、一定である。“一定”ということでは、層厚及び組
成は、意図的には変化させないことを、意味する。もち
ろん、本質的に避けられない作製上の不完全性により、
パラメータが真の一定から、わずかにずれることはあり
うる。活性領域は結合体の長さを通して、必ずしも一定
の幅ではないことも、理解されるであろう。
て、一定である。“一定”ということでは、層厚及び組
成は、意図的には変化させないことを、意味する。もち
ろん、本質的に避けられない作製上の不完全性により、
パラメータが真の一定から、わずかにずれることはあり
うる。活性領域は結合体の長さを通して、必ずしも一定
の幅ではないことも、理解されるであろう。
【００１６】メサは従来のリソグラフィ及びエッチング
により、形成される。Ｆｅ−ドープＩｎＰ層１７及びｎ
−ＩｎＰ層１８は、電流阻止層として働く。数字１９−
２１はｐ−ＩｎＰクラッド層、ｐ+ＩｎＧａＡｓキャッ
プ層及びｐ+−ＩｎＧａＡｓ変調器キャップ層を、それ
ぞれさす。溝２２はレーザ部分を、変調器部分から電気
的に分離する働きをする。従来のレーザ及び変調器電極
が形成されるが、図示されていない。Ｉ−ＭＯＤ／ＤＦ
Ｂ結合体の他の点は、従来どおりのものでよい。結合体
は試験され、期待どおりに動作する。
により、形成される。Ｆｅ−ドープＩｎＰ層１７及びｎ
−ＩｎＰ層１８は、電流阻止層として働く。数字１９−
２１はｐ−ＩｎＰクラッド層、ｐ+ＩｎＧａＡｓキャッ
プ層及びｐ+−ＩｎＧａＡｓ変調器キャップ層を、それ
ぞれさす。溝２２はレーザ部分を、変調器部分から電気
的に分離する働きをする。従来のレーザ及び変調器電極
が形成されるが、図示されていない。Ｉ−ＭＯＤ／ＤＦ
Ｂ結合体の他の点は、従来どおりのものでよい。結合体
は試験され、期待どおりに動作する。
【００１７】図２はピーク波長λｏ〜１．５μｍを有す
るレーザ活性領域の例（たとえば、歪層ＭＱＷ材料）の
フォトルミネセンス・スペクトルを示す。本発明の好ま
しい実施例において、分布帰還要素は、λｅ＞λｏであ
るレーザ波長を生じるように、選択される。典型的な場
合、要素はブラッグ回折格子で、回折格子周期はλｅの
所望の値を生じるように、選択される。周期の決定及び
回折格子の作製は、従来どおりでよい。たとえば、回折
格子はλｅ−λｏが適切な範囲、２０−７０ｎｍ、好ま
しくは約５０ｎｍとなるように、選択される。そのよう
に選択することによって、レーザの活性領域で、許容で
きる光学利得が得られ、同時に、バイアスされない変調
器部分では、比較的小さな吸収を生じる。
るレーザ活性領域の例（たとえば、歪層ＭＱＷ材料）の
フォトルミネセンス・スペクトルを示す。本発明の好ま
しい実施例において、分布帰還要素は、λｅ＞λｏであ
るレーザ波長を生じるように、選択される。典型的な場
合、要素はブラッグ回折格子で、回折格子周期はλｅの
所望の値を生じるように、選択される。周期の決定及び
回折格子の作製は、従来どおりでよい。たとえば、回折
格子はλｅ−λｏが適切な範囲、２０−７０ｎｍ、好ま
しくは約５０ｎｍとなるように、選択される。そのよう
に選択することによって、レーザの活性領域で、許容で
きる光学利得が得られ、同時に、バイアスされない変調
器部分では、比較的小さな吸収を生じる。
【００１８】図３は光損失領域３０が形成されたことを
除き、本質的に図１に示されたものと同じ、本発明の実
施例を示す。たとえば、損失領域は従来のイオン注入で
形成され、出力ファセットからレーザ中への後方反射を
減らすように、レーザ及び変調器部分間に、損失を追加
する働きをする。そのような損失を導入するための他の
手段は知られており（たとえば逆バイアス部分の形
成）、考えられる。
除き、本質的に図１に示されたものと同じ、本発明の実
施例を示す。たとえば、損失領域は従来のイオン注入で
形成され、出力ファセットからレーザ中への後方反射を
減らすように、レーザ及び変調器部分間に、損失を追加
する働きをする。そのような損失を導入するための他の
手段は知られており（たとえば逆バイアス部分の形
成）、考えられる。
【００１９】本発明に従うＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体の
例は、図４に概略的に示されるような、光ファイバ光通
信システム４０中に、組込まれる。ここで、数字４１−
４３はそれぞれＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体を含む光信号
送信機、光信号検出器、送信機を検出器に信号伝達用に
接続する光ファイバをさす。
例は、図４に概略的に示されるような、光ファイバ光通
信システム４０中に、組込まれる。ここで、数字４１−
４３はそれぞれＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体を含む光信号
送信機、光信号検出器、送信機を検出器に信号伝達用に
接続する光ファイバをさす。
【図１】本発明に従うＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体の例
を、概略的に示す図。
を、概略的に示す図。
【図２】フォトルミネセンス強度対波長のデータの例を
示す図。
示す図。
【図３】本発明に従うＩ−ＭＯＤ／ＤＦＢ結合体の別の
例を、概略的に示す図。
例を、概略的に示す図。
【図４】本発明に従うデバイスを含む光ファイバ通信シ
ステムを概略的に示す図。
ステムを概略的に示す図。
１０ 基板 １１ 回折格子、分布帰還構造 １２ 活性領域 １５ クラッド層 １７ ＦｅドープＩｎＰ層 １８ ｎ−ＩｎＰ層 １９ クラッド層 ２０ キャップ層 ２１ 変調器キャップ層 ２２ 溝 ３０ 損失領域 ４０ 光通信システム ４１ 光信号送信機 ４２ 光信号検出器 ４３ 光ファイバ １３１〜１３４ 障壁層 １４１〜１４３ 量子井戸
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体基板（たとえば１０）及び基板上
の半導体層構造を含み、前記基板及び層構造は、レーザ
部分及び変調器部分を含む集積化されたデバイス結合体
を形成し、変調器部分はレーザ部分と位置合せされ、光
学的に結合され、レーザ部分を貫いて電流を流すための
レーザ電極が含まれ、変調器部分に電圧を印加するため
の変調器電極が含まれ、前記層構造はレーザ部分中の第
１の活性領域と変調器部分中の第２の活性領域を含む活
性領域を含み、第１の活性領域には第１の禁制帯エネル
ギーＥｇ1 が付随し、第２の活性領域には第２の禁制帯
エネルギーＥｇ2 が付随する製品において、 第１の活性領域は第２の活性領域と連続し、Ｅｇ1 ＝Ｅ
ｇ2 であるように、第２の活性領域と同じ層厚と組成の
同数の層を有することを特徴とする製品。 - 【請求項２】 レーザ部分に付随して、利得ピーク波長
λｏがあり、集積デバイス結合体はλｅ＞λｏであるレ
ーザ出力波長を生じるように選択された分布帰還構造
（たとえば１１）を含む請求項１記載の製品。 - 【請求項３】 λｅ−λｏがほぼ２０−７０ｎｍの範囲
にある請求項２記載の製品。 - 【請求項４】 分布帰還構造は、ブラッグ回折格子（１
１）である請求項２記載の製品。 - 【請求項５】 レーザ部分を、集積デバイス結合体の出
力ファセットから反射された放射から、少なくとも部分
的に分離するよう選択された損失領域（３０）を更に含
む請求項１記載の製品。 - 【請求項６】 前記損失領域はレーザ部分と変調器部分
間に配置され、イオン注入された材料を含む請求項５記
載の製品。 - 【請求項７】 製品は光信号送信機（４１）、光信号検
出器（４２）及び送信機を検出器に信号伝達のため結合
する光ファイバ（４３）を含む光ファイバ通信システム
で、前記送信機は前記集積デバイス結合体を含む請求項
２記載の製品。 - 【請求項８】 λｅは約１．５５μｍである請求項７記
載の製品。 - 【請求項９】 活性領域は集積デバイス結合体の長さに
沿って延びる量子井戸活性領域である請求項１記載の製
品。 - 【請求項１０】 活性領域は集積デバイス結合体の長さ
に沿って延びるバルク活性領域である請求項１記載の製
品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/255589 | 1994-06-08 | ||
| US08/255,589 US5548607A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Article comprising an integrated laser/modulator combination |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335991A true JPH07335991A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=22969002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7140963A Withdrawn JPH07335991A (ja) | 1994-06-08 | 1995-06-08 | 集積レーザ／変調器結合体を含む製品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5548607A (ja) |
| EP (1) | EP0687043A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07335991A (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3386261B2 (ja) * | 1994-12-05 | 2003-03-17 | 三菱電機株式会社 | 光半導体装置、及びその製造方法 |
| JPH0964334A (ja) * | 1995-08-28 | 1997-03-07 | Toshiba Corp | 発光素子と外部変調器の集積素子 |
| US7330494B1 (en) * | 1995-12-18 | 2008-02-12 | Jds Uniphase Corporation | Conductive element with lateral oxidation barrier |
| JP2924852B2 (ja) | 1997-05-16 | 1999-07-26 | 日本電気株式会社 | 光半導体装置及びその製造方法 |
| KR20000034841A (ko) * | 1998-11-10 | 2000-06-26 | 윤종용 | 광통신 모듈의 초고주파 입력장치 |
| JP2000277869A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | 変調器集積型半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| US6239454B1 (en) | 1999-05-10 | 2001-05-29 | Lucent Technologies Inc. | Net strain reduction in integrated laser-modulator |
| SE516784C2 (sv) * | 1999-07-08 | 2002-03-05 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande för effektivt urval av DFB-lasrar |
| US6295308B1 (en) | 1999-08-31 | 2001-09-25 | Corning Incorporated | Wavelength-locked external cavity lasers with an integrated modulator |
| US7031612B2 (en) | 2000-07-18 | 2006-04-18 | Multiplex, Inc. | Optical transponders and transceivers |
| US6597718B2 (en) * | 2000-07-18 | 2003-07-22 | Multiplex, Inc. | Electroabsorption-modulated fabry perot laser |
| US6885689B2 (en) | 2000-09-06 | 2005-04-26 | Lambda Crossing Ltd. | Multisegment integrated laser and a method for fabrication thereof |
| GB2369492A (en) * | 2000-11-28 | 2002-05-29 | Kamelian Ltd | (Ga,In)(N,As) Laser structures using distributed feedback |
| US20030099273A1 (en) | 2001-01-09 | 2003-05-29 | Murry Stefan J. | Method and apparatus for coupling a surface-emitting laser to an external device |
| US6574260B2 (en) * | 2001-03-15 | 2003-06-03 | Corning Lasertron Incorporated | Electroabsorption modulated laser |
| WO2003032021A2 (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-17 | Infinera Corporation | TRANSMITTER PHOTONIC INTEGRATED CIRCUITS (TxPIC) AND OPTICAL TRANSPORT NETWORKS EMPLOYING TxPICs |
| US7672546B2 (en) * | 2001-10-09 | 2010-03-02 | Infinera Corporation | Optical transport network having a plurality of monolithic photonic integrated circuit semiconductor chips |
| US9372306B1 (en) | 2001-10-09 | 2016-06-21 | Infinera Corporation | Method of achieving acceptable performance in and fabrication of a monolithic photonic integrated circuit (PIC) with integrated arrays of laser sources and modulators employing an extended identical active layer (EIAL) |
| US20080044128A1 (en) * | 2001-10-09 | 2008-02-21 | Infinera Corporation | TRANSMITTER PHOTONIC INTEGRATED CIRCUITS (TxPICs) AND OPTICAL TRANSPORT NETWORK SYSTEM EMPLOYING TxPICs |
| US6650675B2 (en) | 2001-11-09 | 2003-11-18 | Corning Lasertron, Incorporated | Tunable laser device for avoiding optical mode hops |
| US6891870B2 (en) * | 2001-11-09 | 2005-05-10 | Corning Lasertron, Inc. | Distributed feedback laser for isolator-free operation |
| US10012797B1 (en) | 2002-10-08 | 2018-07-03 | Infinera Corporation | Monolithic photonic integrated circuit (PIC) with a plurality of integrated arrays of laser sources and modulators employing an extended identical active layer (EIAL) |
| KR100493089B1 (ko) * | 2002-12-17 | 2005-06-02 | 삼성전자주식회사 | 집적광학장치 |
| US7425726B2 (en) * | 2004-05-19 | 2008-09-16 | Avago Technologies Fiber Ip Pte Ltd. | Electroabsorption modulators and methods of making the same |
| JP4613304B2 (ja) * | 2004-09-07 | 2011-01-19 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 量子ナノ構造半導体レーザ |
| CN100384038C (zh) * | 2004-09-16 | 2008-04-23 | 中国科学院半导体研究所 | 选择区域外延生长叠层电吸收调制激光器结构的制作方法 |
| US8929748B2 (en) * | 2010-03-16 | 2015-01-06 | Source Photonics | Tunable dense wavelength division multiplexing transceiver, circuits and devices therefor, and methods for making and using such transceivers, circuits and devices |
| CN103532014B (zh) * | 2013-10-31 | 2015-08-26 | 中国科学院半导体研究所 | 一种分布布拉格反馈可调谐激光器及其制作方法 |
| CN105356296B (zh) * | 2015-11-27 | 2018-07-10 | 武汉电信器件有限公司 | 一种半导体激光器制作方法和结构 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59217384A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-07 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 低雑音半導体レ−ザ |
| US4558449A (en) * | 1983-07-08 | 1985-12-10 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor laser with coupled loss modulator for optical telecommunications |
| JPH067610B2 (ja) * | 1984-03-05 | 1994-01-26 | 日本電信電話株式会社 | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS61161786A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPH0732279B2 (ja) * | 1985-01-22 | 1995-04-10 | 日本電信電話株式会社 | 半導体発光素子 |
| JPH069280B2 (ja) * | 1988-06-21 | 1994-02-02 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| FR2681191A1 (fr) * | 1991-09-06 | 1993-03-12 | France Telecom | Composant integre laser-modulateur a super-reseau tres couple. |
| US5252839A (en) * | 1992-06-10 | 1993-10-12 | Hewlett-Packard Company | Superluminescent light-emitting diode with reverse biased absorber |
| FR2706079B1 (fr) * | 1993-06-02 | 1995-07-21 | France Telecom | Composant intégré monolithique laser-modulateur à structure multi-puits quantiques. |
-
1994
- 1994-06-08 US US08/255,589 patent/US5548607A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-05-30 EP EP95303636A patent/EP0687043A1/en not_active Withdrawn
- 1995-06-08 JP JP7140963A patent/JPH07335991A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0687043A1 (en) | 1995-12-13 |
| US5548607A (en) | 1996-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07335991A (ja) | 集積レーザ／変調器結合体を含む製品 | |
| US7075954B2 (en) | Intelligent wavelength division multiplexing systems based on arrays of wavelength tunable lasers and wavelength tunable resonant photodetectors | |
| US5953359A (en) | Laser diode array and fabrication method thereof | |
| EP0495413B1 (en) | Light detecting apparatus having a diffraction grating | |
| EP0721240B1 (en) | Oscillation polarization mode selective semiconductor laser, modulation method therefor and optical communication system using the same | |
| JP2594352B2 (ja) | 光デバイス | |
| US20070133647A1 (en) | Wavelength modulated laser | |
| US7158547B2 (en) | Wavelength tunable laser of small size | |
| EP0361399A2 (en) | Semmiconductor laser array including lasers with reflecting means having different wavelength selection properties | |
| JPH09512138A (ja) | 歪補償型複合量子井戸式レーザー構造体 | |
| EP0390167B1 (en) | Semiconductor laser device having plurality of layers for emitting lights of different wavelengths and method of driving the same | |
| US4852108A (en) | Wavelength tunable semiconductor laser with narrow band-pass active filter region | |
| JPH06194613A (ja) | 同調光フィルタデバイス | |
| JPH0629628A (ja) | 光カプラと半導体レーザ | |
| JP2009076942A (ja) | 分布帰還型半導体レーザ、分布帰還型半導体レーザアレイ及び光モジュール | |
| JP2003046190A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS63256927A (ja) | 光フイルタ素子 | |
| US5325379A (en) | Tunable laser diode | |
| JP5698267B2 (ja) | 半導体デバイス | |
| JP3588183B2 (ja) | 損失結合を有するｄｆｂレーザを含む製品 | |
| EP0911927A1 (en) | Broadband tunable semiconductor laser source | |
| JP2003289169A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| EP0316194B1 (en) | A tunable wavelength filter | |
| EP0551863B1 (en) | A semiconductor optical filter and an optical communication system using the same | |
| JPH10261837A (ja) | リング共振器を有する偏波変調可能な半導体レーザ、その使用方法及びこれを用いた光通信システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |