JPH09289354A - Semiconductor laser element and optically coupled device - Google Patents

Semiconductor laser element and optically coupled device

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JPH09289354A
JPH09289354A JP9823196A JP9823196A JPH09289354A JP H09289354 A JPH09289354 A JP H09289354A JP 9823196 A JP9823196 A JP 9823196A JP 9823196 A JP9823196 A JP 9823196A JP H09289354 A JPH09289354 A JP H09289354A
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JP
Japan
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semiconductor laser
substrate
optical
coupling device
stripe
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Application number
JP9823196A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Nishikawa
透 西川
Tomoaki Uno
智昭 宇野
Motoji Toumon
元二 東門
Masahiro Kito
雅弘 鬼頭
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser element which has a large spot size in a horizontal direction with respect to a substrate and enables generation of a low-threshold current and a high output. SOLUTION: An n-type InGaAsP confinement layer 102, a multiple quantum well active layer 103, a p-type InGaAsP confinement layer 104 and a p-type InP clad layer 105 are formed in a mesa shape on an n-type InP substrate 101, thereby forming a stripe with respect to the direction of a resonator. On both lateral sides thereof, current block layers 106, 107 are embedded. The width of the stripe 114 including the active layer 103 of the laser is changed with respect to the direction of the resonator. A width W1 of the stripe in a region A near a front end surface is set to be equivalent to the spot size of a light propagated on an optical waveguide. A width W2 of the stripe in a region C of a distance L from a rear end surface is so set as to perform transverse mode single oscillation. A width of the stripe in a region B is continuously changed in a tapered shape. Thus, a semiconductor laser element having a large spot size in the horizontal direction with respect to the substrate and having a low threshold current and a high output may be realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバーを用
いて光信号を伝送するいわゆる光ファイバー通信におけ
る、伝走路である光ファイバーと光源である半導体レー
ザ素子を光学的に結合する光結合装置とこれに用いられ
る半導体レーザ素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical coupling device for optically coupling an optical fiber which is a transmission path and a semiconductor laser element which is a light source in so-called optical fiber communication for transmitting an optical signal using an optical fiber. The present invention relates to a semiconductor laser device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、センター局からデータや多チャン
ネルの映像情報を一般家庭まで光ファイバーを用いて伝
送する光加入者系システムが提案され検討されている。
これらのシステムでは、一般家庭の加入者端末に波長多
重される異種の光信号を同時に受信するための複数の受
光装置と、家庭からセンターに向けたリクエストやデー
タをおくるための発光装置が必要となる。
2. Description of the Related Art In recent years, an optical subscriber system for transmitting data and multi-channel video information from a center station to general households using optical fibers has been proposed and studied.
These systems require a plurality of light-receiving devices for simultaneously receiving different types of optical signals wavelength-division-multiplexed to subscriber terminals in general homes, and a light-emitting device for sending requests and data from homes to the center. Become.

【0003】例えばこの種の目的に用いられる光結合装
置として参考文献(I. Ikushima etal.," High-perform
ance compact optical WDM transceiver module for pa
ssive double star subscriber systems," Journal of
Lightwave Technology, vol. 13, No. 3, p517〜, 199
5.)には、図8に示すものが提案されている。
For example, as an optical coupling device used for this type of purpose, there is a reference (I. Ikushima et al., "High-perform").
ance compact optical WDM transceiver module for pa
ssive double star subscriber systems, "Journal of
Lightwave Technology, vol. 13, No. 3, p517 ~, 199
In 5), the one shown in FIG. 8 is proposed.

【0004】図8に示す光結合装置の構成は以下のよう
になっている。基板801上には、PLC(Planar Lig
htwave Circuit)光回路804が形成されており、その
外部には波長1.3μmの双方向光信号と1.55μm光
信号が伝送される伝送路に接続する光ファイバー802
と、波長1.55μm光信号を取り出す光ファイバー8
03が接続されている。外部からの光信号は、波長1.
3μmの光信号を検出する半導体受光素子805によっ
て検出され、外部への光信号は、PLC回路外部に置か
れるレンズ806と半導体レーザ素子807によって発
生されるようになっている。
The structure of the optical coupling device shown in FIG. 8 is as follows. PLC (Planar Lig
htwave Circuit) An optical circuit 804 is formed, and an optical fiber 802 is connected to a transmission line for transmitting a bidirectional optical signal having a wavelength of 1.3 μm and an optical signal having a wavelength of 1.55 μm.
And an optical fiber 8 for extracting an optical signal with a wavelength of 1.55 μm
03 is connected. The optical signal from the outside has a wavelength of 1.
A semiconductor light receiving element 805 that detects an optical signal of 3 μm is detected, and an external optical signal is generated by a lens 806 and a semiconductor laser element 807 placed outside the PLC circuit.

【0005】PLC光回路804上には、波長1.3μ
mの光信号と1.55μm光信号を分波してそれぞれ取り
出すことができるマッハツェンダー型の波長分離素子8
08と、1.3μmの光信号を50%ずつに2分岐して
一方を伝送される信号の検出用の半導体受光素子805
に、他方を光信号を送出する半導体レーザ素子807に
接続する光分岐器809から構成されている。
The PLC optical circuit 804 has a wavelength of 1.3 μm.
Mach-Zehnder type wavelength demultiplexer 8 capable of demultiplexing an optical signal of m and an optical signal of 1.55 μm
08 and a semiconductor light receiving element 805 for detecting a signal transmitted by branching an optical signal of 1.3 μm into 50% each.
The optical branching device 809 connects the other to a semiconductor laser device 807 that transmits an optical signal.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の光結合装置で
は、PLC光回路804上に配置される波長分離素子8
08や光分岐器809などの各素子を接続する光導波路
の位置が正確であり、低損失の光導波路が期待できる。
In the conventional optical coupling device, the wavelength demultiplexing element 8 arranged on the PLC optical circuit 804 is used.
The position of the optical waveguide connecting each element such as 08 and the optical branching device 809 is accurate, and an optical waveguide with low loss can be expected.

【0007】しかしながら、本光結合装置は発光素子と
PLC光回路804およびPLC光回路804と光ファ
イバー802、803とが別の材料で作製されており、
伝送路である光ファイバー802、803と光導波路を
有する基板を光学的に結合するように接続する必要があ
る。
However, in this optical coupling device, the light emitting element, the PLC optical circuit 804, the PLC optical circuit 804, and the optical fibers 802 and 803 are made of different materials,
It is necessary to connect the optical fibers 802 and 803, which are transmission lines, and the substrate having the optical waveguide so as to be optically coupled.

【0008】この接続には、3次元方向に数μmという
非常に高い精度での調整を必要とし、同時に長期信頼性
のある接続を必要とするため、複雑な組立工程が必要と
なり、必ずしも経済化が期待できない。
This connection requires adjustment with a very high accuracy of several μm in the three-dimensional direction, and at the same time requires a connection with long-term reliability, which requires a complicated assembly process and is not always economical. Can not be expected.

【0009】さらに、基板からの光ファイバー取り出し
数が増加するにつれて光ファイバーの接続工程は大変に
なる傾向があるという課題があり、光加入者伝送系のよ
うな低価格で高信頼性の光結合装置を必要とするシステ
ムの実用化に向けては大きな課題である。
Further, there is a problem that the connecting process of optical fibers tends to become difficult as the number of optical fibers taken out from the substrate increases. Therefore, a low-cost and highly reliable optical coupling device such as an optical subscriber transmission system is required. This is a major issue toward the practical application of the required system.

【0010】また、半導体レーザ素子807とPLC光
回路804を結合させるために、レンズ806を使用し
ている。この方法では結合効率は稼げるが、部品点数が
増えるだけでなく、半導体レーザ素子807とレンズ8
06をともに3軸方向に光軸調整しなければならず、組
立工程を非常に複雑化してしまい低価格化の妨げにもな
るという課題も生じる。
A lens 806 is used to couple the semiconductor laser device 807 and the PLC optical circuit 804. Although this method can increase the coupling efficiency, it not only increases the number of parts, but also increases the number of parts in the semiconductor laser element 807 and the lens 8.
The optical axes of both 06 must be adjusted in the three-axis directions, resulting in a problem that the assembly process becomes very complicated and the cost reduction is hindered.

【0011】特に後者の課題は、半導体レーザ素子と光
導波路を直接結合する時の位置決め許容度が小さいため
に生じるものであり、この位置決め許容度を大きくすれ
ば、課題を解決することができる。さらに、光導波路と
して光ファイバーを用いれば、前者の課題も解決するこ
とができる。
Particularly, the latter problem occurs because the positioning allowance is small when the semiconductor laser device and the optical waveguide are directly coupled, and the problem can be solved by increasing the positioning allowance. Furthermore, if an optical fiber is used as the optical waveguide, the former problem can be solved.

【0012】そこで、計算(J. Sakai et al. ; IEEE J
ournal of Quantum Electronics, Vol. QE-16, No.10,
p1059〜, 1980)により、光結合装置における半導体レ
ーザと光導波路のスポット径に対する結合効率と位置決
め許容度の関係を見積もると、図4に示すようになる
(ただし、この計算における、スポットは半導体レー
ザ、光導波路ともに円形と仮定している)。
Therefore, calculation (J. Sakai et al .; IEEE J
ournal of Quantum Electronics, Vol. QE-16, No.10,
p1059-, 1980), the relationship between the coupling efficiency and the positioning tolerance with respect to the spot diameter of the semiconductor laser and the optical waveguide in the optical coupling device is estimated as shown in FIG. 4 (however, in this calculation, the spot is the semiconductor laser). , Assuming that both optical waveguides are circular).

【0013】図4から光結合装置においては、互いのス
ポット径が近いほど、結合効率が大きくなっていること
が分かる。さらに、位置決め許容度も互いのスポット径
が近いほど大きくなっていることが分かる。
It can be seen from FIG. 4 that in the optical coupling device, the closer the spot diameters are to each other, the higher the coupling efficiency is. Further, it can be seen that the positioning allowance also increases as the spot diameters are closer to each other.

【0014】一般に、光導波路のスポットと比較すると
半導体レーザのスポット径は小さいため、上記の課題を
解決する方法としては、半導体レーザのスポット径を大
きくすることが、第一に考えられる。
Generally, the spot diameter of the semiconductor laser is smaller than that of the spot of the optical waveguide. Therefore, as a method of solving the above-mentioned problem, it is considered to increase the spot diameter of the semiconductor laser.

【0015】そこで課題を解決する方法として、これま
でに半導体レーザのスポット径を大きくするために参考
文献(P. Doussiere et al. ; Applied Physics. Lette
rs Vol.64, No.31, p539〜, 1994)において、図9に示
すような構造を用いる方法が提案されている。
Therefore, as a method for solving the problem, a reference (P. Doussiere et al .; Applied Physics. Lette) has been used so far in order to increase the spot diameter of a semiconductor laser.
rs Vol.64, No.31, p539-, 1994), a method using a structure as shown in FIG. 9 is proposed.

【0016】しかし、この方法では、活性層のストライ
プ幅を狭くして光閉じ込めの効果を小さくすることによ
り半導体レーザのスポットを円形に近い状態で大きくす
るので、活性層での利得が小さく閾値電流が高くなって
しまい、出力パワーが出にくいという課題が生じる。
However, according to this method, the stripe width of the active layer is narrowed to reduce the effect of optical confinement so that the spot of the semiconductor laser is enlarged in a nearly circular shape, so that the gain in the active layer is small and the threshold current is small. Becomes higher, which causes a problem that output power is difficult to obtain.

【0017】さらに、活性層のストライプ幅を狭くして
光閉じ込めの効果を小さくすることによりスポット径を
大きくした場合、光ファイバーや一般の半導体レーザの
スポットの典型的な強度分布である正規分布とは異なっ
た強度分布(ガウス分布)を示し、そのため結合効率劣
化の原因になるという課題も生じる。
Further, when the spot diameter is increased by narrowing the stripe width of the active layer to reduce the effect of light confinement, what is the normal distribution which is a typical intensity distribution of the spot of an optical fiber or a general semiconductor laser? There is also a problem that different intensity distributions (Gaussian distributions) are displayed, which causes deterioration of coupling efficiency.

【0018】そこで、本発明では、光結合装置をより簡
単でより経済的な実装・組立てを実現するために、新構
造を有した半導体レーザ素子とそれを用いた光結合装置
を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a semiconductor laser device having a new structure and an optical coupling device using the same in order to realize easier and more economical mounting and assembly of the optical coupling device. To aim.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】以上のような課題をすべ
て解決するため、本発明では、光結合装置おける半導体
レーザ素子として、図1(c)に示すように半導体レー
ザのストライプ状の活性層をレーザ光を発生する前端面
において、光導波路中を伝搬する光のスポット径程度ま
で拡大する構造を提案する。
In order to solve all of the above problems, the present invention provides a semiconductor laser element in an optical coupling device, which has a stripe-shaped active layer of a semiconductor laser as shown in FIG. 1 (c). We propose a structure in which the front end face for generating a laser beam is enlarged to a spot diameter of light propagating in the optical waveguide.

【0020】本発明においては、半導体レーザの活性層
を狭くするときの欠点を解決し、低閾値電流・高出力で
かつ基板に対して水平方向にスポット径の大きな楕円形
で正規分布型のスポット強度分布を持つ半導体レーザを
実現可能である。
In the present invention, the drawbacks of narrowing the active layer of a semiconductor laser are solved, and an elliptical, normally distributed spot having a low threshold current and high output and a large spot diameter in the horizontal direction with respect to the substrate is obtained. A semiconductor laser having an intensity distribution can be realized.

【0021】図5に示すように、半導体レーザおよび光
導波路である光ファイバーの基板に対して水平方向のス
ポット径をそれぞれWLX,WOX、基板に対して垂直方向の
スポット径をWLY,WOYとする。さらに、水平方向の結合
効率と位置決め許容度をEX,TX、垂直方向の結合効率と
位置決め許容度をEY,TYとする。
As shown in FIG. 5, the spot diameters of the semiconductor laser and the optical fiber as the optical waveguide in the horizontal direction with respect to the substrate are WLX and WOX, and the spot diameters with respect to the substrate are WLY and WOY. Furthermore, the horizontal coupling efficiency and positioning tolerance are EX and TX, and the vertical coupling efficiency and positioning tolerance are EY and TY.

【0022】このとき、図4から EX,TX, EY,TY を
求めると、図9に示す半導体レーザ素子を用いる場合、
最大でWLX=WLY=4.0μm程度のほぼ円形であり、光導波路
を単一モード光ファイバー(スポット径WOX=WOY=10μ
m)とすると、その結合効率はそれぞれEX=EY=0.69とな
り、全体の結合効率をEとすると、E = EX・EY = 0.48程
度となる(ただし、本文中の光ファイバーのスポット径
と光ファイバーのコア径は、同義とする)。
At this time, when EX, TX, EY, TY are obtained from FIG. 4, when the semiconductor laser device shown in FIG. 9 is used,
It is almost circular with a maximum of WLX = WLY = 4.0 μm, and the optical waveguide is a single mode optical fiber (spot diameter WOX = WOY = 10 μm
m), the coupling efficiency is EX = EY = 0.69, and the overall coupling efficiency is E, then E = EX · EY = 0.48 (however, the optical fiber spot diameter and the optical fiber core in the text are Diameter is synonymous).

【0023】また、そのときの光ファイバーに対する半
導体レーザ素子の位置のズレと結合効率の関係は計算か
ら図6に示す破線のようなり、結合効率がピークから3d
B下がったところでの位置決め許容度は、TX=TY= ±3.2
μm程度となる。
The relationship between the positional deviation of the semiconductor laser element with respect to the optical fiber and the coupling efficiency at that time is shown by the broken line in FIG. 6 from the calculation, and the coupling efficiency is 3d from the peak.
Positioning tolerance when B is lowered is TX = TY = ± 3.2
It is about μm.

【0024】一方、図7に示す計算結果から、単一モー
ドの光ファイバーとの結合を考えた場合、本発明におけ
る導体レーザ素子のスポット径は、WLX=10μm、WLY=2.4
μmとなり、上記単一モード光ファイバーとの結合効率
はEX=1.0 , EY=0.45 となり、全体の結合効率Eは、 E =
EX・EY = 0.45となる。
On the other hand, from the calculation results shown in FIG. 7, when considering coupling with a single-mode optical fiber, the spot diameter of the conductor laser element in the present invention is WLX = 10 μm, WLY = 2.4.
μm, the coupling efficiency with the above single mode optical fiber is EX = 1.0, EY = 0.45, and the overall coupling efficiency E is E =
EX ・ EY = 0.45.

【0025】また、そのときの光ファイバーに対する半
導体レーザ素子の位置のズレと結合効率の関係は計算か
ら図6に示す実線のようなり、結合効率がピークから3d
B下がったところでの位置決め許容度は、TX=±4.2μm、
TY=±3.0μm程度となる。
The relationship between the positional deviation of the semiconductor laser element with respect to the optical fiber and the coupling efficiency at that time is shown by the solid line in FIG. 6 from the calculation, and the coupling efficiency is 3d from the peak.
Positioning tolerance when B is lowered is TX = ± 4.2μm,
TY = ± 3.0μm.

【0026】以上の計算結果より、本発明のように、基
板に対して水平方向にのみ楕円形にスポットサイズを大
きくする方法でも、円形にスポットサイズを大きくする
方法と同程度の結合効率と垂直方向の位置決め許容度が
得られ、さらにより大きな水平方向の位置決め許容度が
得られることが分かる。
From the above calculation results, even in the method of increasing the spot size in the elliptical shape only in the horizontal direction with respect to the substrate as in the present invention, the coupling efficiency and verticality are the same as those in the method of increasing the spot size in the circular shape. It can be seen that directional positioning tolerances are obtained, and even greater horizontal positioning tolerances.

【0027】また、図2に示すような同一基板上に本発
明の半導体レーザ素子と光導波路を配置するような光結
合装置を考えた場合、基板に対して垂直方向には必然的
に位置決め精度が高くなるため、本発明のように基板に
対して水平方向に位置決め許容度の大きい半導体レーザ
素子を用いることは非常に優位である。
Further, when considering an optical coupling device in which the semiconductor laser element and the optical waveguide of the present invention are arranged on the same substrate as shown in FIG. 2, the positioning accuracy is necessarily in the vertical direction with respect to the substrate. Therefore, it is very advantageous to use a semiconductor laser device having a large positioning allowance in the horizontal direction with respect to the substrate as in the present invention.

【0028】従って、図2に示すような、実施形態を採
った場合、これまでのような高精度な位置決めや複雑な
組立工程なしに半導体レーザと光導波路を高効率で結合
する光結合装置を作製することができるようになり、低
価格で高信頼性の光結合装置を提供することが可能とな
る。
Therefore, when the embodiment as shown in FIG. 2 is adopted, an optical coupling device for highly efficiently coupling the semiconductor laser and the optical waveguide without the highly accurate positioning and the complicated assembling process as in the past is adopted. It becomes possible to manufacture the optical coupling device at low cost and with high reliability.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とその
効果について、図1から図3を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention and their effects will be described below with reference to FIGS.

【0030】(実施の形態1)図1(a)は、本発明第
一実施例の半導体レーザ素子の前端面部の図であり、図
1(b)は、本発明第一実施例の半導体レーザ素子の後
端面部の図であり、図1(c)は、本発明第一実施例の
半導体レーザ装置の上部から見た透視図であり、内部構
造が分かるようにしてある。本発明の半導体レーザは、
その発振波長が1.3μm近傍である。
(Embodiment 1) FIG. 1A is a diagram of a front end face portion of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.
1 (b) is a view of the rear end face portion of the semiconductor laser device of the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (c) is a perspective view seen from above the semiconductor laser device of the first embodiment of the present invention. Yes, the internal structure is made clear. The semiconductor laser of the present invention is
The oscillation wavelength is around 1.3 μm.

【0031】本発明の半導体レーザの構成は、n型InP
基板101上にn型InGaAsP光閉じ込め層(厚さ150nm、
λg=1.0μm)102、多重量子井戸活性層103、p型
InGaAsP光閉じ込め層(厚さ30nm、λg=1.05μm)10
4、 p型InPクラッド層(厚さ400nm)105がメサ状
に形成されており、共振器方向に対してストライプ状に
伸びている。
The structure of the semiconductor laser of the present invention is an n-type InP
N-type InGaAsP optical confinement layer (thickness 150 nm,
λg = 1.0 μm) 102, multiple quantum well active layer 103, p-type
InGaAsP optical confinement layer (thickness 30 nm, λg = 1.05 μm) 10
4. A p-type InP clad layer (thickness 400 nm) 105 is formed in a mesa shape and extends in a stripe shape in the resonator direction.

【0032】また、これらの両側は、p型InP電流ブロ
ック層106、 n型InP電流ブロック層107で埋め込
まれており、その上部にはp型InP埋込層108、 p型
InGaAsPコンタクト層(λg=1.05μm)109が形成され
ている。
Further, both sides of these are buried with a p-type InP current blocking layer 106 and an n-type InP current blocking layer 107, and a p-type InP buried layer 108 and a p-type InP current blocking layer 107 are provided above them.
An InGaAsP contact layer (λg = 1.05 μm) 109 is formed.

【0033】n型InP基板101の裏面には、Au/Sn合金
からなるn型電極110が形成され、p型InGaAsPコン
タクト層109の上部にはストライプ状の窓を有するSi
O2絶縁膜111が形成されており、その上部に形成され
たAu/Zn合金からなる電極112は、SiO2絶縁膜111
のストライプ状の窓を通してp型InGaAsPコンタクト層
109に接触している。さらに、電極112の上部にTi
/Au合金からなるp型電極113が形成されている。
An n-type electrode 110 made of an Au / Sn alloy is formed on the back surface of the n-type InP substrate 101, and a p-type InGaAsP contact layer 109 has a stripe-shaped window on top of the Si.
The O2 insulating film 111 is formed, and the electrode 112 made of Au / Zn alloy formed on the O2 insulating film 111 is formed by using the SiO2 insulating film 111.
Through the striped window of the above, and is in contact with the p-type InGaAsP contact layer 109. Furthermore, Ti is formed on the electrode 112.
A p-type electrode 113 made of / Au alloy is formed.

【0034】また、多重量子井戸活性層103は、0.7
%の範囲で圧縮歪が導入された厚さ6nmのInGaAsP井戸層
と意図的に歪は導入されていない厚さ10nmのInGaAsP障
壁層(λg=1.05μm)の5対から構成されている。
The multiple quantum well active layer 103 is 0.7
% Of the InGaAsP well layer having a thickness of 6 nm in which compressive strain is introduced and an InGaAsP barrier layer (λg = 1.05 μm) having a thickness of 10 nm in which no strain is intentionally introduced.

【0035】また、レーザ共振器の長さは300μm以上で
あり、活性層103を含むストライプ114の幅が共振
器方向に対して変化している。レーザの前端面から25μ
mの領域Aにおける該ストライプ幅W1は、光導波路を伝搬
する光のスポット径と同程度に設定されており、光導波
路を市販されている単一モードの光ファイバー(スポッ
ト径10μm程度)とすると、ストライプ幅W1は図7に
示す導波路解析の計算結果から10μm程度となる。
The length of the laser resonator is 300 μm or more, and the width of the stripe 114 including the active layer 103 changes with respect to the resonator direction. 25μ from the front facet of the laser
The stripe width W1 in the area A of m is set to be approximately the same as the spot diameter of light propagating in the optical waveguide, and assuming that the optical waveguide is a commercially available single-mode optical fiber (spot diameter of approximately 10 μm), The stripe width W1 is about 10 μm from the calculation result of the waveguide analysis shown in FIG.

【0036】また、本発明の半導体レーザ素子を光通信
に用いた場合、低雑音・低歪などの性能は必要不可欠な
ものである。従って、半導体レーザを単一横モードで発
振させなければならない。そのため本発明では、半導体
レーザが単一横モード発振するように後端面から長さL
の領域Cにおける該ストライプ幅W2を1.0〜1.5μ
mに設定することにする。そして、残りの領域Bでは、
スポット径を大きくするために前端面に向かってストラ
イプ幅をテーパー状にW2まで大きくしている。
Further, when the semiconductor laser device of the present invention is used for optical communication, performances such as low noise and low distortion are essential. Therefore, the semiconductor laser must be oscillated in a single transverse mode. Therefore, in the present invention, the length L from the rear end face is set so that the semiconductor laser oscillates in a single transverse mode.
The stripe width W2 in the region C of 1.0 to 1.5 μm
I will set it to m. And in the remaining area B,
To increase the spot diameter, the stripe width is tapered up to W2 toward the front end face.

【0037】このテーパー領域の形状は、線形(1次関
数)的でも非線形(2次以上の関数)的でも良い。領域
Bにおける光の伝搬損失をなくすためには、線形の場合
には、領域Bの長さをある程度長くする必要があるが、
非線形の場合には、領域Bの長さは比較的短くて済む。
The shape of the taper region may be linear (first-order function) or non-linear (second-order or higher function). In order to eliminate the propagation loss of light in the region B, it is necessary to lengthen the region B to some extent in the case of a linear case.
In the case of non-linearity, the length of the region B can be relatively short.

【0038】また、劈開時のマージンと領域Bにおける
損失の低減のために、数10μm〜100μmの長さで一
定幅W2の領域Aの部分を設けている。
In order to reduce the margin at the time of cleavage and the loss in the region B, the region A having a length of several tens of μm to 100 μm and a constant width W2 is provided.

【0039】前記されている後端面からの長さLは、該
半導体レーザが単一横モードで発振し、十分に閾値電流
が小さくかつ高出力が得られるように200μm以上に
設定することにする。
The length L from the rear end face described above is set to 200 μm or more so that the semiconductor laser oscillates in a single transverse mode, the threshold current is sufficiently small, and a high output is obtained. .

【0040】さらに、単一横モード発振を促すために、
高次モードの立ちやすい該ストライプ幅が2μm以上の
部分には電流が注入されないように電極を付けないよう
にする。
Further, in order to promote single transverse mode oscillation,
No electrodes are attached to the stripe width of 2 μm or more where high-order mode is likely to occur so that no current is injected.

【0041】本実施例では、レーザの前端面及び後端面
は劈開面であるが、低閾値電流化・高出力化のため、2
つの端面の内の片方もしくは両方を高反射コーティング
しても良い。
In the present embodiment, the front end face and the rear end face of the laser are cleaved faces, but in order to reduce the threshold current and increase the output power, 2
One or both of the two end faces may be highly reflective coated.

【0042】さらに本実施例では、発振波長は1.3μm帯
であるが、材料の組成を変えることにより1.55μm帯及
びそれ以外としても良い。また、本実施例では、ファブ
リペロー型共振器を持つレーザとしているが、活性層近
傍(例えば活性層近傍のの基板)に回折格子を形成した
分布帰還型半導体レーザ(DFBレーザ)としても良い。
Further, although the oscillation wavelength is in the 1.3 μm band in this embodiment, it may be in the 1.55 μm band and other wavelengths by changing the composition of the material. Further, in this embodiment, a laser having a Fabry-Perot resonator is used, but a distributed feedback semiconductor laser (DFB laser) in which a diffraction grating is formed near the active layer (for example, a substrate near the active layer) may be used.

【0043】(実施の形態2)図2(a)は、本発明の
第二実施例の光結合装置の断面図であり、図2(b)本
発明の第二実施例の光結合装置の上面図である。
(Embodiment 2) FIG. 2A is a sectional view of an optical coupling device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2B shows an optical coupling device according to the second embodiment of the present invention. It is a top view.

【0044】本発明の構成は、基板201上に本発明にお
ける半導体レーザ素子202と光導波路である単一モード
光ファイバー203を対向して配置したものであり、基板2
01は、それぞれの光軸が同じ高さになるように加工され
ている。また、単一モード光ファイバー203に対して
は、基板201に対して水平・垂直の両方向ともに位置を
無調整で固定できるように基板201に溝状のファイバー
調心溝204が加工されている。
In the structure of the present invention, the semiconductor laser device 202 of the present invention and the single mode optical fiber 203 which is an optical waveguide are arranged on the substrate 201 so as to face each other.
01 is processed so that each optical axis has the same height. Further, with respect to the single mode optical fiber 203, a groove-shaped fiber alignment groove 204 is formed in the substrate 201 so that the position can be fixed to the substrate 201 in both horizontal and vertical directions without adjustment.

【0045】ファイバー調心溝204の形状は、単一モー
ド光ファイバーのコア205の位置が無調整で一意的に決
定されるように、V形、U形または矩形をしており、フ
ァイバー調心溝204の光ファイバーを支持する面は平坦
でかつ半導体レーザの共振器方向に対して平行でなくて
はならない。
The shape of the fiber alignment groove 204 is V-shaped, U-shaped or rectangular so that the position of the core 205 of the single mode optical fiber can be uniquely determined without adjustment. The surface of the optical fiber 204 that supports the optical fiber must be flat and parallel to the cavity direction of the semiconductor laser.

【0046】本実施例では、基板201が加工されている
ため、基板に対して垂直方向には、非常に精度良く半導
体レーザ202と光ファイバー203を配置することが可能に
なっている。
In this embodiment, since the substrate 201 is processed, the semiconductor laser 202 and the optical fiber 203 can be arranged very accurately in the direction perpendicular to the substrate.

【0047】また、光ファイバー203は、基板に対して
水平方向にも精度良く位置決めができるので、半導体レ
ーザ202と光ファイバー203の結合効率の大きさは、半導
体レーザ202の位置決め許容度に大きく依存する。
Since the optical fiber 203 can be accurately positioned in the horizontal direction with respect to the substrate, the coupling efficiency between the semiconductor laser 202 and the optical fiber 203 largely depends on the positioning tolerance of the semiconductor laser 202.

【0048】図6は、前記した結合効率が同程度の2つ
のタイプの半導体レーザにおける、光ファイバーのコア
205の中心と半導体レーザのスポットの中心との水平及
び垂直方向の位置ズレに対する結合効率を計算したもの
である。
FIG. 6 shows the core of an optical fiber in two types of semiconductor lasers having the same coupling efficiency as described above.
This is a calculation of the coupling efficiency with respect to the horizontal and vertical misalignment between the center of 205 and the center of the semiconductor laser spot.

【0049】図6に示すような本発明における半導体レ
ーザ素子202を用いた場合、図9に示す従来の円形にス
ポットサイズを大きくする半導体レーザに比べて、基板
に対して水平方向の位置決め許容度が30%以上大きいた
め、半導体レーザ素子202を実装する際により簡単な調
整で済むため、非常に有利となる。
When the semiconductor laser device 202 according to the present invention as shown in FIG. 6 is used, the positioning allowance in the horizontal direction with respect to the substrate is larger than that of the conventional semiconductor laser having a circular spot size increase shown in FIG. Is 30% or more, the adjustment is simpler when mounting the semiconductor laser device 202, which is very advantageous.

【0050】本実施例では、さらに、位置決め許容度を
大きくするために図3に示す実施例のようなファイバー
の一部が光ファイバー端部のコアを熱的に拡大したいわ
ゆるTEC(Thermal Expansion Core) 構造の光ファイバー
を使用しても良い。
In the present embodiment, a so-called TEC (Thermal Expansion Core) in which a part of the fiber as in the embodiment shown in FIG. 3 thermally expands the core at the end of the optical fiber in order to increase the positioning tolerance. You may use the optical fiber of a structure.

【0051】TEC(Thermal Expansion Core) 構造のファ
イバーの実施例を図3に示す。該ファイバーは、単一モ
ードファイバー301のコアを熱的に拡散させてコア径を
拡大したもので図3(a)および(c)に示すように線
形(1次関数)的に拡大したもと、図3(b)および
(d)に示すように非線形(2次以上の関数)的に拡大
したものがある。
An example of a fiber having a TEC (Thermal Expansion Core) structure is shown in FIG. The fiber is obtained by expanding the core diameter by thermally diffusing the core of the single-mode fiber 301, and is expanded linearly (a linear function) as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (c). As shown in FIGS. 3 (b) and 3 (d), there is a non-linearly expanded function (second or higher function).

【0052】コア拡大領域302での伝搬損失を0に近づ
けるために、コア拡大領域302を線形的に拡大したもの
は、長い領域を必要とするが、コア拡大領域302を非線
形的に拡大したものは比較的短い領域で済む。
In order to make the propagation loss in the core expansion region 302 close to 0, a linear expansion of the core expansion region 302 requires a long region, but a nonlinear expansion of the core expansion region 302. Requires a relatively short area.

【0053】上記TEC構造の光ファイバーを使用するこ
とにより、光ファイバーのコア径を大きくすることが
き、図4に示すように、さらに位置決め許容度をファイ
バーのコア径近くまで大きくすることができる。
By using the optical fiber having the above-mentioned TEC structure, the core diameter of the optical fiber can be increased, and as shown in FIG. 4, the positioning tolerance can be further increased to a value close to the core diameter of the fiber.

【0054】また、本実施例では光ファイバーのコア径
が10μmの単一モード光ファイバーを使用している
が、半導体レーザのスポット径が10μm以下の場合
は、光ファイバーのコア径も10μm以下の単一モード光
ファイバーであっても良い。
In this embodiment, a single mode optical fiber having an optical fiber core diameter of 10 μm is used. However, when the semiconductor laser spot diameter is 10 μm or less, the optical fiber core diameter is 10 μm or less. It may be an optical fiber.

【0055】上記した基板加工の方法としては、シリコ
ン基板上にV形のファイバー調心溝を形成する場合に
は、シリコン基板に対して異方選択性の非常に強いKO
H系エッチャントを用いる方法がある。この方法ではシ
リコン表面にマスクを形成するだけで幅・深さを簡単に
精度良く制御することができる。
As the above-mentioned substrate processing method, in the case of forming a V-shaped fiber alignment groove on a silicon substrate, KO having a very strong anisotropic selectivity with respect to the silicon substrate.
There is a method using an H-based etchant. With this method, the width and depth can be easily and accurately controlled simply by forming a mask on the silicon surface.

【0056】シリコン基板に対しては、他にV形加工用
の刃を用いてダイシングカットする方法もある。また、
U形や矩形のファイバー調心溝を加工する場合も、同様
にそれぞれ専用の刃を用いてダイシングカットすれば良
い。
There is another method for dicing the silicon substrate by using a V-shaped processing blade. Also,
When processing a U-shaped or rectangular fiber centering groove, dicing cutting may be similarly performed using dedicated blades.

【0057】また、ファイバー調心溝204が矩形の場
合、図2に示すようにファイバーを3面で支持する方法
と、基板表面と矩形型の溝の間にできた2つの直角な角
で支持する2つの方法がある。
When the fiber alignment groove 204 has a rectangular shape, the fiber is supported on three sides as shown in FIG. 2, and the fiber is supported by two orthogonal corners formed between the substrate surface and the rectangular groove. There are two ways to do it.

【0058】基板としてシリコン基板を使用する場合、
電気的な容量を低減するためにSiO2などの絶縁膜を堆積
させる必要がある。これは、光結合装置を作成する場合
の工程を増やすことになる。そこで、絶縁体でかつ加工
が容易な石英基板、ガラス基板およびセラミック基板な
どを使用するのも有効である。
When a silicon substrate is used as the substrate,
It is necessary to deposit an insulating film such as SiO2 in order to reduce the electric capacity. This increases the number of steps in manufacturing the optical coupling device. Therefore, it is also effective to use a quartz substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, or the like, which is an insulator and is easy to process.

【0059】特に、セラミック基板は、高精度に加工さ
れた型から型抜きされたセラッミク材料を焼き固めるだ
けで精度良く基板を作成することも可能である。
In particular, for a ceramic substrate, it is possible to produce a substrate with high precision simply by baking and hardening a ceramic material that has been die-cut from a die processed with high precision.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上の説明のように、光結合装置の半導
体レーザ素子として本発明における半導体レーザ素子を
使用することにより、伝送路である光ファイバーとの結
合効率を飛躍的に改善するだけでなく、この種の光結合
装置のもう一つの懸案である実装時の位置決め許容度を
大きくするという効果も得られる。
As described above, by using the semiconductor laser element of the present invention as the semiconductor laser element of the optical coupling device, not only the coupling efficiency with the optical fiber which is the transmission line is dramatically improved. Another effect of this type of optical coupling device is the effect of increasing the positioning tolerance during mounting.

【0061】また、光結合装置に加工した各種基板を使
用することにより、非常に簡単に装置を組み立てること
ができるようになる。従って本発明を実施することによ
り、低価格で高信頼性のある光結合装置を提供できる。
Further, by using various processed substrates for the optical coupling device, the device can be assembled very easily. Therefore, by implementing the present invention, it is possible to provide an optical coupling device that is inexpensive and highly reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a) 本発明の第一の実施例の半導体レーザの前
端面付近の断面図 (b) 本発明の第一の実施例の半導体レーザの後端面付近
の断面図 (c) 本発明の第一の実施例の半導体レーザの上面図
1A is a cross-sectional view of a semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention near a front end face thereof. FIG. 1B is a cross-sectional view of a semiconductor laser of a first embodiment according to the present invention near a rear end facet thereof. Top view of a semiconductor laser according to a first embodiment of the invention

【図2】(a) 本発明の第二の実施例の光結合装置の断面
図 (b) 本発明の第二の実施例の光結合装置の上面図
FIG. 2A is a sectional view of an optical coupling device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 2B is a top view of an optical coupling device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】(a) TEC(Thermal Expansion Core) 構造光ファ
イバーの第一実施例の断面図 (b) TEC(Thermal Expansion Core) 構造光ファイバーの
第二実施例の断面図 (c) TEC(Thermal Expansion Core) 構造光ファイバーの
第三実施例の断面図 (d) TEC(Thermal Expansion Core) 構造光ファイバーの
第四実施例の断面図
[FIG. 3] (a) Sectional view of a first embodiment of a TEC (Thermal Expansion Core) structured optical fiber (b) Sectional view of a second embodiment of a TEC (Thermal Expansion Core) structured optical fiber (c) TEC (Thermal Expansion Core) ) Cross-sectional view of the third embodiment of the structural optical fiber (d) TEC (Thermal Expansion Core) Cross-sectional view of the fourth embodiment of the structural optical fiber

【図4】計算による半導体レーザと光導波路のスポット
径の違いによる結合効率と許容度の関係を示している図
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between coupling efficiency and tolerance depending on a difference in spot diameter between a semiconductor laser and an optical waveguide calculated.

【図5】(a) 半導体レーザのスポット径定義の図 (b) 光ファイバーのスポット径定義の図[Fig. 5] (a) Diagram of definition of spot diameter of semiconductor laser (b) Diagram of definition of spot diameter of optical fiber

【図6】計算による本発明と従来型の半導体レーザ素子
の光ファイバーに対する位置のズレと結合効率の関係を
示している図
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the positional deviation and the coupling efficiency of the present invention and the conventional semiconductor laser device with respect to the optical fiber by calculation.

【図7】導波路解析による、半導体レーザのストライプ
幅W1とスポット径の関係を示している図
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a stripe width W1 of a semiconductor laser and a spot diameter by a waveguide analysis.

【図8】従来例WDMモジュールの上面図FIG. 8 is a top view of a conventional WDM module.

【図9】円形にスポットを大きくする従来例半導体レー
ザの斜視図
FIG. 9 is a perspective view of a conventional semiconductor laser in which a spot is enlarged in a circle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 n型InP基板 102 n型InGaAsP光閉じ込め層 103 多重量子井戸活性層 104 p型InGaAsP光閉じ込め層 105 p型InPクラッド層 106 p型InP電流ブロック層 107 n型InP電流ブロック層 108 p型InP埋込み層 109 p型InGaAsPコンタクト層 110 Au/Sn電極 111 SiO2絶縁膜 112 Au/Zn電極 113 Ti/Au電極 114 活性層を含むストライプ 201 基板 202 本発明における半導体レーザ素子 203 単一モード光ファイバー 204 ファイバー調心溝 205 コア 206 ストライプ状の活性層 301 単一モード光ファイバー 302 コア拡大領域 303 多モード光ファイバー 304 ファイバー融着面 501 半導体レーザ 502 半導体レーザのスポット 503 光ファイバーのコア 504 光ファイバーのスポット径(コア径) 801 基板 802 波長1.3μmの双方向光信号と1.55μm光
信号が伝送される伝送路に接続する光ファイバー 803 波長1.55μm光信号を取り出すファイバー 804 PLC(Planar Lightwave Circuit)光回路 805 波長1.3μmの光信号を検出する半導体受光
素子 806 レンズ 807 半導体レーザ素子 808 マッハツェンダー型の波長分離素子 809 光分岐器 901 InP基板 902 ストライプ 903 InP埋込層 904 多重量子井戸活性層 905 InGaAsP光閉じ込め層
101 n-type InP substrate 102 n-type InGaAsP optical confinement layer 103 multiple quantum well active layer 104 p-type InGaAsP optical confinement layer 105 p-type InP clad layer 106 p-type InP current blocking layer 107 n-type InP current blocking layer 108 p-type InP embedding Layer 109 p-type InGaAsP contact layer 110 Au / Sn electrode 111 SiO2 insulating film 112 Au / Zn electrode 113 Ti / Au electrode 114 Stripe 201 including active layer 201 Substrate 202 Semiconductor laser device in the present invention 203 Single-mode optical fiber 204 Fiber centering Groove 205 Core 206 Striped active layer 301 Single mode optical fiber 302 Core expansion region 303 Multimode optical fiber 304 Fiber fusion surface 501 Semiconductor laser 502 Semiconductor laser spot 503 Optical fiber core 504 Optical fiber spot diameter (core ) 801 substrate 802 optical fiber connected to a transmission line for transmitting bidirectional optical signals of wavelength 1.3 μm and 1.55 μm optical signal 803 wavelength 1.55 μm fiber for extracting optical signal 804 PLC (Planar Lightwave Circuit) optical circuit 805 wavelength Semiconductor light receiving element for detecting 1.3 μm optical signal 806 Lens 807 Semiconductor laser element 808 Mach-Zehnder type wavelength demultiplexer 809 Optical splitter 901 InP substrate 902 Stripe 903 InP buried layer 904 Multiple quantum well active layer 905 InGaAsP optical confinement layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼頭 雅弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Kitou 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化合物半導体基板と該基板上に形成され
た多層構造を備え、レーザ光を放射する半導体レーザで
あって、該多層構造は少なくとも活性層を含んでおり、
該活性層は共振器方向に対してストライプ状に形成され
ており、該活性層のストライプ幅が前端面における幅W1
と後端面における幅W2の間にW1>W2の関係にあり、共振
器方向に対して該ストライプ幅がW2からW1へ連続的に増
加しており、基板に対して水平方向にスポット径の大き
なレーザ光を発生することを可能とすることを特徴とす
る半導体レーザ素子。
1. A semiconductor laser, comprising a compound semiconductor substrate and a multilayer structure formed on the substrate, which emits laser light, the multilayer structure including at least an active layer,
The active layer is formed in a stripe shape in the cavity direction, and the stripe width of the active layer is the width W1 at the front end face.
And the width W2 at the rear end face are in the relationship of W1> W2, the stripe width continuously increases from W2 to W1 in the resonator direction, and the spot diameter is large in the horizontal direction with respect to the substrate. A semiconductor laser device capable of generating a laser beam.
【請求項2】 前記多層構造が活性層及び該活性層に隣
接する光閉じ込め層を含んでおり、該活性層及び該光閉
じ込め層からなる光導波領域は共振器方向に対してスト
ライプ状に形成されており、該ストライプの幅が前端面
における幅W1と後端面における幅W2の間にW1>W2の関係
にあり、共振器方向に対して該ストライプ幅がW2からW1
へ連続的に増加しており、基板に対して水平方向にスポ
ット径の大きなレーザ光を発生することを可能とするこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ素子。
2. The multi-layer structure includes an active layer and an optical confinement layer adjacent to the active layer, and an optical waveguide region including the active layer and the optical confinement layer is formed in a stripe shape in the cavity direction. The width of the stripe is W1> W2 between the width W1 at the front end face and the width W2 at the rear end face, and the stripe width is W2 to W1 in the resonator direction.
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein a laser beam having a large spot diameter is generated in a horizontal direction with respect to the substrate.
【請求項3】 前記半導体レーザのストライプ中に横モ
ードを単一化する機能を有することを特徴とする請求項
1に記載の半導体レーザ素子。
3. The semiconductor laser device according to claim 1, which has a function of unifying transverse modes in the stripe of the semiconductor laser.
【請求項4】 前記半導体レーザのストライプ構造を部
分的に狭窄化することを特徴とする請求項3に記載の半
導体レーザ素子。
4. The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the stripe structure of the semiconductor laser is partially narrowed.
【請求項5】 前記半導体レーザの共振器方向に対して
ストライプ幅を前端面に向かってテーパー状に拡大する
構造を有する請求項4に記載の半導体レーザ素子。
5. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the semiconductor laser device has a structure in which the stripe width is tapered toward the front end face in the cavity direction of the semiconductor laser.
【請求項6】 前記半導体レーザの閾値電流低下のため
に両端面または、前後いずれかの端面に高反射コーティ
ングすることを特徴とする請求項1に記載の半導体レー
ザ素子。
6. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein both end faces or one of the front and rear end faces is highly reflectively coated to reduce the threshold current of the semiconductor laser.
【請求項7】 前記活性層に近接して、レーザ共振器方
向に実屈折率を周期的に変調させる回折格子が形成され
ており、単一波長で発振することを特徴とする請求項2
に記載の半導体レーザ素子。
7. A diffraction grating for periodically modulating an actual refractive index in the laser cavity direction is formed near the active layer, and oscillates at a single wavelength.
3. The semiconductor laser device according to item 1.
【請求項8】 光導波路とレーザ光源を光学的に結合す
るように対向して配置し、該レーザ光源から出射する光
信号を該光導波路を通して外部に接続する光ファイバー
伝送路に送出することを特徴とした光結合装置。
8. An optical waveguide and a laser light source are arranged so as to oppose each other so as to be optically coupled, and an optical signal emitted from the laser light source is sent to an optical fiber transmission line connected to the outside through the optical waveguide. Optical coupling device.
【請求項9】 前記レーザー光源として、半導体レーザ
素子を使用することを特徴とする請求項8に記載の光結
合装置。
9. The optical coupling device according to claim 8, wherein a semiconductor laser element is used as the laser light source.
【請求項10】 前記半導体レーザ素子として、請求項
1に記載の半導体レーザ素子を使用することを特徴とす
る請求項9に記載の光結合装置。
10. The optical coupling device according to claim 9, wherein the semiconductor laser device according to claim 1 is used as the semiconductor laser device.
【請求項11】 前記半導体レーザ素子の活性層の前端
面におけるストライプ幅を光導波路のスポット径程度と
することを特徴とした請求項10記載の光結合装置。
11. The optical coupling device according to claim 10, wherein the stripe width on the front end face of the active layer of the semiconductor laser device is set to about the spot diameter of the optical waveguide.
【請求項12】 前記光導波路および半導体レーザ素子
を基板の主面上に配置して形成されることを特徴とする
請求項11に記載の光結合装置。
12. The optical coupling device according to claim 11, wherein the optical waveguide and the semiconductor laser device are formed on the main surface of the substrate.
【請求項13】 前記光導波路が、光ファイバーの一部
を前記基板の主面上に配置して形成されることを特徴と
する請求項12に記載の光結合装置。
13. The optical coupling device according to claim 12, wherein the optical waveguide is formed by disposing a part of an optical fiber on the main surface of the substrate.
【請求項14】 前記光ファイバーの一部が、光ファイ
バー端部のコアを熱的に拡大したいわゆるTEC(Thermal
Expansion Core) 構造の光ファイバーであることを特徴
とする請求項13に記載の光結合装置。
14. A so-called TEC (Thermal) in which a part of the optical fiber is a thermally expanded core at the end of the optical fiber.
The optical coupling device according to claim 13, which is an optical fiber having an Expansion Core structure.
【請求項15】 前記基板上に、光ファイバーを調心す
るための溝を加工することを特徴とする請求項13に記
載の光結合装置。
15. The optical coupling device according to claim 13, wherein a groove for aligning the optical fiber is formed on the substrate.
【請求項16】 前記基板として絶縁膜を堆積させてあ
るシリコン基板を使用することを特徴とする請求項15
に記載の光結合装置。
16. The silicon substrate on which an insulating film is deposited is used as the substrate.
The optical coupling device according to item 1.
【請求項17】 前記基板として石英基板を使用するこ
とを特徴とする請求項15に記載の光結合装置。
17. The optical coupling device according to claim 15, wherein a quartz substrate is used as the substrate.
【請求項18】 前記基板としてガラス基板を使用する
ことを特徴とする請求項15に記載の光結合装置
18. The optical coupling device according to claim 15, wherein a glass substrate is used as the substrate.
【請求項19】 前記基板としてセラミック基板を使用
することを特徴とする請求項15に記載の光結合装置
19. The optical coupling device according to claim 15, wherein a ceramic substrate is used as the substrate.
【請求項20】 前記シリコン基板のファイバー調心用
の溝をKOH系エッチャントで選択的にエッチングするこ
とにより、V形に形成することを特徴とする請求項16
に記載の光結合装置の製造方法。
20. The V-shaped groove is formed by selectively etching the fiber alignment groove of the silicon substrate with a KOH-based etchant.
7. A method for manufacturing the optical coupling device according to.
【請求項21】 前記シリコン基板、石英基板、ガラス
基板またはセラミック基板のファイバー調心用の溝をダ
イシングソーで切削することにより矩形、V形またはU
形に形成することを特徴とした請求項16、17、18
または19に記載の光結合装置の製造方法。
21. A rectangular, V-shaped or U-shaped groove formed by cutting a fiber centering groove of the silicon substrate, quartz substrate, glass substrate or ceramic substrate with a dicing saw.
19. Formed into a shape.
Or the method for manufacturing an optical coupling device described in 19.
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