JPH098399A - Surface optical switching element - Google Patents

Surface optical switching element

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JPH098399A
JPH098399A JP15461395A JP15461395A JPH098399A JP H098399 A JPH098399 A JP H098399A JP 15461395 A JP15461395 A JP 15461395A JP 15461395 A JP15461395 A JP 15461395A JP H098399 A JPH098399 A JP H098399A
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JP
Japan
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mirror
switching element
optical switching
light
layer
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JP15461395A
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Inventor
Hajime Shoji
元 小路
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE: To obtain a surface optical switching element being modulated directly by external light in which the absorptivity of light impinging on an active layer is enhanced and the available wavelength band is enlarged while facilitating the mounting. CONSTITUTION: The surface optical switching element comprises a first mirror 14 formed on a semiconductor substrate 11, semiconductor layers 15-17 formed on the first mirror 14 each having an active layer 16, a second mirror 20 formed on the semiconductor layers 15-17 while having a protrusion 20a surrounded by a thinned or removed light incident region, a first electrode 21 formed on the second mirror 20 or the semiconductor layer 17, and a second electrode 23 formed on the bottom face of semiconductor substrate 11 with a light radiation window 24 being provided under the protrusion 20a.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、面型光スイッチング素
子に関し、より詳しくは、外部光により直接変調される
面型光スイッチング素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface type optical switching element, and more particularly to a surface type optical switching element which is directly modulated by external light.

【0002】[0002]

【従来の技術】面発光型の半導体レーザは例えば図4
(a) に示すような構造を有している。図4(a) におい
て、n型GaAs基板1の上には、第一のDBRミラー2、
n型AlGaAsクラッド層3、アンドープの活性層4、p型
AlGaAsクラッド層5及び第二のDBRミラー6とが順に
形成されている。その活性層4は、例えばGaAsとInGaAs
を交互に形成した量子井戸構造となっている。
2. Description of the Related Art A surface emitting semiconductor laser is shown in FIG.
It has a structure as shown in FIG. In FIG. 4 (a), the first DBR mirror 2,
n-type AlGaAs cladding layer 3, undoped active layer 4, p-type
The AlGaAs cladding layer 5 and the second DBR mirror 6 are formed in order. The active layer 4 is, for example, GaAs and InGaAs.
It has a quantum well structure in which is formed alternately.

【0003】第一のDBRミラー2にはn型不純物が含
まれ、第二のDBRミラー6にはp型不純物が含まれ
る。また、第二のDBRミラー6の上にはp側電極7が
形成される一方、n型GaAs基板1の下には、光出力部に
窓8を有するn側電極9が形成されている。このような
面発光型の半導体レーザを光スイッチング素子として用
いる場合には、閾値よりも僅かに小さい電流を活性層4
に流した状態を保持しながら、窓8を通して活性層4に
信号光を照射することにより半導体レーザを発振させる
ことが考えられる。
The first DBR mirror 2 contains n-type impurities, and the second DBR mirror 6 contains p-type impurities. A p-side electrode 7 is formed on the second DBR mirror 6, while an n-side electrode 9 having a window 8 in the light output portion is formed below the n-type GaAs substrate 1. When such a surface-emitting type semiconductor laser is used as an optical switching element, a current slightly smaller than the threshold is applied to the active layer 4.
It is conceivable that the semiconductor laser is oscillated by irradiating the active layer 4 with signal light through the window 8 while maintaining the state of flowing into the laser.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】その信号光を活性層4
に照射するためには、その信号光を第一のDBRミラー
2に透過させる必要がある。しかし、DBRミラーは、
図4(b) に示すように反射率が高く、共振器のQ値(共
振の鋭さ)が非常に大きいために、信号光の強度を大き
くしたり帯域の狭い波長を選択するなどの制約がある。
また、信号光を照射する領域はn側電極9の窓8となる
ので実装上の制約もある。
The signal light is transmitted to the active layer 4
In order to irradiate the first DBR mirror 2, it is necessary to transmit the signal light to the first DBR mirror 2. However, the DBR mirror
As shown in Fig. 4 (b), the reflectance is high and the Q value (resonance sharpness) of the resonator is very large, so there are restrictions such as increasing the intensity of the signal light and selecting a wavelength with a narrow band. is there.
In addition, there is a mounting limitation because the region for irradiating the signal light is the window 8 of the n-side electrode 9.

【0005】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、活性層に照射する光の吸収率を良くし、
その光の使用可能な波長帯域を広げるとともに、実装が
容易な面型光スイッチング素子を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above problems, and improves the absorptance of the light with which the active layer is irradiated,
It is an object of the present invention to provide a surface-type optical switching element that broadens the usable wavelength band of the light and is easy to mount.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記した課題は、図1、
2に例示するように、半導体基板11の上に形成された
第一のミラー14と、前記第一のミラー14の上に形成
され且つ活性層16を有する半導体層15〜17と、前
記半導体層15〜17上に形成され且つ薄層化又は除去
される光入射領域に囲まれた突起20aを有する第二の
ミラー20と、前記第二のミラー20又は前記半導体層
15〜17の上に形成された第一の電極21と、前記半
導体基板11の底面に形成され且つ前記突起20aの下
方に光放射窓24を有する第二の電極23とを有するこ
とを特徴とする面型光スイッチング素子によって解決す
る。
Means for Solving the Problems The above-mentioned problems are shown in FIG.
2, a first mirror 14 formed on the semiconductor substrate 11, semiconductor layers 15 to 17 formed on the first mirror 14 and having an active layer 16, and the semiconductor layer A second mirror 20 having a projection 20a formed on the light incident region to be thinned or removed and formed on the second mirror 20 or the semiconductor layers 15 to 17; And a second electrode 23 formed on the bottom surface of the semiconductor substrate 11 and having a light emission window 24 below the protrusion 20a. Solve.

【0007】前記面型光スイッチング素子において、前
記突起20aを構成する第二のミラー20は、前記突起
20aの周囲にも薄く形成されていることを特徴とす
る。前記面型光スイッチング素子において、前記第一の
ミラー14と前記第二のミラー20のうちの少なくとも
一方は、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層した半導
体多層膜からなることを特徴とする。
In the surface type optical switching element, the second mirror 20 constituting the protrusion 20a is thinly formed around the protrusion 20a. In the planar optical switching element, at least one of the first mirror 14 and the second mirror 20 is composed of a semiconductor multilayer film in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated. And

【0008】前記面型光スイッチング素子において、前
記第二のミラー20は、高屈折率層と低屈折率層を交互
に積層した誘電体多層膜からなることを特徴とする。前
記面型光スイッチング素子において、前記半導体層15
〜17の光路長が発光波長の1/2の整数倍であること
を特徴とする。前記面型光スイッチング素子において、
前記活性層16が量子井戸構造からなることを特徴とす
る。
In the surface-type optical switching element, the second mirror 20 is formed of a dielectric multilayer film in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated. In the planar optical switching element, the semiconductor layer 15
The optical path length of ˜17 is an integral multiple of ½ of the emission wavelength. In the surface type optical switching element,
The active layer 16 has a quantum well structure.

【0009】[0009]

【作 用】本発明によれば、活性層を有する半導体層の
上下に第一及び第二のミラーを形成し、共振器の回りに
ある第二のミラーの一部を薄層化又は除去して光入射領
域とするとともに第一のミラーを通して光を放射するよ
うにしている。また、光入射領域に隣設する第二のミラ
ーの突起の上又はその周囲に第一の電極を形成し、半導
体基板の下に光放射窓を有する第二の電極を形成してい
る。
[Operation] According to the present invention, the first and second mirrors are formed above and below the semiconductor layer having the active layer, and a part of the second mirror around the resonator is thinned or removed. To be a light incident area and to radiate light through the first mirror. Further, the first electrode is formed on or around the protrusion of the second mirror adjacent to the light incident region, and the second electrode having the light emission window is formed under the semiconductor substrate.

【0010】そして、第一と第二の電極の間に閾値より
も僅かに小さな電流を流した状態を保持しながら、光入
射領域を通して外からの信号光を活性層に照射すると、
半導体層では電子・正孔の再結合が促進され、これによ
って生じた光は半導体基板の下の光放射窓から放出され
る。この構造によれば、光入射領域では第二のミラーが
薄いか或いは完全に除去され、その光入射領域での反射
率が相対的に低くなるので、共振器のQ値が小さくな
り、この結果、広い波長帯域の信号光を使用することが
できる。また、その波長帯域は、光入射領域で薄層化さ
れた第二のミラーの厚さを調整することによって変化さ
せることができる。
When the active layer is irradiated with signal light from the outside through the light incident region while maintaining a state in which a current slightly smaller than the threshold value is applied between the first and second electrodes,
In the semiconductor layer, recombination of electrons and holes is promoted, and the light generated by this is emitted from the light emission window below the semiconductor substrate. According to this structure, the second mirror is thin or completely removed in the light incident region, and the reflectance in the light incident region becomes relatively low, so that the Q value of the resonator becomes small. It is possible to use signal light of a wide wavelength band. Further, the wavelength band can be changed by adjusting the thickness of the thinned second mirror in the light incident region.

【0011】さらに、光の入出力の方向が同一であるた
めに、波長を完全に一致させることが難しい多段接続系
に適用することができる。ところで、第一のミラーと第
二のミラーを半導体多層膜によって形成すると、不純物
を含有させて導電性を付与することができ、第一及び第
二のミラーを介して共振器に電流を流すことができるの
で、第一及び第二のミラーの表面に電極を接続すること
ができる。
Further, since the light input / output directions are the same, the present invention can be applied to a multi-stage connection system in which it is difficult to completely match the wavelengths. By the way, when the first mirror and the second mirror are formed of a semiconductor multilayer film, it is possible to contain impurities to impart conductivity, and to allow a current to flow through the resonator through the first and second mirrors. Therefore, electrodes can be connected to the surfaces of the first and second mirrors.

【0012】第一のミラーと第二のミラーを誘電体多層
膜によって形成すると、高屈折率と低屈折率の自由度が
増し、少ない層数で反射効率を上げることができる。ま
た、第一のミラーと第二のミラーに挟まれる半導体層の
光路長が発光波長の1/2の整数倍であると、発振が生
じる。さらに、活性層を量子井戸構造にすると、発光波
長の1/2の整数倍が得やすくできる。
When the first mirror and the second mirror are formed of a dielectric multilayer film, the degree of freedom of high refractive index and low refractive index is increased, and the reflection efficiency can be increased with a small number of layers. Further, when the optical path length of the semiconductor layer sandwiched between the first mirror and the second mirror is an integral multiple of 1/2 of the emission wavelength, oscillation occurs. Furthermore, if the active layer has a quantum well structure, it is easy to obtain an integral multiple of 1/2 of the emission wavelength.

【0013】[0013]

【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。図1(a),(b) は、本発明の一実施例の面
型光スイッチング素子の製造工程を示す断面図、図2
(a),(b) は、その上面及び底面図である。まず、図1
(a) に示すように、Si含有量2×1018cm-3、厚さ300
μmのn-GaAs基板11の上に、シリコン(Si)を3×1
18cm-3の濃度でそれぞれ含有する低屈折率のn-AlAs層
12と高屈折率のn-GaAs層13を交互に22.5ペア積
層し、これらの層によって第一のDBRミラー14を構
成する。n-AlAs層12とn-GaAs層13のそれぞれの膜厚
tはt=λ/4n1 とする。但し、λはスイッチング素
子の発振波長、n1 はAlAs又はGaAsの屈折率である。n-
AlAs層12とn-GaAs層13のペア数に小数点がつくの
は、第一のDBRミラー14のうちの最上層と最下層に
n-AlAs層12を配置するからである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views showing a manufacturing process of the surface-type optical switching element of one embodiment of the present invention, and FIG.
(a), (b) is the top view and bottom view. First, FIG.
As shown in (a), Si content 2 × 10 18 cm -3 , thickness 300
3 × 1 silicon (Si) on the μm n-GaAs substrate 11
The low refractive index n-AlAs layers 12 and the high refractive index n-GaAs layers 13 respectively contained at a concentration of 0 18 cm -3 are alternately laminated for 22.5 pairs, and the first DBR mirror 14 is formed by these layers. Make up. The film thickness t of each of the n-AlAs layer 12 and the n-GaAs layer 13 is t = λ / 4n 1 . Here, λ is the oscillation wavelength of the switching element, and n 1 is the refractive index of AlAs or GaAs. n-
The number of pairs of AlAs layer 12 and n-GaAs layer 13 has a decimal point in the uppermost layer and the lowermost layer of the first DBR mirror 14.
This is because the n-AlAs layer 12 is arranged.

【0014】続いて、第一のDBRミラー14の上に、
Si含有量5×1017cm-3のn-Al0.2Ga0.8As層15、ノン
ドープの活性層16、亜鉛(Zn)含有量5×1017cm-3
のp-Al0.2Ga0.8As層17を順に形成する。これらの層の
合計の膜厚(合計光路長)を発光波長の1/2の整数倍
に等しい厚さにする。活性層16は量子井戸を有し、例
えば膜厚10nmの3層のGaAs層の間に膜厚8nmのInGaAs
層を2層挟んだMQW構造となっている。
Then, on the first DBR mirror 14,
N-Al 0.2 Ga 0.8 As layer 15 with Si content of 5 × 10 17 cm −3 , non-doped active layer 16, zinc (Zn) content of 5 × 10 17 cm −3
Then, the p-Al 0.2 Ga 0.8 As layer 17 is sequentially formed. The total film thickness (total optical path length) of these layers is set to a thickness equal to an integral multiple of 1/2 of the emission wavelength. The active layer 16 has a quantum well, and for example, InGaAs having a thickness of 8 nm is formed between three GaAs layers having a thickness of 10 nm.
It has an MQW structure in which two layers are sandwiched.

【0015】さらに、p-Al0.2Ga0.8As層17の上に、Si
を3×1018cm-3の濃度でそれぞれ含有する低屈折率の
n-AlAs層18と高屈折率のn-GaAs層19を交互に22ペ
ア積層し、これらの層により第二のDBRミラー20を
構成する。n-AlAs層18とn-GaAs層19のそれぞれの膜
厚tはt=λ/4n1 とする。以上の第一のDBRミラ
ー14から第二のDBRミラー20までの層は、例えば
有機金属気相成長(MOVPE)法によって成長する。
Further, on the p-Al 0.2 Ga 0.8 As layer 17, Si
Containing 3 at a concentration of 3 × 10 18 cm -3
Twenty-two pairs of n-AlAs layers 18 and n-GaAs layers 19 having a high refractive index are alternately laminated, and these layers constitute the second DBR mirror 20. The film thickness t of each of the n-AlAs layer 18 and the n-GaAs layer 19 is t = λ / 4n 1 . The layers from the first DBR mirror 14 to the second DBR mirror 20 described above are grown by, for example, a metal organic chemical vapor deposition (MOVPE) method.

【0016】次に、図1(b) のような断面形状にするま
での工程を説明する。まず、ウェットエッチング又はド
ライエッチングとマスクを用いるリソグラフィー技術に
より、共振領域の周囲にある第二のDBRミラー20を
部分的に薄層化又は除去して光入射領域を形成し、これ
により共振領域に島状メサ部(突起部)20aを形成す
る。
Next, steps required until a sectional shape as shown in FIG. First, the second DBR mirror 20 around the resonance region is partially thinned or removed by a lithography technique using wet etching or dry etching and a mask to form a light incident region. The island-shaped mesa portion (projection portion) 20a is formed.

【0017】続いて、第二のDBRミラー20の島状メ
サ部20aの上に、図2(a) に示すような三層構造のTi
/Pt/Auよりなるp側電極21をリフトオフ法により形
成する。また、図2(b) に示すように、GaAs基板11の
底面には、島状メサ部20aの下方位置に窓24を有す
るAuGe/Auよりなるn側電極23を形成する。なお、島
状メサ部20aの下方にあるn-Al0.2Ga0.8As層15、活
性層16、p-Al0.2Ga0.8As層17によって共振器が構成
される。
Then, on the island-shaped mesa portion 20a of the second DBR mirror 20, Ti having a three-layer structure as shown in FIG. 2 (a) is formed.
The p-side electrode 21 made of / Pt / Au is formed by the lift-off method. Further, as shown in FIG. 2B, an n-side electrode 23 made of AuGe / Au having a window 24 is formed on the bottom surface of the GaAs substrate 11 below the island-shaped mesa portion 20a. The n-Al 0.2 Ga 0.8 As layer 15, the active layer 16, and the p-Al 0.2 Ga 0.8 As layer 17 below the island-shaped mesa portion 20 a form a resonator.

【0018】上記したような光スイッチング素子を駆動
するために、p側電極21からn側電極23に向けて閾
値よりも僅かに小さな電流を流し、この状態を維持す
る。そして、第二のDBRミラー20の面に対して垂直
上方又は斜め上方から光を照射して活性層16に光を照
射すると、その光は共振器の内部で反射して活性層16
に導波して活性層16での再結合を促進する。この結
果、共振器内で発振が生じてn側電極23の窓24から
光が放出される。
In order to drive the optical switching element as described above, a current slightly smaller than the threshold is passed from the p-side electrode 21 to the n-side electrode 23, and this state is maintained. Then, when light is applied to the surface of the second DBR mirror 20 from vertically above or obliquely above and the active layer 16 is irradiated with the light, the light is reflected inside the resonator and reflected by the active layer 16.
Is guided to promote recombination in the active layer 16. As a result, oscillation occurs in the resonator and light is emitted from the window 24 of the n-side electrode 23.

【0019】また、第二のDBRミラー20の上方から
の光の照射を停止すると、光の出射も同時に停止する。
ところで、図1(b) に示すように、信号光を外部から第
二のDBRミラー20に照射すると、光の入射率と波長
の関係は模式的に図3のように表せる。島状メサ部20
aの上から光を照射してもp側電極21によって第二の
DBRミラー20への光の入射が遮られる。p側電極2
1が無い場合でも、図3の一点鎖線で示すように第二の
DBRミラー20の反射率が高いので、共振器のQ値が
非常に高くなって極めて狭い帯域の波長の光しか入射で
きない。
When the irradiation of light from above the second DBR mirror 20 is stopped, the emission of light is stopped at the same time.
By the way, as shown in FIG. 1B, when the second DBR mirror 20 is irradiated with signal light from the outside, the relationship between the incident rate of light and the wavelength can be schematically represented as shown in FIG. Island mesa 20
Even if light is irradiated from above a, the light incident on the second DBR mirror 20 is blocked by the p-side electrode 21. p-side electrode 2
Even when there is no 1, the reflectance of the second DBR mirror 20 is high as shown by the one-dot chain line in FIG. 3, so that the Q value of the resonator is extremely high and only light with a wavelength in an extremely narrow band can be incident.

【0020】これに対し、島状メサ部20aの周囲の第
二のDBRミラー20は、深さ方向に少なくとも一部が
除去されているので、その反射率は相対的に低くなり、
図3の実線で示すように共振器のQ値が小さくなるの
で、広い波長帯での光を活性層16に照射できる。ま
た、この波長帯域は第二のDBRミラー20の除去の深
さによって制御が可能であり、薄くなるほど波長帯域が
広がることになる。しかも、薄くなるほど光の透過率が
大きくなるので、光の強度を大きくしなくてもよくな
る。
On the other hand, at least a part of the second DBR mirror 20 around the island-shaped mesa portion 20a is removed in the depth direction, so that the reflectance thereof is relatively low,
Since the Q value of the resonator is reduced as shown by the solid line in FIG. 3, the active layer 16 can be irradiated with light in a wide wavelength band. In addition, this wavelength band can be controlled by the depth of removal of the second DBR mirror 20, and the thinner the wavelength band, the wider the wavelength band. Moreover, since the light transmittance increases as the thickness decreases, it becomes unnecessary to increase the light intensity.

【0021】また、この面型光スイッチング素子では、
第二のDBRミラー20側から光を照射しているので、
光の入出力の方向が同一となり、波長を完全に一致させ
ることが困難な多段接続系に好適である。なお、以上の
動作は、発振波長を980nmとして基板や各層の材料や
厚さを示したが、他の化合物半導体を用いてもよい。
Further, in this surface type optical switching element,
Since the light is emitted from the second DBR mirror 20 side,
It is suitable for a multi-stage connection system in which the directions of light input and output are the same and it is difficult to completely match the wavelengths. In the above operation, the oscillation wavelength is set to 980 nm and the material and thickness of the substrate and each layer are shown, but other compound semiconductors may be used.

【0022】また、上記した第二のDBRミラー20を
高屈折率半導体と低屈折率半導体から形成しているが、
島状メサ部20aの周囲の第二のDBRミラー20を完
全に除去する場合には、第二のDBRミラー20をSiO2
とSiの誘電体多層膜から構成するとともに、p側電極を
環状にしてDBRミラー20の周囲のp-Al0.2Ga0.8As層
17上に形成してもよい。この場合には、外部からの光
は、環状のp側電極の周囲から入射させることになる。
The second DBR mirror 20 is formed of a high refractive index semiconductor and a low refractive index semiconductor.
When removing the second DBR mirror 20 around the island mesa portion 20a entirety, a second DBR mirror 20 SiO 2
The p-side electrode may be formed on the p-Al 0.2 Ga 0.8 As layer 17 around the DBR mirror 20 while the p-side electrode is formed in a ring shape while being composed of a dielectric multilayer film of Si and Si. In this case, the light from the outside is incident from the periphery of the annular p-side electrode.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、活性
層を有する半導体層の上下に2つのミラーを形成し、そ
の一方のミラーの一部を薄層化又は除去して光入射領域
とするとともに他方のミラーを通して光を放射するよう
にしたので、一方のミラーの光入射領域ではミラーの反
射率が相対的に低くなり、共振器のQ値が小さくなるた
めに、広い波長帯域の信号光を使用することができる。
また、その波長帯域は、光入射領域側のミラーの厚さを
調整することによって変化することができる。
As described above, according to the present invention, two mirrors are formed above and below a semiconductor layer having an active layer, and one of the mirrors is partially thinned or removed to form a light incident region. Since the light is radiated through the other mirror, the reflectance of the mirror is relatively low in the light incident region of the one mirror, and the Q value of the resonator is small. Signal light can be used.
Further, the wavelength band can be changed by adjusting the thickness of the mirror on the light incident region side.

【0024】また、光の入出力の方向が同一であるため
に、波長を完全に一致させることが難しい多段接続系に
適用することができる。さらに、第一のミラーと第二の
ミラーを半導体多層膜によって形成すると、不純物を含
有させて導電性を付与することができ、第一及び第二の
ミラーを介して共振器に電流を流すことができるので、
第一及び第二のミラーの表面に電極を接続することがで
きる。
Further, since the input and output directions of light are the same, it can be applied to a multi-stage connection system in which it is difficult to make the wavelengths completely coincide with each other. Furthermore, when the first mirror and the second mirror are formed of a semiconductor multilayer film, impurities can be contained to impart conductivity, and a current can be passed through the resonator through the first and second mirrors. Because you can
Electrodes can be connected to the surfaces of the first and second mirrors.

【0025】第一のミラーと第二のミラーを誘電体多層
膜によって形成すると、高屈折率と低屈折率の自由度が
増し、少ない層数で反射効率を上げることができる。ま
た、第一のミラーと第二のミラーに挟まれる半導体層の
光路長が発光波長の1/2の整数倍であると、発振が生
じる。さらに、活性層を量子井戸構造にすると、発光波
長の1/2の整数倍が得やすくできる。
If the first mirror and the second mirror are formed of a dielectric multilayer film, the degree of freedom of high refractive index and low refractive index is increased, and the reflection efficiency can be increased with a small number of layers. Further, when the optical path length of the semiconductor layer sandwiched between the first mirror and the second mirror is an integral multiple of 1/2 of the emission wavelength, oscillation occurs. Furthermore, if the active layer has a quantum well structure, it is easy to obtain an integral multiple of 1/2 of the emission wavelength.

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

【図1】本発明の一実施例の面型光スイッチング素子の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a planar optical switching element according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の面型光スイッチング素子の
上面図と底面図である。
FIG. 2 is a top view and a bottom view of a surface-type optical switching element according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の面型光スイッチング素子の
発光波長と光入射率の関係を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the light emission wavelength and the light incidence rate of the surface-type optical switching element of one embodiment of the present invention.

【図4】従来の面発光型の半導体レーザと、この半導体
レーザに使用されるミラーの反射率特性図である。
FIG. 4 is a reflectance characteristic diagram of a conventional surface-emitting type semiconductor laser and a mirror used in the semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 GaAs基板 14 第一のDBRミラー 15 n-Al0.2Ga0.8As層 16 活性層 17 p-Al0.2Ga0.8As層 20 第二のDBRミラー 20a 島状メサ部(突起部) 21 p側電極 23 n側電極 24 窓11 GaAs Substrate 14 First DBR Mirror 15 n-Al 0.2 Ga 0.8 As Layer 16 Active Layer 17 p-Al 0.2 Ga 0.8 As Layer 20 Second DBR Mirror 20 a Island Mesa (Protrusion) 21 P-side Electrode 23 n-side electrode 24 window

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板の上に形成された第一のミラー
と、 前記第一のミラーの上に形成され且つ活性層を有する半
導体層と、 前記半導体層上に形成された突起形状を有する第二のミ
ラーと、 前記第二のミラー又は前記半導体層の上に形成された第
一の電極と、 前記半導体基板の底面に形成され且つ前記突起の下方に
光放射窓を有する第二の電極を有することを特徴とする
面型光スイッチング素子。
1. A first mirror formed on a semiconductor substrate, a semiconductor layer formed on the first mirror and having an active layer, and a protrusion shape formed on the semiconductor layer. A second mirror, a first electrode formed on the second mirror or the semiconductor layer, and a second electrode formed on the bottom surface of the semiconductor substrate and having a light emission window below the protrusion. A surface-type optical switching element comprising:
【請求項2】前記突起を構成する第二のミラーは、前記
突起の周囲にも薄く形成されていることを特徴とする請
求項1記載の面型光スイッチング素子。
2. The surface type optical switching element according to claim 1, wherein the second mirror forming the protrusion is also thinly formed around the protrusion.
【請求項3】前記第一のミラーと前記第二のミラーのう
ちの少なくとも一方は、高屈折率層と低屈折率層を交互
に積層した半導体多層膜からなることを特徴とする請求
項1又は2記載の面型光スイッチング素子。
3. A semiconductor multilayer film in which at least one of the first mirror and the second mirror is formed by alternately stacking high refractive index layers and low refractive index layers. Alternatively, the surface-type optical switching element described in 2.
【請求項4】前記第二のミラーは、高屈折率層と低屈折
率層を交互に積層した誘電体多層膜からなることを特徴
とする請求項1又は2記載の面型光スイッチング素子。
4. The surface-type optical switching element according to claim 1, wherein the second mirror is composed of a dielectric multilayer film in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately laminated.
【請求項5】前記半導体層の光路長が発光波長の1/2
の整数倍であることを特徴とする請求項1記載の面型光
スイッチング素子。
5. The optical path length of the semiconductor layer is 1/2 of the emission wavelength.
2. The surface-type optical switching element according to claim 1, which is an integral multiple of.
【請求項6】前記活性層が量子井戸構造からなることを
特徴とする請求項1記載の面型光スイッチング素子。
6. The planar optical switching element according to claim 1, wherein the active layer has a quantum well structure.
JP15461395A 1995-06-21 1995-06-21 Surface optical switching element Withdrawn JPH098399A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004342629A (en) * 2003-03-20 2004-12-02 Ricoh Co Ltd Vertical resonator surface emission semiconductor laser and optical logic unit using it, wavelength converter, optical pulse waveform shaper, and optical transmission system

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