JPH11186661A - Semiconductor laser with modulator - Google Patents

Semiconductor laser with modulator

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Publication number
JPH11186661A
JPH11186661A JP35455597A JP35455597A JPH11186661A JP H11186661 A JPH11186661 A JP H11186661A JP 35455597 A JP35455597 A JP 35455597A JP 35455597 A JP35455597 A JP 35455597A JP H11186661 A JPH11186661 A JP H11186661A
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JP
Japan
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semiconductor laser
modulator
section
optical
optical waveguide
Prior art date
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Application number
JP35455597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Sawada
光浩 澤田
Hiroshi Naka
弘 仲
Masakatsu Yamamoto
昌克 山本
Yasuhisa Senba
靖久 仙庭
Shoichi Takahashi
正一 高橋
Yasushi Takizawa
泰 滝沢
Akira Ogino
晃 荻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11186661A publication Critical patent/JPH11186661A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor laser with a modulator having an optical monitor used as a source of a light communication system, by providing an optical monitor on a part of light wave guide. SOLUTION: A semiconductor laser 20 with a modulator comprises a modulator 21, an optical monitor 22 and a semiconductor laser 23 along a light wave guide 5. Thickness of a multiple quantum well is set to be MQW film thickness (modulator 21)<MQW film thickness (optical monitor 22)=MQW film thickness (semiconductor laser 23), so that λPL (modulator 21)<ΛPL (optical monitor 22)=λPL (semiconductor laser 23). A low-reflection film is provided on the end face of the modulator 21 side, that is an emitting surface of an emitted light (the front emitting surface 2), and a high-reflection film is formed on the end face of the semiconductor laser 23 side (the back emitting surface). For example, the low-reflection film is 1% or less, and the high-reflection film is 90% or more in reflectance.

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】本発明は変調器付半導体レー
ザに関し、特に半導体レーザの光出力のモニタ技術に適
用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser with a modulator, and more particularly to a technique effective when applied to a technique for monitoring the optical output of a semiconductor laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信システムの光源として使用される
半導体レーザ(LD:Laser Diode)の一つとして、変調
器付半導体レーザが知られている。
2. Description of the Related Art A semiconductor laser with a modulator is known as one of semiconductor lasers (LD: Laser Diode) used as a light source of an optical communication system.

【0003】変調器付半導体レーザについては、たとえ
ば、株式会社日立製作所半導体事業部発行「日立オプト
デバイスデータブック」1995年版、P202〜P205や、日本
電気文化センター発行「NEC技報」Vol.47 No.12/199
4、P12〜P16に記載されている。
A semiconductor laser with a modulator is described in, for example, "Hitachi Opto Device Data Book", 1995, P202-P205, published by Semiconductor Division of Hitachi, Ltd., and "NEC Technical Report", Vol. .12 / 199
4, P12 to P16.

【0004】前者の文献には、電界吸収型(EA:Elec
tro Absorpution)変調器を集積したInGaAsP多
重量子井戸(MQW)構造の1.55μm帯分布帰還型
レーザダイオード(DFB−LD)が開示されている。
The former reference discloses an electroabsorption type (EA: Elec).
A 1.55 μm band distributed feedback laser diode (DFB-LD) having an InGaAsP multiple quantum well (MQW) structure in which a tro modulator is integrated is disclosed.

【0005】後者の文献には、2.4GbpsDFBレ
ーザ/光変調器集積化光源および集積化光源モジュール
が開示されている。この例では、光変調器側端面(前方
出射面),DFB−LD側端面(後方出射面)にはそれ
ぞれAR(Anti-Reflection),HR(High-Reflection)
コーティング(2%/70%)が施されている。
The latter document discloses a 2.4 Gbps DFB laser / optical modulator integrated light source and an integrated light source module. In this example, an AR (Anti-Reflection) and an HR (High-Reflection) are provided on an optical modulator side end surface (front emission surface) and a DFB-LD side end surface (rear emission surface), respectively.
Coating (2% / 70%) applied.

【0006】また、特開平7-50443号公報には、単一の
半導体基板上に選択成長によってバンドギャップエネル
ギーの違いによる量子井戸層を形成して、複数の異種機
能を有する光素子を構成した技術が開示されている。こ
の文献には、分布帰還型レーザと変調器スイッチ(変調
器)を一体型としたもの、活性領域と位相調整領域と分
布反射領域を一体型としたもの、分布帰還型レーザと光
検出器を一体型としたものが記載されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-50443, a quantum well layer having a different band gap energy is formed on a single semiconductor substrate by selective growth to constitute a plurality of optical elements having different functions. Techniques are disclosed. In this document, a distributed feedback laser and a modulator switch (modulator) are integrated, an active region, a phase adjustment region and a distributed reflection region are integrated, a distributed feedback laser and a photodetector are described. An integrated type is described.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザや
電界吸収型変調器付半導体レーザにおいては、半導体レ
ーザの一端から出射されるレーザ光(出力光:前方レー
ザ光)の光出力の制御は、半導体レーザの後端から出射
されるレーザ光(後方レーザ光)を受光素子(PD:Ph
oto Diode)でモニタし、このモニタ情報に基づいて制御
している。
In a conventional semiconductor laser or a semiconductor laser with an electro-absorption modulator, the control of the optical output of laser light (output light: forward laser light) emitted from one end of the semiconductor laser is performed by: A laser beam (rear laser beam) emitted from the rear end of the semiconductor laser is received by a light receiving element (PD: Ph
oto Diode) and control based on this monitor information.

【0008】図15は従来の半導体レーザにおける後方
レーザ光の光出力(後方向光出力)を検出する状態を示
す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a state in which the optical output (rearward optical output) of backward laser light in a conventional semiconductor laser is detected.

【0009】半導体レーザ(LD)1の前方出射面2お
よび後方出射面3から、レーザ光(前方レーザ光4f,
後方レーザ光4b)4が出射され、前方レーザ光4fは
出力光として使用され、後方レーザ光4bはモニタ光と
して使用される。
A laser beam (front laser beam 4f, front laser beam 4f) is emitted from a front emission surface 2 and a rear emission surface 3 of a semiconductor laser (LD) 1.
The rear laser beam 4b) 4 is emitted, the front laser beam 4f is used as output light, and the rear laser beam 4b is used as monitor light.

【0010】図15においてハッチングを施して示され
た細い部分が光導波路5である。
In FIG. 15, a thin portion shown by hatching is an optical waveguide 5.

【0011】半導体レーザ1の後方出射面3側には受光
素子(PD)6が設けられ、受光面7で後方レーザ光4
bを受光するようになっている。
A light receiving element (PD) 6 is provided on the rear emission surface 3 side of the semiconductor laser 1, and a rear laser beam 4
b.

【0012】したがって、受光素子6に発生した光電流
を電流計8で検出することによって前方光出力と後方向
光出力の出力光比率から前方レーザ光4fの光出力を検
出でき、半導体レーザ1に印加する電圧の制御を行うこ
とができる。
Therefore, by detecting the photocurrent generated in the light receiving element 6 with the ammeter 8, the optical output of the forward laser light 4f can be detected from the output light ratio of the forward optical output and the backward optical output. The applied voltage can be controlled.

【0013】一方、電界吸収(EA)型変調器付半導体
レーザのEA変調器は、電圧をかけた時、光を吸収する
特性をもつ。この特性を利用し、変調器電圧をON/O
FFすることで、光の1/0信号をつくることができ
る。
On the other hand, an EA modulator of a semiconductor laser with an electro-absorption (EA) modulator has a characteristic of absorbing light when a voltage is applied. Utilizing this characteristic, the modulator voltage is turned ON / O.
By performing FF, a 1/0 signal of light can be created.

【0014】EA変調器にバイアスが掛かると、吸収さ
れた光は電子と正孔に別れ、電流(フォトカレント:I
ph)が発生する。このメカニズムは受光素子と基本的に
同じである。
When a bias is applied to the EA modulator, the absorbed light separates into electrons and holes, and a current (photocurrent: I
ph ) occurs. This mechanism is basically the same as that of the light receiving element.

【0015】そこで、本発明者はこのフォトカレントI
phを利用して前方光出力を検出できることに着目して本
発明をなした。
Therefore, the present inventor has proposed the photocurrent I.
The present invention has been made by noting that forward light output can be detected using ph .

【0016】本発明の目的は、光モニタ部を有する変調
器付半導体レーザを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor laser with a modulator having an optical monitoring unit.

【0017】本発明の他の目的は、光出力の増大を図る
ことができる変調器付半導体レーザを提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser with a modulator capable of increasing the optical output.

【0018】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきら
かになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

【0020】(1)光導波路に沿って半導体レーザ部と
電界吸収型変調器部を構成してなる変調器付半導体レー
ザであって、前記光導波路の一部に光モニタ部が設けら
れている。前記光モニタ部は前記半導体レーザ部と前記
変調器部の間に設けられ、かつλPL(変調器部)<λPL
(光モニタ部)=λPL(半導体レーザ部)となるように
前記光導波路を構成する多重量子井戸の厚さをMQW膜
厚(変調器部)<MQW膜厚(光モニタ部)=MQW膜
厚(半導体レーザ部)となっている。後方出射面に反射
率90〜100%の反射膜が設けられている。前記反射
膜はSiO2膜とアモルファスシリコン層を繰り返して
2層以上重ねた層になっている。出力光を出射する光導
波路の端面は光導波路の光軸に対して傾斜する構造にな
っている。
(1) A semiconductor laser with a modulator comprising a semiconductor laser section and an electroabsorption modulator section along an optical waveguide, wherein an optical monitor section is provided in a part of the optical waveguide. . The optical monitoring unit is provided between the semiconductor laser unit and the modulator unit, and λ PL (modulator unit) <λ PL
(Optical monitor part) = λ PL (semiconductor laser part) The thickness of the multiple quantum wells constituting the optical waveguide is set as MQW film thickness (modulator part) <MQW film thickness (optical monitor part) = MQW film It is thick (semiconductor laser part). A reflection film having a reflectance of 90 to 100% is provided on the rear emission surface. The reflection film is a layer in which two or more layers of a SiO 2 film and an amorphous silicon layer are repeated. The end face of the optical waveguide that emits output light has a structure that is inclined with respect to the optical axis of the optical waveguide.

【0021】(2)前記手段(1)の構成において、前
記光モニタ部は前記半導体レーザ部と前記変調器部の間
に設けられ、かつλPL(変調器部)=λPL(光モニタ
部)<λPL(半導体レーザ部)となるように前記光導波
路を構成する多重量子井戸の厚さをMQW膜厚(変調器
部)=MQW膜厚(光モニタ部)<MQW膜厚(半導体
レーザ部)となっている。
(2) In the configuration of the means (1), the optical monitor section is provided between the semiconductor laser section and the modulator section, and λ PL (modulator section) = λ PL (optical monitor section) The thickness of the multiple quantum well constituting the optical waveguide is set such that MQW film thickness (modulator portion) = MQW film thickness (optical monitor portion) <MQW film thickness (semiconductor laser portion) such that λ <λ PL (semiconductor laser portion). Department).

【0022】(3)前記手段(1)の構成において、前
記光モニタ部は前記半導体レーザ部と前記変調器部の間
に設けられ、かつλPL(光モニタ部)<λPL(変調器
部)<λPL(半導体レーザ部)となるように前記光導波
路を構成する多重量子井戸の厚さをMQW膜厚(光モニ
タ部)<MQW膜厚(変調器部)<MQW膜厚(半導体
レーザ部)となっている。
(3) In the configuration of the means (1), the optical monitor section is provided between the semiconductor laser section and the modulator section, and λ PL (optical monitor section) <λ PL (modulator section ) <Λ PL (semiconductor laser portion) by setting the thickness of the multiple quantum well constituting the optical waveguide to MQW film thickness (optical monitor portion) <MQW film thickness (modulator portion) <MQW film thickness (semiconductor laser portion). Department).

【0023】(4)光導波路に沿って半導体レーザ部と
電界吸収型変調器部を構成してなる変調器付半導体レー
ザであって、前記光導波路の中央部分に半導体レーザ部
を配置し、前記半導体レーザ部の一端側に変調器部を配
置し他端側に光モニタ部を配置し、かつ前記半導体レー
ザ部の光導波路を構成する多重量子井戸のグレーティン
グは途中でλ/4位相がずれている構成になっている。
(4) A semiconductor laser with a modulator comprising a semiconductor laser section and an electro-absorption modulator section along an optical waveguide, wherein a semiconductor laser section is arranged at a central portion of the optical waveguide. A modulator section is arranged on one end side of the semiconductor laser section, an optical monitor section is arranged on the other end side, and the grating of the multiple quantum well constituting the optical waveguide of the semiconductor laser section has a λ / 4 phase shift on the way. Configuration.

【0024】(5)光導波路に沿って半導体レーザ部と
電界吸収型変調器部を構成してなる変調器付半導体レー
ザであって、前記光導波路の中央部分に半導体レーザ部
を配置し、前記半導体レーザ部の両端側にそれぞれ光モ
ニタ部を配置し、さらに前記光モニタ部の外側にそれぞ
れ変調器部を配置し、かつ前記半導体レーザ部の光導波
路を構成する多重量子井戸のグレーティングは途中でλ
/4位相がずれている構成になっている。
(5) A semiconductor laser with a modulator comprising a semiconductor laser section and an electroabsorption modulator section along an optical waveguide, wherein a semiconductor laser section is arranged at a central portion of the optical waveguide, An optical monitoring unit is disposed on each side of the semiconductor laser unit, a modulator unit is disposed outside the optical monitoring unit, and a grating of a multiple quantum well constituting an optical waveguide of the semiconductor laser unit is provided in the middle. λ
/ 4 phase is shifted.

【0025】前記(1)の手段によれば、(a)半導体
レーザにモノリシックに設けた光モニタ部で直接フォト
カレントIphを検出することができる。
According to the means (1), (a) the photocurrent Iph can be directly detected by the optical monitor unit provided monolithically on the semiconductor laser.

【0026】(b)受光素子で半導体レーザの後方レー
ザ光をモニタして前方レーザ光の光出力を特定する従来
の手法では、経時変化によって半導体レーザの前後の光
出力比が変化した場合、正しく前方光出力を特定でき
ず、前方光出力を高精度に制御できなくなるが、本構造
によれば、光導波路におけるフォトカレントIphを直接
検出することから、前方レーザ光を正しく検出すること
ができる。すなわち、光出力のモニタを半導体レーザの
端面の膜を通過しないレーザ光の検出で行うことから、
正確なモニタが行えることになる。また、このモニタ手
法では光出力比が外的要因で変化するような場合でも正
確なモニタが達成できる。
(B) In the conventional method of monitoring the backward laser light of the semiconductor laser with the light receiving element and specifying the optical output of the forward laser light, if the optical output ratio before and after the semiconductor laser changes due to aging, the correct method is used. Although the forward light output cannot be specified and the forward light output cannot be controlled with high accuracy, according to this structure, the photocurrent I ph in the optical waveguide is directly detected, so that the forward laser light can be correctly detected. . That is, since the light output is monitored by detecting the laser light that does not pass through the film on the end face of the semiconductor laser,
Accurate monitoring can be performed. Also, with this monitoring method, accurate monitoring can be achieved even when the light output ratio changes due to external factors.

【0027】(c)光出力のモニタのために外付けの受
光素子を必要としないことから、光通信システムにおけ
る部品点数の削減が達成できる。
(C) Since no external light receiving element is required for monitoring the optical output, the number of components in the optical communication system can be reduced.

【0028】(d)受光素子が不要になり、半導体レー
ザと受光素子の面倒な光軸合わせ作業が不要になる。
(D) A light-receiving element is not required, and troublesome optical axis alignment work between the semiconductor laser and the light-receiving element is not required.

【0029】(e)変調器付半導体レーザにモノリシッ
クに光モニタ部が設けられていることから、後方出射面
からのレーザ光の出射が不要になり、半導体レーザの製
造においては後方レーザ光の出射強度の良否を考慮しな
くてもよくなり、単に後方出射面をレーザ光が透過しな
い高反射膜で覆えばよいだけとなることから、歩留り向
上が図れ、半導体レーザ(変調器付半導体レーザ)の製
造コストの低減が達成できる。
(E) Since a semiconductor laser with a modulator is provided with an optical monitoring unit in a monolithic manner, it is not necessary to emit laser light from the rear emission surface. It is not necessary to consider the quality of the intensity, and it is only necessary to cover the rear emission surface with a high-reflection film that does not transmit laser light, so that the yield can be improved and the semiconductor laser (semiconductor laser with modulator) can be improved. Manufacturing costs can be reduced.

【0030】(f)前記(a)〜(e)によって、光通
信システムの設備費用の低減が達成できる。
(F) According to the above (a) to (e), it is possible to reduce the equipment cost of the optical communication system.

【0031】(g)後方出射面に反射率90〜100%
になる反射膜が設けられていることから、前方光出力の
増大が達成でき、光出力の高い変調器付半導体レーザを
提供することができる。
(G) Reflectivity of 90-100% on rear emission surface
Since the reflective film is provided, the forward light output can be increased, and a semiconductor laser with a modulator having a high light output can be provided.

【0032】(h)光導波路の前方出射面が光軸に対し
て傾斜していることから、戻り光の発生を防ぐことがで
きノイズの発生を防止できる。
(H) Since the front emission surface of the optical waveguide is inclined with respect to the optical axis, it is possible to prevent return light and noise.

【0033】前記(2)の手段によれば、前記手段
(1)の構成による効果に加えて、光モニタ部での光吸
収量を低減でき、光モニタ部での光損失量を低減でき
る。この結果、光出力の増大を図ることができる。
According to the means (2), in addition to the effect of the structure of the means (1), the amount of light absorbed by the optical monitor can be reduced, and the amount of light loss by the optical monitor can be reduced. As a result, the light output can be increased.

【0034】前記(3)の手段によれば、前記手段
(2)の構成による効果に加えて、光モニタ部での光吸
収量をさらに低減でき、光モニタ部での光損失量を低減
できる。この結果、光出力の増大を図ることができる。
According to the means (3), in addition to the effect of the structure of the means (2), the amount of light absorption in the light monitor can be further reduced, and the amount of light loss in the light monitor can be reduced. . As a result, the light output can be increased.

【0035】前記(4)の手段によれば、グレーティン
グが途中でλ/4位相がずれるような構成になっている
ことから単一モード発振となる。これにより、光モニタ
部および変調器部を有する半導体レーザを提供すること
ができる。
According to the means (4), since the grating is configured so that the λ / 4 phase is shifted in the middle, single mode oscillation occurs. Thereby, a semiconductor laser having an optical monitoring unit and a modulator unit can be provided.

【0036】前記(5)の手段によれば、半導体レーザ
部の両端側に変調器部を配しかつそれぞれ個別の光モニ
タ部でフォトカレントIphを検出することができるこ
と、半導体レーザ部のグレーティングが途中でλ/4位
相がずれるような構成になっていることから単一モード
発振が可能になることと、二方向に出射するレーザ光を
個別に変調器部で変調でき、かつそれぞれ光モニタ部で
フォトカレントIphを検出できることから、二方向送信
が可能な変調器付半導体レーザになる。
According to the means (5), the modulator sections are arranged at both ends of the semiconductor laser section, and the photocurrent Iph can be detected by the individual optical monitor sections. Are configured such that the λ / 4 phase is shifted on the way, so that single-mode oscillation is possible, and that the laser beams emitted in two directions can be individually modulated by the modulator sections, and the optical monitors Since the photocurrent Iph can be detected by the section, a semiconductor laser with a modulator capable of two-way transmission is obtained.

【0037】変調器部とレーザ部とを有する変調器付半
導体レーザにおいて、レーザ部の活性層(発光領域)を
構成する半導体層を変調器部へ延伸して光導波層を構成
し、当該光導波層を伝播する光を当該変調器部に間欠的
に電界(変調器を構成するp−i−nの各半導体層の積
層方向に対して逆方向)を印加して光を吸収する例で、
上記手段(1)乃至(3)について説明を加える。
In a semiconductor laser with a modulator having a modulator section and a laser section, a semiconductor layer forming an active layer (light emitting region) of the laser section is extended to the modulator section to form an optical waveguide layer, and the optical waveguide is formed. This is an example in which light propagating through the wave layer is intermittently applied to the modulator section by applying an electric field (in the direction opposite to the stacking direction of the pin semiconductor layers constituting the modulator) to absorb the light. ,
The means (1) to (3) will be described.

【0038】上記活性層および光導波層を、量子井戸構
造(Quantum Well Structure)、すなわち内部で量子サ
イズ効果が生じるに足る薄さの量子井戸層をこれより禁
制帯幅の大きい障壁層で挟んでなる半導体積層構造で構
成する場合、量子井戸層の禁制帯幅は同じ組成の化合物
で構成するにも関わらず、その層厚が薄いほど大きくな
る。
The active layer and the optical waveguide layer are sandwiched between a quantum well structure, that is, a barrier layer having a larger band gap than a quantum well layer having a thickness small enough to cause a quantum size effect therein. In a case where the quantum well layer is formed of a semiconductor multilayer structure, the band gap of the quantum well layer becomes larger as the layer thickness becomes smaller, although the band gap is formed of a compound having the same composition.

【0039】たとえば、量子井戸層厚をレーザ部より変
調器部で薄くすると、変調器部における量子井戸層の禁
制帯幅がレーザ部より大きくなる。このため、レーザ部
にてその量子井戸層の禁制帯幅に対応するエネルギー
(波長)を以て発生したレーザ光を電界を印加しない変
調器を通して放射させる場合、変調器部におけるレーザ
光の光損失は低くなる。
For example, when the thickness of the quantum well layer is made thinner in the modulator section than in the laser section, the forbidden band width of the quantum well layer in the modulator section becomes larger than that in the laser section. Therefore, when laser light generated with energy (wavelength) corresponding to the forbidden bandwidth of the quantum well layer in the laser portion is emitted through a modulator to which no electric field is applied, the optical loss of the laser light in the modulator portion is low. Become.

【0040】一方、この変調器部に上記電界を印加した
場合、変調器部の量子井戸層のバンド構造が変化してそ
の実効的な禁制帯幅が小さくなる(量子閉じ込めシュタ
ルク効果という現象)。これにより、変調器部に入るレ
ーザ光は吸収される。
On the other hand, when the electric field is applied to the modulator section, the band structure of the quantum well layer of the modulator section changes, and the effective bandgap becomes smaller (a phenomenon called quantum confined Stark effect). Thereby, the laser light entering the modulator section is absorbed.

【0041】以上に述べた半導体層の禁制帯幅の層厚依
存性や電界印加によるバンド構造変化は、上記量子サイ
ズ効果によるもので、これを実現する目安として、上記
量子井戸層を2〜20nm(望ましくは、5〜10n
m)の範囲の厚さの、上記障壁層を5〜50nm(望ま
しくは、6〜12nm)の範囲の厚さの半導体層でそれ
ぞれ構成することが推奨される。
The above-described dependence of the bandgap of the semiconductor layer on the thickness of the semiconductor layer and the change in the band structure due to the application of an electric field are due to the quantum size effect. (Preferably 5-10n
It is recommended that each of the barrier layers having a thickness in the range of m) is formed of a semiconductor layer having a thickness in the range of 5 to 50 nm (preferably, 6 to 12 nm).

【0042】上記MQW(Multi Quantum Well)構造と
は、上述の量子井戸構造を障壁層/量子井戸層/障壁層
/・・・/量子井戸層/障壁層の順に繰り返す、いわば
2層以上の量子井戸層を有する構造であり、両端の障壁
層は必要に応じ障壁層と同じまたはこれより大きい禁制
帯幅を有する光ガイド層やクラッド層に置き換えられ
る。
The MQW (Multi Quantum Well) structure means that the above quantum well structure is repeated in the order of barrier layer / quantum well layer / barrier layer /.../ quantum well layer / barrier layer. The structure has a well layer, and the barrier layers at both ends are replaced with an optical guide layer or a cladding layer having the same or larger band gap as the barrier layer, if necessary.

【0043】また、上記レーザ部は量子井戸層に沿って
レーザ光の発振方向に回折格子または周期的な屈折率分
布を有する領域を設けた所謂分布帰還型の共振器構造で
作製される。
The laser section is manufactured by a so-called distributed feedback resonator structure having a diffraction grating or a region having a periodic refractive index distribution in the oscillation direction of laser light along the quantum well layer.

【0044】変調器付半導体レーザの場合、レーザ光の
発振方向の両端に位置する量子井戸層の端面の一方に変
調器が作り込まれるため、ファブリ・ペロー型共振器の
ようなレーザ光の発振条件を端面間の距離で設定する共
振器構造が採用できないためである。
In the case of a semiconductor laser with a modulator, since a modulator is formed on one of the end faces of the quantum well layer located at both ends in the oscillation direction of the laser light, oscillation of the laser light such as in a Fabry-Perot resonator This is because a resonator structure in which the condition is set by the distance between the end faces cannot be adopted.

【0045】さて、以上のように構成された変調器付半
導体レーザにおいて本発明を実施する場合、レーザデバ
イスの上面または下面に形成される電極の少なくとも一
方をレーザ部、変調器部ならびに光モニタ部に応じ分割
し、部毎に個別に電流注入または電界印加ができるよう
にする。
When the present invention is applied to the semiconductor laser with a modulator configured as described above, at least one of the electrodes formed on the upper surface or the lower surface of the laser device is provided with a laser unit, a modulator unit, and an optical monitor unit. , So that current injection or electric field application can be performed individually for each part.

【0046】このとき、光モニタ部の量子井戸層厚は薄
くするほど、これを通過するレーザ光の光損失を低減す
ることができるが、モニタリングに要する印加電界が上
昇するというトレードオフの関係が存在する。
At this time, as the thickness of the quantum well layer in the optical monitor section is reduced, the optical loss of the laser light passing therethrough can be reduced, but there is a trade-off relationship that the applied electric field required for monitoring increases. Exists.

【0047】たとえば、光モニタ部の量子井戸層厚をレ
ーザ部のそれとほぼ等しくした上記手段(1)の場合、
光モニタ部に接続される外部回路に新たな電圧源を設け
なくとも光吸収で生じる電流(フォトカレント)を十分
検出できるが、光吸収量の制御(具体的には所望の値へ
の抑制)に手間取る。
For example, in the case of the above-mentioned means (1) in which the quantum well layer thickness of the optical monitor section is substantially equal to that of the laser section,
The current (photocurrent) generated by light absorption can be sufficiently detected without providing a new voltage source in an external circuit connected to the light monitor unit, but the amount of light absorption can be controlled (specifically, suppressed to a desired value). Take time.

【0048】一方、光モニタ部の量子井戸層厚をレーザ
部のそれより薄くした上記手段(2)(3)の場合、光
モニタ部の量子井戸層の禁制帯幅が大きくなるため上記
手段(1)のような無電界の量子井戸層によるレーザ光
の吸収(所謂基礎吸収)が生じ難くなり、モニタリング
電流(フォトカレント)を計測する上で光モニタ部に接
続される外部回路に電源(直流電圧源)を設けることが
しばしば要請されるが、その反面、光吸収量の抑制が容
易となる。
On the other hand, in the case of the above-mentioned means (2) and (3) in which the quantum well layer thickness of the optical monitor section is thinner than that of the laser section, the forbidden band width of the quantum well layer of the optical monitor section becomes large. Absorption of laser light (so-called basic absorption) by the quantum well layer without an electric field as in 1) is unlikely to occur, and a power supply (DC) is connected to an external circuit connected to the optical monitor unit when measuring a monitoring current (photocurrent). It is often required to provide a voltage source), but on the other hand, it is easy to suppress the amount of light absorption.

【0049】要するに、上記手段は本発明の変調器付半
導体レーザが利用される光通信システムの要請または仕
様、たとえば光強度をモニタする頻度、モニタ部に接続
される外部回路の電流計測感度等に応じて適宜選択され
るものである。
In short, the above-mentioned means can be applied to the requirements or specifications of an optical communication system using the semiconductor laser with a modulator of the present invention, for example, the frequency of monitoring the light intensity, the current measurement sensitivity of an external circuit connected to the monitor unit, and the like. It is appropriately selected depending on the situation.

【0050】上記手段(1)乃至(3)において、量子
井戸層の層厚が異なる部の境界を量子井戸層が徐々に変
化する領域(層厚遷移領域)を介して光学的に結合する
と境界における光損失を抑制できる。また、これらの手
段において量子井戸層の膜厚を等しくすると規定される
部間において誤差範囲の厚みの相違は許容される。その
判断基準は、量子井戸構造のフォトルミネセンス測定で
得られるピーク・エネルギーに対応する波長λPLの測定
値の相違が±5nmの範囲に収まることにある。
In the above means (1) to (3), when the boundaries of the portions where the quantum well layers have different thicknesses are optically coupled via a region where the quantum well layers change gradually (layer thickness transition region), the boundary is obtained. Can be suppressed. Further, in these means, a difference in the thickness of the error range is allowed between portions where the thicknesses of the quantum well layers are specified to be equal. The criterion is that the difference in the measured value of the wavelength λ PL corresponding to the peak energy obtained in the photoluminescence measurement of the quantum well structure falls within the range of ± 5 nm.

【0051】なお、上記波長λPLから量子井戸層の組成
波長を見積もることができるが、レーザ部に関しては必
ずしもλPLがレーザ光の発振波長となることはなく、多
くの場合、発振波長は波長λPLより小さく(短波長と)
なる。
Although the composition wavelength of the quantum well layer can be estimated from the above wavelength λ PL , λ PL does not always become the oscillation wavelength of the laser light in the laser portion. Smaller than λ PL (short wavelength)
Become.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0053】(実施形態1)本実施形態1では、たとえ
ば、発振波長1550nm帯の多重量子井戸型DFB半
導体レーザに適用した例について説明する。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, an example in which the present invention is applied to a multiple quantum well type DFB semiconductor laser having an oscillation wavelength of 1550 nm will be described.

【0054】図1乃至図6は本発明の実施形態1である
変調器付半導体レーザに係わる図である。図1は変調器
付半導体レーザの一部を切り欠いた状態の斜視図、図2
は図1のA−A線に沿う断面図である。
FIGS. 1 to 6 relate to a semiconductor laser with a modulator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a part of a semiconductor laser with a modulator is cut away, and FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1.

【0055】本実施形態1の変調器付半導体レーザ20
は、図1および図2に示すように、光導波路5に沿って
変調器部21,光モニタ部22,半導体レーザ(LD)
部23を有している。
Semiconductor laser 20 with modulator according to the first embodiment
As shown in FIGS. 1 and 2, a modulator section 21, an optical monitor section 22, and a semiconductor laser (LD) are arranged along the optical waveguide 5.
It has a part 23.

【0056】本実施形態1の変調器付半導体レーザ20
は、図6に示すような等価回路を構成している。すなわ
ち、変調器部21の変調器21a,光モニタ部22の光
モニタ22a,半導体レーザ部23のLD23aは、い
ずれも同一の光導波路5に対して構成されることから、
各光素子はダイオード構成になり、かつカソードコモン
となる。共通端子はグランド(GND)になる。
Semiconductor laser 20 with modulator according to the first embodiment
Form an equivalent circuit as shown in FIG. That is, since the modulator 21a of the modulator section 21, the optical monitor 22a of the optical monitor section 22, and the LD 23a of the semiconductor laser section 23 are all configured for the same optical waveguide 5,
Each optical element has a diode configuration and a common cathode. The common terminal becomes the ground (GND).

【0057】GND端子と変調器アノード電極21bと
の間には終端抵抗Rtが、GND端子と光モニタアノー
ド電極22bとの間には終端抵抗Rmが、GND端子と
レーザアノード電極23bとの間には静電気破壊防止の
ための容量CLが形成されている。
A terminal resistor Rt is provided between the GND terminal and the modulator anode electrode 21b, a terminal resistor Rm is provided between the GND terminal and the light monitor anode electrode 22b, and a terminal resistor Rm is provided between the GND terminal and the laser anode electrode 23b. Has a capacitor CL for preventing electrostatic breakdown.

【0058】つぎに、製造方法をも交えて変調器付半導
体レーザ20の構造について説明する。
Next, the structure of the modulator-equipped semiconductor laser 20 will be described together with the manufacturing method.

【0059】本実施形態1の変調器付半導体レーザの製
造においては、図3に示すような半導体基板25が使用
される。製造時の半導体基板25は、実際にはウエハと
呼称されて大面積なものであるが、ここでは単一の変調
器付半導体レーザ10を製造するだけの大きさのもので
説明する。
In manufacturing the semiconductor laser with a modulator according to the first embodiment, a semiconductor substrate 25 as shown in FIG. 3 is used. The semiconductor substrate 25 at the time of manufacture is actually called a wafer and has a large area. However, here, a semiconductor substrate 25 having a size enough to manufacture a single semiconductor laser 10 with a modulator will be described.

【0060】半導体基板25は長方形のn型InP基板
であり、図3において、長手方向に沿う中間部分の領域
bには光モニタ部22を形成し、左側の領域aには変調
器部21を形成し、右側の領域cには半導体レーザ部2
3を形成するようになっている。すなわち、前記光モニ
タ部22は半導体レーザ部23と変調器部21の間に設
けられる構造になっている。
The semiconductor substrate 25 is a rectangular n-type InP substrate. In FIG. 3, an optical monitor 22 is formed in a region b at an intermediate portion along the longitudinal direction, and a modulator 21 is formed in a region a on the left side. The semiconductor laser unit 2 is formed in the region c on the right side.
3 are formed. That is, the optical monitor section 22 has a structure provided between the semiconductor laser section 23 and the modulator section 21.

【0061】本実施形態1では選択成長法を利用して多
重量子井戸(MQW)構造の光導波路を形成する。この
際の成長層の評価をバンドギャップエネルギーに代えて
ホトルミネセンス(PL)ピークエネルギーで行う。
In the first embodiment, an optical waveguide having a multiple quantum well (MQW) structure is formed by using the selective growth method. At this time, the growth layer is evaluated using photoluminescence (PL) peak energy instead of band gap energy.

【0062】選択成長法では、前記文献にも示されてい
るように、半導体基板の表面を覆うマスク(絶縁膜)の
幅(マスク幅)や、マスクとマスクの間の目開き幅の違
いによって形成される量子井戸の各層の厚さは異なる。
したがって、マスク幅や目開き幅を選択することによっ
て各光導波路のλPLを変化させることができる。
In the selective growth method, as described in the above literature, the width (mask width) of a mask (insulating film) covering the surface of a semiconductor substrate and the difference in the opening width between masks are different. The thickness of each layer of the formed quantum well is different.
Therefore, λ PL of each optical waveguide can be changed by selecting the mask width and the aperture width.

【0063】本実施形態1では、λPL(変調器部)<λ
PL(光モニタ部)=λPL(半導体レーザ部)となるよう
に前記光導波路を構成する多重量子井戸の厚さをMQW
膜厚(変調器部:領域a)<MQW膜厚(光モニタ部:
領域b)=MQW膜厚(半導体レーザ部:領域c)とな
るようにする。
In the first embodiment, λ PL (modulator section) <λ
The thickness of the multiple quantum well constituting the optical waveguide is set to MQW so that PL (optical monitor) = λ PL (semiconductor laser).
Film thickness (modulator section: area a) <MQW film thickness (optical monitor section:
Region b) = MQW film thickness (semiconductor laser part: region c).

【0064】そこで、前記領域aにはマスクを設けず、
領域bおよび領域cに平行に2条のマスク26を形成す
る。
Therefore, no mask is provided in the region a,
Two masks 26 are formed in parallel with the region b and the region c.

【0065】前記マスク26は、領域cにのみグレーテ
ィング27を形成した半導体基板25に設ける。
The mask 26 is provided on the semiconductor substrate 25 on which the grating 27 is formed only in the region c.

【0066】前記グレーティング27は、conventional
と呼ばれるタイプ(通常のグレーティング)であり、グ
レーティングのピッチは、たとえば、240nmであ
る。また、前記マスク26の幅および目開き幅は18μ
m程度である。
The grating 27 has a conventional
(Normal grating), and the pitch of the grating is, for example, 240 nm. The width and opening width of the mask 26 are 18 μm.
m.

【0067】このような半導体基板25上にMOCVD
(Metalorganic Chemical Vapor Deposition:有機金属
気相成長)法で順次各層を形成する。
MOCVD on such a semiconductor substrate 25
Each layer is sequentially formed by a (Metalorganic Chemical Vapor Deposition) method.

【0068】詳細に図示してないが、図2に示すよう
に、たとえば、InGaAsP下ガイド層30,MQW
層31,InGaAsP上ガイド層32,InPクラッ
ド層33,InGaAsキヤップ層を順次重ねて形成
し、その後に表面にストライプ状に絶縁膜を形成した
後、この絶縁膜をエッチングマスクとしてメサエッチン
グを行いメサ35を形成する。
Although not shown in detail, as shown in FIG. 2, for example, an InGaAsP lower guide layer 30, an MQW
A layer 31, an InGaAsP upper guide layer 32, an InP cladding layer 33, and an InGaAs cap layer are sequentially formed on top of each other, and then an insulating film is formed on the surface in a stripe shape. 35 is formed.

【0069】前記MQW層31は、多層(ウエル層は9
層)のInGaAs/InGaAsPからなり、領域a
のウエル層の厚さは約6nm、バリア層は8nmにな
る。また、領域bおよび領域cのウエル層およびバリア
層の厚さは、領域aの厚さの約1.3倍の厚さになる。
The MQW layer 31 has a multi-layer structure (the well layer has 9 layers).
Layer) of InGaAs / InGaAsP, and a region a
The thickness of the well layer is about 6 nm, and the thickness of the barrier layer is 8 nm. In addition, the thicknesses of the well layer and the barrier layer in the regions b and c are about 1.3 times the thickness of the region a.

【0070】本実施形態1では、変調器部21のλPL
1500nmとなり、光モニタ部22と半導体レーザ部
23のλPLは1560nmとなり、光モニタ部でフォト
カレントIphを検出することによって、直接レーザ光の
光出力を検出することができる。
In the first embodiment, the λ PL of the modulator section 21 is 1500 nm, the λ PL of the optical monitor section 22 and the λ PL of the semiconductor laser section 23 are 1560 nm, and the optical monitor section detects the photocurrent I ph . The optical output of the laser beam can be directly detected.

【0071】つぎに、前記メサ35の両側の窪んだ部分
に鉄(Fe)を含んだInP層を形成してブロック層
(Fe−InP)36を形成する。このとき変調器部2
1側の端面形成部分に鉄(Fe)を含んだ窓層(Fe−
InP)37を形成する。
Next, an InP layer containing iron (Fe) is formed in the recessed portions on both sides of the mesa 35 to form a block layer (Fe-InP) 36. At this time, the modulator unit 2
A window layer containing iron (Fe) (Fe-
InP) 37 is formed.

【0072】なお、エッチングを行わず、プロトンを打
ち込んでストライプ状の光導波路部分を形成してもよ
い。
The stripe-shaped optical waveguide may be formed by implanting protons without performing etching.

【0073】つぎに、変調器部21,光モニタ部22,
半導体レーザ部23の変調器アノード電極21b,光モ
ニタアノード電極22b,レーザアノード電極23b側
の隣接する相互の電流の干渉を防止するために、InP
クラッド層33の途中深さに及ぶ分離部溝40を形成す
る。
Next, the modulator section 21, the optical monitor section 22,
In order to prevent interference between currents adjacent to each other on the modulator anode electrode 21b, the optical monitor anode electrode 22b, and the laser anode electrode 23b side of the semiconductor laser unit 23, InP is applied.
A separation portion groove 40 is formed at an intermediate depth of the cladding layer 33.

【0074】つぎに、前記絶縁膜を選択的にエッチング
して電極窓を形成した後、窓底に露出するInGaAs
キヤップ層を除去し、ついでアノード電極を形成する。
Next, after the insulating film is selectively etched to form an electrode window, the InGaAs exposed at the bottom of the window is formed.
The cap layer is removed, and then the anode electrode is formed.

【0075】つぎに、半導体基板25の裏面を研磨した
後、カソード電極を形成し、劈開を行う。そして、劈開
においては前記窓層37を横切るように劈開を行う。光
導波路5の変調器部21側の端面は前記窓層37との界
面となることから、光導波路5の変調器部21側の出射
面は光導波路5の光軸に対して傾斜した面となり、レー
ザ光の戻り光が発生しなくなり、ノイズの発生が防止で
きることになる。
Next, after polishing the back surface of the semiconductor substrate 25, a cathode electrode is formed and cleavage is performed. Then, in the cleavage, the cleavage is performed so as to cross the window layer 37. Since the end face of the optical waveguide 5 on the modulator section 21 side is an interface with the window layer 37, the emission surface of the optical waveguide 5 on the modulator section 21 side is a plane inclined with respect to the optical axis of the optical waveguide 5. Therefore, the return light of the laser beam is not generated, and the generation of noise can be prevented.

【0076】また、図2に示すように、変調器部21側
の端面、すなわち、出力光出射面(前方出射面2)には
低反射膜41が設けられ、半導体レーザ部23側の端面
(後方出射面3)には高反射膜42が形成される。
As shown in FIG. 2, a low reflection film 41 is provided on the end face on the modulator section 21 side, that is, on the output light emitting face (front emitting face 2), and the end face on the semiconductor laser section 23 side ( A high reflection film 42 is formed on the rear emission surface 3).

【0077】前記低反射膜41は、たとえば、反射率が
1%以下であり、高反射膜42は90%以上である。
The low reflection film 41 has, for example, a reflectance of 1% or less, and the high reflection film 42 has a reflectance of 90% or more.

【0078】本実施形態1の変調器付半導体レーザ20
は、光モニタ部22をモノリシックに形成してあること
から、変調器付半導体レーザ20の外側に光出力を検出
する受光素子を配置しなくてもよい。このため、前記後
方出射面3からはレーザ光が出射しなくてもよく、最大
で反射率を100%としても支障ない。
Semiconductor laser 20 with modulator according to the first embodiment
Since the optical monitor section 22 is formed monolithically, it is not necessary to dispose a light receiving element for detecting an optical output outside the semiconductor laser 20 with a modulator. For this reason, the laser beam does not have to be emitted from the rear emission surface 3, and there is no problem even if the reflectance is set to 100% at the maximum.

【0079】前記反射膜はSiO2膜とアモルファスシ
リコン層を繰り返して2層以上重ねた層になっている。
SiO2/a−Siをx周期とした場合、反射率はx=
1で71%、x=2で91%、x=3で97%、x=4
で99%である。したがって、反射率を90%以上にす
るにはSiO2/a−Siを2周期以上とすればよく、
反射率を99〜100%以上にするには4周期以上とす
ればよい。
The reflection film is a layer in which two or more layers of a SiO 2 film and an amorphous silicon layer are repeated.
When SiO 2 / a-Si has x periods, the reflectance is x =
1, 71% at x = 2, 97% at x = 3, x = 4
Is 99%. Therefore, in order to make the reflectance 90% or more, the SiO 2 / a-Si should be made two or more periods.
In order to make the reflectance 99 to 100% or more, four periods or more may be used.

【0080】なお、低反射膜41および高反射膜42に
ついては、他の実施形態をも含め、図2を除いて省略す
る。
The low-reflection film 41 and the high-reflection film 42 are omitted except in FIG. 2, including other embodiments.

【0081】つぎに、バー状半導体を切断して図1,図
2に示す変調器付半導体レーザ20を製造する。
Next, the bar-shaped semiconductor is cut to manufacture the semiconductor laser with modulator 20 shown in FIGS.

【0082】変調器付半導体レーザ20は高さ100μ
m、幅400μm、長さ(キャビティ長)600μmで
ある。
The semiconductor laser with modulator 20 has a height of 100 μm.
m, width 400 μm, and length (cavity length) 600 μm.

【0083】変調器付半導体レーザ20は、たとえば、
図4および図5に示すステム、すなわちモディファイス
テム50に組み込まれて特性検査後出荷される。
The semiconductor laser with modulator 20 is, for example,
4 and FIG. 5, that is, the system is assembled into the modifying stem 50 and then shipped after characteristic inspection.

【0084】モディファイステム50の上面中央には窒
化アルミ(AlN)からなる板状のチップキャリア51
が固定されている。このチップキャリア51の中央には
光モニタ部22を有する変調器付半導体レーザ20が搭
載されている。
At the center of the upper surface of the modifying stem 50, a plate-like chip carrier 51 made of aluminum nitride (AlN) is provided.
Has been fixed. At the center of the chip carrier 51, a semiconductor laser with modulator 20 having an optical monitor section 22 is mounted.

【0085】半導体レーザ部23のレーザアノード電極
23bと、チップキャリア51上に搭載されたチップコ
ンデンサ52の上部電極はワイヤ53を介して電気的に
接続されている。また、前記チップコンデンサ52の上
部電極はモディファイステム50上に部分的に設けられ
た導体層55にワイヤ53を介して接続されている。前
記導体層55にはリード54が電気的に接続された支持
台49が電気的かつ機械的に接続されている。
The laser anode 23 b of the semiconductor laser section 23 and the upper electrode of the chip capacitor 52 mounted on the chip carrier 51 are electrically connected via wires 53. The upper electrode of the chip capacitor 52 is connected via a wire 53 to a conductor layer 55 partially provided on the modifying system 50. A support 49 to which the leads 54 are electrically connected is electrically and mechanically connected to the conductor layer 55.

【0086】光モニタアノード電極22bはワイヤ53
を介してチップキャリア51の上面に設けられた電極5
6にワイヤ53を介して電気的に接続されている。前記
電極56は、前記モディファイステム50上の支持板5
9に固定されたセラミック板57に設けられたストリッ
プライン58にワイヤ53を介して電気的に接続されて
いる。
The light monitor anode electrode 22b is connected to the wire 53
Electrode 5 provided on the upper surface of chip carrier 51 via
6 is electrically connected via a wire 53. The electrode 56 is connected to the support plate 5 on the modifying stem 50.
9 is electrically connected via a wire 53 to a strip line 58 provided on a ceramic plate 57 fixed to 9.

【0087】変調器アノード電極21bはワイヤ53を
介してチップキャリア51の上面に設けられた電極60
にワイヤ53を介して電気的に接続されている。前記電
極60は、前記モディファイステム50上の支持板59
に固定されたセラミック板61に設けられたストリップ
ライン62にワイヤ53を介して電気的に接続されてい
る。
The modulator anode electrode 21b is connected to an electrode 60 provided on the upper surface of the chip carrier 51 via a wire 53.
Are electrically connected to each other through a wire 53. The electrode 60 is supported on the support plate 59 on the modifying stem 50.
Is electrically connected via a wire 53 to a strip line 62 provided on a ceramic plate 61 fixed to the ceramic plate 61.

【0088】また、前記チップキャリア51上には50
Ωの抵抗63,64が設けられている。この抵抗63の
一方の電極は光モニタアノード電極22bにワイヤ53
を介して電気的に接続されている。また、前記抵抗64
の一方の電極は変調器アノード電極21bにワイヤ53
を介して電気的に接続されている。
Also, 50 chips are placed on the chip carrier 51.
Ω resistors 63 and 64 are provided. One electrode of the resistor 63 is connected to the light monitor anode electrode 22b by a wire 53.
Are electrically connected via The resistance 64
Is connected to the modulator anode electrode 21b by a wire 53.
Are electrically connected via

【0089】このモディファイステム50においては、
チップコンデンサ52,電極56,電極60に接続され
るワイヤ53を切断し、かつチップキャリア51をモデ
ィファイステム50から取り外すことによって、チップ
キャリア51を所望の電子機器に組み込むことができ
る。
In this modifying system 50,
By cutting the wire 53 connected to the chip capacitor 52, the electrode 56, and the electrode 60 and removing the chip carrier 51 from the modifying system 50, the chip carrier 51 can be incorporated into a desired electronic device.

【0090】図6の等価回路で示すCLはチップコンデ
ンサ52であり、Rm,Rtは抵抗63,64である。
CL shown in the equivalent circuit of FIG. 6 is a chip capacitor 52, and Rm and Rt are resistors 63 and 64.

【0091】本実施形態1によれば、以下の効果を奏す
る。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0092】(1)変調器付半導体レーザ20にモノリ
シックに設けた光モニタ部22で直接フォトカレントI
phを検出することができる。
(1) The photocurrent I is directly output by the optical monitor 22 provided monolithically on the semiconductor laser 20 with modulator.
ph can be detected.

【0093】(2)受光素子で半導体レーザの後方レー
ザ光をモニタして前方レーザ光の光出力を特定する従来
の手法では、変調器付半導体レーザ20の端面の膜の変
化によって半導体レーザの前後の光出力比が変化した場
合、正しく前方光出力を特定できず、前方光出力を高精
度に制御できなくなるが、本構造によれば、光導波路5
におけるフォトカレントIphを直接検出することから、
前方レーザ光を正しく検出することができる。また、こ
のモニタ手法では光出力比が外的要因で変化するような
場合でも正確なモニタが達成できる。
(2) In the conventional method of monitoring the backward laser light of the semiconductor laser with the light receiving element and specifying the optical output of the forward laser light, the change in the film on the end face of the semiconductor laser with modulator 20 causes the front and rear of the semiconductor laser to change. If the optical output ratio of the optical waveguide changes, the forward optical output cannot be specified correctly, and the forward optical output cannot be controlled with high accuracy.
From the direct detection of the photocurrent I ph at
The forward laser beam can be correctly detected. Also, with this monitoring method, accurate monitoring can be achieved even when the light output ratio changes due to external factors.

【0094】(3)光出力のモニタのために外付けの受
光素子を必要としないことから、光通信システムにおけ
る部品点数の削減が達成できる。
(3) Since no external light receiving element is required for monitoring the optical output, the number of components in the optical communication system can be reduced.

【0095】(4)受光素子が不要になり、半導体レー
ザと受光素子の面倒な光軸合わせ作業が不要になる。
(4) The light receiving element is not required, and the troublesome optical axis alignment work between the semiconductor laser and the light receiving element becomes unnecessary.

【0096】(5)変調器付半導体レーザ20にモノリ
シックに光モニタ部22が設けられていることから、後
方出射面3からのレーザ光の出射が不要になり、半導体
レーザの製造においては後方レーザ光の出射強度の良否
を考慮しなくてもよくなり、単に後方出射面3をレーザ
光が透過しない高反射膜42で覆えばよいだけとなるこ
とから、歩留り向上が図れ、半導体レーザ(変調器付半
導体レーザ)の製造コストの低減が達成できる。
(5) Since the optical monitoring section 22 is provided monolithically on the semiconductor laser 20 with a modulator, the emission of laser light from the rear emission surface 3 becomes unnecessary. It is not necessary to consider the quality of the light emission intensity, and it is only necessary to cover the rear emission surface 3 with the high reflection film 42 that does not transmit the laser light. The manufacturing cost of the semiconductor laser can be reduced.

【0097】(6)前記(1)〜(5)から、本発明の
変調器付半導体レーザを使用することによって、光通信
システムの設備費用の低減が達成できる。
(6) From the above (1) to (5), the use of the semiconductor laser with a modulator of the present invention makes it possible to reduce the equipment cost of an optical communication system.

【0098】(7)後方出射面3に反射率90〜100
%になる高反射膜42が設けられていることから、前方
光出力の増大が達成できる。したがって、光出力の高い
変調器付半導体レーザを提供することができる。
(7) Reflectance of 90-100 on the rear exit surface 3
%, The forward light output can be increased. Therefore, a semiconductor laser with a modulator having a high optical output can be provided.

【0099】(8)光導波路の前方出射面が光軸に対し
て傾斜していることから、戻り光の発生を防ぐことがで
きノイズの発生を防止できる。
(8) Since the front emission surface of the optical waveguide is inclined with respect to the optical axis, it is possible to prevent return light and noise.

【0100】(実施形態2)図7は本発明の実施形態2
である変調器付半導体レーザの断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 7 shows Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor laser with a modulator, which is the following.

【0101】本実施形態2では、λPL(変調器部)=λ
PL(光モニタ部)<λPL(半導体レーザ部)となるよう
に前記光導波路を構成する多重量子井戸の厚さをMQW
膜厚(変調器部)=MQW膜厚(光モニタ部)<MQW
膜厚(半導体レーザ部)となる構造である。
In the second embodiment, λ PL (modulator section) = λ
The thickness of the multiple quantum well constituting the optical waveguide is set to be MQW so that PL (optical monitor) <λ PL (semiconductor laser).
Film thickness (modulator part) = MQW film thickness (light monitor part) <MQW
This is a structure that becomes a film thickness (semiconductor laser portion).

【0102】本実施形態2では、領域aおよび領域bの
ウエル層の厚さは約6nm、バリア層は8nmになる。
また、領域cのウエル層およびバリア層の厚さは、領域
aおよび領域bの厚さの約1.3倍の厚さになる。
In the second embodiment, the thickness of the well layer in the region a and the region b is about 6 nm, and the thickness of the barrier layer is 8 nm.
The thickness of the well layer and the barrier layer in the region c is about 1.3 times the thickness of the regions a and b.

【0103】また、半導体レーザ部23の波長λPLは1
560nmであり、光モニタ部22と変調器部21の波
長λは1500nmである。
The wavelength λ PL of the semiconductor laser section 23 is 1
560 nm, and the wavelength λ of the optical monitor unit 22 and the modulator unit 21 is 1500 nm.

【0104】本実施形態2の変調器付半導体レーザ20
においては、他の部分は前記実施形態1の変調器付半導
体レーザ20と同様の構造になっている。
Semiconductor laser 20 with modulator according to the second embodiment
In other respects, the other parts have the same structure as the semiconductor laser with modulator 20 of the first embodiment.

【0105】本実施形態2の変調器付半導体レーザ20
によれば、半導体レーザ部23で発生したレーザ光の発
振波長(1550nm)よりも光モニタ部22の光導波
路(キャビティ)の構成による透過できる波長域が小さ
い(1500nm)故に、光モニタ部22での光吸収量
を低減でき、光モニタ部22での光損失量を低減でき
る。この結果、光出力の増大を図ることができる。
Semiconductor laser 20 with modulator according to the second embodiment
According to the above, the wavelength range that can be transmitted by the configuration of the optical waveguide (cavity) of the optical monitor unit 22 is smaller (1500 nm) than the oscillation wavelength (1550 nm) of the laser beam generated by the semiconductor laser unit 23. Can be reduced, and the amount of light loss in the optical monitor unit 22 can be reduced. As a result, the light output can be increased.

【0106】(実施形態3)図8は本発明の実施形態3
である変調器付半導体レーザの一部を切り欠いた状態の
斜視図、図9は変調器付半導体レーザの断面図である。
(Embodiment 3) FIG. 8 shows Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a state in which a part of the semiconductor laser with a modulator is cut away, and FIG.

【0107】本実施形態3では、λPL(光モニタ部)<
λPL(変調器部)<λPL(半導体レーザ部)となるよう
に前記光導波路を構成する多重量子井戸の厚さをMQW
膜厚(光モニタ部)<MQW膜厚(変調器部)<MQW
膜厚(半導体レーザ部)となっている。
In the third embodiment, λ PL (optical monitor section) <
The thickness of the multiple quantum well constituting the optical waveguide is set to MQW so that λ PL (modulator section) <λ PL (semiconductor laser section).
Film thickness (optical monitor part) <MQW film thickness (modulator part) <MQW
The film thickness (semiconductor laser portion).

【0108】本実施形態3では、たとえば領域aではウ
エル層(量子井戸層)の厚さは6nm,バリア層(障壁
層)の厚さは8nmであり、領域bではウエル層の厚さ
は5.5nm,バリア層の厚さは7.2nmであり、領
域cではウエル層の厚さは7.8nm,バリア層の厚さ
は10.4nmである。
In the third embodiment, for example, in the region a, the thickness of the well layer (quantum well layer) is 6 nm, and in the region b, the thickness of the well layer (barrier layer) is 8 nm. The thickness of the barrier layer is 7.8 nm and the thickness of the barrier layer is 10.4 nm in the region c.

【0109】また、半導体レーザ部23の波長λは15
50nmであり、光モニタ部22の波長λは1490n
mであり、変調器部21の波長λは1500nmであ
る。
The wavelength λ of the semiconductor laser section 23 is 15
50 nm, and the wavelength λ of the optical monitor 22 is 1490 n.
m, and the wavelength λ of the modulator section 21 is 1500 nm.

【0110】本実施形態3は他の部分は前記実施形態1
と同様である。
In the third embodiment, other parts are the same as those of the first embodiment.
Is the same as

【0111】本実施形態3の変調器付半導体レーザの製
造においては、領域a,領域b,領域cのλPLが相互に
異なるようにするため、図10に示すような半導体基板
が使用される。すなわち、前述のように、MQW膜厚
(光モニタ部)<MQW膜厚(変調器部)<MQW膜厚
(半導体レーザ部)とするために、領域aと領域cにマ
スク26をそれぞれ設け、領域aのマスク26のマスク
幅W1を領域cのマスク26のマスク幅W2よりも小さ
くしている。また、目開き幅は一定で、たとえば、18
μm程度である。
In the manufacture of the semiconductor laser with a modulator according to the third embodiment, a semiconductor substrate as shown in FIG. 10 is used to make the λ PL of the regions a, b and c different from each other. . That is, as described above, the masks 26 are provided in the regions a and c, respectively, so that the MQW film thickness (optical monitor portion) <the MQW film thickness (modulator portion) <the MQW film thickness (semiconductor laser portion). The mask width W1 of the mask 26 in the region a is smaller than the mask width W2 of the mask 26 in the region c. The opening width is constant, for example, 18
It is about μm.

【0112】この半導体基板25を用いて、図8および
図9に示すような変調器付半導体レーザ20を製造する
ことによって、前述のように半導体レーザ部23の波長
λPLを1560nm、光モニタ部22の波長λPLを14
90nm、変調器部21の波長λPLを1500nmにす
ることができる(このとき、レーザ光の発振波長は15
50nmとなる)。
By using the semiconductor substrate 25 to manufacture the semiconductor laser 20 with a modulator as shown in FIGS. 8 and 9, the wavelength λ PL of the semiconductor laser section 23 is 1560 nm, and 14 wavelengths λ PL of 22
90 nm and the wavelength λ PL of the modulator section 21 can be set to 1500 nm (at this time, the oscillation wavelength of the laser light is 15 nm).
50 nm).

【0113】本実施形態3の変調器付半導体レーザ20
においては他の部分は前記実施形態1の変調器付半導体
レーザ20と同様の構造になっている。
Semiconductor Laser with Modulator 20 of Embodiment 3
The other portions have the same structure as the semiconductor laser 20 with modulator of the first embodiment.

【0114】本実施形態3の変調器付半導体レーザ20
は、前記実施形態2と同様に光モニタ部22の波長λPL
をレーザの発振波長より更に小さくしたので光モニタ部
22での光吸収量をさらに低減でき、光モニタ部22で
の光損失量を低減できる。この結果、光出力の増大を図
ることができる。
Semiconductor Laser with Modulator 20 of Embodiment 3
Is the wavelength λ PL of the optical monitor unit 22 as in the second embodiment.
Is made smaller than the oscillation wavelength of the laser, the amount of light absorbed by the optical monitor 22 can be further reduced, and the amount of light loss by the optical monitor 22 can be reduced. As a result, the light output can be increased.

【0115】(実施形態4)図11は本発明の実施形態
4である変調器付半導体レーザの断面図である。
(Embodiment 4) FIG. 11 is a sectional view of a semiconductor laser with a modulator according to Embodiment 4 of the present invention.

【0116】本実施形態4の変調器付半導体レーザ20
は、半導体レーザ部23を中央に位置させ、その一端側
に変調器部21を配し、他端側に光モニタ部22を配し
た構造になっている。また、グレーティング27は半導
体レーザ部23部分にのみ設けるとともに、このグレー
ティング27はその中間部分で、図12に示すように、
λ/4位相をずらしてある。これによって、単一モード
発振となる。
Semiconductor Laser with Modulator 20 of Embodiment 4
Has a structure in which a semiconductor laser section 23 is located at the center, a modulator section 21 is arranged on one end side, and an optical monitor section 22 is arranged on the other end side. Further, the grating 27 is provided only in the semiconductor laser portion 23, and the grating 27 is an intermediate portion thereof, as shown in FIG.
The λ / 4 phase is shifted. This results in single mode oscillation.

【0117】本実施形態4の変調器付半導体レーザ20
は、他の構造部分は前記実施形態1と同様である。
Semiconductor Laser with Modulator 20 of Embodiment 4
The other structural parts are the same as in the first embodiment.

【0118】本実施形態によれば単一モード発振する光
モニタ部および変調器部を有する半導体レーザを提供す
ることができる。
According to the present embodiment, it is possible to provide a semiconductor laser having an optical monitor section and a modulator section that oscillate in a single mode.

【0119】(実施形態5)図13は本発明の実施形態
5である変調器付半導体レーザの一部を切り欠いた状態
の斜視図、図14は変調器付半導体レーザの断面図であ
る。
(Embodiment 5) FIG. 13 is a perspective view of a semiconductor laser with a modulator according to a fifth embodiment of the present invention, with a part thereof being cut away, and FIG. 14 is a sectional view of the semiconductor laser with a modulator.

【0120】本実施形態5の変調器付半導体レーザ20
は、図13および図14に示すように、光導波路5の中
間部分に半導体レーザ部23を配置し、その外側にそれ
ぞれ光モニタ部22を配置し、さらにその外側に変調器
部21をそれぞれ配置した構造になっていることから二
方向送信が可能になる。
Semiconductor laser 20 with modulator according to Embodiment 5
As shown in FIG. 13 and FIG. 14, a semiconductor laser section 23 is arranged at an intermediate portion of the optical waveguide 5, an optical monitor section 22 is arranged outside the semiconductor laser section 23, and a modulator section 21 is arranged outside the semiconductor laser section 23. With this structure, two-way transmission becomes possible.

【0121】また、グレーティング27は前記半導体レ
ーザ部23の部分にのみ設けるととともに、前記グレー
ティングを実施形態4と同様に途中でλ/4位相がずれ
るようになっていることから、単一モード発振が可能に
なる。
Since the grating 27 is provided only in the semiconductor laser section 23 and the λ / 4 phase shifts in the middle of the grating as in the fourth embodiment, the single mode oscillation Becomes possible.

【0122】したがって、本実施形態5の変調器付半導
体レーザ20の両端の出射面には低反射膜(図示せず)
が形成されることになる。
Therefore, a low-reflection film (not shown) is provided on the emission surfaces at both ends of the semiconductor laser with modulator 20 of the fifth embodiment.
Is formed.

【0123】本実施形態5の変調器付半導体レーザ20
によれば、単一モード発振による二方向送信が可能な変
調器付半導体レーザになる。
Semiconductor laser 20 with modulator according to the fifth embodiment
According to this, a modulator-equipped semiconductor laser capable of two-way transmission by single mode oscillation is provided.

【0124】なお、本実施形態5の構造においては、光
モニタ部22は半導体レーザ部23の一方側にのみ単一
に設けても実施形態5による効果が得られる。
In the structure of the fifth embodiment, the effect of the fifth embodiment can be obtained even if the optical monitor section 22 is provided solely on one side of the semiconductor laser section 23.

【0125】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say.

【0126】[0126]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0127】(1)変調器付半導体レーザにモノリシッ
クに光モニタ部が設けられていることから、光モニタ部
のフォトカレントを検出することによって光出力の検出
が可能になる。
(1) Since the optical monitoring unit is monolithically provided in the semiconductor laser with the modulator, the optical output can be detected by detecting the photocurrent of the optical monitoring unit.

【0128】(2)本発明の変調器付半導体レーザを使
用する光通信システムにおいては、従来のように半導体
レーザの外側に受光素子を配置していることに起因する
半導体レーザの前方/後方出力比の経時的変化やその他
の外的因子によるモニタ不良が発生しなくなり、システ
ムの安定動作化が達成できる。
(2) In an optical communication system using a semiconductor laser with a modulator according to the present invention, the forward / backward output of the semiconductor laser caused by arranging a light receiving element outside the semiconductor laser as in the prior art. The monitoring failure due to the temporal change of the ratio and other external factors does not occur, and the stable operation of the system can be achieved.

【0129】(3)光出力のモニタのために外付けの受
光素子を必要としないことから、光通信システムにおけ
る部品点数の削減が達成できる。
(3) Since no external light receiving element is required for monitoring the optical output, the number of components in the optical communication system can be reduced.

【0130】(4)受光素子が不要になり、半導体レー
ザと受光素子の面倒な光軸合わせ作業が不要になる。
(4) The light receiving element is not required, and the troublesome optical axis alignment work between the semiconductor laser and the light receiving element is not required.

【0131】(5)変調器付半導体レーザにモノリシッ
クに光モニタ部が設けられていることから、後方出射面
からのレーザ光の出射が不要になり、半導体レーザの製
造においては後方レーザ光の出射強度の良否を考慮しな
くてもよくなり、単に後方出射面をレーザ光が透過しな
い高反射膜で覆えばよいだけとなることから、歩留り向
上が図れ、半導体レーザの製造コストの低減が達成でき
る。
(5) Since the semiconductor laser with a modulator is provided with a monolithically provided optical monitor, it is not necessary to emit laser light from the rear emission surface. It is not necessary to consider the quality of the intensity, and it is only necessary to cover the rear emission surface with a high-reflection film that does not transmit laser light, so that the yield can be improved and the manufacturing cost of the semiconductor laser can be reduced. .

【0132】(6)前記(1)〜(5)により、光通信
システムの設備費用の低減を図れる変調器付半導体レー
ザを提供することができる。
(6) According to the above (1) to (5), it is possible to provide a semiconductor laser with a modulator capable of reducing the equipment cost of an optical communication system.

【0133】(7)後方出射面には反射率90〜100
%になる高反射膜が設けられていることから、光出力の
高い変調器付半導体レーザを提供することができる。
(7) Reflectance of 90-100 on the rear exit surface
%, It is possible to provide a semiconductor laser with a modulator having a high light output.

【0134】(8)光導波路の前方出射面が光軸に対し
て傾斜していることから、戻り光に起因したノイズの発
生のない変調器付半導体レーザを提供することができ
る。
(8) Since the front emission surface of the optical waveguide is inclined with respect to the optical axis, it is possible to provide a semiconductor laser with a modulator that does not generate noise due to return light.

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

【図1】本発明の実施形態1である変調器付半導体レー
ザの一部を切り欠いた状態の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor laser with a modulator according to a first embodiment of the present invention in a state where a part thereof is cut away.

【図2】図1のA−A線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】本実施形態1の変調器付半導体レーザの製造に
おける半導体基板の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a semiconductor substrate in manufacturing the semiconductor laser with a modulator according to the first embodiment.

【図4】本実施形態1の変調器付半導体レーザを組み込
んだモディファイステムの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a modify system incorporating the semiconductor laser with a modulator according to the first embodiment.

【図5】前記モディファイステムの平面図である。FIG. 5 is a plan view of the modify stem.

【図6】本実施形態1の変調器付半導体レーザの等価回
路図である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor laser with a modulator according to the first embodiment.

【図7】本発明の実施形態2である変調器付半導体レー
ザの断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a semiconductor laser with a modulator according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態3である変調器付半導体レー
ザの一部を切り欠いた状態の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a semiconductor laser with a modulator according to a third embodiment of the present invention, in which a part of the semiconductor laser is cut away.

【図9】本発明の実施形態3の変調器付半導体レーザの
断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor laser with a modulator according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本実施形態3の変調器付半導体レーザの製造
における半導体基板の斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a semiconductor substrate in manufacturing the semiconductor laser with a modulator according to the third embodiment.

【図11】本発明の実施形態4である変調器付半導体レ
ーザの断面図である。
FIG. 11 is a sectional view of a semiconductor laser with a modulator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】本実施形態4の変調器付半導体レーザにおけ
るグレーティングの形状を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a shape of a grating in a semiconductor laser with a modulator according to a fourth embodiment.

【図13】本発明の実施形態5である変調器付半導体レ
ーザの一部を切り欠いた状態の斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view of a semiconductor laser with a modulator according to a fifth embodiment of the present invention in a state where a part thereof is cut away.

【図14】本実施形態5である変調器付半導体レーザの
断面図である。
FIG. 14 is a sectional view of a semiconductor laser with a modulator according to a fifth embodiment.

【図15】従来の半導体レーザのモニタ状態を示す模式
図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a monitoring state of a conventional semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体レーザ、2…前方出射面、3…後方出射面、
4…レーザ光、4f…前方レーザ光、4b…後方レーザ
光、5…光導波路、6…受光素子、7…受光面、8…電
流計、20…変調器付半導体レーザ、21…変調器部、
21a…変調器、21b…変調器アノード電極、22…
光モニタ部、22a…光モニタ、22b…光モニタアノ
ード電極、23…半導体レーザ部(LD部)、23a…
LD、23b…レーザアノード電極、25…半導体基
板、26…マスク、27…グレーティング、30…In
GaAsP下ガイド層、31…MQW層、32…InG
aAsP上ガイド層、33…InPクラッド層、35…
メサ、36…ブロック層、37…窓層(Fe−In
P)、40…分離部溝、41…低反射膜、42…高反射
膜、49…支持台、50…モディファイステム、51…
チップキャリア、52…チップコンデンサ、53…ワイ
ヤ、54…リード、55…導体層、56…電極、57…
セラミック板、58…ストリップライン、59…支持
板、60…電極、61…セラミック板、62…ストリッ
プライン、63,64…抵抗。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser, 2 ... Front emission surface, 3 ... Rear emission surface,
4 laser light, 4f forward laser light, 4b backward laser light, 5 optical waveguide, 6 light receiving element, 7 light receiving surface, 8 ammeter, 20 semiconductor laser with modulator, 21 modulator section ,
21a: modulator, 21b: modulator anode electrode, 22:
Optical monitor unit, 22a Optical monitor, 22b Optical monitor anode electrode, 23 Semiconductor laser unit (LD unit), 23a
LD, 23b laser anode electrode, 25 semiconductor substrate, 26 mask, 27 grating, 30 In
GaAsP lower guide layer, 31: MQW layer, 32: InG
aAsP upper guide layer, 33 ... InP clad layer, 35 ...
Mesa, 36: block layer, 37: window layer (Fe-In)
P), 40: separation groove, 41: low reflection film, 42: high reflection film, 49: support base, 50: modify stem, 51:
Chip carrier, 52: Chip capacitor, 53: Wire, 54: Lead, 55: Conductive layer, 56: Electrode, 57:
Ceramic plate, 58: strip line, 59: support plate, 60: electrode, 61: ceramic plate, 62: strip line, 63, 64: resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 昌克 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 仙庭 靖久 埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地 日 立東部セミコンダクタ株式会社内 (72)発明者 高橋 正一 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 滝沢 泰 埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地 日 立東部セミコンダクタ株式会社内 (72)発明者 荻野 晃 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masakatsu Yamamoto 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Inside Semiconductor Division, Hitachi, Ltd. 15 Asahidai, Nippon Tobu Semiconductor Co., Ltd. (15) Akira Ogino Inventor Akira Ogino 5-20-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Semiconductor Company, Hitachi Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導波路に沿って半導体レーザ部と電界
吸収型変調器部を構成してなる変調器付半導体レーザで
あって、前記光導波路の一部に光モニタ部が設けられて
いることを特徴とする変調器付半導体レーザ。
1. A semiconductor laser with a modulator comprising a semiconductor laser section and an electroabsorption modulator section along an optical waveguide, wherein an optical monitor section is provided in a part of the optical waveguide. A semiconductor laser with a modulator, characterized in that:
【請求項2】 前記光モニタ部は前記半導体レーザ部と
前記変調器部の間に設けられ、かつλPL(変調器部)<
λPL(光モニタ部)=λPL(半導体レーザ部)となるよ
うに前記光導波路を構成する多重量子井戸の厚さをMQ
W膜厚(変調器部)<MQW膜厚(光モニタ部)=MQ
W膜厚(半導体レーザ部)と構成していることを特徴と
する請求項1に記載の変調器付半導体レーザ。
2. The optical monitor section is provided between the semiconductor laser section and the modulator section, and λ PL (modulator section) <
The thickness of the multiple quantum wells constituting the optical waveguide is set to MQ so that λ PL (optical monitor part) = λ PL (semiconductor laser part).
W film thickness (modulator part) <MQW film thickness (light monitor part) = MQ
2. The semiconductor laser with a modulator according to claim 1, wherein the semiconductor laser has a W thickness (semiconductor laser portion).
【請求項3】 前記光モニタ部は前記半導体レーザ部と
前記変調器部の間に設けられ、かつλPL(変調器部)=
λPL(光モニタ部)<λPL(半導体レーザ部)となるよ
うに前記光導波路を構成する多重量子井戸の厚さをMQ
W膜厚(変調器部)=MQW膜厚(光モニタ部)<MQ
W膜厚(半導体レーザ部)と構成していることを特徴と
する請求項1に記載の変調器付半導体レーザ。
3. The optical monitor section is provided between the semiconductor laser section and the modulator section, and λ PL (modulator section) =
The thickness of the multiple quantum well constituting the optical waveguide is set to be MQ so that λ PL (optical monitor part) <λ PL (semiconductor laser part).
W film thickness (modulator part) = MQW film thickness (light monitor part) <MQ
2. The semiconductor laser with a modulator according to claim 1, wherein the semiconductor laser has a W thickness (semiconductor laser portion).
【請求項4】 前記光モニタ部は前記半導体レーザ部と
前記変調器部の間に設けられ、かつλPL(光モニタ部)
<λPL(変調器部)<λPL(半導体レーザ部)となるよ
うに前記光導波路を構成する多重量子井戸の厚さをMQ
W膜厚(光モニタ部)<MQW膜厚(変調器部)<MQ
W膜厚(半導体レーザ部)となるように構成しているこ
とを特徴とする請求項1に記載の変調器付半導体レー
ザ。
4. The optical monitor section is provided between the semiconductor laser section and the modulator section, and λ PL (optical monitor section)
The thickness of the multiple quantum wells constituting the optical waveguide is set to MQ so that <λ PL (modulator section) <λ PL (semiconductor laser section).
W film thickness (optical monitor) <MQW film thickness (modulator) <MQ
2. The modulator-equipped semiconductor laser according to claim 1, wherein the semiconductor laser is configured to have a W film thickness (semiconductor laser portion).
【請求項5】 後方出射面に反射率90〜100%の反
射膜が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請
求項4のいずれか1項に記載の変調器付半導体レーザ。
5. The semiconductor laser with a modulator according to claim 1, wherein a reflection film having a reflectance of 90 to 100% is provided on the rear emission surface.
【請求項6】 前記反射膜はSiO2膜とアモルファス
シリコン層を繰り返して2層以上重ねた層になっている
ことを特徴とする請求項5に記載の変調器付半導体レー
ザ。
6. The modulator-equipped semiconductor laser according to claim 5, wherein said reflection film is a layer in which an SiO 2 film and an amorphous silicon layer are repeated and two or more layers are overlapped.
【請求項7】 光導波路に沿って半導体レーザ部と電界
吸収型変調器部を構成してなる変調器付半導体レーザで
あって、前記光導波路の中央部分に半導体レーザ部を配
置し、前記半導体レーザ部の一端側に変調器部を配置し
他端側に光モニタ部を配置し、かつ前記半導体レーザ部
の光導波路を構成する多重量子井戸のグレーティングは
途中でλ/4位相がずれていることを特徴とする変調器
付半導体レーザ。
7. A semiconductor laser with a modulator comprising a semiconductor laser section and an electroabsorption modulator section along an optical waveguide, wherein a semiconductor laser section is arranged at a central portion of said optical waveguide, A modulator section is arranged on one end side of the laser section, an optical monitor section is arranged on the other end side, and the grating of the multiple quantum well constituting the optical waveguide of the semiconductor laser section has a λ / 4 phase shift on the way. A semiconductor laser with a modulator, comprising:
【請求項8】 光導波路に沿って半導体レーザ部と電界
吸収型変調器部を構成してなる変調器付半導体レーザで
あって、前記光導波路の中央部分に半導体レーザ部を配
置し、前記半導体レーザ部の両端側にそれぞれ光モニタ
部を配置し、さらに前記光モニタ部の外側にそれぞれ変
調器部を配置し、かつ前記半導体レーザ部の光導波路を
構成する多重量子井戸のグレーティングは途中でλ/4
位相がずれていることを特徴とする変調器付半導体レー
ザ。
8. A semiconductor laser with a modulator comprising a semiconductor laser section and an electroabsorption modulator section along an optical waveguide, wherein a semiconductor laser section is arranged at a central portion of the optical waveguide, An optical monitoring unit is disposed on each side of the laser unit, a modulator unit is disposed outside the optical monitoring unit, and a grating of a multiple quantum well constituting an optical waveguide of the semiconductor laser unit is λ on the way. / 4
A semiconductor laser with a modulator, which is out of phase.
【請求項9】 出力光を出射する光導波路の端面は光導
波路の光軸に対して傾斜する構造になっていることを特
徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の
変調器付半導体レーザ。
9. The optical waveguide according to claim 1, wherein an end face of the optical waveguide for emitting the output light has a structure inclined with respect to an optical axis of the optical waveguide. Semiconductor laser with modulator.
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