JPS58118183A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS58118183A JPS58118183A JP48382A JP48382A JPS58118183A JP S58118183 A JPS58118183 A JP S58118183A JP 48382 A JP48382 A JP 48382A JP 48382 A JP48382 A JP 48382A JP S58118183 A JPS58118183 A JP S58118183A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- type inp
- semiconductor
- wave guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1071—Ring-lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバ通信用の光源として用いるに適した
半導体レーザに関する。
半導体レーザに関する。
通常、半導体レーザを光フアイバ通信用の光源として使
用する際には、光伝送部品や光フアイバ端面からの反射
光が半導体レーザに戻って発振を不安定にする現象を防
ぐために、レーザと光ファイバの間に光アイソレータを
挿入する必要がある。
用する際には、光伝送部品や光フアイバ端面からの反射
光が半導体レーザに戻って発振を不安定にする現象を防
ぐために、レーザと光ファイバの間に光アイソレータを
挿入する必要がある。
光アイソレータとしては偏光プリズムとλ／４板、乃し
はファラデー回転素子を組み合わせたものが用いられて
おり、レーザと光アイソレータをモジュール化したもの
が実用に供せられている。しかしながらこの様なモジュ
ールを作製するには光軸合わせ等の煩雑な調整作業を必
要とする。又、光アイソレータ自体が光損失の原因とな
らない様に、光アイソレータを構成する部品には光学的
に高品質で高精度のものが要求されるために高価なもの
になるという欠点を有する。
はファラデー回転素子を組み合わせたものが用いられて
おり、レーザと光アイソレータをモジュール化したもの
が実用に供せられている。しかしながらこの様なモジュ
ールを作製するには光軸合わせ等の煩雑な調整作業を必
要とする。又、光アイソレータ自体が光損失の原因とな
らない様に、光アイソレータを構成する部品には光学的
に高品質で高精度のものが要求されるために高価なもの
になるという欠点を有する。
本発明は従来の半導体レーザが反射光によって発振が不
安定になるために光アイソレータを必要とし、従ってそ
のために有する上述の欠点を除去せんかために、反射光
によっても発振の不安定さを生ぜず、光アイソレータを
必要としない半導体レーザを実現することを目的とする
。
安定になるために光アイソレータを必要とし、従ってそ
のために有する上述の欠点を除去せんかために、反射光
によっても発振の不安定さを生ぜず、光アイソレータを
必要としない半導体レーザを実現することを目的とする
。
かかる目的を達成する本発明による半導体レーザの構造
は、第１．第２．第３及び第４の半導体層を円環状に積
層し、第１及び第２の半導体層と第４の半導体層とは互
いに反対導電型を有し、且つ第３の半導体層に比しては
相対的に大なる禁制帯幅を有すべく配し、又第１及び第
３の半導体層は第２及び第４の半導体層に比して相対的
に大なる屈折率を有すべく配した半導体レーザにおいて
、第１の半導体層には内積の内部を一方向に回転する光
を外部に導く出力導波路と反対方向に回転する光を外部
に導く複数個の発振抑制用導波路を接続して設けたこと
を特徴とする。
は、第１．第２．第３及び第４の半導体層を円環状に積
層し、第１及び第２の半導体層と第４の半導体層とは互
いに反対導電型を有し、且つ第３の半導体層に比しては
相対的に大なる禁制帯幅を有すべく配し、又第１及び第
３の半導体層は第２及び第４の半導体層に比して相対的
に大なる屈折率を有すべく配した半導体レーザにおいて
、第１の半導体層には内積の内部を一方向に回転する光
を外部に導く出力導波路と反対方向に回転する光を外部
に導く複数個の発振抑制用導波路を接続して設けたこと
を特徴とする。
以下本発明を図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本発明に係わる半導体レーザの一実施例を示す
平面図で、第２図は第１図の一点鎖線Ａ−Ａで示した部
分の切断図である。第２図において、１はｎｆｉＩｎＰ
基板、２，４及び７はｎ ｆｉｌ Ｉ ｎ Ｐ 。
平面図で、第２図は第１図の一点鎖線Ａ−Ａで示した部
分の切断図である。第２図において、１はｎｆｉＩｎＰ
基板、２，４及び７はｎ ｆｉｌ Ｉ ｎ Ｐ 。
５はＩｎ １−ｘＧａｘＡｓｙＰｔ−ｙから成る活性層
、６及び８はｐ型ＩｎＰ、９はｎ型Ｉｎ１−ｚＧａｘλ
ｓｗｐ１−ｗ、１０はＺｎ拡散部、１１はＡｕＺｎ電極
、１２はＡｕＧｅＮ１電極である。又３１はｎｆｉＩｎ
ｓ−ｕＧｍｕＡｉｖＰｔ−ｖ、３ｂ及び３Ｃは３ｍ同様
ｎ型ＩｎＬ−ｕＧｍｕＡｓｖＰ１−ｖ から成り、３
ｂは出力導波路、３ｃは発振抑制用導波路である。
、６及び８はｐ型ＩｎＰ、９はｎ型Ｉｎ１−ｚＧａｘλ
ｓｗｐ１−ｗ、１０はＺｎ拡散部、１１はＡｕＺｎ電極
、１２はＡｕＧｅＮ１電極である。又３１はｎｆｉＩｎ
ｓ−ｕＧｍｕＡｉｖＰｔ−ｖ、３ｂ及び３Ｃは３ｍ同様
ｎ型ＩｎＬ−ｕＧｍｕＡｓｖＰ１−ｖ から成り、３
ｂは出力導波路、３ｃは発振抑制用導波路である。
製造にあたってはｎ型ＩｎＰ基板１の上にｎ型ＩｎＰ層
、ｎ型Ｉｎ １−ｕ ＧｉｕＡｓｖ Ｐｌ−ｙ層、ｎ型
ＩｎＰ層、Ｉｎ１−ｘＧｉｘＡｓｙＰｔ−ｙ層を格子整
合を取りながら順次エピタキシャル成長させる。その後
、活性層５を作製する環状の部分と出力導波路３ｂ及び
発振抑制導波路３Ｃとを作製する直線状の部分を残して
、−残りの部分をｎ型ＩｎＰ２の表面が露出する才で化
学エツチングする０次に出力導波路層３ｂ及び発振抑制
導波路３Ｃの上部に積層されているｎ型ＩｎＰ層及びＩ
ｎ１−ｘ Ｇａｘ人５ｙＰｌ−ｙ層を化学エツチング
によって取り除く。そして再びエピタキシャル成長によ
ってｐ型ＩｎＰ６、ｎ型１ｎＰ７．ｐ型ＩｎＰ８．及び
ｎｆｆｉＩｎｌ−ｚＧａｚＡｓｗＰｔ−ｗ ９を１−次
形成した後、ＺｎをＺｎ拡散部ｌＯに拡散させ、蒸着に
よってＡｕＺｎ電極１１及びＡｕ Ｇｅ Ｎ ｉ電極１
２を作＃！する。
、ｎ型Ｉｎ １−ｕ ＧｉｕＡｓｖ Ｐｌ−ｙ層、ｎ型
ＩｎＰ層、Ｉｎ１−ｘＧｉｘＡｓｙＰｔ−ｙ層を格子整
合を取りながら順次エピタキシャル成長させる。その後
、活性層５を作製する環状の部分と出力導波路３ｂ及び
発振抑制導波路３Ｃとを作製する直線状の部分を残して
、−残りの部分をｎ型ＩｎＰ２の表面が露出する才で化
学エツチングする０次に出力導波路層３ｂ及び発振抑制
導波路３Ｃの上部に積層されているｎ型ＩｎＰ層及びＩ
ｎ１−ｘ Ｇａｘ人５ｙＰｌ−ｙ層を化学エツチング
によって取り除く。そして再びエピタキシャル成長によ
ってｐ型ＩｎＰ６、ｎ型１ｎＰ７．ｐ型ＩｎＰ８．及び
ｎｆｆｉＩｎｌ−ｚＧａｚＡｓｗＰｔ−ｗ ９を１−次
形成した後、ＺｎをＺｎ拡散部ｌＯに拡散させ、蒸着に
よってＡｕＺｎ電極１１及びＡｕ Ｇｅ Ｎ ｉ電極１
２を作＃！する。
エピタキシャル成長の速度を適当に調節すればｐｇＩｎ
Ｐ６及びｎ型１ｎＰ７の活性層５の上部への成長を抑え
ることができる。
Ｐ６及びｎ型１ｎＰ７の活性層５の上部への成長を抑え
ることができる。
主要寸法を述べると、ｐ型Ｉｎｔ−ｕ ＧａｕＡｉｖＰ
＊−ｖ３ｍ、出力導波路３ｂ及び発振抑制用導波路３Ｃ
の層厚は０．６．ａｍ、幅は５ 、ａｍでｎ型１ｎＰ７
の層厚は０．３μｍ１活性層５の層厚は０．２μｍであ
る。又積の直径は約１５０μｍである。活性層５の組成
はｘ ＝＋ ０．２６． ７ ＝ ０．５６であり系制
ＷＩＩＸｉ＆相尚波長は１．３μｍである。又ｐ型Ｉｑ
ｔ−ｕＧａ＋ｕＡｓｖＰｓ−ｖ３ｍ、 出力導波路３
ｂ及び発振抑制用導波路３Ｃの組成はｕ−０，３１，ｖ
ｚｏ、６８であり禁制帝幅相尚波長は１．４μｍである
。
＊−ｖ３ｍ、出力導波路３ｂ及び発振抑制用導波路３Ｃ
の層厚は０．６．ａｍ、幅は５ 、ａｍでｎ型１ｎＰ７
の層厚は０．３μｍ１活性層５の層厚は０．２μｍであ
る。又積の直径は約１５０μｍである。活性層５の組成
はｘ ＝＋ ０．２６． ７ ＝ ０．５６であり系制
ＷＩＩＸｉ＆相尚波長は１．３μｍである。又ｐ型Ｉｑ
ｔ−ｕＧａ＋ｕＡｓｖＰｓ−ｖ３ｍ、 出力導波路３
ｂ及び発振抑制用導波路３Ｃの組成はｕ−０，３１，ｖ
ｚｏ、６８であり禁制帝幅相尚波長は１．４μｍである
。
本実施例では、電流は活性層５にのみ効率曳く注入され
、環状部分においてレーザ発振が起こる。
、環状部分においてレーザ発振が起こる。
活性層５はその周囲に比べて相対的に屈折率が大きいの
でレーザ光は活性層５の内部に閉じ込められるが、その
一部はＩＩ型ＩｎＰ４を通してａｌｌＩｎｌ−ｕＧａｕ
ＡｉｖＰｔ−ｖ＠ｍにしみ出し、環状（Ｄｆｆｉ性層器
を右回りに一転して増幅された光は１個の出力導波路ｓ
ｂを通じ第１ｉｔで矢印で示される如く外部に堆り出さ
れる。ところが左回りに回転する光に対しては第１図示
す如く、発振抑制用導波路が２偏廖成されており、右回
り回転する光よりも光損失が大なる様になっているので
レーザ発振が抑えられる。そのために電気エネルギーは
効率良く右回りに一転して増＠されるレーザ光の光エネ
ルギーに変換される０本実施例の半導体レーザでは出力
導波ｌｌ３ＩＩｌを通じて戻って（る反射光は活性層Ｓ
の内部では左回りの光となるので右回りに回転して増幅
されるレーザ光の位相を乱して発振の不安定さを生じさ
せることが起こりにくくなる。
でレーザ光は活性層５の内部に閉じ込められるが、その
一部はＩＩ型ＩｎＰ４を通してａｌｌＩｎｌ−ｕＧａｕ
ＡｉｖＰｔ−ｖ＠ｍにしみ出し、環状（Ｄｆｆｉ性層器
を右回りに一転して増幅された光は１個の出力導波路ｓ
ｂを通じ第１ｉｔで矢印で示される如く外部に堆り出さ
れる。ところが左回りに回転する光に対しては第１図示
す如く、発振抑制用導波路が２偏廖成されており、右回
り回転する光よりも光損失が大なる様になっているので
レーザ発振が抑えられる。そのために電気エネルギーは
効率良く右回りに一転して増＠されるレーザ光の光エネ
ルギーに変換される０本実施例の半導体レーザでは出力
導波ｌｌ３ＩＩｌを通じて戻って（る反射光は活性層Ｓ
の内部では左回りの光となるので右回りに回転して増幅
されるレーザ光の位相を乱して発振の不安定さを生じさ
せることが起こりにくくなる。
以上＾体的実施例と共に説明した様に本発明による半導
体レーザによれば党アイソレータを必要としない光フア
イバ過信用の光源が得られる。又共振器内部には定在波
が立たないので空間的なホール拳バーニング効釆が生ぜ
ずに電気エネルギーが効率曳く光エネルギーに変換され
る半導体レーザが得られる。′ｙ、に反射鏡をへき開面
によって作製する必要もないので半導体レーザ製造の歩
留りも向上させることができる。
体レーザによれば党アイソレータを必要としない光フア
イバ過信用の光源が得られる。又共振器内部には定在波
が立たないので空間的なホール拳バーニング効釆が生ぜ
ずに電気エネルギーが効率曳く光エネルギーに変換され
る半導体レーザが得られる。′ｙ、に反射鏡をへき開面
によって作製する必要もないので半導体レーザ製造の歩
留りも向上させることができる。
尚、本実施例ではその製造工程の最初のエピタキシャル
成長においてｎ ｇ Ｉ ｎ Ｐ層、ｎ型Ｉｎｘ−ｕ山
ＩＡｓｖＰ１−ｙ層、ｎｇＩｎＰ層、Ｉｎ１−ｘＧａｘ
ＡｓｙＰｌ−ｙ層を成長させたが、更にｌ１ｌｓ−ｘＧ
ａｘＡｓｙＰｓ−ｙ層の上にもう一層ｐ厘ＩｎＰ層を成
長させておき、上部にｐ型ＩａＰ層が積層した状態で活
性層５を埋め込む榊造にしても良い。
成長においてｎ ｇ Ｉ ｎ Ｐ層、ｎ型Ｉｎｘ−ｕ山
ＩＡｓｖＰ１−ｙ層、ｎｇＩｎＰ層、Ｉｎ１−ｘＧａｘ
ＡｓｙＰｌ−ｙ層を成長させたが、更にｌ１ｌｓ−ｘＧ
ａｘＡｓｙＰｓ−ｙ層の上にもう一層ｐ厘ＩｎＰ層を成
長させておき、上部にｐ型ＩａＰ層が積層した状態で活
性層５を埋め込む榊造にしても良い。
第１図は本発明に係わる一実施例の平面図で、第２図は
第１図のＡ−Ａ断面図である。 図中、１・・・・・・ｎＪｌｊＩｎＰ基板、２，４及び
７・・曲ｎ型ＩｎＰ、５・・・・・・活性層、６及び８
・・・・・・ｐ凰ＩｎＰ、９・−・ｎ型Ｉｎ１−ｉＩｎ
ｌ−１ＧａｘＡｓ、 １０…・・・Ｚｎ拡散部、１１
・・・・・・ＡｕＺｎ電極、１２・・・・・−ＡｕＧｅ
Ｎｉ電極、３ ｍ−・曲ｎ型Ｉ ｎ ｓ −ｕ Ｇａ
ｕ Ａｓ ＶＰＩ−Ｙ、３ｂ・・・・・・出力導波路、
３ｃ・・・・・・発振抑制用導波路、である。
第１図のＡ−Ａ断面図である。 図中、１・・・・・・ｎＪｌｊＩｎＰ基板、２，４及び
７・・曲ｎ型ＩｎＰ、５・・・・・・活性層、６及び８
・・・・・・ｐ凰ＩｎＰ、９・−・ｎ型Ｉｎ１−ｉＩｎ
ｌ−１ＧａｘＡｓ、 １０…・・・Ｚｎ拡散部、１１
・・・・・・ＡｕＺｎ電極、１２・・・・・−ＡｕＧｅ
Ｎｉ電極、３ ｍ−・曲ｎ型Ｉ ｎ ｓ −ｕ Ｇａ
ｕ Ａｓ ＶＰＩ−Ｙ、３ｂ・・・・・・出力導波路、
３ｃ・・・・・・発振抑制用導波路、である。
Claims (1)
- 第１．第２．第３及び第４の半導体層を内積状に積層し
、前記第１及び前記第２の半導体層と前記第４の半導体
層とは互いに反対導電蓋を有し、且つ前記第３の半導体
層に比しては相対的に大なる禁制帯幅を有すべく配し、
又前記第１及び前記第３の半導体層は前記第２及び前記
第４の半導体層に比して相対的に大なる屈折率を有すべ
く配した半導体レーザにおいて、前記第１の半導体層に
は前記円環の内部を一方向に回転する光を外部に導く出
力導波路と反対方向に回転する光を外部に導く複数個の
発振抑制用導波路を接続して設けたことを特徴とする半
導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48382A JPS58118183A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48382A JPS58118183A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58118183A true JPS58118183A (ja) | 1983-07-14 |
Family
ID=11475017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48382A Pending JPS58118183A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58118183A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62287683A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-14 | Nec Corp | 光分岐半導体レ−ザ |
-
1982
- 1982-01-05 JP JP48382A patent/JPS58118183A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62287683A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-14 | Nec Corp | 光分岐半導体レ−ザ |
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