JPS58140177A - 分布帰還形半導体レ−ザ - Google Patents

分布帰還形半導体レ−ザ

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JPS58140177A
JPS58140177A JP57022123A JP2212382A JPS58140177A JP S58140177 A JPS58140177 A JP S58140177A JP 57022123 A JP57022123 A JP 57022123A JP 2212382 A JP2212382 A JP 2212382A JP S58140177 A JPS58140177 A JP S58140177A
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JP
Japan
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light
region
laser
layer
emitting layer
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JP57022123A
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English (en)
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Shigeyuki Akiba
重幸 秋葉
Katsuyuki Uko
宇高　勝之
Kazuo Sakai
堺　和夫
Yuichi Matsushima
松島　裕一
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.)
KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
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Publication date
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    • H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、分布帰還形半導体レーザ（以下ｒ　ＤＦＢレ
ーザ」と略す）の特性向上に関するものである。
ＤＦＢレーザは、発光層もしくはそれに近接する層に回
折格子となる周期的な凹凸を設けることによシ等価的に
周期的な屈折率変化を導入した構造を有する。第１図に
、Ｉｎｋ−ＸＧａｘＡｓｙＰＩ　ｙ系の混晶半導体で構
成したＤＦＢレーザの従来例を示す。図において、１は
ｎ型ＩｎＰ基板、２はｎ型ＩｎＧａＡｓＰ導波路層、３
はＩｎＧａＡｓＰ発光層、４は発光層のメルトバックを
防止するためのＩｎＧａＡｓＰバッファ一層、５はｐ型
ＩｎＰ層、６−はｐ型ＩｎＧａＡｓＰ層、７は電極、８
は周期的な凹凸よりなる周期構造、９および９ａは光の
出射端面をそれぞれ示す。このような構成において、電
極７から電流を注入すると、発光層３を中心として図に
示したような光分布を持った発振が得られる。この実質
的に光が分布する領域をレーザ領域ということにする。
また、このようなりＦＢレーザでは、２つの端面９，９
ａによって構成されるファプリーペロー（以下Ｆ−ｐと
略す）共振器による発振を抑制するため、同図のように
電流を注入しない非励起領域が設けられる。このように
することによって、周期構造８による発振だけが得られ
、周期構造８の凹凸の周期Ａで決定される安定な単一波
長動作が可能となる。
しかるに、第１図のようなレーザでは、非励起領域が飽
和性の光吸収体として働くため、出力対電流特性に第２
図に示すように、飽和現象が生じたり、電流を増加させ
ていった時の出力と減少させていった時の出力が異なっ
たりする。従って、変調時に出力が歪んだり、さらには
単一波長動作に対しても悪い影響がしばしば現われる。
本発明は、このような不都合を取除き、直線性の良いレ
ーザを得ることを目的としたもので、その特徴は実質的
に光が分布する領域の延長上に発光層の禁制帯幅より大
きい禁制帯幅を有する半導体を前記領域の厚さに比べて
十分厚くかつ一様に配置したことにある。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明の一実施例を第３図に示す。本実施例はレーザ領
域の端部１１　、　ｌｌａの延長上にＩｎＰ層１０゜１
０ａを埋め込んだものである。ここで、ｔ３は０でもよ
い。この構造では、端部１１ａから出射された尤は、長
さｔ２の部分のＩｎＰ層１０ａで大きく広がり、素子の
出射端面９ａから反射され、かつ再びレーザ領域に帰還
される割合は極めて小さい。従って、光の出射端末９お
よび９ａで構成されるＦ−ｐ共振器は、大きな損失を有
することとなり、その発振は抑制される。従って、ＤＦ
Ｂレーザ固有の単一波長動作が達成される。一方、Ｉｎ
Ｐ層１ｏは出方光に対して透明であるため、第２図実線
のような不都合は生ぜず、破線のように直線性の良好な
入出力特性が得られる。
第４図は、本発明を横モード安定化のための埋め込みス
トライプ構造に応用した実施例を示すもので、（ａ）は
正面図、（ｂ）は側面図である。図において、第３図と
共通なものには同Ｃ符号を付しである。本実施例の場合
、埋め込み部分は１３がｐ型ＩｎＰ層、１４がｎ型Ｉｎ
Ｐ層、５がｐ型ＩｎＰ層、さらに最上層の１２がｎ型Ｉ
ｎＧａＡｓＰで構成され、この部分での電流が阻止され
る層構造となっている。一方、発光層３への電流注入は
Ｚｎ拡散領域１５を通して行われる。またこの例では発
光層３の片端部１１ａの延長のみがＩｎＰで埋め込まれ
ている場合で、出力は他方の端面１１より直接出射され
る。
以上説明したように、本発明の分布帰還形半導体レーザ
はＦ−ｐ発振を充分抑制し、単一波長動作を可能にする
と同時に、出力対電流特性も直線性に優れている。まだ
、横モード安定化のだめのストライプ構造については、
第４図で示した埋め込みストライプ構造をはじめ、多く
の横モード安定化レーザに適応できるこ六は言うまでも
ない。一方、半導体材料について゛も、ＩｎＧａＡｓＰ
系以外にＡｔＧｅＡｓ　系などほかの混晶半導体にも応
用できる。
このように、本発明により安定な単一波長動作とすぐれ
た入出力特性を有する半導体レーザが実現でき、高品質
光フアイバ通信をはじめ、その他の光情報処理の実現に
その効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は励起領域および飽和吸収領域（非励起領域）を
有する従来の分布帰還形レーザの横断面図、第２図は従
来形及び本発明にょるレーザの入出力特性を説明するだ
めの特性図、第３図は本発明の実施例を示す側面図、第
４図（、］）　（ｂ）は本発明を埋め込みストライプ構
造に応用した例を示す正面図及び側面図である。 １−　ｎ型ＩｎＰ基板、２−＝　ｎ型ＩｎＧａＡａＰ導
波路層、３　・＝　ＩｎＧａＡｓＰ発光層、４−ＩｎＧ
ａＡｓＰバッファ一層、５−ｐ型ＩｎＰ層、６−　ｐ型
ＩｎＧａＡｓ　Ｐ層、？−・・電極、８・・・周期的な
凹凸よりなる周期構造、９．９ａ・・・光の出射端面、
１０　、１０ａ　−ＩｎＰ層、１１　、　ｌｌａ　−レ
ーザ領域の端部、１２・・・ｎ型ＩｎＧａＡａＰ層、１
３・・・ｐ型ＩｎＰ層、１４・・・ｎ型ＩｎＰ層、１５
・・・為拡散領域。 特許出願人　　国際電信電話株式会社 代理人　大塚　学 外１名 手続補正書（自発） 昭和５７年７月　２日 特許片長℃　若杉和夫　殿 １、不例の表示 特願昭５７−２２１２３号 ２、発明の名称 分布帰還形半導体レーザ コ３　補正をする者 事件との関係　出願人 （１２１）国際電信電話株式会社 ４代理人 東京都新宿区西新宿に２３−１ ｓ？ＩｔＩ正の対象 明細書のｒ％、’ｆ詞求の範囲」の欄及び「発明の詳細
な説明」の欄 ６、補正の内容 明細書の記載を次のように訂正する。 （１）「特許請求の範囲」の欄を別紙のように訂屯する
。 、（２）第２頁、下から第５行〔（以下Ｆ−ｐと略す）
〕を〔（以下Ｆ−Ｐと略す）〕に訂正する。 （３）第３頁、第１１行〔実質的に光が分布する領域〕
を〔電流注入領域〕に訂正する。 （４）第３頁、第１３行〔の厚さ〕を〔において実質的
に光が分布する幅〕に訂正する。 （５）第５頁、第３行ＣＦ−ｐ発振〕を（Ｆ−Ｐ発振〕
に訂正する。 （６）第５頁、第１０行〔ＡｔＧａＡｓ〕を（ＡｔＧａ
Ａｓ　）に訂正する。 特許請求の範囲 発光層または該発光層に近接する層に光の進行方向にｌ
ｆｉう周期的な凹凸を有し、該発光層に電流を／Ｅ人す
ることによってレーザ発振せしめる分布帰還形゛トノ、
ｌす体レーザにおいて、電流注入領域の延Ｊく上に＋ｉ
ｉｌ記発光層の禁制帯幅より大きい禁制化幅分イＩＩす
る幅に比べて十分Ｐノくかつ一様に配置したことを特徴
とする分布帰還形半導体レーザ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 発光層または該発光層に近接する層に光の進行方向に沿
    う周期的な凹凸を有し、該発光層に電流を注入すること
    によってレーザ発振せしめる分布帰還形半導体レーザに
    おいて、実質的に光が分布する領域の延長上に前記発光
    層の禁制帯幅より大きい禁制帯幅を有する半導体を前記
    領域の厚さに比べて十分厚くかつ一様に配置したことを
    特徴とする分布帰還形半導体レーザ。
JP57022123A 1982-02-16 1982-02-16 分布帰還形半導体レ−ザ Pending JPS58140177A (ja)

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