JPS58196085A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS58196085A JPS58196085A JP7824982A JP7824982A JPS58196085A JP S58196085 A JPS58196085 A JP S58196085A JP 7824982 A JP7824982 A JP 7824982A JP 7824982 A JP7824982 A JP 7824982A JP S58196085 A JPS58196085 A JP S58196085A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- light receiving
- type
- layer
- semiconductor laser
- 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
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-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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】
本発明は同一チップ内に独立変調可能な複数個の半導体
レーザが集積化された半導体レーザ・アレイに関する。
レーザが集積化された半導体レーザ・アレイに関する。
更には特に同一チップ内に受光素子プレイをも集積化し
たレーザ・アレイに関する。
たレーザ・アレイに関する。
独立変調可能な半導体レーザが複数個集積化された半導
体レーザでは各レーザの光出力を独立にモニタすること
が実用上重要である。しかし、レーザの間隔が数百μｍ
以下と小さいため、レーザ光出力を各々独立にモニタす
るにはかなりの困難が伴なった。従来性なわれている方
法としては、Ｉ） 各レーザの片端面近傍゛に光ファイ
バを並べる。
体レーザでは各レーザの光出力を独立にモニタすること
が実用上重要である。しかし、レーザの間隔が数百μｍ
以下と小さいため、レーザ光出力を各々独立にモニタす
るにはかなりの困難が伴なった。従来性なわれている方
法としては、Ｉ） 各レーザの片端面近傍゛に光ファイ
バを並べる。
（Ｊ、 ｌ）、Ｃｒ０Ｗ ｅｔａｌ、、 Ｑｐｔ、Ｌｅ
ｔｔ、 ｌ、 ｐ ４ Ｑ（１９７７）） ｌ） レーザ・プレイの片端面に受光素子アレイを並べ
る。
ｔｔ、 ｌ、 ｐ ４ Ｑ（１９７７）） ｌ） レーザ・プレイの片端面に受光素子アレイを並べ
る。
等があった。しかし、これらの方法はファイバや受光素
子を設置する場合の位置合わせ精度がきびしく、ｉ量化
には不適で、実用上問題があった。
子を設置する場合の位置合わせ精度がきびしく、ｉ量化
には不適で、実用上問題があった。
本発明の目的は独立変調可能な複数個の半導体レーザお
よび各レーザの光出力全穂立にモニタできる複数個の受
光素子を同一チップ内に集積化した半導体レーザ装置を
提供することにある。
よび各レーザの光出力全穂立にモニタできる複数個の受
光素子を同一チップ内に集積化した半導体レーザ装置を
提供することにある。
″半導体レーザに外部光を注入した場合、レーザ素子が
受光素子として働くことはよく知られている。本発明で
はこの原理を利用して、独立変調が可能な半導体レーザ
・アレイをレーザの共振器方向とは直角な方向に、活性
層よりも深い溝を設けることにより２分割し、１方を半
導体レーザ・アレイ部、他方を受光素子アレイ部として
用いようとするものである。
受光素子として働くことはよく知られている。本発明で
はこの原理を利用して、独立変調が可能な半導体レーザ
・アレイをレーザの共振器方向とは直角な方向に、活性
層よりも深い溝を設けることにより２分割し、１方を半
導体レーザ・アレイ部、他方を受光素子アレイ部として
用いようとするものである。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ｎ形
ＧａＡｓ 基板１の（１００）面上に通常の液相成長
法によりｎ形Ｇａ！−ｙ Ａ／、Ａｓ クラッド層（
０，３＜ ｙ ＜ ０．７ 、厚さ２μｍ）２、アンド
ープのＧａ１．ｘＡ４ｘＡｓ活性層（Ｏくｘ＜０．２５
゜厚さ０．１μｍ）３、Ｐ形Ｇａｔ−ｙＡｅｙＡｓ層（
０，３＜ ｙ ＜０．７ 、厚さ１．５μｍ）４および
ｎ形Ｇａ Ａｓ キャップ層（厚さ１．０μｍ）５から
なるダブルへテロ構造を形成する。勿論基板上に所望の
半導体層を形成し、この上部に上述のダブルへテロ構造
を形成しても勿論良い０次にウェハの（１１０）方向に
１００μｍピッチで、ホトレジスト工程を経て、巾６μ
ｍのＡ＃ｔＯｓ膜の窓を形成し、Ｚｎを選択拡散してＰ
１拡散領域８を形成する０次にホトレジスト工程により
、キャップ層側に、拡散ストライプに平行な方向にピッ
チ１００μｍ巾２０μｍの窓を、またストライプに直角
な方向にピッチ７００μｍ１巾８０μｍの窓を形成し、
化学エツチングもしくはドライエツチング工程により、
”形クラッド層もしくはＧａＡ１基板にまで達する溝を
形成する。この時、拡散ストライプに平行な方向に形成
する溝の位置は各拡散ストライプの中央圧する０次にＰ
側電極６を形成する。この時、溝で区切られたウェハの
各領域が電気的に絶縁された状態になるようにするため
、リフト・オフの手法を用いる。ｎ側電極７を形成した
後、ウェハをへき関し、チップとした。完成したチップ
の構造は第１図に模式的に示すごとく、レーザ共振器の
方向には７００μｍの長さを持ちその中央部に１００μ
ｍ巾の溝が設けられている。
ＧａＡｓ 基板１の（１００）面上に通常の液相成長
法によりｎ形Ｇａ！−ｙ Ａ／、Ａｓ クラッド層（
０，３＜ ｙ ＜ ０．７ 、厚さ２μｍ）２、アンド
ープのＧａ１．ｘＡ４ｘＡｓ活性層（Ｏくｘ＜０．２５
゜厚さ０．１μｍ）３、Ｐ形Ｇａｔ−ｙＡｅｙＡｓ層（
０，３＜ ｙ ＜０．７ 、厚さ１．５μｍ）４および
ｎ形Ｇａ Ａｓ キャップ層（厚さ１．０μｍ）５から
なるダブルへテロ構造を形成する。勿論基板上に所望の
半導体層を形成し、この上部に上述のダブルへテロ構造
を形成しても勿論良い０次にウェハの（１１０）方向に
１００μｍピッチで、ホトレジスト工程を経て、巾６μ
ｍのＡ＃ｔＯｓ膜の窓を形成し、Ｚｎを選択拡散してＰ
１拡散領域８を形成する０次にホトレジスト工程により
、キャップ層側に、拡散ストライプに平行な方向にピッ
チ１００μｍ巾２０μｍの窓を、またストライプに直角
な方向にピッチ７００μｍ１巾８０μｍの窓を形成し、
化学エツチングもしくはドライエツチング工程により、
”形クラッド層もしくはＧａＡ１基板にまで達する溝を
形成する。この時、拡散ストライプに平行な方向に形成
する溝の位置は各拡散ストライプの中央圧する０次にＰ
側電極６を形成する。この時、溝で区切られたウェハの
各領域が電気的に絶縁された状態になるようにするため
、リフト・オフの手法を用いる。ｎ側電極７を形成した
後、ウェハをへき関し、チップとした。完成したチップ
の構造は第１図に模式的に示すごとく、レーザ共振器の
方向には７００μｍの長さを持ちその中央部に１００μ
ｍ巾の溝が設けられている。
また、共振器方向と平行な方向には１００μｍピッチで
巾約１０μｍの溝が設けられている。上記チップＯｎ電
極側をＩｎソルダを用いて、サブマウントにグイホンデ
インプした後、溝によって区切られた各領域のＰ電極に
ワイヤボンディングを行なって素子とした。拡散ストラ
イプに直角な方向に形成した溝によって分割された一方
の領域に順方向１！流を印加することによってレーザ・
アレイ部Ａとして動作させ、他方を受光素子プレイ部Ｂ
としてレーザ光出力をモニタし、特性測定を行なった。
巾約１０μｍの溝が設けられている。上記チップＯｎ電
極側をＩｎソルダを用いて、サブマウントにグイホンデ
インプした後、溝によって区切られた各領域のＰ電極に
ワイヤボンディングを行なって素子とした。拡散ストラ
イプに直角な方向に形成した溝によって分割された一方
の領域に順方向１！流を印加することによってレーザ・
アレイ部Ａとして動作させ、他方を受光素子プレイ部Ｂ
としてレーザ光出力をモニタし、特性測定を行なった。
第２図に活性層のＡｆＡｓ組成Ｘを０．１４、クラッド
層のＡ／Ａｓ組成ｙを０．４５とし、３組のレーザ・ダ
イオードと受光素子を集積した装置の特性の一例を示す
０図において実線は集積化されたレーザのうち、中央に
位置する素子の室温連続動作での電流−光出力特性を表
わす、素子は５５ｍＡのしきい電流で、発振波長７８０
ｎｍにおいて発振し九、この素子と溝９をへたてて対向
する受光素子に５００の抵抗を直列に接続し、５■の逆
方向電圧を印加して、５０ΩＤ両端に生じる出力電圧を
レーザの順方向電圧に対してプロットしたものが第２図
の破線である。レーザ素子の光出力に比例して、受光素
子側の出力電圧が増加し、受光素子としての′十分な機
能が備わっていることが確認され九、この時、チップ両
端に位置する受光素子の出力電圧も同時にモニタしたが
、出力は生じず、受光素子間およびレーザと受光素子間
に顕著なり撃ストークがないことが確認された。さらに
集積化されたレーザ素子間の電気的光学的クロストーク
もなく独立変調可能であることが確認された。
層のＡ／Ａｓ組成ｙを０．４５とし、３組のレーザ・ダ
イオードと受光素子を集積した装置の特性の一例を示す
０図において実線は集積化されたレーザのうち、中央に
位置する素子の室温連続動作での電流−光出力特性を表
わす、素子は５５ｍＡのしきい電流で、発振波長７８０
ｎｍにおいて発振し九、この素子と溝９をへたてて対向
する受光素子に５００の抵抗を直列に接続し、５■の逆
方向電圧を印加して、５０ΩＤ両端に生じる出力電圧を
レーザの順方向電圧に対してプロットしたものが第２図
の破線である。レーザ素子の光出力に比例して、受光素
子側の出力電圧が増加し、受光素子としての′十分な機
能が備わっていることが確認され九、この時、チップ両
端に位置する受光素子の出力電圧も同時にモニタしたが
、出力は生じず、受光素子間およびレーザと受光素子間
に顕著なり撃ストークがないことが確認された。さらに
集積化されたレーザ素子間の電気的光学的クロストーク
もなく独立変調可能であることが確認された。
上記実施例の他、受光素子アレイ部にのみＺｎを深く拡
散・し、その拡散フロントがｎ型クラッド層にまで達す
る素子を作製した。この場合、ｎ型クラッド層のキャリ
ア濃度ｉｊｎ形クラッド層がｐ形に反転しない程度高く
した。試作した素子は受光素子アレイ部にのみ活性層Ｋ
Ｚｎがドープされており、レーザ光の吸収係数が高く、
受光素子としての効率向上が見られ、有効であることが
確認され念。
散・し、その拡散フロントがｎ型クラッド層にまで達す
る素子を作製した。この場合、ｎ型クラッド層のキャリ
ア濃度ｉｊｎ形クラッド層がｐ形に反転しない程度高く
した。試作した素子は受光素子アレイ部にのみ活性層Ｋ
Ｚｎがドープされており、レーザ光の吸収係数が高く、
受光素子としての効率向上が見られ、有効であることが
確認され念。
上記実施例ではレーザ素子間および受光素子間の電気的
光学的絶縁のために溝を形成した場合を述へたが、たと
えばイオンインプランテーションで活性層よりも深くプ
ロトンを注入した場合にも同様の機能が確認された。ま
た、本発明の半導体レーザ装置は■−■族化合物半導体
材料たとえばＩｎＧａＡｒＰ等の他の材料系を用いても
実現しうろこと＃′ｉ言うまでもない。又、上述の例で
Ｉｄｎ型ＧａＡｓ 基板を用いた例を示したが、ｐ型
ＧａＡｓ基板を用いて同種の半導体レーザ装置を構成す
ることも勿論可能である。この場合各層の導電型を前述
のものと反対導電型を用いることはいうまで本ない。
光学的絶縁のために溝を形成した場合を述へたが、たと
えばイオンインプランテーションで活性層よりも深くプ
ロトンを注入した場合にも同様の機能が確認された。ま
た、本発明の半導体レーザ装置は■−■族化合物半導体
材料たとえばＩｎＧａＡｒＰ等の他の材料系を用いても
実現しうろこと＃′ｉ言うまでもない。又、上述の例で
Ｉｄｎ型ＧａＡｓ 基板を用いた例を示したが、ｐ型
ＧａＡｓ基板を用いて同種の半導体レーザ装置を構成す
ることも勿論可能である。この場合各層の導電型を前述
のものと反対導電型を用いることはいうまで本ない。
本発明によれば独立変調可能な複数個の半導体レーザが
同一チップ内に集積化されたレーザ・アレイの各光出力
が、同じチップ内に集積化された受光素子アレイにより
、各々独立にモニタでき、従来に比して著しい作製歩留
りの向上が得られた。
同一チップ内に集積化されたレーザ・アレイの各光出力
が、同じチップ内に集積化された受光素子アレイにより
、各々独立にモニタでき、従来に比して著しい作製歩留
りの向上が得られた。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本発
明の半導体レープ装置の特性を示す図である。
明の半導体レープ装置の特性を示す図である。
Claims (1)
- １、複数個のストライプ状′区流流人領域が形成された
半導体レーザ装置であって、該ストライプ電極に直角な
方向にヘテロ構造の活性層よりも深い溝を設けて、素子
を２つの領域に分割し、分割された一方の領域を半導体
レーザ・アレイ部とし、他方を受光素子アレイ部として
用いる同一直線上に並んだレーザと受光素子の各々の対
がレーザのストライプと平行な方向に、レーザの活性層
よりも深い溝を設けることによって、相互に電気的に絶
縁されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7824982A JPS58196085A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7824982A JPS58196085A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58196085A true JPS58196085A (ja) | 1983-11-15 |
Family
ID=13656724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7824982A Pending JPS58196085A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58196085A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794609A (en) * | 1984-12-12 | 1988-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser provided with a plurality of lasers in the form of an array |
| FR2798010A1 (fr) * | 1999-08-31 | 2001-03-02 | Cit Alcatel | Composant electro-optique multi-sections |
-
1982
- 1982-05-12 JP JP7824982A patent/JPS58196085A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794609A (en) * | 1984-12-12 | 1988-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser provided with a plurality of lasers in the form of an array |
| FR2798010A1 (fr) * | 1999-08-31 | 2001-03-02 | Cit Alcatel | Composant electro-optique multi-sections |
| EP1081814A1 (fr) * | 1999-08-31 | 2001-03-07 | Alcatel | Composant electro-optique multi-sections |
| US6521471B1 (en) | 1999-08-31 | 2003-02-18 | Alcatel | Multi-section opto-electronic component |
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