JPS5821888A - 可変波長半導体レ−ザ - Google Patents

可変波長半導体レ−ザ

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JPS5821888A
JPS5821888A JP56120852A JP12085281A JPS5821888A JP S5821888 A JPS5821888 A JP S5821888A JP 56120852 A JP56120852 A JP 56120852A JP 12085281 A JP12085281 A JP 12085281A JP S5821888 A JPS5821888 A JP S5821888A
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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】 この発明は、半導体レーザに関し、特にレーザ発振波長
を任倉に変え得るようにした可変波長半導体レーザに関
する。
従来より、長距離光伝送のために開発された単−縦モー
ド動作を行なう半導体レーザとして、ＧａＡｓ　−Ｇａ
　、−ｘＡｌｘＡｓ　２　Ｎ　へテロ構造ＤＦＢ（Ｄｉ
ｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−ｆｅｅｄｂａｃｋ　）レーザダイ
オードが知られている。このレーザダイオードは元閉じ
込め層上に１μｍ以下の一定周期のコルグージョン全形
成したもので、コルゲーションの周期Ａによって発振波
長λＬが λ１＝２ｎＡ／ｍ　　　　・・・・・曲・曲・・・（１
）ｎ：活性層の屈折率 ｍ；ブラック回折の次数 の関係で決捷り、この発振波長λ、で単一波長発振の縦
モード動作が安定に行なわれるという利点がある。しか
しながら、コルゲーションの形成は、その周期が通常１
μｍ以下と小さいため、電子ビーム露光法やホログラフ
ィック々方法によらなければ々らず、ＧａＡ３活性層等
の元閉じ込め層上にこれらの方法でコルゲーションを形
成したのちＧａ　、−ＸＡｌＸＡｓ層を成長させる必裂
があるため、熱損傷が生じる問題があシ、１だ製造工程
が複雑であるという欠点がある。しかも発振波長はコル
ゲーションの周期で決才り安定である反面、可変できな
いことにより、多重通信の一手法である波長多重通信へ
の応用展開の途が閉ざされていることも問題である。
本発明は、上記に鑑み、製造容易で、安定な単−縦モー
ド発振を行わせることができ、しかｈＸ′ も発振波長を変えることのできて波長多重通信にも応用
１できる可変波長半導体レーザを提供することを［［的
とする。
すなわち、本発明による可変波長半導体レーザは、九閉
じ込め層の近傍に設けられ、該光閉じ込め層上に表面弾
性波を伝搬する櫛形電極超音波振動子を翁し、前記櫛形
電極超音波振動子の振動周波数を変化させることによっ
てレーザ発振波長を変化させることを特徴としている。
したがって通常のレーザダイオードの元閉じ込め層近傍
に櫛形１１極超音波振動子を形成するだけでよいので製
造容易であシ、しかも櫛形電極超音波振動子の振動周波
数を変えることによってレーザ発振波長を変えることが
できるため、波長多重通信にも有効に応用できる。
以下本発明の一実施例についてシｊ面を参照しながら説
明する。ＴＡ１図は本発明を２１へテロ構造レーザダイ
オードに適用した第１の実施例を示す。この図に示すよ
うに、２重へテロ構造レーデダイオ−Ｐは、ｎ−ＧａＡ
ｓ単結晶基板１に液相エピタキシー技術を用いてｎ　−
Ｇａ　１−一軸Ａｓ層２　＋　ｐ−ＧａＡｓ層８　、ｐ
−Ｇａ１−ＸＭＸＡｓ層４．ｐ−ＧａＡｓ層５を成長さ
せ、襞間面８．９で骨間し、両面に電極６，７を設けて
々る。このｐ　−ＧａＡｓ層３がキャリア及び光の閉じ
込めを行なう活性層と々って矢印１０方向にレーザ光を
出射する。
この２重へテロ構造レーザダイオードの一部をエツチン
グ技術などによって切シ欠き、Ｐ　−ＧａＡ　５）Ｗ５
　Ｂを露出させこの層３の上に絶縁膜１１を形成［１、
この絶縁膜１１上に櫛形電極超音波振動子（以）　ＩＤ
Ｔと称する）１２を設ける。
この第１図の構成において、ＩＤＴ１２にｆ’＆る周波
数の電界を印加すると、表面弾性波（以下ＳＡＷと称す
る）が発生し、ｐ　−ＧａＡｓ層３上に沿って光出射方
向に伝搬する。このＳＡＷによシ、従来のＤＦＢレーザ
ダイオードにおけるコルゲーシヨンと同様な効果が生じ
、単−縦モード発振を生じさせることができる。すなわ
ちＳＡＷの波長をＡとすれば、前記（１）式で示した波
長λ、のレーザ光が得らｈる。そ［２てＩＤＴ１２の印
加電界の周波数ｆを変化させてＳＡＷの波長Ａを△Ａ変
化させると、（１）式よシ △λ□＝　２　ｎ△Ａ　／　ｍ　　　　・・・・・・・
・・・・・・・・（２）ＳＡＷの伝搬速度をＶとすると Ｖ＝ｆＡ だから、 （３）式を（２）式に代入すると、 となシ、ＩＤＴ１２の発振周波数を△ｆ変化させればレ
ーザ発振波長を△λＬ変化させることができる。
たとえば（４１式において、ｍ＝１　、Ｖ＝５０００（
ｍ／ｓ　）　、　ｆ　＝　３０　（ＧＨｚ　）　、△ｆ
＝２（ＧＨｚ）とすると、 △λＬ　＝　（１０７（μｍ） となり、ＩＤＴ］２の発振周波数を８０ＧＨｚとしたと
き１μｍの波長のレーザ光が得られている場合に、ＩＤ
Ｔ１２の発振周波数を２ＧＨｚ変えるとレーデ光の波長
を７００Ｘ変えられることが分る。
第２図は第２の実施例を示すものである。この実施例は
、本発明をＩＴＧ（集積２重導波路形）レーザダイオー
ドに適用したものである。この図において、ＩＴＧレー
ザダイオードは、ｎ−ＧａＡｓ基板２１と、この基板２
１上に形成されたＧａ　、−、ＡｉｘＡｓ層２２　、２
４　、２６　、　ＧａＡｓ活性層２８　、２５　、　ｐ
−ＧａＡｓ層２７と、電極２８゜２９と絶縁膜３０とに
よシ構成されている。このＩＴＧレーザダイオードにお
いて、元閉じ込め層であるＧａＡｓ活性層２３に平行な
絶縁膜３０の表面にＩＤＴ８１が形成されている。
このＩＤＴ８１に高周波電界を印加するとＳＡＷが光閉
じ込め層であるＧａＡａ活性Ｎ２８上に伝搬され、ＤＢ
Ｆレーザダイオードにおけるコルゲーションと同様の機
能が達成できる。またＩＤＴ３１の周波数′（ｉｌ−変
えることによりレーザ発振波長を変えることができるこ
とは上述と同様であるＯ このように、本発明によって得られた可変波長生導体レ
ーザは、波長多重通信に効果的に適用できる。すなわち
第３図に示すように、中央処理装置４１からの制御信号
により、本発明に係る可変波長半導体レーザ４２から、
波長の異なるレーデツ自イガ号を発射し、光ファイバ４
８を紅て九分波装楢４４に送る。この光分波装置４４に
Ｈｌ、２・・・ｎの各チャネルの九ファイバ４５が接続
されており、波長毎にスイッチして各波長のレーザ元信
号をリアルタイムで各党ファイバ４５に伝適する１本発
明による可変波長半導体レーザ４２は、１個でも、制狗
ｊ信月によって波長の異ったレーザ光信号を得ることが
できるたｔｌ、波長多重通信システムを簡易に構成する
ことができ、このシステムに適用すると大きな効果が侑
らｈる。
なお、本発明は上述のＤＦＢレーデダイオードやＩＴＧ
レーザダイオードシ外の半導体レーザにも適用できるも
のであシ、材料的にもＧａＡｓ系以外のものでも圧電性
のあるものならば適用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例の模式的々斜視図、第２
図は第２の実施例の模式的な斜視図、第３図は波長多Ｍ
通信システムへの適用例を示すブロック図である。 １　、２１−　ｎ−ＧａＡｓ基板、 ３　、２８　、２５・・−ＧａＡｓ活性層、１１．８０
・・・絶縁膜、 １２．８１・・・ＩＤＴ。 出願人　立石電機株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　元閉じ込め層の近傍に設けられ、該光間じ込
    め層上に表面弾性波を伝振する櫛形電極超音波振動子を
    有し、前記櫛形％極超音波振動子の振動周波数を変化さ
    せることによってレーザ発振波長を変えるようにした可
    変波長半導体レーザ。
JP56120852A 1981-07-31 1981-07-31 可変波長半導体レ−ザ Granted JPS5821888A (ja)

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