JPS58220488A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS58220488A JPS58220488A JP10493182A JP10493182A JPS58220488A JP S58220488 A JPS58220488 A JP S58220488A JP 10493182 A JP10493182 A JP 10493182A JP 10493182 A JP10493182 A JP 10493182A JP S58220488 A JPS58220488 A JP S58220488A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- semiconductor laser
- layer
- laser device
- inp
- Prior art date
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- Pending
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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
-
- 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
- H01S5/1053—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
- H01S5/1064—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
-
- 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
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、半導体レーザ装置に関し、特にその横モード
制御に関する。
制御に関する。
半導体レーザは、小型でありかつ直接変調が可能である
等の利点を有するため光通信の光源として広く実用され
るようになってきた。特に、ＩｎＧａＡｇＰ層ＩｎＰ
ダブルへテロレーザ（以下、ＤＨレーザと略す）におい
ては、光ファイバーの最低損失の波長領域を得ることが
出来る。したがって今後の光通信の光源としてはＩｎ
Ｇａ Ａｓ Ｐ層 Ｉｎ ＰＤＨレーザが大きな役割を
果すと思われる。しかし、Ｉｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ層 Ｉ
ｎ Ｐレーザの特性は、いまだに問題が多く、特に出射
横モードの安定性が良くないため、励起用注入電流と出
力レーザ光強度の関係、すなわち変調特性が劣化し、特
に波長１゜３μｍにおける通信には、その機能を充分果
しえないのが現状である。
等の利点を有するため光通信の光源として広く実用され
るようになってきた。特に、ＩｎＧａＡｇＰ層ＩｎＰ
ダブルへテロレーザ（以下、ＤＨレーザと略す）におい
ては、光ファイバーの最低損失の波長領域を得ることが
出来る。したがって今後の光通信の光源としてはＩｎ
Ｇａ Ａｓ Ｐ層 Ｉｎ ＰＤＨレーザが大きな役割を
果すと思われる。しかし、Ｉｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ層 Ｉ
ｎ Ｐレーザの特性は、いまだに問題が多く、特に出射
横モードの安定性が良くないため、励起用注入電流と出
力レーザ光強度の関係、すなわち変調特性が劣化し、特
に波長１゜３μｍにおける通信には、その機能を充分果
しえないのが現状である。
このような横モードの安定化のために、従来より例えば
第１図に示すような活性層を埋め込む構造のものが提案
されている。図において１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ
−Ｉｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ層、３は活性層、４はＰ −Ｉ
ｎ Ｐ層である。６はＰ−ＩｎＰ層、６はｎ −Ｉｎ
Ｐ層であり、Ｐ−ＩｎＰ層５によって電流は、活性層の
みを流れる。
第１図に示すような活性層を埋め込む構造のものが提案
されている。図において１はｎ−ＩｎＰ基板、２はｎ
−Ｉｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ層、３は活性層、４はＰ −Ｉ
ｎ Ｐ層である。６はＰ−ＩｎＰ層、６はｎ −Ｉｎ
Ｐ層であり、Ｐ−ＩｎＰ層５によって電流は、活性層の
みを流れる。
ところでこのような構造の半導体レーザ装置では、ｎ−
４ｎＰ基板の上に例えば液相エピタキシャル法でｎ−Ｉ
ｎＰ層２、活性層３、Ｐ−ＩｎＰ層４を成長した後、Ｐ
−ＩｎＰ層６を成長させる部分をホトエツチングのよう
な手段でとりさり・、第２の成長によって、Ｐ−ＩｎＰ
層５、ｎ −Ｉｎ Ｐ層６を成長させるという手段がと
られる。
４ｎＰ基板の上に例えば液相エピタキシャル法でｎ−Ｉ
ｎＰ層２、活性層３、Ｐ−ＩｎＰ層４を成長した後、Ｐ
−ＩｎＰ層６を成長させる部分をホトエツチングのよう
な手段でとりさり・、第２の成長によって、Ｐ−ＩｎＰ
層５、ｎ −Ｉｎ Ｐ層６を成長させるという手段がと
られる。
このような方法において、第１図で示すホトエツチング
で残る部分の幅Ｗは１〜３μｍときわ・めて狭く、その
製造の法留りを引き下げている最大の原因゛となってい
る。この幅Ｗを大きくすれは、製造歩留りの向上は期待
されるが、光のとじ込めは不完全となり横車−モード発
振が得られない。
で残る部分の幅Ｗは１〜３μｍときわ・めて狭く、その
製造の法留りを引き下げている最大の原因゛となってい
る。この幅Ｗを大きくすれは、製造歩留りの向上は期待
されるが、光のとじ込めは不完全となり横車−モード発
振が得られない。
本発明は上記従来の欠点を改良した新規な埋め込み型の
半導体レーザ装置を提供することを目的としたものであ
る。本目的を達成するためになされたことは、導波路の
大部分は、広くし、これによってエツチング時における
歩留りを向上させ、一部分を狭くすることによってＴＥ
ｏｏモード以外のモードを減衰させてしまうような、導
波路を構成したことである。以下本発明の実施例におけ
る半導体レーザについて説明する。
半導体レーザ装置を提供することを目的としたものであ
る。本目的を達成するためになされたことは、導波路の
大部分は、広くし、これによってエツチング時における
歩留りを向上させ、一部分を狭くすることによってＴＥ
ｏｏモード以外のモードを減衰させてしまうような、導
波路を構成したことである。以下本発明の実施例におけ
る半導体レーザについて説明する。
（実施例１）
ｎ−ＩｎＰ基板上に、ｎ −ＩｎＰクラッド層、ｎ−Ｉ
ｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ活性層、Ｐ−ＩｎＰ クラッド層
を順次液相エピタキシャル法によって成長させたものを
、ホトエツチング法によって不用な部分をとりのぞき、
第２図に示すような形成とする。
ｎ Ｇａ Ａｓ Ｐ活性層、Ｐ−ＩｎＰ クラッド層
を順次液相エピタキシャル法によって成長させたものを
、ホトエツチング法によって不用な部分をとりのぞき、
第２図に示すような形成とする。
第２図において１１はＳｎ ドープＩｎＰ基板、１２は
、厚み約４μのＴｅ ドープのＩｎＰ成長層、１３は
厚み約０．２μｍのノンドーグのｎ ＩｎＧａＡｓＰ
活性層、１４はおなじく、ノンドープのＩｎＰ成長層で
ある。本実施例では、図のように導波路をのこ切り状の
形状にしたことが特徴となっている。、この形状をさら
に詳しく説明するために、第３図に第２図の半導体レー
ザ装置の導波路の上面図を示す。光の出射端の１１１
Ｗ １は約２μｍ１最もｌ】の広い部分Ｗ２は１０μと
なっている。
、厚み約４μのＴｅ ドープのＩｎＰ成長層、１３は
厚み約０．２μｍのノンドーグのｎ ＩｎＧａＡｓＰ
活性層、１４はおなじく、ノンドープのＩｎＰ成長層で
ある。本実施例では、図のように導波路をのこ切り状の
形状にしたことが特徴となっている。、この形状をさら
に詳しく説明するために、第３図に第２図の半導体レー
ザ装置の導波路の上面図を示す。光の出射端の１１１
Ｗ １は約２μｍ１最もｌ】の広い部分Ｗ２は１０μと
なっている。
第２図のような、選択的に不用部分をとりのぞいたエピ
タキシャル基板上にさらに、埋め込みのための第２のエ
ピタキシャル成長によってＰ−ＩｎＰ層、ｎ−ＩｎＰ層
を形成した。成長後の端面図は、従来例を示す第１図と
同様のものである。このようなエピタキシャル基板の導
波路内にＺｎを活性１層直前まで固体拡散し、Ｐ−ｎ接
合を形成した。
タキシャル基板上にさらに、埋め込みのための第２のエ
ピタキシャル成長によってＰ−ＩｎＰ層、ｎ−ＩｎＰ層
を形成した。成長後の端面図は、従来例を示す第１図と
同様のものである。このようなエピタキシャル基板の導
波路内にＺｎを活性１層直前まで固体拡散し、Ｐ−ｎ接
合を形成した。
第３図において、点線内斜線部は、Ｚｎが拡散された領
域を示す。なお、このＺｎ拡散領域のｌ］は約１．５μ
となっている。
域を示す。なお、このＺｎ拡散領域のｌ］は約１．５μ
となっている。
このような導波路をもつ半導体レーザーエピタキシャル
基板に、オーミック電極をとりつけ、・＼き開によって
共振器を形成し、レーザ装置とした。
基板に、オーミック電極をとりつけ、・＼き開によって
共振器を形成し、レーザ装置とした。
このレーザ装置に通電したところ、しきい値電流は４０
ｍ八であり、しきい値電流の２倍程度までは、良好な
横モード制御された発振特性を示した。また、その製造
歩留りは、きわめて良好であった。本発明のような形状
の導波路ではない。第１図に示すような構造のものを同
時に作成し比較したところその歩留りは、３０％以上向
上していた。
ｍ八であり、しきい値電流の２倍程度までは、良好な
横モード制御された発振特性を示した。また、その製造
歩留りは、きわめて良好であった。本発明のような形状
の導波路ではない。第１図に示すような構造のものを同
時に作成し比較したところその歩留りは、３０％以上向
上していた。
（実施例２）
上記実施例においては、巾の広い部分及び狭い部分のく
り返しを２６個もつ導波路としたか、このくり返しをさ
らに少なく、１０個、６個、３個、２個したものを製造
した。
り返しを２６個もつ導波路としたか、このくり返しをさ
らに少なく、１０個、６個、３個、２個したものを製造
した。
すなわち、第４図に示すように、導波路内の広い部分と
狭い部分との間隔りをかえてみたところ、このくりかえ
しが３個までは、横車−モードが達成されると共に、製
造歩留りもさらに１０％程度回上した。２個以下のくり
かえしでは、良好な単−横モードが得られなかったが、
これは横方向への光のとじこめが不充分になるものと思
われる。
狭い部分との間隔りをかえてみたところ、このくりかえ
しが３個までは、横車−モードが達成されると共に、製
造歩留りもさらに１０％程度回上した。２個以下のくり
かえしでは、良好な単−横モードが得られなかったが、
これは横方向への光のとじこめが不充分になるものと思
われる。
なお、本発明の実施例ではＩｎ Ｐ／ Ｉｎ Ｇａ Ａ
ｓ Ｐ半導体レーザ装置についてのべたが他の材料たと
えば、Ｇａ Ａｓ／ ＡＩ Ｇａ Ａｓ半導体レーザ装
置においても同様の効果が得られる。
ｓ Ｐ半導体レーザ装置についてのべたが他の材料たと
えば、Ｇａ Ａｓ／ ＡＩ Ｇａ Ａｓ半導体レーザ装
置においても同様の効果が得られる。
以上のべたように、本発明の半導体レーザ装置は従来の
埋め込み型半導体レーザーのように直線の導波路をもつ
のに比べ、その製造歩留りは、きわめて大きく改善され
るものである。
埋め込み型半導体レーザーのように直線の導波路をもつ
のに比べ、その製造歩留りは、きわめて大きく改善され
るものである。
第１図は従来の半導体レーザー装置の斜視図、第２図は
製造工程の途中における本発明の半導体レーザー装置の
斜視図、第３図は第２図の半導体レーザーの導波路の上
面図、第４図は第３図の要部拡大図である。 １１・・・・・・ＩｎＰ 基板、１２・・・・・・Ｉｎ
Ｐ成長層、１３ ＝−−−・ｎ −Ｉｎ Ｇａ Ａｓ
Ｐ活性層、１４−−−−−− Ｉｎ Ｐ成長層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 第４図 ３９
製造工程の途中における本発明の半導体レーザー装置の
斜視図、第３図は第２図の半導体レーザーの導波路の上
面図、第４図は第３図の要部拡大図である。 １１・・・・・・ＩｎＰ 基板、１２・・・・・・Ｉｎ
Ｐ成長層、１３ ＝−−−・ｎ −Ｉｎ Ｇａ Ａｓ
Ｐ活性層、１４−−−−−− Ｉｎ Ｐ成長層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 第４図 ３９
Claims (2)
- （１）へき開面を有する半導体レーザであって、前記へ
き開面間に構成される光導波路が広部及び狭部のくり返
しからなることを特徴とする半導体レーザ装置。 - （２）へき開面間の光導波路の広部、狭部のくり返しが
３個以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10493182A JPS58220488A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10493182A JPS58220488A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58220488A true JPS58220488A (ja) | 1983-12-22 |
Family
ID=14393837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10493182A Pending JPS58220488A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58220488A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0277768A2 (en) * | 1987-02-04 | 1988-08-10 | Amoco Corporation | Laser having a substantially planar waveguide |
| JPH01243489A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Hitachi Ltd | 高出力半導体レーザ素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51135483A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS55156381A (en) * | 1979-01-24 | 1980-12-05 | Nec Corp | Semiconductor laser |
-
1982
- 1982-06-17 JP JP10493182A patent/JPS58220488A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51135483A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS55156381A (en) * | 1979-01-24 | 1980-12-05 | Nec Corp | Semiconductor laser |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0277768A2 (en) * | 1987-02-04 | 1988-08-10 | Amoco Corporation | Laser having a substantially planar waveguide |
| JPH01243489A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Hitachi Ltd | 高出力半導体レーザ素子 |
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