JPS58222588A - ヘテロ構造注入レ−ザ - Google Patents

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、半導体注入形レーデ、詳しくいうと縦モード
動作に適するヘテロ接合注入形レーデに関する。

光フアイバ伝送、光学ディスク書込み及び光集積素子及
び光集積回路に必要な高い出方が半導体接合レーデに求
められている。この目的のために単−縦モード選択度及
び基本横モード動作の制御へ関心が向けられている。た
とえば、縦モード選択度の向上は、高いピット速度のフ
ァイバ通信を達成するのに重要である。を九、基本横モ
ード閉じ込め及び制御により、定在波を光学ディスク用
。

として有効な大きな出力に対して最適圧する。

ま念、光集積回路網には％１方の導波空胴から別の独立
な導波空胴まで効率のよい光結合素子を設けることが必
要である。この必要性は、光通信用チップを形成する場
合には、外部レーザからの光は導波管へ効率よく伝送さ
れ次に別の光伝送空胴又は光ファイバ伝送線郷の別の光
結合素子に伝送されなければならないということから生
ずる。

縦モード選択度において、異なる空胴長を有する結合さ
れたレーデ空胴は、多数空胴構造を成し、それＫより２
つの光伝送空胴における反射光の混合効果が単−縦モー
ド動作を高めて高い出力を発生する。このような構造体
は、クオンタムエレクトａニクス（Ｑｕｏｎｔｕｍ　Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｌｃｉ　）のｌ　ＥＥＥジャーナル、第
ＧＥ−１３巻、第８号１９７７年８月号第５６０頁ない
し第５６４頁に記載のマツモト／ジオ氏の論文“デペン
トーガイドストラクチュア＾βＧａＡｓ　−Ｇａ＾Ｓセ
ミコンダクタレーデ（Ｔｈｅ　Ｂｅｎｔ−Ｇｕｉｄｅ　
９ｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ａ４　（１ａＡｓ−Ｇａ＾＄Ｓ＠
ｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｌａ５ｅｒ　）“に記載され
ている。しかしながら、この論文に開示されたＬ型レー
デを製造するには、異なる長さの２つの光導波空胴を定
める内部導波曲面をなめらかに研摩仕上げする等の洗練
された製造技術を必要とする。

本発明の第一の目的は、ヘテロ接合注入レーデにおいて
縦モード動作を高めることである。

本発明の別の目的は、１つの光導波層又は光導波空胴か
ら別の光導波層又は光導波空胴に光波エネルギーをより
効率よく伝送することである。

さらに、本発明の目的は、レーデの活性領域内で導びか
れた光波の一部を広いバンド幅を有する導波層内へ伝送
し、さらにその伝送された光波を移送することである。

本発明の目的は、レーデの活性導波層において電流閉込
め作用を与えた９、異なる長さの光路を設けるために並
置され九少なくとも２つのスト２イデチヤンネルガイド
を注入形レーデの最上面に設けることでおる。

本発明の一般的な目的は、縦モード動作において出力を
改善したヘテロ構造接合レーデを提供することである。

本発明において、ヘテロ接合注入形レーデには２つの同
一の広がりを有する導波層が設けられるのが好ましい。

その層の１つは、他の層よりも小さなバンドギャップを
有する。バンドギャップの大きな層はバンドギャップの
小さな物質で発生した光を透過させる。これらの２層は
、これらの２層よりも広いバンドヤヤツデをもつ中間層
で分離されている。これらの導波層は、それぞれこれら
の層が最も近接した所では、最も薄い断面を有するよう
Ｋその長さに沿って断面の厚さが顕著に変化する。この
２層の特徴は、この近接領域において、この２つの導波
層の間にブランチ方向性結合を形成することでおる。こ
のように、２つの光路け、レーデ発光状態において光波
を伝播させるよう結合される。

レーデを製造する場合には、この層の厚さを変化させる
とともに薄い層の領域も形成される。メサは、他の結晶
層を液相エピタキシャル（ｌｌｑｕｌｄｐｈａｓ＠５ｐ
ｌｔａｘｙ　：以下ＬＰＥと称する）成長方法により形
成する前に基体上に形成される。

縦モード動作において、順方向バイアスをかけると、活
性領域に接続したレーデ発振が得られ、バンドギャップ
の広い受動層において一瞬導波結合が作られる。結果と
して、近赤外線領域スペクトルの２つの隣接し几光ビー
ムがレーデの端部−面から発生するだろう。

レーデ基体上に形成されたメサを、効率のよいブランチ
方向性結合を形成するのに用いてもよく、これは、注入
形レーデ内の２つの導波層の間に活性領域を形成するた
めに従来の製造技術に付加的な工場または付加的な製造
素子を全く必要としない。このメサはまた、結晶成長に
より形成されたこの２つの導波層の厚さがその長さに沿
って変わるようにし、それＫよりレーデ内に異なる等側
屈折率を有する２つの光路を形成する。結果として、こ
れらの光導波層の実質的な長さは、実際上回じであるけ
れども多重空胴効果が起こる。ある波長において両光路
からの放射波の位相が一致して加わるので縦モード選択
度が高められる。

ブランチ方向性結合は２つ又はそれ以上の隣接し九スト
ライｆ接触部を用いて、注入形レーデ内に形成された活
性導波層に異なる導波路を形成することにより達成され
る。前述と同様に、形成され走光導波路からの放射波は
、所定の波長に訃いて同位相となり高い反射強度を与え
る。

本発明をより完全に理解して龜らうため、及び本発明の
他の目的は、添付図面とともに以下の説明を参照するこ
とにより明らかとなるであろう。

第１図を参照すると、本発明の実施例を理解する上で参
考となるヘテ胃接合注入形レーデ１０が概略的に図示さ
れている。このレーデｌＯは、縦モード動作に適したレ
ーデであり、本発明に係る実施例（第６図）の半導体基
体を理解する上で重要なものであり、とのレーデはメサ
が形成された１つの導電性基体１２からなっている。メ
サ１４は、側壁１６及び１８と平坦な上面２０を有して
いる。これにより台形状の断面を有するメサが形成され
る。他の形状のメサを用いてもよく、その形状の１つが
第５図のメサ７２に図示されている。

レーデ１０は、次の層から成る。順に、広いバンドギャ
ップの層２２、以下では活性導波層とも称する最も狭い
パンドヤヤツデの層２４、別の広いバンドギャップの層
２６、以下で不活性または透過層（光の伝播に対して透
過性といりことを意味する）と称するやや狭いバンドギ
ャップの層２８、広いバンドギャップの層３０及び基体
１２と同じ半導体から成るが導電形の異なる最上接触＃
３２である。この最上層３２上には、絶縁層３８によ９
定められたストライプ３６を備え九接触層３４がある。

層２２〜３２は、基体１２上でＬＰＥにより成長する。

絶縁層３Ｂは、フオトリトダテプイ技術により層３２上
に形成され、この絶縁層３８はＳＩＯ□、８１３Ｎ４　
その他の適当な絶縁物質から成ってお抄当業界に周知の
電流閉込め構造を成している。接触層は金属蒸着によ９
加えられ、そしてその接触層は、ＴＩ、Ｐｔ、及び＾Ｕ
　の一体層か若しくはＣｒとＡｕとの一体層から成って
いる。

電源に接続されると、ストライプ３６はメサ１４及びへ
き開された一面１３及び１５と直角な方向に流れるよう
ＫＷ流を制限する。

以下に詳細に説明するように、レーデｌＯに唄バイアス
をかけると面１３の側に図示する領域１７及び１９から
出力ビームが出る。

層２２．２４．２６及び２８は通常同じ半導体物質Ｇａ
Ａ４＾Ｓ　から成っている。各層は、それぞれ所望のバ
ンドギャップと反射率特性を有するよう異なるモル比の
ＡＩを有する。層２２，２６及び３０Ｆｉ最龜広いバン
ドギャップを有しなければならない。一方活性層２４は
、最も狭いバンドギャップを有しなければならない。層
２４及び２８は層２２，２６及び３０よりも狭いバンド
ギャップを有するが、層２４は、核層をレーデ１０の活
性層とする層２Ｂよりも狭いバンドギャップを有する。

層２４及び２８で１−ｊＧ−と＾１とのモル比は大して
違わない。このために、層２８は、層２４に訃いて誘起
されたレーデ光に対して透過性である。

この層２８は低い屈折率を有する隣接した境界層２６及
び３０により定められ走光導波路として働くことができ
る。

これらの層は、層の界面においてそれぞれ４つのへテロ
接合４０．４２．４４及び４６’）形成する。ヘテロ接
合４０はｐ−ｎへテロ接合であり、一方ヘテｏ接合４２
．４４及び４６は同じ導電形のヘテロ接合である。

レーデ１０を構成するものは、ＧａＡｓとＧａＡｎ＾＄
との混合結晶半導体である。層１２（基体）、２２．２
４，２６，２８．３０及び３２は、それぞれ、ｎ−Ｇａ
Ａｓ　、　ｎ−Ｇｎ−Ｇａ１−ＷＡＪ　％ｐ−Ｇａ１−
ｖＡＡ、Ａｓ、ｐ　−Ｇｓ　１１＾ｌｚ　Ａ　ｌ　％ｐ
””ａｊ　−ｙ　”ｙ＾’　％　Ｐ　−Ｇ”　１−Ｘ　
ＡＪ、Ａｓ及びρ−Ｇ・Ａｓ　　から成ってよい。ただ
し、Ｘ　ｓ　Ｗ　％Ｚ　＞　Ｖ　％　Ｖかつｙ＞ｖであ
る。

絶対的に必要ではないが、良い結合を得るためにはｘ＞
ｗ−ｚであることがよｈｏ また活性層２４は、むしろｐ形よりもｎ形導電形から成
るのがよい。

当業界では認識されているように、ある層の導電形を逆
転させて別の同様な形１ｍを形成してもよい。この別の
形態では、層１２（基体）、２２．２４．２６．２８．
３ｏ及び３２は、それぞれｎ−ＧａＡｓ　、　ｎ−Ｇｎ
−Ｇａ１−ＷＡＪ　％ｎ−Ｇａ１−ｖＡＪ、Ａｓ　。

ｎ　−Ｇａ　１−ｚ＾ＪｚＡｓ　ｓ　ｐ　（又はｎ　）
　−Ｇａ　１−ｙ　ＡＪｙ　ＡＩ　及ヒｐ　−Ｇａ　１
−ｘ　Ａｌｘ　ＡＩ及びｐ−Ｑ、Ａ、である。ただし、
ｘ　　−ｗ、ｚ＞ｙ　　％　　Ｖ　かつ　ｖ’＞ｙとと
ては、活性層は、層２８となり、層２４は受動層であり
。活性ｊ−２８は、ｐ形又はｎ形の導電形のどちらでも
よい。加えて、相補的な構造がｐ形基体上に成長しても
構わない。また、１ｎＧ８＾ｓＰ又はＧａＡｔＡｓＰ等
の異なる結晶物質を用いてもよい。

レーザ１０は、第１表に示す実際のパラメータを有する
ように標準の液相エピタキシ技術により成長形成されて
よい。

第１表 層２４，２６及び２８は、前述のようにｐ形又はｎ形の
いずれの導電形であってもよく、そのパラメー°夕ｔｌ
ＩＩｆｆに示す。

第　　厘　　表 第１図のレーデｌＯの全長は５００脚が好ましい。スト
ライブ８６は、約１２ＩＩｒｎ　の幅を有する。結合領
域の長さは約２３ｐｒｎ　であり、この結合領域につい
ては以下に詳細に説明する。

層２４．２６及び２Ｂの長さ方向にわたる厚さの変化は
、特に、ＬＰＥ成長の前に基体１２上に形成されたメｔ
１４により達成される。活性層２４は、受動層２８及び
中間層２６と同様にメサ１４の直上の領域の断面はかな
り薄くかつ平面状である。この領域は第１図において結
合領域として表わされている。平面領域は、メサ１４０
両側の隣接領域として示されている。

層２２〜ａＯの順次ＬＰＥ威長成長前の成長層を順次滑
らかにするように行なわれる。最初の層、たとえば層２
２，２４及び２６は、その結合領域の厚さを平面領域の
厚さと比較した場合に顕著に厚さが変化する。しかしな
がら、被覆層３２の成長は、その長さ方向にかなり滑ら
かで実質的に平面状である。

第１図の平面領域を表わすのに用いた“プレーナすなわ
ち平面“という用語は、層２２〜３０が絶対的に平坦な
平面であるという意味ではない。

むしろ、それは、この平面領域が、これらの層の平坦な
結合領域の両端と該平面領域の開始端との間にある領域
と比較すれば当然かなり平坦であるということを示して
いる。第１図の２１で示すこれらの領域では、これらの
層は、層の成長時においてメサ１４が存在することＫよ
り実質的に彎曲形をなす。

結合領域の長さは、メ２１４の高さ及びメチの最上ＷＪ
２０の幅ばかりでなく面１４及び１６の角度によっても
支配されている。代表的には、メチの最上面すなわちエ
ツジ５声ないし１０ｐｒｎの幅を有するが、それは１μ
ｍないし３０ＩＩｒｎの範囲内にあればよい。メチの高
さは、代表的には５μｍないし５声であるが、それは１
ｐｒｎないし２０μｍの範囲内にあればよい。また、メ
サは三角状の断面形状にすることもできる。達成すべき
主な効果は、活性層２４と受動層２８との間にブランチ
方向性結合を与える所望の結合長を有するよう薄い層を
メサ上に成長させることである。メチ１４の最上部面２
００幅が、メサの深さすなわち高さに対して狭く作られ
ていればいるほど、メサの直上にめる平坦なすなわち平
面薄層領域の長さはより狭くなる。

注入形レーデ１０の製造は次のようにして行なう。まず
、ｎ−ＧａＡｓ　　基体１２の（１００）面を（０１１
）方向と平行に配向された幅１２／Ｊｍ　　のストライ
ブ状フォトレジストで・マスクする。次にエツチング剤
を基体面に加える。このエツチングされ九メサ１４は、
むしろ狭い最上面（幅が約５Ｐｎ）　　と深い側壁１６
及び１８（深さが約５１Ｒ′ｎ）を有して結合領域と平
面領域との間において層の厚さを大きく変化させること
が好ましい。エツチング後、その基体１２を洗浄して従
来のＬＰＥ炉内に配置する。次に層２２ないし層３２を
たとえば第１表に図示するような厚さを有する層にする
よう調節された成長時間により成長させる。層２２の成
長時間は該層の厚さがメサ上においては高い結合力を与
えるほど十分に薄く、−男子面領域においては、基体１
２内の放射及び吸収による損失をなくすほど十分に厚く
なるように調節されている。レーデ１０は、ＬＰＥ、（
液相エピタキシャル法）により製造されると述べてきた
が、分子ビームエピタキ７６るいは蒸気相゛エピタキク
もまた種々のマスキング技術とともに用いる、ことがで
きる。

ｐｎ　接合４０に順バイアス（たとえば、約２．２にＡ
／３２の・々ルス状しきい値電流）をかけると、そのレ
ーデは活性導波層２４において発生した光でレーザ発光
する。メサ１４のに上の結合領域では、光は、結合領域
の活性導波層２４から透過性受動導波層２８へ連続的に
結合される。この結合は可能である。なぜ々らば、これ
らの層の厚さは、平坦な結合領域ではかなり薄くて相互
に近接しており、それに比べて平面領域ではこれらの層
はかなり離隔している。これらの層を薄く、また特に層
２６を薄くすればするｔｔど、活性層２４と受動層２８
との間の結合はますます強くなる。第１表に示すように
、Ｎ２６のメサ１６上における厚さはたったの０．２２
μｍであり一方活性領域の外側及び平面領域では、その
厚さは０．９５μｍである。

光は、Ｊ＊　２４及び２８のいくつかの異なる光路を伝
播してよい。第１図のメサ１４上の領域を参照すると、
光路は活性導波層２４自身のみ、又は層２４の左側部分
と層２．８の右側部分、又は層２８の左側部分と層２４
の右側部分であってよい。光は領域１７及び１９から出
る。受動層２８は、それのみで光路とはならない方がよ
い。というのは受動層は、＃２４の利得に比べてその損
失が大きいからである・ メサは、レーザの両へき開面に対して中心に形成しても
よいし、あるいは中心から離して形成してもよい。メサ
を中心に形成すれば、数組の縦モードが測定される。メ
サを端面１３及び１５に対して中心から離し、て形成す
ると、２組の縦モードが第２Ｃ図に示すように測定され
る。

第２Ａ図では、活性層２４からの影響を全く受けない層
２８における縦方向の反射スペクトルの状態を示してい
る。これは、モード＾として示しである。第２Ｂ図は受
動層２８からの影響をまったく受けない活性導波層２４
の縦反射スペクトルを示す。これは、モード日として示
す。得られた縦方向モードスイクトルを第２Ｃ図に示す
・２組の縦モード八及びＢとの間にｌチャーピング（ｃ
ｈｉｒｐｌｎｇ　）＃効果が第２Ｃ図に示されている。

レーデの７９ワーのほとんどは、１つの縦モートニ集甲
している〇 導波層２４及び２８において可能な真なる光路を光が伝
播すると、その光は各層において、異なる等側屈折率の
中を伝播する。層２４及び２８は、それぞれ異なる伝播
定数を鳴する。結果としてｔ各導波層又はその結合層が
へき開面１３と１５との間の伝播光に対して異なる光路
長を示す。結合領域における干渉によシ、レーザ１０が
２つの端部反射面だけを必要とする場合を除き、モード
選択度が３反射面レーザと効果上同じとなる。

第２Ｃ図に示すように、２組の縦モー）＋Ａ及びＢが第
１縦モードにおいて積極的に干渉する。モードへの場合
には、その間隔はｉ　、ｓｓａオンダストロームであり
、一方モードＢの場汗には１．５６２オングストローム
である。積極的干渉は約９５オングストロームの間隔で
生じる。

活性層の結合領域における等側屈折率は同じ領域の受動
層の等側屈折率に大体等しくなるべきである。これによ
り最大の結合率を与える。しかしながら、これらの層は
、平面領域においては同一の等側屈折率を有する必要は
ない。

要約すると、層２４及び２８内に形成された２つの異な
る光路の等価屈折率が変化するので縦モード選択度が大
きくなシ、それにより第２Ｃ図に示すように反射強度が
所定波長と一致する結果書光路において新しい共振が発
生する・すなわち、ある点において両光路からのレーザ
光の波長の位相が同じとなって相和される。

これらの光路の実際の物御的な長さは実質的に同じであ
るが、各光路の等価屈折率の変化は、空胴長の変化に等
しい。

確率度の高い光の伝播路に関して、メサがレーデ長の中
心から外れている場合、光路は、活性層２４において長
く受・動層２８において短−光路及び層２４のみから成
る光路であることがよシ好ましいと思われる。というの
は、その光路は全体として利得領域から成っているから
である。

１つ以上のメサ１４を基体１２０表面上に用いてもよい
ことに注目されたい。数個のメサを２０μｍないし１０
口μｍの間隔で離して基体１２上に形成してもよい。こ
れらのメサは、一連の結合領域を与え境界条件を大きく
シ、その結果共振時に光の強度が太きくなる。メサの間
隔が十分に近接していれば、すなわち、メサの間隔が誘
起された光の半波長の整数倍であるならば、分配帰還が
得られる。

第３図、第４図及び第５図は本発明に係る実施例を示す
ものではないけれど、本発明を理解する上の参考と々る
もので、これらのレーザは基本横モード動作に適したも
のであシ、この第３図のレーデ５０の構造は、そのスト
ライプ接触部を横モード動作用に配置したことを除けば
第１図のレーザの構造と同じである。従って両図の同一
素子には同じ参照番号が付しである。

第６図のレーザ５０では、ストライプ層５２Ｖｉ、メサ
１４に対して平行に位置決めされかつその一方の側へず
らされたストライプ５４を有する。このようにストライ
プを形成することによシ、基本横モード動作が層２４の
領域５６において達成される。

領域５６における横導波は安定している。というのは、
この領域の一方側において／［２４に彎曲部分５８があ
ってこの横モードの伝播波は屈折率の変化上出会う。ま
た、厚さの変化は屈折率の変化にを与する。領域５６の
他方側において、層２４は余分な吸収及び放射による損
失を基体内へ誘導するのに十分なほどメサ１４に近接し
ている。光はまた、層２４内で発生した瞬間的なレーデ
光を受動層２８内へ伝送する場合には、受動層２８内へ
結合される。

本発明を理解する上で参考となる第４図では、ヘテロ接
合レーデ６０は、受動層を包含していない。導波層ｔｌ
−１つだけ用いている。この基体及びメサの第１は、前
述の図と同じである。これらのＧａＡｊＡｓ　　層は、
メサ基体上にＬＰＥ成長する。境界層６２及び６６にお
いてＡ）　のモル比は、活性層６４が最も低いバンドギ
ャップを有しかつその屈折率がＪＷｉ６２，６４．６６
のうちで最も高くなるように活性）＊６４のＡｌ　のモ
ル比よりも大きくなっている。１１６２．６４及び６６
のノ４’ラメータの一例は、それぞれ第１僕の層２２％
　２４，３０と同じである。これらの層は、ヘテロ接合
６１及び６３を形成している。

最上接触層６８は、ストライプ６９０部分を除けば絶縁
Ｎ６５によシ接触層６７から絶縁されている。当業者に
周知の他の手段をストライプ６９を形成するのに用いて
よい。ストライプ接触部分６９は、メサ１４と平行であ
ってその一方の側へずらされている・ 前述のように領域５６の横導波が第３図と同様にして達
成される。動作は、活性層６４に彎曲部があってかつ基
体メサ１４への吸収及び放射による損失があることによ
り安定化される・本発明を理解する上で参考となる第５
図のレーザ７０は、層６２のメサ７２の直上部分が厚い
ことを除けば第４図のレーザ６０と実質的に同じである
。従って、同じ素子に＃′ｉ同じ参照番号を付している
。

メサ７２は、基体１２の表面から細長く延びた形状をし
かつ台形状を成している。メサ７２は急回７４及び７６
を有して１−ｆｉ、その急斜面が狭い最小面すなわちエ
ツジ７８を形成している。

メサ７２の形状がこのように狭いために、啄めて狭い平
坦な平面活性領域７１がメサ上に形成される・ストライ
プ接触部６９は、領域７１及びメサ７２の直上に位置決
めされる。この領域が活性層６４の彎曲部７３及び７５
により境界づけられるとき基本横モード動作を安定化す
ることができ・またこの彎曲部７３及び７５は層の厚さ
が変化しかつ屈折率を変化させる。この構造では、最上
面７８と活性層６４との間の境界層６２け、基体１２へ
の吸収による損失を避けるｆ１！ど十分厚くなら々けれ
ばならない。もちろん、これは、層６２のＬＰＥ成長に
より制御される。

縦モード選択度を達成する本発明に係る方法は、一つの
領域においてレーデ−の活性導波層内でブランチ方向性
結合を与えるほど近接している２つ又はそれ以上のスト
ライプ接触部を用いることである。この目的を達成する
ためのレーデ及びストライプ接触構造を第６図及び第７
Ａ図及び第７Ｂ図に図示する。

本発明の実施例を示す第６図では、ヘテロ接合レーザ８
０は、１導電型の基体８２と、その上にＬＰＥ成長させ
た次の層、すなわち基体８２と同じ導電形の境界層８４
、基体８２と反対の導電形をもつ活性層８６、活性層と
同じ導電、形を有する境界層８８、基体８２と同じ半導
体物質から成るが、その導電形が異なる接触層９０とか
ら成っている。層８４，８６及び８８は、ヘテロ接合８
５及び８７を形成する。絶縁層９２は、金属接触層９４
の蒸着時に２つのストライプ９６及び９８を設けるよう
に形成される。金属蒸着技術のほかに、他のストライプ
形成方法、たとえば、当業界に周知の選択的イオン注入
（Ｉｍｏｌａｎｔａｔｌｏｎ　）　　技術−選択的拡散
技術又は選択的化学エツチング技術等を１第６図及び第
７Ａ図及び第７Ｂ図のストライプ接触部を形成するのに
用いてよい。また本発明の理解の参考となる第７０図な
いし第７Ｆ図の交差形ストライプにもかかる技術を用い
ることができる。

たとえばＳｎ　−Ａ　ｕＯ層から成る接触層９５を基体
８２上に形成してもよい。ストライプ９６は直線状であ
シ、一方スドライブ、９８は、ストライプ９６と近接し
ている領域１００を形成するよう彎曲している。この二
重ストライプ接触部構造によシ活性ＩｆＩ８６に領域９
１及び９３で示す２つの出力ビームを発生する導波放射
線のための２つの制限路を与える。第１図の場合のよう
に、縦方向モード選択度が高められる。というのは、２
つのストライプ９６及び９８の構造が異なることによシ
放射波共振に対して２つの光路の長ζが異なって、領域
１００の下にある活性層８６内にブランチ方向性結合が
形成される。光路が異なるので、各光路に菫なる共振が
生じ、その結果第２Ｃ図について述べたように所定の波
長において反射強度が一致する。

活性層８６には４つの光路が形成される・これらは第６
図の文字Ａ、Ｂ％Ｃ及ｑＯで表わされ、各ストライプ９
６及び９８の手部分を示している。

４つの光路は、Ａと８．＾とＣ％Ｂとり、及びＣとＤで
組合わせることができる。

ストライプ構造は活性層８６内の光路長を決定するので
、多くの異なるストライプ形状を試みることができる。

これらの形状のいくつかを第７図に示す。第７Ａ図及び
第７Ｂ図は、本発明に係るレーザの具体例（第６図）に
用いる並置ストライプ構造の他の例を示す。第７Ｃ図、
第７Ｄ図、第７Ｅ図及び第７Ｆ図は、本発明を理解する
上の参考となる、連結すなわち交差型ストライプ構造を
示している。

第７Ａ図では、ストライプ１０２及び１０４は、レーザ
活性層中に異なる光路を与え、・それらのストライプが
領域１０６において近接することにより活性層中に結合
領域が形成される。第７Ｂ図では、ストライプ１０８及
び１１０は、異なる光路長を与え、領域１１２において
ストライプが近接することにより結合が生じる。ストラ
イプ幅の違いが幅の広いストライプ１０８によシ形成さ
れた光路に異なる等価屈折率を与える。このようＫ。

光路長及び等価屈折率の累積効果が異なる共振９胴を生
じて縦モード選択度を高める。

本発明を理解する上で参考となる交差形（あるいは連結
形）ストライプを示す第７Ｃ〜７Ｆ図の内、第７Ｃ図で
は、ブランチストライプ部分１１４は、】１６において
ブランチストライプ部分１１８と交わり、二叉のストラ
イプ形状を形成する。２つの異なる光路がレーザの活性
層内に形成されて各光路が１つの光路部分を分かち合う
。

第７Ｄ図及びＦＺＥ図では、レーザの活性層に３つの光
路を形成する５つのブランチが１つに交わっている。Ｍ
ＺＤ図では、ブランチストライプ部分１２０．１２２及
び１２４は、同一点１２６で連結してストライプ部分１
２８を分かち合う。第７Ｅ図では、ブランチストライプ
部分１３０．１３２及び１３４が異なる点１３６及び１
３８においてそれぞれ連結して、ストライプ部分１４０
を分かち合う。

ｉＺＦ図では、二叉ストライプ部分１４２及び１４４が
点１４６において連結してストライプ部分】４８を分か
ち合う。このストライプ形状は、ブランチストライプ部
分１４４がブランチストライプ部分１４２よすも広い幅
を有することを除けば第７Ｃ図とかなυ類似している。

このように、ストライプ部分１４４は、第７Ｂ図の幅広
いストライプ１０８１Ｃついて前述したのと同様に作用
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の理解の上で参考とガる縦モード動作
用メサ付性人形レーザの概略的な斜視図である。 第２八図は、ｆ！１１１図のレーザにおいて、活性導波
空胴の影響のない場合における受動・導波空胴の縦モー
ド反射スペクトルのグラフである。 第２Ｂ図は、第１図のレーザにおいて、受動導波空胴の
影響のない場合における活性導波空胴の縦モード反射ス
ペクトルのグラフである。 第２Ｃ図は、第１図のレーザにおいて活性導波空胴と受
動導波空胴との結合効果による結合縦モードスペクトル
のグラフである・ 第３図は、本発明を理解する上で参考となる横モード制
御に適したメサ付性入形レーザの概略的な斜視図である
。 第４図は、本発明を理解する上で参考となる横モード制
御に適し念活性導波空胴付性入形レーザの概略的な正面
図である。 第５図は、本発明を理解する上で参考となるレーザであ
って、メサを基体上に形成しかつ活性導波空胴を有する
横モード制御に適する注入形レーザの概略的が斜視図で
ある。 第６図畝活性導波窒胴を備えかつ縦モード制御用隣接ス
トライプ形状を有する、本発明に係る注入形レーデの概
略的な斜視図である。 第７Ａ図及び第７Ｂ図は、第６図の注入形レーデととも
に用いる他のストライプ形状の概略的な平面図であり、
第７０図ないし第７Ｆ図は本発明を理解する上で参考と
力る交差形ストライプの概略的平面図である。 １０．８０・・・レーザ、１２．８２・・・基体、１４
・・・メサ、１３．１５・・・へき開面、２４．８６・
・・活性層、３８．９２・・・絶縁層、９６．９８，１
０２゜１０４．１０８，１１０・・・ストライプ。 Ｘ、Ｗ、Ｚ　）　Ｙ、Ｖ ＦＩＧ、　Ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
Ｙ）Ｖ波長（ス） ＦＩＧ、７ヒ トＩＧ、　７’ｔ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光活性層を有する半導体基体と、前記基体の上面上に
   隣接して配置されてかつ該基体の長手力向く延び、前記
   活性層内に２つの電流閉込めチャンネルを形成してレー
   デ発光状態において光波伝播用の少なくとも２つの光路
   を形成する少なくとも２つの細長い隣接ストライプとか
   ら成っており、前記ストライブは、指数関数的に減衰す
   る１方の党略からの光が他方の光路内へ延びて結合する
   ことができるようにその長さ方向の１′）の領域におい
   て相互に十分に近接していることを特徴とするヘテロ構
   造注入形レーデ。