JPS5846075B2 - ヘテロ接合注入形レ−ザ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体注入形レーザ、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ザに関する。

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力が半導体接合レーザに求
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、高いビット速度の
ファイバ通信を達成するのに重要である。

また、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に
する。

また、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アイバ伝送線等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
れたレーザ空胴は、多数空胴構造を威し、それにより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ロニクス（Ｑ
ｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）のＩＥＥＥジ
セーナル、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ノブオ氏の
論文“ザベントーガイドストラクナユアＡＡＧａＡｓ−
ＧａＡｓ セミコンダクタレーザ（Ｔｈｅ Ｂｅｎｔ−
Ｇｕｉｄｅ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ ＡｌＧａＡｓ−Ｇａ
Ａｓ Ｓｅｍ１ｅｏｎｄｕｃｔｏｒ 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型レーザを製造
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ザにおいて
単−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、レーザの活性領域内で導ひか
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。

さらに、本発明の目的は、ブランチ方向性結合を改良し
、縦モード選択度を高めるために住人形レーザの基体上
にメサを形成することである。

本発明の一般的な目的は、縦モード及び横モード動作に
おいて出力を改善したヘテロ構造接合レーザを提供する
ことである。

本発明によれば、ヘテロ接合注入形レーザには２つの同
一の広がりを有する導波層が設けられている。

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ギャッ
プ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にその長さに沿って
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ある
。

このように、２つの光路は、レーザ発光状態において光
波を伝播させるよう結合される。

レーザー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（ｌｉｑｕｉ
ｄ ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ：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。

単−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ザ発振が得られ、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つの隣接した
光ビームがレーザの端部面から発生するだろう。

レーザ基体上に形成されたメサは、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
形レーザ内の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程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
によりレーザ内に異なる等価屈折率を有する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。

メサの近辺において結晶成長部分の厚さが変わることに
より、基本横モードで発振させることができる。

この場合には、電流導電ストライプがメサの長さ方向と
平行な方向に形成される。

本発明をより完全に理解してもらうため、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、本発明の実施例によるヘテロ接合
注入形レーザ１０が概略的に図示されている。

このレーザ１０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と平担な上面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。

レーザ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バンドギャップの層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うことを意味する）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と同じ半導体から威るが導電
形の異なる最上接触層３２である。

この最上層３２上には、絶縁層３８により定められたス
トライプ３６を備えた接触層３４がある。

層２２〜３２は、基体１２上でＬＰＥにより成長する。

絶縁層３８は、フォトリトグラフィ技術により層３２上
に形成され、この絶縁層３８はＳ １０２ 、 Ｓ ｌ
ｓ Ｎ４その他の適当な絶縁物質から成っており当業
界に周知の電流閉込め構造を威している。

接触層は金属蒸着により加えられ、そしてその接触層は
、Ｔｉ、Ｐｔ１及びＡｕ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
き開された端面１３及び１５と直角な方向に流れるよう
に電流を制限する。

以下に詳細に説明するように、レーザ１０に順バイアス
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
ＡＡＡｓ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Ａｌを有する。

層２２．２６及び３０は最も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、該層をレーザ１０の
活性層とする層２８よりも狭いバンドギャップを有する
。

層２４及び２８ではＧａとＡｌとのモル比は大して違わ
ない。

このために、層２８は、層２４において誘起されたレー
ザ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により定められた光導波路として働ダことができ
る。

これらの層は、層の界面においてそれぞれ４つのヘテロ
接合４０，４２，４４及び４６を形成する。

ヘテロ接合４０はｐ −ｎへテロ接合であり、一方へテ
ロ接合４２，４４及び４６は同じ導電形のへテロ接合で
ある。

レーザ１０を構成するものは、Ｇ ａ Ａ ５ＧａＡＡ
Ａｓとの混合結晶半導体である。

層１２（基体）、２２．２４．２８．３０及び３２は、
それぞれ、ｎ−ＧａＡｓ、ｎ−Ｇａ１−ＷＡ １ＷＡｓ
。

ｐ−Ｇａ１− ｙＡ７ＶＡｓ 、 ｐ−Ｇａ ｌ−２Ａ
Ａ２Ａｓ 、 ｐＧａｐ−ｙＡ％Ａｓ、ｐ−Ｇａ１−ｘ
ＡｌｘＡｓ及びｐ−ＧａＡｓ から戒ってよい。

ただし、ｘ 、Ｗ、 ｚ＞ｙ ｒ 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であることがよい。

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態を形成してもよい。

この別の形態では、層１２（基体）、２２゜２４．２６
，２８，３０及び３２は、それぞれｎ−ＧａＡｓ 、
ｎ−ｅａｌ−ｗＡｌｗＡｓ 、 ｎ−Ｇａ１−ｖＡ４
Ａｓ 。

ｎ−Ｇａ １−２ＡＡ ２Ａ ｓ 、 ｐ又はｎ −Ｇ
ａ １−、Ａｌ、 Ａｓ及びｐ−Ｇａ、ｘＡＡｘＡｓ及
びｐ−ＧａＡｓである。

ただし、 ｘ 、ｗ、ｚ＞ｙ 、ｖかつｖ ＞ ｙ ここでは、活性層は、層２８となり、層２４は受動層で
ある。

活性層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、ＩｎＧａＡｓｐ又はＧａＡｌＡｓｐ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底抜されて
よい。

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、そのパラメータを第■
表に示す。

第１図のレーザ１０の全長は５００μｍが好ましい。

ストライプ３６は、約１２μｍの幅を有する。

結合領域の長さは約２３μｍ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２８の長さ方向にわたる厚さの変化は
、特に、ＬＰＥ戒長成長に基体１２上に形成されたメサ
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１４の両側の隣接領域として示されて
いる。

層２２〜３０の順次ＬＰＥ成長は、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２２．２４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“ブレーナすなわ
ち平面“という用語は、層２２〜３０が絶対的に平担な
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、これらの層の平担な
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担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が存在することにより実質
的に彎曲形をなす。

結合領域の長さは、メサ１４の高さ及びメサの最上面２
０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、メサの最上面すなわちエツジは５μｍない
し１０μｍの幅を有するが、それは１μｍないし３０１
１ｍの範囲内にあればよい。

メサの高さは、代表的には３μｍないし５μｍであるが
、それは１μｍ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。

メサ１４の最上部面２０の幅が、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
ある平担なずなわち平面薄層領域の長さはより狭くなる
。

注入形レーザ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１２μｍのストライプ状フ
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たメサ１４は、むしろ狭い最上面（
幅が約５μｍ）と深い側壁１６及び１８（深さが約５μ
ｍ）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。

エッチフグ後、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、一方平面領域において
は、基体１２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。

レーザ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シある
いは蒸気相エピタキシ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２．２ＫＡ／
ｃｎｉのパルス状しきい値電流）をかけると、そのレー
ザは活性導波層２４において発生した光でレーザ発光す
る。

メサ１４の真上の結合領域では、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。

なぜならば、これらの層の厚さは、平担な結合領域では
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を薄くすればするほ
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、層２６のメサ１６上における厚さ
はたったの０．２２μｍ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、層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２８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、層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Ａ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Ｂとして示す。得られた縦方向モードス
ペクトルを第２Ｃ図に示す。

２組の縦モードＡ及びＢとの間に“チャーピング（ｃｈ
ｉｒｐｉｎｇ）“効果が第２Ｃ図に示されている。

レーザのパワーのほとんどは、１つの縦モードに集中し
ている。

導波層２４及び２８において可能な異なる光路を光が伝
播すると、その光は各層において、異なる等無届折率の
中を伝播する。

層２４及び２８はそれぞれ異なる伝播定数を有する。

結果として、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り、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組の縦モード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Ａの場合には、その間隔は１．５８８オングスト
ロームであり、一方モードＢの場合には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無届折率は同じ領域の受動
層の等無届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無届折率を有す
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
る光路の等無届折率が変化するので縦モード選択度が大
きくなり、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各党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理的な長さは実質的に同じであ
るが、各光路の等無届折率の変化は、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、メサがレーザ長の中
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において短い光路及び層２４のみから成る
光路であることがより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戒って
いるからである。

１つ以上のメサ１４を基体１２の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１００μｍ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
くし、その結果共振時に光の強度が大きくなる。

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図は本発明の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なる例を示すもので、この図
のレーザ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。

従って両面の同一素子には同じ参照番号が付しである。

第３図のレーザ５０では、ストライプ層５２は、メサ１
４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り、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層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と
出会う。

また、厚さの変化は屈折率の変化に寄与する。

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１
４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ザ光を受動
層２８内へ伝送する場合には、受動層２８内へ結合され
る。

第４図も第３図と同様に横モード動作型レーザを示すも
ので、本発明の実施例を示すものではない。

この第４図では、ヘテロ接合レーザ６０は、受動層を包
含していない。

導波層を１つだけ用いている。

この基体及びメサの構造は、前述の図と同じである。

これらのＧａＡｌＡｓ層は、メサ基体上にＬＰＥ成長す
る。

境界層６２及び６６においてＡＧのモル比は、活性層６
４が最も低いバンドギャップを有しかつその屈折率が層
６２，６４゜６６のうちで最も高くなるように活性層６
４のＡ７のモル比よりも大きくなっている。

層６２゜６４及び６６のパラメータの一例は、それぞれ
第１表の層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６９の部分を除けば絶縁
層６５により接触層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かあることにより安定化さ
れる。

第５図、第６図、第７Ａ〜７Ｆ図は本発明の実施例を示
すものではないけれど、本発明を理解する上の参考のた
め以下記述する。

第５図において、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威している。

メサ７２は急面７４及び７６を有しており、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、極めて狭い平
担な平面活性領域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
つ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於び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は、基体１２への吸収による損失を避けるほど十分
厚くならなければならない。

もちろん、これは、層６２のＬＰＥ戒長世上り制御され
る。

縦モード選択度を達成する別の方法は、一つの領域にお
いてレーザーの活性導波層内でブランチ方向性結合を与
えるほど交差又は近接している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ザ及びストライプ接触構
造を第６図及び第７Ａ〜７Ｆ図に図示する。

第６図では、ヘテロ接合レーザ８０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戒るが、その
導電形が異なる接触層９０とから戒っている。

層８４，８６及び８８は、ヘテロ接合８５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、他のストライプ形状方法、たと
えば、当業界に周知の選択的イオン注入（ｉｍｐｌａｎ
ｔａｔｉｏｎ）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、第６図及び第７図のストライプ接触
部を形成するのに用いてよい。

たとえば５ｕ−Ａｕの層から成る接触層９５を基体８２
上に形成してもよい。

ストライプ９６は直線状であり、一方ストライプ９８は
、ストライプ９６と近接している領域１００を形状する
よう彎曲している。

この二重ストライプ接触部構造により活性層８６に領域
９１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つの制限時を与える。

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
なることにより放射波共振に対して２つの光路の長さが
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、各光路に異なる共振が生じ、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及びＤで表わされ、各
ストライプ９６及び９８の手部分を示している。

４つの光路は、ＡとＢ、ＡとＣ，ＢとＤ、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、第６図に図示する形の並置ス
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、連結ス
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により
形成された光路に異なる等無届折率を与える。

このように、光路長及び等無届折率の累積効果が異なる
共振空胴を生じて縦モード選択度を高める。

第７Ｃ図では、ブランチストライプ部分１１４は、１１
６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図及び第７Ｅ図では、レーザの活性層に３つの光
路を形状する３つのブランチが１つに交わっている。

ｉ７Ｄ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
１２８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１３８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。

第７Ｆ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１４８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よりも広い幅を有する
ことを除けば第７Ｃ図とかなり類似している。

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１０８に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、縦モード動作に適する本発明によるメサ付注
入形レーザの概略的な斜視図である。 第２Ａ図は、第１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、本発明の理解を助ける、横モード制御に適し
たメサ付注入形レーザの概略的な斜視図である。 第４図は、本発明の理解を助けるための、横モード制御
に適する活性導波空胴を備えたメサ付注入形レーザの概
略的な正面図である。 第５図、第６図、第７Ａ図ないし第７Ｆ図は本発明の理
解を助ける例を示しており、第５図は、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な斜視図である。 第６図は、活性導波空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注入形レーザの概略的な斜視図
である。 第７Ａ図ないし第７Ｆ図は、第６図の注入形レーザとと
もに用いる他のストライプ形状の概略的な平面図である
。 １０・・・・・・レーザ、１２・・・・・・基体、１４
・・・・・・メサ、１３．１５・・・・・・へき開面、
２４・・・・・・活性層、２８・・・・・・受動層、３
２・・・・・・最上接触層、３８・・・・・・絶縁層、
３６・・・・・・ストライプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面上に細長いメサを形成した基体と、前記基体と
   一体接触し、相互に一体的になった半導体結晶の異なる
   組成物からなる第１層、第２層、第３層、第４層及び第
   ５層と、該第５層に一体的に接触し、表面に前記メサの
   方向とほぼ直交する方向に延びるストライプが形成され
   た半導体結晶の第６の層と、から成っており、前記各層
   は前記メサを越えて同一の広がりを有しかつ横方向に整
   合しており、前記第１〜５層は、それぞれ前記メサ上で
   はその断面が最も薄くかつほぼ共平面になっていて前記
   第２層と第４層との間にブランチ方向性結合領域を形成
   するようになっており、前記メサを越える前記第１〜５
   層の各層は前記メサのまわりに弓形をしておりかつ前記
   基体の表面と共平面を形成しており、前記第１〜５層の
   各層は、前記結合領域と前記基体共平面領域との間にお
   いてはその断面の厚さが変化し、前記第２層及び第４層
   は前記第１層、第３層及び第５層よりも高い屈折率を有
   し、さらに第２層は第４層よりも高い屈折率を有するヘ
   テロ接合注入形レーザ。