JPS5910596B2 - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS5910596B2 JPS5910596B2 JP1693676A JP1693676A JPS5910596B2 JP S5910596 B2 JPS5910596 B2 JP S5910596B2 JP 1693676 A JP1693676 A JP 1693676A JP 1693676 A JP1693676 A JP 1693676A JP S5910596 B2 JPS5910596 B2 JP S5910596B2
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- light
- laser device
- diffraction grating
- layer
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
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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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06233—Controlling other output parameters than intensity or frequency
- H01S5/06243—Controlling other output parameters than intensity or frequency controlling the position or direction of the emitted beam
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザ装置に係り、特に出力レーザ光の
方向を可変する半導体レーザ装置に関する。
方向を可変する半導体レーザ装置に関する。
一般に回折格子を介して光をとり出す半導体レーザ装置
は２重ヘテロ構造をもつた例えば第１図に示すようなも
のである。
は２重ヘテロ構造をもつた例えば第１図に示すようなも
のである。
第１図に示す装置は、ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に順次ｎ
型ＧａｙＡｊ、−ｙＡｓ層１２、ｐ型ＧａＡｓ層１３、
ｐ型Ｇａｘ１Ｖ！１−ｘＡｓ層１４最後に一部回折格子
１８を有するｐ型ＧａＡｓ層１５を設けたものである。
なおｎ型ＧａＡｓ基板１１及びｐ型ＧａＡｓ層１５の一
部から夫々電極１１ａ、１５ａが取り出されている。ま
た上記した層の側面は臂開面１６となる。このように構
成された半導体レーザ装置は、上記回折格子１８の部分
から光を取り出すもので、この時の出射角θはｍλ０ ｓｌｎθ＝−−ｎｅｆｆ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（１）Λで与えられる。
型ＧａｙＡｊ、−ｙＡｓ層１２、ｐ型ＧａＡｓ層１３、
ｐ型Ｇａｘ１Ｖ！１−ｘＡｓ層１４最後に一部回折格子
１８を有するｐ型ＧａＡｓ層１５を設けたものである。
なおｎ型ＧａＡｓ基板１１及びｐ型ＧａＡｓ層１５の一
部から夫々電極１１ａ、１５ａが取り出されている。ま
た上記した層の側面は臂開面１６となる。このように構
成された半導体レーザ装置は、上記回折格子１８の部分
から光を取り出すもので、この時の出射角θはｍλ０ ｓｌｎθ＝−−ｎｅｆｆ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（１）Λで与えられる。
ここでｍは回折格子の次数、λｏは発振波長、Λは回折
格子の同期、ｎｅｆｆは構造によつて決まる等価屈折率
である。ところで第１図のような構成においては、レー
ザの発振波長が固定されており、角度θの一定方向にの
み光が出射する。
格子の同期、ｎｅｆｆは構造によつて決まる等価屈折率
である。ところで第１図のような構成においては、レー
ザの発振波長が固定されており、角度θの一定方向にの
み光が出射する。
しかしながら角度θを変え光の出て来る方向を変えるに
は、レーザの発振波長を何等かの方法で変化させる必要
がある。しかし従来このような発想や工夫は見られなか
つた。本発明は上記した点に対処してなされたもので、
回折格子により光を取り出す半導体レーザ装置で光の方
向を変化させ得る半導体レーザ装置を提供するものであ
る。以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
は、レーザの発振波長を何等かの方法で変化させる必要
がある。しかし従来このような発想や工夫は見られなか
つた。本発明は上記した点に対処してなされたもので、
回折格子により光を取り出す半導体レーザ装置で光の方
向を変化させ得る半導体レーザ装置を提供するものであ
る。以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
まず第２図は液相成長法により製造された半導体レーザ
装置の本体を示す構成概略図である。
装置の本体を示す構成概略図である。
これは例えば厚さ１００μｍ程度のｎ型ＧａＡｓ型基板
２１上に順次厚さ３μｍ程度のｎ型（］ａｏ、７Ａｔ０
．３ＡＳ層２２、厚さ０．１μｍ程度のｐ型ＧａＡｓ層
Ｊ２３、最後に厚さ０．５μｍ程度のｐ型Ｇａｏ、、Ａ
ｔｏ、３Ａｓ層２４を形成したものである。なおｐ型Ｇ
ａｏ、７Ａｌｏ、３Ａｓ層２４には、例えばレーザ干渉
法及びケミカルエッチング法で回折格子２５を周期約５
０００Ａ）深さ約２０００λに形成した。この； よう
に構成された半導体レーザ本体２１に両側に電極を形成
すれば、半導体レーザ装置が得られる。次にこの半導体
レーザ装置において、レーザ発振波長を変化させ光の波
長を変化させる点について説明する。通常半導体レーザ
装置の発振波長は、利得又は損失の波長依存性によつて
決められ、両者の和が励起を上昇させるにつれて最初に
零になる波長で発振する。従つて共振器の構造を工夫す
ることにより、利得又は損失の波長依存性を変化させる
ことが可能になる。例えば第３図に示すようにＧａＯ．
，んム．３ＡＳ層２２，２４によつてはさまれたｐ型Ｇ
ａＡｓ層２３によりなる活性層は、そのどちらかの側に
、ｐ−ｎ接合を構成し電流注入によつて発光する。また
レーザ発振を生じるために臂開面３６を有し、さらに反
射率を上げるために例えば蒸着膜等を付けて、共振器の
Ｑを上げるようにしてもよい。従つてレーザ発振波長は
、共振器（レーザ装置）の長さＬで決り、ある間隔をも
つた縦モードで発振する。ところで第３図において電源
３７を電極２１ａ，２４ａ間に設けてこの共振器に注入
発光を生じさせ、発振させるようにする。この場合図中
４及びＴ２の長さの非励起部分が、存在するためｐ型Ｇ
ａＯ．，ＡｔＯ．３ＡＳ全面に電極をつけた場合より若
干しきい値は上昇する。この発振光は、回折格子による
取出し口２５ａより外部に取り出される。また非励起部
分は波長依存性を有する損失をもつようになる。そこで
、外部より信号電力ｆを流せるように、電極２４ａと別
個に電極２４ｂを設けて、そこに電源３８を接続する。
すると図中Ｔ，の部分の損失は小さくなる。従つてレー
ザ装置全体をみた場合、発振波長は短波長側にシフトす
る。なお電極２４ｂに流す電流を変えることにより８９
５０λから８８５０人まで、発振波長を変化させること
が可能となり、出射角θはおよそ２゜の範囲内で変化す
るようになる。以上説明したようにｐ型ＧａＯ．７んら
，Ａｓ層２４ににもう１つの電極を設け（外部制御部材
）て、そこに新たに別の電流を流すことにより発振波長
を変化させることが可能となる。但しこの場合流す電流
を変化させる。次に本発明の他の実施例を第４図を参照
して説明する。
２１上に順次厚さ３μｍ程度のｎ型（］ａｏ、７Ａｔ０
．３ＡＳ層２２、厚さ０．１μｍ程度のｐ型ＧａＡｓ層
Ｊ２３、最後に厚さ０．５μｍ程度のｐ型Ｇａｏ、、Ａ
ｔｏ、３Ａｓ層２４を形成したものである。なおｐ型Ｇ
ａｏ、７Ａｌｏ、３Ａｓ層２４には、例えばレーザ干渉
法及びケミカルエッチング法で回折格子２５を周期約５
０００Ａ）深さ約２０００λに形成した。この； よう
に構成された半導体レーザ本体２１に両側に電極を形成
すれば、半導体レーザ装置が得られる。次にこの半導体
レーザ装置において、レーザ発振波長を変化させ光の波
長を変化させる点について説明する。通常半導体レーザ
装置の発振波長は、利得又は損失の波長依存性によつて
決められ、両者の和が励起を上昇させるにつれて最初に
零になる波長で発振する。従つて共振器の構造を工夫す
ることにより、利得又は損失の波長依存性を変化させる
ことが可能になる。例えば第３図に示すようにＧａＯ．
，んム．３ＡＳ層２２，２４によつてはさまれたｐ型Ｇ
ａＡｓ層２３によりなる活性層は、そのどちらかの側に
、ｐ−ｎ接合を構成し電流注入によつて発光する。また
レーザ発振を生じるために臂開面３６を有し、さらに反
射率を上げるために例えば蒸着膜等を付けて、共振器の
Ｑを上げるようにしてもよい。従つてレーザ発振波長は
、共振器（レーザ装置）の長さＬで決り、ある間隔をも
つた縦モードで発振する。ところで第３図において電源
３７を電極２１ａ，２４ａ間に設けてこの共振器に注入
発光を生じさせ、発振させるようにする。この場合図中
４及びＴ２の長さの非励起部分が、存在するためｐ型Ｇ
ａＯ．，ＡｔＯ．３ＡＳ全面に電極をつけた場合より若
干しきい値は上昇する。この発振光は、回折格子による
取出し口２５ａより外部に取り出される。また非励起部
分は波長依存性を有する損失をもつようになる。そこで
、外部より信号電力ｆを流せるように、電極２４ａと別
個に電極２４ｂを設けて、そこに電源３８を接続する。
すると図中Ｔ，の部分の損失は小さくなる。従つてレー
ザ装置全体をみた場合、発振波長は短波長側にシフトす
る。なお電極２４ｂに流す電流を変えることにより８９
５０λから８８５０人まで、発振波長を変化させること
が可能となり、出射角θはおよそ２゜の範囲内で変化す
るようになる。以上説明したようにｐ型ＧａＯ．７んら
，Ａｓ層２４ににもう１つの電極を設け（外部制御部材
）て、そこに新たに別の電流を流すことにより発振波長
を変化させることが可能となる。但しこの場合流す電流
を変化させる。次に本発明の他の実施例を第４図を参照
して説明する。
なお第３図と同じ部分は同じ符号で示す。この第４図に
おいてもｐ型ＧａＱ．７ＡｔＯ．３ＡＳ層２４に周期的
に回折格子を設けてある。第４図では外部制御部材とし
てレンズ４０、回折格子４２を有する物体４１を用いて
いる。第３図と異なるのはｐ型ＧａＡｓ層２３よりなる
活性層からの光をレンズ４０を介して別の回折格子４２
を有する物体４１に照射させ、これの回折格子の角度を
変化させて行う点である。即ち外部の回折格子４２の角
度の変化を利用して、半導体レーザ装置の発振波長を変
えた装置である。また上記実施例においては外部制御部
材として別個の回折格子の角度変化を利用したもの、電
流可変を利用したものについて説明したが素子の温度制
御部材による温度変化を利用したもの或いは圧力制御部
材による圧力変化を利用したものでも良い。
おいてもｐ型ＧａＱ．７ＡｔＯ．３ＡＳ層２４に周期的
に回折格子を設けてある。第４図では外部制御部材とし
てレンズ４０、回折格子４２を有する物体４１を用いて
いる。第３図と異なるのはｐ型ＧａＡｓ層２３よりなる
活性層からの光をレンズ４０を介して別の回折格子４２
を有する物体４１に照射させ、これの回折格子の角度を
変化させて行う点である。即ち外部の回折格子４２の角
度の変化を利用して、半導体レーザ装置の発振波長を変
えた装置である。また上記実施例においては外部制御部
材として別個の回折格子の角度変化を利用したもの、電
流可変を利用したものについて説明したが素子の温度制
御部材による温度変化を利用したもの或いは圧力制御部
材による圧力変化を利用したものでも良い。
さらに実施例においては、ＧａＡｓを主体とした半導体
レーザ装置で説明したが、本発明はＧａＡｓを主体とし
た半導体レーザ装置に限られるものでない。
レーザ装置で説明したが、本発明はＧａＡｓを主体とし
た半導体レーザ装置に限られるものでない。
さらに、磁性半導体であれば、磁場制御部材による磁場
変化或いは圧力制御部材による圧力変化等によつて波長
を変えることも可能であり、波長を変える方法には種々
考えられ上述したものに限定されない。又構造は、二重
ヘテロ構造で説明したが、この構造にかぎられるもので
なく、回折格子と、共振器内の電磁波が結合して、光を
取り出せる構造であればよい。
変化或いは圧力制御部材による圧力変化等によつて波長
を変えることも可能であり、波長を変える方法には種々
考えられ上述したものに限定されない。又構造は、二重
ヘテロ構造で説明したが、この構造にかぎられるもので
なく、回折格子と、共振器内の電磁波が結合して、光を
取り出せる構造であればよい。
第１図は従来の半導体レーザ装置を示す構成概略図、第
２図は本発明を説明するための用いた半導体レーザ装置
の本体を示す構成図、第３図は本発明の一実施例を説明
するための構成概略図、第４図は本発明の他の実施例を
説明するための構成概略図である。 第３図において２１はｎ型ＧａＡｓ基板、２２はｎ型Ｇ
ａＱ．７ＡｔＯ．３ＡＳ層、２３はｐ型ＧａＡｓ層所謂
る活性層、２４はｎ型ＧａＯ．７ＰＪ．Ｏ．３ＡＳ層、
２５は回折格子、２６は臂開面、２４ｂは電極で３８は
電源で夫々によつて外部制御部材を構成するもの、２１
ａは基板の電極である。
２図は本発明を説明するための用いた半導体レーザ装置
の本体を示す構成図、第３図は本発明の一実施例を説明
するための構成概略図、第４図は本発明の他の実施例を
説明するための構成概略図である。 第３図において２１はｎ型ＧａＡｓ基板、２２はｎ型Ｇ
ａＱ．７ＡｔＯ．３ＡＳ層、２３はｐ型ＧａＡｓ層所謂
る活性層、２４はｎ型ＧａＯ．７ＰＪ．Ｏ．３ＡＳ層、
２５は回折格子、２６は臂開面、２４ｂは電極で３８は
電源で夫々によつて外部制御部材を構成するもの、２１
ａは基板の電極である。
Claims (1)
- １ 劈開面を光反射部とした半導体レーザ装置において
、光を取り出す部分を一定の周期をもつた回折格子とし
、前記光の波長を変えて前記回折格子からの前記光の出
射角度を変化させる外部制御部材を構成してなる半導体
レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1693676A JPS5910596B2 (ja) | 1976-02-20 | 1976-02-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1693676A JPS5910596B2 (ja) | 1976-02-20 | 1976-02-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52100884A JPS52100884A (en) | 1977-08-24 |
| JPS5910596B2 true JPS5910596B2 (ja) | 1984-03-09 |
Family
ID=11929997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1693676A Expired JPS5910596B2 (ja) | 1976-02-20 | 1976-02-20 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910596B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5895887A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-07 | Omron Tateisi Electronics Co | 可変波長半導体レ−ザ |
| JPH03129890A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 波長可変半導体レーザ光源装置 |
-
1976
- 1976-02-20 JP JP1693676A patent/JPS5910596B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52100884A (en) | 1977-08-24 |
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