JPS59165487A - 半導体レ−ザアレイ素子 - Google Patents
半導体レ−ザアレイ素子Info
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- JPS59165487A JPS59165487A JP4034283A JP4034283A JPS59165487A JP S59165487 A JPS59165487 A JP S59165487A JP 4034283 A JP4034283 A JP 4034283A JP 4034283 A JP4034283 A JP 4034283A JP S59165487 A JPS59165487 A JP S59165487A
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- Japan
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- slots
- semiconductor laser
- substrate
- laser
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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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
-
- 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
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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】
く技術分野〉
本発明は異なった波長で発振する複数の半導体レーザ動
作部を同一素子内に配列形成した半導体レーザアレイ素
子に関するものである。
作部を同一素子内に配列形成した半導体レーザアレイ素
子に関するものである。
〈従来技術〉
複数のレーザ発振動作部を同一基板上に形成した半導体
レーザアレイ素子についてはすでに知られているが、こ
れは同一波長でレーザ発振する動作部を具設したもので
ある。一方、半導体レーザ素子を例えば光フアイバー通
信の光源として使用する場合には、発振波長の異なる複
数のレーザ光を1本のファイバーに結合させて伝送すれ
ばその情報量を波長の数に比例して多く設定することが
でき大容量の光通信が可能となる。これは一般に波長多
重通信と称されているものであり、光ファイ、バー通信
の重要な開発課題である。複数の波長のレーザ光を1本
のファイバーに結合させるためには波長の異なる複数の
半導体レーザ素子をファイバーの片端に配置して光結合
させることが必要であり、位置精度等に困難な制御性を
要求される。
レーザアレイ素子についてはすでに知られているが、こ
れは同一波長でレーザ発振する動作部を具設したもので
ある。一方、半導体レーザ素子を例えば光フアイバー通
信の光源として使用する場合には、発振波長の異なる複
数のレーザ光を1本のファイバーに結合させて伝送すれ
ばその情報量を波長の数に比例して多く設定することが
でき大容量の光通信が可能となる。これは一般に波長多
重通信と称されているものであり、光ファイ、バー通信
の重要な開発課題である。複数の波長のレーザ光を1本
のファイバーに結合させるためには波長の異なる複数の
半導体レーザ素子をファイバーの片端に配置して光結合
させることが必要であり、位置精度等に困難な制御性を
要求される。
半導体レーザ素子単体で波長の異なるレーザ光を出力で
きるようにすれば、この点での問題は大幅に緩和される
。
きるようにすれば、この点での問題は大幅に緩和される
。
〈発明の目的〉
基板上に三元又は四元辰の混晶半導体を液4’i4エピ
タキシャル成長させた場合、その成長速度によって成長
層の組成比が変化し、結果的にエネルギーバンドギャッ
プが異なることが見い出された。
タキシャル成長させた場合、その成長速度によって成長
層の組成比が変化し、結果的にエネルギーバンドギャッ
プが異なることが見い出された。
即ち、異なる成長速度によって作製された活性層を有す
る半導体レーザ素子はそれぞれ異なる発振波長を有する
ことになる。本発明はこの点を利用し、比較的簡単な構
造で素子単体に発振波長の異なる複数のレーザ発振動作
部を兵役した新規有用な半導体レーザアレイ素子を提供
することを目的とするものである。
る半導体レーザ素子はそれぞれ異なる発振波長を有する
ことになる。本発明はこの点を利用し、比較的簡単な構
造で素子単体に発振波長の異なる複数のレーザ発振動作
部を兵役した新規有用な半導体レーザアレイ素子を提供
することを目的とするものである。
本発明の他の目的は波長多重通信に最適のレーザ光源を
提供することである。
提供することである。
〈実施例〉
第1図は本発明の1実施例を示す半導体レーザアレイ素
子の構成斜視図である。*実施例はp型基板」−にn型
の電流阻止層を堆積して■牢溝をエノチンク加工した内
部ストライプ構造半導体レーザ素子(App 1. P
hy’s、 Le t t、 vol、 40. ]、
March1982、P、312)を基本とする。
子の構成斜視図である。*実施例はp型基板」−にn型
の電流阻止層を堆積して■牢溝をエノチンク加工した内
部ストライプ構造半導体レーザ素子(App 1. P
hy’s、 Le t t、 vol、 40. ]、
March1982、P、312)を基本とする。
PfiGaAs基板1」二に0.6tLmの厚さのQ
−GaAs電流阻止層2を液相エピタキシャル成長した
後、幅Wl l W2 (Wl>w2)を有するヌ1
−ライブ溝3,4を周知のホトリソグラフィ技術により
形成する。ストライプ溝3,4の内方は電流阻止層2が
除去され、この部分が電流通路となる。
−GaAs電流阻止層2を液相エピタキシャル成長した
後、幅Wl l W2 (Wl>w2)を有するヌ1
−ライブ溝3,4を周知のホトリソグラフィ技術により
形成する。ストライプ溝3,4の内方は電流阻止層2が
除去され、この部分が電流通路となる。
再度液相エピタキシャル成長法でpGal−yAdyA
sクラッド層5.Ga1−)(A6xAs活性層6(0
<x<y<1)、n−Ga1−yAlyAsクランド層
7.n−GaAsキャップ層8を順次積層することによ
りダブルへテロ接合型のレーザ動作用多層結晶層が形成
される。次に基板1の裏面をラッピングしてウェハーの
厚さを約120μmとした後、Au−Znのp側電極9
を形成し、一方、キャップ層8の上面にはAu−Ge−
Niのn側電極10を形成する。ストライプ溝3,4単
位でレーザ動作用多層結晶を分割するだめ、n側電極1
0表面より分離溝11をストライプ溝3゜4と平行に刻
設し、その深さがGaAs基板1に達する迄この多層結
晶をエソチンク加工する。以上により、第1図に示す如
くヌトライブ幅の異なるストライプ溝3,4の直」−に
対応する活性層6の領域でそれぞれレーザ発振動作部が
形成された半導体レーザアレイ素子が得られる。ストラ
イプ幅かWlのストライブI43直上の活性r6は下方
に湾曲された厚い動作部となシ、これに対して71〜ラ
イブ幅がw2のストライプ渭4的ニーにの活性l曽6は
平坦な動作部を構成している。即ち、ストライプ幅がW
+ > W 2であることよシ、ストライプ溝3.4
の上に成長されるクラッド層5は上面が幅w1の部分は
凹状となシ幅w2の部分は平坦化される。従ってクラッ
ド層5」−に堆積される活性層6はストライプ幅w1の
部分が他より成長速度の速いエピタキシャル成長層で下
方に湾曲した層の厚い動作部を精”成することとなシ、
一方スドライブ幅w2の部分はこれより成長速度の遅い
エピタキシャル成長層で平坦な動作部を構成することと
なる。前述した如く、同−成長顯液よりエピタキシャル
成長させた場合、成長速度によって得られる成長層の組
成比が異なる。従って、湾曲されたレーザ発振動作部と
平坦なレーザ発振動作部では、(yak)(AlxAs
の混晶化の相違に基くエネルギーバンドギャップの差に
起因して異なる発振波長のレーザ光が出力されることと
なる。
sクラッド層5.Ga1−)(A6xAs活性層6(0
<x<y<1)、n−Ga1−yAlyAsクランド層
7.n−GaAsキャップ層8を順次積層することによ
りダブルへテロ接合型のレーザ動作用多層結晶層が形成
される。次に基板1の裏面をラッピングしてウェハーの
厚さを約120μmとした後、Au−Znのp側電極9
を形成し、一方、キャップ層8の上面にはAu−Ge−
Niのn側電極10を形成する。ストライプ溝3,4単
位でレーザ動作用多層結晶を分割するだめ、n側電極1
0表面より分離溝11をストライプ溝3゜4と平行に刻
設し、その深さがGaAs基板1に達する迄この多層結
晶をエソチンク加工する。以上により、第1図に示す如
くヌトライブ幅の異なるストライプ溝3,4の直」−に
対応する活性層6の領域でそれぞれレーザ発振動作部が
形成された半導体レーザアレイ素子が得られる。ストラ
イプ幅かWlのストライブI43直上の活性r6は下方
に湾曲された厚い動作部となシ、これに対して71〜ラ
イブ幅がw2のストライプ渭4的ニーにの活性l曽6は
平坦な動作部を構成している。即ち、ストライプ幅がW
+ > W 2であることよシ、ストライプ溝3.4
の上に成長されるクラッド層5は上面が幅w1の部分は
凹状となシ幅w2の部分は平坦化される。従ってクラッ
ド層5」−に堆積される活性層6はストライプ幅w1の
部分が他より成長速度の速いエピタキシャル成長層で下
方に湾曲した層の厚い動作部を精”成することとなシ、
一方スドライブ幅w2の部分はこれより成長速度の遅い
エピタキシャル成長層で平坦な動作部を構成することと
なる。前述した如く、同−成長顯液よりエピタキシャル
成長させた場合、成長速度によって得られる成長層の組
成比が異なる。従って、湾曲されたレーザ発振動作部と
平坦なレーザ発振動作部では、(yak)(AlxAs
の混晶化の相違に基くエネルギーバンドギャップの差に
起因して異なる発振波長のレーザ光が出力されることと
なる。
ストライプ幅w1−8μffl、w2=4μm、ストラ
イプ溝3,4相互の間隔を20μmとし、活性層6のA
4混晶比X−0,08,クラッド層5,7のAl混晶比
Y = 0.3に設定すると、ストライプ溝3直上の活
性層6は湾曲し、他の部分は平坦化された活性層6が得
られる。また活性層6の厚さは湾曲部で最大0.2μm
、平坦部で0.06μmとなるようにエピタキシャル成
長条件を設定する。これによって活性層6のストライプ
溝3,4(2)上領域に対応する湾曲した発振動作部で
は8301ml平坦な発振動作部では810nmの波長
を有するレーザ出力光が得られる。尚、発振閾値電流は
湾曲した発振動作部で25mA、平坦な発振動作部で3
5mAであった。
イプ溝3,4相互の間隔を20μmとし、活性層6のA
4混晶比X−0,08,クラッド層5,7のAl混晶比
Y = 0.3に設定すると、ストライプ溝3直上の活
性層6は湾曲し、他の部分は平坦化された活性層6が得
られる。また活性層6の厚さは湾曲部で最大0.2μm
、平坦部で0.06μmとなるようにエピタキシャル成
長条件を設定する。これによって活性層6のストライプ
溝3,4(2)上領域に対応する湾曲した発振動作部で
は8301ml平坦な発振動作部では810nmの波長
を有するレーザ出力光が得られる。尚、発振閾値電流は
湾曲した発振動作部で25mA、平坦な発振動作部で3
5mAであった。
次に、ストライプ幅w l=6μffl、w2==3μ
m。
m。
ストライプ溝3,4相互の間隔を20μmとし、活性層
6のAl混晶化x = 0.15 、クラッド層5゜7
のAl混晶比Y = 0.5に設定する。丑だ活性層6
は湾曲部で0.15μm、平坦部で0.04μmとする
。これによって湾曲した発振動作部では785nmの波
長を有するレーザ出力光が得られる。この場合の発振閾
値電流は湾曲しだ発捗動作部で30mA、平坦な発振動
作部で45mAであった。
6のAl混晶化x = 0.15 、クラッド層5゜7
のAl混晶比Y = 0.5に設定する。丑だ活性層6
は湾曲部で0.15μm、平坦部で0.04μmとする
。これによって湾曲した発振動作部では785nmの波
長を有するレーザ出力光が得られる。この場合の発振閾
値電流は湾曲しだ発捗動作部で30mA、平坦な発振動
作部で45mAであった。
第2図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザアレイ
素子の構成斜視図である。本実施例は幅の異なる3種類
のストライプ溝を刻設し、それぞれの溝上に成長速度が
相異する3つのレーザ発振動作部を形成したものである
。図中第1図と同一符号は同一内容を示す。
素子の構成斜視図である。本実施例は幅の異なる3種類
のストライプ溝を刻設し、それぞれの溝上に成長速度が
相異する3つのレーザ発振動作部を形成したものである
。図中第1図と同一符号は同一内容を示す。
■〕型GaAs基板1上にn −G a A s を流
阻止ii%i 2が液相エピタキシャル成長され、幅w
l 、 W2、 Wl (Wl > W2 > Wl
)を有する3本のストライプ1ljt12. 13.
14が形成されている。この」−に第1図同様レーザ動
作用多層結晶が積層されかつストライ169間の中央で
分離溝11,11.’によりヌl−ライプ溝12,13
.i4毎に3分割されている。活性層6は各ストライプ
幅w1で大きく湾曲し、71−ライブ幅w2で小さく1
弯曲し、ストライプ幅w3では平坦化されている。従っ
て、この半導体レーザアレイ素子では3つのレーザ発振
動作部からそれぞれ波長の異なる3木のレーザ出力光が
得られる。
阻止ii%i 2が液相エピタキシャル成長され、幅w
l 、 W2、 Wl (Wl > W2 > Wl
)を有する3本のストライプ1ljt12. 13.
14が形成されている。この」−に第1図同様レーザ動
作用多層結晶が積層されかつストライ169間の中央で
分離溝11,11.’によりヌl−ライプ溝12,13
.i4毎に3分割されている。活性層6は各ストライプ
幅w1で大きく湾曲し、71−ライブ幅w2で小さく1
弯曲し、ストライプ幅w3では平坦化されている。従っ
て、この半導体レーザアレイ素子では3つのレーザ発振
動作部からそれぞれ波長の異なる3木のレーザ出力光が
得られる。
上記実施例はGaAlAs系半導体レーザアレイ素子に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、GaAsP、Ga I nP。
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、GaAsP、Ga I nP。
InGaAsP−f:の他の三元系又は四元系化合物4
半導体を用いることもできる。また、レーザ発振動作部
は4個以上形成することも可能であり、発振波長差は5
〜40nm程度に適宜設定す、ることかできる。
半導体を用いることもできる。また、レーザ発振動作部
は4個以上形成することも可能であり、発振波長差は5
〜40nm程度に適宜設定す、ることかできる。
〈発明の効果〉
以」二詳説した如く、本発明によれば素子単体に発振波
長の異なる複数個のレーザ発振動作部が形成された半導
体レーザアレイ素子を得ることができる。壕だその構造
はストライプ幅の差を利用して成長速度の異なる活性層
領域を形成するものであり、比較的簡単な構造で波長多
重通信に最適のレーザ光源が確立される。
長の異なる複数個のレーザ発振動作部が形成された半導
体レーザアレイ素子を得ることができる。壕だその構造
はストライプ幅の差を利用して成長速度の異なる活性層
領域を形成するものであり、比較的簡単な構造で波長多
重通信に最適のレーザ光源が確立される。
第1図は本発明の1実施例を示す半導体レーザアレイ素
子の構成斜視図である。第2図は本発明の他の実施例を
示す半導体レーザアレイ素子の構成斜視図である。 1 基板、2・・・電流阻止層、3,4.]、2,13
゜14・・・ヌ1−ライブ溝、5・・・P型クラッド層
、6・・・活性層、7・・11型クラッド層、8 キャ
ンプ層、9− P側電極、10−n側電極、11..1
1’・分離711+′) 。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)ll′l
l
子の構成斜視図である。第2図は本発明の他の実施例を
示す半導体レーザアレイ素子の構成斜視図である。 1 基板、2・・・電流阻止層、3,4.]、2,13
゜14・・・ヌ1−ライブ溝、5・・・P型クラッド層
、6・・・活性層、7・・11型クラッド層、8 キャ
ンプ層、9− P側電極、10−n側電極、11..1
1’・分離711+′) 。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)ll′l
l
Claims (1)
- l1幅の異なる複数の帯状溝上に積層される多層結晶の
活性層を前記帯状溝直上部で溝幅に対応して成長速度の
異なるエピタキシャル成長層に設定し、該エピタキシャ
ル成長層の成長速度に71応した発振波長の異なる複数
の発振動作部を形成したことを特徴とする半導体レーザ
アレイ素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4034283A JPS59165487A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 半導体レ−ザアレイ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4034283A JPS59165487A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 半導体レ−ザアレイ素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59165487A true JPS59165487A (ja) | 1984-09-18 |
JPH046113B2 JPH046113B2 (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=12577954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4034283A Granted JPS59165487A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 半導体レ−ザアレイ素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59165487A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0206642A2 (en) * | 1985-06-14 | 1986-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical memory semiconductor laser |
JPH03152250A (ja) * | 1989-11-03 | 1991-06-28 | Lonati Spa | ダブルシリンダ型円形編機でストッキングに模様を形成する方法と装置 |
EP0560358A2 (en) * | 1992-03-11 | 1993-09-15 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Semiconductor laser and process for fabricating the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57139983A (en) * | 1981-02-24 | 1982-08-30 | Nec Corp | Buried double heterojunction laser element |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP4034283A patent/JPS59165487A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57139983A (en) * | 1981-02-24 | 1982-08-30 | Nec Corp | Buried double heterojunction laser element |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0206642A2 (en) * | 1985-06-14 | 1986-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical memory semiconductor laser |
US4899359A (en) * | 1985-06-14 | 1990-02-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical memory semiconductor laser apparatus |
JPH03152250A (ja) * | 1989-11-03 | 1991-06-28 | Lonati Spa | ダブルシリンダ型円形編機でストッキングに模様を形成する方法と装置 |
EP0560358A2 (en) * | 1992-03-11 | 1993-09-15 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Semiconductor laser and process for fabricating the same |
EP0560358A3 (en) * | 1992-03-11 | 1994-05-18 | Sumitomo Electric Industries | Semiconductor laser and process for fabricating the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH046113B2 (ja) | 1992-02-04 |
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