JPS5944884A - 分布帰還形半導体接合レ−ザ - Google Patents

分布帰還形半導体接合レ−ザ

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JPS5944884A
JPS5944884A JP57154038A JP15403882A JPS5944884A JP S5944884 A JPS5944884 A JP S5944884A JP 57154038 A JP57154038 A JP 57154038A JP 15403882 A JP15403882 A JP 15403882A JP S5944884 A JPS5944884 A JP S5944884A
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JP
Japan
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layer
active layer
electrode
buried
excitation part
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JP57154038A
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Inventor
Tetsuhiko Ikegami
池上 徹彦
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction 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
    • H01S5/16Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
    • HELECTRICITY
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    • H01S5/10Construction 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
    • H01S5/12Construction 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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • HELECTRICITY
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    • H01S5/1053Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
    • H01S5/1064Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/22Structure 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
    • H01S5/223Buried stripe structure
    • H01S5/2231Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
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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】 本発明は安定な単−縦モードレーザ発振を行なう半導体
接合レーザに関するものである。
単−縦モードレーザ発振を実現するため回折格子を活性
層あるいは活性層に接した層上に作った分布帰嵐形半導
体接合レーザはすでに試作されている。第1図、第2図
ならびに第3図はその断面宿造例を示しておシ、それぞ
れ活性層1に接する層に光の2分の1波長の整数倍の長
さをピッチとする回折格子2が刻まれている。第1図で
ね活性層上の導波層3に回折格子2が刻まれ、さらに結
晶層4を成長し、該層4上に電極5が作られる。
他の電極6は結晶基板7に作られている。第2図と第3
図においては製作過程では結晶基板7の上に回折格子を
作っているが、等測的には導波層3の上に作られている
とみなせる。9I′、J:非励起活性層を示す。図中矢
印はレーザ光を示す。
実際の素子では、対向する2枚の反射端で決められるフ
ァプリ・ベロー共振の影響を避りるだめ、素子の片端面
からの光の反射を梗力小さくする工夫が行われている。
第1図では、顛斜面8を備えておシ、第2図では゛電極
5を該端面からのハ端曲近くには作らぬことによシその
直下の非励起活性層9を光の吸収部とし、実効的に反射
光を抑えておシ、また、第3図では片端面に光を吸収す
る月料で作られた端部環め込み部分10を備えてい2)
さらに、低電力動作を実現するため、第4図A。
B、Oに示すようにストライプ状埋め込の活性層′j1
3を自む結晶層を幅数ミクロンメートルのMA状にし、
その側部を該油性層13とC」、異なる4」料の埋め込
み層11で埋め込み、IIQ流はストライプ状11)、
極12を通ってストライプ状の被埋め込み活性層13に
集中させる。第4し1は、第2 fsH,1で説明した
片端面反射光抑制方法に和尚し、ストライプ状電極の欠
りた部分の下にλうるストライプ状71ミ埋め込み活性
層13にし電bILのほとA、ど流れぬ非II(II起
部を形成する。しかしストライプ状1[ε極直丁のJr
jiJ起されたストライプ状活性層13内でJ°11幅
さ)1.た)′1−に、強いだめ、非励起部の光の吸収
係数C71−すぐにf・〜和してしまい、非励起部シー
1光の吸収部として十分な効果が得られず、反射光を抑
制するに4・:J、(1,5ri以上の長さを必要とし
ていた。
本発明はこれらの欠点を解決するために、非pI))起
部の幅を拡大(7、光の吸収係数のf・1′ト(和を抑
え、励起部から伝わってきた光を有効に吸収させ、ファ
ブリ・ベロー共振の抑制を効果的に行わけ−ることを目
的とするものである。
前記の目的を達成するため、本発明標5回折格子を活性
層あるいυ、活性層に接した層」−に有し、該活性層の
側部分を該活性層とに1、異なる拐料で埋め込X7だ埋
め込み構造分布帰還形半冶二体接合レーザにおいて、該
被埋め込み活性層のレーザ光JIQり出し端に対向する
端側のlviを拡大し、かつ、該k、犬破壊め込み活性
層上には電極を設けないことを71!f徴とする分布帰
還形半尋体接合し・−ザを)6明の要旨とするものであ
る。
次に本丸明の実施例を添ト1」図面について説明する。
なお実施例は一つの例示であって、本発明の釉神を逸脱
しない範囲内で、種々の変更あるいrJ、改良を行いう
ることは云う址でもない。
第5図は本発明の一実施例を示すものであって、図中1
01は励起部となる被埋め込み活性層、102は導波層
103土に作られた回」ノ1格士、104tよ活性層上
に作られた結晶1ζ・i、10511iストライプ状i
、il、’ 41jj(,106は他の↑b、棒、10
7)J二結晶基板、108はストライプ状電極105下
にある励起部を粁1成する被埋め込み層全体、109は
非励起部を4?i成する被押め込み層全体、110は非
励起部となる抜μm1め込み活性層、111Cよ埋め込
み層を示す。i、i+、r 5図では理解を容易にする
ため、手前の埋め込み層を省略している。さらに具体例
を示せは、】01は工nGaAsP、 103は101
よりpの割合が多いn型の工nGaAsP、  104
はp型の工nP、 105と1.06は電極金属、xo
7i、l:n型の工nP基板結晶から成シ、110は1
01と同−材料である。埋め込み層111はiG+ t
!を抗工nPあるいはInP系の多層結晶層から作られ
る。
第6図は第5図を上から見たロイ1で、ストライプ状電
極105下の励起部被埋め込みRy7108の幅をW、
非励起部破壊め込み層109の幅をW2とすると、W。
〈W2なる関係があシ、112はレーザ光取シ出し側端
面、113は対向する端面を示ず。
電極105を正極、i(3,IjJ、 106を負極と
して′電圧を印加すると、ル11め込み層1]1の効果
によりil’+、 rllr、 t、を励起部被埋め込
み層108内を流れ、被埋め込み活性層101は光のハ
1幅層となる。回折格子】02のピッチで決められた波
長を持つ光に加え、対向する端面112 、113で決
められるファブリ・ベロー共振波長を持つ光も該増11
カ層で増幅され、複緑の縦モードでレーザ発振を行なう
可能性がある。不要であるファブリ・ベロー共振縦モー
ドは、非励起部で十分吸収されれば実効的に端面113
からの反射が無くな9、消去される。
第7図はその動作の説明図である。励起部で増幅され左
向きに進A、だ光114は非MIJ起部109に突入す
る。非励起部の幅はす、す起部の幅より広くなっている
ので光は横に拡がる。通常例のようにWlを約2μmと
すると、ひろがり角は20度以上となシ、非励起部の長
さを0.1F%とすると左端での光の拡がシ幅は30μ
m以上となって光密度は1桁以上小さくなる。その結果
、非励起部での光の吸収係数の飽和は抑制され、非励起
部へ突入した)Y−は十分吸収され、端面で反射して励
起部へもどる光は消去でき、不要の7アプリ・ベロー共
振縦モードは消去されて回折格子102による力布9f
+’l還モードのみがレーザ発振を行なう。
なお”IIVWIは実用上約3以上であることか1.T
iしい。
以上説明したように、本発明によれは下髪モードのレー
ザ発振が、0.1原長程匪の短かな非励起部を形成する
ことによシ抑fiIllできるため、小形の素すで確実
な単−縦モードレーザ発振(分布帰還モード発振)が可
fjヒとなる。
非励起被押め込み層の形状IJl 酊7図に限定されず
第8図に示−lようなデーパ状、あるいは(+!1部を
不規則としだ形状も本発明のR・1も囲に包まれる。
また、第1図または第3図に示した反射抑制方法と本発
明による方法のf)(用により一層効果の強することd
、−う4でもない。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図は従来の分布帰還形半導体
接合レーザの断面1ネ1.2154図は従来の非IJj
JJ起部付埋め込み措゛造分布ジω−m形半導体接合レ
ーザで、A1塁1d止面図、B]ン1は上から見た図、
C図はA図のa−aで切った断面図、2)N5図は本発
明の一実施例の斜視図、第6図はその上面し1、第7図
は被埋め込み活性層の形状1〉・1、第8図AおよびB
L1他の被埋め込み活性層の形状図を示ず。 1・・活性Pi、2・・・回拓格子、3・・導波層、4
・・・結晶層、5,6・・電極、7・・結晶基板、8・
・・すy1斜面、9・・・非励起活性層、10・・・端
面卯め込み部、11・・・埋め込み層、12−・ストラ
イプ状11(,4・、iζ、13−・・ストライプ状破
壊め込み活性層、101・・・被埋め込み活性層、10
2・・・回折格子、303・・・導波層、104・・・
結晶層、105・・・ストライプ状′電極、106・・
rlI、41”I、107・・・結晶基板、108・・
励起部破壊め込み層、109・・・非励起活性層め込み
層、110・・・非励起M埋め込み活性層、111・・
埋め込み層、112・・レーザ光取シ出し100端面、
113・・・対向する端面、114・・・光の強度分布 l侍許出廂1人 第1図 す 第 2図 一層6 第3図 32 第 4 図 第 5F71 第6図 卵fJ/11忽部  8J L 郭 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回折格子を活性層あるいは活性層に接した層上に有し、
    該活性層の側部分を該活性層とは異なる拐料で埋め込X
    7だ埋め込み構造分布帰還形半導体接合レーザにおいて
    、該破壊め込み活性層のレーザ光取り出し端に対向する
    端側の幅を拡大し、かつ、該拡大被押め込み活性層上に
    はIL極を設けないことをt1¥徴とする分布9+it
    還形半導体接合レーザ。
JP57154038A 1982-09-06 1982-09-06 分布帰還形半導体接合レ−ザ Granted JPS5944884A (ja)

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US9130339B2 (en) 2011-09-30 2015-09-08 Kyoto University End-face-emitting photonic crystal laser element

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