JPS60165781A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS60165781A JPS60165781A JP2210584A JP2210584A JPS60165781A JP S60165781 A JPS60165781 A JP S60165781A JP 2210584 A JP2210584 A JP 2210584A JP 2210584 A JP2210584 A JP 2210584A JP S60165781 A JPS60165781 A JP S60165781A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- active layer
- resonator
- neck
- type inp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01S5/10—Construction 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
-
- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
- H01S5/10—Construction 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
- H01S5/1021—Coupled cavities
-
- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Semiconductor Lasers (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】
産業上の利用分野
本発明はオプトエレクトロニクス分野、特に光２ ・
。
。
ファイバ通信の光源として使用される半導体レーザに関
する。
する。
従来例の構成とその問題点
一般に光フアイバ通信の光源として用いられる半導体レ
ーザは単−横モード発振、低しきい値電流、良好な光−
電流特性及び温度特性、長寿命等々が要求きれるが、長
距離大容量伝送を達成するためには、さらに単−縦モー
ド発振が要求される。
ーザは単−横モード発振、低しきい値電流、良好な光−
電流特性及び温度特性、長寿命等々が要求きれるが、長
距離大容量伝送を達成するためには、さらに単−縦モー
ド発振が要求される。
従来、単−縦モード化を試みた半導体レーザでは、通常
ＤＦＢ、あるいはＤＢＲ構造をとるのが一般的であるが
、これらの構造ではエピタキシャル成長層あるいは半導
体基板上に周期的な回折格子を必要とするためホログラ
フィック露光等による高度なエツチング加工技術を必要
とし、その再現性歩留り等に問題があって実用に致って
いないのが現状である。
ＤＦＢ、あるいはＤＢＲ構造をとるのが一般的であるが
、これらの構造ではエピタキシャル成長層あるいは半導
体基板上に周期的な回折格子を必要とするためホログラ
フィック露光等による高度なエツチング加工技術を必要
とし、その再現性歩留り等に問題があって実用に致って
いないのが現状である。
発明の目的
本発明は前記問題点を解決すべく、高度なエツチング加
工技術を必要とせずに作製が容易で歩留りの良い単−縦
モード発振を可能とした内部反射干渉型の半導体レーザ
を提供することを目的とする。
工技術を必要とせずに作製が容易で歩留りの良い単−縦
モード発振を可能とした内部反射干渉型の半導体レーザ
を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明はファプリペロー共振器を有する半導体レーザに
おいて、１〕Ｗ、のストライプ状の活性層が接合に平行
な方向および垂直な方向で前記活性層より小なる屈折率
をもつ半導体層で囲まれており、前記ストライプ状の活
性層のほぼ中央部に活性層中のレーザ光の一部が垂直に
反射はれるように共振器面に平行な反射面を備えた巾Ｗ
２（＜ｗｌ）なるくびれを設けて、共振器両端面で反射
をくり返すレーザ光と、共振器面と前記くびれの部分に
設けられた共振器面に平行な反射面とで反射をくり返す
レーザ光とがたがいに干渉１−あう内部反射干渉効果を
もたせたことにより、単−縦モード発振を達成し、かつ
製造工程が容易なため歩留りの向上を与えるものである
。
おいて、１〕Ｗ、のストライプ状の活性層が接合に平行
な方向および垂直な方向で前記活性層より小なる屈折率
をもつ半導体層で囲まれており、前記ストライプ状の活
性層のほぼ中央部に活性層中のレーザ光の一部が垂直に
反射はれるように共振器面に平行な反射面を備えた巾Ｗ
２（＜ｗｌ）なるくびれを設けて、共振器両端面で反射
をくり返すレーザ光と、共振器面と前記くびれの部分に
設けられた共振器面に平行な反射面とで反射をくり返す
レーザ光とがたがいに干渉１−あう内部反射干渉効果を
もたせたことにより、単−縦モード発振を達成し、かつ
製造工程が容易なため歩留りの向上を与えるものである
。
実施例の説明
以下に図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明に係る一実施例のＩｎＧａＡｓ Ｐ／Ｉ
ｎ Ｐ系半導体レーザの電極の一部を省略して描いた斜
視図である。１は（１００）面ｎ−Ｉ。Ｐ基板、２はｎ
−Ｉｎｐクラッド層、３はｎ−１１ＧｚＡｓＰ活性層、
４はＰ−ＩｎＰクラッド層、６はＰ−ＩｎＧａＡｓＰキ
ャンプ層、６はＰ−ＩｎＰ層、７はｎ−ＩｎＰ層、８．
９はオーミック電極８はくびれである。
ｎ Ｐ系半導体レーザの電極の一部を省略して描いた斜
視図である。１は（１００）面ｎ−Ｉ。Ｐ基板、２はｎ
−Ｉｎｐクラッド層、３はｎ−１１ＧｚＡｓＰ活性層、
４はＰ−ＩｎＰクラッド層、６はＰ−ＩｎＧａＡｓＰキ
ャンプ層、６はＰ−ＩｎＰ層、７はｎ−ＩｎＰ層、８．
９はオーミック電極８はくびれである。
第２図は本発明の実施例における半導体レーザの製造工
程図である。まず（１００）面ｎ−ＩｎＰ基板１上にｎ
−ＩｎＰクラッド層２、ｎ−ＩｎＧａＡＳＰ活性層３、
Ｐ−ＩｎＰクラッド層４、Ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ
層６と連続成長する。次に５ｉｎ２蒸着膜をマスクとし
てエツチングにより、共振器面に平行な面を備えたくび
れ１ｏをもつストライプ状のメサ構造を〔０１１〕方向
に形成する。この構造を第２図ａに示す。次にＰ−Ｉｎ
Ｐ層６、ｎ−ＩｎＰ層７を埋込み成長して電流ブロッキ
ング層とすると第２図すに示すようになる。さらに成長
層表面側に’ＡｕＺｎ／ＡｕのＰ形オーミック電極を設
け、基板裏面側を適当な厚みまで研磨してＡｕＳｎ／Ａ
ｕのｎ形オーミック電極を設けると第１図のようになる
。
程図である。まず（１００）面ｎ−ＩｎＰ基板１上にｎ
−ＩｎＰクラッド層２、ｎ−ＩｎＧａＡＳＰ活性層３、
Ｐ−ＩｎＰクラッド層４、Ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ
層６と連続成長する。次に５ｉｎ２蒸着膜をマスクとし
てエツチングにより、共振器面に平行な面を備えたくび
れ１ｏをもつストライプ状のメサ構造を〔０１１〕方向
に形成する。この構造を第２図ａに示す。次にＰ−Ｉｎ
Ｐ層６、ｎ−ＩｎＰ層７を埋込み成長して電流ブロッキ
ング層とすると第２図すに示すようになる。さらに成長
層表面側に’ＡｕＺｎ／ＡｕのＰ形オーミック電極を設
け、基板裏面側を適当な厚みまで研磨してＡｕＳｎ／Ａ
ｕのｎ形オーミック電極を設けると第１図のようになる
。
６ 。
第３図はくびれ１０の入った活性層の形状を示す模式図
である。巾Ｗ２（〈Ｗｌ）のくびれ１ｏによって活性層
中のレーザ光の一部は共振器両端面の共振器面１１で反
射をくり返し一部は共振器面１１とくびれ１０の部分に
形成された共振器面１２に平行な反射面とで反射をくり
返す。このとき、共振器面とくびれ１０の部分とで反射
をくり返すレーザ光は、くびれ１ｏの部分で形成された
共振器面１２が共振器面１１と平行であることから高い
反射効率を得ることができる。結局全共振器長りで決ま
る共振モートに７？、 、（！２＜１１＼（！２）で決
捷る共振モードが干渉して内部反射干渉効果により良効
な単−縦モード発振が得られる。
である。巾Ｗ２（〈Ｗｌ）のくびれ１ｏによって活性層
中のレーザ光の一部は共振器両端面の共振器面１１で反
射をくり返し一部は共振器面１１とくびれ１０の部分に
形成された共振器面１２に平行な反射面とで反射をくり
返す。このとき、共振器面とくびれ１０の部分とで反射
をくり返すレーザ光は、くびれ１ｏの部分で形成された
共振器面１２が共振器面１１と平行であることから高い
反射効率を得ることができる。結局全共振器長りで決ま
る共振モートに７？、 、（！２＜１１＼（！２）で決
捷る共振モードが干渉して内部反射干渉効果により良効
な単−縦モード発振が得られる。
第４図は本実施例の半導体レーザの２６°Ｃにおける代
表的な光−電流特性と縦モードの関係を示したものであ
る。しきい値電流は約４０ｍＡで、光出力２ｍＷ、６ｍ
Ｗ、１０ｎ＋Ｗ動作時の各発振波長のずれは第４図で示
されるように波長１．２９０〜１．２９５（ｚｔｍ）の
間でバラツキがあるだけであり、きわめて微小であると
ともに通常の半導体６ ・・ ７ レーザに見られる側帯モードは全く見られず良好な単−
縦モード発振を得ている。本実施例における半導体レー
ザは高度なエツチング加工技術を必要としないため、Ｄ
ＦＢ構造あるいはＤＢＲ構造の半導体レーザに比較して
製作が容易で歩留りも飛躍的に向上した。
表的な光−電流特性と縦モードの関係を示したものであ
る。しきい値電流は約４０ｍＡで、光出力２ｍＷ、６ｍ
Ｗ、１０ｎ＋Ｗ動作時の各発振波長のずれは第４図で示
されるように波長１．２９０〜１．２９５（ｚｔｍ）の
間でバラツキがあるだけであり、きわめて微小であると
ともに通常の半導体６ ・・ ７ レーザに見られる側帯モードは全く見られず良好な単−
縦モード発振を得ている。本実施例における半導体レー
ザは高度なエツチング加工技術を必要としないため、Ｄ
ＦＢ構造あるいはＤＢＲ構造の半導体レーザに比較して
製作が容易で歩留りも飛躍的に向上した。
発明の詳細
な説明したように本発明は、ファプリペロー共振器を有
する半導体レーザにおいて、巾Ｗ１のストライプ状の活
性層が接合に平行な方向および垂直な方向で前記活性層
より小なる屈折率をもつ半導体層で囲まれており、前記
ストライプ状の活性層のほぼ中央部に活性層中のレーザ
光の一部が垂直に反射されるように共振器に平行な反射
面を備えだ巾” ２ （＜Ｗ＋ ）なるくびれを設けて
、共振器両端面で反射をくり返すレーザ光と、共振器面
と前記くびれの部分に形成された共振器面に平行な反射
面とで反射をくり返すレーザ光とがたがいに干渉しあう
ことにより良好な単−縦モード発振が得られるとともに
容易なエツチング加工技術により大幅な歩留り向上を達
成できる効果を有する。
する半導体レーザにおいて、巾Ｗ１のストライプ状の活
性層が接合に平行な方向および垂直な方向で前記活性層
より小なる屈折率をもつ半導体層で囲まれており、前記
ストライプ状の活性層のほぼ中央部に活性層中のレーザ
光の一部が垂直に反射されるように共振器に平行な反射
面を備えだ巾” ２ （＜Ｗ＋ ）なるくびれを設けて
、共振器両端面で反射をくり返すレーザ光と、共振器面
と前記くびれの部分に形成された共振器面に平行な反射
面とで反射をくり返すレーザ光とがたがいに干渉しあう
ことにより良好な単−縦モード発振が得られるとともに
容易なエツチング加工技術により大幅な歩留り向上を達
成できる効果を有する。
第１図は不発発明に係る一実施例のＩｎＧａＡｓＰ／Ｉ
ｎＰ系半導体レーザの電極の一部を省略して描いた斜視
図、第２図ａ、ｂは実施例における半導体レーザの製造
工程を示す斜視図、第３図ｉＪ：実ア 雄側における半導体レーキの活性層の形状を示す模式図
、第４図は実施例における半導体レーザの光−電流特性
と縦モードの関係を示す特性図である。 １・・・・・・ｎ−ＩｎＰ基板、２・・・・・・ｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層、３ ・−・−ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ活性
層、４ ・−・−Ｐ−Ｉ ｎＰクラッド層、６・・・・
・・Ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、６・・・・・・Ｐ
−１０２層、７−−ｎ−１０２層、８ 、９ ・・・・
・・オーミック電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
ｎＰ系半導体レーザの電極の一部を省略して描いた斜視
図、第２図ａ、ｂは実施例における半導体レーザの製造
工程を示す斜視図、第３図ｉＪ：実ア 雄側における半導体レーキの活性層の形状を示す模式図
、第４図は実施例における半導体レーザの光−電流特性
と縦モードの関係を示す特性図である。 １・・・・・・ｎ−ＩｎＰ基板、２・・・・・・ｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層、３ ・−・−ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ活性
層、４ ・−・−Ｐ−Ｉ ｎＰクラッド層、６・・・・
・・Ｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、６・・・・・・Ｐ
−１０２層、７−−ｎ−１０２層、８ 、９ ・・・・
・・オーミック電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (1)
- ファブリペロ−共振器を有する半導体レーザであり、１
］Ｗ１のストライプ状の活性層が接合に平行な方向およ
び垂直な方向で前記活性層の屈折率より小なる屈折率を
もつ半導体層で囲まれており、前記活性層のほぼ中央部
に、前記活性層中のレーザ光の一部が垂直に反射される
。１：うに前記活４−１層の共振器面に平行な反射面を
備えたｒｌＪＷ ２（＜Ｗ、 ）なるくびれを設けて、
前記活性層の共振器両端面で反射をくり返すレーザ光と
、前記活性層の共振器面と前記くびれの共振器面に平行
な反射面とで反射をくり返すレーザ光とがたがいに干渉
しあう内部反射干渉効果をもたせたことを特徴とする半
導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2210584A JPS60165781A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2210584A JPS60165781A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165781A true JPS60165781A (ja) | 1985-08-28 |
Family
ID=12073608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2210584A Pending JPS60165781A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165781A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005006507A1 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-20 | Eblana Photonics Limited | Semiconductor laser and method of manufacture |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP2210584A patent/JPS60165781A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005006507A1 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-20 | Eblana Photonics Limited | Semiconductor laser and method of manufacture |
| CN100373719C (zh) * | 2003-07-11 | 2008-03-05 | 宜彼莱那光子学有限公司 | 半导体激光器和制作方法 |
| US7672348B2 (en) | 2003-07-11 | 2010-03-02 | Eblana Photonics Limited | Semiconductor laser and method of manufacture |
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