JPS6045084A - 分布帰還型半導体レ−ザ - Google Patents
分布帰還型半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS6045084A JPS6045084A JP58152717A JP15271783A JPS6045084A JP S6045084 A JPS6045084 A JP S6045084A JP 58152717 A JP58152717 A JP 58152717A JP 15271783 A JP15271783 A JP 15271783A JP S6045084 A JPS6045084 A JP S6045084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- active layer
- semiconductor laser
- waves
- distributed feedback
- 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
- H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
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】
本発明は、発振が単一軸モードで可能な分布帰還型半導
体レーザに関するものである。
体レーザに関するものである。
分布帰還型半導体レーザは単一軸モードで発振すること
が出来るため尾、光フアイバ通信の分野においても、光
情報処理の分野においても重要性が増している。光通信
の分野においては、より高感度な受信システムとして光
ヘテｐダイン検波システムが検討されているが、この場
合レーザ光は単一軸モードでかつ単一偏波でないと受信
感度が劣化する。又、情報処理の分野においても、低雑
音を必要とするシステムには、単一軸モードでかつ単一
偏波で発振する半導体レーザが必要である。
が出来るため尾、光フアイバ通信の分野においても、光
情報処理の分野においても重要性が増している。光通信
の分野においては、より高感度な受信システムとして光
ヘテｐダイン検波システムが検討されているが、この場
合レーザ光は単一軸モードでかつ単一偏波でないと受信
感度が劣化する。又、情報処理の分野においても、低雑
音を必要とするシステムには、単一軸モードでかつ単一
偏波で発振する半導体レーザが必要である。
このような単一軸モードで発振する半導体レーザとして
分布帰還型半導体レーザが提案されている。
分布帰還型半導体レーザが提案されている。
分布帰還型半導体レーザは、導波層に周期状の凹凸を有
し、その周期のブラッグ条件に合った波長の軸モードだ
けが発振するためｋ、単一軸モードで発振することが出
来ると考えられてきた。ところが、周期状の凹凸による
ブラッグ反射には偏波面依存性がない。すなわち、電界
が導波層境界面と平行なＴＢ波と磁界が導波層境界面と
平行なＴＭ波がともに発振してしまい、それぞれに軸モ
ードが単一であっても、偏波面ととに発振波長が異なる
ので全体として単一軸モードでなく、又偏波面も単一で
ないレーザ出力となっていた。そこで本発明の目的は、
軸モードが単一でかつ偏波面が単一で発振する分布帰還
型半導体レーザを提供するととにある。
し、その周期のブラッグ条件に合った波長の軸モードだ
けが発振するためｋ、単一軸モードで発振することが出
来ると考えられてきた。ところが、周期状の凹凸による
ブラッグ反射には偏波面依存性がない。すなわち、電界
が導波層境界面と平行なＴＢ波と磁界が導波層境界面と
平行なＴＭ波がともに発振してしまい、それぞれに軸モ
ードが単一であっても、偏波面ととに発振波長が異なる
ので全体として単一軸モードでなく、又偏波面も単一で
ないレーザ出力となっていた。そこで本発明の目的は、
軸モードが単一でかつ偏波面が単一で発振する分布帰還
型半導体レーザを提供するととにある。
本発明によれば、活性層と、前記活性層より禁制帯幅の
広い導波層とから成る積層構造を、前記導波層より屈折
率の小さいクラッド層で両側からはさみ、かつ前記クラ
ッド層と前記導波層の境界が周期状の凹凸を有する分布
帰還を半導体レーザにおいて、前記活性層の厚みが４５
０オンゲス）Ｐ−ムより薄いことを特徴とする分布帰還
型半導体レーザが得られ、又前記活性層が広い禁制帯幅
を有す層と狭い禁制帯幅を有す層とが交互に繰り返す多
層構造を有し、かつ前記狭い禁制帯幅を有す層の厚みが
４５０オングストロームより薄いことを特徴とする分布
帰還型半導体レーザが得られる。
広い導波層とから成る積層構造を、前記導波層より屈折
率の小さいクラッド層で両側からはさみ、かつ前記クラ
ッド層と前記導波層の境界が周期状の凹凸を有する分布
帰還を半導体レーザにおいて、前記活性層の厚みが４５
０オンゲス）Ｐ−ムより薄いことを特徴とする分布帰還
型半導体レーザが得られ、又前記活性層が広い禁制帯幅
を有す層と狭い禁制帯幅を有す層とが交互に繰り返す多
層構造を有し、かつ前記狭い禁制帯幅を有す層の厚みが
４５０オングストロームより薄いことを特徴とする分布
帰還型半導体レーザが得られる。
次に図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は第一の発明を説明する図である。ＩｎＰ基板１
１はクラッド層として働き、その表面に周期状の凹凸１
７を有する。そして導波路１２は前記凹凸を有するクラ
ッド層１１と厚さ１００オングストロームの活性層１３
０間にはさまれる。活性イ 層の組成は、禁制帯幅が０．８ｅＶでかつＩｎＰＫ格子
定数が等しいＩｎＧａＡｓＰである。導波路層は厚みが
０．３ミクロンでその組成は禁制帯幅がＱ、９５ｅＶで
かつＩｎＰ Ｋ格子定数が等しいＩｎＧａｋｓＰである
。
１はクラッド層として働き、その表面に周期状の凹凸１
７を有する。そして導波路１２は前記凹凸を有するクラ
ッド層１１と厚さ１００オングストロームの活性層１３
０間にはさまれる。活性イ 層の組成は、禁制帯幅が０．８ｅＶでかつＩｎＰＫ格子
定数が等しいＩｎＧａＡｓＰである。導波路層は厚みが
０．３ミクロンでその組成は禁制帯幅がＱ、９５ｅＶで
かつＩｎＰ Ｋ格子定数が等しいＩｎＧａｋｓＰである
。
上のクラッド層１４は厚みが２ミクロンでその組成はＩ
ｎＰである。さらにキャップ層は厚みが１ミクロンで組
成は禁制帯幅が０．９５ｅＶてかつＩｎＰに格子定数が
等しいＩｎＧａＡｓＰである。このように形成された分
布帰還型半導体レーザは、従来の分布帰還型半導体レー
ザと同様に単一の軸モードで発振する。さらｋ、活性Ｎ
１３の厚さが１００人と非常に薄いため、活性層１３の
中に注入されたキャリアの運動の方向が２次元に制限さ
れ、ＴＢ波の方が強く発振し、ＴＭ波の発振を抑制する
。キャリアの自由度が２次元になると、ＴＢ波とＴＭ波
の間で増幅度に大きな差が得られることが実験的に確閣
されている。そのため、上述した分布帰還型半導体レー
ザは単一軸モードで、かつ単一偏波面（ＴＢ波）で発振
する。
ｎＰである。さらにキャップ層は厚みが１ミクロンで組
成は禁制帯幅が０．９５ｅＶてかつＩｎＰに格子定数が
等しいＩｎＧａＡｓＰである。このように形成された分
布帰還型半導体レーザは、従来の分布帰還型半導体レー
ザと同様に単一の軸モードで発振する。さらｋ、活性Ｎ
１３の厚さが１００人と非常に薄いため、活性層１３の
中に注入されたキャリアの運動の方向が２次元に制限さ
れ、ＴＢ波の方が強く発振し、ＴＭ波の発振を抑制する
。キャリアの自由度が２次元になると、ＴＢ波とＴＭ波
の間で増幅度に大きな差が得られることが実験的に確閣
されている。そのため、上述した分布帰還型半導体レー
ザは単一軸モードで、かつ単一偏波面（ＴＢ波）で発振
する。
上記実施例では、活性層厚を１００オングストロームと
したが、４５０オンゲストｐ−ム迄ＴＢ波とＴＭ波で増
幅度に差が見られるので、４５０オングＸ ） Ｇ７−
ムより薄ければ良い。
したが、４５０オンゲストｐ−ム迄ＴＢ波とＴＭ波で増
幅度に差が見られるので、４５０オングＸ ） Ｇ７−
ムより薄ければ良い。
上記実施例では活性層の禁制帯幅を０．８ｅＶとし、導
波路層の禁制帯幅を０．９５ｅＶとしたが、これらの値
は特に限定されない。次に第２図を用いて、第一の発明
の実施例の瀘なる点は活性層の構造である。本実施例に
おいては、活性層は、広い禁制帯幅を有すバリヤ層２６
と狭い禁制帯幅を有すウェル層２３が交互に繰り返す多
構造を有している。
波路層の禁制帯幅を０．９５ｅＶとしたが、これらの値
は特に限定されない。次に第２図を用いて、第一の発明
の実施例の瀘なる点は活性層の構造である。本実施例に
おいては、活性層は、広い禁制帯幅を有すバリヤ層２６
と狭い禁制帯幅を有すウェル層２３が交互に繰り返す多
構造を有している。
本実施例ではウェル層２３の厚みを１００人とし、その
組成は禁制帯幅が０．８ｅＶでかっＩｎＰＩＣ格子定数
が等しいＩｎＧａＡｓＰである。又、バリヤ層２６の厚
みは５０人とし、その組成はＩｎＰである。そして、ウ
ェル層２３の数は３層、バリヤ層２６の数は２層である
。このような活性層を有する分布帰還型半導体レーザは
、第一の発明と同様に、ＴＢ波の増幅度の方がＴＭ波に
比べて大きく、単一軸モードでかつ単一偏波で発振する
。
組成は禁制帯幅が０．８ｅＶでかっＩｎＰＩＣ格子定数
が等しいＩｎＧａＡｓＰである。又、バリヤ層２６の厚
みは５０人とし、その組成はＩｎＰである。そして、ウ
ェル層２３の数は３層、バリヤ層２６の数は２層である
。このような活性層を有する分布帰還型半導体レーザは
、第一の発明と同様に、ＴＢ波の増幅度の方がＴＭ波に
比べて大きく、単一軸モードでかつ単一偏波で発振する
。
上記実施例では、ウェル層２３の厚みは１００オンクス
トロームトシたｌ！ｌ；、４５０オングストローム迄Ｔ
Ｅ波とＴＭ波で増幅度に差が見られるので、この厚みは
４５０オンゲス）Ｒ−ムより薄ければ良い。上記実施例
ではバリヤ層２６の厚みを５０オンダスト＋＝−ムとし
たが、この値には限定されないのは明らかであり、この
層２６の組成をＩｎＰとしたが、ＩｎＧａＡｓＰとして
も良い。
トロームトシたｌ！ｌ；、４５０オングストローム迄Ｔ
Ｅ波とＴＭ波で増幅度に差が見られるので、この厚みは
４５０オンゲス）Ｒ−ムより薄ければ良い。上記実施例
ではバリヤ層２６の厚みを５０オンダスト＋＝−ムとし
たが、この値には限定されないのは明らかであり、この
層２６の組成をＩｎＰとしたが、ＩｎＧａＡｓＰとして
も良い。
第−の発明の実施例においても、第二の発明の実施例忙
おいても、材料はＩｎＧａＡｓＰウェル層を用いたが、
本発明はこの材料に限定されずＧａ ＡｔＡ ｓ ／Ｇ
ａＡ ｓ等地の材料を用いても良い。
おいても、材料はＩｎＧａＡｓＰウェル層を用いたが、
本発明はこの材料に限定されずＧａ ＡｔＡ ｓ ／Ｇ
ａＡ ｓ等地の材料を用いても良い。
さらに、上述した実施例では、導波層１２が活性層１３
の下にあったが、上側にきてもよく、その場合周期状の
凹凸も上側のクラッド層１３と導波層の間に形成される
。
の下にあったが、上側にきてもよく、その場合周期状の
凹凸も上側のクラッド層１３と導波層の間に形成される
。
上述した実施例では、周期状の凹凸が全面にあったが、
本発明が導波路層１２の左右両端にのみ形成され、中心
部は平坦な界面をもつ導波層の構造にも適用可能である
ことは明らかである。
本発明が導波路層１２の左右両端にのみ形成され、中心
部は平坦な界面をもつ導波層の構造にも適用可能である
ことは明らかである。
上述した実施例では、導波層１２が活性層の下＠ｋＬか
なかったが、本発明は上下両側に同時にある構造にも適
用可能である。
なかったが、本発明は上下両側に同時にある構造にも適
用可能である。
第１図は本発明の第一の発明の一実施例を説明する図で
あり、１１はＩｎＰ基板、１２はＩｎＧａＡｓＰ導波層
、１３はＩｎＧａＡｓＰ活性層、１４はＩｎＰクラッド
層、１５はＩｎＧａＡｓＰキャップ層であり、８２図は
本発明の第二の発明の一実施例を説明する図であり、２
３はＩｎＧａＡｓＰウェル層、２６はＩｎＰバリヤ層で
ある。
あり、１１はＩｎＰ基板、１２はＩｎＧａＡｓＰ導波層
、１３はＩｎＧａＡｓＰ活性層、１４はＩｎＰクラッド
層、１５はＩｎＧａＡｓＰキャップ層であり、８２図は
本発明の第二の発明の一実施例を説明する図であり、２
３はＩｎＧａＡｓＰウェル層、２６はＩｎＰバリヤ層で
ある。
Claims (2)
- （１）活性層と、前記活性層より禁制帯幅の広い導波層
との積層槽を、前記導波層より屈折率の小さいクラッド
層で両側からはさみ、かつ前記クラッド層と前記導波層
の境界が周期状の凹凸を有する分布帰還型半導体レーザ
において、前記活性層の厚みが４５０オンダスト＋−−
ムより薄いことを特徴とする分布帰還型半導体レーザ。 - （２） 活性層と、前記活性層よりも禁制帯幅が広い導
波層との積層構造を、前記導波層よりも屈折率の小さい
クラッド層で両側から挾み、かつ、前記クラッド層と前
記導波層との境界に周期状の凹凸を有する分布帰還型半
導体レーザにおいて、前記活性層が広い禁制帯幅を有す
層と狭い禁制帯幅を有す層とが交互に繰り返す多層構造
を有し、かつ前記狭い禁制帯幅を有す層の厚みが４５０
オングストロームより薄いことを１＃像とする分布帰還
型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152717A JPS6045084A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152717A JPS6045084A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6045084A true JPS6045084A (ja) | 1985-03-11 |
Family
ID=15546612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58152717A Pending JPS6045084A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 分布帰還型半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045084A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61278186A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-09 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6254489A (ja) * | 1985-05-15 | 1987-03-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体発光素子 |
| JPS62112391A (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布帰還形半導体レーザ |
| JPS62201709A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-05 | Shinko Electric Co Ltd | 回転振動機 |
| JPS62201710A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-05 | Shinko Electric Co Ltd | 回転振動機 |
| JPH02252284A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザアレイ |
| US5224113A (en) * | 1991-12-20 | 1993-06-29 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor laser having reduced temperature dependence |
| US5309472A (en) * | 1991-06-24 | 1994-05-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and a method for producing the same |
| JPH0964460A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-07 | Nec Corp | 分布帰還型半導体レーザ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56164588A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor light amplifier |
| JPS59119783A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体発光装置 |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP58152717A patent/JPS6045084A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56164588A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor light amplifier |
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| JPS62201709A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-05 | Shinko Electric Co Ltd | 回転振動機 |
| JPS62201710A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-05 | Shinko Electric Co Ltd | 回転振動機 |
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