JPS6057991A - Multiwavelength semiconductor laser - Google Patents

Multiwavelength semiconductor laser

Info

Publication number
JPS6057991A
JPS6057991A JP16697283A JP16697283A JPS6057991A JP S6057991 A JPS6057991 A JP S6057991A JP 16697283 A JP16697283 A JP 16697283A JP 16697283 A JP16697283 A JP 16697283A JP S6057991 A JPS6057991 A JP S6057991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
resonator
film
coating film
reflection coating
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.)
Granted
Application number
JP16697283A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6353717B2 (en
Inventor
Noriyuki Hirayama
平山 則行
Masaaki Oshima
大島 正晃
Naoki Takenaka
直樹 竹中
Yukihiro Kino
木野 幸浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP16697283A priority Critical patent/JPS6057991A/en
Publication of JPS6057991A publication Critical patent/JPS6057991A/en
Publication of JPS6353717B2 publication Critical patent/JPS6353717B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable to pick out the stabilized laser beams of different wavelength from the back side of a substrate in a single lateral mode and a single longitudinal mode by a method wherein a reflection coating film is formed into an array structure in the axis direction of a photo waveguide by changing the film thickness of the reflection coating film. CONSTITUTION:A stepping of refractive index is provided on both sides of an InGaAsP active layer in the direction parallel to the junction of a P type InP layer 25 and an N type InP layer 26, and the stabilization and simplification of a lateral mode of a current blocking layer is contrived. By the formation of a resonator surface 10, a resonator is divided into C1, C2 and C3, and a laser beam is picked out from the back side of a substrate. At this point, SiO2 vapor- deposited films 11a, 11b and 11c are provided, the gain of resonator interior is obtained by the reflection coating films (11a/12a) and (11b/12b), and the film thickness of Si vapor-deposited films 13a, 13b and 13c is changed, the laser beams lambda1, lambda2 and lambda3 of different wavelength can be obtained from the divided resonators C1, C2 and C3 through the reflection coating films (11c/13a), (11c/ 13b) and (11c/13c).

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、オプトエレクトロニクス分野VC卦ける光
フアイバ通信などの光源として用い/)チ波長半導体レ
ーザに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a multi-wavelength semiconductor laser used as a light source in the field of optoelectronics, optical fiber communication, and the like.

従来例の構成とその問題点 従来、半導体レーザは光ファイバ通信4・&l l)、
v’+として、光情報処理や光応用機器等の光d’+’
と1.−(大きく期待され、すでに長)P合作、1−I
゛能の飛り’/+I的な向上に伴い実用化段階に入って
いるが、その多くのものは半導体レーザtlj一体から
q′1.、波j(の発)Y。
Conventional configuration and its problems Conventionally, semiconductor lasers have been used for optical fiber communication4.&l l),
As v'+, light d'+' of optical information processing, optical application equipment, etc.
and 1. - (Highly anticipated and already long) P collaboration, 1-I
With the rapid improvement in performance, many of them have entered the stage of practical application, ranging from integrated semiconductor lasers to q'1. , wave j (originating) Y.

を得るもので、例えば光ファイバ通(11と、 :I’
+’いてvl、まだ光ファイバの価格が高い等の杆済的
l’1lll+やさらに大容量の情報伝送を達成しよう
という目的から、波長多重通信における多波J? ’l
’ i!’I体1/−ザの実現が今後の課題となってい
る。
For example, an optical fiber connection (11 and :I'
In order to achieve economical reasons such as the still high price of optical fiber, and to achieve even higher capacity information transmission, multiple waves in wavelength division multiplexing communication have been adopted. 'l
'i! The realization of 'I-body 1/-the is a future challenge.

通常の半導体レーザの構造乞1、安定な中−(1°7I
千−ドおよび低しきい値電流等の要請から、接(’i 
’l”。
The structure of a normal semiconductor laser is 1, stable (1°7I)
Due to the demand for high voltage and low threshold current,
'l'.

平行な方向において、屈折率に段差4一般&−J’−C
活171層内への光の閉じ込めを良くしたものや、?、
1. (’1層の両側を電流ブロック層とすること−C
’11i、 I’llr、の閉じ込めを良くしたもの等
の工夫をこらj7たものが一般的である。多波長の半導
体レーザのトド−成のp、め3 ・ に−占えられることは、バンドギャップの異なる活f1
層をいくつか設ければよいが、前述のような構造看で有
する半導体レーザにおいては、接合に平行な方向に並列
にバンドギャップの異なる活性層を設けることし1、結
晶成長不可能であり、したがってバンドギャップの5゛
1−なる活性層は接合に垂直な成長方向に設けざるを1
(1ない。第1図はInP基板3上にバンドギャップの
異なるInGaAs P 活性層1゜2全二層設けて二
重DH構造とした三波長半導体レーリ゛のf+Y M(
例で、その411略断面図である。3は〕、i板、’ 
、s + 6I:Iクラッド層である。波長の異なる二
つのレーザ光は端子T3−T1間に電流11を、端子T
3−T2間に電流I2を流すことにより、InGaAs
P 第1f、rll検層1InGaAsP 第2活性層
2から取り11冒ΣrLる0この構造では、バンドギャ
ップの51.1.なるl古性層を設けることはできても
、今度r1接介に平行な方向において、それぞれの活性
層の両側K MI Jji率の段差を設けたり、電流ブ
ロック層を設けることがり!111.いため、横モード
の安定化す?、1.び単一化やしきい値電流の低域は困
難である。すなわち、従来−\き開を用い−C形成しl
ζ共振器面からレーザ光を取り出′4゛構;11jの半
−ji体1/−・−リ゛においては、極めてへき開工程
が繁卸であるとともに多波長化を図るためにバンドギャ
ップの1.1.j 、l、。
In the parallel direction, there is a step in the refractive index 4 general &-J'-C
Something that improves the confinement of light within the active 171 layer? ,
1. (Use current blocking layers on both sides of '1 layer-C
'11i, I'llr, etc. are generally modified to improve confinement. In the multi-wavelength semiconductor laser, the active f1 with different bandgaps is occupied by p and me3.
Although it is sufficient to provide several layers, in a semiconductor laser having the above-mentioned structure, it is necessary to provide active layers with different band gaps in parallel in the direction parallel to the junction, and crystal growth is not possible. Therefore, the active layer with a band gap of 5゛1- must be formed in the growth direction perpendicular to the junction.
(No. 1. Figure 1 shows f + Y M (
As an example, it is a schematic cross-sectional view of 411. 3], i-board,'
, s + 6I:I cladding layer. Two laser beams with different wavelengths cause a current 11 to flow between terminals T3 and T1, and
By passing current I2 between 3-T2, InGaAs
P 1f, rll logging 1 InGaAsP taken from the second active layer 2 11 ΣrL 0 In this structure, the bandgap is 51.1. Even if it is possible to provide an ancient layer, it may be necessary to provide a step with a K MI Jji ratio on both sides of each active layer in the direction parallel to the r1 junction, or to provide a current blocking layer! 111. Therefore, is it possible to stabilize the transverse mode? , 1. It is difficult to unify the current and the threshold current to a low range. That is, conventionally -\opening is used to form -C.
The laser beam is extracted from the ζ resonator surface. In the semi-ji body 1/-. 1.1. j, l,.

る活性層をいくつか設けることと、横モードの安定化お
よび単一化やしきい値電流の低減な図る(−ととが両立
できない問題点があった。
There was a problem in that the provision of several active layers, stabilization and unification of transverse modes, and reduction of threshold current were not compatible.

発明の目的 本発明は、安定な単−横モードおよび11′トー縦モー
ドで波長の異なるレーザ光を基板裏面から11′Vり出
す多波長半導体1/−ザrrl!)ること4・目的とす
る。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides a multi-wavelength semiconductor 1/-zarrl! which emits laser beams of different wavelengths from the back surface of a substrate by 11'V in a stable single-transverse mode and an 11'-toe longitudinal mode. ) 4. Purpose.

発明の構成 この発明は、レーザー)Yl金へき開に、+: #)形
成した共振器面から取り出すのT irl: lr、 
<、)Y、 ;Fj s路の一1+11方向に対してほ
ぼ46°の角度4−・イ、つ」I: 、Tha器而6面
導波路の両端に形成1ツて、レーリ゛光4・鏡面研旧・
をほどこした基板裏面から取1月1)ずI’f’+ 、
に’自とし、前記はぼ46°の角度台・もつ」すN ?
:・;面とノ、(゛板裏面に反射コーテイング膜を、投
υ)、さらに尤−19波路内の一部に屈折率の異なる(
+i域示設に)てIl’+、−・ホ1tモード6 ・−
2・ 化を図った以上の構造を、ゲインピークの位置が反射コ
ーテイング膜の膜厚によって変わることを利用し、前ハ
1シ反射コーティング膜の膜厚をそれぞれ変えて光勇路
の軸方向にアレイ化した構造とすることにより、前記問
題点を解決すべく横モードの安定化および単一化を図っ
た活性層を一層設けるだけで波長の異なるレーザ光をそ
nぞれ安定なrl′l−一層モードおよび単−縦モード
で基板裏面からyり出すこと全可能にした多波長半導体
レーザである。
Structure of the Invention This invention is based on laser) Yl gold cleavage, +: #) extraction from the formed cavity surface.
<, )Y, ;・Old Kagamiken・
Remove from the back side of the board that has been applied 1) I'f'+,
Assume that the above is an angle table of 46 degrees.
:・;(A reflective coating film is cast on the back surface of the board), and a part of the -19 wave path has a different refractive index (
+i area indication)Il'+,-・Ho1t mode 6 ・-
2. Taking advantage of the fact that the position of the gain peak changes depending on the thickness of the reflective coating film, the structure above is arrayed in the axial direction of the optical path by changing the thickness of each of the reflective coating films on the front side. In order to solve the above-mentioned problem, by creating a structure that stabilizes and unifies the transverse mode, by simply providing one more layer of active layer, laser beams of different wavelengths can be transmitted with stable rl'l- This is a multi-wavelength semiconductor laser that can be emitted from the back surface of the substrate in single-layer mode and single-longitudinal mode.

実施例の説明 以下に図面をもとに、実施例にてこの発明の詳細な説明
する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

7)ず、この発明では次に説明する二つの点を利+1’
l +、ている。
7) First, this invention has the advantage of the following two points.
l+, is there.

自]共114 イ:’=面に反射コーテイング膜を設け
るとその膜厚によって本来のゲインピークの位置、すな
わち発光波長が変わる。
When a reflective coating film is provided on the surface, the original position of the gain peak, that is, the emission wavelength changes depending on the thickness of the film.

〔2〕光2n波路内の一部に屈折率の異なる領域を設け
て実効的に二つの合成された共振器をもつ半導体レーザ
(Internal −Reflection−Int
erferenceLaser : 以下IRIレーザ
と略す)でtl、’/zi’、li2した単−縦モード
が得られる。
[2] Semiconductor laser (Internal-Reflection-Int.
erferenceLaser: Hereinafter abbreviated as IRI laser), a single longitudinal mode of tl, '/zi', and li2 can be obtained.

最初に〔1〕について説明すると、通常゛1′1・rI
fl、1/−ザはへき開を用いて形成した一KJの共振
器面を持ち、光導波路内の光は空気層に対して共振器面
において反射をくり収す。この際、尤漕波路がInGa
AsP である場合、波長1.37+mの丸にχ・j」
−る屈折率は3.529で空気層の屈折率を1に等しい
とすると反射率は約31.2%であ2)。この共振器面
に例えばSiO2膜を設けると光5、I?波路内のりV
;は、光導波路とSiO2膜の界面およびS r 02
膜と空気層の界面において反射し、膜の膜厚に、l:っ
て反射光に位相差が生じる。この結果本来のゲインピー
クの位置が変化し、すなわち、発光波長が変化する。第
2図は接合に平行な方向において、活性層の両側に屈折
率の段差および電流ブロック層を設けた構造’+7) 
1.31膜m帯1nGaAsP/InP系半嘴体レーザ
の共振器面に、5in2/Au 、 5jO2/84か
ら成る反射コーテイング膜を設けた鳴合の膜厚7ベー・
・ とゲインピークの位置の関係を示す。ここで3102膜
はA uおよびStを通してのリーク電流を防ぐために
絶縁膜として用いている。また波長1.3μmの丸に対
するS 102の屈折率は1.47で、5IO2膜だけ
を設けた場合、反射率は20%以下となり前述の31.
2%に比べて共振器内部の利得をかせげないので、一方
の共振器面には反射率の高いAu”4:S x 02膜
上に設けてほぼ全反射とし、もう一方の共振器面にr[
屈折率がI n G a A s Pにほぼ等しい(3
,5)Sii 5in2膜上に設けて反射率を上げると
ともにレーザ光の取出面としている。第2図は半2Q 
体レーザ7の側面図である。この図において、次の5つ
の条件における発光スペクトルを第3図に示す。
First, to explain [1], normally ゛1′1・rI
fl,1/- has a resonator surface of 1 KJ formed using cleavage, and light within the optical waveguide is reflected at the resonator surface against the air layer. At this time, the wave path is InGa
If AsP, the circle with wavelength 1.37+m has χ・j.
- has a refractive index of 3.529, and assuming that the refractive index of the air layer is equal to 1, the reflectance is approximately 31.2% (2). For example, if a SiO2 film is provided on the resonator surface, the light 5, I? Wave path V
; is the interface between the optical waveguide and the SiO2 film and S r 02
It is reflected at the interface between the film and the air layer, and a phase difference of l: occurs in the reflected light depending on the thickness of the film. As a result, the position of the original gain peak changes, that is, the emission wavelength changes. Figure 2 shows a structure in which a refractive index step and a current blocking layer are provided on both sides of the active layer in the direction parallel to the junction.
A reflective coating film made of 5in2/Au and 5jO2/84 is provided on the cavity surface of a 1.31-film m-band 1nGaAsP/InP semi-beak laser.
- Shows the relationship between and the position of the gain peak. Here, the 3102 film is used as an insulating film to prevent leakage current through Au and St. Furthermore, the refractive index of S102 for a circle with a wavelength of 1.3 μm is 1.47, and when only the 5IO2 film is provided, the reflectance is less than 20%, which is the above-mentioned 31.
Since the gain inside the resonator cannot be increased compared to 2%, one resonator surface is provided on a highly reflective Au"4:S x 02 film to achieve almost total reflection, and the other resonator surface is r [
The refractive index is almost equal to I n Ga A s P (3
, 5) Provided on the Sii 5in2 film to increase reflectance and serve as a laser beam extraction surface. Figure 2 is half 2Q
3 is a side view of the body laser 7. FIG. In this figure, the emission spectra under the following five conditions are shown in FIG.

■ 反射コーテイング膜なし ■ 半導体1/−ザ7の一端面VcS to2(221
0人)層8の−1,ycp、u (〜3ooo A )
層9を形成■ 半導体レーザ7の一端面に8102 (
2210人)層8の上KAu(〜3000人)層9、半
導体レーザ7の他端面K 5in2(2210人)層1
0’ii形成■ 層8,9の他K S 102層10 
(D、JJ S 1(2210人)層11を形成 ■ 層8〜11の他に、さらに5t(317人)層12
を形成 第3図においては、本来のゲインピークの(r’7置装
、289μmを反射コーテイング膜の膜厚を変えること
により1.30571mまで160人ずらすことを・可
能としている。なお5i02膜F:l: !<i波1そ
の膜厚(波長1.3μmの光はS i02中でし1その
屈1〕11、′1.47で割った値となり、〆波長は2
210人となる)とし、各界面における反射光の位相を
介わぜ−Cいるので条件■、■の場合にゲインピークの
位置it Iyとんど変化していない。このよう(1(
反射二l −’j−(ング膜の膜厚によってゲインピー
クのf1’t’、 Ii’iが変化することは、レーザ
光の取出面をいくつか設けて、それぞれ膜厚の異なる反
射コーテイング膜4・設ければ、一つの活性層から多波
長の発光4・イ1することを可能とする。
■ No reflective coating film ■ One end surface of semiconductor 1/-the 7 VcS to2 (221
0 people) layer 8 -1, ycp, u (~3ooo A)
Form a layer 9 ■ 8102 (
KAu (up to 3000 people) layer 9, other end face K of semiconductor laser 7 5in2 (2210 people) layer 1
0'ii formation■ In addition to layers 8 and 9 K S 102 layer 10
(D, JJ S 1 (2210 people) forming layer 11■ In addition to layers 8 to 11, an additional 5t (317 people) layer 12
In Fig. 3, it is possible to shift the original gain peak (r'7 device, 289 μm) by 160 μm to 1.30571 m by changing the thickness of the reflective coating film. :l: !<i-wave 1 Its film thickness (light with a wavelength of 1.3 μm is inside S i02 1 its thickness 1) 11, the value divided by '1.47, and the final wavelength is 2
210 people) and -C depends on the phase of the reflected light at each interface, so in the case of conditions (1) and (2), the position of the gain peak hardly changes. Like this (1(
The fact that the gain peak f1't', Ii'i changes depending on the thickness of the reflective coating film is explained by providing several laser beam extraction surfaces and using reflective coating films with different thicknesses. 4. If provided, it becomes possible to emit light of multiple wavelengths from one active layer.

次に〔2〕について説明すると、一般に通常の半導体レ
ーザの縦モードは温度によっである一つの91.−・・ 縦モードから隣りの縦モードへといわゆるモードホッピ
ングを起し、安定した単−縦モードを得ることが雛しい
が、前記IRIレーザでは本来の共振器から得らnるゲ
インスペクトルが、屈折率ノ異なる領域で二分されて実
効的に合成された二つの共振器を持つことにより、二つ
のゲインピークを持つ分割された形となり、本来のゲイ
ンスペクトルのスペクトル幅よりもそれぞれが狭いスペ
クトル幅を持つ。したがってそれぞn分割された二つの
ゲインピークit、本来のゲインピークにおけるよりも
、ピークとなる縦モードと隣りの縦モードとの強度比が
大きくなり、さらに二つのゲインピークが離れているの
で相方でモードホッピング4・起こすこともなく、結果
的にどちらかのゲインピークが支配的となって安定した
単−縦モードとなる。
Next, to explain [2], in general, the longitudinal mode of a normal semiconductor laser changes depending on the temperature. --- It is easy to obtain a stable single longitudinal mode by causing so-called mode hopping from one longitudinal mode to the next longitudinal mode, but in the IRI laser, the gain spectrum obtained from the original resonator is By having two resonators that are divided into two regions with different refractive indexes and effectively combined, it becomes a divided shape with two gain peaks, each with a spectral width narrower than the original gain spectrum. have. Therefore, for each of the two gain peaks divided into n, the intensity ratio between the peak longitudinal mode and the adjacent longitudinal mode becomes larger than in the original gain peak, and since the two gain peaks are further apart, Therefore, mode hopping does not occur, and as a result, one of the gain peaks becomes dominant, resulting in a stable single-longitudinal mode.

第4図(イ)は第2図で用いたものと同様な横モードの
安定化を図った構造をもつ1.3μm帯InGaA s
 P不導体レーザ8であり、その光導波路内の一部にZ
n拡散にて屈折率の異なる領域9を設けて、101、 共振器長L 〜272μm L1〜1537+m、I、
2〜112μmに分割(ただしZn拡散領域幅D〜7μ
m)1〜でいる。そのときの周波数スペクトル幅(Iり
詠)り一示す。動作電流が小さい時には分割さノ1.た
ニニっσ)Jl:振器によって二つのゲインピークがイ
;Iらノ1.るが動作電流を増やすと一つが支配的にな
り、IF−[モードが達成されている。ここでは二つの
ゲインピークの間隔が64人あるが、Ll、T、2?i
変えることによってさらに狭くすることがl’ir f
il:で・1りる。′土た第5図は縦モードの温度特性
で、el、1庶による波長変化は通常の半導体レーザに
おける〜3八/’t:に比べて0.77人/Cと小さく
、3o°(:の温度範囲にわたりモードホッピングを起
さず中−縦モードを達成している。このように安定なΦ
−縦モートを達成できることは、前述の反射コーディン
グ11ら)によって多波長化を図る際にそれぞn5の発
光の+li−lミー縦モード能とし、波1(多重通信に
おItjる多波長゛1つ導体レーリ′台・実現1171
.めるイ1の−Cあ2.。
Figure 4 (a) shows a 1.3 μm band InGaAs with a structure designed to stabilize the transverse mode similar to that used in Figure 2.
It is a P nonconductor laser 8, and a Z
A region 9 with different refractive index is provided by n diffusion, 101, cavity length L ~ 272 μm L1 ~ 1537 + m, I,
Divided into 2 to 112 μm (however, Zn diffusion region width D ~ 7 μm)
m) 1~. The frequency spectrum width (I frequency) at that time is shown below. 1. When the operating current is small, it is divided. Jl: There are two gain peaks due to the shaker; Ira no 1. However, when the operating current is increased, one becomes dominant, and the IF-[mode is achieved. Here, the interval between the two gain peaks is 64, but Ll, T, 2? i
It can be further narrowed by changing l'ir f
il: De・1 Rir. Figure 5 shows the temperature characteristics of the longitudinal mode, and the wavelength change due to el, 1 is small at 0.77/C compared to ~38/'t: in a normal semiconductor laser, and is 3o° (: The medium-longitudinal mode is achieved without mode hopping over the temperature range of Φ.
- Achieving the longitudinal mode is achieved by making it possible to achieve multiple wavelengths by using the above-mentioned reflection coding 11, etc.). One conductor relay' stand/Realization 1171
.. Meru I1-C A2. .

以上説明した二つの点を利用した、この発明にもとづ(
1,371m帯InGaAsP/Ink’糸−= yp
長半11ど、・ 、・、り体レーザのj;゛1祝図全第6図に示す。10
は光導波路の軸方向である<011)方向に対してほぼ
45゜の角度をもつJ(振器面で〈011〉方向にv字
状溝ヲ110常のホトリングラフィ技術とB r CH
s OH溶液でエツチングすることにより形成される。
Based on this invention that utilizes the two points explained above (
1,371m band InGaAsP/Ink' thread - = yp
A complete diagram of the long-half 11, , , body laser is shown in Figure 6. 10
is the axial direction of the optical waveguide, which is the <011> direction.
Formed by etching with sOH solution.

11ar1.共1辰器而1o上に設はり8102蒸着膜
、11b。
11ar1. 8102 vapor deposited film, 11b, installed on both 1 and 1 o.

11 cfj鏡1r+i 6J[磨をほどこした基板裏
面に設けた3302 d着膜、12a、12bldそn
ぞ、f’Lsi○2蒸着膜11a、11b−にに設けた
Au蒸着膜、13a、13b。
11 cfj mirror 1r+i 6J [3302d film deposited on the back of the polished substrate, 12a, 12bld son
Now, the Au vapor deposited films 13a and 13b are provided on the f'Lsi○2 vapor deposited films 11a and 11b.

13cはSt○2蒸着膜11c上に設けたSi蒸着膜で
、S 102蒸着膜とAu蒸着膜(11a/12a )
 。
13c is a Si vapor-deposited film provided on the St○2 vapor-deposited film 11c, and the S102 vapor-deposited film and the Au vapor-deposited film (11a/12a)
.

(11b/12b)およびSio2蒸着膜とSi蒸着u
a(11c/13a)、(11c/13b)、(11c
/13c)で反射コーテイング膜を形成する。14はZ
n拡散(tCより〈01〒〉方向にストライプ状に形成
さfした拡散領域で、光導波路内のm−に屈折率の異な
る領域を−15えるとともに光導波路をβ1.It2の
長さに分割する。反射コーテイング膜(11a/12a
 ) 。
(11b/12b) and Sio2 vapor deposited film and Si vapor deposited u
a (11c/13a), (11c/13b), (11c
/13c) to form a reflective coating film. 14 is Z
n diffusion (a diffusion region f formed in a stripe shape in the <01〒> direction from tC, adding a region with a different refractive index of -15 to m- in the optical waveguide, and dividing the optical waveguide into lengths of β1.It2) Reflective coating film (11a/12a
).

(11b/12b)、(11c/13a)、(11c/
13b)。
(11b/12b), (11c/13a), (11c/
13b).

(11c/13c)と拡散領域14はいずれも通常のホ
トリングラフィ技術を用いて形成さ才1./〕。
(11c/13c) and diffusion region 14 are both formed using conventional photolithography techniques. /].

第7図は第6図のA、−A’紳すなわl’、(o1〒)
+1〔1における断面図である。15V、[n形TnP
)、(板、21はn形InPクラッド層、22けInG
a八” /+”r il層、23ばP形InPクラッド
層、2aijP形TnGa八6Pキへップ層、25はP
形InP層、26 &、i’、 +1形InP層である
。P形1nP7%25、n ]l’、HIIIP層26
 il:l 15;合に平行な方向において、TnGa
AsP話1/1層22の両側に屈折率の段差を設けると
ともVC′llS’、流ゾ「1jl層としてイア4モー
ドの安定化」、・、1.びQ’+−化企図っている。第
8図r1第6図のB −B’紳J−Z:わら(011)
而における断i1+i lシ1で共1+、←:(内の)
Y、ノCす波の模様を示す。第8図かられかる。1:う
17C,Jl、111(器面10を形成したことにより
−J1、振器ir:1. cl、 C2,C3のように
個々VC分割さn、レーザ光(l−1基板裏面から取り
出されることになる。ここで前記11−]のiil、l
、1111で述べたように、S β02 Xiil1Q
 11a 、 111)、 11c%波長の膜厚で設け
、反射コーディング膜(11d/12a)、(11b/
12b)で共振器内部の利イ:1作かせぎ、Si蒸着膜
13a 、13b、13cの膜厚13 +−〕゛ を:ぞノ1.ぞ′i1.変えると分割さnた共振器C1
,C2゜C3から反射コーテイング膜(11c/13a
 ) 、 (11C/13b)、(11c/13C)’
i通して異なる波長のレーザ光λ1.λ2.λ3が得ら
れる。
Figure 7 is A of Figure 6, -A'men's rope l', (o1〒)
It is a sectional view at +1[1. 15V, [n-type TnP
), (plate, 21 is n-type InP cladding layer, 22 is InG
a8"/+"r il layer, 23 P-type InP cladding layer, 2aij P-type TnGa86P cap layer, 25 P
type InP layer, 26 &, i', +1 type InP layer. P type 1nP7%25, n]l', HIIIP layer 26
il:l 15; In the direction parallel to the joint, TnGa
By providing a step in the refractive index on both sides of the AsP story 1/1 layer 22, VC'llS', ``Stabilization of the IA4 mode as a 1jl layer'', 1. and Q'+-. Figure 8 r1 Figure 6 B-B' Gen J-Z: Straw (011)
Both 1+, ←: (within)
It shows the pattern of Y and C waves. It can be seen from Figure 8. 1: U17C, Jl, 111 (by forming the vessel surface 10 -J1, oscillator ir: 1.cl, C2, C3 are divided into individual VCs n, laser beam (l-1 taken out from the back side of the board) Here, the above 11-]iil, l
, 1111, S β02 Xiil1Q
11a, 111), provided with a film thickness of 11c% wavelength, reflective coating film (11d/12a), (11b/
In 12b), the thickness of the Si vapor deposited films 13a, 13b, and 13c was increased to 13 +-゛ for one production. zo'i1. Changing and dividing the resonator C1
, C2° C3 to reflective coating film (11c/13a
), (11C/13b), (11c/13C)'
The laser beams of different wavelengths λ1. λ2. λ3 is obtained.

第9図」、・よひ第10図妊、各々は拡散領域によっ−
(外;l1jlさn、fc共振器長f!、1〜125μ
m、I!、2〜70/1m 、拡jjJl、領吠幅d 
−7μm 、 S to2蒸着膜〜2210人、A 1
1蒸着膜〜3000人、Si蒸着膜をぞ71.ぞ)’1
.152人、316人、461八として得C);n、た
ゲインスペクトルと縦モードの温度特性を示す。第10
図に示す結果では、100八以上の間隔を保って、20
″Cよりおよそ46°c4での実用湯度範囲でモードホ
ッピングを起さずそれぞn安定なr41−縦モードの三
波長の発光を得ている。
Figure 9, Figure 10, each depending on the diffusion area.
(Outside; l1jlsa n, fc resonator length f!, 1~125μ
m, I! , 2-70/1m, expansion jjJl, area width d
-7 μm, S to2 vapor deposited film ~ 2210 people, A 1
1 vapor deposition film ~ 3000 people, Si vapor deposition film 71. )'1
.. 152, 316, and 4618C);n, the gain spectra and longitudinal mode temperature characteristics are shown. 10th
In the results shown in the figure, 20
In the practical hot water temperature range of approximately 46°C4 from "C4", mode hopping does not occur and three wavelengths of stable r41-longitudinal mode light emission are obtained.

これは光フアイバ通信における波長多重通信に対して十
分な性能を持つものであり、温度特性、モード安定性に
も従来にない特徴を有する。
This has sufficient performance for wavelength division multiplexing communication in optical fiber communication, and also has unprecedented characteristics in temperature characteristics and mode stability.

なお以」二の船端の半導体レーザにおいて共振器面10
を形成する際、V字状溝を十分深くエツチングすること
によりチップ化の際に従来のようなへき開を用いなくて
も良く、(−i1産効果にイ、ずく扛でいる。捷だ反射
コーテイング膜の44”il’i&、t、 b + 0
2゜Au、Siに限らず、基板裏面以外の反射:i −
7−、tング膜の膜厚を制御してもよく、さr)に光、
’、i′を波111h内の一部に屈折率の異なる領域4
・設&)る手段Q;1臥散だけによらず、光導波路の屈
1)1串上り小l′S々A4料(例えばInGaAsP
光導波路中にTn P ) 4当人してもよい。
Furthermore, in the second semiconductor laser at the end of the ship, the resonator surface 10
By etching the V-shaped groove deeply enough, there is no need to use cleavage as in the conventional method when forming chips. 44”il'i&,t,b+0 of membrane
2゜Reflection from surfaces other than the back surface of the substrate, not limited to Au and Si: i −
7-, the thickness of the tung film may be controlled, and r) light,
', i' as a region 4 with different refractive index in a part of the wave 111h.
・Means for installing &)
TnP)4 may be included in the optical waveguide.

発明の詳細 な説明したように、この発明r1゛接介((甲t−j 
′/c方向において単−横モード化を図って形成(また
)Y、導波路の両端に、反射コーテイング膜4・有する
共振器面を光導波路の軸方向に力11.てlnI:丁4
6°の角度で形成し、鏡面研@をほどこし7たJlit
 4y !II↓面IL(も反射コーテイング膜を設け
、レーザ尤1基4Pj裏面から取り出す共振器構造とし
、さらに前記光導波路内の一部に屈折率の異なる領域台
・設けたJゾ1−の構造を反射コーテイング膜の膜厚を
変えて光導波路の軸方向にアレイ化すること(/(より
、安定な単−横モードおよび単−縦モードで波長の異な
る157. 1/−ザ)Y; ?i・基IZ jj之而面ら取り出せ
る効果を有する。
As described in detail, this invention r1
A single transverse mode is formed in the '/c direction (Y), and a resonator surface having a reflective coating film 4 on both ends of the waveguide is applied with a force 11 in the axial direction of the optical waveguide. Te lnI: Ding 4
Jlit formed at a 6° angle and mirror polished
4y! II↓ plane IL (also provided with a reflective coating film, has a resonator structure in which one laser beam is extracted from the back side of the 4Pj, and further has a structure of a Jzo1- region with a different refractive index in a part of the optical waveguide. Arraying in the axial direction of the optical waveguide by changing the thickness of the reflective coating film (/(more stable single transverse mode and single longitudinal mode with different wavelengths 157.1/-the)Y; ?i・Has the effect of being able to take out the basic IZ jj aspects.

4、図面ノ17i’i rl′1.1: i+7. l
!II第1図第1従r1従来長半?、!′L体レーザの
概略構成を示す断面図、第2図r1、共1辰器而に設け
た反射コーテイング膜を設ける条件を示す図、第3図は
前記条件とゲインピークの位置の関係を示す特性図、介
1)、4図f−ハi11. )Y、 ;、9波路内の一
部に屈折率の異なる領域4・設け/こI、1.、l、介
のゲインスペクトル図、第5図t、1第4図VCおける
半導体レーザの縦モードの温度)1.に′付図、第6図
に1、この発明の一実施例である三波J4 ’l″ノ、
り体1/−ザの泳゛1祝図、第7図は第6図の八−へ′
線V(:l;・ける断面図、第8図は第6図のB−B’
4’4 ’l’rけ/)断面図、第9図i(+この発明
にもとづく三波長導体レーザのゲインスペクトル図、第
10図&:j: lnl 4K モートノff1i’+
 1.0.′1.+、性図テある。
4, Drawing No. 17i'i rl'1.1: i+7. l
! II Figure 1 1st servant r1 conventional long and half? ,! 'A cross-sectional view showing the schematic structure of an L-body laser, Figure 2 r1, a diagram showing the conditions for providing a reflective coating film provided on the same body, and Figure 3 showing the relationship between the above conditions and the position of the gain peak. Characteristic diagram, 1), Figure 4 f-hi11. ) Y, ;, 9 A region 4 with a different refractive index is provided in a part of the wave path/I, 1. , l, gain spectrum diagram of , Figure 5 t, 1 Figure 4 Temperature of longitudinal mode of semiconductor laser in VC) 1. Fig. 6 shows a Sanwa J4 'l'' which is an embodiment of the present invention.
Figure 7 of Swimming Body 1/-The 1st Celebration Map is shown in Figure 6, page 8'
A cross-sectional view along line V(:l;・Figure 8 is taken along line BB' in Figure 6
4'4'l'rke/) cross-sectional view, Fig. 9i (+ gain spectrum diagram of the three-wavelength conductor laser according to the present invention, Fig. 10 &:j: lnl 4K motor noff1i'+
1.0. '1. +、There is a sex diagram.

10・・・・・・九−1り波路の軸方向に対してほぼ4
5°Cの角1(K ?iイ、つJl、1lii ?:’
f而、11 a 、 1 l b 、 11 c −−
−−・−8IO2蒸着膜、12a、12b ・=−Au
蒸着膜、13a、13b、13c・・−8t蒸着膜、1
4・−−−Zn11/、11+!領威、15−・・・n
形InP基板、21−・−=−n形InPクラッド層、
22 ・・・・−InGrAsP活+’1層、23・・
・・・・P形InPクラッド層、24 ・・P形T n
 G a A 。
10...Approximately 4 in the axial direction of the 9-1 wave path
Angle 1 of 5°C (K ?i, tsuJl, 1lii ?:'
f, 11 a, 1 l b, 11 c --
--・-8IO2 vapor deposited film, 12a, 12b ・=-Au
Vapor deposited film, 13a, 13b, 13c...-8t vapor deposited film, 1
4・---Zn11/, 11+! Ryoui, 15-...n
type InP substrate, 21-.-=-n type InP cladding layer,
22...-InGrAsP active+'1 layer, 23...
...P-type InP cladding layer, 24 ...P-type T n
G a A.

Pキャップ層、25・−P形InP層、26−− n形
Tnl’層。
P cap layer, 25--P-type InP layer, 26--n-type Tnl' layer.

代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第2
図 第1図 入 tμlη〕 ■ 寸 マ 2 第 5 図 入 −T (’(’〕 竺 に n− 契 第7図 鎮 8 図 特開昭6O−57991(7) 9図 ■+2Δ1C 弓IU凶 1 1 1 1ど<°。
Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao, 1st person, 2nd person
Fig. 1 tμlη〕 ■ Dimensions Ma 2 5th Fig. -T ('(') 纺 に n- Figure 7 Fig. 8 Fig. 6O-57991 (7) Fig. 9 ■ +2Δ1C Bow IU 1 1 1 1d<°.

1 1 1 \ (i −= 1 o−赳一一一ロ ベ 、1 i l r l 、、。1 1 1 \ (i −= 1 o-111 Robe ,1 i l r   ,,.

\ 11 ベ − 1 雪 /、2’?、、5 1. IJI6 1 ♂ 1゜\11 Be-1 snow /, 2'? ,,5 1. IJI6 1 ♂ 1゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】 接合に平行な方向において屈折率の段差6・イ、だせて
形成した内部ストライプ状光導波路の両端に、吸− 反射コーティング喚乏設けた共振器面な:前記)Y; 
/!+波路の軸方向に対してほば46°の角度で形成1
7、鏡面研磨をほどこした基板裏面にも反、r+、+コ
ーテイング膜を設けて、レーザ光を基板裏面かC)取り
出す共振器構造とし、さらVこ前記光2、り波路内の一
部に屈折率の異なる領域を設けてjli−縦−+−−F
化合!図った以上の構造を光導波路の軸方向にアレイ化
し、個々のレーザの反射コーテイング膜の膜厚を制御し
、波長の異なるレーザ光をそれぞ;rL安定な単−横モ
ードおよび単−縦モードで」、シ仮央面から取り出すこ
とを特徴とする多波1@ ’l″導f、1.レーリ゛1
[Claims] A resonator surface provided with an absorption-reflection coating on both ends of an internal striped optical waveguide formed by protruding a step 6 in refractive index in the direction parallel to the junction: Y;
/! + Formed at an angle of approximately 46° to the axial direction of the wave path 1
7. A coating film is also provided on the back surface of the mirror-polished substrate to create a resonator structure in which the laser beam is extracted from the back surface of the substrate. By providing regions with different refractive indexes, jli-vertical-+--F
Combine! The above-described structure is arrayed in the axial direction of the optical waveguide, the thickness of the reflective coating film of each laser is controlled, and laser beams with different wavelengths are transmitted into rL stable single-transverse mode and single-longitudinal mode. 1. Rayleigh 1
..
JP16697283A 1983-09-09 1983-09-09 Multiwavelength semiconductor laser Granted JPS6057991A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16697283A JPS6057991A (en) 1983-09-09 1983-09-09 Multiwavelength semiconductor laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16697283A JPS6057991A (en) 1983-09-09 1983-09-09 Multiwavelength semiconductor laser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6057991A true JPS6057991A (en) 1985-04-03
JPS6353717B2 JPS6353717B2 (en) 1988-10-25

Family

ID=15841027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16697283A Granted JPS6057991A (en) 1983-09-09 1983-09-09 Multiwavelength semiconductor laser

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6057991A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62128587A (en) * 1985-11-29 1987-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser
JPS6332981A (en) * 1986-07-25 1988-02-12 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser array

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62128587A (en) * 1985-11-29 1987-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser
JPS6332981A (en) * 1986-07-25 1988-02-12 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser array

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6353717B2 (en) 1988-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7158547B2 (en) Wavelength tunable laser of small size
US5105433A (en) Interferometric semiconductor laser
KR0142587B1 (en) Tunable semiconductor diode laser with distributed reflection and method of manufacturing such a semiconductor diode
JPS58222588A (en) Hetero structure junction laser
EP0125608A2 (en) Single longitudinal mode semiconductor laser
JP6717733B2 (en) Semiconductor optical integrated circuit
JP2004535679A (en) Semiconductors for zigzag lasers and optical amplifiers
US6597718B2 (en) Electroabsorption-modulated fabry perot laser
JP2002353559A (en) Semiconductor laser and method of manufacturing the same
JPH09270568A (en) Multiple wavelength oscillation laser
JPS6057991A (en) Multiwavelength semiconductor laser
JPS645474B2 (en)
JP4984514B2 (en) Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the semiconductor light emitting device
JPH03268379A (en) Semiconductor laser-chip and manufacture thereof
JP2012002929A (en) Method for manufacturing semiconductor optical element, laser module, and optical transmission apparatus
JPH0147031B2 (en)
JP2017022247A (en) Wavelength selection device and tunable light source
JPH05327111A (en) Semiconductor laser and its manufacture
JPH0774426A (en) Variable wavelength laser, variable wavelength filter and selective wavelength detection element
JPH04255270A (en) Optical integrated element
JPS58161389A (en) Photo-semiconductor device
JPS6393187A (en) Distributed feedback semiconductor laser
JPS62106673A (en) Semiconductor light emitting device
JPS6223188A (en) Integrated semiconductor laser
JPH0537016A (en) Semiconductor light emitting element