JPS6097684A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPS6097684A JPS6097684A JP20532583A JP20532583A JPS6097684A JP S6097684 A JPS6097684 A JP S6097684A JP 20532583 A JP20532583 A JP 20532583A JP 20532583 A JP20532583 A JP 20532583A JP S6097684 A JPS6097684 A JP S6097684A
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- Japan
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- layer
- reflective film
- layers
- refractive index
- qas
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- Granted
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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
- H01S5/10—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
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18344—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] characterized by the mesa, e.g. dimensions or shape of the mesa
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (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】
本発明は、p(またはn)−GaAs基板上にp(また
はn)−AlxGa+−xAs層(第1クラッド層とい
う)と、A l y G a I−y A s層(活性
層という)と、n(またはp) −AlzGa、zAs
層(第2クラッド層という)とを形成してなるストライ
プ形半導体レーザおよびその製造方法に関する。
はn)−AlxGa+−xAs層(第1クラッド層とい
う)と、A l y G a I−y A s層(活性
層という)と、n(またはp) −AlzGa、zAs
層(第2クラッド層という)とを形成してなるストライ
プ形半導体レーザおよびその製造方法に関する。
第1図は、従来例の半導体レーザの発光面方向から見た
構造断面図である。第1図において、符号1はp(また
はn)−GaAs基板、21まp(またはn)−A 1
xGa+−xAsffi(fl’< 1クラッド層とい
う)、3はAI’yGa+−yAs層(活性層というた
だしy<x、y<z)、4は、n(またはp) −A
1zGa1’−zAs層(第2クラッド層という)、5
はn+(またはp” )−GaAs層、6はTi層、7
はAu層、8はAuGe層である。このような半導体レ
ーザでは、連続発振動作時にはスペクトル的にシングル
モードで発振するが高速変調時のみならずレーザ光の戻
り光が変化する場合には前記シングルモードではレーザ
発振しない場合がある。これを解決するものとして従来
から例えば分布帰還型、分布反射型、二重共振器型等の
半導体レーザが開発されている。しかしながら、これら
従来のものではいずれも構造が複雑であるために量産に
は不向きであり、かつ製造コストも高くつくという欠点
があった。
構造断面図である。第1図において、符号1はp(また
はn)−GaAs基板、21まp(またはn)−A 1
xGa+−xAsffi(fl’< 1クラッド層とい
う)、3はAI’yGa+−yAs層(活性層というた
だしy<x、y<z)、4は、n(またはp) −A
1zGa1’−zAs層(第2クラッド層という)、5
はn+(またはp” )−GaAs層、6はTi層、7
はAu層、8はAuGe層である。このような半導体レ
ーザでは、連続発振動作時にはスペクトル的にシングル
モードで発振するが高速変調時のみならずレーザ光の戻
り光が変化する場合には前記シングルモードではレーザ
発振しない場合がある。これを解決するものとして従来
から例えば分布帰還型、分布反射型、二重共振器型等の
半導体レーザが開発されている。しかしながら、これら
従来のものではいずれも構造が複雑であるために量産に
は不向きであり、かつ製造コストも高くつくという欠点
があった。
本発明は、簡単な構造で量産に適し、製造コストを低減
しその上、縦モードの安定性を良くすることを目的とす
る。
しその上、縦モードの安定性を良くすることを目的とす
る。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。この実施例は屈折率導波型半導体レーザに適用し
て説明する。第2図はこの実施例の構造断面図であ1)
、第1図と対応する部分には同一の符号を付す。第2図
において符号1はp(またはn)−GaAs基板、2は
p(またはn) −A IxGa。
する。この実施例は屈折率導波型半導体レーザに適用し
て説明する。第2図はこの実施例の構造断面図であ1)
、第1図と対応する部分には同一の符号を付す。第2図
において符号1はp(またはn)−GaAs基板、2は
p(またはn) −A IxGa。
−xAs層(第1クラッド層という)、3はA l y
G a + −yAs層(活性層というただし、y<
x、y<z)、4はn(またはp)−AlzGa+−z
As層(第2クラ・ンド層という)である。6はTi層
、7はAu層、8はAuGe層である。前記第1クラッ
ド層2内に該第1クラッド層2と同伝導型でp(または
n)−A 1pGa+−pAs層91とp(またはn)
−AlqGa、−qAs層92とを交互に多層積層して
なる第1反射膜層9が形成され、前記第2クラッド層4
内に該第2クラツドyvI4と同伝導型でn(またはp
)−AlpGa+−pAs層101とn(またはp)
−A IqGal−qAs層1102 (ただし、y<
x、 y<z、 p;’Q、 022% Q≧z、 p
≧x%q≧×)とi−交互に多層積層してなる第2反射
膜層10が形成され、前記両反射膜層9,10のそれぞ
れの膜厚はλ/4n、、λ/4n2(ただし、λは中心
発光波長、n1112はそれぞれ第1.第2反射膜層9
゜10の各屈折率)に設定される。まtこ前記両反射膜
7!9.10間の距離はλ/2n*(ただし、n、は両
反射膜層9,10間の屈折率)の整数倍に設定される。
G a + −yAs層(活性層というただし、y<
x、y<z)、4はn(またはp)−AlzGa+−z
As層(第2クラ・ンド層という)である。6はTi層
、7はAu層、8はAuGe層である。前記第1クラッ
ド層2内に該第1クラッド層2と同伝導型でp(または
n)−A 1pGa+−pAs層91とp(またはn)
−AlqGa、−qAs層92とを交互に多層積層して
なる第1反射膜層9が形成され、前記第2クラッド層4
内に該第2クラツドyvI4と同伝導型でn(またはp
)−AlpGa+−pAs層101とn(またはp)
−A IqGal−qAs層1102 (ただし、y<
x、 y<z、 p;’Q、 022% Q≧z、 p
≧x%q≧×)とi−交互に多層積層してなる第2反射
膜層10が形成され、前記両反射膜層9,10のそれぞ
れの膜厚はλ/4n、、λ/4n2(ただし、λは中心
発光波長、n1112はそれぞれ第1.第2反射膜層9
゜10の各屈折率)に設定される。まtこ前記両反射膜
7!9.10間の距離はλ/2n*(ただし、n、は両
反射膜層9,10間の屈折率)の整数倍に設定される。
したがって、この実施例によれば第1の7アブリ・ペロ
反射器であるへきかい面によるレーザ光は、前記各クラ
ッド層内に設けられた第2の77ブリ・ベロ反射器とな
る各反射膜層9,10によるこのレーザ光と垂直な共振
光との開で堺導放出過程を介して干渉する。このとき、
第2の77ブリ・ペロ反射器長は光中心波長λと同じオ
ーダーであるためモードlI]隔が極端に広くなり、こ
の結果へきかい面からのレーザ光が1波長にロックされ
る。この場合、垂直方向にもレーザ条件を満足すれば、
より充分なロックが可能となる。尚、前記各反射膜層9
,10を構成する各層91,92、i o i 、、i
02のそれぞれの膜厚は前記の通り設定されているが
、このようにA1の組成が互いに異なり、かつ膜厚が前
記のように設定された層がこのように多数積層されると
中心発光波長大を中心とした一定域の波長が選択的に反
射される。したがってこのような反射膜層9,10を有
する半導体レーザでは該反射膜層9,10で反射される
ことになる。第3図は、縦軸に反射率を、横軸に波長を
それぞれとり、AlpGal−pAs層における組成を
p=0.35(屈折率rjl ==3.6 )、膜厚5
70オングストロームと、AIqGa、qAs層におけ
る組成をq=0.7(屈折率n、= 3.3)、膜厚6
20オングストロームの合計49層を積層したときの波
長に対する反射率を示す図である。第3図からあきらか
なように波長λが820nmのときに反射率が94%程
度になる。
反射器であるへきかい面によるレーザ光は、前記各クラ
ッド層内に設けられた第2の77ブリ・ベロ反射器とな
る各反射膜層9,10によるこのレーザ光と垂直な共振
光との開で堺導放出過程を介して干渉する。このとき、
第2の77ブリ・ペロ反射器長は光中心波長λと同じオ
ーダーであるためモードlI]隔が極端に広くなり、こ
の結果へきかい面からのレーザ光が1波長にロックされ
る。この場合、垂直方向にもレーザ条件を満足すれば、
より充分なロックが可能となる。尚、前記各反射膜層9
,10を構成する各層91,92、i o i 、、i
02のそれぞれの膜厚は前記の通り設定されているが
、このようにA1の組成が互いに異なり、かつ膜厚が前
記のように設定された層がこのように多数積層されると
中心発光波長大を中心とした一定域の波長が選択的に反
射される。したがってこのような反射膜層9,10を有
する半導体レーザでは該反射膜層9,10で反射される
ことになる。第3図は、縦軸に反射率を、横軸に波長を
それぞれとり、AlpGal−pAs層における組成を
p=0.35(屈折率rjl ==3.6 )、膜厚5
70オングストロームと、AIqGa、qAs層におけ
る組成をq=0.7(屈折率n、= 3.3)、膜厚6
20オングストロームの合計49層を積層したときの波
長に対する反射率を示す図である。第3図からあきらか
なように波長λが820nmのときに反射率が94%程
度になる。
以上のように本発明によれば前記第1クラッド層内に該
第1クラッド層と同伝導型でp(またはn)−AlpG
al−pAs層とp(またはn) −A IqGa+−
qAs層とを交互に多層積層してなる第1反射膜層が形
成され、前記第2クラッド層内に該第2クラッド層と同
伝導型でn(またはp)−AIpGa+−pAs層とn
(またはp) −A 1qGa1−qAsji(ただし
、y<x、yく2、 p≠q、 p≧z、q≧z、 p
≧x、 q≧X)とを交互に多層積層してなる第2反射
膜層が形成され、前記両反射膜層のそれぞれの膜厚はλ
/4n、、λ/4n2(ただし、、−λは中心発光波長
、n1112はそれぞれ第1゜第2反射膜層の各屈折率
)に設定され、また前記両反射膜層間の距離はλ/2n
3(ただし、n3は両反射膜眉間の屈折率)の整数倍に
設定されたので、第1の77ブリ・ペロ反射器であるへ
きかい面によるレーザ光は、前記各クラッド層内に設け
られた第2の77ブリ・ペロ反射器となる各反射膜層に
よるこのレーザ光と垂直な共振光との間で誘導放出過程
を介して干渉する。このと外、第2の7アブリ・ペロ反
射器長は光中心波長λと同じオーダーであるためモード
間隔が極端に広くなり、この結果へ外かい面からのレー
ザ光が1波長に口・ンクされる。したがって、活性層が
温度変化や戻り光の変化による影響などにより他の縦モ
ードへ飛ぼうとしても該縦モードは強力にロン2される
ことになり、該縦モードの安定化が計れる。
第1クラッド層と同伝導型でp(またはn)−AlpG
al−pAs層とp(またはn) −A IqGa+−
qAs層とを交互に多層積層してなる第1反射膜層が形
成され、前記第2クラッド層内に該第2クラッド層と同
伝導型でn(またはp)−AIpGa+−pAs層とn
(またはp) −A 1qGa1−qAsji(ただし
、y<x、yく2、 p≠q、 p≧z、q≧z、 p
≧x、 q≧X)とを交互に多層積層してなる第2反射
膜層が形成され、前記両反射膜層のそれぞれの膜厚はλ
/4n、、λ/4n2(ただし、、−λは中心発光波長
、n1112はそれぞれ第1゜第2反射膜層の各屈折率
)に設定され、また前記両反射膜層間の距離はλ/2n
3(ただし、n3は両反射膜眉間の屈折率)の整数倍に
設定されたので、第1の77ブリ・ペロ反射器であるへ
きかい面によるレーザ光は、前記各クラッド層内に設け
られた第2の77ブリ・ペロ反射器となる各反射膜層に
よるこのレーザ光と垂直な共振光との間で誘導放出過程
を介して干渉する。このと外、第2の7アブリ・ペロ反
射器長は光中心波長λと同じオーダーであるためモード
間隔が極端に広くなり、この結果へ外かい面からのレー
ザ光が1波長に口・ンクされる。したがって、活性層が
温度変化や戻り光の変化による影響などにより他の縦モ
ードへ飛ぼうとしても該縦モードは強力にロン2される
ことになり、該縦モードの安定化が計れる。
実施例による反射膜層の波長に対する反射率を示す図で
ある。 1はp(またはn)−GaAs基板、2は+1(または
口)−AlxGa、xAs層(第1クラッド層)、3は
AlyGat−yAs層(活性層)、4は11(または
p) AlzGa、−zAs層(第2クラツドWA)、
6はTi層、7はAu層、8はAuGe層、9は第1反
射膜層、10は第2反射膜層 出願人 ローム株式会社 代理人 弁理士 岡田和秀 LEI!ミ誉〆
ある。 1はp(またはn)−GaAs基板、2は+1(または
口)−AlxGa、xAs層(第1クラッド層)、3は
AlyGat−yAs層(活性層)、4は11(または
p) AlzGa、−zAs層(第2クラツドWA)、
6はTi層、7はAu層、8はAuGe層、9は第1反
射膜層、10は第2反射膜層 出願人 ローム株式会社 代理人 弁理士 岡田和秀 LEI!ミ誉〆
Claims (2)
- (1)p(*たはn)−GaAs基板上にp(またはn
)−AlxGa、xAs層(第1クラッド層という)と
、AlyGa、−、yAs層(活性層という)と、n(
マたはr+)−AIZGILI−ZAS層(第2クラッ
ド層という)とが形成されるストライプ形の半導体レー
ザにおいて、前記第1クラッド層内に該第1クラッド層
と同伝導型でp(*たはn)−AlyGap−pAs層
とp(またはn)−AlqGa+−QAS層とを交互に
多層積層してなる第1反射膜層が形成され、前記第2ク
ラッド層内に該第2クラッド層と同伝導型でn(または
p) −A 1pGa、pAsW!Iとn(またはp)
−A 1qGal−qAs層(ただし、 y<x、 y
<2. p;′Q、 l)≧Z、Q≧Zs p≧x、q
≧X)とを交互に多層積層してなる第2反射膜層が形成
され、前記両反射膜層のそれぞれの膜厚はλ/4+1+
wλ/4n2(ただし、λは中心発光波長、n1tn2
はそれぞれ第1.第2反射膜層の各屈折率)に設定され
、また前記両反射膜眉間の距離はλ/2n。 (ただし、n、は両反射膜層間の屈折率)の整数倍に設
定されてなる半導体レーザ。 - (2)p(またはn ) −、G a A s基板上に
p(またはn) −AlxGa+−xAs層(第1クラ
ッド層という)と、AlyGap−yAs層(活性層と
いう)と、11(またはp)−AlzGa+−zAs層
(第2クラッド層という)とを形成してストライプ形の
半導体レーザを製造する方法において、前記第1クラッ
ド層内に該第1クラッド層と同伝導型でp(またはn)
−AlyGap−pAs層とp(またはn)−AlqG
a+−qAs層とを交互に多層積層してなる第1反射膜
層を形成し、前記第2クラッド層内に該第2クラッド層
と同伝導型でn(またはp)−AlpGa、pAs層と
n(またはp)−A 1qGa+−qAs層(ただし、
y<x、y<z、p≠q、p≧z、q≧Z、p≧×、q
≧X)とを交互に多層積層してなる第2反射膜層を形成
し、前記両反射膜層のそれぞれの膜厚はλ/4n、、λ
/4n2(ただし、λは中心発光波長、n1In2はそ
れぞれ第1.第2反射膜層の各屈折率)に設定し、また
前記両反射膜層間の距離はλ/2n、(ただし、n、は
両反射膜層間の屈折率)の整数倍に設定することにより
半導体レーザを製造する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20532583A JPS6097684A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20532583A JPS6097684A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 半導体レーザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6097684A true JPS6097684A (ja) | 1985-05-31 |
JPS645474B2 JPS645474B2 (ja) | 1989-01-30 |
Family
ID=16505063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20532583A Granted JPS6097684A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6097684A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4943970A (en) * | 1988-10-24 | 1990-07-24 | General Dynamics Corporation, Electronics Division | Surface emitting laser |
US4999842A (en) * | 1989-03-01 | 1991-03-12 | At&T Bell Laboratories | Quantum well vertical cavity laser |
US5018157A (en) * | 1990-01-30 | 1991-05-21 | At&T Bell Laboratories | Vertical cavity semiconductor lasers |
US5031187A (en) * | 1990-02-14 | 1991-07-09 | Bell Communications Research, Inc. | Planar array of vertical-cavity, surface-emitting lasers |
US5034344A (en) * | 1989-07-17 | 1991-07-23 | Bell Communications Research, Inc. | Method of making a surface emitting semiconductor laser |
US5115441A (en) * | 1991-01-03 | 1992-05-19 | At&T Bell Laboratories | Vertical cavity surface emmitting lasers with transparent electrodes |
US5244749A (en) * | 1992-08-03 | 1993-09-14 | At&T Bell Laboratories | Article comprising an epitaxial multilayer mirror |
US6580099B2 (en) | 1994-12-02 | 2003-06-17 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting devices |
US6900465B2 (en) | 1994-12-02 | 2005-05-31 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor light-emitting device |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP20532583A patent/JPS6097684A/ja active Granted
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4943970A (en) * | 1988-10-24 | 1990-07-24 | General Dynamics Corporation, Electronics Division | Surface emitting laser |
US4999842A (en) * | 1989-03-01 | 1991-03-12 | At&T Bell Laboratories | Quantum well vertical cavity laser |
US5034344A (en) * | 1989-07-17 | 1991-07-23 | Bell Communications Research, Inc. | Method of making a surface emitting semiconductor laser |
US5018157A (en) * | 1990-01-30 | 1991-05-21 | At&T Bell Laboratories | Vertical cavity semiconductor lasers |
US5031187A (en) * | 1990-02-14 | 1991-07-09 | Bell Communications Research, Inc. | Planar array of vertical-cavity, surface-emitting lasers |
US5115441A (en) * | 1991-01-03 | 1992-05-19 | At&T Bell Laboratories | Vertical cavity surface emmitting lasers with transparent electrodes |
US5244749A (en) * | 1992-08-03 | 1993-09-14 | At&T Bell Laboratories | Article comprising an epitaxial multilayer mirror |
US6580099B2 (en) | 1994-12-02 | 2003-06-17 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting devices |
US6900465B2 (en) | 1994-12-02 | 2005-05-31 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor light-emitting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS645474B2 (ja) | 1989-01-30 |
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