JPS61140189A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS61140189A JPS61140189A JP59260792A JP26079284A JPS61140189A JP S61140189 A JPS61140189 A JP S61140189A JP 59260792 A JP59260792 A JP 59260792A JP 26079284 A JP26079284 A JP 26079284A JP S61140189 A JPS61140189 A JP S61140189A
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- JP
- Japan
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- lasers
- laser
- groove
- photo
- output
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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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザ、特に２個以上の半導体レーザが
同一基板上に１体化して形成されたアレー状の半導体レ
ーザ（以下、アレーレーザと称する。）の構造に関する
。
同一基板上に１体化して形成されたアレー状の半導体レ
ーザ（以下、アレーレーザと称する。）の構造に関する
。
従来、この種の７レーレーザは例えば第２図に示すよ゛
うに配置されていた。２１は支持体であり、シリコン基
板や銅ブロック等で形成される。この支持体２１上に７
レーレーザ２２と光検出素子２３を対峙するよう配置す
る。なお、２２ａ〜２２ｅはアレーレーザ２２を構成す
る個々のレーザである。この配置例では、各レーザ２２
ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅを順次点灯させて
その光出力を光検出素子２３で受け、それぞれの光強度
に応じて各レーザ２２ａ〜２２ｅのそれぞれに注入する
電流強度を調整するようになっている。
うに配置されていた。２１は支持体であり、シリコン基
板や銅ブロック等で形成される。この支持体２１上に７
レーレーザ２２と光検出素子２３を対峙するよう配置す
る。なお、２２ａ〜２２ｅはアレーレーザ２２を構成す
る個々のレーザである。この配置例では、各レーザ２２
ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅを順次点灯させて
その光出力を光検出素子２３で受け、それぞれの光強度
に応じて各レーザ２２ａ〜２２ｅのそれぞれに注入する
電流強度を調整するようになっている。
第２図に示す例では光検出素子が１個であるが、アレー
状の光検出素子（以下、光検出素子アレーと称する。）
を用いた例もある。
状の光検出素子（以下、光検出素子アレーと称する。）
を用いた例もある。
第３図は光検出素子アレー３３を採用した場合で、シリ
コン基板３１上にアレーレーザ３２と光検出素子アレー
３３が対峙するよう配置されている。アレーレーザ３２
はシリコン基板３１上にポンディングされ、各レーザ３
２ａ〜３２ｅの出力は光検出素子アレー３３の各光検出
素子３３ａ〜３３ｅのそれぞれに入力される。
コン基板３１上にアレーレーザ３２と光検出素子アレー
３３が対峙するよう配置されている。アレーレーザ３２
はシリコン基板３１上にポンディングされ、各レーザ３
２ａ〜３２ｅの出力は光検出素子アレー３３の各光検出
素子３３ａ〜３３ｅのそれぞれに入力される。
上述した従来の半導体レーザでは、以下に記載するよう
な欠点がある。
な欠点がある。
（１）対応するレーザの出力以外の隣接するレーザの出
力も光検出素子に入力されるので、ノイズとなる。例え
ば第３図において、光検出素子３３ｂに入力する光はレ
ーザ３２ｂからの出力が最大であるのは当然だが、レー
ザ３２ａ、３２ｃ等からの入力もかなり大きく、従って
レーザ３２ａ〜３２ｅからの入力を同時に相互干渉なく
検出することは困難である。
力も光検出素子に入力されるので、ノイズとなる。例え
ば第３図において、光検出素子３３ｂに入力する光はレ
ーザ３２ｂからの出力が最大であるのは当然だが、レー
ザ３２ａ、３２ｃ等からの入力もかなり大きく、従って
レーザ３２ａ〜３２ｅからの入力を同時に相互干渉なく
検出することは困難である。
（２）アレーレーザの各レーザを基板上において光検出
素子アレーの各光検出素子に正確に対峙するよう設置す
ることが困難である。
素子アレーの各光検出素子に正確に対峙するよう設置す
ることが困難である。
本発明の目的は、このような欠点を除去した半導体レー
ザを提供することにある。
ザを提供することにある。
本発明による半導体レーザは、上述した（１）の欠点に
対しては、レーザ部と光検出部とを分離する溝を設ける
と共に、各レーザ間および各光検出素子間を分離する複
数の溝を設けることにより、一方（２）の欠点に対して
は、各レーザと各光検出素子とが対応するようにモノリ
シックに形成することにより、上記目的を達成する。
対しては、レーザ部と光検出部とを分離する溝を設ける
と共に、各レーザ間および各光検出素子間を分離する複
数の溝を設けることにより、一方（２）の欠点に対して
は、各レーザと各光検出素子とが対応するようにモノリ
シックに形成することにより、上記目的を達成する。
すなわち、本発明は複数個のレーザがアレー状に備えら
れた半導体レーザにおいて、上述のレーザのそれぞれに
対応してモノリシックに形成された複数個の光検出素子
を有し、レーザのそれぞれと光検出素子のそれぞれとを
分離する溝と、レーザのそれぞれの間および光検出素子
のそれぞれの間を分離する複数の溝とを設けたことを特
徴としている。
れた半導体レーザにおいて、上述のレーザのそれぞれに
対応してモノリシックに形成された複数個の光検出素子
を有し、レーザのそれぞれと光検出素子のそれぞれとを
分離する溝と、レーザのそれぞれの間および光検出素子
のそれぞれの間を分離する複数の溝とを設けたことを特
徴としている。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図（ａ）、（ｂ） 、（Ｃ）は本発明による半導体
レーザの一実施例の構成を示し、それぞれ平面図、正面
断面図、側面断面図である。各レーザｌａ、ｌｂ、・・
・・・・と各光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・・は同
一の基板３上に七ノリシックに形成され、かつ第１図（
ａ）に示すようにレーザｌａ、ｌｂ、・・・・・・のそ
れぞれと光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・・のそれぞ
れとを正確に対峙させである。すなわち、レーザ出力を
モニターするための光検出素子とレーザとが１対１に対
応している。
レーザの一実施例の構成を示し、それぞれ平面図、正面
断面図、側面断面図である。各レーザｌａ、ｌｂ、・・
・・・・と各光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・・は同
一の基板３上に七ノリシックに形成され、かつ第１図（
ａ）に示すようにレーザｌａ、ｌｂ、・・・・・・のそ
れぞれと光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・・のそれぞ
れとを正確に対峙させである。すなわち、レーザ出力を
モニターするための光検出素子とレーザとが１対１に対
応している。
６は活性層であり、光を生み出す部分である。すなわち
、電極９および１１間に電流を流すことによって活性層
６で発生した光が、１２および１３の面で共振しレーザ
として取り出される。５と７は通常クラッド層と呼ばれ
、活性層６で発生した光を活性層６の近傍にとじ込める
働きをしている。
、電極９および１１間に電流を流すことによって活性層
６で発生した光が、１２および１３の面で共振しレーザ
として取り出される。５と７は通常クラッド層と呼ばれ
、活性層６で発生した光を活性層６の近傍にとじ込める
働きをしている。
各レーザｌａ、ｌｂ、・・・・・・からの漏れ光（便宜
上、１４とする。）は、各レーザｌａ、１ｂ、・・・・
・・と各光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・・とを分離
する溝１５の下にあるクラッド層５を通って、各光検出
素子２ａ 、 ２ｂ 、・・・・・・に入り、電極１０
および１１間に印加された電圧（通常、電極９および１
１間の印加電圧とは逆極性の電圧を印加する）により光
電流として外部に取出される。その出力の程度に応じて
電極９および１１間に印加する電圧を調整することによ
り、適正な光出力を得ることができる。
上、１４とする。）は、各レーザｌａ、１ｂ、・・・・
・・と各光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・・とを分離
する溝１５の下にあるクラッド層５を通って、各光検出
素子２ａ 、 ２ｂ 、・・・・・・に入り、電極１０
および１１間に印加された電圧（通常、電極９および１
１間の印加電圧とは逆極性の電圧を印加する）により光
電流として外部に取出される。その出力の程度に応じて
電極９および１１間に印加する電圧を調整することによ
り、適正な光出力を得ることができる。
また、各レーザｌａ、ｌｂ、・・・・・・のレーザ間の
クロストークを防止するために、溝１５よりも深い溝１
Ｂが、各レーザｌａ、ｌｂ、・・・・・・のそれぞれの
間および各光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・・のそれ
ぞれの間を分離するよう設けられている。これにより１
例えば、レーザ１ｂからの光は光検出素子２ａに入るこ
とはない。
クロストークを防止するために、溝１５よりも深い溝１
Ｂが、各レーザｌａ、ｌｂ、・・・・・・のそれぞれの
間および各光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・・のそれ
ぞれの間を分離するよう設けられている。これにより１
例えば、レーザ１ｂからの光は光検出素子２ａに入るこ
とはない。
次に、本実施例による半導体レーザの作成方法について
、第１図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）を参照しなが
ら説明する。
、第１図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）を参照しなが
ら説明する。
まず、基板３としてｎ型ＧａＡｓを用いた。このｎ型Ｇ
ａＡｓ基板３上に、ｎ型（Ｓｉドープ） ＧａＡｓ層４
を約２鱗、続いてｎ型ＡｊＧａＡｓ層（クラッド層）５
を２鱗、ノンドープＧａＡｓ層（活性層）６を０．１鱗
、ｐ型（Ｂｅドープ） ｊｌＧａＡｓ層（クラッド層
）７を２−１ｐ型ＧａＡｓ層８を０．２ｐ、順次、分子
線エピタキシ法により成長させた。
ａＡｓ基板３上に、ｎ型（Ｓｉドープ） ＧａＡｓ層４
を約２鱗、続いてｎ型ＡｊＧａＡｓ層（クラッド層）５
を２鱗、ノンドープＧａＡｓ層（活性層）６を０．１鱗
、ｐ型（Ｂｅドープ） ｊｌＧａＡｓ層（クラッド層
）７を２−１ｐ型ＧａＡｓ層８を０．２ｐ、順次、分子
線エピタキシ法により成長させた。
この成長膜の上に、ドライエツチング法であるイオンビ
ームシャワー法によって深さ５鱗、幅２０−の溝１６を
１００譚ピツチで形成した。続いて、同方法により深
さ３鱗、幅３ＩＩｊＩの溝１５を形成した。
ームシャワー法によって深さ５鱗、幅２０−の溝１６を
１００譚ピツチで形成した。続いて、同方法により深
さ３鱗、幅３ＩＩｊＩの溝１５を形成した。
最後に、電流がレーザの一部に流入するよう第１図（ａ
）に示す電流制限領域（便宜上、 １７とする。）を作
成後、電極９，１０．１１を作成した。
）に示す電流制限領域（便宜上、 １７とする。）を作
成後、電極９，１０．１１を作成した。
この試料に関しクロストークを測定したところ、 ５％
以下の良好な結果を得た。
以下の良好な結果を得た。
また、クロストークに関しては、直接各レーザｌａ、ｌ
ｂ、・・・・・・からの光（便宜上、１８とする。）が
溝１５を通過して各光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・
・に入射する場合もある。これを防止するため本実施例
では、溝１５の内壁に金属や絶縁多層膜等の高反射性の
膜をコーティングし、溝１５を通しての光１８の伝播を
少なくした。これにより、クロストークは２％に改善さ
れた。
ｂ、・・・・・・からの光（便宜上、１８とする。）が
溝１５を通過して各光検出素子２ａ、２ｂ、・・・・・
・に入射する場合もある。これを防止するため本実施例
では、溝１５の内壁に金属や絶縁多層膜等の高反射性の
膜をコーティングし、溝１５を通しての光１８の伝播を
少なくした。これにより、クロストークは２％に改善さ
れた。
なお、本実施例のように溝１５．１８は空気中に露出し
ていても可能であるが、基板３の材料（ｎ型ＧａＡｓ）
より屈折率の小さい材料、例えばＳｉＯ□やＳｉ３Ｎ、
等の膜またはＡｌ含有率の大きなＡｊ！ＧａＡｓでコー
ティングしてもよい。あるいは、溝１５．１８を完全に
埋め込んでも可能である。
ていても可能であるが、基板３の材料（ｎ型ＧａＡｓ）
より屈折率の小さい材料、例えばＳｉＯ□やＳｉ３Ｎ、
等の膜またはＡｌ含有率の大きなＡｊ！ＧａＡｓでコー
ティングしてもよい。あるいは、溝１５．１８を完全に
埋め込んでも可能である。
また、溝１６はクラッド層５の途中で止めても良いが、
４の層まで刻み込むのがクロストークを防ぐ上でより効
果的である。
４の層まで刻み込むのがクロストークを防ぐ上でより効
果的である。
さらに、溝１５は幅が広すぎると４の層で光１４が吸収
されすぎるので、幅は１０−以下が好ましい。
されすぎるので、幅は１０−以下が好ましい。
本実施例では３−にした。
ただし、４と５の層間に屈折率のより小さな層（例えば
ＡＡＧａＡｓでＡｊ！の含有率の大きな層）を挾み込む
場合には、１ｏＩＩＪｌの幅に限定されない。
ＡＡＧａＡｓでＡｊ！の含有率の大きな層）を挾み込む
場合には、１ｏＩＩＪｌの幅に限定されない。
以上説明したように本発明は、各レーザと各光検出素子
とが対応するようモノリシックに形成し、レーザ部と光
検出部とを分離する溝と各レーサ問および各光検出素子
間を分離する複数の溝とを設けることにより、対応する
レーザの出力の一部をクロストークなく適切な量だけ光
検出素子に取込むことを可能にし、アレーレーザの出力
の均一化を可能にする効果がある。
とが対応するようモノリシックに形成し、レーザ部と光
検出部とを分離する溝と各レーサ問および各光検出素子
間を分離する複数の溝とを設けることにより、対応する
レーザの出力の一部をクロストークなく適切な量だけ光
検出素子に取込むことを可能にし、アレーレーザの出力
の均一化を可能にする効果がある。
第１図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明による半導体レ
ーザの一実施例の構成を示し、それぞれ平面図、第１図
（ａ）のＡ−Ａ ’線からみた正面断面図、第１図（ａ
）のＢ−Ｂ’線からみた側面断面図で、第２図および第
３図はそれぞれ従来の半導体レーザの配置例を示す。 ｌａ、ｌｂ、・・・・・・、・・・ レーザ、２ａ、２
ｂ、・・・・・・、・・・ 光検出素子、１５．１８・
・・・・・・・・・・・ 溝。 特許出願人 キャノン株式会社 一 （ａ） 第１図 第２図 第３図
ーザの一実施例の構成を示し、それぞれ平面図、第１図
（ａ）のＡ−Ａ ’線からみた正面断面図、第１図（ａ
）のＢ−Ｂ’線からみた側面断面図で、第２図および第
３図はそれぞれ従来の半導体レーザの配置例を示す。 ｌａ、ｌｂ、・・・・・・、・・・ レーザ、２ａ、２
ｂ、・・・・・・、・・・ 光検出素子、１５．１８・
・・・・・・・・・・・ 溝。 特許出願人 キャノン株式会社 一 （ａ） 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数個のレーザがアレー状に備えられた半導体レーザに
おいて、 前記レーザのそれぞれに対応してモノリシックに形成さ
れた複数個の光検出素子を有し、 前記レーザのそれぞれと前記光検出素子のそれぞれとを
分離する溝と、 前記レーザのそれぞれの間および前記光検出素子のそれ
ぞれの間を分離する複数の溝とを設けたことを特徴とす
る半導体レーザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59260792A JPS61140189A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体レ−ザ |
| US06/807,504 US4794609A (en) | 1984-12-12 | 1985-12-11 | Semiconductor laser provided with a plurality of lasers in the form of an array |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59260792A JPS61140189A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61140189A true JPS61140189A (ja) | 1986-06-27 |
Family
ID=17352798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59260792A Pending JPS61140189A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体レ−ザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4794609A (ja) |
| JP (1) | JPS61140189A (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4930132A (en) * | 1987-12-28 | 1990-05-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Second harmonic wave generating device having active layer and second harmonic wave generating layer on same substrate |
| JPH02155278A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-14 | Ricoh Co Ltd | 光機能素子 |
| JP2889618B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1999-05-10 | 株式会社リコー | アレイ型半導体発光装置 |
| US5033053A (en) * | 1989-03-30 | 1991-07-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device having plurality of layers for emitting lights of different wavelengths and method of driving the same |
| US5103455A (en) * | 1990-05-09 | 1992-04-07 | Gte Laboratories Incorporated | Monolithically integrated semiconductor optical preamplifier |
| US4995049A (en) * | 1990-05-29 | 1991-02-19 | Eastman Kodak Company | Optoelectronic integrated circuit |
| US5130762A (en) * | 1990-11-20 | 1992-07-14 | Amp Incorporated | Integrated quantum well feedback structure |
| JP3067880B2 (ja) * | 1991-01-12 | 2000-07-24 | キヤノン株式会社 | 回折格子を有する光検出装置 |
| JP3233983B2 (ja) * | 1991-05-24 | 2001-12-04 | キヤノン株式会社 | キャリアの吐き出しの為の手段を有する光検出器及びそれを用いた光通信システム |
| JP3162424B2 (ja) * | 1991-05-27 | 2001-04-25 | キヤノン株式会社 | 導波型光検出器及びその作製方法 |
| JP2980435B2 (ja) * | 1991-09-12 | 1999-11-22 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| US5323411A (en) * | 1991-11-22 | 1994-06-21 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Laser diode array device |
| US5258991A (en) * | 1992-03-13 | 1993-11-02 | Eastman Kodak Company | Monolithic laser diode and monitor photodetector |
| US6090635A (en) * | 1992-11-17 | 2000-07-18 | Gte Laboratories Incorporated | Method for forming a semiconductor device structure having a laser portion |
| US5355386A (en) * | 1992-11-17 | 1994-10-11 | Gte Laboratories Incorporated | Monolithically integrated semiconductor structure and method of fabricating such structure |
| US5610095A (en) * | 1994-08-31 | 1997-03-11 | Lucent Technologies Inc. | Monolithically integrated circuits having dielectrically isolated, electrically controlled optical devices and process for fabricating the same |
| JPH1093193A (ja) * | 1996-09-10 | 1998-04-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光半導体装置及び光源 |
| JPH1174618A (ja) * | 1997-08-28 | 1999-03-16 | Canon Inc | 半導体レーザ装置および光量制御装置、画像形成装置 |
| DE19812199C1 (de) * | 1998-03-19 | 1999-11-04 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung und eine mindestens zwei Halbleiterelemente umfassende Halbleiteranordnung |
| JP2001244570A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Sony Corp | 半導体レーザ、レーザカプラおよびデータ再生装置、データ記録装置ならびに半導体レーザの製造方法 |
| JP2001257413A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Toshiba Electronic Engineering Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
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| JP5932398B2 (ja) | 2011-07-13 | 2016-06-08 | キヤノン株式会社 | Ｌｅｄ素子、ｌｅｄ素子アレイおよびその駆動方法 |
| US11909175B2 (en) * | 2021-01-13 | 2024-02-20 | Apple Inc. | Horizontal cavity surface-emitting laser (HCSEL) monolithically integrated with a photodetector |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53137686A (en) * | 1977-05-06 | 1978-12-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser unit |
| JPS58196085A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP59260792A patent/JPS61140189A/ja active Pending
-
1985
- 1985-12-11 US US06/807,504 patent/US4794609A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4794609A (en) | 1988-12-27 |
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