JPS61203693A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS61203693A JPS61203693A JP60045667A JP4566785A JPS61203693A JP S61203693 A JPS61203693 A JP S61203693A JP 60045667 A JP60045667 A JP 60045667A JP 4566785 A JP4566785 A JP 4566785A JP S61203693 A JPS61203693 A JP S61203693A
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- active layers
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- 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
- H01S5/24—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 grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
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- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
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- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
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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】
く技術分野〉
本発明は、発振スペクトル幅を広げ、コヒーレンシイの
低減を可能とした半導体レーザに関する。
低減を可能とした半導体レーザに関する。
〈従来の技術〉
半導体レーザは光ディスクの再生用光源、光計測用光源
や光通信用光源として広く使用されるようになってきて
いる。しかし、どの例においても、光学システムから半
導体レーザへ光が戻ってきて雑音の誘起となり、システ
ムの高精度化を阻んでいる。
や光通信用光源として広く使用されるようになってきて
いる。しかし、どの例においても、光学システムから半
導体レーザへ光が戻ってきて雑音の誘起となり、システ
ムの高精度化を阻んでいる。
本発明者等は既に半導体のキャリアの緩和振動に由来し
た自励発振をおこさせるストライブ構造を採用すること
により、スペクトル幅の広い発振を得て、戻り光により
雑音の発生のない半導体レーザを開発・している(Ap
p、 Phys、 Lettr、、 vol。
た自励発振をおこさせるストライブ構造を採用すること
により、スペクトル幅の広い発振を得て、戻り光により
雑音の発生のない半導体レーザを開発・している(Ap
p、 Phys、 Lettr、、 vol。
43、 No3.1983. PP219)。
しかし、この方法では半導体レーザの発振波長を単一の
周波数で変調しているため、発振スペクトルは第3図(
a)のように双角になりやすく、各々のスペクトルは鋭
く、コヒーレンシイの低減は十分でない。
周波数で変調しているため、発振スペクトルは第3図(
a)のように双角になりやすく、各々のスペクトルは鋭
く、コヒーレンシイの低減は十分でない。
〈発明の目的〉
そこで、この発明の目的は、発振スペクトルの幅が広く
、コヒーレンシイの低減が十分で、戻り光による雑音の
発生のない半導体レーザを提供することにある。
、コヒーレンシイの低減が十分で、戻り光による雑音の
発生のない半導体レーザを提供することにある。
〈発明の構成〉
一般的に、第3図(b)のような発振スペクトルを得る
ためには、半導体レーザの光出力P (t)は、PQ)
= −(sin bt −sin at) −(1
)πt でなければならない。ここで、aは接合に垂直方向のキ
ャリアの飽和時間、bは接合に水平方向のキャリアの飽
和時間、tは時間である。
ためには、半導体レーザの光出力P (t)は、PQ)
= −(sin bt −sin at) −(1
)πt でなければならない。ここで、aは接合に垂直方向のキ
ャリアの飽和時間、bは接合に水平方向のキャリアの飽
和時間、tは時間である。
このような出力変動を得るため、本発明では、中央の活
性層を、その中央の活性層の屈折率とわずかに異なる屈
折率を有する外側の活性層で挾んだ構造としている。
性層を、その中央の活性層の屈折率とわずかに異なる屈
折率を有する外側の活性層で挾んだ構造としている。
〈実施例〉
以下、本発明を第1図に示す実施例により詳細に説明す
る。
る。
この実施例の構造の基本は、本発明者等が既に開発して
いるV S I S (V −channeled 5
ubstrateinner 5tripe)レーザ(
Appl、 Phys、 Lettrs、。
いるV S I S (V −channeled 5
ubstrateinner 5tripe)レーザ(
Appl、 Phys、 Lettrs、。
vol、40. ’82. PP 372)である。第
1図において、lはp−GaAs基板、2はn−GaA
s電流阻止層、3はp−GaA1.As第1クラッド層
、4はr)−GaAs活性層、5はp−GaAs活性層
、6はp−GaAs活性層、7はn−GaA、9As第
2クラッド層、8はn−GaAsキャップ層、9はプロ
トン照射部であり、活性層が3層構造になっている。上
記活性層4,5.6の内、中央の活性層6は他の外側の
活性層4.6より屈折率がt o−’台高くなるような
p型不純物濃度にしである。
1図において、lはp−GaAs基板、2はn−GaA
s電流阻止層、3はp−GaA1.As第1クラッド層
、4はr)−GaAs活性層、5はp−GaAs活性層
、6はp−GaAs活性層、7はn−GaA、9As第
2クラッド層、8はn−GaAsキャップ層、9はプロ
トン照射部であり、活性層が3層構造になっている。上
記活性層4,5.6の内、中央の活性層6は他の外側の
活性層4.6より屈折率がt o−’台高くなるような
p型不純物濃度にしである。
このような活性層4,5.6をもっVSIS構造の半導
体レーザにおいては、共振面上の光強度分布は第2図(
a)、 (b)に示す発光領域Rの分布の間で振動する
ことが、分光して光強度を測定することにより確認され
た。即ち、ある時間t1ではレーザ光は屈折率の高い活
性層5に閉じこめられており、その結果、n−GaAs
電流阻止層2との結合が弱くなるため、接合に水平方向
に屈折率差がつかず、レーザ光は第2図(a)に示すよ
うに横方向に広がった分布をする。次に、屈折率の高い
活性層5に閉じこめられたレーザ光により、そこでのキ
ャリア密度は減少させられているわけであるが、それを
均そうと外側の活性層4.6からキャリアが流れ込む。
体レーザにおいては、共振面上の光強度分布は第2図(
a)、 (b)に示す発光領域Rの分布の間で振動する
ことが、分光して光強度を測定することにより確認され
た。即ち、ある時間t1ではレーザ光は屈折率の高い活
性層5に閉じこめられており、その結果、n−GaAs
電流阻止層2との結合が弱くなるため、接合に水平方向
に屈折率差がつかず、レーザ光は第2図(a)に示すよ
うに横方向に広がった分布をする。次に、屈折率の高い
活性層5に閉じこめられたレーザ光により、そこでのキ
ャリア密度は減少させられているわけであるが、それを
均そうと外側の活性層4.6からキャリアが流れ込む。
そのため、屈折率の低下がおこり、レーザ光は外側の活
性層4.6へも広がりをもつ。この時に電流阻止層2と
の結合が強くなるため、接合に水平方向に屈折率差が形
成されるので、レーザ光は結果的に第2図(b)に示さ
れるような分布となる。キャリアの移動は接合に水平方
向にも同様に起こるため、垂直方向の移動と干渉がおこ
るわけである。接合に垂直方向と水平方向でキャリアの
緩和時間が異なる。即ち、垂直方向は速<1/aで、水
平方向は遅<1/bで緩和するため、(1)式で示すよ
うな光出力の変動がおこることになる。(1)式におけ
るl/lの項は共振器方向に形成した時定数の長い可飽
和吸収体としてのプロトン照射部9により得られる。本
実施例ではIOμの領域だけプロトン注入を行っている
。
性層4.6へも広がりをもつ。この時に電流阻止層2と
の結合が強くなるため、接合に水平方向に屈折率差が形
成されるので、レーザ光は結果的に第2図(b)に示さ
れるような分布となる。キャリアの移動は接合に水平方
向にも同様に起こるため、垂直方向の移動と干渉がおこ
るわけである。接合に垂直方向と水平方向でキャリアの
緩和時間が異なる。即ち、垂直方向は速<1/aで、水
平方向は遅<1/bで緩和するため、(1)式で示すよ
うな光出力の変動がおこることになる。(1)式におけ
るl/lの項は共振器方向に形成した時定数の長い可飽
和吸収体としてのプロトン照射部9により得られる。本
実施例ではIOμの領域だけプロトン注入を行っている
。
このようにして得られたレーザはスペクトルが第3図(
b)に示すように、100 G11zの幅をもち、コヒ
ーレンシイの低減が大幅に成され、戻り光に対して非常
に安定になった。
b)に示すように、100 G11zの幅をもち、コヒ
ーレンシイの低減が大幅に成され、戻り光に対して非常
に安定になった。
上記実施例では、活性層4,5.6の屈折率を変化させ
るためp型不純物濃度を調整したが、AJ2゜混晶比を
調整して、屈折率を変化させてもよい。
るためp型不純物濃度を調整したが、AJ2゜混晶比を
調整して、屈折率を変化させてもよい。
また、本発明はGaAs−GaA LAs系の半導体レ
ーザに限定されず、I nP −1nGaAsP系等の
その他の半導体レーザ材料にも適用できる。
ーザに限定されず、I nP −1nGaAsP系等の
その他の半導体レーザ材料にも適用できる。
〈発明の効果〉
以上より明らかなように、この発明によれば、発振スペ
クトル幅を広げ、コヒーレンシイの低減が大幅に達成で
き、戻り光に対する十分な安定性が得られる。
クトル幅を広げ、コヒーレンシイの低減が大幅に達成で
き、戻り光に対する十分な安定性が得られる。
第1図は本発明の一実施例の半導体レーザの構造模式図
、第2図(a)、第2図(b)は共振面上での光強度分
布を示す図、第3図(a)、第3図(b)は発振スペク
トルを示す図である。 !”p−GaAs基板、2−n−GaAs電流阻止層、
3− p−GaAjlAs第1クラッド層、4,5゜6
−1)GaAs活性層、7− n−GaAR,As第2
クラブに層、8・・・n−GaAsキャップ層、9・・
・プロトン照射部。
、第2図(a)、第2図(b)は共振面上での光強度分
布を示す図、第3図(a)、第3図(b)は発振スペク
トルを示す図である。 !”p−GaAs基板、2−n−GaAs電流阻止層、
3− p−GaAjlAs第1クラッド層、4,5゜6
−1)GaAs活性層、7− n−GaAR,As第2
クラブに層、8・・・n−GaAsキャップ層、9・・
・プロトン照射部。
Claims (1)
- (1)中央の活性層が、その中央の活性層の屈折率とわ
ずかに異なる屈折率を有する外側の活性層に挾まれた構
造となっている半導体レーザ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60045667A JPS61203693A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | 半導体レ−ザ |
US06/835,471 US4771432A (en) | 1985-03-06 | 1986-03-03 | Semiconductor laser which reduces the coherency of the oscillation spectrum |
DE8686301559T DE3681186D1 (de) | 1985-03-06 | 1986-03-05 | Halbleiterlaser. |
EP86301559A EP0194141B1 (en) | 1985-03-06 | 1986-03-05 | A semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60045667A JPS61203693A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61203693A true JPS61203693A (ja) | 1986-09-09 |
JPH0451074B2 JPH0451074B2 (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=12725736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60045667A Granted JPS61203693A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | 半導体レ−ザ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4771432A (ja) |
EP (1) | EP0194141B1 (ja) |
JP (1) | JPS61203693A (ja) |
DE (1) | DE3681186D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63202083A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59172287A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-28 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4016505A (en) * | 1973-03-20 | 1977-04-05 | Matsushita Electronics Corporation | Double heterostructure semiconductor laser |
CA1137605A (en) * | 1979-01-15 | 1982-12-14 | Donald R. Scifres | High output power laser |
JPS57139983A (en) * | 1981-02-24 | 1982-08-30 | Nec Corp | Buried double heterojunction laser element |
JPS57153486A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-22 | Nec Corp | Semiconductor laser |
JPS59167083A (ja) * | 1983-03-12 | 1984-09-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
-
1985
- 1985-03-06 JP JP60045667A patent/JPS61203693A/ja active Granted
-
1986
- 1986-03-03 US US06/835,471 patent/US4771432A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-05 DE DE8686301559T patent/DE3681186D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-05 EP EP86301559A patent/EP0194141B1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59172287A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-28 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63202083A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0451074B2 (ja) | 1992-08-18 |
DE3681186D1 (de) | 1991-10-10 |
EP0194141B1 (en) | 1991-09-04 |
EP0194141A3 (en) | 1988-01-13 |
EP0194141A2 (en) | 1986-09-10 |
US4771432A (en) | 1988-09-13 |
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