JPS61212082A - 集積型半導体レ−ザ - Google Patents
集積型半導体レ−ザInfo
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- 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
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- 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
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- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
- H01S5/0422—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers with n- and p-contacts on the same side of the active layer
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- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
- H01S5/06258—Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
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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
- H01S5/22—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 ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
- H01S5/2277—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching double channel planar buried heterostructure [DCPBH] laser
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、集積型の単一軸モード半導体レーザに関する
。
。
（従来の技術）
高速変調時にも安定な単一軸モード発振を示し、光フア
イバ通信における伝送帯域を大きくとることのできる半
導体光源として分布帰還型（ＤＰＢ）、あるいは分布ブ
ラッグ反射型（ＤＢＲ）半導体レーザ（ＩＪＤ）の開発
が進められている。これらの半導体レーザは適当なピッ
チの回折格子による波長選択機構を有しておｐ、Ｇｂ／
ｓレベルの高速度で変調しても単一波長で安定に発振す
るという結果が得られている。さらに最近においてはエ
レクトロニクス−ｖターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｌｅｔ
ｔ、 ｌ ９ （１７）。
イバ通信における伝送帯域を大きくとることのできる半
導体光源として分布帰還型（ＤＰＢ）、あるいは分布ブ
ラッグ反射型（ＤＢＲ）半導体レーザ（ＩＪＤ）の開発
が進められている。これらの半導体レーザは適当なピッ
チの回折格子による波長選択機構を有しておｐ、Ｇｂ／
ｓレベルの高速度で変調しても単一波長で安定に発振す
るという結果が得られている。さらに最近においてはエ
レクトロニクス−ｖターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｌｅｔ
ｔ、 ｌ ９ （１７）。
ｐ６５６．１９８３）誌において東盛氏らが報告してい
るような集積型のＤＢＲ−ＬＤや、あるいは位相制御型
のＤＩＦＢ−ＬＤが開発され、発振波長の制御や、スペ
クトル線幅、あるいは軸モード選択比等単一軸モード動
作の安定性を制御することが可能となった。
るような集積型のＤＢＲ−ＬＤや、あるいは位相制御型
のＤＩＦＢ−ＬＤが開発され、発振波長の制御や、スペ
クトル線幅、あるいは軸モード選択比等単一軸モード動
作の安定性を制御することが可能となった。
（発明が解決しようとする問題点）
ところでこのような集積型のＤ？Ｂ／ＤＢＲ−ＬＤにお
いては活性領域と制御領域に、それぞれ独立の電極を形
成するものであるが、これらの電極間の絶縁抵抗が十分
に大きくないと、電流のもれ込みが生ずることがある。
いては活性領域と制御領域に、それぞれ独立の電極を形
成するものであるが、これらの電極間の絶縁抵抗が十分
に大きくないと、電流のもれ込みが生ずることがある。
−例として、従来の位相制御型ＤＦＢ−ＬＤの断面構造
図を第６図に示す。
図を第６図に示す。
これは例えば導電性のｎ−工ｎＰ基板６１上に活性層３
およびガイド層４を積層したもので、ガイド層４には部
分的に回折格子１３が形成されている。
およびガイド層４を積層したもので、ガイド層４には部
分的に回折格子１３が形成されている。
回折格子１３を形成した部分をＤＦＢ領域１４、平担な
ガイド層４を有する部分を位相制御領域１５として動作
させた。位相制御領域１５側にキャリア注入を行なうこ
とによシそこでの屈折率を変化させることができ、その
屈折率変化を通してＤＩＦＢ−ＬＤにおける実効的な端
面位相を制御することができる。そのような位相制御に
よってＤＰＢ−ＬＤの発振軸モード条件が制御でき、例
えばこの場合にはストップバンドをはさんだ＋１モード
、−１モ一ド間での軸モード選択が可能となった。
ガイド層４を有する部分を位相制御領域１５として動作
させた。位相制御領域１５側にキャリア注入を行なうこ
とによシそこでの屈折率を変化させることができ、その
屈折率変化を通してＤＩＦＢ−ＬＤにおける実効的な端
面位相を制御することができる。そのような位相制御に
よってＤＰＢ−ＬＤの発振軸モード条件が制御でき、例
えばこの場合にはストップバンドをはさんだ＋１モード
、−１モ一ド間での軸モード選択が可能となった。
ＤｌＦＢ 領域１４および位相制御領域１５にはそれぞ
れに独立した電極１６．１７が形成されているが、中央
部分をエツチングするなどの通常の絶縁方法では両者間
の抵抗は高々数百Ω程度しかとれず、両者間で電気的な
りロストークが生じてしまう。第６図に示した従来例に
おいては位相条件を適切に設定してやることにより、Ｄ
ＦＢ領域１４に電流を流せば数十ｍＷの高い光出力レベ
ルまで安定に単一軸モード発振することが期待されるが
、上述のように電気的絶縁が不十分だとＤＦＢ領域１４
に電流を流すとそれが位相制御領域１５側にも流れ込ん
でしまい、それによって位相条件が最適なところからず
れてしまい、モードのとび等が生じて安定な単一軸モー
ド発振が得られなくなってしまう。
れに独立した電極１６．１７が形成されているが、中央
部分をエツチングするなどの通常の絶縁方法では両者間
の抵抗は高々数百Ω程度しかとれず、両者間で電気的な
りロストークが生じてしまう。第６図に示した従来例に
おいては位相条件を適切に設定してやることにより、Ｄ
ＦＢ領域１４に電流を流せば数十ｍＷの高い光出力レベ
ルまで安定に単一軸モード発振することが期待されるが
、上述のように電気的絶縁が不十分だとＤＦＢ領域１４
に電流を流すとそれが位相制御領域１５側にも流れ込ん
でしまい、それによって位相条件が最適なところからず
れてしまい、モードのとび等が生じて安定な単一軸モー
ド発振が得られなくなってしまう。
そこで、本発明の目的は、上述の観点にたって、安定な
単一軸モード発振が可能な集積型半導体レーザの提供に
ある。
単一軸モード発振が可能な集積型半導体レーザの提供に
ある。
（問題点を解決するための手段）
前述の問題点を解決するために本発明が提供する手段は
、半導体基板上に、少なくとも活性層と、前記活性層よ
りもエネルギーギャップが大きくかつ一方の面に回折格
子が形成された光ガイド層とを有する集積型半導体レー
ザであって、前記半導体基板が半絶縁性の半導体材料か
らなり、レーザ共振軸方向に少なくとも活性領域及び制
御領域が形成され、前記活性領域は前記活性層を含み、
前記両領域には互いに独立した電極がそれぞれ形成され
、前記電極の少なくとも一方が前記半絶縁性半導体基板
上に形成されていることを特徴とする。
、半導体基板上に、少なくとも活性層と、前記活性層よ
りもエネルギーギャップが大きくかつ一方の面に回折格
子が形成された光ガイド層とを有する集積型半導体レー
ザであって、前記半導体基板が半絶縁性の半導体材料か
らなり、レーザ共振軸方向に少なくとも活性領域及び制
御領域が形成され、前記活性領域は前記活性層を含み、
前記両領域には互いに独立した電極がそれぞれ形成され
、前記電極の少なくとも一方が前記半絶縁性半導体基板
上に形成されていることを特徴とする。
（発明の作用−原理）
電気的な絶縁を十分良好にとるためには例えばエツチン
グ等の技術を用いて両者間に深い溝を形成することが考
えられる。ただし、電気的には絶縁しても光学的には良
好に結合することが重要である。そこで例えばｎ型の半
導体基板を用いる場合、埋め込み構造の活性導波路のみ
を残して、中央の絶縁部分に溝を形成してもよい。しか
し、このような構造でもやはりｎ型の半導体基板を通っ
て電流が流れ込むことがあり得る。例えば、電気光学効
果を利用して制御領域１５側の屈折率を変化させる場合
では逆バイアスで動作させることになるから、大きな電
流もれが生じてしまう。しかも電極面にワイヤボンディ
ングを行なってリード電極を形成する場合には１００μ
ｍ角以上の比較的広い面積が必要となり、ある程度以上
の大きな絶縁抵抗を得ることができなくなる。そこで領
域間の溝を形成するとともに半絶縁性の半導体基板を用
いて、ワイヤポンディング用のパッド電極を半絶縁基板
上に形成すれば、上述したような導電性の基板を通して
の電流のまわシ込みは十分小さく抑えることが可能とな
る。また順バイアスで動作させる場合にはあまり深い溝
を形成しなくても分離抵抗をある程度大きくとることが
できる。
グ等の技術を用いて両者間に深い溝を形成することが考
えられる。ただし、電気的には絶縁しても光学的には良
好に結合することが重要である。そこで例えばｎ型の半
導体基板を用いる場合、埋め込み構造の活性導波路のみ
を残して、中央の絶縁部分に溝を形成してもよい。しか
し、このような構造でもやはりｎ型の半導体基板を通っ
て電流が流れ込むことがあり得る。例えば、電気光学効
果を利用して制御領域１５側の屈折率を変化させる場合
では逆バイアスで動作させることになるから、大きな電
流もれが生じてしまう。しかも電極面にワイヤボンディ
ングを行なってリード電極を形成する場合には１００μ
ｍ角以上の比較的広い面積が必要となり、ある程度以上
の大きな絶縁抵抗を得ることができなくなる。そこで領
域間の溝を形成するとともに半絶縁性の半導体基板を用
いて、ワイヤポンディング用のパッド電極を半絶縁基板
上に形成すれば、上述したような導電性の基板を通して
の電流のまわシ込みは十分小さく抑えることが可能とな
る。また順バイアスで動作させる場合にはあまり深い溝
を形成しなくても分離抵抗をある程度大きくとることが
できる。
（実施例）
次に実施例を挙げ、その実施例の図面を参照して本発明
をよシ詳細に説明する。
をよシ詳細に説明する。
第１図は本発明のｔａｌの実施例である集積型ＤＦＢ−
ＬＤの斜視図を示す。このような素子を作製するには、
まず半導絶性の工ｎＰ基板１に図のような段差を形成す
る。この段差は５μｍ程度の段差とした。その段差の下
の部分にｎ−工ｎＰクラッド層２、発光波長１．５μｍ
に相当するノンドーブエｎＱ、５９Ｇａ０．４１ＡｓＯ
，９０Ｆ０．１０活性層３、発光波長１．３μｍに相当
するｐ−工ｎＱ、７２０ａ０．２８ Ａｓ Ｏ，６１Ｐ
０．３９ ガイド層４を順次積層する。ガイド層４
に部分的に周期２４００人、深さ８００λ程度の回折格
子１３を形成する。回折格子１３はＨｅ −Ｃｌガスレ
ーザを用いた２光束干渉露光法および化学エツチングに
よって形成した。この上にｐ−１ｎＰクラッド層５を積
層したのち、メサエッチング、埋め込み成長を行なって
埋め込み構造の半導体レーザを作製した。埋め込み構造
とするために、まず活性層３を含むメサストライプ８、
それを挾む２本の平行なエツチング溝６，７を形成した
。メサストライプ８は活性層３０部分で幅１．５μｍ１
エッチ／グ溝６，７はいずれも幅６μｍ１深さ３μｍ
程度とした。エツチング溝６゜７が基板１にまで到達し
ないようにｎ−工ｎｐクラッド層２は４μｍ程度槓層し
た。その後埋め込み成長を行ない、ｐ−工ｎＦ電流ブロ
ック層９およびｎ−ｒｎｐ電流ブロック層１ｏをいずれ
もメサストライプ８の上面を除いて、さらにｐ−工ｎＰ
埋め込み層１１、発光波長１．１μｍに相当するｐ−Ｉ
ｎ０，８ ｓ Ｇａ ０．１５ Ａｓ Ｏ，３３Ｐ ０
．６７電極層１２を全面にわたって積層した。そののち
回折格子１３とガイド層４の平担部分との境界付近の溝
１９を形成するとともにｎ −１ｎＰクラッド層２表面
までエツチングしてｎ型電極１８およびＳ１０！ Ｊ［
Ｉ２１を部分的に形成し、そのうえＫｐ型のＤＦＢ電極
１６、制御電極１７を形成した。成長ウェファから個々
のレーザベレットに切シ出して所望の集積型ＤＦＢ−Ｌ
Ｄを得た。
ＬＤの斜視図を示す。このような素子を作製するには、
まず半導絶性の工ｎＰ基板１に図のような段差を形成す
る。この段差は５μｍ程度の段差とした。その段差の下
の部分にｎ−工ｎＰクラッド層２、発光波長１．５μｍ
に相当するノンドーブエｎＱ、５９Ｇａ０．４１ＡｓＯ
，９０Ｆ０．１０活性層３、発光波長１．３μｍに相当
するｐ−工ｎＱ、７２０ａ０．２８ Ａｓ Ｏ，６１Ｐ
０．３９ ガイド層４を順次積層する。ガイド層４
に部分的に周期２４００人、深さ８００λ程度の回折格
子１３を形成する。回折格子１３はＨｅ −Ｃｌガスレ
ーザを用いた２光束干渉露光法および化学エツチングに
よって形成した。この上にｐ−１ｎＰクラッド層５を積
層したのち、メサエッチング、埋め込み成長を行なって
埋め込み構造の半導体レーザを作製した。埋め込み構造
とするために、まず活性層３を含むメサストライプ８、
それを挾む２本の平行なエツチング溝６，７を形成した
。メサストライプ８は活性層３０部分で幅１．５μｍ１
エッチ／グ溝６，７はいずれも幅６μｍ１深さ３μｍ
程度とした。エツチング溝６゜７が基板１にまで到達し
ないようにｎ−工ｎｐクラッド層２は４μｍ程度槓層し
た。その後埋め込み成長を行ない、ｐ−工ｎＦ電流ブロ
ック層９およびｎ−ｒｎｐ電流ブロック層１ｏをいずれ
もメサストライプ８の上面を除いて、さらにｐ−工ｎＰ
埋め込み層１１、発光波長１．１μｍに相当するｐ−Ｉ
ｎ０，８ ｓ Ｇａ ０．１５ Ａｓ Ｏ，３３Ｐ ０
．６７電極層１２を全面にわたって積層した。そののち
回折格子１３とガイド層４の平担部分との境界付近の溝
１９を形成するとともにｎ −１ｎＰクラッド層２表面
までエツチングしてｎ型電極１８およびＳ１０！ Ｊ［
Ｉ２１を部分的に形成し、そのうえＫｐ型のＤＦＢ電極
１６、制御電極１７を形成した。成長ウェファから個々
のレーザベレットに切シ出して所望の集積型ＤＦＢ−Ｌ
Ｄを得た。
第２図にはそのようにして作製した素子の平面図を示す
。実際にはメサストライプ８は基板１の段差の付近で、
ｌＯμｍ程度離程度部分に形成した。メサストライプ８
やエツチング溝６，７を含むメサ領域２２は幅２０μｍ
とした。ｎ−■ｎＰクラッド層２上２上極１８およびｐ
型の電極１６゜１７はいずれも幅１００〜１５′Ｏμｍ
ｓ度とし、リード電極用のワイヤボンディングは容易
に行なえ ゛た。
。実際にはメサストライプ８は基板１の段差の付近で、
ｌＯμｍ程度離程度部分に形成した。メサストライプ８
やエツチング溝６，７を含むメサ領域２２は幅２０μｍ
とした。ｎ−■ｎＰクラッド層２上２上極１８およびｐ
型の電極１６゜１７はいずれも幅１００〜１５′Ｏμｍ
ｓ度とし、リード電極用のワイヤボンディングは容易
に行なえ ゛た。
第３図に同素子のレーザ発振する部分の断面模式図を示
す。電極層１２等は除いて主要部分を記している。ＤＦ
Ｂ領域１４と位相制御領域１５とが直列に結合され、反
射端面２０からの反射波の実効的な位相を制御すること
により発振軸モードの制御が行なえた。２つの領域間の
電気的絶縁はエツチングによって形成した溝１９によっ
て十分良好に行なえ、数にΩ〜数十にΩ程度の抵抗が得
られた。この溝１９部分でのレーザ共振軸方向に垂直な
方向の断面図を第４図に示す。光の結合する部分のみ活
性層３、およびガイド層４を残しておき、他の部分のＩ
ｎＧａＡｓＰ層は除去した。
す。電極層１２等は除いて主要部分を記している。ＤＦ
Ｂ領域１４と位相制御領域１５とが直列に結合され、反
射端面２０からの反射波の実効的な位相を制御すること
により発振軸モードの制御が行なえた。２つの領域間の
電気的絶縁はエツチングによって形成した溝１９によっ
て十分良好に行なえ、数にΩ〜数十にΩ程度の抵抗が得
られた。この溝１９部分でのレーザ共振軸方向に垂直な
方向の断面図を第４図に示す。光の結合する部分のみ活
性層３、およびガイド層４を残しておき、他の部分のＩ
ｎＧａＡｓＰ層は除去した。
以上のようにして作製した集積型ＤＦＢ−ＬＤにおいて
ＤＡＢ領域１４を２００μｍ１位相制御領域１５を６０
μｍの長さにして切り出し、制御電流を１０〜２ＱｍＡ
の最適値とすることによシ、４０ｍＷ以上の安定な単一
軸モード動作が得られた。
ＤＡＢ領域１４を２００μｍ１位相制御領域１５を６０
μｍの長さにして切り出し、制御電流を１０〜２ＱｍＡ
の最適値とすることによシ、４０ｍＷ以上の安定な単一
軸モード動作が得られた。
このとき溝１９は幅１０μｍ′としたがｌＯＫΩ以上の
大きな絶縁抵抗が得られ、２つの領域間の電気的クロス
トークは全く問題にならなかった。さらにこのような素
子は今後大きな問題となりつつあるスペクトルチャーピ
ングの抑制にも有効である。すなわち通常のＤＦＢ−Ｌ
Ｄを数ｍＷレベルの光出力で２０に＋／θ程度の直接変
調を行なうと、キャリア変動に起因する屈折率変動によ
って、単一軸モード発振でありながら一本の軸モードの
スペクトル線幅が１〜２λに広がってしまい、光ファイ
バの分散により光フアイバ通信の伝送帯域が大きく制限
されてしまう。そこで制御領域側に変調電流に対して位
相をほぼ逆転させた電流を加えて、キャリア変動で生ず
る変化を補償してやることができる。実施例に示した素
子に以上のような補償を行なうことにより、２Ｇｂ／ｓ
の高速直接変調時にも０．２λ程度と十分に小さな変調
時スペクトル線幅が得られた。
大きな絶縁抵抗が得られ、２つの領域間の電気的クロス
トークは全く問題にならなかった。さらにこのような素
子は今後大きな問題となりつつあるスペクトルチャーピ
ングの抑制にも有効である。すなわち通常のＤＦＢ−Ｌ
Ｄを数ｍＷレベルの光出力で２０に＋／θ程度の直接変
調を行なうと、キャリア変動に起因する屈折率変動によ
って、単一軸モード発振でありながら一本の軸モードの
スペクトル線幅が１〜２λに広がってしまい、光ファイ
バの分散により光フアイバ通信の伝送帯域が大きく制限
されてしまう。そこで制御領域側に変調電流に対して位
相をほぼ逆転させた電流を加えて、キャリア変動で生ず
る変化を補償してやることができる。実施例に示した素
子に以上のような補償を行なうことにより、２Ｇｂ／ｓ
の高速直接変調時にも０．２λ程度と十分に小さな変調
時スペクトル線幅が得られた。
以上の実施例においては位相制御可能なりＰＢ−Ｉ、Ｄ
を示し九が、もちろん集積型のＤＢＲ−ＬＤにも本発明
を適用することができる。例えば、連続的な波長チュー
二／グが可能な素子として、第５図に本発明の第２の実
施例の集積型ＤＢＲ−ＬＤの基本構成図を示す。半絶縁
性のＩｎＰ基板１上に活性層３を有する活性領域５１、
平担なガイド層４を有する位相制御領域５２、回折格子
１３を有するＤＢＲ領域５３を形成したものである。活
性領域５１に″電流を流してＤＢＲ発振させ、さらに位
相制御領域５２、ＤＢＲ領域５３にキャリア注入するこ
とによってブラッグ条件および位相条件が変化し、連続
的な波長チューニングが実現できる。
を示し九が、もちろん集積型のＤＢＲ−ＬＤにも本発明
を適用することができる。例えば、連続的な波長チュー
二／グが可能な素子として、第５図に本発明の第２の実
施例の集積型ＤＢＲ−ＬＤの基本構成図を示す。半絶縁
性のＩｎＰ基板１上に活性層３を有する活性領域５１、
平担なガイド層４を有する位相制御領域５２、回折格子
１３を有するＤＢＲ領域５３を形成したものである。活
性領域５１に″電流を流してＤＢＲ発振させ、さらに位
相制御領域５２、ＤＢＲ領域５３にキャリア注入するこ
とによってブラッグ条件および位相条件が変化し、連続
的な波長チューニングが実現できる。
すなわちＤＢＲ領域５３にキャリア注入することによっ
て反射損失が最低となるＤＢＲ波長そのものが短波長側
に大きくシフトする。これに合わせて位相制御領域５２
にキャリア注入し活性領域５１および位相制御領域５２
とからなる共振器の位相条件を変化させることＫよって
１本１本の共振軸モードのスムーズな波長チューニング
が可能となる。ＤＢＲ領域５３の条件によって反射損失
曲線が決定され、ＤＢＲ位相と上記の共振器位相とが合
ったそれぞれのモードのうち、反射損失が最少のものが
安定に単一軸モード発振することになるわけで、反射損
失曲線そのものと位相を変化させてやれば連続的な波長
変化が実現できることになる。実際にＦｉ Ｉ Ｑ ｒ
ｎＷ程度の光出力レベルで、８０人の波長チューニング
が実現できた。この場合にも溝１９を形成し、それぞれ
の領域間の絶縁抵抗ＦｉｌＯＫΩ程度が再現性よく得ら
れ、波長の制御特性も安定していた。
て反射損失が最低となるＤＢＲ波長そのものが短波長側
に大きくシフトする。これに合わせて位相制御領域５２
にキャリア注入し活性領域５１および位相制御領域５２
とからなる共振器の位相条件を変化させることＫよって
１本１本の共振軸モードのスムーズな波長チューニング
が可能となる。ＤＢＲ領域５３の条件によって反射損失
曲線が決定され、ＤＢＲ位相と上記の共振器位相とが合
ったそれぞれのモードのうち、反射損失が最少のものが
安定に単一軸モード発振することになるわけで、反射損
失曲線そのものと位相を変化させてやれば連続的な波長
変化が実現できることになる。実際にＦｉ Ｉ Ｑ ｒ
ｎＷ程度の光出力レベルで、８０人の波長チューニング
が実現できた。この場合にも溝１９を形成し、それぞれ
の領域間の絶縁抵抗ＦｉｌＯＫΩ程度が再現性よく得ら
れ、波長の制御特性も安定していた。
なお以上の実施例においては工ｎＰを基板、工ｎＧａ−
ＡｓＰを活性層とする波長１μｍ帯の半導体材料を示し
たが、本発明に用いる半導体材料はもちろんこれに限る
ものではなく、ＧａＡＩＡ日／Ｇ ａＡ ｓ系、ＩｎＧ
ａＡｓ／ＩｎａｌＡｓ系等他の半導体材料を用いても何
ら差しつかえない。また実施例としては集積型のＤＩＦ
Ｂ、 ＤＢＲ−ＬＤ をひとつずつとりあげたが、もち
ろんこれらに限るものではない。例えば第３図の構成で
、反射端面２０にコーテイング膜を形成して９０９６以
上の反射率にすればブラッグ波長を含む１０〜２０人の
波長範囲で連続的な波長チューニングが可能となるし、
かつしきい値電流が下がり、効率も改善される。もちろ
ん他の集積型ＤＦＢ／ＤＢＲ−ＬＤであっても差しつか
えない。
ＡｓＰを活性層とする波長１μｍ帯の半導体材料を示し
たが、本発明に用いる半導体材料はもちろんこれに限る
ものではなく、ＧａＡＩＡ日／Ｇ ａＡ ｓ系、ＩｎＧ
ａＡｓ／ＩｎａｌＡｓ系等他の半導体材料を用いても何
ら差しつかえない。また実施例としては集積型のＤＩＦ
Ｂ、 ＤＢＲ−ＬＤ をひとつずつとりあげたが、もち
ろんこれらに限るものではない。例えば第３図の構成で
、反射端面２０にコーテイング膜を形成して９０９６以
上の反射率にすればブラッグ波長を含む１０〜２０人の
波長範囲で連続的な波長チューニングが可能となるし、
かつしきい値電流が下がり、効率も改善される。もちろ
ん他の集積型ＤＦＢ／ＤＢＲ−ＬＤであっても差しつか
えない。
（発明の効果）
本発明では集積型のＤＦＢ／ＤＢＲ−ＬＤにおいて、半
絶縁基板上に結晶成長を行ない、少なくとも一方の電極
をその基板上に形成しである。これによって、本発明の
半導体レーザでは、活性領域や制御領域等の異なる領域
間の絶縁抵抗を十分大きくとることができ、高光出力ま
での安定な単一軸モード動作、あるいは安定な波長チュ
ーニング動作が可能となった。
絶縁基板上に結晶成長を行ない、少なくとも一方の電極
をその基板上に形成しである。これによって、本発明の
半導体レーザでは、活性領域や制御領域等の異なる領域
間の絶縁抵抗を十分大きくとることができ、高光出力ま
での安定な単一軸モード動作、あるいは安定な波長チュ
ーニング動作が可能となった。
第１図は本発明の第１の実施例である集積型ＤＰＢ−Ｌ
Ｄの斜視図、第２図は第１図実施例の平面図、第３図は
第１図実施例におけるレーザ共振方向の主要部分断面図
、第４図は第１図実施例の中間領域の断面図、第５図は
本発明の第２の実施例である集積型ＤＢＲ−ＬＤの主要
部分断面図、第６図は従来の集積型ＤＰＢ−ＬＤの断面
図である。 １・・・半絶縁性工ｎＰ基板、２・・・ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層、３・・・活性層、４・・・ガイド層、５・・・
ｐ−工ｎＰクラッド層、６，７・・・エツチング溝、８
・・・メサストライプ、９・・・ｐ−工ｎＰ電流ブロッ
ク層、１ｏ・・・ｎ−工ｎＰ電流ブロック層、１１・・
・ｐ−工ｎＰ埋め込み層、１２・・・電極層、１３・・
・回折格子、１４・・・ＩＩＦＢ領域、１５・・・位相
制御領域、１６．１７・・・ｐ型電極、１８・・・ｎ型
電極、１９・・・溝、２０・・・反射端面、２１・・・
Ｓ１０．膜、２２・・・メサ領域、５１・・・活性領域
、５２・・・位相制御領域、５３・・・ＤＢＲ領域、６
１・・・導電性半導体基板。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 第１ 図 １５位相制御領境第２図 第３図 第４図
Ｄの斜視図、第２図は第１図実施例の平面図、第３図は
第１図実施例におけるレーザ共振方向の主要部分断面図
、第４図は第１図実施例の中間領域の断面図、第５図は
本発明の第２の実施例である集積型ＤＢＲ−ＬＤの主要
部分断面図、第６図は従来の集積型ＤＰＢ−ＬＤの断面
図である。 １・・・半絶縁性工ｎＰ基板、２・・・ｎ−ＩｎＰクラ
ッド層、３・・・活性層、４・・・ガイド層、５・・・
ｐ−工ｎＰクラッド層、６，７・・・エツチング溝、８
・・・メサストライプ、９・・・ｐ−工ｎＰ電流ブロッ
ク層、１ｏ・・・ｎ−工ｎＰ電流ブロック層、１１・・
・ｐ−工ｎＰ埋め込み層、１２・・・電極層、１３・・
・回折格子、１４・・・ＩＩＦＢ領域、１５・・・位相
制御領域、１６．１７・・・ｐ型電極、１８・・・ｎ型
電極、１９・・・溝、２０・・・反射端面、２１・・・
Ｓ１０．膜、２２・・・メサ領域、５１・・・活性領域
、５２・・・位相制御領域、５３・・・ＤＢＲ領域、６
１・・・導電性半導体基板。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 第１ 図 １５位相制御領境第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 半導体基板上に、少なくとも活性層と、前記活性層より
もエネルギーギャップが大きくかつ一方の面に回折格子
が形成された光ガイド層とを有する集積型半導体レーザ
において、前記半導体基板が半絶縁性の半導体材料から
なり、レーザ共振軸方向に少なくとも活性領域及び制御
領域が形成され、前記活性領域は前記活性層を含み、前
記両領域には互いに独立した電極がそれぞれ形成され、
前記電極の少なくとも一方が前記半絶縁性半導体基板上
に形成されていることを特徴とする集積型半導体レーザ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60052919A JPS61212082A (ja) | 1985-03-16 | 1985-03-16 | 集積型半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60052919A JPS61212082A (ja) | 1985-03-16 | 1985-03-16 | 集積型半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61212082A true JPS61212082A (ja) | 1986-09-20 |
Family
ID=12928236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60052919A Pending JPS61212082A (ja) | 1985-03-16 | 1985-03-16 | 集積型半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61212082A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4918507A (en) * | 1987-05-08 | 1990-04-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| WO2007057715A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-24 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode |
-
1985
- 1985-03-16 JP JP60052919A patent/JPS61212082A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4918507A (en) * | 1987-05-08 | 1990-04-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| US5073520A (en) * | 1987-05-08 | 1991-12-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making a semiconductor device |
| WO2007057715A1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-05-24 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode |
| US7715457B2 (en) | 2005-11-21 | 2010-05-11 | Oclaro Technology Plc | High power semiconductor laser diode |
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