JPS61251183A - ２周波半導体レ−ザ - Google Patents
２周波半導体レ−ザInfo
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- JPS61251183A JPS61251183A JP60092484A JP9248485A JPS61251183A JP S61251183 A JPS61251183 A JP S61251183A JP 60092484 A JP60092484 A JP 60092484A JP 9248485 A JP9248485 A JP 9248485A JP S61251183 A JPS61251183 A JP S61251183A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- gratings
- grating
- frequency semiconductor
- frequency
- Prior art date
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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
- H01S5/40—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
-
- 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
- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
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- 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】
〔概要〕
周波数が僅かに異なる゜２波を発振させる２周波半導体
レーザにおいて、 選択する発信周波数が異なる第１．第２のグレーティン
グを共振器方向に並設し構成したことにより、 該２波間の位相を関係付けし、２周波半導体レーザを利
用した距離計測等の測定精度を向上させる２周波半導体
レーザである。
レーザにおいて、 選択する発信周波数が異なる第１．第２のグレーティン
グを共振器方向に並設し構成したことにより、 該２波間の位相を関係付けし、２周波半導体レーザを利
用した距離計測等の測定精度を向上させる２周波半導体
レーザである。
本発明は距離計測等に利用される２周波半導体レーザに
係わり、該計測精度を向上させる改良に間する。
係わり、該計測精度を向上させる改良に間する。
光を情報伝送の媒体とした装置の光源として使用される
半導体レーザにおいて、端面反射を利用したファブリ・
ペロー共振器型の半導体レーザは、端面間の定在波すな
わち縦モードのモード次数が大きく、温度変化によるエ
ネルギバンドギャップの変化等により発振周波数が容易
に変化し、縦モードを制御できないという欠点があった
。
半導体レーザにおいて、端面反射を利用したファブリ・
ペロー共振器型の半導体レーザは、端面間の定在波すな
わち縦モードのモード次数が大きく、温度変化によるエ
ネルギバンドギャップの変化等により発振周波数が容易
に変化し、縦モードを制御できないという欠点があった
。
そこで、光導波界面に一定のピッチのグレーティング（
回折格子）を刻み込み、波長選択性を具え縦モードを制
御できる分布帰還型（ＤＦＢ）レーザ、および分布反射
型（Ｄ Ｂ Ｒ）レーザが出現した。
回折格子）を刻み込み、波長選択性を具え縦モードを制
御できる分布帰還型（ＤＦＢ）レーザ、および分布反射
型（Ｄ Ｂ Ｒ）レーザが出現した。
一方、最近における距離計測、速度計測等に、レーザ光
を用いた光計測方法が利用されているが、この方法を効
率良く行うには適宜の周波数差を有する２つの光、それ
ぞれの周波数との比において１０−ｈオーダの周波数差
を有する２つの光が必要とされ、かかる２波を出射する
２周波半導体レーザが出現した。
を用いた光計測方法が利用されているが、この方法を効
率良く行うには適宜の周波数差を有する２つの光、それ
ぞれの周波数との比において１０−ｈオーダの周波数差
を有する２つの光が必要とされ、かかる２波を出射する
２周波半導体レーザが出現した。
第４図は従来技術になる２周波半導体レーザの概略構成
を示す平面図、第５図は従来技術になるＤＦＢレーザの
詳細な構成例を示す模式側断面図である。
を示す平面図、第５図は従来技術になるＤＦＢレーザの
詳細な構成例を示す模式側断面図である。
第４図において、従来の２周波半導体レーザ１は、１枚
の基板に適宜量だけ離して一対の共振器２．３を形成し
てなり、あたかも２個の１周波半導体レーザ（ＤＦＢレ
ーザまたはＤＢＲレーザ）を接合した如く構成されてい
た。従って、それぞれの共振器２，３から出射される発
振光の位相関係は、全くランダムである。
の基板に適宜量だけ離して一対の共振器２．３を形成し
てなり、あたかも２個の１周波半導体レーザ（ＤＦＢレ
ーザまたはＤＢＲレーザ）を接合した如く構成されてい
た。従って、それぞれの共振器２，３から出射される発
振光の位相関係は、全くランダムである。
第５図においてＤＦ、Ｂレーザ４は、ｎ型インジウム燐
にてなる基板５に２光束干渉露光方法等にて、例えば０
．２μＩピツチのグレーティング６を形成し、その上に
例えばｎ型インジウムガリウム砒素燐の光ガイド層７、
インジウムガリウム砒素燐の活性層８、ｐ型インジウム
燐のクラッド層９、ｐ型インジウムガリウム砒素燐のコ
ンタクト層１゜ヲ順次エビクキシャル成長させたのち、
ｐ側電極１１とｎ側電極１２を設けてなる。
にてなる基板５に２光束干渉露光方法等にて、例えば０
．２μＩピツチのグレーティング６を形成し、その上に
例えばｎ型インジウムガリウム砒素燐の光ガイド層７、
インジウムガリウム砒素燐の活性層８、ｐ型インジウム
燐のクラッド層９、ｐ型インジウムガリウム砒素燐のコ
ンタクト層１゜ヲ順次エビクキシャル成長させたのち、
ｐ側電極１１とｎ側電極１２を設けてなる。
このような半導体レーザ４にいてグレーティング６は、
回折格子となって各凹凸が反射面となり、活性層８にお
ける発振波長を選択する周期構造として作用するため、
出射光は単波長となる。そして、かかる単波長半導体レ
ーザ２と３を接合した如き２周波半導体レーザｌは、半
導体レーザ２と３にそれぞれ形成されたグレーティング
のピンチを、例えば０．２００１ ｔｔ ｍと０．２０
０２ ｐｍの如く変えることにより、約０．ＯＱｌ μ
ｍだけ波長のことなる２波を出射する。
回折格子となって各凹凸が反射面となり、活性層８にお
ける発振波長を選択する周期構造として作用するため、
出射光は単波長となる。そして、かかる単波長半導体レ
ーザ２と３を接合した如き２周波半導体レーザｌは、半
導体レーザ２と３にそれぞれ形成されたグレーティング
のピンチを、例えば０．２００１ ｔｔ ｍと０．２０
０２ ｐｍの如く変えることにより、約０．ＯＱｌ μ
ｍだけ波長のことなる２波を出射する。
しかしながら、上記した如〈従来の２周波半導体レーザ
は、出射する２波の発振光間の位相関係が全くのランダ
ムであるため、波速の長さに既知の相関性がなく、その
ことが２波の発振周波数間の差を利用した距離計測等の
応用において、測定精度を低下させる一要因になってい
た。
は、出射する２波の発振光間の位相関係が全くのランダ
ムであるため、波速の長さに既知の相関性がなく、その
ことが２波の発振周波数間の差を利用した距離計測等の
応用において、測定精度を低下させる一要因になってい
た。
第１図〜第３図はそれぞれ本発明の実施例に係わるグレ
ーティングを示す模式平面図である。
ーティングを示す模式平面図である。
上記問題点は第１図〜第３図によれば、第１の発振波長
を選択する第１のグレーティング６１と、該第１の発振
波長と異なる第２の発振波長を選択する第２のグレーテ
ィング６２とを、共振器方向Ａに並設し、第１：第２の
グレーティング６１．６２の双方に対向する活性層（８
）を一体に形成してなることを特徴とし、 さらには、第１．第２のグレーティング６１．６２が前
記活性Ｎ（８）に沿って並設してなる分布帰還型、 第１．第２のグレーティング６１．６２が導波層２２に
沿って並設してなる分布反射型、 第１．第２のグレーティング６１．６２の前記並設境界
の共振器方向端部に光吸収層２４を設けてなることを特
徴とする、 ２周波半導体レーザにより解決される。
を選択する第１のグレーティング６１と、該第１の発振
波長と異なる第２の発振波長を選択する第２のグレーテ
ィング６２とを、共振器方向Ａに並設し、第１：第２の
グレーティング６１．６２の双方に対向する活性層（８
）を一体に形成してなることを特徴とし、 さらには、第１．第２のグレーティング６１．６２が前
記活性Ｎ（８）に沿って並設してなる分布帰還型、 第１．第２のグレーティング６１．６２が導波層２２に
沿って並設してなる分布反射型、 第１．第２のグレーティング６１．６２の前記並設境界
の共振器方向端部に光吸収層２４を設けてなることを特
徴とする、 ２周波半導体レーザにより解決される。
〔作用〕
上記手段によれば、第１の発振波長を選択する第１のグ
レーティング６１と、該第１の発振波長と異なる第２の
発振波長を選択する第２のグレーティング６２とを並設
し、それらの上に活性層（８）を一体形成したことによ
り、出射する２周波の位相が関連付は可能となる。その
ため、２周波の周波数差を利用した装置に、本発明にな
る半導体レーザを使用し従来よりも高精度な情報が得ら
れるようになった。
レーティング６１と、該第１の発振波長と異なる第２の
発振波長を選択する第２のグレーティング６２とを並設
し、それらの上に活性層（８）を一体形成したことによ
り、出射する２周波の位相が関連付は可能となる。その
ため、２周波の周波数差を利用した装置に、本発明にな
る半導体レーザを使用し従来よりも高精度な情報が得ら
れるようになった。
以下に、図面を用いて本発明の実施例になる２周波半導
体レーザを説明する。
体レーザを説明する。
第１図は本発明をＤＦＢ型２周波半導体レーザに適用し
たときのグレーティングの一例を示す模式平面図、第２
図は本発明をＤＢＲ型２周波半導体レーザに適用したと
きのグレーティングの一例を示す模式平面図、第３図は
他の実施例におけるグレーティングの一例を示す模式平
面図である。
たときのグレーティングの一例を示す模式平面図、第２
図は本発明をＤＢＲ型２周波半導体レーザに適用したと
きのグレーティングの一例を示す模式平面図、第３図は
他の実施例におけるグレーティングの一例を示す模式平
面図である。
第１図において、６１はピッチＩ）＋の凹凸に形成され
た第１のグレーティング、６２はピッチｐ２の凹凸に形
成された第２のグレーティングであり、並設したグレー
ティング６１と６２は、従来のグレーティング（６）の
形成領域を共振器方向Ａへ２分割した領域に、従来と同
一方法（例えば２光束干渉露光方法）で形成される。た
だしピッチり＋、 ｐｚは、例えばｐｌを０．２００１
μｍとしｐ２を０．２００２μｍとする如く、出射す
る２周波レーザ光の波長とその差に対する所望値により
設定される。
た第１のグレーティング、６２はピッチｐ２の凹凸に形
成された第２のグレーティングであり、並設したグレー
ティング６１と６２は、従来のグレーティング（６）の
形成領域を共振器方向Ａへ２分割した領域に、従来と同
一方法（例えば２光束干渉露光方法）で形成される。た
だしピッチり＋、 ｐｚは、例えばｐｌを０．２００１
μｍとしｐ２を０．２００２μｍとする如く、出射す
る２周波レーザ光の波長とその差に対する所望値により
設定される。
このようなグレーティング６１．６２を形成したレーザ
基板（５）は、グレーティング６１．６２の上に活性Ｎ
（８） 、クラッド層（９）、コンタクト層（１０）
を積層、形成し、それらを挟むように一対の電極（１０
，１１）を設け、ＤＦＢ型の２周波半導体レーザが完成
する。
基板（５）は、グレーティング６１．６２の上に活性Ｎ
（８） 、クラッド層（９）、コンタクト層（１０）
を積層、形成し、それらを挟むように一対の電極（１０
，１１）を設け、ＤＦＢ型の２周波半導体レーザが完成
する。
かかる構成の半導体レーザは、一対の前記電極（１０，
１１）間にしきい値以上の純方向の電流を通すと、例え
ば波長差が０．００１μｍの２周波レーザを出射し、該
２周波は並設された一対のグレーティング６１．６２と
、それらの上に一体に形成された活性層（８）゛により
位相が関係付けられたレーザ光を出射することになる。
１１）間にしきい値以上の純方向の電流を通すと、例え
ば波長差が０．００１μｍの２周波レーザを出射し、該
２周波は並設された一対のグレーティング６１．６２と
、それらの上に一体に形成された活性層（８）゛により
位相が関係付けられたレーザ光を出射することになる。
第１図と共通部分に同一符号を使用した第２図において
、２１は活性層（８）に覆われる部分、２２は共振器方
向Ａへ活性層部分２１より突出するグレーティング領域
であり、一対のグレーティング領域２２は共振器方向Ａ
へ中央で２分割し、その一方に第１のグレーティング６
１を形成し、その他方に第２のグレーティング６２を形
成する。
、２１は活性層（８）に覆われる部分、２２は共振器方
向Ａへ活性層部分２１より突出するグレーティング領域
であり、一対のグレーティング領域２２は共振器方向Ａ
へ中央で２分割し、その一方に第１のグレーティング６
１を形成し、その他方に第２のグレーティング６２を形
成する。
このようにそれぞれ一対のグレーティング６１．６２を
形成したレーザ基板（５）は、グレーティング６１．６
２の上に活性層（８）、クラッド層（９）、コンタクト
Ｎ （１０）を積層形成し、それらを挟むように一対の
電極（１０，１１）を設け、ＤＢＲ型の２周波半導体レ
ーザが完成する。
形成したレーザ基板（５）は、グレーティング６１．６
２の上に活性層（８）、クラッド層（９）、コンタクト
Ｎ （１０）を積層形成し、それらを挟むように一対の
電極（１０，１１）を設け、ＤＢＲ型の２周波半導体レ
ーザが完成する。
かかる構成の半導体レーザは、一対の前記電極（１０，
１１）間にしきい値以上の純方向の電流を通すと、例え
ば波長差が０．００１μｍの２周波レーザを出射し、該
２周波は並設された各一対のグレーティング６１，６２
と、それらの上に一体に形成された活性層（８）により
位相が関係付けられたレーザ光を出射することになる。
１１）間にしきい値以上の純方向の電流を通すと、例え
ば波長差が０．００１μｍの２周波レーザを出射し、該
２周波は並設された各一対のグレーティング６１，６２
と、それらの上に一体に形成された活性層（８）により
位相が関係付けられたレーザ光を出射することになる。
第１図と共通部分に同一符号を使用した第３図において
、２３は並設されたグレーティング６１．６２の並設端
部に形成したレーザ光吸収層（例えば？？？層）であり
、少なくともグレーティング６１゜６２の凹凸高さより
該高さ方向の厚みを有する吸収層２３は、各グレーティ
ング６１．６２により選択される２周波間を空間的に分
離させる。そのため、上部電極（１０）形状を発光領域
に整合させることにより、該２周波の分離が一層良好に
することができる。
、２３は並設されたグレーティング６１．６２の並設端
部に形成したレーザ光吸収層（例えば？？？層）であり
、少なくともグレーティング６１゜６２の凹凸高さより
該高さ方向の厚みを有する吸収層２３は、各グレーティ
ング６１．６２により選択される２周波間を空間的に分
離させる。そのため、上部電極（１０）形状を発光領域
に整合させることにより、該２周波の分離が一層良好に
することができる。
かかる吸収層２３を具えて完成させた２周波半導体レー
ザは、一対の対向電極（１０，１１）間にしきい値以上
の純方向の電流を通すと、例えば波長差が０．０１μｍ
の２周波レーザを出射し、分離良好な該２周波は並設さ
れた各一対のグレーティング６１，６２と、それらの上
に一体に形成された活性層（８）により位相が関係付け
られたレーザ光を出射することになる。
ザは、一対の対向電極（１０，１１）間にしきい値以上
の純方向の電流を通すと、例えば波長差が０．０１μｍ
の２周波レーザを出射し、分離良好な該２周波は並設さ
れた各一対のグレーティング６１，６２と、それらの上
に一体に形成された活性層（８）により位相が関係付け
られたレーザ光を出射することになる。
なお、上記実施例は活性層の下方にグレーティングを形
成させた２周波半導体レーザについて説明したが、本発
明が活性層の上方にグレーティングを形成させた２周波
半導体レーザに適用され、同等の効果のあることを付記
する。
成させた２周波半導体レーザについて説明したが、本発
明が活性層の上方にグレーティングを形成させた２周波
半導体レーザに適用され、同等の効果のあることを付記
する。
〔発明の効果〕 ゛
以上説明した如く本発明によれば、出射する２周波間の
位相が関連付けされることになり、その結果、本発明に
なる２周波半導体レーザを２つの発振周波数の差を利用
した距離測定に使用し、その測定精度を向上し得た効果
がある。
位相が関連付けされることになり、その結果、本発明に
なる２周波半導体レーザを２つの発振周波数の差を利用
した距離測定に使用し、その測定精度を向上し得た効果
がある。
第１図は本発明をＤＦＢ型２周波半導体レーザに適用し
たときのグレーティングの一例を示す模式平面図、 第２図は本発明をＤＢＲ型２周波半導体レーザに適用し
たときのグレーティングの一例を示す模式平面図、 第３図は他の実施例におけるグレーティングの一例を示
す模式平面図、 第４図は従来技術になる２周波半導体レーザの概略構成
を示す平面図、 第５図は従来技術になるＤＦＢレーザの詳細な構成例を
示す模式側断面図、 である。 図中において、 ■は２周波半導体レーザ、 ８は活性層、 ２２は導波層領域、 ２ｔは光吸収層、 ６１は第１のグレーティング、 ６２は第２のグレーティング、 Ａは共振器方向、 を示す。 草３ｇ 蕃５Ｇ
たときのグレーティングの一例を示す模式平面図、 第２図は本発明をＤＢＲ型２周波半導体レーザに適用し
たときのグレーティングの一例を示す模式平面図、 第３図は他の実施例におけるグレーティングの一例を示
す模式平面図、 第４図は従来技術になる２周波半導体レーザの概略構成
を示す平面図、 第５図は従来技術になるＤＦＢレーザの詳細な構成例を
示す模式側断面図、 である。 図中において、 ■は２周波半導体レーザ、 ８は活性層、 ２２は導波層領域、 ２ｔは光吸収層、 ６１は第１のグレーティング、 ６２は第２のグレーティング、 Ａは共振器方向、 を示す。 草３ｇ 蕃５Ｇ
Claims (4)
- （１）第１の発振波長を選択する第１のグレーティング
（６１）と、該第１の発振波長と異なる第２の発振波長
を選択する第２のグレーティング（６２）とを、共振器
方向（Ａ）に並設し、該第１、第２のグレーティング（
６１、６２）の双方に対向する活性層（８）を一体に形
成してなることを特徴とする２周波半導体レーザ。 - （２）前記第１、第２のグレーティング（６１、６２）
が前記活性層（８）に沿って並設してなることを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項記載の特に分布帰還型の
２周波半導体レーザ。 - （３）前記第１、第２のグレーティング（６１、６２）
が導波層（２２）に沿って並設してなることを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項記載の特に分布反射型の２
周波半導体レーザ。 - （４）前記第１、第２のグレーティング（６１、６２）
の前記並設境界の前記共振器方向端部に光吸収層（２４
）を設けてなることを特徴とする前記特許請求の範囲第
１項記載の２周波半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092484A JPS61251183A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ２周波半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092484A JPS61251183A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ２周波半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251183A true JPS61251183A (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=14055582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60092484A Pending JPS61251183A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | ２周波半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61251183A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4955036A (en) * | 1988-03-17 | 1990-09-04 | Alcatel N.V. | Semiconductor arrangement for producing a periodic refractive index distribution and/or a periodic gain distribution |
| US4993036A (en) * | 1988-09-28 | 1991-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array including lasers with reflecting means having different wavelength selection properties |
| FR2725527A1 (fr) * | 1994-10-10 | 1996-04-12 | Talneau Anne | Filtre optique pour plusieurs longueurs d'ondes guidees |
| FR2803116A1 (fr) * | 1999-12-23 | 2001-06-29 | Thomson Csf | Multiplexeur en longueurs d'ondes de sources lasers |
| WO2012168437A1 (de) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Kantenemittierender halbleiterlaser |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60092484A patent/JPS61251183A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4955036A (en) * | 1988-03-17 | 1990-09-04 | Alcatel N.V. | Semiconductor arrangement for producing a periodic refractive index distribution and/or a periodic gain distribution |
| US4993036A (en) * | 1988-09-28 | 1991-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array including lasers with reflecting means having different wavelength selection properties |
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| WO1996011416A1 (fr) * | 1994-10-10 | 1996-04-18 | France Telecom | Filtre optique pour plusieurs longueurs d'ondes guidees |
| FR2803116A1 (fr) * | 1999-12-23 | 2001-06-29 | Thomson Csf | Multiplexeur en longueurs d'ondes de sources lasers |
| WO2001048882A1 (fr) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | Thales | Multiplexeur en longueurs d'ondes de sources lasers |
| WO2012168437A1 (de) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Kantenemittierender halbleiterlaser |
| US8995491B2 (en) | 2011-06-10 | 2015-03-31 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Edge-emitting semiconductor laser |
| DE102011103952B4 (de) | 2011-06-10 | 2022-05-05 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Kantenemittierender Halbleiterlaser |
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