JPS6130090A - 半導体レ−ザ - Google Patents

半導体レ−ザ

Info

Publication number
JPS6130090A
JPS6130090A JP59150589A JP15058984A JPS6130090A JP S6130090 A JPS6130090 A JP S6130090A JP 59150589 A JP59150589 A JP 59150589A JP 15058984 A JP15058984 A JP 15058984A JP S6130090 A JPS6130090 A JP S6130090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
regions
oscillation
striped
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59150589A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Nishi
研一 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP59150589A priority Critical patent/JPS6130090A/ja
Publication of JPS6130090A publication Critical patent/JPS6130090A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures
    • H01S5/4068Edge-emitting structures with lateral coupling by axially offset or by merging waveguides, e.g. Y-couplers

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、コヒーレントな低放射角大出力ビームの得ら
れる半導体レーザに関するものである。
(従来技術とその問題点) 半導体レーザにおいて、コヒーレントな低放射角大出力
ビームを得るために、発振領域を複数のストライプ状発
振領域に分割したレーザ構造が用いられている。この種
の半導体レーザをその複数のストライプ状発振領域にお
ける光の導波手段で分別すると、大きく分けて、利得導
波形のレーザ(その−例は、エレクトロニクス・レター
ズ(Eleetron、Lett、) 、  19巻1
983年169ページに報告されている)と、屈折率導
波形のレーザ(その−例は、アブ2イド・フィジックス
・レターズ(Appl、Phys、Lett、)  4
3巻1983年1096ページに報告されている)が存
在する。
しかし、この2つの形それぞれには一長一短があシ、利
得導波形では、ストライプ状発振領域間で光の位相が同
期され九コヒーレントな出力は得られやすいが、安定し
た空間モードは得られにくく、屈折率導波形では、個々
のストライプ状発振領域での空間モードは安定するが、
個々のストライプ状発振領域間の位相の同期は得られに
くい。
(発明の目的) 本発明の目的は、空間モードの安定したコヒーレントな
出力が得られやすい構造の、複数のストライブ状発振領
域を有する半導体レーザを提供する事にある。
(発明の構成) 本発明は、多層ヘテロ構造を備え、積層面と平行な一平
面上に互いに平行に隣接して設けた複数のストライプ状
発振領域を有する半導体レーザにおいて、複数のストラ
イプ状発振領域ナベでに交し 差%、複数のストライプ状発振領域とほぼ等しい屈折率
を持つストライプ状領域を有することに特徴がある。複
数のストライプ状発振領域に集中して電流を注入できる
電流狭窄構造を有すると、効果はさらに増大する。
(本発明の作用、原理) 図面を用いて本発明の原理を以下に説明する。
第1図は、複数のストライプ状発振領域を含む平面で本
発明による半導体レーザ曇ミ鼻を切った時の斜視図であ
る。この時、複数のストライプ状発振領域11と同一平
面上に、これらと同じ屈折率を持つ領域12が交差して
存在している。この構造では、屈折率導波の領域13で
は、光はストライプ状発振領域と、そのまわルの領域の
屈折率の差、つtbは複素誘電率の実部の差、によって
決定されるモードで伝搬する。そして、領域12では、
ストライプ状発振領域とその外部との屈折率の差がない
ため、光はこの部分で回折によシ広がる。通常の屈折率
導波形の、複数のストライプ状発振領域を有する半導体
レーザでは、光学的な結合は、ストライプ状発振領域を
しみ出した光でしか行なわれない。そのため、従来はス
トライプ状発振領域間の光学的な結合が不十分で、各々
のストライプ状領域を伝播するレーザ光の間の位相の同
期が得られにくかった。本発明では、ストライプ状発振
領域間での光学的な結合を強化するために、光が回折に
よシ拡がる領域、すなわち、ストライプ状発振領域と同
じ屈折率を持つ領域12を加えたため、ストライプ状発
振領域間の光学的な結合が領域12で、非常に効率的に
行なわれる。
なおかつ、領域12で光学的に結合した光は、ストライ
プ状発振領域の他の部分では、通常の屈折率導波形のレ
ーザと同じ導波が行なわれるため、安定した空間モード
で、端面よ多出力光がとシ出せ、空間モードの変化によ
る不安定性が生じることもない。
また、上述の構造に加え、ストライプ状発振領域にのみ
電流が注入される構造を採用すると、第1図の領域12
において、ストライプ状発振領域と交差している部分に
のみ電流が注入されるため、ストライプ状発振領域で、
領域12の部分は、利得によシ導波される形になる。こ
の利得による導波は強いものでなく、一般に光は広がっ
て導波される。この電流注入の構造が表い場合、領域1
2の幅が広すぎると、光は回折によシ拡がシすぎてうま
く発振しなくなる事があるが、電流注入の構造があると
、利得による弱い導波のため、領域120幅が多少広め
でもよく、素子作製上の困難さが減少される。
以上の説明ではストライプ状発振領域に交叉する領域に
は各発振領域に対しそれぞれ1つであったが、複数あっ
ても本質的には変ら々い(第4図(b))。又、第4図
(a) 、 (blに示す如く領域12が発振領域を完
全に横ぎることなく途中で跡切れていてもよい。
(実施例) 第2図に本発明の第1の実施例の半導体レーザの断面図
を示す。これは、ストライプ状発振領域と、第1図にお
ける領域12の両方の構造がわかるような2つの断面を
選んだものである。この半導体レーザは、Sドープn型
のニー基板21上にSドープn型InPのバッファ一層
22ノンドープのバンドギャップ0.97・VのInG
aAsPの活性層23、Zn ドープp型InPクラッ
ド層24をそれぞれ結晶成長によシ作製し、次に、通常
のフォトリソグラフィー法で、発振領域となる1、5μ
mの幅のストライプ25をzOμm間幅で10本残し、
かつ、10本のストライプすべてに交差するように、光
学的結合をおこす1.5μm幅のストライプ26をも残
し、その上にZn ドープト型、InP層27、Sドー
プn型InP層28、Znドープp型InP層29、Z
n  ドープト型InGaAaPのキャップ層2A、そ
して、10本のストライプすべてにかかる広い電極2B
を作製したものである。この時、ストライプをフォトリ
ソグラフィー法で作製した後にp型InP 27とn型
InP 28とを結晶成長する際には、成長時間を選ぶ
事によシ1.5μmの幅のストライプの上にはこれら2
層を積層させない事ができる。この事によ、り、1.5
μm幅のストライプ、つまり10本のストライプ状発振
領域25と、これらすべてと交差する1本のストライプ
26すべでの上にこれら2層28.29を積層させない
様にした。
その結果、ストライプ以外の領域は、基板から考えてn
−p−n−p  となシ、電流は流れず、ストライプの
領域25及び26にのみ電流が注入される。
この半導体レーザにおいては、複数のストライプ状発振
領域25及びストライプ状の領域26に集中して注入電
流が流れるので、広い電極2Bを用いても、よい発振特
性が得られた。そして、端面よシの発振光の出力は、通
常のストライプ状発振領域が1つの半導体レーザよシの
出力のハホ10倍で、かつ発振光のモードも、空間的に
安定なものであっ九。そして、ストライプ状発振領域間
で光の位相が同期されたコヒーレントな発振光であるた
め、平面方向の出力光の半値全角もおよそ60と非常に
小さい値をとった。
次に、本発明筒2の実施例を、第3図を用いて説明する
。第3図はSドーグn型InP基板31上に、幅3μm
、深さ1μmの溝32を10本、2μm間隔でストライ
プ状発振領域に対応するものとして作製し、かつ、これ
ら10本の溝に交差するように、幅2μm、深さ1μm
の溝33を作製し、これらの上に、バンドギャップ1.
1@VのSドープn型InGaAsP光ガイド層34.
バンドギャップ0.97eVのノンドープInGaAs
P活性層35をそれぞれ0,2μm、 Q、1μmの厚
さで結晶成長によシ作製し、その上にZnドープp型I
nPのクラッド層36、Zn  ドープp型InGaA
sPのキ’ryプ層37、そして、10本の溝すべてに
かかる広い電極38を作製したものの断面図である。本
実施例においては、活性層35平面内にあられな屈折率
の差はないが、活性層35平面と、基板31との間の距
離が、基板に溝を作製した上部の所だけ大きいので、活
性層35平面内で溝の上部の所だけ実効的に屈折率が大
きい状態となる。よって、この本実施例においても、第
1の実施例と同じ効果が得られた。
次に、第3の実施例として作製した、複数のストライプ
状発振領域にのみ電流が注入される構造の半導体レーザ
について説明する。これは第1の実施例と同様な手順、
構成で作製した。ただし、第2図におけるストライプ2
6の幅を4μmとした。
実際の作製の順序方法も同じであるが、ストライプ26
の幅がかなシ広いため、電流をブロックするためのp型
InP 27とn型InP 28は、ストライプ26の
上に、ストライプ26とストライプ25が交差する所以
外は結晶成長した。このため、10本のストライプ25
の所だけに電流が注入される。1本のストライプ26は
、活性層平面内で活性層と同じ屈折率は持つが、電流は
ストライプ26の中では、ストライプ25と交差する所
にだけ注入される。
本実施例では、ストライプ26の幅の誤差がかなシ許さ
れ、かつ、第1の実施例で得ら九た効果も再現性よく得
られた。
ここでは3つの実施例について述べたが、本発明は、複
数のストライプ状発振領域と同じ屈折率を持ツ領域が、
複数のストライプ状発振領域と交差して存在する事が本
質であシ、製造法、材料等に限定されないのは明らかで
ある。
(発明の効果) このような半導体レーザは、大出力でかつ出力光の安定
した空間モードが得られやすく、ストライプ状発振領域
間で光の位相が同期されたコヒーレントな発振光も得ら
れやすいという特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による半導体レーザを、複数のストラ
イプ状発振領域を含む平面で切った時の斜視図。第2図
は、第1の実施例の半導体レーザの断面図。第3図は、
第2の実施例の半導体レーザの断面図である。第4図(
a) 、 (blは本発明の変形例を示す図である。 図において、 11−・・ストライプ状発振領域 12・−ストライプ状発振領域と同じ屈折率を持つ領域
13・−屈折率導波の領域 21−Sドープn m InP基板 22−Sドープn fJ InPバッファ一層23−・
・バンドギャップ0.97eVのノンドープInGaA
sP活性層 24・−Zn ドープp型InPクラッド層25−・・
発振領域である1、5μm幅のストライプ26・・・光
学的な結合をおこす1.5μm幅のストライプ27−=
Znドープp型InP層 28−Sドープn型InP層 29=Znド一プp型InP層 2AZn  ドープp型InGaAsPキaryプ層2
B・−広い電極    31 ・・・基板32 ・・・
幅3μm、深さ1μmの溝33−幅2ttm、Rさlt
tmの溝 34 ・・・光ガイド層   35・・・活性層   
。 36−り2ラド層   37・・・キャップ層38・・
・広い電極 である。 第1図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多層ヘテロ構造を備え、積層面と平行な一平面上に互い
    に平行に隣接して設けた複数のストライプ状発振領域を
    有する半導体レーザにおいて、複数のストライプ状発振
    領域に交差し、かつ複数のストライプ状発振領域とほぼ
    等しい屈折率を持つストライプ状領域を有することを特
    徴とする半導体レーザ。
JP59150589A 1984-07-20 1984-07-20 半導体レ−ザ Pending JPS6130090A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59150589A JPS6130090A (ja) 1984-07-20 1984-07-20 半導体レ−ザ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59150589A JPS6130090A (ja) 1984-07-20 1984-07-20 半導体レ−ザ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6130090A true JPS6130090A (ja) 1986-02-12

Family

ID=15500187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59150589A Pending JPS6130090A (ja) 1984-07-20 1984-07-20 半導体レ−ザ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6130090A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6254989A (ja) * 1985-09-04 1987-03-10 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
JPH04209206A (ja) * 1990-11-30 1992-07-30 Nippon Steel Corp アンカー基礎杭の造成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5561086A (en) * 1978-10-30 1980-05-08 Xerox Corp Monolithic laser device
JPS5681993A (en) * 1979-12-10 1981-07-04 Hitachi Ltd Semiconductor laser element
JPS57170584A (en) * 1981-04-15 1982-10-20 Hitachi Ltd Semiconductor laser device
JPS57184274A (en) * 1981-05-08 1982-11-12 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser and manufacture thereof
JPS58199585A (ja) * 1982-05-17 1983-11-19 Omron Tateisi Electronics Co 半導体レ−ザ
JPS59100583A (ja) * 1982-12-01 1984-06-09 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5561086A (en) * 1978-10-30 1980-05-08 Xerox Corp Monolithic laser device
JPS5681993A (en) * 1979-12-10 1981-07-04 Hitachi Ltd Semiconductor laser element
JPS57170584A (en) * 1981-04-15 1982-10-20 Hitachi Ltd Semiconductor laser device
JPS57184274A (en) * 1981-05-08 1982-11-12 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser and manufacture thereof
JPS58199585A (ja) * 1982-05-17 1983-11-19 Omron Tateisi Electronics Co 半導体レ−ザ
JPS59100583A (ja) * 1982-12-01 1984-06-09 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6254989A (ja) * 1985-09-04 1987-03-10 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
JPH04209206A (ja) * 1990-11-30 1992-07-30 Nippon Steel Corp アンカー基礎杭の造成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08107253A (ja) 光導波路,半導体レーザ・導波路集積装置,半導体レーザ・導波路・フォトダイオード集積装置,半導体レーザ・導波路・モード整合集積装置,モード整合素子,及びその製造方法
US20010014109A1 (en) Single-transverse-mode laser diode with multi-mode waveguide region and manufacturing method of the same
JPH0567837A (ja) 窓型半導体レーザ素子
JPS6130090A (ja) 半導体レ−ザ
JPS63166281A (ja) 分布帰還型半導体レ−ザ装置
US4771433A (en) Semiconductor laser device
JPS62173786A (ja) 分布帰還型半導体レ−ザ
JPH03196689A (ja) 半導体レーザ
JPH0983059A (ja) 半導体レーザ
JPS63239891A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPS5911690A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPS59200484A (ja) 半導体レ−ザ
JPH0388382A (ja) 半導体レーザ
JPS6254989A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH0316192A (ja) 半導体レーザ
JPH0745907A (ja) 分布帰還型半導体レーザ
JPH07193316A (ja) 半導体レーザ
JPH04105381A (ja) 半導体レーザ装置
JPS61135182A (ja) 半導体レ−ザ
JPS62213289A (ja) 半導体レ−ザ
JPH0525192B2 (ja)
JPH01282883A (ja) 半導体レーザ装置
JPS6072284A (ja) 半導体レ−ザ
JPS6245089A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH0563300A (ja) 半導体レーザ素子