JPS6159792A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6159792A JPS6159792A JP18130284A JP18130284A JPS6159792A JP S6159792 A JPS6159792 A JP S6159792A JP 18130284 A JP18130284 A JP 18130284A JP 18130284 A JP18130284 A JP 18130284A JP S6159792 A JPS6159792 A JP S6159792A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- semiconductor laser
- type inp
- layer
- electromagnetic
- Prior art date
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- Pending
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- 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、オプトエレクトロニクス分野、特に光フアイ
バ通信において極めて単色性の高い半導体レーザ装置を
供するものである。
バ通信において極めて単色性の高い半導体レーザ装置を
供するものである。
従来例の構成とその問題点
現在の光通信システムでは半導体レーザの直接変調によ
る信号伝送が中心であり、特に長距離伝送システムでは
光ファイバの低損失波長帯である１、３μｍと１．６〜
１．６μｍ帯が主流となっている。
る信号伝送が中心であり、特に長距離伝送システムでは
光ファイバの低損失波長帯である１、３μｍと１．６〜
１．６μｍ帯が主流となっている。
従って、光通信システムの光源としては前記波長領域を
カバーすることのできるＩｎＧａＡｓＰ／ＩｑＰダブル
へテロレーザが大きな役割を果している。
カバーすることのできるＩｎＧａＡｓＰ／ＩｑＰダブル
へテロレーザが大きな役割を果している。
しかし、この系のレーザ特性はいまだに十分とは言えず
、特に高速変調時に縦モードが不安定となりやすいため
、雑音が多くなったり、ファイバの持つ広い伝送帯域を
著しく制限してしまうという問題があった。
、特に高速変調時に縦モードが不安定となりやすいため
、雑音が多くなったり、ファイバの持つ広い伝送帯域を
著しく制限してしまうという問題があった。
縦モードの安定化の試みとして、分布帰還型（ＤＦＢ
）、分布反射型（ＤＢＲ）レーザの提案がなされ、縦モ
ード単一化に対して実験的には良好な結果を得ている。
）、分布反射型（ＤＢＲ）レーザの提案がなされ、縦モ
ード単一化に対して実験的には良好な結果を得ている。
しかし、有効反射率が低いことと損失の増大に伴う発振
しきい値電流の上昇、さらには、素子製作においてエピ
タキシャル成長層または同一半導体基板上にホログラフ
ィック露光等による高精度の回折格子製作技術を要し、
その再現性１歩留９等に問題があった。一方、ギャップ
を隔てて２個の半導体レーザ素子を結合したもの、活性
層の一部に内部反射面を形成した内部反射干渉型レーザ
の例も見られるが、ギャップ及び内部反射面の間°隔や
形状によって、最適の反射率が得られなかったり、多重
反射効果によって所望の高年−モード半導体レーザを歩
留り良く得るのは難しい。
しきい値電流の上昇、さらには、素子製作においてエピ
タキシャル成長層または同一半導体基板上にホログラフ
ィック露光等による高精度の回折格子製作技術を要し、
その再現性１歩留９等に問題があった。一方、ギャップ
を隔てて２個の半導体レーザ素子を結合したもの、活性
層の一部に内部反射面を形成した内部反射干渉型レーザ
の例も見られるが、ギャップ及び内部反射面の間°隔や
形状によって、最適の反射率が得られなかったり、多重
反射効果によって所望の高年−モード半導体レーザを歩
留り良く得るのは難しい。
発明の目的
本発明は、上記のような回折格子を用いず、製作が容易
でかつ、内部多重反射の少ない高単−モードの内部干渉
型半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
でかつ、内部多重反射の少ない高単−モードの内部干渉
型半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の半導体レーザ装置は、活性層もしくはそれと隣
接する導波路の一部に、前記導波路から出射する電磁波
ビームの波面形状をもつ凸状内部反射面を形成すること
によって、高い縦モード単一性をもつ半導体・レーザを
歩留シ良ぐ提供するものである。
接する導波路の一部に、前記導波路から出射する電磁波
ビームの波面形状をもつ凸状内部反射面を形成すること
によって、高い縦モード単一性をもつ半導体・レーザを
歩留シ良ぐ提供するものである。
実施例の説明
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。Ｓｎ
ドープｎ−ＩｎＰ基板１上に厚さ約４即のＴｅ ド
ーグｎ−ＩｎＰクラッド層２、厚さ約０．３μｍのノン
ドープＩｎＧａＡｓＰ活性層３、厚さ約３゜μｍのＺｎ
ドープｐ−ＩｎＰクラッド層４を順次、液相エピタ
キシャル法によって成長させた後、ホトリングラフィ法
及びドライエツチング法を用いて第１図に示すように、
一部分が凸状構造をもつ導波路部を形成するｄ 続いて、埋め込みのため、第２のエピタキシャル成長に
よってｐ−ＩｎＰ層５．ｎ−ＩｎＰ層６を形成し、第２
図に示すような埋込型半導体レーザを製作した。第３図
に導波路部分の上面図を示す。
ドープｎ−ＩｎＰ基板１上に厚さ約４即のＴｅ ド
ーグｎ−ＩｎＰクラッド層２、厚さ約０．３μｍのノン
ドープＩｎＧａＡｓＰ活性層３、厚さ約３゜μｍのＺｎ
ドープｐ−ＩｎＰクラッド層４を順次、液相エピタ
キシャル法によって成長させた後、ホトリングラフィ法
及びドライエツチング法を用いて第１図に示すように、
一部分が凸状構造をもつ導波路部を形成するｄ 続いて、埋め込みのため、第２のエピタキシャル成長に
よってｐ−ＩｎＰ層５．ｎ−ＩｎＰ層６を形成し、第２
図に示すような埋込型半導体レーザを製作した。第３図
に導波路部分の上面図を示す。
導波路の中央付近に導波路（導波路幅Ｗ＝２μｍ）から
出射した場合の電磁波ビームの波面形状をもつ凸状の内
部反射面γ、８を形成しており、導波路内の電磁波はこ
の内部反射面によって一部分反射され内部干渉効果を生
じる。なお、前記内部反射面７．８は導波路から出射し
た場合の電磁波ビームの波面形状となっており、導波路
から出射した同一位相の電磁波は内部反射面７．８で反
肚され、同一位相で導波路内へ帰環される。又、内部反
射面７．８は平行面でないため、内部反射面間の多重反
射効果による悪影響をさけることができる。なお、導波
路の両端面は電極形成後のへき開によって共振器長（Ｌ
１＋Ｌ２−Ｌ３） の７７ブリペロー型共振器を形成
しており、導波路の各部分の長さＬｌ、Ｌ２．Ｌ３は゛
各々約１５０μｍ 、Ｉ ＳＯｐｍ。
出射した場合の電磁波ビームの波面形状をもつ凸状の内
部反射面γ、８を形成しており、導波路内の電磁波はこ
の内部反射面によって一部分反射され内部干渉効果を生
じる。なお、前記内部反射面７．８は導波路から出射し
た場合の電磁波ビームの波面形状となっており、導波路
から出射した同一位相の電磁波は内部反射面７．８で反
肚され、同一位相で導波路内へ帰環される。又、内部反
射面７．８は平行面でないため、内部反射面間の多重反
射効果による悪影響をさけることができる。なお、導波
路の両端面は電極形成後のへき開によって共振器長（Ｌ
１＋Ｌ２−Ｌ３） の７７ブリペロー型共振器を形成
しており、導波路の各部分の長さＬｌ、Ｌ２．Ｌ３は゛
各々約１５０μｍ 、Ｉ ＳＯｐｍ。
６μｍとした。以上述べた製作工程は従来の埋鞠込型半
導体レーザと同一であり、ホトリソグラフィの際に使用
するマスクを一部変更するだけで製作可能である。
導体レーザと同一であり、ホトリソグラフィの際に使用
するマスクを一部変更するだけで製作可能である。
上記の内部反射干渉型半導体レーザ装置と従来の埋込型
半導体レーザ装置を同一製作条件で製作し、レーザ発振
特性を比較した結果、本発明の半導体レーザは、従来の
埋込型半導体レーザとほぼ同一の低しきい値電流をもち
、しきい値電流の１．２〜５倍の広範囲にわたシ縦モー
ド単一度が０．９９以上の高年−縦モード半導体レーザ
であることが分かった。
半導体レーザ装置を同一製作条件で製作し、レーザ発振
特性を比較した結果、本発明の半導体レーザは、従来の
埋込型半導体レーザとほぼ同一の低しきい値電流をもち
、しきい値電流の１．２〜５倍の広範囲にわたシ縦モー
ド単一度が０．９９以上の高年−縦モード半導体レーザ
であることが分かった。
さらに、第３図における導波路の長さＬｌ、Ｌ２゜Ｌ３
を変化させて単−縦モード性について調べた結果、１０
μｍ ＜ ＩＬ、’−Ｌ２１＜１００μｍ 、 Ｌ３＜
２０μｍの場合、従来の埋込型半導体レーザと比較して
明らかな優位性が見られる。
を変化させて単−縦モード性について調べた結果、１０
μｍ ＜ ＩＬ、’−Ｌ２１＜１００μｍ 、 Ｌ３＜
２０μｍの場合、従来の埋込型半導体レーザと比較して
明らかな優位性が見られる。
な訃、本発明はＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系半導体レーザ
装置以外にもＧ ａ Ａ ｓ ／Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ
ｓ等の半導体レーザ装置にも広く適用可能である。
装置以外にもＧ ａ Ａ ｓ ／Ａ Ｉ Ｇ ａ Ａ
ｓ等の半導体レーザ装置にも広く適用可能である。
発明の効果
以上のように、本発明は活性層もしくはそれと隣接しで
ある導波路の一部に、前記導波路から出射する電磁波ビ
ームの波面形状をもつ凸状内部反射面を形成することに
よって高単−縦モード発振が得られ、さらに従来と同様
な製造プロセスでレーザ特性の歩留り向上に有力な手段
を与えるものである。
ある導波路の一部に、前記導波路から出射する電磁波ビ
ームの波面形状をもつ凸状内部反射面を形成することに
よって高単−縦モード発振が得られ、さらに従来と同様
な製造プロセスでレーザ特性の歩留り向上に有力な手段
を与えるものである。
第１図は製造工程途中段階における本発明の一実施例の
半導体レーザ装置の斜視図、′第２図は本発明の一実施
例の半導体レーザ装置の斜視図、第３図は本発明の半導
体レーザの導波路部分の上面図である。 １・・・・・・ＩｎＰ 基板、５・・・・・・ｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層、２・・・・・・ｎ−ＩｎＰクラッド層、
６・・・・・・ｎ−ＩｎＰ埋め込み層、３・・・・・・
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、７．８・・・・・・内部反
射面、４・・・・・・ｐ−ＩｎＰクラッド層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｍシ
１図 第２図
半導体レーザ装置の斜視図、′第２図は本発明の一実施
例の半導体レーザ装置の斜視図、第３図は本発明の半導
体レーザの導波路部分の上面図である。 １・・・・・・ＩｎＰ 基板、５・・・・・・ｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層、２・・・・・・ｎ−ＩｎＰクラッド層、
６・・・・・・ｎ−ＩｎＰ埋め込み層、３・・・・・・
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ活性層、７．８・・・・・・内部反
射面、４・・・・・・ｐ−ＩｎＰクラッド層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｍシ
１図 第２図
Claims (2)
- （１）へき開面間に構成される活性層もしくはそれと隣
接する導波路の一部に前記活性層もしくはそれと隣接す
る導波路から出射する電磁波ビームの波面形状をもつ突
起部を形成した半導体レーザ装置。 - （２）へき開面の中央から１０μｍ〜１００μｍずらし
た位置に前記突起部を形成した特許請求の範囲第１項記
載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18130284A JPS6159792A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18130284A JPS6159792A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159792A true JPS6159792A (ja) | 1986-03-27 |
Family
ID=16098300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18130284A Pending JPS6159792A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159792A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031863A3 (en) * | 2000-10-11 | 2003-10-23 | Nat Univ Ireland | A single frequency laser |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP18130284A patent/JPS6159792A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031863A3 (en) * | 2000-10-11 | 2003-10-23 | Nat Univ Ireland | A single frequency laser |
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