JPS62234388A - 半導体レ−ザアレイ装置 - Google Patents
半導体レ−ザアレイ装置Info
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- JPS62234388A JPS62234388A JP7854686A JP7854686A JPS62234388A JP S62234388 A JPS62234388 A JP S62234388A JP 7854686 A JP7854686 A JP 7854686A JP 7854686 A JP7854686 A JP 7854686A JP S62234388 A JPS62234388 A JP S62234388A
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- Japan
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Classifications
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/0201—Separation of the wafer into individual elements, e.g. by dicing, cleaving, etching or directly during growth
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は波長多重通信等に用いることができる発振波長
の異なるレーザをモノリシックに集積した半導体レーザ
アレイ装置に関するものである。〜従来の技術 半導体レーザの実用化によシ、光通信が実現され、普及
段階に入っている。通信方式の中でも、光波長多重通信
方式は、同時に多量の情報を伝達することができる有望
な方式の一つと考えられている。波長多重通信には波長
の異なった複数個のレーザが必要となる。このため従来
は複数個のレーザ素子が用いられていた。ところが近年
、レーザのモノリシックアレイ技術が進み、１テツプに
数個のレーザが形成されるようになった。例えば１各Ｄ
ＦＢレーザのグレーティング周期を変化させて集積する
ことにより、異なった発振波長を得る方法はこれまでに
報告されている。
の異なるレーザをモノリシックに集積した半導体レーザ
アレイ装置に関するものである。〜従来の技術 半導体レーザの実用化によシ、光通信が実現され、普及
段階に入っている。通信方式の中でも、光波長多重通信
方式は、同時に多量の情報を伝達することができる有望
な方式の一つと考えられている。波長多重通信には波長
の異なった複数個のレーザが必要となる。このため従来
は複数個のレーザ素子が用いられていた。ところが近年
、レーザのモノリシックアレイ技術が進み、１テツプに
数個のレーザが形成されるようになった。例えば１各Ｄ
ＦＢレーザのグレーティング周期を変化させて集積する
ことにより、異なった発振波長を得る方法はこれまでに
報告されている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、波長を順次変化させたレーザを形成することは
非常に困難な技術である。さらに発振波長の異なったレ
ーザをモノリシックに集積する方法として、各レーザの
活性層のバンドギャップを変化させてレーザを形成する
方法や、上記の様に周期の異なったグレーティングを有
するＤＦＢレーザの形成が考えられるが、両者は共に作
成が困難である。本発明は上記欠点に鑑み作成が容易な
発振波長の異なるレーザがモノリシックに集積された半
導体アレイ装置を提供するものである。
非常に困難な技術である。さらに発振波長の異なったレ
ーザをモノリシックに集積する方法として、各レーザの
活性層のバンドギャップを変化させてレーザを形成する
方法や、上記の様に周期の異なったグレーティングを有
するＤＦＢレーザの形成が考えられるが、両者は共に作
成が困難である。本発明は上記欠点に鑑み作成が容易な
発振波長の異なるレーザがモノリシックに集積された半
導体アレイ装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために１本発明の半導体レーザア
レイ装置は個々のレーザキャビティに施す端面反射コー
ティングの厚さが異なって構成されている。
レイ装置は個々のレーザキャビティに施す端面反射コー
ティングの厚さが異なって構成されている。
作用
個々の単体ＤＨ構造のストライプレーザを、同一クラッ
ド層および同一の活性層材料により、同一のストライプ
構造で構成し、活性層−クラッド層の接合界面に平行方
向の光の閉じ込め状態も同様に形成する。ここでキャビ
ティ面の一方の反射率を同一にし、他方の反射率を異に
すればレーザ光の出力および発振波長が個々のレーザ間
で異なった値を持つことになる。
ド層および同一の活性層材料により、同一のストライプ
構造で構成し、活性層−クラッド層の接合界面に平行方
向の光の閉じ込め状態も同様に形成する。ここでキャビ
ティ面の一方の反射率を同一にし、他方の反射率を異に
すればレーザ光の出力および発振波長が個々のレーザ間
で異なった値を持つことになる。
実施例
以下１本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の実施例における半導体レーザアレイ装
置の斜視図を示すものである。第１図において１はｎ電
極、２はムｌ ｚＧ ａ ＋ ｚムＳアイソレーシヲン
層、３はｎ型ＧａＡｇキャップ層、４はｎ型ム％Ｇａ１
．Ａｓクラッド層、６はムｌＸ”１−ＸムＳ活性層、６
はＰ型ムｌｙＧ ａ 、−ア人Ｓクラッド層、γはＰ型
ＧａＡｓバフ７７層、８はＰ型Ｇ＆ムＳ基板、９はＰ電
極、１０はムｅ２０３コーティング膜である。
置の斜視図を示すものである。第１図において１はｎ電
極、２はムｌ ｚＧ ａ ＋ ｚムＳアイソレーシヲン
層、３はｎ型ＧａＡｇキャップ層、４はｎ型ム％Ｇａ１
．Ａｓクラッド層、６はムｌＸ”１−ＸムＳ活性層、６
はＰ型ムｌｙＧ ａ 、−ア人Ｓクラッド層、γはＰ型
ＧａＡｓバフ７７層、８はＰ型Ｇ＆ムＳ基板、９はＰ電
極、１０はムｅ２０３コーティング膜である。
次に本発明の具体的な作製方法について説明する。まず
導電性Ｐ型Ｑ、ＩＬＡｌ！！基板８上にＰ型ＧＩＬＡ！
！バッファ層７をＱ、７ μｍ ＊ Ｐ型ム／ｙＧａ、
、Ａｓクラッド層６を１．１ ｆｉｍ 、ム１ｘＧａ
、 、ムＳ活性層ｓ（ｘ＜ｙ）をｏ、ｏｓμｍ、ｎ型Ａ
ｌｙＧ ＆ 、ｙＡＢ り７ ッ）”層４を１．１
μｍ１ ＊ ”型ＧａＡｓキャップ層３を０．７μｍ
、ムｌｚＧ＆、−２ムＳアイソレーション層２を１．２
μｍ順次成長させる。次にムｌＺ”＋−ＺムＳアインレ
ーシ式ン層２に６μｍ幅のストライプ構造を化学エツチ
ング（１Ｈ２Ｓｏ４：８Ｈ２０２：ＩＨ２０）により形
成する。その際、各ストライプ間の距離は１６０μｍ以
上あけておく。この状態でｎ側、Ｐ側にそれぞれ電極１
．９を形成し、プレイ状にへき関する。
導電性Ｐ型Ｑ、ＩＬＡｌ！！基板８上にＰ型ＧＩＬＡ！
！バッファ層７をＱ、７ μｍ ＊ Ｐ型ム／ｙＧａ、
、Ａｓクラッド層６を１．１ ｆｉｍ 、ム１ｘＧａ
、 、ムＳ活性層ｓ（ｘ＜ｙ）をｏ、ｏｓμｍ、ｎ型Ａ
ｌｙＧ ＆ 、ｙＡＢ り７ ッ）”層４を１．１
μｍ１ ＊ ”型ＧａＡｓキャップ層３を０．７μｍ
、ムｌｚＧ＆、−２ムＳアイソレーション層２を１．２
μｍ順次成長させる。次にムｌＺ”＋−ＺムＳアインレ
ーシ式ン層２に６μｍ幅のストライプ構造を化学エツチ
ング（１Ｈ２Ｓｏ４：８Ｈ２０２：ＩＨ２０）により形
成する。その際、各ストライプ間の距離は１６０μｍ以
上あけておく。この状態でｎ側、Ｐ側にそれぞれ電極１
．９を形成し、プレイ状にへき関する。
最後にスパッタリングによって端面コーティングを行う
。端面コーティングを行う場合は第２図に示すようにへ
き開面を上にして、角度を持たせた固定具１１に固定す
る。この状態でスパッタリングを行うと、固定具１１の
高い位置周辺ではコーテイング膜は薄くなる特徴がある
ため、この角度。
。端面コーティングを行う場合は第２図に示すようにへ
き開面を上にして、角度を持たせた固定具１１に固定す
る。この状態でスパッタリングを行うと、固定具１１の
高い位置周辺ではコーテイング膜は薄くなる特徴がある
ため、この角度。
位置を制御することによってコーテイング膜の厚さを制
御できる。
御できる。
以上のように構成された半導体レーザアレイ装置につい
て以下その特徴を説明する。第３図にム１２０３とａ−
８ｉを４分の１波長の厚さずつ交互に計４層コーティン
グを行ったときの反射率の変化の計算結果を示す。各レ
ーザのキャビティの前面を第３図に示すようにムｅ２０
．を一層（Ｖ４波長）コーティングすることで反射率を
全て４％にし、後端面には本発明を用いてム１２０３を
一層又はａ−８ｉとの多層構造によって各レーザに差を
つけて反射率４〜９６％としたレーザアレイにすると、
反射率の差によって前方への光出力が各レーザで異なる
。さらに効率も各レーザで異なり発振しきい値の電流密
度が変化する。この結果、注入キャリア量に依存したフ
ェルミ準位の変化により１発振波長が個々のレーザ間で
異なる。ここで活性層厚を０．０５μｍ以下とすること
で、フェルミ準位の変化つまり発振波長の変化をしやす
くしている。すなわち、レーザアレイに端面コーティン
グを行う前までは各レーザの特性は同じであるが、一方
のキャビティ面のコーティングを本発明によって制御す
るだけで各レーザの出力、しきい値電流密度。
て以下その特徴を説明する。第３図にム１２０３とａ−
８ｉを４分の１波長の厚さずつ交互に計４層コーティン
グを行ったときの反射率の変化の計算結果を示す。各レ
ーザのキャビティの前面を第３図に示すようにムｅ２０
．を一層（Ｖ４波長）コーティングすることで反射率を
全て４％にし、後端面には本発明を用いてム１２０３を
一層又はａ−８ｉとの多層構造によって各レーザに差を
つけて反射率４〜９６％としたレーザアレイにすると、
反射率の差によって前方への光出力が各レーザで異なる
。さらに効率も各レーザで異なり発振しきい値の電流密
度が変化する。この結果、注入キャリア量に依存したフ
ェルミ準位の変化により１発振波長が個々のレーザ間で
異なる。ここで活性層厚を０．０５μｍ以下とすること
で、フェルミ準位の変化つまり発振波長の変化をしやす
くしている。すなわち、レーザアレイに端面コーティン
グを行う前までは各レーザの特性は同じであるが、一方
のキャビティ面のコーティングを本発明によって制御す
るだけで各レーザの出力、しきい値電流密度。
発振波長といったレーザの基本特性を変化させることが
できる。また、端面コーティングを行うことでキャビテ
ィ面の酸化を防ぎ１端面破壊レベルを上げることにもな
っている。
できる。また、端面コーティングを行うことでキャビテ
ィ面の酸化を防ぎ１端面破壊レベルを上げることにもな
っている。
なお、実施例ではＧａＡｇ−ムｌＧ＆Ａ！Ｅ系レーザア
レイを示したが、上記材料に限定する必要はなく。
レイを示したが、上記材料に限定する必要はなく。
レーザを構成できる材料すべてに対して本発明は適用で
きる。また１本発明はレーザそのものの構造に対しても
特別に限定されたものではない。さらに、本発明の端面
コーティングの方法に関しても一実施例を示しただけで
あり、特別に限定されたものではない。そしてレーザの
両キャビティ面に施したコーティングによって決められ
た反射率についても実施例を示しただけで特別に限定さ
れたものではない。
きる。また１本発明はレーザそのものの構造に対しても
特別に限定されたものではない。さらに、本発明の端面
コーティングの方法に関しても一実施例を示しただけで
あり、特別に限定されたものではない。そしてレーザの
両キャビティ面に施したコーティングによって決められ
た反射率についても実施例を示しただけで特別に限定さ
れたものではない。
発明の効果
以上のように、本発明の特徴は同一基板上に作成したレ
ーザアレイの端面反射コーティングの厚さを変化させた
ところにある。作製に際しては特に複雑な工程があるわ
けではなく、最後にスパッタリングでコーティングする
時に角度をつけた固定具に取付けるだけのことで、コー
テイング膜の厚さが各レーザごとに異り、その結果１各
レーザの端面での反射率が異なるため、光出力および発
振波長が異なる。本発明によってレーザアレイを作製す
るには必要な条件を満たすようにコーティングの種類と
積層数、固定具の形状などを変化させるだけでよい。
ーザアレイの端面反射コーティングの厚さを変化させた
ところにある。作製に際しては特に複雑な工程があるわ
けではなく、最後にスパッタリングでコーティングする
時に角度をつけた固定具に取付けるだけのことで、コー
テイング膜の厚さが各レーザごとに異り、その結果１各
レーザの端面での反射率が異なるため、光出力および発
振波長が異なる。本発明によってレーザアレイを作製す
るには必要な条件を満たすようにコーティングの種類と
積層数、固定具の形状などを変化させるだけでよい。
従来のようにム／ｘＧａ 、−エムＳ活性層のムｅ混晶
比を変えて発振波長を変化させるなどの手間が本発明に
することで必要でなくなる。また端面をコーティングす
ること自体が端面の酸化を防ぎ、端面破壊レベルを上げ
るのに効果がある。
比を変えて発振波長を変化させるなどの手間が本発明に
することで必要でなくなる。また端面をコーティングす
ること自体が端面の酸化を防ぎ、端面破壊レベルを上げ
るのに効果がある。
第１図は本発明の実施例における半導体レーザアレイ装
置の斜視図、第２図はスパッタリングを行う直前の一実
施例の斜視図１第３図は多層コーティングにおける反射
率の変化の計算結果を示す特性図である。 １・・・・・・ｎ側電極、２・・・・・・人１２ＧＩＬ
１−ｚＡＳアイソレーション層、３・・・・・・ｎ型Ｇ
ａＡｓキャップ層、４・・・・・・ｎ型ム１ｙＧａ１．
Ａｓクラッド層、６・・・・・・ムＩＸ”ｊ−ＸムＳ活
性層、 ６−・・・・−Ｐ型ＡｌｙＧａ ＋ ｙＡｓク
ラッド層、７・・・・・・Ｐ型Ｇａ１ｓバッファ層、８
・・・・・・導電性Ｐ型Ｇ＆Ａ！！基板、９・・・・・
・Ｐ側電極、１０・・・・・・ム１２０３コーチインク
膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／−
−−刀イ則１に才玉 ２−−−ＡｊａａＡｓｒイア レ−”／ ａ ンノ瞥３
−−−π型θｃＬＡｓ六〒−／ア冴 ４−−− ｒｔ型Ａノ１（ｔａｒ−ｙＡｓクラ１））啼
６−−− Ａｌｘθｔｕ−ｘ Ａｓ ＊ｔＹＬＪｊ−ｆ
−梨Ａｌｆ６ａｙ−７Ａｓクラツ」７−−− ？ｇｅｒ
ａＡｓ バーｙフ７／９ｔ）−−−４−Ｗｔｔ注ｆ’ｌ
６ｔｘＡＳＪＪｓｆｉ。 錫２図
置の斜視図、第２図はスパッタリングを行う直前の一実
施例の斜視図１第３図は多層コーティングにおける反射
率の変化の計算結果を示す特性図である。 １・・・・・・ｎ側電極、２・・・・・・人１２ＧＩＬ
１−ｚＡＳアイソレーション層、３・・・・・・ｎ型Ｇ
ａＡｓキャップ層、４・・・・・・ｎ型ム１ｙＧａ１．
Ａｓクラッド層、６・・・・・・ムＩＸ”ｊ−ＸムＳ活
性層、 ６−・・・・−Ｐ型ＡｌｙＧａ ＋ ｙＡｓク
ラッド層、７・・・・・・Ｐ型Ｇａ１ｓバッファ層、８
・・・・・・導電性Ｐ型Ｇ＆Ａ！！基板、９・・・・・
・Ｐ側電極、１０・・・・・・ム１２０３コーチインク
膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／−
−−刀イ則１に才玉 ２−−−ＡｊａａＡｓｒイア レ−”／ ａ ンノ瞥３
−−−π型θｃＬＡｓ六〒−／ア冴 ４−−− ｒｔ型Ａノ１（ｔａｒ−ｙＡｓクラ１））啼
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−梨Ａｌｆ６ａｙ−７Ａｓクラツ」７−−− ？ｇｅｒ
ａＡｓ バーｙフ７／９ｔ）−−−４−Ｗｔｔ注ｆ’ｌ
６ｔｘＡＳＪＪｓｆｉ。 錫２図
Claims (1)
- 半導体基板上に活性層を含むダブルヘテロ構造を有する
レーザが複数個形成されるとともに、少くとも一方のキ
ャビティ面に施された端面反射コーティングの厚さが前
記レーザによって異なっていることを特徴とする半導体
レーザアレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7854686A JPS62234388A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7854686A JPS62234388A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234388A true JPS62234388A (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=13664915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7854686A Pending JPS62234388A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62234388A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008543073A (ja) * | 2005-05-31 | 2008-11-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | スペックルの減少を伴う広帯域レーザランプ |
| JP2015146403A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザアレイ |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP7854686A patent/JPS62234388A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008543073A (ja) * | 2005-05-31 | 2008-11-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | スペックルの減少を伴う広帯域レーザランプ |
| JP2015146403A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザアレイ |
| EP2928032A1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-10-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser array with reduced speckle noise |
| US9466946B2 (en) | 2014-02-04 | 2016-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser array |
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