JPS62234389A - 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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- JPS62234389A JPS62234389A JP7854986A JP7854986A JPS62234389A JP S62234389 A JPS62234389 A JP S62234389A JP 7854986 A JP7854986 A JP 7854986A JP 7854986 A JP7854986 A JP 7854986A JP S62234389 A JPS62234389 A JP S62234389A
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- Japan
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- laser
- algaas
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 6
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- 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】
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。
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
平遣蓚１／＋−１４’の生田ルｌ／ｒ ？ ｈ 専二
晶斥ぶ宋和シれ、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。
晶斥ぶ宋和シれ、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チツプに数個のレーザが形成されるように
なった。例えば、各ＤＦＢ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。
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チツプに数個のレーザが形成されるように
なった。例えば、各ＤＦＢ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、波長を頭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。本発明は上記の欠点に鑑み、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。本発明は上記の欠点に鑑み、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、本発明の半導体レーザア
レイ装置は個々のレーザのストライプ幅が異なって構成
されている。
レイ装置は個々のレーザのストライプ幅が異なって構成
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構成する０ここで電流
制限用ブロック層のストライプ幅を各レーザにおいて異
にすればしきい値電流密度のストライプ幅依存性よりそ
のしきい値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シ、発振波長が
個々のレーザ間で異なる。
層および同一の活性層材料により構成する０ここで電流
制限用ブロック層のストライプ幅を各レーザにおいて異
にすればしきい値電流密度のストライプ幅依存性よりそ
のしきい値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シ、発振波長が
個々のレーザ間で異なる。
本発明は上記の原理に基づくものであり、アレイの各レ
ーザから異なった発振波長のレーザ光を得るものである
。
ーザから異なった発振波長のレーザ光を得るものである
。
実施例
以下、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
置の断面図を示すものである。第１図において１はｎ側
電極、２は＾ｌＺ” ＋−ＺムＳアイソレーション層、
３はｎ型ＧａＡｓキャップ層、４はｎ型ｈｌｙｃ ａ
＋−ｙムＳクラッド層、５はム１ｘＧａ １−ｘＡｓ活
性層、６はｐ型ム１ｙＧａ 、−ツムＳクラッド層、７
はｐ型ＧＩＬＡ！！バフ７７層、８はｐ型ＧａＡｓ基板
、９はｐ側電極で、Ｓはストライプ幅である。
置の断面図を示すものである。第１図において１はｎ側
電極、２は＾ｌＺ” ＋−ＺムＳアイソレーション層、
３はｎ型ＧａＡｓキャップ層、４はｎ型ｈｌｙｃ ａ
＋−ｙムＳクラッド層、５はム１ｘＧａ １−ｘＡｓ活
性層、６はｐ型ム１ｙＧａ 、−ツムＳクラッド層、７
はｐ型ＧＩＬＡ！！バフ７７層、８はｐ型ＧａＡｓ基板
、９はｐ側電極で、Ｓはストライプ幅である。
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ＧａＡ／基板８上にｐ型ＧａＡｓバフ７７層
７を０．７ ／Ｊ Ｉ！１ 、 ｐ型ム１ｙＧａ １−
７ＡＳクラッド層６を１．１μｍ、ム１ｘＣｚＬ 、−
ｘＡｍ活性層ｓ（ｘ＜ｙ）を０．０５ ｐ Ｔｎ、 ｎ
型ム％Ｇａ １−ｙＡｓ クララ）”ｍ ４ ヲ１．１
．ｃｚｍ、ｎ型Ｇ＆ムＳキャップ層３を０．７ｐｍ。
導電性ｐ型ＧａＡ／基板８上にｐ型ＧａＡｓバフ７７層
７を０．７ ／Ｊ Ｉ！１ 、 ｐ型ム１ｙＧａ １−
７ＡＳクラッド層６を１．１μｍ、ム１ｘＣｚＬ 、−
ｘＡｍ活性層ｓ（ｘ＜ｙ）を０．０５ ｐ Ｔｎ、 ｎ
型ム％Ｇａ １−ｙＡｓ クララ）”ｍ ４ ヲ１．１
．ｃｚｍ、ｎ型Ｇ＆ムＳキャップ層３を０．７ｐｍ。
ムｄ２ＧＩＬ、−ｚム８フイ７Ｖ−’／、７層２を１．
２μｍ順次成長させる。次にムβＺ” １−ＺムＳアイ
ソレーション層２に５μｍ１１６μｍ１２６μｍと幅を
変化させたストライプ幅造を化学エツチング（１Ｈ２Ｓ
０４：８Ｈ２０□：１Ｈ２０）により形成する。ここで
使用するエッチャントは反応律速系であるために、エツ
チングレートにストライプ幅依存性は少なく、各ストラ
イプが一様に形成できる。この時各ストライプ間の距離
は１５０μｍ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、アレイ状にへき開する。
２μｍ順次成長させる。次にムβＺ” １−ＺムＳアイ
ソレーション層２に５μｍ１１６μｍ１２６μｍと幅を
変化させたストライプ幅造を化学エツチング（１Ｈ２Ｓ
０４：８Ｈ２０□：１Ｈ２０）により形成する。ここで
使用するエッチャントは反応律速系であるために、エツ
チングレートにストライプ幅依存性は少なく、各ストラ
イプが一様に形成できる。この時各ストライプ間の距離
は１５０μｍ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、アレイ状にへき開する。
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。アレイの各レーザでストラ
イプ幅を変化させることにより、第２図に示すようにし
きい値電流密度が変化する。
て以下その特徴を説明する。アレイの各レーザでストラ
イプ幅を変化させることにより、第２図に示すようにし
きい値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
化によって、発振波長が個々のレーザ間で異なる。また
、第３図に活性層の厚さとしきい値電流密度との関係を
示す。この図より理解されるように活性層厚を０．０５
μｍ とすることによって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、各レーザ
のストライプ幅を変化させるだけで各レーザのしきい値
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、プレイ作製上、別の新しい工程などが
入らず従来通りの方法で十分である。
化によって、発振波長が個々のレーザ間で異なる。また
、第３図に活性層の厚さとしきい値電流密度との関係を
示す。この図より理解されるように活性層厚を０．０５
μｍ とすることによって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、各レーザ
のストライプ幅を変化させるだけで各レーザのしきい値
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、プレイ作製上、別の新しい工程などが
入らず従来通りの方法で十分である。
なお、実施例ではＧａＡｓ−ム１ＧａＡｓ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、レーザ
を構成できるすべての材料に対して本発明は適用できる
。また、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。
イを示したが、上記材料に限定する必要はなく、レーザ
を構成できるすべての材料に対して本発明は適用できる
。また、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。
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
ーザアレイのストライプ幅を変化させたところにある。
ーザアレイのストライプ幅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、ス
トライプを化学エツチングによって形成するだめのマス
クの幅を変えるだけで各レーザの特性が変わり、発振波
長が変化する。
トライプを化学エツチングによって形成するだめのマス
クの幅を変えるだけで各レーザの特性が変わり、発振波
長が変化する。
また、その効果を高めるために活性層厚を薄く（０，０
５μｍ以下）することで注入キャリア量に伴うフェルミ
準位の上昇を起こしやすくしている。
５μｍ以下）することで注入キャリア量に伴うフェルミ
準位の上昇を起こしやすくしている。
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
を満たすようにストライプ幅を変化させてやればよい。
を満たすようにストライプ幅を変化させてやればよい。
従来のようにムｌｚＧ ａ 、−８人Ｓ活性層の五ｌ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
により必要でなくなる。
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
により必要でなくなる。
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
置の断面図、第２図はしきい値電流密度のストライプ幅
依存性を示す特性図、第３図はしきい値電流密度の活性
層厚依存性を示す特性図である。 １・・・・・・ｎ側電極、２・・・・・・ムｌＺＧ’ｊ
−ＺムＳアイソレージロン層、３・・・・・・ｎ型Ｇａ
Ａｓキャップ層、４・・・・・・ｎ型ム％Ｇａ 、−ｙ
Ａｓクラッド層、５・・・・・・ムＥＸ” Ｉ−ＸムＳ
活性層、６・・・・・・ｐ型ム％Ｇａ 、−、Ａｓクラ
ッド層、７・・・・・・ｐ型ＧａＡｇバッファ層、８・
・・・・・導電性ｐＷ ＧａＡｓ基板、９・・・・・・
ｐ側電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｔ−
−−ｎ イ則１−−撞 ？ −−−Ａｌｚ（ｒｔｔ−ａＡｓアインレ−”）ｑ＞
４１Ｊ−−−ｎ型６ａＡｓ”ｒｙｙ７’）’ｆ４−−−
７１’ＬＡノｙ６ａｔ−ｙＡｓクラ・７嗜ｓ−Ａノ！ｘ
＆ａ ／−Ｘ Ａｓ ＊ｔ’ｒＬシ１６−−− ｆ’
ＶＡｌｙ６ａｔ−７Ａｓ りｆ゛７’Ｆ４７７’Ｆ４７
−−−１Ａ５ ハ／７７／ｌ！δ−甚宅厭Ｐｆ＆ａＡｓ
基脹 ター ＦＪ’ｌｌ！ａ ５−ｍ−スＬライフ′幅 第１図 Ｓ−
置の断面図、第２図はしきい値電流密度のストライプ幅
依存性を示す特性図、第３図はしきい値電流密度の活性
層厚依存性を示す特性図である。 １・・・・・・ｎ側電極、２・・・・・・ムｌＺＧ’ｊ
−ＺムＳアイソレージロン層、３・・・・・・ｎ型Ｇａ
Ａｓキャップ層、４・・・・・・ｎ型ム％Ｇａ 、−ｙ
Ａｓクラッド層、５・・・・・・ムＥＸ” Ｉ−ＸムＳ
活性層、６・・・・・・ｐ型ム％Ｇａ 、−、Ａｓクラ
ッド層、７・・・・・・ｐ型ＧａＡｇバッファ層、８・
・・・・・導電性ｐＷ ＧａＡｓ基板、９・・・・・・
ｐ側電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｔ−
−−ｎ イ則１−−撞 ？ −−−Ａｌｚ（ｒｔｔ−ａＡｓアインレ−”）ｑ＞
４１Ｊ−−−ｎ型６ａＡｓ”ｒｙｙ７’）’ｆ４−−−
７１’ＬＡノｙ６ａｔ−ｙＡｓクラ・７嗜ｓ−Ａノ！ｘ
＆ａ ／−Ｘ Ａｓ ＊ｔ’ｒＬシ１６−−− ｆ’
ＶＡｌｙ６ａｔ−７Ａｓ りｆ゛７’Ｆ４７７’Ｆ４７
−−−１Ａ５ ハ／７７／ｌ！δ−甚宅厭Ｐｆ＆ａＡｓ
基脹 ター ＦＪ’ｌｌ！ａ ５−ｍ−スＬライフ′幅 第１図 Ｓ−
Claims (2)
- （１）半導体基板上に活性層を含むダブルヘテロ構造お
よびストライプ状の電流注入領域を有するレーザが複数
個形成されるとともに、前記ストライプの幅が前記レー
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。 - （２）活性層厚が、その増加に対してしきい値電流密度
の減少する領域にあることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の半導体レーザアレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7854986A JPS62234389A (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 |
|---|---|---|---|
| JP7854986A JPS62234389A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234389A true JPS62234389A (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=13664997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7854986A Pending JPS62234389A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62234389A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332981A (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザアレイ |
| US5982799A (en) * | 1994-09-14 | 1999-11-09 | Xerox Corporation | Multiple-wavelength laser diode array using quantum well band filling |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP7854986A patent/JPS62234389A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332981A (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザアレイ |
| US5982799A (en) * | 1994-09-14 | 1999-11-09 | Xerox Corporation | Multiple-wavelength laser diode array using quantum well band filling |
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