JPS62262485A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- 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
- H01S5/10—Construction 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
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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〕
半導体レーザ素子より出射されるレーザ光の線幅を減少
させる半導体レーザ装置であって、同一基板にレーザ素
子と、このレーザ素子より出射されるレーザ光を反射さ
せる反射体を、その端面が基板の表面に対してテーパ状
に成るように、同一の手法で一体的に形成するとともに
、該レーザ素子上に反射体より反射した光を更に再反射
させてレーザ素子に導入するための反射面を形成する。
させる半導体レーザ装置であって、同一基板にレーザ素
子と、このレーザ素子より出射されるレーザ光を反射さ
せる反射体を、その端面が基板の表面に対してテーパ状
に成るように、同一の手法で一体的に形成するとともに
、該レーザ素子上に反射体より反射した光を更に再反射
させてレーザ素子に導入するための反射面を形成する。
このようにしてレーザ素子より出射したレーザ光を反射
体の端面に入射した後、その反射体からの反射光をレー
ザ素子上の反射面に入射させ、この反射面より再反射さ
れた光を戻り光としてレーザ素子に導入し、この戻り光
によってレーザ素子のレーザ光の線幅を減少させる。
体の端面に入射した後、その反射体からの反射光をレー
ザ素子上の反射面に入射させ、この反射面より再反射さ
れた光を戻り光としてレーザ素子に導入し、この戻り光
によってレーザ素子のレーザ光の線幅を減少させる。
本発明は半導体レーザ素子より出射されるレーザ光の線
幅を減少させる半導体レーザ装置に関する。
幅を減少させる半導体レーザ装置に関する。
光通信システムの光源として低消費電力、高速変調が可
能である等の理由によって半導体レーザ素子が用いられ
ている。
能である等の理由によって半導体レーザ素子が用いられ
ている。
このような半導体レーザ素子より出射されるレーザ光の
ビーム径、即ちレーザ光の線幅は、１００ＭＨｚ程度で
あるが、これを更にコヒーレント光通信方式に用いよう
とすると、レーザ素子より出射されるレーザ光の線幅は
Ｉ ＭＨｚ以下に減少させることが要求されている。
ビーム径、即ちレーザ光の線幅は、１００ＭＨｚ程度で
あるが、これを更にコヒーレント光通信方式に用いよう
とすると、レーザ素子より出射されるレーザ光の線幅は
Ｉ ＭＨｚ以下に減少させることが要求されている。
従来、このようなレーザ素子の線幅を減少させた半導体
レーザ装置としては、レーザ素子１が設置されている基
台２上に平面鏡等の反射鏡３を設置し、このレーザ素子
１と反射鏡３とで空洞発振器を形成する。
レーザ装置としては、レーザ素子１が設置されている基
台２上に平面鏡等の反射鏡３を設置し、このレーザ素子
１と反射鏡３とで空洞発振器を形成する。
このようにすれば、レーザ素子１の端面ＩＡとＩＢとの
間にも共振器が形成され、レーザ素子ｌの端面ＩＡとＩ
Ｂで形成された共振器の長さｌと、レーザ素子１と反射
鏡３との間で形成される共振器の長さはＬとは、その長
さが異なるため、その２つの共振器で形成される定在波
は異なったものが得られる。
間にも共振器が形成され、レーザ素子ｌの端面ＩＡとＩ
Ｂで形成された共振器の長さｌと、レーザ素子１と反射
鏡３との間で形成される共振器の長さはＬとは、その長
さが異なるため、その２つの共振器で形成される定在波
は異なったものが得られる。
この２つの共振器で形成される定在波が競合している場
合、その何れの定在波が強くなるかは、そのレーザ素子
より出射されるレーザ光の発振波長で定まる。
合、その何れの定在波が強くなるかは、そのレーザ素子
より出射されるレーザ光の発振波長で定まる。
即ち、このレーザ光の発振波長以外の波長を有する定在
波は互いに束縛し合いながら、発振しているレーザ光に
対してエネルギーを葉中させ、このエネルギーの集中に
より、レーザ素子より出射されるレーザ光の線幅が減少
するようになる。
波は互いに束縛し合いながら、発振しているレーザ光に
対してエネルギーを葉中させ、このエネルギーの集中に
より、レーザ素子より出射されるレーザ光の線幅が減少
するようになる。
然し、平面鏡のような反射鏡を用いてレーザ素子より出
射される光を戻し、この戻し光でレーザ光の線幅を減少
させようとすると、この反射鏡はレーザ素子より出射さ
れる光の全波長領域の範囲の光が戻り光となって戻るた
め、特定の波長のみ強度を増す場合や、波長を選択する
場合にはエネルギーの集中性に欠け、レーザ素子より出
射されるレーザ光の線幅は広くなる欠点が生じる。
射される光を戻し、この戻し光でレーザ光の線幅を減少
させようとすると、この反射鏡はレーザ素子より出射さ
れる光の全波長領域の範囲の光が戻り光となって戻るた
め、特定の波長のみ強度を増す場合や、波長を選択する
場合にはエネルギーの集中性に欠け、レーザ素子より出
射されるレーザ光の線幅は広くなる欠点が生じる。
そのため、反射鏡の代わりに回折格子を用いてレーザ光
を戻す方法があるが、この方法であると装置が大規模の
ものとなり、またこの装置を使用する際に、回折格子の
温度制御を正確に行わないと所望の線幅が得られない欠
点がある。
を戻す方法があるが、この方法であると装置が大規模の
ものとなり、またこの装置を使用する際に、回折格子の
温度制御を正確に行わないと所望の線幅が得られない欠
点がある。
本発明は上記した欠点を除去し、構造を一体化すること
で、温度変動の影響を少なくし、簡単な構造でかつ装置
が小型でかつレーザ光の線幅が容易に狭くできる半導体
レーザ装置の提供を目的とする。
で、温度変動の影響を少なくし、簡単な構造でかつ装置
が小型でかつレーザ光の線幅が容易に狭くできる半導体
レーザ装置の提供を目的とする。
本発明の半導体レーザ装置は、化合物半導体基板上に半
導体結晶層が積層形成された後、半導体レーザ素子形成
領域と、該レーザ素子より出射される光を反射する反射
体形成領域に分離され、該レーザ素子形成領域のレーザ
光の出射端面に対向する反射体形成領域の端面が基板表
面に対してテーパを付して形成され、更に前記レーザ素
子上に、前記反射体形成領域より反射された光を反射す
る反射面が設けられている。
導体結晶層が積層形成された後、半導体レーザ素子形成
領域と、該レーザ素子より出射される光を反射する反射
体形成領域に分離され、該レーザ素子形成領域のレーザ
光の出射端面に対向する反射体形成領域の端面が基板表
面に対してテーパを付して形成され、更に前記レーザ素
子上に、前記反射体形成領域より反射された光を反射す
る反射面が設けられている。
本発明の半導体レーザ装置は、半導体基板上にレーザ素
子を形成するとともに、このレーザ素子より出射される
光を戻す反射体の、入射されたレーザ光を反射する端面
を基板に対してテーパ状にかつ前記レーザ素子形成と同
一工程で形成する。
子を形成するとともに、このレーザ素子より出射される
光を戻す反射体の、入射されたレーザ光を反射する端面
を基板に対してテーパ状にかつ前記レーザ素子形成と同
一工程で形成する。
またレーザ素子上に反射面を設け、この反射体と反射面
を用いてレーザ素子より出射されるレーザ光のモードと
類似のモードの戻り光を形成し、この戻り光を用いるこ
とでレーザ光より出射されるレーザ光の線幅を効果的に
減少させるようにする。
を用いてレーザ素子より出射されるレーザ光のモードと
類似のモードの戻り光を形成し、この戻り光を用いるこ
とでレーザ光より出射されるレーザ光の線幅を効果的に
減少させるようにする。
以下、図面を用いながら本発明の一実施例にっき詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の半導体レーザ装置の構造を示す断面図
である。
である。
本実施例ではＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ−Ｆｅｅｄｂａｃ
ｋ−Ｌａｓｅｒ（以下ＤＦＢレーザ素子と称する）を用
いた半導体レーザ装置に例をとって説明する。
ｋ−Ｌａｓｅｒ（以下ＤＦＢレーザ素子と称する）を用
いた半導体レーザ装置に例をとって説明する。
第１図に図示するように、本発明のレーザ装置は、Ｎ型
のインジウム−燐（ＩｎＰ ）よりなる基板１１上に、
レーザ発振したレーザ光を伝達するためのＮ型のＩｎＰ
よりなる導波層１２が液相エピタキシャル成長法により
形成され、この導波層１２にホトリソグラフィ法によっ
て回折格子１３が形成されている。
のインジウム−燐（ＩｎＰ ）よりなる基板１１上に、
レーザ発振したレーザ光を伝達するためのＮ型のＩｎＰ
よりなる導波層１２が液相エピタキシャル成長法により
形成され、この導波層１２にホトリソグラフィ法によっ
て回折格子１３が形成されている。
更にその上にはレーザ光を発振して出射するＩｎＧａＡ
ｓＰよりなる活性層１４が液相エピタキシャル成長法に
より形成されている。
ｓＰよりなる活性層１４が液相エピタキシャル成長法に
より形成されている。
更にその上には活性層で発振したレーザ光を閉じ込め、
発振効率を高めるためのＰ型のＩｎＰよりなるクラッド
層１５が設けられ、更にその上にはレーザ素子を動作さ
せるための金−亜鉛（Ａｕ−Ｚｎ）等よりなる電極１６
が蒸着により形成されている。
発振効率を高めるためのＰ型のＩｎＰよりなるクラッド
層１５が設けられ、更にその上にはレーザ素子を動作さ
せるための金−亜鉛（Ａｕ−Ｚｎ）等よりなる電極１６
が蒸着により形成されている。
そしてこのようなレーザ素子１７は基板１１上に複数個
形成され、このレーザ素子１７のレーザ光が出射される
活性層１４の端面１４Ａに対向する位置に、前記レーザ
素子１７を形成する際に形成した導波層１２、活性層１
４、クラッド層１５よりなる結晶層１８が、端面１４Ａ
より所定の距離ｌ“を隔てて、エツチングにより溝１９
を形成されることで反射体２０と成って形成されている
。
形成され、このレーザ素子１７のレーザ光が出射される
活性層１４の端面１４Ａに対向する位置に、前記レーザ
素子１７を形成する際に形成した導波層１２、活性層１
４、クラッド層１５よりなる結晶層１８が、端面１４Ａ
より所定の距離ｌ“を隔てて、エツチングにより溝１９
を形成されることで反射体２０と成って形成されている
。
この反射体２０は、レーザ素子１７の形成工程と同一工
程で同一基板１１上に形成されるため、簡単な方法で手
間をかけずに容易に形成される。
程で同一基板１１上に形成されるため、簡単な方法で手
間をかけずに容易に形成される。
またレーザ光の出射端面１４Ａに対向して形成された反
射体２０の端面２１は、エツチングによって、基板１１
の表面より所定のテーパ角度θを有するように鏡面仕上
げされて形成されており、平面鏡と同様な反射鏡の機能
を有する。
射体２０の端面２１は、エツチングによって、基板１１
の表面より所定のテーパ角度θを有するように鏡面仕上
げされて形成されており、平面鏡と同様な反射鏡の機能
を有する。
またレーザ素子１７と反射体２０の間の溝１９内には、
レーザ光を透過する５ｉ０２膜２２がスパッタ法等を用
いて堆積形成され、更にその上には、反射体２０の端面
に当たって反射するレーザ光を再反射し、レーザ素子１
７に戻り光として戻すための反射面２３が〜等の金属膜
を蒸着して形成することで設けられている。
レーザ光を透過する５ｉ０２膜２２がスパッタ法等を用
いて堆積形成され、更にその上には、反射体２０の端面
に当たって反射するレーザ光を再反射し、レーザ素子１
７に戻り光として戻すための反射面２３が〜等の金属膜
を蒸着して形成することで設けられている。
このようにすれば、反射体２０および反射面２３をを有
することで、半導体レーザ素子１７より出射されたレー
ザ光は、矢印Ａ方向に出射され、更に反射体２０の端面
２１に当たって反射され、その反射光が上部の反射面２
３に当たってレーザ素子１７に戻り光となって導入され
る。
することで、半導体レーザ素子１７より出射されたレー
ザ光は、矢印Ａ方向に出射され、更に反射体２０の端面
２１に当たって反射され、その反射光が上部の反射面２
３に当たってレーザ素子１７に戻り光となって導入され
る。
このようにすれば、反射体２０および反射面２３がレー
ザ素子１７のレーザ光の出射面１４Ａに対して対向する
方向と、上部に形成されているため、レーザ素子１７よ
り出射されたレーザ光の戻り光が効率良くレーザ素子１
７に到達するようになる。
ザ素子１７のレーザ光の出射面１４Ａに対して対向する
方向と、上部に形成されているため、レーザ素子１７よ
り出射されたレーザ光の戻り光が効率良くレーザ素子１
７に到達するようになる。
また反射体２０の端面２１を基板１１の表面に対する角
度θを４５度とすると、レーザ素子１７より出射される
レーザ光を最も効率良く反射面２３に集中させることが
できる。
度θを４５度とすると、レーザ素子１７より出射される
レーザ光を最も効率良く反射面２３に集中させることが
できる。
このようにして反射体２０および、反射面２３を用いれ
ば、レーザ素子１７より出射されるレーザ光の散逸を防
ぎながら、戻り光を効率良くレーザ素子１７に入射させ
ることができ、レーザ素子１７より出射されるレーザ光
の出射光の線幅を狭くすることができる。
ば、レーザ素子１７より出射されるレーザ光の散逸を防
ぎながら、戻り光を効率良くレーザ素子１７に入射させ
ることができ、レーザ素子１７より出射されるレーザ光
の出射光の線幅を狭くすることができる。
また以上の実施例の他にレーザ光が出射される活性層１
４の端面１４Ａに対向する反射体２０の面２１を反射効
率の大きい〜等の金属膜を蒸着するようにすると更に効
果的である。
４の端面１４Ａに対向する反射体２０の面２１を反射効
率の大きい〜等の金属膜を蒸着するようにすると更に効
果的である。
尚、本実施例ではレーザ素子を１個配設した場合に付い
て例を用いて述べたが、このレーザ素子は１個以上複数
個設けても良い。
て例を用いて述べたが、このレーザ素子は１個以上複数
個設けても良い。
また他の実施例として、前記反射体２０を形成する代わ
りに、前記形成した反射体２０上に電極１６を形成して
、前記形成したレーザ素子１７と対向配置させた構造と
しても良い。
りに、前記形成した反射体２０上に電極１６を形成して
、前記形成したレーザ素子１７と対向配置させた構造と
しても良い。
以上述べたように、本発明の半導体レーザ装置によれば
、簡単な方法でレーザ素子より出射される光の戻り光を
レーザ素子に注入できるので、レーザ光の線幅を減少さ
せたコヒーレント光通信に通用できる高性能な半導体レ
ーザ素子が得られる効果がある。
、簡単な方法でレーザ素子より出射される光の戻り光を
レーザ素子に注入できるので、レーザ光の線幅を減少さ
せたコヒーレント光通信に通用できる高性能な半導体レ
ーザ素子が得られる効果がある。
第１図は本発明の半導体レーザ装置の一実施例を示す平
面図、 第２図は従来の半導体レーザ装置の要部を示す模式図で
ある。 図に於いて、 １１は基板、１２は導波層、１３は回折格子、１４は活
性層、１４八は活性層端面、１５はクラッド層、１６は
電極、１７はレーザ素子、１８は結晶層、１９は溝、２
０は反射体、２１反射体端面、２２は５ｉ０２膜、２３
は反射面を示す。 第１図 第 ２７
面図、 第２図は従来の半導体レーザ装置の要部を示す模式図で
ある。 図に於いて、 １１は基板、１２は導波層、１３は回折格子、１４は活
性層、１４八は活性層端面、１５はクラッド層、１６は
電極、１７はレーザ素子、１８は結晶層、１９は溝、２
０は反射体、２１反射体端面、２２は５ｉ０２膜、２３
は反射面を示す。 第１図 第 ２７
Claims (2)
- （１）化合物半導体基板（１１）上に半導体結晶層（１
２、１４、１５）が積層形成された後、半導体レーザ素
子（１７）の形成領域と、該レーザ素子（１７）より出
射される光を反射する反射体（２０）の形成領域に分離
され、該レーザ素子（１７）の形成領域のレーザ光の出
射端面（１４Ａ）に対向する反射体（２０）の形成領域
の端面（２１）が基板（１１）表面に対してテーパを付
して形成され、更に前記レーザ素子（１７）上に、前記
反射体（２０）の形成領域より反射された光を反射する
反射面（２３）が設けられていることを特徴とする半導
体レーザ装置。 - （２）前記反射体（２０）の形成領域の端面（２１）が
、基板表面に対して４５度の角度でテーパを付されて形
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106213A JPS62262485A (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61106213A JPS62262485A (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62262485A true JPS62262485A (ja) | 1987-11-14 |
Family
ID=14427871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61106213A Pending JPS62262485A (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62262485A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001093385A3 (en) * | 2000-05-31 | 2003-11-06 | Nova Crystals Inc | Surface-emitting laser devices with integrated beam-shaping optics and power-monitoring detectors |
-
1986
- 1986-05-08 JP JP61106213A patent/JPS62262485A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001093385A3 (en) * | 2000-05-31 | 2003-11-06 | Nova Crystals Inc | Surface-emitting laser devices with integrated beam-shaping optics and power-monitoring detectors |
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