JPS62281389A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS62281389A JPS62281389A JP12455586A JP12455586A JPS62281389A JP S62281389 A JPS62281389 A JP S62281389A JP 12455586 A JP12455586 A JP 12455586A JP 12455586 A JP12455586 A JP 12455586A JP S62281389 A JPS62281389 A JP S62281389A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
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- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
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- LLBZPESJRQGYMB-UHFFFAOYSA-N 4-one Natural products O1C(C(=O)CC)CC(C)C11C2(C)CCC(C3(C)C(C(C)(CO)C(OC4C(C(O)C(O)C(COC5C(C(O)C(O)CO5)OC5C(C(OC6C(C(O)C(O)C(CO)O6)O)C(O)C(CO)O5)OC5C(C(O)C(O)C(C)O5)O)O4)O)CC3)CC3)=C3C2(C)CC1 LLBZPESJRQGYMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
Landscapes
- 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】
３、発明の詳細な説明
（技術分野）
本発明は、半導体レーザに関し、特に電流狭窄構造と光
閉じ込め構造とを備えた半導体レーザに関するものであ
る。
閉じ込め構造とを備えた半導体レーザに関するものであ
る。
（従来技術）
従来、レーザ発振を起こすしきい値電流を低下させる為
、活性層に注入される電流を、活性層に平行でかつ光の
出射方向に垂直な方向に狭窄する構造と、この方向に活
性層から発する光を閉じ込める構造とを備えた半導体レ
ーザが知られている。この例を第５図で説明する。
、活性層に注入される電流を、活性層に平行でかつ光の
出射方向に垂直な方向に狭窄する構造と、この方向に活
性層から発する光を閉じ込める構造とを備えた半導体レ
ーザが知られている。この例を第５図で説明する。
第５図は、従来のリッジ導波路型半導体レーザの構成例
を示す略断面図である。図中、１．７は電極、２は基板
、３，５はクラッド層、４は厚さｄの活性層、６はキャ
ップ層、８は絶縁膜を示す。ここでは、幅Ｓのリッジが
形成されており、これにより図示Ｘ方向の光の閉じ込め
と電流狭窄とを同時に行なっている。このような半導体
レーザにおいて、しきい電流を小さくし、かつ、レーザ
として好ましくない利得導波性をへらして、屈折率導波
型レーザとするためには、活性層とリッジ部分との距！
Ｉ（ｉｈを小さくすればよいことが知られている。
を示す略断面図である。図中、１．７は電極、２は基板
、３，５はクラッド層、４は厚さｄの活性層、６はキャ
ップ層、８は絶縁膜を示す。ここでは、幅Ｓのリッジが
形成されており、これにより図示Ｘ方向の光の閉じ込め
と電流狭窄とを同時に行なっている。このような半導体
レーザにおいて、しきい電流を小さくし、かつ、レーザ
として好ましくない利得導波性をへらして、屈折率導波
型レーザとするためには、活性層とリッジ部分との距！
Ｉ（ｉｈを小さくすればよいことが知られている。
しかしながら、上記の如くｈを小ざくすると、基底横モ
ードのみならず、高次横モードも発振しやすくなり、多
モード化してしまうという欠点があった。
ードのみならず、高次横モードも発振しやすくなり、多
モード化してしまうという欠点があった。
本発明は、上述従来例の欠点を除去し、安定な基底横モ
ード発振をし、かつ、しきい電流の低い半導体レーザを
提供することを目的とする。
ード発振をし、かつ、しきい電流の低い半導体レーザを
提供することを目的とする。
本発明の上記目的は、活性層と、この活性層に注入され
る電流を、活性層に平行でかつ光の出射方向に垂直な方
向に狭窄する構造と、前記活性層から発する光を前記方
向に閉じ込める構造とを備えた半導体レーザにおいて、
前記方向における電流が注入される領域の幅を、前記方
向における光が閉し込められる領域の幅よりも狭く形成
することによって達成される。
る電流を、活性層に平行でかつ光の出射方向に垂直な方
向に狭窄する構造と、前記活性層から発する光を前記方
向に閉じ込める構造とを備えた半導体レーザにおいて、
前記方向における電流が注入される領域の幅を、前記方
向における光が閉し込められる領域の幅よりも狭く形成
することによって達成される。
〔実施例）
以下、本発明実施例を図面に用いて詳細に説明する。
第１図は、本発明をリッジ導波路型レーザに適用した第
１実施例を示す略断面図である。図からも明らかなよう
に、本実施例はリッジ部に幅Ｗの満９を設けて、電流を
図のＳ′の範囲にのみ注入するものである。例えば、活
性層にＧａＡｓ、クラツ、ド層にＡ ｆｌ Ｘ Ｇ ａ
＋ −Ｘ Ａ Ｓ、絶縁膜にＳｉＯ２を用いて、ｘ＝
０．３．Ｓ＝５μｍ。
１実施例を示す略断面図である。図からも明らかなよう
に、本実施例はリッジ部に幅Ｗの満９を設けて、電流を
図のＳ′の範囲にのみ注入するものである。例えば、活
性層にＧａＡｓ、クラツ、ド層にＡ ｆｌ Ｘ Ｇ ａ
＋ −Ｘ Ａ Ｓ、絶縁膜にＳｉＯ２を用いて、ｘ＝
０．３．Ｓ＝５μｍ。
Ｓ’−２ｔｔｍ、Ｗ＝０．５μｍ、Ｈ＝ｈ’＝０．２μ
ｍ、ｄ＝０．１μｍにとると、光の高次横モードも導波
されるが、光の基底横モードの強度の大きい部分は、大
部分図のＳ′の幅に収まり、一方光の１次横モードは幅
Ｓぐらいに°広がっており、幅Ｓ′の部分では強度は弱
い。そして、溝９により電流は幅Ｓ′の部分に狭窄され
ているので、１次横モードの利得は基底横モードに比べ
て著しく低くなり、基底横モードのみを、安定に発振さ
せることができる。また、しきい電流を小さくするため
にはｈ′を小さくとり、利得導波性を小さくするために
はｈも小さくとればよい。本発明は、このようにり、
ｈ′をともに小さくした場合にも、安定な基底横モー
ド発振を行なわせることができる。
ｍ、ｄ＝０．１μｍにとると、光の高次横モードも導波
されるが、光の基底横モードの強度の大きい部分は、大
部分図のＳ′の幅に収まり、一方光の１次横モードは幅
Ｓぐらいに°広がっており、幅Ｓ′の部分では強度は弱
い。そして、溝９により電流は幅Ｓ′の部分に狭窄され
ているので、１次横モードの利得は基底横モードに比べ
て著しく低くなり、基底横モードのみを、安定に発振さ
せることができる。また、しきい電流を小さくするため
にはｈ′を小さくとり、利得導波性を小さくするために
はｈも小さくとればよい。本発明は、このようにり、
ｈ′をともに小さくした場合にも、安定な基底横モー
ド発振を行なわせることができる。
前記実施例では、電流を基底モードのピーク位置に狭窄
するのに矩形の溝を用いたか、溝の形は三角形でも、多
角形でも、曲線をもつ形でもよい。また、溝を設けるこ
とに限らず、例えば、第２図に示すように、キャップ層
６′をｎ型として、Ｚｎ等を拡散した領域１０を設けて
電流を狭窄してもよい。また、第３図のように、陽子線
照射による高抵抗領域１１を設けて狭窄してもよい。
するのに矩形の溝を用いたか、溝の形は三角形でも、多
角形でも、曲線をもつ形でもよい。また、溝を設けるこ
とに限らず、例えば、第２図に示すように、キャップ層
６′をｎ型として、Ｚｎ等を拡散した領域１０を設けて
電流を狭窄してもよい。また、第３図のように、陽子線
照射による高抵抗領域１１を設けて狭窄してもよい。
尚、第２図及び第３図において、第１図と同一の部材に
は同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
は同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
本発明は、リッジ導波路型レーザに限らず、高次横モー
ドが導波される導波路をもつ任意のレーザに適用できる
。第４図は、埋め込みへテロ型レーザに本発明を適用し
た第２実施例の略断面図である。
ドが導波される導波路をもつ任意のレーザに適用できる
。第４図は、埋め込みへテロ型レーザに本発明を適用し
た第２実施例の略断面図である。
第４図において、第２図と同一の部材には、同一の符号
を付し、詳細な説明は省略する。また１２はｎ型Ａｆ！
、ｘＧａ、−ｘＡｓの再成長領域、１１は陽子線照射に
よる高抵抗領域を示す。従来の埋め込みへテロ型レーザ
では、高次モードが発振するのを防ぐために、Ｓを１μ
ｍ以下にとったりしているが、それでは、加工上の精度
も問題であり、また、高出力を出せない、出射光の広が
り角が大きい、等の欠点がありた。本実施例では、Ｓを
数μｍにとっても、１１を設けることにより、基底横モ
ードのみに大きな利得を与え、安定な基底横モード発振
を行なわせることができる。
を付し、詳細な説明は省略する。また１２はｎ型Ａｆ！
、ｘＧａ、−ｘＡｓの再成長領域、１１は陽子線照射に
よる高抵抗領域を示す。従来の埋め込みへテロ型レーザ
では、高次モードが発振するのを防ぐために、Ｓを１μ
ｍ以下にとったりしているが、それでは、加工上の精度
も問題であり、また、高出力を出せない、出射光の広が
り角が大きい、等の欠点がありた。本実施例では、Ｓを
数μｍにとっても、１１を設けることにより、基底横モ
ードのみに大きな利得を与え、安定な基底横モード発振
を行なわせることができる。
本発明は、以上説明した実施例に限らず、種々の応用が
可能である。例えば、前述の第１の実施例におけるＳ′
等のパラメーターを、Ｓ＝ｔ〜１０μｍ、ｓ’＝０．１
〜５μｍ、Ｗ＝０．１〜３μｍ、ｈ＝ｏ〜２μｍ、ｈ’
＝ｏ〜３μｍの範囲で、目的に応じて適宜変更してもか
わない。また、本発明は、前述のＧ ａ Ａ Ｓ ／
Ａ ｆｌ Ｇ ａ ＋−ｘＡｓ系でなく、例えばＩ ｎ
Ｐ ／ Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ Ｓ Ｐ系等の半導体レ
ーザにも適用出来る。
可能である。例えば、前述の第１の実施例におけるＳ′
等のパラメーターを、Ｓ＝ｔ〜１０μｍ、ｓ’＝０．１
〜５μｍ、Ｗ＝０．１〜３μｍ、ｈ＝ｏ〜２μｍ、ｈ’
＝ｏ〜３μｍの範囲で、目的に応じて適宜変更してもか
わない。また、本発明は、前述のＧ ａ Ａ Ｓ ／
Ａ ｆｌ Ｇ ａ ＋−ｘＡｓ系でなく、例えばＩ ｎ
Ｐ ／ Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ Ｓ Ｐ系等の半導体レ
ーザにも適用出来る。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明は半導体レーザにおいて、
活性層に平行でかつ光の出射方向に垂直な方向に関し、
電流が注入される領域の幅を、光が閉じ込められる領域
の幅より狭くしたので、安定な基底横モード発振を行な
わせることができる。また、高次横モードの発振を抑制
したまま、構造パラメーター（例えば第１図のｈ）の値
を任意に変化できるので、低しきい電流、高最大出力、
かつ利得導波性の少ないレーザを得ることができる。
活性層に平行でかつ光の出射方向に垂直な方向に関し、
電流が注入される領域の幅を、光が閉じ込められる領域
の幅より狭くしたので、安定な基底横モード発振を行な
わせることができる。また、高次横モードの発振を抑制
したまま、構造パラメーター（例えば第１図のｈ）の値
を任意に変化できるので、低しきい電流、高最大出力、
かつ利得導波性の少ないレーザを得ることができる。
第１図は本発明の半導体レーザの第１実施例を示す略断
面図、第２図及び第３図は夫々第１実施例の変形例を示
す略断面図、第４図は本発明の第２実施例を示す略断面
図、第５図は従来の半導体レーザの一例を示す略断面図
である。 １．７−−−−電極、 ２−ｍ＝一基板、３．
５−−−−クラット層、 ４−−−一活性層、６−−
−−キヤツプ層、 ８−一一一絶縁膜、９−一一
一溝。
面図、第２図及び第３図は夫々第１実施例の変形例を示
す略断面図、第４図は本発明の第２実施例を示す略断面
図、第５図は従来の半導体レーザの一例を示す略断面図
である。 １．７−−−−電極、 ２−ｍ＝一基板、３．
５−−−−クラット層、 ４−−−一活性層、６−−
−−キヤツプ層、 ８−一一一絶縁膜、９−一一
一溝。
Claims (1)
- （１）活性層と、この活性層に注入される電流を、活性
層に平行でかつ光の出射方向に垂直な方向に狭窄する構
造と、前記活性層から発する光を前記方向に閉じ込める
構造とを備えた半導体レーザにおいて、 前記方向における電流が注入される領域の幅が、前記方
向における光が閉じ込められる領域の幅よりも狭く形成
されていることを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124555A JPH07114302B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124555A JPH07114302B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62281389A true JPS62281389A (ja) | 1987-12-07 |
| JPH07114302B2 JPH07114302B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=14888377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61124555A Expired - Fee Related JPH07114302B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114302B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169094A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58162091A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ素子及びその製造方法 |
| JPS60126884A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
-
1986
- 1986-05-29 JP JP61124555A patent/JPH07114302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58162091A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ素子及びその製造方法 |
| JPS60126884A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169094A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07114302B2 (ja) | 1995-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |