JPS62291987A - 光集積化素子 - Google Patents
光集積化素子Info
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- JPS62291987A JPS62291987A JP13643286A JP13643286A JPS62291987A JP S62291987 A JPS62291987 A JP S62291987A JP 13643286 A JP13643286 A JP 13643286A JP 13643286 A JP13643286 A JP 13643286A JP S62291987 A JPS62291987 A JP S62291987A
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
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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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光集積化素子の高機能化に関するものであ
る。
る。
第３図は、例えば特開昭５８−８４４８４号公報に示さ
れた従来の半導体レーザ、フォトダイオード光集積化素
子に類似する集積化素子を示す断面図であり、図におい
て、１はオーミック電極、２は半絶縁性の基板結晶、３
はＮ型コンタクト層、４はＮ型クラッド層、５は真性活
性層、６はＰ型りラッド層、７はＮ型のブロック層、８
はＰ型の埋込みクラッド層、９はＰ型のキャンプ層、１
８は半導体レーザとフォトダイオードとを分離するエツ
チング溝、１９はエツチングにより形成された半導体レ
ーザの共振器端面（裏）、１１はフォトダイオード全体
、１２は半導体レーザ全体である。
れた従来の半導体レーザ、フォトダイオード光集積化素
子に類似する集積化素子を示す断面図であり、図におい
て、１はオーミック電極、２は半絶縁性の基板結晶、３
はＮ型コンタクト層、４はＮ型クラッド層、５は真性活
性層、６はＰ型りラッド層、７はＮ型のブロック層、８
はＰ型の埋込みクラッド層、９はＰ型のキャンプ層、１
８は半導体レーザとフォトダイオードとを分離するエツ
チング溝、１９はエツチングにより形成された半導体レ
ーザの共振器端面（裏）、１１はフォトダイオード全体
、１２は半導体レーザ全体である。
従来の半導体レーザ、フォトダイオード光集積化素子は
上記のように構成され、半導体レーザ１２にオーミック
電極１を通してＰ側からＮ側へ電流を注入すると、真性
活性ＩＷｓ内で上部にブロックＮ７がない部分にレーザ
発振が生じ、両端面からレーザ光が放出される。この放
射光のうち裏側の共振器端面１９から放射されたものは
、半導体レーザ１２とフォトダイオード１１を分離する
エツチング溝１８を横切りフォトダイオード１１に照射
される。この際フォトダイオード１１にオーミック電極
１を用いてＰ側に負、Ｎ側に正の逆バイアス電圧を印加
しておけば、照射光により電流が発生し半導体レーザ１
２の光出力レベルのモニタ電流として利用できる。
上記のように構成され、半導体レーザ１２にオーミック
電極１を通してＰ側からＮ側へ電流を注入すると、真性
活性ＩＷｓ内で上部にブロックＮ７がない部分にレーザ
発振が生じ、両端面からレーザ光が放出される。この放
射光のうち裏側の共振器端面１９から放射されたものは
、半導体レーザ１２とフォトダイオード１１を分離する
エツチング溝１８を横切りフォトダイオード１１に照射
される。この際フォトダイオード１１にオーミック電極
１を用いてＰ側に負、Ｎ側に正の逆バイアス電圧を印加
しておけば、照射光により電流が発生し半導体レーザ１
２の光出力レベルのモニタ電流として利用できる。
上記のような従来の半導体レーザ、フォトダイオード光
集積化素子では、半導体レーザ１２の裏側の共振器端面
１９がエツチングで形成されるために凹凸が多く、ファ
ブリペロ−共振器として完全には機能しない、このため
半導体レーザ１２のしきい値及び微分量子効率が悪化し
、ひいては寿命特性も悪化するという問題点があった。
集積化素子では、半導体レーザ１２の裏側の共振器端面
１９がエツチングで形成されるために凹凸が多く、ファ
ブリペロ−共振器として完全には機能しない、このため
半導体レーザ１２のしきい値及び微分量子効率が悪化し
、ひいては寿命特性も悪化するという問題点があった。
また裏側の共振器端面１９から放射されたレーザ光は回
折現象により同端面１９から離れるにつれて広がるため
フォトダイオード１１の活性領域５に入射する光は、前
記レーザ光のごく一部で大部分は無駄になり、半導体レ
ーザ１２の出力光レベルをモニタする効率が悪いという
問題点もあった。
折現象により同端面１９から離れるにつれて広がるため
フォトダイオード１１の活性領域５に入射する光は、前
記レーザ光のごく一部で大部分は無駄になり、半導体レ
ーザ１２の出力光レベルをモニタする効率が悪いという
問題点もあった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、半導体レーザの出力光レベルを高効率でモニ
タできるフォトダイオードを、前記半導体レーザのしき
い値、微分量子効率、寿命特性を悪化させることなく同
一基板上に形成した光集積化素子を得ることを目的とす
る。
たもので、半導体レーザの出力光レベルを高効率でモニ
タできるフォトダイオードを、前記半導体レーザのしき
い値、微分量子効率、寿命特性を悪化させることなく同
一基板上に形成した光集積化素子を得ることを目的とす
る。
ｃ問題点を解決するための手段〕
この発明に係る光集積化素子は、半絶縁性基板結晶上に
形成された半導体レーザを、共振器長手方向に直交する
絶縁領域で２分割し、一方を半導体レーザ、他方をフォ
トダイオードとして利用したものである。
形成された半導体レーザを、共振器長手方向に直交する
絶縁領域で２分割し、一方を半導体レーザ、他方をフォ
トダイオードとして利用したものである。
この発明においては、半導体レーザとフォトダイオード
は’１１１ ＆！ｅＭ域によって電気的に分離するよう
に構成したから、光学的な結合を損なわず、光学的特性
もほとんど阻害されることなく、光モニタを行なうこと
ができる。
は’１１１ ＆！ｅＭ域によって電気的に分離するよう
に構成したから、光学的な結合を損なわず、光学的特性
もほとんど阻害されることなく、光モニタを行なうこと
ができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１〜９．１１〜１２は上記従来型光集積化
素子と全く同一のものである。１０は、プロトン又は酸
素イオンの注入等によって形成された絶縁餠域で、１３
は襞間により形成された共振器端面（恵）である。
図において、１〜９．１１〜１２は上記従来型光集積化
素子と全く同一のものである。１０は、プロトン又は酸
素イオンの注入等によって形成された絶縁餠域で、１３
は襞間により形成された共振器端面（恵）である。
上記のように構成された光集積化素子においては、半導
体レーザ１２にオーミック電極１を通してＰ側からＮ側
へ電流を注入すると真性活性層５内で上部にブロック層
７のない部分（以下、ストライプと称す）でレーザ発振
が生ずる。この際、裏側の共振器端は襞間共振器端面１
３となり、同時に裏側の共振器端面も襞間により形成し
ておれば両面あわせて良好なファブリペロ−共振器とし
て作用し、半４体レーザ１２のしきい値、微分量子効率
、寿命等の特性は従来例とくらべ良好となる。また半導
体レーザ１２のストライプ内で生じたレーザ光のうち襞
間共振器端面（１１）１３へ向かうものは絶ｍ Ｓｆｆ
域１ｏを横切りフォトダイオード１１へ入射するが、絶
縁領域１ｏをプロトン注入で形成し、適度なアニールを
ほどこしてあれば同領域の屈折率は全体的にわずかに高
くなるものの、ストライプ部の先導波路としての性質は
保たれ、光吸収もないため、絶縁領域１ｏにおいてもス
トライプ内を損失なく伝播し、大部分前記フォトダイオ
ード１１の活性領域であるストライプ部分へと入射する
。ここでフォトダイオード１１にオーミックｔｉｔを用
いてＰ側に負、Ｎ側に正の逆バイアス電圧を印加してお
けば、フォトダイオード１１はＰＩＮフォトダイオード
として作用するが、従来例にくらベフォトダイオード１
１の活性領域に入射するレーザ光が格段に多いため、こ
のフォトダイオード１１に発生する電流も多くなる。従
って半導体レーザ１２の出力光レベルを効率よくモニタ
できる。
体レーザ１２にオーミック電極１を通してＰ側からＮ側
へ電流を注入すると真性活性層５内で上部にブロック層
７のない部分（以下、ストライプと称す）でレーザ発振
が生ずる。この際、裏側の共振器端は襞間共振器端面１
３となり、同時に裏側の共振器端面も襞間により形成し
ておれば両面あわせて良好なファブリペロ−共振器とし
て作用し、半４体レーザ１２のしきい値、微分量子効率
、寿命等の特性は従来例とくらべ良好となる。また半導
体レーザ１２のストライプ内で生じたレーザ光のうち襞
間共振器端面（１１）１３へ向かうものは絶ｍ Ｓｆｆ
域１ｏを横切りフォトダイオード１１へ入射するが、絶
縁領域１ｏをプロトン注入で形成し、適度なアニールを
ほどこしてあれば同領域の屈折率は全体的にわずかに高
くなるものの、ストライプ部の先導波路としての性質は
保たれ、光吸収もないため、絶縁領域１ｏにおいてもス
トライプ内を損失なく伝播し、大部分前記フォトダイオ
ード１１の活性領域であるストライプ部分へと入射する
。ここでフォトダイオード１１にオーミックｔｉｔを用
いてＰ側に負、Ｎ側に正の逆バイアス電圧を印加してお
けば、フォトダイオード１１はＰＩＮフォトダイオード
として作用するが、従来例にくらベフォトダイオード１
１の活性領域に入射するレーザ光が格段に多いため、こ
のフォトダイオード１１に発生する電流も多くなる。従
って半導体レーザ１２の出力光レベルを効率よくモニタ
できる。
なお、上記実施例では電流ブロック層７を有する構造を
示したが、第２図のように電流ブロック層を有しない構
造を採用した場合、結晶成長層の全厚が約１〜２μｍ薄
くなるので絶縁領域を形成するのが容易となる。
示したが、第２図のように電流ブロック層を有しない構
造を採用した場合、結晶成長層の全厚が約１〜２μｍ薄
くなるので絶縁領域を形成するのが容易となる。
以上のように、この発明によれば、半導体レーザを共振
器長手方向と直交する絶縁領域で電気的に分割し、これ
により形成された該半導体レーザの各部分のうち少なく
とも一部をフォトダイオードとして利用するように構成
したので、前記半導体レーザの特性を損なうことな（半
導体レーザと光学的に効率よく結合したフォトダイオー
ドを得られる効果がある。
器長手方向と直交する絶縁領域で電気的に分割し、これ
により形成された該半導体レーザの各部分のうち少なく
とも一部をフォトダイオードとして利用するように構成
したので、前記半導体レーザの特性を損なうことな（半
導体レーザと光学的に効率よく結合したフォトダイオー
ドを得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による光集積化素子を示す
斜視図、第２図はこの発明の他の実施例を示す斜視図、
第３図は従来の光集積化素子を示す斜視図である。 図において、１はオーミンク電極、２は半絶縁性基板結
晶、３はＮ型コンタクト層、４はＮ型クランド層、５は
真性活性層、６はＰ型クラッド層、７はＮ型ブロツク層
、８はＰ型クラッド層、９はＰ型キャップ層、１０は絶
縁領域、１１はフォトダイオード、１２はレーザダイオ
ード、１３は襞間共振器端面（裏）、１４はＮ型活性層
、１５はＮ型キャップ層、１６はＰ十型拡散領域、１７
はＰ型拡散領域、１８はエツチング溝、１９はエツチン
グ共振器端面（裏）である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
斜視図、第２図はこの発明の他の実施例を示す斜視図、
第３図は従来の光集積化素子を示す斜視図である。 図において、１はオーミンク電極、２は半絶縁性基板結
晶、３はＮ型コンタクト層、４はＮ型クランド層、５は
真性活性層、６はＰ型クラッド層、７はＮ型ブロツク層
、８はＰ型クラッド層、９はＰ型キャップ層、１０は絶
縁領域、１１はフォトダイオード、１２はレーザダイオ
ード、１３は襞間共振器端面（裏）、１４はＮ型活性層
、１５はＮ型キャップ層、１６はＰ十型拡散領域、１７
はＰ型拡散領域、１８はエツチング溝、１９はエツチン
グ共振器端面（裏）である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）同一の半絶縁性基板結晶上に形成された少なくと
も一組の半導体レーザとフォトダイオードとを備えた光
集積化素子において、 上記半絶縁性基板結晶上に形成されたダブルヘテロ構造
半導体レーザと、 該半導体レーザが共振器長手方向と直交する絶縁領域に
より電気的に分離され、上記半導体レーザの各部分のう
ちの少なくとも一部分を用いて形成されたフォトダイオ
ードとを備えたことを特徴とする光集積化素子、 - （２）上記絶縁領域はプロトン注入により形成されたも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
光集積化素子。 - （３）上記絶縁領域は酸素イオン注入により形成された
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光集積化素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13643286A JPS62291987A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 光集積化素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13643286A JPS62291987A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 光集積化素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291987A true JPS62291987A (ja) | 1987-12-18 |
Family
ID=15175003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13643286A Pending JPS62291987A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 光集積化素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291987A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0595537A1 (en) * | 1992-10-28 | 1994-05-04 | AT&T Corp. | Monitoring optical gain of semiconductor optical amplifier |
| FR2779834A1 (fr) * | 1998-06-15 | 1999-12-17 | Alsthom Cge Alcatel | Composant monolithique electro-optique multi-sections |
| JP2005353910A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Hitachi Ltd | 単一電源駆動光集積装置 |
| JP2018010914A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光素子 |
| JP2018026478A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光素子、発光素子アレイ、及び光伝送装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848490A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Nec Corp | モニタ−用光検出器内蔵半導体レ−ザ素子 |
| JPS60186079A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP13643286A patent/JPS62291987A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848490A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Nec Corp | モニタ−用光検出器内蔵半導体レ−ザ素子 |
| JPS60186079A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
Cited By (7)
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| EP0595537A1 (en) * | 1992-10-28 | 1994-05-04 | AT&T Corp. | Monitoring optical gain of semiconductor optical amplifier |
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| US6236794B1 (en) | 1998-06-15 | 2001-05-22 | Alcatel | Multi-section electro-optical monolithic component |
| JP2005353910A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Hitachi Ltd | 単一電源駆動光集積装置 |
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| JP2018026478A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 発光素子、発光素子アレイ、及び光伝送装置 |
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