JPS62293686A - 半導体レ−ザ - Google Patents

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。

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、半導体レーザ、特に分布帰還型半導体レー
ザに関する。

「従来の技術」 従来、分布帰還型半導体レーザにおける活性層とパッシ
ブな外部導波路層との結合方式として、第４図（イ）に
示すテーパ結合、（ロ）に示すエバネッセント結合、（
ハ）に示す位相結合、（ニ）に示す直接結合等種々の方
式が知られている６なお、図におけるＫは活性層、Ｇは
外部導波路層である。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、これらの各方式はいずれら、結合効率お
よび作製許容度を共に満足させろものではなかった。す
なわち、（イ）のテーパ結合は、活性導波路と受動導波
路とを層方向に接して形成し、光の伝ばん方向に一方若
しくは両方の導波路にテーパ構造を導入し、結合を図る
ものであるが、それゆえ結合効率は高いが作製許容度が
低く、形状の制御が困難である。（ロ）のエバネッセン
ト結合は、作製許容度は高いが結合効率が低く、また、
（ハ）の位相結合は、Ｉ−Ｔ−Ｇ構造として知られてい
るもので、活性導波路と受動導波路を層方向に薄い中間
層を介して方向性結合した構造であるが、２つの導波路
が完全に位相同期している必要があり、そのため、製作
時の制御が困難であり、その結果、高い結合効率が得ら
れない。（ニ）の直接結合も同様に、結合効率は高いが
作製許容度が低い。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたらので、モノ
リシック光集積回路におけるレーザ発光部、増幅器内の
活性導波路と、そこで発生したレーザ光を外部へ取り出
し、あるいは同一基板上の他のデバイスへ導くだめの外
部（受動）導波路とを高効率で結合させ、しかも製作難
易度がない構造を有する光デバイスを掛供することを目
的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、活性層と、この活性層の上面に積層された
ディプレッション層と、回折格子面とを有する活性部と
、前記活性部の前後および上面を包むように一体的に形
成された外部導波路層と、この外部導波路上に形成され
たクラッド層とを具備することを特徴としている。

「作用」 この発明によれば、活性部を包むように外部導波路層を
形成しているので、活性層と外部導波路層との結合効率
が向上すると共に、作製許容度ら向上する。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。第１図はこの発明の第１の実施例である分布帰還型
半導体レーザの構成を示す断面図である。この図におい
て、１はｐ−ＩｎＰ基板、２は基板ｌの上面中央部に形
成された凹凸よりなる回折格子面、３は該回折格子面２
の上に形成されたｐ−１ｎＰ第１クラッド層、４は第１
クラッド層３の上に形成されたｒｎＧａＡｓＰ活性層、
５は活性層４の上に形成されたｎ−１ｎＰディプレッシ
ョン層、６は、第１クラツド層３．活性層４．ディプレ
ッション層５および回折格子面２から構成される活性部
７の上面および前後を包むように形成されたＩｎＧａＡ
ｓＰ外部導波路層、８は外部導波路層７の上に形成され
たｎ−ｒｎＰ第２クラッド層である。この場合、外部導
波路層６の結晶組成波長は、活性層４の結晶組成波長よ
り短いことが必要であり、また、ディプレッション層５
の結晶組成波長は、外部導波路層６の結晶組成波長より
短いことが必要である。なお、ディプレッション層５は
、活性部７と外部導波路層６の屈折率を整合するための
ものである。

次に、上述した分布帰還型半導体レーザの製造方法を説
明する。

まず、基板ｌの上面の中央部、あるいは所定の領域に回
折格子面２をエツチングにより形成し、次いで、回折格
子面２を形成した基板ｌの上面に第１クラツド層３．活
性層４．ディプレッション層５を順次エピタキシャル成
長させる。次に、各層３．４．５の両側部をエツチング
することにより、活性部７を形成する。次に、外部導波
路層６．第２クラツド８を漸次成長させる。以上が元ウ
ェハの製造工程であり、その後の工程において、光軸方
向（図面左右方向）にメサストライプ構造が形成され、
次いでそのメサストライプ構造が埋め込まれ、ストライ
プレーザとされる。

第２図はこの発明の第２の実施例の構成を示す断面図で
あり、この図において、１１はｐ−ＩｎＰ基板、１２は
基板ｌｌ上に成長させたＩｎＧａＡｓＰ活性層、１３は
活性層１２上に成長させたｎ−ＩｎＰディプレッション
層、１４はディプレッション層Ｉ３の上面にエツチング
によって形成された回折格子面、１５は、活性層＋２．
ディプレッション層１３１回折格子面１４から構成され
る活性部１６を包むように形成された外部導波路層、１
７は外部導波路層１６の上に成長させたｎ−１ｎＰクラ
ッド層である。

このように、上記第１．第２の実施例においては、活性
部７，１６を包むように外部導波路層６゜１５が形成さ
れており、この構成によって、活性層４．１２と外部導
波路層６，１５とが高い結合効率で結合され、また、そ
の再現性もよく、さらに、作製許容度も高くなる。

また、上記実施例による半導体レーザには、集積化が容
易に行える利点がある。第３図は集積化の一例（Ｙ分岐
した出力導波路をもつ２波長分布帰還型半導体レーザ）
を示す図であり、この図において、２１は基板、２２は
外部導波路層、２３゜２４は各々ストライプレーザとす
るための埋込層、２５．２６は各々電極であり、電極２
５．２６の下方に前述した活性部７（または！６）が形
成されている。なお、上記の例においては電極２５．２
６および活性部が並列に形成されているが、これらを直
列に形成してもよい。　なお、この発明は、ｎ型基板を
用いた分布帰還型半導体レーザあるいはＧａＡｓ基板を
用いた分布帰還型半導体レーザにも適用可能である。ま
た、前記第１．第２の実施例に示すレーザの構造は、通
常、Ｂ　Ｉ　Ｇ　（Ｂ　ｕｎｄｌｅＩ　ｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ　　Ｇ　ｕｉｄｅ）構造と呼ばれる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、活性部を包む
ように外部導波路層を形成しているので、活性層と外部
導波路層との結合効率が向上すると共に、作製許容度も
向上する。また、この発明による半導体レーザは、活性
層が素子端面に露出しないので、端面損傷による活性部
への影響がなく、したがって、他の光学素子と組み合わ
せる時に、端面を加工することが可能である。さらに、
この発明による半導体レーザには、集積化が容易である
という利点があり、したがって、光集積回路に用いて好
適である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は各々この発明の第１．第２の実施例の
構成を示す断面図、第３図はこの発明による半導体レー
ザを適用しｒこ光集積回路を示す斜視図、第４図は従来
の分布帰還型半導体レーザの構成例を示す断面図である
。 ２．１４・・・・・・回折格子面、４，１２・・・・・
・活性層、５゜１３　・・・・ディプレッション層、６
．Ｉ５・・・・・・外部導波路層、７．１６・・・・・
・活性部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも活性層と、該活性層の上方あるいは下方に対
   応して形成された回折格子面とにより構成される活性部
   と、該活性部上に一体的に連接して形成される外部導波
   路層とを有することを特徴とする分布帰還型半導体レー
   ザ。