JPS6230391A - 集積型半導体レ−ザ - Google Patents
集積型半導体レ−ザInfo
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- JPS6230391A JPS6230391A JP16781385A JP16781385A JPS6230391A JP S6230391 A JPS6230391 A JP S6230391A JP 16781385 A JP16781385 A JP 16781385A JP 16781385 A JP16781385 A JP 16781385A JP S6230391 A JPS6230391 A JP S6230391A
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- Japan
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-
- 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〕
この発明は位相同期集積型レーザの横モード制御に関す
るものである。
るものである。
第３図は例えばアブライドフィックスレター１４６巻１
３６〜１３８頁（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、
ｖｏｌ、４６ ｐｐ。
３６〜１３８頁（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、
ｖｏｌ、４６ ｐｐ。
１３６−１３８）に示された従来の集積型半導体レーザ
の断面図で、図において、■はｎ”−１ｎＰ基板、２は
ｎ−１ｎＰ下クラッド層、３はＩｎＧａＡｓＰ活性層、
４は３本のストライプ状の溝を有するｐ−ＩｎＰ上クラ
りド層、５は活性層３とＩｎＰとの中間の禁制帯幅をも
つｐ−１ｎＣａＡｓＰ埋込み層、６はｐ側電極、７はｎ
側電極、８はストライプ状の溝埋込み部、９は活性層３
のうち溝埋込み部８の直下部分にできる導波領域である
。
の断面図で、図において、■はｎ”−１ｎＰ基板、２は
ｎ−１ｎＰ下クラッド層、３はＩｎＧａＡｓＰ活性層、
４は３本のストライプ状の溝を有するｐ−ＩｎＰ上クラ
りド層、５は活性層３とＩｎＰとの中間の禁制帯幅をも
つｐ−１ｎＣａＡｓＰ埋込み層、６はｐ側電極、７はｎ
側電極、８はストライプ状の溝埋込み部、９は活性層３
のうち溝埋込み部８の直下部分にできる導波領域である
。
次に動作について説明する。ｐ （１，！Ｉ電極６に正
。
。
ｎ側電極７に負の電圧を印加すると、活性層３には上ク
ラッド層４から正孔が、下クラッド層２から電子が注入
され、両者は２重へテロ構造のバリアにより活性層３内
に閉じ込められ、放射再結合する。発生した光はｐｎ接
合に垂直及び水平方向に形成された屈折率分布により導
波領域９の近傍に閉じ込められる。
ラッド層４から正孔が、下クラッド層２から電子が注入
され、両者は２重へテロ構造のバリアにより活性層３内
に閉じ込められ、放射再結合する。発生した光はｐｎ接
合に垂直及び水平方向に形成された屈折率分布により導
波領域９の近傍に閉じ込められる。
ここで、３つのストライプが約１０μｍ以内に隣接゛シ
ティると、３つのレーザは独立ではなく光学的に結合し
、その結果同じ波長で一定の位相関係を保って、いわゆ
る位相同期発振をする。このように複数個の導波路が結
合している場合には、各導波路単体としては基本モード
のみを伝搬する条件にあっても、複合導波路の固有モー
ド（アレイモード）は導波路の数だけ存在する。第４図
（ａ）。
ティると、３つのレーザは独立ではなく光学的に結合し
、その結果同じ波長で一定の位相関係を保って、いわゆ
る位相同期発振をする。このように複数個の導波路が結
合している場合には、各導波路単体としては基本モード
のみを伝搬する条件にあっても、複合導波路の固有モー
ド（アレイモード）は導波路の数だけ存在する。第４図
（ａ）。
Ｔｂｌは、各々、３連導波路の電界分布と光強度分布を
示す。同図において、νはアレイモードの番号で、ν＝
１が基本アレイモードである。集積型レーザにおいては
、各モードに対する利得が等しければ、これらの３つの
うち何れのモードでも発振し得る。
示す。同図において、νはアレイモードの番号で、ν＝
１が基本アレイモードである。集積型レーザにおいては
、各モードに対する利得が等しければ、これらの３つの
うち何れのモードでも発振し得る。
従来の集積型レーザは、電流が複合導波■域全体にわた
ってほぼ均一に流れるので、各アレイモードに対するモ
ード利得はほぼ等しく、その結果３つのアレイモードで
発振し得る。高次のアレイモードで発振すると遠視野像
が双峰性となり出射ビーム角が広くなってしまい、アレ
イ化した方向（ｐｎ接合に平行な方向）の出射角が非常
に狭くできるという位相同期集積型レーザ本来の特徴を
出せないという問題点があった。
ってほぼ均一に流れるので、各アレイモードに対するモ
ード利得はほぼ等しく、その結果３つのアレイモードで
発振し得る。高次のアレイモードで発振すると遠視野像
が双峰性となり出射ビーム角が広くなってしまい、アレ
イ化した方向（ｐｎ接合に平行な方向）の出射角が非常
に狭くできるという位相同期集積型レーザ本来の特徴を
出せないという問題点があった。
この発明に係る集積型半導体レーザは、電流分布を中央
の導波路上で最大となる山型の電流分布とする等により
、山型の利得分布を形成して、基本アレイモードに対す
るモード利得が高次のアレイモードのそれより高くなる
ように構成したものである。
の導波路上で最大となる山型の電流分布とする等により
、山型の利得分布を形成して、基本アレイモードに対す
るモード利得が高次のアレイモードのそれより高くなる
ように構成したものである。
この発明においては、山型の利得分布は、各アレイモー
ドの持つ光強度分布のうち、基本モードの光強度分布と
の重なりが最も大きくなり、基本アレイモードのモード
利得が最大となるため、集積型レーザは基本アレイモー
ドで発振する。
ドの持つ光強度分布のうち、基本モードの光強度分布と
の重なりが最も大きくなり、基本アレイモードのモード
利得が最大となるため、集積型レーザは基本アレイモー
ドで発振する。
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、２１はｐ′″−１ｎＰからなり、アレイの
中央部に中心線を持ちかつアレイ全体の幅より狭い幅の
ストライプ状の分離部２２を有する電流阻止層である。
図において、２１はｐ′″−１ｎＰからなり、アレイの
中央部に中心線を持ちかつアレイ全体の幅より狭い幅の
ストライプ状の分離部２２を有する電流阻止層である。
また１〜９は第３図の従来例の場合と同等部分を示す。
次に動作について説明する。
電圧印加、活性層へのキャリアの注入、活性層での発光
・導波から位相同期発振に至る動作に関しては従来例の
場合と同様である。本実施例においては、ｎ−ＩｎＰ下
クラりト層２とｐ ＋ ｌ ｎＰ電流阻止層２１と
の間のｐｎ接合は逆バイアスされるので、電流は分離部
２２のみを通って流れる。即ち電流は、アレイの中央部
近傍に狭窄される。分離部２２の幅及び下クラッド層の
厚さを適当に選べば、活性Ｎ３における横方向の電流分
布、従って利得分布を第２図のような山型に形成するこ
とができる。結果的に、前述の理由により、アレイモー
ドは基本モードが選択される。従って本装置では横モー
ドを基本モードに制御でき、狭い出射ビームを持つ高出
力半導体レーザが得られる。
・導波から位相同期発振に至る動作に関しては従来例の
場合と同様である。本実施例においては、ｎ−ＩｎＰ下
クラりト層２とｐ ＋ ｌ ｎＰ電流阻止層２１と
の間のｐｎ接合は逆バイアスされるので、電流は分離部
２２のみを通って流れる。即ち電流は、アレイの中央部
近傍に狭窄される。分離部２２の幅及び下クラッド層の
厚さを適当に選べば、活性Ｎ３における横方向の電流分
布、従って利得分布を第２図のような山型に形成するこ
とができる。結果的に、前述の理由により、アレイモー
ドは基本モードが選択される。従って本装置では横モー
ドを基本モードに制御でき、狭い出射ビームを持つ高出
力半導体レーザが得られる。
なお、上記実施例では３連の集積型半導体レーザについ
て説明したが、４連以上の場合においても、基本アレイ
モードの光強度分布の包路線に近い利得分布を形成する
ならば、同様の効果を奏する。
て説明したが、４連以上の場合においても、基本アレイ
モードの光強度分布の包路線に近い利得分布を形成する
ならば、同様の効果を奏する。
また、上記実施例ではクラッド層及び活性層がＩｎＰと
ＩｎＧａＡｓＰとから成る場合について説明したが、Ｇ
ａＡｓ基板上にＡβ、Ｇａ、−、ＡＳ結晶（０＜ｘ＜１
）を用いて同じ構造を形成しても良い。
ＩｎＧａＡｓＰとから成る場合について説明したが、Ｇ
ａＡｓ基板上にＡβ、Ｇａ、−、ＡＳ結晶（０＜ｘ＜１
）を用いて同じ構造を形成しても良い。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、利得分布を、基本ア
レイモードに対するモード利得が最大となるよう複合導
波領域全体内で山型の形状を持つように構成したので、
横モードを基本モードに制御でき、狭い出射ビームを持
つ高出力集積型半導体レーザが得られる効果がある。
レイモードに対するモード利得が最大となるよう複合導
波領域全体内で山型の形状を持つように構成したので、
横モードを基本モードに制御でき、狭い出射ビームを持
つ高出力集積型半導体レーザが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集積型半導体レーザ
を示す断面正面図、第２図は上記実施例装置の利得分布
を示す図、第３図は従来の集積型半導体レーザを示す断
面正面図、第４図は上記実施例装置及び該従来装置のア
レイモードの電界分布、及び光強度分布を示す図である
。 ９・・・導波領域、２１・・・電流阻止層、２２・・・
分離部。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 出願人 工業技術院長 等々力 達 第２図 豫ｆ４グ傍 第４図
を示す断面正面図、第２図は上記実施例装置の利得分布
を示す図、第３図は従来の集積型半導体レーザを示す断
面正面図、第４図は上記実施例装置及び該従来装置のア
レイモードの電界分布、及び光強度分布を示す図である
。 ９・・・導波領域、２１・・・電流阻止層、２２・・・
分離部。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 出願人 工業技術院長 等々力 達 第２図 豫ｆ４グ傍 第４図
Claims (3)
- （１）複数個のストライプ状の導波領域が隣接して形成
された複合導波領域を有する位相同期型半導体レーザに
おいて、ストライプに垂直な面内での利得の分布が、上
記複合導波領域全体内で山型の形状を持つようにしたこ
とを特徴とする集積型半導体レーザ。 - （２）山型の電流分布によって上記山型の利得分布を形
成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の集
積型半導体レーザ。 - （３）複合導波領域の幅より狭い分離部を持つ電流阻止
層を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の集積型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16781385A JPS6230391A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 集積型半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16781385A JPS6230391A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 集積型半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230391A true JPS6230391A (ja) | 1987-02-09 |
| JPH0525192B2 JPH0525192B2 (ja) | 1993-04-12 |
Family
ID=15856579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16781385A Granted JPS6230391A (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 集積型半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6230391A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6462967B1 (en) | 1998-12-09 | 2002-10-08 | Seiko Epson Corporation | Power supply device, control method for the power supply device, portable electronic device, timepiece, and control method for the timepiece |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61113294A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | Sharp Corp | 半導体レ−ザアレイ装置 |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP16781385A patent/JPS6230391A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61113294A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | Sharp Corp | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6462967B1 (en) | 1998-12-09 | 2002-10-08 | Seiko Epson Corporation | Power supply device, control method for the power supply device, portable electronic device, timepiece, and control method for the timepiece |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0525192B2 (ja) | 1993-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |