JPS6250074B2 - - Google Patents
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- JPS6250074B2 JPS6250074B2 JP56157429A JP15742981A JPS6250074B2 JP S6250074 B2 JPS6250074 B2 JP S6250074B2 JP 56157429 A JP56157429 A JP 56157429A JP 15742981 A JP15742981 A JP 15742981A JP S6250074 B2 JPS6250074 B2 JP S6250074B2
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- emitting layer
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
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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
- H01S5/10—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
- H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
-
- 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
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-
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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
- H01S5/1082—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 with a special facet structure, e.g. structured, non planar, oblique
-
- 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
- H01S5/10—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
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、分布帰還形半導体レーザ（以下
DFBレーザと略称する）に関するものである。
DFBレーザと略称する）に関するものである。
DFBレーザは、発光層もしくはそれに近接す
る層に周期的な凹凸（回折格子）を設け、等価的
に周期的な屈折率変化を導入した構造を有する。
第１図にIn1-xGaxAsyP1-y系の混晶半導体で構成
したDFBレーザの一例を示す。図において、１
はｎ型InP基板、２はｎ型InGaP導波路層、３は
InGaAsP発光層、４はInGaAsPバツフア層、５
はＰ型InP層、６はＰ型InGaAsP層、７は電極、
８は矢印で示す光の進行方向に沿つた周期的な凹
凸（回折格子）、９は光の出射端面を示す。この
ようなレーザでは、発振波長が凹凸の周期Λによ
つて決定されるため、安定な単一波長で動作す
る。従つて、高品質光フアイバ通信用光源として
有望視されている。
る層に周期的な凹凸（回折格子）を設け、等価的
に周期的な屈折率変化を導入した構造を有する。
第１図にIn1-xGaxAsyP1-y系の混晶半導体で構成
したDFBレーザの一例を示す。図において、１
はｎ型InP基板、２はｎ型InGaP導波路層、３は
InGaAsP発光層、４はInGaAsPバツフア層、５
はＰ型InP層、６はＰ型InGaAsP層、７は電極、
８は矢印で示す光の進行方向に沿つた周期的な凹
凸（回折格子）、９は光の出射端面を示す。この
ようなレーザでは、発振波長が凹凸の周期Λによ
つて決定されるため、安定な単一波長で動作す
る。従つて、高品質光フアイバ通信用光源として
有望視されている。
しかしながら、通常の半導体レーザでは、出射
端面９として結晶のへき開面などを利用している
ため、両側の出射端面９が光の進行方向に対して
垂直な一対の平行面となり、フアブリーペロー共
振器が構成される。このため凹凸の周期Λによつ
て決定される波長とともにフアブリーペロー共振
器の波長でも発振してしまう場合が多い。フアブ
リーペローモードを抑制するため、従来は、発光
領域の一部に非励起部分を設けてフアブリーペロ
ーモードに対する吸収損失を増大させるか、出射
端面９の一方をワイヤーソーでカツトし、散乱損
失を増大させる構成が取られていた。しかし、前
者の構成では非励起領域の長さのため歩留りが悪
くなる。また、後者の構成では、結晶に欠陥が導
入される可能性があり、信頼性の劣化を招く恐れ
がある。また、いずれの構成でも一つの出射端面
９からしか出力を取り出せないため、全体的な効
率は半減する。
端面９として結晶のへき開面などを利用している
ため、両側の出射端面９が光の進行方向に対して
垂直な一対の平行面となり、フアブリーペロー共
振器が構成される。このため凹凸の周期Λによつ
て決定される波長とともにフアブリーペロー共振
器の波長でも発振してしまう場合が多い。フアブ
リーペローモードを抑制するため、従来は、発光
領域の一部に非励起部分を設けてフアブリーペロ
ーモードに対する吸収損失を増大させるか、出射
端面９の一方をワイヤーソーでカツトし、散乱損
失を増大させる構成が取られていた。しかし、前
者の構成では非励起領域の長さのため歩留りが悪
くなる。また、後者の構成では、結晶に欠陥が導
入される可能性があり、信頼性の劣化を招く恐れ
がある。また、いずれの構成でも一つの出射端面
９からしか出力を取り出せないため、全体的な効
率は半減する。
本発明は、上記従来技術の欠点を解決するもの
であり、フアブリーペローモードによる発振を抑
制し回折格子の周期によつて定まる単一波長で安
定に発振し、かつ発振光を効率よく取り出すこと
のできる分布帰還形半導体レーザを提供するもの
である。
であり、フアブリーペローモードによる発振を抑
制し回折格子の周期によつて定まる単一波長で安
定に発振し、かつ発振光を効率よく取り出すこと
のできる分布帰還形半導体レーザを提供するもの
である。
以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明の一実施例を第２図ａに示す。図におけ
る符号は第１図と同じである。
る符号は第１図と同じである。
本発明の特徴は、発光層３の長さが近接の層
２，４の長さより短くなるように光の出射面側の
少くとも一方に空隙１０を設けたことにある。こ
のような構成にすることによつて、第２図ｂに示
す如く、光は発光層３へのとじ込めの状態から
空隙１０の部分における、の如く放射される
状態に変化することになり、フアブリーペローモ
ードに対する発振しきい値を著しく増大させるこ
とができ、フアブリーペローモードを抑制するこ
とができる。空隙１０の長さは、使用波長の数倍
程度あれば実用上効果があることが確かめられて
いる。
２，４の長さより短くなるように光の出射面側の
少くとも一方に空隙１０を設けたことにある。こ
のような構成にすることによつて、第２図ｂに示
す如く、光は発光層３へのとじ込めの状態から
空隙１０の部分における、の如く放射される
状態に変化することになり、フアブリーペローモ
ードに対する発振しきい値を著しく増大させるこ
とができ、フアブリーペローモードを抑制するこ
とができる。空隙１０の長さは、使用波長の数倍
程度あれば実用上効果があることが確かめられて
いる。
第３図は、周期的な凹凸８を有しない通常のへ
き開面レーザでその効果を測定した例を示すもの
である。このときのレーザは、発振波長約1.5μ
ｍのバツフアー層４、導波路層２を有するもの
で、へき開直後の発振しきい値は約65ｍＡであつ
た。これをH2SO4：H2O2：H2O＝１：８：１の
混合液の中に５〜10秒間浸し、へき開面に露出し
ている発光層付近を選択的にエツチングした。そ
の結果、発光層部分が数1000Å削られ、第２図ｃ
のような出力端面が形成され、発振しきい値は２
〜３倍に増大した。この時、レーザの電気的特性
への影響はほとんど観察されず、また出射パター
ンの変化もあまり見られなかつた。
き開面レーザでその効果を測定した例を示すもの
である。このときのレーザは、発振波長約1.5μ
ｍのバツフアー層４、導波路層２を有するもの
で、へき開直後の発振しきい値は約65ｍＡであつ
た。これをH2SO4：H2O2：H2O＝１：８：１の
混合液の中に５〜10秒間浸し、へき開面に露出し
ている発光層付近を選択的にエツチングした。そ
の結果、発光層部分が数1000Å削られ、第２図ｃ
のような出力端面が形成され、発振しきい値は２
〜３倍に増大した。この時、レーザの電気的特性
への影響はほとんど観察されず、また出射パター
ンの変化もあまり見られなかつた。
以上説明したように、本発明の分布帰還形半導
体レーザは、通常のへき開面レーザとほとんど同
様の工程により製造できるため、歩留りの劣化が
なく、また、化学エツチングを用いて製造すれば
欠陥の導入もほとんど起こらない。また、フアブ
リーペローモードの発振は充分抑圧されるため、
安定な単一波長で動作することが期待される。本
発明のレーザがInGaAsP系以外の材料で構成さ
れたレーザにも容易に適応できることは言うまで
もない。
体レーザは、通常のへき開面レーザとほとんど同
様の工程により製造できるため、歩留りの劣化が
なく、また、化学エツチングを用いて製造すれば
欠陥の導入もほとんど起こらない。また、フアブ
リーペローモードの発振は充分抑圧されるため、
安定な単一波長で動作することが期待される。本
発明のレーザがInGaAsP系以外の材料で構成さ
れたレーザにも容易に適応できることは言うまで
もない。
このように、本発明により高信頼度かつ安定な
単一波長で動作する半導体レーザを提供すること
ができ、高品質光フアイバ通信をはじめ、その他
の光情報処理の実現にその効果は極めて大きい。
単一波長で動作する半導体レーザを提供すること
ができ、高品質光フアイバ通信をはじめ、その他
の光情報処理の実現にその効果は極めて大きい。
第１図は従来の分布帰還形レーザをInGaAsP
系の混晶で構成した例を示す縦断面図、第２図
ａ，ｂ，ｃは本発明の実施例を示す縦断面図およ
び一部拡大断面図、第３図はエツチング時間と発
振しきい値の増加比を示す特性図である。 １……ｎ型InP基板、２……ｎ型InGaAsP導波
路層、３……InGaAsP発光層、４……InGaAsP
バツフアー層、５……ｐ型InP、６……ｐ型
InGaAsP、７……電極、８……周期的な凹凸、
９……出射端面、１０……空隙。
系の混晶で構成した例を示す縦断面図、第２図
ａ，ｂ，ｃは本発明の実施例を示す縦断面図およ
び一部拡大断面図、第３図はエツチング時間と発
振しきい値の増加比を示す特性図である。 １……ｎ型InP基板、２……ｎ型InGaAsP導波
路層、３……InGaAsP発光層、４……InGaAsP
バツフアー層、５……ｐ型InP、６……ｐ型
InGaAsP、７……電極、８……周期的な凹凸、
９……出射端面、１０……空隙。
Claims (1)
- １ 発光層もしくは該発光層に近接する層に光の
進行方向に周期的な凹凸を有し、該発光層に電流
を注入することによつてレーザ発振せしめる分布
帰還形半導体レーザにおいて、前記発光層の長さ
が隣接する層の長さより短くなるように構成され
たことを特徴とする分布帰還形半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157429A JPS5858784A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 分布帰還形半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157429A JPS5858784A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 分布帰還形半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858784A JPS5858784A (ja) | 1983-04-07 |
| JPS6250074B2 true JPS6250074B2 (ja) | 1987-10-22 |
Family
ID=15649437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157429A Granted JPS5858784A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 分布帰還形半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858784A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60101990A (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-06 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS6332988A (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-12 | Nec Corp | 分布帰還形半導体レ−ザ |
| JPS63211788A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
| US4929571A (en) * | 1987-02-27 | 1990-05-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making a buried crescent laser with air gap insulator |
| KR950004667A (ko) * | 1993-07-29 | 1995-02-18 | 가나이 쯔또무 | 반도체레이저소자 및 그 제작방법 |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56157429A patent/JPS5858784A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5858784A (ja) | 1983-04-07 |
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