JPS6295886A - 分布帰還構造半導体レ−ザ - Google Patents
分布帰還構造半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS6295886A JPS6295886A JP60235372A JP23537285A JPS6295886A JP S6295886 A JPS6295886 A JP S6295886A JP 60235372 A JP60235372 A JP 60235372A JP 23537285 A JP23537285 A JP 23537285A JP S6295886 A JPS6295886 A JP S6295886A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- output
- phase inversion
- light
- diffraction grating
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01S5/10—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
- 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
- H01S5/124—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 incorporating phase shifts
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】
（発明の技術分野）
本発明は位相反転回折格子により波長選択を行う分布帰
還構造半導体レーザに関するものである。
還構造半導体レーザに関するものである。
（従来技術とその問題点）
従来の位相反転回折格子により波長選択を行う分布帰還
構造半導体レーザでは、主発振姿態と副発振姿態が発振
に至るに必要な利得の差を最大にして安定な単−縦モー
ド発振を得るために第１図に示すように、回折格子の位
相反転部分を分布帰還構造半導体レーザ共振器の中央部
に設置する構造がとられていた。ここで、■は位相反転
回折格子、２は位相反転部分、３は無反射層、４は活性
層、５は導波層、６はクラフト層である。事実、上記構
造によりＢ ｒａｇｇ波長における安定した単−縦モー
ド発振が確認されている。
構造半導体レーザでは、主発振姿態と副発振姿態が発振
に至るに必要な利得の差を最大にして安定な単−縦モー
ド発振を得るために第１図に示すように、回折格子の位
相反転部分を分布帰還構造半導体レーザ共振器の中央部
に設置する構造がとられていた。ここで、■は位相反転
回折格子、２は位相反転部分、３は無反射層、４は活性
層、５は導波層、６はクラフト層である。事実、上記構
造によりＢ ｒａｇｇ波長における安定した単−縦モー
ド発振が確認されている。
５ＥＫＡＲＴＥＤＪＯ，Ｋ、、 ＥＤＡ、 Ｎ、、
ＦＵＲＵＹＡ、 Ｋ、、 ＳＵＥＭＡＴＳＵ、
Ｙ、、 ＫＯＹＡＭＡ、 Ｆ、、 ａｎｄ ＴＡＮＢ
ＵＮ−ＥＫ、 Ｔ、 ：”１．５１ｔｍ ｐｈａｓｅ−
ｓｈｉｆｔｅｄ ＤＦＢ １ａｓｅｒｓ ｆｏｒ Ｓｉ
ｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ″、 Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ。
ＦＵＲＵＹＡ、 Ｋ、、 ＳＵＥＭＡＴＳＵ、
Ｙ、、 ＫＯＹＡＭＡ、 Ｆ、、 ａｎｄ ＴＡＮＢ
ＵＮ−ＥＫ、 Ｔ、 ：”１．５１ｔｍ ｐｈａｓｅ−
ｓｈｉｆｔｅｄ ＤＦＢ １ａｓｅｒｓ ｆｏｒ Ｓｉ
ｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ″、 Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ。
１９８４、 Ｖｏｌ、 ２０． ｐｐ、 ８０−８１゜
しかしながら、この構造の分布帰還構造半導体レーザは
、２つの出力面からの出力光η、とη８の強度がほぼ等
しいという欠点があった。すなわち、例えば、光伝送用
の半導体レーザにおいては、一方の出力面からの出力光
を光ファイバに導き、これを長距離伝送用に供し、他の
出力面からの先は光強度監視用に供した場合には、前者
の出力面からの光強度は強いことが要求される一方、後
者については弱い光で十分である。第１図の如き従来の
分布帰還構造半導体レーザでは、このような要求を満足
することが出来ない。
しかしながら、この構造の分布帰還構造半導体レーザは
、２つの出力面からの出力光η、とη８の強度がほぼ等
しいという欠点があった。すなわち、例えば、光伝送用
の半導体レーザにおいては、一方の出力面からの出力光
を光ファイバに導き、これを長距離伝送用に供し、他の
出力面からの先は光強度監視用に供した場合には、前者
の出力面からの光強度は強いことが要求される一方、後
者については弱い光で十分である。第１図の如き従来の
分布帰還構造半導体レーザでは、このような要求を満足
することが出来ない。
（発明の目的）
本発明の目的は、２つの出力面からの光強度に非対称性
を持たせ光伝送用半導体レーザとしてさらに実用性を高
めた分布帰還構造半導体レーザを提供することにある。
を持たせ光伝送用半導体レーザとしてさらに実用性を高
めた分布帰還構造半導体レーザを提供することにある。
（発明の構成）
以下本発明の詳細な説明する。
本発明の最も主要な特徴は２つの出力面からの光強度に
非対称性を持たせるために、従来の構成とは異なり、回
折格子の位相反転部分の位置を中央からずらしたことに
ある。第２図は、主姿態と副姿態が発信に至るに必要な
利得差Δαに共振器長りを乗じたもの（ΔαＬ）および
２つの出力面における外部微分量子効率の比ΔηＡ／Δ
η８が、位相反転部分の位置（共振器端からの距離、第
３図参照）Ｘによりどのように変化するかを示したもの
である。以下、ｋＬ＝２（ｋ：結合定数）の素子につい
て行った結果（実線）について考察する。
非対称性を持たせるために、従来の構成とは異なり、回
折格子の位相反転部分の位置を中央からずらしたことに
ある。第２図は、主姿態と副姿態が発信に至るに必要な
利得差Δαに共振器長りを乗じたもの（ΔαＬ）および
２つの出力面における外部微分量子効率の比ΔηＡ／Δ
η８が、位相反転部分の位置（共振器端からの距離、第
３図参照）Ｘによりどのように変化するかを示したもの
である。以下、ｋＬ＝２（ｋ：結合定数）の素子につい
て行った結果（実線）について考察する。
図から分かるように、ｘ／Ｌ＝０．５の時、ΔαＬは最
大となり、安定な単−縦モード発振が得られ、またこの
時外部微分量子効率の比ηＡ／η８は前述した通り１と
なり、百出力面からの光出力強度は対称となる。位相反
転部分の位置が中央からずれるにつれて光出力強度に非
対称性が現れ、位相反転部分の位置に近い出力面からの
光強度が他出力面からの光強度よりも大きくなる。図か
られかるように、ηＡ／η、はｘ ／ Ｌ ＝０．７３
で最大となる。
大となり、安定な単−縦モード発振が得られ、またこの
時外部微分量子効率の比ηＡ／η８は前述した通り１と
なり、百出力面からの光出力強度は対称となる。位相反
転部分の位置が中央からずれるにつれて光出力強度に非
対称性が現れ、位相反転部分の位置に近い出力面からの
光強度が他出力面からの光強度よりも大きくなる。図か
られかるように、ηＡ／η、はｘ ／ Ｌ ＝０．７３
で最大となる。
例えば、ηＡ／η、〉４なる素子が要求されているもの
と仮定すると、図からｘ ／ Ｌは０．６７以上にする
必要があることがわかる。しかしながら、原理上は（ｘ
／Ｌ）が０．５を越える値を有し、位相反転部分が中央
からずれていれば百出力面からの光強度に差をもたせる
ことができる。一方、発振に必要な利得差ΔαＬはｘ
／ Ｌが大きくなるにつれて小さくなる。半導体レーザ
が安定な単−縦モード発振をするためには、ΔαＬには
最小値が存在する。いま、この値を０．１とすると単−
縦モード発振条件（ΔαＬ≧１）からｘ ／ Ｌは０．
７２以下にする必要がある。
と仮定すると、図からｘ ／ Ｌは０．６７以上にする
必要があることがわかる。しかしながら、原理上は（ｘ
／Ｌ）が０．５を越える値を有し、位相反転部分が中央
からずれていれば百出力面からの光強度に差をもたせる
ことができる。一方、発振に必要な利得差ΔαＬはｘ
／ Ｌが大きくなるにつれて小さくなる。半導体レーザ
が安定な単−縦モード発振をするためには、ΔαＬには
最小値が存在する。いま、この値を０．１とすると単−
縦モード発振条件（ΔαＬ≧１）からｘ ／ Ｌは０．
７２以下にする必要がある。
従って、単−縦モードで発振し、例えばηＡ／ηＢ〉４
なる素子を得るためには、位相反転部分の位置を０．６
７≦ｘ ／ Ｌ≦０．７２にする必要があることがわか
る。ηＡ／η６〉１なる素子を得る場合には、０．５＜
（ｘ／Ｌ）≦０．７２となる。ｋＬ＝ １の場合につい
ての計算結果（図中破線）でも位相反転部分の最適位置
はほぼ同様であり、上記の範囲がｋＬの広い範囲にわた
って最適位置であることがわかった。
なる素子を得るためには、位相反転部分の位置を０．６
７≦ｘ ／ Ｌ≦０．７２にする必要があることがわか
る。ηＡ／η６〉１なる素子を得る場合には、０．５＜
（ｘ／Ｌ）≦０．７２となる。ｋＬ＝ １の場合につい
ての計算結果（図中破線）でも位相反転部分の最適位置
はほぼ同様であり、上記の範囲がｋＬの広い範囲にわた
って最適位置であることがわかった。
（実施例）
第３図は本発明の一実施例であって、位相反転部分の位
置が、共振器を７８３に内分する位置になるように素子
が製作されている。この構造になっているので、前述し
たように、素子は安定した単−縦モードで発振し、位相
反転部分に近い出力面は、遠い方の出力面に比べ、大き
な光出力を発生ずることができる。
置が、共振器を７８３に内分する位置になるように素子
が製作されている。この構造になっているので、前述し
たように、素子は安定した単−縦モードで発振し、位相
反転部分に近い出力面は、遠い方の出力面に比べ、大き
な光出力を発生ずることができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、位相反転回折格
子により波長選択を行う分布帰還構造半導体レーザにお
いて、位相反転位置を共振器中央からずらせることによ
り、２つの出力面からの光出力強度を非対称にすること
ができ、かつ、安定な単−縦モード発振を得ることがで
きる。従って、例えば、光伝送用光源として用いて、高
出力面を光ファイバに相対させ、伝送用として用い低出
力面を光強度監視用に供することにより、半導体レーザ
の２つの出力面からの光を効率的に利用できるという大
きな利点がある。
子により波長選択を行う分布帰還構造半導体レーザにお
いて、位相反転位置を共振器中央からずらせることによ
り、２つの出力面からの光出力強度を非対称にすること
ができ、かつ、安定な単−縦モード発振を得ることがで
きる。従って、例えば、光伝送用光源として用いて、高
出力面を光ファイバに相対させ、伝送用として用い低出
力面を光強度監視用に供することにより、半導体レーザ
の２つの出力面からの光を効率的に利用できるという大
きな利点がある。
第１図は位相反転回折格子により波長選択を行う従来構
造の分布帰還構造半厚体レーザの例を示す縦断面略図、
第２図は発振に必要な利得の差ΔαＬ、 ２つの出力
面における外部微分量子効率の比η、／η８と位相反転
部分の位置（Ｘ／Ｌ）との関係を示す特性図、第３図は
本発明の実施例を示す縦断面図である。 １・・・位相反転回折格子、 ２・・・位相反転部分、
３・・・無反射層、 ４・・・活性層、 ５・・・
導波層、６・・・クラッド層。
造の分布帰還構造半厚体レーザの例を示す縦断面略図、
第２図は発振に必要な利得の差ΔαＬ、 ２つの出力
面における外部微分量子効率の比η、／η８と位相反転
部分の位置（Ｘ／Ｌ）との関係を示す特性図、第３図は
本発明の実施例を示す縦断面図である。 １・・・位相反転回折格子、 ２・・・位相反転部分、
３・・・無反射層、 ４・・・活性層、 ５・・・
導波層、６・・・クラッド層。
Claims (1)
- 平行両端面を有する半導体の内部に回折格子を具備する
分布帰還構造半導体レーザにおいて、前記両端面間の共
振器の長さをＬとし一方の端面からの距離をｘとしたと
き０．５＜（ｘ／Ｌ）≦０．７２の位置に前記回折格子
の位相反転部分が設けられていることを特徴とする分布
帰還構造半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235372A JPS6295886A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 分布帰還構造半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235372A JPS6295886A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 分布帰還構造半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6295886A true JPS6295886A (ja) | 1987-05-02 |
Family
ID=16985108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60235372A Pending JPS6295886A (ja) | 1985-10-23 | 1985-10-23 | 分布帰還構造半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6295886A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327089A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-02-04 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | 分布帰還レ−ザ |
| US5212712A (en) * | 1990-04-19 | 1993-05-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Laser device and method of manufacturing the same |
| JP2012186418A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 活性層分離型位相シフトｄｆｂレーザ |
| US8958451B2 (en) | 2013-01-31 | 2015-02-17 | Oclaro Japan, Inc. | Semiconductor laser and optical semiconductor device |
-
1985
- 1985-10-23 JP JP60235372A patent/JPS6295886A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327089A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-02-04 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | 分布帰還レ−ザ |
| US5212712A (en) * | 1990-04-19 | 1993-05-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Laser device and method of manufacturing the same |
| JP2012186418A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 活性層分離型位相シフトｄｆｂレーザ |
| US8958451B2 (en) | 2013-01-31 | 2015-02-17 | Oclaro Japan, Inc. | Semiconductor laser and optical semiconductor device |
| US9263852B2 (en) | 2013-01-31 | 2016-02-16 | Oclaro Japan, Inc. | Semiconductor laser and optical semiconductor device |
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