JPS63104495A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPS63104495A JPS63104495A JP61252328A JP25232886A JPS63104495A JP S63104495 A JPS63104495 A JP S63104495A JP 61252328 A JP61252328 A JP 61252328A JP 25232886 A JP25232886 A JP 25232886A JP S63104495 A JPS63104495 A JP S63104495A
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- Japan
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- layer
- gaas
- superlattice structure
- diffraction grating
- mixed crystal
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 26
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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
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、発振波長の中−波長化を図るための半導体
レーザの構造に関するものである。
レーザの構造に関するものである。
第２図は従来のＧａＡｓ／ＡＪＧａＡｓ系の分布帰環型
半導体レーザ装置の構造を示す断面図でおる。
半導体レーザ装置の構造を示す断面図でおる。
Ｉｌｌはｎ 型ＧａＡｅ基板、（２）はｎ 型ＧａＡｓ
基板ｉ基板上ｌｌ上ＡＪＧａＡｓを結晶成長した後、エ
ツチングにより５ｏｏｏＸ程度の間隔で溝を堀って作製
した８次の回折格子を有するｎ型層Ａ’ＧａＡｓクラッ
ド層である。（３１はｎ ％ ＡＩ！ＧａＡｓガイド層
、１４）はＡＪＧａＡｓ活性層、（５）はｐ型層Ａ’Ｇ
ａＡｓクラッド層、（６）はｐ型ＧａＡｓ層である。前
記＋３１〜ｔｅｌの層は、ｎ型Ａ７−ＧａＡ８クラッド
層（２１０回折格子面上に順次、液相成長法により連続
結晶成長される。
基板ｉ基板上ｌｌ上ＡＪＧａＡｓを結晶成長した後、エ
ツチングにより５ｏｏｏＸ程度の間隔で溝を堀って作製
した８次の回折格子を有するｎ型層Ａ’ＧａＡｓクラッ
ド層である。（３１はｎ ％ ＡＩ！ＧａＡｓガイド層
、１４）はＡＪＧａＡｓ活性層、（５）はｐ型層Ａ’Ｇ
ａＡｓクラッド層、（６）はｐ型ＧａＡｓ層である。前
記＋３１〜ｔｅｌの層は、ｎ型Ａ７−ＧａＡ８クラッド
層（２１０回折格子面上に順次、液相成長法により連続
結晶成長される。
ガイド層１３）とクラッド層（２）との接合面は、結晶
組成の異るＡ／ＧａＡｓの凹凸の構造となっており光に
は屈折率の異った反射体であるために回折格子としては
たらく。活性層＋４１からしみ出しガイド層＋３１ ’
ｉ ６行する光の直重モードは、この実効的な回折格子
に平行に導波するが、それぞれの部分で反射されて戻っ
た光の位相が全て一致するいわゆるブラッグ反射が生じ
るために、回折格子で選択された申−樅モード発振が得
られ発振波長の中色性が向上する。
組成の異るＡ／ＧａＡｓの凹凸の構造となっており光に
は屈折率の異った反射体であるために回折格子としては
たらく。活性層＋４１からしみ出しガイド層＋３１ ’
ｉ ６行する光の直重モードは、この実効的な回折格子
に平行に導波するが、それぞれの部分で反射されて戻っ
た光の位相が全て一致するいわゆるブラッグ反射が生じ
るために、回折格子で選択された申−樅モード発振が得
られ発振波長の中色性が向上する。
この様な回折格子全共振器に有する半導体レーザは分布
帰環型レーザと呼ばれる。
帰環型レーザと呼ばれる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の、エツチングにより作製した回折格子を有するｎ
梨ＡＪＧａＡｓクラッド層（２）の上にｎ型Ａ７ＧａＡ
ｓガイド層＋３１ ′ｌｔ液相成長法により結晶成長す
る過程においては熱分解やメルトバンクがおこり、 ｎ
Ｊｆｌｊ Ａ／！ＧａＡｓクラッド層（２）の表面の
凹凸がくずれ回折格子として働がなくなる。種々の対策
がなされ、この熱分解やメルトバックによる凹凸のくず
れを小さくしているが、根本的には防ぐことけできない
。捷たメルトバックのおこらない気相成長法、あるいは
分子線成長法によりｎ型Ａ４ＧａＡｓクラッド層（２）
の上にｎ型層ＪＧａＡｓガイド層（３）全結晶成長すれ
ば、結晶成長層であるｎ ％ ＡＪＧａＡｓガイド層（
３）にまでｎ ％ ＡＩＧａｈｓクラッド層（２）の凹
凸が残ってしまうために、気相成長法や分子線成長法音
用いることもできない。
梨ＡＪＧａＡｓクラッド層（２）の上にｎ型Ａ７ＧａＡ
ｓガイド層＋３１ ′ｌｔ液相成長法により結晶成長す
る過程においては熱分解やメルトバンクがおこり、 ｎ
Ｊｆｌｊ Ａ／！ＧａＡｓクラッド層（２）の表面の
凹凸がくずれ回折格子として働がなくなる。種々の対策
がなされ、この熱分解やメルトバックによる凹凸のくず
れを小さくしているが、根本的には防ぐことけできない
。捷たメルトバックのおこらない気相成長法、あるいは
分子線成長法によりｎ型Ａ４ＧａＡｓクラッド層（２）
の上にｎ型層ＪＧａＡｓガイド層（３）全結晶成長すれ
ば、結晶成長層であるｎ ％ ＡＪＧａＡｓガイド層（
３）にまでｎ ％ ＡＩＧａｈｓクラッド層（２）の凹
凸が残ってしまうために、気相成長法や分子線成長法音
用いることもできない。
この発明は、上記のような従来の問題点を解決するため
Ｋなされたもので、良質の回折格子を得ることを目的と
する。
Ｋなされたもので、良質の回折格子を得ることを目的と
する。
この発明に係る半導体レーザ装置は、混晶部分と超格子
構造部分とが規則的に繰返す平坦な構造のクラッド層を
有し、このクラッド層を回折格子層して利用するもので
ある。
構造部分とが規則的に繰返す平坦な構造のクラッド層を
有し、このクラッド層を回折格子層して利用するもので
ある。
この発明においては、回折格子として用いるクラッド層
を平担な構造とすることにより、このクラッド層の上へ
の液相成長法による結晶成長の際のメルトバックによる
回折格子の劣化は生じない。
を平担な構造とすることにより、このクラッド層の上へ
の液相成長法による結晶成長の際のメルトバックによる
回折格子の劣化は生じない。
才た、気相成長法や分子線成長法も利用できる。
第１図は、この発明の一実施例を示す断面図であり、第
２図を同一の符号は同一のものを示す。
２図を同一の符号は同一のものを示す。
第１図において（２人）ｉｄｎ型ＧａＡｓ基板（１）上
［１ｉ長させたＧａＡｓ−ＡＩＡｅの超格子構造、（２
Ｂ）はＧａＡＢ−ＡＩＡｓ （Ｄ ｌｆｌ格子構ｊｆｉ
ｌ’（Ｓｉ’ｌｔ約８０００ＯＡ（７） ヒツチでイオ
ン注入しアニーリングを行うことにより件数したＡＪＧ
ａＡｓ混晶部分である。集束イオンビーム？用Ｌ／”ま
たマスクレスイオン注入法やリソグラフィー技術を用い
るか、あるいはシンクロトロン放射光を用いたリソグラ
フィー技術とイオン注入を組合せた微細加工技術？用い
れば、（）＆ＡＢ−ＡＩＡＢ 超格子構造に約３ ｏ
ｏ ｏ；、のピッチでｓｌをイオン注入することができ
る。
［１ｉ長させたＧａＡｓ−ＡＩＡｅの超格子構造、（２
Ｂ）はＧａＡＢ−ＡＩＡｓ （Ｄ ｌｆｌ格子構ｊｆｉ
ｌ’（Ｓｉ’ｌｔ約８０００ＯＡ（７） ヒツチでイオ
ン注入しアニーリングを行うことにより件数したＡＪＧ
ａＡｓ混晶部分である。集束イオンビーム？用Ｌ／”ま
たマスクレスイオン注入法やリソグラフィー技術を用い
るか、あるいはシンクロトロン放射光を用いたリソグラ
フィー技術とイオン注入を組合せた微細加工技術？用い
れば、（）＆ＡＢ−ＡＩＡＢ 超格子構造に約３ ｏ
ｏ ｏ；、のピッチでｓｌをイオン注入することができ
る。
ＧａＡｓ−Ａｌ！Ａｓ超格子構造を約５ｏｏｏλのピッ
チで混晶化することにより屈折率の周期的な変化が得ら
れる。例えば、 ＧａＡＢ−ＡＡ’Ａｓ超格子構造にお
いてＧａＡｓ層の厚みがｓａＸ 、 ｈｌＡθ層の厚み
が９８Ｘである場合には屈折率に８．４Ｂ程度であるが
、混晶化されてＡ７α＋５３０ａＱ４’７ ＡＢになる
と屈折率に０．２程度小さくなる。
チで混晶化することにより屈折率の周期的な変化が得ら
れる。例えば、 ＧａＡＢ−ＡＡ’Ａｓ超格子構造にお
いてＧａＡｓ層の厚みがｓａＸ 、 ｈｌＡθ層の厚み
が９８Ｘである場合には屈折率に８．４Ｂ程度であるが
、混晶化されてＡ７α＋５３０ａＱ４’７ ＡＢになる
と屈折率に０．２程度小さくなる。
この様に８０００Ｘ程度のピッチで周期的な屈折率変化
を有するクラッドＩ４、活性層１４１がらガイド層１３
）へしみ出す光に対して８次の回折格子として用いるこ
とができる。
を有するクラッドＩ４、活性層１４１がらガイド層１３
）へしみ出す光に対して８次の回折格子として用いるこ
とができる。
この発明の一実施例によれば、液相成長法により回折格
子全損うことなしにガイド層（３）以降の結晶成長かで
きるとともに、回折格子層が平担であるために気相成長
法あるいは分子線成長法による結晶成長も可能となる。
子全損うことなしにガイド層（３）以降の結晶成長かで
きるとともに、回折格子層が平担であるために気相成長
法あるいは分子線成長法による結晶成長も可能となる。
なお、上記実施例ではＧａＡｓ−ＡＩＡｅ超格子構造に
Ｓ１ヲイオン注入しアニーリングを行い混晶化するもの
全示したが、 Ｓｉのイオン注入に代えＺｎｉ拡散して
混晶化してもよい。
Ｓ１ヲイオン注入しアニーリングを行い混晶化するもの
全示したが、 Ｓｉのイオン注入に代えＺｎｉ拡散して
混晶化してもよい。
撞た、上記実施例ではＧａＡｓ−Ａｌ！Ａｓ超格子構造
を混晶化する場合について説明したが、ＧａＡｓ−ＡＪ
ｘＧａ １−ＸＡ日（０＜Ｘ≦１）系の超格子構造を用
いた場合でも上記実施例と同様の９ｊＪ朱を奏する。
を混晶化する場合について説明したが、ＧａＡｓ−ＡＪ
ｘＧａ １−ＸＡ日（０＜Ｘ≦１）系の超格子構造を用
いた場合でも上記実施例と同様の９ｊＪ朱を奏する。
以上のように、この発明によれば一方のクラッド層を混
晶部分と超格子構造部分とが規則的に繰返す平担な構造
の回折格子として利用するので、回折格子面への結晶成
長において液柑成長法全用いても熱分解やメルトバック
で回折格子を損なわないとともに、気相成長法あるいは
分子線成長法による結晶成長も可能であるという効果が
ある。
晶部分と超格子構造部分とが規則的に繰返す平担な構造
の回折格子として利用するので、回折格子面への結晶成
長において液柑成長法全用いても熱分解やメルトバック
で回折格子を損なわないとともに、気相成長法あるいは
分子線成長法による結晶成長も可能であるという効果が
ある。
第１図はこの発明の一実施例？示す断面図、第２図は従
来のＧａＡｓ／ＡＪＧａＡｓ系の分布帰環型レーザ装置
金示す断面図である。図において、（２Ａ）はＧａＡｓ
ＡＩＡＢ ＋％格子構造、（２Ｂ）ばＡＡ’ＧａＡｓ
混晶、１３１ ｄ ｎ型層ＪＧａＡｓガイド層、１４）
はＡ！’ＧａＡｓ活性層、（５）はｐ ｑ ｌ？ＧａＡ
日クラッド層である。 なお、両図中の同一符号は同一のものを示す。
来のＧａＡｓ／ＡＪＧａＡｓ系の分布帰環型レーザ装置
金示す断面図である。図において、（２Ａ）はＧａＡｓ
ＡＩＡＢ ＋％格子構造、（２Ｂ）ばＡＡ’ＧａＡｓ
混晶、１３１ ｄ ｎ型層ＪＧａＡｓガイド層、１４）
はＡ！’ＧａＡｓ活性層、（５）はｐ ｑ ｌ？ＧａＡ
日クラッド層である。 なお、両図中の同一符号は同一のものを示す。
Claims (4)
- （１）活性層と、この活性層の一方の主面に設けられた
第１のクラッド層と、前記活性層の他方の主面に設けら
れ混晶部分と超格子構造部分とが規則的に繰返すように
設けられてなる第２のクラッド層と前記活性層との間に
設けられたガイド層とを備えた半導体レーザ装置。 - （２）第２のクラッド層は、ＧａＡｓ−ＡｌｘＧａ＿１
−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）の超格子構造部分とＡｌｙＧａ
＿１−ｙＡｓ（ｙ＜ｘ）混晶部分とからなる特許請求の
範囲第（１）項記載の半導体レーザ装置。 - （３）ＧａＡｓ基板上に作成したＧａＡｓ−ＡｌｘＧａ
＿１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）の超格子構造部分を有する
層に、Ｓｉをイオン注入しアニーリングを行ない混晶化
させることにより層内に屈折率差を設け、これを回折格
子として利用することを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の半導体レーザ装置。 - （４）ＧａＡｓ基板上に作成したＧａＡｓ−ＡｌｘＧａ
＿１−ｘＡｓ（０＜ｘ≦１）の超格子構造を有する層に
、Ｚｎを拡散し混晶化させることにより層内に屈折率差
を設け、これを回折格子として利用することを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252328A JPS63104495A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61252328A JPS63104495A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63104495A true JPS63104495A (ja) | 1988-05-09 |
Family
ID=17235735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61252328A Pending JPS63104495A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63104495A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01293688A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
| GB2546966A (en) * | 2016-01-21 | 2017-08-09 | Univ Southampton | Trimming optical device structures |
-
1986
- 1986-10-22 JP JP61252328A patent/JPS63104495A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01293688A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
| GB2546966A (en) * | 2016-01-21 | 2017-08-09 | Univ Southampton | Trimming optical device structures |
| GB2546966B (en) * | 2016-01-21 | 2021-08-04 | Univ Southampton | Trimming optical device structures |
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