JPS6320035B2 - - Google Patents
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- JPS6320035B2 JPS6320035B2 JP13619979A JP13619979A JPS6320035B2 JP S6320035 B2 JPS6320035 B2 JP S6320035B2 JP 13619979 A JP13619979 A JP 13619979A JP 13619979 A JP13619979 A JP 13619979A JP S6320035 B2 JPS6320035 B2 JP S6320035B2
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Classifications
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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
-
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
-
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- H01S5/1212—Chirped grating
-
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- H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms
-
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-
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- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体光源、特に同一基板上に波長
の異なる複数の光源を集積化した多波長光源に関
する。
の異なる複数の光源を集積化した多波長光源に関
する。
光フアイバ通信は様々な領域に適用可能な将来
性の豊かな通信システムとして期待され、一部実
用化も始められている。光フアイバ通信に適した
いくつかの方式が考えられているが、波長の異な
る複数の光を同一の伝送路で伝送する波長分割多
重伝送方式もその１つである。これは、伝送可能
容量を増大させる点だけではなく、回線の増設等
に容易に対処できる点で、きわめて有望な方式と
考えられている。この波長分割多重伝送システム
の光源には、波長の異なる複数の発光素子とそれ
らの出力光をまとめて伝送路である光フアイバへ
送り込むための光多重回路が必要になる。これま
では、例えば波長の異なる複数の半導体レーザを
用意し、それらをレンズやミラー等で構成された
光多重回路と組み合わせて多波長光源を作ること
が多かつた。この方法は、波長の異なる半導体レ
ーザを別々に製造しなければならないために製造
工数が多くかかつてしまい、価格が高くなつてし
まう他に、多重回路との接続が容易でなく、また
光源全体が大形になり、その上に安定度にも欠け
る等の欠点が避けがたかつた。
性の豊かな通信システムとして期待され、一部実
用化も始められている。光フアイバ通信に適した
いくつかの方式が考えられているが、波長の異な
る複数の光を同一の伝送路で伝送する波長分割多
重伝送方式もその１つである。これは、伝送可能
容量を増大させる点だけではなく、回線の増設等
に容易に対処できる点で、きわめて有望な方式と
考えられている。この波長分割多重伝送システム
の光源には、波長の異なる複数の発光素子とそれ
らの出力光をまとめて伝送路である光フアイバへ
送り込むための光多重回路が必要になる。これま
では、例えば波長の異なる複数の半導体レーザを
用意し、それらをレンズやミラー等で構成された
光多重回路と組み合わせて多波長光源を作ること
が多かつた。この方法は、波長の異なる半導体レ
ーザを別々に製造しなければならないために製造
工数が多くかかつてしまい、価格が高くなつてし
まう他に、多重回路との接続が容易でなく、また
光源全体が大形になり、その上に安定度にも欠け
る等の欠点が避けがたかつた。
これらの欠点を解消するために、同一の半導体
基板上に異なる周期のグレーテイングをもつ複数
の分布帰還型レーザと多重用の光導波路を集積し
た多波長光源が考案されている。これについては
相木国男等によりアプライド・フイジツクス・レ
ターズ（Applied Physics Letters）第29巻506頁
から507頁（1976年）に掲載された論文
“Frequency multiplexing light sou−rce with
monolithically integrated di−stributed−
feedback diode lasers”に詳細に述べられてい
る。この多波長光源は、複数の半導体レーザと光
多重回路を同一の基板上に形成しているので、従
来の場合よりも製造工数が少なく小形で安定であ
るが、複数の分布帰還型レーザの周期構造を形成
するために複数回の干渉露光が必要で製造工程が
複雑であること、及び各レーザからの出力光を導
波路を束ねた形の多重回路でまとめているために
多重回路の損失が大きいこと等の欠点を有してい
る。
基板上に異なる周期のグレーテイングをもつ複数
の分布帰還型レーザと多重用の光導波路を集積し
た多波長光源が考案されている。これについては
相木国男等によりアプライド・フイジツクス・レ
ターズ（Applied Physics Letters）第29巻506頁
から507頁（1976年）に掲載された論文
“Frequency multiplexing light sou−rce with
monolithically integrated di−stributed−
feedback diode lasers”に詳細に述べられてい
る。この多波長光源は、複数の半導体レーザと光
多重回路を同一の基板上に形成しているので、従
来の場合よりも製造工数が少なく小形で安定であ
るが、複数の分布帰還型レーザの周期構造を形成
するために複数回の干渉露光が必要で製造工程が
複雑であること、及び各レーザからの出力光を導
波路を束ねた形の多重回路でまとめているために
多重回路の損失が大きいこと等の欠点を有してい
る。
この発明の目的は、単純な工程で製造でき、多
重回路の損失が小さい集積化された多波長光源を
提供することにある。
重回路の損失が小さい集積化された多波長光源を
提供することにある。
この発明の構成について述べると、この発明
は、光フアイバ通信用の半導体レーザ光源におい
て、少なくとも活性層と光導波層を含む複数の多
層膜からなる半導体基板と、前記活性層に垂直に
してかつ互いに直行する２つの反射端面と、前記
反射端面の一方からそれに垂直に延びる帯状の共
通出力用光増幅部と、前記他方の反射端面からそ
れに垂直に延びる帯状の複数の光増幅部と、少な
くとも前記共通出力用光増幅部と前記複数の光増
幅部の帯状の長手方向に延長させた領域の前記光
導波層に形成され、前記共通出力用光増幅部の帯
状の長手方向に対して45度に傾き、この長手方向
に周期が徐々に変化しているチヤープグレーテイ
ングとからなり、前記２つの反射端面が前記チヤ
ープグレーテイングを挾んでレーザ共振器を形成
し、前記複数の光増幅部のそれぞれに独立に電圧
を印加することにより、異なる波長のレーザ光を
前記共通出力用光増幅部から取り出すことを特徴
とする多波長光源である。
は、光フアイバ通信用の半導体レーザ光源におい
て、少なくとも活性層と光導波層を含む複数の多
層膜からなる半導体基板と、前記活性層に垂直に
してかつ互いに直行する２つの反射端面と、前記
反射端面の一方からそれに垂直に延びる帯状の共
通出力用光増幅部と、前記他方の反射端面からそ
れに垂直に延びる帯状の複数の光増幅部と、少な
くとも前記共通出力用光増幅部と前記複数の光増
幅部の帯状の長手方向に延長させた領域の前記光
導波層に形成され、前記共通出力用光増幅部の帯
状の長手方向に対して45度に傾き、この長手方向
に周期が徐々に変化しているチヤープグレーテイ
ングとからなり、前記２つの反射端面が前記チヤ
ープグレーテイングを挾んでレーザ共振器を形成
し、前記複数の光増幅部のそれぞれに独立に電圧
を印加することにより、異なる波長のレーザ光を
前記共通出力用光増幅部から取り出すことを特徴
とする多波長光源である。
この発明では、周期すなわち溝の間隔がなめら
かに変化しているいわゆるチヤープグレーテイン
グを光ビームの折り曲げ手段として用い、それと
複数の帯状レーザ活性領域を組み合わせ、かつそ
の一部を共通にしている。チヤープグレーテイン
グはすでに良く知られているように、平行光と集
束光の干渉によつて実現することができる。した
がつて、この発明では、従来の周期の異なる複数
のグレーテイングを用いた多波長光源とは異な
り、干渉露光は１回で良いので製造工程が大幅に
単純化される。さらに、この発明によれば、各波
長のレーザ出力は共通の帯状レーザ活性領域を通
過して出てくるので、レーザ構造そのものが多重
回路を兼ねており、多重回路の損失は無視できる
程小さい。
かに変化しているいわゆるチヤープグレーテイン
グを光ビームの折り曲げ手段として用い、それと
複数の帯状レーザ活性領域を組み合わせ、かつそ
の一部を共通にしている。チヤープグレーテイン
グはすでに良く知られているように、平行光と集
束光の干渉によつて実現することができる。した
がつて、この発明では、従来の周期の異なる複数
のグレーテイングを用いた多波長光源とは異な
り、干渉露光は１回で良いので製造工程が大幅に
単純化される。さらに、この発明によれば、各波
長のレーザ出力は共通の帯状レーザ活性領域を通
過して出てくるので、レーザ構造そのものが多重
回路を兼ねており、多重回路の損失は無視できる
程小さい。
以下この発明を実施例により図面を参照して説
明する。
明する。
第１図はこの発明の望ましい実施例の斜視図、
第２図はその平面図をそれぞれ示している。両図
において、ｎ型のInP基板１０１上に液相成長法
によりｎ型InPのバツフア層１０２、In0.76
Ga0.24 As0.55 P0.45の活性層１０３、Ｐ型In0.88
Ga0.12 As0.25 P0.75の光導波層１０４、Ｐ型
InPのクラツド層１０５、ｎ型In0.76 Ga0.24
As0.55 P0.45のキヤツプ層１０６を連続して成長
した後に、そのうえにSiO2膜をスパツタ法で付
着し、それに幅30μｍの帯状の穴をあけて亜鉛を
光導波層１０４に達するまで拡散することにより
第１から第３の帯状電流注入領域１１１，１１
２，１１３を形成した。さらに、これらの電流注
入領域の長手方向の延長が出会う部分のキヤツプ
層１０６、クラツド層１０５を取り除いて光導波
層１０４を露出させ、そこに第１の実施例と同様
に、柴外レーザ光の干渉露光と化学エツチングと
により、周期が0.256μｍから0.252μｍへなめらか
に変化しているチヤープグレーテイング１２０を
形成した。キヤツプ層１０６の上に第１から第３
の帯状電流注入領域１１１，１１２，１１３へそ
れぞれ独立に電流を加えることができるように、
第１から第３の正電極１３１，１３２，１３３を
つけ、基板１０１の反対側には負電極１３４を付
着した後に、劈開によつて第１、第２の反射端面
１５０，１５１を形成すると同時に素子の分離を
行なつた。この素子は第１および第２の反射端面
１５０，１５１とチヤープグレーテイング１２０
とにより形成されたほぼ直角に折り曲げられた共
振器の間に、第１から第３の帯状電流注入領域１
１１，１１２，１１３の直下に当る活性層１０３
の共通出力用光増幅部１１４と第１、第２の光増
幅部１１５，１１６を挿入したレーザとなつてい
る。共通出力用光増幅部１１４と第１の光増幅部
１１５の第１と第２の中心線１４１と１４２が交
わる部分のチヤープグレーテイング１２０の周期
が0.255μｍ、同じく第１の中心線１４１と第２の
光増幅部１１６の第３の中心線１４３が交わる部
分のチヤープグレーテイング周期が0.253μｍとな
るように設定したので、第１の反射端面１５０、
共通出力用光増幅部１１４、チヤープグレーテイ
ング１２０、第１の光増幅部１１５および第２の
反射端面１５１で形成される第１の半導体レーザ
１６０は、第１および第２の正電極１３１，１３
２と負電極１３４の間に電圧を印加して電流を流
すことにより波長1.30μｍで発振し出力光ビーム
１７０が得られた。同様に、第１の光増幅部１１
５の代わりに第２の光増幅部１１６が入つた第２
の半導体レーザ１６１からは波長1.29μｍの出力
光ビーム１７０が得られた。この実施例では波長
制御用のチヤープグレーテイング１２０は２つの
第１、第２の半導体レーザ１６０，１６１に共通
にただ１回の干渉露光で形成することができるの
で、製造工程は大幅に単純化された。さらに、こ
の実施例ではレーザ構造そのものが多重回路を兼
ねているので、第１、第２の半導体レーザ１６
０，１６１に共通の出力光ビーム１７０が得ら
れ、効率の良い多波長光源が得られた。
第２図はその平面図をそれぞれ示している。両図
において、ｎ型のInP基板１０１上に液相成長法
によりｎ型InPのバツフア層１０２、In0.76
Ga0.24 As0.55 P0.45の活性層１０３、Ｐ型In0.88
Ga0.12 As0.25 P0.75の光導波層１０４、Ｐ型
InPのクラツド層１０５、ｎ型In0.76 Ga0.24
As0.55 P0.45のキヤツプ層１０６を連続して成長
した後に、そのうえにSiO2膜をスパツタ法で付
着し、それに幅30μｍの帯状の穴をあけて亜鉛を
光導波層１０４に達するまで拡散することにより
第１から第３の帯状電流注入領域１１１，１１
２，１１３を形成した。さらに、これらの電流注
入領域の長手方向の延長が出会う部分のキヤツプ
層１０６、クラツド層１０５を取り除いて光導波
層１０４を露出させ、そこに第１の実施例と同様
に、柴外レーザ光の干渉露光と化学エツチングと
により、周期が0.256μｍから0.252μｍへなめらか
に変化しているチヤープグレーテイング１２０を
形成した。キヤツプ層１０６の上に第１から第３
の帯状電流注入領域１１１，１１２，１１３へそ
れぞれ独立に電流を加えることができるように、
第１から第３の正電極１３１，１３２，１３３を
つけ、基板１０１の反対側には負電極１３４を付
着した後に、劈開によつて第１、第２の反射端面
１５０，１５１を形成すると同時に素子の分離を
行なつた。この素子は第１および第２の反射端面
１５０，１５１とチヤープグレーテイング１２０
とにより形成されたほぼ直角に折り曲げられた共
振器の間に、第１から第３の帯状電流注入領域１
１１，１１２，１１３の直下に当る活性層１０３
の共通出力用光増幅部１１４と第１、第２の光増
幅部１１５，１１６を挿入したレーザとなつてい
る。共通出力用光増幅部１１４と第１の光増幅部
１１５の第１と第２の中心線１４１と１４２が交
わる部分のチヤープグレーテイング１２０の周期
が0.255μｍ、同じく第１の中心線１４１と第２の
光増幅部１１６の第３の中心線１４３が交わる部
分のチヤープグレーテイング周期が0.253μｍとな
るように設定したので、第１の反射端面１５０、
共通出力用光増幅部１１４、チヤープグレーテイ
ング１２０、第１の光増幅部１１５および第２の
反射端面１５１で形成される第１の半導体レーザ
１６０は、第１および第２の正電極１３１，１３
２と負電極１３４の間に電圧を印加して電流を流
すことにより波長1.30μｍで発振し出力光ビーム
１７０が得られた。同様に、第１の光増幅部１１
５の代わりに第２の光増幅部１１６が入つた第２
の半導体レーザ１６１からは波長1.29μｍの出力
光ビーム１７０が得られた。この実施例では波長
制御用のチヤープグレーテイング１２０は２つの
第１、第２の半導体レーザ１６０，１６１に共通
にただ１回の干渉露光で形成することができるの
で、製造工程は大幅に単純化された。さらに、こ
の実施例ではレーザ構造そのものが多重回路を兼
ねているので、第１、第２の半導体レーザ１６
０，１６１に共通の出力光ビーム１７０が得ら
れ、効率の良い多波長光源が得られた。
この発明は上記の基本的な実施例の他にいくつ
かの変形が可能である。まず、集積化したレーザ
の数は実施例の２に限られることはなく、さらに
多くても良い。次に、帯状の電流注入部の直下の
光増幅部の附近にすでに多くの考案がなされてい
る横モード制御構造を導入することにより、横モ
ードが制御された多波長光源が得られる。
かの変形が可能である。まず、集積化したレーザ
の数は実施例の２に限られることはなく、さらに
多くても良い。次に、帯状の電流注入部の直下の
光増幅部の附近にすでに多くの考案がなされてい
る横モード制御構造を導入することにより、横モ
ードが制御された多波長光源が得られる。
以上に説明したように、この発明によれば、チ
ヤープグレーテイング方式を採用することによ
り、単純な工程で多波長光源を製造することがで
き、かつその構成が集積化されているため多重回
路の損失を小さくすることができる効果がある。
ヤープグレーテイング方式を採用することによ
り、単純な工程で多波長光源を製造することがで
き、かつその構成が集積化されているため多重回
路の損失を小さくすることができる効果がある。
第１図はこの発明の第１の実施例の斜視図、第
２図はその平面図をそれぞれ示している。なお図
面に使用した符号はそれぞれ以下のものを示す。 １０１……基板、１０２……バツフア層、１０
３……活性層、１０４……光導波層、１０５……
クラツド層、１０６……キヤツプ層、１２０……
チヤープグレーテイング、１３１〜１３３……正
電極、１３４……負電極、１５０，１５１……反
射端面、１６０，１６１……レーザ、１７０……
出力光ビーム、１４１〜１４３……中心線、１１
１〜１１３……帯状電流注入領域、１１４……共
通出力用光増幅部、１１５〜１１６……光増幅
部。
２図はその平面図をそれぞれ示している。なお図
面に使用した符号はそれぞれ以下のものを示す。 １０１……基板、１０２……バツフア層、１０
３……活性層、１０４……光導波層、１０５……
クラツド層、１０６……キヤツプ層、１２０……
チヤープグレーテイング、１３１〜１３３……正
電極、１３４……負電極、１５０，１５１……反
射端面、１６０，１６１……レーザ、１７０……
出力光ビーム、１４１〜１４３……中心線、１１
１〜１１３……帯状電流注入領域、１１４……共
通出力用光増幅部、１１５〜１１６……光増幅
部。
Claims (1)
- １ 光フアイバ通信用の半導体レーザ光源におい
て、少なくとも活性層と光導波層を含む複数の多
層膜からなる半導体基板と、前記活性層に垂直に
してかつ互いに直行する２つの反射端面と、前記
反射端面の一方からそれに垂直に延びる帯状の共
通出力用光増幅部と、前記他方の反射端面からそ
れに垂直に延びる帯状の複数の光増幅部と、少な
くとも前記共通出力用光増幅部と前記複数の光増
幅部の帯状の長手方向に延長させた領域の光導波
層に形成され、前記共通出力用光増幅部の帯状の
長手方向に対して45度に傾き、この長手方向に周
期に徐々に変化しているチヤープグレーテイング
とからなり、前記２つの反射端面が前記チヤープ
グレーテイングを挾んでレーザ共振器を形成し、
前記複数の光増幅部のそれぞれに独立に電圧を印
加することにより、異なる波長のレーザ光を前記
共通出力用光増幅部から取り出すことを特徴とす
る多波長光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13619979A JPS5660088A (en) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | Multiwavelength light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13619979A JPS5660088A (en) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | Multiwavelength light source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5660088A JPS5660088A (en) | 1981-05-23 |
| JPS6320035B2 true JPS6320035B2 (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=15169648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13619979A Granted JPS5660088A (en) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | Multiwavelength light source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5660088A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6556611B1 (en) * | 1999-05-10 | 2003-04-29 | Princeton Lightwave, Inc. | Wide stripe distributed bragg reflector lasers with improved angular and spectral characteristics |
| WO2002013343A2 (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-14 | Jds Uniphase Corporation | Tunable distributed feedback laser |
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| AU2002245062A1 (en) | 2000-10-30 | 2002-07-30 | Santur Corporation | Laser thermal tuning |
| US6914916B2 (en) | 2000-10-30 | 2005-07-05 | Santur Corporation | Tunable controlled laser array |
| US6922278B2 (en) | 2001-03-30 | 2005-07-26 | Santur Corporation | Switched laser array modulation with integral electroabsorption modulator |
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| WO2003015226A2 (en) | 2001-08-08 | 2003-02-20 | Santur Corporation | Method and system for selecting an output of a vcsel array |
| US6910780B2 (en) | 2002-04-01 | 2005-06-28 | Santur Corporation | Laser and laser signal combiner |
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| JP5644524B2 (ja) * | 2011-01-14 | 2014-12-24 | 富士通株式会社 | 半導体レーザ |
-
1979
- 1979-10-22 JP JP13619979A patent/JPS5660088A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5660088A (en) | 1981-05-23 |
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