JPS63281491A - 波長可変型半導体レ−ザ装置 - Google Patents
波長可変型半導体レ−ザ装置Info
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- JPS63281491A JPS63281491A JP11740387A JP11740387A JPS63281491A JP S63281491 A JPS63281491 A JP S63281491A JP 11740387 A JP11740387 A JP 11740387A JP 11740387 A JP11740387 A JP 11740387A JP S63281491 A JPS63281491 A JP S63281491A
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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
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- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section 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、波長可変型半導体レーザ装置に関し、さら
に詳しくは、光によって発振波長を制御し得るようにし
た波長可変型半導体レーザ装置の改良に係るものである
。
に詳しくは、光によって発振波長を制御し得るようにし
た波長可変型半導体レーザ装置の改良に係るものである
。
従来例によるこの種の波長可変型半導体レーザ装置とし
て、こ〜では、第４７回応用物理学会講演予稿集、 ２
９ａ−Ｔ−７に記載された装置構成の概要を第４図に示
しである。
て、こ〜では、第４７回応用物理学会講演予稿集、 ２
９ａ−Ｔ−７に記載された装置構成の概要を第４図に示
しである。
この第４図従来例構成において、範囲Ｃ部分はレーザ発
振を生ずる活性領域であり、範囲り部分は分布ブラッグ
反射（ＤＢＲ） 領域である。また、符号１は基板を示
していて、２は下部クラッド層、３は活性層、４は上部
クラッド層、５はキヤ・ンプ層、Ｂａ、および８ｂは上
部の表面電極、６Ｃは下部の裏面電極、７は回折格子領
域を示している。
振を生ずる活性領域であり、範囲り部分は分布ブラッグ
反射（ＤＢＲ） 領域である。また、符号１は基板を示
していて、２は下部クラッド層、３は活性層、４は上部
クラッド層、５はキヤ・ンプ層、Ｂａ、および８ｂは上
部の表面電極、６Ｃは下部の裏面電極、７は回折格子領
域を示している。
すなわち、この従来例装置にあっては、 ＤＢＲ領域部
分りへの電流注入量を変化させることによって、その屈
折率、ひいては、回折格子領域７の実効的なピッチを変
化させ、これによってこのＤＢＲ領域部分りで、ブラッ
グ反射される光の波長を変化させることにより、レーザ
発振波長を変化させ得るのである。つまり、これは、原
理的に見るとき、外部回折格子によって半導体レーザ装
置の波長を可変できること一同様な考え方に基ずくもの
で、こ覧では、これらのレーザと回折格子とを一体化構
成させている。
分りへの電流注入量を変化させることによって、その屈
折率、ひいては、回折格子領域７の実効的なピッチを変
化させ、これによってこのＤＢＲ領域部分りで、ブラッ
グ反射される光の波長を変化させることにより、レーザ
発振波長を変化させ得るのである。つまり、これは、原
理的に見るとき、外部回折格子によって半導体レーザ装
置の波長を可変できること一同様な考え方に基ずくもの
で、こ覧では、これらのレーザと回折格子とを一体化構
成させている。
しかしながら、このように構成される従来例での半導体
レーザ装置にあっては、レーザ発振波長の可変範囲が狭
い上、電流注入による屈折率変化を用いているために、
原理的にも応答速度が遅いなど＼云う問題点を有するも
のであった。
レーザ装置にあっては、レーザ発振波長の可変範囲が狭
い上、電流注入による屈折率変化を用いているために、
原理的にも応答速度が遅いなど＼云う問題点を有するも
のであった。
この発明は、従来のこのような問題点を改善するために
なされたものであって、その目的とするところは、レー
ザ発振波長の可変範囲を広くすると共に、応答速度の速
い、この種の波長可変型半導体レーザ装置を提供するこ
とである。
なされたものであって、その目的とするところは、レー
ザ発振波長の可変範囲を広くすると共に、応答速度の速
い、この種の波長可変型半導体レーザ装置を提供するこ
とである。
前記目的を達成させるために、この発明に係る波長可変
型半導体レーザ装置は、多重量子井戸型の第１の半導体
レーザと、この第１の半導体レーザの量子井戸活性層内
のキャリアが形成する励起子準位よりも低エネルギー側
の非共鳴レーザ光を発生する第２の半導体レーザとを設
け、第２の半導体レーザのレーザ光を、第１の半導体レ
ーザの活性層に導いて、そのレーザ発振波長を変化し得
るようにしたものである。
型半導体レーザ装置は、多重量子井戸型の第１の半導体
レーザと、この第１の半導体レーザの量子井戸活性層内
のキャリアが形成する励起子準位よりも低エネルギー側
の非共鳴レーザ光を発生する第２の半導体レーザとを設
け、第２の半導体レーザのレーザ光を、第１の半導体レ
ーザの活性層に導いて、そのレーザ発振波長を変化し得
るようにしたものである。
すなわち、この発明に係る波長可変型半導体レーザ装置
おいては、第１の半導体レーザの発振波長を、第２の半
導体レーザの発振波長よりも長くし、第２の半導体レー
ザのレーザ光により、第１の半導体レーザの量子井戸活
性層活性層の励起子準位を高エネルギ側にシフトさせる
ところの、いわゆる交流シュタルク効果（ａｃ−３ｔａ
ｒｋ ｅｆｆｅｃｔ）によって、第１の半導体レーザの
レーザ発振波長を変化させ得るのである。
おいては、第１の半導体レーザの発振波長を、第２の半
導体レーザの発振波長よりも長くし、第２の半導体レー
ザのレーザ光により、第１の半導体レーザの量子井戸活
性層活性層の励起子準位を高エネルギ側にシフトさせる
ところの、いわゆる交流シュタルク効果（ａｃ−３ｔａ
ｒｋ ｅｆｆｅｃｔ）によって、第１の半導体レーザの
レーザ発振波長を変化させ得るのである。
以下、この発明に係る波長可変型半導体レーザ装看の一
実施例につき、第１図ないし第３図を参照して詳細に説
明する。
実施例につき、第１図ないし第３図を参照して詳細に説
明する。
第１図はこの実施例を適用した波長可変型半導体レーザ
装置の概要構成を模式的に示す斜視図である。゛ すなわち、この第１図実施例構成において、範囲Ａ、Ｂ
部分は、それぞれに同一のｎ”−ＧａＡｓ基板１上に形
成されたＤＦＢレーザ、およびＤＨレーザを示しており
、また、符号２はｎ−Ａ ｆＬ ＧａＡｓ下部クラッド
層、２１はＧａＡｓ層とＡすＧａＡｓ層とによる多重量
子井戸構造からなるレーザ活性層であり、さらに、４は
ｐ−Ａ Ｉ ＧａＡｓ上部クラッド層、５はｐ”−Ｇａ
Ａｓキャップ層、８ａ、および６ｂは上部の各表面電極
、６ｃは下部の裏面電極、７はＤＦＢレーザＡの回折格
子領域である。
装置の概要構成を模式的に示す斜視図である。゛ すなわち、この第１図実施例構成において、範囲Ａ、Ｂ
部分は、それぞれに同一のｎ”−ＧａＡｓ基板１上に形
成されたＤＦＢレーザ、およびＤＨレーザを示しており
、また、符号２はｎ−Ａ ｆＬ ＧａＡｓ下部クラッド
層、２１はＧａＡｓ層とＡすＧａＡｓ層とによる多重量
子井戸構造からなるレーザ活性層であり、さらに、４は
ｐ−Ａ Ｉ ＧａＡｓ上部クラッド層、５はｐ”−Ｇａ
Ａｓキャップ層、８ａ、および６ｂは上部の各表面電極
、６ｃは下部の裏面電極、７はＤＦＢレーザＡの回折格
子領域である。
次に、第２図（ａ）ないしくｅ）は、この発明の基本原
理を２準位原子系を用いて説明するための説明図である
。
理を２準位原子系を用いて説明するための説明図である
。
こ−では、まず、この発明の基本原理として利用する交
流シュタルク効果（以下、ａＣ−シュタルク効果と呼ぶ
）について述べ、ついで、第１図に示した実施例構成に
よる波長可変型半導体レーザ装置の動作について述べる
。
流シュタルク効果（以下、ａＣ−シュタルク効果と呼ぶ
）について述べ、ついで、第１図に示した実施例構成に
よる波長可変型半導体レーザ装置の動作について述べる
。
この発明に利用するａＣ−シュタルク効果については、
その説明を簡略化するために、２準位原子系に単色レー
ザ光Ｅ１（ｔ）＝ ε（（ｅＬｗ”＋ｃ、ｃ、）、 （
振巾ε１．角周波数ω）が照射される場合について考察
すること覧する。
その説明を簡略化するために、２準位原子系に単色レー
ザ光Ｅ１（ｔ）＝ ε（（ｅＬｗ”＋ｃ、ｃ、）、 （
振巾ε１．角周波数ω）が照射される場合について考察
すること覧する。
この場合、沿子光学における光ブロッホ方程式のベクト
ルモデルを用いると、この系は、実験室系で、第２図（
ａ）のように示すことができる。すなわち、この図（ａ
）において、符号ω。は２準位間のエネルギー間隔を周
波数によって表わしたものであり、（１）６ ＝ （Ｅ
ｂ−Ｅａ）／ｈである。こ〜で、Ｅｂ、Ｅａは２つの準
位のエネルギーであり、ε１ は照射されるレーザ光の
電界振巾である。
ルモデルを用いると、この系は、実験室系で、第２図（
ａ）のように示すことができる。すなわち、この図（ａ
）において、符号ω。は２準位間のエネルギー間隔を周
波数によって表わしたものであり、（１）６ ＝ （Ｅ
ｂ−Ｅａ）／ｈである。こ〜で、Ｅｂ、Ｅａは２つの準
位のエネルギーであり、ε１ は照射されるレーザ光の
電界振巾である。
電界ベクトルε、は、ω。のまわりを角周波数ωで回転
しており、逆まわりのε、酸成分、回転波近似によって
無視できるものと考えるが、これはいま、ωとして光の
周波数（ω／２πｗ １０”−”Ｈｚ）を考えているの
で、良い近似であり、この場合。
しており、逆まわりのε、酸成分、回転波近似によって
無視できるものと考えるが、これはいま、ωとして光の
周波数（ω／２πｗ １０”−”Ｈｚ）を考えているの
で、良い近似であり、この場合。
無視できる。
実験室系では、ε、が時間変化して取扱いが複雑になる
ので、いま、ε１ と−緒に角周波数ωでω。のまわり
を回転する系（回転系）に乗ってベク］・ルモデルを作
成すると、第２図（ｂ）のようになる。
ので、いま、ε１ と−緒に角周波数ωでω。のまわり
を回転する系（回転系）に乗ってベク］・ルモデルを作
成すると、第２図（ｂ）のようになる。
この回転系では、レーザ光の電界が静止し、原子は、こ
の静止した実効的な場（角周波数表現において）。
の静止した実効的な場（角周波数表現において）。
Ω−〔（ω。−ω）＋（Ｋε、）２〕ぢＰ
を感する。こｋで、Ｋ＝Ｔ、ｐ＝＜ａＩＰｌｂ〉−＜ｂ
ｌＰｌａ＞は２準位間の電子双極子モーメントの大きさ
である。
ｌＰｌａ＞は２準位間の電子双極子モーメントの大きさ
である。
従って、この回転系において疑似双極子モーメントは、
Ωのまわりなラビの章動角周波数（Ｒａｂｉｎｕｔａｔ
ｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ］Ω１ で回転する。そし
て、この結果として、実験室系では、回転系の角周波数
ωとラビの章動角周波数Ωとの重ね合せの周波数として
、ω±〔（ω。−ω）２＋（Ｋε、）２〕棒が現われ、
このためにプローブ光の角周波数ω１がこの周波数に一
致する。ω′＝ω±〔（ω０−ω）２＋（Ｋε、〕′！
〕％のときに吸収が起こる。すなわち、このことは、こ
れを換言するとき、レーザ光の照射によって、１つの準
位が２つの準位に分裂すること（動的シュタルク分裂；
Ｉｌｙｎａｍｉｋ ５ｔａｒｋＳｐ ｌ ｉ ｔ ｔ
ｉｎｇ）を意味する。
Ωのまわりなラビの章動角周波数（Ｒａｂｉｎｕｔａｔ
ｉｏｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ］Ω１ で回転する。そし
て、この結果として、実験室系では、回転系の角周波数
ωとラビの章動角周波数Ωとの重ね合せの周波数として
、ω±〔（ω。−ω）２＋（Ｋε、）２〕棒が現われ、
このためにプローブ光の角周波数ω１がこの周波数に一
致する。ω′＝ω±〔（ω０−ω）２＋（Ｋε、〕′！
〕％のときに吸収が起こる。すなわち、このことは、こ
れを換言するとき、レーザ光の照射によって、１つの準
位が２つの準位に分裂すること（動的シュタルク分裂；
Ｉｌｙｎａｍｉｋ ５ｔａｒｋＳｐ ｌ ｉ ｔ ｔ
ｉｎｇ）を意味する。
そして、レーザ光が共鳴的である（ω０−ω）とき、分
裂した２つの吸収線は、ΩＱ＝Ωに対して対象となり、
その分裂の大きさは、２Ω、で与えられ（第２図（Ｃ）
）、また、これが非共鳴的である （ω０ ＃ω）とき
、分裂した２つの吸収線の大きさは等しくなくなり、か
つレーザ光がω。〉ωの場合には、強い方の吸収線が高
エネルギー側にシフトしく第２図（ｄ））、ω。くωの
場合には、強い方の吸収線が低エネルギー側にシフトし
く第２図（ｅ））、レーザ光のω。−ωが非常に大きく
なれば、ω′＝ω０ となって、摂動〔レーザ光Ｅ、（
ｔ））の作用のない通常の共鳴を与えることになる。
裂した２つの吸収線は、ΩＱ＝Ωに対して対象となり、
その分裂の大きさは、２Ω、で与えられ（第２図（Ｃ）
）、また、これが非共鳴的である （ω０ ＃ω）とき
、分裂した２つの吸収線の大きさは等しくなくなり、か
つレーザ光がω。〉ωの場合には、強い方の吸収線が高
エネルギー側にシフトしく第２図（ｄ））、ω。くωの
場合には、強い方の吸収線が低エネルギー側にシフトし
く第２図（ｅ））、レーザ光のω。−ωが非常に大きく
なれば、ω′＝ω０ となって、摂動〔レーザ光Ｅ、（
ｔ））の作用のない通常の共鳴を与えることになる。
しかして、この発明において利用するのは、前記した第
２図（ｄ）に示す場合である。すなわち。
２図（ｄ）に示す場合である。すなわち。
半導体にはバンド端部が存在しており、これよりも長波
長の光は透過するが、これよりも短波長の光は吸収が大
きくて、半導体の表面で吸収されてしまい奥まで入り込
むことができない。従って、半導体にａｃ−シュタルク
効果を実際的、かつ効果的に利用できるのは、先の第２
図（ｄ）に示したレーザ光がω。〉ωの場合となる。
長の光は透過するが、これよりも短波長の光は吸収が大
きくて、半導体の表面で吸収されてしまい奥まで入り込
むことができない。従って、半導体にａｃ−シュタルク
効果を実際的、かつ効果的に利用できるのは、先の第２
図（ｄ）に示したレーザ光がω。〉ωの場合となる。
また、第３図には、こ（での多重部−子井戸構造におい
て、吸収スペクトルレーザ光の照射がある場合と無い場
合を示している。この第３図において、吸収スペクトル
に現われる２つのピークは、量子井戸に閉じ込められた
重い正孔と軽い正孔のつくる励起子準位に対応する。
て、吸収スペクトルレーザ光の照射がある場合と無い場
合を示している。この第３図において、吸収スペクトル
に現われる２つのピークは、量子井戸に閉じ込められた
重い正孔と軽い正孔のつくる励起子準位に対応する。
すなわち、照射レーザ光の波長ωを励起子の吸収ピーク
ω。よりも長波長側に離調（ω。〉ω）させておくと、
この状態は、第２図（ｄ）に示す状態と同等になり、こ
の状態でレーザ光をオンすると、励起子の吸収スペクト
ルが短波長側へシフト（１３１ｕｅ ５ｈｉｆｔ）され
る。
ω。よりも長波長側に離調（ω。〉ω）させておくと、
この状態は、第２図（ｄ）に示す状態と同等になり、こ
の状態でレーザ光をオンすると、励起子の吸収スペクト
ルが短波長側へシフト（１３１ｕｅ ５ｈｉｆｔ）され
る。
次に、前記ａＣ−シュタルク効果を利用して波長可変型
半導体レーザ装置を得るための構成９作用について述べ
る。前記した第１図において、そのＡ部分がＤＦＢレー
ザを構成することは、既に述べた通りである。
半導体レーザ装置を得るための構成９作用について述べ
る。前記した第１図において、そのＡ部分がＤＦＢレー
ザを構成することは、既に述べた通りである。
また、この種の多重量子井戸型半導体レーザ装置では、
その発振波長が、電流注入のない状態での励起子ピーク
よりも、かなり長波長側にあることが知られており、こ
のためにＤＦＢレーザ構造では、第３図に示したように
、励起子ピークよりも長波長側のレーザ光を発生できる
もので、このようにＤＦＢレーザ構造にしておけば、電
流注入量とか高度変化による波長の変化を抑制すること
ができる。
その発振波長が、電流注入のない状態での励起子ピーク
よりも、かなり長波長側にあることが知られており、こ
のためにＤＦＢレーザ構造では、第３図に示したように
、励起子ピークよりも長波長側のレーザ光を発生できる
もので、このようにＤＦＢレーザ構造にしておけば、電
流注入量とか高度変化による波長の変化を抑制すること
ができる。
しかして、前記ＤＦＢ構造によるレーザ部分Ａで発生し
たレーザ光を、ＤＨ構造によるレーザ部分Ｂに端面から
導くと、このレーザ光によって、ＤＩレーザ部分Ｂでの
多重量子井戸活性層の励起子レベルが、前記したａＣ−
シュタルク効果によりシフトされる。そして、これに伴
なってこのＤＨ構造レしザＢの利得曲線もまた変化し、
かつこのＤＦＢ構造レーザＡの出力を増加させてゆくに
従い、ＤＨ構造レしザＢの利得が、高エネルギー（短波
長）側にシフトされ、かつその発振波長も短波長側にシ
フトされることになる。
たレーザ光を、ＤＨ構造によるレーザ部分Ｂに端面から
導くと、このレーザ光によって、ＤＩレーザ部分Ｂでの
多重量子井戸活性層の励起子レベルが、前記したａＣ−
シュタルク効果によりシフトされる。そして、これに伴
なってこのＤＨ構造レしザＢの利得曲線もまた変化し、
かつこのＤＦＢ構造レーザＡの出力を増加させてゆくに
従い、ＤＨ構造レしザＢの利得が、高エネルギー（短波
長）側にシフトされ、かつその発振波長も短波長側にシ
フトされることになる。
そして、理論的考察（Ｎ、Ｔｓｕｋａｄａ；Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆＴｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ
ｏｆ Ｊａｐａｎ Ｖｏｌ、４Ｂ （Ｎｏ、４）Ｐ、
１２８０〜１２８７ Ａｐｒｉｌ １９７９）によれば
、そのａｃ−シュタルクシフトは、δω〜ηＩｐ／ΔＥ
ｐで与えられる。こ−で、Ｉｐは照射レーザの強度、Δ
Ｅｐは照射レーザ波長の励起子共鳴ピークからのずれ、
ｎは照射レーザ光とレーザ活性層との結合を特徴づける
定数である。
ａｌ ｏｆＴｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ
ｏｆ Ｊａｐａｎ Ｖｏｌ、４Ｂ （Ｎｏ、４）Ｐ、
１２８０〜１２８７ Ａｐｒｉｌ １９７９）によれば
、そのａｃ−シュタルクシフトは、δω〜ηＩｐ／ΔＥ
ｐで与えられる。こ−で、Ｉｐは照射レーザの強度、Δ
Ｅｐは照射レーザ波長の励起子共鳴ピークからのずれ、
ｎは照射レーザ光とレーザ活性層との結合を特徴づける
定数である。
そして、ＤＦＢレーザＡから得られる出力は、通常の場
合、 １０ｍＷオーダであり、これがＩＸ２ ＃ｒｒｌ
’の領域に閉じ込められているとすると、そのパワー密
度は５Ｘ１０５Ｗ／ａｍ’となる。また、このパワーで
期待されるシュタルクシフトは、ΔＥｐの大きさにもよ
るが、励起子ピークを８００ｎｍΔＥｐ＝ ２０ｍｅＶ
として、δω≦１ｍｅＶ（すなわち、波長にして５Ａ）
オーダであり、かつＩＩＦＢレーザＡをモードロック動
作、あるいはパルス動作させると、その出力を１桁以上
増加できるので、δω≦１０ｍｅＶ（波長にして５０Ａ
）を期待できるのである。
合、 １０ｍＷオーダであり、これがＩＸ２ ＃ｒｒｌ
’の領域に閉じ込められているとすると、そのパワー密
度は５Ｘ１０５Ｗ／ａｍ’となる。また、このパワーで
期待されるシュタルクシフトは、ΔＥｐの大きさにもよ
るが、励起子ピークを８００ｎｍΔＥｐ＝ ２０ｍｅＶ
として、δω≦１ｍｅＶ（すなわち、波長にして５Ａ）
オーダであり、かつＩＩＦＢレーザＡをモードロック動
作、あるいはパルス動作させると、その出力を１桁以上
増加できるので、δω≦１０ｍｅＶ（波長にして５０Ａ
）を期待できるのである。
さら番乙 ＤＦＢ構造構造レーザーのレーザ光は、波長
可変レーザとして動作するＤＨ構造レしザＢに対して非
共鳴であるため、ＤＦＢ構造構造レーザーのレーザ光注
入によるＤ）ｌ構造レーザＢのレーザ光発振の不安定、
または多重モード発振などの問題を回避できるのであり
、このようにして、 ＩＩＦＢ構造レ構造レーザーザ光
は、単にＤＨ構造レしザＢのレーザ光発振の利得特性を
変化させるためにのみ作用させるのである。
可変レーザとして動作するＤＨ構造レしザＢに対して非
共鳴であるため、ＤＦＢ構造構造レーザーのレーザ光注
入によるＤ）ｌ構造レーザＢのレーザ光発振の不安定、
または多重モード発振などの問題を回避できるのであり
、このようにして、 ＩＩＦＢ構造レ構造レーザーザ光
は、単にＤＨ構造レしザＢのレーザ光発振の利得特性を
変化させるためにのみ作用させるのである。
そしてまた、ＤＦＢ構造構造レーザーーザ光が、ＤＨ構
造レしザＢに対して非共鳴であることは、前記した励起
子ピークのシフトのために、原理的には、実際の電子遷
移を伴なわない効果によって、超高速での応答特性を期
待し得るのである。すなわち、励起子ピークのシフトは
、レーザ光が照射されている間にのみ起こるので、例え
ば、照射光のパルス［ヲｆＳ（フェムトセコンド）オー
ダとすれば、レベルのシフトもこれに追従してｆｓオー
ダでのみ起こる。そしてこれは、通常の電子遷移を伴な
う共鳴効果の場合、電子の緩和過程でその応答速度が決
まるのに比較するとき、著しい相違であると言える。
造レしザＢに対して非共鳴であることは、前記した励起
子ピークのシフトのために、原理的には、実際の電子遷
移を伴なわない効果によって、超高速での応答特性を期
待し得るのである。すなわち、励起子ピークのシフトは
、レーザ光が照射されている間にのみ起こるので、例え
ば、照射光のパルス［ヲｆＳ（フェムトセコンド）オー
ダとすれば、レベルのシフトもこれに追従してｆｓオー
ダでのみ起こる。そしてこれは、通常の電子遷移を伴な
う共鳴効果の場合、電子の緩和過程でその応答速度が決
まるのに比較するとき、著しい相違であると言える。
なお、前記実施例においては、同一基板上にあってＤＦ
Ｂ構造とＤＨ構造との２つのレーザを設け、一方のＤＦ
Ｂレーザ構造を、他方のＩＩＨレーザ構造の利得を変え
るためのレーザ光源として用いる場合について述べたが
、これらの両レーザ構造を各別の基板上に形成したもの
であっても良く、また、その他の色素レーザ、固体レー
ザなどに対しても適用できて、同様な作用、効果が得ら
れる。
Ｂ構造とＤＨ構造との２つのレーザを設け、一方のＤＦ
Ｂレーザ構造を、他方のＩＩＨレーザ構造の利得を変え
るためのレーザ光源として用いる場合について述べたが
、これらの両レーザ構造を各別の基板上に形成したもの
であっても良く、また、その他の色素レーザ、固体レー
ザなどに対しても適用できて、同様な作用、効果が得ら
れる。
以上詳述したようにこの発明によれば、多重量子井戸型
の第１の半導体レーザ（ＤＨ構造によるレーザ）と、こ
の第１の半導体レーザの量子井戸活性層内のキャリアが
形成する励起子準位よりも低エネルギー側の非共鳴レー
ザ光を発生する第２の半導体レーザ（ＤＦＢ構造による
レーザ）とを設け、第２の半導体レーザの非共鳴レーザ
光を、第１の半導体レーザの量子井戸活性層に導いて、
そのレーザ光の利得特性を効果的に制御し得るようにし
たので、レーザ発振波長の可変範囲を大きくできると共
に、実際の電子遷移を伴なわない利得特性の変化を利用
するために、原理的に超高速オーダの応答性を得られる
などの優れた特長を有するものである。
の第１の半導体レーザ（ＤＨ構造によるレーザ）と、こ
の第１の半導体レーザの量子井戸活性層内のキャリアが
形成する励起子準位よりも低エネルギー側の非共鳴レー
ザ光を発生する第２の半導体レーザ（ＤＦＢ構造による
レーザ）とを設け、第２の半導体レーザの非共鳴レーザ
光を、第１の半導体レーザの量子井戸活性層に導いて、
そのレーザ光の利得特性を効果的に制御し得るようにし
たので、レーザ発振波長の可変範囲を大きくできると共
に、実際の電子遷移を伴なわない利得特性の変化を利用
するために、原理的に超高速オーダの応答性を得られる
などの優れた特長を有するものである。
第１図はこの発明に係る波長可変型半導体レーザ装置の
一実施例による概要構成を模式的に示す斜視図、第２図
（ａ）ないしくｅ）は、この発明の基本原理を２準位原
子系によって説明するためのそれぞれ説明図、第３図は
同上基本原理を多重量子井戸構造の半導体レーザに適用
したときの、吸収スペクトルレーザ光の照射がある場合
と無い場合とを示す説明図であり、また、第４図は従来
例による波長可変型半導体レーザ装置の概要構成を模式
的に示す断面図である。 Ａ・・・・ＤＦＢ構造の半導体レーザ（第２の半導体レ
ーザ）、Ｂ・・・・ＤＨ構造の半導体レーザ（第１の半
導体レーザ）。 １ ” ｎ”−ＧａＡｓ基板、２ ・・・・ｎ−Ａ１Ｇ
ａＡｓ下部クラッド層、２１・・・・多重量子井戸構造
のレーザ活性層、４・・・・ｐ−Ａ立ＧａＡｓ上部りラ
ッド層、５・・・・ｐ”−ＧａＡｓキャップ層、８ａ、
および６ｂ・・・・上部の表−面電極、６ｃ・・・・下
部の裏面電極、７・・・・ＤＦＢ構造レーザの回折格子
領域。 代理人 大 岩 増 雄 第２図 （Ｇ） （ｂ） 第３図 ω υノ０ υｊ第４図 −−ｃ−１Ｉ−Ｄニ
一実施例による概要構成を模式的に示す斜視図、第２図
（ａ）ないしくｅ）は、この発明の基本原理を２準位原
子系によって説明するためのそれぞれ説明図、第３図は
同上基本原理を多重量子井戸構造の半導体レーザに適用
したときの、吸収スペクトルレーザ光の照射がある場合
と無い場合とを示す説明図であり、また、第４図は従来
例による波長可変型半導体レーザ装置の概要構成を模式
的に示す断面図である。 Ａ・・・・ＤＦＢ構造の半導体レーザ（第２の半導体レ
ーザ）、Ｂ・・・・ＤＨ構造の半導体レーザ（第１の半
導体レーザ）。 １ ” ｎ”−ＧａＡｓ基板、２ ・・・・ｎ−Ａ１Ｇ
ａＡｓ下部クラッド層、２１・・・・多重量子井戸構造
のレーザ活性層、４・・・・ｐ−Ａ立ＧａＡｓ上部りラ
ッド層、５・・・・ｐ”−ＧａＡｓキャップ層、８ａ、
および６ｂ・・・・上部の表−面電極、６ｃ・・・・下
部の裏面電極、７・・・・ＤＦＢ構造レーザの回折格子
領域。 代理人 大 岩 増 雄 第２図 （Ｇ） （ｂ） 第３図 ω υノ０ υｊ第４図 −−ｃ−１Ｉ−Ｄニ
Claims (2)
- （１）多重量子井戸型の第１の半導体レーザと、この第
１の半導体レーザの量子井戸活性層内のキャリアが形成
する励起子準位よりも低エネルギー側の非共鳴レーザ光
を発生する第２の半導体レーザとを有し、第２の半導体
レーザのレーザ光を、第１の半導体レーザの活性層に導
いて、そのレーザ発振波長を変化し得るようにしたこと
を特徴とする波長可変型半導体レーザ装置。 - （２）第１、および第２の各半導体レーザを同一基板上
に集積化形成し、第２の半導体レーザのレーザ光を、第
１の半導体レーザの活性層に導き得るようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の波長可変型半
導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11740387A JPS63281491A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 波長可変型半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11740387A JPS63281491A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 波長可変型半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63281491A true JPS63281491A (ja) | 1988-11-17 |
Family
ID=14710785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11740387A Pending JPS63281491A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 波長可変型半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63281491A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001036191A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-02-09 | Commiss Energ Atom | 波長の同調が可能な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイスならびに光強度の変調への応用 |
| KR100776099B1 (ko) | 2006-03-06 | 2007-11-15 | 엘에스전선 주식회사 | 듀얼 타입 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
-
1987
- 1987-05-13 JP JP11740387A patent/JPS63281491A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001036191A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-02-09 | Commiss Energ Atom | 波長の同調が可能な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイスならびに光強度の変調への応用 |
| JP4721493B2 (ja) * | 1999-07-07 | 2011-07-13 | ザンティマ・エルエルシー | 波長の同調が可能な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイスならびに光強度の変調への応用 |
| KR100776099B1 (ko) | 2006-03-06 | 2007-11-15 | 엘에스전선 주식회사 | 듀얼 타입 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
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