JPS63308989A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

半導体レ−ザ装置

Info

Publication number
JPS63308989A
JPS63308989A JP14578787A JP14578787A JPS63308989A JP S63308989 A JPS63308989 A JP S63308989A JP 14578787 A JP14578787 A JP 14578787A JP 14578787 A JP14578787 A JP 14578787A JP S63308989 A JPS63308989 A JP S63308989A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
laser oscillator
type
groove
laser
Prior art date
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.)
Granted
Application number
JP14578787A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH069276B2 (ja
Inventor
Yoshio Kawai
義雄 川井
Masato Kawahara
正人 川原
Saeko Oshiba
小枝子 大柴
Hiroshi Wada
浩 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP14578787A priority Critical patent/JPH069276B2/ja
Publication of JPS63308989A publication Critical patent/JPS63308989A/ja
Publication of JPH069276B2 publication Critical patent/JPH069276B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction 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
    • H01S5/1082Construction 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/223Buried stripe structure
    • H01S5/2237Buried stripe structure with a non-planar active layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/24Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/50Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、同一下地上にレーザ発振器と、該レーザ発
振器の出力光を増幅するための光増幅器とを具えた半導
体レーザ装=に関するものである。
(従来の技術) 情報伝達の有力な手段として、光通信に対する期待は非
常に大きい。そして、半導体I7−ザは、このような光
通信用の光源としても非常に好適なものてあつ、これに
ついての研究か従来から精力的になされている。
このような半導体レーザとしては、例えば文献(電子通
信学会研究資料0QE86−32(1986年6月27
日))に開示されているV 工P S (V−qroo
vedjnner 5tripe )asers on
 2−111P 5ubstrate)型のものかある
第3図は、この文献に開示されているVIPS型の半導
体レーザ(レーザ発振器と称することもある。)の構造
を概略的に示す図てあつ、この半導体レーザをレーザス
トライプと直交する方向に切って示した断面図である。
尚、図面か祷惟化することを回避するため、第3図は断
面を示すハツチングを一部省略して示しである。
この半導体レーザは、p型InP基板11上にp型In
P層13、n型InP層15及びp型I n P 11
17ヲ順次に具えていると共(こ、ストライブ方向か<
110>方向であってその方向と直交する方向にとった
断面形状かV字の、p型InP層17上がらp型工nP
層13に至る溝19と、この溝19ヲ含むp型InP層
17上に順次に設けられたp型InP下側りラット層2
1、■nGaAsP活・1層23及びn型丁nP上側ク
ラット層25とを具えている。ざらに、この半導体レー
ザはp型InP基板11下側面にn側電極27を具え、
上側クラット層25上にキヤ・ンブ層29及びn側電極
31を順次に具えでいる。このようなVIPS型の半導
体レーザは、高出力動作か可能という特徴を有しでいて
、光通信システムの品質改善に寄与することは勿論のこ
と、各種ファイバセンサ、医療用、空間伝送用等に応用
出来るものであった。
(発明か解決しようとする問題点) しかしなから、第3図を用いで説明したような従来の半
導体レーザては、これをパルス動作させたり、或は振幅
変調動作させたりする場合、変調のための電流の振幅か
大きくなるという欠点があった。又、この半導体レーザ
を高出力か得られるように動作ざぜながら変調を行なお
うとした場合には、動作電流のダイナミ・ンクレンジは
非常に大きくなるため、高速変調が困難となり、よって
、所望とする高速変調を行なうことが難しいという問題
点があった。
この発明の目的は、上述した問題点を解決し、高速変調
か可能であって然も高出力を得ることが出来る半導体レ
ーザ装薗を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明の半導体1ノーザ
装百によれば、 共通な下地にVIPS型のレーザ発振器と、前述のレー
ザ発振器の活性層の一方の端面に一方のウララド層が接
するD H構造を有すると共に前述のレーザ発振器と接
する端面とは反対側の端面が前記活性層端面と非平行と
なっている前述のレーザ発振器用の光増幅器と、 前記レーザ発振器及び前記光増幅器を個々に駆動するた
めの個別の電極と を具えたことを特徴とする。
(作用) この発明の半導体レーザ装薗によれば、共通な下地上に
設けられたレーザ発振器と、このレーザ発振器の出力光
を増幅する光増幅器とをそれぞれ個別に駆動することか
出来るから、レーザ発振器をわすかな電流で駆動し、そ
の出力光を光増幅器で増幅して外部に出力することも可
能になる。
又、光増幅器のレーザ発振器と投する端面とは反対側の
端面(出射面)は、レーザ共振器の活′i層端面と非平
行な面としであるから、光増幅器の戻り光かレーザ発振
器に再入射されることを防止出来る。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明の半導体レーザ装薗の一
実施例につき説明する。尚、以下の説明に用いる各図は
、この発明か理解出来る程度に概略的に示しであるにす
ぎず、従って、各構成成分の寸法、形状、及び配百関係
は図示例のみに限定されるものでないことは理解された
い。又、説明に用いる各図において同様な構成成分につ
いでは同一の符号を付して示しである。
半1体レーザ21の擾゛告 先ず、この発明の半導体レーザ装置の構造につき説明す
る。第1図(△)はその半導体レーザ製画の一構造例を
概略的に示す斜視図であり、第1図(B)はこの半導体
装薗を第1図(A)に示すI−I線に;8って切って示
した断面図である。
尚、第1図CB)においては、図面が複雑化することを
回避するため、断面を示すハツチングを一部省略しであ
る。
第1図(△)及び(B)にあいで、41は共通の下地と
しての例えばp型InP基板を示す。この実施例の場合
、このInP基板41上にVIPS型のレーザ共振器と
、このレーザ共振器の出力光を増幅するための光増幅器
とを以下に説明するように設けである。
p型InP基板41上には、p型InPバッファ層43
、n型InP層45及びp型InP層47とを基板41
側から順次に具える。ざらに、このp型工。
P層47には、溝幅かWlからW2  (Wl >W2
 )に途中で変化するストライブ状の溝であって、溝幅
かW、の部分では溝深ざかd1溝幅かW2の部分では溝
深ざかd2 (d+ >c12)になっておりいずれも
p型InP層47表面からn型工nP層に至る深さの溝
であって、然も、ストライブ方向と直交する方向にとっ
た断面形状かV字形状の溝を具える。第1図(A)にお
いでは、溝幅かWlの溝部分のみか表されており、番号
49a %付しで示しである。尚、p型工nP層43、
n型InP層45及びp型工nP層47の積層体の溝両
側に残存する部分は電流狭窄層として機能する。
さらに、上述した溝内及びn型InP層47上に下側ウ
ラット層としてのp型InP層51、活゛け層としての
InGaAsP層53及び上側ウラット層としてのn型
InP層55のDH(ダブルへテロ)構造と、キャップ
層としてのn型Ga工nAsP層57とを溝側から順次
に具える。尚、このとき、溝幅がWlて溝深さかdlの
溝部分49a(以下、第−溝49aと称することもある
)内の活性層と、溝幅かW2で溝深ざかd2の溝部分(
以下、第二溝と称することもある)内の活′I′I層と
は、半導体層の積層方向において互いに異なる位ゴにな
っている。具体的に説明すれば、この実施例の場合、第
−溝と、第二溝との境界位置においては、第二溝内の活
性層は第一溝内の上側クラット層からなるエピタキシャ
ル層に按しでいる。又、溝深ざか浅い第二溝の第−溝と
接する側と反対の側の端部においでは、p型InP基板
41からn型I nGa△sPキャップ層57まての各
層はレーザ発振に供する端面59となるように例えば襞
間等による加工かなされている。
このような構造においては、第二溝内の活性層は、スト
ライブ方向において端面59(この場合、(110)面
か又はその面と等価な面)と、第−溝の上側クラッド層
との間に挟まれることになワノァブリベロー共振器か構
成され、よって、第二溝の部分に第3図を用いて既に説
明したようなVIPS型のレーザ共振器61ヲ構成する
ことか出来る。又、第−溝に連続する第二溝の部分に、
このレーザ共振器の出力光を増幅するための光増幅器6
3を構成することか出来、第二溝の第−溝と接する側と
反対の側の端部がレーザ光の出射面65ということにな
る。
尚、実施例の光増幅器63の出射面65は、p型InP
層43、n型InP層45、p型InP層47と、下側
クラッド層51、活性層53、上側クラッド層55及び
キャップ層5tの各層を、キャップ層57表面から基板
41に至るまで除去した面で構成されているが、この面
で反射された光がレーザ発振器61に戻ることかないよ
うにするため、この面がレーザ発振器61の端面59と
等価な結晶面59aに対し角度eを有するようになって
いる。このθで示される角度は、反射率を零に抑えるこ
とか出来るブルースター角度か望ましくこの場合その角
度は74度どなる。しかしなから、θで示される角度は
必すしもブルースター角度である必要はなく、1o度以
上になるようにすれば戻り光の影響はほとんどなくなる
。又、この出射面は基板面(こ対して垂直であることか
好ましく、このようにしておけば、レーザ光を基板面と
平行な方向に放射させることか出来る。
さらに、p型InP基板41の下側面には、レーザ発振
器61及び光増幅器63用の共通p Ill電極67を
、キャップ層57のレーザ発振器に対応する部分上には
レーザ発振器用の個別n側電極69aを、キャップ層5
7の光増幅器に対応する部分上には光増幅器用の個別n
側電極69b ¥Eそれぞれ具えている。
゛  レーザ、 の制゛告−法 次に、この発明の半導体レーザ装=の理Mu深めるため
、第2図(A)〜(C)及び第1図(ハ)を参照して上
述した半導体レーザ装ゴの製造方法の一例につき簡単に
説明する。尚、第2図(ハ)〜(C)はその製造工程図
てあつ、製造工程中の主な工程におけるウニハの状態を
斜視図で示したものである。
p型InP基板41の(コO○)面上にp型工nPバッ
フ2層43、n型InP層45及びp型InP層47を
基板41側がら順次にエピタキシャル成長させる。次に
、p型InP層47上に、この層の一部78<110>
方向にストライブ状に露出する窓であって窓の幅かWl
からW2  (Wl >W2 )に途中で変化する窓7
1aを有するマスク層71を形成する(第2図(A))
。このマスク層71を構成する材料としでは例えば81
02等を用いることが出来る。又、このマスク層71の
形成は従来公知の成膜技術及びフォトエツチング技術を
用いで行なうことか出来る。
次に、好適なエツチング液を用い、窓71aから露出し
でいるp型InP層47の部分表面からp型InPバッ
ファ層43に至るまでエツチングを行なう。このエツチ
ングにおいでは、息の幅か広いWlの部分は、窓の幅か
侠いW2の部分よつも深くエツチングされ、溝深ざd、
の部分(既に説明した第−溝49a(ご該当する部分)
と溝深ざd2の部分(第二溝49b)とを有するストラ
イブ状の溝であってストライブ方向と直交する方向にと
った断面かV字形状の溝49を容易に得ることか出来る
。次に、好適な方法によってマス/7層71ヲ除去する
(第2図(B))。
次に、この溝49及びp型工nP層47上に、p型In
P下側クラ・ンド層51、InGaAsP活・注層53
、n型InP上側クラッド層55及びn型InGaAs
Pキヤ・ンブ層57を順次にエピタキシャル成長させる
と共に、溝49に対応する部分を平坦化する。このとき
、第−溝49aと、第二溝49bとが連続する部分で、
第一溝内の活゛i層か第二溝内の上側クラット層と接す
るような結晶成長条件で各層を成長させる(第2図(C
))。
次に、第二溝の第−溝と接する側とは反対側において、
p型工nPバッファ層43、n型工nP層45、p型I
nP層47、下側クラッド層51、活性層53、上側ク
ラッド層55及びキャップ層57から成る積層体の端面
かレーザ共振器端面と等価な結晶面59aに対しである
角度θを有するような面にする加工即ち出射面の形成を
、以下に説明するように行なう。n型工nGaAsキャ
ップ層57上に、所定のマスクを形成する。その後、B
r(ブロム)と、エタノールとを含むエツチング液を用
い、マスクから露出しているキャップ層表面からp型I
nPバッファ層43に至るまで各層の不用部分を除去す
る。次に、従来公知の成膜技術及びフォトエツチング技
術を用いて、p型InP基板41の下側面にレーザ発振
器61及び光増幅器63用の共通p側電極67ヲ、キャ
ップ層57のレーザ発振器に対応する領域上にレーザ発
揚器用の個別n側電極69aを、キャップ層57の光増
幅器に対応する領域上に光増幅器用の個別n側電極69
b tそれぞれ形成して第1図(△)に示したような実
施例の半導体レーザ装百ヲ得ることか出来る。
尚、レーザ発振器端面とある角度θを有する出射面65
ヲ形成することを、R工E (Reactive Io
nE±chinq ) ’i用いたいわゆるドライエツ
チング法で行なうことも出来る。この方法は、InP系
の材料に対して上述のような出射面65ヲ形成する際に
侵れた方法であって、基板に対して垂直でかつレーザ発
振器端面に対し任意な角度θの出射面を容易に得ること
が出来る。
尚、この発明は上述した実施例にのみ限定されるもので
はない。
実施例においては、光増幅器をVIPS型のレーザ増幅
器とした例で説明しているか、この光増幅器51の構造
はこの発明の目的の達成出来るものであれば他の好適な
ものでも良い。
(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明の半導体
レーザ装=によれば、共通な下地上に設けられたレーザ
発振器及びこのレーザ発振器の出力光を増幅する光増幅
器に対しそれぞれ独立に異なる大きざの電流を流すこと
が出来る。従って、レーザ発振器は、高速変調を行なわ
せることに支障のない程度の電流で駆動し、その出力光
を光増幅器で増幅して外部に出力するということも可能
になる。
これかため、高速変調か可能であって然も高出力を得る
ことか可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図(△)は、この発明の実施例の半導体レーザ@荀
を概略的に示す斜視図、 第1図(B)は、第1図(A)に示した半導体レーザ装
コを同図中のI−I線に沿って切って示した断面図、 第2図(A)〜(C)は、第1図に示したこの発明の半
導体レーザ装置の製造方法の一例を示す製造工程図、 第3図は、従来及びこの発明の説明に供する図であって
、VIPS型の半導体レーザ(レーザ発振器)の構造を
概略的に示す断面図である。 4)・・・下地(p型工nP基板) 43・・・バッファ層(p型InP層)45・n型Tn
P層、  47−o型工nP層49・・・ストライブ状
のV溝 49a・・・第−溝、    49b・・・第二溝51
・・・下側クラット層(p型InP層)53 ・・・活
性層(InGaAsP層)55・・・上側ウラット層(
n型工nP層)57 =−・キャップ層(n型I nG
aAs P層)59・・・レーザ発振器の端面 59a・・・レーザ発振器の端面と等価な結晶面B1・
・・VIPS型のレーザ発振器 63・・・光増幅器、    65・・・出射面67・
・・共通電極 69a・・・レーザ発振器用の個別電極69b・・・光
増幅器用の個別電極 71・・・マスク層、    71a・・・窓。 特許出願人    沖電気工業株式会社く ロー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)共通な下地にVIPS型のレーザ発振器と、前記
    レーザ発振器の活性層の一方の端面に一方のクラッド層
    が接するDH構造を有すると共に前記レーザ発振器と接
    する端面とは反対側の端面が前記活性層端面と非平行と
    なっている前記レーザ発振器用の光増幅器と、 前記レーザ発振器及び前記光増幅器を個々に駆動するた
    めの個別の電極と を具えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
JP14578787A 1987-06-11 1987-06-11 半導体レ−ザ装置 Expired - Fee Related JPH069276B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14578787A JPH069276B2 (ja) 1987-06-11 1987-06-11 半導体レ−ザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14578787A JPH069276B2 (ja) 1987-06-11 1987-06-11 半導体レ−ザ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63308989A true JPS63308989A (ja) 1988-12-16
JPH069276B2 JPH069276B2 (ja) 1994-02-02

Family

ID=15393151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14578787A Expired - Fee Related JPH069276B2 (ja) 1987-06-11 1987-06-11 半導体レ−ザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH069276B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541950A (en) * 1994-02-22 1996-07-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser including groove having variable dimensions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541950A (en) * 1994-02-22 1996-07-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser including groove having variable dimensions

Also Published As

Publication number Publication date
JPH069276B2 (ja) 1994-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2817769B2 (ja) 光増幅装置及びそれを用いた半導体レーザ装置,並びにそれらの駆動方法
US7436873B2 (en) Optical device and semiconductor laser oscillator
JP3295570B2 (ja) 集積化半導体レーザ装置
EP0305990B1 (en) Distributed bragg reflector type semiconductor laser and method of manufacturing same
US5126804A (en) Light interactive heterojunction semiconductor device
JP3183683B2 (ja) 窓型半導体レーザ素子
JPH0461514B2 (ja)
JPH053756B2 (ja)
JPS63308989A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH0431195B2 (ja)
JP2002076510A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JP2010021430A (ja) 半導体光素子
KR100576299B1 (ko) 반도체 레이저 및 광통신용 소자
JPH0797689B2 (ja) 半導体レ−ザ素子
JPH03104292A (ja) 半導体レーザ
JP2822195B2 (ja) 半導体レーザーの製造方法
JP3185239B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3049916B2 (ja) 半導体レーザ
JP2554192B2 (ja) 半導体レーザの製造方法
JP4024319B2 (ja) 半導体発光装置
JP3057188B2 (ja) 独立駆動型マルチビームレーザとその製造方法
JPS6353718B2 (ja)
JPH05235477A (ja) 光半導体素子の製造方法
JPS61279192A (ja) 半導体レ−ザ
JPS59147478A (ja) 半導体レ−ザ装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees