JPS6342875B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6342875B2 JPS6342875B2 JP56183291A JP18329181A JPS6342875B2 JP S6342875 B2 JPS6342875 B2 JP S6342875B2 JP 56183291 A JP56183291 A JP 56183291A JP 18329181 A JP18329181 A JP 18329181A JP S6342875 B2 JPS6342875 B2 JP S6342875B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- section
- output waveguide
- diffraction grating
- waveguide
- distributed reflection
- 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.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 16
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 238000004556 laser interferometry Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
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
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- 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
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
- H01S5/06258—Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
本発明は光フアイバ通信用に適した半導体レー
ザ、特に分布反射型半導体レーザの改良に関す
る。
ザ、特に分布反射型半導体レーザの改良に関す
る。
分布反射型半導体レーザは発振光の単色性に優
れ、光フアイバ通信に用いると光フアイバの材料
分散の影響を避けて極めて高速に大量の情報を伝
送できるという特徴を持ち、コヒーレント光伝送
といつたような、将来の通信用光源として開発が
進められているものである。
れ、光フアイバ通信に用いると光フアイバの材料
分散の影響を避けて極めて高速に大量の情報を伝
送できるという特徴を持ち、コヒーレント光伝送
といつたような、将来の通信用光源として開発が
進められているものである。
第１図は従来の構造の分布反射型半導体レーザ
である。同図において、１１はｎ型半導体基板、
１２は出力導波路、１３は活性導波路である。
又、１４はＰ型半導体、１５及び１６は電極であ
る。１７は出力導波路１２上に刻まれた周期状の
回折格子で、この回折格子１７によつて特定の波
長の光だけが選択的に反射される。その結果、か
かる分布反射型半導体レーザではこの回折格子１
７の波長選択作用のために単一軸モード発振が得
られる。
である。同図において、１１はｎ型半導体基板、
１２は出力導波路、１３は活性導波路である。
又、１４はＰ型半導体、１５及び１６は電極であ
る。１７は出力導波路１２上に刻まれた周期状の
回折格子で、この回折格子１７によつて特定の波
長の光だけが選択的に反射される。その結果、か
かる分布反射型半導体レーザではこの回折格子１
７の波長選択作用のために単一軸モード発振が得
られる。
ところがこの様な構造の分布反射型半導体レー
ザでは、(1)低しきい値・高効率化を図るためには
発振波長をレーザ利得のピーク波長付近に一致さ
せねばならず、回折格子の格子周期の決定におい
て厳密さが要求されるなどの欠点があつた。
ザでは、(1)低しきい値・高効率化を図るためには
発振波長をレーザ利得のピーク波長付近に一致さ
せねばならず、回折格子の格子周期の決定におい
て厳密さが要求されるなどの欠点があつた。
本発明はかかる従来の分布反射型半導体レーザ
の構造上の欠点を解決、改良し、回折格子の格子
周期が等価的に変化できて発振波長が連続的に調
整可能であり、低しきい値・高効率レーザを実現
することを目的とする。
の構造上の欠点を解決、改良し、回折格子の格子
周期が等価的に変化できて発振波長が連続的に調
整可能であり、低しきい値・高効率レーザを実現
することを目的とする。
かかる目的を達成する本発明の構造は、活性導
波路、及び出力導波路を有する半導体レーザ素子
において、出力導波路の一方の端部付近に形成さ
れた周期状の回折格子による分布反射部と、他方
の端部に形成されたへき開による反射面と、前記
反射面と前記分布反射部との間に形成され、前記
出力導波路と共に印加電圧によつて光の位相を変
化させる位相調整部と、活性導波路、分布反射部
及び位相調整部のそれぞれに独立に電圧を印加で
きる電極構造を有することを特徴とする。
波路、及び出力導波路を有する半導体レーザ素子
において、出力導波路の一方の端部付近に形成さ
れた周期状の回折格子による分布反射部と、他方
の端部に形成されたへき開による反射面と、前記
反射面と前記分布反射部との間に形成され、前記
出力導波路と共に印加電圧によつて光の位相を変
化させる位相調整部と、活性導波路、分布反射部
及び位相調整部のそれぞれに独立に電圧を印加で
きる電極構造を有することを特徴とする。
以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。
第２図は本発明に係わる一実施例の断面図であ
る。同図において２１はｎ型InP基板、２２はｎ
型In1-xGaxAsyP1-yからなる出力導波路、２３は
ｎ型In1-zGazAswP1-wからなる活性導波路、２
４，３０，３１はｐ型InP、２７は周期状の回折
格子、３２はへき開面、２５，２６，２８，２９
は電極である。製造に当つては先ずｎ型InP基板
２１上に通常のエピタキシヤル成長法で順に出力
導波路２２、活性導波路２３、ｐ型InP２４を連
続的に成長させる。３層成長したウエハを活性導
波路２３とする部分を残して出力導波路２２の表
面まで化学エツチングする。露出した出力導波路
２２の分布反射部２２１の上にレーザによる干渉
法で周期状の回折格子２７を作製する。次に再び
表面にｐ型InP３０，３１をエピタキヤル成長さ
せた後、電極２５，２８間、及び電極２５，２９
間を出力導波路２２の表面まで化学エツチング
し、最後の工程としてAuGeNiを蒸着して電極２
６を、又、Au−Znを蒸着して電極２５，２８，
２９を形成する。
る。同図において２１はｎ型InP基板、２２はｎ
型In1-xGaxAsyP1-yからなる出力導波路、２３は
ｎ型In1-zGazAswP1-wからなる活性導波路、２
４，３０，３１はｐ型InP、２７は周期状の回折
格子、３２はへき開面、２５，２６，２８，２９
は電極である。製造に当つては先ずｎ型InP基板
２１上に通常のエピタキシヤル成長法で順に出力
導波路２２、活性導波路２３、ｐ型InP２４を連
続的に成長させる。３層成長したウエハを活性導
波路２３とする部分を残して出力導波路２２の表
面まで化学エツチングする。露出した出力導波路
２２の分布反射部２２１の上にレーザによる干渉
法で周期状の回折格子２７を作製する。次に再び
表面にｐ型InP３０，３１をエピタキヤル成長さ
せた後、電極２５，２８間、及び電極２５，２９
間を出力導波路２２の表面まで化学エツチング
し、最後の工程としてAuGeNiを蒸着して電極２
６を、又、Au−Znを蒸着して電極２５，２８，
２９を形成する。
主要寸法を述べると、活性導波路２３、分布反
射部２２１、位相調整部２２２の長さはそれぞれ
共に約200μｍである。又、活性導波路２３の厚
さは0.2μｍ、出力導波路２２の厚さは1.0μｍ、回
折格子２７の格子周期は約3900Åである。出力導
波路２２、活性導波路２３の組成はそれぞれｘ＝
0.16、ｙ＝0.64、ｗ＝0.26、ｚ＝0.44である。上
記の寸法、組成によつて約1.3μｍの単一軸モード
発振が得られる。
射部２２１、位相調整部２２２の長さはそれぞれ
共に約200μｍである。又、活性導波路２３の厚
さは0.2μｍ、出力導波路２２の厚さは1.0μｍ、回
折格子２７の格子周期は約3900Åである。出力導
波路２２、活性導波路２３の組成はそれぞれｘ＝
0.16、ｙ＝0.64、ｗ＝0.26、ｚ＝0.44である。上
記の寸法、組成によつて約1.3μｍの単一軸モード
発振が得られる。
本実施例では電極２６を共通電極として電極２
６，２８間、電極２６，２９間にそれぞれ独立に
逆バイアス電圧が印加できる。電極２６，２８間
の印加電圧は電気光学効果によつて回折格子２７
が刻まれた分布反射部２２１の屈折率変化を引き
起こして回折格子によつて選択的に反射される波
長を変化させ、発振波長をレーザ利得のピーク波
長付近に一致させることを可能とする。同様に電
極２６，２９間の印加電圧は電圧が印加された位
相調整部２２２の屈折率変化を引き起こし、光波
の位相をシフトさせ、ヘき開面３２で反射した光
波と回折格子２７での光波との位相整合を可能と
する。分布反射部の他に位相調整部を持たない構
造の場合、右方向に伝播する光と左方向に伝播す
る光の位相を常に連続的に滑らかにつなぐことが
できない。その結果、位相調整部が無い構造で
は、分布反射部に電圧をかけて発振波長を変化さ
せようとすると、波長が跳び跳びに変化してしま
う。従つて、目的とした所に波長を持つていくこ
とが困難であつた。その問題点が位相調整部を設
けることによつて初めて解決された。実際に位相
整合させるには分布反射部２２１と位相調整部２
２２とに注入される電流量を一定の比に保つよう
な簡単な回路構成で行われ、それによつて波長の
連続掃引が初めて実現できる。
６，２８間、電極２６，２９間にそれぞれ独立に
逆バイアス電圧が印加できる。電極２６，２８間
の印加電圧は電気光学効果によつて回折格子２７
が刻まれた分布反射部２２１の屈折率変化を引き
起こして回折格子によつて選択的に反射される波
長を変化させ、発振波長をレーザ利得のピーク波
長付近に一致させることを可能とする。同様に電
極２６，２９間の印加電圧は電圧が印加された位
相調整部２２２の屈折率変化を引き起こし、光波
の位相をシフトさせ、ヘき開面３２で反射した光
波と回折格子２７での光波との位相整合を可能と
する。分布反射部の他に位相調整部を持たない構
造の場合、右方向に伝播する光と左方向に伝播す
る光の位相を常に連続的に滑らかにつなぐことが
できない。その結果、位相調整部が無い構造で
は、分布反射部に電圧をかけて発振波長を変化さ
せようとすると、波長が跳び跳びに変化してしま
う。従つて、目的とした所に波長を持つていくこ
とが困難であつた。その問題点が位相調整部を設
けることによつて初めて解決された。実際に位相
整合させるには分布反射部２２１と位相調整部２
２２とに注入される電流量を一定の比に保つよう
な簡単な回路構成で行われ、それによつて波長の
連続掃引が初めて実現できる。
以上実施例とともに具体的に説明したように、
本発明によれば分布反射部、位相調整部にそれぞ
れ独立に電圧を印加できる電極構造を有すること
によつて低しきい値電流・高効率で単一波長発振
で動作するよう発振波長が連続的に調整可能な半
導体レーザ素子が得られる。又、回折格子の格子
周期に対する製造許容度が緩和されるため高い歩
留りが得られる。
本発明によれば分布反射部、位相調整部にそれぞ
れ独立に電圧を印加できる電極構造を有すること
によつて低しきい値電流・高効率で単一波長発振
で動作するよう発振波長が連続的に調整可能な半
導体レーザ素子が得られる。又、回折格子の格子
周期に対する製造許容度が緩和されるため高い歩
留りが得られる。
なお、第２図の実施例の変形として出力導波路
２２と活性導波路２３の間に低屈折率ｎ型
InGaAsP層を設けた構造も可能である。又、実
施例をｎ型InP基板２１をｐ型InP基板に、Ｐ型
InP２４，３０，３１の部分をｎ型InPとし、電
極２６をAu−Znに、電極２５，２８，２９をAu
−Ge−Niに変形することも可能である。
２２と活性導波路２３の間に低屈折率ｎ型
InGaAsP層を設けた構造も可能である。又、実
施例をｎ型InP基板２１をｐ型InP基板に、Ｐ型
InP２４，３０，３１の部分をｎ型InPとし、電
極２６をAu−Znに、電極２５，２８，２９をAu
−Ge−Niに変形することも可能である。
第１図は従来の構造の分布反射型半導体レーザ
の断面図である。又、第２図は本発明に係わる一
実施例の断面図である。 図中、１１はｎ型半導体基板、２１はｎ型InP
基板、１２，２２は出力導波路、１３，２３は活
性導波路、１４はＰ型半導体、２４，３０，３１
はｐ型InP、１７，２７は回折格子、１５，１
６，２５，２６，２８，２９は電極、２２１は分
布反射部、２２２は位相調整部、３２はへき開面
である。
の断面図である。又、第２図は本発明に係わる一
実施例の断面図である。 図中、１１はｎ型半導体基板、２１はｎ型InP
基板、１２，２２は出力導波路、１３，２３は活
性導波路、１４はＰ型半導体、２４，３０，３１
はｐ型InP、１７，２７は回折格子、１５，１
６，２５，２６，２８，２９は電極、２２１は分
布反射部、２２２は位相調整部、３２はへき開面
である。
Claims (1)
- １ 活性導波路および出力導波路を有する半導体
レーザ素子において、前記出力導波路の一方の端
部付近に形成された周期状の回折格子による分布
反射部と、他方の端部に形成されたへき開による
反射面と、前記反射面と前記分布反射部との間に
形成され前記出力導波路と共に印加電圧によつて
光の位相を変化させる位相調整部と、前記活性導
波路、分布反射部および位相調整部のそれぞれに
独立に電圧を印加できる電極構造とを有すること
を特徴とする半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183291A JPS5885585A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 半導体レ−ザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183291A JPS5885585A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 半導体レ−ザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885585A JPS5885585A (ja) | 1983-05-21 |
| JPS6342875B2 true JPS6342875B2 (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=16133081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56183291A Granted JPS5885585A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 半導体レ−ザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885585A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60100491A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布帰還型半導体レ−ザ |
| JPS60136277A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Fujitsu Ltd | 分布帰還形レ−ザ |
| JPH0632332B2 (ja) * | 1984-08-24 | 1994-04-27 | 日本電気株式会社 | 半導体レ−ザ装置 |
| JPS6155981A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-20 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 半導体発光素子 |
| JPS61198792A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Tokyo Inst Of Technol | 能動光集積回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56116683A (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-12 | Tokyo Inst Of Technol | Distribution reflecting type semiconductor laser having tuning and requency-modulating mechanism |
-
1981
- 1981-11-16 JP JP56183291A patent/JPS5885585A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56116683A (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-12 | Tokyo Inst Of Technol | Distribution reflecting type semiconductor laser having tuning and requency-modulating mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5885585A (ja) | 1983-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4464762A (en) | Monolithically integrated distributed Bragg reflector laser | |
| US6281030B1 (en) | Fabrication of semiconductor Mach-Zehnder modulator | |
| US4803692A (en) | Semiconductor laser devices | |
| JPH0256837B2 (ja) | ||
| US6198854B1 (en) | Mach-Zehnder modulator | |
| US6224667B1 (en) | Method for fabricating semiconductor light integrated circuit | |
| US5042049A (en) | Semiconductor optical device | |
| US4811352A (en) | Semiconductor integrated light emitting device | |
| JPS6342875B2 (ja) | ||
| KR20010013385A (ko) | 도파관 | |
| JPH01319986A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH0992933A (ja) | 波長可変半導体レーザ | |
| WO1986002208A1 (en) | Low noise injection laser structure | |
| JPH0529602A (ja) | 半導体光集積素子及びその製造方法 | |
| JPS63166281A (ja) | 分布帰還型半導体レ−ザ装置 | |
| JP2907234B2 (ja) | 半導体波長可変装置 | |
| JPH0147031B2 (ja) | ||
| JP3700245B2 (ja) | 位相シフト型分布帰還半導体レーザ | |
| JPS60102788A (ja) | 分布帰環形半導体レ−ザ | |
| EP4122062B1 (en) | Electroabsorption modulated laser | |
| JPS6373585A (ja) | 周波数可変分布ブラツグ反射型半導体レ−ザ | |
| KR100368323B1 (ko) | 이득 결합형 단일모드 반도체 레이저의 제조 방법 | |
| JPS61107781A (ja) | 単一軸モ−ド半導体レ−ザ装置 | |
| JPS61290789A (ja) | 多電極分布帰還型半導体レーザの駆動方法 | |
| JPH04291780A (ja) | 半導体発光装置 |