JPS6348887A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents
半導体レ−ザ素子Info
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- JPS6348887A JPS6348887A JP19366686A JP19366686A JPS6348887A JP S6348887 A JPS6348887 A JP S6348887A JP 19366686 A JP19366686 A JP 19366686A JP 19366686 A JP19366686 A JP 19366686A JP S6348887 A JPS6348887 A JP S6348887A
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- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract 3
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Landscapes
- 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。
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〕
本発明は、半導体レーザ素子に関する。
本発明は、半導体レーザ素子において、光の進行方向に
沿って活性層を平坦部と凹曲部を有するように形成して
利得導波と屈折率導波の異なる導波機構を有することに
よって、発振モードを制御し、戻り光などによるモード
不安定性や雑音を解消りるようにしたものである。
沿って活性層を平坦部と凹曲部を有するように形成して
利得導波と屈折率導波の異なる導波機構を有することに
よって、発振モードを制御し、戻り光などによるモード
不安定性や雑音を解消りるようにしたものである。
半導体レーザの実用化については、その発振上−Fの制
御が車装である。横モートの単一性については、導波機
構を利得4波型から屈折率導波型にすることで安定に得
られる。このとき、同時に縦モード(スベク1−ル)に
ついてもマルチモードからシングルモード動作に移行す
ることが知られている。しかし、この状態では戻り光な
どによりモート不安定性や雑音の増加が見られるため、
種々の工夫が必要となっている。その1つとして、レー
ザ内の導波構造を変え、キャリア分布の広がりより発光
強度分布の広がりを大きくして実効的に吸収領域を導入
することによりバルセイションを生じさせ、縦モードを
多モード化する方法が知られている。又、他の方法とし
て動作駆9すJ電流に商用波(〜100MIIz)を重
畳することで過渡的に多モート化を引き起す方法も提案
されている。
御が車装である。横モートの単一性については、導波機
構を利得4波型から屈折率導波型にすることで安定に得
られる。このとき、同時に縦モード(スベク1−ル)に
ついてもマルチモードからシングルモード動作に移行す
ることが知られている。しかし、この状態では戻り光な
どによりモート不安定性や雑音の増加が見られるため、
種々の工夫が必要となっている。その1つとして、レー
ザ内の導波構造を変え、キャリア分布の広がりより発光
強度分布の広がりを大きくして実効的に吸収領域を導入
することによりバルセイションを生じさせ、縦モードを
多モード化する方法が知られている。又、他の方法とし
て動作駆9すJ電流に商用波(〜100MIIz)を重
畳することで過渡的に多モート化を引き起す方法も提案
されている。
しかしながら、411者の方法では結晶成長時やデバイ
スプロセス時のパラメータ制f311に厳重な管理を要
し、後者の方法では電子回路の外付けを必要としている
。
スプロセス時のパラメータ制f311に厳重な管理を要
し、後者の方法では電子回路の外付けを必要としている
。
本発明は、上述の点に鑑み、装造容易で且つ発振横モー
ド及び縦モードの制御された半導体レーザ素子を提供す
るものである。
ド及び縦モードの制御された半導体レーザ素子を提供す
るものである。
本発明の半導体レーザ素子は、光の進行方向に沿って、
平坦部(12)と凹曲部(13)を有するように活性層
(5)を形成し゛ζ利得導波と屈折率導波の異なる導波
機構を有するように構成する。
平坦部(12)と凹曲部(13)を有するように活性層
(5)を形成し゛ζ利得導波と屈折率導波の異なる導波
機構を有するように構成する。
活性層(5)としては、光の進行方向の両端で平坦部(
12)となり、中央で凹曲部(13)となるように形成
するを凸Jとする。なお、光の進j′を方向の両端で凹
曲部(13)となり、中央で平坦部(12)となるよう
に活性層(5)を形成することもできる。
12)となり、中央で凹曲部(13)となるように形成
するを凸Jとする。なお、光の進j′を方向の両端で凹
曲部(13)となり、中央で平坦部(12)となるよう
に活性層(5)を形成することもできる。
かかる半導体レーザ素子の製法としては、ストライブ方
向に異なる幅をもつストライプ状溝部(3)を形成した
半導体基Oi、+11上にHOCVD (有機金属気
相成h)法により、進言のダブルへテロ接合構造即ぢク
ラッドlt# (41、活性層(5)、クラフト層(6
)等を結晶成長せしめる。これにより、幅の狭い溝部上
では活性層(5)が平11Aになり、幅の広い溝部上で
は活性層(5)が凹曲状に形成される。
向に異なる幅をもつストライプ状溝部(3)を形成した
半導体基Oi、+11上にHOCVD (有機金属気
相成h)法により、進言のダブルへテロ接合構造即ぢク
ラッドlt# (41、活性層(5)、クラフト層(6
)等を結晶成長せしめる。これにより、幅の狭い溝部上
では活性層(5)が平11Aになり、幅の広い溝部上で
は活性層(5)が凹曲状に形成される。
活性T@ (51の平坦部(12)では利得導波型とな
り、活性層(5)の凹曲部(13)では屈折率導波型と
なって、光の進行方向に沿って異なる導波機構が形成さ
れることになる。又、ストライブ幅が異なるため、キャ
リア濃度の分布もストライブ方向で異なる注入を受ける
ことになる。このような空間的な不均一性により、縦モ
ードについ°ζ多モード化することができる。横モード
については単一性がiUられる。縦モードの多モート化
により、戻り光による雑音が低減される。
り、活性層(5)の凹曲部(13)では屈折率導波型と
なって、光の進行方向に沿って異なる導波機構が形成さ
れることになる。又、ストライブ幅が異なるため、キャ
リア濃度の分布もストライブ方向で異なる注入を受ける
ことになる。このような空間的な不均一性により、縦モ
ードについ°ζ多モード化することができる。横モード
については単一性がiUられる。縦モードの多モート化
により、戻り光による雑音が低減される。
活性層(5)を導波路両端で平坦とし、中央部で凹曲状
とするときには、導波路両端において膜厚方向に活性層
(5)の位置が変化1−るために、端面が窓構造となり
(即ちレーザ光の窓として作用し)、このためM1出
カーリJ作が行える。
とするときには、導波路両端において膜厚方向に活性層
(5)の位置が変化1−るために、端面が窓構造となり
(即ちレーザ光の窓として作用し)、このためM1出
カーリJ作が行える。
以ド、第1図乃至第3図を参照して本発明による半導体
レーザ素子の実施例をその製法と共に説明する。なお、
第1図131及び第1図Crは第1171 A rのa
l−al断面図及びbt bt断面図、第2図82及
び第2図02は第2図A2のa2−a 21th nu
図及びbt−b2断面図、第3図B3及び龜′ろ3図C
3は第3図A3のa3 a3断面図及びbt b
3断面図1である。
レーザ素子の実施例をその製法と共に説明する。なお、
第1図131及び第1図Crは第1171 A rのa
l−al断面図及びbt bt断面図、第2図82及
び第2図02は第2図A2のa2−a 21th nu
図及びbt−b2断面図、第3図B3及び龜′ろ3図C
3は第3図A3のa3 a3断面図及びbt b
3断面図1である。
本例においては、例えばp形GaAs基根(1)上にn
形へl GaAs (又はGaAs)による電流ブロッ
ク層(2)を形成し、このlJ:i流ブロック層(2)
にストライプ状の溝部(3)をlJ、扱(1)に達する
よ・)に形成する。このとき、溝部(3)はストライブ
方向の両端の幅d1が狭く、中央HISの幅d2が広<
(d2>d+ )なるように形成する(第1図AI
、Bl及びC1)。
形へl GaAs (又はGaAs)による電流ブロッ
ク層(2)を形成し、このlJ:i流ブロック層(2)
にストライプ状の溝部(3)をlJ、扱(1)に達する
よ・)に形成する。このとき、溝部(3)はストライブ
方向の両端の幅d1が狭く、中央HISの幅d2が広<
(d2>d+ )なるように形成する(第1図AI
、Bl及びC1)。
次に、電流ブロックj丙(2)及びストライブ状の溝8
1り(3)を含む全面に1CVO法によりp形へjl!
GaAsによるクラ・ンド層f41. AeGaA
s<又はGaps)の1.’i (!1層(5) 、
n形へE GaAsによるクラッドH4+61及びn
形GaAsのキヤ・ノブ層(7)を順次成長させる(第
2図A2.82及びC・2)。この結晶成長において、
溝部(3)の狭い幅d1の部分上では活性層(5)が平
坦になり、溝部(3)の広い幅d2の部分上では活性層
(5)が凹曲状となる条件が存在する。図中、(12)
は活性層(5)の平坦部、(13)は活性Jt!j f
5)の凹曲部である。この条件を決めるのはストライブ
状幅5段差、方位、ダブルへテロ接合構造の各層の組成
。
1り(3)を含む全面に1CVO法によりp形へjl!
GaAsによるクラ・ンド層f41. AeGaA
s<又はGaps)の1.’i (!1層(5) 、
n形へE GaAsによるクラッドH4+61及びn
形GaAsのキヤ・ノブ層(7)を順次成長させる(第
2図A2.82及びC・2)。この結晶成長において、
溝部(3)の狭い幅d1の部分上では活性層(5)が平
坦になり、溝部(3)の広い幅d2の部分上では活性層
(5)が凹曲状となる条件が存在する。図中、(12)
は活性層(5)の平坦部、(13)は活性Jt!j f
5)の凹曲部である。この条件を決めるのはストライブ
状幅5段差、方位、ダブルへテロ接合構造の各層の組成
。
19 N、 、成長時のV / II比等がある。
次いで、キャップ層(7)及びクラッド層(6)の一部
にかけ゛ζストライプ状の溝部(3)に対応するように
中火部を除いた領域にプロトン、ボロン等をイオン注入
してイオン打ぢ込み1m (91を形成し、W扱(1)
及びキャンプ層(7)−ヒに夫々オーミ・ツク’ifH
%(10)及び(11)を破着形成し゛(1」的の半導
体レーザ素子(14)を構成するく第3図A3,83及
びCt)。
にかけ゛ζストライプ状の溝部(3)に対応するように
中火部を除いた領域にプロトン、ボロン等をイオン注入
してイオン打ぢ込み1m (91を形成し、W扱(1)
及びキャンプ層(7)−ヒに夫々オーミ・ツク’ifH
%(10)及び(11)を破着形成し゛(1」的の半導
体レーザ素子(14)を構成するく第3図A3,83及
びCt)。
かかる構成によれば、導波1?3両端では活性層15)
が垂耳1(符号(12)参照)に形成されて刈1咎専彼
機構が構成され、導波路中央部では活性r= (!Il
lが凹曲状(符号(13)参!1.(りに形成されて屈
折率導波機構が構成される。即ち導波路方向に沿っ°(
屈折率導波と利得導波の異なる導波機構をイ)すること
になる。またストライフ幅力く異なることに、上り、キ
十リア濃度の分布もストライプ方向で異なる注入を受け
るごとになる。このような空間的な不均一性ば光1辰モ
ートの単一性を縦モードについて多モード化することが
できる。これは半一、ダ体レーザの:lヒーレンス制御
を行うごとになり、特に戻り光による雑音の問題を解決
することができる。横モードは単一性が得られる。又、
他の動作特性を損うことが無(、その製作も横構造で行
うより許容度が大きい。
が垂耳1(符号(12)参照)に形成されて刈1咎専彼
機構が構成され、導波路中央部では活性r= (!Il
lが凹曲状(符号(13)参!1.(りに形成されて屈
折率導波機構が構成される。即ち導波路方向に沿っ°(
屈折率導波と利得導波の異なる導波機構をイ)すること
になる。またストライフ幅力く異なることに、上り、キ
十リア濃度の分布もストライプ方向で異なる注入を受け
るごとになる。このような空間的な不均一性ば光1辰モ
ートの単一性を縦モードについて多モード化することが
できる。これは半一、ダ体レーザの:lヒーレンス制御
を行うごとになり、特に戻り光による雑音の問題を解決
することができる。横モードは単一性が得られる。又、
他の動作特性を損うことが無(、その製作も横構造で行
うより許容度が大きい。
又、この構造では導波路両端におい(膜厚方向に活性J
@(5)の位置が変化するため(即ち結晶成長の際、A
11!組成比は成長面により異なり、本例の場合、両端
の活性層(5)では平坦に成長し、凹曲部(13)より
A1組成比が大きく従ってエネルギーバンドギャップ
Egが大きいため)、レーデ光に対する窓構造となっ′
ζいる。、二のため向出力動作を行うこともr+J能で
ある。
@(5)の位置が変化するため(即ち結晶成長の際、A
11!組成比は成長面により異なり、本例の場合、両端
の活性層(5)では平坦に成長し、凹曲部(13)より
A1組成比が大きく従ってエネルギーバンドギャップ
Egが大きいため)、レーデ光に対する窓構造となっ′
ζいる。、二のため向出力動作を行うこともr+J能で
ある。
又、MOCvD法によって結晶成長する場合、特有の成
長機構が使える。即ち(100)面に対して商人の斜面
上ではへβ組成比が小さく成長される。
長機構が使える。即ち(100)面に対して商人の斜面
上ではへβ組成比が小さく成長される。
これにより、上述の構成において、活性層(5)の凹曲
!TH(13)のA1組成比が平坦部(12)より小さ
いために、この部分のエネルギーバンド’ t’ヤソプ
I己gが小さく、又屈折率が大きくなり、この部分のみ
で発光が見られる。
!TH(13)のA1組成比が平坦部(12)より小さ
いために、この部分のエネルギーバンド’ t’ヤソプ
I己gが小さく、又屈折率が大きくなり、この部分のみ
で発光が見られる。
このように本発明においては、単一横モードでしかも縦
モードを多モード化した半導体レーザ素子を外付けの回
路を必要とせずに単純な構成によって構成することがで
き、Hlっ容易に作製することができる。
モードを多モード化した半導体レーザ素子を外付けの回
路を必要とせずに単純な構成によって構成することがで
き、Hlっ容易に作製することができる。
面、上例ではp形X、、扱を用いたが、n形基抛を用い
て構成することもできる。
て構成することもできる。
又、上例ではストライブ状の溝部(3)とU7て中央部
の幅d2を広く、両端の幅d1を狭くしたが、逆に中央
部の幅d2を狭くし、両端の幅d1を広くした構成とす
ることもできる。この場合も導波方向に沿って利得導波
と屈折率導波の異なる導波機構を有せしめることが可能
である。
の幅d2を広く、両端の幅d1を狭くしたが、逆に中央
部の幅d2を狭くし、両端の幅d1を広くした構成とす
ることもできる。この場合も導波方向に沿って利得導波
と屈折率導波の異なる導波機構を有せしめることが可能
である。
本発明によれば、光の進行方向に沿って利得導波と屈折
率導波の異なる導波機構を有するために、横モードの単
一個が得られ且つ縦モードを多モード化することができ
、戻り光などによるモート不安定性や雑音を解消するこ
とができる。
率導波の異なる導波機構を有するために、横モードの単
一個が得られ且つ縦モードを多モード化することができ
、戻り光などによるモート不安定性や雑音を解消するこ
とができる。
・従って、発振横モート及び縦モードが制御され、雑音
の生じない、11つ非点収差の小さい半導体レーザ素子
が得られる。
の生じない、11つ非点収差の小さい半導体レーザ素子
が得られる。
第1図乃至第:3図は本発明による半導体レーザ素子の
実施例を示ずための製造工程図である。 (1)は半導体基板、(2)は電流ブロックj−1(3
)は溝部、(4)はクラッド層、(5)は活性J#、I
C1)はクラット層、(7)はキャップ層、(12)は
平坦部、(13)は凹曲部である。 Ch −Ch 断f] C12−0
2vrmQ3− C13断面 第3図
実施例を示ずための製造工程図である。 (1)は半導体基板、(2)は電流ブロックj−1(3
)は溝部、(4)はクラッド層、(5)は活性J#、I
C1)はクラット層、(7)はキャップ層、(12)は
平坦部、(13)は凹曲部である。 Ch −Ch 断f] C12−0
2vrmQ3− C13断面 第3図
Claims (1)
- 光の進行方向に沿って、平坦部と凹曲部を有するように
活性層が形成されて利得導波と屈折率導波の異なる導波
機構が形成されて成る半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61193666A JP2518221B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 半導体レ−ザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61193666A JP2518221B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 半導体レ−ザ素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6348887A true JPS6348887A (ja) | 1988-03-01 |
JP2518221B2 JP2518221B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=16311753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61193666A Expired - Fee Related JP2518221B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 半導体レ−ザ素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2518221B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59159842A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-10 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 耐熱性エラストマ−組成物 |
JPS59164350A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-17 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | ポリメチルペンテン組成物 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57211791A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-25 | Sharp Corp | Semiconductor laser element |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP61193666A patent/JP2518221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57211791A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-25 | Sharp Corp | Semiconductor laser element |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59159842A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-10 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 耐熱性エラストマ−組成物 |
JPH0579697B2 (ja) * | 1983-03-04 | 1993-11-04 | Mitsui Petrochemical Ind | |
JPS59164350A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-17 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | ポリメチルペンテン組成物 |
JPH0417982B2 (ja) * | 1983-03-08 | 1992-03-26 | Mitsui Petrochemical Ind |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2518221B2 (ja) | 1996-07-24 |
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