JPH01124279A - 分布帰還型レーザ - Google Patents
分布帰還型レーザInfo
- Publication number
- JPH01124279A JPH01124279A JP62282440A JP28244087A JPH01124279A JP H01124279 A JPH01124279 A JP H01124279A JP 62282440 A JP62282440 A JP 62282440A JP 28244087 A JP28244087 A JP 28244087A JP H01124279 A JPH01124279 A JP H01124279A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- ingaasp
- layer
- semiinsulating
- inp
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01S5/1228—DFB lasers with a complex coupled grating, e.g. gain or loss coupling
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- 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。
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
本発明は回折格子を内蔵する分布帰還型レーザ（ＤＦＢ
レーザ）に関するものである。
レーザ）に関するものである。
従来の技術
最近、１．３μｍおよび１．６μｍ帯で単一軸モード発
振するＤＦＢレーザが、大容量長距離光伝送あるいはコ
ヒーレント通信用の光源として利用されるようになって
きた。このＤＦＢレーザは例えば第２図に示すような構
造が知られている。ＤＦＢレーザでは導波路層を伝播す
るレーザ光を回折格子によって波長選択して帰還するこ
とにより、本来、多軸モードで発振するレーザを単一軸
モードで発振させている。活性層を中心に進行する垂直
横モードにとって結晶組成の異なる凹凸の回折格子は屈
折率の異なる反射体として映る。このためには光導波路
層又は活性層近くに、段差の高低差が１０００Å以上の
回折格子を形成しなければならない。
振するＤＦＢレーザが、大容量長距離光伝送あるいはコ
ヒーレント通信用の光源として利用されるようになって
きた。このＤＦＢレーザは例えば第２図に示すような構
造が知られている。ＤＦＢレーザでは導波路層を伝播す
るレーザ光を回折格子によって波長選択して帰還するこ
とにより、本来、多軸モードで発振するレーザを単一軸
モードで発振させている。活性層を中心に進行する垂直
横モードにとって結晶組成の異なる凹凸の回折格子は屈
折率の異なる反射体として映る。このためには光導波路
層又は活性層近くに、段差の高低差が１０００Å以上の
回折格子を形成しなければならない。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記のような構成では回折格子の凹凸形
状が結晶成長中に消失しないような成畏法が必要であっ
た。そのために、低温成長を行なうなど、回折格子の保
護法を工夫しなければならないという問題点を有してい
た。
状が結晶成長中に消失しないような成畏法が必要であっ
た。そのために、低温成長を行なうなど、回折格子の保
護法を工夫しなければならないという問題点を有してい
た。
本発明は上記問題点を簡単な構成で有効な半導体レーザ
を提供するものである。
を提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
本発明はかかる点に鑑み、凹凸の回折格子の代わりに、
半絶縁性のエビ層を設け、そこに従来の作製法と同様に
回折格子を形成し、電流の流れを回折格子の周期で制限
することにより、従来のように結晶組成を変化させた段
差形状を必要としないＤＦＢレーザである。
半絶縁性のエビ層を設け、そこに従来の作製法と同様に
回折格子を形成し、電流の流れを回折格子の周期で制限
することにより、従来のように結晶組成を変化させた段
差形状を必要としないＤＦＢレーザである。
作 用
本発明は前記した構成により、周期的に基板上に残され
た半絶縁性薄膜の回折格子によって注入電流の流れが変
調される。このため活性層に注入されるキャリア密度も
変調されるので、プラズマ効果により、屈折率の周期的
変化が生じる。プラズマ効果とはキャリア密度が大きい
程、屈折率が小さくなる現象である。レーザ発振状態で
は注入キャリア密度はｎ＝１〜２×１０ α であるの
で、このプラズマ効果によって屈折率は１０−６〜１ｏ
−２程度電流が注入されない領域に比較して下がること
になる。その結果、結晶組成に変化をもだせて屈折率変
化を備えだ凹凸形状の従来のＤＦＢレーザと同等の効果
を得ることができる。
た半絶縁性薄膜の回折格子によって注入電流の流れが変
調される。このため活性層に注入されるキャリア密度も
変調されるので、プラズマ効果により、屈折率の周期的
変化が生じる。プラズマ効果とはキャリア密度が大きい
程、屈折率が小さくなる現象である。レーザ発振状態で
は注入キャリア密度はｎ＝１〜２×１０ α であるの
で、このプラズマ効果によって屈折率は１０−６〜１ｏ
−２程度電流が注入されない領域に比較して下がること
になる。その結果、結晶組成に変化をもだせて屈折率変
化を備えだ凹凸形状の従来のＤＦＢレーザと同等の効果
を得ることができる。
実施例
第１図は本発明の実施例におけるＤＦＢレーザの構造図
を示すものである。図において、１０はｎ−ＩｎＰ基板
、１１ばＦｅ ドープした半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰ回
折格子、１２はｎ −Ｉ ｎＧａＡ ｓ Ｐガイド層、
１３はアンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層、１４はｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層、１５はｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層
である。
を示すものである。図において、１０はｎ−ＩｎＰ基板
、１１ばＦｅ ドープした半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰ回
折格子、１２はｎ −Ｉ ｎＧａＡ ｓ Ｐガイド層、
１３はアンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層、１４はｐ−Ｉ
ｎＰクラッド層、１５はｐ−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層
である。
以上のように構成された本実施例のＤＦＢレーザの半絶
縁性ＩｎＧａＡｓＰ回折格子１１の作製法および動作に
ついて第２図を用いて説明する。第２図においてｎ−Ｉ
ｎＰ基板２１の上に液相成長法又は気相成長法によりＦ
ｅをドープした半絶縁性のＩｎＧａＡｓＰ層２２を０．
１〜０．２ μｍ程度成長させる。
縁性ＩｎＧａＡｓＰ回折格子１１の作製法および動作に
ついて第２図を用いて説明する。第２図においてｎ−Ｉ
ｎＰ基板２１の上に液相成長法又は気相成長法によりＦ
ｅをドープした半絶縁性のＩｎＧａＡｓＰ層２２を０．
１〜０．２ μｍ程度成長させる。
Ｃ＾）
その後、レジスト２５を塗布し従来のレーザ光源＾゛
を用いた２光束干渉露光法によって回折格子パターン２
３を形成してから、ｎ−ＩｎＰ基板２１に達するまでエ
ツチングして、半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰの（ｋ）ン 回折格子２４を形成する。レジスト２５を除去してから
ｎ −Ｉ ｎＧａＡｓＰガイド層２５、アンドープＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層２６、ｐ−ＩｎＰクラッド層２７．１
）−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２８を成長させる。ｎ型
電極２９、ｎ型電極３ｏを蒸着し素子構造とする。レー
ザ構造としては第１図に示したようなりＣ−ＰＢＨ構造
をとってもよい。第３図ａにおいてｎ型基板側２１から
注入された電流は、半絶縁性のＩｎＧａＡｓＰ回折格子
２４によって、電流通路３１は矢印で示すように変調さ
れた活性層２６に達する。この結果、第３図すに示すよ
うな回折格子周期に対応した屈折率分布ができるため、
従来の組成変化によって屈折率変化を持たせた回折格子
と同様の効果を発揮することができる。
３を形成してから、ｎ−ＩｎＰ基板２１に達するまでエ
ツチングして、半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰの（ｋ）ン 回折格子２４を形成する。レジスト２５を除去してから
ｎ −Ｉ ｎＧａＡｓＰガイド層２５、アンドープＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層２６、ｐ−ＩｎＰクラッド層２７．１
）−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２８を成長させる。ｎ型
電極２９、ｎ型電極３ｏを蒸着し素子構造とする。レー
ザ構造としては第１図に示したようなりＣ−ＰＢＨ構造
をとってもよい。第３図ａにおいてｎ型基板側２１から
注入された電流は、半絶縁性のＩｎＧａＡｓＰ回折格子
２４によって、電流通路３１は矢印で示すように変調さ
れた活性層２６に達する。この結果、第３図すに示すよ
うな回折格子周期に対応した屈折率分布ができるため、
従来の組成変化によって屈折率変化を持たせた回折格子
と同様の効果を発揮することができる。
なお、実施例では、半絶縁性回折格子、およびガイド層
をＩｎＧａＡｓＰとしだが、半絶縁性ＩｎＰおよびｎ−
ＩｎＰクラッド層としてもよい。しかし、半絶縁性回折
格子とその上の層はＩｎＰ−ＩｎＰ又はＩｎＧａＡｓＰ
−ＩｎＧａＡｓＰの組み合せにする必要がある。
をＩｎＧａＡｓＰとしだが、半絶縁性ＩｎＰおよびｎ−
ＩｎＰクラッド層としてもよい。しかし、半絶縁性回折
格子とその上の層はＩｎＰ−ＩｎＰ又はＩｎＧａＡｓＰ
−ＩｎＧａＡｓＰの組み合せにする必要がある。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、組成変化による回
折格子を形成しないため、回折格子形状に左右されない
で、光の分布帰還を行なわせることができるので、その
実用的効果は大きい。
折格子を形成しないため、回折格子形状に左右されない
で、光の分布帰還を行なわせることができるので、その
実用的効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例のＤＦＢレーザの構造図、第
２図ａ、ｂは同実施例における半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰ
回折格子の作製法の説明図、第３図ａ。 ｂは動作説明図である。 １０・・・・・・ｎ−ＩｎＰ基板、１１・・・・・・Ｆ
ｅ ドープＩｎＧａＡｓＰ回折格子、１２−・−・−
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層、１３・・・・・・アンド
ープＩｎＧａＡｓＰ活性層、１４ ＝−−−ｎ 、−Ｉ
ｎＧａＡｓ Ｐ ７ ンチメ／Ｌ’ドパツク層、１５
・・・・・・ｐ−ＩｎＰクラッド層、１６・・・・・・
ｐ −ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、２１ ・・・−ｎ
−ＩｎＰ基板、２２・・・・・・半絶縁性ＩｎＧａＡｓ
Ｐ、２３・・・・・・レジスト、２４・・・・・・半絶
縁性ＩｎＧａＡｓＰ回折格子、２５・・・・・・ニーＩ
ｎＧａＡｓＰ回折格子、２６・・・・・・アンドープＩ
ｎＧａＡｓＰ活性層、２７ ・−・・−Ｐ −ＩｎＰク
ラッド層、２８・・・・・・ｐ −Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ
ｓ Ｐキャップ層、２９・旧・・ｎ型電極、３ｏ・・
・・・・ｎ型電極。
２図ａ、ｂは同実施例における半絶縁性ＩｎＧａＡｓＰ
回折格子の作製法の説明図、第３図ａ。 ｂは動作説明図である。 １０・・・・・・ｎ−ＩｎＰ基板、１１・・・・・・Ｆ
ｅ ドープＩｎＧａＡｓＰ回折格子、１２−・−・−
ｎ−ＩｎＧａＡｓＰガイド層、１３・・・・・・アンド
ープＩｎＧａＡｓＰ活性層、１４ ＝−−−ｎ 、−Ｉ
ｎＧａＡｓ Ｐ ７ ンチメ／Ｌ’ドパツク層、１５
・・・・・・ｐ−ＩｎＰクラッド層、１６・・・・・・
ｐ −ＩｎＧａＡｓＰキャップ層、２１ ・・・−ｎ
−ＩｎＰ基板、２２・・・・・・半絶縁性ＩｎＧａＡｓ
Ｐ、２３・・・・・・レジスト、２４・・・・・・半絶
縁性ＩｎＧａＡｓＰ回折格子、２５・・・・・・ニーＩ
ｎＧａＡｓＰ回折格子、２６・・・・・・アンドープＩ
ｎＧａＡｓＰ活性層、２７ ・−・・−Ｐ −ＩｎＰク
ラッド層、２８・・・・・・ｐ −Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ
ｓ Ｐキャップ層、２９・旧・・ｎ型電極、３ｏ・・
・・・・ｎ型電極。
Claims (1)
- 半絶縁性薄膜の回折格子を形成することにより、注入電
流の流れる領域を規則正しく制限することを特徴とする
分布帰還型レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282440A JPH01124279A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 分布帰還型レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282440A JPH01124279A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 分布帰還型レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01124279A true JPH01124279A (ja) | 1989-05-17 |
Family
ID=17652443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62282440A Pending JPH01124279A (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 分布帰還型レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01124279A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0614254A1 (en) * | 1993-03-01 | 1994-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Gain-coupling distributed feedback semiconductor laser and method of producing the same |
| FR2715251A1 (fr) * | 1994-01-20 | 1995-07-21 | Christophe Kazmierski | Structure semiconductrice à réseau de diffraction virtuel. |
| EP0667660A1 (fr) * | 1994-02-11 | 1995-08-16 | France Telecom | Laser à réflecteurs de Bragg distribués, accordable en longueur d'onde, à réseaux de diffraction virtuels actives sélectivement |
| US5553091A (en) * | 1993-12-06 | 1996-09-03 | France Telecom Etablissement Autonome De Droit Public | Optical component having a plurality of bragg gratings and process for the production of said components |
| EP1172907A1 (en) * | 2000-07-11 | 2002-01-16 | Corning Incorporated | A tunable gain-clamped semiconductor optical amplifier |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP62282440A patent/JPH01124279A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0614254A1 (en) * | 1993-03-01 | 1994-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Gain-coupling distributed feedback semiconductor laser and method of producing the same |
| US5553091A (en) * | 1993-12-06 | 1996-09-03 | France Telecom Etablissement Autonome De Droit Public | Optical component having a plurality of bragg gratings and process for the production of said components |
| FR2715251A1 (fr) * | 1994-01-20 | 1995-07-21 | Christophe Kazmierski | Structure semiconductrice à réseau de diffraction virtuel. |
| EP0664588A1 (fr) * | 1994-01-20 | 1995-07-26 | France Telecom | Structure semiconductrice à réseau de diffraction virtuel |
| US5821570A (en) * | 1994-01-20 | 1998-10-13 | France Telecom Etablissement Autonome De Droit Public | Semiconductor structure having a virtual diffraction grating |
| EP0667660A1 (fr) * | 1994-02-11 | 1995-08-16 | France Telecom | Laser à réflecteurs de Bragg distribués, accordable en longueur d'onde, à réseaux de diffraction virtuels actives sélectivement |
| FR2716303A1 (fr) * | 1994-02-11 | 1995-08-18 | Delorme Franck | Laser à réflecteurs de Bragg distribués, accordable en longueur d'onde, à réseaux de diffraction virtuels activés sélectivement. |
| US5581572A (en) * | 1994-02-11 | 1996-12-03 | France Telecom | Wavelength-tunable, distributed bragg reflector laser having selectively activated, virtual diffraction gratings |
| EP1172907A1 (en) * | 2000-07-11 | 2002-01-16 | Corning Incorporated | A tunable gain-clamped semiconductor optical amplifier |
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