JPH05167180A - 半導体分布帰還型レーザ装置 - Google Patents
半導体分布帰還型レーザ装置Info
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- JPH05167180A JPH05167180A JP33371091A JP33371091A JPH05167180A JP H05167180 A JPH05167180 A JP H05167180A JP 33371091 A JP33371091 A JP 33371091A JP 33371091 A JP33371091 A JP 33371091A JP H05167180 A JPH05167180 A JP H05167180A
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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
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性層の発生した誘導放出光をその光軸方向
に周期的に吸収する光吸収層が設けられた半導体分布帰
還型レーザ装置において、光吸収層の吸収飽和を制御で
きるようにする。 【構成】 光吸収層６に接してｐ型層７とｎ型層５とを
設け、これらの間に、活性層への電流注入に伴うバイア
ス電圧とは別のバイアス電圧を印加する。
に周期的に吸収する光吸収層が設けられた半導体分布帰
還型レーザ装置において、光吸収層の吸収飽和を制御で
きるようにする。 【構成】 光吸収層６に接してｐ型層７とｎ型層５とを
設け、これらの間に、活性層への電流注入に伴うバイア
ス電圧とは別のバイアス電圧を印加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は利得結合による光分布帰
還を用いた半導体分布帰還型レーザ装置（ＧＣ−ＤＦＢ
−ＬＤ）の構造の改善に関する。
還を用いた半導体分布帰還型レーザ装置（ＧＣ−ＤＦＢ
−ＬＤ）の構造の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】利得結合による光分布帰還を得るための
一つの構造として、活性層の光軸方向に沿って周期的に
光吸収層を設けたものが、羅毅、中野義昭、多田邦雄、
第２０回インターナショナル・コンファレンス・オン・
ソリッド・ステート・デバイセズ・アンド・マテリアル
ズのエクステンディド・アブストラクツ第３２７頁から
第３３０頁 （Y.Luo, Y.Nakano and K.Tada, "Fabrication and
Characteristics of aGain-Coupled Distributed Fee
dback Laser Diode", Extended Abstracts ofthe 20th
(1988 International) Conference on the Solid Stat
e Devices andMaterials, Tokyo, pp.327-330）に報告
されている。また、これをさらに改良した構造が、本出
願人による特許出願、特願平３−１８１２０９（以下
「先の出願」という）の明細書および図面に開示されて
いる。
一つの構造として、活性層の光軸方向に沿って周期的に
光吸収層を設けたものが、羅毅、中野義昭、多田邦雄、
第２０回インターナショナル・コンファレンス・オン・
ソリッド・ステート・デバイセズ・アンド・マテリアル
ズのエクステンディド・アブストラクツ第３２７頁から
第３３０頁 （Y.Luo, Y.Nakano and K.Tada, "Fabrication and
Characteristics of aGain-Coupled Distributed Fee
dback Laser Diode", Extended Abstracts ofthe 20th
(1988 International) Conference on the Solid Stat
e Devices andMaterials, Tokyo, pp.327-330）に報告
されている。また、これをさらに改良した構造が、本出
願人による特許出願、特願平３−１８１２０９（以下
「先の出願」という）の明細書および図面に開示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の構造では、光吸
収層として活性層と同じか小さい禁制帯幅の半導体を用
いた場合に、高光出力時に吸収飽和が生じ、光吸収層の
吸収係数が低下することがある。利得結合の大きさは光
吸収層の吸収係数に比例するため、このような現象が生
じると、利得結合も小さくなってしまう。極端な場合に
は、光吸収層が透明となり、利得結合が作用しないこと
も考えられる。そこまで極端ではないにしても、活性層
への注入電流に対する光出力の特性を非線形にしてしま
う可能性がある。
収層として活性層と同じか小さい禁制帯幅の半導体を用
いた場合に、高光出力時に吸収飽和が生じ、光吸収層の
吸収係数が低下することがある。利得結合の大きさは光
吸収層の吸収係数に比例するため、このような現象が生
じると、利得結合も小さくなってしまう。極端な場合に
は、光吸収層が透明となり、利得結合が作用しないこと
も考えられる。そこまで極端ではないにしても、活性層
への注入電流に対する光出力の特性を非線形にしてしま
う可能性がある。
【０００４】本発明は、このような課題を解決し、光吸
収層の吸収飽和を制御できる構造の半導体分布帰還型レ
ーザ装置を提供することを目的とする。
収層の吸収飽和を制御できる構造の半導体分布帰還型レ
ーザ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体分布帰還
型レーザ装置は、活性層の光軸方向に沿ってその活性層
の誘導放出光を周期的に吸収する光吸収層が設けられ、
この光吸収層に接してｐ型層とｎ型層とを備え、活性層
への電流注入に伴うバイアス電圧とは別のバイアス電圧
をｐ型層とｎ型層との間に印加する手段が設けられたこ
とを特徴とする。
型レーザ装置は、活性層の光軸方向に沿ってその活性層
の誘導放出光を周期的に吸収する光吸収層が設けられ、
この光吸収層に接してｐ型層とｎ型層とを備え、活性層
への電流注入に伴うバイアス電圧とは別のバイアス電圧
をｐ型層とｎ型層との間に印加する手段が設けられたこ
とを特徴とする。
【０００６】ｐ型層とｎ型層とは光吸収層を挟んで配置
されてもよく、一方が光吸収層に積層され、他方がそれ
らを埋め込むよう形成されてもよい。ｐ型層とｎ型層と
の少なくとも一方を利用して、光吸収層の屈折率の周期
変化を実質的に相殺するような屈折率および形状で組み
合わされた層構造を設けることもできる。特にｐ型層と
ｎ型層とで光吸収層を挟む構造の場合には、ｐ型層とｎ
型層との屈折率を組み合わせて設定することがよい。
されてもよく、一方が光吸収層に積層され、他方がそれ
らを埋め込むよう形成されてもよい。ｐ型層とｎ型層と
の少なくとも一方を利用して、光吸収層の屈折率の周期
変化を実質的に相殺するような屈折率および形状で組み
合わされた層構造を設けることもできる。特にｐ型層と
ｎ型層とで光吸収層を挟む構造の場合には、ｐ型層とｎ
型層との屈折率を組み合わせて設定することがよい。
【０００７】バイアス電圧を印加する手段は、光吸収層
内のキャリアを排除することによりその吸収飽和を防止
する逆バイアス手段を含むことが望ましい。これとは別
に、またはこれと共に、光吸収層内にキャリアを注入し
てその吸収係数を抑制する順バイアス手段を含んでもよ
い。
内のキャリアを排除することによりその吸収飽和を防止
する逆バイアス手段を含むことが望ましい。これとは別
に、またはこれと共に、光吸収層内にキャリアを注入し
てその吸収係数を抑制する順バイアス手段を含んでもよ
い。
【０００８】
【作用】光吸収層に逆バイアスを印加すると、光吸収層
で発生したキャリアを効率よくその層から排除でき、吸
収飽和を防止できる。したがって、高出力まで利得結合
の大きさを維持できるようになる。また、光吸収層に順
バイアスを印加すると、吸収飽和が起きやすくなるの
で、光吸収層の吸収係数を抑制でき、利得結合係数を制
御できる。
で発生したキャリアを効率よくその層から排除でき、吸
収飽和を防止できる。したがって、高出力まで利得結合
の大きさを維持できるようになる。また、光吸収層に順
バイアスを印加すると、吸収飽和が起きやすくなるの
で、光吸収層の吸収係数を抑制でき、利得結合係数を制
御できる。
【０００９】光吸収層としては、実質的に均一な厚さに
形成された層の吸収係数を周期的に変化させたものも可
能である。しかし、実用的には、光吸収層そのものを周
期的に設けたものがよい。その場合には、先の出願の明
細書および図面に示されたように、光吸収層の形状に対
応して低屈折率層および中間屈折率層を設け、光吸収層
の分布によって生じる屈折率分布を相殺することができ
る。これは、屈折率結合成分を取り除きたい場合に有効
である。このような低屈折率層および中間屈折率層を本
発明に係るｐ型層およびｎ型層とは別に設けることも可
能であるが、ｐ型層およびｎ型層の少なくとも一方を利
用することもできる。特に光吸収層を挟む構造の場合に
は、それぞれを低屈折率層および中間屈折率層として利
用することがよい。
形成された層の吸収係数を周期的に変化させたものも可
能である。しかし、実用的には、光吸収層そのものを周
期的に設けたものがよい。その場合には、先の出願の明
細書および図面に示されたように、光吸収層の形状に対
応して低屈折率層および中間屈折率層を設け、光吸収層
の分布によって生じる屈折率分布を相殺することができ
る。これは、屈折率結合成分を取り除きたい場合に有効
である。このような低屈折率層および中間屈折率層を本
発明に係るｐ型層およびｎ型層とは別に設けることも可
能であるが、ｐ型層およびｎ型層の少なくとも一方を利
用することもできる。特に光吸収層を挟む構造の場合に
は、それぞれを低屈折率層および中間屈折率層として利
用することがよい。
【００１０】
【実施例】図１は本発明第一実施例の半導体分布帰還型
レーザ装置を示す斜視図であり、図２は光軸方向を横切
る断面における電流、電圧の方向を示す図である。図１
では、内部構造がわかるように一部を切り欠いて示す。
この実施例は、先の出願の明細書および図面に示された
構造、すなわち光吸収層による屈折率結合成分を打ち消
すように低屈折率層と中間屈折率層とを組み合わせた構
造を用い、光吸収層にバイアス電圧を印加できるように
したものである。
レーザ装置を示す斜視図であり、図２は光軸方向を横切
る断面における電流、電圧の方向を示す図である。図１
では、内部構造がわかるように一部を切り欠いて示す。
この実施例は、先の出願の明細書および図面に示された
構造、すなわち光吸収層による屈折率結合成分を打ち消
すように低屈折率層と中間屈折率層とを組み合わせた構
造を用い、光吸収層にバイアス電圧を印加できるように
したものである。
【００１１】すなわち、このレーザ装置は、電流注入に
より誘導放出光を発生する多重量子井戸活性層３と、こ
の活性層３の発生した誘導放出光をその光軸方向に周期
的に吸収してその誘導放出光に利得結合による光分布帰
還を与える光吸収層６とを備える。
より誘導放出光を発生する多重量子井戸活性層３と、こ
の活性層３の発生した誘導放出光をその光軸方向に周期
的に吸収してその誘導放出光に利得結合による光分布帰
還を与える光吸収層６とを備える。
【００１２】ここで本実施例の特徴とするとことろは、
光吸収層６に接したｐ型層として中間屈折率層７、ｎ型
層として低屈折率層５およびクラッド層４を備え、活性
層３への電流注入に伴うバイアス電圧とは別のバイアス
電圧を中間屈折率層７と低屈折率層５およびクラッド層
４との間に印加する手段として、中間屈折率層７がｐ型
クラッド層８、ｐ型コンタクト層９を介して電極１０に
接続され、低屈折率層５およびクラッド層４がｎ型埋込
層１２、ｎ型コンタクト層１３を介して電極１４に接続
されたことにある。
光吸収層６に接したｐ型層として中間屈折率層７、ｎ型
層として低屈折率層５およびクラッド層４を備え、活性
層３への電流注入に伴うバイアス電圧とは別のバイアス
電圧を中間屈折率層７と低屈折率層５およびクラッド層
４との間に印加する手段として、中間屈折率層７がｐ型
クラッド層８、ｐ型コンタクト層９を介して電極１０に
接続され、低屈折率層５およびクラッド層４がｎ型埋込
層１２、ｎ型コンタクト層１３を介して電極１４に接続
されたことにある。
【００１３】このレーザ装置を製造するには、まず、結
晶面が（１００）面のｐ型基板１上にｐ型クラッド層２
とアンドープ活性層３、ｎ型クラッド層４、ｎ型低屈折
率層５およびアンドープ光吸収層６を結晶成長させ、干
渉露光とウェットエッチングあるいはドライエッチング
とにより、光吸収層６および低屈折率層５に凹凸形状を
形成する。次に、有機金属気相成長法などにより、ｐ型
中間屈折率層７を成長させる。ここで、低屈折率層５と
中間屈折率層７とについては、光吸収層６の凹凸形状に
伴って発生する屈折率結合の成分を打ち消すように、膜
厚と組成とを選択する。引き続いてｐ型クラッド層８と
ｐ型コンタクト層９とを成長させる。この後、クラッド
層２までメサエッチングし、ｎ型埋込層１２とｎ型コン
タクト層１３とを選択成長させる。さらに、ｐ型コンタ
クト層９の表面、基板１の裏面およびｎ型コンタクト層
１３の表面にそれぞれ電極１０、１１、１４を形成す
る。素子の両端面については、無反射コーティングを施
すか、あるいは窓構造にして、反射率を下げておくこと
が望ましい。
晶面が（１００）面のｐ型基板１上にｐ型クラッド層２
とアンドープ活性層３、ｎ型クラッド層４、ｎ型低屈折
率層５およびアンドープ光吸収層６を結晶成長させ、干
渉露光とウェットエッチングあるいはドライエッチング
とにより、光吸収層６および低屈折率層５に凹凸形状を
形成する。次に、有機金属気相成長法などにより、ｐ型
中間屈折率層７を成長させる。ここで、低屈折率層５と
中間屈折率層７とについては、光吸収層６の凹凸形状に
伴って発生する屈折率結合の成分を打ち消すように、膜
厚と組成とを選択する。引き続いてｐ型クラッド層８と
ｐ型コンタクト層９とを成長させる。この後、クラッド
層２までメサエッチングし、ｎ型埋込層１２とｎ型コン
タクト層１３とを選択成長させる。さらに、ｐ型コンタ
クト層９の表面、基板１の裏面およびｎ型コンタクト層
１３の表面にそれぞれ電極１０、１１、１４を形成す
る。素子の両端面については、無反射コーティングを施
すか、あるいは窓構造にして、反射率を下げておくこと
が望ましい。
【００１４】この構造において、レーザ発振のための電
流は基板１からクラッド層２を経由して活性層３に注入
され、さらに、クラッド層４、埋込層１２、そしてコン
タクト層１３の経路で流れる。光吸収層６へのバイアス
電圧は、コンタクト層９からクラッド層８を介して中間
屈折率層７へ、コンタクト層１３から埋込層１２を介し
てクラッド層４および低屈折率層５へと印加される。
流は基板１からクラッド層２を経由して活性層３に注入
され、さらに、クラッド層４、埋込層１２、そしてコン
タクト層１３の経路で流れる。光吸収層６へのバイアス
電圧は、コンタクト層９からクラッド層８を介して中間
屈折率層７へ、コンタクト層１３から埋込層１２を介し
てクラッド層４および低屈折率層５へと印加される。
【００１５】ＩｎＰ系の場合の各層の組成例を以下に示
す。
す。
【００１６】 １ 基板 ｐ−ＩｎＰ ２ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ３ 活性層 ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．３
μｍ）とｉ−ＩｎＧａＡｓとの多重量子井戸構造等価的
なλg ＝１．５５μｍ ４ クラッド層 ｎ−ＩｎＰ ５ 低屈折率層 ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．１
μｍ） ６ 光吸収層 ｉ−ＩｎＧａＡｓ ７ 中間屈折率層 ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．３
μｍ） ８ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ９ コンタクト層 ｐ−ＩｎＧａＡｓ １０ 電極 Ｃｒ／Ａｕ １１ 電極 Ｃｒ／Ａｕ １２ 埋込層 ｎ−ＩｎＰ １３ コンタクト層 ｎ−ＩｎＧａＡｓ １４ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ ただし、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰはＩｎＰに格子
整合しており、λgは禁制帯幅に対応する光の波長を表
す。
μｍ）とｉ−ＩｎＧａＡｓとの多重量子井戸構造等価的
なλg ＝１．５５μｍ ４ クラッド層 ｎ−ＩｎＰ ５ 低屈折率層 ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．１
μｍ） ６ 光吸収層 ｉ−ＩｎＧａＡｓ ７ 中間屈折率層 ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．３
μｍ） ８ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ９ コンタクト層 ｐ−ＩｎＧａＡｓ １０ 電極 Ｃｒ／Ａｕ １１ 電極 Ｃｒ／Ａｕ １２ 埋込層 ｎ−ＩｎＰ １３ コンタクト層 ｎ−ＩｎＧａＡｓ １４ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ ただし、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰはＩｎＰに格子
整合しており、λgは禁制帯幅に対応する光の波長を表
す。
【００１７】図３は本発明第二実施例の半導体分布帰還
型レーザ装置を示す斜視図であり、図４は光軸方向を横
切る断面における電流、電圧の方向を示す図である。図
３では、図１と同様に一部を切り欠いて示す。
型レーザ装置を示す斜視図であり、図４は光軸方向を横
切る断面における電流、電圧の方向を示す図である。図
３では、図１と同様に一部を切り欠いて示す。
【００１８】第一実施例では、光吸収層を挟むようにｐ
型層とｎ型層とを積層させていた。これに対してこの第
二実施例では、ｐ型層とｎ型層との一方を光吸収層に積
層し、他方で光吸収層を埋め込んでいる。
型層とｎ型層とを積層させていた。これに対してこの第
二実施例では、ｐ型層とｎ型層との一方を光吸収層に積
層し、他方で光吸収層を埋め込んでいる。
【００１９】すなわち、本実施例の特徴とするところ
は、光吸収層６に接したｐ型層としてこの光吸収層６を
挟んで配置された中間屈折率層７および低屈折率層２５
を備え、ｎ型層として埋込層１２を備え、多重量子井戸
活性層３への電流注入に伴うバイアス電圧とは別のバイ
アス電圧を中間屈折率層７および低屈折率層２５と埋込
層１２との間に印加する手段として、中間屈折率層７が
ｐ型クラッド層８、ｐ型コンタクト層９を介して電極１
０に接続され、埋込層１２がｎ型コンタクト層１３を介
して電極１４に接続されたことにある。
は、光吸収層６に接したｐ型層としてこの光吸収層６を
挟んで配置された中間屈折率層７および低屈折率層２５
を備え、ｎ型層として埋込層１２を備え、多重量子井戸
活性層３への電流注入に伴うバイアス電圧とは別のバイ
アス電圧を中間屈折率層７および低屈折率層２５と埋込
層１２との間に印加する手段として、中間屈折率層７が
ｐ型クラッド層８、ｐ型コンタクト層９を介して電極１
０に接続され、埋込層１２がｎ型コンタクト層１３を介
して電極１４に接続されたことにある。
【００２０】このレーザ装置を製造するには、まず、結
晶面が（１００）面のｎ型基板２１上にｎ型クラッド層
２２、アンドープの活性層３、ｐ型クラッド層２４、ｐ
型低屈折率層２５およびアンドープの光吸収層６を結晶
成長させ、干渉露光とウェットエッチングあるいはドラ
イエッチングとにより、光吸収層６および低屈折率層２
５に凹凸形状を形成する。次に、有機金属気相成長法な
どにより、ｐ型中間屈折率層７を成長させる。ここで、
低屈折率層２５と中間屈折率層７とについては、光吸収
層６の凹凸形状に伴って発生する屈折率結合の成分を打
ち消すように、膜厚と組成とを選択する。引き続いてｐ
型クラッド層８とｐ型コンタクト層９とを成長させる。
この後、クラッド層２４までメサエッチングし、ｎ型埋
込層１２とｎ型コンタクト層１３とを選択成長させる。
さらに、コンタクト層９の表面、基板２１の裏面および
コンタクト層１３の表面にそれぞれ電極１０、３１、１
４を形成する。素子の両端面については、無反射コーテ
ィングを施すか、あるいは窓構造にして、反射率を下げ
ておくことが望ましい。
晶面が（１００）面のｎ型基板２１上にｎ型クラッド層
２２、アンドープの活性層３、ｐ型クラッド層２４、ｐ
型低屈折率層２５およびアンドープの光吸収層６を結晶
成長させ、干渉露光とウェットエッチングあるいはドラ
イエッチングとにより、光吸収層６および低屈折率層２
５に凹凸形状を形成する。次に、有機金属気相成長法な
どにより、ｐ型中間屈折率層７を成長させる。ここで、
低屈折率層２５と中間屈折率層７とについては、光吸収
層６の凹凸形状に伴って発生する屈折率結合の成分を打
ち消すように、膜厚と組成とを選択する。引き続いてｐ
型クラッド層８とｐ型コンタクト層９とを成長させる。
この後、クラッド層２４までメサエッチングし、ｎ型埋
込層１２とｎ型コンタクト層１３とを選択成長させる。
さらに、コンタクト層９の表面、基板２１の裏面および
コンタクト層１３の表面にそれぞれ電極１０、３１、１
４を形成する。素子の両端面については、無反射コーテ
ィングを施すか、あるいは窓構造にして、反射率を下げ
ておくことが望ましい。
【００２１】この構造において、レーザ発振のための電
流は、コンタクト層９からクラッド層８、中間屈折率層
７、低屈折率層２５およびクラッド層２４を経由して活
性層３に注入され、さらに、クラッド層２２から基板２
１への経路で流れる。光吸収層６へのバイアス電圧は、
コンタクト層９からクラッド層８を介して中間屈折率層
７および低屈折率層２５へ、コンタクト層１３から埋込
層１２へと印加される。
流は、コンタクト層９からクラッド層８、中間屈折率層
７、低屈折率層２５およびクラッド層２４を経由して活
性層３に注入され、さらに、クラッド層２２から基板２
１への経路で流れる。光吸収層６へのバイアス電圧は、
コンタクト層９からクラッド層８を介して中間屈折率層
７および低屈折率層２５へ、コンタクト層１３から埋込
層１２へと印加される。
【００２２】ＩｎＰ系の場合の各層の組成例を以下に示
す。
す。
【００２３】 ２１ 基板 ｎ−ＩｎＰ ２２ クラッド層 ｎ−ＩｎＰ ３ 活性層 ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．３
μｍ）とｉ−ＩｎＧａＡｓとの多重量子井戸構造等価的
なλg ＝１．５５μｍ ２４ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ２５ 低屈折率層 ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．
１μｍ） ６ 光吸収層 ｉ−ＩｎＧａＡｓ ７ 中間屈折率層 ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．３
μｍ） ８ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ９ コンタクト層 ｐ−ＩｎＧａＡｓ １０ 電極 Ｃｒ／Ａｕ ３１ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ １２ 埋込層 ｎ−ＩｎＰ １３ コンタクト層 ｎ−ＩｎＧａＡｓ １４ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ ただし、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰはＩｎＰに格子
整合しており、λgは禁制帯幅に対応する光の波長を表
す。
μｍ）とｉ−ＩｎＧａＡｓとの多重量子井戸構造等価的
なλg ＝１．５５μｍ ２４ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ２５ 低屈折率層 ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．
１μｍ） ６ 光吸収層 ｉ−ＩｎＧａＡｓ ７ 中間屈折率層 ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ（λg ＝１．３
μｍ） ８ クラッド層 ｐ−ＩｎＰ ９ コンタクト層 ｐ−ＩｎＧａＡｓ １０ 電極 Ｃｒ／Ａｕ ３１ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ １２ 埋込層 ｎ−ＩｎＰ １３ コンタクト層 ｎ−ＩｎＧａＡｓ １４ 電極 ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ ただし、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰはＩｎＰに格子
整合しており、λgは禁制帯幅に対応する光の波長を表
す。
【００２４】以上の実施例では、利得結合成分のみによ
る光分布帰還を得るため、光吸収層に低屈折率層と中間
屈折率層とを組み合わせて屈折率結合成分を抑制してい
た。しかし、用途によっては屈折率結合成分を残しても
よい場合があり、そのときには低屈折率層や中間屈折率
層を組み合わせる必要はない。
る光分布帰還を得るため、光吸収層に低屈折率層と中間
屈折率層とを組み合わせて屈折率結合成分を抑制してい
た。しかし、用途によっては屈折率結合成分を残しても
よい場合があり、そのときには低屈折率層や中間屈折率
層を組み合わせる必要はない。
【００２５】また、以上の説明では基本的な構造例を示
したが、電流を活性層に効率よく注入するために内部電
流狭窄層などを付加してもよい。活性層として単一量子
井戸や混晶を用いてもよく、光吸収層として量子井戸構
造を用いてもよい。ｐ型とｎ型とを入れ換えても本発明
を実施できる。さらに、ＧａＡｓ系など他の材料を用い
ても本発明を同様に実施できる。
したが、電流を活性層に効率よく注入するために内部電
流狭窄層などを付加してもよい。活性層として単一量子
井戸や混晶を用いてもよく、光吸収層として量子井戸構
造を用いてもよい。ｐ型とｎ型とを入れ換えても本発明
を実施できる。さらに、ＧａＡｓ系など他の材料を用い
ても本発明を同様に実施できる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体分
布帰還型レーザ装置は、光吸収層に逆バイアスを印加す
ることにより、光吸収層で発生したキャリアを効率よく
排除できるようになる。このため、吸収飽和を防止でき
るようになり、高出力まで利得結合の大きさを維持でき
るようになる。したがって、優れた単一モード性などの
利得結合のもつ利点を高出力まで十分に引き出すことが
可能になるとともに、変調動作などの電流対光出力特性
の線形性が要求される分野にも利用できるようになる。
布帰還型レーザ装置は、光吸収層に逆バイアスを印加す
ることにより、光吸収層で発生したキャリアを効率よく
排除できるようになる。このため、吸収飽和を防止でき
るようになり、高出力まで利得結合の大きさを維持でき
るようになる。したがって、優れた単一モード性などの
利得結合のもつ利点を高出力まで十分に引き出すことが
可能になるとともに、変調動作などの電流対光出力特性
の線形性が要求される分野にも利用できるようになる。
【００２７】また、光吸収層に順バイアスを印加した場
合には、積極的に吸収飽和を生じさせ、光吸収層の吸収
係数を制御抑制することで利得結合係数を制御できる。
このような使用方法は、利得結合係数の最適化に利用で
きるだけでなく、短パルスの発生などへの応用が可能で
ある。
合には、積極的に吸収飽和を生じさせ、光吸収層の吸収
係数を制御抑制することで利得結合係数を制御できる。
このような使用方法は、利得結合係数の最適化に利用で
きるだけでなく、短パルスの発生などへの応用が可能で
ある。
【図１】本発明第一実施例の半導体分布帰還型レーザ装
置を示す斜視図であり、内部構造がわかるように一部を
切り欠いて示す図。
置を示す斜視図であり、内部構造がわかるように一部を
切り欠いて示す図。
【図２】第一実施例の光軸方向を横切る断面における電
流、電圧の方向を示す図。
流、電圧の方向を示す図。
【図３】本発明第二実施例の半導体分布帰還型レーザ装
置を示す斜視図であり、内部構造がわかるように一部を
切り欠いて示す図。
置を示す斜視図であり、内部構造がわかるように一部を
切り欠いて示す図。
【図４】第二実施例の光軸方向を横切る断面における電
流、電圧の方向を示す図。
流、電圧の方向を示す図。
１、２１ 基板 ２、４、２２、２４ クラッド層 ３ 活性層 ５、２５ 低屈折率層 ６ 光吸収層 ７ 中間屈折率層 ８ クラッド層 ９、１３ コンタクト層 １０、１１、１４、３１ 電極 １２ 埋込層
Claims (6)
- 【請求項１】 電流注入により誘導放出光を発生する活
性層と、 この活性層の発生した誘導放出光をその光軸方向に周期
的に吸収してその誘導放出光に利得結合による光分布帰
還を与える光吸収層とを備えた半導体分布帰還型レーザ
装置において、 前記光吸収層に接してｐ型層とｎ型層とを備え、 前記電流注入に伴うバイアス電圧とは別のバイアス電圧
をこのｐ型層とｎ型層との間に印加する手段が設けられ
たことを特徴とする半導体分布帰還型レーザ装置。 - 【請求項２】 ｐ型層とｎ型層とは光吸収層を挟んで配
置された請求項１記載の半導体分布帰還型レーザ装置。 - 【請求項３】 ｐ型層とｎ型層とは、一方が光吸収層に
積層され、他方がこの光吸収層を埋め込む層として形成
された請求項１記載の半導体分布帰還型レーザ装置。 - 【請求項４】 光吸収層の屈折率の周期変化を実質的に
相殺するような屈折率および形状で組み合わされた層構
造を備え、 この層構造の少なくとも一部が前記ｐ型層およびｎ型層
の少なくとも一方により形成された請求項１ないし３の
いずれか記載の半導体分布帰還型レーザ装置。 - 【請求項５】 印加する手段は、光吸収層内のキャリア
を排除することによりその吸収飽和を防止する逆バイア
ス手段を含む請求項１ないし４のいずれか記載の半導体
分布帰還型レーザ装置。 - 【請求項６】 印加する手段は、光吸収層内にキャリア
を注入してその吸収係数を抑制する順バイアス手段を含
む請求項１ないし４のいずれか記載の半導体分布帰還型
レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03333710A JP3027044B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 半導体分布帰還型レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03333710A JP3027044B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 半導体分布帰還型レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167180A true JPH05167180A (ja) | 1993-07-02 |
| JP3027044B2 JP3027044B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=18269104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03333710A Expired - Lifetime JP3027044B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 半導体分布帰還型レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027044B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0661571A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布光反射器及びそれを用いた半導体レーザ |
| EP1227556A3 (en) * | 2001-01-24 | 2004-04-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Complex-coupled distributed feedback semiconductor laser device |
-
1991
- 1991-12-17 JP JP03333710A patent/JP3027044B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0661571A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分布光反射器及びそれを用いた半導体レーザ |
| EP1227556A3 (en) * | 2001-01-24 | 2004-04-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Complex-coupled distributed feedback semiconductor laser device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3027044B2 (ja) | 2000-03-27 |
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