JPH055389B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH055389B2 JPH055389B2 JP61080478A JP8047886A JPH055389B2 JP H055389 B2 JPH055389 B2 JP H055389B2 JP 61080478 A JP61080478 A JP 61080478A JP 8047886 A JP8047886 A JP 8047886A JP H055389 B2 JPH055389 B2 JP H055389B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- active waveguides
- waveguides
- active
- fourier
- 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 - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 14
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 14
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 10
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
- H01S5/4068—Edge-emitting structures with lateral coupling by axially offset or by merging waveguides, e.g. Y-couplers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、位相同期型半導体レーザアレイ装置
の構造に関するものである。
の構造に関するものである。
（従来の技術）
半導体レーザを高出力動作させる場合、実用性
を考慮すると、単体の半導体レーザ素子では現在
のところ、最大出力は50mW程度が限界である。
そこで、複数個の半導体レーザを同一基板上に並
べることにより高出力化を計る半導体レーザアレ
イの研究が進められている。
を考慮すると、単体の半導体レーザ素子では現在
のところ、最大出力は50mW程度が限界である。
そこで、複数個の半導体レーザを同一基板上に並
べることにより高出力化を計る半導体レーザアレ
イの研究が進められている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、複数本の屈折率導波型半導体レ
ーザを平行に光学的結合を持たせて並べ、各レー
ザに均一な利得を与えても、各々のとなりあつた
半導体レーザによる光は、0°位相で同期する状態
よりもむしろ位相が反転した180°位相モードの方
が光の電界分布と利得分布が良く一致するので発
振閾値利得が小さくなるため、定常状態におい
て、180°位相モードが発振してしまう。
ーザを平行に光学的結合を持たせて並べ、各レー
ザに均一な利得を与えても、各々のとなりあつた
半導体レーザによる光は、0°位相で同期する状態
よりもむしろ位相が反転した180°位相モードの方
が光の電界分布と利得分布が良く一致するので発
振閾値利得が小さくなるため、定常状態におい
て、180°位相モードが発振してしまう。
これを避けるためには、180°位相モードの発振
閾値利得を大きくして180°位相モードの抑制を行
なう必要があり、第４図ａ，ｂに示すように両へ
き開面３０，３０間の分岐結合型の導波路３１，
３１，…を有する構造の半導体レーザアレイが提
案されている。第４図ａの場合は、分岐部３１ａ
が１本の導波路３１に２ケ所設けられているが、
第４図ｂの場合は、分岐部３１ａが１本の導波路
３１に１ケ所設けられている。この導波路構造に
おいては、２本の導波路を進んできた0°位相モー
ドの光は１本の導波路に進行する際に位相が同相
であるため互いに強め合うが、180°位相モードの
光は逆相になるため互いに弱められ、放射モード
となつて導波路外に放射していく。このことを利
用して180°位相モードの損失を増大させ、その結
果、180°位相モードの発振閾値利得を増大させて
いる。
閾値利得を大きくして180°位相モードの抑制を行
なう必要があり、第４図ａ，ｂに示すように両へ
き開面３０，３０間の分岐結合型の導波路３１，
３１，…を有する構造の半導体レーザアレイが提
案されている。第４図ａの場合は、分岐部３１ａ
が１本の導波路３１に２ケ所設けられているが、
第４図ｂの場合は、分岐部３１ａが１本の導波路
３１に１ケ所設けられている。この導波路構造に
おいては、２本の導波路を進んできた0°位相モー
ドの光は１本の導波路に進行する際に位相が同相
であるため互いに強め合うが、180°位相モードの
光は逆相になるため互いに弱められ、放射モード
となつて導波路外に放射していく。このことを利
用して180°位相モードの損失を増大させ、その結
果、180°位相モードの発振閾値利得を増大させて
いる。
しかしながら、導波路の本数が増大していく
と、0°位相モードと180°位相モードの中間モード
の発振閾値利得が最も小さくなつてしまい、0°位
相モードによる発振が出来なくなる。例えば、平
行に隣接された複数の活性導波路によつて構成さ
れているレーザアレイにおけるa0°位相モード、
c180°位相モード、ｂ中間モードの電界Ｅの分布
及び遠視野像をそれぞれ第５図ａ〜ｃに示す。第
５図ａ〜ｃにおいて、数字９，９……は活性導波
路である。
と、0°位相モードと180°位相モードの中間モード
の発振閾値利得が最も小さくなつてしまい、0°位
相モードによる発振が出来なくなる。例えば、平
行に隣接された複数の活性導波路によつて構成さ
れているレーザアレイにおけるa0°位相モード、
c180°位相モード、ｂ中間モードの電界Ｅの分布
及び遠視野像をそれぞれ第５図ａ〜ｃに示す。第
５図ａ〜ｃにおいて、数字９，９……は活性導波
路である。
これらの図からわかるように、0°位相同期モー
ドａの遠視野像は垂直方向に出射するレーザ光と
なり、一方、他のアレイモードｂ，ｃの遠視野像
はある角度をもつた斜方向に出射するレーザ光と
なる。即ち、半導体レーザアレイから放射される
レーザ光の遠視野像は0°位相同期状態では単峰性
の強度分布を示し、レンズで単一の微小スポツト
に絞ることができるが、180°位相同期モード及び
各中間モード状態では遠視野像が複数の双峰性の
ピークとなりレンズで単一のスポツトに絞ること
はできない。
ドａの遠視野像は垂直方向に出射するレーザ光と
なり、一方、他のアレイモードｂ，ｃの遠視野像
はある角度をもつた斜方向に出射するレーザ光と
なる。即ち、半導体レーザアレイから放射される
レーザ光の遠視野像は0°位相同期状態では単峰性
の強度分布を示し、レンズで単一の微小スポツト
に絞ることができるが、180°位相同期モード及び
各中間モード状態では遠視野像が複数の双峰性の
ピークとなりレンズで単一のスポツトに絞ること
はできない。
レーザ光を単一のスポツトに絞れないと各種光
学系との結合に不都合が生じ、光通信、光デイス
クシステム等の光源としての実用性が阻害される
ことになる。
学系との結合に不都合が生じ、光通信、光デイス
クシステム等の光源としての実用性が阻害される
ことになる。
従つて、半導体レーザアレイが0°位相同期して
発振するように、即ち0°位相同期モードの発振利
得が180°位相同期モード及び中間モードよりも高
くなるように技術的手段を駆使して通信用光源等
としての利用価値を確保することが、半導体レー
ザアレイ装置に対して強く要望されている。
発振するように、即ち0°位相同期モードの発振利
得が180°位相同期モード及び中間モードよりも高
くなるように技術的手段を駆使して通信用光源等
としての利用価値を確保することが、半導体レー
ザアレイ装置に対して強く要望されている。
本発明の目的は、平行にならびかつ互いがなめ
らかに結合された複数本の屈折率導波型半導体レ
ーザが0°位相同期して発振し、単峰性の放射パタ
ーンで高出力のレーザ光を放射する半導体レーザ
アレイ装置を提供することである。
らかに結合された複数本の屈折率導波型半導体レ
ーザが0°位相同期して発振し、単峰性の放射パタ
ーンで高出力のレーザ光を放射する半導体レーザ
アレイ装置を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
本発明に係る半導体レーザアレイ装置は、隣接
した複数の屈折率導波型活性導波路と、この複数
の活性導波路に接して、複数の活性導波路から放
射される位相同期したレーザ光がフーリエ変換さ
れるフーリエ変換領域とを同一基板上に設け、こ
のフーリエ変換領域に接して、フーリエ変換され
た0°位相同期モードのレーザ光を選択的に反射
し、上記の複数の活性導波路に再入射させるよう
に構成されたミラー部を設けたことを特徴とす
る。
した複数の屈折率導波型活性導波路と、この複数
の活性導波路に接して、複数の活性導波路から放
射される位相同期したレーザ光がフーリエ変換さ
れるフーリエ変換領域とを同一基板上に設け、こ
のフーリエ変換領域に接して、フーリエ変換され
た0°位相同期モードのレーザ光を選択的に反射
し、上記の複数の活性導波路に再入射させるよう
に構成されたミラー部を設けたことを特徴とす
る。
ミラー部としては、具体的には、フーリエ変換
領域に接して、反射率を複数の活性導波路に対面
する中央部で高く、中央部の周辺で低くした反射
膜からなるミラー部を設ける。または、フーリエ
変換領域に接して、複数の活性導波路に対面する
中央部に、レーザ光に対して凹面鏡をなすミラー
部を設ける。
領域に接して、反射率を複数の活性導波路に対面
する中央部で高く、中央部の周辺で低くした反射
膜からなるミラー部を設ける。または、フーリエ
変換領域に接して、複数の活性導波路に対面する
中央部に、レーザ光に対して凹面鏡をなすミラー
部を設ける。
（作用）
本発明の半導体レーザアレイ装置においては、
隣接した複数の屈折率導波路型の活性導波路を有
し、この複数の活性導波路から放射される位相同
期したレーザ光が変換導波路領域でフーリエ変換
され、さらにフーリエ変換された0°位相モードの
レーザ光が選択的にミラー部で反射されることに
よつて、レーザ光を0°位相で同期発振させる。
隣接した複数の屈折率導波路型の活性導波路を有
し、この複数の活性導波路から放射される位相同
期したレーザ光が変換導波路領域でフーリエ変換
され、さらにフーリエ変換された0°位相モードの
レーザ光が選択的にミラー部で反射されることに
よつて、レーザ光を0°位相で同期発振させる。
（実施例）
以下、本発明の１実施例を、第２図に示すよう
な平坦な活性層を有するGaAs−GaAlAs系半導
体レーザアレイを用いて説明する。
な平坦な活性層を有するGaAs−GaAlAs系半導
体レーザアレイを用いて説明する。
ｎ−GaAs基板１上に、エピタキシヤル法によ
り、ｎ−AlxGa1-xAsクラツド層２、ｐ−または
ｎ−AlyGa1-yAs活性層３、ｐ−AlxGa1-xAsクラ
ツド層４、ｐ−GaAsキヤツプ層５を順次成長さ
せ、ダブルヘテロ構造を得る。ただし上記のクラ
ツド層２，４においてｘ＞ｙである。次に通常の
ホトリソグラフイ技術、及び化学エツチング法あ
るいはドライエツチング法を用いて、隣接する複
数の屈折率導波路９を形成するため、導波路間の
ｐ型キヤツプ層５及びｐ型クラツド層４の一部を
除去する。エツチングで除去した後のｐ型クラツ
ド層厚と活性層厚で屈折率導波路の屈折率差が決
定されるが、通常位相同期アレイでは、５×10-3
〜３×10-2となるように設定する。
り、ｎ−AlxGa1-xAsクラツド層２、ｐ−または
ｎ−AlyGa1-yAs活性層３、ｐ−AlxGa1-xAsクラ
ツド層４、ｐ−GaAsキヤツプ層５を順次成長さ
せ、ダブルヘテロ構造を得る。ただし上記のクラ
ツド層２，４においてｘ＞ｙである。次に通常の
ホトリソグラフイ技術、及び化学エツチング法あ
るいはドライエツチング法を用いて、隣接する複
数の屈折率導波路９を形成するため、導波路間の
ｐ型キヤツプ層５及びｐ型クラツド層４の一部を
除去する。エツチングで除去した後のｐ型クラツ
ド層厚と活性層厚で屈折率導波路の屈折率差が決
定されるが、通常位相同期アレイでは、５×10-3
〜３×10-2となるように設定する。
次にｐ型キヤツプ層５及び上記のエツチング部
にプラズマCVD法でSi3N4膜６を全面に形成した
後、ホトリソグラフイ技術で導波路部９のSi3N4
膜６を除去した後、ｐ型抵抗性電極７を形成す
る。また、ｎ型基板側にｎ型抵抗性電極８を形成
する。最後に共振器長が200〜400μｍとなるよう
に前記導波路ａと直角にへき開する。
にプラズマCVD法でSi3N4膜６を全面に形成した
後、ホトリソグラフイ技術で導波路部９のSi3N4
膜６を除去した後、ｐ型抵抗性電極７を形成す
る。また、ｎ型基板側にｎ型抵抗性電極８を形成
する。最後に共振器長が200〜400μｍとなるよう
に前記導波路ａと直角にへき開する。
以上のプロセスにより、複数の平行な分岐結合
型の屈折率導波路９，９、…よりなる屈折率導波
路部１６とこれに接するフーリエ変換部１７が形
成される。フーリエ変換部１７では、活性導波路
１９から放射される位相同期したレーザ光がフー
リエ変換される。
型の屈折率導波路９，９、…よりなる屈折率導波
路部１６とこれに接するフーリエ変換部１７が形
成される。フーリエ変換部１７では、活性導波路
１９から放射される位相同期したレーザ光がフー
リエ変換される。
次に両へき開面にAl2O3膜あるいはアモルフア
スSi膜を電子ビーム蒸着法で被覆して、レーザ面
ミラーを形成する。この時単層のAl2O3膜あるい
は多層のAl2O3膜とアモルフアスSi膜で構成され
る反射膜における各層の厚さを適当に変えること
によつて反射膜の反射率を約２％〜95％まで任意
に設定することができる。本実施例ではλ／４厚
（λ：発振波長）のAl2O3膜とλ／２厚のAl2O3膜
を用いていて、それぞれの反射率を約２％と約32
％としている。すなわち、まず、第１図に示すよ
うに複数の隣接する屈折率導波路９側のへき開面
１１にλ／２厚のAl2O3膜よりなるミラー１２を
電子ビーム蒸着法で形成する。
スSi膜を電子ビーム蒸着法で被覆して、レーザ面
ミラーを形成する。この時単層のAl2O3膜あるい
は多層のAl2O3膜とアモルフアスSi膜で構成され
る反射膜における各層の厚さを適当に変えること
によつて反射膜の反射率を約２％〜95％まで任意
に設定することができる。本実施例ではλ／４厚
（λ：発振波長）のAl2O3膜とλ／２厚のAl2O3膜
を用いていて、それぞれの反射率を約２％と約32
％としている。すなわち、まず、第１図に示すよ
うに複数の隣接する屈折率導波路９側のへき開面
１１にλ／２厚のAl2O3膜よりなるミラー１２を
電子ビーム蒸着法で形成する。
次に、その対面するへき開面１３には、まず
λ／４厚のAl2O3膜１４を形成し、次に周知のホ
トリソグラフイ技術によつてAl2O3膜１４が形成
されたへき開面上の導波路部の周辺部にレジスト
膜を形成した後、再度λ／４厚のAl2O3膜１５を
被覆する。次にレジスト膜を除去する。これによ
つて、第１図に示すように、導波路の中央部のへ
き開面１３ａ上にはλ／２厚のAl2O3膜（反射率
32％）１４と１５、そして周辺部のへき開面１
３ｂ上にはλ／４厚のAl2O3膜（反射率２％）
１４よりなる共振器ミラー１８が形成されること
になる。
λ／４厚のAl2O3膜１４を形成し、次に周知のホ
トリソグラフイ技術によつてAl2O3膜１４が形成
されたへき開面上の導波路部の周辺部にレジスト
膜を形成した後、再度λ／４厚のAl2O3膜１５を
被覆する。次にレジスト膜を除去する。これによ
つて、第１図に示すように、導波路の中央部のへ
き開面１３ａ上にはλ／２厚のAl2O3膜（反射率
32％）１４と１５、そして周辺部のへき開面１
３ｂ上にはλ／４厚のAl2O3膜（反射率２％）
１４よりなる共振器ミラー１８が形成されること
になる。
ここではλ／４膜厚（反射率２％）とλ／２
膜厚（反射率32％）のAl2O3膜を用いたが、前
に記したようにAl2O3膜とアモルフアス−Si膜の
多層膜を用いても可能である。また、導波路に対
面するへき開面１３側の高反射率部分の反射率は
95％程度の高反射率の方が効果的であることはい
うまでもない。
膜厚（反射率32％）のAl2O3膜を用いたが、前
に記したようにAl2O3膜とアモルフアス−Si膜の
多層膜を用いても可能である。また、導波路に対
面するへき開面１３側の高反射率部分の反射率は
95％程度の高反射率の方が効果的であることはい
うまでもない。
このようにへき開面１３上に反射率の異なる誘
電膜を形成することにより、へき開面１３上の反
射率が複数の活性導波路に対面する中央部で高
く、その周辺部で低くなる。従つて、共振器ミラ
ーによる損失は、0°位相同期モードでは第５図ａ
に示したように複数の活性導波路からまつすぐ垂
直方向にレーザ光が照射されるために共振器ミラ
ーによる損失は少なく、一方他のアレイモードに
おいては複数の活性導波路から両側に斜め方向に
レーザ光が照射されるために損失は大きくなる。
この結果、0°位相同期モードの全体として損失は
他のアレイモードに比べて少なく、発振閾値利得
も小さくなるため、第５図ａで示すように、0°位
相で同期したレーザ光を安定して出力することが
できる。
電膜を形成することにより、へき開面１３上の反
射率が複数の活性導波路に対面する中央部で高
く、その周辺部で低くなる。従つて、共振器ミラ
ーによる損失は、0°位相同期モードでは第５図ａ
に示したように複数の活性導波路からまつすぐ垂
直方向にレーザ光が照射されるために共振器ミラ
ーによる損失は少なく、一方他のアレイモードに
おいては複数の活性導波路から両側に斜め方向に
レーザ光が照射されるために損失は大きくなる。
この結果、0°位相同期モードの全体として損失は
他のアレイモードに比べて少なく、発振閾値利得
も小さくなるため、第５図ａで示すように、0°位
相で同期したレーザ光を安定して出力することが
できる。
この時、複数の活性導波路が分岐結合部を有し
ない通常の平行型の導波路では各導波路間はエバ
ネツセント波を利用して光学的に結合している必
要がある。一方、分岐結合部を有する複数の活性
導波路の場合はエバネツセント波を利用して光学
的に結合している方が安定な0°位相同期モードが
得られるが、各活性導波路が均一にできていれ
ば、エバネツセント波を利用した光学的結合は必
ずしも必要でない。
ない通常の平行型の導波路では各導波路間はエバ
ネツセント波を利用して光学的に結合している必
要がある。一方、分岐結合部を有する複数の活性
導波路の場合はエバネツセント波を利用して光学
的に結合している方が安定な0°位相同期モードが
得られるが、各活性導波路が均一にできていれ
ば、エバネツセント波を利用した光学的結合は必
ずしも必要でない。
第１図に示す位相同期レーザ素子で、屈折率導
波路部１６の幅Ｗが4μｍ、中間領域幅Wsが1μ
ｍ、屈折率導波路部１６の長さl1が250μｍ、フー
リエ変換部１７の長さl2が50μｍ、屈折率導波路
部９側のへき開面１１の反射率が32％、フーリエ
変換部１７側のへき開面１３の中央部の反射率が
32％、周辺部の反射率が２％に設定した場合、発
振閾値電流は130〜160ｍＡ、光出力100ｍＷまで
0°位相同期モードで発振し、他の位相同期モード
の発振を抑制することができた。
波路部１６の幅Ｗが4μｍ、中間領域幅Wsが1μ
ｍ、屈折率導波路部１６の長さl1が250μｍ、フー
リエ変換部１７の長さl2が50μｍ、屈折率導波路
部９側のへき開面１１の反射率が32％、フーリエ
変換部１７側のへき開面１３の中央部の反射率が
32％、周辺部の反射率が２％に設定した場合、発
振閾値電流は130〜160ｍＡ、光出力100ｍＷまで
0°位相同期モードで発振し、他の位相同期モード
の発振を抑制することができた。
なお、本発明の半導体レーザアレイの複数の活
性導波路部は、上述した種類の屈折率導波路構造
に限らず、埋め込み構造型、基板吸収型等の屈折
率型導波路に適用できることはいうまでもない。
性導波路部は、上述した種類の屈折率導波路構造
に限らず、埋め込み構造型、基板吸収型等の屈折
率型導波路に適用できることはいうまでもない。
さらに、GaAlAs−GaAs系に限らず、InP−
InGaAsP系、その他の材料を用いた半導体レー
ザアレイ素子に適用することができる。
InGaAsP系、その他の材料を用いた半導体レー
ザアレイ素子に適用することができる。
その他の構成方法として、第１図に示す半導体
アレイ装置において、フーリエ変換部１７側のへ
き開面１３の導波路９に対向する部分に均一な反
射率を有する共振器面を形成することによつても
0°位相モードのレーザ光を選択的に複数の活性導
波路に再入射できることは、第５図の各モードの
遠視野像に示すように0°位相モード以外はレーザ
光の出射方向が斜方向となつていることから明ら
かである。
アレイ装置において、フーリエ変換部１７側のへ
き開面１３の導波路９に対向する部分に均一な反
射率を有する共振器面を形成することによつても
0°位相モードのレーザ光を選択的に複数の活性導
波路に再入射できることは、第５図の各モードの
遠視野像に示すように0°位相モード以外はレーザ
光の出射方向が斜方向となつていることから明ら
かである。
さらに、第３図に示すように、複数の隣接した
平行な屈折率型活性導波路２９側のへき開面２１
に対面するフーリエ変換部２７側のへき開面２３
の中央部２５を凸面鏡の形状に形成し、その上に
ミラー面２４を形成して上記中央部２５にレーザ
光に対して凹面鏡をなすミラー面を形成し、0°位
相モードのレーザ光を有効に選択的に再入射する
ことによつても可能である。
平行な屈折率型活性導波路２９側のへき開面２１
に対面するフーリエ変換部２７側のへき開面２３
の中央部２５を凸面鏡の形状に形成し、その上に
ミラー面２４を形成して上記中央部２５にレーザ
光に対して凹面鏡をなすミラー面を形成し、0°位
相モードのレーザ光を有効に選択的に再入射する
ことによつても可能である。
フーリエ変換部１７，２７の導波路１７ａ，２
７ａへの電流注入は、この部分がレーザ光に対し
て十分低損失であれば不要である。その場合は、
複数の活性導波路１６，２６と異なつた材料でフ
ーリエ変換部１７，２７を構成してもなんら問題
はない。
７ａへの電流注入は、この部分がレーザ光に対し
て十分低損失であれば不要である。その場合は、
複数の活性導波路１６，２６と異なつた材料でフ
ーリエ変換部１７，２７を構成してもなんら問題
はない。
（発明の効果）
この発明は複数の活性導波路から出射するレー
ザ光をフーリエ変換する導波路とフーリエ変換さ
れた0°位相同期モードのレーザ光を選択的に反射
する反射鏡を用いて上記の複数の活性導波路に再
入射させることとし、0°位相同期モードの発振閾
値利得を他の高次のアレイモードにおける利得よ
りも小さくしたので、0°位相で同期したレーザ光
を安定して放射することができる。これによりレ
ンズ等により微少面積の単一スポツトに絞ること
ができ、解像度のすぐれた各種のレーザ光応用機
器の実現が可能となる。
ザ光をフーリエ変換する導波路とフーリエ変換さ
れた0°位相同期モードのレーザ光を選択的に反射
する反射鏡を用いて上記の複数の活性導波路に再
入射させることとし、0°位相同期モードの発振閾
値利得を他の高次のアレイモードにおける利得よ
りも小さくしたので、0°位相で同期したレーザ光
を安定して放射することができる。これによりレ
ンズ等により微少面積の単一スポツトに絞ること
ができ、解像度のすぐれた各種のレーザ光応用機
器の実現が可能となる。
第１図は、本発明の実施例の半導体レーザアレ
イ装置の平面図である。第２図は、本発明の実施
例の半導体レーザアレイ装置の斜視図である。第
３図は、本発明の変形実施例の平面図である。第
４図ａ，ｂは、それぞれ従来の半導体レーザアレ
イ装置の上面図と、その端面での屈折率を示す図
である。第５図ａ，ｂ，ｃは、それぞれ、0°位相
モード、中間モード、180°位相モードでの遠視野
像と近視野像のグラフである。 １……基板、２……第１クラツド層、３……活
性層、４……第２クラツド層、５……キヤツプ
層、６……絶縁膜、７……第２電極、８……第１
電極、９……屈折率導波路、１１，１３，２３…
…へき開面、１２，１４，１５，２４……へき開
面被覆膜、１６，２６……屈折率導波路部、１
７，２７……フーリエ変換部、１８……ミラー
部。
イ装置の平面図である。第２図は、本発明の実施
例の半導体レーザアレイ装置の斜視図である。第
３図は、本発明の変形実施例の平面図である。第
４図ａ，ｂは、それぞれ従来の半導体レーザアレ
イ装置の上面図と、その端面での屈折率を示す図
である。第５図ａ，ｂ，ｃは、それぞれ、0°位相
モード、中間モード、180°位相モードでの遠視野
像と近視野像のグラフである。 １……基板、２……第１クラツド層、３……活
性層、４……第２クラツド層、５……キヤツプ
層、６……絶縁膜、７……第２電極、８……第１
電極、９……屈折率導波路、１１，１３，２３…
…へき開面、１２，１４，１５，２４……へき開
面被覆膜、１６，２６……屈折率導波路部、１
７，２７……フーリエ変換部、１８……ミラー
部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 隣接した複数の屈折率導波型活性導波路と、
この複数の活性導波路に接して、複数の活性導波
路から放射される位相同期したレーザ光がフーリ
エ変換されるフーリエ変換領域とを同一基板上に
設け、 フーリエ変換領域に接して、反射率を複数の活
性導波路に対面する中央部で高く、中央部の周辺
で低くした反射膜からなるミラー部を設け、 このミラー部よりフーリエ変換された0°位相同
期モードのレーザ光を選択的に反射し、上記複数
の活性導波路に再入射させることを特徴とする半
導体レーザアレイ装置。 ２ 隣接した複数の屈折率導波型活性導波路と、
この複数の活性導波路に接して、複数の活性導波
路から放射される位相同期したレーザ光がフーリ
エ変換されるフーリエ変換領域とを同一基板上に
設け、 フーリエ変換領域に接して、複数の活性導波路
に対面する中央部に、レーザ光に対して凹面鏡を
なすミラー部を設け、 このミラー部によりフーリエ変換された0°位相
同期モードのレーザ光を選択的に反射し、上記複
数の活性導波路に再入射させることを特徴とする
半導体レーザアレイ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080478A JPS62235794A (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
| GB8708183A GB2190543B (en) | 1986-04-07 | 1987-04-06 | A semiconductor laser array device |
| DE19873711615 DE3711615A1 (de) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Halbleiter-laseranordnung |
| US07/035,477 US4811351A (en) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Semiconductor laser array device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080478A JPS62235794A (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62235794A JPS62235794A (ja) | 1987-10-15 |
| JPH055389B2 true JPH055389B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=13719379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61080478A Granted JPS62235794A (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4811351A (ja) |
| JP (1) | JPS62235794A (ja) |
| DE (1) | DE3711615A1 (ja) |
| GB (1) | GB2190543B (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0416190B1 (en) * | 1989-09-07 | 1994-06-01 | International Business Machines Corporation | Method for mirror passivation of semiconductor laser diodes |
| JP3263949B2 (ja) * | 1991-02-25 | 2002-03-11 | 日本電気株式会社 | 光集積回路の製造方法 |
| US5321714A (en) * | 1992-12-14 | 1994-06-14 | Xerox Corporation | Reflection suppression in semiconductor diode optical switching arrays |
| GB9301052D0 (en) * | 1993-01-20 | 1993-03-10 | Marconi Gec Ltd | Optical devices |
| JP3244116B2 (ja) * | 1997-08-18 | 2002-01-07 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザー |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3790902A (en) * | 1972-09-05 | 1974-02-05 | Bell Telephone Labor Inc | Fundamental transverse mode operation in solid state lasers |
| US4100508A (en) * | 1977-02-22 | 1978-07-11 | Rca Corporation | Semiconductor laser having fundamental lateral mode selectivity |
| US4255717A (en) * | 1978-10-30 | 1981-03-10 | Xerox Corporation | Monolithic multi-emitting laser device |
| JPS61102087A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-20 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| US4742526A (en) * | 1985-01-12 | 1988-05-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array device |
| JPS6235689A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Sharp Corp | 半導体レ−ザアレイ装置 |
| US4722089A (en) * | 1985-12-16 | 1988-01-26 | Lytel, Incorporated | Phase locked diode laser array |
| GB2191631B (en) * | 1986-06-09 | 1990-01-31 | Stc Plc | Laser array |
| US4719634A (en) * | 1986-10-27 | 1988-01-12 | Spectra Diode Laboratories, Inc. | Semiconductor laser array with fault tolerant coupling |
-
1986
- 1986-04-07 JP JP61080478A patent/JPS62235794A/ja active Granted
-
1987
- 1987-04-06 GB GB8708183A patent/GB2190543B/en not_active Expired
- 1987-04-07 DE DE19873711615 patent/DE3711615A1/de not_active Withdrawn
- 1987-04-07 US US07/035,477 patent/US4811351A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4811351A (en) | 1989-03-07 |
| GB8708183D0 (en) | 1987-05-13 |
| JPS62235794A (ja) | 1987-10-15 |
| GB2190543B (en) | 1989-12-06 |
| DE3711615A1 (de) | 1987-10-15 |
| GB2190543A (en) | 1987-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4935930A (en) | Laser light source for generating beam collimated in at least one direction | |
| JPH06104535A (ja) | マルチビーム半導体レーザ | |
| US5373173A (en) | Apparatus for semiconductor laser | |
| US4905252A (en) | Ring laser cavities | |
| US4852113A (en) | Laser array with wide-waveguide coupling region | |
| US5396511A (en) | Semiconductor laser apparatus with curved waveguide | |
| US5276700A (en) | 2-D monolithic coherent semiconductor laser array | |
| JP2947142B2 (ja) | 波長可変半導体レーザ | |
| US4813051A (en) | Semiconductor laser array device | |
| US4772082A (en) | Semiconductor laser array device | |
| JPH055389B2 (ja) | ||
| US4747109A (en) | Semiconductor laser array device | |
| US4791651A (en) | Semiconductor laser array device | |
| US4993035A (en) | High power semiconductor laser using optical integrated circuit | |
| JPH0431195B2 (ja) | ||
| US4764936A (en) | Semiconductor laser array device | |
| US5563901A (en) | Semiconductor laser array | |
| US4815088A (en) | Semiconductor laser array device | |
| JPH054835B2 (ja) | ||
| JPS63150981A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| US4764937A (en) | Semiconductor laser array device | |
| US4823353A (en) | Semiconductor laser array apparatus | |
| JPS61263185A (ja) | 半導体レ−ザアレイ装置 | |
| US4799225A (en) | Semiconductor laser array device | |
| JPH0334875B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |