JPH0595170A - フエーズロツクレーザアレイおよびその製造方法 - Google Patents
フエーズロツクレーザアレイおよびその製造方法Info
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- JPH0595170A JPH0595170A JP3255168A JP25516891A JPH0595170A JP H0595170 A JPH0595170 A JP H0595170A JP 3255168 A JP3255168 A JP 3255168A JP 25516891 A JP25516891 A JP 25516891A JP H0595170 A JPH0595170 A JP H0595170A
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- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光出力の変化に依存せず、安定な利得分布お
よびモード結合が得られるフェーズロックレーザアレイ
を提供する。 【構成】 n-GaAs基板100上に、１回目の減圧の有機金
属気相成長法によりn-(Al0.7Ga0.3)InP第１クラッド層
１、GaInP活性層２、p-(Al0.7Ga0.3)InP第２クラッド層
３、p-GaInP酸化防止層４を連続的に成長する。次に結
晶表面にSiO2から成るストライプ状のエッチングマスク
を形成し、硫酸系のエッチャントによりエッチングを行
う。ストライプマスクを残したまま、２回目の成長によ
りn-(Al0.2Ga0.8)InP光導波層５、n-(Al0.7Ga0.3)InP第
３クラッド層６をリッジストライプ以外の領域に選択的
に成長し、次にストライプマスクを除去した後３回目の
成長でp-GaAsキャップ層７を成長する。最後にアノード
電極２１、カソード電極２２を形成して素子は完成す
る。
よびモード結合が得られるフェーズロックレーザアレイ
を提供する。 【構成】 n-GaAs基板100上に、１回目の減圧の有機金
属気相成長法によりn-(Al0.7Ga0.3)InP第１クラッド層
１、GaInP活性層２、p-(Al0.7Ga0.3)InP第２クラッド層
３、p-GaInP酸化防止層４を連続的に成長する。次に結
晶表面にSiO2から成るストライプ状のエッチングマスク
を形成し、硫酸系のエッチャントによりエッチングを行
う。ストライプマスクを残したまま、２回目の成長によ
りn-(Al0.2Ga0.8)InP光導波層５、n-(Al0.7Ga0.3)InP第
３クラッド層６をリッジストライプ以外の領域に選択的
に成長し、次にストライプマスクを除去した後３回目の
成長でp-GaAsキャップ層７を成長する。最後にアノード
電極２１、カソード電極２２を形成して素子は完成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光計測、光情報処理分
野などに用いられる可視光フェーズロックレーザアレイ
に関するものである。
野などに用いられる可視光フェーズロックレーザアレイ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、多くの分野で半導体レーザの需要
が高まり、GaAs系、およびInP系を中心として活発に製
品化が進められてきた。なかでも高出力化の要望は強
く、GaAs系では光出力50wを超えるものまで製品化され
ている。 しかし、半導体レーザの材料には光の出射面
での光密度に許容できる限度があり、その光密度を超え
るとレーザが破壊されてしまうため、出射面での光ビー
ムの断面積が素子の最大光出力を決定している。したが
って、安定な基本横モード型レーザは、小さな断面積の
光導波路に光を閉じこめることで横モードを安定させて
いるので高出力化には不利な構造であり、100mW程度が
限度となっている。
が高まり、GaAs系、およびInP系を中心として活発に製
品化が進められてきた。なかでも高出力化の要望は強
く、GaAs系では光出力50wを超えるものまで製品化され
ている。 しかし、半導体レーザの材料には光の出射面
での光密度に許容できる限度があり、その光密度を超え
るとレーザが破壊されてしまうため、出射面での光ビー
ムの断面積が素子の最大光出力を決定している。したが
って、安定な基本横モード型レーザは、小さな断面積の
光導波路に光を閉じこめることで横モードを安定させて
いるので高出力化には不利な構造であり、100mW程度が
限度となっている。
【０００３】そこで、安定な横モードと高出力とを両立
させるためにフェーズロックアレイと呼ばれる構造が採
られている。これは、近接した複数の導波路によって、
各々の導波路内の光の位相を結合させて安定な横モード
を実現している。しかも、光出力は、各々の導波路から
出射される出力の和となるので、導波路の数を多くすれ
ばそれに伴って光出力を引き上げることができる。
させるためにフェーズロックアレイと呼ばれる構造が採
られている。これは、近接した複数の導波路によって、
各々の導波路内の光の位相を結合させて安定な横モード
を実現している。しかも、光出力は、各々の導波路から
出射される出力の和となるので、導波路の数を多くすれ
ばそれに伴って光出力を引き上げることができる。
【０００４】図４にフェーズロックアレイの主な導波機
構別の分類を示す。通常の半導体レーザに用いられる単
一導波路と同様に(1)利得導波型、(2)損失導波型、(3)
屈折率導波型が多く用いられているが、これらのほか
に、反屈折率導波型がある。GaAs系の半導体レーザでは
(1)と(2)を使ったものが多いがフェーズロックアレイで
も同様の作製プロセスが利用できるので、これらが特に
多く用いられる。また、(3)も単純なリッジストライプ
構造で実現できるので、比較的多く用いられている。
構別の分類を示す。通常の半導体レーザに用いられる単
一導波路と同様に(1)利得導波型、(2)損失導波型、(3)
屈折率導波型が多く用いられているが、これらのほか
に、反屈折率導波型がある。GaAs系の半導体レーザでは
(1)と(2)を使ったものが多いがフェーズロックアレイで
も同様の作製プロセスが利用できるので、これらが特に
多く用いられる。また、(3)も単純なリッジストライプ
構造で実現できるので、比較的多く用いられている。
【０００５】ところで、フェーズロックアレイにおけ
る、導波路間の結合には隣の導波路と位相が一致してい
る0゜位相結合と、180゜位相が異なっている180゜位相
結合とがある。0゜位相結合では単峰性の遠視野像が得
られ、平行ビーム化したり、集光したりすることが容易
である。一方、180゜位相結合では双峰性の遠視野像と
なり、利用しにくくなる。(2)や(3)の構造を用いた場
合、基本的に各導波路内に光を閉じこめる作用が強いた
めに、図５(A)に示すような基本モードの180゜位相結合
となりやすい。導波路間での光強度が弱いために、導波
路間中央で光強度がゼロとなる180゜位相結合のほう
が、導波損失が小さいためである。(1)は光の閉じこめ
が弱いので図５(B)の0゜位相結合となりやすいが利得の
みで光を閉じ込める構造なので温度や光出力に対して不
安定である。しかし、反屈折率導波型は、ストライプ間
部（以下、ガイド領域と呼ぶ）の方が屈折率が高いため
に、強い結合が起こり、0゜位相結合が得られやすい。
図６に従来の反屈折率導波型フェーズロックレーザアレ
イの素子構造を示す。この素子ではストライプ間に光導
波層としてAlGaAsが活性層に近接して形成されている。
しかもストライプ領域とガイド領域との屈折率差が大き
いのでモード結合の安定性にもすぐれている。電流はス
トライプ領域およびガイド領域にほぼ均一に注入される
がガイド領域では光モードの放射損失が大きいために発
振せず、ストライプ領域のみで発振が起こる。なお、ガ
イド領域幅ｓは次式に示す光の横波の共振波長の２分の
１よりも小さくなるように設定されている。
る、導波路間の結合には隣の導波路と位相が一致してい
る0゜位相結合と、180゜位相が異なっている180゜位相
結合とがある。0゜位相結合では単峰性の遠視野像が得
られ、平行ビーム化したり、集光したりすることが容易
である。一方、180゜位相結合では双峰性の遠視野像と
なり、利用しにくくなる。(2)や(3)の構造を用いた場
合、基本的に各導波路内に光を閉じこめる作用が強いた
めに、図５(A)に示すような基本モードの180゜位相結合
となりやすい。導波路間での光強度が弱いために、導波
路間中央で光強度がゼロとなる180゜位相結合のほう
が、導波損失が小さいためである。(1)は光の閉じこめ
が弱いので図５(B)の0゜位相結合となりやすいが利得の
みで光を閉じ込める構造なので温度や光出力に対して不
安定である。しかし、反屈折率導波型は、ストライプ間
部（以下、ガイド領域と呼ぶ）の方が屈折率が高いため
に、強い結合が起こり、0゜位相結合が得られやすい。
図６に従来の反屈折率導波型フェーズロックレーザアレ
イの素子構造を示す。この素子ではストライプ間に光導
波層としてAlGaAsが活性層に近接して形成されている。
しかもストライプ領域とガイド領域との屈折率差が大き
いのでモード結合の安定性にもすぐれている。電流はス
トライプ領域およびガイド領域にほぼ均一に注入される
がガイド領域では光モードの放射損失が大きいために発
振せず、ストライプ領域のみで発振が起こる。なお、ガ
イド領域幅ｓは次式に示す光の横波の共振波長の２分の
１よりも小さくなるように設定されている。
【０００６】 s<λ1/2 λ1=λ/(n1 2-n0 2+(λ/2d)2)1/2 s：ガイド領域幅、d：ストライプ幅 λ：波長、 λ1：横波の波長 n0：ストライプ部の有効屈折率 n1：ストライプ間の有効屈折率 ストライプ数10のときのガイド領域幅ｓに対する各モー
ドの利得は図７に示すようになるが、λ1/2より小さい
ところに0°位相結合に対する近接するモードの最大の
利得差Δgpが得られる。したがってこの付近にストライ
プ間距離を設定すると近接モードの発振を抑制できるこ
とになる。
ドの利得は図７に示すようになるが、λ1/2より小さい
ところに0°位相結合に対する近接するモードの最大の
利得差Δgpが得られる。したがってこの付近にストライ
プ間距離を設定すると近接モードの発振を抑制できるこ
とになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
述べた反屈折率導波型フェーズロックレーザアレイにお
いてもストライプ部での発光強度が上昇するにしたがい
通常の半導体レーザと同様にストライプ内の横方向での
利得の不均一性が現れてくる。発光した光のほとんどは
電流注入部であるストライプ部に閉じこめられるが光出
力を上げていくと、光強度の強い場所で誘導放出が激し
く起こり、キャリア密度が光強度の弱い場所より下がっ
てしまうからである。そうなると、ストライプ部で基本
0°位相結合モードで発振するように設計されていて
も、光出力が高くなると180°位相結合モードや他の近
接モードで発振してしまう。しかも、ストライプ数が多
い場合は0°位相結合モードと180°位相結合モードとの
利得差が小さくなり180°位相結合モードの発振は抑制
できないのでY結合導波路やタルボットフィルターなど
を用いる必要があった。また、このような素子は、ガイ
ド領域に発振に寄与しない電流が流れるのでしきい値電
流が大きくなってしまうという問題もあった。
述べた反屈折率導波型フェーズロックレーザアレイにお
いてもストライプ部での発光強度が上昇するにしたがい
通常の半導体レーザと同様にストライプ内の横方向での
利得の不均一性が現れてくる。発光した光のほとんどは
電流注入部であるストライプ部に閉じこめられるが光出
力を上げていくと、光強度の強い場所で誘導放出が激し
く起こり、キャリア密度が光強度の弱い場所より下がっ
てしまうからである。そうなると、ストライプ部で基本
0°位相結合モードで発振するように設計されていて
も、光出力が高くなると180°位相結合モードや他の近
接モードで発振してしまう。しかも、ストライプ数が多
い場合は0°位相結合モードと180°位相結合モードとの
利得差が小さくなり180°位相結合モードの発振は抑制
できないのでY結合導波路やタルボットフィルターなど
を用いる必要があった。また、このような素子は、ガイ
ド領域に発振に寄与しない電流が流れるのでしきい値電
流が大きくなってしまうという問題もあった。
【０００８】本発明の第１の目的は、光出力の変化に依
存せず安定な利得分布およびモード結合が得られるフェ
ーズロックレーザアレイを提供することである。
存せず安定な利得分布およびモード結合が得られるフェ
ーズロックレーザアレイを提供することである。
【０００９】本発明の第２の目的は、ガイド領域に有効
屈折率に分布を設け、180°位相結合モードや近接モー
ドの放射損失を増大させて、安定な0°位相結合モード
が得られるフェーズロックレーザアレイを提供すること
である。
屈折率に分布を設け、180°位相結合モードや近接モー
ドの放射損失を増大させて、安定な0°位相結合モード
が得られるフェーズロックレーザアレイを提供すること
である。
【００１０】本発明の第３の目的は、安定な0°位相結
合モードのために有効なガイド領域での屈折率分布を容
易に作製する方法を提供することである。
合モードのために有効なガイド領域での屈折率分布を容
易に作製する方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項(1)記載のフェー
ズロックレーザアレイはストライプ間に形成された低損
失の光導波路の幅をを光の横波の半波長に相当する距離
とし、ストライプのみに電流を注入する構造とした。
ズロックレーザアレイはストライプ間に形成された低損
失の光導波路の幅をを光の横波の半波長に相当する距離
とし、ストライプのみに電流を注入する構造とした。
【００１２】請求項(2)記載のフェーズロックレーザア
レイはストライプ間に低損失の光導波路を形成し、その
導波路の屈折率が中央部で大きく両端部で小さくなる構
造とした。
レイはストライプ間に低損失の光導波路を形成し、その
導波路の屈折率が中央部で大きく両端部で小さくなる構
造とした。
【００１３】請求項(3)記載のフェーズロックレーザア
レイの製造方法は高ドーピングされた第２クラッド層に
形成した(111)A面を側面とするリッジストライプ上に超
格子光導波層を高温で成長する方法とした。
レイの製造方法は高ドーピングされた第２クラッド層に
形成した(111)A面を側面とするリッジストライプ上に超
格子光導波層を高温で成長する方法とした。
【００１４】
【作用】請求項(1)記載のフェーズロックレーザアレイ
はストライプ間に形成された光導波路に多くの光を伝搬
させて、キャリア注入領域での光密度を低下させた構成
としたのでストライプ部の部分的な過剰の誘導放出を防
ぎ、安定な利得分布およびモード結合を得ることが可能
となった。
はストライプ間に形成された光導波路に多くの光を伝搬
させて、キャリア注入領域での光密度を低下させた構成
としたのでストライプ部の部分的な過剰の誘導放出を防
ぎ、安定な利得分布およびモード結合を得ることが可能
となった。
【００１５】請求項(2)記載のフェーズロックレーザア
レイはストライプ間の光導波層の屈折率が中央部で高く
周辺部で低くなるように形成して180°位相結合モード
や隣接モードの放射損失を大きくすることによって、安
定な0°位相結合モードを得ることが可能となった。
レイはストライプ間の光導波層の屈折率が中央部で高く
周辺部で低くなるように形成して180°位相結合モード
や隣接モードの放射損失を大きくすることによって、安
定な0°位相結合モードを得ることが可能となった。
【００１６】請求項(3)記載のフェーズロックレーザア
レイの製造方法は超格子光導波層および第３クラッド層
の成長中に(111)A面からの選択的な自己拡散により超格
子を無秩序化することによって屈折率が中央部で大きく
両端部で小さい光導波路を作製することが可能となっ
た。。
レイの製造方法は超格子光導波層および第３クラッド層
の成長中に(111)A面からの選択的な自己拡散により超格
子を無秩序化することによって屈折率が中央部で大きく
両端部で小さい光導波路を作製することが可能となっ
た。。
【００１７】
【実施例】（第１の実施例）図１に第１の発明によるフ
ェーズロックレーザアレイの素子断面図を示す。本素子
の作製方法を以下に示す。
ェーズロックレーザアレイの素子断面図を示す。本素子
の作製方法を以下に示す。
【００１８】n-GaAs基板100上に、１回目の減圧の有機
金属気相成長法によりn-(Al0.7Ga0.3)InP第１クラッド
層１を1μm、GaInP活性層２を0.06μm、p-(Al0.7Ga0.3)
InP第２クラッド層３を1μm、p-GaInP酸化防止層４を0.
1μm連続的に成長する。次に結晶表面にSiO2から成るス
トライプ状のエッチングマスクを形成し、硫酸系のエッ
チャントによりエッチングを行う。エッチングは活性層
２の上約0.2μmにところで停止する。以上までで、スト
ライプ幅3μm、間隔5μmの４本のリッジストライプ２０
が形成されている。さらに、ストライプマスクを残した
まま、２回目の成長によりn-(Al0.2Ga0.8)InP光導波層
５を0.2μm、n-(Al0.7Ga0.3)InP第３クラッド層６を0.8
μm、リッジストライプ以外の領域に選択的に成長し、
次にストライプマスクを除去した後３回目の成長でp-Ga
Asキャップ層７を成長する。最後にアノード電極２１、
カソード電極２２を形成して素子は完成する。
金属気相成長法によりn-(Al0.7Ga0.3)InP第１クラッド
層１を1μm、GaInP活性層２を0.06μm、p-(Al0.7Ga0.3)
InP第２クラッド層３を1μm、p-GaInP酸化防止層４を0.
1μm連続的に成長する。次に結晶表面にSiO2から成るス
トライプ状のエッチングマスクを形成し、硫酸系のエッ
チャントによりエッチングを行う。エッチングは活性層
２の上約0.2μmにところで停止する。以上までで、スト
ライプ幅3μm、間隔5μmの４本のリッジストライプ２０
が形成されている。さらに、ストライプマスクを残した
まま、２回目の成長によりn-(Al0.2Ga0.8)InP光導波層
５を0.2μm、n-(Al0.7Ga0.3)InP第３クラッド層６を0.8
μm、リッジストライプ以外の領域に選択的に成長し、
次にストライプマスクを除去した後３回目の成長でp-Ga
Asキャップ層７を成長する。最後にアノード電極２１、
カソード電極２２を形成して素子は完成する。
【００１９】本フェーズロックレーザアレイにおいて、
ストライプ間のガイド領域幅ｓは次の関係を満たしてい
る。
ストライプ間のガイド領域幅ｓは次の関係を満たしてい
る。
【００２０】 s=λ1/2 λ1=λ/(n1 2-n0 2+(λ/2d)2)1/2 s：ガイド領域幅、 d：ストライプ幅 λ：波長、 λ1：横波の波長 n0：ストライプ部の有効屈折率 n1：ストライプ間の有効屈折率 ここでは屈折率n1，n0は各々3.4396, 3.4292、波長680n
m、ストライプ幅3μm、ガイド領域幅1.2μmとした。こ
こでλ1/2は約1.2μmとなり、ガイド領域幅ｓとほぼ一
致している。この状態では光は低損失の導波路であるガ
イド領域内に大部分が閉じこめられるために、発振領域
であるストライプ部の光密度が相対的に低くなる。しか
し、電流はストライプ部のみに注入されるので、発振部
の光の閉じ込めが低下してもしきい値電流の上昇ははと
んどない。また、ガイド領域の活性層に電流が注入され
ないのでここでの光の吸収係数は大きくなるが、光は主
に(Al0.2Ga0.8)InP光導波層５に閉じ込められるので吸
収損失もほとんどない。しかも、発振してからもストラ
イプ部の光密度が低く保たれるので、局部的な誘導放出
によるキャリア密度の不均一性を抑制でき、光出力の変
動に対して安定したモード結合が得られる。なお、スト
ライプの数によっては基本0゜位相モード以外にそれに
近接する他のモードや180°位相結合モードがより小さ
い放射損失を持つ場合があるが、これは、従来から用い
られているＹ結合導波路や、タルボットフィルターなど
を取り入れれば0°位相結合モードが光出力によらず安
定して得られる。
m、ストライプ幅3μm、ガイド領域幅1.2μmとした。こ
こでλ1/2は約1.2μmとなり、ガイド領域幅ｓとほぼ一
致している。この状態では光は低損失の導波路であるガ
イド領域内に大部分が閉じこめられるために、発振領域
であるストライプ部の光密度が相対的に低くなる。しか
し、電流はストライプ部のみに注入されるので、発振部
の光の閉じ込めが低下してもしきい値電流の上昇ははと
んどない。また、ガイド領域の活性層に電流が注入され
ないのでここでの光の吸収係数は大きくなるが、光は主
に(Al0.2Ga0.8)InP光導波層５に閉じ込められるので吸
収損失もほとんどない。しかも、発振してからもストラ
イプ部の光密度が低く保たれるので、局部的な誘導放出
によるキャリア密度の不均一性を抑制でき、光出力の変
動に対して安定したモード結合が得られる。なお、スト
ライプの数によっては基本0゜位相モード以外にそれに
近接する他のモードや180°位相結合モードがより小さ
い放射損失を持つ場合があるが、これは、従来から用い
られているＹ結合導波路や、タルボットフィルターなど
を取り入れれば0°位相結合モードが光出力によらず安
定して得られる。
【００２１】（第２の実施例）図２に請求項(2)および
(3)記載の実施例を示す。構造および作製方法は第１の
実施例とほぼ同様であるが、n-(Al0.2Ga0.8)InP光導波
層５のかわりに膜厚60ÅのGaInP井戸層を膜厚100Åの(A
l0.5Ga0.5)InPバリア層で区切った超格子光導波層５’
を用いた。井戸層の層数は10である。ここでp-(Al0.7Ga
0.3)InP第２クラッド層にZnを1X1018cm-3のキャリア濃
度となるようにドーピングして２回目の減圧有機金属気
相成長法により超格子導波層５’およびn-(Al0.7Ga0.3)
InP第３クラッド層６を温度750℃で成長すると、リッジ
ストライプ側面である(111)A面からのみ第２クラッド層
３のドーパントであるZnの超格子導波層５’への激しい
拡散が起こる。そして超格子導波層のリッジストライプ
付近のみが無秩序化して、ほぼ(Al0.2Ga0.8)InPの組成
の混晶化領域３０ができる。しかし、残りの超格子導波
層５’は原型のままを保つ。このようにして作製したフ
ェーズロックレーザアレイの横方向の有効屈折率は図３
にしめすようにガイド領域の中央で高く、両端部で低い
分布となる。したがって、ガイド領域の端部付近にモー
ドのピークがある180°位相結合モードや近接モードの
放射損失が大きくなり、常にガイド領域の中央にモード
のピークがある0°位相結合モードのみ発振が起こる。
しかも、第１の実施例で示したようにここでもs＜λ1/2
の関係と満たしているので光出力によらず安定な結合モ
ードが実現できる。
(3)記載の実施例を示す。構造および作製方法は第１の
実施例とほぼ同様であるが、n-(Al0.2Ga0.8)InP光導波
層５のかわりに膜厚60ÅのGaInP井戸層を膜厚100Åの(A
l0.5Ga0.5)InPバリア層で区切った超格子光導波層５’
を用いた。井戸層の層数は10である。ここでp-(Al0.7Ga
0.3)InP第２クラッド層にZnを1X1018cm-3のキャリア濃
度となるようにドーピングして２回目の減圧有機金属気
相成長法により超格子導波層５’およびn-(Al0.7Ga0.3)
InP第３クラッド層６を温度750℃で成長すると、リッジ
ストライプ側面である(111)A面からのみ第２クラッド層
３のドーパントであるZnの超格子導波層５’への激しい
拡散が起こる。そして超格子導波層のリッジストライプ
付近のみが無秩序化して、ほぼ(Al0.2Ga0.8)InPの組成
の混晶化領域３０ができる。しかし、残りの超格子導波
層５’は原型のままを保つ。このようにして作製したフ
ェーズロックレーザアレイの横方向の有効屈折率は図３
にしめすようにガイド領域の中央で高く、両端部で低い
分布となる。したがって、ガイド領域の端部付近にモー
ドのピークがある180°位相結合モードや近接モードの
放射損失が大きくなり、常にガイド領域の中央にモード
のピークがある0°位相結合モードのみ発振が起こる。
しかも、第１の実施例で示したようにここでもs＜λ1/2
の関係と満たしているので光出力によらず安定な結合モ
ードが実現できる。
【００２２】なお、第１および第２の実施例ではフェー
ズロックレーザアレイの材料としてAlGAInPを用いた
が、半導体レーザに用いられるあらゆる材料においても
有効であることは言うまでもない。
ズロックレーザアレイの材料としてAlGAInPを用いた
が、半導体レーザに用いられるあらゆる材料においても
有効であることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】第１の発明によるフェーズロックレーザ
アレイにおいてしきい値電流の１０倍までほとんどモー
ド利得に変動を与えない安定した利得分布が実現でき
る。第２の発明によるフェーズロックレーザアレイにお
いて第１の発明によるものと同等の電流注入レベルまで
安定した0°位相結合モードが実現できる。
アレイにおいてしきい値電流の１０倍までほとんどモー
ド利得に変動を与えない安定した利得分布が実現でき
る。第２の発明によるフェーズロックレーザアレイにお
いて第１の発明によるものと同等の電流注入レベルまで
安定した0°位相結合モードが実現できる。
【図１】第１の発明によるフェーズロックレーザアレイ
の素子構造図
の素子構造図
【図２】第２の発明によるフェーズロックレーザアレイ
の素子構造図
の素子構造図
【図３】第２の発明によるフェーズロックレーザアレイ
の横方向の実効屈折率分布を示す図
の横方向の実効屈折率分布を示す図
【図４】各種導波機構のフェーズロックレーザアレイの
素子構造図
素子構造図
【図５】0°および180°位相結合モードの電界分布を示
す図
す図
【図６】従来の反屈折率導波型フェーズロックレーザア
レイの素子構造図
レイの素子構造図
【図７】反屈折率導波型フェーズロックレーザアレイの
ガイド領域幅に対するモード利得を示す図
ガイド領域幅に対するモード利得を示す図
1 n-(Al0.7Ga0.3)InP第１クラッド層 2 GaInP活性層 3 p-(Al0.7Ga0.3)InP第２クラッド層 4 p-GaInP酸化防止層 5 n-(Al0.2Ga0.8)InP光導波層 5’(Al0.5Ga0.5)InP/GaInP超格子光導波層 6 n-(Al0.7Ga0.3)InP第３クラッド層 7 p-GaAsキャップ層 10 GaAs基板 11 第１クラッド層 12 活性層 13 第２クラッド層 15 SiO2 17 キャップ層 18 電流ブロック層 20 リッジストライプ 21 アノード電極 22 カソード電極 30 混晶化領域 100 n-GaAs基板
Claims (3)
- 【請求項１】電流が注入される複数のリッジストライプ
間に、各々のストライプ部よりもの屈折率が高く活性層
よりもバンドギャップの大きい材料をコアとし、横方向
へ伝搬する光の半波長に相当する幅で電流が注入されな
い導波領域が選択的に形成されていることを特徴とする
フェーズロックレーザアレイ。 - 【請求項２】電流が注入される複数のリッジストライプ
間に、各々のストライプ部よりもの屈折率が高く活性層
よりも実効的なバンドギャップの大きい材料をコアと
し、ストライプ間中央部が両端部に比べて屈折率の大き
い導波領域が選択的に形成されていることを特徴とする
フェーズロックレーザアレイ。 - 【請求項３】1X1018cm-3以上のキャリア濃度を有する第
２クラッド層を形成する工程と、側面が(111)A面となる
リッジストライプを形成する工程と、そのリッジストラ
イプ間に超格子から成る光導波層を成長温度700℃以上
で減圧有機金属気相成長法によって成長し、その間にリ
ッジストライプ側面からの第２クラッド層にドーピング
された不純物を拡散させる工程とを備えることを特徴と
するフェーズロックレーザアレイの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255168A JPH0595170A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | フエーズロツクレーザアレイおよびその製造方法 |
| US07/953,359 US5323405A (en) | 1991-10-02 | 1992-09-30 | Anti-guided phase-locked array and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3255168A JPH0595170A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | フエーズロツクレーザアレイおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0595170A true JPH0595170A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17275003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3255168A Pending JPH0595170A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | フエーズロツクレーザアレイおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5323405A (ja) |
| JP (1) | JPH0595170A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015111145A1 (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 日立マクセル株式会社 | 光源装置およびこれを用いた映像表示装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| AU6628700A (en) | 1999-08-13 | 2001-03-13 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Single mode, single lobe surface emitting distributed feedback semiconductor laser |
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| US7555024B2 (en) | 2003-12-18 | 2009-06-30 | Yeda Research And Development Company Ltd. | Resonator cavity configuration and method |
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| US7408966B2 (en) * | 2006-08-18 | 2008-08-05 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Intersubband quantum box stack lasers |
| CN102570303B (zh) * | 2012-03-06 | 2013-09-18 | 北京航空航天大学 | 一种亚波长表面等离子体激光器 |
| CN110233426A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-13 | 中国科学院半导体研究所 | 一种泄漏波耦合锁相阵列半导体激光器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4860298A (en) * | 1988-04-12 | 1989-08-22 | Dan Botez | Phased-locked array of semiconductor lasers using closely spaced antiguides |
| US4985897A (en) * | 1988-10-07 | 1991-01-15 | Trw Inc. | Semiconductor laser array having high power and high beam quality |
| JPH03133189A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Nec Corp | 高抵抗半導体層埋め込み型半導体レーザ |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP3255168A patent/JPH0595170A/ja active Pending
-
1992
- 1992-09-30 US US07/953,359 patent/US5323405A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015111145A1 (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 日立マクセル株式会社 | 光源装置およびこれを用いた映像表示装置 |
| JPWO2015111145A1 (ja) * | 2014-01-22 | 2017-03-23 | 日立マクセル株式会社 | 光源装置およびこれを用いた映像表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5323405A (en) | 1994-06-21 |
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