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JPS58196088A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents

半導体レ−ザ素子

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Publication number
JPS58196088A
JPS58196088A JP57078255A JP7825582A JPS58196088A JP S58196088 A JPS58196088 A JP S58196088A JP 57078255 A JP57078255 A JP 57078255A JP 7825582 A JP7825582 A JP 7825582A JP S58196088 A JPS58196088 A JP S58196088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
semiconductor laser
active layer
layer
laser device
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.)
Pending
Application number
JP57078255A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Fukuzawa
董 福沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57078255A priority Critical patent/JPS58196088A/ja
Publication of JPS58196088A publication Critical patent/JPS58196088A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04254—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
    • 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
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06203—Transistor-type lasers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発振の縦モード安定化ケ行なった半導体レー
ザに関するものである。
これまでの半導体レーザにおいて、縦モードの安定化は
、例えばファプリペロー型半導体レーザにおいては、極
めて精密な温度制御によりレーザ共振器長管一定にする
か、あるいは、レーザ活性層近傍につくりつけた周期的
屈折率変化により分布帰還（通称ＤＦＢレーザと称され
ている）をかけ七いた。しかし、このため、レーザの発
振波長は固定されてしまい、数波長のレーザ光を選択的
に用いる場合は、周期の異なる互に独立したＤＦＢレー
ザを光ガイドで結合し、波長を選択しなければならなか
った。
たとえば、中村他　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌｅｔｔ
−２９゜５０９．１９７６にみられるものである。
本発明は、分布帰還を作シつけの固定された回折格子で
はなく、外部からの信号で、任意に分布帰還の強度を変
えることを可能にしたレーザを提供するものである。
本発明は、埋込電極による空乏層の屈折率の変化、格子
状電極による電流狭索が、レーザの共振器方向に周期的
に強度変調され、その結果、レーザの利得分布も同様な
空間変調を受はレーザ発振に対し、強い分布帰還を与え
るという原理を用いるものである。
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
第１図は、本発明の半導体レーザ素子の実施例で、レー
ザの共振器を含む面での断面図である。
図中で１は、Ｐ型ＧａＡＳ基板、２はＰ型Ｇ　ａ６４　
Ａ　ｌｏ、ｓ　Ａｓクラッド層（１μｍ）、３はアンド
ープＧａＡｓ層（０，８μｍｌ、４はｎ型Ｇａｏ−ｔ　
Ａｌｏ、ｓＡ　ｓ　Ｎ　（０，２ｐ　ｍ　）、５はタン
グステア　（Ｗ）の埋込電極（厚さ０．０５μｍ）、６
はＰ型ＧａＡＳキャンプ層、７はＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ電極
、１１は、ｎ型ストライプ領、域である。埋込電極の周
期は０．１２４μｍで、Ｘ線リングラフィ法でストライ
プ状に作製した。又、各半導体層は周知の分子線エピタ
キシャル法に依って形成することが出来る。マイナスＩ
Ｖｔ印加することで、電極の周辺部に空乏層が生じ、０
．８３μｍのレーザに対し、−次の分布帰還を与えた。
レーザ出力は５ｍｗで、３　Ｇ　Ｈｚで変調できた。
第２図は、本素子のレーザ共振器の長さ方向に対し垂直
な断面図である。１４は、埋込電極のボンディング電極
、１５は、ｎ側のボンディング電極であ゛る。
別な実施例を説明する。
第５図管参酌して理解出来るようにｎ型ＩｎＰ基板ｌＯ
の（Ｚｏｏ）面上に、ｎ型ＩｎＰ層４を１／ｊｍ形成し
、その上にＰ型ＩｎＰ０．２μｍｌ形成する。しかるの
ち、ホログラフィック露光法により、Ｐ型ＩｎＰＪｉｔ
周期０．３９０／ＪｍｌＺ）＜Ｌ状電極５を形成する。
第２図は、Ｐ型ＩｎＰＭｉＩがエツチングされた断面を
示している。Ｐ型Ｉ　ｎ　Ｐｉｌによって第３図の２０
で示した様な開孔部が周期０．３９μｍで並ぶ。第４図
はＡ−Ａ’方向の装置の断面図、第５図は、Ｂ−Ｂ’力
方向装置の断面図である。しかるのち−Ｉ　ｎＯ−？　
３　Ｇａ（１−！？　ａｓｏ−ａｓｐｏ−ｓｙ層（活性
層）３管形成し、その上に、Ｐ型ＩｎＰ層２ｔｌ＃ｍ形
成する。さらｌｃｎ型Ｉ　ｎ６．６３　Ｇａ６．、。
Ａ　Ｓ＠−１？　Ｐａ−ａｓ　＃　９　ｔ　Ｏ，５ｔｔ
　ｍ形成後、くさび状の溝１３管食刻し、更にＰ型スト
ライプ領域１２を拡散で行なう。７および８は各々電極
である。
１６．１４は各々Ｐ側電極およびタングステン電極ヘボ
ンディングされたワイヤである。
レーザ発振は、１．３μｍ、８ｍＷで、２ＧＨｚで変調
できた。
第６図、第７図を用いて別な実施例を示す。
ｎ−ＧａＡｓ基板１０を用いて、ＭＯ−ＣＶＤ法テｎ−
Ｇａ、、Ａｚｏ、３Ａｓ層（４）１μｍ１に作り、その
上にタングステン（Ｗ）ｔｏ、０５μｍ蒸着後、Ｘ／ｌ
！ｌリングラフィ法で周期０．２５０μｍのくし状電極
５を形成する。その平面ノ（ターンを第７図に示す。対
向電極の間隔は０．８μ′市とした。くしの部分の長さ
は、左右ともに、１．５μｍである。しかるのち、アン
ドープＧａＡｓ層（活性層）０．１μｍ（１７）、Ｐ型
Ｇａｏ−ｔ　ｋｌｏ、ｓ　Ａｓ＃２　（ｌ　ｆｉｍ　’
）。
ｎ型ＧｌＩＡ、層９（０，５／ｊｍ［ｒ形成し、Ｂｅイ
オンを打込み領域２１ｆｒつくる。本方法で縦モードの
みならず、横モードの制御が可能である。
Ｐ側及びｎ側電極（８，７）を形成し、リード１１ｉ１
１６．１４をボンディングする。
レーザは０．８４０μｍで発振し、出力ｘＯｍＷ。
変調周波数４ＧＨＥであった。
第１図を用いて説明した冥施例の半導体レーザにおける
レーザーの導波路上に第８図に示す如き周期構造を有す
る電極２３及び２４を作製した。
電極２３の周期は、０．１２４μｍ電極２４の周期ｆｒ
０．１２６μｍとした。レーザの作製プロセスは、先の
例と同じである。
電極２３にバイアス電圧をかけることで。
０．８３０μｍのレーザが発振し、電極２４にバイアス
電圧をかけることで、０．８４３μｍのレーザ光が発振
した。発振のしきい電流Ｉ［は、２０Ｃで８０ｍＡであ
った。
【図面の簡単な説明】
第１図は周期的埋込電極を有する半導体レーザのレーザ
共振器に対し平行な面での断面図、第２図は直交する面
での断面図、第３図は周期的埋込電極の平面図、第４図
は上記電極を有する半導体レーザのＡ−Ａ’面での断面
図、＠５図はＢ−Ｂ′面での断面図、第６図は分離した
埋込電極を有する半導体レーザの断面図、第７図はその
電極の平面図、第８図は複数個の周動的埋込電極を有す
る半導体レーザ素子の電極の平面構成を示す図である。 １−Ｐ−ＧａＡｓ基板、２　・・・Ｐ　−Ｇａ０．、　
Ａ　１．、、　Ａ　ｓクラッド層、３・・・アンドープ
ＧａＡｓｆｊｉ＠、　４・・・ｎ　−Ｇ　ａ・、ｔ　Ａ
−１ｏ、ｓ　Ａ　８層、５・・・タングステン埋込みχ
　１　因 ′ＶＪ４−　図 第　３　口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　半導体レーザの発振周波数に対し、１次又は２次
    又は３次の回折格子となる周期を有する制御用端子と接
    続された逆導電型半導体領域又は埋込電極をレーザ活性
    層に接するか、又は、近傍に設け、制御用端子に与える
    電圧を変化させることで、レーザ発振に対し可変の分布
    帰還を与えることを特徴とする半導体レーザ素子。 ２　半導体レーザ素子の第１のクラッド層上に、０、１
    〜２μｍの間隔をおいて、相対向させたくし形電極を設
    け、その上にレーザ活性層及び、第２のクラッド層を設
    け、ダブルへテロ構造を形成し、くシ形電極によりレー
    ザ活性層に対し、３、　半導体レーザ活性層近傍に、少
    くと屯２組以上の互に周期の異なシ、かつ、電気的に互
    に独立した埋込電極を設け、外部の信号により、複数個
    の周期構造を持つ埋込電極のうち１個のみが空乏層をレ
    ーザ活性層領域にのびレーザ発振の発振周波数を決定す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
    レーザ素子。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項又は、第３項記載の
    半導体レーザ素子において、埋込電極から生じた空乏層
    が、レーザ活性層領域におよび分布帰還をレーザに与え
    る状態を維持したまま、さらにバイアス電圧を変調する
    ことで、レーザのＰ側からｎ側へ流れる電流を変調し、
    レーザ光強度の変調を行うことを特徴とした半導体レー
    ザ素子。
JP57078255A 1982-05-12 1982-05-12 半導体レ−ザ素子 Pending JPS58196088A (ja)

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