JPS58199583A - 多重波長半導体レ−ザ - Google Patents
多重波長半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS58199583A JPS58199583A JP8220082A JP8220082A JPS58199583A JP S58199583 A JPS58199583 A JP S58199583A JP 8220082 A JP8220082 A JP 8220082A JP 8220082 A JP8220082 A JP 8220082A JP S58199583 A JPS58199583 A JP S58199583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- semiconductor laser
- irlp
- square
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract 3
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract 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
- H01S5/40—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
- H01S5/4043—Edge-emitting structures with vertically stacked active layers
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多数の波長の異なる光を同一の素子から放出す
る多重波長半導体レーザに関し、特に波長の異なる２つ
の光を放出する２波長半導体レーザに関する。
る多重波長半導体レーザに関し、特に波長の異なる２つ
の光を放出する２波長半導体レーザに関する。
一般に、光ファイバーを用いた光通信において光ファイ
バーの帯域を有効に利用するためには同時に波長の異な
る複数の光を用いて通信を行なういわゆる波長多重光通
信が有用である。
バーの帯域を有効に利用するためには同時に波長の異な
る複数の光を用いて通信を行なういわゆる波長多重光通
信が有用である。
従来、この波長多重光通信を行なうために波長の異なる
いくつかのレーザにより発振された光を光混合器を用い
て一本の光ファイバーに導き伝送した後光ファイバーか
らの出力光を再び光分波器を用いて波長を分割し、いく
つかの光検出器で受光するという波長多重光通信システ
ムが用いられてきた。しかし、このシステムは、システ
ムが複雑になる上、光混合器及び光分波器でかなり光の
減衰を受けるという欠点がある。
いくつかのレーザにより発振された光を光混合器を用い
て一本の光ファイバーに導き伝送した後光ファイバーか
らの出力光を再び光分波器を用いて波長を分割し、いく
つかの光検出器で受光するという波長多重光通信システ
ムが用いられてきた。しかし、このシステムは、システ
ムが複雑になる上、光混合器及び光分波器でかなり光の
減衰を受けるという欠点がある。
本発明の目的は、１枚の基板上に波長の異なる複数のレ
ーザをごく近接して七ノリシックに集積し、１つのレー
ザ素子から複数の波長の光を放出する多重波長半導体レ
ーザを提供することである。
ーザをごく近接して七ノリシックに集積し、１つのレー
ザ素子から複数の波長の光を放出する多重波長半導体レ
ーザを提供することである。
すなわち、２以上の波長の光を放出する多重波長半導体
レーザにより発振された光を直接光ファイバーに導くこ
とにより、より簡単にかつ損失が少ない波長分割多重光
通信が実現できる。
レーザにより発振された光を直接光ファイバーに導くこ
とにより、より簡単にかつ損失が少ない波長分割多重光
通信が実現できる。
以下に図面を参照して本発明について詳細に説明する。
第１図は本発明の多重波長半導体レーザの実施例を示す
図である。第１図では最も簡単な場合として２波長半導
体レーザに例をとり説明する。第１図では燐化インジウ
ムＩｎＰ （以下、■７ＬＰという）基板４上に成長し
た砒素化燐化インジウムガリウムエｒＬＧａＡＳＰ（以
下、ＩｙｂＧａＡ、ｒＰという）四元結晶によって２波
長半導体レーザが構成されている。製作手順を以下に説
明する。まず、エピタキシャル技術によりＩｒＬＰ基板
４上にル型ＩｎＰ層５、ル型ＸｎＧａ Ａ、ｒ ｐ層６
、ル型工ｎＰ層７、ｎ型エルＧａＡ、ｐＰ層８、ル型Ｉ
ｎＰ層９の薄膜結晶層を順次成長させる。ここで、２つ
のル型工ｒＬＧｃＬＡ、ｐＰ薄膜結晶層６及び８のバン
ドギャップエネルギーは所望の発振波長が得られるよう
に選んでおく。
図である。第１図では最も簡単な場合として２波長半導
体レーザに例をとり説明する。第１図では燐化インジウ
ムＩｎＰ （以下、■７ＬＰという）基板４上に成長し
た砒素化燐化インジウムガリウムエｒＬＧａＡＳＰ（以
下、ＩｙｂＧａＡ、ｒＰという）四元結晶によって２波
長半導体レーザが構成されている。製作手順を以下に説
明する。まず、エピタキシャル技術によりＩｒＬＰ基板
４上にル型ＩｎＰ層５、ル型ＸｎＧａ Ａ、ｒ ｐ層６
、ル型工ｎＰ層７、ｎ型エルＧａＡ、ｐＰ層８、ル型Ｉ
ｎＰ層９の薄膜結晶層を順次成長させる。ここで、２つ
のル型工ｒＬＧｃＬＡ、ｐＰ薄膜結晶層６及び８のバン
ドギャップエネルギーは所望の発振波長が得られるよう
に選んでおく。
各薄膜層の典型的な厚さは、ＩｒＬＰ基板４が１００μ
ｍ、ｎ型Ｉ？ＬＰ層５が５μｍ、ｎ型ＩｒＬＧａＡ、ｐ
ＰＰＯ２０，３μｍ、 ｎ、型ＩｆＬＰ層７が５μｍ、
ｙｂ型ｌ７ＬＧａＡ、ｒＰ層８が０．３ｐ、ｍ、 ｎ型
■ｒＬＰ層９が２ｐｍである。エピタキシャル成長後、
化学エツチングによりル型工ｙＬＧａＡｓＰ層８の下ま
でＩ７＋、Ｐ基板４Ω一部分を剥離し、続いてその部分
に熱拡散法により部分的に亜鉛ｚｎあるいはカドミニウ
ムＣｄのＰ型領域１３を形成する。更に、電流閉じ込め
用絶縁層として陽極酸化膜１０を形成した後、３つのオ
ーミック電極１，２．３を形成する。この実施例では、
亜鉛ＺｒＬあるいはカドミニウムＣｄの拡散先端部の２
つのル型ＩｎＧａＡ＃Ｐ層６及び８を横切る点１１．１
２が活性層となり、これらの点から波長の異なった２つ
の光が放出される。２つの光出力強度は電極２−１間（
以下、ＬＤ２１という）及び電極３−２間（以下、Ｌ、
Ｄ３２という）に流す電流によりそれぞれ独立に制御さ
れる。
ｍ、ｎ型Ｉ？ＬＰ層５が５μｍ、ｎ型ＩｒＬＧａＡ、ｐ
ＰＰＯ２０，３μｍ、 ｎ、型ＩｆＬＰ層７が５μｍ、
ｙｂ型ｌ７ＬＧａＡ、ｒＰ層８が０．３ｐ、ｍ、 ｎ型
■ｒＬＰ層９が２ｐｍである。エピタキシャル成長後、
化学エツチングによりル型工ｙＬＧａＡｓＰ層８の下ま
でＩ７＋、Ｐ基板４Ω一部分を剥離し、続いてその部分
に熱拡散法により部分的に亜鉛ｚｎあるいはカドミニウ
ムＣｄのＰ型領域１３を形成する。更に、電流閉じ込め
用絶縁層として陽極酸化膜１０を形成した後、３つのオ
ーミック電極１，２．３を形成する。この実施例では、
亜鉛ＺｒＬあるいはカドミニウムＣｄの拡散先端部の２
つのル型ＩｎＧａＡ＃Ｐ層６及び８を横切る点１１．１
２が活性層となり、これらの点から波長の異なった２つ
の光が放出される。２つの光出力強度は電極２−１間（
以下、ＬＤ２１という）及び電極３−２間（以下、Ｌ、
Ｄ３２という）に流す電流によりそれぞれ独立に制御さ
れる。
第２図は本発明の２波長半導体レーザのＬＤ３２に流し
た電流と出力光パワーの関係を示す図である０ル型工ｒ
ＬＧａＡ９Ｐ層６及び８のバンドギャップエネルギーは
それぞれ１．０６ｅＶ（電子ボルト）及び０．９５＋３
Ｖである。しきい値電流は約２４０ｍＡで、ＬＤ２１に
対してもはソ同程度の値が得られる。しきい値電流かや
＼大きいのはＩｔｚＰ中のＰｎ接合への洩れ電流成分の
ためであり、ＩｎＰ中のＰｎ接合面積を小さくすること
により下げることができる。
た電流と出力光パワーの関係を示す図である０ル型工ｒ
ＬＧａＡ９Ｐ層６及び８のバンドギャップエネルギーは
それぞれ１．０６ｅＶ（電子ボルト）及び０．９５＋３
Ｖである。しきい値電流は約２４０ｍＡで、ＬＤ２１に
対してもはソ同程度の値が得られる。しきい値電流かや
＼大きいのはＩｔｚＰ中のＰｎ接合への洩れ電流成分の
ためであり、ＩｎＰ中のＰｎ接合面積を小さくすること
により下げることができる。
第３図は本発明の２波長半導体レーザのＬＤ３２の発振
スペクトルを示す図である。ＬＤ３２及びＬＤ３１の発
振波長はそれぞれ１．１７μｍ及びμｍ以下の極めて小
さな点である。
スペクトルを示す図である。ＬＤ３２及びＬＤ３１の発
振波長はそれぞれ１．１７μｍ及びμｍ以下の極めて小
さな点である。
本発明の素子構造は拡散深さとエツチング深さの制御に
より２つの発光スポラ）１１．１２を１０μｍ以下程度
にまで近ずけることが可能であり、これらの発光スポッ
トの前に直接光ファイバーを置くことにより発光された
光を光ファイバーへ直接結合することが可能である。従
って、光混合器を使用せずに２以上の波長の光を１本の
光ファイバーへ導くことができ、そのため損失が少なく
、簡単な構成で安価に波長多重光通信を行なうことがで
きる。
より２つの発光スポラ）１１．１２を１０μｍ以下程度
にまで近ずけることが可能であり、これらの発光スポッ
トの前に直接光ファイバーを置くことにより発光された
光を光ファイバーへ直接結合することが可能である。従
って、光混合器を使用せずに２以上の波長の光を１本の
光ファイバーへ導くことができ、そのため損失が少なく
、簡単な構成で安価に波長多重光通信を行なうことがで
きる。
前述の実施例ではＩｎＧａ Ａ、ｒ Ｐ ／ ＩｎＰ系
物質物質重波長半導体レーザを構成したが使用する物質
としては通常の半導体レーザを構成する各種の物質が使
用可能であることは言うまでもなく、例えば砒素化ガリ
ウムアルミニウムＧａＡｔＡＳ及び砒素化ガ！Ｊ ラム
Ｃｔａ Ａｇを用いたＧａＡｔＡＳ／ＧｃＬＡＳ系物質
を用いて多重波長生物質レーザを構成すれば０．８μｍ
帯での多重波長半導体レーザを得ることができる。
物質物質重波長半導体レーザを構成したが使用する物質
としては通常の半導体レーザを構成する各種の物質が使
用可能であることは言うまでもなく、例えば砒素化ガリ
ウムアルミニウムＧａＡｔＡＳ及び砒素化ガ！Ｊ ラム
Ｃｔａ Ａｇを用いたＧａＡｔＡＳ／ＧｃＬＡＳ系物質
を用いて多重波長生物質レーザを構成すれば０．８μｍ
帯での多重波長半導体レーザを得ることができる。
第１図は本発明の多重波長半導体レーザの実施例を示す
図、第２図は本発明の２波長半導体レーザの電流と出力
光パワーの関係を示す図、第３図は本発明の２波長半導
体レーザの発振スペクトルを示す図である。 １．２，３ ：電極 ４ ： ＩｒＬＰ基板５．７
，９ ： ｎ型ｌ７ＬＰ層 ６ 、Ｂ ： ｎ型工１Ｌ
（、ａＡ、ｐＰ層１０：陽極酸化膜 １１，１２ ：
活性層１３：ＺｉあるいはｃｄのＰＭ拡散領域特許出願
人 棉 灯 正 義・ 幕／図 １１ Ｍし （ｍＡ〕
図、第２図は本発明の２波長半導体レーザの電流と出力
光パワーの関係を示す図、第３図は本発明の２波長半導
体レーザの発振スペクトルを示す図である。 １．２，３ ：電極 ４ ： ＩｒＬＰ基板５．７
，９ ： ｎ型ｌ７ＬＰ層 ６ 、Ｂ ： ｎ型工１Ｌ
（、ａＡ、ｐＰ層１０：陽極酸化膜 １１，１２ ：
活性層１３：ＺｉあるいはｃｄのＰＭ拡散領域特許出願
人 棉 灯 正 義・ 幕／図 １１ Ｍし （ｍＡ〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）波長の異なる複数種類の半導体レーザを同一基板
上にモノリシックに集積化し、多重波長の光を同時に発
振できることを特徴とする多重波長半導体レーザ。 （２） （１）において、燐化インジウムＩｒＬＰ基
板上にエピタキシャル成長により順次ル型ＩｒＬＰ層、
ル型砒素化燐化インジウムガリウムＩｒＬＧＯＬＡ９Ｐ
層、ル型ＩｙＬＰ層、ル型し＋ｚＧａＡＳＰ層及びル型
ＩｒＬＰ層を形成し、その表面の一部分を表面からル型
ＩｎＰ層、ル型ＩｒＬＧａＡ、ｐＰ層及びル型ＩｒＬＰ
層の中間まで剥離し、剥離部分と剥離しない部分とに別
個に亜鉛’ｌｎあるいはカドミウムＣｃｉのＰ型頭域を
それぞれル型ＩｒＬＰ層、ル型ＩＷＧαＡｊＰ層及びル
型ＩＷＰ層まで熱拡散により形成し、電流絶縁用の陽極
酸化膜を表面全体に形成し、剥離部分と剥離しない部分
との表面に別個に電極を形成し同時にｌ７ＬＰ基板の下
面にも電極を形成した２波長半導体レーザから成ること
を特徴とする多重波長半導体レーザ。 （３＞ （２）において、燐化インジウムエｒＬＰに
代えて砒素化ガリウムを、砒素化燐化インジウムガリウ
ムＩｒＬＧａＡ、９Ｐに代えて砒素化ガリウムアルミニ
ウムＧαｋｔＡｓを用いることを特徴とする多重波長半
導体レーザ。 （４） （１）において、ＩｒＬＰ基板上にエピタキ
シャル成長される各薄膜層が、順次１００μｒｎ、’
５μｍ、０．３ｔｔｒｎ、 ５ｔｉｍ、 ０．３ｐｍ及
び２ｐｍの厚さであることを特徴とする多重波長半導体
レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8220082A JPS58199583A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 多重波長半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8220082A JPS58199583A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 多重波長半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58199583A true JPS58199583A (ja) | 1983-11-19 |
Family
ID=13767779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8220082A Pending JPS58199583A (ja) | 1982-05-15 | 1982-05-15 | 多重波長半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58199583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4925811A (en) * | 1986-10-23 | 1990-05-15 | L'etat Francais Represente Par Le Ministre Des Postes Et Telecommunications - Centre National D'etudes Des Telecommunications | Method of manufacturing a semiconductor structure suitable for producing a multi-wavelength laser effect |
| US5071786A (en) * | 1990-03-08 | 1991-12-10 | Xerox Corporation | Method of making multiple wavelength p-n junction semiconductor laser with separated waveguides |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680195A (en) * | 1979-12-05 | 1981-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS5735392A (en) * | 1980-08-13 | 1982-02-25 | Masayoshi Umeno | Semiconductor light source with photodetector to monitor |
-
1982
- 1982-05-15 JP JP8220082A patent/JPS58199583A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680195A (en) * | 1979-12-05 | 1981-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor laser device |
| JPS5735392A (en) * | 1980-08-13 | 1982-02-25 | Masayoshi Umeno | Semiconductor light source with photodetector to monitor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4925811A (en) * | 1986-10-23 | 1990-05-15 | L'etat Francais Represente Par Le Ministre Des Postes Et Telecommunications - Centre National D'etudes Des Telecommunications | Method of manufacturing a semiconductor structure suitable for producing a multi-wavelength laser effect |
| US5071786A (en) * | 1990-03-08 | 1991-12-10 | Xerox Corporation | Method of making multiple wavelength p-n junction semiconductor laser with separated waveguides |
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