JPS60178685A - 単一軸モ−ド半導体レ−ザ装置 - Google Patents
単一軸モ−ド半導体レ−ザ装置Info
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- JPS60178685A JPS60178685A JP59034265A JP3426584A JPS60178685A JP S60178685 A JPS60178685 A JP S60178685A JP 59034265 A JP59034265 A JP 59034265A JP 3426584 A JP3426584 A JP 3426584A JP S60178685 A JPS60178685 A JP S60178685A
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- diffraction grating
- diffraction gratings
- diffraction
- oscillation
- inp
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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
-
- 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
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
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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】
（発明の技術分野）
本発明は、ガラスファイバを用いた光通信方式において
光源として使用される発光素子で高速変調時にも単−縦
モードで発振しうる分布帰還形又は分布反射形半導体レ
ーザ素子に関するものである。
光源として使用される発光素子で高速変調時にも単−縦
モードで発振しうる分布帰還形又は分布反射形半導体レ
ーザ素子に関するものである。
（従来の技術分野）
光通信用光源として用いられる半導体レーザには、発振
波長と発振モードが高速の変調時にも安定であることが
要求される。このような要求をみたす半導体レーザとし
ては、その内部に半導体結晶層の膜厚が周期的に変化す
る周期構造が形成されており、この周期構造に光の反射
機能をもたせレーザ発振を得るいわゆる分布帰還形半導
体レーザおよび分布反射形半導体レーザとが知られてい
た。
波長と発振モードが高速の変調時にも安定であることが
要求される。このような要求をみたす半導体レーザとし
ては、その内部に半導体結晶層の膜厚が周期的に変化す
る周期構造が形成されており、この周期構造に光の反射
機能をもたせレーザ発振を得るいわゆる分布帰還形半導
体レーザおよび分布反射形半導体レーザとが知られてい
た。
このうち分布帰還形（以後ＤＦＢと称する）レーザは活
性層又は活性層と接して形成される光ガイド層に光の発
振する方向に沿って前記の周期構造をつくりつけるもの
である。
性層又は活性層と接して形成される光ガイド層に光の発
振する方向に沿って前記の周期構造をつくりつけるもの
である。
この形のレーザの製作技術は近年大きく進展し、室温で
連続動作する素子が得られているが、単一軸モードで発
振する素子の得られる歩留りは１００チではない。これ
はコーゲルニック氏等の解析でも明らかなように（Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ＋
４３炸、５月刊、 ２３２７負−２３３５頁、 １９７
２年）、ＤＦＢレーザは本質的にしきい値利得の等しい
発振モードを２本ずつ有するためである。しかし、現実
の素子構造では、素子端面での回折格子の位相や導波路
に沿った回折格子、結晶組成、結晶厚み等の不均一の影
響により、上記の対称なスペクトル構造が変化して非対
称となっているため、単一１Ｔ１１モ一ド発振が可能上
なっている。このような技術については、ストライファ
ー氏の論文（ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎ
ｔｕｍ ＥＪｅｃｔｒｏｎｊｃｓ ｒ ＱＥ −１１８
，４月号、１５４貞−１６１頁、 １９７５年）や多田
氏の論文（′祇子通信学会、光・量子エレク） ｒコニ
クス研究会管料、資料番号ＯＱＥ ７７−８８ （１９
７８−０１） Ｋ詳細に述べられている。
連続動作する素子が得られているが、単一軸モードで発
振する素子の得られる歩留りは１００チではない。これ
はコーゲルニック氏等の解析でも明らかなように（Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ＋
４３炸、５月刊、 ２３２７負−２３３５頁、 １９７
２年）、ＤＦＢレーザは本質的にしきい値利得の等しい
発振モードを２本ずつ有するためである。しかし、現実
の素子構造では、素子端面での回折格子の位相や導波路
に沿った回折格子、結晶組成、結晶厚み等の不均一の影
響により、上記の対称なスペクトル構造が変化して非対
称となっているため、単一１Ｔ１１モ一ド発振が可能上
なっている。このような技術については、ストライファ
ー氏の論文（ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎ
ｔｕｍ ＥＪｅｃｔｒｏｎｊｃｓ ｒ ＱＥ −１１８
，４月号、１５４貞−１６１頁、 １９７５年）や多田
氏の論文（′祇子通信学会、光・量子エレク） ｒコニ
クス研究会管料、資料番号ＯＱＥ ７７−８８ （１９
７８−０１） Ｋ詳細に述べられている。
従って単一軸モードで発振するＤＦＢレーザを得るため
には、そのスペクトルを非対称にするような構造を積極
的にと９入れる必要があり、そのだめの提案が数多くな
されてきた。
には、そのスペクトルを非対称にするような構造を積極
的にと９入れる必要があり、そのだめの提案が数多くな
されてきた。
その内Ｑ一つとして多田氏等により提案されたものに、
ＤＦＢレーザの導波路構造に沿って設置される回折格子
の空間的位相に素子の左右で差をもたせる形の素子があ
る。電子通信学会、光・量子エレクトロニクス研究会資
料・資料番号ＯＱＥ ７７−８４の１０７頁に述べられ
ている如く、この構造のＤＦＢレーザは第１図に示す如
き回折格子構造を有し、特に両側の回折格子の位相差θ
がπの値をとるときスペクトルの非対称性が最も強くな
り容易に単−ｄｌｌ＋モード発振を得ることができる。
ＤＦＢレーザの導波路構造に沿って設置される回折格子
の空間的位相に素子の左右で差をもたせる形の素子があ
る。電子通信学会、光・量子エレクトロニクス研究会資
料・資料番号ＯＱＥ ７７−８４の１０７頁に述べられ
ている如く、この構造のＤＦＢレーザは第１図に示す如
き回折格子構造を有し、特に両側の回折格子の位相差θ
がπの値をとるときスペクトルの非対称性が最も強くな
り容易に単−ｄｌｌ＋モード発振を得ることができる。
このようにＤＦＢレーザは有用な素子ではあるが、一方
製作のためのプロセスを考えると大きな困難が存在する
。従来ＤＦＢレーザやＤＢＲレーザの製作のための回折
格子は、ガスレーザ光の２光束干渉を利用して形成され
てきた。この方法は大きな面積の半導体基板上に均一な
回折格子を形成するには極めてすぐれているが、第１図
に示すような構造の回折格子を形成することは不’ａＪ
能に近い。
製作のためのプロセスを考えると大きな困難が存在する
。従来ＤＦＢレーザやＤＢＲレーザの製作のための回折
格子は、ガスレーザ光の２光束干渉を利用して形成され
てきた。この方法は大きな面積の半導体基板上に均一な
回折格子を形成するには極めてすぐれているが、第１図
に示すような構造の回折格子を形成することは不’ａＪ
能に近い。
現在実用”Ｉ能な技術の内、周期２０００〜５ｏｏｏ
Ａという微細な回折格子に第１図のような空間的位相差
を制御性良く与え得るＴＩＩＪ能性を有するのは電子ビ
ーム露光法である。しかし、この方法では回折格子の露
光面積２周ノυノの安定性等に難点があり、すぐれた特
性の素子を安定に１１）男性良く製作するＫは不適当で
ある。
Ａという微細な回折格子に第１図のような空間的位相差
を制御性良く与え得るＴＩＩＪ能性を有するのは電子ビ
ーム露光法である。しかし、この方法では回折格子の露
光面積２周ノυノの安定性等に難点があり、すぐれた特
性の素子を安定に１１）男性良く製作するＫは不適当で
ある。
（発明の目的及び特徴）
本発明は、以上に述べた空間的位相差を内蔵する回折格
子を有するＩ） Ｆ Ｂレーザの製作」二の困難さを克
服するためになされた単一・軸モード半導体レーザ装置
を提供することを目的とし、その特徴は空間的位相差を
与えるに、２つの回折格子形成導波路の中間に設置され
た回折格子をもたない位相側？１１１１用導波路への１
５．流注入を利用する仁とにある。
子を有するＩ） Ｆ Ｂレーザの製作」二の困難さを克
服するためになされた単一・軸モード半導体レーザ装置
を提供することを目的とし、その特徴は空間的位相差を
与えるに、２つの回折格子形成導波路の中間に設置され
た回折格子をもたない位相側？１１１１用導波路への１
５．流注入を利用する仁とにある。
（発明の４ｉ＋１成及び作用）
ｊソ士本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の原理を示す断面図であって、ｌはｎ形
ＩｎＰ基板、２はｎ形ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層、３は
ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｐ形ＩｎＰクラッド層
、５はｐ形ＩｎＧａＡｓＰ電極層、６はｎ形オーミック
電極、７，８．９はｐ形オーミックＷ、極である。
ＩｎＰ基板、２はｎ形ＩｎＧａＡｓＰ光ガイド層、３は
ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４はｐ形ＩｎＰクラッド層
、５はｐ形ＩｎＧａＡｓＰ電極層、６はｎ形オーミック
電極、７，８．９はｐ形オーミックＷ、極である。
又１０と１１はＩｎＰ基板基板衣面に形成された回折格
子である。本素子の構成を実現するには、まずｎ形Ｉｎ
Ｐ表面に２つの回折格子の間の距離に相当するり鴨のＳ
ｊ ０２や５１３Ｎ４等の薄膜ストライブを選択的に何
本か形成する。この上にフォトレジスト膜を１形成し、
その上から全面にガスレーザ光の２光束干渉を利用した
回折格子パターンを露光する。レジストを現像後、残っ
たレンストパターンをエツチングマスクとして適当な手
段によりＩｎＰのみをエツチングし、しかる後レジスト
と誘電体薄膜を取り去る。こうした工程により、ストラ
イブ状に回折格子形成部分のある１ｎＰ基板】が得られ
る。この上に液相成長、気相成長、ＭＯＣＶＤ法。
子である。本素子の構成を実現するには、まずｎ形Ｉｎ
Ｐ表面に２つの回折格子の間の距離に相当するり鴨のＳ
ｊ ０２や５１３Ｎ４等の薄膜ストライブを選択的に何
本か形成する。この上にフォトレジスト膜を１形成し、
その上から全面にガスレーザ光の２光束干渉を利用した
回折格子パターンを露光する。レジストを現像後、残っ
たレンストパターンをエツチングマスクとして適当な手
段によりＩｎＰのみをエツチングし、しかる後レジスト
と誘電体薄膜を取り去る。こうした工程により、ストラ
イブ状に回折格子形成部分のある１ｎＰ基板】が得られ
る。この上に液相成長、気相成長、ＭＯＣＶＤ法。
ＭＢＥ法などの適当な結晶成長の手段柁より結晶層２〜
５を積層し、さらに蒸着などの手段により電極を形成す
る。
５を積層し、さらに蒸着などの手段により電極を形成す
る。
こうして得られたベテロ構造素子の電極７と９から２つ
の回折格子形成部分のｐｎ接合に対して同じ１Ｓ、流密
度となるように正方向筒、流を流し、その値を徐々に増
大させていった場合について考察する。電極７の下の部
分と電極９の下の部分の構成は、分布帰還形レーザとし
て動作するように回折格子の周期と結晶層の厚みとを選
んであるものとする。すなわち、Ａを回折格子の周期、
λを発振波長、ｎ＋を回折格子の次数、ｎを結晶Ｊ※１
〜４で構成される光導波路の実効屈折率とすれば、Ａ
＝ （ｍλ／２ｎ）なる関係が必要である。注入された
電流が、電極７と９の下に構成されている分布帰還形【
／−ザの発振しきい値を越えれば、２つの領域Ａ（７の
下の領域）とＢ（９の下の領域）でレーザ発振が生じる
。このときレーザ光は導波路に沿って伝ばんするので、
Ａの領域で発振した光は１３の領域へ、Ｂの領域で発振
した光はＡの領域へ達し相互作用が生じる。このとき領
域Ａ及びＢで発振した光は、各々の領域にとどまってい
る限り空間的に同位相であるが、導波路のない領域Ｃ（
８の下の領域）を通過するとき、この領域の実効屈折率
は領域Ａ及びＢでの値と異なるため実効屈折率の差と領
域Ｃの長さに応じた位相の変化を生じる。従って、第２
図の構成で領域ＡとＢの構造を同一にし領域ＡとＢに同
時に同一の電流を注入するようにすれば、多田氏の提案
する素子の左右で回折格子の空間的位相に差をもった分
布帰還形７−ザが実現できる。しかし、このままでは位
相の差θは先にも述べた如く領域Ｃの長さと領域Ａ、Ｂ
とＣの間の実効屈折率の差で決められてしまい、θ−π
という理想的な条件を実現することは偶然を待つ以外に
ない。さらに領域Ｃに電流を注入しないいわゆる非励起
の状態では、領域ＡとＢとで発振した光に対して領域Ｃ
が可飽和吸収体として作用し光の損失を与えるとともに
、光双安俺などと言った分布帰還形レーザの単一軸モー
ド発振には好ましくない現象を生じる。この難点は電極
８から領域ＣのｐＨ接合に正方向電流を注入することで
解決される。領域Ｃの導波路に注入されたキャリヤはそ
の欲に応じてこの部分の光の吸収ｑ゛、１性を変化させ
、領域Ａ、！＝１３とで発振したレーザ光に対する透明
度を増大させるとともに屈折率をも変化させる。従って
、非励起の場合にくらべて光の損失は減少し、又注入…
゛に応じて前記の位相の差θを調節できる。こうした事
実？利用すれば、領域Ｃの導波路の厚さ１組成、長さ又
領域ＡとＢとの動作状態等に応じてここに注入するキャ
リヤの川を制御することによりＡとＢの２つの領域での
回折格子の間にπの大きさの空間的位相差を与えるよう
にすることができることが明白である。
の回折格子形成部分のｐｎ接合に対して同じ１Ｓ、流密
度となるように正方向筒、流を流し、その値を徐々に増
大させていった場合について考察する。電極７の下の部
分と電極９の下の部分の構成は、分布帰還形レーザとし
て動作するように回折格子の周期と結晶層の厚みとを選
んであるものとする。すなわち、Ａを回折格子の周期、
λを発振波長、ｎ＋を回折格子の次数、ｎを結晶Ｊ※１
〜４で構成される光導波路の実効屈折率とすれば、Ａ
＝ （ｍλ／２ｎ）なる関係が必要である。注入された
電流が、電極７と９の下に構成されている分布帰還形【
／−ザの発振しきい値を越えれば、２つの領域Ａ（７の
下の領域）とＢ（９の下の領域）でレーザ発振が生じる
。このときレーザ光は導波路に沿って伝ばんするので、
Ａの領域で発振した光は１３の領域へ、Ｂの領域で発振
した光はＡの領域へ達し相互作用が生じる。このとき領
域Ａ及びＢで発振した光は、各々の領域にとどまってい
る限り空間的に同位相であるが、導波路のない領域Ｃ（
８の下の領域）を通過するとき、この領域の実効屈折率
は領域Ａ及びＢでの値と異なるため実効屈折率の差と領
域Ｃの長さに応じた位相の変化を生じる。従って、第２
図の構成で領域ＡとＢの構造を同一にし領域ＡとＢに同
時に同一の電流を注入するようにすれば、多田氏の提案
する素子の左右で回折格子の空間的位相に差をもった分
布帰還形７−ザが実現できる。しかし、このままでは位
相の差θは先にも述べた如く領域Ｃの長さと領域Ａ、Ｂ
とＣの間の実効屈折率の差で決められてしまい、θ−π
という理想的な条件を実現することは偶然を待つ以外に
ない。さらに領域Ｃに電流を注入しないいわゆる非励起
の状態では、領域ＡとＢとで発振した光に対して領域Ｃ
が可飽和吸収体として作用し光の損失を与えるとともに
、光双安俺などと言った分布帰還形レーザの単一軸モー
ド発振には好ましくない現象を生じる。この難点は電極
８から領域ＣのｐＨ接合に正方向電流を注入することで
解決される。領域Ｃの導波路に注入されたキャリヤはそ
の欲に応じてこの部分の光の吸収ｑ゛、１性を変化させ
、領域Ａ、！＝１３とで発振したレーザ光に対する透明
度を増大させるとともに屈折率をも変化させる。従って
、非励起の場合にくらべて光の損失は減少し、又注入…
゛に応じて前記の位相の差θを調節できる。こうした事
実？利用すれば、領域Ｃの導波路の厚さ１組成、長さ又
領域ＡとＢとの動作状態等に応じてここに注入するキャ
リヤの川を制御することによりＡとＢの２つの領域での
回折格子の間にπの大きさの空間的位相差を与えるよう
にすることができることが明白である。
次に具体的な数値について検討する。今対象としている
レーザ素子から発振する光の空気中での波長をλ８、レ
ーザ素子中での波長をλ１、導波路、の実効Ｊｏｔ折率
をｎとすれば、次の関係が成立つ。
レーザ素子から発振する光の空気中での波長をλ８、レ
ーザ素子中での波長をλ１、導波路、の実効Ｊｏｔ折率
をｎとすれば、次の関係が成立つ。
λ
λ −−！０＋
−ｎ
一方、半導体結晶中でのキャリヤ注入による屈折率変化
係数は次の（３）式で表わされる。
係数は次の（３）式で表わされる。
ここで、Ｎは注入キャリヤ数、ｅは電荷素置、ｎ。
は注入キャリヤのない時の屈折率、ωは発振光の周波数
、ε０は真空中の誘電率、Ｊは電子の有効質量、ｍζは
正孔の有効質量である。ＩｎＰ／ ＩｎＧａＡｓＰ系拐
料よりなる発振波長１．５５μｍ付近のＤＦＢレーザの
＄／ｌ 造を考えて（３）式を用いて８１算すれば、Ｉ
Ｘ １０Ｉ８ｃｒｎ−３の注入キャリヤ数の変化で引
き起される屈折率の変化量は０．２％程度である。この
屈折率の変化、＆１は（２）式の関係からλ１の値に１
０λ程度の変化を引き起すことがわかる。λ１はおよそ
４８００Ｘであるため、その位相のπ、すなわち光波長
の−の変化Ｈ２４００ＸをＩ Ｘ １０１８ｃｒｆ３の
キャリヤ注入で得るには、Ｃの領域の導波路長の必要値
は次式で与えられる。
、ε０は真空中の誘電率、Ｊは電子の有効質量、ｍζは
正孔の有効質量である。ＩｎＰ／ ＩｎＧａＡｓＰ系拐
料よりなる発振波長１．５５μｍ付近のＤＦＢレーザの
＄／ｌ 造を考えて（３）式を用いて８１算すれば、Ｉ
Ｘ １０Ｉ８ｃｒｎ−３の注入キャリヤ数の変化で引
き起される屈折率の変化量は０．２％程度である。この
屈折率の変化、＆１は（２）式の関係からλ１の値に１
０λ程度の変化を引き起すことがわかる。λ１はおよそ
４８００Ｘであるため、その位相のπ、すなわち光波長
の−の変化Ｈ２４００ＸをＩ Ｘ １０１８ｃｒｆ３の
キャリヤ注入で得るには、Ｃの領域の導波路長の必要値
は次式で与えられる。
−Ｘ ４８００Ａ ＝ １１５．２ ｐｍ （ａ）０
２４００Ｘは１次回折格子の位相の２πに相当するので
、ここでの目的には充分である。なおＩｎｋ／ＩｎＧａ
ＡｓＰ系４Ｊネ；ｌのキャリヤのライフタイムからみて
、ｌ Ｘ １０”ｚ−３の注入キャリヤ密度を得るに要
求される％Ｉ流値は１０〜１００ｍＡの範囲となりこれ
らの値は極めて実用的である。
、ここでの目的には充分である。なおＩｎｋ／ＩｎＧａ
ＡｓＰ系４Ｊネ；ｌのキャリヤのライフタイムからみて
、ｌ Ｘ １０”ｚ−３の注入キャリヤ密度を得るに要
求される％Ｉ流値は１０〜１００ｍＡの範囲となりこれ
らの値は極めて実用的である。
以上の設刷思想のもとに、１．５５μｎ１で発振するＩ
ｎＰ／ ＩｎＧａＡｓＰ埋めこみ型分布帰還レーザの製
作を行った。結晶成長には液相成長法を用い、その詳し
い条（Ｌｌと結晶層の構成は論文で既に本Ｘ！＋２発明
者が明らかにしているとおりである（ Ｅ］ｅｃＬｏｎ
ｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ 、 １８巻、２７頁−２９頁、
［１８２年）。その活４／１層を通る断面図は、第２図
と全く同様であり、領域Ａと１３における回折格子形成
部分の長さは２００μｍ 、領域Ｃの３Ｆ坦な導波路層
の長さも２００／１ｍ。
ｎＰ／ ＩｎＧａＡｓＰ埋めこみ型分布帰還レーザの製
作を行った。結晶成長には液相成長法を用い、その詳し
い条（Ｌｌと結晶層の構成は論文で既に本Ｘ！＋２発明
者が明らかにしているとおりである（ Ｅ］ｅｃＬｏｎ
ｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ 、 １８巻、２７頁−２９頁、
［１８２年）。その活４／１層を通る断面図は、第２図
と全く同様であり、領域Ａと１３における回折格子形成
部分の長さは２００μｍ 、領域Ｃの３Ｆ坦な導波路層
の長さも２００／１ｍ。
、活性層３の厚さは０１μｍ、光ガイド層２の厚さは１
１．１μｍ１１．活性層３と光ガイド層２０幅は１５μ
ｎ１とした。同１Ｊ１格子は、２次で周期は４８０５Ａ
、深さむ」、！＋５（ＩＡである。
１．１μｍ１１．活性層３と光ガイド層２０幅は１５μ
ｎ１とした。同１Ｊ１格子は、２次で周期は４８０５Ａ
、深さむ」、！＋５（ＩＡである。
ヒートシンク上にマウントしたこの素子の電極７と９の
みに同時に直流で正方向電流を同じ電流密度で流して行
ったところ、両方の和が７８ｍＡに達した点でレーザ発
振した。第３図に示すのはその時の光出力−電流特性で
あるが、いわゆるキンクが存在しておりスペクトルを測
定してみると、しきい値から９５ｍＡ伺近１では単−縦
モードで発振したが、それ以上の電流注入では２本の縦
モードで発振した。
みに同時に直流で正方向電流を同じ電流密度で流して行
ったところ、両方の和が７８ｍＡに達した点でレーザ発
振した。第３図に示すのはその時の光出力−電流特性で
あるが、いわゆるキンクが存在しておりスペクトルを測
定してみると、しきい値から９５ｍＡ伺近１では単−縦
モードで発振したが、それ以上の電流注入では２本の縦
モードで発振した。
次に、電、極８にあらかじめ一定電流を流しておいて第
３図と同じ特性を測定したところ、電極８かもの正方向
注入電流の値に応じて特性の変化をすることが認められ
た。第４図に示すのは電極８からの正方向注入電流が３
７ｍＡのときの特性で、電極７と９からの電流の和でき
捷る発振しきい値は６９ｍＡである。光出力−電流特性
はなめらかで、スペクトルを測定してみると、しきい値
から３１２ｍＡまで単−縦モード発振であった。このと
き光出力としては２３ｍＷを得た。
３図と同じ特性を測定したところ、電極８かもの正方向
注入電流の値に応じて特性の変化をすることが認められ
た。第４図に示すのは電極８からの正方向注入電流が３
７ｍＡのときの特性で、電極７と９からの電流の和でき
捷る発振しきい値は６９ｍＡである。光出力−電流特性
はなめらかで、スペクトルを測定してみると、しきい値
から３１２ｍＡまで単−縦モード発振であった。このと
き光出力としては２３ｍＷを得た。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば従来の製作技術を
そのまま月４いて９１−縦モード発振する歩留りの高い
分布帰還形半導体レーザを得ることができ、大容量光通
イ８方式の実現等に向けてイ〕用である。
そのまま月４いて９１−縦モード発振する歩留りの高い
分布帰還形半導体レーザを得ることができ、大容量光通
イ８方式の実現等に向けてイ〕用である。
なお、本発明の構成はＧａＡｓ／ ＧａＡＡＡｓ等他の
利ネＩで、又、ＩｎＰ／ ＩｎＧａＡｓＰ系でも１．５
５ ｐｍ以外の１：３μｍη、１２μｍ域についても有
用である。
利ネＩで、又、ＩｎＰ／ ＩｎＧａＡｓＰ系でも１．５
５ ｐｍ以外の１：３μｍη、１２μｍ域についても有
用である。
又素子構成上、回折格子はあらかじめエピタキシャル成
長した光ガイド層上に形成することもできる。回４１ｒ
格子の次数として２次以夕）にも１次。
長した光ガイド層上に形成することもできる。回４１ｒ
格子の次数として２次以夕）にも１次。
３次１ｔのものが使用できることも明白である。
第１図は従来から４〃案されている装置の回折格ｒの構
造を示す略図、第２図は本発明による装置ｉｆｔの柘■
７、を示す縦断面図、第：３図と第４図は第２図の装置
の一実施例の光出力−箱、流偶性図である。 Ｉ −ｎ形１ｎｌ）基板、 ２− ｎ形１ｎＧａＡｓＰ
光ガ〔ド層、：う”’ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４−
ｐ形ＩｎＰクラッド層、５− ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ電
極層、６・・・ｎ形オーミック電極、７．８．９・・・
ｐ形オーミック電極、１０、ＩＩ・・・回折格子。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 白水常雄 外１名 禾３ 図 ｔ Ｌ （ＤＣｓ ｍＡ） 第４図 ’Ｅ’ ｔ （ＤＣ，ｍＡ）
造を示す略図、第２図は本発明による装置ｉｆｔの柘■
７、を示す縦断面図、第：３図と第４図は第２図の装置
の一実施例の光出力−箱、流偶性図である。 Ｉ −ｎ形１ｎｌ）基板、 ２− ｎ形１ｎＧａＡｓＰ
光ガ〔ド層、：う”’ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４−
ｐ形ＩｎＰクラッド層、５− ｐ形ＩｎＧａＡｓＰ電
極層、６・・・ｎ形オーミック電極、７．８．９・・・
ｐ形オーミック電極、１０、ＩＩ・・・回折格子。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 白水常雄 外１名 禾３ 図 ｔ Ｌ （ＤＣｓ ｍＡ） 第４図 ’Ｅ’ ｔ （ＤＣ，ｍＡ）
Claims (1)
- 半導体基板上に形成した少くとも活性層を含む複数の単
結晶薄膜からなる半導体結晶の一部゛分にレーザ光の発
振方向に沿って膜厚が周期的に変化している周期構造が
形成されている分布帰還の機能を有する半導体レーザ装
置において、周期構造を有する２つの領域にはさまれて
周期構造を有しない１つの光導波路領域が存在し、これ
らの３つの９１域は各々に対応した互いに独立の１ｂ、
原注入用′ｔｂ、極をイｊし、該３つの電極から注入す
る電流の値を調節することにより単−輔モード発振を容
易にし又発Ｊｋ４ ｉ１’ｌ長を変化させ１（Ｉるよう
に構成されたことを１１４．徴とするＱｉ−１伯モ一ド
半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034265A JPS60178685A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 単一軸モ−ド半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034265A JPS60178685A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 単一軸モ−ド半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60178685A true JPS60178685A (ja) | 1985-09-12 |
Family
ID=12409337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034265A Pending JPS60178685A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 単一軸モ−ド半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60178685A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332988A (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-12 | Nec Corp | 分布帰還形半導体レ−ザ |
| JPH0766501A (ja) * | 1993-08-31 | 1995-03-10 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| US6330268B1 (en) | 1998-08-27 | 2001-12-11 | Nec Corporation | Distributed feedback semiconductor laser |
| US6574261B2 (en) | 1998-08-27 | 2003-06-03 | Nec Corporation | Distributed feedback semiconductor laser |
| CN1333500C (zh) * | 2005-07-27 | 2007-08-22 | 清华大学 | 一种多段式分布反馈半导体激光器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844785A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-15 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 半導体レ−ザ |
| JPS5878488A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 分布帰還形半導体レーザの駆動方法 |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP59034265A patent/JPS60178685A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844785A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-15 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 半導体レ−ザ |
| JPS5878488A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 分布帰還形半導体レーザの駆動方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0766501A (ja) * | 1993-08-31 | 1995-03-10 | Nec Corp | 半導体レーザ |
| US6330268B1 (en) | 1998-08-27 | 2001-12-11 | Nec Corporation | Distributed feedback semiconductor laser |
| US6574261B2 (en) | 1998-08-27 | 2003-06-03 | Nec Corporation | Distributed feedback semiconductor laser |
| CN1333500C (zh) * | 2005-07-27 | 2007-08-22 | 清华大学 | 一种多段式分布反馈半导体激光器 |
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