JP3149944B2 - 半導体レーザ及びその駆動方法 - Google Patents
半導体レーザ及びその駆動方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、通信分野、記録分野など波長変動、出力変
動の少ない状態で光（レーザ光など）を変調することを
必要とする技術分野に用いるのに好適な半導体レーザ及
びその駆動方法に関する。
動の少ない状態で光（レーザ光など）を変調することを
必要とする技術分野に用いるのに好適な半導体レーザ及
びその駆動方法に関する。
［従来の技術］ 従来、波長安定で例えば半導体レーザ光を変調する場
合には、第４図に示される様に、一定波長を一定出力で
連続的に出力する半導体レーザ部（LD）とこのLDからの
一定出力の光41を吸収その他の効果で出力のみを時間的
に変調する変調部（Ｍ）とに分割して光変調を行なう方
法が１つの方法として取られていた。即ち、第４図にお
いて、グレーティングが形成されてここへの注入電流を
制御することで発振波長を可変にする波長制御部（Ｃ）
と位相調整部（Ｐ）と活性領域を有する活性部（Ａ）と
を有する分布反射型（DBR）レーザ部（LD）からの一定
出力41を、変調部（Ｍ）に入力する信号42に応じて変調
して変調出力43を出力している。
合には、第４図に示される様に、一定波長を一定出力で
連続的に出力する半導体レーザ部（LD）とこのLDからの
一定出力の光41を吸収その他の効果で出力のみを時間的
に変調する変調部（Ｍ）とに分割して光変調を行なう方
法が１つの方法として取られていた。即ち、第４図にお
いて、グレーティングが形成されてここへの注入電流を
制御することで発振波長を可変にする波長制御部（Ｃ）
と位相調整部（Ｐ）と活性領域を有する活性部（Ａ）と
を有する分布反射型（DBR）レーザ部（LD）からの一定
出力41を、変調部（Ｍ）に入力する信号42に応じて変調
して変調出力43を出力している。
また、変調部（Ｍ）を半導体レーザ部（LD）と一体的
に形成して変調出力43を出力する例や、活性領域を有す
る活性部（Ａ）への注入電流を信号に応じて変調して出
力を直接変調する従来例もある。
に形成して変調出力43を出力する例や、活性領域を有す
る活性部（Ａ）への注入電流を信号に応じて変調して出
力を直接変調する従来例もある。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来例は以下の様な欠点を有する。
（１）変調部（Ｍ）が第４図の如く一体化されていない
場合 典型的には変調部（Ｍ）としてはLiNbO3の変調器など
が用いられるが、レーザ部（LD）と変調部（Ｍ）を光学
的にアライメントするのが困難であり、変調部（Ｍ）の
サイズが大きくなって全体的に大型化する。
場合 典型的には変調部（Ｍ）としてはLiNbO3の変調器など
が用いられるが、レーザ部（LD）と変調部（Ｍ）を光学
的にアライメントするのが困難であり、変調部（Ｍ）の
サイズが大きくなって全体的に大型化する。
（２）レーザ部（LD）と変調部（Ｍ）が一体化されてい
る場合 典型的には、変調部（Ｍ）は、量子閉じ込め効果（QC
SE）などを用いた電界作用による吸収端の変化などを利
用して変調を行なうので、変調部（Ｍ）は一般に波長制
御部（Ｃ）、位相調整部（Ｐ）、活性部（Ａ）とは逆極
性を印加される。従って、変調部（Ｍ）と活性部（Ａ）
等との電気的な分離が難しい。変調出力のON、OFF比が
不十分となる、吸収分が大きいので光出力が大きく得ら
れないなどの問題がある。
る場合 典型的には、変調部（Ｍ）は、量子閉じ込め効果（QC
SE）などを用いた電界作用による吸収端の変化などを利
用して変調を行なうので、変調部（Ｍ）は一般に波長制
御部（Ｃ）、位相調整部（Ｐ）、活性部（Ａ）とは逆極
性を印加される。従って、変調部（Ｍ）と活性部（Ａ）
等との電気的な分離が難しい。変調出力のON、OFF比が
不十分となる、吸収分が大きいので光出力が大きく得ら
れないなどの問題がある。
（３）レーザ（LD）の活性部（Ａ）を直接変調する場合 位相調整部（Ｐ）と波長制御部（Ｃ）との位相のつな
がりが悪く出力及び波長の変動が起こる。
がりが悪く出力及び波長の変動が起こる。
このことを模式的に示すと以下の如くである。
波長制御部（Ｃ）には、λ/nc（１次回折の場合）又
はλ/2nc（２次回折の場合）などの（λは真空中での光
の波長、ncは実効屈折率）空間的周期（Λ）で屈折率変
化が形成されており、波長制御部（Ｃ）に電界を印加し
たり電流を注入することで実効屈折率ncを変化させ、周
期（Λ）は余り変化しないので、ncΛ、2ncΛなどで決
まるブラッグ反射条件を満たす波長を変化させてこの波
長の光を選択的に反射する様に設計されている。
はλ/2nc（２次回折の場合）などの（λは真空中での光
の波長、ncは実効屈折率）空間的周期（Λ）で屈折率変
化が形成されており、波長制御部（Ｃ）に電界を印加し
たり電流を注入することで実効屈折率ncを変化させ、周
期（Λ）は余り変化しないので、ncΛ、2ncΛなどで決
まるブラッグ反射条件を満たす波長を変化させてこの波
長の光を選択的に反射する様に設計されている。
一方、活性部（Ａ）、位相調整部（Ｐ）の屈折率もこ
こへの注入電流IA、IPによるプラズマ効果や温度効果で
変化する。
こへの注入電流IA、IPによるプラズマ効果や温度効果で
変化する。
従って、活性部（Ａ）への注入電流の変調により変調
出力を発振するに際して、共振条件を満たす様に位相調
整部（Ｐ）の注入電流IPを活性部（Ａ）の注入電流IAに
バランスさせている。
出力を発振するに際して、共振条件を満たす様に位相調
整部（Ｐ）の注入電流IPを活性部（Ａ）の注入電流IAに
バランスさせている。
このことを第５図で説明する。第５図（３）の（１）
の矢印で示す如く活性部（Ａ）の注入電流IBAに対して
位相調整部（Ｐ）の注入電流をIBPとして、第５図
（Ｉ）の如く位相を合わせると（第５図（１）の波長制
御部（Ｃ）の一方の波線は空間的周期構造を示し、他方
の波線は光波を示す）、第５図（３）の（２）の矢印で
示す様に活性部（Ａ）の注入電流がIBA＋ISA（IBAはバ
イアス分、ISAは信号分）となるとき位相調整部（Ｐ）
の注入電流をIBPのままにしているので位相が第５図の
（２）の如く狂ってしまい光出力の変動が起こる。こう
して、直接変調の場合、光出力や波長の変動が問題とな
っていた。
の矢印で示す如く活性部（Ａ）の注入電流IBAに対して
位相調整部（Ｐ）の注入電流をIBPとして、第５図
（Ｉ）の如く位相を合わせると（第５図（１）の波長制
御部（Ｃ）の一方の波線は空間的周期構造を示し、他方
の波線は光波を示す）、第５図（３）の（２）の矢印で
示す様に活性部（Ａ）の注入電流がIBA＋ISA（IBAはバ
イアス分、ISAは信号分）となるとき位相調整部（Ｐ）
の注入電流をIBPのままにしているので位相が第５図の
（２）の如く狂ってしまい光出力の変動が起こる。こう
して、直接変調の場合、光出力や波長の変動が問題とな
っていた。
従って、本発明の目的は、上記の課題に鑑み、レーザ
を直接変調しても出力波長の安定化、出力レベルの安定
化を実現しているダイナミックに波長安定な半導体レー
ザ及び半導体レーザの駆動方法を提供することにある。
を直接変調しても出力波長の安定化、出力レベルの安定
化を実現しているダイナミックに波長安定な半導体レー
ザ及び半導体レーザの駆動方法を提供することにある。
［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する本発明の半導体レーザにおいて
は、光の波長程度の周期構造を持つ導波路などである波
長制御部と少なくともゲイン部を有する導波構造部（活
性領域部など）が一体化され、該導波構造部の導波路に
沿った平均的温度変化と該波長制御部の温度変化とが一
致するように注入電流を制御し、該波長制御部の該ゲイ
ン部に隣接する部分の屈折率変化と該導波構造部の空間
平均的屈折率変化とを等しくする（例えば、波長制御部
の長さをLC、活性領域部の長さと位相調整部の長さを夫
々LA、LPとすると、各部内で均一注入とした場合、ΔIC
/LC≒（ΔIP＋ΔIA）／（LP＋LA）となる様に、活性領
域部、位相調整部の電流を変化させればよい）ことを特
徴とする。
は、光の波長程度の周期構造を持つ導波路などである波
長制御部と少なくともゲイン部を有する導波構造部（活
性領域部など）が一体化され、該導波構造部の導波路に
沿った平均的温度変化と該波長制御部の温度変化とが一
致するように注入電流を制御し、該波長制御部の該ゲイ
ン部に隣接する部分の屈折率変化と該導波構造部の空間
平均的屈折率変化とを等しくする（例えば、波長制御部
の長さをLC、活性領域部の長さと位相調整部の長さを夫
々LA、LPとすると、各部内で均一注入とした場合、ΔIC
/LC≒（ΔIP＋ΔIA）／（LP＋LA）となる様に、活性領
域部、位相調整部の電流を変化させればよい）ことを特
徴とする。
より具体的には、前記波長制御部は周期構造を有した
り、前記波長制御部への注入電流は、前記導波構造部へ
の注入電流と同期した変調電流であったり、前記導波構
造は、周期構造を有さなかったり、前記波長制御部は、
活性層を有さなかったりする。
り、前記波長制御部への注入電流は、前記導波構造部へ
の注入電流と同期した変調電流であったり、前記導波構
造は、周期構造を有さなかったり、前記波長制御部は、
活性層を有さなかったりする。
また、上記目的を達成する本発明の半導体レーザは、
波長制御部と、少なくともゲイン部を有する導波構造部
が一体化された半導体レーザであって、該波長制御部の
該ゲイン部に隣接する部分の屈折率変化と該導波構造部
の空間平均的屈折率変化とが互いに一致するように該導
波構造部の少なくとも一部分を温度変化させる手段が設
けられていることを特徴とする。
波長制御部と、少なくともゲイン部を有する導波構造部
が一体化された半導体レーザであって、該波長制御部の
該ゲイン部に隣接する部分の屈折率変化と該導波構造部
の空間平均的屈折率変化とが互いに一致するように該導
波構造部の少なくとも一部分を温度変化させる手段が設
けられていることを特徴とする。
本発明の原理は次の如きものである。
波長制御部の上記ゲイン部に隣接する部分の屈折率変
化と上記ゲイン部を含む波長制御構造を有さない導波構
造部の空間平均的屈折率変化とがレーザ駆動中に異なる
様になると位相調整が狂ってしまい、発振波長や出力が
変動してしまうことになるので、これらの屈折率変化が
常にダイナミックに一致する様に、上記の如き工夫を行
なうのである。その為、例えば、従来、変調信号を入力
しなかった波長制御部にも位相調整部や活性領域部など
と同期した変調信号を入力し、後者の部分の温度上昇や
キャリア変動によって生じる空間平均屈折率変化と同程
度の屈折率変化を波長制御部のゲイン部に隣接する部分
に生じさせる。なぜなら、この隣接する部分の位相はnC
Λで決まるが、上記ゲイン部を含む波長制御構造を有さ
ない導波構造部は端面での反射を含めて位相が決まるか
らである。
化と上記ゲイン部を含む波長制御構造を有さない導波構
造部の空間平均的屈折率変化とがレーザ駆動中に異なる
様になると位相調整が狂ってしまい、発振波長や出力が
変動してしまうことになるので、これらの屈折率変化が
常にダイナミックに一致する様に、上記の如き工夫を行
なうのである。その為、例えば、従来、変調信号を入力
しなかった波長制御部にも位相調整部や活性領域部など
と同期した変調信号を入力し、後者の部分の温度上昇や
キャリア変動によって生じる空間平均屈折率変化と同程
度の屈折率変化を波長制御部のゲイン部に隣接する部分
に生じさせる。なぜなら、この隣接する部分の位相はnC
Λで決まるが、上記ゲイン部を含む波長制御構造を有さ
ない導波構造部は端面での反射を含めて位相が決まるか
らである。
この場合、均一注入については上述したが、注入電流
が波長制御部で不均一なときは、位相調整部、活性領域
部の近傍の波長制御部の電流密度dJC/dLCを上記式のΔI
C/LCと置き換えればよい。
が波長制御部で不均一なときは、位相調整部、活性領域
部の近傍の波長制御部の電流密度dJC/dLCを上記式のΔI
C/LCと置き換えればよい。
上記の如く屈折率を変化させる方法としては、構造等
に応じて幾つかのものがあり、また、半導体レーザとし
ては、波長可変なものであっても良い。
に応じて幾つかのものがあり、また、半導体レーザとし
ては、波長可変なものであっても良い。
［実施例］ 本発明の第１実施例は、第４図のＭ部を除き、Ａ部
に、直接、変調電流を注入して変調出力を出力する構造
を有する。
に、直接、変調電流を注入して変調出力を出力する構造
を有する。
同図において、既に述べた様に、Ｃ、Ｐ、Ａは夫々波
長制御部、位相調整部、活性部であり（以下、夫々Ｃ
部、Ｐ部、Ａ部と記す）、Ａ部とＰ部は、ｎ−GaAs基板
１上にMBE（分子線エピタキシー）法によりｎ−GaAsバ
ッファ（厚さ１μｍ、キャリア濃度１×1018cm-3）、ｎ
−Al0.5Ga0.5As（1.5μｍ、５×1017cm-3）、ノンドー
プ（φ）Al0.1Ga0.9As活性層２（0.08μｍ）、ｐ−Al
0.5Ga0.5As（1.5μｍ、７×1017cm-3）、ｐ−GaAs（0.5
μｍ、１×1018cm-3）を成長した層構成を有する。Ｃ部
は、上記の如く層を成長した後、φ−AlGaAs活性層２が
なくなるまでエッチングし、その上に周期0.22μｍの周
期格子３を２光束干渉露光法で作製し、その後MOCVD
（有機金属熱分解）法によりｐ−Al0.5Ga0.5As、ｐ−Ga
Asを前記と同様の厚みまで再成長して形成した。
長制御部、位相調整部、活性部であり（以下、夫々Ｃ
部、Ｐ部、Ａ部と記す）、Ａ部とＰ部は、ｎ−GaAs基板
１上にMBE（分子線エピタキシー）法によりｎ−GaAsバ
ッファ（厚さ１μｍ、キャリア濃度１×1018cm-3）、ｎ
−Al0.5Ga0.5As（1.5μｍ、５×1017cm-3）、ノンドー
プ（φ）Al0.1Ga0.9As活性層２（0.08μｍ）、ｐ−Al
0.5Ga0.5As（1.5μｍ、７×1017cm-3）、ｐ−GaAs（0.5
μｍ、１×1018cm-3）を成長した層構成を有する。Ｃ部
は、上記の如く層を成長した後、φ−AlGaAs活性層２が
なくなるまでエッチングし、その上に周期0.22μｍの周
期格子３を２光束干渉露光法で作製し、その後MOCVD
（有機金属熱分解）法によりｐ−Al0.5Ga0.5As、ｐ−Ga
Asを前記と同様の厚みまで再成長して形成した。
次に、横方向の閉じ込めを行なって導波路構造を作製
する為、約３μｍ幅で基板１近くのGaAsまでエッチング
し再びMOCVD法にて高抵抗Al0.3Ga0.7Asを埋め込んだ。
する為、約３μｍ幅で基板１近くのGaAsまでエッチング
し再びMOCVD法にて高抵抗Al0.3Ga0.7Asを埋め込んだ。
Ｃ部、Ｐ部、Ａ部に電極４、５、６及び共通電極９を
夫々形成するが、その電流注入域長さはＣ部が500μ
ｍ、Ｐ部が300μｍ、Ａ部が300μｍである。各部Ｃ、
Ｐ、Ａは相互の注入電流によるクロストークを避ける
為、表面から１μｍ程エッチングにより掘り込んで各部
ＣとＰ、ＰとＡ間に溝７、８を形成している。ｎ型基板
１、ｐ型の３領域の注入電流は、各々への上記オーミッ
ク電極４、５、６、９でなされている。
夫々形成するが、その電流注入域長さはＣ部が500μ
ｍ、Ｐ部が300μｍ、Ａ部が300μｍである。各部Ｃ、
Ｐ、Ａは相互の注入電流によるクロストークを避ける
為、表面から１μｍ程エッチングにより掘り込んで各部
ＣとＰ、ＰとＡ間に溝７、８を形成している。ｎ型基板
１、ｐ型の３領域の注入電流は、各々への上記オーミッ
ク電極４、５、６、９でなされている。
以上の構成において、Ｃ部に100mA、Ａ部に60mA、Ｐ
部に40mA注入としたとき、発振波長820nmで2mWの出力が
Ａ部端面から得られた。
部に40mA注入としたとき、発振波長820nmで2mWの出力が
Ａ部端面から得られた。
次に、Ａ、Ｐ部を200MHzのRZ（リターントゥゼロ）信
号の注入信号で変調した。即ち、Ａ部に2.5nsecパルス
で90mAを印加した（Ａ部への注入電流IAのバイアス成分
IBAを60mAとし、2.5nsecパルスで信号成分ISAを30mAと
した）。このとき、Ｐ部へは70mAとした（バイアス成分
IBPを40mAとし、2.5nsecパルスで信号成分ISPを30mAと
した）。Ｃ部へは100mAの一定値で放置したところ出力
変動が見られた。これを克服すべく、この時、Ａ、Ｐ部
への注入電流に同期してＣ部の注入電流を100mA−140mA
で注入したところ、安定した出力が得られた。
号の注入信号で変調した。即ち、Ａ部に2.5nsecパルス
で90mAを印加した（Ａ部への注入電流IAのバイアス成分
IBAを60mAとし、2.5nsecパルスで信号成分ISAを30mAと
した）。このとき、Ｐ部へは70mAとした（バイアス成分
IBPを40mAとし、2.5nsecパルスで信号成分ISPを30mAと
した）。Ｃ部へは100mAの一定値で放置したところ出力
変動が見られた。これを克服すべく、この時、Ａ、Ｐ部
への注入電流に同期してＣ部の注入電流を100mA−140mA
で注入したところ、安定した出力が得られた。
この場合、Ａ、Ｐ部の信号成分が30mAであるのに対し
てＣのものは40mAであり、両者の比即ち補正比（注入電
流による屈折率変化率の異なる度合い、即ち、信号成分
の注入電流の大きさの比）は約0.8であった。発振波長
は820nmであった。
てＣのものは40mAであり、両者の比即ち補正比（注入電
流による屈折率変化率の異なる度合い、即ち、信号成分
の注入電流の大きさの比）は約0.8であった。発振波長
は820nmであった。
同サンプルでＣ部への注入電流ICを50mAとし、Ａ部へ
の注入電流IA＝80mA、Ｐ部への注入電流IP＝30mAとし
て、発振波長821nmで10mWの連続出力が得られた。
の注入電流IA＝80mA、Ｐ部への注入電流IP＝30mAとし
て、発振波長821nmで10mWの連続出力が得られた。
ここで、同サンプルを、IA＝60mA、IP＝10mA、IC＝25
で150MHzのRZで変調したところ（Ａ部へのバイアス成分
を60mAとし信号成分を20mAとし、Ｐ部へのバイアス成分
を10mAとし信号成分を20mAとし、Ｃ部へのバイアス成分
を25mAとし信号成分を25mAとした）、10mW−0.2mWの変
調出力が実現できた。
で150MHzのRZで変調したところ（Ａ部へのバイアス成分
を60mAとし信号成分を20mAとし、Ｐ部へのバイアス成分
を10mAとし信号成分を20mAとし、Ｃ部へのバイアス成分
を25mAとし信号成分を25mAとした）、10mW−0.2mWの変
調出力が実現できた。
次に、第２実施例を説明する。第２実施例は、第１実
施例と同じプロセスで第１図、第２図（第１図のＡ−
Ａ′断面図）及び第３図（第１図のＢ−Ｂ′断面図）の
如き構成の発光素子を作製したものである。H1部は３μ
ｍ幅で活性部であるAl部と同じ構造を持ち、A1部から10
μｍ離してこれと平行に形成されている。Ｃ部の長さは
500μｍで、A1部も500μｍである。H1部の長さは300μ
ｍで、ＣとA1部の境界から50μｍ〜350μｍの領域に設
けられている。第１図と第２図と第３図において、第４
図と同一符号のものは同一部材を示し、16はH1部の電極
である。
施例と同じプロセスで第１図、第２図（第１図のＡ−
Ａ′断面図）及び第３図（第１図のＢ−Ｂ′断面図）の
如き構成の発光素子を作製したものである。H1部は３μ
ｍ幅で活性部であるAl部と同じ構造を持ち、A1部から10
μｍ離してこれと平行に形成されている。Ｃ部の長さは
500μｍで、A1部も500μｍである。H1部の長さは300μ
ｍで、ＣとA1部の境界から50μｍ〜350μｍの領域に設
けられている。第１図と第２図と第３図において、第４
図と同一符号のものは同一部材を示し、16はH1部の電極
である。
ここで、Ｃ部に30mAを注入し、A1部に60mAを注入した
時、発振波長821nmで0.5mWの連続出力が得られた。この
時、出力が不安定であったので、H1部への注入電流によ
り温度を上昇させて周期構造非形成部（波長制御部であ
るＣ部以外）のみの温度を上昇させＣ部とA1部の光波の
位相のマッチングをとった。H1部への注入電流20mAで出
力は5mWとなり安定化した。
時、発振波長821nmで0.5mWの連続出力が得られた。この
時、出力が不安定であったので、H1部への注入電流によ
り温度を上昇させて周期構造非形成部（波長制御部であ
るＣ部以外）のみの温度を上昇させＣ部とA1部の光波の
位相のマッチングをとった。H1部への注入電流20mAで出
力は5mWとなり安定化した。
次に、Ｃ部とA1部を夫々30−20mA、60−50mAで変調
（100MHz）したところ（この同期した変調の手段につい
ては、可変抵抗R1、R2の入った第３図の回路を参照）、
発振波長、出力とも安定して変調できた。
（100MHz）したところ（この同期した変調の手段につい
ては、可変抵抗R1、R2の入った第３図の回路を参照）、
発振波長、出力とも安定して変調できた。
A1部の片側に設けられた温度による位相調整領域であ
るH1部の応答は10μｓ〜１μｓ程度であった。
るH1部の応答は10μｓ〜１μｓ程度であった。
この様な温度による位相調整領域H1はA1部の両側に設
けられてもよく、設計上の工夫によってはA1部の上、下
（成長方向）に形成されてもよい。但し、位相調整領域
H1はA1部の光導波路からは独立して設けられることが望
ましく、A1部との距離は位相調整の応答に直接関係す
る。また、少なくとも周期構造部Ｃの温度と独立に変化
させうる場所にH1部を設ける必要がある。
けられてもよく、設計上の工夫によってはA1部の上、下
（成長方向）に形成されてもよい。但し、位相調整領域
H1はA1部の光導波路からは独立して設けられることが望
ましく、A1部との距離は位相調整の応答に直接関係す
る。また、少なくとも周期構造部Ｃの温度と独立に変化
させうる場所にH1部を設ける必要がある。
この素子全体はヒートシンクブロックを有してペルチ
ェ素子で温度制御されているが、この態様でＣ部とＡ部
の両方の温度を同時に変化させる制御機構は本発明の対
象ではない。
ェ素子で温度制御されているが、この態様でＣ部とＡ部
の両方の温度を同時に変化させる制御機構は本発明の対
象ではない。
波長の変動幅は、周期部の温度上昇に伴う屈折率変化
の分に相対し、0.7Å／℃であった。また、上記実施例
による注入電流差〜20mAに対しては、約１Åの波長変動
に抑えることができた。
の分に相対し、0.7Å／℃であった。また、上記実施例
による注入電流差〜20mAに対しては、約１Åの波長変動
に抑えることができた。
材料について、発振波長0.8μｍ帯の半導体材料（GaA
s系）を例にとって示したが、1.3μｍ、1.5μｍ辺りのI
nP系、0.7μｍ辺りのAlGaInP、更に短波長のZnSe、ZnS
なども使用できる。
s系）を例にとって示したが、1.3μｍ、1.5μｍ辺りのI
nP系、0.7μｍ辺りのAlGaInP、更に短波長のZnSe、ZnS
なども使用できる。
［発明の効果］ 上記に説明した如く、本発明によれば、波長制御部の
ゲイン部に隣接する部分の屈折率変化と該ゲイン部を含
む波長制御構造を有さない導波構造部の空間平均的屈折
率変化とが互いに一致する様にしているので（例えば、
注入電流の同期変動による温度のダイナミックな同期変
動によって）、出力変動のない波長安定な（同時に波長
可変としてもよい）レーザが得られた。
ゲイン部に隣接する部分の屈折率変化と該ゲイン部を含
む波長制御構造を有さない導波構造部の空間平均的屈折
率変化とが互いに一致する様にしているので（例えば、
注入電流の同期変動による温度のダイナミックな同期変
動によって）、出力変動のない波長安定な（同時に波長
可変としてもよい）レーザが得られた。
第１図は本発明の第２実施例を示す平面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ′断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ′断面
図、第４図は本発明の第１実施例と従来例とを説明する
為の図、第５図は第４図の従来例を直接変調した時の問
題点を説明する為の図である。 １……基板、２……活性層、３……周期格子、４、５、
６、９、16……電極、７、８……溝、Ａ、Ａ′……活性
部、Ｃ……波長制御部、Ｐ……位相調整部、H1……温度
による位相調整領域
１図のＡ−Ａ′断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ′断面
図、第４図は本発明の第１実施例と従来例とを説明する
為の図、第５図は第４図の従来例を直接変調した時の問
題点を説明する為の図である。 １……基板、２……活性層、３……周期格子、４、５、
６、９、16……電極、７、８……溝、Ａ、Ａ′……活性
部、Ｃ……波長制御部、Ｐ……位相調整部、H1……温度
による位相調整領域
Claims (7)
- 【請求項１】波長制御部と、少なくともゲイン部を有す
る導波構造部が一体化された半導体レーザーであって、
該導波構造部の導波路に沿った平均的温度変化と該波長
制御部の温度変化とが一致するように注入電流を制御
し、該波長制御部の該ゲイン部に隣接する部分の屈折率
変化と該導波構造部の空間平均的屈折率変化とを等しく
することを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】前記波長制御部が周期構造を有する請求項
１記載の半導体レーザ。 - 【請求項３】前記波長制御部への注入電流は、前記導波
構造部への注入電流と同期した変調電流である請求項１
記載の半導体レーザ。 - 【請求項４】前記導波構造は、周期構造を有さない請求
項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項５】前記波長制御部は、活性層を有さない請求
項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項６】波長制御部と、少なくともゲイン部を有す
る導波構造部が一体化された半導体レーザであって、該
波長制御部の該ゲイン部に隣接する部分の屈折率変化と
該導波構造部の空間平均的屈折率変化とが互いに一致す
るように該導波構造部の少なくとも一部分を温度変化さ
せる手段が設けられていることを特徴とする半導体レー
ザ。 - 【請求項７】波長制御部と、少なくともゲイン部を有す
る導波構造部が一体化された半導体レーザーの駆動方法
であって、該導波構造部の導波路に沿った平均的温度変
化と該波長制御部の温度変化とが一致するように注入電
流を制御し、該波長制御部の該ゲイン部に隣接する部分
の屈折率変化と該導波構造部の空間平均的屈折率変化と
を等しくするように駆動することを特徴とする半導体レ
ーザの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31663690A JP3149944B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 半導体レーザ及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31663690A JP3149944B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 半導体レーザ及びその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04186889A JPH04186889A (ja) | 1992-07-03 |
| JP3149944B2 true JP3149944B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=18079243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31663690A Expired - Fee Related JP3149944B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 半導体レーザ及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3149944B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP31663690A patent/JP3149944B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04186889A (ja) | 1992-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |