JPH03145786A - 単一波長半導体レーザの製造方法 - Google Patents
単一波長半導体レーザの製造方法Info
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- JPH03145786A JPH03145786A JP1284493A JP28449389A JPH03145786A JP H03145786 A JPH03145786 A JP H03145786A JP 1284493 A JP1284493 A JP 1284493A JP 28449389 A JP28449389 A JP 28449389A JP H03145786 A JPH03145786 A JP H03145786A
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- Japan
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- 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
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- 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
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- H01S5/1228—DFB lasers with a complex coupled grating, e.g. gain or loss coupling
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は単一波長で発振する半導体レーザに関するも
のである。
のである。
第２図は例えばｌｊ：Ｉｅｃｌ５． Ｔ、ｅ ｔ、 １
．、２５ 、１９８９゜の２２０頁から２２１頁に示て
れた従来の単一波長生導体レーザの構造を示す断面側面
図である。
．、２５ 、１９８９゜の２２０頁から２２１頁に示て
れた従来の単一波長生導体レーザの構造を示す断面側面
図である。
図において、（１）はＰ型のＴ丁ＩＰ基板、（２）Ｉｄ
アンドープの丁ｎＧａＡＳＰ活性層、（３）はｎ型のＩ
ｎＰクラッド層、（４）は周囲をＩｎＰで埋め込まれた
島状のｎ型ＴｎＧａＡｓ Ｐ光導波層である。
アンドープの丁ｎＧａＡＳＰ活性層、（３）はｎ型のＩ
ｎＰクラッド層、（４）は周囲をＩｎＰで埋め込まれた
島状のｎ型ＴｎＧａＡｓ Ｐ光導波層である。
第２図に示された従来の単一波長半導体レーザは、Ｐ型
ＩｎＰ基板（１）上にｒｎＧａＡｓＰ活性層ｆ２） 、
ｎ型ＩｎＰクラッド層（８１，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光
導波層（４）を順次形成した後、周期約２ｏｏｏＸ間隔
でＩｎＧａＡｓＰ光導波層（４）が島状に残るようにＩ
ｎＧａＡｓＰ光導波層（４）をｎ型ＩｎＰクラッド層（
８）まで化学的にエツチングし、その後、 ＩｎＧａ
ＡｓＰを埋め込む形でｎ型ＩｎＰクラッド層（８）を形
成することにより製造される。
ＩｎＰ基板（１）上にｒｎＧａＡｓＰ活性層ｆ２） 、
ｎ型ＩｎＰクラッド層（８１，ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光
導波層（４）を順次形成した後、周期約２ｏｏｏＸ間隔
でＩｎＧａＡｓＰ光導波層（４）が島状に残るようにＩ
ｎＧａＡｓＰ光導波層（４）をｎ型ＩｎＰクラッド層（
８）まで化学的にエツチングし、その後、 ＩｎＧａ
ＡｓＰを埋め込む形でｎ型ＩｎＰクラッド層（８）を形
成することにより製造される。
次に動作について説明する。
この半導体素子の上下に電圧を掛は電子およびホールを
活性層（２ンに注入すると、活性層＋２）内で発光再結
合が生じて発光する。この光は活性層（２）近辺にＩｎ
Ｐで埋め込まれた形で周期的に存在する島状のＩｎＧａ
ＡｓＰ光導波層（４）による等価屈折率の周期的変動に
より、帰還が掛けられレーザ発振に至る。
活性層（２ンに注入すると、活性層＋２）内で発光再結
合が生じて発光する。この光は活性層（２）近辺にＩｎ
Ｐで埋め込まれた形で周期的に存在する島状のＩｎＧａ
ＡｓＰ光導波層（４）による等価屈折率の周期的変動に
より、帰還が掛けられレーザ発振に至る。
この等価屈折率の周期的変動は特定の波長の光の帰還量
を大きくシ、単一の波長で発振させる機能すなわち波長
選択性を持つ。この波長選択性の強度は屈折率の周期的
変動の強度、すなわち周期的に形成されたＩｎＧａＡｓ
Ｐ光導波層（４）の組成、厚さ。
を大きくシ、単一の波長で発振させる機能すなわち波長
選択性を持つ。この波長選択性の強度は屈折率の周期的
変動の強度、すなわち周期的に形成されたＩｎＧａＡｓ
Ｐ光導波層（４）の組成、厚さ。
および幅に依存するため、高い確率で単一波長で発振す
る半導体レーザ素子を得るためにはそれらを制御する必
要がある。
る半導体レーザ素子を得るためにはそれらを制御する必
要がある。
このような従来の半導体レーザではＩｎＧａＡｓＰ光導
波層（４）を周期的に島状に形成するために、化学的な
エツチングを用いるため、ＩｎＧａＡｓＰ光導波層（４
）形状の制御性が悪く、さらに、 ＩｎＧａＡｓＰ光
導波層（４）が単一組成のＩｎＧａＡｓＰで形成され、
また厚さ約５ｏｏｎ、幅約１０００Ｘと微細なため、エ
ツチングによりＩｎＧａＡｓＰ光導波層（４）を周期的
に形成した後、光導波層の形状をモニターし、形状に応
じてエツチングを追加して光導波層の形状を調整するこ
とはエツチング速度が速すぎるため固数であり、その結
果、屈折率の周期的変動の強度、すなわち波長選択性の
強度を制御できず、高い確率で単一波長で発振する半導
体レーザを得ることが出来ないという問題点があった。
波層（４）を周期的に島状に形成するために、化学的な
エツチングを用いるため、ＩｎＧａＡｓＰ光導波層（４
）形状の制御性が悪く、さらに、 ＩｎＧａＡｓＰ光
導波層（４）が単一組成のＩｎＧａＡｓＰで形成され、
また厚さ約５ｏｏｎ、幅約１０００Ｘと微細なため、エ
ツチングによりＩｎＧａＡｓＰ光導波層（４）を周期的
に形成した後、光導波層の形状をモニターし、形状に応
じてエツチングを追加して光導波層の形状を調整するこ
とはエツチング速度が速すぎるため固数であり、その結
果、屈折率の周期的変動の強度、すなわち波長選択性の
強度を制御できず、高い確率で単一波長で発振する半導
体レーザを得ることが出来ないという問題点があった。
従来の単一波長半導体レーザ装置は以上のように構成さ
れていたので、光導波層の形状が制御できず、そのため
、高い確率で単一波長で発振する半導体素子が得られな
いという問題点があった。
れていたので、光導波層の形状が制御できず、そのため
、高い確率で単一波長で発振する半導体素子が得られな
いという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、光導波層の形状を制御できるとともに、高い
確率で単一波長で発振する半導体レーザ素子を得ること
を目的とする。
たもので、光導波層の形状を制御できるとともに、高い
確率で単一波長で発振する半導体レーザ素子を得ること
を目的とする。
この発明に係る単一波長半導体レーザは、光導波層が２
種以上の化学的性質の異なる半導体を交互に積層するこ
とにより形［１１３２ｇれたものである。
種以上の化学的性質の異なる半導体を交互に積層するこ
とにより形［１１３２ｇれたものである。
この発明における単一波長半導体レーザは、光導波層を
２種以上の化学的性質の異なる半導体を交互に積層する
ことにより形成したので、光導波層の厚はを調整するこ
とを可能とする。
２種以上の化学的性質の異なる半導体を交互に積層する
ことにより形成したので、光導波層の厚はを調整するこ
とを可能とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による単一波長半導体レー
ザの断面側面図を示す。図において、（１）はＰ型Ｉｎ
Ｐ基板、（２）はＩｎＧａＡｓＰ活性層、（８）はｎ型
ＩｎＰクラッド層、（５）は約２５久のｎ型ＩｎＧａＡ
ｓＰと約２５′Ａのｎ型ＩｎＰが交互に形成された厚さ
約５００久のＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰ光導波層であ
る。
ザの断面側面図を示す。図において、（１）はＰ型Ｉｎ
Ｐ基板、（２）はＩｎＧａＡｓＰ活性層、（８）はｎ型
ＩｎＰクラッド層、（５）は約２５久のｎ型ＩｎＧａＡ
ｓＰと約２５′Ａのｎ型ＩｎＰが交互に形成された厚さ
約５００久のＩｎＧａＡｓＰ ／ ＩｎＰ光導波層であ
る。
ＩｎＧａＡｓＰとＩｎＰは化学的性質が異なり、例えば
ＩｎＧａＡｓＰは、■ｎｏ３ではエツチングされるがＥ
ｅｌでてれず、ＩｎＰはＩｎＧａＡｓＰの逆の性質を持
つ。したがって、この実施例に示すように、約２５′Ａ
の１ｎＣｈＡｓ ＰとＩｎＰが交互に積層された工ｎＧ
ａＡｓＰ ／ ＩｎＰ光導波層（５）を導入することに
より、光導波層（６）を周期的に形成した後、形状をモ
ニターし、形状に応じて屈折率の周期的変動の強度が適
当となるように選択エツチングにより、光導波層（５）
の厚さを５０λきざみ（全体の１０％）で調整すること
ができ、その結果、高い確率で単一波長で発振する半導
体素子を得ることが可能となる。
ＩｎＧａＡｓＰは、■ｎｏ３ではエツチングされるがＥ
ｅｌでてれず、ＩｎＰはＩｎＧａＡｓＰの逆の性質を持
つ。したがって、この実施例に示すように、約２５′Ａ
の１ｎＣｈＡｓ ＰとＩｎＰが交互に積層された工ｎＧ
ａＡｓＰ ／ ＩｎＰ光導波層（５）を導入することに
より、光導波層（６）を周期的に形成した後、形状をモ
ニターし、形状に応じて屈折率の周期的変動の強度が適
当となるように選択エツチングにより、光導波層（５）
の厚さを５０λきざみ（全体の１０％）で調整すること
ができ、その結果、高い確率で単一波長で発振する半導
体素子を得ることが可能となる。
以上のようにこの発明によれば、島状に形成された光導
波層を２種以上の化学的情質の異なる半導体を交互に積
層することにより形成されたものであるので高い確率で
単一波長で発振する半導体レーザが得られる効果を有す
る。
波層を２種以上の化学的情質の異なる半導体を交互に積
層することにより形成されたものであるので高い確率で
単一波長で発振する半導体レーザが得られる効果を有す
る。
第１図はこの発明の一実施例による単一波長半導体レー
ザの断面側面図、第２図は従来の単一波長半導体レーザ
の断面側面図である。 図において、（１）はＰ型ＩｎＰ基板、（２）はＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層、（８）はｎ型のＩｎＰクラッド層、（
５Ｎはｎ型のｒｎＧａＡｓＰとｎ型の丁ｎＰが交互に多
層形成されてなる島状のｎ型ＩｎＧａＡｓＰ ／ Ｉｎ
Ｐ光導波層である。 なお、図中、同一符号は同一 または相当部分を示す。
ザの断面側面図、第２図は従来の単一波長半導体レーザ
の断面側面図である。 図において、（１）はＰ型ＩｎＰ基板、（２）はＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層、（８）はｎ型のＩｎＰクラッド層、（
５Ｎはｎ型のｒｎＧａＡｓＰとｎ型の丁ｎＰが交互に多
層形成されてなる島状のｎ型ＩｎＧａＡｓＰ ／ Ｉｎ
Ｐ光導波層である。 なお、図中、同一符号は同一 または相当部分を示す。
Claims (1)
- 第１導電型の半導体基板上に活性層、第２導電型のク
ラッド層、周期的で島状の第２導電型の光導波層が順次
形成された半導体レーザにおいて、上記光導波層を２種
以上の半導体を交互に積層することにより形成したこと
を特徴とする単一波長半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284493A JP2550502B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 単一波長半導体レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284493A JP2550502B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 単一波長半導体レーザの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145786A true JPH03145786A (ja) | 1991-06-20 |
| JP2550502B2 JP2550502B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=17679233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1284493A Expired - Lifetime JP2550502B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 単一波長半導体レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550502B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9401192A (nl) * | 1993-07-20 | 1995-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | Optische halfgeleiderinrichtingen en werkwijzen voor het maken daarvan. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136587A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | Sony Corp | 分布帰還型レ−ザ |
| JPS63263788A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP1284493A patent/JP2550502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136587A (ja) * | 1986-11-27 | 1988-06-08 | Sony Corp | 分布帰還型レ−ザ |
| JPS63263788A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レ−ザ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9401192A (nl) * | 1993-07-20 | 1995-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | Optische halfgeleiderinrichtingen en werkwijzen voor het maken daarvan. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2550502B2 (ja) | 1996-11-06 |
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