JPH036077A - semiconductor light source - Google Patents

semiconductor light source

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JPH036077A
JPH036077A JP14027189A JP14027189A JPH036077A JP H036077 A JPH036077 A JP H036077A JP 14027189 A JP14027189 A JP 14027189A JP 14027189 A JP14027189 A JP 14027189A JP H036077 A JPH036077 A JP H036077A
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JP
Japan
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optical waveguide
optical
laser
shg
waveguide
Prior art date
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Pending
Application number
JP14027189A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Teraishi
寺石 克弘
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH036077A publication Critical patent/JPH036077A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve secondary harmonic conversion efficiency by providing optical waveguides having functions of laser emission, secondary harmonic generation, and optical guide formed on the same flat plane, a laser resonator formed of the laser emission optical waveguide and of the secondary harmonic generation optical waveguide, and means for converging a plurality of lights to a single light. CONSTITUTION:Optical waveguides 11, 13, 16, 17 are formed on the same plane on a substrate 10, and a laser resonator is constructed with the optical waveguides 11, 13. The laser resonators 11, 13 induce lasing, and the optical waveguide 13 induces second harmonic generation(SHG) therein. SHG optical energy is emitted from the end surface of optical waveguide 13 and introduced into an optical waveguide 13 and introduced into an optical waveguide 15. The optical waveguide 15 branches corresponding to a laser exit port on the side of the laser resonators 11, 13, while being converged to form an optical waveguide 16 on the opposite side. Accordingly, a plurality of the SHG lights introduced into the optical waveguide 15 are focused to a single one in the course of their propagation and are adjusted in their phases and spreadings by the optical waveguide 16, and are finally emitted from the end surface as a single light. Thus, secondary harmonic conversion efficiency can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は集積化されていることを特徴とする半導体レー
ザ光の二次高調波を発生せしめるデバイスの構造及び製
造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application 1] The present invention relates to the structure and manufacturing method of a device for generating second harmonics of semiconductor laser light, which is characterized by being integrated.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来より半導体レーザ光の二次高調波発生(以下SHG
と略称)の試みが為され、アプライド・フィジックス・
レターズ(Applied Physics Lett
ers ) Vol、35.No、6f19791P、
461〜P453や日経ニューマテリアル1987年4
月20日号P、96〜P、105 k:見られるように
、半導体レーザと導波路型SHG素子とをモジュール化
するものが考案されている。
Conventionally, second harmonic generation (hereinafter referred to as SHG) of semiconductor laser light
(abbreviated as ) was attempted, and applied physics
Applied Physics Letts
ers ) Vol, 35. No, 6f19791P,
461-P453 and Nikkei New Material 1987 4
Monthly 20th issue P, 96-P, 105k: As can be seen, a module has been devised that combines a semiconductor laser and a waveguide type SHG element.

例λば、A I GaAs系の0.84nm波長の半導
体レーザ光を光ピツクアップ用コリメークレンズ(開口
数0.3)とフォーカシングレンズ(開口数0.6)t
’、LiNbO5単結晶ヨリする導波路型SHG素子の
導波路端面に集光し結合させ、該L i NbO3単結
晶導波路内で、SHGを発生させるものである。該モジ
ュール全体の寸法の一例は、10X10X10X30’
である。
For example, a collimating lens for optical pickup (numerical aperture 0.3) and a focusing lens (numerical aperture 0.6) t
', the light is focused and coupled to the waveguide end face of a waveguide-type SHG element formed around a LiNbO5 single crystal, and SHG is generated within the LiNbO3 single crystal waveguide. An example of the dimensions of the entire module is 10X10X10X30'
It is.

[発明が解決しようとする課題] 然しなから、前述のモジュールには、以下の課題が残さ
れている。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the following problems remain with the above-mentioned module.

1、モジュール化されているため、光電子集積回路の一
構成素子として、ブレーナ集積が不可能。
1. Because it is modularized, it is impossible to integrate the brainer as a component of an optoelectronic integrated circuit.

2、SHG素子として、極めて高品質な大型単結晶を必
要とするため、製造コストが高くなる。
2. Since the SHG element requires a large single crystal of extremely high quality, the manufacturing cost becomes high.

3、光導波路は、通常1μオーグーの薄膜の層であるた
め、半導体レーザの先導波路とSHG素子の先導波路の
中心位置合せ、平行度調整等に厳審性を要求され、複雑
な技術であり。
3. Since the optical waveguide is usually a thin film layer with a thickness of 1 μm, strict precision is required for center alignment and parallelism adjustment of the semiconductor laser's leading waveguide and the SHG element's leading waveguide, making it a complex technology. .

作業性が悪い。Poor workability.

4、SHG変換効率が低く、光出力として、1mWレベ
ル以下である。
4. The SHG conversion efficiency is low, and the optical output is below the 1 mW level.

5、LxNbOs単結晶は、可視波長域で光ダメージを
起し易く、不安定である。
5. LxNbOs single crystals are unstable and prone to optical damage in the visible wavelength range.

本発明は、かかる課題を解決するもので、その目的とす
るところは、半導体エビタシアル技術を全面的に応用し
て、ブレーナ集積型のデバイスを得ることにある。
The present invention is intended to solve this problem, and its purpose is to obtain a brainer integrated device by fully applying semiconductor evitational technology.

〔課題を解決するための手段] 本発明の集積型二次高調波発生デバイスは、前記課題の
解決のため、その手段として以下の構成要件を具備する
ことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the integrated second harmonic generation device of the present invention is characterized by having the following structural requirements as means thereof.

1、SHG用結晶材料として5化合物半導体を選択する
1. Select a 5-compound semiconductor as the crystal material for SHG.

2 前記化合物半導体は、半導体レーザ基板面上にMO
CVDエビクキシアル成長可能である。
2 The compound semiconductor has an MO on the semiconductor laser substrate surface.
CVD erectile growth is possible.

3、前記エビタシアル成長は、選択的に形成することを
含む。
3. The evitational growth includes selective formation.

4 前記SHG機能部は、光導波路構造を有する。4. The SHG function section has an optical waveguide structure.

58前記先導波路は、半導体レーザの光共振器部わも活
性層を含む平面上に構成され、レーザ光は直接的にSH
G結晶に入射する。
58 The guide wavepath is constructed on a plane including the active layer of the optical resonator section of the semiconductor laser, and the laser beam is directly directed to the SH
incident on the G crystal.

6、半導体レーザ発振条件の設定は、半導体レーザの先
導波路とこれに結合されているSHG機能部の光導波路
の両光導波路を含んで構成することを前提とする。即わ
ち、レーザ共振器内に前記SHG結晶が配置されること
である。
6. The setting of the semiconductor laser oscillation conditions is based on the assumption that the semiconductor laser is configured to include both the leading waveguide of the semiconductor laser and the optical waveguide of the SHG function section coupled thereto. That is, the SHG crystal is placed within the laser resonator.

7、SHG光出財端面に、5)(G励起源レーザ光は反
射し、且つSHG先は透過せしめる薄膜を形成する。
7. Form a thin film on the SHG light output end face (5) that reflects the G excitation source laser beam and transmits the SHG tip.

8 励起レーザ光とSHG光の位相整合は、光導波路の
モード分散を利用し、励起波の最低次モードとSHGの
高次モードを一致させる如くに設定する。
8. Phase matching between the excitation laser beam and the SHG light is set so that the lowest order mode of the excitation wave and the higher order mode of the SHG are matched by using the mode dispersion of the optical waveguide.

9.5)IG光を先導波路よりなる光ガイドにより集光
せしめ、光の広がりを小さ(しぼる。
9.5) IG light is focused by a light guide consisting of a leading waveguide to reduce the spread of light.

〔実 施 例J 本実施例は、以下の設定である。[Implementation example J This example has the following settings.

■ 励起レーザ光は、Iny Ga+−y As (y
= 0.5 )活性層構成により1発振波長11000
n光。
■ The excitation laser beam is Iny Ga+-y As (y
= 0.5) One oscillation wavelength is 11,000 depending on the active layer configuration.
n light.

2、SHG用結晶材料として、化合物半導体の超格子構
造を選択する。
2. Select a compound semiconductor superlattice structure as the SHG crystal material.

3 前記化合物半導体は、半導体レーザ基板面上にMO
CVD又はMOMBEエビクキシアル成長を行ない、超
格子構造を形成する。
3 The compound semiconductor has an MO on the semiconductor laser substrate surface.
CVD or MOMBE evixial growth is performed to form a superlattice structure.

4、基本励起レーザ光とSHG光の位相整合は。4. Phase matching between basic excitation laser light and SHG light.

前記5)IG先導波路の厚みを制御して有効屈折率のマ
ツチングをとる。
5) Matching of effective refractive indexes is achieved by controlling the thickness of the IG leading waveguide.

5、レーザ光共振器は、ファプリーベロー型とし、レー
ザ発光部と5l(G部を含む設計とする。
5. The laser beam resonator is of a Fapley bellows type, and is designed to include a laser emitting part and a 5l (G part).

6 光ガイド用導波路を形成して、光ガイドして集光す
る。
6. Form a light guide waveguide to guide and collect light.

7、光ガイド導波路は、光位相を調整する目的でショッ
トキーバリアーを形成し、逆バイアスに電圧を印加する
金属薄膜電極を有する。
7. The optical guide waveguide forms a Schottky barrier for the purpose of adjusting the optical phase and has a metal thin film electrode that applies a reverse bias voltage.

次に、機能及び構造について述べる。Next, the function and structure will be described.

第1図において、基板10の上に、光導路11.13.
16.17が共平面に形成され、11は発光励起を起こ
す部分で、レーザ共振器は、11と13を含んで構成さ
れるファプリーペロー型である。即わち、11の自由端
面と13の自由端面が平行なる反射鏡を構成している6
該レーザ共振器内で、レーザ発振が起り、同時に、先導
波路13内部で、SHGが発生する。5)IG発生の効
率を上げる目的で、後述する如くに、先導波路13は例
えばZnS/Zn5eのTI −Vl族2材質の極薄膜
のくり返し積層により形成する。非線形光学効果を太き
(するためである。さらに、レーザ光とSHG光の位相
整合をとるため、積層全体の厚みを調整することにより
、例えば、レーザ光0次モードとS[(G光2次モード
の有効屈折率を等しくすればよい。単一のレーザ共振器
で発生できるSHG光エ光エネルギ含量度がある。従っ
て、SHG光エ光エネルギ含量くする目的で、前記レー
ザ共振器構造を、第1図の如くに、複数個並列に配置形
成する。これは、単一のプロセスで実現でき、例えばN
本並列すれば、N倍のSHG光エネルギ量になる。この
時、レーザ共振器の横方向光閉じ込めのため、12の部
分は13の材質による薄膜層を残留させ、14の部分は
13の材質をエツチング除去して、空気層とする。該S
[(G光エネルギーは、光導波路13の端面より出射さ
れて別の先導波路15に導入される。光導波路13と1
5は、共平面に形成され、且つ、同一材質であり5出射
口と入射口が極めて正確に合致しており有効に光入射が
できる。光導波路15は、レーザ共振器側では、レーザ
共振器出射口に対応して、分岐しており、その反対側は
、収束されて、1本の直線状先導波路16を形成してい
る。従って、15に導入された複数のSHG光は進行す
る間に単一光に集光され、最終的には、先導波路部分1
6により1位相と広がりが調整されて、端面より単一光
として出射する。各分岐している先導波路部は、その長
さが異なるため、各SHG光の光路差が生じる欠点があ
る。このために、各分岐部分に、金属薄膜17を蒸着し
て、ショットキーバリヤーを形成し、該バリヤーの空乏
層を該分岐先導波路を厚み以上に形成する。該金属蒸着
膜を電極として、リード線18により逆バイアス電圧を
印加することにより、個別に空乏層電界強度を増減でき
る。かく如く、各分岐光導波路の電気光学効果により、
各SHG光の位相を増減できる。この増減により5光位
相を単一に一致させる3さらに、前記レーザ光共振器同
志は1隣接する間隔をミクロン程度に形成して、隣接す
るレーザ光振器を光結合させることにより、該N本のレ
ーザ光は全て同一位相と為さしめておく6即わち、方向
性結合器を形成してお(のである。
In FIG. 1, on a substrate 10, optical guides 11, 13.
16 and 17 are formed on the same plane, 11 is a part that causes emission excitation, and the laser resonator is a Fabry-Perot type including 11 and 13. That is, the free end surface of 11 and the free end surface of 13 constitute a parallel reflecting mirror 6.
Laser oscillation occurs within the laser resonator, and at the same time, SHG is generated within the guide waveguide 13. 5) For the purpose of increasing the efficiency of IG generation, as will be described later, the leading waveguide 13 is formed by repeatedly laminating ultrathin films of TI-Vl group 2 materials, such as ZnS/Zn5e. This is to increase the thickness of the nonlinear optical effect.Furthermore, in order to achieve phase matching between the laser beam and the SHG light, by adjusting the thickness of the entire stack, for example, the zero-order mode of the laser beam and the S[(G light It is sufficient to make the effective refractive index of the next mode equal.There is a degree of SHG optical energy content that can be generated by a single laser resonator.Therefore, in order to increase the SHG optical energy content, the laser resonator structure is , as shown in Fig. 1, are arranged and formed in parallel.This can be realized by a single process, for example, N
If they are arranged in parallel, the amount of SHG light energy will be N times larger. At this time, for lateral optical confinement of the laser resonator, a thin film layer made of the material 13 is left in the portion 12, and the material 13 is etched away in the portion 14 to form an air layer. The S
[(G optical energy is emitted from the end face of the optical waveguide 13 and introduced into another leading waveguide 15.
5 are formed coplanar and made of the same material, and the exit port 5 and the entrance port 5 match extremely accurately, allowing effective light entry. The optical waveguide 15 is branched on the laser resonator side, corresponding to the laser resonator exit, and is converged on the opposite side to form a single linear leading waveguide 16. Therefore, the plurality of SHG lights introduced into the waveguide section 15 are condensed into a single light beam while traveling, and finally
6, one phase and spread are adjusted, and the light is emitted as a single light from the end face. Since the lengths of the branching leading wavepath sections are different, there is a drawback that an optical path difference between the respective SHG lights occurs. For this purpose, a thin metal film 17 is deposited on each branch portion to form a Schottky barrier, and the depletion layer of the barrier is formed to be thicker than the branch leading waveguide. By using the metal vapor deposited film as an electrode and applying a reverse bias voltage through the lead wire 18, the electric field strength of the depletion layer can be individually increased or decreased. In this way, due to the electro-optic effect of each branched optical waveguide,
The phase of each SHG light can be increased or decreased. By this increase/decrease, the 5 optical phases are made to coincide with each other.3 Furthermore, the laser beam resonators are formed with an interval of about microns between adjacent laser beam resonators, and by optically coupling the adjacent laser beam resonators, the N laser beam resonators are optically coupled. All the laser beams are made to have the same phase (6), that is, a directional coupler is formed.

かくの如く、複数のSHG光を集光することにより、極
めて、高強度のSHG光として取り出すことができ、且
つ、単一の位相を有する光源である。
As described above, by condensing a plurality of SHG lights, it is possible to extract extremely high-intensity SHG light, and the light source has a single phase.

なお、先導波路部15は分岐型の場合で説明しているが
、該部分にフレネル型レンズを形成することも比較的容
易にでき、該レンズ効果により集光させる方法も実現で
きた。
Although the guide waveguide section 15 is of a branched type, it is relatively easy to form a Fresnel lens thereon, and a method of condensing light using the lens effect has also been realized.

次に1本発明構造の製法について述べる。Next, a manufacturing method for the structure of the present invention will be described.

第2図は、本発明一実施例を示す第1図の半導体レーザ
郡部わちA−A ’断面の構造を示す図である。20は
n−GaAs基板、21はn−GaAsバッファー層。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of a semiconductor laser section, ie, a cross section taken along line AA' in FIG. 1, showing an embodiment of the present invention. 20 is an n-GaAs substrate, and 21 is an n-GaAs buffer layer.

22はn−AlxGa+−xAs(x =O,l l。22 is n-AlxGa+-xAs (x = O, l l.

23はn −InyGat−yAsf  y= 0.0
51゜24はローAlxGa+−xAs (x =0.
11 、25はP −AlxGa r −xAsfx=
0.11 、 26はn−GaAsギャップ暦。27は
5iOz膜、28はznK散領域を示し、n−AlxG
aAs層22と n −GaAsバッファー層21の境
界までの深さに拡散する。その結果として、 n−In
yGat−yAs(’/ =0.051層23の一部分
2゛にZnが拡散されP型になった部分が活性層を形成
する。
23 is n-InyGat-yAsf y=0.0
51°24 is low AlxGa+-xAs (x = 0.
11 and 25 are P −AlxGa r −xAsfx=
0.11, 26 is the n-GaAs gap calendar. 27 is a 5iOz film, 28 is a znK dispersion region, and n-AlxG
It diffuses to a depth up to the boundary between the aAs layer 22 and the n-GaAs buffer layer 21. As a result, n-In
yGat-yAs('/=0.051) Zn is diffused into a portion 2'' of the layer 23 and the portion becomes P-type, forming an active layer.

前述の各層はMOCVD法により基板20の上にエピタ
キシアル成長する。MOCVD条件は厩略以下の如くで
ある。
Each of the aforementioned layers is epitaxially grown on the substrate 20 by MOCVD. The MOCVD conditions are as follows.

基 板 温 度+760”〜820°C圧      
 力+  760TorrV族/ III族比 =50
〜100 成長速度、007μm/min MOCVD原料ガスは、トリメチルガリウム、トリメチ
ルアルミニウム、トリメチルインジウム及びアルシンで
ある。 Zn拡散領域の形成は1周知の拡散方法による
。 5iOz膜27に2μX 150uの窓を開け、6
00℃〜650℃で拡散する。Zn濃度は1. x l
 O1@/cm”である。
Substrate temperature +760”~820°C pressure
Power + 760Torr V group/III group ratio = 50
~100 Growth rate, 007 μm/min MOCVD source gases are trimethylgallium, trimethylaluminum, trimethylindium, and arsine. The Zn diffusion region is formed by a well-known diffusion method. A 2μX 150u window was opened in the 5iOz film 27, and 6
Diffuses between 00°C and 650°C. Zn concentration is 1. x l
O1@/cm”.

次に、第1図のS HG tel能部分を形成するため
に、第1図B−B ’より右側部分をエツチングにより
、第2図n−GaAsバッファー層21まで除去する。
Next, in order to form the SHG tel function part shown in FIG. 1, the right side of FIG. 1 B-B' is removed by etching up to the n-GaAs buffer layer 21 shown in FIG.

該露出n−GaAs21表面上に、SHG機能先導波路
を構成するZn5xSe1−yクラッド層及び導波路層
をエピタキシアル成長する。該エツチングは、ECR方
式プラズマ装置によりRIBE法による。エツチングガ
スはCC1,を採用した。RIBEプロセスの方が化学
エツチングプロセスに比較して、第1図工・ンチング表
面9が極めて平滑になり、かつ、コーナ一部分が直角に
形成され、好ましい形状になる6従って、良好なエピタ
キシアル成長表面が得られる。該表面を基板にして、S
HG機能部を形成する。第1図B−B ’断面右151
1 S HG機能部のエピタキシアル成長方法を第3図
により説明する。初めに、GaAs基板34上に熱CV
D法等によりマスク34のSiO□を堆積する。
On the exposed n-GaAs 21 surface, a Zn5xSe1-y cladding layer and a waveguide layer constituting the SHG function guiding waveguide are epitaxially grown. The etching is performed by the RIBE method using an ECR type plasma apparatus. CC1 was used as the etching gas. Compared to the chemical etching process, the RIBE process results in an extremely smooth etched surface 9 with some corners formed at right angles, resulting in a favorable shape.6 Therefore, a good epitaxial growth surface is obtained. can get. Using this surface as a substrate, S
Form the HG functional section. Figure 1 B-B' cross section right 151
The epitaxial growth method of the 1S HG functional section will be explained with reference to FIG. First, thermal CV is applied on the GaAs substrate 34.
SiO□ of the mask 34 is deposited by the D method or the like.

この状態が第3図(a)である0次にフォトリソグラフ
ィ技術により5102のバターニングを行なう。このと
き導波路層を形成する部分のSiO□をエツチングによ
り除去する。この状態が第3図(b)である。パターニ
ングされた5iOzをマスクとして選択エピタキシアル
成長によりクラッド層のZn5xSe+−x 32 、
さらにその上に導波路層33を同一の成長炉内で連続し
て形成する。このときマスクSiO□上には堆積物がな
く第3図(C)の如き状態となる。該選択エピタキシア
ル成長は以下の方法で実現できる。原料として2n、 
S及びSeの有機化合物を用い、成長圧力が1oOTo
rr以下、成長温度が400℃以上700℃以下、Vl
族原料と111族原料のモル比が6以下の条件で減圧M
OCV D法又はMOMBE法により実施する。
In this state, patterning 5102 is performed using the zero-order photolithography technique as shown in FIG. 3(a). At this time, the SiO□ in the portion where the waveguide layer will be formed is removed by etching. This state is shown in FIG. 3(b). Zn5xSe+-x32 of the cladding layer was formed by selective epitaxial growth using the patterned 5iOz as a mask.
Furthermore, a waveguide layer 33 is continuously formed thereon in the same growth furnace. At this time, there is no deposit on the mask SiO□, resulting in a state as shown in FIG. 3(C). The selective epitaxial growth can be achieved by the following method. 2n as a raw material,
Using organic compounds of S and Se, the growth pressure is 1oOTo
rr or less, growth temperature is 400°C or more and 700°C or less, Vl
Reduced pressure M under conditions where the molar ratio of group raw material and group 111 raw material is 6 or less
It is carried out by OCV D method or MOMBE method.

ZnS/Zn5e超格子エビクキシアル膜は、原料のS
及びSeの有機化合物蒸気の供給を予め設定された時間
シーフェンスに従って交互に行なうことにより、−層あ
たり10〜100オングストロームの厚みの膜を次々に
積層する。前記積層を形成した後、弗酸系エッチャント
によりSiO□を除去し、第3図(d)の如く先導波路
が完成する。前記の例では、マスク材としてSiO□を
用いたが、5idL等の他の誘電体薄膜又はW等の金属
薄膜も同様に用いることができる。さらに、ZnS/Z
n5e超格子エピタキシアル膜を用いたが、CdS/C
dSe超格子、2nTe/znSe超格子、CdSe/
Zn5a超格子、CdS/ZnS Ml格子もまた適用
できる。
The ZnS/Zn5e superlattice evixial film is made from the raw material S
By alternately supplying organic compound vapors of and Se according to a sea fence for a preset time, films each having a thickness of 10 to 100 angstroms are laminated one after another. After forming the laminated layers, the SiO□ is removed using a hydrofluoric acid etchant, and a leading waveguide is completed as shown in FIG. 3(d). In the above example, SiO□ was used as the mask material, but other dielectric thin films such as 5idL or metal thin films such as W may be used in the same manner. Furthermore, ZnS/Z
Although an n5e superlattice epitaxial film was used, CdS/C
dSe superlattice, 2nTe/znSe superlattice, CdSe/
Zn5a superlattice, CdS/ZnS Ml lattice are also applicable.

また、先導波路16の出射端面に、干渉フィルターを蒸
着により形成して、レーザ光は100%反射させ、SH
G先のみとり出すこととする。
In addition, an interference filter is formed by vapor deposition on the output end face of the leading waveguide 16, so that 100% of the laser beam is reflected, and the SH
Let us take out only the G destination.

以上の結果、波長500nmのSHG光発生が実現でき
、光出力30 m W S HG光が達成できた。
As a result of the above, it was possible to generate SHG light with a wavelength of 500 nm, and achieve an optical output of 30 m W SHG light.

[発明の効果] 以上説明した如くに、本発明は以下の効果を有する。[Effect of the invention] As explained above, the present invention has the following effects.

1 極めてコンパクトであり、従来のICチップと同等
に扱える。
1. Extremely compact and can be handled in the same way as conventional IC chips.

2、光電子集積回路の一構成素子として、ブレーナ集積
できる。
2. Brainer integration is possible as a constituent element of an optoelectronic integrated circuit.

3、良質な大型単結晶が不要になる。3. No need for high-quality large single crystals.

4.30mWクラスの半導体レーザが実現でき、100
mWクラスも期待できる。
4.30mW class semiconductor laser can be realized, and 100mW class semiconductor laser can be realized.
We can also expect mW class.

5 従来のIC技術の応用で製作できる。5. Can be manufactured by applying conventional IC technology.

6、従って、大量生産が可能で、製造コストの低減が可
能である。
6. Therefore, mass production is possible and manufacturing costs can be reduced.

7、SHG結晶がMOCVDエピタキシアル成長により
完全性の高い品質が確保でき、高変換効率が得られる。
7. By MOCVD epitaxial growth of the SHG crystal, high quality integrity can be ensured and high conversion efficiency can be obtained.

8、超格子エビクキシアル膜層により、極めて高い非線
型光学定数で得られ、高変換効率が実現できる。
8. Due to the superlattice evixial film layer, extremely high nonlinear optical constants can be obtained, and high conversion efficiency can be achieved.

9、光ガイド相当部の先導波路は、目的に合せて、容易
に設計変更が可能で、自由度が極めて高い。
9. The design of the leading waveguide of the light guide corresponding portion can be easily changed according to the purpose, and the degree of freedom is extremely high.

前記のとおり、きわめて広汎に有用なる効果をもたらす
と期待でき、特に、光磁気配・1装置システム及びレー
ザプリンター用光源として有用である。
As mentioned above, it can be expected to bring about a very wide range of useful effects, and is particularly useful as a light source for magneto-optical distribution systems and laser printers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の半導体光源の一実施例を示す概略平
面構造を示す図。 第2図は、本発明の半導体光源の一実施例における半導
体レーザ部の透面構造を示す図。 第3図(a)〜(d)は、本発明の半導体光源の一実施
例におけるSHG機能機能導光導波路造プロセスを説明
する図。 IO・・・基板 11・・・レーザ発光光導波路 12・・・光閉じ込め層 13・・・二次高調波発生光導波路 14・ ・光閉し込め層 15・・・集光用光ガイド導波路 16・・・先導波路 17 ・・ショットキー薄バ莫電極 18・ ・ ・リード線 20 ・−・n−GaAs基板 21−− −  n−GaAsバッファー層22−−−
  n−AlxGa+、++As23 ・−−InyG
a+−、As (活性層を含む)24− ・−n−Al
xGa+−xAs25−−−  P−A1xGa+−x
As−GaAs ・ SiO□n莫 ・Zn拡散領域 GaAs基板 Zn5xSe+−xクラッド層 ・・超格子構造光導波路 ・・5iOzマスク 26 ・ ・  7 28 ・ 1 32 ・ 33 ・  4
FIG. 1 is a diagram showing a schematic planar structure of an embodiment of a semiconductor light source of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a transparent structure of a semiconductor laser section in an embodiment of the semiconductor light source of the present invention. FIGS. 3(a) to 3(d) are diagrams illustrating a process for manufacturing an SHG functional light guide waveguide in an embodiment of the semiconductor light source of the present invention. IO... Substrate 11... Laser emission optical waveguide 12... Optical confinement layer 13... Second harmonic generation optical waveguide 14... Optical confinement layer 15... Optical guide waveguide for focusing light 16... Guide wave path 17... Schottky thin bar electrode 18... Lead wire 20... n-GaAs substrate 21-- - n-GaAs buffer layer 22--
n-AlxGa+, ++As23 ・--InyG
a+-, As (including active layer) 24- ・-n-Al
xGa+-xAs25--- P-A1xGa+-x
As-GaAs/SiO□n/Zn diffusion region GaAs substrate Zn5xSe+-x cladding layer...Superlattice structure optical waveguide...5iOz mask 26 7 28 1 32 33 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] モノリシリックに構成される半導体光源において、レー
ザ発光機能、二次高調波発生機能及び光ガイド機能の各
々の機能を有する三種の光導波路を複数個同一平面上に
形成すること、前記レーザ発光光導波路と前記二次高調
波発生光導波路でレーザ共振器を形成すること、隣接す
る前記レーザ共振器を光結合すること及び複数個の光を
単一光に収束せしめる手段を形成することを特徴とする
半導体光源。
In a semiconductor light source configured monolithically, a plurality of three types of optical waveguides each having the functions of a laser emission function, a second harmonic generation function, and a light guide function are formed on the same plane, and the laser emission optical waveguide and A semiconductor characterized in that the second harmonic generation optical waveguide forms a laser resonator, optically couples adjacent laser resonators, and forms means for converging a plurality of lights into a single light. light source.
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