JPH05167197A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPH05167197A JPH05167197A JP33508791A JP33508791A JPH05167197A JP H05167197 A JPH05167197 A JP H05167197A JP 33508791 A JP33508791 A JP 33508791A JP 33508791 A JP33508791 A JP 33508791A JP H05167197 A JPH05167197 A JP H05167197A
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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
- H01S5/10—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
- H01S5/1071—Ring-lasers
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、コヒーレンス特性が良く、かつ光
強度が低下しない光半導体装置を提供することを目的と
する。 【構成】 複数の反射面を有する無端の導波路（１９）
を備えているので、光生成型の導波路長を十分長く取る
ことができる。ここで、出射面（２０ａ）以外の反射面
（２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を全反射面とし、特定の出
射面（２０ａ）で光の大部分を反射させながら一部を透
過させるようにすると、導波路（１９）内を光が巡回
し、導波路（１９）を共振器として発振するレーザ光の
出力が出射面から得られる。この共振器長は十分に長く
取れるのでのレーザ光のコヒーレンス特性が向上する。
一方、出射面（２０ａ）に入射される光の大部分を透過
させるようにすると、導波路（１９）が光増幅用の活性
領域となり、十分に長い導波路（１９）で増幅された大
きな出力を出射面（２０ａ）から効率良く取り出すこと
ができる。
強度が低下しない光半導体装置を提供することを目的と
する。 【構成】 複数の反射面を有する無端の導波路（１９）
を備えているので、光生成型の導波路長を十分長く取る
ことができる。ここで、出射面（２０ａ）以外の反射面
（２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を全反射面とし、特定の出
射面（２０ａ）で光の大部分を反射させながら一部を透
過させるようにすると、導波路（１９）内を光が巡回
し、導波路（１９）を共振器として発振するレーザ光の
出力が出射面から得られる。この共振器長は十分に長く
取れるのでのレーザ光のコヒーレンス特性が向上する。
一方、出射面（２０ａ）に入射される光の大部分を透過
させるようにすると、導波路（１９）が光増幅用の活性
領域となり、十分に長い導波路（１９）で増幅された大
きな出力を出射面（２０ａ）から効率良く取り出すこと
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発振器、光増幅
器および光分波器などとして使用できる光半導体装置に
関する。
器および光分波器などとして使用できる光半導体装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光半導体装置の例として半導体レ
ーザの構造を図９に示す。同図より、半導体レーザ１０
０は、ＧａＡｓ基板１０１上に成長したヘテロエピタキ
シャル結晶１０２に導波路１０３を形成し、半導体レー
ザ１００の両端に電流を流すことによってレーザ光を発
振させる。
ーザの構造を図９に示す。同図より、半導体レーザ１０
０は、ＧａＡｓ基板１０１上に成長したヘテロエピタキ
シャル結晶１０２に導波路１０３を形成し、半導体レー
ザ１００の両端に電流を流すことによってレーザ光を発
振させる。
【０００３】また、この半導体レーザ１００を光増幅素
子として利用する場合には、劈開端面に無反射膜のコー
ティングを施して、外部からの光を導波路に導入する。
そして、この光に同期させて半導体レーザ１００の両端
に電流を流すことにより、導波路のゲインを増加させ
て、入射光の増幅を行う。
子として利用する場合には、劈開端面に無反射膜のコー
ティングを施して、外部からの光を導波路に導入する。
そして、この光に同期させて半導体レーザ１００の両端
に電流を流すことにより、導波路のゲインを増加させ
て、入射光の増幅を行う。
【０００４】次に、別の光半導体装置の従来例を図１０
に示す。同図より、半導体レーザ１１０にはリング状の
導波路が形成されており、電極間に電流を流すことによ
って、レーザ発振や光の増幅が行われる。この半導体レ
ーザ１１０は、共振器長が無限に長いレーザダイオード
となるため、コヒーレンス特性が向上する。
に示す。同図より、半導体レーザ１１０にはリング状の
導波路が形成されており、電極間に電流を流すことによ
って、レーザ発振や光の増幅が行われる。この半導体レ
ーザ１１０は、共振器長が無限に長いレーザダイオード
となるため、コヒーレンス特性が向上する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の半導
体レーザ１００は、レーザ光の出射面が２か所に限定さ
れており、また共振器長もあまり長く取れないため、コ
ヒーレンス特性の向上には外部ミラーが必要であった。
このため、構成が複雑になり問題であった。
体レーザ１００は、レーザ光の出射面が２か所に限定さ
れており、また共振器長もあまり長く取れないため、コ
ヒーレンス特性の向上には外部ミラーが必要であった。
このため、構成が複雑になり問題であった。
【０００６】また、従来の半導体レーザ１１０は、レー
ザ光がリング状の導波路を走るため、外部に光が漏れ易
い。このため、光強度の低下が発生し、出力光の光強度
が小さくなってしまった。また、リング状の導波路から
の出力光の取り出し方法も難しく問題であった。
ザ光がリング状の導波路を走るため、外部に光が漏れ易
い。このため、光強度の低下が発生し、出力光の光強度
が小さくなってしまった。また、リング状の導波路から
の出力光の取り出し方法も難しく問題であった。
【０００７】本発明は、このような問題を解決すること
を目的とする。
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光半導体装置は、複数の反射面を有する無
端の導波路を備え、少なくとも１つの反射面が結晶成長
により形成された出射面となる。
に、本発明の光半導体装置は、複数の反射面を有する無
端の導波路を備え、少なくとも１つの反射面が結晶成長
により形成された出射面となる。
【０００９】
【作用】本発明の光半導体装置によれば、複数の反射面
を有する無端の導波路を備えているので、光生成型の導
波路長を十分長く取ることができる。ここで、出射面以
外の反射面を全反射面とし、特定の出射面で光の大部分
を反射させながら一部を透過させるようにすると、導波
路内を光が巡回し、導波路を共振器として発振するレー
ザ光の出力が出射面から得られる。この共振器長は十分
に長く取れるのでレーザ光のコヒーレンス特性が向上す
る。
を有する無端の導波路を備えているので、光生成型の導
波路長を十分長く取ることができる。ここで、出射面以
外の反射面を全反射面とし、特定の出射面で光の大部分
を反射させながら一部を透過させるようにすると、導波
路内を光が巡回し、導波路を共振器として発振するレー
ザ光の出力が出射面から得られる。この共振器長は十分
に長く取れるのでレーザ光のコヒーレンス特性が向上す
る。
【００１０】一方、出射面で光の大部分を透過させるよ
うにすると、導波路が光増幅用の活性領域となり、十分
に長い導波路で増幅された大きな出力を出射面から効率
良く取り出すことができる。
うにすると、導波路が光増幅用の活性領域となり、十分
に長い導波路で増幅された大きな出力を出射面から効率
良く取り出すことができる。
【００１１】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の光半導
体装置の一実施例について説明する。図１は本実施例の
光半導体装置の構造を示す斜視図である。同図より、本
発明の光半導体装置１０は、ｎ型のＧａＡｓ基板１１上
にｎ型のクラッド領域であるＧａＡｌＡｓ層１２が、Ｇ
ａＡｌＡｓ層１２上に活性領域であるＧａＡｓ系の活性
層１３が、活性層１３上にｐ型のクラッド領域である例
えば量子井戸構造のＧａＡｌＡｓ層１４がそれぞれエピ
タキシャル形成されており、いわゆるＧａＡｓ／ＡｌＧ
ａＡｓ系の二重ヘテロ接合という構造を有している。さ
らに、ＧａＡｌＡｓ層１４上にはｎ型のＧａＡｓ層１５
がエピタキシャル形成されており、ＧａＡｓ層１５上に
はｐ側電極１６が、ＧａＡｓ基板１１の裏面にはｎ側電
極１７がそれぞれ形成されている。ＧａＡｓ層１５には
Ｐ型の添加物がドーピングされてｐ+ 拡散領域１８が形
成されている。
体装置の一実施例について説明する。図１は本実施例の
光半導体装置の構造を示す斜視図である。同図より、本
発明の光半導体装置１０は、ｎ型のＧａＡｓ基板１１上
にｎ型のクラッド領域であるＧａＡｌＡｓ層１２が、Ｇ
ａＡｌＡｓ層１２上に活性領域であるＧａＡｓ系の活性
層１３が、活性層１３上にｐ型のクラッド領域である例
えば量子井戸構造のＧａＡｌＡｓ層１４がそれぞれエピ
タキシャル形成されており、いわゆるＧａＡｓ／ＡｌＧ
ａＡｓ系の二重ヘテロ接合という構造を有している。さ
らに、ＧａＡｌＡｓ層１４上にはｎ型のＧａＡｓ層１５
がエピタキシャル形成されており、ＧａＡｓ層１５上に
はｐ側電極１６が、ＧａＡｓ基板１１の裏面にはｎ側電
極１７がそれぞれ形成されている。ＧａＡｓ層１５には
Ｐ型の添加物がドーピングされてｐ+ 拡散領域１８が形
成されている。
【００１２】このような構造を採用することで、活性層
１３を挟むＧａＡｌＡｓ層１２、ＧａＡｌＡｓ層１４か
ら注入された電子、ホールはバンドギャップエネルギー
が低く、ポテンシャルウェルとなっている活性層１３中
に効率良く閉じ込めることができる。また、ｐ+ 拡散領
域１８は、ＧａＡｓ基板１１の（１００）面に対する劈
開面である（０-1-1）面または（０-1-1）面から劈開し
た長方形の面に対して、それぞれの辺に接する菱形のス
トライプ構造である（結晶面の座標で−１は結晶軸の負
方向を示す）。そして、このｐ+ 拡散領域１８内の注入
キャリアによって、ｐ+ 拡散領域１８下部の活性層１３
内で利得ガイド方式による横方向の光閉じ込めが行われ
る。このような光閉じ込めによって、導波路１９が菱形
の形状で形成される。
１３を挟むＧａＡｌＡｓ層１２、ＧａＡｌＡｓ層１４か
ら注入された電子、ホールはバンドギャップエネルギー
が低く、ポテンシャルウェルとなっている活性層１３中
に効率良く閉じ込めることができる。また、ｐ+ 拡散領
域１８は、ＧａＡｓ基板１１の（１００）面に対する劈
開面である（０-1-1）面または（０-1-1）面から劈開し
た長方形の面に対して、それぞれの辺に接する菱形のス
トライプ構造である（結晶面の座標で−１は結晶軸の負
方向を示す）。そして、このｐ+ 拡散領域１８内の注入
キャリアによって、ｐ+ 拡散領域１８下部の活性層１３
内で利得ガイド方式による横方向の光閉じ込めが行われ
る。このような光閉じ込めによって、導波路１９が菱形
の形状で形成される。
【００１３】光半導体装置１０の動作は次の通りであ
る。まず、ｐ側電極１６とｎ側電極１７の間に電流を流
すと、導波路１９内に光が発生する。導波路１９は複数
の反射面を有する無端の導波路なので、光生成型の導波
路長を十分長く取ることができる。このため、例えば出
射面２０ａに入射される光の大部分を反射させながら一
部の光を透過させるようにすると、導波路１９内を光が
巡回し、導波路１９を共振器として発振するレーザ光を
出射面２０ａから取り出すことができる。この共振器長
は十分に長く取れるのでレーザ光のコヒーレンス特性が
向上する。
る。まず、ｐ側電極１６とｎ側電極１７の間に電流を流
すと、導波路１９内に光が発生する。導波路１９は複数
の反射面を有する無端の導波路なので、光生成型の導波
路長を十分長く取ることができる。このため、例えば出
射面２０ａに入射される光の大部分を反射させながら一
部の光を透過させるようにすると、導波路１９内を光が
巡回し、導波路１９を共振器として発振するレーザ光を
出射面２０ａから取り出すことができる。この共振器長
は十分に長く取れるのでレーザ光のコヒーレンス特性が
向上する。
【００１４】一方、出射面２０ａに入射される光の大部
分を透過させるようにすると、導波路１９内で発生した
光のほとんどは巡回することなく出射面２０ａから出力
される。このため、導波路１９を光増幅用の活性領域と
することができ、また導波路長が十分に長いので、大き
な光出力を出射面２０ａから効率良く取り出すことがで
きる。
分を透過させるようにすると、導波路１９内で発生した
光のほとんどは巡回することなく出射面２０ａから出力
される。このため、導波路１９を光増幅用の活性領域と
することができ、また導波路長が十分に長いので、大き
な光出力を出射面２０ａから効率良く取り出すことがで
きる。
【００１５】次に、光半導体装置１０をレーザダイオー
ドとして動作させた例について、図２の平面図を用いて
説明する。まず、ｐ側電極１６とｎ側電極１７の間に電
流を流すと、導波路１９に光が発生する。この光は菱形
の周回路である導波路１９を巡回し、反射面２０ａに入
射角θ1 で入射する。この入射光の一部は反射し、他の
一部は透過して外部に出射される。このときの屈折角θ
2 は、スネルの法則ｎ1 ｓｉｎθ1 ＝ｎ2ｓｉｎθ2
（入射角θ1 は臨界角以内とする）を満足する方向であ
る。そして、反射面２０ａで反射された光は導波路１９
で増幅されながら反射面２０ｄに達する。反射面２０ｄ
への入射角は臨界角より大きいので、入射光は全反射さ
れて２０ｃに向かう。反射面２０ｃでは、反射面２０ａ
と同様に一部の光が透過してスネルの法則を満足する屈
折角θ4 で出射し、他の光が反射面２０ｂに向けて反射
する。そして、反射面２０ｂで全反射して反射面２０ａ
に向かう。このように、導波路１９に発生した光は、導
波路１９内を左回りあるいは右回りに巡回して、レーザ
光を発振する。このレーザ光の一部が結晶成長により形
成された出射面である反射面２０ａ、２０ｃから出射さ
れるのである。
ドとして動作させた例について、図２の平面図を用いて
説明する。まず、ｐ側電極１６とｎ側電極１７の間に電
流を流すと、導波路１９に光が発生する。この光は菱形
の周回路である導波路１９を巡回し、反射面２０ａに入
射角θ1 で入射する。この入射光の一部は反射し、他の
一部は透過して外部に出射される。このときの屈折角θ
2 は、スネルの法則ｎ1 ｓｉｎθ1 ＝ｎ2ｓｉｎθ2
（入射角θ1 は臨界角以内とする）を満足する方向であ
る。そして、反射面２０ａで反射された光は導波路１９
で増幅されながら反射面２０ｄに達する。反射面２０ｄ
への入射角は臨界角より大きいので、入射光は全反射さ
れて２０ｃに向かう。反射面２０ｃでは、反射面２０ａ
と同様に一部の光が透過してスネルの法則を満足する屈
折角θ4 で出射し、他の光が反射面２０ｂに向けて反射
する。そして、反射面２０ｂで全反射して反射面２０ａ
に向かう。このように、導波路１９に発生した光は、導
波路１９内を左回りあるいは右回りに巡回して、レーザ
光を発振する。このレーザ光の一部が結晶成長により形
成された出射面である反射面２０ａ、２０ｃから出射さ
れるのである。
【００１６】また、反射面２０ａ、２０ｃに適当な膜や
樹脂などの保護膜を付着させることによって、屈折角θ
2 、θ4 とレーザ光の強度を変化させることができる。
例えば、反射面２０ａにエポキシ樹脂を付着させた場合
は、導波路１９内の屈折率ｎ1 ＝３．６、エポキシ樹脂
の屈折率ｎ2 ＝１．５５、入射角θ1 ＝１６．２°であ
るので、スネルの法則より屈折角θ2 ＝４０．１６°と
なる。このときの臨界角はｓｉｎ-1（１．５５／３．
６）＝２５．５°となる。また、反射面２０ａに低融点
ガラスを付着させた場合は、導波路１９内の屈折率ｎ1
＝３．６、低融点ガラスの屈折率ｎ2 ＝２．５（２．４
〜２．６の平均値）、入射角θ1 ＝１６．２°であるの
で、スネルの法則より屈折角θ2 ＝２６．６°となる。
このときの臨界角はｓｉｎ-1（２．５／３．６）＝４
４．０°となる。
樹脂などの保護膜を付着させることによって、屈折角θ
2 、θ4 とレーザ光の強度を変化させることができる。
例えば、反射面２０ａにエポキシ樹脂を付着させた場合
は、導波路１９内の屈折率ｎ1 ＝３．６、エポキシ樹脂
の屈折率ｎ2 ＝１．５５、入射角θ1 ＝１６．２°であ
るので、スネルの法則より屈折角θ2 ＝４０．１６°と
なる。このときの臨界角はｓｉｎ-1（１．５５／３．
６）＝２５．５°となる。また、反射面２０ａに低融点
ガラスを付着させた場合は、導波路１９内の屈折率ｎ1
＝３．６、低融点ガラスの屈折率ｎ2 ＝２．５（２．４
〜２．６の平均値）、入射角θ1 ＝１６．２°であるの
で、スネルの法則より屈折角θ2 ＝２６．６°となる。
このときの臨界角はｓｉｎ-1（２．５／３．６）＝４
４．０°となる。
【００１７】さらに、電界や熱の変化によって屈折率が
変化する材料を保護膜に用いれば、屈折角θ2 、θ4 の
制御を行うことができる。また、電極１６を分離して、
一部の電極から信号を入れることによって、入力信号の
変調を行うことも可能である。
変化する材料を保護膜に用いれば、屈折角θ2 、θ4 の
制御を行うことができる。また、電極１６を分離して、
一部の電極から信号を入れることによって、入力信号の
変調を行うことも可能である。
【００１８】次に、本発明の応用例について、図３、図
４を用いて説明する。図３は、菱形の導波路１９の他
に、この導波路１９の対角線上に導波路２１を形成した
例である。そのため、反射面２０ａを透過した光は３方
向に出射する。さらに、導波路１９と導波路２１の電極
を分離すれば、導波路１９からの出射光２２、２３と、
導波路２１からの出射光２４との光パワーを別々に制御
することが可能となる。また、導波路１９から反射面２
０ａへの入射角θ1 を変えることによって、出射光２
２、２３の屈折角θ2 を所望の値にすることができる。
特に、この応用例をレーザレーダ用光源として応用すれ
ば、レーザ光が３方向に出射されるので、カバーできる
空間は非常に広くなる。また、従来は、３方向にレーザ
光を出射させるためには複数台の装置を必要としたが、
それがこの装置１台で行えるようになった。図４は、２
つの光半導体装置３０、３１を光学的に結合させてアレ
イ化した例である。この装置では、導波路３２が倍の長
さになるため、出射面３３から出射するレーザ光のコヒ
ーレンス特性が大幅に向上する。
４を用いて説明する。図３は、菱形の導波路１９の他
に、この導波路１９の対角線上に導波路２１を形成した
例である。そのため、反射面２０ａを透過した光は３方
向に出射する。さらに、導波路１９と導波路２１の電極
を分離すれば、導波路１９からの出射光２２、２３と、
導波路２１からの出射光２４との光パワーを別々に制御
することが可能となる。また、導波路１９から反射面２
０ａへの入射角θ1 を変えることによって、出射光２
２、２３の屈折角θ2 を所望の値にすることができる。
特に、この応用例をレーザレーダ用光源として応用すれ
ば、レーザ光が３方向に出射されるので、カバーできる
空間は非常に広くなる。また、従来は、３方向にレーザ
光を出射させるためには複数台の装置を必要としたが、
それがこの装置１台で行えるようになった。図４は、２
つの光半導体装置３０、３１を光学的に結合させてアレ
イ化した例である。この装置では、導波路３２が倍の長
さになるため、出射面３３から出射するレーザ光のコヒ
ーレンス特性が大幅に向上する。
【００１９】次に、本実施例である光半導体装置の詳細
構造を図５〜図８に示す。図５は、メサ型の光半導体装
置５０の構造を示す斜視図である。同図より、ｎ型のＧ
ａＡｓ基板５１上にｎ型のクラッド領域であるＧａＡｌ
Ａｓ層５２が、ＧａＡｌＡｓ層５２上に活性領域である
ＧａＡｓ系の活性層５３が、活性層５３上にｐ型のクラ
ッド領域であるｐ型のＧａＡｌＡｓ層５４が、さらにＧ
ａＡｌＡｓ層５４上にｎ型のＧａＡｓ層５５がそれぞれ
エピタキシャル形成されている。また、ＧａＡｓ層５５
上にはｐ側電極５６が、ＧａＡｓ基板５１の裏面にはｎ
側電極５７がそれぞれ形成されている。
構造を図５〜図８に示す。図５は、メサ型の光半導体装
置５０の構造を示す斜視図である。同図より、ｎ型のＧ
ａＡｓ基板５１上にｎ型のクラッド領域であるＧａＡｌ
Ａｓ層５２が、ＧａＡｌＡｓ層５２上に活性領域である
ＧａＡｓ系の活性層５３が、活性層５３上にｐ型のクラ
ッド領域であるｐ型のＧａＡｌＡｓ層５４が、さらにＧ
ａＡｌＡｓ層５４上にｎ型のＧａＡｓ層５５がそれぞれ
エピタキシャル形成されている。また、ＧａＡｓ層５５
上にはｐ側電極５６が、ＧａＡｓ基板５１の裏面にはｎ
側電極５７がそれぞれ形成されている。
【００２０】図６は、メサ型で電極分離型の光半導体装
置６０の構造を示す斜視図である。同図より、ｎ型のＧ
ａＡｓ基板６１上にｎ型のクラッド領域であるＧａＡｌ
Ａｓ層６２が、ＧａＡｌＡｓ層６２上に活性領域である
ＧａＡｓ系の活性層６３が、活性層６３上にｐ型のクラ
ッド領域であるｐ型のＧａＡｌＡｓ層６４が、さらにＧ
ａＡｌＡｓ層６４上にｎ型のＧａＡｓ層６５がそれぞれ
エピタキシャル形成されている。また、ＧａＡｓ層６５
上にはｐ側電極６６、６７が、ＧａＡｓ基板６１の裏面
にはｎ側電極６８がそれぞれ形成されている。そして、
ｐ側電極６６への通電量によってレーザ出力のパワーを
制御することができる。
置６０の構造を示す斜視図である。同図より、ｎ型のＧ
ａＡｓ基板６１上にｎ型のクラッド領域であるＧａＡｌ
Ａｓ層６２が、ＧａＡｌＡｓ層６２上に活性領域である
ＧａＡｓ系の活性層６３が、活性層６３上にｐ型のクラ
ッド領域であるｐ型のＧａＡｌＡｓ層６４が、さらにＧ
ａＡｌＡｓ層６４上にｎ型のＧａＡｓ層６５がそれぞれ
エピタキシャル形成されている。また、ＧａＡｓ層６５
上にはｐ側電極６６、６７が、ＧａＡｓ基板６１の裏面
にはｎ側電極６８がそれぞれ形成されている。そして、
ｐ側電極６６への通電量によってレーザ出力のパワーを
制御することができる。
【００２１】図７は、埋め込み段差成長型の光半導体装
置７０の構造を示す斜視図である。同図より、ｐ型のＧ
ａＡｓ基板７１上にｎ型のＧａＡｓ層７２が、ＧａＡｓ
層７２上にｐ型のクラッド領域であるＧａＡｌＡｓ層７
３が、ＧａＡｌＡｓ層７３上に活性領域であるＧａＡｓ
系の活性層７４が、活性層７４上にｎ型のクラッド領域
であるＧａＡｌＡｓ層７５が、さらにＧａＡｌＡｓ層７
５上にｎ型のＧａＡｓ層７６がそれぞれエピタキシャル
形成されている。また、ＧａＡｓ層７６上にはｎ側電極
７７が、ＧａＡｓ基板７１の裏面にはｐ側電極７８がそ
れぞれ形成されている。
置７０の構造を示す斜視図である。同図より、ｐ型のＧ
ａＡｓ基板７１上にｎ型のＧａＡｓ層７２が、ＧａＡｓ
層７２上にｐ型のクラッド領域であるＧａＡｌＡｓ層７
３が、ＧａＡｌＡｓ層７３上に活性領域であるＧａＡｓ
系の活性層７４が、活性層７４上にｎ型のクラッド領域
であるＧａＡｌＡｓ層７５が、さらにＧａＡｌＡｓ層７
５上にｎ型のＧａＡｓ層７６がそれぞれエピタキシャル
形成されている。また、ＧａＡｓ層７６上にはｎ側電極
７７が、ＧａＡｓ基板７１の裏面にはｐ側電極７８がそ
れぞれ形成されている。
【００２２】図８は、埋め込み段差成長型で電極分離型
の光半導体装置８０の構造を示す斜視図である。同図よ
り、ｐ型のＧａＡｓ基板８１上にｎ型のＧａＡｓ層８２
が、ＧａＡｓ層８２上にｐ型のクラッド領域であるＧａ
ＡｌＡｓ層８３が、ＧａＡｌＡｓ層８３上に活性領域で
あるＧａＡｓ系の活性層８４が、活性層８４上にｎ型の
クラッド領域であるＧａＡｌＡｓ層８５が、さらにＧａ
ＡｌＡｓ層８５上にｎ型のＧａＡｓ層８６がそれぞれエ
ピタキシャル形成されている。また、ＧａＡｓ層８６上
にはｎ側電極８７、８８が、ＧａＡｓ基板８１の裏面に
はｐ側電極８９がそれぞれ形成されている。そして、ｎ
側電極８７への通電量によってレーザ出力のパワーを制
御することができる。
の光半導体装置８０の構造を示す斜視図である。同図よ
り、ｐ型のＧａＡｓ基板８１上にｎ型のＧａＡｓ層８２
が、ＧａＡｓ層８２上にｐ型のクラッド領域であるＧａ
ＡｌＡｓ層８３が、ＧａＡｌＡｓ層８３上に活性領域で
あるＧａＡｓ系の活性層８４が、活性層８４上にｎ型の
クラッド領域であるＧａＡｌＡｓ層８５が、さらにＧａ
ＡｌＡｓ層８５上にｎ型のＧａＡｓ層８６がそれぞれエ
ピタキシャル形成されている。また、ＧａＡｓ層８６上
にはｎ側電極８７、８８が、ＧａＡｓ基板８１の裏面に
はｐ側電極８９がそれぞれ形成されている。そして、ｎ
側電極８７への通電量によってレーザ出力のパワーを制
御することができる。
【００２３】なお、本実施例の光半導体装置は、ＧａＡ
ｓ／ＡｌＧａＡｓ以外の構成でも良く、また、エッチン
グを用いて製造しても良い。
ｓ／ＡｌＧａＡｓ以外の構成でも良く、また、エッチン
グを用いて製造しても良い。
【００２４】
【発明の効果】本発明の光半導体装置によると、反射面
を全反射面とし、ある出射面で光の大部分を反射させて
一部を透過させるようにすれば、導波路を共振器長の十
分に長い共振器として機能させることができ、上記出射
面からレーザ光が外部に取り出される。このためコヒー
レンス特性の良いレーザ光を発振させることができる。
また、出射面で光の大部分を透過させるようにすれば、
導波路を光路長の十分に長い光増幅用の活性領域として
機能させることができる。このため増幅率の高い光信号
を出射面から外部に出力させることができる。
を全反射面とし、ある出射面で光の大部分を反射させて
一部を透過させるようにすれば、導波路を共振器長の十
分に長い共振器として機能させることができ、上記出射
面からレーザ光が外部に取り出される。このためコヒー
レンス特性の良いレーザ光を発振させることができる。
また、出射面で光の大部分を透過させるようにすれば、
導波路を光路長の十分に長い光増幅用の活性領域として
機能させることができる。このため増幅率の高い光信号
を出射面から外部に出力させることができる。
【００２５】したがって、本発明の光半導体装置は、光
の発振器、増幅器などに利用すると効果的である。特
に、ＬＡＮ（Local Area Network）の光素子としての利
用価値が高い。
の発振器、増幅器などに利用すると効果的である。特
に、ＬＡＮ（Local Area Network）の光素子としての利
用価値が高い。
【００２６】さらに、本発明の光半導体装置は、進行方
向の異なる２つのレーザ光が装置内をリングレーザとし
て進行するため、装置を回転させて、右回りと左回りの
位相差を測定することによって、光ジャイロ用光源とし
て利用できる。
向の異なる２つのレーザ光が装置内をリングレーザとし
て進行するため、装置を回転させて、右回りと左回りの
位相差を測定することによって、光ジャイロ用光源とし
て利用できる。
【図１】本実施例の光半導体装置の構造を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】レーザ光の取り出し方を示す平面図である。
【図３】本実施例の応用例を示す平面図である。
【図４】本実施例の応用例を示す平面図である。
【図５】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す斜
視図である。
視図である。
【図６】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す斜
視図である。
視図である。
【図７】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す斜
視図である。
視図である。
【図８】本実施例の光半導体装置の詳細な構造を示す斜
視図である。
視図である。
【図９】従来の半導体レーザの構造を示す斜視図であ
る。
る。
【図１０】従来の半導体レーザの構造を示す斜視図であ
る。
る。
１０…光半導体装置、１１…ＧａＡｓ基板、１２…Ｇａ
ＡｌＡｓ層、１３…活性層、１４…ＧａＡｌＡｓ層、１
５…ＧａＡｓ層、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１
８…ｐ+ 拡散領域、１９…導波路。
ＡｌＡｓ層、１３…活性層、１４…ＧａＡｌＡｓ層、１
５…ＧａＡｓ層、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１
８…ｐ+ 拡散領域、１９…導波路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 謙 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 宮島 博文 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の反射面を有する無端の導波路を備
え、少なくとも１つの反射面が結晶成長により形成され
た出射面であることを特徴とする光半導体装置。 - 【請求項２】 前記出射面が結晶成長層を劈開して形成
された面であることを特徴とする請求項１記載の光半導
体装置。 - 【請求項３】 前記導波路の平面形状が多角形に形成さ
れていることを特徴とする請求項１または請求項２記載
の光半導体装置。 - 【請求項４】 前記導波路の近傍には複数個の電極が設
けられており、所望の電極への電圧の印加によって前記
導波路の電界強度を制御することを特徴とする請求項１
〜請求項３のいずれかに記載の光半導体装置。 - 【請求項５】 前記導波路が複数設けられていることを
特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33508791A JPH05167197A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33508791A JPH05167197A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167197A true JPH05167197A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18284629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33508791A Pending JPH05167197A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167197A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000091691A (ja) * | 1998-09-16 | 2000-03-31 | Hitachi Ltd | 半導体光素子 |
| WO2000048277A1 (de) * | 1999-02-09 | 2000-08-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Resonatoranordnung mit mindestens zwei faltungselementen |
| WO2004100328A1 (en) * | 2003-05-07 | 2004-11-18 | Federalnoye Gosudarstvennoye Unitarnoye Predpriyatiye Nauchno-Proizvodstvennaya Korporatsiya Gosudarstvenniy Opticheskiy Institut Imeni S. I. Vavilova | Laser with hybrid-unstable ring resonator |
| WO2005086303A1 (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子アレイ |
| JP2005286287A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-10-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子アレイ |
| JP2006108641A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-04-20 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザおよびそれを用いた半導体レーザジャイロ |
| JP2006196844A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザジャイロ |
| JP2006521018A (ja) * | 2003-03-19 | 2006-09-14 | ビノプティクス・コーポレイション | 高いｓｍｓｒ単方向のエッチングレーザおよび低バック反射の光機能装置 |
| JP2007266269A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザ装置 |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP33508791A patent/JPH05167197A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000091691A (ja) * | 1998-09-16 | 2000-03-31 | Hitachi Ltd | 半導体光素子 |
| WO2000048277A1 (de) * | 1999-02-09 | 2000-08-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Resonatoranordnung mit mindestens zwei faltungselementen |
| US6768763B1 (en) | 1999-02-09 | 2004-07-27 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung, E.V. | Resonator system with at least two folding elements |
| JP2006521018A (ja) * | 2003-03-19 | 2006-09-14 | ビノプティクス・コーポレイション | 高いｓｍｓｒ単方向のエッチングレーザおよび低バック反射の光機能装置 |
| WO2004100328A1 (en) * | 2003-05-07 | 2004-11-18 | Federalnoye Gosudarstvennoye Unitarnoye Predpriyatiye Nauchno-Proizvodstvennaya Korporatsiya Gosudarstvenniy Opticheskiy Institut Imeni S. I. Vavilova | Laser with hybrid-unstable ring resonator |
| WO2005086303A1 (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子アレイ |
| JP2005286287A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-10-13 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子アレイ |
| US7447248B2 (en) | 2004-03-04 | 2008-11-04 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor laser element and semiconductor laser element array |
| JP2006108641A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-04-20 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザおよびそれを用いた半導体レーザジャイロ |
| JP2006196844A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザジャイロ |
| JP2007266269A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザ装置 |
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