JPH06302911A - 向上された偏光制御及び横モード選択性を持つ半導体表面発光レーザ - Google Patents
向上された偏光制御及び横モード選択性を持つ半導体表面発光レーザInfo
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- JPH06302911A JPH06302911A JP6057905A JP5790594A JPH06302911A JP H06302911 A JPH06302911 A JP H06302911A JP 6057905 A JP6057905 A JP 6057905A JP 5790594 A JP5790594 A JP 5790594A JP H06302911 A JPH06302911 A JP H06302911A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本出願人はレーザ利得領域を適当に整形（shap
ing ）することによって、半導体垂直空洞レーザの偏向
方向を制御し、それらの横モード選択性を向上できるこ
とを実証した。 【構成】より詳細には、利得領域の横断面（transverse
cross section）を１．２を超える縦横比（length-to-
width ratio ）を持つように構成（configure ）するこ
とによって、基本モードにおいて長い方の次元（long d
imension）内に偏向を持つ放出を優遇することができ
る。十字形構造はスイッチ可能な直交偏向を持つ放出を
優遇する。この横断面形状（transverse shape）は屈折
率ガイドレーザ（index guided laser）内に特定の空洞
形状を乾式エッチングすることによって、或は利得ガイ
ドレーザ（gain guided laser ）の回りに整形されたイ
オン移植領域を形成することによって構成（configure
）することができる。
ing ）することによって、半導体垂直空洞レーザの偏向
方向を制御し、それらの横モード選択性を向上できるこ
とを実証した。 【構成】より詳細には、利得領域の横断面（transverse
cross section）を１．２を超える縦横比（length-to-
width ratio ）を持つように構成（configure ）するこ
とによって、基本モードにおいて長い方の次元（long d
imension）内に偏向を持つ放出を優遇することができ
る。十字形構造はスイッチ可能な直交偏向を持つ放出を
優遇する。この横断面形状（transverse shape）は屈折
率ガイドレーザ（index guided laser）内に特定の空洞
形状を乾式エッチングすることによって、或は利得ガイ
ドレーザ（gain guided laser ）の回りに整形されたイ
オン移植領域を形成することによって構成（configure
）することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ、より詳
細には、向上された偏光制御（polarizationcontrol）
及び横モード（transverse mode ）選択性を持つ半導体
垂直空洞レーザに関する。偏光スイッチングレーザ（po
larization switching laser）についても述べられる。
細には、向上された偏光制御（polarizationcontrol）
及び横モード（transverse mode ）選択性を持つ半導体
垂直空洞レーザに関する。偏光スイッチングレーザ（po
larization switching laser）についても述べられる。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザは、電気通信、計算システ
ム、光記録システム及び集積回路の光接続を含む広範囲
の用途に対して魅力的である。半導体レーザは多量の情
報を伝送するために高ビット速度にて変調することがで
きるコヒーレントな単色光のコンパクトな光源を提供す
る。
ム、光記録システム及び集積回路の光接続を含む広範囲
の用途に対して魅力的である。半導体レーザは多量の情
報を伝送するために高ビット速度にて変調することがで
きるコヒーレントな単色光のコンパクトな光源を提供す
る。
【０００３】垂直空胴表面発光レーザ（vertical cavit
y surface emitting laser、VCSEL）は、二次元アレイ
のレーザを要求する応用に対して特に有望である。それ
らの基板の成長平面に平行に光を放出する端面発光レー
ザ（edge emitting laser ）とは対象的に、VCSEL はそ
れらの基板に対して垂直に光を放出する。典型的なVCSE
L はペアの分布ブラッグ反射器（distributed Bragg re
flector ）スタック間に挟まれた活性領域を含む。この
活性領域を通じて適当な電流が注入されると、レーザ光
が成長の平面に対して垂直に放出される。
y surface emitting laser、VCSEL）は、二次元アレイ
のレーザを要求する応用に対して特に有望である。それ
らの基板の成長平面に平行に光を放出する端面発光レー
ザ（edge emitting laser ）とは対象的に、VCSEL はそ
れらの基板に対して垂直に光を放出する。典型的なVCSE
L はペアの分布ブラッグ反射器（distributed Bragg re
flector ）スタック間に挟まれた活性領域を含む。この
活性領域を通じて適当な電流が注入されると、レーザ光
が成長の平面に対して垂直に放出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のVCSEL が持つ一
つの難点は横光モードに対する偏光制御及び選択性が不
在であることである。長い空胴長（１００−５００μ
ｍ）及び狭いストライプ幅（１−１０μｍ）を持つ端面
発光レーザとは対象的に、VCSEL は典型的には短い空洞
長（２００−５００ｎｍ）及び比較的大きな横断円面
（transverse circular areas （１０−２０μｍの直
径）を持つ。放出される光の偏向は典型的には偶発的な
製造上の異方性によって定義され、あるアレイ内におい
てさえもデバイスによって異なる場合がある。さらに、
これらレーザは緩やかな出力パワーにおいては高次の横
モード光出力を生成し、高パワーにおいては多モード出
力を生成する。然しながら、高次モードの存在は光出力
内にモード競合ノイズ（mode competition noise）を導
入し、光ファイバへの結合を複雑化する。従って、向上
された偏光制御及び横モード選択性を持つ垂直空胴レー
ザに対する必要性が存在する。
つの難点は横光モードに対する偏光制御及び選択性が不
在であることである。長い空胴長（１００−５００μ
ｍ）及び狭いストライプ幅（１−１０μｍ）を持つ端面
発光レーザとは対象的に、VCSEL は典型的には短い空洞
長（２００−５００ｎｍ）及び比較的大きな横断円面
（transverse circular areas （１０−２０μｍの直
径）を持つ。放出される光の偏向は典型的には偶発的な
製造上の異方性によって定義され、あるアレイ内におい
てさえもデバイスによって異なる場合がある。さらに、
これらレーザは緩やかな出力パワーにおいては高次の横
モード光出力を生成し、高パワーにおいては多モード出
力を生成する。然しながら、高次モードの存在は光出力
内にモード競合ノイズ（mode competition noise）を導
入し、光ファイバへの結合を複雑化する。従って、向上
された偏光制御及び横モード選択性を持つ垂直空胴レー
ザに対する必要性が存在する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本出願人はレーザ利得領
域を適当に整形（shaping ）することによって、半導体
垂直空胴レーザの偏光方向を制御し、それらの横モード
選択性を向上できることを実証した。より詳細には、利
得領域の横断面（transverse cross section）が１．２
を超える縦横比（length-to-width ratio ）を持つよう
に構成（configure ）することによって、基本モードに
おいて長い方の次元（long dimension）内に偏光を持つ
放出を優遇することができる。十字形構造はスイッチ可
能な直交偏光を持つ放出を優遇する。この横断面形状
（transverse shape）は屈折率ガイドレーザ（index gu
ided laser）内に特定の空胴形状を乾式エッチングする
ことによって、或は利得ガイドレーザ（gain guided la
ser ）の回りに整形されたイオン移植領域を形成するこ
とによって形作ることができる。
域を適当に整形（shaping ）することによって、半導体
垂直空胴レーザの偏光方向を制御し、それらの横モード
選択性を向上できることを実証した。より詳細には、利
得領域の横断面（transverse cross section）が１．２
を超える縦横比（length-to-width ratio ）を持つよう
に構成（configure ）することによって、基本モードに
おいて長い方の次元（long dimension）内に偏光を持つ
放出を優遇することができる。十字形構造はスイッチ可
能な直交偏光を持つ放出を優遇する。この横断面形状
（transverse shape）は屈折率ガイドレーザ（index gu
ided laser）内に特定の空胴形状を乾式エッチングする
ことによって、或は利得ガイドレーザ（gain guided la
ser ）の回りに整形されたイオン移植領域を形成するこ
とによって形作ることができる。
【０００６】
【実施例】図面の説明に入り、図１にはその活性領域が
偏菱形（ダイヤモンド）形状ＡＢＣＤに構成された表面
発光レーザ９の斜視図が示される。縦断面（longitudin
alcross section）内には、レーザ９は本質的にはペア
の分布ブラッグ反射器（distributed Bragg reflector
）スタック１１及び１２の間に置かれた活性領域１０
を含む。この構造は、例えば、ｎタイプヒ化ガリウムの
ような半導体基板１３上に製造される。内側反射器スタ
ック１１は、例えば、ヒ化アルミニウムガリウム（alum
inum gallium arsenide ）とヒ化アルミニウムの層のよ
うな層の周期シーケンスから構成される。好ましくは、
内側スタック１１の層は基板と同一タイプの不純物にて
ドープされる。活性領域１０は、交互配置された障壁層
及び量子井戸層、例えば、交互配置されたヒ化アルミニ
ウムガリウムとヒ化ガリウムの層から構成される。別の
方法として、この活性領域はＧａＡｓヘテロ構造であっ
ても良い。外側反射器スタック１２は、例えば、ｐ−タ
イプヒ化アルミニウムガリウム及びヒ化アルミニウムの
ような周期層から構成される。活性層１０の周辺の領域
１４は（図示されるように）エッチング除去されるか、
或はプロトン移入によって高抵抗性にされる（図示な
し）。活性領域１０に電流を提供するためにオーミック
コンタクト１５が外側スタック１２に対して作られ、第
二のオーミックコンタクト（図示なし）が基板１３に対
して作られる。
偏菱形（ダイヤモンド）形状ＡＢＣＤに構成された表面
発光レーザ９の斜視図が示される。縦断面（longitudin
alcross section）内には、レーザ９は本質的にはペア
の分布ブラッグ反射器（distributed Bragg reflector
）スタック１１及び１２の間に置かれた活性領域１０
を含む。この構造は、例えば、ｎタイプヒ化ガリウムの
ような半導体基板１３上に製造される。内側反射器スタ
ック１１は、例えば、ヒ化アルミニウムガリウム（alum
inum gallium arsenide ）とヒ化アルミニウムの層のよ
うな層の周期シーケンスから構成される。好ましくは、
内側スタック１１の層は基板と同一タイプの不純物にて
ドープされる。活性領域１０は、交互配置された障壁層
及び量子井戸層、例えば、交互配置されたヒ化アルミニ
ウムガリウムとヒ化ガリウムの層から構成される。別の
方法として、この活性領域はＧａＡｓヘテロ構造であっ
ても良い。外側反射器スタック１２は、例えば、ｐ−タ
イプヒ化アルミニウムガリウム及びヒ化アルミニウムの
ような周期層から構成される。活性層１０の周辺の領域
１４は（図示されるように）エッチング除去されるか、
或はプロトン移入によって高抵抗性にされる（図示な
し）。活性領域１０に電流を提供するためにオーミック
コンタクト１５が外側スタック１２に対して作られ、第
二のオーミックコンタクト（図示なし）が基板１３に対
して作られる。
【０００７】活性領域は偏光の方向を制御し、また要求
される横光モードを優遇するように構成される。この活
性領域は、横断面が垂直断面の副次元を１．２或はそれ
以上の係数だけ超える主次元を持つような形状にされ
る。より詳細には、図１は偏菱形活性領域ＡＤＣＤをカ
バーする金属化された最も上のコンタクト１５を示す。
対角線ＡＣは対角線ＢＤを１．２或はそれ以上の係数だ
け上回る。光の放出を許すためにコンタクト１５内に開
口２０が提供される。
される横光モードを優遇するように構成される。この活
性領域は、横断面が垂直断面の副次元を１．２或はそれ
以上の係数だけ超える主次元を持つような形状にされ
る。より詳細には、図１は偏菱形活性領域ＡＤＣＤをカ
バーする金属化された最も上のコンタクト１５を示す。
対角線ＡＣは対角線ＢＤを１．２或はそれ以上の係数だ
け上回る。光の放出を許すためにコンタクト１５内に開
口２０が提供される。
【０００８】活性領域の要求される形状の一層厳密な記
述を行なうならば、主次元（majordimension ）が活性
領域の中心を通過する横断面（transverse cross secti
on）内の最も長い線セグメントとして選択される。副次
元は、従って、この横断面のこの主次元に垂直な最も長
い線セグメントである。図１の実施例に適用された場合
は、長い（主次元）対角線ＡＣは活性領域の中心を通過
し、短い（副次元）対角線ＢＤはＡＣに垂直の最も長い
ラインである。
述を行なうならば、主次元（majordimension ）が活性
領域の中心を通過する横断面（transverse cross secti
on）内の最も長い線セグメントとして選択される。副次
元は、従って、この横断面のこの主次元に垂直な最も長
い線セグメントである。図１の実施例に適用された場合
は、長い（主次元）対角線ＡＣは活性領域の中心を通過
し、短い（副次元）対角線ＢＤはＡＣに垂直の最も長い
ラインである。
【０００９】好ましくは、コンタクト１６Ａを持つ積分
光ダイオード（integral photodiode ）１６が横方向に
放出された光り用の検出器を提供するためにレーザの周
囲を実質的に包囲するように形成される。後に説明され
るように、この横方向の放出はレーザを監視及び制御す
るために有効なしきい値及び内部遷移速度に関する情報
を提供する。
光ダイオード（integral photodiode ）１６が横方向に
放出された光り用の検出器を提供するためにレーザの周
囲を実質的に包囲するように形成される。後に説明され
るように、この横方向の放出はレーザを監視及び制御す
るために有効なしきい値及び内部遷移速度に関する情報
を提供する。
【００１０】動作において、コンタクト１５と基板コン
タクトとの間に加えられた電圧は、コンタクト１５の下
側に横たわる偏菱形活性領域１０を通って流れる電流を
生成する。活性領域内において生成された光はスタック
１１と１２との間で反射され、この光の一部分がウイン
ドウ２０を通じて放出される。この活性領域の形状のた
めに、こうして放出される光は、優遇的に低オーダモー
ドを持ち、主次元ＡＣの方向に偏向される。
タクトとの間に加えられた電圧は、コンタクト１５の下
側に横たわる偏菱形活性領域１０を通って流れる電流を
生成する。活性領域内において生成された光はスタック
１１と１２との間で反射され、この光の一部分がウイン
ドウ２０を通じて放出される。この活性領域の形状のた
めに、こうして放出される光は、優遇的に低オーダモー
ドを持ち、主次元ＡＣの方向に偏向される。
【００１１】図２は横断面１７がペアの交差する円を含
む“亜鈴（dumbell ）”形状の構成を持つ表面発光レー
ザの第二の実施例を示す。ここでは、主次元ＡＣは二つ
の円の中心を接続する（これらの円周に伸びる）ライン
に沿う。これは、円の直径から成る副次元ＢＤより１．
２或はそれ以上の係数だけ大きい。このデバイスは図１
との関連で説明されたデバイスと実質的に同一の方法に
て製造されるが、活性領域が示されるような横断面構成
を持つ点が異なる。このデバイスからの放出は基本ＴＥ
10モードを優遇する。
む“亜鈴（dumbell ）”形状の構成を持つ表面発光レー
ザの第二の実施例を示す。ここでは、主次元ＡＣは二つ
の円の中心を接続する（これらの円周に伸びる）ライン
に沿う。これは、円の直径から成る副次元ＢＤより１．
２或はそれ以上の係数だけ大きい。このデバイスは図１
との関連で説明されたデバイスと実質的に同一の方法に
て製造されるが、活性領域が示されるような横断面構成
を持つ点が異なる。このデバイスからの放出は基本ＴＥ
10モードを優遇する。
【００１２】図３は表面発光レーザから成る本発明に従
う偏光スイッチングレーザの斜視図であるが、ここで
は、横断面１８は９０ にて交差するペアの長方形であ
ると考えることができる十字形の構成を持つ。個々の長
方形は副次元（つまり、幅ＢＣ）より１．２の係数だけ
長い主次元（つまり、長さＡＢ）を持つ。各長方形には
主次元の各端の所にオーミックコンタクト１５が提供さ
れる。
う偏光スイッチングレーザの斜視図であるが、ここで
は、横断面１８は９０ にて交差するペアの長方形であ
ると考えることができる十字形の構成を持つ。個々の長
方形は副次元（つまり、幅ＢＣ）より１．２の係数だけ
長い主次元（つまり、長さＡＢ）を持つ。各長方形には
主次元の各端の所にオーミックコンタクト１５が提供さ
れる。
【００１３】動作においては、電圧が片方或は他方の長
方形にスイッチ可能な方法にて加えられる。これはそれ
に電圧が加えられる長方形の主次元に沿って偏向される
光出力を生成する。片方の長方形から他方の長方形に電
圧をスイッチすることによって偏向が９０ スイッチさ
れる。このデバイスからの放出はＴＥ11モードが優勢で
ある。
方形にスイッチ可能な方法にて加えられる。これはそれ
に電圧が加えられる長方形の主次元に沿って偏向される
光出力を生成する。片方の長方形から他方の長方形に電
圧をスイッチすることによって偏向が９０ スイッチさ
れる。このデバイスからの放出はＴＥ11モードが優勢で
ある。
【００１４】このレーザの構造、製造及び動作は以下の
具体的な例を考慮することによってより詳細に理解する
ことができる。複数の表面発光レーザが内側反射器スタ
ック１１、量子井戸活性領域１０、及び上側反射器スタ
ック１２を含む図１の構造を構成する一連の層を成長す
るためにＭＢＥプロセスを使用してｎドープされたヒ化
ガリウム１３上に成長された。
具体的な例を考慮することによってより詳細に理解する
ことができる。複数の表面発光レーザが内側反射器スタ
ック１１、量子井戸活性領域１０、及び上側反射器スタ
ック１２を含む図１の構造を構成する一連の層を成長す
るためにＭＢＥプロセスを使用してｎドープされたヒ化
ガリウム１３上に成長された。
【００１５】内側反射器スタック１１は２９周期の層を
持つ階段分布ブラッグ反射器を成長させることによって
製造された。各周期は、５１５ÅのＡｌ.16 Ｇａ.84 Ａ
ｓ、９９ÅのＡｌ.58 Ｇａ.42 Ａｓ、６０４ÅのＡｌＡ
ｓ、及び９９ÅのＡｌ.58 Ｇａ.42 Ａｓから成る。これ
らＡｌＧａＡｓ層はｎ−タイプの不純物、例えば、シリ
コンにて３ｘ１０18ｃｍ-3の濃度までドープされた。
持つ階段分布ブラッグ反射器を成長させることによって
製造された。各周期は、５１５ÅのＡｌ.16 Ｇａ.84 Ａ
ｓ、９９ÅのＡｌ.58 Ｇａ.42 Ａｓ、６０４ÅのＡｌＡ
ｓ、及び９９ÅのＡｌ.58 Ｇａ.42 Ａｓから成る。これ
らＡｌＧａＡｓ層はｎ−タイプの不純物、例えば、シリ
コンにて３ｘ１０18ｃｍ-3の濃度までドープされた。
【００１６】活性領域がＭＢＥによって下側反射器スタ
ック１１上に成長された。予備ステップとして、Ａｌ
.16 Ｇａ.84 Ａｓのスペーサ層がスタック１１上に成長
された。このスペーサ層の厚さは、好ましくは、定在波
の中央腹がこれら量子井戸と重複するように選択され
る。この例においては、この厚さは約８９０Åである。
スペーサ層上の量子井戸領域は７０ÅのＧａＡｓ井戸層
及び７０ÅのＡｌ.16 Ｇａ.84 Ａｓの障壁層から成る５
つの量子井戸壁を含む。第二の８９０ÅのＡｌ.16Ｇａ
84Ａｓスペーサ層がこの領域上に成長された。これら２
つのスペーサ層にて量子井戸の活性領域を挟むことによ
って効率的なキャリア捕獲のための拘束ヘテロ構造が形
成された。
ック１１上に成長された。予備ステップとして、Ａｌ
.16 Ｇａ.84 Ａｓのスペーサ層がスタック１１上に成長
された。このスペーサ層の厚さは、好ましくは、定在波
の中央腹がこれら量子井戸と重複するように選択され
る。この例においては、この厚さは約８９０Åである。
スペーサ層上の量子井戸領域は７０ÅのＧａＡｓ井戸層
及び７０ÅのＡｌ.16 Ｇａ.84 Ａｓの障壁層から成る５
つの量子井戸壁を含む。第二の８９０ÅのＡｌ.16Ｇａ
84Ａｓスペーサ層がこの領域上に成長された。これら２
つのスペーサ層にて量子井戸の活性領域を挟むことによ
って効率的なキャリア捕獲のための拘束ヘテロ構造が形
成された。
【００１７】上側反射器スタック１２が量子井戸の活性
領域１０上、より詳細には、領域１０の上側スペーサ層
上に成長された。このスタック１２は下側スタック１０
と類似するが、スタック１２がｐ−ドープされ、光が放
出されるようにスタック１１よりも少しの周期を含む点
が異なる。より詳細には、スタック１２はＢｅにて活性
領域付近においては３ｘ１０-18 ｃｍ-3の濃度に、そし
て表面に向かって増加し２ｘ１０19の濃度になるように
ドープされる。
領域１０上、より詳細には、領域１０の上側スペーサ層
上に成長された。このスタック１２は下側スタック１０
と類似するが、スタック１２がｐ−ドープされ、光が放
出されるようにスタック１１よりも少しの周期を含む点
が異なる。より詳細には、スタック１２はＢｅにて活性
領域付近においては３ｘ１０-18 ｃｍ-3の濃度に、そし
て表面に向かって増加し２ｘ１０19の濃度になるように
ドープされる。
【００１８】材料の成長の後に、金属コンタクト層１５
及び１６Ａが塗布され、次に従来のリフトオフプロセス
によって複数の横断面構成（transverse configuratio
n）にパターン化された。これら横断面構成には、従来
の円形構成及び図１、２及び３に示されるような構成が
含まれる。好ましいコンタクト層はＡｕ／Ｔｉ／ＡｕＢ
ｅの２００ｎｍ厚の膜である。
及び１６Ａが塗布され、次に従来のリフトオフプロセス
によって複数の横断面構成（transverse configuratio
n）にパターン化された。これら横断面構成には、従来
の円形構成及び図１、２及び３に示されるような構成が
含まれる。好ましいコンタクト層はＡｕ／Ｔｉ／ＡｕＢ
ｅの２００ｎｍ厚の膜である。
【００１９】コンタクトの構成（configuration ）の後
に、ＳｉＯ2 の層がプラスマ促進化学蒸着によって約３
０００Åの厚まで堆積され、レーザウインドウ２０（及
び十字形デバイスの１８）をカバーするためにパターン
化された。この構造は次に外層（epilayers ）を貫通し
て約７．０μｍの深さまでエッチングするためにＳｉＣ
ｌ4 を使用して５ｘ１０-3Torrの圧力及び１３．５６Ｍ
Ｈｚにおける１６０ｍＷ／ｃｍ2 の無線周波数パワーに
よる反応性イオンエッチングによって乾式エッチングさ
れた。各レーザ構造、つまり、円形、偏菱形及び十字形
構造に対する利得領域の横断面積は約３２０μｍ2 であ
った。このプロセスは、便利に、モノリシック光ダイオ
ード１６をレーザの形成と同時的に形成する。
に、ＳｉＯ2 の層がプラスマ促進化学蒸着によって約３
０００Åの厚まで堆積され、レーザウインドウ２０（及
び十字形デバイスの１８）をカバーするためにパターン
化された。この構造は次に外層（epilayers ）を貫通し
て約７．０μｍの深さまでエッチングするためにＳｉＣ
ｌ4 を使用して５ｘ１０-3Torrの圧力及び１３．５６Ｍ
Ｈｚにおける１６０ｍＷ／ｃｍ2 の無線周波数パワーに
よる反応性イオンエッチングによって乾式エッチングさ
れた。各レーザ構造、つまり、円形、偏菱形及び十字形
構造に対する利得領域の横断面積は約３２０μｍ2 であ
った。このプロセスは、便利に、モノリシック光ダイオ
ード１６をレーザの形成と同時的に形成する。
【００２０】サンプルがインジウム半田にて銅ブロック
に搭載された。ｃｗ励起下において最も上の面からの軸
方向放出が測定された。同時に、包囲する光ダイオード
の光電流から自然的な横方向放出が測定された。
に搭載された。ｃｗ励起下において最も上の面からの軸
方向放出が測定された。同時に、包囲する光ダイオード
の光電流から自然的な横方向放出が測定された。
【００２１】図４、５、６及び７は従来の円形の構成レ
ーザとそれぞれ図１、２及び３のデバイスに対するドラ
イブ電流の関数としての軸方向及び横方向の光強度を示
す図面である。（十字形デバイスは図３に示されるよう
に複数の分離された電極は持たないが、但し、図１及び
２に類似する光放出のための穴を持つ単一の電極を持
つ）。基板温度は１８０゜Kであった。各デバイスはそれ
自体の光検出器を持つために、垂直スケールは直接に比
較できるものではない。
ーザとそれぞれ図１、２及び３のデバイスに対するドラ
イブ電流の関数としての軸方向及び横方向の光強度を示
す図面である。（十字形デバイスは図３に示されるよう
に複数の分離された電極は持たないが、但し、図１及び
２に類似する光放出のための穴を持つ単一の電極を持
つ）。基板温度は１８０゜Kであった。各デバイスはそれ
自体の光検出器を持つために、垂直スケールは直接に比
較できるものではない。
【００２２】例えば、図４から分かるように、レーザし
きい値電流Ｉthは横方向検出器の光電流の傾斜の変化か
ら識別することができる。これは点線の垂直ラインによ
って識別される。この横方向光電流はまた内部遷移速度
も示す。円形レーザ（図４）の軸方向放射は図１、２及
び３のレーザと比較して非常に大きなノイズを示すこと
に注意する。このノイズ低減は図１、２及び３の構造の
強化された横モード選択性による。
きい値電流Ｉthは横方向検出器の光電流の傾斜の変化か
ら識別することができる。これは点線の垂直ラインによ
って識別される。この横方向光電流はまた内部遷移速度
も示す。円形レーザ（図４）の軸方向放射は図１、２及
び３のレーザと比較して非常に大きなノイズを示すこと
に注意する。このノイズ低減は図１、２及び３の構造の
強化された横モード選択性による。
【図１】表面発光レーザの略斜視図である。
【図２】表面発光レーザの一つの代替実施例である。
【図３】偏光スイッチングレーザである。
【図４】様々な横断面形状の活性領域の持つ様々な表面
発光レーザに対する軸方向及び横方向光強度とドライブ
電流との関係を示す図面である。
発光レーザに対する軸方向及び横方向光強度とドライブ
電流との関係を示す図面である。
【図５】様々な横断面形状の活性領域の持つ様々な表面
発光レーザに対する軸方向及び横方向光強度とドライブ
電流との関係を示す図面である。
発光レーザに対する軸方向及び横方向光強度とドライブ
電流との関係を示す図面である。
【図６】様々な横断面形状の活性領域の持つ様々な表面
発光レーザに対する軸方向及び横方向光強度とドライブ
電流との関係を示す図面である。
発光レーザに対する軸方向及び横方向光強度とドライブ
電流との関係を示す図面である。
【図７】様々な横断面形状の活性領域の持つ様々な表面
発光レーザに対する軸方向及び横方向光強度とドライブ
電流との関係を示す図面である。
発光レーザに対する軸方向及び横方向光強度とドライブ
電流との関係を示す図面である。
９ 表面発光レーザ １０ 活性領域 １１、１２ スタック １３ 基板 １４ 周辺の領域 １５ オーミックコンタクト １６ 積分光ダイオード １６Ａ コンタクト ２０ 開口
Claims (6)
- 【請求項１】 ペアの反射層間に縦方向に挟まれた横断
方向の構成を持つ活性領域を含むタイプの半導体垂直空
胴レーザであって、改良点として、前記の一つの横方向
の構成を持つ活性領域が主次元及び直交する副次元を持
ち、前記の主次元が前記の副次元より１．２或はそれ以
上の係数だけ上回ることを特徴とするレーザ。 - 【請求項２】 前記の活性領域が偏菱形形状を持ち、前
記の主次元が一方の対角線に沿い及び前記の副次元が一
方の対角線に沿い及び前記の副次元が他方の対角線に沿
うことを特徴とする請求項１のレーザ。 - 【請求項３】 前記の活性領域が二つの交差する円を含
む偏菱形形状を持ち、前記の主次元が前記の円の中心間
の線に沿い、前記の副軸が直径に沿うことを特徴とする
請求項１のレーザ。 - 【請求項４】 十字形状に交差するように構成された一
つのペアの活性領域が含まれることを特徴とする請求項
１のレーザ。 - 【請求項５】 ペアの反射層の間に縦方向に挟まれた半
導体活性領域を含む偏光スイッチング半導体垂直空胴レ
ーザであって、前記の半導体活性領域が複数の交差する
領域を持つように横断方向に構成され、前記の各領域が
一つの主次元及び一つの直交する副次元を持ち、前記の
主次元が前記の副次元より１．２或はそれ以上の係数だ
け大きく、前記の各領域が別個の電極手段を持つことを
特徴とする偏光スイッチング半導体垂直空胴レーザ。 - 【請求項６】 前記の活性領域の周辺に伸びる光ダイオ
ードがさらに含まれることを特徴とする請求項１、２、
３、４或は５のレーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/037,867 US5345462A (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Semiconductor surface emitting laser having enhanced polarization control and transverse mode selectivity |
| US037867 | 1993-03-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302911A true JPH06302911A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=21896795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6057905A Pending JPH06302911A (ja) | 1993-03-29 | 1994-03-29 | 向上された偏光制御及び横モード選択性を持つ半導体表面発光レーザ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5345462A (ja) |
| EP (1) | EP0618652A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06302911A (ja) |
| CA (1) | CA2118992A1 (ja) |
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| JP2006135226A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | 面発光型半導体レーザ |
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| JPH01264285A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-20 | Omron Tateisi Electron Co | 面発光型半導体レーザ |
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| EP0618652A3 (en) | 1995-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011210 |