JPH0632323B2 - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPH0632323B2 JPH0632323B2 JP58233666A JP23366683A JPH0632323B2 JP H0632323 B2 JPH0632323 B2 JP H0632323B2 JP 58233666 A JP58233666 A JP 58233666A JP 23366683 A JP23366683 A JP 23366683A JP H0632323 B2 JPH0632323 B2 JP H0632323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- laser device
- laser
- layer
- reflection region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
- H01S5/12—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
-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
-
- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光通信用光源や分光用光源に用いられる高出力
半導体レーザ装置に関するものである。
半導体レーザ装置に関するものである。
半導体レーザ装置の高出力化をはかる従来の手段として
は、複数個の半導体レーザ素子を並置し、かつこれらの
レーザ素子同志を光学的に結合して達成させることがよ
く知られている。しかし単一モードの半導体レーザ装置
では単なる光学的結合により高出力化することが困難で
あり実用化されていない。
は、複数個の半導体レーザ素子を並置し、かつこれらの
レーザ素子同志を光学的に結合して達成させることがよ
く知られている。しかし単一モードの半導体レーザ装置
では単なる光学的結合により高出力化することが困難で
あり実用化されていない。
本発明は、高出力動作が可能な縦単一モードの半導体レ
ーザ装置を得ることを目的とする。
ーザ装置を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明による半導体レーザ
装置は、同一面上に並置した複数個の横モードレーザス
トライプからなるレーザ発光部と、上記ストライプ方向
に形成した周期性を有するブラック反射領域とにより構
成され、上記各レーザストライプ部が共通の上記ブラッ
グ反射領域で光学的に結合したものである。
装置は、同一面上に並置した複数個の横モードレーザス
トライプからなるレーザ発光部と、上記ストライプ方向
に形成した周期性を有するブラック反射領域とにより構
成され、上記各レーザストライプ部が共通の上記ブラッ
グ反射領域で光学的に結合したものである。
つぎの本発明の実施例を図面とともに説明する。第１図
は本発明による半導体レーザ装置の一実施例を示す平面
図、第２図は上記実施例のＡ−Ａ断面図、第３図は上記
実施例のＢ−Ｂ断面図である。上記実施例に示す半導体
レーザ装置はレーザ発光部１と回折格子部２とにより構
成されている。レーザ発光部１はそれぞれ横モード制御
されたレーザ発光部１ａ〜１ｅからなり、各レーザ発光
部におけるＡ−Ａ断面構造の一例を第２図に示す。本実
施例はｎ型InP結晶３上に、He-Cdレーザによる干渉露光
法を用いてピッチ2300Å、深さ800Åの回折格子31を作
成したのち、液相エピタキシャル法を用いてInGaAsPガ
イド層４（アンドープ、厚さ0.2〜0.4μｍ、組成λｇ〜
1.3μｍ相当）を形成した。つぎに第１のH2SO4系エッチ
ング液(H2SO4：H2O：H2O2＝１：１：８）を用いてInGaA
sPガイド層４を選択的にエッチングして除去したのち、
上記除去部についてはさらに第２のH2SO4系エッチング
液(H2SO4：H2O：H2O2＝５：１：１）を用いてエッチン
グして回折格子31を消失させた。この結晶に再度液相エ
ピタキシャル法を用いて、InGaAsP活性層５（アンドー
プ、厚さ0.1〜0.2μｍ、組成λg〜1.5μｍ相当）、InGa
AsPアンチメルトバック層６（アンドープ、厚さ0.1μ
ｍ、組成λg〜1.3μｍ相当）、ｐ型InPクラッド層７（Z
nドープ、キャリア濃度１×1018cm-3、厚さ３〜４μ
ｍ）、ｐ型InGaAsP表面層８（Znドープ、キャリア濃度
５×1018cm-3、厚さ0.2μｍ、組成λg〜1.15μｍ相当）
を順次成長させて、レーザ発光部１にダブルヘテロ構造
を形成した。その後上記レーザ発光部１に幅６μｍのス
トライプ状のSiO2膜を間隔５〜50μｍごとに形成し、こ
のSiO2膜をマスクにしてBrメタノール溶液で蝕刻したの
ち液相エピタキシャル法で積層する通常のＢＨレーザ装
置形成法と同様の手法で、第３図のＢ−Ｂ断面図として
示すようなフィラメント状発光部を屈折率が小さい結晶
で囲まれたＢＨ構造を得た。このＢＨ構造の埋込み部は
ｐ型InP層71(Znドープ、キャリア濃度１×1018cm-3、厚
さ0.8μｍ)、ｎ型InP層72（Teドープ、キャリア濃度１
×1018cm-3、厚さ２〜３μｍ）、InGaAsP表面層73（ア
ンドープ、厚さ0.2〜0.3μｍ、組成λg〜1.15μｍ相当
とした。上記のレーザ結晶を作成したのち、ｐ側電極９
(Au／Cr)およびｎ側電極10(Au／Sn)を蒸着により形成
し、へき開を行って半導体レーザ装置を形成した。上記
の構造により同一面上に並置され横モード制御されたレ
ーザ発光部が、その光電界がおよぶ範囲で、上記発光部
のストライプ方向に形成した周期性を有するブラッグ領
域で結合されているため、縦単一モードのレーザ発振を
高出力化することができる。
は本発明による半導体レーザ装置の一実施例を示す平面
図、第２図は上記実施例のＡ−Ａ断面図、第３図は上記
実施例のＢ−Ｂ断面図である。上記実施例に示す半導体
レーザ装置はレーザ発光部１と回折格子部２とにより構
成されている。レーザ発光部１はそれぞれ横モード制御
されたレーザ発光部１ａ〜１ｅからなり、各レーザ発光
部におけるＡ−Ａ断面構造の一例を第２図に示す。本実
施例はｎ型InP結晶３上に、He-Cdレーザによる干渉露光
法を用いてピッチ2300Å、深さ800Åの回折格子31を作
成したのち、液相エピタキシャル法を用いてInGaAsPガ
イド層４（アンドープ、厚さ0.2〜0.4μｍ、組成λｇ〜
1.3μｍ相当）を形成した。つぎに第１のH2SO4系エッチ
ング液(H2SO4：H2O：H2O2＝１：１：８）を用いてInGaA
sPガイド層４を選択的にエッチングして除去したのち、
上記除去部についてはさらに第２のH2SO4系エッチング
液(H2SO4：H2O：H2O2＝５：１：１）を用いてエッチン
グして回折格子31を消失させた。この結晶に再度液相エ
ピタキシャル法を用いて、InGaAsP活性層５（アンドー
プ、厚さ0.1〜0.2μｍ、組成λg〜1.5μｍ相当）、InGa
AsPアンチメルトバック層６（アンドープ、厚さ0.1μ
ｍ、組成λg〜1.3μｍ相当）、ｐ型InPクラッド層７（Z
nドープ、キャリア濃度１×1018cm-3、厚さ３〜４μ
ｍ）、ｐ型InGaAsP表面層８（Znドープ、キャリア濃度
５×1018cm-3、厚さ0.2μｍ、組成λg〜1.15μｍ相当）
を順次成長させて、レーザ発光部１にダブルヘテロ構造
を形成した。その後上記レーザ発光部１に幅６μｍのス
トライプ状のSiO2膜を間隔５〜50μｍごとに形成し、こ
のSiO2膜をマスクにしてBrメタノール溶液で蝕刻したの
ち液相エピタキシャル法で積層する通常のＢＨレーザ装
置形成法と同様の手法で、第３図のＢ−Ｂ断面図として
示すようなフィラメント状発光部を屈折率が小さい結晶
で囲まれたＢＨ構造を得た。このＢＨ構造の埋込み部は
ｐ型InP層71(Znドープ、キャリア濃度１×1018cm-3、厚
さ0.8μｍ)、ｎ型InP層72（Teドープ、キャリア濃度１
×1018cm-3、厚さ２〜３μｍ）、InGaAsP表面層73（ア
ンドープ、厚さ0.2〜0.3μｍ、組成λg〜1.15μｍ相当
とした。上記のレーザ結晶を作成したのち、ｐ側電極９
(Au／Cr)およびｎ側電極10(Au／Sn)を蒸着により形成
し、へき開を行って半導体レーザ装置を形成した。上記
の構造により同一面上に並置され横モード制御されたレ
ーザ発光部が、その光電界がおよぶ範囲で、上記発光部
のストライプ方向に形成した周期性を有するブラッグ領
域で結合されているため、縦単一モードのレーザ発振を
高出力化することができる。
上記実施例におけるレーザ発光部１が20個のBH構造部か
らなる半導体レーザ装置において、出力が100ｍＷまで
の単一モード動作が可能であった。
らなる半導体レーザ装置において、出力が100ｍＷまで
の単一モード動作が可能であった。
上記実施例ではｎ型InP結晶３上に回折格子31を形成
し、InGaAsPガイド層４を設けたのち、上記ガイド層４
を選択的にエッチングで除去し、この除去部の回折格子
31を再度エッチングして除いた結晶に、液相エピタキシ
ャル法により活性層５、アンチメルトバック層６、クラ
ッド層７、表面層８を順次積層して半導体レーザ装置を
形成したが、他の方法、例えばｎ型InP結晶３上にガイ
ド層４、活性層５、アンチメルトバック層６、クラッド
層７、表面層８を液相エピタキシャル法で順次積層した
のち、選択エッチングにより部分的に上記活性層５まで
を除去し、この除去した部分に回折格子31を形成してIn
GaAsPガイド層４を積層し、その上に上記各半導体層を
順次積層して埋込むことによって半導体レーザ装置を形
成しても、上記実施例と同じ構造を有するため同様の作
用効果が得られる。
し、InGaAsPガイド層４を設けたのち、上記ガイド層４
を選択的にエッチングで除去し、この除去部の回折格子
31を再度エッチングして除いた結晶に、液相エピタキシ
ャル法により活性層５、アンチメルトバック層６、クラ
ッド層７、表面層８を順次積層して半導体レーザ装置を
形成したが、他の方法、例えばｎ型InP結晶３上にガイ
ド層４、活性層５、アンチメルトバック層６、クラッド
層７、表面層８を液相エピタキシャル法で順次積層した
のち、選択エッチングにより部分的に上記活性層５まで
を除去し、この除去した部分に回折格子31を形成してIn
GaAsPガイド層４を積層し、その上に上記各半導体層を
順次積層して埋込むことによって半導体レーザ装置を形
成しても、上記実施例と同じ構造を有するため同様の作
用効果が得られる。
また上記実施例はInGaAsP／InP系について記したが、例
えばGaAlAs／GaAs系など結晶の材料は限定しない。
えばGaAlAs／GaAs系など結晶の材料は限定しない。
本発明による半導体レーザ装置は、同一面上に並置した
複数個の横モードレーザストライプからなるレーザ発光
部と、上記ストライプ方向に形成した周期性を有するブ
ラッグ反射領域とにより構成され、上記各レーザストラ
イプ部が共通の上記ブラッグ反射領域で光学的に結合し
たことにより、結合された上記レーザ発光部の数に対応
して縦単一モードのレーザ発振を高出力化することがで
きるため、光通信用光源に用いた場合には100Km以上の
長距離光通信を可能にする半導体レーザ装置を得ること
ができる。
複数個の横モードレーザストライプからなるレーザ発光
部と、上記ストライプ方向に形成した周期性を有するブ
ラッグ反射領域とにより構成され、上記各レーザストラ
イプ部が共通の上記ブラッグ反射領域で光学的に結合し
たことにより、結合された上記レーザ発光部の数に対応
して縦単一モードのレーザ発振を高出力化することがで
きるため、光通信用光源に用いた場合には100Km以上の
長距離光通信を可能にする半導体レーザ装置を得ること
ができる。
第１図は本発明による半導体レーザ装置の一実施例を示
す平面図、第２図は上記実施例のＡ−Ａ断面図、第３図
は上記実施例のＢ−Ｂ断面図である。 １ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ……レーザ発光部、31…
…回折格子（ブラッグ反射領域）。
す平面図、第２図は上記実施例のＡ−Ａ断面図、第３図
は上記実施例のＢ−Ｂ断面図である。 １ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ……レーザ発光部、31…
…回折格子（ブラッグ反射領域）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤崎 芳久 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 柏田 泰利 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 平尾 元尚 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−42887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−16484（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】同一面上に並置した複数個の横モードレー
ザストライプからなるレーザ発光部と、上記ストライプ
方向に形成した周期性を有するブラッグ反射領域とによ
り構成され、上記各レーザストライプ部が共通の上記ブ
ラッグ反射領域で、光学的に結合した半導体レーザ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58233666A JPH0632323B2 (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58233666A JPH0632323B2 (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60126881A JPS60126881A (ja) | 1985-07-06 |
| JPH0632323B2 true JPH0632323B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=16958624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58233666A Expired - Lifetime JPH0632323B2 (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632323B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7317531B2 (en) | 2002-12-05 | 2008-01-08 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
| US7541201B2 (en) | 2000-08-30 | 2009-06-02 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry |
| US7440105B2 (en) | 2002-12-05 | 2008-10-21 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Continuously varying offset mark and methods of determining overlay |
| US10451412B2 (en) | 2016-04-22 | 2019-10-22 | Kla-Tencor Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016484A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体レ−ザ |
| JPS6042887A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高出力単一モ−ド半導体レ−ザ装置 |
-
1983
- 1983-12-13 JP JP58233666A patent/JPH0632323B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60126881A (ja) | 1985-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6238943B1 (en) | Optical semiconductor device and a method of manufacturing the same | |
| US4045749A (en) | Corrugation coupled twin guide laser | |
| EP0492854A2 (en) | Apparatus comprising a laser adapted for emission of single mode radiation having low transverse divergence | |
| JP3484394B2 (ja) | 光半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2746326B2 (ja) | 半導体光素子 | |
| EP0572917A1 (en) | Compound semiconductor device and fabrication method of producing the compound semiconductor device | |
| CN103460527A (zh) | 垂直耦合表面蚀刻光栅分布反馈激光器 | |
| JPH0656906B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JP2943510B2 (ja) | 可変波長半導体レーザ装置 | |
| US4782035A (en) | Method of forming a waveguide for a DFB laser using photo-assisted epitaxy | |
| EP0104712B1 (en) | Semiconductor laser | |
| EP0106305A2 (en) | Double heterostructure semiconductor laser with periodic structure formed in guide layer | |
| US6204078B1 (en) | Method of fabricating photonic semiconductor device using selective MOVPE | |
| US5570385A (en) | Semiconductor laser and method for manufacturing the same | |
| JPH0632323B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0248151B2 (ja) | ||
| JPH10242577A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP2542570B2 (ja) | 光集積素子の製造方法 | |
| JP2852663B2 (ja) | 半導体レーザ装置およびその製造方法 | |
| JPH0147031B2 (ja) | ||
| JP2903321B2 (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPS62199085A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH0437598B2 (ja) | ||
| JPH037153B2 (ja) | ||
| JP3797735B2 (ja) | 光集積回路およびその製造方法 |