JPH0648745B2 - 傾斜ファセット付きテーパ状導波路の進行波レーザ増幅器 - Google Patents
傾斜ファセット付きテーパ状導波路の進行波レーザ増幅器Info
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- JPH0648745B2 JPH0648745B2 JP2510178A JP51017890A JPH0648745B2 JP H0648745 B2 JPH0648745 B2 JP H0648745B2 JP 2510178 A JP2510178 A JP 2510178A JP 51017890 A JP51017890 A JP 51017890A JP H0648745 B2 JPH0648745 B2 JP H0648745B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は半導体レーザ増幅器、より詳しくは、広い帯域
幅と高出力の飽和電力に特徴がある半導体進行波レーザ
増幅器に関する。
幅と高出力の飽和電力に特徴がある半導体進行波レーザ
増幅器に関する。
光ファイバ伝送系において進行波レーザ増幅器は、光信
号を電気信号に変換することなく直接増幅するように設
計されている。かかる増幅器は光中継器として、あるい
は高いビットレート多重チャネルシステムにおける前置
増幅器として、特に有効である。
号を電気信号に変換することなく直接増幅するように設
計されている。かかる増幅器は光中継器として、あるい
は高いビットレート多重チャネルシステムにおける前置
増幅器として、特に有効である。
広い帯域幅と高出力な飽和電力を出す高品質な進行波レ
ーザ増幅器を得るためには、これら半導体デバイスのフ
ァセット[facet]の反射率が極端に低いことが要請され
る。従来はこのタイプの増幅器はデバイスのファセット
上に形成した極端に低い反射率のコーティングに専ら依
存するものであった。しかし伝送モードと反射モードと
のカップリング[coupling]は、デバイスのファブリー・
ペロー利得共振を使いものにならない程までに減殺す
る。このようなファセットの低反射は、屈折率を非常に
厳密に制御し、デバイスのファセット面上に形成される
誘電体コートの厚さを調節することによって専ら行なっ
ていた。
ーザ増幅器を得るためには、これら半導体デバイスのフ
ァセット[facet]の反射率が極端に低いことが要請され
る。従来はこのタイプの増幅器はデバイスのファセット
上に形成した極端に低い反射率のコーティングに専ら依
存するものであった。しかし伝送モードと反射モードと
のカップリング[coupling]は、デバイスのファブリー・
ペロー利得共振を使いものにならない程までに減殺す
る。このようなファセットの低反射は、屈折率を非常に
厳密に制御し、デバイスのファセット面上に形成される
誘電体コートの厚さを調節することによって専ら行なっ
ていた。
高品質半導体進行波レーザ増幅器の製造に要請される低
反射コートに必要な条件を緩和しようとして、種々の改
良構造が提案され実験されている。かかる改良構造のも
ので有効なものとして、「傾斜したファセットをもつ
１．５μｍのＧａＩｎＡｓＰの進行波レーザ増幅器」が
Electronics Letters,1987,23,990〜992頁に記載されて
いるが、この傾斜ファセットデバイスには劈開ファセッ
トに反射する内光が導波路中にカップルバック[couple
back]して大部分を損失してしまわないように、劈開面
からデバイスの導波路（の利得領域）を傾斜させること
によりファブリー・ペロー共振を抑制しようとしてい
る。このような傾斜ファセットデバイスに低反射（無反
射）コートを付加することによって、単一モード光ファ
イバに対する高いカップリング効果をもつ高品質進行波
レーザ増幅器が実現している。これについては「傾斜フ
ァセットと無反射率コーティングとの組合せによる１．
３μｍのＧａＩｎＡｓＰの準進行波レーザ増幅器」Elec
tronics Letters,1988,24,1275〜1276頁参照。
反射コートに必要な条件を緩和しようとして、種々の改
良構造が提案され実験されている。かかる改良構造のも
ので有効なものとして、「傾斜したファセットをもつ
１．５μｍのＧａＩｎＡｓＰの進行波レーザ増幅器」が
Electronics Letters,1987,23,990〜992頁に記載されて
いるが、この傾斜ファセットデバイスには劈開ファセッ
トに反射する内光が導波路中にカップルバック[couple
back]して大部分を損失してしまわないように、劈開面
からデバイスの導波路（の利得領域）を傾斜させること
によりファブリー・ペロー共振を抑制しようとしてい
る。このような傾斜ファセットデバイスに低反射（無反
射）コートを付加することによって、単一モード光ファ
イバに対する高いカップリング効果をもつ高品質進行波
レーザ増幅器が実現している。これについては「傾斜フ
ァセットと無反射率コーティングとの組合せによる１．
３μｍのＧａＩｎＡｓＰの準進行波レーザ増幅器」Elec
tronics Letters,1988,24,1275〜1276頁参照。
傾斜ファセット付の進行波レーザ増幅器の出力特性を本
来の位置にモニターすることすらしないで、比較的低い
有効モードのファセット反射率を普通に実現することが
できる。０．１％以下の有効モード反射率が波長１．３
μｍの埋込みヘテロ構造で、また、１．５μｍのリッジ
導波構造で実現した。
来の位置にモニターすることすらしないで、比較的低い
有効モードのファセット反射率を普通に実現することが
できる。０．１％以下の有効モード反射率が波長１．３
μｍの埋込みヘテロ構造で、また、１．５μｍのリッジ
導波構造で実現した。
原理上、傾斜ファセット付の無反射コート進行波レーザ
増幅器の有効モード反射率は、導波路の傾斜角度を大き
くしたり、この導波路中を伝播する光のモード幅を大き
くすることによって、さらに減らすことができる。しか
し傾斜角度を大きくすればするほど、必要な無反射コー
トが偏波依存性になるという問題があるので、上記の有
効モード反射率の減少に対しては限界がある。さらに、
傾斜角度が大きくなれば、連携している入力・出力ファ
イバと増幅器との間のカップリング損失も大きくなる。
またモード幅が大きくなれば、広角度分散の高次の横モ
ードがこの導波路に形式[support]される。ある点で、
これら高次のモードに起因する反射率が基本モードの反
射率を減少することを取り消し、実際上、全体的な有効
モード反射率を増大させることになる。
増幅器の有効モード反射率は、導波路の傾斜角度を大き
くしたり、この導波路中を伝播する光のモード幅を大き
くすることによって、さらに減らすことができる。しか
し傾斜角度を大きくすればするほど、必要な無反射コー
トが偏波依存性になるという問題があるので、上記の有
効モード反射率の減少に対しては限界がある。さらに、
傾斜角度が大きくなれば、連携している入力・出力ファ
イバと増幅器との間のカップリング損失も大きくなる。
またモード幅が大きくなれば、広角度分散の高次の横モ
ードがこの導波路に形式[support]される。ある点で、
これら高次のモードに起因する反射率が基本モードの反
射率を減少することを取り消し、実際上、全体的な有効
モード反射率を増大させることになる。
したがって当業者により進行波レーザ増幅器の有効モー
ド反射率をより一層減少させるような簡単で効果的な方
法に開発の焦点が当てられてきた。こうした努力が成功
するなら、商業的に重要な伝送系への使用に適した低コ
ストの高品質レーザ増幅器の実現を潜在的に可能とする
と信じられている。
ド反射率をより一層減少させるような簡単で効果的な方
法に開発の焦点が当てられてきた。こうした努力が成功
するなら、商業的に重要な伝送系への使用に適した低コ
ストの高品質レーザ増幅器の実現を潜在的に可能とする
と信じられている。
発明の概要 本発明では、傾斜ファセット付き無反射コート進行波レ
ーザ増幅器の有効モード反射率が、増幅器のファセット
に近い導波部をテーパ状にすることによって有効に小さ
くされている。こうすれば基本モードのモード幅は、導
波路の真っすぐな中央主部におけるものよりも徐々に増
大される。この基本モードのモード幅伝送はほとんど損
失なしに達成できる。しかもファセット近くのテーパ部
で創出される高次の横モードは真っすぐな導波路へ反射
して戻るとき伝送損失を蒙り、また、この真っすぐな部
分に光を閉じ込める要素が比較的小さいため真っすぐな
導波路中に比較的少ない光利得しかもたらさない。
ーザ増幅器の有効モード反射率が、増幅器のファセット
に近い導波部をテーパ状にすることによって有効に小さ
くされている。こうすれば基本モードのモード幅は、導
波路の真っすぐな中央主部におけるものよりも徐々に増
大される。この基本モードのモード幅伝送はほとんど損
失なしに達成できる。しかもファセット近くのテーパ部
で創出される高次の横モードは真っすぐな導波路へ反射
して戻るとき伝送損失を蒙り、また、この真っすぐな部
分に光を閉じ込める要素が比較的小さいため真っすぐな
導波路中に比較的少ない光利得しかもたらさない。
本発明の１実施例では、増幅器デバイス中の導波路の全
長が活性領域およびこれに連続する導波の不活性領域の
双方を有している。別の実施例では、テーパ部における
導波路は不活性領域しかもたない。
長が活性領域およびこれに連続する導波の不活性領域の
双方を有している。別の実施例では、テーパ部における
導波路は不活性領域しかもたない。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の原理に従って作った屈折率導波の半導
体進行波レーザ増幅器の概略図で、導波路部分の平面図
である。
体進行波レーザ増幅器の概略図で、導波路部分の平面図
である。
図２は、図１の４−４方向における線２上の断面図で、
本発明にかかる埋込みヘテロ構造の進行波レーザの実施
例の真っすぐな導波部分を示す概略図である。
本発明にかかる埋込みヘテロ構造の進行波レーザの実施
例の真っすぐな導波部分を示す概略図である。
図３は、図１の５−５方向における線３上の断面図で、
本発明にかかる埋込みヘテロ構造の進行波レーザの実施
例の導波路のテーパ部の１部を示す概略図である。
本発明にかかる埋込みヘテロ構造の進行波レーザの実施
例の導波路のテーパ部の１部を示す概略図である。
発明の詳細な説明 本発明によれば、従来技術の屈折率導波の進行波レーザ
増幅器の活性の導波路（利得領域）を、劈開したファセ
ットに反射する内光[internal light]がいずれも導波路
中に強くカップルバック[couple back]して殆どが損失
してしまうようなことがないように、劈開、すなわちフ
ァセット面から傾斜させている。こうした図１に見られ
るように、主縦線１２をもつ導波路１０は図面上、増幅
デバイスの右側の平板のファセット１６に直角な線１４
に対し角度θ1で配置されている。したがって図面の増
幅デバイスは、この傾斜させた導波路に対して角度をつ
けたファセットをもつと見ることもできる。
増幅器の活性の導波路（利得領域）を、劈開したファセ
ットに反射する内光[internal light]がいずれも導波路
中に強くカップルバック[couple back]して殆どが損失
してしまうようなことがないように、劈開、すなわちフ
ァセット面から傾斜させている。こうした図１に見られ
るように、主縦線１２をもつ導波路１０は図面上、増幅
デバイスの右側の平板のファセット１６に直角な線１４
に対し角度θ1で配置されている。したがって図面の増
幅デバイスは、この傾斜させた導波路に対して角度をつ
けたファセットをもつと見ることもできる。
図１に示す増幅デバイスは、ファセット１６に平行に左
側に平板のファセット１８をもっている。例で示すと、
図面上ファセット各々は、誘電体の簡単な単一層無反射
コートで被覆している。これら無反射コート各々は、導
波路の有効屈折率の平方根に等しい屈折率をもち、無反
射コート中に伝播した光の波長の約１／４に等しい厚さ
をもつように設計されている。図１において、ファセッ
ト１６、１８上に形成したこれらコートは、各々符号１
７、１９で表す。
側に平板のファセット１８をもっている。例で示すと、
図面上ファセット各々は、誘電体の簡単な単一層無反射
コートで被覆している。これら無反射コート各々は、導
波路の有効屈折率の平方根に等しい屈折率をもち、無反
射コート中に伝播した光の波長の約１／４に等しい厚さ
をもつように設計されている。図１において、ファセッ
ト１６、１８上に形成したこれらコートは、各々符号１
７、１９で表す。
図１の傾斜させた同波路１０は、比較的長い真っすぐな
中央主部２０と、この中央主部２０の両端に比較的短い
テーパ部２２、２４とをもっている。テーパ部２２、２
４の中央主部２０からその開き度合を角度θ2で示す。
後述するように、角度θ2は導波路１０内に伝播する光
信号の伝送損失を最小にするように選択される。
中央主部２０と、この中央主部２０の両端に比較的短い
テーパ部２２、２４とをもっている。テーパ部２２、２
４の中央主部２０からその開き度合を角度θ2で示す。
後述するように、角度θ2は導波路１０内に伝播する光
信号の伝送損失を最小にするように選択される。
図１の傾斜した導波路１０中に伝播する光信号のガウス
電界分布を計算すると、図面上の増幅デバイスの有効モ
ード反射率Ｒ[effective modal reflectivity]は、次式
で表される。
電界分布を計算すると、図面上の増幅デバイスの有効モ
ード反射率Ｒ[effective modal reflectivity]は、次式
で表される。
ただしＲ0はフレネル反射率、ｎは導波路１０の有効屈
折率、Ｗは導波路１０中に伝播する光信号のモード幅、
θ1は導波路１０の傾斜角度、λは導波路１０中に伝播
する光の波長である。したがって既知の傾斜導波路デバ
イスの有効モード反射率は角度θ1を大きくするか、ま
たはモード幅Ｗを広げるかすれば減少させることができ
ることは明らかである。しかし上述したように、θ1ま
たはＷを大きくすることができる程度には実際上の限界
がある。
折率、Ｗは導波路１０中に伝播する光信号のモード幅、
θ1は導波路１０の傾斜角度、λは導波路１０中に伝播
する光の波長である。したがって既知の傾斜導波路デバ
イスの有効モード反射率は角度θ1を大きくするか、ま
たはモード幅Ｗを広げるかすれば減少させることができ
ることは明らかである。しかし上述したように、θ1ま
たはＷを大きくすることができる程度には実際上の限界
がある。
本発明によれば、図１の導波路１０の中央主部２０中に
伝播する光信号のモード幅は、テーパ部２２と２４とを
行ったり来り伝播する間に徐々に変化する。この変化は
緩やかであるゆえに、導波路１０の中央主部２０とテー
パ部２２、２４間を伝播する光信号が受ける伝送損失は
比較的小さい。
伝播する光信号のモード幅は、テーパ部２２と２４とを
行ったり来り伝播する間に徐々に変化する。この変化は
緩やかであるゆえに、導波路１０の中央主部２０とテー
パ部２２、２４間を伝播する光信号が受ける伝送損失は
比較的小さい。
ファセット１８、１６に近いテーパ部２２、２４（図
１）各々において、導波路１０中に伝播する基本モード
のモード幅Ｗは中央主部２０中のそれより有意に大き
い。したがって無反射コートのファセットにおける基本
モードの有効モード反射率はこれによって相当小さくさ
れる。後述の本発明１実施例において、基本モードに対
して傾斜した無反射コートのファセットの有効モード反
射率は、図１に示した一定の仕方で傾斜させられた導波
路の両端を単に下方へ開くことによって一定量だけ減ら
すことができた。
１）各々において、導波路１０中に伝播する基本モード
のモード幅Ｗは中央主部２０中のそれより有意に大き
い。したがって無反射コートのファセットにおける基本
モードの有効モード反射率はこれによって相当小さくさ
れる。後述の本発明１実施例において、基本モードに対
して傾斜した無反射コートのファセットの有効モード反
射率は、図１に示した一定の仕方で傾斜させられた導波
路の両端を単に下方へ開くことによって一定量だけ減ら
すことができた。
図１のテーパ部２２、２４で高次の横モードが作られ
る。しかし実際には、ファセット１６、１８から導波路
１０の中央主部２０に反射して戻るこれらモードの各成
分が大きな伝送損失を受け、光の小さ目な閉込み係数の
ため、中央主部２０ではかなり少な目な光利得[optical
gain]となる。したがって傾斜ファセットの進行波レー
ザ増幅器の全体的な有効なモード反射率を増加させるこ
れら高次のモードの一般的傾向は、実質的に無視し得る
ものになる。
る。しかし実際には、ファセット１６、１８から導波路
１０の中央主部２０に反射して戻るこれらモードの各成
分が大きな伝送損失を受け、光の小さ目な閉込み係数の
ため、中央主部２０ではかなり少な目な光利得[optical
gain]となる。したがって傾斜ファセットの進行波レー
ザ増幅器の全体的な有効なモード反射率を増加させるこ
れら高次のモードの一般的傾向は、実質的に無視し得る
ものになる。
光伝送系において、同系中に組み込まれた増幅器の利得
は、偏波無依存性であることが一般に好ましい。進行波
レーザ増幅器にとって、このような偏波無依存性の利得
は、増幅器中の横長の導波路の高さと幅とを適切に選択
することによって達成し得るものであることが知られて
いる。しかし実際には、偏波無依存性な利得を得るため
の導波路高さや幅のそのような選択も、導波路中を伝播
する基本モードの幅を低い有効モード反射率にするとい
う観点から、最適なもの以下にすることになる。したが
って、こうした相反する要請の間にあっては妥協が要求
され、全体的な性能はしばしば悪くされてしまう。
は、偏波無依存性であることが一般に好ましい。進行波
レーザ増幅器にとって、このような偏波無依存性の利得
は、増幅器中の横長の導波路の高さと幅とを適切に選択
することによって達成し得るものであることが知られて
いる。しかし実際には、偏波無依存性な利得を得るため
の導波路高さや幅のそのような選択も、導波路中を伝播
する基本モードの幅を低い有効モード反射率にするとい
う観点から、最適なもの以下にすることになる。したが
って、こうした相反する要請の間にあっては妥協が要求
され、全体的な性能はしばしば悪くされてしまう。
本発明によれば、図１の導波路１０は相対的に長い中央
主部２０中における偏波無依存の利得を最高にするよう
に配分することができる。一方、相対的に短いテーパ部
２２、２４は有効モード反射率を最上にするように設定
できる。かくして相当に偏波非依存度の高い利得があ
り、かつ、著しく低い有効モード反射率をもつ高性能な
デバイスを作ることができるのである。
主部２０中における偏波無依存の利得を最高にするよう
に配分することができる。一方、相対的に短いテーパ部
２２、２４は有効モード反射率を最上にするように設定
できる。かくして相当に偏波非依存度の高い利得があ
り、かつ、著しく低い有効モード反射率をもつ高性能な
デバイスを作ることができるのである。
進行波レーザ増幅器は、一定の異なる波長で増幅を得る
ために種々の半導体物質から作られることはよく知られ
ている。ここで具体例を示すため、波長１．５μｍの光
信号を増幅する屈折率導波路デバイスについて考えてみ
る。このほかにも進行波レーザ増幅器はいろいろな方法
で製造することができることはよく知られている。こう
して例えば、ともに従来技術であり当業者に周知である
埋込みヘテロ構造、あるいはリッジ導波構造の増幅器を
作ることができる。図示したものは埋込みヘテロ構造体
である。
ために種々の半導体物質から作られることはよく知られ
ている。ここで具体例を示すため、波長１．５μｍの光
信号を増幅する屈折率導波路デバイスについて考えてみ
る。このほかにも進行波レーザ増幅器はいろいろな方法
で製造することができることはよく知られている。こう
して例えば、ともに従来技術であり当業者に周知である
埋込みヘテロ構造、あるいはリッジ導波構造の増幅器を
作ることができる。図示したものは埋込みヘテロ構造体
である。
本発明の１実施例として、図１に示した導波路１０の中
央主部２０の長さd1は約３０８μｍである。中央主部２
０の幅d2は約１．５μｍである。テーパ部２２、２４は
各々、中央主部２０の両端から直線状に外方へ開いてい
る。伝送損失を最小にするため角度θ2は約１度として
いる。（そのデバイスの効果は、θ2が０より大きく約
１．５度と等しいかそれ以下のとき得られる）。各テー
パ部２２、２４が各ファセットに交差する点におけるテ
ーパ部の幅d3は、約４．５μｍである。主縦軸１２上に
あるテーパ部各々の長さは８０μｍである。
央主部２０の長さd1は約３０８μｍである。中央主部２
０の幅d2は約１．５μｍである。テーパ部２２、２４は
各々、中央主部２０の両端から直線状に外方へ開いてい
る。伝送損失を最小にするため角度θ2は約１度として
いる。（そのデバイスの効果は、θ2が０より大きく約
１．５度と等しいかそれ以下のとき得られる）。各テー
パ部２２、２４が各ファセットに交差する点におけるテ
ーパ部の幅d3は、約４．５μｍである。主縦軸１２上に
あるテーパ部各々の長さは８０μｍである。
この実施例においては、傾斜させられた導波路１０は、
このデバイスを作る半導体ウエハの[011]方向から約７
度のθ1角度に向けられている。このウエは[011]横行に
劈開してファセット１６、１８を形成している。
このデバイスを作る半導体ウエハの[011]方向から約７
度のθ1角度に向けられている。このウエは[011]横行に
劈開してファセット１６、１８を形成している。
さらに有利なように、この実施例のファセット１６、１
８は各々、無反射物質からできた単一層でコートされて
いる。１．５μｍの波長の場合、ファセット各々は波長
の１／４厚のＳｉＯｘ層で、例えば標準電子ビーム蒸着
法でコートされている。ここでｘは１〜２の値である。
このほかにも公知の単一層物質または多重層物質を図１
に示した無反射コート１７、１９形成に用いることがで
きる。
８は各々、無反射物質からできた単一層でコートされて
いる。１．５μｍの波長の場合、ファセット各々は波長
の１／４厚のＳｉＯｘ層で、例えば標準電子ビーム蒸着
法でコートされている。ここでｘは１〜２の値である。
このほかにも公知の単一層物質または多重層物質を図１
に示した無反射コート１７、１９形成に用いることがで
きる。
図１に概略示したタイプの屈折率導波[index-guided]増
幅器の埋込みヘテロ構造の変形例を図２に示す。こうし
た構造体の製造は、当業者間に周知の従来技術である化
学蒸着、あるいは液相エピタキシャル成長などで簡単に
行うことができる。図１の導波路１０の中央主部２０の
断面をなす埋込み利得領域すなわち活性部３０が図２に
示されている。この活性部３０は、約１．５μｍの幅、
約０．２μｍの高さである。電流および光を閉じ込める
活性部３０は、Ｉｎ，Ｇａ，ＡｓおよびＰからなる標準
的な４つの元素ででき、当業者に周知の１．５μｍで増
幅するのに必要なバンドギャップを出すことができるう
ように配合されている。
幅器の埋込みヘテロ構造の変形例を図２に示す。こうし
た構造体の製造は、当業者間に周知の従来技術である化
学蒸着、あるいは液相エピタキシャル成長などで簡単に
行うことができる。図１の導波路１０の中央主部２０の
断面をなす埋込み利得領域すなわち活性部３０が図２に
示されている。この活性部３０は、約１．５μｍの幅、
約０．２μｍの高さである。電流および光を閉じ込める
活性部３０は、Ｉｎ，Ｇａ，ＡｓおよびＰからなる標準
的な４つの元素ででき、当業者に周知の１．５μｍで増
幅するのに必要なバンドギャップを出すことができるう
ように配合されている。
図において導波層３２は、図２に示した活性部３０の直
下に配置される。この実施例において導波層３２はＩ
ｎ，Ｇａ，ＡｓおよびＰからなる４元素ででき、１．３
-μｍである。実施例によっては、導波層３２がないも
のもある。この場合、活性部３０が利得媒質ならびに導
波層の双方を機能する。しかし導波層３２を有すること
は通常、光利得の偏波依存性を少なくし、また、後述す
るように、この実施例のデバイスを効果的に変形するに
つき基礎的技術を提供してくれる。いずれにせよ全てで
はないにしろ大部分の利得は、相対的に長い中央主部２
０中の活性部３０で生ずるのである。
下に配置される。この実施例において導波層３２はＩ
ｎ，Ｇａ，ＡｓおよびＰからなる４元素ででき、１．３
-μｍである。実施例によっては、導波層３２がないも
のもある。この場合、活性部３０が利得媒質ならびに導
波層の双方を機能する。しかし導波層３２を有すること
は通常、光利得の偏波依存性を少なくし、また、後述す
るように、この実施例のデバイスを効果的に変形するに
つき基礎的技術を提供してくれる。いずれにせよ全てで
はないにしろ大部分の利得は、相対的に長い中央主部２
０中の活性部３０で生ずるのである。
図２に示した実施例のデバイスの他の部分としては、ｎ
型ＩｎＰの基板３４と，ｐ型ＩｎＰ、ｎ型ＩｎＰ、およ
びｐ型ＩｎＰの層３６、３８、および４０の各々ある。
このデバイスをキャッピングするのは１．３-μｍのＩ
ｎ，Ｇａ，ＡｓおよびＰの４元素からできたコンタクト
層４２である。
型ＩｎＰの基板３４と，ｐ型ＩｎＰ、ｎ型ＩｎＰ、およ
びｐ型ＩｎＰの層３６、３８、および４０の各々ある。
このデバイスをキャッピングするのは１．３-μｍのＩ
ｎ，Ｇａ，ＡｓおよびＰの４元素からできたコンタクト
層４２である。
図３は、図１のテーパ部２２の横断面図である。図３の
層３４、３６、３８、４０および４２は図２の対応する
符号の層と同一である。所望なら図２の層３０、３２を
テーパ部２２、２４の全軸線上に渡らせてもよい。この
場合は、テーパ部内にくる層３０、３２は、この図面上
を実施例で、約１．５μｍ〜約４．５μｍの幅で直線状
に変えることになろう。
層３４、３６、３８、４０および４２は図２の対応する
符号の層と同一である。所望なら図２の層３０、３２を
テーパ部２２、２４の全軸線上に渡らせてもよい。この
場合は、テーパ部内にくる層３０、３２は、この図面上
を実施例で、約１．５μｍ〜約４．５μｍの幅で直線状
に変えることになろう。
それともなければ、図３に示すように、テーパ状の領域
は図２の導波層３２だけのものでもよい。そのような実
施例の場合、活性部３０は中央主部２０（図１）を越え
てテーパ部にまで入り込むことはない。その結果、利得
ではなく導波作用が比較的制限的にテーパ部中に与えら
れることになり、そのテーパ状の導波領域中における偏
波依存利得を回避する。その結果、デバイスの全体的利
得をほんの僅か減らすだけで増幅器の偏波依存性を一層
減らすことができる。
は図２の導波層３２だけのものでもよい。そのような実
施例の場合、活性部３０は中央主部２０（図１）を越え
てテーパ部にまで入り込むことはない。その結果、利得
ではなく導波作用が比較的制限的にテーパ部中に与えら
れることになり、そのテーパ状の導波領域中における偏
波依存利得を回避する。その結果、デバイスの全体的利
得をほんの僅か減らすだけで増幅器の偏波依存性を一層
減らすことができる。
最後に、上記の構造および技術は本発明説明上のもので
あることを理解されたい。例えば、ここに記載の発明に
係るデバイスが１つの光集積回路というコンポーネント
を構成することもできる。そしてこのデバイスの１端ま
たは両端をそのコンポーネント中の接続部に結合するこ
とも可能である。
あることを理解されたい。例えば、ここに記載の発明に
係るデバイスが１つの光集積回路というコンポーネント
を構成することもできる。そしてこのデバイスの１端ま
たは両端をそのコンポーネント中の接続部に結合するこ
とも可能である。
Claims (12)
- 【請求項１】無反射コートをした少なくとも１つの平板
ファセットがある半導体本体と、 光信号の基本モードを伝播するための該ファセットに到
達する上記半導体本体中の導波路と、 を有する進行波レーザ増幅器であって、 上記導波路が、上記平板ファセットに対してオフノーマ
ルに配した一主縦軸と、この主縦軸から測ってどの箇所
でも同一幅の相対的に長い部分と、上記無反射コートし
たファセットにおいて基本モードの有効モード反射率を
低下させるためこの長い部分の一端から上記ファセット
への間に張り出すテーパ状の領域が形成された相対的に
短い端部と、 をもつ進行波レーザ増幅器。 - 【請求項２】半導体本体が間隔をあけて平行な２つの平
板無反射コートのファセットをもち、導波路がこれらフ
ァセット間に伸び、この導波路の相対的に長い部分がそ
の導波路の中央主部をなし、この導波路はその中央主部
の両端と上記ファセットとの間にそれぞれ伸びるテーパ
部をなす相対的に短い端部をもつことを特徴とする請求
項１の増幅器。 - 【請求項３】導波路の両端が直線状に外方に開いている
請求項２の増幅器。 - 【請求項４】導波路がその中央主部において活性な利得
媒介域を有している請求項３の増幅器。 - 【請求項５】導波路がその両端で活性な利得媒介域を有
している請求項４の増幅器。 - 【請求項６】導波路がその中央主部において活性な利得
媒介域と、これに隣接する導波媒介域とを有している請
求項３の増幅器。 - 【請求項７】導波路がその両端で導波媒介域を有してい
る請求項６の増幅器。 - 【請求項８】導波路がその両端において利得媒介域をさ
らに有している請求項７の増幅器。 - 【請求項９】導波路の主縦軸がファセットに対して約７
度垂直から傾むけた請求項３の増幅器。 - 【請求項１０】ファセット各々がｘの値を１〜２とする
ＳｉＯｘの単一層で無反射コートされている請求項９の
増幅器。 - 【請求項１１】中央主部が、波長１．５μｍで利得を得
ることができるように配合選択されたＩｎ，Ｇａ，Ａｓ
およびＰの４元素からできた活性な利得媒介域を有する
請求項１０の増幅器。 - 【請求項１２】中央主部の各端部から、０度より大きく
１．５度と等しいかまたはこれより小さい値の角度で各
端部が下方に開いている請求項１１の増幅器。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/435,625 US4965525A (en) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | Angled-facet flared-waveguide traveling-wave laser amplifiers |
| US435,625 | 1989-11-13 | ||
| PCT/US1990/003805 WO1991007787A1 (en) | 1989-11-13 | 1990-07-02 | Angled-facet flared-waveguide traveling-wave laser amplifiers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05501938A JPH05501938A (ja) | 1993-04-08 |
| JPH0648745B2 true JPH0648745B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=23729149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2510178A Expired - Lifetime JPH0648745B2 (ja) | 1989-11-13 | 1990-07-02 | 傾斜ファセット付きテーパ状導波路の進行波レーザ増幅器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4965525A (ja) |
| EP (1) | EP0500529A4 (ja) |
| JP (1) | JPH0648745B2 (ja) |
| CA (1) | CA2018341C (ja) |
| WO (1) | WO1991007787A1 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5119039A (en) * | 1990-12-31 | 1992-06-02 | Gte Laboratories Incorporated | Semiconductor optical amplifier with wideband electrical response |
| US5793521A (en) * | 1992-09-21 | 1998-08-11 | Sdl Inc. | Differentially patterned pumped optical semiconductor gain media |
| US5539571A (en) * | 1992-09-21 | 1996-07-23 | Sdl, Inc. | Differentially pumped optical amplifer and mopa device |
| US5321714A (en) * | 1992-12-14 | 1994-06-14 | Xerox Corporation | Reflection suppression in semiconductor diode optical switching arrays |
| GB2285332A (en) * | 1993-12-30 | 1995-07-05 | At & T Corp | Integrated laser/modulators |
| FR2753285B1 (fr) * | 1996-09-06 | 1998-10-09 | Alsthom Cge Alcatel | Amplificateur optique a semi conducteur |
| US5936991A (en) * | 1996-09-17 | 1999-08-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Near fields in flared MOPAs amplifiers and oscillators by lateral current tailoring |
| US6091755A (en) * | 1997-11-21 | 2000-07-18 | Sdl, Inc. | Optically amplifying semiconductor diodes with curved waveguides for external cavities |
| US6499888B1 (en) | 1999-12-20 | 2002-12-31 | Corning Lasertron, Inc. | Wide ridge pump laser |
| US6375364B1 (en) | 2000-01-06 | 2002-04-23 | Corning Lasertron, Inc. | Back facet flared ridge for pump laser |
| US6810054B2 (en) * | 2000-03-31 | 2004-10-26 | Presstek, Inc. | Mode-limiting diode laser structure |
| US6625370B2 (en) * | 2000-08-22 | 2003-09-23 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical waveguide and fabricating method thereof, and optical waveguide circuit |
| JP4660999B2 (ja) * | 2001-08-01 | 2011-03-30 | パナソニック株式会社 | 光導波路デバイス及びコヒーレント光源及び光学装置 |
| US6798815B2 (en) * | 2002-04-24 | 2004-09-28 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode and method for making such a diode |
| JP4077348B2 (ja) * | 2003-03-17 | 2008-04-16 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ装置およびそれを用いた光ピックアップ装置 |
| US7817702B2 (en) * | 2003-03-19 | 2010-10-19 | Binoptics Corporation | High SMSR unidirectional etched lasers and low back-reflection photonic device |
| JP2006049650A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子アレイ |
| JP2006093614A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子アレイ |
| JP4860628B2 (ja) | 2005-09-30 | 2012-01-25 | アンリツ株式会社 | 半導体光素子および半導体光素子を搭載した外部共振レーザ |
| JP2012160518A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Fujitsu Ltd | 偏波無依存型半導体光増幅装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2421337C2 (de) * | 1974-05-02 | 1982-10-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Modenwandler für optische Wellenleiter |
| US4783788A (en) * | 1985-12-16 | 1988-11-08 | Lytel Incorporated | High power semiconductor lasers |
| GB2188187B (en) * | 1986-03-19 | 1989-11-15 | Stc Plc | Coupled waveguide injection laser |
| US4872180A (en) * | 1989-06-16 | 1989-10-03 | Gte Laboratories Incorporated | Method for reducing facet reflectivities of semiconductor light sources and device thereof |
-
1989
- 1989-11-13 US US07/435,625 patent/US4965525A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-06-05 CA CA002018341A patent/CA2018341C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-02 WO PCT/US1990/003805 patent/WO1991007787A1/en not_active Ceased
- 1990-07-02 EP EP19900911109 patent/EP0500529A4/en not_active Ceased
- 1990-07-02 JP JP2510178A patent/JPH0648745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4965525A (en) | 1990-10-23 |
| EP0500529A4 (en) | 1993-01-27 |
| WO1991007787A1 (en) | 1991-05-30 |
| EP0500529A1 (en) | 1992-09-02 |
| CA2018341C (en) | 1993-06-29 |
| CA2018341A1 (en) | 1991-05-13 |
| JPH05501938A (ja) | 1993-04-08 |
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