JPH0685403A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH0685403A JPH0685403A JP4354950A JP35495092A JPH0685403A JP H0685403 A JPH0685403 A JP H0685403A JP 4354950 A JP4354950 A JP 4354950A JP 35495092 A JP35495092 A JP 35495092A JP H0685403 A JPH0685403 A JP H0685403A
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- Japan
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- laser
- layer
- wavelength
- type
- semiconductor laser
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- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 しきい値電流と量子効率の温度依存性の減少
した半導体レーザを提供する。 【構成】 本半導体レーザには温度依存性を減少するた
めに波長の増加とともに減少する損失を有するキャビテ
ィを付与する。この減少する損失はレーザ・キャビティ
に長波長に有利な反射手段や格子、例えば適当な多層反
射コーティングまたは縦方向の格子を用いて供与するこ
とができる。このコーティングは最大動作温度に対応す
るレーザ光波長を中心とするピーク反射率を有すること
が好都合である。長波長ＩｎＧａＡｓレーザにおいてし
きい値温度係数が約５０Ｋから約８５Ｋに改良する結果
を得、さらに改良されたレーザは温度とともに量子効率
の低下する率が減少した。
した半導体レーザを提供する。 【構成】 本半導体レーザには温度依存性を減少するた
めに波長の増加とともに減少する損失を有するキャビテ
ィを付与する。この減少する損失はレーザ・キャビティ
に長波長に有利な反射手段や格子、例えば適当な多層反
射コーティングまたは縦方向の格子を用いて供与するこ
とができる。このコーティングは最大動作温度に対応す
るレーザ光波長を中心とするピーク反射率を有すること
が好都合である。長波長ＩｎＧａＡｓレーザにおいてし
きい値温度係数が約５０Ｋから約８５Ｋに改良する結果
を得、さらに改良されたレーザは温度とともに量子効率
の低下する率が減少した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザに係わり、
特にしきい値電流と量子効率の温度依存性の減少した半
導体レーザに関する。
特にしきい値電流と量子効率の温度依存性の減少した半
導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザは、通信、計算機システ
ム、光記録システムおよび集積回路の光相互接続を含め
広いいろいろな用途に有用である。半導体レーザは、コ
ヒーレントでモノクロマティックな光のコンパクトなソ
ースを供与し、この光は高ビット速度で変調され、多量
の情報を送ることができる。半導体レーザの持つ１つの
難点は、レーザ光に対するそのしきい値電流Ｉthとその
量子効率が温度依存性を有することである。そのため熱
の電気冷却器が通常必要である。
ム、光記録システムおよび集積回路の光相互接続を含め
広いいろいろな用途に有用である。半導体レーザは、コ
ヒーレントでモノクロマティックな光のコンパクトなソ
ースを供与し、この光は高ビット速度で変調され、多量
の情報を送ることができる。半導体レーザの持つ１つの
難点は、レーザ光に対するそのしきい値電流Ｉthとその
量子効率が温度依存性を有することである。そのため熱
の電気冷却器が通常必要である。
【０００３】ところが、多くの用途、例えばデータリン
クやファイバ・ツー・ザ・ホームでは、熱の冷却器は不
当に高価で、温度依存性を減少する他の手段を見出す必
要がある。半導体レーザのしきい値電流の温度依存性は
次の実験式により通常表わせられる。 Ｉth（Ｔ）αｅｘｐ（Ｔ／Ｔｏ） ここで、Ｔｏはレーザ材料系とレーザ設計の曲線の当て
はめ定数特性である。１．３〜１．５５μｍの波長のＩ
ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰのレーザで、バルク・アクティブ
・ダブル・ヘテロ構造レーザとマルチ量子井戸レーザの
両者に対しＴｏは約５０Ｋである。
クやファイバ・ツー・ザ・ホームでは、熱の冷却器は不
当に高価で、温度依存性を減少する他の手段を見出す必
要がある。半導体レーザのしきい値電流の温度依存性は
次の実験式により通常表わせられる。 Ｉth（Ｔ）αｅｘｐ（Ｔ／Ｔｏ） ここで、Ｔｏはレーザ材料系とレーザ設計の曲線の当て
はめ定数特性である。１．３〜１．５５μｍの波長のＩ
ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰのレーザで、バルク・アクティブ
・ダブル・ヘテロ構造レーザとマルチ量子井戸レーザの
両者に対しＴｏは約５０Ｋである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】マルチ量子井戸レーザ
は高いＴｏを示しそのため温度依存性を減少するのでは
ないかと期待されたが、いままでのところＴｏの有効な
増加は観察されていない。以上のことから、温度依存性
の減少した半導体レーザが必要とされている。
は高いＴｏを示しそのため温度依存性を減少するのでは
ないかと期待されたが、いままでのところＴｏの有効な
増加は観察されていない。以上のことから、温度依存性
の減少した半導体レーザが必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】半導体レーザには、温度
依存性を減少するために波長の増加とともに減少する損
失を有するキャビティが付与される。このような減少す
る損失は、レーザ・キャビティに長波長に有利な反射手
段または格子を付与することにより得ることができる。
減少する損失は、例えば適当な多層反射コーティングや
または縦方向の格子を付与することにより得ることがで
きる。このコーティングやまたは格子は、最大動作温度
に対応するレーザ光波長を中心とするピーク反射率を有
することが好都合である。長波長ＩｎＧａＡｓレーザに
おいて、しきい値温度係数が約５０Ｋから約８５Ｋに改
良する結果を得た。さらに、改良されたレーザは温度と
ともに量子効率の低下する率が減少した。
依存性を減少するために波長の増加とともに減少する損
失を有するキャビティが付与される。このような減少す
る損失は、レーザ・キャビティに長波長に有利な反射手
段または格子を付与することにより得ることができる。
減少する損失は、例えば適当な多層反射コーティングや
または縦方向の格子を付与することにより得ることがで
きる。このコーティングやまたは格子は、最大動作温度
に対応するレーザ光波長を中心とするピーク反射率を有
することが好都合である。長波長ＩｎＧａＡｓレーザに
おいて、しきい値温度係数が約５０Ｋから約８５Ｋに改
良する結果を得た。さらに、改良されたレーザは温度と
ともに量子効率の低下する率が減少した。
【０００６】
【実施例】図面を参照し説明する。図１は波長の増加と
ともに減少するキャビティ損失を有する半導体レーザの
第１の実施例の断面略図である。基本的には、本実施例
は、波長の増加とともに減少する損失を生成するように
一方または両方のファセットで反射コーティングのスタ
ック１０により変更された通常の半導体レーザ９であ
る。一般的に半導体レーザ９は、単結晶半導体基板（図
示せず）上に成長された複数のエピタキシャル半導体層
を有する。
ともに減少するキャビティ損失を有する半導体レーザの
第１の実施例の断面略図である。基本的には、本実施例
は、波長の増加とともに減少する損失を生成するように
一方または両方のファセットで反射コーティングのスタ
ック１０により変更された通常の半導体レーザ９であ
る。一般的に半導体レーザ９は、単結晶半導体基板（図
示せず）上に成長された複数のエピタキシャル半導体層
を有する。
【０００７】例えば、層１１は、ｎ形半導体層で、例え
ば５×１０17ないし１×１０18ｃｍ-3の濃度範囲でケイ
素またはスズでドープされたリン化インジウムである。
層１２はフォトンが生成される光学活性領域で、層１１
より狭いバンドギャップを有する異なる半導体で、例え
ばＩｎＧａＡｓＰであり、および層１３は層１１に類似
の半導体であるが、ただし反対（ここではｐ形）の導電
性を有し、例えば５×１０17ないし１×１０18ｃｍ-3の
濃度範囲の亜鉛によりドープされたリン化インジウムで
ある。
ば５×１０17ないし１×１０18ｃｍ-3の濃度範囲でケイ
素またはスズでドープされたリン化インジウムである。
層１２はフォトンが生成される光学活性領域で、層１１
より狭いバンドギャップを有する異なる半導体で、例え
ばＩｎＧａＡｓＰであり、および層１３は層１１に類似
の半導体であるが、ただし反対（ここではｐ形）の導電
性を有し、例えば５×１０17ないし１×１０18ｃｍ-3の
濃度範囲の亜鉛によりドープされたリン化インジウムで
ある。
【０００８】レーザの横向き端部表面１４、１５は、光
フィードバックを供与するように研磨されたファセット
であり、および電気接点手段１６、１７は、層１２にお
いてレーザ光を生成するために連続層を横方向に通る電
流を流すように設けられる。レーザ９を形成する層は、
従来周知の化学ビームエピタキシ法または有機金属化学
気相堆積法を用いて成長が行われる。これらの層、それ
らの端部のファセットおよびその上のコーティングがレ
ーザ・キャビティの範囲を限定する。
フィードバックを供与するように研磨されたファセット
であり、および電気接点手段１６、１７は、層１２にお
いてレーザ光を生成するために連続層を横方向に通る電
流を流すように設けられる。レーザ９を形成する層は、
従来周知の化学ビームエピタキシ法または有機金属化学
気相堆積法を用いて成長が行われる。これらの層、それ
らの端部のファセットおよびその上のコーティングがレ
ーザ・キャビティの範囲を限定する。
【０００９】レーザの、活性領域１２で生成された光と
相互作用する部分はレーザ・キャビティと呼ばれる。レ
ーザ・キャビティには、層１２、端部表面１４、１５で
反射するファセット、ファセット上のコーティングおよ
び層１１と層１３の層１２に近い部分がある。レーザ・
キャビティは、レーザ光のためのしきい値電流をきめる
際に重要なレーザ内を移動する光に特性的損失を与え
る。通常の半導体レーザではこの特性損失は本質的に温
度から独立したものである。本実施例においては、レー
ザの一方または両方のファセットには波長の増加ととも
に減少する損失を生成する反射コーティングのスタック
１０が付与される。
相互作用する部分はレーザ・キャビティと呼ばれる。レ
ーザ・キャビティには、層１２、端部表面１４、１５で
反射するファセット、ファセット上のコーティングおよ
び層１１と層１３の層１２に近い部分がある。レーザ・
キャビティは、レーザ光のためのしきい値電流をきめる
際に重要なレーザ内を移動する光に特性的損失を与え
る。通常の半導体レーザではこの特性損失は本質的に温
度から独立したものである。本実施例においては、レー
ザの一方または両方のファセットには波長の増加ととも
に減少する損失を生成する反射コーティングのスタック
１０が付与される。
【００１０】好ましくは、このコーティングは、予想さ
れる最高動作温度におけるレーザ光波長でピーク反射率
を生成するように選択される。このような多層スタック
を設計する一般的な方法は、オー・エス・ヘブンス
（Ｏ．Ｓ．Ｈｅａｖｅｎｓ）、オプティカル・プロパテ
ィズ・オブ・シン・ソリッド・フィルムズ（Ｏｐｔｉｃ
ａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｓｏｌ
ｉｄ Ｆｉｌｍｓ）、（ドーバー、１９６５年）に記載
されており、参照のこと。１．５μｍのＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＰレーザの好ましい実施例では、スタック１０は
二酸化ケイ素とシリコンの交互の層を有する。具体的に
は、層１８、層２０、層２２および層２４は、夫々２６
２７Ａ（以下オングストロームの略称とする）、２６３
６Ａ、２６５３Ａおよび２６５３Ａの厚さを有するＳｉ
Ｏ2である。
れる最高動作温度におけるレーザ光波長でピーク反射率
を生成するように選択される。このような多層スタック
を設計する一般的な方法は、オー・エス・ヘブンス
（Ｏ．Ｓ．Ｈｅａｖｅｎｓ）、オプティカル・プロパテ
ィズ・オブ・シン・ソリッド・フィルムズ（Ｏｐｔｉｃ
ａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｓｏｌ
ｉｄ Ｆｉｌｍｓ）、（ドーバー、１９６５年）に記載
されており、参照のこと。１．５μｍのＩｎＧａＡｓＰ
／ＩｎＰレーザの好ましい実施例では、スタック１０は
二酸化ケイ素とシリコンの交互の層を有する。具体的に
は、層１８、層２０、層２２および層２４は、夫々２６
２７Ａ（以下オングストロームの略称とする）、２６３
６Ａ、２６５３Ａおよび２６５３Ａの厚さを有するＳｉ
Ｏ2である。
【００１１】層１９、層２１、層２３および層２５は、
夫々１２８７Ａ、１２９２Ａ、１３００Ａおよび１３０
０Ａの厚さを有するシリコンである。これらの層は、従
来周知の高真空蒸着法を用いてレーザ・ファセット上に
好都合に堆積することができる。層の厚さは特定の厚さ
を生成するように石英トランスデューサにより堆積中正
確にモニタすることができる。変更されたレーザ・キャ
ビティの結果、温度依存性が減少する。図２は、２つの
半導体レーザについての温度の関数としての連続波しき
い値電流のプロットである。ここで曲線１はコーティン
グなしの通常の半導体レーザに対するものである。また
曲線２は、コーティングした類似のレーザに対するもの
である。
夫々１２８７Ａ、１２９２Ａ、１３００Ａおよび１３０
０Ａの厚さを有するシリコンである。これらの層は、従
来周知の高真空蒸着法を用いてレーザ・ファセット上に
好都合に堆積することができる。層の厚さは特定の厚さ
を生成するように石英トランスデューサにより堆積中正
確にモニタすることができる。変更されたレーザ・キャ
ビティの結果、温度依存性が減少する。図２は、２つの
半導体レーザについての温度の関数としての連続波しき
い値電流のプロットである。ここで曲線１はコーティン
グなしの通常の半導体レーザに対するものである。また
曲線２は、コーティングした類似のレーザに対するもの
である。
【００１２】ここでみられるように、温度摂氏２０度か
ら８０度の範囲ですべてコーティングされたレーザはし
きい値電流が低く、また温度の増加とともにしきい値電
流の増加の率も低いことがわかる。図３は本発明の半導
体レーザの断面略図であるが、ここでは波長の増加とと
もに減少するレーザ・キャビティ損失を得るのにコーテ
ィングよりむしろ、格子を用いる例を示す。この実施例
のレーザは、次の点で図１に示したレーザ９と異なる。
ここでは、コーティングしたスタック１０は除かれ、縦
方向の周期の格子３０がｎ形層１１に形成され、第２の
エピタキシャルにコンパチブルなｎ形半導体層１１Ａで
充てんされた。具体的にはｎ形ドープされたリン化イン
ジウム層に対し、層１１Ａはｎ形のドープされたＩｎＧ
ａＡｓＰとすることができる。
ら８０度の範囲ですべてコーティングされたレーザはし
きい値電流が低く、また温度の増加とともにしきい値電
流の増加の率も低いことがわかる。図３は本発明の半導
体レーザの断面略図であるが、ここでは波長の増加とと
もに減少するレーザ・キャビティ損失を得るのにコーテ
ィングよりむしろ、格子を用いる例を示す。この実施例
のレーザは、次の点で図１に示したレーザ９と異なる。
ここでは、コーティングしたスタック１０は除かれ、縦
方向の周期の格子３０がｎ形層１１に形成され、第２の
エピタキシャルにコンパチブルなｎ形半導体層１１Ａで
充てんされた。具体的にはｎ形ドープされたリン化イン
ジウム層に対し、層１１Ａはｎ形のドープされたＩｎＧ
ａＡｓＰとすることができる。
【００１３】格子３０の周期Λは、予想される最高動作
温度に対応するレーザ光波長を有利にするように、例え
ば１．５μｍのレーザに対し摂氏８５度で１．５６μｍ
のレーザ光を有利にするように選択される。具体的に
は、λを所望の波長とし、Ｎをレーザにおける有効屈折
率とすると、Λ＝λ／２Ｎとなる。格子の深さは好まし
くは格子からの光フィードバックがファセットからのフ
ィードバックに比べて弱いように選択される。具体例と
して、前記レーザに対し、Λを２４００Ａとし、格子深
さを約１００Ａ以下とすることができる。このような格
子は、湿式エッチングまたは反応イオン・エッチングを
通常のホログラフ・パターン形成法と併用して作成する
ことができる。
温度に対応するレーザ光波長を有利にするように、例え
ば１．５μｍのレーザに対し摂氏８５度で１．５６μｍ
のレーザ光を有利にするように選択される。具体的に
は、λを所望の波長とし、Ｎをレーザにおける有効屈折
率とすると、Λ＝λ／２Ｎとなる。格子の深さは好まし
くは格子からの光フィードバックがファセットからのフ
ィードバックに比べて弱いように選択される。具体例と
して、前記レーザに対し、Λを２４００Ａとし、格子深
さを約１００Ａ以下とすることができる。このような格
子は、湿式エッチングまたは反応イオン・エッチングを
通常のホログラフ・パターン形成法と併用して作成する
ことができる。
【００１４】図４は、図３に示したデバイスの連続波し
きい値電流を温度の関数として示したグラフである。こ
こで、半導体レーザの温度依存性の減少を次のように説
明する。半導体レーザにおける全キャビティ損失α
totalは、次式により与えられる。 αtotal＝１／Γ
（αi＋（１／２Ｌ）ｌｎ（１／Ｒ1＊Ｒ2）） ただしここで、Γはレーザ導波路の閉じこめファクタ、
αiは有効内部損失、Ｌはキャビティ長さ、（１／２
Ｌ）ｌｎ（１／Ｒ1＊Ｒ2）は有効分布ミラー損失および
Ｒ1とＲ2はファセット反射率を示す。
きい値電流を温度の関数として示したグラフである。こ
こで、半導体レーザの温度依存性の減少を次のように説
明する。半導体レーザにおける全キャビティ損失α
totalは、次式により与えられる。 αtotal＝１／Γ
（αi＋（１／２Ｌ）ｌｎ（１／Ｒ1＊Ｒ2）） ただしここで、Γはレーザ導波路の閉じこめファクタ、
αiは有効内部損失、Ｌはキャビティ長さ、（１／２
Ｌ）ｌｎ（１／Ｒ1＊Ｒ2）は有効分布ミラー損失および
Ｒ1とＲ2はファセット反射率を示す。
【００１５】活性媒体の利得Ｇが全キャビティ損失を越
える場合、つまり、Ｇth＝αtotal、ここでＧthは損失
しきい値における利得を示す、の場合、レーザはレーザ
光しきい値に達する。ある温度において、媒体のＧは、
送入電流の増加とともに増加し、だんだんと飽和する。
図５に示すように、温度がＴ1からＴ4へ増加するととも
に、利得は減少しおよび利得ピークは波長λ1からλ4へ
移動する。従来の半導体レーザについては、全キャビテ
ィ損失αtotalは本質的に温度と波長から独立である。
このことは図５の破線で示される。従来のレーザに対す
るしきい値電流は、αto tal破線と各（Ｔ、λ）曲線と
の交点における電流である。
える場合、つまり、Ｇth＝αtotal、ここでＧthは損失
しきい値における利得を示す、の場合、レーザはレーザ
光しきい値に達する。ある温度において、媒体のＧは、
送入電流の増加とともに増加し、だんだんと飽和する。
図５に示すように、温度がＴ1からＴ4へ増加するととも
に、利得は減少しおよび利得ピークは波長λ1からλ4へ
移動する。従来の半導体レーザについては、全キャビテ
ィ損失αtotalは本質的に温度と波長から独立である。
このことは図５の破線で示される。従来のレーザに対す
るしきい値電流は、αto tal破線と各（Ｔ、λ）曲線と
の交点における電流である。
【００１６】しかし、本発明で述べるレーザは、波長の
増加とともに全キャビティ損失は減少する。ここで、α
totalは図５の線で示される。図示のように、しきい値
電流はαtotalの線と各（Ｔ、λ）曲線との交点（三角
で示す）における電流である。各（Ｔ、λ）に対し、し
きい値電流は従来の構造のものに比べ低くなっている。
図６は、図５に示したしきい値電流を対温度でプロット
した図であるが、本効果は図６においても明らかであ
る。以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、
この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例
が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に
包含される。
増加とともに全キャビティ損失は減少する。ここで、α
totalは図５の線で示される。図示のように、しきい値
電流はαtotalの線と各（Ｔ、λ）曲線との交点（三角
で示す）における電流である。各（Ｔ、λ）に対し、し
きい値電流は従来の構造のものに比べ低くなっている。
図６は、図５に示したしきい値電流を対温度でプロット
した図であるが、本効果は図６においても明らかであ
る。以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、
この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例
が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に
包含される。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の例えば反射
コーティングや格子を用いて波長の増加とともに減少す
る損失を有するキャビティを付与し、例えば長波長Ｉｎ
ＧａＡｓレーザの結果では、しきい値温度係数が約５０
Ｋから約８５Ｋへ向上し、さらに改善されたレーザは温
度とともに量子効率の低下する率が減少し、従来に比べ
温度依存性の減少した半導体レーザが得ることができ
る。
コーティングや格子を用いて波長の増加とともに減少す
る損失を有するキャビティを付与し、例えば長波長Ｉｎ
ＧａＡｓレーザの結果では、しきい値温度係数が約５０
Ｋから約８５Ｋへ向上し、さらに改善されたレーザは温
度とともに量子効率の低下する率が減少し、従来に比べ
温度依存性の減少した半導体レーザが得ることができ
る。
【図１】本発明の半導体レーザの第１の実施例の断面略
図である。
図である。
【図２】図１に示すレーザにおけるしきい値電流対温度
のプロットを示す図である。
のプロットを示す図である。
【図３】本発明の半導体レーザの第２の実施例の断面略
図である。
図である。
【図４】 図３に示すレーザにおけるしきい値電流対温
度のプロットを示す図である。
度のプロットを示す図である。
【図５】図１と図３に示すレーザの動作の説明に便利な
プロットを示す図である。
プロットを示す図である。
【図６】図１と図３に示すレーザの動作の説明に便利な
プロットを示す図である。
プロットを示す図である。
９ 半導体レーザ １０ スタック １１ 半導体層 １１Ａ 半導体層 １２ 半導体層（活性領域） １３ 半導体層 １４ 横向き端部表面 １５ 横向き端部表面 １６ 接点手段 １７ 接点手段 １８ （二酸化ケイ素）層 １９ （シリコン）層 ２０ （二酸化ケイ素）層 ２１ （シリコン）層 ２２ （二酸化ケイ素）層 ２３ （シリコン）層 ２４ （二酸化ケイ素）層 ２５ （シリコン）層 ３０ 格子
Claims (9)
- 【請求項１】 ｎ形半導体層と、ｐ形半導体層と、前記
ｎ形半導体層と前記ｐ形半導体層の間に介在する光学活
性の半導体層と、前記光学活性の半導体において生成さ
れた光と相互作用するレーザ・キャビティを有する種類
の半導体レーザにおいて、前記レーザ・キャビティは光
の波長の増加とともに減少する全キャビティ損失を有す
ることを特徴とする改良半導体レーザ。 - 【請求項２】 前記全キャビティ損失は、事前に選択さ
れた最高動作温度におけるレーザ光波長に対応するピー
ク波長に至るまで波長の増加とともに減少し、それによ
り前記レーザはしきい値電流の温度依存性の減少を示す
ことを特徴とする請求項１に記載の改良半導体レーザ。 - 【請求項３】 前記全キャビティ損失は温度摂氏約８５
度におけるレーザ光波長に対応するピーク波長に至るま
で波長の増加とともに減少することを特徴とする請求項
１に記載の改良半導体レーザ。 - 【請求項４】 前記レーザは、さらに、横向き端部ファ
セットを有し、および前記端部ファセットの少なくとも
１つには増加波長に対し反射率の増加する反射手段を付
与することを特徴とする請求項１に記載の改良半導体レ
ーザ。 - 【請求項５】 前記レーザは、さらに、減少する損失を
供与する縦方向の格子手段を有することを特徴とする請
求項１に記載の改良半導体レーザ。 - 【請求項６】 ｎ形リン化インジウム層と、ｐ形リン化
インジウム層と前記ｎ形層と前記ｐ形層の間に介在する
ＩｎＧａＡｓＰ層と、ここで前記層はその間にレーザ・
キャビティを限定する端部ファセットを有するようにさ
れた前記層であり、および波長の増加とともに減少する
全キャビテイ損失を生成する前記端部ファセットの少な
くとも１つの上に複数の反射コーティングとを有するこ
とを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項７】 前記反射コーティングはシリコンとニ酸
化ケイ素の交互層を有することを特徴とする請求項６に
記載のレーザ。 - 【請求項８】 ｎ形リン化インジウム層と、ｐ形リン化
インジウム層と、前記ｎ形層と前記ｐ形層の間に介在す
るＩｎＧａＡｓＰ層と、ここで前記層はその間にレーザ
・キャビティを限定する横向き端部ファセットを有する
ようにされた前記層であり、および波長の増加とともに
減少する全キャビティ損失を生成する前記層の１つにお
ける縦方向に広がる格子を有することを特徴とする半導
体レーザ。 - 【請求項９】 前記レーザは、事前に選択された最高動
作温度において有効屈折率Ｎと波長λを示し、および前
記縦方向に広がる格子はΛ＝λ／２Ｎを有することを特
徴とする請求項８に記載の半導体レーザ。
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- 1992-12-18 JP JP4354950A patent/JPH0685403A/ja active Pending
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