JPH0715080A - 半導体光部品 - Google Patents
半導体光部品Info
- Publication number
- JPH0715080A JPH0715080A JP15096393A JP15096393A JPH0715080A JP H0715080 A JPH0715080 A JP H0715080A JP 15096393 A JP15096393 A JP 15096393A JP 15096393 A JP15096393 A JP 15096393A JP H0715080 A JPH0715080 A JP H0715080A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- optical component
- waveguide
- substrate
- semiconductor optical
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/0201—Separation of the wafer into individual elements, e.g. by dicing, cleaving, etching or directly during growth
- H01S5/0202—Cleaving
-
- 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
- H01S5/1082—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 with a special facet structure, e.g. structured, non planar, oblique
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】従来の斜め導波路と同等以上の低反射率を維持
した状態でその作成及び実装を容易にする。 【構成】化合物半導体基板１１上に結晶を成長させて光
部品の構造を形成した後、劈開面１７に沿って劈開し、
その劈開面１７を光の入出射面とする半導体光部品であ
る。前記基板１１として、（１００）面から光の入出射
方向に０゜〜１０゜のオフアングルを持つ基板１１を用
い、前記光の入出射面を光の入出射方向に対する垂直面
からオフアングルの角度分だけ傾斜させた。
した状態でその作成及び実装を容易にする。 【構成】化合物半導体基板１１上に結晶を成長させて光
部品の構造を形成した後、劈開面１７に沿って劈開し、
その劈開面１７を光の入出射面とする半導体光部品であ
る。前記基板１１として、（１００）面から光の入出射
方向に０゜〜１０゜のオフアングルを持つ基板１１を用
い、前記光の入出射面を光の入出射方向に対する垂直面
からオフアングルの角度分だけ傾斜させた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ増幅器や
光導波路等の半導体光部品に関し、特に光の入出射面に
化合物半導体の劈開面を利用する半導体光部品に関する
ものである。
光導波路等の半導体光部品に関し、特に光の入出射面に
化合物半導体の劈開面を利用する半導体光部品に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、化合物半導体材料は屈折率が高
いため、劈開により形成された空気と接する劈開端面の
反射率は３０％以上になる。従って、共振器として用い
るには好都合であるが、この端面を光の入射面または出
射面とする進行波型の光部品の場合にはこの反射率の低
減が重要な問題となる。
いため、劈開により形成された空気と接する劈開端面の
反射率は３０％以上になる。従って、共振器として用い
るには好都合であるが、この端面を光の入射面または出
射面とする進行波型の光部品の場合にはこの反射率の低
減が重要な問題となる。
【０００３】反射率の低減方法としては端面に反射防止
膜を形成する方法がある。しかし、一般に0.1 ％以下の
反射率を達成しようとする場合は反射防止膜の膜厚制御
が非常に難しく、ましてある程度広い帯域に亘って0.1
％以下の低反射率を実現することは困難である。このた
め、事実上これだけで反射率低減を図ることは不十分で
ある。
膜を形成する方法がある。しかし、一般に0.1 ％以下の
反射率を達成しようとする場合は反射防止膜の膜厚制御
が非常に難しく、ましてある程度広い帯域に亘って0.1
％以下の低反射率を実現することは困難である。このた
め、事実上これだけで反射率低減を図ることは不十分で
ある。
【０００４】そこで、半導体レーザ増幅器等の半導体光
部品においては斜め導波路構造が用いられている。この
斜め導波路構造とは、図４に示すように、光導波路素子
１の端面２に対して導波路３を斜めに形成した構造で、
光の入射方向を斜めにして端面２における光の反射率の
低減を図っている。導波路３と端面２とのなす角を９０
゜からずらすことにより反射率を低減できることが理論
的にも実験的にも分かっており、斜め導波路構造はこれ
に基づく構造である。実際にはこの斜め導波路構造と反
射防止膜との併用が一般に行なわれている。
部品においては斜め導波路構造が用いられている。この
斜め導波路構造とは、図４に示すように、光導波路素子
１の端面２に対して導波路３を斜めに形成した構造で、
光の入射方向を斜めにして端面２における光の反射率の
低減を図っている。導波路３と端面２とのなす角を９０
゜からずらすことにより反射率を低減できることが理論
的にも実験的にも分かっており、斜め導波路構造はこれ
に基づく構造である。実際にはこの斜め導波路構造と反
射防止膜との併用が一般に行なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来技
術では次のような問題点がある。
術では次のような問題点がある。
【０００６】光導波路素子１を斜めにすることによりこ
の素子１と光ファイバとの結合を取る場合には、図５示
すように、端面を突き合せた光ファイバ４，４（先球フ
ァイバ）の間に光軸を一致させた状態で光導波路素子１
を斜めに配設しなければならない。このため、通常の光
導波路素子を実装する場合に比較して作業が煩雑になる
と共に、実装精度の確保にも高度な技術が必要となる。
の素子１と光ファイバとの結合を取る場合には、図５示
すように、端面を突き合せた光ファイバ４，４（先球フ
ァイバ）の間に光軸を一致させた状態で光導波路素子１
を斜めに配設しなければならない。このため、通常の光
導波路素子を実装する場合に比較して作業が煩雑になる
と共に、実装精度の確保にも高度な技術が必要となる。
【０００７】また、化合物半導体を材料とした半導体光
部品の場合、導波路は一般に順メサ方向または逆メサ方
向に沿って形成される。これは結晶的な性質から素子を
成形しやすいためである。この各方向は劈開面に対して
垂直な方向であるが、斜め導波路素子３の方向は順メサ
方向または逆メサ方向に対して斜めにずれた方向とな
る。このため、斜めにずらす角度を大きくすると、素子
の作成が困難になるという問題点がある。
部品の場合、導波路は一般に順メサ方向または逆メサ方
向に沿って形成される。これは結晶的な性質から素子を
成形しやすいためである。この各方向は劈開面に対して
垂直な方向であるが、斜め導波路素子３の方向は順メサ
方向または逆メサ方向に対して斜めにずれた方向とな
る。このため、斜めにずらす角度を大きくすると、素子
の作成が困難になるという問題点がある。
【０００８】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、従来の斜め導波路と同等以上の低反射率を維持した
状態で光導波路の作成及び素子の実装が容易な半導体光
部品を提供することを目的とする。
で、従来の斜め導波路と同等以上の低反射率を維持した
状態で光導波路の作成及び素子の実装が容易な半導体光
部品を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、化合物半導体基板上に結晶を成長させて光
部品の構造を形成した後、劈開面に沿って劈開し、その
劈開面を光の入出射面とする半導体光部品において、前
記化合物半導体基板として、基準結晶面から光の入出射
方向にオフアングルを持つ基板を用い、前記光の入出射
面を光の入出射方向に対する垂直面から前記オフアング
ルの角度分だけ傾斜させたことを特徴とする。
に本発明は、化合物半導体基板上に結晶を成長させて光
部品の構造を形成した後、劈開面に沿って劈開し、その
劈開面を光の入出射面とする半導体光部品において、前
記化合物半導体基板として、基準結晶面から光の入出射
方向にオフアングルを持つ基板を用い、前記光の入出射
面を光の入出射方向に対する垂直面から前記オフアング
ルの角度分だけ傾斜させたことを特徴とする。
【００１０】上記オフアングルは０゜より大きく１０゜
以内に設定することが望ましい。
以内に設定することが望ましい。
【００１１】
【作用】本発明の半導体光部品は、入出射面での端面反
射率の低減を目的として、従来のように導波路自体を斜
めにずらすのではなく、入出射面を垂直からオフアング
ルの角度分だけずらしている。これにより、この部品単
独で従来の部品と同等の反射率の低減を実現できる。
射率の低減を目的として、従来のように導波路自体を斜
めにずらすのではなく、入出射面を垂直からオフアング
ルの角度分だけずらしている。これにより、この部品単
独で従来の部品と同等の反射率の低減を実現できる。
【００１２】オフアングルを角度１０゜以内にするの
は、このオフアングルがあまり大きいとエピタキシャル
成長の際の結晶の品質が低下し、素子自体の基本特性を
悪化させるおそれがあるからである。ただし、２〜３゜
のオフアングルは結晶成長上はむしろ好ましい場合もあ
る。例えば、エピタキシャル成長後の表面状態等はオフ
アングル基板上の方がよい場合がある。
は、このオフアングルがあまり大きいとエピタキシャル
成長の際の結晶の品質が低下し、素子自体の基本特性を
悪化させるおそれがあるからである。ただし、２〜３゜
のオフアングルは結晶成長上はむしろ好ましい場合もあ
る。例えば、エピタキシャル成長後の表面状態等はオフ
アングル基板上の方がよい場合がある。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しな
がら説明する。本実施例でも半導体光部品として光導波
路素子を例に説明する。さらに、本実施例では光導波路
素子の導波路を逆メサ方向に沿って作成する場合を例に
説明する。図１は半導体レーザ増幅器の断面図で、光の
入出射方向に沿った断面構造を示している。図２は図１
の半導体レーザ増幅器の平面図である。
がら説明する。本実施例でも半導体光部品として光導波
路素子を例に説明する。さらに、本実施例では光導波路
素子の導波路を逆メサ方向に沿って作成する場合を例に
説明する。図１は半導体レーザ増幅器の断面図で、光の
入出射方向に沿った断面構造を示している。図２は図１
の半導体レーザ増幅器の平面図である。
【００１４】基板としては、基準結晶面である（１０
０）面から逆メサ方向に対して６゜オフアングルを設け
た面を結晶成長面とするｎ−ＩｎＰ基板１１を用いる。
この基板１１上に有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法を
用いて、ｎ−ＩｎＰバッファ層１２、アンドープＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層１３、ｐ−ＩｎＰクラッド層１４、ｐ+
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１５を順次成長させる。
この間に、フォトリソグラフィを用いて導波路１６とな
るストライプも形成し、ｐ−ＩｎＰ及びｎ−ＩｎＰから
なる電流障壁層を形成して、ＢＨ（Ｂuried Ｈeterostr
ucture）構造とする。
０）面から逆メサ方向に対して６゜オフアングルを設け
た面を結晶成長面とするｎ−ＩｎＰ基板１１を用いる。
この基板１１上に有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ）法を
用いて、ｎ−ＩｎＰバッファ層１２、アンドープＩｎＧ
ａＡｓＰ活性層１３、ｐ−ＩｎＰクラッド層１４、ｐ+
−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１５を順次成長させる。
この間に、フォトリソグラフィを用いて導波路１６とな
るストライプも形成し、ｐ−ＩｎＰ及びｎ−ＩｎＰから
なる電流障壁層を形成して、ＢＨ（Ｂuried Ｈeterostr
ucture）構造とする。
【００１５】次いで、逆メサ方向に対して直角方向に劈
開して劈開端面１７を形成する。この劈開端面１７は逆
メサ方向に対して直角方向であるため、導波路１６の方
向である光の入出射方向に対しては直角方向からオフア
ングルの角度分である６゜だけ傾斜することになる。
開して劈開端面１７を形成する。この劈開端面１７は逆
メサ方向に対して直角方向であるため、導波路１６の方
向である光の入出射方向に対しては直角方向からオフア
ングルの角度分である６゜だけ傾斜することになる。
【００１６】最後に劈開端面１７に反射防止膜１８を付
加して半導体レーザ増幅器を作成する。
加して半導体レーザ増幅器を作成する。
【００１７】このようにして作成した素子の端面反射率
は0.01％以下となった。さらに、素子の両側に窓構造１
９を併用した場合の端面反射率は0.002 ％を達成した。
は0.01％以下となった。さらに、素子の両側に窓構造１
９を併用した場合の端面反射率は0.002 ％を達成した。
【００１８】また、前記構成の素子では、導波路を逆メ
サ方向に形成できるため、その形成が容易になると共
に、斜め導波路構造のように素子を斜めに配設する必要
がないため、実装も用意となる。
サ方向に形成できるため、その形成が容易になると共
に、斜め導波路構造のように素子を斜めに配設する必要
がないため、実装も用意となる。
【００１９】（変形例）図３はキャリア注入方式の基板
型光スイッチである。光導波路２１に沿った方式を逆メ
サ方式とし、逆メサ方向から３゜のオフアングルを設け
たＩｎＰ基板を用いて、素子を作成した。従って入射端
面２２は図中の下方向に３゜、出射端面２３は上方向に
３゜傾斜している。このとき、端面におけるフレネル反
射損失は（１００）面の基板を用いてこの素子を作成し
た場合の約１／３に低減され、それに伴って挿入損失も
低減することができた。なお、図中の２４はキャリア注
入領域である。
型光スイッチである。光導波路２１に沿った方式を逆メ
サ方式とし、逆メサ方向から３゜のオフアングルを設け
たＩｎＰ基板を用いて、素子を作成した。従って入射端
面２２は図中の下方向に３゜、出射端面２３は上方向に
３゜傾斜している。このとき、端面におけるフレネル反
射損失は（１００）面の基板を用いてこの素子を作成し
た場合の約１／３に低減され、それに伴って挿入損失も
低減することができた。なお、図中の２４はキャリア注
入領域である。
【００２０】なお、前記実施例及び変形例に係る半導体
光部品は、従来の斜め導波路構造や窓構造といった従来
方法と併用することができ、これにより、従来実現でき
なかった低反射率の入出射端面を実現できる。
光部品は、従来の斜め導波路構造や窓構造といった従来
方法と併用することができ、これにより、従来実現でき
なかった低反射率の入出射端面を実現できる。
【００２１】また、オフアングルは６゜または３゜とし
たが、０゜より大きく１０゜以内であれば、前記同様の
作用、効果を奏することができる。
たが、０゜より大きく１０゜以内であれば、前記同様の
作用、効果を奏することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の半導体光部
品によれば、従来の斜め導波路構造と同程度の低いフレ
ネル反射損失を維持した状態で、その作成及び実装作業
を容易にすることができる。
品によれば、従来の斜め導波路構造と同程度の低いフレ
ネル反射損失を維持した状態で、その作成及び実装作業
を容易にすることができる。
【図１】半導体レーザ増幅器を示す断面図。
【図２】図１の半導体レーザ増幅器の平面図。
【図３】本発明の半導体光部品の変形例を示す平面図。
【図４】従来の半導体光部品を示す平面図。
【図５】図４の半導体光部品と光ファイバとを接続した
状態を示す概略構成図。
状態を示す概略構成図。
１１ ｎ−ＩｎＰ基板 １２ ｎ−ＩｎＰバッファ層 １３ アンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層 １４ ｐ−ＩｎＰクラッド層 １５ ｐ+ −ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 １６ 導波路 １７ 劈開端面 １８ 反射防止膜 １９ 窓構造
Claims (2)
- 【請求項１】化合物半導体基板上に結晶を成長させて光
部品の構造を形成した後、劈開面に沿って劈開し、その
劈開面を光の入出射面とする半導体光部品において、前
記化合物半導体基板として、基準結晶面から光の入出射
方向にオフアングルを持つ基板を用い、前記光の入出射
面を光の入出射方向に対する垂直面から前記オフアング
ルの角度分だけ傾斜させたことを特徴とする半導体光部
品。 - 【請求項２】請求項１記載の半導体光部品において、上
記オフアングルを０゜より大きく１０゜以内に設定した
ことを特徴とする半導体光部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15096393A JPH0715080A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 半導体光部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15096393A JPH0715080A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 半導体光部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0715080A true JPH0715080A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15508270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15096393A Pending JPH0715080A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 半導体光部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715080A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09166796A (ja) * | 1995-12-18 | 1997-06-24 | Nec Corp | 光半導体素子及びその製造方法 |
| WO1997032376A1 (en) * | 1996-03-01 | 1997-09-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and cleaving method |
| US6750478B2 (en) | 2001-09-28 | 2004-06-15 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and method for suppressing fabry perot oscillations |
| WO2014084368A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | シチズンホールディングス株式会社 | レーザ光源 |
| JP2015099872A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | ソニー株式会社 | 発光素子 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP15096393A patent/JPH0715080A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09166796A (ja) * | 1995-12-18 | 1997-06-24 | Nec Corp | 光半導体素子及びその製造方法 |
| WO1997032376A1 (en) * | 1996-03-01 | 1997-09-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and cleaving method |
| US6118800A (en) * | 1996-03-01 | 2000-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and cleaving method |
| US6750478B2 (en) | 2001-09-28 | 2004-06-15 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and method for suppressing fabry perot oscillations |
| WO2014084368A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | シチズンホールディングス株式会社 | レーザ光源 |
| JPWO2014084368A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2017-01-05 | シチズンホールディングス株式会社 | レーザ光源 |
| JP2015099872A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | ソニー株式会社 | 発光素子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5737474A (en) | Semiconductor optical device | |
| JPH0497206A (ja) | 半導体光素子 | |
| GB2181892A (en) | A semi-conductor laser | |
| JPH0715080A (ja) | 半導体光部品 | |
| US6596558B2 (en) | Method for fabricating optical devices with defectless and antireflecting spot size converter | |
| JP3061169B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| US5374587A (en) | Method of manufacturing optical semiconductor element | |
| EP0528439B1 (en) | Semiconductor laser | |
| JP2757909B2 (ja) | 光半導体素子及びその製造方法 | |
| JP3535201B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS61202487A (ja) | 分布帰還型半導体レ−ザ | |
| JP4239746B2 (ja) | 光導波路およびその製造方法 | |
| JPS59165481A (ja) | 分布帰還型半導体レ−ザ | |
| JP3049916B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH0448792A (ja) | 窓領域を有する半導体能動光素子 | |
| JP3082494B2 (ja) | 光導波構造の形成方法 | |
| JPH1140885A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH09246661A (ja) | 半導体レーザおよび半導体光増幅器 | |
| JP4024319B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP3154419B2 (ja) | 半導体光増幅器 | |
| JPS6355231B2 (ja) | ||
| JPH0964460A (ja) | 分布帰還型半導体レーザ | |
| JPH06283804A (ja) | 分布反射型レーザ及びその製造方法 | |
| JPS6054489A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH04111382A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 |