JPH11121861A - 分布帰還型半導体レーザ - Google Patents
分布帰還型半導体レーザInfo
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- JPH11121861A JPH11121861A JP28809497A JP28809497A JPH11121861A JP H11121861 A JPH11121861 A JP H11121861A JP 28809497 A JP28809497 A JP 28809497A JP 28809497 A JP28809497 A JP 28809497A JP H11121861 A JPH11121861 A JP H11121861A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分布帰還型半導体レーザに関し、単一構造の
電極のままで高い周波数変調効率を実現する。 【解決手段】 半導体基板１側に設ける電極５及び成長
層４側に設ける電極６の内の一方の電極５（６）をレー
ザ共振器の両端面間に渡って延在する電極とし、他方の
電極６（５）を一方の端面側で欠落した電極とし、他方
の電極６（５）の欠落部を低注入領域８とし、その他の
領域を均一電流注入領域７とする。
電極のままで高い周波数変調効率を実現する。 【解決手段】 半導体基板１側に設ける電極５及び成長
層４側に設ける電極６の内の一方の電極５（６）をレー
ザ共振器の両端面間に渡って延在する電極とし、他方の
電極６（５）を一方の端面側で欠落した電極とし、他方
の電極６（５）の欠落部を低注入領域８とし、その他の
領域を均一電流注入領域７とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は分布帰還型半導体レ
ーザに関するものであり、特に、単一電極構造のままで
高い周波数変調効率の得られる分布帰還型半導体レーザ
に関するものである。
ーザに関するものであり、特に、単一電極構造のままで
高い周波数変調効率の得られる分布帰還型半導体レーザ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、分布帰還型半導体レーザ（ＤＦＢ
半導体レーザ）に代表される単一波長半導体レーザは、
安定な単一波長発振が得られることから、光ファイバを
使用した超高速伝送システムのみならず、光ファイバジ
ャイロ、光距離計、或いは、光パルスのファイバ伝送時
の間遅れを検出するＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍ
ｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｏｒｙ）等
の各種の光ファイバセンサの光源としても使用されてい
る。
半導体レーザ）に代表される単一波長半導体レーザは、
安定な単一波長発振が得られることから、光ファイバを
使用した超高速伝送システムのみならず、光ファイバジ
ャイロ、光距離計、或いは、光パルスのファイバ伝送時
の間遅れを検出するＯＴＤＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍ
ｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｏｒｙ）等
の各種の光ファイバセンサの光源としても使用されてい
る。
【０００３】この様な光ファイバセンサにおいては、光
ファイバとの接続部分等において発生する反射光が干渉
して、検出信号の揺らぎを引き起こすので、レーザの可
干渉性を低くするために、測定に関係のない周波数にお
いてレーザに周波数変調をかける方法が良く用いられて
いる。
ファイバとの接続部分等において発生する反射光が干渉
して、検出信号の揺らぎを引き起こすので、レーザの可
干渉性を低くするために、測定に関係のない周波数にお
いてレーザに周波数変調をかける方法が良く用いられて
いる。
【０００４】しかし、従来の通常のＤＦＢ半導体レーザ
では、変調電気信号に対する光の周波数変調効率が低
く、そのため比較的大きな電気信号での変調が必要とな
るため、光ファイバセンサの測定信号であるレーザ光の
強度も大きく揺らいでしまう問題があり、そのため、周
波数変調効率の高いＤＦＢ半導体レーザの開発が要請さ
れている。
では、変調電気信号に対する光の周波数変調効率が低
く、そのため比較的大きな電気信号での変調が必要とな
るため、光ファイバセンサの測定信号であるレーザ光の
強度も大きく揺らいでしまう問題があり、そのため、周
波数変調効率の高いＤＦＢ半導体レーザの開発が要請さ
れている。
【０００５】従来、半導体レーザの周波数変調効率を大
幅に増大する方法としては、ＤＦＢ半導体レーザに設け
るｐ側電極及びｎ側電極の一方を分割電極とすることが
提案されている（必要ならば、伊賀健一編著，「半導体
レーザ」，ｐ１７１，１９９４年１０月２５日，オーム
社刊，参照）。
幅に増大する方法としては、ＤＦＢ半導体レーザに設け
るｐ側電極及びｎ側電極の一方を分割電極とすることが
提案されている（必要ならば、伊賀健一編著，「半導体
レーザ」，ｐ１７１，１９９４年１０月２５日，オーム
社刊，参照）。
【０００６】この電極分割型ＤＦＢ半導体レーザにおい
ては、分割された各々の電極に注入する電流の量を変化
させることによって、レーザ共振器内に屈折率の微妙な
変化を与えて、レーザ共振器内を伝搬するレーザ光の位
相、即ち、周波数を変化させるものである。
ては、分割された各々の電極に注入する電流の量を変化
させることによって、レーザ共振器内に屈折率の微妙な
変化を与えて、レーザ共振器内を伝搬するレーザ光の位
相、即ち、周波数を変化させるものである。
【０００７】即ち、ＤＦＢ半導体レーザの発振波長は、
レーザ共振器内の屈折率及び回折格子の周期で決まって
しまうので、上記の様にレーザ共振器内の屈折率を変化
させることによって周波数を変えることが可能になるも
のである。
レーザ共振器内の屈折率及び回折格子の周期で決まって
しまうので、上記の様にレーザ共振器内の屈折率を変化
させることによって周波数を変えることが可能になるも
のである。
【０００８】この様な電極分割型ＤＦＢ半導体レーザを
用いることによって、強度変調を完全に抑制しつつ、高
い周波数変調が得られるという、非常に理想的な結果が
得られるものである。
用いることによって、強度変調を完全に抑制しつつ、高
い周波数変調が得られるという、非常に理想的な結果が
得られるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電極分割型Ｄ
ＦＢ半導体レーザの駆動に際しては、分割した複数の電
極に注入する電流を独立して制御する必要があり、駆動
用の電子回路が極めて複雑になるという問題がある。
ＦＢ半導体レーザの駆動に際しては、分割した複数の電
極に注入する電流を独立して制御する必要があり、駆動
用の電子回路が極めて複雑になるという問題がある。
【００１０】また、光ファイバセンサのように、汎用と
なるためには低コスト化が必須となる分野においては、
駆動用電子回路の複雑化は非常に大きな問題であり、従
来と同様に、単一の電極で高い周波数変調効率の得られ
る半導体レーザの開発が必須となっている。
なるためには低コスト化が必須となる分野においては、
駆動用電子回路の複雑化は非常に大きな問題であり、従
来と同様に、単一の電極で高い周波数変調効率の得られ
る半導体レーザの開発が必須となっている。
【００１１】なお、ｐ側電極の一方の端面側に欠落部を
設けた単一電極構造のＤＦＢ半導体レーザ自体は良く知
られているが（必要ならば、Ｍ．Ｎａｋａｍｕｒａ，ｅ
ｔａｌ．，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ，Ｖｏｌ．２７，ｐｐ．４０３〜４０５，１９７
５参照）、従来の単一電極構造のＤＦＢ半導体レーザに
おいては、高い周波数変調効率を得るための条件が何ら
明らかにされていない。
設けた単一電極構造のＤＦＢ半導体レーザ自体は良く知
られているが（必要ならば、Ｍ．Ｎａｋａｍｕｒａ，ｅ
ｔａｌ．，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ，Ｖｏｌ．２７，ｐｐ．４０３〜４０５，１９７
５参照）、従来の単一電極構造のＤＦＢ半導体レーザに
おいては、高い周波数変調効率を得るための条件が何ら
明らかにされていない。
【００１２】したがって、本発明は、単一構造の電極の
ままで高い周波数変調効率を実現することを目的とす
る。
ままで高い周波数変調効率を実現することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 （１）本発明は、分布帰還型半導体レーザにおいて、半
導体基板１側に設ける電極５及び成長層４側に設ける電
極６の内の一方の電極５（６）をレーザ共振器の両端面
間に渡って延在する電極とし、他方の電極６（５）を一
方の端面側で欠落した電極とし、他方の電極６（５）の
欠落部を低注入領域８とし、その他の領域を均一電流注
入領域７としたことを特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 （１）本発明は、分布帰還型半導体レーザにおいて、半
導体基板１側に設ける電極５及び成長層４側に設ける電
極６の内の一方の電極５（６）をレーザ共振器の両端面
間に渡って延在する電極とし、他方の電極６（５）を一
方の端面側で欠落した電極とし、他方の電極６（５）の
欠落部を低注入領域８とし、その他の領域を均一電流注
入領域７としたことを特徴とする。
【００１３】この様に、他方の電極６（５）に欠落部を
設けた場合、この電極６（５）の欠落部には隣接する電
極６（５）の存在する部分からの電流が拡散によって注
入されることによって低注入領域８となり、この低注入
領域８においてはキャリア密度が低くなるために、その
屈折率が均一電流注入領域７に比べて高くなる。
設けた場合、この電極６（５）の欠落部には隣接する電
極６（５）の存在する部分からの電流が拡散によって注
入されることによって低注入領域８となり、この低注入
領域８においてはキャリア密度が低くなるために、その
屈折率が均一電流注入領域７に比べて高くなる。
【００１４】その結果、低注入領域８と均一電流注入領
域７とにおいて、回折格子２によって決まる発振可能な
波長、即ち、ブラッグ波長が互いに僅かに異なることに
なり、低注入領域８は発振波長に対して僅かな位相変化
を与えることになるので、単一電極構造のままでの周波
数変調が可能になる。
域７とにおいて、回折格子２によって決まる発振可能な
波長、即ち、ブラッグ波長が互いに僅かに異なることに
なり、低注入領域８は発振波長に対して僅かな位相変化
を与えることになるので、単一電極構造のままでの周波
数変調が可能になる。
【００１５】（２）また、本発明は、上記（１）におい
て、低注入領域８の長さが、レーザ共振器の全長の１５
〜４０％であることを特徴とする。
て、低注入領域８の長さが、レーザ共振器の全長の１５
〜４０％であることを特徴とする。
【００１６】この様な低注入領域８の長さは、レーザ共
振器の全長の１５〜４０％であることが望ましく、１５
％以下の場合には電流注入量が多くなりすぎて、位相変
化量が少なくなり、周波数変調効率が低下し、４０％以
上の場合には低注入領域８が大きな損失となり、光双安
定性等の不安定性が発生しやすくなる。
振器の全長の１５〜４０％であることが望ましく、１５
％以下の場合には電流注入量が多くなりすぎて、位相変
化量が少なくなり、周波数変調効率が低下し、４０％以
上の場合には低注入領域８が大きな損失となり、光双安
定性等の不安定性が発生しやすくなる。
【００１７】（３）また、本発明は、上記（２）におい
て、低注入領域８における電流密度が、均一電流注入領
域７の電流密度の１０％以上であることを特徴とする。
て、低注入領域８における電流密度が、均一電流注入領
域７の電流密度の１０％以上であることを特徴とする。
【００１８】この様に、低注入領域８における電流密度
が、均一電流注入領域７の電流密度の１０％以下である
と、低注入領域８が大きな損失となり、光双安定性等の
不安定性が発生しやすくなる。
が、均一電流注入領域７の電流密度の１０％以下である
と、低注入領域８が大きな損失となり、光双安定性等の
不安定性が発生しやすくなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】ここで、図２を参照して、本発明
の実施の形態を説明する。 図２（ａ）参照 図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態のＤＦＢ半導
体レーザの光軸に沿った概略的断面図であり、ｎ型Ｉｎ
Ｐ基板１１の表面に深さが３０ｎｍの周期的凹凸による
回折格子１２を形成する。なお、この場合の周期は、
１．３〜１．５５μｍ帯の発振波長が得られるように、
２００〜２４０ｎｍとする。
の実施の形態を説明する。 図２（ａ）参照 図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態のＤＦＢ半導
体レーザの光軸に沿った概略的断面図であり、ｎ型Ｉｎ
Ｐ基板１１の表面に深さが３０ｎｍの周期的凹凸による
回折格子１２を形成する。なお、この場合の周期は、
１．３〜１．５５μｍ帯の発振波長が得られるように、
２００〜２４０ｎｍとする。
【００２０】次いで、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ
法）を用いて、厚さ０．１〜０．２μｍ、例えば、０．
１５μｍで、不純物濃度が５×１０17〜１×１０18ｃｍ
-3、例えば、５．０×１０17ｃｍ-3の１．１μｍ組成の
ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層１３、厚さ０．１〜０．２
μｍ、例えば、０．１２μｍのアンドープのＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層１４、厚さ１．５〜２μｍ、例えば、２．０
μｍで、不純物濃度が５×１０17〜４×１０18ｃｍ-3、
例えば、２×１０18ｃｍ-3のｐ型ＩｎＰクラッド層１
５、及び、厚さが０．３〜０．６μｍ、例えば、０．５
μｍで、不純物濃度が５×１０18〜２×１０19ｃｍ-3、
例えば、１×１０19ｃｍ-3のｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタ
クト層１６を順次堆積させる。なお、ＩｎＧａＡｓＰ活
性層１４の組成は、回折格子１２の凹凸の周期により設
定した発振波長の近傍の波長が得られる組成にする必要
がある。
法）を用いて、厚さ０．１〜０．２μｍ、例えば、０．
１５μｍで、不純物濃度が５×１０17〜１×１０18ｃｍ
-3、例えば、５．０×１０17ｃｍ-3の１．１μｍ組成の
ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層１３、厚さ０．１〜０．２
μｍ、例えば、０．１２μｍのアンドープのＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層１４、厚さ１．５〜２μｍ、例えば、２．０
μｍで、不純物濃度が５×１０17〜４×１０18ｃｍ-3、
例えば、２×１０18ｃｍ-3のｐ型ＩｎＰクラッド層１
５、及び、厚さが０．３〜０．６μｍ、例えば、０．５
μｍで、不純物濃度が５×１０18〜２×１０19ｃｍ-3、
例えば、１×１０19ｃｍ-3のｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタ
クト層１６を順次堆積させる。なお、ＩｎＧａＡｓＰ活
性層１４の組成は、回折格子１２の凹凸の周期により設
定した発振波長の近傍の波長が得られる組成にする必要
がある。
【００２１】次いで、ｎ型ＩｎＰ基板１１の裏面に厚さ
０．１μｍのＡｕ・Ｇｅ膜及び厚さ３μｍのＡｕ膜を堆
積させて全面電極からなるｎ側電極１７を形成し、一
方、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１６上には、厚さ
０．１μｍのＴｉ膜、厚さ０．３μｍのＰｔ膜、及び、
厚さ３μｍのＡｕ膜を順次堆積させ、その一部に欠落部
を設けてｐ側電極１８とする。
０．１μｍのＡｕ・Ｇｅ膜及び厚さ３μｍのＡｕ膜を堆
積させて全面電極からなるｎ側電極１７を形成し、一
方、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１６上には、厚さ
０．１μｍのＴｉ膜、厚さ０．３μｍのＰｔ膜、及び、
厚さ３μｍのＡｕ膜を順次堆積させ、その一部に欠落部
を設けてｐ側電極１８とする。
【００２２】次いで、劈開することによってレーザ共振
器端面を形成するが、ｐ側電極１８の欠落部の長さがレ
ーザ共振器の全長の１５〜４０％、より好適には１５〜
２０％となるように劈開する。例えば、共振器長が３０
０μｍであれば、欠落部の長さが４５〜１２０μｍ、例
えば、５０μｍになるように劈開する。
器端面を形成するが、ｐ側電極１８の欠落部の長さがレ
ーザ共振器の全長の１５〜４０％、より好適には１５〜
２０％となるように劈開する。例えば、共振器長が３０
０μｍであれば、欠落部の長さが４５〜１２０μｍ、例
えば、５０μｍになるように劈開する。
【００２３】次いで、欠落部を設けた側の端面に、Ｓｉ
Ｏ2 膜とアモルファスシリコン膜からなる誘電体多層膜
による高反射膜２０を設け、他方の端面にはＳｉＮ膜か
らなる反射防止膜１９を設けて光出射端面とする。
Ｏ2 膜とアモルファスシリコン膜からなる誘電体多層膜
による高反射膜２０を設け、他方の端面にはＳｉＮ膜か
らなる反射防止膜１９を設けて光出射端面とする。
【００２４】この様な構成によって、ｐ側電極１８の存
在する部分が均一電流注入領域２１となり、欠落部が低
注入領域２２となり、低注入領域２２における屈折率が
均一電流注入領域２１における屈折率より高くなるの
で、レーザ光の位相に変化を与えることができる。
在する部分が均一電流注入領域２１となり、欠落部が低
注入領域２２となり、低注入領域２２における屈折率が
均一電流注入領域２１における屈折率より高くなるの
で、レーザ光の位相に変化を与えることができる。
【００２５】図２（ｂ）参照 図２（ｂ）は、全体の共振器長を３００μｍとし、欠落
部の長さ、即ち、低注入領域２２の長さを５０μｍと
し、且つ、低注入領域２２における電流密度を均一電流
注入領域２１の電流密度の４０％とした場合の本発明の
ＤＦＢ半導体レーザにおける周波数変調効率のシミュレ
ーションの結果であり、図から明らかなように数１００
ＭＨｚ程度の周波数までにおける周波数変調効率は３〜
５ｄＢ以上改善されることが分かる。
部の長さ、即ち、低注入領域２２の長さを５０μｍと
し、且つ、低注入領域２２における電流密度を均一電流
注入領域２１の電流密度の４０％とした場合の本発明の
ＤＦＢ半導体レーザにおける周波数変調効率のシミュレ
ーションの結果であり、図から明らかなように数１００
ＭＨｚ程度の周波数までにおける周波数変調効率は３〜
５ｄＢ以上改善されることが分かる。
【００２６】即ち、従来の通常のＤＦＢ半導体レーザに
おいては、レーザ共振器内のレーザ利得が光損失と釣り
合った状態においてキャリア密度がほぼ固定され、即
ち、発振しきい値におけるキャリア密度に固定され、そ
の結果、外部からの電流を大きく変化させてもキャリア
密度の変化が比較的小さく、したがって屈折率変化も小
さくなるため、周波数変調効率を大きくすることができ
ない。
おいては、レーザ共振器内のレーザ利得が光損失と釣り
合った状態においてキャリア密度がほぼ固定され、即
ち、発振しきい値におけるキャリア密度に固定され、そ
の結果、外部からの電流を大きく変化させてもキャリア
密度の変化が比較的小さく、したがって屈折率変化も小
さくなるため、周波数変調効率を大きくすることができ
ない。
【００２７】しかし、本発明のＤＦＢ半導体レーザにお
いては、従来の分割電極構造のＤＦＢ半導体レーザと等
価の構成となるように、低注入領域２２を設けており、
この低注入領域２２におけるキャリア密度は発振しきい
値におけるキャリア密度に達していないので、外部から
の電流変化に追従して大きな屈折率変化が発生し、その
結果、高い位相変化、即ち、高い周波数変調を実現する
ことができる。
いては、従来の分割電極構造のＤＦＢ半導体レーザと等
価の構成となるように、低注入領域２２を設けており、
この低注入領域２２におけるキャリア密度は発振しきい
値におけるキャリア密度に達していないので、外部から
の電流変化に追従して大きな屈折率変化が発生し、その
結果、高い位相変化、即ち、高い周波数変調を実現する
ことができる。
【００２８】なお、低注入領域２２の電流密度が、均一
電流注入領域２１の電流密度の１０％以下になる場合に
は、低注入領域２２における損失が大きくなり、光双安
定性等の不安定性が発生しやすくなるので、低注入領域
２２の電流密度は、均一電流注入領域２１の電流密度の
１０％以上の設定することが望ましい。また、低注入領
域２２の電流密度の上限は、所定の周波数変調効率を得
るために、５０％以下とすることが望ましい。
電流注入領域２１の電流密度の１０％以下になる場合に
は、低注入領域２２における損失が大きくなり、光双安
定性等の不安定性が発生しやすくなるので、低注入領域
２２の電流密度は、均一電流注入領域２１の電流密度の
１０％以上の設定することが望ましい。また、低注入領
域２２の電流密度の上限は、所定の周波数変調効率を得
るために、５０％以下とすることが望ましい。
【００２９】以上の様な１０〜５０％の電流密度を得る
ためには、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１６、ｐ型
ＩｎＰクラッド層１５、及び、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１
４の層厚及び不純物濃度に依存するが、上記のように低
注入領域２２の長さをレーザ共振器の全長の１５〜４０
％、より、好適には、１５〜２０％とすれば良い。
ためには、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層１６、ｐ型
ＩｎＰクラッド層１５、及び、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１
４の層厚及び不純物濃度に依存するが、上記のように低
注入領域２２の長さをレーザ共振器の全長の１５〜４０
％、より、好適には、１５〜２０％とすれば良い。
【００３０】また、この第１の実施の形態においては、
低注入領域２２の端面に高反射膜２０を設けることによ
って、低注入領域２２における回折格子部分の位相と同
時に反射光の位相も変化するために、位相変化の効果が
より強く現れることになり周波数変調効率を高めること
ができる。
低注入領域２２の端面に高反射膜２０を設けることによ
って、低注入領域２２における回折格子部分の位相と同
時に反射光の位相も変化するために、位相変化の効果が
より強く現れることになり周波数変調効率を高めること
ができる。
【００３１】次に、図３（ａ）を参照して、本発明の第
２の実施の形態を説明する。 図３（ａ）参照 図３（ａ）は、本発明の第２の実施の形態のＤＦＢ半導
体レーザの光軸に沿った概略的断面図であり、ｐ側電極
１８の欠落部を反射防止膜１９側に設けて低注入領域２
２を光出射端面側に設けたものであり、その他の構成は
上記の第１の実施の形態と全く同様である。
２の実施の形態を説明する。 図３（ａ）参照 図３（ａ）は、本発明の第２の実施の形態のＤＦＢ半導
体レーザの光軸に沿った概略的断面図であり、ｐ側電極
１８の欠落部を反射防止膜１９側に設けて低注入領域２
２を光出射端面側に設けたものであり、その他の構成は
上記の第１の実施の形態と全く同様である。
【００３２】この場合においても、周波数変調に関する
原理は上記の第１の実施の形態と同じであるが、反射光
の位相変化分が加わらないので上記の第１の実施の形態
と比べて若干周波数変調効率が劣ることになるが、特段
の問題はない。
原理は上記の第１の実施の形態と同じであるが、反射光
の位相変化分が加わらないので上記の第１の実施の形態
と比べて若干周波数変調効率が劣ることになるが、特段
の問題はない。
【００３３】次に、図３（ｂ）を参照して、本発明の第
３の実施の形態を説明する。 図３（ｂ）参照 図３（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態のＤＦＢ半導
体レーザの光軸に沿った概略的断面図であり、回折格子
１２の一部に位相シフト領域２３を設けたものであり、
その他の構成は上記の第１の実施の形態と全く同様であ
る。
３の実施の形態を説明する。 図３（ｂ）参照 図３（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態のＤＦＢ半導
体レーザの光軸に沿った概略的断面図であり、回折格子
１２の一部に位相シフト領域２３を設けたものであり、
その他の構成は上記の第１の実施の形態と全く同様であ
る。
【００３４】この場合においても、周波数変調に関する
原理は上記の第１の実施の形態と同じであるが、位相シ
フト領域２３を設けたことにより、より安定した単一波
長発振が可能になる。
原理は上記の第１の実施の形態と同じであるが、位相シ
フト領域２３を設けたことにより、より安定した単一波
長発振が可能になる。
【００３５】なお、この場合の位相シフト領域２３は複
数箇所に設けても良く、また、この様な位相シフト領域
２３を設けた回折格子１２は上記の本発明の第２の実施
の形態に適用しても良いものである。
数箇所に設けても良く、また、この様な位相シフト領域
２３を設けた回折格子１２は上記の本発明の第２の実施
の形態に適用しても良いものである。
【００３６】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、上記の説明においては説明を簡単にするためにス
トライプ構造については説明していないものの、ＢＨ
（埋込ヘテロ接合）構造等の各種のストライプ構造を用
いても良いことは言うまでもないことである。
たが、上記の説明においては説明を簡単にするためにス
トライプ構造については説明していないものの、ＢＨ
（埋込ヘテロ接合）構造等の各種のストライプ構造を用
いても良いことは言うまでもないことである。
【００３７】また、本発明の各実施の形態においては、
活性層として単一層のＩｎＧａＡｓＰ層を用いている
が、ＳＱＷ構造或いはＭＱＷ構造の量子井戸活性層を用
いてもよいものであり、特に、量子井戸構造を構成する
ウエル層及びバリア層の格子定数の少なくとも一方をｎ
型ＩｎＰ基板１１の格子定数と異なるように組成を選択
して歪量子井戸構造とすることによって、しきい値電流
密度Ｊthを低減することができる。
活性層として単一層のＩｎＧａＡｓＰ層を用いている
が、ＳＱＷ構造或いはＭＱＷ構造の量子井戸活性層を用
いてもよいものであり、特に、量子井戸構造を構成する
ウエル層及びバリア層の格子定数の少なくとも一方をｎ
型ＩｎＰ基板１１の格子定数と異なるように組成を選択
して歪量子井戸構造とすることによって、しきい値電流
密度Ｊthを低減することができる。
【００３８】また、上記の各実施の形態においては、電
極の欠落部をｐ側電極１８に設けているが、欠落部はｎ
型ＩｎＰ基板１１側に設けても良いものであり、その場
合には、ｎ側電極１７を形成する前に、ｎ型ＩｎＰ基板
１１の裏面を研磨等によって薄層化する必要がある。
極の欠落部をｐ側電極１８に設けているが、欠落部はｎ
型ＩｎＰ基板１１側に設けても良いものであり、その場
合には、ｎ側電極１７を形成する前に、ｎ型ＩｎＰ基板
１１の裏面を研磨等によって薄層化する必要がある。
【００３９】また、上記の各実施の形態においては、ｎ
型ＩｎＰ基板１１を用いたＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系半
導体レーザとして説明しているが、ｐ型ＩｎＰ基板を用
いても良いものであり、その場合には、各層の導電型を
反転させれば良い。
型ＩｎＰ基板１１を用いたＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系半
導体レーザとして説明しているが、ｐ型ＩｎＰ基板を用
いても良いものであり、その場合には、各層の導電型を
反転させれば良い。
【００４０】また、基板はＩｎＰに限られるものではな
く、ＧａＡｓ基板或いはＩｎＧａＡｓ基板を用いても良
いのであり、さらに、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系ではな
く、ＡｌＧａＡｓ系で半導体レーザを構成しても良いも
のである。
く、ＧａＡｓ基板或いはＩｎＧａＡｓ基板を用いても良
いのであり、さらに、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系ではな
く、ＡｌＧａＡｓ系で半導体レーザを構成しても良いも
のである。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、単一電極構造のまま
で、数１００ＭＨｚ程度までの周波数領域において、高
い周波数変換効率を実現することができるので光ファイ
バセンサの構成を簡素化することができ、それによっ
て、光ファイバセンサの小型化及び低コスト化に寄与す
るところが大きい。
で、数１００ＭＨｚ程度までの周波数領域において、高
い周波数変換効率を実現することができるので光ファイ
バセンサの構成を簡素化することができ、それによっ
て、光ファイバセンサの小型化及び低コスト化に寄与す
るところが大きい。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図３】本発明の第２及び第３の実施の形態の説明図で
ある。
ある。
１ 半導体基板 ２ 回折格子 ３ 活性層 ４ 成長層 ５ 電極 ６ 電極 ７ 均一電流注入領域 ８ 低注入領域 ９ 反射防止膜 １０ 高反射膜 １１ ｎ型ＩｎＰ基板 １２ 回折格子 １３ ｎ型ＩｎＧａＡｓＰ光導波層 １４ ＩｎＧａＡｓＰ活性層 １５ ｐ型ＩｎＰクラッド層 １６ ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層 １７ ｎ側電極 １８ ｐ側電極 １９ 反射防止膜 ２０ 高反射膜 ２１ 均一電流注入領域 ２２ 低注入領域 ２３ 位相シフト領域
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板側に設ける電極及び成長層側
に設ける電極の内の一方の電極を、レーザ共振器の両端
面間に渡って延在する電極とし、他方の電極を一方の端
面側で欠落した電極とし、前記他方の電極の欠落部を低
注入領域とし、その他の領域を均一電流注入領域とした
ことを特徴とする分布帰還型半導体レーザ。 - 【請求項２】 上記低注入領域の長さが、上記レーザ共
振器の全長の１５〜４０％であることを特徴とする請求
項１に記載の分布帰還型半導体レーザ。 - 【請求項３】 上記低注入領域における電流密度が、上
記均一電流注入領域の電流密度の１０％以上であること
を特徴とする請求項２に記載の分布帰還型半導体レー
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28809497A JPH11121861A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 分布帰還型半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28809497A JPH11121861A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 分布帰還型半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121861A true JPH11121861A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17725722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28809497A Withdrawn JPH11121861A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 分布帰還型半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11121861A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001308446A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Sony Corp | 半導体発光素子および半導体発光装置 |
| WO2013047086A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 国立大学法人京都大学 | 端面発光型フォトニック結晶レーザ素子 |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP28809497A patent/JPH11121861A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001308446A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Sony Corp | 半導体発光素子および半導体発光装置 |
| WO2013047086A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 国立大学法人京都大学 | 端面発光型フォトニック結晶レーザ素子 |
| US9130339B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-09-08 | Kyoto University | End-face-emitting photonic crystal laser element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |