JPS5882586A - 波長制御半導体レ−ザ - Google Patents
波長制御半導体レ−ザInfo
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- JPS5882586A JPS5882586A JP18051081A JP18051081A JPS5882586A JP S5882586 A JPS5882586 A JP S5882586A JP 18051081 A JP18051081 A JP 18051081A JP 18051081 A JP18051081 A JP 18051081A JP S5882586 A JPS5882586 A JP S5882586A
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- semiconductor laser
- wafer
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- laser
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
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- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 claims 1
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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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4006—Injection locking
Landscapes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光フアイバ通信に用いらｎる。高出力で発
振波長の温度変化の少ない波長制御半導体レーザに関す
る。
振波長の温度変化の少ない波長制御半導体レーザに関す
る。
広い波長範囲（わたる光ファイバの伝送損失の低減に伴
い、その波長範囲を有効に利用する波長分割多重伝送シ
ステムや最小損失領域を用いる長距離大容量伝送システ
ムが現実的なものになシっつめる。それらの伝送システ
ムでは発振波長の温度変化の少ない半導体レーザ装置が
必要である。
い、その波長範囲を有効に利用する波長分割多重伝送シ
ステムや最小損失領域を用いる長距離大容量伝送システ
ムが現実的なものになシっつめる。それらの伝送システ
ムでは発振波長の温度変化の少ない半導体レーザ装置が
必要である。
従来この種の半導体レーザ装置として、半纏体レーザの
外部に回折格子を設轄設定の波長の光のみを選択的に再
注入する半導体レーザ装置や分布帰還型半導体レーザ菓
子（ディストリビューティラドフィードバックレーザ略
してｉ） Ｐ Ｂレーザあるいはデ、イストリビューテ
ィッドブラックリ７レクタレーザ略して１）ＢＲレーザ
）等が知らｎているのみでめった。前者は半導体レーザ
と回折格子の相互の位置関係に極めて厳しｉ精度が要求
さ扛ることがら集線室内での試験的用途以外には使用が
困難でるるという欠点があり、後者はレーザとしての効
率が落ちることから高出力化や室温発振が難しく、無理
に高出力化を図ろうとして注入電流を増すと発振軸モー
ドが複数になってしまう等の欠点があった。
外部に回折格子を設轄設定の波長の光のみを選択的に再
注入する半導体レーザ装置や分布帰還型半導体レーザ菓
子（ディストリビューティラドフィードバックレーザ略
してｉ） Ｐ Ｂレーザあるいはデ、イストリビューテ
ィッドブラックリ７レクタレーザ略して１）ＢＲレーザ
）等が知らｎているのみでめった。前者は半導体レーザ
と回折格子の相互の位置関係に極めて厳しｉ精度が要求
さ扛ることがら集線室内での試験的用途以外には使用が
困難でるるという欠点があり、後者はレーザとしての効
率が落ちることから高出力化や室温発振が難しく、無理
に高出力化を図ろうとして注入電流を増すと発振軸モー
ドが複数になってしまう等の欠点があった。
本発明の目的は、高出力で発振波長の温度変化の少ない
波長制御半導体レーザを提供することにある。
波長制御半導体レーザを提供することにある。
本発明は以上の目的を達成するのに、同一の半導体基板
上に７アプリベロ一型半導体レーザとそｎに光学的に結
合さｔ″Ｌｆｃ分布帰還屋半導体レーザ（Ｌ） ｋ”
ｋ３レーザ又は１）ＢＲレーザ等）を作製し。
上に７アプリベロ一型半導体レーザとそｎに光学的に結
合さｔ″Ｌｆｃ分布帰還屋半導体レーザ（Ｌ） ｋ”
ｋ３レーザ又は１）ＢＲレーザ等）を作製し。
前省の半導体レーザの発振波長を後者の半導体レーザの
発振光の光江人によりＶ」御するようにしたものである
。
発振光の光江人によりＶ」御するようにしたものである
。
すなわち本発明によｎば、基板上に少なくとも１つの活
性層を含むエピタキシャルＭ’に成長させた半導体レー
ザ用つェーノ１を活性層に達する溝で分割してなる第１
のウェー７１部と第２のウェー７１部を含む複合半導体
レーザ索子において、第１のウェーハ部の光導波部の少
なくとも一部に光琳波部内の波長の半分の整数倍の周期
を有する回折格子を設けた分布帰還製半導体レーザと、
第２のウェーハ部にファプリペルー型半導体レーザが形
成さｎており１分布帰還製半導体レーザの出力光の少な
くとも一部が溝を介してファプリペロー型半導体レーザ
に結合していることを特徴とする波長制御半導体レーザ
が得らｎる。
性層を含むエピタキシャルＭ’に成長させた半導体レー
ザ用つェーノ１を活性層に達する溝で分割してなる第１
のウェー７１部と第２のウェー７１部を含む複合半導体
レーザ索子において、第１のウェーハ部の光導波部の少
なくとも一部に光琳波部内の波長の半分の整数倍の周期
を有する回折格子を設けた分布帰還製半導体レーザと、
第２のウェーハ部にファプリペルー型半導体レーザが形
成さｎており１分布帰還製半導体レーザの出力光の少な
くとも一部が溝を介してファプリペロー型半導体レーザ
に結合していることを特徴とする波長制御半導体レーザ
が得らｎる。
以下１図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例のレーザ共振軸方向の垂直゛断
面である。図中、１ｉ１．ｎ＊ＩｎＰ’基板であり。
面である。図中、１ｉ１．ｎ＊ＩｎＰ’基板であり。
その上に順次エピタキシャル成長によＬｎ側クラッド層
ノｎ＊ｌｎ）’層２ ｈ ”−％ｐ （ｊａ＋１−ＨＡ
１４ｔｉ−ｕ ’ｏ・ｔｓ（λ；１．５μｍ）からなる
活性層３−ｐ側りラッド層のｐ＠Ｉｎ）’層４ ｓ Ｉ
）”ＩＩＩ＠−ｙｔ Ｇａ ｌｌ１ｓｓ ＡＩ＠−ａｓ
Ｐａ５ｓｓカらなるオーｉｙり層５が成長されて−る
。活性層３は、レーずＯ共振軸に［ｉ［な方向の垂厘断
拘においては幅が約２ μｍ ｈＬ ｎ−１ｎＰ層２と
ｐ、ＩｎＰ層４に埋込まｎており、いわゆる埋込みへテ
ロストライプ構造となっている０以上のｎ・ＩｎＰ基板
１ｆｎ−ＩｎＰ層２．活性層３． ｐ、ＩｎＰ層４．オ
ーミ。
ノｎ＊ｌｎ）’層２ ｈ ”−％ｐ （ｊａ＋１−ＨＡ
１４ｔｉ−ｕ ’ｏ・ｔｓ（λ；１．５μｍ）からなる
活性層３−ｐ側りラッド層のｐ＠Ｉｎ）’層４ ｓ Ｉ
）”ＩＩＩ＠−ｙｔ Ｇａ ｌｌ１ｓｓ ＡＩ＠−ａｓ
Ｐａ５ｓｓカらなるオーｉｙり層５が成長されて−る
。活性層３は、レーずＯ共振軸に［ｉ［な方向の垂厘断
拘においては幅が約２ μｍ ｈＬ ｎ−１ｎＰ層２と
ｐ、ＩｎＰ層４に埋込まｎており、いわゆる埋込みへテ
ロストライプ構造となっている０以上のｎ・ＩｎＰ基板
１ｆｎ−ＩｎＰ層２．活性層３． ｐ、ＩｎＰ層４．オ
ーミ。
り層５からなるウェーハは、活性層３の共振軸に垂直に
骨間し電流を注入すｎば波長１．５μｍの半導体レーザ
として動作する。このウェーハは中央付近で活性層３の
共振軸に垂直な＃１６で％第１のウェーハ部ｌＯと第２
のウェーハ部２０とに分割さｎている。第１のウェーハ
部ｌＯは５ｆｓｅの第１の境界１ｉｉ６ａと反対側の部
分がエツチングで一部分けずられｐ、ＩｎＰ層４が繕呈
さｎておシ、その露呈面はＨ６−Ｃｄレーザ光（波長３
２５０又）の干渉を用いるホトリソグラフィ法により網
期約ｚａｏｏｚの（９）折格子１００が形成さｎている
０回折格子１００の上面及び第１の境界面６ａの上向付
近には二酸化シリコンからなる第１ ｅ ｔ）４２の絶
縁膜７ａ７ｂが形成さ扛、適らに第１のウェーハ部ｌＯ
の上面及び第２の絶＃ｇ挨７ｂの上面にはＡ ｕ−Ｚ
ｎ膜８が形成さｎている。ｇｌの境界面６ａと回折格子
１００を備えた第１のクエーノ一部ＩＯはＤＢＲレーザ
でめ９発振波長１．５μｍの光を安定に発振する。第２
のウェーハ部２０は、＃４６の第２の境界面６ｂとその
反対側に労開面９とを有している一０第２の境界面６ｂ
の上面付近には二酸化シリコンからなる第２の絶縁膜７
ｂが形成され、さらに第２のウェーハ２０の上面及び第
２の絶縁膜７ｂの上面にはＡ ｕ−Ｚ Ｈ膜８が形成さ
れている。第２の境界面６ｂと崎開面９を備えた第２の
ウェーハ部２０は７アプリベロー屋レーずであり、波長
１．５μｍ付近の光を発振する。
骨間し電流を注入すｎば波長１．５μｍの半導体レーザ
として動作する。このウェーハは中央付近で活性層３の
共振軸に垂直な＃１６で％第１のウェーハ部ｌＯと第２
のウェーハ部２０とに分割さｎている。第１のウェーハ
部ｌＯは５ｆｓｅの第１の境界１ｉｉ６ａと反対側の部
分がエツチングで一部分けずられｐ、ＩｎＰ層４が繕呈
さｎておシ、その露呈面はＨ６−Ｃｄレーザ光（波長３
２５０又）の干渉を用いるホトリソグラフィ法により網
期約ｚａｏｏｚの（９）折格子１００が形成さｎている
０回折格子１００の上面及び第１の境界面６ａの上向付
近には二酸化シリコンからなる第１ ｅ ｔ）４２の絶
縁膜７ａ７ｂが形成さ扛、適らに第１のウェーハ部ｌＯ
の上面及び第２の絶＃ｇ挨７ｂの上面にはＡ ｕ−Ｚ
ｎ膜８が形成さｎている。ｇｌの境界面６ａと回折格子
１００を備えた第１のクエーノ一部ＩＯはＤＢＲレーザ
でめ９発振波長１．５μｍの光を安定に発振する。第２
のウェーハ部２０は、＃４６の第２の境界面６ｂとその
反対側に労開面９とを有している一０第２の境界面６ｂ
の上面付近には二酸化シリコンからなる第２の絶縁膜７
ｂが形成され、さらに第２のウェーハ２０の上面及び第
２の絶縁膜７ｂの上面にはＡ ｕ−Ｚ Ｈ膜８が形成さ
れている。第２の境界面６ｂと崎開面９を備えた第２の
ウェーハ部２０は７アプリベロー屋レーずであり、波長
１．５μｍ付近の光を発振する。
次にこの実施例の作用効果を説明する。第１Ｑウエーハ
部ｌＯのＤＨＲレーザは回折格子ｌＯＯの周期で定まる
波長１５μｍのレーザ光を安定に出射する。この１）Ｂ
凡し−ザは活性層３ｔ−回折格子１００の中に含んでい
るのでやや効率が劣るが。
部ｌＯのＤＨＲレーザは回折格子ｌＯＯの周期で定まる
波長１５μｍのレーザ光を安定に出射する。この１）Ｂ
凡し−ザは活性層３ｔ−回折格子１００の中に含んでい
るのでやや効率が劣るが。
活性層３が埋込みへテロストライプ屋であり、さらに第
１の境界面６１の外側にＡｕ−Ｚｎｊｉ８が薄く形成さ
ｎていることによシ通常の伸開面より高い反射率が得ら
ｎるので、室温連続発振が可能でおった。また発振波長
の温度変化菫は０．５ＪＬ／ｄｅｇとごく僅かであった
。第２のウェーハ部２０の７アブリペロー型レーザは、
第１のウェー八部１０のＩＪＢＲレーザと同一の共振軸
をもっているので第１のウェーハ部１０からの出射光は
第２０ウエー八部２０の７アブリベロ一型レーザＯ活性
層に比較的よく結脅さｎる。この実施例においては約−
１５ｄＢ以上の結合が実現された。この結合によＬ Ｍ
２のウェーハ部２０の７アプリペロー型レーザは光注入
同期をうけ第１のウェーハ部１０の１）ＢＲレーザと全
く同一の波長で発振し、その発振波長の温度変化にも０
．５Ａ／ｄ ｅ ｇでめった。
１の境界面６１の外側にＡｕ−Ｚｎｊｉ８が薄く形成さ
ｎていることによシ通常の伸開面より高い反射率が得ら
ｎるので、室温連続発振が可能でおった。また発振波長
の温度変化菫は０．５ＪＬ／ｄｅｇとごく僅かであった
。第２のウェーハ部２０の７アブリペロー型レーザは、
第１のウェー八部１０のＩＪＢＲレーザと同一の共振軸
をもっているので第１のウェーハ部１０からの出射光は
第２０ウエー八部２０の７アブリベロ一型レーザＯ活性
層に比較的よく結脅さｎる。この実施例においては約−
１５ｄＢ以上の結合が実現された。この結合によＬ Ｍ
２のウェーハ部２０の７アプリペロー型レーザは光注入
同期をうけ第１のウェーハ部１０の１）ＢＲレーザと全
く同一の波長で発振し、その発振波長の温度変化にも０
．５Ａ／ｄ ｅ ｇでめった。
この実施例においては、第１ を第２の境界面６ａ＃６
ｂが単なるエツチング面でなく第２の絶縁層７ｂを介し
て極〈博いＡｕ−Ｚｎ膜８が形成さｎているため、第１
のウェーハ部ｌＯの１１８レーザの発振しきい値を低く
でき、また第２のウェーハ部２０の７アブリベロー辿レ
ーザＯ有効出力を大きくできている。なおｈ Ａ ｕ−
２Ｈ，Ｍ８の存在により２柚のレーザ間の光学的結合は
弱くなるが、光注入同期を実現するのに必女な光注入黛
はもともとごく儂かであるので問題にはならない。また
２回折格子１００の上のへｕ−Ｚｎ膜８により、共振モ
ード［ＴＥモードのみに限定することができている。。
ｂが単なるエツチング面でなく第２の絶縁層７ｂを介し
て極〈博いＡｕ−Ｚｎ膜８が形成さｎているため、第１
のウェーハ部ｌＯの１１８レーザの発振しきい値を低く
でき、また第２のウェーハ部２０の７アブリベロー辿レ
ーザＯ有効出力を大きくできている。なおｈ Ａ ｕ−
２Ｈ，Ｍ８の存在により２柚のレーザ間の光学的結合は
弱くなるが、光注入同期を実現するのに必女な光注入黛
はもともとごく儂かであるので問題にはならない。また
２回折格子１００の上のへｕ−Ｚｎ膜８により、共振モ
ード［ＴＥモードのみに限定することができている。。
以上述べた実施例においてはＩＨＧＢＡｇＰ系の半導体
材料を用い、また発振波長は１，５μｍであったが、他
の材料である人ｊＧｉＡ＠ｓｂ系やＩｎ０ＢｋＢＳｂ系
等の他の混晶を用いた半導体材料においても適用するこ
とが出来るし、 １３μｍ等の波長においても適用す
ることが出来る。また、実施例においては、活性層が単
層構造であったが光導波層を備えた複合構造でｂっても
よく、その場合は回折格子１０００下＊１−活性層３ｔ
−含まない光導波層にすることもできる。また、第１の
ウェーハ部１０をυに３ＲレーザでなくＤＦＢレーザと
しても同様の波長制御効果が得られる。さらに、伸開面
９の代りにエツチングｊｉＤｔ−用いてもよい、また、
第１、第２のウェハ一部１０＊２０の電極８は溝６の部
分で分離するようにしてもよい。
材料を用い、また発振波長は１，５μｍであったが、他
の材料である人ｊＧｉＡ＠ｓｂ系やＩｎ０ＢｋＢＳｂ系
等の他の混晶を用いた半導体材料においても適用するこ
とが出来るし、 １３μｍ等の波長においても適用す
ることが出来る。また、実施例においては、活性層が単
層構造であったが光導波層を備えた複合構造でｂっても
よく、その場合は回折格子１０００下＊１−活性層３ｔ
−含まない光導波層にすることもできる。また、第１の
ウェーハ部１０をυに３ＲレーザでなくＤＦＢレーザと
しても同様の波長制御効果が得られる。さらに、伸開面
９の代りにエツチングｊｉＤｔ−用いてもよい、また、
第１、第２のウェハ一部１０＊２０の電極８は溝６の部
分で分離するようにしてもよい。
第１−は本発明の実施例のレーザ共振軸方向のｉ厘断面
図でめる。 図において、ｌ・・・・・・、、ＩｎＰ基板、２・・・
・・・ｎ・ｌｎＰクラッド）Ｖａ、ａ・・・・・・活性
層、４・・・・・・ｐ、ＩｎＰクラッド層、５・・・・
・・オーミ、り層、６・・・・・・溝、７ａ＊７ｂ・・
・・・・絶縁層、８・・・・・・Ａｕ−Ｚｎ’［，９・
・・・・・崎開面、１０・・・・・・８ｇｌのウェーハ
部、２０・・・・・・第２のウェーハ部、１００・・・
・・・回折格子である。 隼 １ 図
図でめる。 図において、ｌ・・・・・・、、ＩｎＰ基板、２・・・
・・・ｎ・ｌｎＰクラッド）Ｖａ、ａ・・・・・・活性
層、４・・・・・・ｐ、ＩｎＰクラッド層、５・・・・
・・オーミ、り層、６・・・・・・溝、７ａ＊７ｂ・・
・・・・絶縁層、８・・・・・・Ａｕ−Ｚｎ’［，９・
・・・・・崎開面、１０・・・・・・８ｇｌのウェーハ
部、２０・・・・・・第２のウェーハ部、１００・・・
・・・回折格子である。 隼 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上に少なくとも１つの活性層を含むエピタキシャル
膜を成長させた半導体レーザ用ウェーハを核活性層に達
する獅で分割してなる＠１のウェーハ部と第２のウェー
ハ部を含む複合半導体レーザ素子において、該第１のウ
ェーハ部の光導波部の少なくとも一部に咳光纒波部内の
成長のほば半分の贅数倍の胸期を有する回折格子を設け
た分布＃還型半導体レーザと、該第２のクエーへ部に７
アブリペロ一型半導体レーザが形成さｎており。 該分布帰還型半導体レーザの出力光の少なくとも一部が
線溝を介して該ファブリペロー型半導体レーザに粘合し
ていることを特徴とする波長制御半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18051081A JPS5882586A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 波長制御半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18051081A JPS5882586A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 波長制御半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5882586A true JPS5882586A (ja) | 1983-05-18 |
Family
ID=16084503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18051081A Pending JPS5882586A (ja) | 1981-11-11 | 1981-11-11 | 波長制御半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5882586A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63226986A (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51105784A (ja) * | 1975-03-14 | 1976-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Handotaireezadaioodo |
| JPS51122388A (en) * | 1975-03-29 | 1976-10-26 | Licentia Gmbh | Method of generating pure mode coherent light modulated by high bit transmission velocity |
-
1981
- 1981-11-11 JP JP18051081A patent/JPS5882586A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51105784A (ja) * | 1975-03-14 | 1976-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | Handotaireezadaioodo |
| JPS51122388A (en) * | 1975-03-29 | 1976-10-26 | Licentia Gmbh | Method of generating pure mode coherent light modulated by high bit transmission velocity |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63226986A (ja) * | 1987-03-16 | 1988-09-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
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