JPS60130184A - 半導体レ−ザアレイ装置 - Google Patents
半導体レ−ザアレイ装置Info
- Publication number
- JPS60130184A JPS60130184A JP58237176A JP23717683A JPS60130184A JP S60130184 A JPS60130184 A JP S60130184A JP 58237176 A JP58237176 A JP 58237176A JP 23717683 A JP23717683 A JP 23717683A JP S60130184 A JPS60130184 A JP S60130184A
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- JP
- Japan
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- layer
- semiconductor laser
- array device
- laser array
- groove
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
-
- 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
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
- H01S5/02345—Wire-bonding
-
- 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
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
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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】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】
（産業上の利用分野）
本発明は発振波長可変の半導体レーザアレイ装置に関す
るものである。
るものである。
（従来例の構成とその問題点）
半導体レーザを高出力化する１つの方法として、第１図
に示すようなアレイ装置が考えられている。
に示すようなアレイ装置が考えられている。
これはｃｓｐ構造のアレイ装置であり、ｎ型ＧａＡｓ基
板１上に周期的に溝を設け、その上にｎ型Ｇａ１−７Ａ
ｌ ＸＡ ｓクラッド層２、Ｇ ａ １−ｙＡｌｙＡ
Ｓ活性層３（ｘ＞ｙ）、ｐ型Ｇａ１．、−ｘＡｌｘＡｓ
クラ、ド層４、ｎ型ＧａＡｓ層５を成長させ、溝の上に
のみＺｎをストライプ状に拡散させてＺｎ拡散領域６を
作り、その後電極７．８を付着して形成したものである
。この構造で隣接するストライプ間の距離をμｍ以内に
すると隣接する活性領域の発振波の裾であるエバネセン
ト波が干渉し合って単−縦モード発振で高出力がイｑら
れる。
板１上に周期的に溝を設け、その上にｎ型Ｇａ１−７Ａ
ｌ ＸＡ ｓクラッド層２、Ｇ ａ １−ｙＡｌｙＡ
Ｓ活性層３（ｘ＞ｙ）、ｐ型Ｇａ１．、−ｘＡｌｘＡｓ
クラ、ド層４、ｎ型ＧａＡｓ層５を成長させ、溝の上に
のみＺｎをストライプ状に拡散させてＺｎ拡散領域６を
作り、その後電極７．８を付着して形成したものである
。この構造で隣接するストライプ間の距離をμｍ以内に
すると隣接する活性領域の発振波の裾であるエバネセン
ト波が干渉し合って単−縦モード発振で高出力がイｑら
れる。
しかし、この構造では発振波長は単一のものしか得られ
ず、波長多重通信に要求される多波長レーザを］つのア
レイでもって実現することは不ｉＪ能と考えられていた
。
ず、波長多重通信に要求される多波長レーザを］つのア
レイでもって実現することは不ｉＪ能と考えられていた
。
（発明の目的）
本発明は、上記欠点に鑑み、発振波長が数十ｎｍの範囲
で可変の高出力半導体レーザアレイ装置を提供しようと
するものである。
で可変の高出力半導体レーザアレイ装置を提供しようと
するものである。
（発明の構成）
本発明の半導体レーザアレイ装置は、幅−まだは深さが
周期的に変化する溝を設けた基板上に、活性層を含む各
層を形成して発振波長を可変にしだもので、溝間の距離
は、エパイ・セント波が十分型なり合う程度の大きさに
構成している。
周期的に変化する溝を設けた基板上に、活性層を含む各
層を形成して発振波長を可変にしだもので、溝間の距離
は、エパイ・セント波が十分型なり合う程度の大きさに
構成している。
（実施例の説明）
以Ｆ、第２図を用いて本発明の詳細な説明する。先ずｎ
−ＧａＡｓ基板ｌは、第２図（ａ）に示すように、Ｚ
ｔｉｍ巾及び３μｍ ｒｊ］の溝（深さ１５μｍ）を３
〜４μｍ間隔で交互に作製する。次に液相エピタキシャ
ル法でｎ −Ｇａ ｏ、７Ａｌｏ、５Ａｓ層２、活性層
となるＧａ １．−ｙＡＡｙＡｓ層３、ｐ−Ｇａｏ７Ａ
ｌｏ、５Ａｓ層４、ｎ−ＧａＡｓ層５を順次エビクキシ
ャル成長させる。この゛場合、成長開始温度は８４５℃
、開始時の過冷却温度は５℃とする。このようにすると
活性層３は第２図（ｂ）に示すように２μｍ幅の溝の上
では、０．０５μｍの厚さに成長するが幅３μｍの溝の
上では凸状にふくらんで、０１μｍの厚さに成長する。
−ＧａＡｓ基板ｌは、第２図（ａ）に示すように、Ｚ
ｔｉｍ巾及び３μｍ ｒｊ］の溝（深さ１５μｍ）を３
〜４μｍ間隔で交互に作製する。次に液相エピタキシャ
ル法でｎ −Ｇａ ｏ、７Ａｌｏ、５Ａｓ層２、活性層
となるＧａ １．−ｙＡＡｙＡｓ層３、ｐ−Ｇａｏ７Ａ
ｌｏ、５Ａｓ層４、ｎ−ＧａＡｓ層５を順次エビクキシ
ャル成長させる。この゛場合、成長開始温度は８４５℃
、開始時の過冷却温度は５℃とする。このようにすると
活性層３は第２図（ｂ）に示すように２μｍ幅の溝の上
では、０．０５μｍの厚さに成長するが幅３μｍの溝の
上では凸状にふくらんで、０１μｍの厚さに成長する。
このように同一溶液を用いて成長を行ない、その結果、
成長膜厚が異なると、厚い成長層のＡＡの含有量は薄い
成長層より少なくなる。即ち第２図（ｂ）で、２μｍ幅
の」二に成長したＧａ ｊ−ｙＡＡｙＡｓのｙは０．１
０となり、３μｍ幅の上に成長したＧ ａ ＋ −ｙＡ
ｔｙＡ ｓのｙは０．０７となる。この結果、それぞれ
の発振波長が異なることになる。次に溝の直上にのみＺ
ｎ拡散を行なう。そまで行い、拡散領域６を形成する。
成長膜厚が異なると、厚い成長層のＡＡの含有量は薄い
成長層より少なくなる。即ち第２図（ｂ）で、２μｍ幅
の」二に成長したＧａ ｊ−ｙＡＡｙＡｓのｙは０．１
０となり、３μｍ幅の上に成長したＧ ａ ＋ −ｙＡ
ｔｙＡ ｓのｙは０．０７となる。この結果、それぞれ
の発振波長が異なることになる。次に溝の直上にのみＺ
ｎ拡散を行なう。そまで行い、拡散領域６を形成する。
さらにこれらのＺｎ拡散領域６のそれぞれに対して独立
にオーミ７り電極７をとシ、ｎ−Ｃ；ａＡｓ基板ＨＣ対
しても電極８をとる。このようにして作製された素子の
２μｍ幅の溝の上の電極同士及び３μｍ幅の溝の上の電
極同士をそれぞれ共通に結び、各々に別個に電圧Ｖ１及
びｖｌをかける。
にオーミ７り電極７をとシ、ｎ−Ｃ；ａＡｓ基板ＨＣ対
しても電極８をとる。このようにして作製された素子の
２μｍ幅の溝の上の電極同士及び３μｍ幅の溝の上の電
極同士をそれぞれ共通に結び、各々に別個に電圧Ｖ１及
びｖｌをかける。
先ず電圧Ｖ１のみ印加するとその時の利得スにクトルは
第３図Ａの如くなる。従って、しきい値以上に電流を流
すと利得スペクトルの最大となる７ ’８０ ｎｍで発
振する。次に電圧ｖ２のみを印加すると利得スペクトル
はＢのようになり、発振波長は８００ ｎｍとなる。次
にｖｌをしきい値に固定しておきＶｌをしきい値から次
第に増加していくと、発振波長は利得ス被りトルの交点
（７９０ｎｍ）から次第に７８０ ｎｍの方へ近づいて
いく。従っテ発振波長はｖｌの関数となる。逆も同様で
、７８０→８００’ ｎｍの変化はｖｌの関数とするこ
とができる。このように、印加電圧の大きさを変えるこ
とによりレーザ発振波長を変化させることができ、可変
波長高出力アレイとして利用することができる。
第３図Ａの如くなる。従って、しきい値以上に電流を流
すと利得スペクトルの最大となる７ ’８０ ｎｍで発
振する。次に電圧ｖ２のみを印加すると利得スペクトル
はＢのようになり、発振波長は８００ ｎｍとなる。次
にｖｌをしきい値に固定しておきＶｌをしきい値から次
第に増加していくと、発振波長は利得ス被りトルの交点
（７９０ｎｍ）から次第に７８０ ｎｍの方へ近づいて
いく。従っテ発振波長はｖｌの関数となる。逆も同様で
、７８０→８００’ ｎｍの変化はｖｌの関数とするこ
とができる。このように、印加電圧の大きさを変えるこ
とによりレーザ発振波長を変化させることができ、可変
波長高出力アレイとして利用することができる。
なお本実施例では溝の幅を変えたが、溝の深さを変える
ことによって同様に実現できる。更に溝の幅又は深さを
３種類以上に異ならしめて形成することにより、波長変
化範囲を大きくすることが可能となる。
ことによって同様に実現できる。更に溝の幅又は深さを
３種類以上に異ならしめて形成することにより、波長変
化範囲を大きくすることが可能となる。
（発明の効果）
以上のように、本発明は、幅又は深さが周期的に変化し
ている溝を形成した基板上に活性層を含む各層を形成す
ることにより、発振波長を変化させることができ、その
実用的効果は大きい。
ている溝を形成した基板上に活性層を含む各層を形成す
ることにより、発振波長を変化させることができ、その
実用的効果は大きい。
第１図は、従来の半導体レーザアレイ構造を示す図、第
２図は本発明の半導体レーザアレイ装置の製造工程図、
第３図は、多波長発振の原理を示す図である。 １− ｎ−Ｇａｆｉ、Ｂ基板、２ ＝・ｎ −Ｇａ １
−ＸＡＡＸＡＳ層、３・・・Ｇａ １．−ｙＡＺｙＡｓ
層、４・・・ｐ−Ｇａ１．−ＸＡＬｘＡｓ層、５ ＝ｘ
−ＧａＡｓ層、６・・・Ｚｎ拡散領域、７，８・・・
電極。 第 １ 図 第２図 （ａ） 第３図 Ａ Ｂ
２図は本発明の半導体レーザアレイ装置の製造工程図、
第３図は、多波長発振の原理を示す図である。 １− ｎ−Ｇａｆｉ、Ｂ基板、２ ＝・ｎ −Ｇａ １
−ＸＡＡＸＡＳ層、３・・・Ｇａ １．−ｙＡＺｙＡｓ
層、４・・・ｐ−Ｇａ１．−ＸＡＬｘＡｓ層、５ ＝ｘ
−ＧａＡｓ層、６・・・Ｚｎ拡散領域、７，８・・・
電極。 第 １ 図 第２図 （ａ） 第３図 Ａ Ｂ
Claims (1)
- 幅寸たは深さが周期的に異なる複数の溝を形成した基板
」二に、活性層を含む各層を形成して発振波長を可変に
した半導体レーザアレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58237176A JPS60130184A (ja) | 1983-12-17 | 1983-12-17 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58237176A JPS60130184A (ja) | 1983-12-17 | 1983-12-17 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130184A true JPS60130184A (ja) | 1985-07-11 |
Family
ID=17011496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58237176A Pending JPS60130184A (ja) | 1983-12-17 | 1983-12-17 | 半導体レ−ザアレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130184A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4815088A (en) * | 1986-10-07 | 1989-03-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array device |
| US4831629A (en) * | 1987-09-01 | 1989-05-16 | Xerox Corporation | Incoherent, optically coupled laser arrays with increased spectral width |
-
1983
- 1983-12-17 JP JP58237176A patent/JPS60130184A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4815088A (en) * | 1986-10-07 | 1989-03-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser array device |
| US4831629A (en) * | 1987-09-01 | 1989-05-16 | Xerox Corporation | Incoherent, optically coupled laser arrays with increased spectral width |
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