JPS6022838B2 - レ−ザダイオ−ド - Google Patents
レ−ザダイオ−ドInfo
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- JPS6022838B2 JPS6022838B2 JP54127636A JP12763679A JPS6022838B2 JP S6022838 B2 JPS6022838 B2 JP S6022838B2 JP 54127636 A JP54127636 A JP 54127636A JP 12763679 A JP12763679 A JP 12763679A JP S6022838 B2 JPS6022838 B2 JP S6022838B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser diode
- layer
- laser
- distributed feedback
- waveguide
- Prior art date
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- Expired
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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
- H01S5/1228—DFB lasers with a complex coupled grating, e.g. gain or loss coupling
-
- 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
- H01S5/0235—Method for mounting laser chips
- H01S5/02355—Fixing laser chips on mounts
- H01S5/0237—Fixing laser chips on mounts by soldering
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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
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation
-
- 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
- H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
- H01S5/04256—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the configuration
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はしーザダィオ一日こ関し、特にし−ザ光の波
長をダイオードの構造によって制御するようにしたレー
ザダィオードに係わるものであるq従来のこの種の技術
としては、分布帰還形および表面弾性波による分布帰還
形レーザが知られている。
長をダイオードの構造によって制御するようにしたレー
ザダィオードに係わるものであるq従来のこの種の技術
としては、分布帰還形および表面弾性波による分布帰還
形レーザが知られている。
こ)で分布帰還形レーザは、レーザの導波機内に光の伝
播方向に沿って屈折率が周期的に変化するようにし、こ
れによって光の帰還を行ない、共振器と等価な効果を実
現しているものであり、前記屈折率の周期的変化を形成
させる従来の方法には2通りある。
播方向に沿って屈折率が周期的に変化するようにし、こ
れによって光の帰還を行ない、共振器と等価な効果を実
現しているものであり、前記屈折率の周期的変化を形成
させる従来の方法には2通りある。
そのうちの1つは、導波路内に2種の屈折率の異なる材
料を層状に配置させ、かつ各々の層の厚さが光の伝播方
向に沿って周期的に変化するように成形することで、導
波路の屈折率を光の伝播方向に沿い周期的に変化させる
ようにしたもので、通常は単に分布帰還形レーザと呼ば
れている。また他の1つは、光弾性現象を利用し、結晶
が機械的応力によって歪むときにその屈折率も変化する
のを利用したもの、すなわち光導波路内に結晶の周期的
歪みを形成するように弾性波を印加して、この弾性波の
波長に応じ光導波路内の屈折率が周期的に変化するよう
にしたもので、これは一般に弾性波による分布帰還形レ
ーザと呼ばれている。しかし乍らこのような分布帰還形
レーザのうち、前者の場合には、屈折率の異なる2種以
上の材料で、導波路内の屈折率を直接的に変えるわけで
あるが、レーザダィオードの導波路の断面寸法は、例え
ば0.5〃m×2仏mというように極めて微4・である
ために、実際の製作につき、極めて精細な技術を必要と
し製造上に問題があり、また後者の場合には、弾性波を
形成するための電極を備える構造にしなければならない
ほか、弾性波励振のための電源が必要であるなどの実用
上の難点がある。
料を層状に配置させ、かつ各々の層の厚さが光の伝播方
向に沿って周期的に変化するように成形することで、導
波路の屈折率を光の伝播方向に沿い周期的に変化させる
ようにしたもので、通常は単に分布帰還形レーザと呼ば
れている。また他の1つは、光弾性現象を利用し、結晶
が機械的応力によって歪むときにその屈折率も変化する
のを利用したもの、すなわち光導波路内に結晶の周期的
歪みを形成するように弾性波を印加して、この弾性波の
波長に応じ光導波路内の屈折率が周期的に変化するよう
にしたもので、これは一般に弾性波による分布帰還形レ
ーザと呼ばれている。しかし乍らこのような分布帰還形
レーザのうち、前者の場合には、屈折率の異なる2種以
上の材料で、導波路内の屈折率を直接的に変えるわけで
あるが、レーザダィオードの導波路の断面寸法は、例え
ば0.5〃m×2仏mというように極めて微4・である
ために、実際の製作につき、極めて精細な技術を必要と
し製造上に問題があり、また後者の場合には、弾性波を
形成するための電極を備える構造にしなければならない
ほか、弾性波励振のための電源が必要であるなどの実用
上の難点がある。
この発明はこのような従来の分布帰還形レーザの欠点を
改善しようとするもので、作り付けの応力を光の伝播方
向に沿い周期的に形成させることにより、製造が容易で
しかも実用上も難点のない分布帰還形レーザを提供する
ものである。
改善しようとするもので、作り付けの応力を光の伝播方
向に沿い周期的に形成させることにより、製造が容易で
しかも実用上も難点のない分布帰還形レーザを提供する
ものである。
以下、この発明に係わる分布帰還形レーザの実施例につ
き、添付図面を参照して詳細に説明する。
き、添付図面を参照して詳細に説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示し、この第1図におい
て、1,2および3は各々活性層、クラッド層およびコ
ンタクト層であり、また4はろう付け部5によってコン
タクト層3に結合されたヒートシンク、6は努開端面、
7はコンタクト層3のろう付け部5側に定間隔で形成さ
れた各々溝である。
て、1,2および3は各々活性層、クラッド層およびコ
ンタクト層であり、また4はろう付け部5によってコン
タクト層3に結合されたヒートシンク、6は努開端面、
7はコンタクト層3のろう付け部5側に定間隔で形成さ
れた各々溝である。
この構造において、今、コンタクト層3とヒ−トシンク
4との熱岬彰張係数が異なると、ろう付け時の高温によ
り両者の間には、低温、例えば室温にあって、収縮率の
相違に基ずく応力が残ることになる。
4との熱岬彰張係数が異なると、ろう付け時の高温によ
り両者の間には、低温、例えば室温にあって、収縮率の
相違に基ずく応力が残ることになる。
こ)で図のように各溝7をあらかじめ一定の間隔で設け
ておくと、前記応力は溝7の間隔を一周期として空間的
に周期的な応力場が形成されることになり、かっこの応
力場に対応して結晶に歪みを生じ、結果的には応力場と
同一周期をもつ歪み場が形成されることになる。そして
その歪みの範囲は、各溝7を中心として図に点線で示し
たとおりに、活性層1にも及ぶために、この活性層1を
導波路としても用いる一般のレーザダィオードであれば
、導波路内に光の伝播方向に沿った周期的な屈折率分布
が形成されるのである。すなわち、この実施例において
は構造的に、レーザ光の伝播方向に沿って周期的な作り
付けの応力場が形成されるのである。また第2図はこの
ように作り付けの応力場を形成したレーザダィオードの
発振スペクトルの例を示し、GaA〆Asを材料として
、前記第1図に示した構造で、努開端面間隔800ムm
、溝間隔200山mとした場合である。
ておくと、前記応力は溝7の間隔を一周期として空間的
に周期的な応力場が形成されることになり、かっこの応
力場に対応して結晶に歪みを生じ、結果的には応力場と
同一周期をもつ歪み場が形成されることになる。そして
その歪みの範囲は、各溝7を中心として図に点線で示し
たとおりに、活性層1にも及ぶために、この活性層1を
導波路としても用いる一般のレーザダィオードであれば
、導波路内に光の伝播方向に沿った周期的な屈折率分布
が形成されるのである。すなわち、この実施例において
は構造的に、レーザ光の伝播方向に沿って周期的な作り
付けの応力場が形成されるのである。また第2図はこの
ように作り付けの応力場を形成したレーザダィオードの
発振スペクトルの例を示し、GaA〆Asを材料として
、前記第1図に示した構造で、努開端面間隔800ムm
、溝間隔200山mとした場合である。
この第2図において、破線は長さ200舷mの等価的共
振器のモードに対応するスペクトルを、また実線は80
0rmの共振器に対応するスペクトルを各々に示してお
り、800山mの共振器の共振スペクトルのうち、20
0山mの等価的共振器による共振モードと一致する波長
だけが強く励振されているのがわかる。またこの図から
明らかなように、男開端面を共振面とするモードと、溝
間隔を等価的な共振面とするモードとで同時に発振を起
しているが、男関端面に反射防止膜をつけるなどして、
この男関端面が共振面として働かないようにすれば、溝
間隔を等価的共振面とするモードのみで発振することは
述べるまでもない。このようにして第2図にスペクトル
を示したレーザダィオードの場合、長さ800Amの導
波路の中間に3ヶ所の溝を入れた)、けで、特に製造上
何らの微細な加工技術を要することなし分布帰還による
効果が得られるのである。以上詳述したようにこの発明
によるときは、レーザダィオード‘こ必ずしも微細な加
工技術を必要とせず、また表面弾性波を発生させるよう
な余分の機構を付加することもないこ、安定した新規形
式の分布帰還形レーザダィオードを提供し得るものであ
る。
振器のモードに対応するスペクトルを、また実線は80
0rmの共振器に対応するスペクトルを各々に示してお
り、800山mの共振器の共振スペクトルのうち、20
0山mの等価的共振器による共振モードと一致する波長
だけが強く励振されているのがわかる。またこの図から
明らかなように、男開端面を共振面とするモードと、溝
間隔を等価的な共振面とするモードとで同時に発振を起
しているが、男関端面に反射防止膜をつけるなどして、
この男関端面が共振面として働かないようにすれば、溝
間隔を等価的共振面とするモードのみで発振することは
述べるまでもない。このようにして第2図にスペクトル
を示したレーザダィオードの場合、長さ800Amの導
波路の中間に3ヶ所の溝を入れた)、けで、特に製造上
何らの微細な加工技術を要することなし分布帰還による
効果が得られるのである。以上詳述したようにこの発明
によるときは、レーザダィオード‘こ必ずしも微細な加
工技術を必要とせず、また表面弾性波を発生させるよう
な余分の機構を付加することもないこ、安定した新規形
式の分布帰還形レーザダィオードを提供し得るものであ
る。
第1図はこの発明に係わるレーザダィオードの各別の実
施例による構成の概要を示す各々断面図、第2図はこの
発明の効果を説明するためのスペクトル図である。 11・・・活性層、2・・・・クラッド層、3・・・・
コンタクト層、4・・・・ヒートシンク、5・・・・ろ
う付け部、6・・・・男開端面、7・・・・溝。 第1図 第2図
施例による構成の概要を示す各々断面図、第2図はこの
発明の効果を説明するためのスペクトル図である。 11・・・活性層、2・・・・クラッド層、3・・・・
コンタクト層、4・・・・ヒートシンク、5・・・・ろ
う付け部、6・・・・男開端面、7・・・・溝。 第1図 第2図
Claims (1)
- 1 活性層をクラツド層で挟み、さらにこのクラツド層
をコンタクト層で挟んだ構造を含むレーザダイオードに
おいて、前記コンタクト層のうちの外部基台にろう付け
される側の面に、レーザ光伝播方向に垂直な方向に延び
る溝をレーザ光伝播方向に一定の間隔で設けたことを特
徴とするレーザダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54127636A JPS6022838B2 (ja) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | レ−ザダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54127636A JPS6022838B2 (ja) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | レ−ザダイオ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5650593A JPS5650593A (en) | 1981-05-07 |
| JPS6022838B2 true JPS6022838B2 (ja) | 1985-06-04 |
Family
ID=14964990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54127636A Expired JPS6022838B2 (ja) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | レ−ザダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022838B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673388B2 (ja) * | 1983-11-04 | 1994-09-14 | 日本電気株式会社 | 単一軸モード半導体レーザ |
-
1979
- 1979-10-02 JP JP54127636A patent/JPS6022838B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5650593A (en) | 1981-05-07 |
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