JPS6123382A - 多重波長半導体レ−ザ - Google Patents
多重波長半導体レ−ザInfo
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- JPS6123382A JPS6123382A JP14531184A JP14531184A JPS6123382A JP S6123382 A JPS6123382 A JP S6123382A JP 14531184 A JP14531184 A JP 14531184A JP 14531184 A JP14531184 A JP 14531184A JP S6123382 A JPS6123382 A JP S6123382A
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- semiconductor laser
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- active
- waveguide
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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
-
- 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
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/0625—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
- H01S5/06255—Controlling the frequency of the radiation
- H01S5/06258—Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、複数の波長で発振する多重波長半導体レー
ザに関するものである。
ザに関するものである。
従来の多重波長半導体レーザの構造を第１図に示す、
′ 第１図はＷ 、 Ｔ、 Ｔ ｓａｎｇ （Ａｐｐｌ 、
Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。
′ 第１図はＷ 、 Ｔ、 Ｔ ｓａｎｇ （Ａｐｐｌ 、
Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。
ｖｏｌ、３ｆ３．ｐｐ、４４１−４４３．１８８０）に
示された多重波長を放出する半導体レーザの斜視図であ
る。第１図において、１はｎ型のＧａＡｓ基板、２−１
゜２−２．２−３．２−４はそれぞれｎ型のＡｆ）−ｘ
ｌＧａｌ−ｘＩ Ａｓ 、 Ａｕｇ ２ Ｇａｔ−ｘ２
Ａｓ 。
示された多重波長を放出する半導体レーザの斜視図であ
る。第１図において、１はｎ型のＧａＡｓ基板、２−１
゜２−２．２−３．２−４はそれぞれｎ型のＡｆ）−ｘ
ｌＧａｌ−ｘＩ Ａｓ 、 Ａｕｇ ２ Ｇａｔ−ｘ２
Ａｓ 。
ＡＪＬｘ３Ｇａ１−ｘ３Ａｓ、Ａｕｘ４Ｇａ１−ｘ４Ａ
ｓの活性層、３はｎ型のＡｎｙ ＩＧ ａｔ−ｙ Ａ
ｓ（ただし、Ｖ＞ ｍｌ ＋ １２ ＋ １３ ＋
１１４ ）のクラッド層、４はＺｎ拡散領域、５は
ｐ型領域、６はｎ側電極、７はｐ側電極、８はＳ＋０２
絶縁層である。
ｓの活性層、３はｎ型のＡｎｙ ＩＧ ａｔ−ｙ Ａ
ｓ（ただし、Ｖ＞ ｍｌ ＋ １２ ＋ １３ ＋
１１４ ）のクラッド層、４はＺｎ拡散領域、５は
ｐ型領域、６はｎ側電極、７はｐ側電極、８はＳ＋０２
絶縁層である。
次に動作について説明する。
ｐ側電極７をプラス、ｎ側電極６をマイナスにして電圧
を印加すると、電流はＺｎ拡散領域４のｐ型鋼域５から
４つの活性層２−１．２−２．２−３゜２−４のｐｎ接
合を経て水平方向に流れる。クラッド層３は活性層２−
１〜２−４よりもエネルギー・バンドギャップが大きい
ので、キャリアは活性層２−１〜２−４に閉じ込められ
る。電流は４つの活性層２−１〜２−４にほぼ等分割さ
れるが、４つの活性層２−１〜２−４のＡ４構成比ＸＩ
＋ｌ＋２＋１３＋ｘ４がそれぞれ異なっているので、各
活性層２−１〜２−４のｐｎ接合で波長λ１〜入。のレ
ーザ発振が生じ、多重波長レーザ発振光が得られる。
を印加すると、電流はＺｎ拡散領域４のｐ型鋼域５から
４つの活性層２−１．２−２．２−３゜２−４のｐｎ接
合を経て水平方向に流れる。クラッド層３は活性層２−
１〜２−４よりもエネルギー・バンドギャップが大きい
ので、キャリアは活性層２−１〜２−４に閉じ込められ
る。電流は４つの活性層２−１〜２−４にほぼ等分割さ
れるが、４つの活性層２−１〜２−４のＡ４構成比ＸＩ
＋ｌ＋２＋１３＋ｘ４がそれぞれ異なっているので、各
活性層２−１〜２−４のｐｎ接合で波長λ１〜入。のレ
ーザ発振が生じ、多重波長レーザ発振光が得られる。
従来の多重波長レーザは以上のように構成されているの
で、任意波長（活性層）のレーザ光の光出力を独立に制
御することは困難であり、また、発光部は積層構造とな
っているため、光ファイバに結合する際にどの波長の光
に対しても同じ結合効果を得ることは難しいという欠点
があった。
で、任意波長（活性層）のレーザ光の光出力を独立に制
御することは困難であり、また、発光部は積層構造とな
っているため、光ファイバに結合する際にどの波長の光
に対しても同じ結合効果を得ることは難しいという欠点
があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、同一光軸上の導波路層上に異な
る発振波長をもつ活性層を配置することにより、それぞ
れのレーザ光の光出力を独立に制御し得る多重波長半導
体レーザを提供するものである。
ためになされたもので、同一光軸上の導波路層上に異な
る発振波長をもつ活性層を配置することにより、それぞ
れのレーザ光の光出力を独立に制御し得る多重波長半導
体レーザを提供するものである。
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。
第２図、第３図はこの発明の一実施例を示す側断面図と
そのＡ−Ａ線による断面図である。
そのＡ−Ａ線による断面図である。
これらの図において、１１はｎ型のＩｎＰ基板。
１２はｎ型のＩｎＰｎチクド層、１３はｎ型のＩｎＧａ
ＡｓＰ導波路層、１４ａ、１４ｂはＩｎＧａＡｓＰ活性
層、１５はＩｎＧａＡｓＰバッファ層、１６はｐ型のＩ
ｎＰｎチクド層、１７はｐ型のＩｎＧａＡｓＰキ’ｒｅ
−／プ層、１８はｐ型のＩｎＰブロック層、１９はｎ型
のＩｎＰブロック層、２０はｎ側電極、２１ａ、２１ｂ
はｐ側電極、２２は５ｉｎ２絶縁層、２３．２４は回折
格子、２５．２６はリード線、２７はへき開面、２８は
エツチング面、２９はＺｎ拡散層である。
ＡｓＰ導波路層、１４ａ、１４ｂはＩｎＧａＡｓＰ活性
層、１５はＩｎＧａＡｓＰバッファ層、１６はｐ型のＩ
ｎＰｎチクド層、１７はｐ型のＩｎＧａＡｓＰキ’ｒｅ
−／プ層、１８はｐ型のＩｎＰブロック層、１９はｎ型
のＩｎＰブロック層、２０はｎ側電極、２１ａ、２１ｂ
はｐ側電極、２２は５ｉｎ２絶縁層、２３．２４は回折
格子、２５．２６はリード線、２７はへき開面、２８は
エツチング面、２９はＺｎ拡散層である。
各々の半導体レーザは導波路層１３に回折格子２３．２
４を設け、その上に活性層１４ａ。
４を設け、その上に活性層１４ａ。
１４ｂを設けたダブルへテロ構造で、活性層１４ａ、１
４ｂは光波長に応じた組成とエネルギｍ−バンドギャッ
プを持っている。
４ｂは光波長に応じた組成とエネルギｍ−バンドギャッ
プを持っている。
次にこの発明の動作について説明する。
第１の半導体レーザのｐ側電極２１ａとｎ側電極２０に
電圧を印加し、電流を注入すると、活性層１４ａで発光
し、この光は導波路層１３を伝ばんし、回折格子２３に
漏れ、回折格子２３は共振器のミラーとしての役割を果
す、へき開面２７はもう一方のミラーとして働き、レー
ザ共振器が構成され、回折格子２３によって単色性、波
長特性のよいレーザ光がへき開面２７より取り出される
。
電圧を印加し、電流を注入すると、活性層１４ａで発光
し、この光は導波路層１３を伝ばんし、回折格子２３に
漏れ、回折格子２３は共振器のミラーとしての役割を果
す、へき開面２７はもう一方のミラーとして働き、レー
ザ共振器が構成され、回折格子２３によって単色性、波
長特性のよいレーザ光がへき開面２７より取り出される
。
第２の半導体レーザもｐ型電極２１ｂとｎ型電極２０に
電圧を印加し、電流を注入すると、活性層１４ｂで発光
した光は導波路層１３に伝ばんし、回折格子２３に漏れ
て回折格子２４は一方の共振器ミラーとして働き、へき
開面２７がもう一方の共振器ミラーとして働く。
電圧を印加し、電流を注入すると、活性層１４ｂで発光
した光は導波路層１３に伝ばんし、回折格子２３に漏れ
て回折格子２４は一方の共振器ミラーとして働き、へき
開面２７がもう一方の共振器ミラーとして働く。
従って、第１．第２の半導体レーザの発振光は、へき開
面２７の導波路層１３および活性層１４ａから取り出さ
れる。
面２７の導波路層１３および活性層１４ａから取り出さ
れる。
第１．第２の半導体レーザに別々の変調信号電流を印加
することにより光波長多重通信用光源として利用するこ
とができる。これら２つの波長の光は同一点から放射さ
れるため、光ファイバへの結合も容易である。
することにより光波長多重通信用光源として利用するこ
とができる。これら２つの波長の光は同一点から放射さ
れるため、光ファイバへの結合も容易である。
第１．第２の半導体レーザの活性層１４ａ。
１４ｂの組成と回折格子２３．２４の周期を選択するこ
とにより、種々の波長の組み合わせの多重波長半導体レ
ーザが構成できる。導波路層１３のエネルギーやバンド
ギャップはいずれの活性層１４ａ、１４ｂのエネルギー
・バンドギャップより大きくしてあり、レーザ発振光に
対して透明である。第１．第２の半導体レーザ接続部で
は反射が生じないように、また、電気的にも分離されて
いる。
とにより、種々の波長の組み合わせの多重波長半導体レ
ーザが構成できる。導波路層１３のエネルギーやバンド
ギャップはいずれの活性層１４ａ、１４ｂのエネルギー
・バンドギャップより大きくしてあり、レーザ発振光に
対して透明である。第１．第２の半導体レーザ接続部で
は反射が生じないように、また、電気的にも分離されて
いる。
第１．第２の半導体レーザのうち、短波長側の波長の活
性層をもつもの、すなわち、１４ａを出力端面であるへ
き開面２７に近い方に配置するほうが内部での損失を少
なくすることができる。
性層をもつもの、すなわち、１４ａを出力端面であるへ
き開面２７に近い方に配置するほうが内部での損失を少
なくすることができる。
エツチング面２８および分離部の面は化学エツチング法
により得られるが、第２図の実施例では、基板面を（１
００）面とし、紙面を（０１１）面あるいは（ｏ ＩＴ
）面とした場合を示し、紙面を（０１１）面あるいは（
ＯＴＩ）面とした場合には傾斜が逆になる。
により得られるが、第２図の実施例では、基板面を（１
００）面とし、紙面を（０１１）面あるいは（ｏ ＩＴ
）面とした場合を示し、紙面を（０１１）面あるいは（
ＯＴＩ）面とした場合には傾斜が逆になる。
第４図はこの発明の他の実施例を示すもので、反射を防
ぐため、一方の面はエツチング面２８で活性層１４ｂや
導波路層１３に対して斜めになっているが、へき開面２
７に反射防止膜を施してもよい。
ぐため、一方の面はエツチング面２８で活性層１４ｂや
導波路層１３に対して斜めになっているが、へき開面２
７に反射防止膜を施してもよい。
なお、上記実施例では半導体レーザとして、発振波長が
１．２〜１．６Ｉ１．ｍのＩｎＰ系の材料のものについ
て示したが、発振波長０．７〜０．９ｇｍのＧａＡｓ系
材料についても同じような構成のものを実現することが
できる。
１．２〜１．６Ｉ１．ｍのＩｎＰ系の材料のものについ
て示したが、発振波長０．７〜０．９ｇｍのＧａＡｓ系
材料についても同じような構成のものを実現することが
できる。
また、上記実施例では、２波長の場合について述べたが
、２波長以上の場合であってもよく、上記実施例と同様
の効果を期待できる。
、２波長以上の場合であってもよく、上記実施例と同様
の効果を期待できる。
以上詳細に説明したように、この発明の多重波長半導体
レーザは、同一基板上の同一光軸上にある導波路層に近
接して配置された発振波長の異なる組成をもつ複数の活
性層を有し、それぞれ独立して電流の注入を可能にする
電極を備え、前記複数の異なる発振波長の光を前記導波
路層より取り出し可能に構成したので、結合効率が良く
、独立に制御可能な多重波長半導体レーザが得られる利
点を有する。
レーザは、同一基板上の同一光軸上にある導波路層に近
接して配置された発振波長の異なる組成をもつ複数の活
性層を有し、それぞれ独立して電流の注入を可能にする
電極を備え、前記複数の異なる発振波長の光を前記導波
路層より取り出し可能に構成したので、結合効率が良く
、独立に制御可能な多重波長半導体レーザが得られる利
点を有する。
第１図は従来の多重波長半導体レーザを示す断面側面図
、第２図はこの発明の一実施例による多重波長半導体レ
ーザを示す側断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線の断面
図、第４図はこの発明の他の実施例を示す側断面図であ
る。 図中、１１はＩｎＰ基板、１２はクラッド層、１３は導
波路層、１４ａ、１４ｂは活性層、１５はバッファ層、
１６はクラッド層、１７はキャップ層、１８．１９はブ
ロック層、２０はｎ側電極、２１ａ、２１ｂはｐ側電極
、２２は絶縁層、２３．２４は回折格子、２５．２６は
リード線、２７はへき開面、２８はエツチング面、２９
はＺｎ拡散層である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 第２図 ンＯ 第３図 Ｕ 第４図 手続補正書（自発） Ｊ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、補正の対象 図面 ６、補正の内容 図面中第２図、第３図、第４図を別紙のように補正する
。 以上
、第２図はこの発明の一実施例による多重波長半導体レ
ーザを示す側断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線の断面
図、第４図はこの発明の他の実施例を示す側断面図であ
る。 図中、１１はＩｎＰ基板、１２はクラッド層、１３は導
波路層、１４ａ、１４ｂは活性層、１５はバッファ層、
１６はクラッド層、１７はキャップ層、１８．１９はブ
ロック層、２０はｎ側電極、２１ａ、２１ｂはｐ側電極
、２２は絶縁層、２３．２４は回折格子、２５．２６は
リード線、２７はへき開面、２８はエツチング面、２９
はＺｎ拡散層である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図 第２図 ンＯ 第３図 Ｕ 第４図 手続補正書（自発） Ｊ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
称 （６０１）三菱電機株式会社代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、補正の対象 図面 ６、補正の内容 図面中第２図、第３図、第４図を別紙のように補正する
。 以上
Claims (6)
- （１）同一基板上の導波路層に近接して配置され、かつ
発振波長の異なる組成をもつ複数の活性層を有し、それ
ぞれ独立して電流の注入が可能な電極を備え、さらに前
記複数の異なる発振波長の光を前記導波路層より取り出
し可能に構成したことを特徴とする多重波長半導体レー
ザ。 - （２）各半導体レーザの反射面は少なくとも一方は回折
格子により構成され、各々の半導体レーザの接合部では
反射面を持たないように分離したことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の多重波長半導体レーザ。 - （３）各回折格子はそれぞれの活性層における発振波長
に対して反射特性を有する周期を持つことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載の多重
波長半導体レーザ。 - （４）各半導体レーザの反射面の一方は共通のへき開面
としたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至
第（３）項のいずれかに記載の多重波長半導体レーザ。 - （５）導波路層は同一エネルギー・バンドギャップを有
し、いずれの活性層のエネルギー・バンドギャップより
大きいことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至
第（４）項のいずれかに記載の多重波長半導体レーザ。 - （６）異なる発振波長のうち短波長側の活性層が出力端
面に近い方に位置することを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の多重波長
半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14531184A JPS6123382A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多重波長半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14531184A JPS6123382A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多重波長半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123382A true JPS6123382A (ja) | 1986-01-31 |
Family
ID=15382215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14531184A Pending JPS6123382A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多重波長半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123382A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57126543A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-06 | Honda Motor Co Ltd | Engine block for multicylinder internal combustion v-engine |
| JPH01161886A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Yasuharu Suematsu | 半導体レーザ |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP14531184A patent/JPS6123382A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57126543A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-06 | Honda Motor Co Ltd | Engine block for multicylinder internal combustion v-engine |
| JPH01161886A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Yasuharu Suematsu | 半導体レーザ |
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