JPS6123385A - 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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- JPS6123385A JPS6123385A JP59145314A JP14531484A JPS6123385A JP S6123385 A JPS6123385 A JP S6123385A JP 59145314 A JP59145314 A JP 59145314A JP 14531484 A JP14531484 A JP 14531484A JP S6123385 A JPS6123385 A JP S6123385A
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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。
Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。
ｖｏｌ、３Ｂ、ｐｐ、４４１−４４３．１！３８０）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ｃｙ）ＧａＡｓ基板、２
−１゜２−２．２−３．２−４はそれぞれｎ型のＡｌｘ
）Ｇａ１− ｘｌ Ａｓ 、Ａｎｔ ２ Ｇａｔ−ｘ
２Ａｓ 。
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ｃｙ）ＧａＡｓ基板、２
−１゜２−２．２−３．２−４はそれぞれｎ型のＡｌｘ
）Ｇａ１− ｘｌ Ａｓ 、Ａｎｔ ２ Ｇａｔ−ｘ
２Ａｓ 。
Ａｌｘ ３．Ｇａｔ−１３Ａｓ 、ＡＲＫ ４ Ｇａｔ
−１４Ａｓの活性層、３はｎ型のＡｉｙ ｌ Ｇａｔ−
ｙ Ａｓ（ただし、ｙ〉ｌ１１ ”２ ＋ ｘ３１
菫４）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Ｓｉｎ、絶縁
層である。
−１４Ａｓの活性層、３はｎ型のＡｉｙ ｌ Ｇａｔ−
ｙ Ａｓ（ただし、ｙ〉ｌ１１ ”２ ＋ ｘ３１
菫４）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Ｓｉｎ、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型銅域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（７）Ａ ｎ成分
比ＸＩ＋Ｘ２＋Ｘ３＋ｘ４がそれぞれ異なっているので
、各活性層２−１〜２−４のｐｎ接合で波長入１〜λ４
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型銅域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（７）Ａ ｎ成分
比ＸＩ＋Ｘ２＋Ｘ３＋ｘ４がそれぞれ異なっているので
、各活性層２−１〜２−４のｐｎ接合で波長入１〜λ４
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
体レーザな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
体レーザな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ＩｎＰクラッド層、１３はｎ型のＩｎＧａＡｓＰ
導波路層、１４ａ、１４ｂはＩｎＧａＡｓＰ活性層、１
５はＩｎＧａＡｓＰバッファ層、１６はｐ型のＩｎＰク
ラッド層、１７はｐ型（７）ＩｎＧａＡｓＰキ＋−／プ
層、１８はｐ型のＩｎＰブロック層、１９はｎ型のＩｎ
Ｐブロック層、２０はｎ側電極、２１ａ、２１ｂはｐ側
電極、２２は５ＩＯ２絶縁層、２３ａ、２３ｂは回折格
子、２４ａ、２４ｂはリード線、２５ａ。
ｎ型のＩｎＰクラッド層、１３はｎ型のＩｎＧａＡｓＰ
導波路層、１４ａ、１４ｂはＩｎＧａＡｓＰ活性層、１
５はＩｎＧａＡｓＰバッファ層、１６はｐ型のＩｎＰク
ラッド層、１７はｐ型（７）ＩｎＧａＡｓＰキ＋−／プ
層、１８はｐ型のＩｎＰブロック層、１９はｎ型のＩｎ
Ｐブロック層、２０はｎ側電極、２１ａ、２１ｂはｐ側
電極、２２は５ＩＯ２絶縁層、２３ａ、２３ｂは回折格
子、２４ａ、２４ｂはリード線、２５ａ。
２５ｂはエツチング面である。
ｐ側電極２１ａとｎ側電極２０間に構成される第１の半
導体レーザおよびｐ側電極２１ｂとｎ側電極２０間に構
成される第２の半導体レーザのそれぞれは、各々別のエ
ネルギー・バンドギャップをもち、それらの発振波長に
対応した周期長を持つ回折格子２３ａ、２３ｂを導波路
層１３上に設けている。
導体レーザおよびｐ側電極２１ｂとｎ側電極２０間に構
成される第２の半導体レーザのそれぞれは、各々別のエ
ネルギー・バンドギャップをもち、それらの発振波長に
対応した周期長を持つ回折格子２３ａ、２３ｂを導波路
層１３上に設けている。
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に結合される。導波路層１３
には回折格子２３ａが設けられており、この回折格子２
３ａの周期長に応じた波長が選択され、レーザ発振する
０回折格子２３ａは分布帰還型の共振器として動作する
。
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に結合される。導波路層１３
には回折格子２３ａが設けられており、この回折格子２
３ａの周期長に応じた波長が選択され、レーザ発振する
０回折格子２３ａは分布帰還型の共振器として動作する
。
同様に第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
で発光した光は回折格子２３ｂにより決定される波長で
発振する。
２０に電圧を印加し、電流を注入すると、活性層１４ｂ
で発光した光は回折格子２３ｂにより決定される波長で
発振する。
従って、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の導
波路層１３から放射されるため、光ファイバへの結合も
容易である。また。
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の導
波路層１３から放射されるため、光ファイバへの結合も
容易である。また。
共振器に回折格子２３ＪＬ、２３ｂを利用しているため
、単色性、温度特性がすぐれている。
、単色性、温度特性がすぐれている。
導波路層１３のエネルギー・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
よりも大きくすることにより、レーザ発振光に対して透
明にすることができる。
の活性層１４ａ、１４ｂのエネルギー・バンドギャップ
よりも大きくすることにより、レーザ発振光に対して透
明にすることができる。
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２３ａ、２３ｂの周期選択によ
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。また、エツチング面２５ａ、２５ｂは反射
面とならないように化学エツチング等により、導波路層
１３の端面に対して斜めに加工されている。導波路層１
３は必ずしも、同一のエネルギ−０バンドギャップであ
る必要はなく、活性層１４ａ、１４ｂに応じて異なって
いてもよいが、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ならなければならない
。また、回折格子２３ａ、２３ｂは各導波路間で反射し
ないように分離されている。
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。また、エツチング面２５ａ、２５ｂは反射
面とならないように化学エツチング等により、導波路層
１３の端面に対して斜めに加工されている。導波路層１
３は必ずしも、同一のエネルギ−０バンドギャップであ
る必要はなく、活性層１４ａ、１４ｂに応じて異なって
いてもよいが、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ならなければならない
。また、回折格子２３ａ、２３ｂは各導波路間で反射し
ないように分離されている。
また、エツチング面２５ａ、２５ｂはへき開面に反射防
止膜を設けてもよい。
止膜を設けてもよい。
ざら１乙この発明の多重半導体レーザは、波長によって
発光効率、導波路損失が異なるため、同じ電流に対して
、多部へ取り出される光出力をほぼ同じ値に調整するた
め、活性層長および導波路長を適切な値に調整すればよ
い。
発光効率、導波路損失が異なるため、同じ電流に対して
、多部へ取り出される光出力をほぼ同じ値に調整するた
め、活性層長および導波路長を適切な値に調整すればよ
い。
なお、上記実施例においては、２波長の場合について述
べたが、この発明は２波長以上の場合についても有効で
あり、活性層１４ａ、１４ｂと回折格子２３ａ、２３ｂ
との数を増やすことにより実現できる。
べたが、この発明は２波長以上の場合についても有効で
あり、活性層１４ａ、１４ｂと回折格子２３ａ、２３ｂ
との数を増やすことにより実現できる。
また、上記実施例では半導体レーザとして、発振波長が
１，２〜１．６ｇｍのＩｎＰ系の材料のものについて示
したが１発振波長０．７〜０．９Ｂｍ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。
１，２〜１．６ｇｍのＩｎＰ系の材料のものについて示
したが１発振波長０．７〜０．９Ｂｍ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。
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」―にある複数の導波
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
前記複数の導波路層より取り出し可能にした多重波長半
導体レーザであり、前記複数の活性層の各発振波長に対
応した周期長をもつ回折格子を導波路層上に形成し、か
つ各導波路層間で反射しないように分離した構造を有す
るので、同一光軸上の導波路層群に、複数の活性層を近
接させて配置でき、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」―にある複数の導波
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
前記複数の導波路層より取り出し可能にした多重波長半
導体レーザであり、前記複数の活性層の各発振波長に対
応した周期長をもつ回折格子を導波路層上に形成し、か
つ各導波路層間で反射しないように分離した構造を有す
るので、同一光軸上の導波路層群に、複数の活性層を近
接させて配置でき、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面の断面
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、２３ａ、２３ｂは回折格子、２４ａ、
２４ｂはリード線、２５ａ、２５ｂはエツチング面であ
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 Ａ Ａ′ 第３図 手続補正書（自発） 昭和６０年１ 月３ 日 １、事件の表示 特願昭５９−１４５３１４号２、
発明の名称 多重波長半導体レーザ３、補正をする
者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面６、補正の内
容 （１）明細書第７頁１０行の「多重半導体レーザ」を、
「多重波長半導体レーザ」と補正する。 （２）図面中第２図、第３図を別紙のように補正する。 以上 第２図 第３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面の断面
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、２３ａ、２３ｂは回折格子、２４ａ、
２４ｂはリード線、２５ａ、２５ｂはエツチング面であ
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 Ａ Ａ′ 第３図 手続補正書（自発） 昭和６０年１ 月３ 日 １、事件の表示 特願昭５９−１４５３１４号２、
発明の名称 多重波長半導体レーザ３、補正をする
者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面６、補正の内
容 （１）明細書第７頁１０行の「多重半導体レーザ」を、
「多重波長半導体レーザ」と補正する。 （２）図面中第２図、第３図を別紙のように補正する。 以上 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）同一基板上の同一光軸上にある複数の導波路層に
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
前記複数の導波路層より取り出し可能にした多重波長半
導体レーザにおいて、前記複数の活性層の各発振波長に
対応した周期長をもつ回折格子を導波路層上に各々形成
し、かつ各導波路層間で反射しないように分離したこと
を特徴とする多重波長半導体レーザ。 - （２）導波路層のエネルギー・バンドギャップは複数の
活性層のエネルギー・バンドギャップより大きいことを
特徴を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）複数の波長の光の出力が同一電流に対して同じ値
になるように、各活性層の長さを調整したことを特徴と
する特許請求の範囲第（２）項記載の多重波長半導体レ
ーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59145314A JPS6123385A (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 |
|---|---|---|---|
| JP59145314A JPS6123385A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多重波長半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123385A true JPS6123385A (ja) | 1986-01-31 |
Family
ID=15382289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59145314A Pending JPS6123385A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 多重波長半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123385A (ja) |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP59145314A patent/JPS6123385A/ja active Pending
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