JPS6196787A - 光素子 - Google Patents
光素子Info
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- JPS6196787A JPS6196787A JP21773984A JP21773984A JPS6196787A JP S6196787 A JPS6196787 A JP S6196787A JP 21773984 A JP21773984 A JP 21773984A JP 21773984 A JP21773984 A JP 21773984A JP S6196787 A JPS6196787 A JP S6196787A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 abstract 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- 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】
（発明の分野）
本発明Ｖｉ光素子に関する。
の出射端面で光の反射が生じる。このような元素子の中
には、この端面反射を有効に利用したものもあるが、逆
にそれを嫌うものもある。例えば、２つのへき開端面の
反射を利用してレーザ発振する半導体レーザは、前者の
よい例である、寸た、半導体レーザにおいても、後者の
ようにその端面反射ｆｔ極力抑えて使用する場合もある
、例えば光へテロゲイン受信システムにおいて、局部全
損光源として用いる半導体レーザは、狭いスペクトル線
幅で且つ一本の軸モードで発振することが要求される。
には、この端面反射を有効に利用したものもあるが、逆
にそれを嫌うものもある。例えば、２つのへき開端面の
反射を利用してレーザ発振する半導体レーザは、前者の
よい例である、寸た、半導体レーザにおいても、後者の
ようにその端面反射ｆｔ極力抑えて使用する場合もある
、例えば光へテロゲイン受信システムにおいて、局部全
損光源として用いる半導体レーザは、狭いスペクトル線
幅で且つ一本の軸モードで発振することが要求される。
そのために例えば１９８３年７月７日発行のエレクトロ
ニクスレターズ誌（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅ
ｒｓ）、ｉ１９巻、第１４号の５５０頁〜５５１ 負
でアール、ヤット（Ｒ＠ＶＶＹＡＴＴ３１．、 カｒ
１．５２μｍ ＰＳＫ ）（ＥＴＥＲ，０ＤＹＮＥ Ｅ
ＸＰＥＲＩＭＥＮＴ ｐｇＡ’ｒｖ−ＲＩ〜Ｇ ＡＮ
ＥＸＴＥＲＮ肛ＣＡＶＩＴＹ ＤＩＯＤＥ ＬＡＳＩＬ
ＯＣＡＬ ０８ＣＩＬＬＡＴＯ川と題して報告している
中にあるように、半導体レーザの片端面に反射抑制的な
長共撮器化を利用することによって、半導体レーザを狭
いスペクトル線幅で且つ一本の軸モードで発振させる手
段かある。この場合、無反射コー しＶノ ーアイグによる反射抑制が不十分であると、半導体レー
ザの２つのへき開端面によって形成される共去器のモー
ド間でモードジャ、プが生じ易くなるため、無反射コー
ティング端面の反射率は極力下ける必要がある。ところ
で、この無反射コーティングは、ケミカル゛ベーパ・テ
ポジッシヲン法（ＣＶα去）等を用いて、ＳｉＮ 膜等
を波長の１／４の厚さに形成したものが一般的であるが
、ＣＶＤ法による膜厚１ｔＩ１１ｆ叶が困難であるため
、コーディングｙ１−面の反射率は１〜２％程度までし
か下げることは不可能でめった。
ニクスレターズ誌（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅ
ｒｓ）、ｉ１９巻、第１４号の５５０頁〜５５１ 負
でアール、ヤット（Ｒ＠ＶＶＹＡＴＴ３１．、 カｒ
１．５２μｍ ＰＳＫ ）（ＥＴＥＲ，０ＤＹＮＥ Ｅ
ＸＰＥＲＩＭＥＮＴ ｐｇＡ’ｒｖ−ＲＩ〜Ｇ ＡＮ
ＥＸＴＥＲＮ肛ＣＡＶＩＴＹ ＤＩＯＤＥ ＬＡＳＩＬ
ＯＣＡＬ ０８ＣＩＬＬＡＴＯ川と題して報告している
中にあるように、半導体レーザの片端面に反射抑制的な
長共撮器化を利用することによって、半導体レーザを狭
いスペクトル線幅で且つ一本の軸モードで発振させる手
段かある。この場合、無反射コー しＶノ ーアイグによる反射抑制が不十分であると、半導体レー
ザの２つのへき開端面によって形成される共去器のモー
ド間でモードジャ、プが生じ易くなるため、無反射コー
ティング端面の反射率は極力下ける必要がある。ところ
で、この無反射コーティングは、ケミカル゛ベーパ・テ
ポジッシヲン法（ＣＶα去）等を用いて、ＳｉＮ 膜等
を波長の１／４の厚さに形成したものが一般的であるが
、ＣＶＤ法による膜厚１ｔＩ１１ｆ叶が困難であるため
、コーディングｙ１−面の反射率は１〜２％程度までし
か下げることは不可能でめった。
いり述の外部鏡型半導体レーザの場合、安定な一季の外
部鏡もモードでの発掘を得る定めには、コーティング端
面の反射率を１係以下にする必要があり、従って、Ｓｉ
Ｎ膜等を用いた無反射コーティングだけの反射抑制手段
では不十分であった。
部鏡もモードでの発掘を得る定めには、コーティング端
面の反射率を１係以下にする必要があり、従って、Ｓｉ
Ｎ膜等を用いた無反射コーティングだけの反射抑制手段
では不十分であった。
（発明の目的）
本発明の目的は、尤の出射端面の反射率が極めて低い光
素子を提供することにある。
素子を提供することにある。
（発明の構成）
本発明による光素子の構成は、光導波機構を備えこの光
導波機構が出射端面の手前で消失した構造とし、さらに
前記出射端面に元の反射防止膜が形成されていることを
特徴とする。
導波機構が出射端面の手前で消失した構造とし、さらに
前記出射端面に元の反射防止膜が形成されていることを
特徴とする。
（発明の原理）
反射率か低く、且つ光の取り出しの可能な端面構造のひ
とつに、昭和５９年度春の電子通信学会総合全国大会講
演論文集分冊４の第１０２１ 番で、秋葉らがｌ Ｉｎ
ＧａＡｓＰ／ＩｎＰ窓構造ＤＦＢＬ／−ザの出力出射特
性」と題して報告しているように、出射肩面の手前で元
導波路ケ途切らせた構造のいわゆる窓構造がるる。これ
は、光導波路の存在しない端面付近の窓領域において、
光が放射状に拡がるため、端面からの反射光が再び光導
波路に結合する効率が低くなり、実効的に端面反射率が
低くなるものである。この窓構造端面の場合、実効的な
反射率は窓領域の長さを長くするほど低くなるが、その
反面、元ビームの拡がりによって半導体レーザの電極部
で反射される光が多くなり、出射ビームにサイドローブ
が現われるという問題が生じる。このサイドローブ全な
くすためには、光導波路と電極との距離を離す必要があ
るが、半導体レーザの場合は、その距離が５μｍ 程度
と決っている之めサイドローブが現われない窓領域長は
数μｍ程度に制限される。従ってその時のも構造端面の
反射率は、よくても１％、程要までしか下けることはで
きない。
とつに、昭和５９年度春の電子通信学会総合全国大会講
演論文集分冊４の第１０２１ 番で、秋葉らがｌ Ｉｎ
ＧａＡｓＰ／ＩｎＰ窓構造ＤＦＢＬ／−ザの出力出射特
性」と題して報告しているように、出射肩面の手前で元
導波路ケ途切らせた構造のいわゆる窓構造がるる。これ
は、光導波路の存在しない端面付近の窓領域において、
光が放射状に拡がるため、端面からの反射光が再び光導
波路に結合する効率が低くなり、実効的に端面反射率が
低くなるものである。この窓構造端面の場合、実効的な
反射率は窓領域の長さを長くするほど低くなるが、その
反面、元ビームの拡がりによって半導体レーザの電極部
で反射される光が多くなり、出射ビームにサイドローブ
が現われるという問題が生じる。このサイドローブ全な
くすためには、光導波路と電極との距離を離す必要があ
るが、半導体レーザの場合は、その距離が５μｍ 程度
と決っている之めサイドローブが現われない窓領域長は
数μｍ程度に制限される。従ってその時のも構造端面の
反射率は、よくても１％、程要までしか下けることはで
きない。
しかしながら、この窓信造タイフ゛の反射抑制構造は、
無反射コーティングによる反射抑制手段を併用して用い
ることができ、そうすることにより極めて低い端面反射
率を実現することができる。
無反射コーティングによる反射抑制手段を併用して用い
ることができ、そうすることにより極めて低い端面反射
率を実現することができる。
例えば、反射率ｌチの窓構造端面に、反射率１チ程度の
無反射コーティングを施せば約０．０１％程度の極めて
低い反射率の端面が得られる。
無反射コーティングを施せば約０．０１％程度の極めて
低い反射率の端面が得られる。
（実施例１）
以下に本発明による光素子の実施例を、１凶面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図に第１の実施例である光素子の縦断面図を示す。
この光素子は、波長組成１．３μｍからなるＩｒ１Ｑａ
ＡｓＰ活性層２を、ｎ−ＩｎＰ基板ｌとＰ−ＴｎＰ
クラッド層３とでサンドイッチ状に狭んだダブルへテロ
構造をなす半導体レーザで、Ｐ−ＩｎＰクラッド層３の
上にはＰ＋−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層４、Ｐ側電極５
が、ｎ−４ｎＰ基板１の下にはｎ側電極６が形成されて
いる。また、光の導波路であるＩｎＧａＡｓＰ活性層２
は、片側の端面付近で途切れており、長さ約５μｍの窓
領域７が形成されている。更に窓領域７が形成された側
の端面には、ＳｉＮ 膜からなる無反射ツー１イ、グ
膜８が形成されており、その膜厚は、発掘波長１．３μ
ｍＫ対応して約２００ＯＡ’ となっている。
ＡｓＰ活性層２を、ｎ−ＩｎＰ基板ｌとＰ−ＴｎＰ
クラッド層３とでサンドイッチ状に狭んだダブルへテロ
構造をなす半導体レーザで、Ｐ−ＩｎＰクラッド層３の
上にはＰ＋−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層４、Ｐ側電極５
が、ｎ−４ｎＰ基板１の下にはｎ側電極６が形成されて
いる。また、光の導波路であるＩｎＧａＡｓＰ活性層２
は、片側の端面付近で途切れており、長さ約５μｍの窓
領域７が形成されている。更に窓領域７が形成された側
の端面には、ＳｉＮ 膜からなる無反射ツー１イ、グ
膜８が形成されており、その膜厚は、発掘波長１．３μ
ｍＫ対応して約２００ＯＡ’ となっている。
この半導体レーザの端面反射率は、窓構造及び無反射コ
ーティングの２重の反射抑制効果により、約０．０１
％程度と極めて低くなっている。
ーティングの２重の反射抑制効果により、約０．０１
％程度と極めて低くなっている。
（実施例２）
第２図（ａｔ（ｂｌに第２の実施例である光素子の断面
図を示すにの元素子は第１の実施例同様に、発掘波長１
．３μｍ のダブルへテロ構造半導体レーザであり、第
２図（ａｌではその縦断面図を、第２図（ｂ）では水平
面断面図を示した。構造は一部を除き第１図の半導体レ
ーザと全く同様である。異なる点は、元の導波路である
ＩｎＱａＡｓＰ 活性層２が端面付近で途切れていな
いかわりに、水平面内においてストライフ′状活性層２
０幅が端面付近で拡がっていることである。この場合、
住活層２の幅が拡がっている部分７において、光の４重
機能がなくなるため、この部分が実領域７となる。この
半導体レーザの場合にも、窓構造及び無反射コーティン
グの２重の反射抑制効果により、約０．０１％程度の低
反射率の端面となっている、 以上、第１．第２の実施例で説明した半導体レーザの外
部に外部鏡を設け、レーザ発振させたと、 こ
ろ、１０μＷ 以上の出力レベルまで安定に単一軸モー
ドで動作し、且つスペクトル線幅も約１０ＫＨｚ と極
めて狭いものが得られた。このように本発明による端面
は反射抑制構造を片端面に採用した半導体レーザは、前
述のごとく外部鏡型半導体レーザとして最適であるはか
、両端面に採用されば透過型のｆを増幅器どしても使用
できる。
図を示すにの元素子は第１の実施例同様に、発掘波長１
．３μｍ のダブルへテロ構造半導体レーザであり、第
２図（ａｌではその縦断面図を、第２図（ｂ）では水平
面断面図を示した。構造は一部を除き第１図の半導体レ
ーザと全く同様である。異なる点は、元の導波路である
ＩｎＱａＡｓＰ 活性層２が端面付近で途切れていな
いかわりに、水平面内においてストライフ′状活性層２
０幅が端面付近で拡がっていることである。この場合、
住活層２の幅が拡がっている部分７において、光の４重
機能がなくなるため、この部分が実領域７となる。この
半導体レーザの場合にも、窓構造及び無反射コーティン
グの２重の反射抑制効果により、約０．０１％程度の低
反射率の端面となっている、 以上、第１．第２の実施例で説明した半導体レーザの外
部に外部鏡を設け、レーザ発振させたと、 こ
ろ、１０μＷ 以上の出力レベルまで安定に単一軸モー
ドで動作し、且つスペクトル線幅も約１０ＫＨｚ と極
めて狭いものが得られた。このように本発明による端面
は反射抑制構造を片端面に採用した半導体レーザは、前
述のごとく外部鏡型半導体レーザとして最適であるはか
、両端面に採用されば透過型のｆを増幅器どしても使用
できる。
尚、ここでは、本発明を半導体レーザに適用した例を示
したが、本発明は内部に：光導波路を有する光素子であ
れば有効であり、例えばＬｉＮｂＯ３からなる元スイッ
チ等の光回路素子等にも有効である。ま友、本実施例で
は、無反射コープインク膜８として３ｉＮｆｉを用いた
が無反射コーティング膜８は他の屈折率材料からなるっ
てもよく、例えば５ｉ０２膜等でもよい、また、実施例
では最も単純な構造のものについて説明し友か、もつと
複雑な構造例えば埋め込みテトライブ構造、ＤＦＢ等で
も適用できることはいうまでもない。
したが、本発明は内部に：光導波路を有する光素子であ
れば有効であり、例えばＬｉＮｂＯ３からなる元スイッ
チ等の光回路素子等にも有効である。ま友、本実施例で
は、無反射コープインク膜８として３ｉＮｆｉを用いた
が無反射コーティング膜８は他の屈折率材料からなるっ
てもよく、例えば５ｉ０２膜等でもよい、また、実施例
では最も単純な構造のものについて説明し友か、もつと
複雑な構造例えば埋め込みテトライブ構造、ＤＦＢ等で
も適用できることはいうまでもない。
（発明の効果）
本発明による端面反射抑制構造を片端面に採用し次元素
子は、出射端面の反射率が極めて低く半導体レーザのよ
うな元素子では前述のごとく外部鏡型半導体レーザとし
１最適である他、両端面にこの端面反射抑制構造を採用
した半導体レーザは、透過型光増幅器として使用できる
。
子は、出射端面の反射率が極めて低く半導体レーザのよ
うな元素子では前述のごとく外部鏡型半導体レーザとし
１最適である他、両端面にこの端面反射抑制構造を採用
した半導体レーザは、透過型光増幅器として使用できる
。
第１図は本発明の第１の実施例である光素子の縦断面図
であり、第２図（ａ）、（ｂｌＶｉそれぞれ本発明の第
２の実施例である元素子の縦断面図及び水平面断面図で
ある。１はｎ−ＩｎＰ基板、２はＩｎＧａＡｓＰ活性層
、３はＰ−ＩｎＰクラッド聯、４はＰ’−４ｎＧａＡｓ
Ｐキャップ層、５はＰ側電極、６はｎ側電極、７は窓領
域、８は無反射コーテイング膜である。 ギ １ 図 定、鏝滅。
であり、第２図（ａ）、（ｂｌＶｉそれぞれ本発明の第
２の実施例である元素子の縦断面図及び水平面断面図で
ある。１はｎ−ＩｎＰ基板、２はＩｎＧａＡｓＰ活性層
、３はＰ−ＩｎＰクラッド聯、４はＰ’−４ｎＧａＡｓ
Ｐキャップ層、５はＰ側電極、６はｎ側電極、７は窓領
域、８は無反射コーテイング膜である。 ギ １ 図 定、鏝滅。
Claims (1)
- 光導波機構を備え、この光導波機溝が出射端面の手前で
消失した構造としさらに前記出射端面に光の反射防止膜
が形成されていることを特徴とする光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217739A JPH0750808B2 (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217739A JPH0750808B2 (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6196787A true JPS6196787A (ja) | 1986-05-15 |
| JPH0750808B2 JPH0750808B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=16708990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59217739A Expired - Lifetime JPH0750808B2 (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750808B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6141477A (en) * | 1997-01-10 | 2000-10-31 | Nec Corporation | Semiconductor optical amplification element |
| EP1128507A3 (en) * | 1999-12-22 | 2003-10-15 | Anritsu Corporation | Tunable laser source apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984577A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-16 | ア−ルシ−エ− コ−ポレ−シヨン | 半導体レ−ザ |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP59217739A patent/JPH0750808B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984577A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-16 | ア−ルシ−エ− コ−ポレ−シヨン | 半導体レ−ザ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6141477A (en) * | 1997-01-10 | 2000-10-31 | Nec Corporation | Semiconductor optical amplification element |
| EP1128507A3 (en) * | 1999-12-22 | 2003-10-15 | Anritsu Corporation | Tunable laser source apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750808B2 (ja) | 1995-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |