JPS6215873A - 光双安定素子 - Google Patents
光双安定素子Info
- Publication number
- JPS6215873A JPS6215873A JP60154580A JP15458085A JPS6215873A JP S6215873 A JPS6215873 A JP S6215873A JP 60154580 A JP60154580 A JP 60154580A JP 15458085 A JP15458085 A JP 15458085A JP S6215873 A JPS6215873 A JP S6215873A
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- JP
- Japan
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- current
- bistable
- laser
- semiconductor laser
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- Prior art date
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- Pending
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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】
産業上の利用分野
本発明は光双安定素子に関し、具体的には半導体レーザ
の共振器内部に、可飽和吸収体を形成し、その飽和もし
くは非飽和の状態に応じて、一定範囲のバイアス電流で
、光出力がオンもしくはオフの状態をとシ得る双安定レ
ーザに関するものである。
の共振器内部に、可飽和吸収体を形成し、その飽和もし
くは非飽和の状態に応じて、一定範囲のバイアス電流で
、光出力がオンもしくはオフの状態をとシ得る双安定レ
ーザに関するものである。
従来の技術
第４図に従来の双安定半導体レーザの構造の概略を示す
。１１はｎ型ｔ７）ＩｎＰ基板、１２はｎ＋−ＩｎＰエ
ピ層、１３はＩｎＧａ人ｓＰ層、１４はｎ −ＩｎＰ層
である。１６はｐ型不純物拡散領域、１６及び１７は電
極である。この構造において、１３のｒｎＧａＡｓｐ活
性層の中央部には電流注入が行われず、この領域は共振
器内にあって可飽和吸収体の働きをする。
。１１はｎ型ｔ７）ＩｎＰ基板、１２はｎ＋−ＩｎＰエ
ピ層、１３はＩｎＧａ人ｓＰ層、１４はｎ −ＩｎＰ層
である。１６はｐ型不純物拡散領域、１６及び１７は電
極である。この構造において、１３のｒｎＧａＡｓｐ活
性層の中央部には電流注入が行われず、この領域は共振
器内にあって可飽和吸収体の働きをする。
第６図は、この構造のレーザの光出力ｖ、Ｓ、電流特性
を示す。イ、口、ハはそれぞれ、電流非注入領域の長さ
Ｌｓム゛が共振器長りに対して、０．１゜０．３ 、０
．５の場合を示す。いずれもバイアス電流を増加させて
いくと、一定電流（工２）以上となると急激に出力が増
加し、またその状態から電流を減少させても一定電流（
Ｉ、）以下となるまではオン（ＯＮ）状態を維持してい
る。即ちヒステリシス特性を有しており、バイアス電流
ｅ１１と工２の間に設定しておく事によシ双安定状態を
実現する事ができる。
を示す。イ、口、ハはそれぞれ、電流非注入領域の長さ
Ｌｓム゛が共振器長りに対して、０．１゜０．３ 、０
．５の場合を示す。いずれもバイアス電流を増加させて
いくと、一定電流（工２）以上となると急激に出力が増
加し、またその状態から電流を減少させても一定電流（
Ｉ、）以下となるまではオン（ＯＮ）状態を維持してい
る。即ちヒステリシス特性を有しており、バイアス電流
ｅ１１と工２の間に設定しておく事によシ双安定状態を
実現する事ができる。
オフ（ＯＦＦ）状態からオン状態へのスイッチングは、
バイアス電流に正の電流パルスを加える事により実現で
き、また逆のスイッチングは負のパルスを加える事によ
り実現できる。スイッチング速度とヒステリシスの幅に
は大きな関係があり、ヒステリシスの幅が大きい方が高
速のスイッチングが可能である。
バイアス電流に正の電流パルスを加える事により実現で
き、また逆のスイッチングは負のパルスを加える事によ
り実現できる。スイッチング速度とヒステリシスの幅に
は大きな関係があり、ヒステリシスの幅が大きい方が高
速のスイッチングが可能である。
発明が解決しようとする問題点
ヒステリシスの幅を増加させる方法として従来、可飽和
吸収体の領域を増加させる方法が考えられているが、こ
の方法では第４図の結果からも明らかな様に、動作電流
を増加させる事になり、実用上大きな問題であった。
吸収体の領域を増加させる方法が考えられているが、こ
の方法では第４図の結果からも明らかな様に、動作電流
を増加させる事になり、実用上大きな問題であった。
本発明は上記の様な問題点を解決するものであり、むし
ろ、駆動電流を小さくして、しかもスイッチング速度を
増加させるものである。
ろ、駆動電流を小さくして、しかもスイッチング速度を
増加させるものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、可飽和吸収体を光共振器の内部に有する半導
体レーザの少なくとも一方の端面もしくは、その近傍に
、反射率を増加せしめる媒体を形成した光双安定素子で
ある。
体レーザの少なくとも一方の端面もしくは、その近傍に
、反射率を増加せしめる媒体を形成した光双安定素子で
ある。
作用 １第６図に
、第５図のイのレーザの端面の反射率を変化させた時の
工１と、（Ｉ２ Ｌ）／ＩＩの変化を示す。この図で
も明らかな様に、端面反射率Ｈの増加に伴い、双安定の
動作電流が減少し、しかも、動作電流に対するヒステリ
シスの幅も増加する事が判る。そこで、本発明・の原理
は、光共振器の端面反射率を増加させる事により、光の
帰還効率を増加せしめ、可飽和吸収体の飽和が弱い光出
力でも実現される様にするものであり、その結果、小さ
な注入バイアス電流で双安定動作を可能にし、しかもス
イッチング速度を増加させるものである。
、第５図のイのレーザの端面の反射率を変化させた時の
工１と、（Ｉ２ Ｌ）／ＩＩの変化を示す。この図で
も明らかな様に、端面反射率Ｈの増加に伴い、双安定の
動作電流が減少し、しかも、動作電流に対するヒステリ
シスの幅も増加する事が判る。そこで、本発明・の原理
は、光共振器の端面反射率を増加させる事により、光の
帰還効率を増加せしめ、可飽和吸収体の飽和が弱い光出
力でも実現される様にするものであり、その結果、小さ
な注入バイアス電流で双安定動作を可能にし、しかもス
イッチング速度を増加させるものである。
実施例
第１図に本発明の一実施例における双安定レーザの概略
を示す。１はｎ型工ｎＰ基板、２は計−ＩｎＰクラッド
層、３はＩｎＧａＡｓＰ光活性層、４はｎ −ＩｎＰ
クラッド層、６はｐ型の不純物の拡散されたｐ−ＩｎＰ
層、６，７は電極である。この構造は従来の構造と同様
であるが、本実施例では更に、ＳｉＮ絶縁膜８及びＡｕ
反射膜９が付加されている。
を示す。１はｎ型工ｎＰ基板、２は計−ＩｎＰクラッド
層、３はＩｎＧａＡｓＰ光活性層、４はｎ −ＩｎＰ
クラッド層、６はｐ型の不純物の拡散されたｐ−ＩｎＰ
層、６，７は電極である。この構造は従来の構造と同様
であるが、本実施例では更に、ＳｉＮ絶縁膜８及びＡｕ
反射膜９が付加されている。
第２図に、本実施例の半導体双安定レーザの電流−光出
力特性（ロ）と従来のレーザの特性（ホ）と金示す。端
面に反射膜を施す事により、動作電流を下げる事が可能
となっている事が確かめられる。端面反射率は、約９６
％と考えられる。
力特性（ロ）と従来のレーザの特性（ホ）と金示す。端
面に反射膜を施す事により、動作電流を下げる事が可能
となっている事が確かめられる。端面反射率は、約９６
％と考えられる。
また第３図には、本実施例のレーザ（へ）と従来例（ト
）の応答特性全示す。両者とも、ヒステリシスの中にバ
イアス電流を設定しておき、閾値電流の約１０倍のピー
クでＱ、’ｌｎＳの電流パルスを印加した。定常状態に
達するのに、従来は、約３ｎＳ要したが、本実施例のレ
ーザでは、約２ｎＳであり、応答速度も改善されている
事が判る。
）の応答特性全示す。両者とも、ヒステリシスの中にバ
イアス電流を設定しておき、閾値電流の約１０倍のピー
クでＱ、’ｌｎＳの電流パルスを印加した。定常状態に
達するのに、従来は、約３ｎＳ要したが、本実施例のレ
ーザでは、約２ｎＳであり、応答速度も改善されている
事が判る。
発明の効果
以上のように、本発明は、従来の半導体双安定レーザの
端面近傍に、光反射体を設置するという簡単な工程を付
加する事により、従来の双安定レーザよりも、動作電流
を大きく低下させしかも、応答速度を改善させるもので
ある。
端面近傍に、光反射体を設置するという簡単な工程を付
加する事により、従来の双安定レーザよりも、動作電流
を大きく低下させしかも、応答速度を改善させるもので
ある。
第１図は本発明の一実施例における双安定半導体レーザ
の概略構成全示す断面図、第２図は同双安定半導体レー
ザの電流−光出力特性を従来の素子の特性と比較して示
す特性図、第３図は同双安定半導体レーザの応答特性と
従来の素子の特性を安定半導体レーザの電流−光出力特
性図、第６図は同双安定半導体レーザの端面の振幅反射
率を変化させた時に予測されるヒステリシス幅と、閾値
電流の変化を示す図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・クラッド層、３・
・・・・・活性層、４・・・・・・クラッド層、６・・
・・・・ｐ −Ｉ ｎ Ｐ層、６，７・・・・・・電極
、８・・・・・・絶縁層、９・・・・・・反射層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｎ−１ｒｔＰクラツド１ 第２図 ；；：）三］、；卜・、１ ラｊシし二 （圧愈、単イ
立） ｊ第４図 ｆ６電極 第５図 注入室うえ（イ士懲草イ立）
の概略構成全示す断面図、第２図は同双安定半導体レー
ザの電流−光出力特性を従来の素子の特性と比較して示
す特性図、第３図は同双安定半導体レーザの応答特性と
従来の素子の特性を安定半導体レーザの電流−光出力特
性図、第６図は同双安定半導体レーザの端面の振幅反射
率を変化させた時に予測されるヒステリシス幅と、閾値
電流の変化を示す図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・クラッド層、３・
・・・・・活性層、４・・・・・・クラッド層、６・・
・・・・ｐ −Ｉ ｎ Ｐ層、６，７・・・・・・電極
、８・・・・・・絶縁層、９・・・・・・反射層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｎ−１ｒｔＰクラツド１ 第２図 ；；：）三］、；卜・、１ ラｊシし二 （圧愈、単イ
立） ｊ第４図 ｆ６電極 第５図 注入室うえ（イ士懲草イ立）
Claims (1)
- 光共振器の内部に光可飽和吸収体を有する半導体レーザ
の少なくとも一方の端面もしくはその近傍に、反射率を
増加せしめる媒体を形成してなる光双安定素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60154580A JPS6215873A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 光双安定素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60154580A JPS6215873A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 光双安定素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6215873A true JPS6215873A (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=15587321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60154580A Pending JPS6215873A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 光双安定素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6215873A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2336552A (en) * | 1997-01-20 | 1999-10-27 | Sekisui Plastics | Expandable thermoplastic resin beads and molded foam made from the same |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP60154580A patent/JPS6215873A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2336552A (en) * | 1997-01-20 | 1999-10-27 | Sekisui Plastics | Expandable thermoplastic resin beads and molded foam made from the same |
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