JPS62281383A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS62281383A JPS62281383A JP12230786A JP12230786A JPS62281383A JP S62281383 A JPS62281383 A JP S62281383A JP 12230786 A JP12230786 A JP 12230786A JP 12230786 A JP12230786 A JP 12230786A JP S62281383 A JPS62281383 A JP S62281383A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- voltage
- laser
- electrode
- electrodes
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
-
- 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
- H01S5/06233—Controlling other output parameters than intensity or frequency
- H01S5/06243—Controlling other output parameters than intensity or frequency controlling the position or direction of the emitted beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- 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】
３、発明の詳細な説明
発明の要約
たとえば全側面を反射面とする半導体レーザにおいて、
その導波路上の一部に電界を印加し。
その導波路上の一部に電界を印加し。
レーザ光の進行方向を制御し、出射ビームの方向をスイ
ッチングすることを特徴とする。
ッチングすることを特徴とする。
発明の背景
技術分野
この発明は、出射レーザ・ビームを複数方向にスイッチ
ングできる半導体レーザに関する。
ングできる半導体レーザに関する。
従来技術とその問題点
従来のビーム・スイッチング・レーザには、複数個のレ
ーザを１チツプ上に隣接して形成し５ これらのレーザ
におけるレーザ・ビーム相互の干渉を利用したもの（た
とえばＡｔ）ｐｌ、 ＰｈＹＳ、 ＬＯｔｔ、 ３３（
８）、 １５．１９７８年１０月、７０２ページ）、レ
ーザ・アレイの発光位置を変化させるもの等がある。
ーザを１チツプ上に隣接して形成し５ これらのレーザ
におけるレーザ・ビーム相互の干渉を利用したもの（た
とえばＡｔ）ｐｌ、 ＰｈＹＳ、 ＬＯｔｔ、 ３３（
８）、 １５．１９７８年１０月、７０２ページ）、レ
ーザ・アレイの発光位置を変化させるもの等がある。
しかし、これら従来のビーム・スイッチング・レーザは
光の干渉や電流分布の違いを利用しているためビームの
スイッチングを完全に行なうことは不可能であり、ビー
ムを切換えても切換え後のレーザ・ビーム強度を零にす
ることはできないこと、およびビームのスイッチング角
が小さいという問題があった。
光の干渉や電流分布の違いを利用しているためビームの
スイッチングを完全に行なうことは不可能であり、ビー
ムを切換えても切換え後のレーザ・ビーム強度を零にす
ることはできないこと、およびビームのスイッチング角
が小さいという問題があった。
発明の概要
発明の目的
この発明はこのような従来の問題点に着目してなされた
もので、電界印加による光の単方向増幅性を利用した全
く新しい原理に基づく、レーザ・ビーム出射角度または
出射位置のスイッチングが可能な半導体レーザを提供す
ることを目的とする。
もので、電界印加による光の単方向増幅性を利用した全
く新しい原理に基づく、レーザ・ビーム出射角度または
出射位置のスイッチングが可能な半導体レーザを提供す
ることを目的とする。
発明の構成と効果
この発明は光軸上を両方向に進む光を増幅してレーザ光
を得る光増幅器を含む半導体レーザにおいて、光の進行
方向に電圧を印加するための電極を設けておき、この電
極に加える電圧の極性に応じた進行方向の光増幅率を増
大させ、その方向の光を取出すことを特徴とし、これに
よってレーザ光の出射角度または出射位置を制御可能と
している。
を得る光増幅器を含む半導体レーザにおいて、光の進行
方向に電圧を印加するための電極を設けておき、この電
極に加える電圧の極性に応じた進行方向の光増幅率を増
大させ、その方向の光を取出すことを特徴とし、これに
よってレーザ光の出射角度または出射位置を制御可能と
している。
半導体レーザ内の光の進行方向に電圧を印加すると、印
加電圧の極性に応じた所定方向の光の増幅率が増大する
光の単方向増幅性は、たとえば南、南西、河村および久
保二電子通信学会二子エレクトロニクス研究会資料、０
ＱＥ７７−２５゜１９７７年に詳しく述べられている。
加電圧の極性に応じた所定方向の光の増幅率が増大する
光の単方向増幅性は、たとえば南、南西、河村および久
保二電子通信学会二子エレクトロニクス研究会資料、０
ＱＥ７７−２５゜１９７７年に詳しく述べられている。
たとえば１半導体レーザの金側端面で反射する全面反射
型の半導体レーザにおいて、その光路の一部に電界印加
用の電極を設け、電界印加により光の進行方向を制御で
きるようにする。レーザ・。
型の半導体レーザにおいて、その光路の一部に電界印加
用の電極を設け、電界印加により光の進行方向を制御で
きるようにする。レーザ・。
チップ上面から見ると、このことはレーザ光の回転方向
を制御できることを意味する。すなわち出射面から見る
とビームの反射方向が逆転することになり、出射面より
出射する光は出射面の垂線を中心に正負両方向にスイッ
チングされることになる。
を制御できることを意味する。すなわち出射面から見る
とビームの反射方向が逆転することになり、出射面より
出射する光は出射面の垂線を中心に正負両方向にスイッ
チングされることになる。
いまレーザ・チップとして平面からみて正方形のものを
考え、その中で対称の全面反射モードでレーザ動作する
場合を例にとると、出射面へのレーザ光の入射角は土４
５°となる。従って出射面より出射するレーザ光はレー
ザ材料の屈折率を３．６とすると±１１°すなわち合計
２２″の角度てスイッチングできることになる。またレ
ーザ光の進行方向は電界による少しのゲイン差によりほ
ぼ完全に一方向になるため、ビームの方向をほぼ完全に
スイッチングできるという効果が得られる。
考え、その中で対称の全面反射モードでレーザ動作する
場合を例にとると、出射面へのレーザ光の入射角は土４
５°となる。従って出射面より出射するレーザ光はレー
ザ材料の屈折率を３．６とすると±１１°すなわち合計
２２″の角度てスイッチングできることになる。またレ
ーザ光の進行方向は電界による少しのゲイン差によりほ
ぼ完全に一方向になるため、ビームの方向をほぼ完全に
スイッチングできるという効果が得られる。
実施例の説明
この発明の実施例を、第１図および第２図を参照してＧ
ａＡｓ半導体レーザの場合について説明する。
ａＡｓ半導体レーザの場合について説明する。
（１００）Ｇ ａ Ａ ｓ基板（Ｓｉドープ、ｎ形）
１１上にＬ Ｐ Ｅ （Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｅ
ｐ［ｔａｘｙ）法（もしくはＭＯＣＶＤ法、〜４ＢＥ法
等）でＴｅドープｎ形Ａ、ｉ：ＧａＡｓ閉込層［２，ア
ンドープＧａＡｓ活性層１３．ＺｎまたはＧｅドープｐ
形Ａｊ！ＧａＡｓ閉込層１４をそれぞれ２〜４ ａ ｍ
、 ０．１〜０．２μｍ。
１１上にＬ Ｐ Ｅ （Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｅ
ｐ［ｔａｘｙ）法（もしくはＭＯＣＶＤ法、〜４ＢＥ法
等）でＴｅドープｎ形Ａ、ｉ：ＧａＡｓ閉込層［２，ア
ンドープＧａＡｓ活性層１３．ＺｎまたはＧｅドープｐ
形Ａｊ！ＧａＡｓ閉込層１４をそれぞれ２〜４ ａ ｍ
、 ０．１〜０．２μｍ。
２〜４μｍの厚さに成長させる。必要に応じてｎ形Ｇａ
Ａｓバッファ層を閉込層１２の成長前に、そしてｐ形Ｇ
ａＡｓ電極層を閉込層Ｉ４の後に成長させる。このウェ
ハの下面にｎ側電極１５としてＡｕ−Ｃｅ合金を蒸着、
ウェアの上面にｐ側電極Ｉ６および電圧印加用電極１７
ａ、 ｌ’７ｂとしてＡ ｕ −、ＺΩ合金をそれぞれ
蒸着し、この後熱処理を行なう。二のウェハを４００μ
ｍ Ｘ ４００μｍの大きさにへき開し、すべてのへき
開面を反射面とする。電流注入用ｐＨ？４極１６と電圧
印加用電極１７ａ、 １７ｂは光リソグラフイ技術を用
いてそれぞれ所望の形にパターン形成されている。すな
わち、第２図に最もよく表わされているように、電極１
６は正方形枠状をなし、各へき開面に対して４５６で配
置されており。
Ａｓバッファ層を閉込層１２の成長前に、そしてｐ形Ｇ
ａＡｓ電極層を閉込層Ｉ４の後に成長させる。このウェ
ハの下面にｎ側電極１５としてＡｕ−Ｃｅ合金を蒸着、
ウェアの上面にｐ側電極Ｉ６および電圧印加用電極１７
ａ、 ｌ’７ｂとしてＡ ｕ −、ＺΩ合金をそれぞれ
蒸着し、この後熱処理を行なう。二のウェハを４００μ
ｍ Ｘ ４００μｍの大きさにへき開し、すべてのへき
開面を反射面とする。電流注入用ｐＨ？４極１６と電圧
印加用電極１７ａ、 １７ｂは光リソグラフイ技術を用
いてそれぞれ所望の形にパターン形成されている。すな
わち、第２図に最もよく表わされているように、電極１
６は正方形枠状をなし、各へき開面に対して４５６で配
置されており。
この電極ＩＢの一辺の幅が狭く形成され、ここに電極１
６に接しないようにかつ相互に所定距離はなして電極Ｌ
７ａ、 １７ｂが設けられている。
６に接しないようにかつ相互に所定距離はなして電極Ｌ
７ａ、 １７ｂが設けられている。
出射面１８を含む面取外のへき閉面には５ｌｏ２／Ａｇ
等で反射膜のコーティングが施されている。
等で反射膜のコーティングが施されている。
いま電流注入用ｐ側電極１６に正、ｎ側電極１５に負の
電圧を印加し電流注入を行なうとレーザ発振を開始する
。ｐ側電極１Ｇはチップの４辺の中点を結ぶ形を有して
いる。電流が注入されると利得導波機構により注入領域
に沿って光が４波されるために電極１Ｇの直下に沿った
全面反射モードでレーザ発振が生ずる。光の進む向きに
はチップ口側より見て時計方向（光Ａ１）１反時計方向
（光［３１）の両方向が存在する。時計方向に進む光Ａ
１は出射面１８からＡ２の方向へ出射し１反時計方向に
進む光Ｂ１はＢ２の方向へ出射する。
電圧を印加し電流注入を行なうとレーザ発振を開始する
。ｐ側電極１Ｇはチップの４辺の中点を結ぶ形を有して
いる。電流が注入されると利得導波機構により注入領域
に沿って光が４波されるために電極１Ｇの直下に沿った
全面反射モードでレーザ発振が生ずる。光の進む向きに
はチップ口側より見て時計方向（光Ａ１）１反時計方向
（光［３１）の両方向が存在する。時計方向に進む光Ａ
１は出射面１８からＡ２の方向へ出射し１反時計方向に
進む光Ｂ１はＢ２の方向へ出射する。
ここで電圧印加用電極Ｌ７ａ、 １７ｂに、１７ａがＬ
７ｂに対して正になるような電圧を加えると２発生する
電界により時計方向の先ＡＩの利得は反時計方向の光Ｂ
１の利得より大きくなり、レーザ発振は時計方向の光Ａ
１で生ずる。その結果、 Ａ２方向へ光が出射する。電
極１７ａ、 １７ｂに加える電圧を逆極性にすると、レ
ーザ発振は反■！ｊ計方向（光Ｂｌ）で生じ。
７ｂに対して正になるような電圧を加えると２発生する
電界により時計方向の先ＡＩの利得は反時計方向の光Ｂ
１の利得より大きくなり、レーザ発振は時計方向の光Ａ
１で生ずる。その結果、 Ａ２方向へ光が出射する。電
極１７ａ、 １７ｂに加える電圧を逆極性にすると、レ
ーザ発振は反■！ｊ計方向（光Ｂｌ）で生じ。
光はＢ２の方向へ出射する。すなわち、電圧印加用電極
１７ａ、 １７ｂに加える電圧の極性によりレーザ・ビ
ームの出射方向をスイッチングできる。この実施例の場
合、θは約１１’ となり、ビームＡ２とＢ２との間の
角度は約２２’となる。制御に必要な電界としてはＩＫ
Ｖ／ｃａ＋の程度てあり、電Ｔｈ１７ａ−１７ｂ間の間
隔を１００μｍとするとＩＯＶ程度でよい。このような
、電界印加による光の単方向増幅性は上述の南らの論文
に述べられている。
１７ａ、 １７ｂに加える電圧の極性によりレーザ・ビ
ームの出射方向をスイッチングできる。この実施例の場
合、θは約１１’ となり、ビームＡ２とＢ２との間の
角度は約２２’となる。制御に必要な電界としてはＩＫ
Ｖ／ｃａ＋の程度てあり、電Ｔｈ１７ａ−１７ｂ間の間
隔を１００μｍとするとＩＯＶ程度でよい。このような
、電界印加による光の単方向増幅性は上述の南らの論文
に述べられている。
以上、この発明の一実施例をＧａＡｓレーザを例にとっ
て説明してきたが、他の材料１例えばＩ ｎＧａＡｓ
Ｐ等のレーザにこの発明をそのまま適用できるのはいう
までもない。
て説明してきたが、他の材料１例えばＩ ｎＧａＡｓ
Ｐ等のレーザにこの発明をそのまま適用できるのはいう
までもない。
図面はこの発明の実施例を示し、第１図は斜視図、第２
図は平面図である。 １１・ｎ形ＧａＡｓ基板。 １２−ｎ形Ａｊ！ＧａＡｓ閉込層。 １３−＝ Ｇ ａ Ａ ｓ活性層。 １４・ｐ形Ａｊ！ＧａＡｓ閉込層。 １５−ｎ （１１１１電極。 １６・・・電流注入用ｐ側電極。 １７ａ、 １７ｂ・・・電圧印加用電極。 １８・・・レーザ出射面。 Ａ２． Ｂ２・・・出射レーザ・ビーム。 以 ［−
図は平面図である。 １１・ｎ形ＧａＡｓ基板。 １２−ｎ形Ａｊ！ＧａＡｓ閉込層。 １３−＝ Ｇ ａ Ａ ｓ活性層。 １４・ｐ形Ａｊ！ＧａＡｓ閉込層。 １５−ｎ （１１１１電極。 １６・・・電流注入用ｐ側電極。 １７ａ、 １７ｂ・・・電圧印加用電極。 １８・・・レーザ出射面。 Ａ２． Ｂ２・・・出射レーザ・ビーム。 以 ［−
Claims (2)
- （１）光軸上を両方向に進む光を増幅してレーザ光を得
る光増幅器を含むものにおいて、光の進行方向に電圧を
印加するための電極を設けておき、この電極に加える電
圧の極性に応じた進行方向の光増幅率を増大させ、その
方向の光を取出すことを特徴とし、これによってレーザ
光の出射角度または出射位置を制御可能とした半導体レ
ーザ。 - （２）レーザ光の出射角度を制御するために、全面反射
面を有する半導体レーザのレーザ光の進行方向を上記電
極への電圧の印加により制御することを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項に記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12230786A JPS62281383A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12230786A JPS62281383A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62281383A true JPS62281383A (ja) | 1987-12-07 |
Family
ID=14832719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12230786A Pending JPS62281383A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62281383A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6076182A (ja) * | 1983-10-01 | 1985-04-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 出射ビ−ムの偏向スイツチ機能を有する半導体レ−ザ |
-
1986
- 1986-05-29 JP JP12230786A patent/JPS62281383A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6076182A (ja) * | 1983-10-01 | 1985-04-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 出射ビ−ムの偏向スイツチ機能を有する半導体レ−ザ |
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