JPS625680A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光情報処理等に用いられる牛橋体レーザ装置に
関する。

（従来技術とその問題点） 半導体レーザは光ティヌク等の光情報処理用光源として
広く用いられている。しかし、徨々の装置に実装し１使
用する際に龜装置内の光学系からの戻シ光によって半導
体レーザの動作が不安定化して過剰雑音を発生する所謂
戻シ光誘起雑音を発生する。この戻シ光雑音は、半導体
レーザを多モード発振させて可干渉性を低下させること
により低減できる。

従来、松本等ｈ［昭和５９年春季応用物理学会講演集Ｊ
、２９ａ−Ｍ−８において、横モード不安定性を利用し
て自励パルス発振を起し、多モード発振を観劇した。し
かし、仁の従来例では、自励パルス発振を起こす素子の
歩留シが恋く、自励パルス発振の時性を制御するのが難
しいといった欠点があった〇 また、バーター（）ｌａｒｄｅｒ）等Ｖｉ雑誌「アプラ
イド・フィックスｍレター（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓ
ｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ）Ｊ　、　１９８２年４０巻１２
４頁において、共振器内に２つの分離されｆｃ電極をも
つ半導体レーザを用い１１つの電極に逆バイアスを印加
することによって自励パルス発掘を得ている。しかし、
このハーダー等の報告した自励パルス発掻社、安定な自
励パルス発ｍｆ与える動作条件の範囲が狭いと共に、そ
の動作に２電源を必要とするといった欠点を有していた
。

（発明の目的） 本発明の目的ｈ１これらの欠点を廃去し、−電源によシ
安定な自励パルス発振動作を行う半導体レーザ装置を提
供することにある。

（発明の構成） 本発明の半導体レーザ装置の構成は、共振器内に少なく
とも２以上に分離された電極をもつ半導体レーザを備え
、この半導体レーザの少なくとも１以上の電極の電圧が
、活性層を構成する半導体の県制帯−よシ／」・さく保
たれることを％徴とする。

（実施例） 次に図面によシ本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一′＊流側の一部断面を含む構成図で
ある。この実施例は、半導体レーザｌとダイオード２と
から構成されている。半導体レーザ１に、ｎ型ＧａＡｓ
基板２０上に構成された埋め込み構造をもち、Ａ　Ｉ　
Ｇ　ａ　Ａ　ｓ系混晶を組成とする活性層２１．クラッ
ド層２２．２３からなるタプルヘテロレーザダイオード
で、活性４２１６２μｍ１その厚さ０．１μｍである。

この活性Ｎｌ２１を構成するＡｊ；ｊ　６．６３　Ｇ　
３０１ｇ７　Ａ　Ｓ　Ｏ禁制帯幅は１．４６ｅＶである
。

この半導体レーザ１のｐ側電極は、長さ１０μｍの分離
溝１５．１６によって％長さが各々１３０μｍ、２０μ
ｍ、１３０μｍの電極１１，１２．１３ＩＣ三分割され
、電極１４はｎ側電極となっている。また、分離溝１５
．１６は、ｐ型ＧａＡＳコンタクト鳩２４をエツチング
で除去して形成され、電極１１〜１３間を電気的に分離
している。これら電極１１と１！電極２問および電極１
２と電極１３間の抵抗線６００Ωである。半導体レーザ
の両端面はへき開され、ファブリ・ベロー型共振器を形
成している。ダイオード２Ｌ立上シ電圧ｏ、　４Ｖのゲ
ルマニー−ム接合型ダイオードを２個直列に！＆続した
ものである。半導体レーザ１０電極１１と電極１３は並
列に接続され順方向電流が注入きれ、電極１２はダイオ
ード２を通して接地される。

本実施例は、順方向電流が６５ｍＡのとき自励パルス発
振を開始し、注入電流７５ｍＡまで自励パルス発振をつ
づけ、それ以上の注入電流では連続的に発振する。その
間、電極１２の電圧は約０．９■に保たれ、戻シ光１チ
のときの相対雑音指数は−１４０ｄ１３という低い値が
得られた。

（発明の作用） 図において、電極１２からは電流が注入されないため、
この領域は可飽和吸収体として動作する。

このように共振器内に可飽和吸収体を弔する半導体レー
ザは、適当な注入電流を与えることによって自励パルス
発掘を行う。この自励パルス発振を行なう注入電流の範
囲は可飽和吸収体の吸収の大きさと可飽和吸収体のキャ
リア寿命によって決まシ、安定に自励パルス発掘を行な
うためには可飽和吸収体の吸収がある程度以上大きく、
１ｆｃキヤリア寿命も十分小さくなけれになら力い。こ
の可飽和吸収の吸収を大きくするためには、可飽和吸収
体のキャリア密度を小さく抑える必要があるが、可飽和
吸収体のキャリア密度は可飽和吸収体の両端の電圧で決
められ、電圧を小さくおさえればよい。

本実施例では、ダイオードの順方向立上シミ圧を利用し
１、可飽和吸収体の両端の電圧を一定値に保っている。

このダイオードを通して可飽和吸収体から流れ出す電流
によって、可飽和吸収体の実効的なキャリア寿命も同時
に小さくなシ、自励パルス発振を行う範囲が増大丁ｚ０
この可飽和吸収体にかかる電圧は、禁制帯幅の約７０％
とするのが最適で本実施例においては０．９Ｖ〜１．０
Ｖ程度としている。

なお、本実施例で示された半導体レーザの構造はこれに
限定さ１Ｌるものではなく、十分に低いしきい値電流を
もつ構造であれはいか力る構造であってもよ（ｓ　Ｇ　
ａ　Ａ　ｓ系たけでなくレーザ発振の可能ないか力る材
料の半導体レーザであってもよい。また、共振器構造も
へき開によるファブリ・ベロ型に限らすいかなるもので
もよく、その電極も２個以上であれはいくつに分割され
ていてもよく、電極間の電気的な分離方法もいかなるも
のでもよい。その半導体レーザの寸法も限定されず、自
励パルス発振の可能ないかなる値でもよい。また、可飽
和吸収体の電極電圧を一定に保つ素子もゲルマニューム
接合型ダイオードに限らず、シリコン・ツェナーダイオ
ードなど適当な電圧を与えるものであれはいかなるもの
でもよく、回路もいかなるものであってもよい。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、分離された電極
をもつ半導体レーザの一つの電極の電圧を活性層を構成
する半導体の県側帯幅よ）も小さな値に保つことによっ
て、半導体レーザに安定な自励パルス発振を行なわせる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部断面を含む構成図であ
る。図中、１は半導体レーザ、２はダイオード、１１，
１２．１３はｐ側電極、１４はｎ側１！極、１５．１６
は分離溝、２０＃″を基板、２１は活性層、２２．２３
はクラッド層、２４はコンタクト層、３１龜端子である
。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 を 噴 碧

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 共振器内に少なくとも２以上に分離された電極をもつ半
   導体レーザを備え、この半導体レーザの少なくとも１以
   上の分離電極の電圧が、活性層を構成する半導体の禁制
   帯幅より小さく保たれることを特徴とする半導体レーザ
   装置。