JPS63124484A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents

半導体レ−ザ素子

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JPS63124484A
JPS63124484A JP61270571A JP27057186A JPS63124484A JP S63124484 A JPS63124484 A JP S63124484A JP 61270571 A JP61270571 A JP 61270571A JP 27057186 A JP27057186 A JP 27057186A JP S63124484 A JPS63124484 A JP S63124484A
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JP
Japan
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layer
semiconductor laser
approximately
type inp
high resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP61270571A
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English (en)
Inventor
Tomohiko Yoshida
智彦 吉田
Haruhisa Takiguchi
滝口　治久
Shinji Kaneiwa
進治 兼岩
Hiroaki Kudo
裕章 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to US07/119,780 priority patent/US4941148A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • 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
    • H01S5/12—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、レーザ光の伝播方向にレーザ光の波長と同
程度の周期でレーザ共振器の利得を変化させることによ
り、単一縦モードで発振させることを可能とした分布帰
還型の半導体レーザに関する。
（ロ）従来の技術 レーザ光の伝播方向に、レーザ光の波長と同程度の周期
で屈折率を変化さＵ・た分布帰還型の半導体レーザ装置
は、近年、単一縦モード発振を実現するのに有効な手段
であることが明らかになってきた。屈折率を変化させた
分布帰還型の半導体レーザ素子では、木質的には利得の
等しい縦モードが２つ存在しているが、常に一定のｆｆ
ｌ流を流しているような、いわゆる定常動作時には、共
振器固有の何らかの非対称性のために、一方の縦モード
のみが発振するものと考えられる。分布帰還型の半導体
レーザ素子では、大低の場合、両端の臂凹面がファプリ
ー・ペロー型共振器を構成しないように、一方の臂開面
を斜めにエツチングしたりするため、共振器の非対称性
はかなり大きく、安定な単一縦モード発振が実現されて
いる。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 ところが、」１記従来の分布帰還型の半導体レーザ素子
は、光通信用の光源などに用いる場合など励起電流量が
高速で変調されるような非定常動作時には、」二記のよ
うな共振器の非対称性もたえず変化していると考えられ
るから、必ずしも単一モードで発振するとは限らず、現
実に発振スペクトルの拡がりや発振モードの不連続な変
化が観測された。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、非定常
動作時にも単一の縦モードで発振して、発振スペクトル
の拡がりや発振モードの不連続な変化が生じない分布帰
還型の半導体レーザ素子を提供することを目的としてい
る。
（ニ）問題点を解決するための手段 この発明の構成は、２つのクラッド層と、そのクラッド
層の間に挟設された活性層とを有するダブルヘテロ接合
構造の半導体レーザ素子において、少なくとも１方のク
ラッド層内に光の伝播方向と垂直に光の波長と略同一の
周期で高抵抗領域を形成したことを特徴とする半導体レ
ーザ素子である。
（ホ）作用 活性層の上部、又は下部のクラッド層内に、光の伝播方
向と垂直方向に、光の波長と同程度の周期で高抵抗領域
を形成し、周期的な電流阻止構造を形成することにより
、注入電流量が光の波長に対応して周期的に変化し、レ
ーザ光に対する共振器内の利得が周期的に変化する。し
たがって、利得が最大となる縦モードが、唯一つしか存
在せず、上記非定常動作時にも単一の縦モードで発振す
る。
（へ）実施例 以下この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発明
は以下の実施例に限定されるものではない。
第１図はこの発明の実施例である分布帰還型半導体レー
ザ素子の側面図で、ｐ型！ｎＰ基板２上；こ通常の液相
成長法で、厚さ２／１ｍのｐ型１ｎＰクラッド層３、厚
さ０．１５μｍのアンドープＩｎＧ　ａ’Ａ　ｓ　Ｐ活
性層４、厚さ０．３μｍのｎ型１ｎＰクラッド層５を順
次成長させる。ｎ型１ｎＰクラッド層５に、ＦＩＢ法（
フォーカスト　イオンビーム法）などにより、上方より
、Ｆｅイオンを幅約０．１５μｍに絞って光の伝搬方向
に垂直方向に直線的に打ち込み、ｎ型ＴｎＰクラッド層
５の他の部分とは抵抗値の異なる高抵抗領域９を形成す
る。打ち込む深さは、Ｉ　ｎＧａＡｓＰ活性層４にでき
るだけ近くなるよう０．２〜０．３μｍまで打込む。
同様の操作を繰り返し、光の伝搬方向と垂直方向に光の
波長と同程度の周期的０．２３μｍで、高抵抗領域９を
形成する。
次に、再度液相成長法を用いてこの高抵抗領域９を形成
したｎ型１ｎＰクラッド層５の上に、厚さ２μｍのｎ型
１ｎＰクラッド層６、厚さ０．７μｍのｎ４型１　ｎ　
Ｇ　ａ　Ａ　ｓ　Ｐコンタクト層７を成長し、その後ｐ
型１ｎＰ基板２下面にＡ　ｕ　／　Ｚ　ｎ電極を、ｎ０
型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層７上にＡ　ｕ　／　Ｇ　
ｅ　／　Ｎ　ｉ電極８を蒸着した後、合金化してオーミ
ック電極を形成し、ウェハーより襞間して、個々の半導
体レーザ素子とする。
第２図はこの発明の他の実施例を表わす分布帰還型半導
体レーザ素子の側面図である。この他の実施例では、注
意深く清浄化されたｎ型１ｎＰ基板１１上に、ｎ型クラ
ッド層１２を成長した後ＦＩＢ法によりＦ　ｅイオンを
打込み、光の伝播方向と垂直方向に、光の波長と同程度
の周期で高抵抗領域１７を形成する。打込む深さは、Ｆ
ｅイオンが余りひろがらないように０．１〜０，２μｍ
とする。
この上に通常の液相成長法を用いてアンドープＩ　ｎＧ
ａＡｓＰ活性層１３、ｐ型ｒｎＰクラッド層１４、ｐ゛
型１ｎＧａΔｓＰコンタクト層１５を順層成５した後、
電極１０．１６を形成し半導体レーザ素子とした。
上記２つの実施例では、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系半導
体レーザ素子を説明したが、他の材料、たとえばＧ　ａ
　Ａ　Ｉ　Ａ　ｓ　／Ｇ　ａへＳ系、あるいはＴｎＧａ
Ｐ／１ｎＧｉＡｔＰ／ＧａＡｓ系などでも適用できるこ
とはいうまでもない。また、」１記２つの実施例では注
入するイオンとしてＦｅを用いて説明したが、高抵抗領
域を形成でき、十分絞り込めるイオンであれば、他のも
のであってもよいことも言うまでもない。さらに、高抵
抗領域は、酸化膜などを利用して選択的にクラッド層に
成長させたり、あるいは光照射と有機金属気相成長法を
用いて、同様に選択的に成長させるものであってもよい
。
（ト）発明の効果 この発明によれば、高抵抗領域が周期的な電流阻止構造
を形成することにより、共振器内の利得が周期的に変化
して、非定常動作時にも単一縦モードで発振する半導体
レーザ素子が得られる。非定常動作時にも単一縦モード
で発振するので、発振スペクトルの拡がりや、発振モー
ドの不連続な変化が生じないものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例の分布帰還型半導体レーザ素
子の側面図、第２図はこの発明の他の実施例の分布帰還
型半導体レーザ素子の側面図である。 ３・・・・・・ｐ型１ｎＰクラッド層、４・・・・・・
アンドープＩｎＧａＡｓＰ活性層、５・・・・・・ｎ型
■ｎＰクラッド層、９・・・・・・高抵抗領域。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、２つのクラッド層と、クラッド層の間に挟設された
    活性層とを有するダブルヘテロ接合構造の半導体レーザ
    素子において、少なくとも１方のクラッド層内に光の伝
    播方向と垂直に光の波長と略同一の周期で高抵抗領域を
    形成したことを特徴とする半導体レーザ素子。
JP61270571A 1986-11-12 1986-11-12 半導体レ−ザ素子 Pending JPS63124484A (ja)

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