JPS6314487A - 半導体レ−ザ− - Google Patents
半導体レ−ザ−Info
- Publication number
- JPS6314487A JPS6314487A JP15798786A JP15798786A JPS6314487A JP S6314487 A JPS6314487 A JP S6314487A JP 15798786 A JP15798786 A JP 15798786A JP 15798786 A JP15798786 A JP 15798786A JP S6314487 A JPS6314487 A JP S6314487A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguides
- waveguide
- semiconductor laser
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- Pending
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザーに関し、特に複数のコヒーレン
トなレーザー光束を発生する簡単な構造の半導体レーザ
ーに関する。
トなレーザー光束を発生する簡単な構造の半導体レーザ
ーに関する。
（従来の技術〕
従来の半導体レーザーとしては、例えば第４図に示すよ
うなリッジ導波型位相同期半導体レーザーアレイがある
。第５図はその平面図である。
うなリッジ導波型位相同期半導体レーザーアレイがある
。第５図はその平面図である。
図中ＧＩ８〜Ｇ２１はそれぞれリッジ導波路であり、そ
れぞれが半導体レーザーを形成している。
れぞれが半導体レーザーを形成している。
この導波路Ｇ１８〜Ｇ２１の幅Ｓは通常数−程度である
。そして導波路Ｇ１８〜Ｇ２１の隣りあう間隔Ｗが、数
μ程度である場合には、それぞれから出射される光束１
．２０ 、 Ｌ２１ 、 Ｌ２２ 、 Ｌ２３の位相が
同期することが知られている。同様に光束Ｌ２０′、Ｌ
２１ ′、Ｌ２２” 、Ｌ２３ ”の位相も同期するの
でＬ２０゜Ｌ２＋ 、 Ｌ２２ 、 Ｌ２３ 、Ｌ２０
′、Ｌ２１′、Ｌ２２” 、Ｌ２３’の８木のコヒーレ
ントな光束が得られることになる。
。そして導波路Ｇ１８〜Ｇ２１の隣りあう間隔Ｗが、数
μ程度である場合には、それぞれから出射される光束１
．２０ 、 Ｌ２１ 、 Ｌ２２ 、 Ｌ２３の位相が
同期することが知られている。同様に光束Ｌ２０′、Ｌ
２１ ′、Ｌ２２” 、Ｌ２３ ”の位相も同期するの
でＬ２０゜Ｌ２＋ 、 Ｌ２２ 、 Ｌ２３ 、Ｌ２０
′、Ｌ２１′、Ｌ２２” 、Ｌ２３’の８木のコヒーレ
ントな光束が得られることになる。
しかし、この場合Ｗを数ジより大きくすると、光束間の
コヒーレンシーを失ってしまうため、複数のコヒーレン
トな光束といっても相互の間隔が数μ以下の光束しか得
られないという不便があった。そのため外部レンズ光学
系を設ければ、数■程度の距離のコヒーレントな光束を
得ることはできるが、その分コストが高くつき装置が大
きなものになってしまうという問題点があった。
コヒーレンシーを失ってしまうため、複数のコヒーレン
トな光束といっても相互の間隔が数μ以下の光束しか得
られないという不便があった。そのため外部レンズ光学
系を設ければ、数■程度の距離のコヒーレントな光束を
得ることはできるが、その分コストが高くつき装置が大
きなものになってしまうという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み成されたものでありその目的
は、外部レンズ光学系を使用しないで、間隔の大きな複
数のコヒーレントな光束を出射することができる簡単な
構造の半導体レーザーを提供することにある。
は、外部レンズ光学系を使用しないで、間隔の大きな複
数のコヒーレントな光束を出射することができる簡単な
構造の半導体レーザーを提供することにある。
（問題転を解決するための手段）
本発明の上記目的は、複数の屈曲した形状の導波路のそ
れぞれを、それらの導波路の少くとも一部で隣接する導
波路に近接するかまたは一体化するように配しているこ
とを特徴とする半導体レーザー、及び、複数の屈曲した
形状の導波路と複数の直線状の導波路とのそれぞれを、
それらの導波路の少くとも一部て隣接する導波路に近接
するかまたは一体化するように配していることを特徴と
する半導体レーザーによって達成される。
れぞれを、それらの導波路の少くとも一部で隣接する導
波路に近接するかまたは一体化するように配しているこ
とを特徴とする半導体レーザー、及び、複数の屈曲した
形状の導波路と複数の直線状の導波路とのそれぞれを、
それらの導波路の少くとも一部て隣接する導波路に近接
するかまたは一体化するように配していることを特徴と
する半導体レーザーによって達成される。
本発明において導波路とは、レーザー光が発生しかつレ
ーザー光が外部にほとんど漏れずに流れる光の閉じ込め
領域のことをいう。
ーザー光が外部にほとんど漏れずに流れる光の閉じ込め
領域のことをいう。
本発明において近接または一体化というのは、微細な距
離をおいて隣接している状態、接触している状態、接触
している部分が切れ目なく運なかっている状態のいずれ
かであることを意味する。
離をおいて隣接している状態、接触している状態、接触
している部分が切れ目なく運なかっている状態のいずれ
かであることを意味する。
本発明において、屈曲した形状とは任意の形状に曲がっ
ている状態を意味する。しかし実際は、導波路及その周
辺の材質にもよるが、鋭角的な曲がった部分のある形状
は好ましいくない。
ている状態を意味する。しかし実際は、導波路及その周
辺の材質にもよるが、鋭角的な曲がった部分のある形状
は好ましいくない。
本発明の原理を本発明の実施態様の平面図である第１図
及びその部分図である第３図を用いて説明する。
及びその部分図である第３図を用いて説明する。
第１図の本発明の半導体レーザーは、弧形が３つ（Ｇｌ
とＧ２とＧ３）並んでいる形状を導波路が形成してなる
ものである。それぞれの弧形の弦の部分の長さはＷであ
り弧形の端からは、図中に矢印で示すように光束Ｌｌ、
Ｌｌ、 Ｌ３． Ｌ４が出射される。この光束につい
て導波路をなす１つの弧形Ｇｌ（第３図に示す）につい
てみると、Ｇ１の共垢器長（導波路の長さ）がＱの場合
、発抛波長をλとすると光束ＬｌとＬｌの位相差はＱ／
λて与えられるが、これは共振条件からπの整数倍に等
しい。従ってＬｌとＬｌは０°または１８０°の位相差
を持つが、どちらの場合もＬｌとＬｌがコヒーレントで
あることに変わりはない。他の弧形の導波路Ｇ２、Ｇ３
についても同様のことがいえ、ＬｌとＬ３が、Ｌ３とＬ
４がそれぞれコヒーレントになるのでＬｌ、 Ｌｌ、
Ｌ３． Ｌ４のすべてがコヒーレントである。
とＧ２とＧ３）並んでいる形状を導波路が形成してなる
ものである。それぞれの弧形の弦の部分の長さはＷであ
り弧形の端からは、図中に矢印で示すように光束Ｌｌ、
Ｌｌ、 Ｌ３． Ｌ４が出射される。この光束につい
て導波路をなす１つの弧形Ｇｌ（第３図に示す）につい
てみると、Ｇ１の共垢器長（導波路の長さ）がＱの場合
、発抛波長をλとすると光束ＬｌとＬｌの位相差はＱ／
λて与えられるが、これは共振条件からπの整数倍に等
しい。従ってＬｌとＬｌは０°または１８０°の位相差
を持つが、どちらの場合もＬｌとＬｌがコヒーレントで
あることに変わりはない。他の弧形の導波路Ｇ２、Ｇ３
についても同様のことがいえ、ＬｌとＬ３が、Ｌ３とＬ
４がそれぞれコヒーレントになるのでＬｌ、 Ｌｌ、
Ｌ３． Ｌ４のすべてがコヒーレントである。
上記の実施態様では導波路全体が一体のものであったが
、第２図（ａ）のように３つの独立した導波路Ｇ４．
Ｇ５． Ｇ６が微小間隔Ａをおいて並んでいるものであ
ってもよい。Ｇ４． Ｇ５． Ｇ６の端からはそれぞれ
光束Ｌ５とＬ６．Ｌ６’とＬｌ、Ｌ７’とＬ８が出射さ
れＬ６とＬ６’及びＬｌとＬｌ”は近接しているためそ
れぞれコヒーレントとなる。更に上記と同様Ｌ５とＬ６
及びＬ６”とＬｌ及びＬ７’とＬ８がそれぞれコヒーレ
ントであるため、Ｌ５． Ｌ６． Ｌ６’ 、 Ｌｌ、
Ｌ７’ 、 Ｌ８のすべての光束がコヒーレントにな
る。
、第２図（ａ）のように３つの独立した導波路Ｇ４．
Ｇ５． Ｇ６が微小間隔Ａをおいて並んでいるものであ
ってもよい。Ｇ４． Ｇ５． Ｇ６の端からはそれぞれ
光束Ｌ５とＬ６．Ｌ６’とＬｌ、Ｌ７’とＬ８が出射さ
れＬ６とＬ６’及びＬｌとＬｌ”は近接しているためそ
れぞれコヒーレントとなる。更に上記と同様Ｌ５とＬ６
及びＬ６”とＬｌ及びＬ７’とＬ８がそれぞれコヒーレ
ントであるため、Ｌ５． Ｌ６． Ｌ６’ 、 Ｌｌ、
Ｌ７’ 、 Ｌ８のすべての光束がコヒーレントにな
る。
上記のように導波路が踵れているにもかかわらず隣り合
って出射される光束がコヒーレントになるためには、そ
れぞれの導波路の近接する部分の距離Ａが５μｊ以下で
あることが好ましい。また距ＨＡをおいて隣接している
導波路の部分の長さが弧形の長さの１を以上であること
が必要である。
って出射される光束がコヒーレントになるためには、そ
れぞれの導波路の近接する部分の距離Ａが５μｊ以下で
あることが好ましい。また距ＨＡをおいて隣接している
導波路の部分の長さが弧形の長さの１を以上であること
が必要である。
第１図及び第２図（ａ）中における弧形のサイズとして
は、共県器長の制限からＷは６０鱗〜３００ｕ程度が好
ましく、Ｄは光閉じ込め条件とＷの大きさとのかねあい
から５０μＪ１〜５００間程度が好ましい。またＳは単
−横モード発振等のため２〜１０゜程度である。
は、共県器長の制限からＷは６０鱗〜３００ｕ程度が好
ましく、Ｄは光閉じ込め条件とＷの大きさとのかねあい
から５０μＪ１〜５００間程度が好ましい。またＳは単
−横モード発振等のため２〜１０゜程度である。
前記実施態様では、出射光束が４本であったが４本に限
らず弧形の導波路を増減して任意の本数の光束を得るこ
とができる。
らず弧形の導波路を増減して任意の本数の光束を得るこ
とができる。
またそれぞれの導波路の形状も弧形に限らずＷ、Ｄ、Ｓ
の値か前記とは異なるものであってもよい。
の値か前記とは異なるものであってもよい。
また前記の態様では光束が出射される部分の導波路が近
接あるいは一体となって交わっていたが第２図（ｂ）
、 （ｃ）のように導波路の途中の部分どうしが一体と
なって交わっていてもよい。
接あるいは一体となって交わっていたが第２図（ｂ）
、 （ｃ）のように導波路の途中の部分どうしが一体と
なって交わっていてもよい。
また第２図（ｄ）に示すように直線状の導波路Ｇｌ＋及
びＧ１４と、屈曲した導波路Ｇ＋２及びＧ１３とを組み
合わせてもよい。この場合においても出射される光束し
１５ 、ｌ、１５’ 、Ｌｉ２．Ｌｉ２．Ｌｉ２ ’は
すべてコヒーレントとなる。
びＧ１４と、屈曲した導波路Ｇ＋２及びＧ１３とを組み
合わせてもよい。この場合においても出射される光束し
１５ 、ｌ、１５’ 、Ｌｉ２．Ｌｉ２．Ｌｉ２ ’は
すべてコヒーレントとなる。
また第２図（ｅ）に示すように閉じた導波路Ｇ１６とそ
うでない導波路Ｇ１５及びＧ１７とを組み合わせてもよ
い。この場合Ｇ１６がリング状レーザーを形成し、Ｇ１
５及びＧ１７は普通のファプリー・ベロー共振器型レー
ザーを形成する。ＧＩ５とＧ１６またＧＩ６とＧ１７は
それぞれ位相同期レーザーとして結合するので、Ｌｉ８
、Ｌ１８’ 、Ｌ１９．ＬＩ９’はすべてコヒーレン
トになる。
うでない導波路Ｇ１５及びＧ１７とを組み合わせてもよ
い。この場合Ｇ１６がリング状レーザーを形成し、Ｇ１
５及びＧ１７は普通のファプリー・ベロー共振器型レー
ザーを形成する。ＧＩ５とＧ１６またＧＩ６とＧ１７は
それぞれ位相同期レーザーとして結合するので、Ｌｉ８
、Ｌ１８’ 、Ｌ１９．ＬＩ９’はすべてコヒーレン
トになる。
以上の第２［］（ａ）〜（ｅ）の構成は、導波路の数、
種類を変更して任意に組み合わせることが可能である。
種類を変更して任意に組み合わせることが可能である。
しかしいかなる場合も、光束をその両端から出射する導
波路のそれぞれが一部分において５−以内の距離で近接
あるいは一体化していなくてはならない。さらに近接し
ている部分の長さが導波路の長さの１’４以上でなくて
はならない。
波路のそれぞれが一部分において５−以内の距離で近接
あるいは一体化していなくてはならない。さらに近接し
ている部分の長さが導波路の長さの１’４以上でなくて
はならない。
以上の態様では光束がすべて同じ面から出射されるよう
になっているが、第７図に示すように異なる面から異な
る方向に向かって出射されるものであってもよい。
になっているが、第７図に示すように異なる面から異な
る方向に向かって出射されるものであってもよい。
また第６図に示すように、導波路の一部または全部をＤ
ＦＢ構造（分布帰還型）にすれば、波長の単一性を得や
すく、特にり、Ｗが大きく波長の単一性が失なわれやす
い場合に有効である。
ＦＢ構造（分布帰還型）にすれば、波長の単一性を得や
すく、特にり、Ｗが大きく波長の単一性が失なわれやす
い場合に有効である。
以上の態様例ではりッジ導彼型レーザーを例にとって説
明したが、本発明は導波路を存する半導体レーザーなら
ばすべてに適用可能であり、例えばＢＨレーザー、ＶＳ
ＩＳレーザー等にも適用できる。
明したが、本発明は導波路を存する半導体レーザーなら
ばすべてに適用可能であり、例えばＢＨレーザー、ＶＳ
ＩＳレーザー等にも適用できる。
本発明の反導体レーザーの導波路の形成は、従来の直線
状の導波路の形成と同様にウェット・エツチング、ドラ
イ・エツチング法等によって達成される。
状の導波路の形成と同様にウェット・エツチング、ドラ
イ・エツチング法等によって達成される。
（実施例）
以下に本発明の具体的実施例を挙げて、本発明を更に説
明する。
明する。
厚さ１００ 、のｎ型ＧａＡｓ基板の上に分子線エビタ
鱗厚に、更にその上にＧａＡｓの活性層を０．ｉ ｐ厚
にＡｓのクラッド層を第８図に示すようにリッジ部の厚
さが１．５．で、その他の部分の厚さが０．４．になる
ように設けた。このりッジ部は第９図に上面図を示すよ
うに導波路の幅が５μになるようにして、Ｒ・９０鱗、
直線部分の長さが１０μのＵ字型を連らねた形になるよ
うに設けた。このクラッド層のＵ字形を連らねた形状部
の上にＰ−ＧａＡｓの電極形成層を厚さ０．５μｓ厚に
設け、その上と前記基板の下に金属製の電極を蒸着して
本発明のリッジ型の半導体レーザーを作製した。
鱗厚に、更にその上にＧａＡｓの活性層を０．ｉ ｐ厚
にＡｓのクラッド層を第８図に示すようにリッジ部の厚
さが１．５．で、その他の部分の厚さが０．４．になる
ように設けた。このりッジ部は第９図に上面図を示すよ
うに導波路の幅が５μになるようにして、Ｒ・９０鱗、
直線部分の長さが１０μのＵ字型を連らねた形になるよ
うに設けた。このクラッド層のＵ字形を連らねた形状部
の上にＰ−ＧａＡｓの電極形成層を厚さ０．５μｓ厚に
設け、その上と前記基板の下に金属製の電極を蒸着して
本発明のリッジ型の半導体レーザーを作製した。
こうして得られたリッジ型の半導体レーザーを発振させ
て遠視野像を見ると、約１８０μ工の間隔の３つのスリ
ットからの光の干渉縞と同様のものが観測された。
て遠視野像を見ると、約１８０μ工の間隔の３つのスリ
ットからの光の干渉縞と同様のものが観測された。
この半導体レーザーはホログラフィ−用の光源等として
使用される。
使用される。
（発明の効果）
以上のように本発明の半導体レーザーは、外部光学系を
使用しない簡単な構造でありながら、距離の離れた複数
のコヒーレントな光束を容易に提供することができる。
使用しない簡単な構造でありながら、距離の離れた複数
のコヒーレントな光束を容易に提供することができる。
第１図は本発明の半導体レーザーの模式平面図であり、
第２図（ａ） 〜（ｅ）及び７ｊＳ６図、第７図は本発
明の別の態様例の模式平面図であり、第３図は本発明の
詳細な説明する平面図であり、第４図は従来の位相同期
半導体レーザーアレイの模式図であり第５図は第４図の
平面図であり、第８図は本発明の実施例の部分断面図、
第９図は第８図の部分平面図である。 １：活性層 ２：上部電極 ３：下部電極 Ｌ１〜Ｌ２８、 Ｌ１５′、Ｌｉ２ ′〜Ｌ２３′：光
束Ｇ１〜６２６ 二環波路 Ｓ：導波路の幅
第２図（ａ） 〜（ｅ）及び７ｊＳ６図、第７図は本発
明の別の態様例の模式平面図であり、第３図は本発明の
詳細な説明する平面図であり、第４図は従来の位相同期
半導体レーザーアレイの模式図であり第５図は第４図の
平面図であり、第８図は本発明の実施例の部分断面図、
第９図は第８図の部分平面図である。 １：活性層 ２：上部電極 ３：下部電極 Ｌ１〜Ｌ２８、 Ｌ１５′、Ｌｉ２ ′〜Ｌ２３′：光
束Ｇ１〜６２６ 二環波路 Ｓ：導波路の幅
Claims (4)
- （１）、複数の屈曲した形状の導波路のそれぞれを、そ
れらの導波路の少くとも一部で隣接する導波路に近接す
るかまたは一体化するように配していることを特徴とす
る半導体レーザー。 - （２）、複数の屈曲した形状の導波路と複数の直線状の
導波路とのそれぞれを、それらの導波路の少くとも一部
で隣接する導波路に近接するかまたは一体化するように
配していることを特徴とする半導体レーザー。 - （３）、上記の近接している導波路の一部分どうしは５
μｍ以下の間隔をおいて近接している特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の半導体レーザー。 - （４）、上記導波路の一部または全部が分布帰還型構造
である特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
載の半導体レーザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15798786A JPS6314487A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 半導体レ−ザ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15798786A JPS6314487A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 半導体レ−ザ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314487A true JPS6314487A (ja) | 1988-01-21 |
Family
ID=15661763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15798786A Pending JPS6314487A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 半導体レ−ザ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6314487A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017079271A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | キヤノン株式会社 | 発振素子及びそれを用いた測定装置 |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP15798786A patent/JPS6314487A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017079271A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | キヤノン株式会社 | 発振素子及びそれを用いた測定装置 |
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