JPS6320389B2 - - Google Patents
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- JPS6320389B2 JPS6320389B2 JP56029725A JP2972581A JPS6320389B2 JP S6320389 B2 JPS6320389 B2 JP S6320389B2 JP 56029725 A JP56029725 A JP 56029725A JP 2972581 A JP2972581 A JP 2972581A JP S6320389 B2 JPS6320389 B2 JP S6320389B2
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- optical fiber
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
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- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
- G02B6/423—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザ発振領域と、その発光を受ける
光フアイバとの位置合せを容易にするInP系半導
体レーザ装置及びその製造方法に関するものであ
る。
光フアイバとの位置合せを容易にするInP系半導
体レーザ装置及びその製造方法に関するものであ
る。
半導体レーザを光通信に使用する場合、光フア
イバとの位置合せを高精度に行なわなければなら
ないが、単一モードフアイバを使用する場合の位
置合せは特に高精度が要求され、1μｍ程度の精
度で行なわれなければならない。
イバとの位置合せを高精度に行なわなければなら
ないが、単一モードフアイバを使用する場合の位
置合せは特に高精度が要求され、1μｍ程度の精
度で行なわれなければならない。
従来半導体レーザは単独の素子として形成さ
れ、上記の位置合せは此等を組合せて装置を形成
する際に行なわれていた為、要求される精度が高
くなる程位置合せが困難になり、歩留りが低下す
るという状況にあつた。半導体レーザに於て、位
置合せ用のガイド機構をレーザ素子と一体に形成
し得なかつたのは次のような事情による。
れ、上記の位置合せは此等を組合せて装置を形成
する際に行なわれていた為、要求される精度が高
くなる程位置合せが困難になり、歩留りが低下す
るという状況にあつた。半導体レーザに於て、位
置合せ用のガイド機構をレーザ素子と一体に形成
し得なかつたのは次のような事情による。
第１に半導体レーザに用いられる−化合物
の被エツチング特性が結晶方位により著しく異な
るという点があげられる。その故に鏡面エツチン
グが可能になると言つてもよいが、此等の化合物
単結晶の一般的な傾向として、鏡面エツチングの
容易なのは高指数面である｛111｝面である。し
かし乍らこの面は他の低指数面である｛100｝や
｛110｝に対し直交関係に無いので、｛111｝面を反
射面としてレーザを形成しようとすれば、その上
面或は底面は比較的高次の指数面となり、従つて
該比較的高次の指数面ではエピタキシヤル成長や
拡散等、レーザ形成に必要なプロセスの制御が困
難となることから、｛111｝反射面という構成はき
わめて不利な状況にある。
の被エツチング特性が結晶方位により著しく異な
るという点があげられる。その故に鏡面エツチン
グが可能になると言つてもよいが、此等の化合物
単結晶の一般的な傾向として、鏡面エツチングの
容易なのは高指数面である｛111｝面である。し
かし乍らこの面は他の低指数面である｛100｝や
｛110｝に対し直交関係に無いので、｛111｝面を反
射面としてレーザを形成しようとすれば、その上
面或は底面は比較的高次の指数面となり、従つて
該比較的高次の指数面ではエピタキシヤル成長や
拡散等、レーザ形成に必要なプロセスの制御が困
難となることから、｛111｝反射面という構成はき
わめて不利な状況にある。
第２に−化合物の結晶型であるZnS型結晶
の劈閉面は｛110｝面であるが、この面の鏡面エ
ツチング、特に選択エツチングによつて｛110｝
鏡面を得ることが一般的に困難であるという点が
あげられる。｛110｝は｛100｝に対し直交関係に
あり、レーザの主表面たる｛100｝上で＜110＞ど
うしが直交関係にあるので劈開面を反射面として
レーザを形成することは容易であるが、同一結晶
上に光フアイバの為のガイド部分を形成する為に
は、この部分を反射面形成のための劈開で切離し
てしまうことはできず、従つて光フアイバの為の
ガイド部と接続する反射面は劈開以外の手段で形
成しなければならない。
の劈閉面は｛110｝面であるが、この面の鏡面エ
ツチング、特に選択エツチングによつて｛110｝
鏡面を得ることが一般的に困難であるという点が
あげられる。｛110｝は｛100｝に対し直交関係に
あり、レーザの主表面たる｛100｝上で＜110＞ど
うしが直交関係にあるので劈開面を反射面として
レーザを形成することは容易であるが、同一結晶
上に光フアイバの為のガイド部分を形成する為に
は、この部分を反射面形成のための劈開で切離し
てしまうことはできず、従つて光フアイバの為の
ガイド部と接続する反射面は劈開以外の手段で形
成しなければならない。
本発明は、本発明者等の得た新規な知見を応用
することによつて上記の問題を解決し、ストライ
プ状レーザ領域の延長上にオプテイカルフアイバ
のガイド溝を形成することを可能ならしめたもの
である。
することによつて上記の問題を解決し、ストライ
プ状レーザ領域の延長上にオプテイカルフアイバ
のガイド溝を形成することを可能ならしめたもの
である。
本発明者等は、InP系の化合物半導体を燐酸
（H3PO4）系のエツチング液でエツチングすると
｛111｝Ａ面の他、｛110｝面の鏡面も得られること
を見出した。特に｛100｝面をH3PO4系エツチン
グ液で選択的にエツチングすると、発生するエツ
チング孔は一つの方向は｛111｝Ａ面により構成
されるが、直交方向は｛111｝Ｂ面のみではなく、
｛110｝面と｛111｝Ｂから構成される。即ち、
InPの｛100｝面をマスクし、辺の方向を＜110＞
に合せた方形の窓をあけてH3PO4系エツチング
をほどこすと、第１図のようなエツチング孔が得
られる。これは｛111｝Ａ面による断面Ｖ字型の
溝の両端が｛110｝面で、その底部付近が｛111｝
Ｂ面になつているとみなしてよいものである。
（H3PO4）系のエツチング液でエツチングすると
｛111｝Ａ面の他、｛110｝面の鏡面も得られること
を見出した。特に｛100｝面をH3PO4系エツチン
グ液で選択的にエツチングすると、発生するエツ
チング孔は一つの方向は｛111｝Ａ面により構成
されるが、直交方向は｛111｝Ｂ面のみではなく、
｛110｝面と｛111｝Ｂから構成される。即ち、
InPの｛100｝面をマスクし、辺の方向を＜110＞
に合せた方形の窓をあけてH3PO4系エツチング
をほどこすと、第１図のようなエツチング孔が得
られる。これは｛111｝Ａ面による断面Ｖ字型の
溝の両端が｛110｝面で、その底部付近が｛111｝
Ｂ面になつているとみなしてよいものである。
H3PO4単独で上記エツチングは可能であるが、
エツチング速度が遅いので、これに塩酸（HCl）
を加えたH3PO4／HCl系のエツチング液を用いる
ことにより、このＶ溝エツチングを速やかに行な
うことができる。上記のエツチング特性を示すの
はH3PO4：HClが１：２の程度までで、それ以上
HCl分率が増すとこのような特性は失なわれる。
エツチング速度が遅いので、これに塩酸（HCl）
を加えたH3PO4／HCl系のエツチング液を用いる
ことにより、このＶ溝エツチングを速やかに行な
うことができる。上記のエツチング特性を示すの
はH3PO4：HClが１：２の程度までで、それ以上
HCl分率が増すとこのような特性は失なわれる。
本発明はかかるエツチングにより、｛100｝面を
主面とするInP基板のH3PO4系エツチングの結晶
方位依存性を利用してストライプ状レーザ領域の
延長部分に光フアイバ位置合せ用のＶ溝を形成
し、その終端に現れる｛110｝を反射面とするこ
とを特徴としている。
主面とするInP基板のH3PO4系エツチングの結晶
方位依存性を利用してストライプ状レーザ領域の
延長部分に光フアイバ位置合せ用のＶ溝を形成
し、その終端に現れる｛110｝を反射面とするこ
とを特徴としている。
第２図に本発明のレーザ装置を示す。
InP単結晶１に活性領域２が形成され、その光
方出方向にＶ溝４が形成されている。このＶ溝に
は光フアイバ３がはめ込まれるがその場合活性領
域２とフアイバのコア３′とはその軸が一致する
ようＶ溝の位置及び幅が定められている。
方出方向にＶ溝４が形成されている。このＶ溝に
は光フアイバ３がはめ込まれるがその場合活性領
域２とフアイバのコア３′とはその軸が一致する
ようＶ溝の位置及び幅が定められている。
Ｖ溝の両側面５は｛111｝Ａ面であるが、軸方
向の終端面６は｛110｝面であり、これは同時に
レーザの一方の反射面となつている。他方のレー
ザ反射面６′は従来と同様劈開面であつてもよい
し、後述する本発明の製造方法の実施例のように
エツチング鏡面であつてもよい。
向の終端面６は｛110｝面であり、これは同時に
レーザの一方の反射面となつている。他方のレー
ザ反射面６′は従来と同様劈開面であつてもよい
し、後述する本発明の製造方法の実施例のように
エツチング鏡面であつてもよい。
ストライプ状のレーザ発振領域の形成は、両反
射面の形成を除き、全て公知技術によつて行なわ
れるものであり、本発明の実施を限定するもので
はない。
射面の形成を除き、全て公知技術によつて行なわ
れるものであり、本発明の実施を限定するもので
はない。
次に上記光フアイバ位置合せ用Ｖ溝の構成につ
いて説明する。
いて説明する。
第３図ａに示すように基板（001）面に対し、＜
110＞方向に延在する活性領域２を公知技術によ
り形成する。次に全面をSIO2膜などでマスクし
た後該活性領域上に窓８をあける。この位置合せ
は正確に行なわれることが望ましいが、通常のマ
スク合せで実現される程度の精度があれば実用上
充分である。
110＞方向に延在する活性領域２を公知技術によ
り形成する。次に全面をSIO2膜などでマスクし
た後該活性領域上に窓８をあける。この位置合せ
は正確に行なわれることが望ましいが、通常のマ
スク合せで実現される程度の精度があれば実用上
充分である。
この基板結晶に対し、前記H3PO4／HCl系エツ
チングを施こすと、第１図の場合と同様にＶ溝が
形成される（第３図ｂ）。これを図示のようにナ
イフエツヂ９を用いて劈開すれば第２図の如き構
造のＶ溝付きInPレーザが得られる。
チングを施こすと、第１図の場合と同様にＶ溝が
形成される（第３図ｂ）。これを図示のようにナ
イフエツヂ９を用いて劈開すれば第２図の如き構
造のＶ溝付きInPレーザが得られる。
上記実施例ではレーザの反射面は両面としエツ
チングによつて形成されるが、既述したようにエ
ツチングで形成されることが必要なのはＶ溝側だ
けであり、他方は劈開によつてもよい。その場
合、Ｖ溝パターンと劈開面との位置関係は第４図
のようになる。
チングによつて形成されるが、既述したようにエ
ツチングで形成されることが必要なのはＶ溝側だ
けであり、他方は劈開によつてもよい。その場
合、Ｖ溝パターンと劈開面との位置関係は第４図
のようになる。
Ｖ溝の幅は、それによつて溝の深さが定まり、
従つて光フアイバの太さに応じてそのコアの位置
が固定されるものであるから、使用する光フアイ
バの外径及びレーザ活性領域の表面からの深さに
よつて一義的に定まるものである。溝の長さは光
フアイバの位置合せに利用されるだけなので、そ
の為に必要な長さ、例えば１mm、以上にする必要
はなく、前述の効果を失なわぬ限り短い程同一の
InP結晶に形成し得るレーザ数が増す。なお、レ
ーザの活性領域の長さは200〜300μｍ程度であ
る。レーザ背面の光出力も光フアイバで受ける場
合にはレーザ領域の両側に上記Ｖ溝を形成すれば
よい。
従つて光フアイバの太さに応じてそのコアの位置
が固定されるものであるから、使用する光フアイ
バの外径及びレーザ活性領域の表面からの深さに
よつて一義的に定まるものである。溝の長さは光
フアイバの位置合せに利用されるだけなので、そ
の為に必要な長さ、例えば１mm、以上にする必要
はなく、前述の効果を失なわぬ限り短い程同一の
InP結晶に形成し得るレーザ数が増す。なお、レ
ーザの活性領域の長さは200〜300μｍ程度であ
る。レーザ背面の光出力も光フアイバで受ける場
合にはレーザ領域の両側に上記Ｖ溝を形成すれば
よい。
レーザ領域の上面には電極金属層が被着形成さ
れるが、この工程はＶ溝形成前に行なわれること
が望ましく、従つてＶ溝エツチング用窓開きに先
立つて該領域の電極層を除去し、SiO2等で被覆
した後、電極層を露出しないようにSiO2層に窓
開きすることになる。これはＶ溝エツチング時に
電極層がエツチングされないよう保護することを
目的としている。
れるが、この工程はＶ溝形成前に行なわれること
が望ましく、従つてＶ溝エツチング用窓開きに先
立つて該領域の電極層を除去し、SiO2等で被覆
した後、電極層を露出しないようにSiO2層に窓
開きすることになる。これはＶ溝エツチング時に
電極層がエツチングされないよう保護することを
目的としている。
以上説明したように本発明の方法によれば光フ
アイバの位置決め用Ｖ溝を持つInP系レーザを容
易に形成しうるのであり、該レーザに於ては光フ
アイバとの高精度位置決めを容易に行ない得るの
である。
アイバの位置決め用Ｖ溝を持つInP系レーザを容
易に形成しうるのであり、該レーザに於ては光フ
アイバとの高精度位置決めを容易に行ない得るの
である。
第１図は本発明の方法によるエツチングにおけ
るエツチング孔構成面を示す図、第２図は本発明
のレーザ装置を示す図、第３図、第４図は本発明
の製造方法を示す図であつて、図に於て１はInP
結晶、２は発振領域、３は光フアイバ、３′は同
コア、４はＶ溝、５はＶ溝側面である｛111｝Ａ
面、６はＶ溝の端面であり且つレーザの反射面で
ある面、６′はレーザの他方の反射面、７は
｛111｝Ｂ面、８はＶ溝エツチング用窓、９はナイ
フエツジである。
るエツチング孔構成面を示す図、第２図は本発明
のレーザ装置を示す図、第３図、第４図は本発明
の製造方法を示す図であつて、図に於て１はInP
結晶、２は発振領域、３は光フアイバ、３′は同
コア、４はＶ溝、５はＶ溝側面である｛111｝Ａ
面、６はＶ溝の端面であり且つレーザの反射面で
ある面、６′はレーザの他方の反射面、７は
｛111｝Ｂ面、８はＶ溝エツチング用窓、９はナイ
フエツジである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ （100）面を主表面とするInP系化合物半導
体基板の一部領域にストライプ状のレーザ発振領
域を形成する工程と、 ＜110＞方向に矩形マスクの一辺を合致せしめ、
次いで燐酸／塩酸系のエツチング液使用した選択
エツチングによつて、 該レーザ発振領域の端部にあつては、劈開面を
有し、且つ光フアイバを保持した場合、該光フア
イバの中心軸と該レーザ発振領域のストライプの
中心軸とが一致する断面Ｖ字型の位置合せ溝を形
成する工程とが含まれてなることを特徴とする半
導体レーザ装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2972581A JPS57143890A (en) | 1981-03-02 | 1981-03-02 | Semiconductor laser device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2972581A JPS57143890A (en) | 1981-03-02 | 1981-03-02 | Semiconductor laser device and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57143890A JPS57143890A (en) | 1982-09-06 |
| JPS6320389B2 true JPS6320389B2 (ja) | 1988-04-27 |
Family
ID=12284077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2972581A Granted JPS57143890A (en) | 1981-03-02 | 1981-03-02 | Semiconductor laser device and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57143890A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2659148B1 (fr) * | 1990-03-01 | 1993-04-16 | Commissariat Energie Atomique | Procede de connexion entre une fibre optique et un microguide optique. |
| ES2136063T3 (es) * | 1991-11-25 | 1999-11-16 | Corning Inc | Metodo para fabricar y someter a ensayo componentes opticos integrados. |
| FR2707401B1 (fr) * | 1993-07-09 | 1995-08-11 | Menigaux Louis | Procédé de fabrication d'une structure intégrant un guide optique clivé à un support de fibre optique pour un couplage optique guide-fibre et structure obtenue. |
| KR20030062111A (ko) * | 2002-01-16 | 2003-07-23 | 한국전자통신연구원 | 레이저 소자 및 그 제조 방법과 파장 분할 다중 광원 소자 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740663B2 (ja) * | 1975-02-28 | 1982-08-28 |
-
1981
- 1981-03-02 JP JP2972581A patent/JPS57143890A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57143890A (en) | 1982-09-06 |
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