JPH0468798B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0468798B2 JPH0468798B2 JP58193472A JP19347283A JPH0468798B2 JP H0468798 B2 JPH0468798 B2 JP H0468798B2 JP 58193472 A JP58193472 A JP 58193472A JP 19347283 A JP19347283 A JP 19347283A JP H0468798 B2 JPH0468798 B2 JP H0468798B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- laser
- light
- emitting layer
- window
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 17
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 InP compound Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
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
- H01S5/10—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
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
- H01S5/164—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising semiconductor material with a wider bandgap than the active layer
-
- 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
- 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
- H01S5/124—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 incorporating phase shifts
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、分布帰還形半導体レーザの改良に関
するものである。
するものである。
光通信システムの根幹である光フアイバ通信用
光源として半導体レーザが開発されて以来、長期
安定で高性能の光源として使用できるように種々
の改良がなされ、特に近年は単一波長の動作が可
能な分布帰還形半導体レーザ（以下DFBレーザ
と略す）が脚光を浴びている。
光源として半導体レーザが開発されて以来、長期
安定で高性能の光源として使用できるように種々
の改良がなされ、特に近年は単一波長の動作が可
能な分布帰還形半導体レーザ（以下DFBレーザ
と略す）が脚光を浴びている。
DFBレーザは、光通信用光源として広く応用
できる点において優れた効果を有しているが、現
在のところ高信頼の光通信用光源として使用でき
るほどに安定なDFBレーザは開発されていない。
できる点において優れた効果を有しているが、現
在のところ高信頼の光通信用光源として使用でき
るほどに安定なDFBレーザは開発されていない。
第１図は、従来のInGaAsP／InP系化合物半導
体から成る埋込みストライプ構造のDFBレーザ
であり、ａが横断面図、ｂが縦断面図を示したも
のである。同図において、ｎ形InP基板１上にｎ
形InGaAsP導波路層２、InGaAsP発光層３、ｐ
形InGaAsPバツフアー層４、ｐ形InPクラツド層
５をまず積層した後、メサ状のストライプが形成
され、ついでプレーナ埋込み成長技術により、ｐ
形InPクラツド層５、ｎ形InP層１３、ｐ形InP層
５及びｎ形InGaAsPキヤツプ層１４が積層され
たものである。結晶成長後、SiO2絶縁膜マスク
１６を介して、亜鉛拡散領域１５が形成され、電
極９，１０が施されている。周期Λの周期的な凹
凸７はこの場合、発光層に隣接するｎ形
InGaAsP導波路層２に設けられている。
体から成る埋込みストライプ構造のDFBレーザ
であり、ａが横断面図、ｂが縦断面図を示したも
のである。同図において、ｎ形InP基板１上にｎ
形InGaAsP導波路層２、InGaAsP発光層３、ｐ
形InGaAsPバツフアー層４、ｐ形InPクラツド層
５をまず積層した後、メサ状のストライプが形成
され、ついでプレーナ埋込み成長技術により、ｐ
形InPクラツド層５、ｎ形InP層１３、ｐ形InP層
５及びｎ形InGaAsPキヤツプ層１４が積層され
たものである。結晶成長後、SiO2絶縁膜マスク
１６を介して、亜鉛拡散領域１５が形成され、電
極９，１０が施されている。周期Λの周期的な凹
凸７はこの場合、発光層に隣接するｎ形
InGaAsP導波路層２に設けられている。
レーザ領域すなわち発光層３が存在する領域の
長手方向の長さがldであり、発光層に比べて大な
る禁制帯幅で小なる屈折率のInP半導体層からな
る長さlwの窓領域がレーザ領域の延長に設けられ
ており、もう一方のレーザ領域の端はへき開面と
なつている。このようなDFBレーザでは、λB＝
2neΛで表わされるブラツク波長付近で発振が起
る。ただし、neはレーザ領域の等価的な屈折率で
ある。このようにDFBレーザは、レーザの両端
面の反射によるフアブリーペローモード発振とは
異なり、窓領域が導波路構造となつていないため
に反射が著しく抑制され、周期的な凹凸構造によ
るDFBモードだけが発振する。
長手方向の長さがldであり、発光層に比べて大な
る禁制帯幅で小なる屈折率のInP半導体層からな
る長さlwの窓領域がレーザ領域の延長に設けられ
ており、もう一方のレーザ領域の端はへき開面と
なつている。このようなDFBレーザでは、λB＝
2neΛで表わされるブラツク波長付近で発振が起
る。ただし、neはレーザ領域の等価的な屈折率で
ある。このようにDFBレーザは、レーザの両端
面の反射によるフアブリーペローモード発振とは
異なり、窓領域が導波路構造となつていないため
に反射が著しく抑制され、周期的な凹凸構造によ
るDFBモードだけが発振する。
第２図はそのDFBモードの例を示しこもので
あり、黒丸印および白丸印がDFBモードである。
横軸は波長λであり、縦軸は発振しきい値利得
αthを示している。白丸印と黒丸印とはへき開面
となつているレーザ領域の端面における凹凸の位
相が異なる２つの場合を示しており、図から明ら
かなように端面における凹凸の位相によつて
DFBモードが大きく変化する。
あり、黒丸印および白丸印がDFBモードである。
横軸は波長λであり、縦軸は発振しきい値利得
αthを示している。白丸印と黒丸印とはへき開面
となつているレーザ領域の端面における凹凸の位
相が異なる２つの場合を示しており、図から明ら
かなように端面における凹凸の位相によつて
DFBモードが大きく変化する。
例えば、黒丸印の場合には最も小さな発振しき
い値利得αthを有するモードが存在し、次に低い
モードとの間にある程度の発振しきい値差がある
ために最も小さなαthを有する波長において単一
波長動作が実現される。
い値利得αthを有するモードが存在し、次に低い
モードとの間にある程度の発振しきい値差がある
ために最も小さなαthを有する波長において単一
波長動作が実現される。
一方、白丸印の場合は最も小さなαthを有する
モードが２つ存在するために２波長発振となる。
従つて、常に単一波長動作を行なわせるには端面
における凹凸の位相を制御する必要がある。端面
をへき開という手法で作る場合は論外であるが、
化学エツチングや他の精密エツチング法を用いた
としても、周期Λの大きさが１ミクロン以下であ
ることを考慮すると凹凸の位相を合わせることは
極めて困難である。
モードが２つ存在するために２波長発振となる。
従つて、常に単一波長動作を行なわせるには端面
における凹凸の位相を制御する必要がある。端面
をへき開という手法で作る場合は論外であるが、
化学エツチングや他の精密エツチング法を用いた
としても、周期Λの大きさが１ミクロン以下であ
ることを考慮すると凹凸の位相を合わせることは
極めて困難である。
従つて、第１図のようなDFBレーザでは単一
波長動作となる場合も多いが２波長同時発振の場
合もあり、また単一波長動作が外部に露出した端
面に依存しているのでは、長期に動作させた時の
安定性が問題となる可能性もある。
波長動作となる場合も多いが２波長同時発振の場
合もあり、また単一波長動作が外部に露出した端
面に依存しているのでは、長期に動作させた時の
安定性が問題となる可能性もある。
一方、発光層を外部に露出させないために、第
１図のようなDFBレーザにおいて窓領域を両側
に設け、両端面の影響を除いた構造にすると理論
的には常に２波長発振となる。
１図のようなDFBレーザにおいて窓領域を両側
に設け、両端面の影響を除いた構造にすると理論
的には常に２波長発振となる。
第３図は、第１図のDFBレーザを改良し安定
な単一波長動作をするように、周期的な凹凸の位
相をレーザ領域の中央部付近で180゜反転させた従
来例であり、ｐ形InGaAsPキヤツプ層６以外は
第１図のDFBレーザと同じ層構造である。この
ような凹凸の位相反転領域８を中央部付近に設け
たDFBレーザにおいては、両端面１１及び１２
の反射率が零であると仮定した場合には第４図に
示すごとくブラツク波長λBで最低しきい値のモー
ドが存在し、かつ次に低いモードとの間の利得差
も大きいことから、極めて安定な単一波長動作が
得られる。
な単一波長動作をするように、周期的な凹凸の位
相をレーザ領域の中央部付近で180゜反転させた従
来例であり、ｐ形InGaAsPキヤツプ層６以外は
第１図のDFBレーザと同じ層構造である。この
ような凹凸の位相反転領域８を中央部付近に設け
たDFBレーザにおいては、両端面１１及び１２
の反射率が零であると仮定した場合には第４図に
示すごとくブラツク波長λBで最低しきい値のモー
ドが存在し、かつ次に低いモードとの間の利得差
も大きいことから、極めて安定な単一波長動作が
得られる。
しかし、両端面１１および１２に通常のへき開
面のような大きな反射率が存在すると第４図のよ
うに理想的なモードとはならず、第２図と同様に
端面の位相によつて単一波長あるいは２波長動作
となる。従つて、第３図のようなDFBレーザで
は両端面１１及び１２の反射率を極力小さくする
ことが極めて重要である。その簡単な構成として
無反射コーテイングが考えられるが、反射率を零
にすることは非常に困難であり、通常数％の反射
率が残りかつその再現性も必ずしも良いとは言い
難い。特に、端面における凹凸の位相が問題とな
るDFBレーザでは、数％の反射率がDFBモード
に与える影響は大きく、少なくとも反射率を0.1
％以下に押える必要があるが、現在のところこの
条件は満足されていない。このように、従来の
DFBレーザでは常に安定な単一波長動作をさせ
ることが困難であつた。
面のような大きな反射率が存在すると第４図のよ
うに理想的なモードとはならず、第２図と同様に
端面の位相によつて単一波長あるいは２波長動作
となる。従つて、第３図のようなDFBレーザで
は両端面１１及び１２の反射率を極力小さくする
ことが極めて重要である。その簡単な構成として
無反射コーテイングが考えられるが、反射率を零
にすることは非常に困難であり、通常数％の反射
率が残りかつその再現性も必ずしも良いとは言い
難い。特に、端面における凹凸の位相が問題とな
るDFBレーザでは、数％の反射率がDFBモード
に与える影響は大きく、少なくとも反射率を0.1
％以下に押える必要があるが、現在のところこの
条件は満足されていない。このように、従来の
DFBレーザでは常に安定な単一波長動作をさせ
ることが困難であつた。
本発明の目的は、上述したような従来の欠点を
解消するために、凹凸の位相反転領域を有する
DFBレーザとレーザ領域の両側に窓領域を有す
るDFBレーザとを組み合わせて改善することに
より、単一波長動作の安定化および製作が容易な
DFBレーザを提供することにある。
解消するために、凹凸の位相反転領域を有する
DFBレーザとレーザ領域の両側に窓領域を有す
るDFBレーザとを組み合わせて改善することに
より、単一波長動作の安定化および製作が容易な
DFBレーザを提供することにある。
以下に図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第５図は本発明の一実施例を示したものであ
り、長さldのレーザ発振領域の両側に、InGaAsP
発光層４に比べて大なる禁制帯幅でかつ小なる屈
折率の半導体のｐ形InP層５およびｎ形InP層１
３から成る窓領域を有し、かつ周期的な凹凸の位
相が約180度反転する位相反転領域８および窓領
域の両端面に無反射コーテイング１７が施された
構造となつている。
り、長さldのレーザ発振領域の両側に、InGaAsP
発光層４に比べて大なる禁制帯幅でかつ小なる屈
折率の半導体のｐ形InP層５およびｎ形InP層１
３から成る窓領域を有し、かつ周期的な凹凸の位
相が約180度反転する位相反転領域８および窓領
域の両端面に無反射コーテイング１７が施された
構造となつている。
本実施例の特徴は、レーザ発振領域から出射さ
れた光１８は窓領域で広がるため、端面で反射さ
れて再び発光層４に戻る割合が著しく低下する。
すなわち、両端面の実質的な反射率が著しく低下
する構造となつている。特に、端面の反射率と窓
領域の長さlwとの関係に注目し、窓領域内におい
てレーザ出力光の実質的な反射が起こらないよう
に窓領域の長さlwを制限し、単一波長でかつ効率
的に光を取り出せる構造となつている。
れた光１８は窓領域で広がるため、端面で反射さ
れて再び発光層４に戻る割合が著しく低下する。
すなわち、両端面の実質的な反射率が著しく低下
する構造となつている。特に、端面の反射率と窓
領域の長さlwとの関係に注目し、窓領域内におい
てレーザ出力光の実質的な反射が起こらないよう
に窓領域の長さlwを制限し、単一波長でかつ効率
的に光を取り出せる構造となつている。
第７図は埋込みストライプ構造を例にとり、反
射率Ｒが実質的に低下する割合を窓領域の長さlw
の関数として表わした計算例である。同図の反射
率比は窓領域がある場合の実効的な反射率Ｒ（lw）
を同窓領域がない場合の反射率Ｒ(o)で割つたもの
である。
射率Ｒが実質的に低下する割合を窓領域の長さlw
の関数として表わした計算例である。同図の反射
率比は窓領域がある場合の実効的な反射率Ｒ（lw）
を同窓領域がない場合の反射率Ｒ(o)で割つたもの
である。
同図から明らかなように、10μｍ程度の窓領域
を設けるだけで反射率が約２桁低減される。従つ
て、通常のへき開面の反射率が30％程度あつたと
しても、窓領域を10μｍ設けることにより約0.3％
に低減することができる。また、へき開面に無反
射コーテイングを施した場合には、反射率が数％
から100分の数％まで低減されることから、無反
射コーテイングを施した数μｍの窓領域を設ける
ことにより、端面の反射率の影響は無視できるほ
どに低減することができる。
を設けるだけで反射率が約２桁低減される。従つ
て、通常のへき開面の反射率が30％程度あつたと
しても、窓領域を10μｍ設けることにより約0.3％
に低減することができる。また、へき開面に無反
射コーテイングを施した場合には、反射率が数％
から100分の数％まで低減されることから、無反
射コーテイングを施した数μｍの窓領域を設ける
ことにより、端面の反射率の影響は無視できるほ
どに低減することができる。
一方、窓領域の長さlwを長くしていけば反射率
も抵減され、窓領域の長さがある値になると反射
はほとんどなくなるが、第６図に示すごとく出射
光１８の一部が上部電極９にあたり、レーザ出力
光を効率的に取り出すことができなくなつてしま
う。従つて、反射率が最も低減され、かつ、出力
光を効率的に取り出すには窓領域の長さlwを制限
する必要がある。すなわち、窓領域内で実質的な
反射が起こらないようにするためには、両窓領域
の長さlw1，lw2latan（90−θ）の条件が必要で
ある。但し、laは発光層３の中心から上部電極９
までの厚みである。例えば、通常レーザ出射光１
８が窓領域に出射される角度θは10〜20度であ
り、laは約5μｍ程度であるので、ここでθ＝10
度、la＝5μｍとすればlw1，lw2は約28.4μｍ以下と
なり、θ＝20度、la＝5μｍの場合は約13.7μｍ以
下となる。従つて、窓領域の長さlwをこれらの上
限値近くにすれば、第７図のように端面の反射率
を低減できるとともに、窓領域内での実質的な反
射を無くすことができる。よつて、本発明では、
凹凸の位相反転領域を有するDFBレーザの長さ
を制限した窓領域を両側に設けることにより、極
めて安定な単一波長動作が可能となる。更に、窓
領域の両面に無反射コーテイングを施せばより一
層の効果が得られることは言うまでもない。
も抵減され、窓領域の長さがある値になると反射
はほとんどなくなるが、第６図に示すごとく出射
光１８の一部が上部電極９にあたり、レーザ出力
光を効率的に取り出すことができなくなつてしま
う。従つて、反射率が最も低減され、かつ、出力
光を効率的に取り出すには窓領域の長さlwを制限
する必要がある。すなわち、窓領域内で実質的な
反射が起こらないようにするためには、両窓領域
の長さlw1，lw2latan（90−θ）の条件が必要で
ある。但し、laは発光層３の中心から上部電極９
までの厚みである。例えば、通常レーザ出射光１
８が窓領域に出射される角度θは10〜20度であ
り、laは約5μｍ程度であるので、ここでθ＝10
度、la＝5μｍとすればlw1，lw2は約28.4μｍ以下と
なり、θ＝20度、la＝5μｍの場合は約13.7μｍ以
下となる。従つて、窓領域の長さlwをこれらの上
限値近くにすれば、第７図のように端面の反射率
を低減できるとともに、窓領域内での実質的な反
射を無くすことができる。よつて、本発明では、
凹凸の位相反転領域を有するDFBレーザの長さ
を制限した窓領域を両側に設けることにより、極
めて安定な単一波長動作が可能となる。更に、窓
領域の両面に無反射コーテイングを施せばより一
層の効果が得られることは言うまでもない。
また、両端面はへき開面である必要はなく光学
的になめらかな面であれば良く、平坦であつても
凸レンズ状になつていても差支えない。従つて、
化学エツチング、スパツタエツチング、プラズマ
エツチング等の工業的な製法でも作製可能とな
り、かつレーザ領域は端面から離れているため、
仮に端面に欠陥が生じてもレーザ特性への影響は
ほとんどなくなる。このように、レーザ領域が完
全に半導体で囲まれた構造になつていることは、
長期間にわたる信頼性においても好結果をもたら
すと考えられる。
的になめらかな面であれば良く、平坦であつても
凸レンズ状になつていても差支えない。従つて、
化学エツチング、スパツタエツチング、プラズマ
エツチング等の工業的な製法でも作製可能とな
り、かつレーザ領域は端面から離れているため、
仮に端面に欠陥が生じてもレーザ特性への影響は
ほとんどなくなる。このように、レーザ領域が完
全に半導体で囲まれた構造になつていることは、
長期間にわたる信頼性においても好結果をもたら
すと考えられる。
上述の説明では、半導体材料として
InGaAsP／InP系の化合物半導体を例に取つた
が、AlGaAs／GaAs系やAlGaInAs／InP系など
他の半導体材料においても同様の構造のDFBレ
ーザが実現されることは言うまでもない。また、
周期的な凹凸の周期Λが導波路内発振波長の1/2
の場合を想定して説明したが、半波長の整数倍の
Λでも同様である。また、レーザ発振領域のスト
ライプ構造は埋込みストライプ構造だけでなく、
溝付基板ストライプ構造などへも適用できる。
InGaAsP／InP系の化合物半導体を例に取つた
が、AlGaAs／GaAs系やAlGaInAs／InP系など
他の半導体材料においても同様の構造のDFBレ
ーザが実現されることは言うまでもない。また、
周期的な凹凸の周期Λが導波路内発振波長の1/2
の場合を想定して説明したが、半波長の整数倍の
Λでも同様である。また、レーザ発振領域のスト
ライプ構造は埋込みストライプ構造だけでなく、
溝付基板ストライプ構造などへも適用できる。
以上説明したように、本発明のDFBレーザは
従来のDFBレーザに比べて実用化素子として極
めて安定な単一波長動作が可能であり、かつレー
ザ発振領域が外部に露出していないためレーザ端
面をエツチング等の工業的手法により製作ができ
るとともに高信頼化が達成できる。従つて、本発
明のDFBレーザは高性能光フアイバ通信等に応
用可能でその効果は極めて大である。
従来のDFBレーザに比べて実用化素子として極
めて安定な単一波長動作が可能であり、かつレー
ザ発振領域が外部に露出していないためレーザ端
面をエツチング等の工業的手法により製作ができ
るとともに高信頼化が達成できる。従つて、本発
明のDFBレーザは高性能光フアイバ通信等に応
用可能でその効果は極めて大である。
第１図ａ，ｂは従来の均一な周期的凹凸を有す
るDFBレーザの横断面図及び縦断面図、第２図
は第１図のDFBレーザの発振モードを示す特性
図、第３図は周期的凹凸の位相の反転領域を有す
るDFBレーザの例を示す縦断面図、第４図は第
３図で両端面の反射がない場合の発振モードをそ
れぞれ示す特性図、第５図は本発明の一実施例を
示す縦断面図、第６図は窓領域長が長過ぎる場合
の例を示す縦断面図、第７図は窓領域の長さに対
する反射率比を示す特性図である。 １……ｎ形InP基板、２……ｎ形InGaAsP導波
路層、３……InGaAsP発光層、４……ｐ形
InGaAsPバツフアー層、５……ｐ形InPクラツド
層、６……ｐ形InGaAsPキヤツプ層、７……周
期的凹凸、８……凹凸の位相反転領域、９，１０
……電極、１１，１２……端面、１３……ｎ形
InP層、１４……ｎ形InGaAsPキヤツプ層、１５
……亜鉛拡散領域、１６……SiO2絶縁膜マスク、
１７……無反射コーテイング、１８……出射光。
るDFBレーザの横断面図及び縦断面図、第２図
は第１図のDFBレーザの発振モードを示す特性
図、第３図は周期的凹凸の位相の反転領域を有す
るDFBレーザの例を示す縦断面図、第４図は第
３図で両端面の反射がない場合の発振モードをそ
れぞれ示す特性図、第５図は本発明の一実施例を
示す縦断面図、第６図は窓領域長が長過ぎる場合
の例を示す縦断面図、第７図は窓領域の長さに対
する反射率比を示す特性図である。 １……ｎ形InP基板、２……ｎ形InGaAsP導波
路層、３……InGaAsP発光層、４……ｐ形
InGaAsPバツフアー層、５……ｐ形InPクラツド
層、６……ｐ形InGaAsPキヤツプ層、７……周
期的凹凸、８……凹凸の位相反転領域、９，１０
……電極、１１，１２……端面、１３……ｎ形
InP層、１４……ｎ形InGaAsPキヤツプ層、１５
……亜鉛拡散領域、１６……SiO2絶縁膜マスク、
１７……無反射コーテイング、１８……出射光。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発光層あるいは該発光層に隣接する層に光の
進行方向に沿う周期的な凹凸を有し、前記発光層
にキヤリアを注入することによりレーザを発振せ
しめるレーザ領域と、レーザ領域の中央部付近で
前記周期的な凹凸の位相が約180度変化する領域
と、レーザ発振領域の両側に前記発光層に比べて
大なる禁制帯幅で小なる屈折率の半導体からなる
窓領域とを有する分布帰還形半導体レーザにおい
て、 前記窓領域の長さＬが、前記発光層の中心から
上部電極までの厚みをlaとし、レーザ出射光が窓
領域に出射される角度をθとしたとき、 Ｌ≦latan（90−θ） で求まる長さＬの上限近傍で構成されていること
を特徴とする分布帰還形半導体レーザ。 ２ 発光層あるいは該発光層に隣接する層に光の
進行方向に沿う周期的な凹凸を有し、前記発光層
にキヤリアを注入することによりレーザを発振せ
しめるレーザ領域と、レーザ領域の中央部付近で
前記周期的な凹凸の位相が約180度変化する領域
と、レーザ発振領域の両側に前記発光層に比べて
大なる禁制帯幅で小なる屈折率の半導体からなる
窓領域とを有する分布帰還形半導体レーザにおい
て、 前記窓領域の長さＬが、前記発光層の中心から
上部電極までの厚みをlaとし、レーザ出射光が窓
領域に出射される角度をθとしたとき、 Ｌ≦latan（90−θ） で求まる長さＬの上限近傍で構成すると共に、前
記窓領域の両側に無反射コーテイングを施して構
成されていることを特徴とする分布帰還形半導体
レーザ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193472A JPS60202974A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 分布帰還形半導体レ−ザ |
| US06/660,934 US4648096A (en) | 1983-10-18 | 1984-10-15 | Distributed feedback semiconductor laser |
| GB08426325A GB2148595B (en) | 1983-10-18 | 1984-10-18 | Distributed feedback semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193472A JPS60202974A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 分布帰還形半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202974A JPS60202974A (ja) | 1985-10-14 |
| JPH0468798B2 true JPH0468798B2 (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=16308576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58193472A Granted JPS60202974A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 分布帰還形半導体レ−ザ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4648096A (ja) |
| JP (1) | JPS60202974A (ja) |
| GB (1) | GB2148595B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6147685A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 分布帰還形半導体レ−ザ |
| JPS6155981A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-20 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 半導体発光素子 |
| JPH06105820B2 (ja) * | 1985-12-25 | 1994-12-21 | 国際電信電話株式会社 | モニタ付分布帰還形半導体レ−ザ |
| JPS62194691A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 光導波路領域を有する半導体光集積装置の製造方法 |
| US4745617A (en) * | 1987-03-27 | 1988-05-17 | Hughes Aircraft Company | Ideal distributed Bragg reflectors and resonators |
| US4908833A (en) * | 1989-01-27 | 1990-03-13 | American Telephone And Telegraph Company | Distributed feedback laser for frequency modulated communication systems |
| US4905253A (en) * | 1989-01-27 | 1990-02-27 | American Telephone And Telegraph Company | Distributed Bragg reflector laser for frequency modulated communication systems |
| US5272714A (en) * | 1991-12-12 | 1993-12-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Distributed phase shift semiconductor laser |
| JP2002026448A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザ素子 |
| JP4472278B2 (ja) * | 2003-06-26 | 2010-06-02 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ素子 |
| JP2005353761A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 分布帰還型半導体レーザ |
| JP4839601B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2011-12-21 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体光素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58105586A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4096446A (en) * | 1976-02-02 | 1978-06-20 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Distributed feedback devices with perturbations deviating from uniformity for removing mode degeneracy |
| JPS58140177A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-19 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 分布帰還形半導体レ−ザ |
| JPS58216486A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-16 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 半導体レ−ザおよびその製造方法 |
-
1983
- 1983-10-18 JP JP58193472A patent/JPS60202974A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-15 US US06/660,934 patent/US4648096A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-10-18 GB GB08426325A patent/GB2148595B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58105586A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レ−ザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60202974A (ja) | 1985-10-14 |
| GB2148595A (en) | 1985-05-30 |
| GB2148595B (en) | 1986-10-29 |
| US4648096A (en) | 1987-03-03 |
| GB8426325D0 (en) | 1984-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4464762A (en) | Monolithically integrated distributed Bragg reflector laser | |
| US4615032A (en) | Self-aligned rib-waveguide high power laser | |
| JPH0256837B2 (ja) | ||
| US4847844A (en) | Surface-emitting semiconductor laser device | |
| JP3153727B2 (ja) | スーパールミネッセントダイオード | |
| JPS59205787A (ja) | 単一軸モ−ド半導体レ−ザ | |
| JPH0468798B2 (ja) | ||
| CN113328339B (zh) | 一种高功率分布反馈激光器 | |
| JPH0118591B2 (ja) | ||
| JP4106210B2 (ja) | 光半導体素子 | |
| JPH0461514B2 (ja) | ||
| JPH0254674B2 (ja) | ||
| US4773077A (en) | Internal reflection interferometric semiconductor laser apparatus | |
| JPH01164077A (ja) | 発光ダイオードおよびその製造方法 | |
| JP3266728B2 (ja) | 導波路型光素子の製造方法 | |
| JP2000244059A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2005353761A (ja) | 分布帰還型半導体レーザ | |
| JPS6232680A (ja) | 集積型半導体レ−ザ | |
| JPH03195076A (ja) | 外部共振器型波長可変半導体レーザ | |
| JPH10303495A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPS5814590A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH02126693A (ja) | 分布反射形半導体レーザ | |
| JPH11330540A (ja) | スーパールミネッセントダイオード | |
| KR100286009B1 (ko) | 반도체 광 증폭기 및 그 제작 방법 | |
| JPH0666514B2 (ja) | 集積型半導体レ−ザ |