DE3782462T2

DE3782462T2 - Laserdiode mit verteilter rueckkopplung.

Info

Publication number: DE3782462T2
Application number: DE8787110685T
Authority: DE
Inventors: Mito C O Nec Corporation Ikuo
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1987-07-23
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 2007-07-24
Also published as: JPS6332988A; EP0254311A3; US4794618A; EP0254311A2; EP0254311B1; DE3782462D1

Description

Anwendungsbereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Laserdiode mit verteilter Rückkopplung, insbesondere eine Laserdiode mit verteilter Rückkopplung, die für eine Lichtquelle zur optischen Kommunikation, optische Meßgeräte und so weiter verwendbar ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine der herkömmlichen λ/4-verschobenen Laserdioden mit verteilter Rückkopplung wird in den Vorträgen mit den Titeln "Characteristics of Quarter-Wave Shifted DFB Laser Diode (No. 1017)" und "Fabrication of 1.5 um Phase-Shifted DFB Lasers (No. 1018)" in "The Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan", die vom 26. bis 28. März 1984 abgehalten wurde, beschrieben. Die Laserdiode mit verteilter Rückkopplung (hier im folgenden einfach "DFB LD" genannt) umfaßt eine Pufferschicht auf einem Substrat, eine Aktivschicht auf der Pufferschicht, eine Überzugsschicht auf der Aktivschicht, eine Deckschicht auf der Überzugsschicht, einen 2iO&sub2;-Streifen auf der Deckschicht und eine Anoden- und eine Kathodenelektrode, die jeweils auf den Außenflächen des SiO&sub2;-Streifens vorgesehen sind, und Substrat, wobei auf dem Substrat ein Beugungsgitter mit einer Phasenverschiebung von λ/4 ausgebildet ist, und eine auf einer Ausgangs Seite der DFB LD vorgesehene geteilte Fläche.
Im Betrieb wird eine auf einer verteilten Rückkopplung basierende Impulsoszillation bei Raumtemperatur und einem Schwellwert von beispielsweise 800 mA ausgeführt. Es kann beobachtet werden, daß die Oszillation eine einzelne Axialmode in einem Licht-Oszillationsspektrum ist, wobei eine Oszillationswellenlänge ohne einen Modensprung gleichmäßig variiert werden kann.
Daher wird von einer DFB LD in hohem Maße erwartet, daß sie für eine Lichtquelle für optische Faser-Kommunikation für hohe Geschwindigkeit und weite Entfernungen sowie für ein optisches Meßgerät in einem kohärenten optischen System aus dem Grund verwendet wird, daß darin ein Ein- Wellenlängenbetrieb vorteilhaft durchgeführt wird und die Differenz der Oszillationsschwellverstärkung zwischen der Haupt- und den Nebenmoden groß sein kann.
Bei der oben beschriebenen DFB LD wird jedoch keine so hohe Herstellungsausbeute erzielt wie in ihrem eigentlichen Herstellungsprozeß erwartet wird. Weiter wird in ihr keine stabilisierte Oszillation erreicht wie aus derartigen Erscheinungen ersichtlich wird, daß beim Ausgangsniveau von mehr als bis 10 mW, trotz des Aufbaus, in dem tatsächlich λ/4-Verschiebung in einem Beugungsgitter erfüllt wird, eine vielachsige Oszillation auftritt und sich ein axialer Modensprung ergibt, wie aus der Tatsache, daß das einer λ/4- verschobenen DFB LD eigene Oszillationslichtspektrum bei einem Betrieb bei einem Niveau unterhalb des Oszillationsschwellwerts beobachtet wird, offensichtlich wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Laserdiode mit verteilter Rückkopplung zur Verfügung zu stellen, in der verhindert wird, daß die Änderung der axialen Oszillationsmode auftritt.
Es ist eine weitere Aufgabe, eine Laserdiode mit verteilter Rückkopplung zur Verfügung zu stellen, in der auch bei einem hohen Ausgangsniveau eine axiale Ein-Modenoszillation zustande gebracht wird.
Erfindungsgemäß umfaßt eine Laserdiode mit verteilter Rückkopplung ein in einem Resonator oder auf einem Substrat ausgebildetes Beugungsgitter,
wobei das Beugungsgitter in einem Abschnitt eine Phasenverschiebung hat, die in Bezug auf den Abstand des Beugungsgitters λ/8 bis 3λ/16 ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird in Übereinstimmung mit den folgenden Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die ein Teil einer herkömmlichen Laserdiode mit verteilter Rückkopplung darstellt,
Fig. 2A bis 2D erklärende Diagramme sind, die im einzelnen eine Ladungsträgerdichte, Rekombinationsträgerdichte, Nettoträgerdichte und den Brechungsindex in der Richtung der Achse z der herkömmlichen Laserdiode mit verteilter Rückkopplung zeigen,
Fig. 3 ein erklärendes Diagramm zur Erklärung einer Verschiebung einer axialen Mode in der herkömmlichen Laserdiode mit verteilter Rückkopplung ist,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht ist, die die erfindungsgemäße Laserdiode mit verteilter Rückkopplung darstellt und
Fig. 5 ein erklärendes Diagramm ist, das eine in Bezug auf ein Ausgangsniveau in einer erfindungsgemäßen Laserdiode mit verteilter Rückkopplung optimale Phasenverschiebungsgröße zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Vor der Beschreibung einer erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsform wird ein weiterer Bericht über eine herkömmliche λ/4-verschobene DFB LD erläutert.
Der Grund, aus dem die vorher erwähnte vielachsige Oszillation auftritt und sich der axiale Modensprung ergibt, wird allgemein auf den Effekt eines Lochbrennens in einem Resonator zurückgeführt wie in dem Bericht Nr. OQE 86-7 mit dem Titel "Mode analysis of λ/4 shifted GaInAsP/InP DFB lasers considering a refractive index change due to a spatial hole burning along a laser axis" in "The Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan" im April 1986 beschrieben wurde.
In Fig. 2 wird in diesem Bericht ein Resonator in einer λ/4-verschobenen DFB LD beschrieben. Der Resonator umfaßt eine Überzugsschicht 1, eine auf der Überzugsschicht 1 ausgebildete Führungsschicht 2, eine auf der Führungsschicht 2 ausgebildete Aktivschicht 3, eine weitere auf der Aktivschicht 3 ausgebildete Oberzugsschicht 4, und auf den jeweiligen Außenflächen der Überzugsschichten 1 und 4 vorgesehene Elektroden 5 und 6, in denen ein Beugungsgitter 7 ausgebildet ist, um auf der Überzugsschicht 1 eine λ/4- Verschiebung 8 in seiner Mittelposition 0 zu haben, und auf den beiden Seiten des Resonators sind antireflexbeschichtete Flächen vorgesehen. Der Resonator hat in der Richtung der Achse z die Länge L, so daß die jeweiligen Enden in Entfernungen L/2 und -L/2 von der Mittelposition 0 positioniert sind.
Im Betrieb wird von den Elektroden S und 6 Strom mit einer Stromdichte Jc angelegt, so daß wie in Fig. 2A gezeigt eine Ladungsträgerdichte Nc gleichmäßig in der Aktivschicht 3 von -L/2 bis L/2 verteilt wird. Die Ladungsträgerdichte Nc ist durch die Gleichung (1) bestimmt.
Nc = τs Jc/e·da (1)
wobei τs die Ladungsträger-Lebensdauer, e die Einheitsladung des Elektrons und da die Dicke der Aktivschicht 3 ist.
Andererseits ist bekannt, daß elektrische Lichtfelder in dem Resonator der λ/4-verschobenen DFB LD so verteilt sind, daß sie ein Maximalniveau bei der λ/4-Verschiebung 8 haben und in der Richtung der beiden Enden -L/2 und L/2 allmählich abnehmen. Dies wird von den Rekombinationen der Elektronen und Löcher in der Aktivschicht 3 verursacht. Die Rekombinationsträgerdichte Nst ist durch die Gleichung (2) bestimmt.
Nst = ξ τs Vs g(z) p(z) (2)
wobei ξ der Lichteinschlußkoeffizient in die Aktivschicht 3, Vs die Lichtgeschwindigkeit in der Laserdiode, g(z) die Verstärkung an einer Position z und p(z) die Photonendichte an einer Position z ist. Wie aus der Gleichung (2) klar zu entnehmen ist, ist die Rekombinationsträgerdichte Nst proportional zur Photonendichte p(z), so daß die Rekombinationsträgerdichte Nst wie in Fig. 2B gezeigt verteilt ist.
Eine Nettoladungsträgerdichte Nn wird in der Aktivschicht 3 wie in Fig. 2C gezeigt durch die Gleichung (3) bestimmt.
Nn = Nc-Nst (3)
Es versteht sich in Fig. 2C, daß die Nettoladungsträgerdichte Nn in der axialen Richtung des Resonators nicht gleichbleibend, sondern in der Mittelposition 0 am niedrigsten ist, wodurch ein Brechungsindex Na in dieser Richtung nicht gleichbleibend ist. Der Brechungsindex Na ist durch die Gleichung (4) bestimmt.
Na = Na0 + (dn/dN) Nn(z) (4)
wobei Na0 = a der Brechungsindex, bevor der Strom angelegt wird, ist.
Der differentielle Wert (dn/dN) des Brechungsindex n, der von der Ladungsträgerdichte Nn(z) abhängt, wurde durch Messung einer Wellenlängenverschiebung in einer Laserdiode aus einer InGaAsP/InP Anordnung erhalten. Zum Beispiel ist der Wert (dn/dN) -(2,8±0,6)·10&supmin;²&sup0; cm&supmin;³ bei einer Wellenlänge von 1,3 um. Im allgemeinen hat der Wert (dn/dN) einen negativen Wert, so daß ein Bereich mit niedrigerer Ladungsträgerdichte als umliegende Bereiche einen höheren Brechungsindex als die umliegenden Bereiche hat. Deshalb ist der Brechungsindex Na in der Richtung z des Resonators wie in Fig. 2D gezeigt verteilt. Wie daraus klar hervorgeht ist der Brechungsindex Na in der der λ/4-Verschiebung 8 entsprechenden Mittelposition 0 am größten und fällt in Richtung der beiden Enden -L/2 und L/2 allmählich ab. Dies bedeutet, daß optische Abstände des Beugungsgitters 7 im Resonator verschieden sind. Ein derartiges Phänomen wie oben beschrieben ist abhängig von der Erhöhung des Lichtausgangs des Resonators stärker ausgeprägt. Im Ergebnis tritt eine Neigung zur Multimodenoszillation auf aus dem Grund, weil die Differenz der Oszillationsschwellenverstärkungen wie in dem vorher erwähnten Bericht beschrieben zwischen den Haupt- und den Nebenmoden verringert wird. Dieser Bericht folgert, daß es wichtig und notwendig ist, eine solche elektrische Feldverteilung des Lichts zu liefern, daß die Schwankung der Brechungsindexverteilung verringert wird, das heißt, der Multiplikationswert KL in Übereinstimmung mit der Steuerung einer Kopplungskonstante K zwischen dem Beugungsgitter und dem Licht so niedrig wie 1,2 bis 1,3 ist. Zu diesem Zweck wird eine Tiefe des Beugungsgitters größer gemacht. Trotzdem gilt ein derartiger Aufbau als einem Aufbau von einer Halbleiterlaserdiode des Fabry-Perot-Typs, in der ein Reflexionskoeffizient an den beiden Endflächen erniedrigt wurde, gleichwertig. Folgerichtig führt dies zu Nachteilen, daß eine Oszillationsschwelle erhöht wird und daß aufgrund der Restreflexion an den beiden Endflächen eine Fabry-Perot-Moden-Oszillation auftritt. Aus diesen Gründen ist es erwünscht, daß eine einzelne stabile axiale Oszillation zustande gebracht wird, selbst wenn der Multiplikationsfaktor so groß wie 1,5 ist.
Aufbauend auf den Erklärungen und Einsichten des vorher erwähnten Berichts wird das grundlegende Prinzip der Erfindung erklärt.
In Fig. 3 wird eine Beziehung zwischen einem Wert dΔβL auf der horizontalen Achse und einem Wert αL auf der vertikalen Achse gezeigt, wobei Δβ ein von einer Ausbreitungskonstante β(=2πn/λB), die von einer Bragg-Wellenlänge λB abhängt, abweichender Wert ist, während u eine Oszillationsschwellenverstärkung ist. Schwarze Punkte auf einer Kurve darin entsprechen jeweils einer Oszillation einer λ/4- Normalverschiebung, wobei keine Brechungsindexverteilung wie in Fig. 2D gezeigt vorliegt. Wenn eine solche Verteilung des Brechungsindex wie in Fig. 2D gezeigt auftritt, wird die Position einer axialen Mode verändert, um eine insgesamt größere Phasenverschiebung als λ/4 zu ergeben, so daß sich die Position einer axialen Mode auf der Kurve in Fig. 3 in die rechte Richtung verschiebt. Wenn die Verschiebung der axialen Modenposition größer als eine vorher bestimmte Höhe wird, stellen sich auf den beiden Seiten der zentralen Bragg-Wellenlänge (Δβ=0) Schwellmoden ein wie durch die weißen Punkte auf der Kurve angezeigt wird, wodurch berücksichtigt wird, daß eine vielmodige Oszillation auftritt.
Unter dieser Voraussetzung wird angenommen, daß eine Phasenverschiebung in einer λ/4-verschobenen DFB LD in einem Fall, in dem aufgrund der Erhöhung der Lichtausgangsleistung ein Lochbrennen auftritt, sehr viel größer als λ/4 ist. Daher wird geschlossen, daß eine in einem Resonator vorher zu erzeugende λ/4-Verschiebung relativ zu einem Abstand des Beugungsgitters zu groß ist, um eine axiale Einmodenoszillation zu erzeugen. Erfindungsgemäß wird daher vorher in einem Resonator eine kleinere Phasenverschiebung als λ/4 erzeugt, so daß eine Phasenverschiebung so abgestimmt ist, daß sie in einem Fall, in dem der Lichtausgang hoch wird, λ/4 wird.
In Fig. 4 wird ein erfindungsgemäße DFB LD gezeigt. Die DFB LD wird wie folgt hergestellt.
Zuerst wird in der Mitte eines Resonators auf einer < 001> -Fläche eines n-dotierten InP-Substrats 10 das Beugungsgitter 11 gebildet, so daß es eine Phasenverschiebung 12 hat. Das Substrat 10 ist mit Sn dotiert, so daß es eine Ladungsträgerdichte von 1·10¹&sup8; cm&supmin;³ hat, und das Beugungsgitter 11 hat einen Abstand von 240 nm (2400 Å). Eine Phasenverschiebungsgröße wird bei der Phasenverschiebung 12 auf λ/8 in Bezug auf den Abstand des Beugungsgitters 11 festgelegt. Daraufhin werden mittels Flüssigphasen-Epitaxie- Wachstumsprozessen jeweils eine Führungsschicht 13 aus ndotiertem InGaAsP, eine undotierte Aktivschicht 14 aus InGaAsP und dann eine Überzugsschicht 15 aus p-dotiertem InP auf dem Substrat gebildet. Bei diesem Prozeß wird die Führungsschicht 13 mit Sn dotiert, so daß sie eine Ladungsträgerdichte von 5·10¹&sup7; cm&supmin;³ und eine Dicke von 0,2 um, die auf einer Linie auf der Mitte zwischen der Ober- und Unterseite des Beugungsgitters 11 basiert, hat, während die Aktivschicht 14 eine Zusammensetzung ist, die auf eine Oszillationswellenlänge von 1,55 um abgestimmt ist und deren Dicke 0,1 um ist. Die Überzugsschicht 15 ist mit Zn dotiert, so daß sie eine Ladungsträgerdichte von 2·10¹&sup8; cm&supmin;³ hat, und ihre Dicke ist 1 um. Dann werden zwei parallele Nuten 16 und 17 vorgesehen, so daß ein MESA-Streifen 18 zwischen ihnen eingeschoben ist. Die Aktivschicht 14 ist in dem MESA- Streifen 18 1,5 bis 2,0 um breit, und jede der Nuten 16 und 17 hat eine Breite von 10 um. Daraufhin wird mittels eines Flüssigphasen-Epitaxie-Wachstumsprozeß eine Stromsperrschicht 19 aus p-dotiertem InP und eine Strombegrenzungsschicht 20 aus n-dotiertem InP gebildet, so daß sie nicht die Oberfläche des MESA-Streifens 18 bedecken. Bei dem Prozeß wird die Stromsperrschicht 19 mit Zn dotiert, so daß sie eine Ladungsträgerdichte von 2·10¹&sup0; cm&supmin;³ hat, und ihre Dicke in ihrem flachen Abschnitt ist 0,5 um, während die Strombegrenzungsschicht 20 mit Te dotiert wird, so daß sie eine Ladungsträgerdichte von 5·10¹&sup0; cm&supmin;³ hat, und ihre Dicke in ihrem flachen Abschnitt ist 0,5 um. Weiter werden eine eingebettete Schicht 21 aus p-dotiertem InP und eine Deckschicht 22 aus p-dotiertem InGaAsP gebildet, um die gesamte Oberfläche des MESA-Streifens 18 und der Strombegrenzungsschicht 20 zu bedecken. Die eingebettete Schicht 21 ist mit Zn dotiert, so daß sie eine Ladungsträgerdichte von 1·10¹&sup8; cm&supmin;³ hat, und ihre Dicke in ihrem flachen Abschnitt ist 1,5 um, während die Deckschicht 22 mit Zn dotiert ist, so daß sie eine Ladungsträgerdichte von 8·10¹&sup8; cm&supmin;³ hat, und ihre Dicke in ihrem flachen Abschnitt ist 0,5 um. Daraufhin wird die untere Fläche des Substrats 10 poliert, so daß die Dicke der ganzen Struktur 130 um ist, und eine p-Elektrode 23 aus Cr/Au und eine n-Elektrode 24 aus Au/Ge/Ni werden mittels Aufdampfungs- und Wärme-Behandlung jeweils auf der Oberseite der Deckschicht 22 und der Unterseite des Substrats 10 vorgesehen. Schließlich werden auf den beiden Endflächen geteilte Flächen mit schwach reflektierenden Schichten 25 und 26 vorgesehen, auf denen durch Plasma-CVD- Verfahren SiNx auf gedampft ist, was zu einem Reflexionskoeffizient von nur 0,5 bis 1% führt. Bei einer so hergestellten DFB LD ist der Kopplungskoeffizient K zwischen dem Beugungsgitter 11 und Licht circa 70 cm&supmin;¹.
Daraufhin wird in Fig. 5 eine Phasenverschiebungsgröße, der bei einer Phasenverschiebung eines Beugungsgitters in einer erfindungsgemäßen DFB LD erzeugt wird, bestimmt, wobei eine in Bezug auf einen Betriebs-Lichtausgang optimaler Wert der Phasenverschiebung berechnet wird.
In der darin enthaltenen Berechnung werden in einer DFB LD wie folgt Parameter, die alle einen mäßigen Wert haben, verwendet.
(1) eine DFB LD ist für ein Wellenlängenband von 1,5 um,
(2) in einer Kennlinie des Lichtausgangs in Abhängigkeit vom angelegten Strom beträgt eine Oszillationsschwelle 25 mA, und
(3) eine externe differentielle effektive Leistung beträgt 0,15 W/A.
Die Rechnung wird gemäß dem vorher erwähnten Bericht Nr. OQE 86-8 durchgeführt. In der Berechnung wird ferner angenommen, daß ein Lichteinschlußkoeffizient ξ 0,2 beträgt, eine Brechungsindexänderung in Bezug auf eine Ladungsträgerdichte (dn/dN) -1,2·10&supmin;²&sup0; cm&supmin;³, eine Ladungsträgerdichte Nth bei einer Oszillationsschwelle 2·10¹&sup8; cm&supmin;³ und ein auf einer Kopplungskonstante K basierender Wert KL 2 beträgt, was ein hinreichend großer Wert ist. In der entlang der horizontalen Linie beschriebenen Gleichung ist Jth eine Stromdichte bei einem Schwellniveau.
Wie in Fig. 5 deutlich gezeigt wird, ist eine optimale Phasenverschiebungsgröße λ/4, wenn der Lichtausgang 0 ist, da unter einer derartigen Bedingung kein Lochbrennen auftritt. Es versteht sich, daß die optimale Phasenverschiebungsgröße wie durch eine schräge Linie A gezeigt gemäß der Zunahme des maximalen Lichtausgangs abnimmt. Wenn der maximale Lichtausgang auf 10 mW erhöht wird, ist der optimale Wert der Phasenverschiebung in etwa λ/16.
Die Differenz zwischen den Oszillationsschwellverstärkungen der Haupt- und den Nebenmoden kann im Bereich von λ/8 bis 3λ/8 hinreichend groß sein, das heißt, wenn der Lichtausgang 0 ist, existiert auf beiden Seiten von λ/4 eine Toleranz von λ/8. Die Toleranz der Phasenverschiebungsgröße ist für einen Fall, in dem der Lichtausgang erhöht wird, durch schräge gestrichelte Linien B und C gezeigt. Im allgemeinen reicht der Intensitätsmodulationsbetrag eines Halbleiterlasers von 0 bis zu einige mW. Daher ist es notwendig, daß die Differenz zwischen den Oszillationsschwellverstärkungen der Haupt- und den Nebenmoden in diesem Bereich genügend groß ist. Der Bereich, in dem eine solche Bedingung erfüllt ist, ist durch Schraffur gezeigt. Folglich ist klar erkennbar, daß die optimale Phasenverschiebungsgröße von λ/8 bis 3λ/16 reicht. In Wirklichkeit wird die DFB LD in der erfindungsgemäßen Ausführungsform so hergestellt, daß sie wie vorher beschrieben eine Phasenverschiebungsgröße von λ/8 hat, so daß eine axiale Einmodenoszillation stattfindet, ohne daß sie von der Erhöhung der Lichtausgangsleistung beeinflußt wird.
Zu Meßzwecken wird eine vorbestimmte Anzahl der in Fig. 4 gezeigten DFB LDs an Diamant-Wärmesenken befestigt, um ihre Merkmale auszuwerten. Derartige Ergebnisse, daß eine Oszillationsschwelle in etwa 20 mA bis 30 mA beträgt und eine differentielle effektive Leistung in etwa 0,15 mW/A bis 0,25 mW/A ist, werden erzielt. Im Bereich des Lichtausgangs von 0 bis 10 mW findet in 90% aller DFB LDs eine axiale Einmodenoszillation statt. Das bedeutet, daß bei Herstellung einer DFB LD gemäß der Erfindung eine hohe Herstellungssausbeute erzielt wird. Der Grund, warum so eine hohe Herstellungsausbeute erzielt wird, ist daß eine erfindungsgemäße DFB LD so hergestellt wird, daß sie eine Phasenverschiebung von λ/8 und nicht λ/4 wie die herkömmliche DFB LD hat. Selbst in einem Fall, in dem eine Lichtdichte in der Nähe einer Oszillationsschwelle relativ gering ist, so daß eine Oszillationsschwelle weniger als λ/4 zwischen der Haupt- und den Nebenmoden ist, wird die Differenz der Oszillationsschwellverstärkungen, durch die eine axiale Einmodenoszillation hinreichend zustande gebracht wird, erzielt. Weiter ist die Differenz der Oszillationsschwellverstärkungen zwischen der Haupt- und den Nebenmoden im Bereich von 5 mW bis 10 mW, welcher aus dem vorher in Fig. 4 beschriebenen Grund ein üblicher Betriebsbereich ist, so daß eine stabile axiale Einmodenoszillation zustande gebracht wird.
Obwohl eine Oszillationswellenlänge in der erfindungsgemäßen Ausführungsform 1,55 um beträgt, kann sie 1,3 um sein, wenn eine DFB LD ein Beugungsgitter mit einem Abstand von 230 nm (2300 Å) einschließt und wenn ihre Führungs- und Aktivschichten so zusammengesetzt sind, daß jede zu dieser Wellenlänge paßt. Obwohl die Streifenstruktur in der erfindungsgemäßen Ausführungsform weiter für einen vergrabenen Aufbau übernommen wird, können solche Streifenstrukturen wie Planarstreifen, transversale Verbindungsstreifen, vergrabene Streifen-Heterostrukturen, plankonvexe Wellenleiter usw. verwendet werden.

Claims

1. Laserdiode mit verteilter Rückkopplung mit einem in einem Resonator ausgebildeten Beugungsgitter (11),

wobei das Beugungsgitter in einem Abschnitt eine Phasen- Verschiebung (12) hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung λ/8 bis 3λ/16 in Bezug auf den Abstand des Beugungsgitters ist.

2. Laserdiode mit verteilter Rückkopplung, mit einem auf einem Substrat (10) ausgebildeten Beugungsgitter (11), wobei das Beugungsgitter in einem Abschnitt eine Phasenverschiebung (12) hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung λ/8 bis 3λ/16 in Bezug auf den Abstand des Beugungsgitters ist.

3. Laserdiode mit verteilter Rückkopplung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

eine Führungsschicht (13), die durch das Beugungsgitter auf dem Substrat ausgebildet ist,

eine Aktivschicht (14), die auf der Führungsschicht ausgebildet ist,

eine Überzugsschicht (15), die auf der Aktivschicht ausgebildet ist,

eine Stromsperrschicht (19), die auf der Überzugsschicht ausgebildet ist,

eine Strombegrenzungsschicht (20), die auf der Stromsperrschicht ausgebildet ist,

eine eingebettete Schicht (21), die auf der Strombegrenzungsschicht ausgebildet ist,

eine Deckschicht (22), die auf der eingebetteten Schicht ausgebildet ist,

zwei Elektroden (23, 24), die jeweils auf den Außenflächen des Substrats und der Deckschicht vorgesehen sind, und zwei schwach reflektierende Schichten (25, 26), die jeweils an beiden Endebenen einer so auf dem Substrat hergestellten Schichtstruktur angeordnet sind.

4. Laserdiode mit verteilter Rückkopplung nach Anspruch 2 oder 3, wobei zwei Nuten (16, 17) parallel von der Überzugsschicht zu dem Substrat ausgebildet sind, so daß ein MESA-Streifen (18) dazwischen bereitgestellt wird.

5. Laserdiode mit verteilter Rückkopplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Phasenverschiebungsgröße von λ/8 bis 3λ/16 vergrößert wird auf etwa λ/4 in dem Fall, wenn eine maximale Lichtausgangsrate erzeugt wird.

6. Laserdiode mit verteilter Rückkopplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Phasenverschiebung in der Mittelposition des Beugungsgitters bereitgestellt wird.