JP2007048988A - 半導体レーザ、レーザモジュール、光学部品、レーザ装置、半導体レーザの製造方法および半導体レーザの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体レーザ(200)は、回折格子(2)を有する第1の領域と、第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えるセグメントを複数備えた第1回折格子領域(3)を備え、複数の第2の領域のうち少なくとも2つの光学的長さは互いに異なり、各セグメントの屈折率はそれぞれ可変であることを特徴とする。複数の第2の領域のうち少なくとも2つの光学的長さが互いに異なることから、第1回折格子領域における縦モードのピーク反射強度は、波長依存性を有する。それにより、第1回折格子領域における縦モードのピーク反射強度が相対的に大きくなる波長範囲において安定したレーザ発振を実現することが可能である。
【選択図】 図2
Description
3,4,5,15,17,19 導波路コア
6 クラッド層
9,10 低反射膜
11 薄膜抵抗体
100 レーザ装置
200,200a,200b,200c レーザ部
300 制御部
A CSG−DR領域
B Gain領域
C SG−DR領域
E SG−DFB領域
F PC領域
Claims (31)
- 回折格子を有する第1の領域と、前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えるセグメントを複数備えた第1回折格子領域を備え、
前記複数の第2の領域のうち少なくとも2つの光学的長さは、互いに異なり、
前記各セグメントの屈折率は、それぞれ可変であることを特徴とする半導体レーザ。 - 回折格子を有する第1の領域と、前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えるセグメントを複数備えた第2回折格子領域をさらに備え、
前記第2回折格子領域に含まれる前記第2の領域の光学的長さは、実質的に同一であることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。 - レーザ発振のための利得領域をさらに備え、
前記利得領域は、前記第2回折格子領域の内部、前記第1回折格子領域と前記第2の回折格子領域との間、または、前記第1回折格子領域および前記第2回折格子領域の外部領域に設けられていることを特徴とする請求項2記載の半導体レーザ。 - 前記第1回折格子領域において、前記各第2の領域の光学的長さと他の前記第2の領域の光学的長さとの差の最小値は、前記各第2の領域の光学的長さの平均値の1%以上6%以下の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
- 前記第1回折格子領域において、前記各第2の領域の光学的長さと他の前記第2の領域の光学的長さとの差の最小値は、すべて等しいことを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
- 前記第1回折格子領域における前記各セグメントは、前記第2の領域の光学的長さの昇順または降順に配置されていることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
- 回折格子を有する第1の領域と、前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えるセグメントを複数備えた第3回折格子領域をさらに備え、
前記第3回折格子領域において、前記複数の第2の領域のうち少なくとも2つの光学的長さは互いに異なり、前記各セグメントの屈折率はそれぞれ可変であることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。 - 前記半導体レーザの端面において、光吸収領域または光増幅領域をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
- 前記第1回折格子領域における前記セグメントの屈折率を制御するためのヒータをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
- 前記第1回折格子領域内および前記第2回折格子領域内の光の位相を調整するための位相調整領域をさらに備えることを特徴とする請求項2または7記載の半導体レーザ。
- 半導体層表面にレジストを塗布する第1の工程と、
前記レジストに回折格子パターンを露光する第2の工程と、
前記第2の工程の後に、前記レジストに対してさらに、前記回折格子パターンを離間させる複数のスペース部のパターンを露光する第3の工程と、
前記第3の工程の後に前記レジストを現像することによって形成されたレジストパターンを前記半導体層に転写する第4の工程とを含み、
前記複数のスペース部のうち少なくとも2つの長さは、互いに異なることを特徴とする半導体レーザの製造方法。 - 前記第2の工程における露光は、干渉露光法を用いた露光であることを特徴とする請求項11記載の半導体レーザの製造方法。
- 前記第3の工程における露光は、前記スペース部の領域を選択的に開口する露光マスクを用いた露光であることを特徴とする請求項11記載の半導体レーザの製造方法。
- 前記複数のスペース部のうち少なくとも2つの光学的長さは、実質的に同一であり、
前記第3の工程において、前記複数のスペース部は同時に露光されることを特徴とする請求項11記載の半導体レーザの製造方法。 - 回折格子を有する第1の領域と前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えるセグメントを複数備えた第1回折格子領域を備え、前記複数の第2の領域のうち少なくとも2つの光学的長さは互いに異なり、前記各セグメントの屈折率はそれぞれ可変である半導体レーザに対して、
前記各セグメントにおける屈折率を制御することによって、前記第1回折格子領域における縦モードおよび前記縦モードの強度の最大値を制御することを特徴とする半導体レーザの制御方法。 - 前記各セグメントの屈折率の平均値と前記各セグメントの屈折率が互いに同じ場合の前記各セグメントの平均値とが同一になるように前記各セグメントの屈折率を制御することによって、前記各セグメントの屈折率が等しい場合に実現される縦モードの波長と等しくかつ前記縦モードの強度の最大値のそれぞれが異なる値になるように前記第1回折格子領域の縦モードを制御することを特徴とする請求項15記載の半導体レーザの制御方法。
- 前記各セグメントの屈折率の平均値と前記各セグメントの屈折率が互いに同じ場合の平均値とが異なる値になるように前記各セグメントの屈折率を制御することによって、前記各セグメントの屈折率が等しい場合に実現される縦モードの波長および前記縦モードの強度の最大値のそれぞれが異なる値になるように前記第1回折格子領域の縦モードを制御することを特徴とする請求項15記載の半導体レーザの制御方法。
- 前記各セグメントの屈折率と他の前記セグメントの屈折率の差との最小値がすべて等しくなるように、前記各セグメントの屈折率を制御することを特徴とする請求項15記載の半導体レーザの制御方法。
- 前記各セグメントの温度を制御することによって前記各セグメントの屈折率を制御することを特徴とする請求項15記載の半導体レーザの制御方法。
- 回折格子を有する第1の領域と前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えかつ屈折率がそれぞれ可変であるセグメントを複数備えた第1回折格子領域を備える半導体レーザと、
前記各セグメントの屈折率を制御するための端子とを備え、
前記複数の第2の領域のうち少なくとも2つの光学的長さは、互いに異なることを特徴とするレーザモジュール。 - 前記半導体レーザは、温度制御装置上に配置され、
前記温度制御装置を制御するための端子をさらに備えることを特徴とする請求項20記載のレーザモジュール。 - 前記半導体レーザは、位相調整領域をさらに備え、
前記位相調整領域を制御するための端子をさらに備えることを特徴とする請求項20記載のレーザモジュール。 - 前記半導体レーザは、回折格子を有する第1の領域と前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えかつ屈折率がそれぞれ可変であるセグメントを複数備えた第2回折格子領域をさらに備え、
前記第2回折格子領域に含まれる前記第2の領域の光学的長さは、実質的に同一であり、
前記第2回折格子領域の屈折率を制御するための端子をさらに備えることを特徴とする請求項20記載のレーザモジュール。 - 回折格子を有する第1の領域と、前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えるセグメントを複数備えた第1回折格子領域を備え、
前記複数の第2の領域のうち少なくとも2つの光学的長さは、互いに異なり、
前記各セグメントの屈折率は、それぞれ可変であることを特徴とする光学部品。 - 前記第1回折格子領域において、前記各第2の領域の光学的長さと他の前記第2の領域との光学的長さとの差の最小値は、前記各第2の領域の光学的長さの平均の1%以上6%以下の範囲にあることを特徴とする請求項24記載の光学部品。
- 前記第1回折格子領域における前記セグメントの屈折率を制御するためのヒータをさらに備えることを特徴とする請求項24記載の光学部品。
- 前記第1回折格子領域における前記各セグメントは、前記第2の領域の光学的長さの昇順または降順に配置されていることを特徴とする請求項24記載の光学部品。
- 回折格子を有する第1の領域と、前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備えるセグメントを複数備えた第1回折格子領域を備える第1の光学部品と、
光増幅器とを備え、
前記複数の第2の領域のうち少なくとも2つの光学的長さは互いに異なり、
前記各セグメントの屈折率はそれぞれ可変であることを特徴とするレーザ装置。 - 前記第1の光学部品および前記光増幅器は、温度制御装置上に配置されていることを特徴とする請求項28記載のレーザ装置。
- 前記第1回折格子領域は、前記セグメントの屈折率を制御するためのヒータをさらに備えることを特徴とする請求項28記載のレーザ装置。
- 前記レーザ装置は、回折格子を有する第1の領域と前記第1の領域に連結されかつスペース部となる第2の領域とを備える第2の光学部品をさらに備え、
前記第2回折格子領域に含まれる前記第2の領域の光学的長さは、実質的に同一であることを特徴とする請求項28記載のレーザ装置。
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