JP2017107958A - Semiconductor laser - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To alow for a short resonator of a distribution feedback laser and a high Q value of the resonator, in the state of stable single oscillation mode.SOLUTION: A semiconductor laser includes an active layer 103 formed on a substrate 101, a grating 132 formed on the active layer 103, an n-type semiconductor layer 105 and a p-type semiconductor layer 106 formed in contact with the active layer 103, an n-type electrode 109 for connection with the n-type semiconductor layer 105, and a p-type electrode 110 for connection with the p-type semiconductor layer 106. A λ/4 phase shift part, i.e., a part where the phase is inverted by π, is provided at a part of the grating 132, and the Bragg wavelength increases from the position of this λ/4 phase shift part toward the opposite ends of the active layer 103 (grating 132).SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、光送信器用光源などに利用される半導体レーザに関する。   The present invention relates to a semiconductor laser used for a light source for an optical transmitter or the like.

インターネットの普及に伴うネットワークトラフィック量の爆発的な増大により、光ファイバ伝送の高速・大容量化が著しい。半導体レーザは、光ファイバ通信を支える光源デバイスとして発展を続けてきた。特に、分布帰還型(ＤＦＢ)レーザによる単一モード光源の実現は、時分割多重方式、および波長分割多重（ＷＤＭ）方式による光ファイバ通信の高速化、大容量化に大きく寄与してきた。   Due to the explosive increase in the amount of network traffic accompanying the spread of the Internet, the increase in the speed and capacity of optical fiber transmission is remarkable. Semiconductor lasers have continued to develop as light source devices that support optical fiber communications. In particular, the realization of a single-mode light source using a distributed feedback (DFB) laser has greatly contributed to the speeding up and capacity increase of optical fiber communication by time division multiplexing and wavelength division multiplexing (WDM).

近年、光通信は、コアネットワークやメトロネットワーク等のテレコム領域に限らず、データセンタ間、ラック間、更にボード間、ボード内といった短距離のデータ通信にも適用されている。データ通信用の大容量化は急激に進んでいることから、今後はＷＤＭネットワークの適用が進むと考えられる。既に、１００Ｇｂイーサネット（登録商標）はＷＤＭ型の多波長アレイ光源を前提として標準化されており、この流れは今後も続くと考えられる。   In recent years, optical communication is not limited to a telecom area such as a core network or a metro network, but is also applied to short-distance data communication between data centers, between racks, between boards, and within boards. Since the increase in capacity for data communication is progressing rapidly, it is considered that the application of WDM networks will progress in the future. Already, 100 Gb Ethernet (registered trademark) has been standardized on the premise of a WDM type multi-wavelength array light source, and this trend is expected to continue.

データ通信用途においては、低消費電力化が重要である。半導体レーザの低消費電力化に向けては、小型化と共振器の高Ｑ値化が設計指針となる。このことから、小型かつ高Ｑ値を有する半導体レーザが検討されてきた。データ通信用の小型レーザとしては、活性層の上下に、周期的な屈折率構造を有する誘電体多層膜からなるブラッグ反射鏡を形成し、素子の表面から光を取り出す面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）が実用化されている。反射率の高い反射鏡を形成し、活性層体積を小さくすることができるため、閾値電流が１ｍＡ程度の消費電力の小さいレーザが実現されている。   In data communication applications, low power consumption is important. To reduce the power consumption of semiconductor lasers, design guidelines are to reduce the size and increase the Q value of the resonator. For this reason, a semiconductor laser having a small size and a high Q value has been studied. As a small laser for data communication, there is a surface emitting laser (VCSEL) that forms a Bragg reflector made of a dielectric multilayer film having a periodic refractive index structure above and below an active layer and extracts light from the surface of the element. It has been put into practical use. Since a reflecting mirror having a high reflectance can be formed and the active layer volume can be reduced, a laser with low power consumption with a threshold current of about 1 mA has been realized.

しかし、ＶＣＳＥＬは、結晶成長を用いた反射鏡の膜厚制御により発振波長の制御を行うため、モノリシック集積のアレイ型集積光源を実現するにあたっては、レーザ素子毎の波長制御が困難であるという課題がある。従って、モノリシック集積型のアレイ光源を実現するには、導波路型の波長多重変調光源が重要な役割を果たすと考えられる。   However, since the VCSEL controls the oscillation wavelength by controlling the film thickness of the reflecting mirror using crystal growth, it is difficult to control the wavelength for each laser element in realizing a monolithically integrated array type integrated light source. There is. Therefore, in order to realize a monolithically integrated array light source, it is considered that a waveguide-type wavelength-division multiplexed light source plays an important role.

導波路型のＷＤＭ用光源として代表的なレーザは先述したＤＦＢレーザである（非特許文献１）。半導体レーザの共振器に屈折率の周期構造を形成し、単一モード化を実現する。以下、埋め込み型ＤＦＢレーザについて、図９Ａ、図９Ｂを用いて説明する。図９Ａは、典型的な埋め込み型ＤＦＢレーザの構成を示す断面図であり、光出射方向に垂直な断面を示している。また、図９Ｂは、典型的な埋め込み型ＤＦＢレーザの構成を示す斜視図である。   A typical laser as a waveguide type WDM light source is the DFB laser described above (Non-patent Document 1). A periodic structure with a refractive index is formed in the resonator of the semiconductor laser to realize a single mode. Hereinafter, the embedded DFB laser will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. FIG. 9A is a cross-sectional view showing a configuration of a typical embedded DFB laser, and shows a cross section perpendicular to the light emitting direction. FIG. 9B is a perspective view showing a configuration of a typical embedded DFB laser.

この埋め込み型ＤＦＢレーザは、ｎ型のＩｎＰからなる基板６０１の上に形成されたｎ型ＩｎＰからなるクラッド層６０２と、この上に形成された活性層６０３とを備える。活性層６０３は、光出射方向に延在するストライプ状に形成されている。また、活性層６０３の両脇は、ｐ型のＩｎＰからなる埋め込み層６０４と、ｎ型のＩｎＰからなる電流阻止層６０５に埋め込まれ、いわゆるｐｎ埋め込み構造とされている。また、活性層６０３の上部には、図９Ｂに示すように、回折格子６２１が形成されている。また、活性層６０３の上には、ｐ型のＩｎＰからなるクラッド層６０６が形成されている。クラッド層６０６は、活性層６０３両脇の電流阻止層６０５の上にも形成されている。   The buried DFB laser includes a clad layer 602 made of n-type InP formed on a substrate 601 made of n-type InP, and an active layer 603 formed thereon. The active layer 603 is formed in a stripe shape extending in the light emitting direction. Further, both sides of the active layer 603 are embedded in a buried layer 604 made of p-type InP and a current blocking layer 605 made of n-type InP to form a so-called pn buried structure. A diffraction grating 621 is formed on the active layer 603 as shown in FIG. 9B. On the active layer 603, a clad layer 606 made of p-type InP is formed. The clad layer 606 is also formed on the current blocking layer 605 on both sides of the active layer 603.

また、クラッド層６０６の上には、ｐ型のＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層６０７が形成され、コンタクト層６０７の上には、ＳｉＯ2からなる保護膜６０８が形成されている。また、保護膜６０８の開口部でコンタクト層６０７に接続するｐ電極６１１が形成され、基板６０１の裏面には、ｎ電極６１２が形成されている。 A contact layer 607 made of p-type InGaAs is formed on the cladding layer 606, and a protective film 608 made of SiO 2 is formed on the contact layer 607. A p-electrode 611 connected to the contact layer 607 is formed in the opening of the protective film 608, and an n-electrode 612 is formed on the back surface of the substrate 601.

単一モード化に向けては、回折格子６２１が重要な役割を果たす。代表的な構造として、λ／４シフト（λ／４位相シフト）構造が実用化されてきた。図１０は、λ／４シフト構造の屈折率分布の例を示す。図１０において、（ａ）は回折格子６２１をサイン波形状で形成した場合を例示し、（ｂ）は、回折格子６２１を矩形形状で形成した場合を例示している。均一な周期で形成された回折格子６２１の一部（図１０中央部）に、位相がπ反転する部分を形成する。この部分の位相シフトにより、ブラッグ波長における単一モード発光が可能となる。   To achieve single mode, the diffraction grating 621 plays an important role. As a typical structure, a λ / 4 shift (λ / 4 phase shift) structure has been put into practical use. FIG. 10 shows an example of the refractive index distribution of the λ / 4 shift structure. 10A illustrates a case where the diffraction grating 621 is formed in a sine wave shape, and FIG. 10B illustrates a case where the diffraction grating 621 is formed in a rectangular shape. A part where the phase is inverted by π is formed in a part of the diffraction grating 621 formed in a uniform cycle (the central part in FIG. 10). Due to the phase shift of this portion, single mode emission at the Bragg wavelength becomes possible.

図１１は、発振付近の発光スペクトルを示す特性図である。素子長は５００μｍとし、回折格子６２１の結合係数は３０ｃｍ-1とした。λ／４シフトは、活性層６０３の中央部に形成してある。図１１に示すように、このレーザは、ストップバンドの中心波長において単一モードで発光する。回折格子６２１の位相シフトのパタンは、電子ビーム露光などのリソグラフィー技術を用いることで形成することができ、簡易に単一モード発振を得られるため、上記埋め込み型ＤＦＢレーザは、これまでＷＤＭシステムを始め、単一モード光源として多く実用化されてきた。 FIG. 11 is a characteristic diagram showing an emission spectrum near the oscillation. The element length was 500 μm, and the coupling coefficient of the diffraction grating 621 was 30 cm −1 . The λ / 4 shift is formed in the central portion of the active layer 603. As shown in FIG. 11, the laser emits in a single mode at the center wavelength of the stop band. The phase shift pattern of the diffraction grating 621 can be formed by using a lithography technique such as electron beam exposure, and single mode oscillation can be easily obtained. Therefore, the embedded DFB laser has so far used a WDM system. First, it has been put into practical use as a single mode light source.

近年は、短共振器化により５０Ｇｂｉｔ／ｓで高速動作するＤＦＢレーザ（非特許文献２）や、電界変調器を集積したアレイ型光源も報告されている（非特許文献３）。今後はこれらを更に進展させた、データ通信に適用可能な超小型・低消費電力のＤＦＢレーザの実現が望まれる。   In recent years, a DFB laser (Non-Patent Document 2) that operates at a high speed of 50 Gbit / s by using a short resonator and an array type light source integrated with an electric field modulator have also been reported (Non-Patent Document 3). In the future, it is desired to realize an ultra-compact and low-power-consumption DFB laser that can be applied to data communication, which has been further advanced.

H. SODA and H. IMAI, "Analysis of the Spectrum Behavior Below the Threshold in DFB Lasers", IEEE Journal of Quantum Electronics, vol.QE-22, no.5, pp.637-641, 1986.H. SODA and H. IMAI, "Analysis of the Spectrum Behavior Below the Threshold in DFB Lasers", IEEE Journal of Quantum Electronics, vol.QE-22, no.5, pp.637-641, 1986. W. Kobayashi et al., "50-Gb/s Direct Modulation of a 1.3-μm InGaAlAs-Based DFB Laser With a Ridge Waveguide Structure", IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS, vol.19, no.4, pp.1500908-1500908, 2013.W. Kobayashi et al., "50-Gb / s Direct Modulation of a 1.3-μm InGaAlAs-Based DFB Laser With a Ridge Waveguide Structure", IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS, vol.19, no.4, pp .1500908-1500908, 2013. T. Fujisawa et al., "Ultracompact, 160-Gbit/s transmitter optical subassembly based on 40-Gbit/s × 4 monolithically integrated light source", OPTICS EXPRESS, vol.21, no.1, pp.182-189, 2013.T. Fujisawa et al., "Ultracompact, 160-Gbit / s transmitter optical subassembly based on 40-Gbit / s × 4 monolithically integrated light source", OPTICS EXPRESS, vol.21, no.1, pp.182-189, 2013. T. Simoyama et al., "40-Gbps Transmission Using Direct Modulation of 1.3-μm AlGaInAs MQW Distributed-Reflector Lasers up to 70℃", OFC/NFOEC 2011, OWD3, 2011.T. Simoyama et al., "40-Gbps Transmission Using Direct Modulation of 1.3-μm AlGaInAs MQW Distributed-Reflector Lasers up to 70 ℃", OFC / NFOEC 2011, OWD3, 2011. M. Okai et al., "Corrugation-Pitch-Modulated MQW-DFB Laser with Narrow Spectral Linewidth (170 Khz)", IEEE Photonics Technology Letters, vol.2, no.8, pp.529-530, 1990.M. Okai et al., "Corrugation-Pitch-Modulated MQW-DFB Laser with Narrow Spectral Linewidth (170 Khz)", IEEE Photonics Technology Letters, vol.2, no.8, pp.529-530, 1990.

ＤＦＢレーザの更なる小型化に向けては、回折格子の結合係数κの値を増大させて反射率を上げることが設計指針となる。しかし、従来型のλ／４シフトＤＦＢレーザは、短共振器化、共振器の高Ｑ値化を行うと発振モードが不安定となる課題があった。   To further reduce the size of the DFB laser, the design guideline is to increase the reflectance by increasing the value of the coupling coefficient κ of the diffraction grating. However, the conventional λ / 4 shift DFB laser has a problem that the oscillation mode becomes unstable when the resonator is shortened and the Q value of the resonator is increased.

図１２Ａは、共振器長８０μｍ、κ＝６００ｃｍ-1の場合のλ／４シフトＤＦＢレーザの共振器内の電界分布のシミュレーション結果を示す特性図である。図１２Ａにおいて、半導体レーザの両端面からの右進行波の電界分布（Forward）は破線，左進行波の電界分布（Backward）は点線で示し、これらの合計（Total）を実線で示している。また、図１２Ｂは、共振器長８０μｍ、κ＝６００ｃｍ-1の場合のλ／４シフトＤＦＢレーザの共振器内のキャリア分布のシミュレーション結果を示す特性図である。位相シフトの位置は活性層中央である。 FIG. 12A is a characteristic diagram showing a simulation result of the electric field distribution in the resonator of the λ / 4 shift DFB laser when the resonator length is 80 μm and κ = 600 cm −1 . In FIG. 12A, the electric field distribution (Forward) of the right traveling wave from both end faces of the semiconductor laser is indicated by a broken line, the electric field distribution (Backward) of the left traveling wave is indicated by a dotted line, and the total of these is indicated by a solid line. FIG. 12B is a characteristic diagram showing a simulation result of carrier distribution in the resonator of the λ / 4 shift DFB laser when the resonator length is 80 μm and κ = 600 cm −1 . The position of the phase shift is the center of the active layer.

λ／４シフトレーザにおいては、位相シフト領域がいわゆる欠陥モードとして働くため、回折格子の結合係数を高くすればするほど、光が位相シフト領域付近に局在化する傾向がある。このため、図１２Ａに示すように、活性層中央部で光が集中する。一方で、図１２Ｂに示すように、活性層中央部でキャリアは減少している。これは、レーザ活性層内では、光強度の高い領域でキャリアが多く消費され、活性層中央部のキャリア密度は低下するためである。   In the λ / 4 shift laser, the phase shift region works as a so-called defect mode, so that the higher the coupling coefficient of the diffraction grating, the more the light tends to localize in the vicinity of the phase shift region. For this reason, as shown to FIG. 12A, light concentrates in the active layer center part. On the other hand, as shown in FIG. 12B, carriers are decreased in the central portion of the active layer. This is because, in the laser active layer, a large amount of carriers are consumed in a region with high light intensity, and the carrier density in the central portion of the active layer is reduced.

このように、レーザ内の光強度分布により共振器内にキャリア分布が発生する現象を、空間ホールバーニングと呼ぶ。この状態では、活性層中央部のキャリア密度が低下することから、活性層中央部の屈折率が他領域に対して高くなる。すなわち、実効的なブラッグ波長は、活性層中央部が両端に対して長くなる。このように回折格子に屈折率分布が発生すると、反射波長の不均一性や反射率の低下によりモード選択性が著しく低下し、レーザの発振モードが不安定となる。   The phenomenon in which carrier distribution is generated in the resonator due to the light intensity distribution in the laser is called spatial hole burning. In this state, since the carrier density in the central portion of the active layer is lowered, the refractive index in the central portion of the active layer is higher than that in other regions. That is, the effective Bragg wavelength is such that the central portion of the active layer is longer than both ends. When the refractive index distribution is generated in the diffraction grating as described above, the mode selectivity is remarkably lowered due to the nonuniformity of the reflection wavelength and the reduction of the reflectance, and the oscillation mode of the laser becomes unstable.

図１３Ａは、空間ホールバーニングが無い状態の発光スペクトルを示す特性図である。また、図１３Ｂは、空間ホールバーニングがある場合の発光スペクトル示す特性図である。空間ホールバーニングを含めない理想状態においては、図１３Ａに示すように、ストップバンドの中心のブラッグ波長で発光している。これに対し、空間ホールバーニングが生じると、図１３Ｂに示すように、λ／４モードでの発振が得られていない。   FIG. 13A is a characteristic diagram showing an emission spectrum without spatial hole burning. FIG. 13B is a characteristic diagram showing an emission spectrum when there is spatial hole burning. In an ideal state that does not include spatial hole burning, light is emitted at the Bragg wavelength at the center of the stop band, as shown in FIG. 13A. On the other hand, when spatial hole burning occurs, oscillation in the λ / 4 mode is not obtained as shown in FIG. 13B.

このときの共振器の状態と発光スペクトルの関係を図１４Ａ，図１４Ｂに示す。図１４Ａは，空間ホールバーニングのない均一キャリア時の理想状態の活性層内のストップバンドの状態と発光スペクトルとの関係を示す説明図である。また、図１４Ｂは、電流注入時の空間ホールバーニングがある場合のストップバンドと発光スペクトルとの関係を示す説明図である。図中「主モード」は、λ／４位相シフト構造としたＤＦＢレーザの主モードである。λ／４位相シフト構造のＤＦＢレーザは、縦モードとブラッグ波長が一致するために、ブラッグ波長が主モードとなる。   The relationship between the state of the resonator and the emission spectrum at this time is shown in FIGS. 14A and 14B. FIG. 14A is an explanatory diagram showing the relationship between the emission spectrum and the state of the stop band in the active layer in the ideal state at the time of uniform carrier without spatial hole burning. FIG. 14B is an explanatory diagram showing the relationship between the stop band and the emission spectrum when there is spatial hole burning during current injection. “Main mode” in the figure is the main mode of the DFB laser having a λ / 4 phase shift structure. In the DFB laser having the λ / 4 phase shift structure, the longitudinal mode and the Bragg wavelength coincide with each other, so the Bragg wavelength becomes the main mode.

電流注入に伴い共振器両端のブラッグ波長が短波長化し、これに伴い主モードにおける実効的な共振器長が短くなり、Ｑ値が低下する。加えて、長波長側のストップバンドと主モードの波長間隔が近づき、両者の共振モードが競合する。このため、安定な単一モード発振が困難となる。   As the current is injected, the Bragg wavelength at both ends of the resonator is shortened. As a result, the effective resonator length in the main mode is shortened, and the Q value is lowered. In addition, the wavelength interval between the stopband on the long wavelength side and the main mode approaches and the resonance modes of both compete. For this reason, stable single mode oscillation becomes difficult.

このように、λ／４シフトＤＦＢレーザにおいては、小型化に向けて回折格子の反射率を増大させた際の発振モードの安定化に課題があった。   As described above, the λ / 4 shift DFB laser has a problem in stabilizing the oscillation mode when the reflectance of the diffraction grating is increased for miniaturization.

また、ＤＦＢレーザのモード安定化に向けては、λ／４シフトを設けずに共振器の端面に反射を設けて単一モード発振を行う手法があるが、端面と回折格子間の位相制御が困難であり、歩留まりよく単一モード発振を得ることは難しい。   To stabilize the mode of the DFB laser, there is a method of providing single-mode oscillation by providing reflection on the end face of the resonator without providing a λ / 4 shift. It is difficult and it is difficult to obtain single mode oscillation with a high yield.

また、端面反射に変えてＤＦＢレーザの前後に回折格子を形成して高反射率を得る、いわゆる分布反射型（ＤＲ）レーザが提案されている（非特許文献４参照）。しかしながら、ＤＦＢ領域に電流注入を行った際、ＤＲ領域に対して発振波長が大きくずれるために、広い電流注入領域で安定な発振を得ることは困難である。   In addition, a so-called distributed reflection (DR) laser has been proposed in which a diffraction grating is formed before and after the DFB laser instead of end face reflection to obtain a high reflectance (see Non-Patent Document 4). However, when current injection is performed in the DFB region, the oscillation wavelength is greatly shifted from that in the DR region, so that it is difficult to obtain stable oscillation in a wide current injection region.

また、回折格子の位相シフトを緩やかにすることで活性層内の電界分布の均一化を図る非対称周期変調型（ＣＰＭ）回折格子が提案されている（非特許文献５参照）。しかしながら、電界分布の均一化の効果は位相シフト付近の領域に限られることから、この技術においても、ストップバンド端における発振抑制には至らない。   In addition, an asymmetric periodic modulation (CPM) diffraction grating has been proposed that makes the electric field distribution in the active layer uniform by gradual phase shift of the diffraction grating (see Non-Patent Document 5). However, since the effect of uniforming the electric field distribution is limited to the region near the phase shift, this technique does not lead to suppression of oscillation at the stop band edge.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、安定した単一発振モードの状態で、分布帰還型レーザの短共振器化および共振器の高Ｑ値化ができるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a stable single oscillation mode, the distributed feedback laser can be shortened in resonator and the resonator can be increased in Q value. The purpose is to do so.

本発明に係る半導体レーザは、基板の上に形成された活性層と、活性層の上に形成された回折格子と、活性層に接して形成されたｐ型半導体層およびｎ型半導体層と、ｎ型半導体層に接続するｎ型電極と、ｐ型半導体層に接続するｐ型電極とを備える分布帰還型の半導体レーザであって、回折格子の一部に設けられた位相がπ反転する部分であるλ／４位相シフト部を備え、λ／４位相シフト部の位置から活性層の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とされている。   A semiconductor laser according to the present invention includes an active layer formed on a substrate, a diffraction grating formed on the active layer, a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer formed in contact with the active layer, A distributed feedback semiconductor laser comprising an n-type electrode connected to an n-type semiconductor layer and a p-type electrode connected to a p-type semiconductor layer, wherein the phase provided at a part of the diffraction grating is π-inverted The λ / 4 phase shift part is provided, and the Bragg wavelength increases from the position of the λ / 4 phase shift part toward both ends of the active layer.

上記半導体レーザにおいて、回折格子の周期は、回折格子の全域で一定とされ、λ／４位相シフト部と活性層の両端との間の各々に、副位相シフト部を設けることで、λ／４位相シフト部の位置から活性層の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とすればよい。   In the semiconductor laser, the period of the diffraction grating is constant over the entire area of the diffraction grating, and by providing a sub-phase shift part between each of the λ / 4 phase shift part and both ends of the active layer, A state where the Bragg wavelength increases from the position of the phase shift portion toward both ends of the active layer may be used.

上記半導体レーザにおいて、活性層の両端における回折格子の周期長は、λ／４位相シフト部における周期長より長くされているようにしてもよい。   In the semiconductor laser, the period length of the diffraction grating at both ends of the active layer may be longer than the period length in the λ / 4 phase shift unit.

以上説明したように、本発明によれば、回折格子の一部に設けられた位相がπ反転する部分であるλ／４位相シフト部の位置から活性層の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とされているようにしたので、安定した単一発振モードの状態で、分布帰還型レーザの短共振器化および共振器の高Ｑ値化ができるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, the Bragg wavelength increases from the position of the λ / 4 phase shift portion where the phase provided in a part of the diffraction grating is π-inverted toward both ends of the active layer. As a result, it is possible to obtain an excellent effect that the distributed feedback laser can be shortened in resonator and the resonator can have a high Q value in a stable single oscillation mode.

図１Ａは、本発明の実施の形態における半導体レーザの構成を示す断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention. 図１Ｂは、本発明の実施の形態における半導体レーザの構成を示す斜視図である。FIG. 1B is a perspective view showing the configuration of the semiconductor laser according to the embodiment of the present invention. 図２は、本発明の実施の形態１における回折格子の状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the state of the diffraction grating in the first embodiment of the present invention. 図３Ａは、キャリア分布が均一の場合の実施の形態１における分布帰還型の半導体レーザの特性を示す特性図である。FIG. 3A is a characteristic diagram showing characteristics of the distributed feedback semiconductor laser in the first embodiment when the carrier distribution is uniform. 図３Ｂは、電流注入を行った場合の実施の形態１における分布帰還型の半導体レーザの特性を示す特性図である。FIG. 3B is a characteristic diagram showing characteristics of the distributed feedback semiconductor laser in the first embodiment when current injection is performed. 図４Ａは、活性層１０３の中央部分に配置したλ／４位相シフト部よりも活性層１０３両側領域のブラッグ波長が長い、連続的なブラッグ波長分布を示す説明図である。FIG. 4A is an explanatory diagram showing a continuous Bragg wavelength distribution in which the Bragg wavelengths in both sides of the active layer 103 are longer than the λ / 4 phase shift portion arranged in the central portion of the active layer 103. 図４Ｂは、図４Ａに示したブラッグ波長分布を、式（２）に従って導出した位相分布の例を示す説明図である。FIG. 4B is an explanatory diagram showing an example of a phase distribution derived from the Bragg wavelength distribution shown in FIG. 4A according to the equation (2). 図４Ｃは、図４Ａに示したブラッグ波長分布を、式（２）に従って導出した位相分布の中央部分にπシフトを挿入した状態を示す説明図である。FIG. 4C is an explanatory diagram showing a state in which a π shift is inserted in the central portion of the phase distribution derived from the Bragg wavelength distribution shown in FIG. 4A according to the equation (2). 図５は、位相関数を位相シフト量に応じて離散化し、活性層を複数領域に分割し、各領域間に位相シフトを設けた状態を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a state in which the phase function is discretized according to the phase shift amount, the active layer is divided into a plurality of regions, and a phase shift is provided between the regions. 図６Ａは、本発明の実施の形態１におけるレーザの動作特性として電流注入量を２ｍＡとした場合の発光スペクトルを示す特性図である。FIG. 6A is a characteristic diagram showing an emission spectrum when the current injection amount is 2 mA as the operating characteristic of the laser in the first embodiment of the present invention. 図６Ｂは、本発明の実施の形態１におけるレーザの動作特性として電流注入量を５ｍＡとした場合の発光スペクトルを示す特性図である。FIG. 6B is a characteristic diagram showing an emission spectrum when the current injection amount is 5 mA as the operating characteristic of the laser in the first embodiment of the present invention. 図６Ｃは、本発明の実施の形態１におけるレーザの動作特性として電流注入量を１０ｍＡとした場合の発光スペクトルを示す特性図である。FIG. 6C is a characteristic diagram showing an emission spectrum when the current injection amount is 10 mA as the operating characteristic of the laser in the first embodiment of the present invention. 図７は、本発明の実施の形態２における回折格子の状態を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the state of the diffraction grating in the second embodiment of the present invention. 図８Ａは、本発明が適用可能な他の半導体レーザの構成を示す断面図である。FIG. 8A is a cross-sectional view showing the configuration of another semiconductor laser to which the present invention is applicable. 図８Ｂは、本発明が適用可能な他の半導体レーザの構成を示す斜視図である。FIG. 8B is a perspective view showing the configuration of another semiconductor laser to which the present invention is applicable. 図９Ａは、埋め込み型ＤＦＢレーザの構成を示す断面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view showing a configuration of an embedded DFB laser. 図９Ｂは、埋め込み型ＤＦＢレーザの構成を示す斜視図である。FIG. 9B is a perspective view showing a configuration of an embedded DFB laser. 図１０は、λ／４シフト構造の屈折率分布の例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the refractive index distribution of the λ / 4 shift structure. 図１１は、埋め込み型ＤＦＢレーザの発振付近の発光スペクトルを示す特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram showing an emission spectrum near the oscillation of the embedded DFB laser. 図１２Ａは、共振器長８０μｍ、κ＝６００ｃｍ-1の場合のλ／４シフトＤＦＢレーザの共振器内の電界分布のシミュレーション結果を示す特性図である。FIG. 12A is a characteristic diagram showing a simulation result of the electric field distribution in the resonator of the λ / 4 shift DFB laser when the resonator length is 80 μm and κ = 600 cm −1 . 図１２Ｂは、共振器長８０μｍ、κ＝６００ｃｍ-1の場合のλ／４シフトＤＦＢレーザの共振器内のキャリア分布のシミュレーション結果を示す特性図である。FIG. 12B is a characteristic diagram showing a simulation result of carrier distribution in the resonator of the λ / 4 shift DFB laser when the resonator length is 80 μm and κ = 600 cm −1 . 図１３Ａは、空間ホールバーニングが無い状態のＤＦＢレーザの発光スペクトルを示す特性図である。FIG. 13A is a characteristic diagram showing an emission spectrum of a DFB laser in a state without spatial hole burning. 図１３Ｂは、空間ホールバーニングがある場合のＤＦＢレーザの発光スペクトル示す特性図である。FIG. 13B is a characteristic diagram showing an emission spectrum of the DFB laser when there is spatial hole burning. 図１４Ａは、空間ホールバーニングのない均一キャリア時の理想状態の活性層内のストップバンドの状態と発光スペクトルとの関係を示す説明図である。FIG. 14A is an explanatory diagram showing the relationship between the emission spectrum and the state of the stop band in the active layer in the ideal state at the time of uniform carrier without spatial hole burning. 図１４Ｂは、電流注入時の空間ホールバーニングがある場合のストップバンドと発光スペクトルとの関係を示す説明図である。FIG. 14B is an explanatory diagram showing the relationship between the stop band and the emission spectrum when there is spatial hole burning during current injection.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１について説明する。図１Ａは、本発明の実施の形態における半導体レーザの構成を示す断面図であり、光出射方向に垂直な断面を示している。また、図１Ｂは、本発明の実施の形態における半導体レーザの斜視図である。 [Embodiment 1]
First, Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention, and shows a cross section perpendicular to the light emitting direction. FIG. 1B is a perspective view of the semiconductor laser according to the embodiment of the present invention.

この半導体レーザは、基板１０１の上に形成された活性層１０３と、活性層１０３の上に形成された回折格子１３２と、活性層１０３に接して形成されたｎ型半導体層１０５およびｐ型半導体層１０６と、ｎ型半導体層１０５に接続するｎ型電極１０９と、ｐ型半導体層１０６に接続するｐ型電極１１０とを備える分布帰還型の半導体レーザである。   The semiconductor laser includes an active layer 103 formed on a substrate 101, a diffraction grating 132 formed on the active layer 103, an n-type semiconductor layer 105 and a p-type semiconductor formed in contact with the active layer 103. A distributed feedback semiconductor laser including a layer 106, an n-type electrode 109 connected to the n-type semiconductor layer 105, and a p-type electrode 110 connected to the p-type semiconductor layer 106.

実施の形態１における半導体レーザは、回折格子１３２の一部に設けられた位相がπ反転する部分であるλ／４位相シフト部を備え、このλ／４位相シフト部の位置から活性層１０３（回折格子１３２）の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とされている。   The semiconductor laser according to the first embodiment includes a λ / 4 phase shift portion that is a portion where the phase is inverted by π provided in a part of the diffraction grating 132, and the active layer 103 (from the position of the λ / 4 phase shift portion) The Bragg wavelength increases toward both ends of the diffraction grating 132).

例えば、図２に示すように、回折格子１３２の周期は全領域にわたり均一周期Λで形成し、導波方向に６つの領域に分割する。６つの領域の領域長は、各々２２μｍ、１２μｍ、６μ、６μｍ、１２μｍ、２２μｍとする。各領域間に、位相シフト部を設け、活性層１０３（回折格子１３２）の中央部には、λ／４位相シフト部を設け、他の領域には位相差が０．２πの副位相シフト部を設ける。このように、λ／４位相シフト部と活性層１０３の両端との間の各々に、副位相シフト部を設けることで、λ／４位相シフト部の位置から活性層１０３の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とすることができる。   For example, as shown in FIG. 2, the period of the diffraction grating 132 is formed with a uniform period Λ over the entire region, and is divided into six regions in the waveguide direction. The region lengths of the six regions are 22 μm, 12 μm, 6 μm, 6 μm, 12 μm, and 22 μm, respectively. A phase shift unit is provided between the regions, a λ / 4 phase shift unit is provided at the center of the active layer 103 (diffraction grating 132), and a sub phase shift unit having a phase difference of 0.2π is provided in the other regions. Is provided. As described above, by providing the sub-phase shift portion between each of the λ / 4 phase shift portion and both ends of the active layer 103, the Bragg is directed from the position of the λ / 4 phase shift portion toward both ends of the active layer 103. The wavelength can be increased.

上述した 本発明のレーザの動作原理について図３Ａ，図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、キャリア分布が均一の場合の活性層１０３内のストップバンドの分布を示すものである。太い２つの直線で分布を示している。本発明では、活性層１０３両側のブラッグ波長が、中央に配置したλ／４位相シフト部に対して長波長となるように設定する。活性層１０３の両端と、λ／４位相シフト部を配置した中央部のブラッグ波長の変調幅Δλbは、回折格子１３２のストップバンド幅の半分以下とするのが目安である。 The operation principle of the laser of the present invention described above will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. FIG. 3A shows the distribution of stop bands in the active layer 103 when the carrier distribution is uniform. The distribution is shown by two thick straight lines. In the present invention, the Bragg wavelengths on both sides of the active layer 103 are set so as to be a long wavelength with respect to the λ / 4 phase shift unit arranged in the center. As a guideline, the modulation width Δλ b of the Bragg wavelength at both ends of the active layer 103 and at the central portion where the λ / 4 phase shift portion is disposed should be half or less of the stop band width of the diffraction grating 132.

一方、図３Ｂは、上記構成とした活性層１０３に電流注入を行った場合のストップバンドの分布と発光スペクトルである。光の共振に伴い活性層１０３中央部に光のモードが局在し、空間ホールバーニング効果により活性層１０３両側の屈折率が低下すると、図３Ｂの左側に太い２つの直線で示すように、活性層１０３内のブラッグ波長分布（ストップバンドの分布）が均一化し、理想状態のλ／４シフトＤＦＢレーザの共振器状態となる。従って、図３Ｂの右図に示すように、λ／４シフトモードでの単一モード発光スペクトルを得ることができる。   On the other hand, FIG. 3B shows the distribution and emission spectrum of the stop band when current is injected into the active layer 103 configured as described above. When the light mode is localized at the center of the active layer 103 due to the resonance of light and the refractive index on both sides of the active layer 103 is lowered due to the spatial hole burning effect, the active layer 103 is activated as shown by two thick straight lines on the left side of FIG. The Bragg wavelength distribution (stop band distribution) in the layer 103 becomes uniform, and the resonator state of the ideal λ / 4 shift DFB laser is obtained. Therefore, as shown in the right diagram of FIG. 3B, a single mode emission spectrum in the λ / 4 shift mode can be obtained.

なお、基板１０１の上には、下部クラッド層１０２が形成され、この上に、活性層１０３が形成されている。また、活性層１０３は、基板１０１から見て上下の方向に、半導体層１０４ａ，半導体層１０４ｂに挾まれている。また、半導体層１０４ａ，活性層１０３，半導体層１０４ｂの積層構造が、ｎ型半導体層１０５およびｐ型半導体層１０６に挾まれている。ｐ型半導体層１０６およびｎ型半導体層１０５は、基板１０１の平面に平行な方向で活性層１０３を挾んで形成されている。   A lower clad layer 102 is formed on the substrate 101, and an active layer 103 is formed thereon. The active layer 103 is sandwiched between the semiconductor layer 104a and the semiconductor layer 104b in the vertical direction when viewed from the substrate 101. In addition, a stacked structure of the semiconductor layer 104 a, the active layer 103, and the semiconductor layer 104 b is sandwiched between the n-type semiconductor layer 105 and the p-type semiconductor layer 106. The p-type semiconductor layer 106 and the n-type semiconductor layer 105 are formed with the active layer 103 sandwiched in a direction parallel to the plane of the substrate 101.

ここでは、半導体層１０４ａの上に接して活性層１０３が形成され、活性層１０３の上に接して半導体層１０４ｂが形成されている。また、半導体層１０４ａ，活性層１０３，半導体層１０４ｂの積層構造の側部に接し、ｎ型半導体層１０５およびｐ型半導体層１０６が形成されている。   Here, the active layer 103 is formed on and in contact with the semiconductor layer 104a, and the semiconductor layer 104b is formed on and in contact with the active layer 103. Further, an n-type semiconductor layer 105 and a p-type semiconductor layer 106 are formed in contact with the side portion of the stacked structure of the semiconductor layer 104a, the active layer 103, and the semiconductor layer 104b.

また、ｎ型電極１０９は、ｎ型半導体層１０５にコンタクト層１０７を介して接続し、ｐ型電極１１０は、ｐ型半導体層１０６にコンタクト層１０８を介して接続する。この構成では、活性層１０３には、基板１０１の平面に平行な方向で電流が注入される。   The n-type electrode 109 is connected to the n-type semiconductor layer 105 via the contact layer 107, and the p-type electrode 110 is connected to the p-type semiconductor layer 106 via the contact layer 108. In this configuration, current is injected into the active layer 103 in a direction parallel to the plane of the substrate 101.

また、活性層１０３は、光出射方向に所定の長さで延在し、この延在方向の共振器領域１３１において、活性層１０３の上に回折格子１３２が形成されている。なお、ここでは、半導体層１０４ｂの上面に回折格子１３２を形成している。   The active layer 103 extends in a predetermined length in the light emitting direction, and a diffraction grating 132 is formed on the active layer 103 in the resonator region 131 in the extending direction. Here, the diffraction grating 132 is formed on the upper surface of the semiconductor layer 104b.

また、図１Ｂでは省略しているが、コンタクト層１０７とコンタクト層１０８との間の半導体層１０４ｂ、ｎ型半導体層１０５、ｐ型半導体層１０６の上面は、保護膜１１１により保護されている。また、半導体レーザは、共振器領域１３１の両端に、図示しない無反射膜が形成されている。   Although not shown in FIG. 1B, the upper surfaces of the semiconductor layer 104b, the n-type semiconductor layer 105, and the p-type semiconductor layer 106 between the contact layer 107 and the contact layer 108 are protected by a protective film 111. In the semiconductor laser, non-reflective films (not shown) are formed at both ends of the resonator region 131.

基板１０１は、例えば、シリコンから構成され、下部クラッド層１０２は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）から構成されている。また、活性層１０３は、ＩｎＧａＡｓＰからなる層厚６ｎｍの井戸層が６層、および層厚９ｎｍのバリア層が７層、交互に積層された量子井戸構造とされている。また、活性層１０３は、幅０．８μｍ程度とされている。また、半導体層１０４ａ，活性層１０３，半導体層１０４ｂを合わせた厚さは、２５０ｎｍとされている。なお、ｎ型半導体層１０５およびｐ型半導体層１０６も、各々厚さ２５０ｎｍとされている。量子井戸構造とされている活性層１０３の発光波長は、１．５５μｍである。また、回折格子１３２は、ブラッグ波長が１．５５μｍとされている。 The substrate 101 is made of, for example, silicon, and the lower clad layer 102 is made of, for example, silicon oxide (SiO 2 ). The active layer 103 has a quantum well structure in which six well layers made of InGaAsP with a thickness of 6 nm and seven barrier layers with a thickness of 9 nm are alternately stacked. The active layer 103 has a width of about 0.8 μm. The total thickness of the semiconductor layer 104a, the active layer 103, and the semiconductor layer 104b is 250 nm. Note that the n-type semiconductor layer 105 and the p-type semiconductor layer 106 each have a thickness of 250 nm. The emission wavelength of the active layer 103 having a quantum well structure is 1.55 μm. The diffraction grating 132 has a Bragg wavelength of 1.55 μm.

また、例えば、半導体層１０４ａ，半導体層１０４ｂは、アンドープのＩｎＰ（ｉ−ＩｎＰ）から構成され、ｎ型半導体層１０５は、Ｓｉが１×１０18ｃｍ-3程度ドープされたｎ型のＩｎＰ（ｎ−ＩｎＰ）から構成され、ｐ型半導体層１０６は、Ｚｎが１×１０18ｃｍ-3程度ドープされたｐ型のＩｎＰ（ｐ−ＩｎＰ）から構成されている。 Further, for example, the semiconductor layer 104a and the semiconductor layer 104b are made of undoped InP (i-InP), and the n-type semiconductor layer 105 is an n-type InP (Si-doped about 1 × 10 18 cm −3 ( The p-type semiconductor layer 106 is made of p-type InP (p-InP) doped with Zn at about 1 × 10 18 cm −3 .

また、コンタクト層１０７は、Ｓｉが１×１０19ｃｍ-3程度ドープされたｎ型のＩｎＧａＡｓ（ｎ−ＩｎＧａＡｓ）から構成され、コンタクト層１０８は、Ｚｎが１×１０19ｃｍ-3程度ドープされたＩｎＧａＡｓ（ｐ−ＩｎＧａＡｓ）から構成されている。また、保護膜１１１は、例えば、ＳｉＯ2から構成されている。 The contact layer 107 is made of n-type InGaAs (n-InGaAs) doped with about 1 × 10 19 cm −3 of Si, and the contact layer 108 is doped with about 1 × 10 19 cm −3 of Zn. InGaAs (p-InGaAs). Further, the protective film 111 is made of, for example, SiO 2 .

例えば、まず、酸化シリコンから構成された下部クラッド層１０２を備える基板（シリコン基板）１０１を用意する。   For example, first, a substrate (silicon substrate) 101 including a lower clad layer 102 made of silicon oxide is prepared.

一方で、ＩｎＰ基板の上に、ＩｎＧａＡｓからなる犠牲層、半導体層１０４ｂ，活性層１０３，半導体層１０４ａとなる化合物半導体の層をエピタキシャル成長させる。例えば、よく知られた有機金属気相成長法により、各層を成長させれば良い。次いで、このエピタキシャル成長した基板の半導体層１０４ａ面と、前述したシリコン基板１０１の酸化シリコン面を公知のウエハ接合技術により直接接合し、この後、ＩｎＰ基板と犠牲層を除去する。次いで、公知のフォトリソグラフィー技術により作成したレジストパタンをマスクとしたウエットエッチングおよびドライエッチングなどにより、成長させた各化合物半導体の層をパターニングし、半導体層１０４ｂ，活性層１０３，半導体層１０４ａからなるストライプ構造を形成する。   On the other hand, a sacrificial layer made of InGaAs, a semiconductor layer 104b, an active layer 103, and a compound semiconductor layer that becomes the semiconductor layer 104a are epitaxially grown on the InP substrate. For example, each layer may be grown by a well-known metal organic chemical vapor deposition method. Next, the semiconductor layer 104a surface of the epitaxially grown substrate and the silicon oxide surface of the silicon substrate 101 described above are directly bonded by a known wafer bonding technique, and then the InP substrate and the sacrificial layer are removed. Next, the grown compound semiconductor layers are patterned by wet etching and dry etching using a resist pattern created by a known photolithography technique as a mask, and stripes composed of the semiconductor layer 104b, the active layer 103, and the semiconductor layer 104a. Form a structure.

次に、形成した半導体層１０４ｂ，活性層１０３，半導体層１０４ａの両脇に、ｎ型のＩｎＰとＩｎＧａＡｓ層、ｐ型のＩｎＰとＩｎＧａＡｓ層を再成長させ、ｎ型半導体層１０５とコンタクト層１０７、およびｐ型半導体層１０６とコンタクト層１０８を形成する。なお、半導体層１０４ｂ，活性層１０３，半導体層１０４ａの両脇に、アンドープのＩｎＰとＩｎＧａＡｓを再成長させた後、イオン注入や熱拡散などによりｎ型の不純物、ｐ型の不純物を導入することで、ｎ型半導体層１０５とコンタクト層１０７，ｐ型半導体層１０６とコンタクト層１０８を形成してもよい。   Next, n-type InP and InGaAs layers and p-type InP and InGaAs layers are regrown on both sides of the formed semiconductor layer 104b, active layer 103, and semiconductor layer 104a, and the n-type semiconductor layer 105 and the contact layer 107 are regrown. And the p-type semiconductor layer 106 and the contact layer 108 are formed. Note that, after regrowth of undoped InP and InGaAs on both sides of the semiconductor layer 104b, the active layer 103, and the semiconductor layer 104a, an n-type impurity and a p-type impurity are introduced by ion implantation or thermal diffusion. Thus, the n-type semiconductor layer 105 and the contact layer 107, and the p-type semiconductor layer 106 and the contact layer 108 may be formed.

次に、半導体層１０４ｂの表面に、回折格子１３２を形成する。例えば、電子ビーム露光によるリソグラフィーで形成したレジストパタンをマスクとし、所定のエッチングによりパターニングすることで、回折格子１３２を形成すれば良い。   Next, the diffraction grating 132 is formed on the surface of the semiconductor layer 104b. For example, the diffraction grating 132 may be formed by patterning by a predetermined etching using a resist pattern formed by lithography by electron beam exposure as a mask.

次に、形成した回折格子１３２を覆うように、保護膜１１１を形成する。例えば、よく知られたスパッタ法やプラズマＣＶＤ法などによりＳｉＯ2を堆積することで、保護膜１１１を形成すれば良い。また、コンタクト層１０７の上にｎ型電極１０９を形成し、コンタクト層１０８の上にｐ型電極１１０を形成する。 Next, the protective film 111 is formed so as to cover the formed diffraction grating 132. For example, the protective film 111 may be formed by depositing SiO 2 by a well-known sputtering method or plasma CVD method. In addition, an n-type electrode 109 is formed on the contact layer 107, and a p-type electrode 110 is formed on the contact layer 108.

上述した実施の形態１における半導体レーザによれば、半導体層１０４ｂと、ＳｉＯ2から構成された保護膜１１１との間の高い屈折率差を用いるため、高い結合係数を有する回折格子１３２を得ることができ、高いＱ値が得られる。 According to the semiconductor laser in the first embodiment described above, since a high refractive index difference between the semiconductor layer 104b and the protective film 111 made of SiO 2 is used, a diffraction grating 132 having a high coupling coefficient is obtained. And a high Q value can be obtained.

次に、実施の形態１における回折格子１３２について、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃを用いてより詳細に説明する。図４Ａは、活性層１０３の中央部分に配置したλ／４位相シフト部よりも活性層１０３両側領域のブラッグ波長が長い、連続的なブラッグ波長分布を示している。ここで、ブラッグ波長λbは、実効屈折率ｎeq、位相φi、位置の関数ｚを用いて、以下の式（１）のように表される。従って、基準ブラッグ波長λb0を用いて素子内の位相分布を以下の式（２）で示されるように設計すれば、所望のブラッグ波長分布が得られる。 Next, the diffraction grating 132 according to Embodiment 1 will be described in more detail with reference to FIGS. 4A, 4B, and 4C. FIG. 4A shows a continuous Bragg wavelength distribution in which the Bragg wavelengths in both sides of the active layer 103 are longer than the λ / 4 phase shift portion disposed in the central portion of the active layer 103. Here, the Bragg wavelength λ b is expressed by the following formula (1) using the effective refractive index n eq , the phase φ i , and the position function z. Therefore, a desired Bragg wavelength distribution can be obtained by designing the phase distribution in the element using the reference Bragg wavelength λ b0 as shown by the following equation (2).

Figure 2017107958
Figure 2017107958

図４Ｂは、図４Ａに示したブラッグ波長分布を、式（２）に従って導出した位相分布の例である。更に、活性層１０３の中央部分にλ／４シフトを設けるには、図４Ｃに示すように、中央部分にπシフトを挿入すればよい。   FIG. 4B is an example of a phase distribution derived from the Bragg wavelength distribution shown in FIG. 4A according to equation (2). Furthermore, in order to provide a λ / 4 shift in the central portion of the active layer 103, a π shift may be inserted in the central portion as shown in FIG. 4C.

実際の素子の作製にあたっては、連続的な位相シフトを行わなくとも、素子を領域分割して離散的に位相シフトを挿入することで所望の位相分布を作製することができる。具体的には、図５に示す通り、位相関数を位相シフト量に応じて離散化し、活性層を複数領域に分割し、各領域間に位相シフトを設ければよい。実施の形態１では、位相シフト量を０．２πで離散化した場合を例示している。図２を用いて説明した回折格子１３２の構成例は、ブラッグ波長の変調幅が４ｎｍ、放物線形状のブラッグ波長分布関数に対応する構成である。   In actual production of the element, a desired phase distribution can be produced by dividing the element into regions and inserting phase shifts discretely without performing continuous phase shift. Specifically, as shown in FIG. 5, the phase function may be discretized according to the phase shift amount, the active layer may be divided into a plurality of regions, and a phase shift may be provided between the regions. In the first embodiment, the case where the phase shift amount is discretized by 0.2π is illustrated. The configuration example of the diffraction grating 132 described with reference to FIG. 2 is a configuration corresponding to a Bragg wavelength distribution function having a Bragg wavelength modulation width of 4 nm and a parabolic shape.

次に、本発明の実施の形態１におけるレーザの動作特性について、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃを用いて説明する。図６Ａは、電流注入量を２ｍＡとした場合の発光スペクトルである。図６Ｂは、電流注入量を５ｍＡとした場合の発光スペクトルである。図６Ｃは、電流注入量を１０ｍＡとした場合の発光スペクトルである。いずれもストップバンド中央部のλ／４シフトモード発振が得られた。図１４Ｂに示すスペクトルと比較すると本発明の効果は明らかである。このように、本発明により高いＱ値を有するλ／４シフトレーザにおいても安定な単一モード発振が得られる。   Next, the operating characteristics of the laser according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A, 6B, and 6C. FIG. 6A is an emission spectrum when the current injection amount is 2 mA. FIG. 6B is an emission spectrum when the current injection amount is 5 mA. FIG. 6C is an emission spectrum when the current injection amount is 10 mA. In either case, λ / 4 shift mode oscillation at the center of the stop band was obtained. The effect of the present invention is clear when compared with the spectrum shown in FIG. 14B. Thus, the present invention can provide stable single mode oscillation even in a λ / 4 shift laser having a high Q value.

なお、活性層（回折格子）の分割数や位相シフト量、ブラッグ波長の変調幅や変調関数の形状は、実施の形態１で説明した値に限定されるものではない。本発明の主眼は、活性層両端のブラッグ波長をλ／４シフト位置のブラッグ波長よりも長波長化することにある。回折格子の形成におけるリソグラフィー技術の描画精度、レーザの共振器長や回折格子の結合係数により、各値を設計できることは、本発明の動作原理からも明らかである。   Note that the number of divisions of the active layer (diffraction grating), the phase shift amount, the modulation width of the Bragg wavelength, and the shape of the modulation function are not limited to the values described in the first embodiment. The main point of the present invention is to make the Bragg wavelength at both ends of the active layer longer than the Bragg wavelength at the λ / 4 shift position. It is clear from the operation principle of the present invention that each value can be designed according to the lithography accuracy of lithography technology in forming the diffraction grating, the resonator length of the laser, and the coupling coefficient of the diffraction grating.

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２における半導体レーザは、前述した実施の形態１と基本的な構成は共通である。実施の形態２では、活性層０１３の両端における回折格子の周期長を、λ／４位相シフト部における周期長より長くする。 [Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The basic structure of the semiconductor laser according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment. In the second embodiment, the period length of the diffraction grating at both ends of the active layer 013 is made longer than the period length in the λ / 4 phase shift unit.

実施の形態１では、ブラッグ波長分布を位相シフトにより形成したが、ブラッグ波長分布形成は、他の回折格子構造でも可能である。回折格子のブラッグ波長は、回折格子の周期長（一周期分の長さ）により規定できる。従って、回折格子の周期長を所望のブラッグ波長分布に応じて変えればよい。   In the first embodiment, the Bragg wavelength distribution is formed by phase shift, but the Bragg wavelength distribution can be formed by other diffraction grating structures. The Bragg wavelength of the diffraction grating can be defined by the period length (length of one period) of the diffraction grating. Therefore, the period length of the diffraction grating may be changed according to the desired Bragg wavelength distribution.

活性層１０３両側のブラッグ波長を長波長化するためには、活性層０１３の両端における回折格子の周期長を、λ／４位相シフト部における周期長より長く（大きく）すればよい。周期長は連続的に変えていくことが理想的であるが、離散的でもよい。図７に、素子分割の例を示す。活性層１０３の中央部に、λ／４位相シフト部を設けている。図７に示すように、活性層１０３（回折格子１３２）を、複数の均一周期長回折格子からなる領域に分割する。導波方向に分割する。分割した領域毎にブラッグ波長を離散的に変化させている。この構成によっても、所望のブラッグ波長分布を得ることができ、前述した実施の形態１と同様に、安定な単一モード発振を得ることができる。   In order to increase the Bragg wavelength on both sides of the active layer 103, the period length of the diffraction grating at both ends of the active layer 013 may be longer (larger) than the period length in the λ / 4 phase shift unit. The period length is ideally changed continuously, but may be discrete. FIG. 7 shows an example of element division. A λ / 4 phase shift portion is provided at the center of the active layer 103. As shown in FIG. 7, the active layer 103 (diffraction grating 132) is divided into regions composed of a plurality of uniform period length diffraction gratings. Divide in the waveguide direction. The Bragg wavelength is discretely changed for each divided region. Also with this configuration, a desired Bragg wavelength distribution can be obtained, and stable single mode oscillation can be obtained as in the first embodiment.

以上に説明したように、本発明によれば、回折格子の一部（例えば中央部）に設けられた位相がπ反転する部分であるλ／４位相シフト部の位置から活性層の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とされているようにしたので、安定した単一発振モードの状態で、分布帰還型レーザの短共振器化および共振器の高Ｑ値化ができるようになる。   As described above, according to the present invention, from the position of the λ / 4 phase shift portion where the phase provided at a part (for example, the central portion) of the diffraction grating is π-inverted toward both ends of the active layer. As a result, the Bragg wavelength is increased, so that the short-cavity of the distributed feedback laser and the high Q value of the resonator can be achieved in a stable single oscillation mode.

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and many modifications and combinations can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious.

例えば、上述では、回折格子の形状が矩形である場合を示したが、回折格子の形状は台形やサイン関数などの他の形状でも構わない。   For example, in the above description, the diffraction grating has a rectangular shape. However, the diffraction grating may have another shape such as a trapezoid or a sine function.

また、本発明は、次に示す構成の半導体レーザに適用することもできる。図８Ａの断面図，図８Ｂの斜視図に示すように、基板２０１の上に形成された活性層２０３と、活性層２０３の上に形成された回折格子２３２と、活性層２０３に接して形成されたｎ型半導体層２０５およびｐ型半導体層２０６と、ｎ型半導体層２０５に接続するｎ型電極２０９と、ｐ型半導体層２０６に接続するｐ型電極２１０とを備える。また、回折格子２３２の一部に設けられた位相がπ反転する部分であるλ／４位相シフト部を備え、このλ／４位相シフト部の位置から活性層２０３の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とされている。   The present invention can also be applied to a semiconductor laser having the following configuration. As shown in the sectional view of FIG. 8A and the perspective view of FIG. 8B, the active layer 203 formed on the substrate 201, the diffraction grating 232 formed on the active layer 203, and the active layer 203 are formed. N-type semiconductor layer 205 and p-type semiconductor layer 206, n-type electrode 209 connected to n-type semiconductor layer 205, and p-type electrode 210 connected to p-type semiconductor layer 206. In addition, a λ / 4 phase shift portion, which is a portion where the phase is inverted by π, provided in a part of the diffraction grating 232 is provided, and the Bragg wavelength is increased from the position of the λ / 4 phase shift portion toward both ends of the active layer 203. It is supposed to increase.

この半導体レーザは、例えば鉄をドープすることで高抵抗とした半絶縁性のＩｎＰからなる基板２０１の上に形成されている。活性層２０３は、基板２０１から見て上下の方向に、キャリア分離閉じ込め層２０２ａ，２０２ｂに挾まれている。また、これらは、基板２０１から見て上下の方向に、半導体層２０４ａ，半導体層２０４ｂに挾まれている。   This semiconductor laser is formed on a substrate 201 made of semi-insulating InP, which has a high resistance by doping, for example, iron. The active layer 203 is sandwiched between carrier separation and confinement layers 202a and 202b in the vertical direction when viewed from the substrate 201. These are sandwiched between the semiconductor layer 204a and the semiconductor layer 204b in the vertical direction when viewed from the substrate 201.

また、半導体層２０４ａ，キャリア分離閉じ込め層２０２ａ，活性層２０３，キャリア分離閉じ込め層２０２ｂ，半導体層２０４ｂの積層構造が、ｎ型半導体層２０５およびｐ型半導体層２０６に挾まれている。ｐ型半導体層２０６およびｎ型半導体層２０５は、基板２０１の平面に平行な方向で活性層２０３を挾んで形成されている。   In addition, a stacked structure of the semiconductor layer 204a, the carrier separation confinement layer 202a, the active layer 203, the carrier separation confinement layer 202b, and the semiconductor layer 204b is sandwiched between the n-type semiconductor layer 205 and the p-type semiconductor layer 206. The p-type semiconductor layer 206 and the n-type semiconductor layer 205 are formed with the active layer 203 sandwiched in a direction parallel to the plane of the substrate 201.

また、ｎ型電極２０９は、ｎ型半導体層２０５にコンタクト層２０７を介して接続し、ｐ型電極２１０は、ｐ型半導体層２０６にコンタクト層２０８を介して接続する。この構成では、活性層２０３には、基板２０１の平面に平行な方向で電流が注入される。   The n-type electrode 209 is connected to the n-type semiconductor layer 205 via the contact layer 207, and the p-type electrode 210 is connected to the p-type semiconductor layer 206 via the contact layer 208. In this configuration, current is injected into the active layer 203 in a direction parallel to the plane of the substrate 201.

また、活性層２０３は、光出射方向に所定の長さで延在し、この延在方向の共振器領域２３１において、活性層２０３の上に回折格子２３２が形成されている。半導体層２０４ｂの上面に回折格子２３２を形成している。   The active layer 203 extends in the light emitting direction with a predetermined length, and a diffraction grating 232 is formed on the active layer 203 in the resonator region 231 in the extending direction. A diffraction grating 232 is formed on the upper surface of the semiconductor layer 204b.

また、図８Ｂでは省略しているが、コンタクト層２０７とコンタクト層２０８との間の半導体層２０４ｂ、ｎ型半導体層２０５、ｐ型半導体層２０６の上面は、保護膜２１１により保護されている。また、半導体レーザは、共振器領域２３１の両端に、図示しない無反射膜が形成され、分布帰還型レーザを構成している。   Although omitted in FIG. 8B, the upper surfaces of the semiconductor layer 204b, the n-type semiconductor layer 205, and the p-type semiconductor layer 206 between the contact layer 207 and the contact layer 208 are protected by a protective film 211. Further, the semiconductor laser has a non-reflective film (not shown) formed at both ends of the resonator region 231 to constitute a distributed feedback laser.

活性層２０３は、例えば、ＩｎＧａＡｓＰからなる層厚６ｎｍの井戸層が１４層、層厚９ｎｍのバリア層が１５層、交互に積層された量子井戸構造とされている。また、活性層２０３は、幅０．８μｍ程度とされている。活性層２０３（量子井戸層）の発光波長は１．５５μｍである。また、キャリア分離閉じ込め層２０２ａ，２０２ｂは、バンドギャップ波長１．２μｍのＩｎＧａＡｓＰから構成され、厚さ１３０ｎｍ程度とされている。   The active layer 203 has, for example, a quantum well structure in which 14 well layers of InGaAsP with a thickness of 6 nm and 15 barrier layers with a thickness of 9 nm are alternately stacked. The active layer 203 has a width of about 0.8 μm. The emission wavelength of the active layer 203 (quantum well layer) is 1.55 μm. The carrier separation confinement layers 202a and 202b are made of InGaAsP having a band gap wavelength of 1.2 μm and have a thickness of about 130 nm.

また、例えば、半導体層２０４ａ，半導体層２０４ｂは、アンドープのＩｎＰから構成され、ｎ型半導体層２０５は、Ｓｉが１×１０18ｃｍ-3程度ドープされたｎ型のＩｎＰから構成され、ｐ型半導体層２０６は、Ｚｎが１×１０18ｃｍ-3程度ドープされたｐ型のＩｎＰから構成されている。 Further, for example, the semiconductor layer 204a and the semiconductor layer 204b are made of undoped InP, and the n-type semiconductor layer 205 is made of n-type InP doped with about 1 × 10 18 cm −3 of Si, and is p-type. The semiconductor layer 206 is made of p-type InP doped with about 1 × 10 18 cm −3 of Zn.

また、コンタクト層２０７は、Ｓｉが１×１０19ｃｍ-3程度ドープされたｎ型のＩｎＧａＡｓから構成され、コンタクト層２０８は、Ｚｎが１×１０19ｃｍ-3程度ドープされたＩｎＧａＡｓから構成されている。また、保護膜２１１は、例えば、ＳｉＯ2から構成されている。 The contact layer 207 is made of n-type InGaAs doped with about 1 × 10 19 cm −3 of Si, and the contact layer 208 is made of InGaAs doped with about 1 × 10 19 cm −3 of Zn. ing. The protective film 211 is made of, for example, SiO 2 .

この半導体レーザの回折格子２３２に、本発明の構成を提供することによっても、高Ｑ値および単一モード発振の効果が得られる。   By providing the diffraction grating 232 of the semiconductor laser with the configuration of the present invention, the effect of high Q value and single mode oscillation can be obtained.

また、図９Ａ、図９Ｂを用いて説明した埋め込み型ＤＦＢレーザの回折格子に本発明の回折格子構造を適用しても同様の効果が得られる。また、他のリッジレーザなどの回折格子にも本発明を適用することができるのは言うまでもない。   The same effect can be obtained by applying the diffraction grating structure of the present invention to the diffraction grating of the embedded DFB laser described with reference to FIGS. 9A and 9B. It goes without saying that the present invention can also be applied to diffraction gratings such as other ridge lasers.

また、上述では、ＩｎＧａＡｓＰ系の半導体を用いたが、ＩｎＧａＡｌＡｓ系やＧａＡｓ系など、他の化合物半導体材料を用いることもできることは言うまでも無い。   In the above description, an InGaAsP-based semiconductor is used, but it goes without saying that other compound semiconductor materials such as InGaAlAs-based and GaAs-based materials can also be used.

１０１…基板、１０２…下部クラッド層、１０３…活性層、１０４ａ，１０４ｂ…半導体層、１０５…ｎ型半導体層、１０６…ｐ型半導体層、１０７，１０８…コンタクト層、１０９…ｎ型電極、１１０…ｐ型電極、１１１…保護膜、１３１…共振器領域、１３２…回折格子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Substrate, 102 ... Lower clad layer, 103 ... Active layer, 104a, 104b ... Semiconductor layer, 105 ... N-type semiconductor layer, 106 ... P-type semiconductor layer, 107, 108 ... Contact layer, 109 ... N-type electrode, 110 ... p-type electrode, 111 ... protective film, 131 ... resonator region, 132 ... diffraction grating.

Claims (3)

基板の上に形成された活性層と、
前記活性層の上に形成された回折格子と、
前記活性層に接して形成されたｐ型半導体層およびｎ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層に接続するｎ型電極と、
前記ｐ型半導体層に接続するｐ型電極と
を備える分布帰還型の半導体レーザであって、
前記回折格子の一部に設けられた位相がπ反転する部分であるλ／４位相シフト部を備え、
前記λ／４位相シフト部の位置から前記活性層の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とされている
ことを特徴とする半導体レーザ。 An active layer formed on a substrate;
A diffraction grating formed on the active layer;
A p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer formed in contact with the active layer;
An n-type electrode connected to the n-type semiconductor layer;
A distributed feedback semiconductor laser comprising: a p-type electrode connected to the p-type semiconductor layer;
A λ / 4 phase shift unit that is a portion where the phase is inverted by π provided in a part of the diffraction grating,
A semiconductor laser, wherein a Bragg wavelength increases from the position of the λ / 4 phase shift portion toward both ends of the active layer. 請求項１記載の半導体レーザにおいて、
前記回折格子の周期は、前記回折格子の全域で一定とされ、
前記λ／４位相シフト部と前記活性層の両端との間の各々に、副位相シフト部を設けることで、前記λ／４位相シフト部の位置から前記活性層の両端に向かってブラッグ波長が増大する状態とされている
ことを特徴とする半導体レーザ。 The semiconductor laser according to claim 1, wherein
The period of the diffraction grating is constant throughout the diffraction grating,
By providing a sub-phase shift unit between each of the λ / 4 phase shift unit and both ends of the active layer, the Bragg wavelength is increased from the position of the λ / 4 phase shift unit toward both ends of the active layer. A semiconductor laser characterized by increasing state. 請求項１記載の半導体レーザにおいて、
前記活性層の両端における前記回折格子の周期長は、前記λ／４位相シフト部における周期長より長くされている
ことを特徴とする半導体レーザ。 The semiconductor laser according to claim 1, wherein
The semiconductor laser characterized in that the periodic length of the diffraction grating at both ends of the active layer is longer than the periodic length in the λ / 4 phase shift unit.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019012769A (en) * 2017-06-30 2019-01-24 日本電信電話株式会社 Semiconductor laser
JP2019036624A (en) * 2017-08-15 2019-03-07 日本電信電話株式会社 Optical device
JP2019054107A (en) * 2017-09-14 2019-04-04 日本電信電話株式会社 Semiconductor optical element
JP2019091780A (en) * 2017-11-14 2019-06-13 日本電信電話株式会社 Semiconductor optical device
WO2022269848A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 日本電信電話株式会社 Semiconductor laser

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6588858B2 (en) * 2016-05-13 2019-10-09 日本電信電話株式会社 Semiconductor laser
JP6588859B2 (en) * 2016-05-13 2019-10-09 日本電信電話株式会社 Semiconductor laser

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289384A (en) * 1985-10-16 1987-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor laser
JPS63269592A (en) * 1987-04-27 1988-11-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor laser
JPS63299390A (en) * 1987-05-29 1988-12-06 Nec Corp Semiconductor laser device
JPH01239892A (en) * 1988-03-22 1989-09-25 Fujitsu Ltd Semiconductor laser device
JPH0661581A (en) * 1992-08-06 1994-03-04 Fujikura Ltd Semiconductor laser and its manufacture
JPH07335971A (en) * 1994-06-10 1995-12-22 Yokogawa Electric Corp Coupling distribution feedback type semiconductor laser
JPH08255954A (en) * 1995-03-17 1996-10-01 Mitsubishi Electric Corp Structure of semiconductor laser and its manufacture
JPH0936496A (en) * 1995-07-21 1997-02-07 Nec Corp Semiconductor light emitting element and fabrication thereof
JP2009064837A (en) * 2007-09-04 2009-03-26 Fujitsu Ltd Semiconductor laser and semiconductor optical integrated device
JP2012186407A (en) * 2011-03-08 2012-09-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Group iii-v compound semiconductor crystal, optical semiconductor element, and method of manufacturing them
US20150280402A1 (en) * 2013-02-18 2015-10-01 Innolume Gmbh Single-Step-Grown Transversely Coupled Distributed Feedback Laser
JP2015220322A (en) * 2014-05-16 2015-12-07 日本電信電話株式会社 Semiconductor optical device

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289384A (en) * 1985-10-16 1987-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor laser
JPS63269592A (en) * 1987-04-27 1988-11-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor laser
JPS63299390A (en) * 1987-05-29 1988-12-06 Nec Corp Semiconductor laser device
JPH01239892A (en) * 1988-03-22 1989-09-25 Fujitsu Ltd Semiconductor laser device
JPH0661581A (en) * 1992-08-06 1994-03-04 Fujikura Ltd Semiconductor laser and its manufacture
JPH07335971A (en) * 1994-06-10 1995-12-22 Yokogawa Electric Corp Coupling distribution feedback type semiconductor laser
JPH08255954A (en) * 1995-03-17 1996-10-01 Mitsubishi Electric Corp Structure of semiconductor laser and its manufacture
JPH0936496A (en) * 1995-07-21 1997-02-07 Nec Corp Semiconductor light emitting element and fabrication thereof
JP2009064837A (en) * 2007-09-04 2009-03-26 Fujitsu Ltd Semiconductor laser and semiconductor optical integrated device
JP2012186407A (en) * 2011-03-08 2012-09-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Group iii-v compound semiconductor crystal, optical semiconductor element, and method of manufacturing them
US20150280402A1 (en) * 2013-02-18 2015-10-01 Innolume Gmbh Single-Step-Grown Transversely Coupled Distributed Feedback Laser
JP2015220322A (en) * 2014-05-16 2015-12-07 日本電信電話株式会社 Semiconductor optical device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOICHI HASEBE, ET AL.: ""Error-free 25-Gbit/s direct modulation of lateral-current-injection DFB laser"", OPTICAL SOCIETY OF AMERICA, vol. CLEO:2014, JPN6018048118, 2014, ISSN: 0003934176 *
SHINJI MATSUO, ET AL.: ""Directly Modulated DFB Laser on SiO2/Si Substrate for Datacenter Networks"", JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, vol. 33, no. 6, JPN6018048120, 15 March 2015 (2015-03-15), pages 1217 - 1222, XP011575213, ISSN: 0003934177, DOI: 10.1109/JLT.2014.2386875 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019012769A (en) * 2017-06-30 2019-01-24 日本電信電話株式会社 Semiconductor laser
JP2019036624A (en) * 2017-08-15 2019-03-07 日本電信電話株式会社 Optical device
JP2019054107A (en) * 2017-09-14 2019-04-04 日本電信電話株式会社 Semiconductor optical element
JP6996183B2 (en) 2017-09-14 2022-01-17 日本電信電話株式会社 Semiconductor optical device
JP2019091780A (en) * 2017-11-14 2019-06-13 日本電信電話株式会社 Semiconductor optical device
WO2022269848A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 日本電信電話株式会社 Semiconductor laser

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