JPH04326781A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH04326781A JPH04326781A JP9679591A JP9679591A JPH04326781A JP H04326781 A JPH04326781 A JP H04326781A JP 9679591 A JP9679591 A JP 9679591A JP 9679591 A JP9679591 A JP 9679591A JP H04326781 A JPH04326781 A JP H04326781A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- laser device
- frequency modulation
- modulation sensitivity
- diffraction grating
- 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.)
- Pending
Links
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 2
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 20
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 3
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数変調感度が高く
、広帯域にわたって平坦な特性を有する半導体レーザ装
置に係り、特に光通信に用いて好適な半導体レーザ装置
に関する。
、広帯域にわたって平坦な特性を有する半導体レーザ装
置に係り、特に光通信に用いて好適な半導体レーザ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】広帯域にわたって比較的平坦な周波数変
調特性を有する半導体レーザ装置については、１９８９
年電子情報通信学会秋季全国大会、Ｃ−１７４に述べら
れている。
調特性を有する半導体レーザ装置については、１９８９
年電子情報通信学会秋季全国大会、Ｃ−１７４に述べら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この半導体
レーザ装置では、１００ＭＨｚ以下の低周波領域におい
て、熱の効果によって周波数変調感度が大きくなるため
に、数＋ＫＨｚから数ＧＨｚの広帯域にわたって、平坦
な周波数変調感度特性を得ることが困難であった。これ
は、キャリア注入による周波数変調感度と熱による周波
数変調感度が同程度であるためである。
レーザ装置では、１００ＭＨｚ以下の低周波領域におい
て、熱の効果によって周波数変調感度が大きくなるため
に、数＋ＫＨｚから数ＧＨｚの広帯域にわたって、平坦
な周波数変調感度特性を得ることが困難であった。これ
は、キャリア注入による周波数変調感度と熱による周波
数変調感度が同程度であるためである。
【０００４】本発明では、キャリア注入による周波数変
調感度を高めることにより、熱の効果を除外して、平坦
な周波数変調感度特性を得ることを目的とする。
調感度を高めることにより、熱の効果を除外して、平坦
な周波数変調感度特性を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では分布帰還型半導体レーザの中央領域と左
右の領域で異なる周期の回折格子を設け、それぞれの領
域に独立の電極を設けた。
に、本発明では分布帰還型半導体レーザの中央領域と左
右の領域で異なる周期の回折格子を設け、それぞれの領
域に独立の電極を設けた。
【０００６】
【作用】電流注入によるキャリア数の増減によって、レ
ーザの発振波長を変化させることができる。しかし、こ
のプラズマ効果による発振波長の変化はごくわずかで、
数百ＭＨｚ／ｍＡ程度である。電流注入による周波数変
調感度を飛躍的に高めるためには、共振器方向の光強度
分布を変化させる方法が有効であると考えられる。これ
は、光強度分布の変化により、プラズマ効果以上に実効
屈折率を変化させることができるからである。
ーザの発振波長を変化させることができる。しかし、こ
のプラズマ効果による発振波長の変化はごくわずかで、
数百ＭＨｚ／ｍＡ程度である。電流注入による周波数変
調感度を飛躍的に高めるためには、共振器方向の光強度
分布を変化させる方法が有効であると考えられる。これ
は、光強度分布の変化により、プラズマ効果以上に実効
屈折率を変化させることができるからである。
【０００７】本発明では、電流注入による光強度分布の
変化を大きくするために、共振器の中央付近と、その左
右の領域で異なる周期の回折格子を設けた。そして、注
入電流量の変化により、光と２つの周期の回折格子の結
合の割合を変化させ、その結果として光強度分布を大き
く変えことるができる。電極を３つに分けて、それぞれ
の電極への電流注入量を変化させると、さらに大きく光
強度分布を変化させることができる。また、レーザ内部
に組込んだ回折格子が位相シフトを有する場合、光と２
つの周期の回折格子の結合の割合を変化させることによ
り、軸方向ホールバーニング量を制御して周波数変調感
度を高めることができる。
変化を大きくするために、共振器の中央付近と、その左
右の領域で異なる周期の回折格子を設けた。そして、注
入電流量の変化により、光と２つの周期の回折格子の結
合の割合を変化させ、その結果として光強度分布を大き
く変えことるができる。電極を３つに分けて、それぞれ
の電極への電流注入量を変化させると、さらに大きく光
強度分布を変化させることができる。また、レーザ内部
に組込んだ回折格子が位相シフトを有する場合、光と２
つの周期の回折格子の結合の割合を変化させることによ
り、軸方向ホールバーニング量を制御して周波数変調感
度を高めることができる。
【０００８】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１を用いて説明す
る。ｎ型ＩｎＰ基板１の表面に回折格子２を作製した。 回折格子２は、精密機械刻線により作製したマスター回
折格子からホトマスクを作製し、ホトマスクのパターン
をレーザ光を光源とした密着露光法により作製した。中
央領域の回折格子２の周期は２４１ｎｍ、左右領域の回
折格子２の周期は２４０ｎｍとした。中央領域の回折格
子２には、πラジアンの位相シフト２１をもうけた。回
折格子２を作製後、有機金属気相成長法により、ＩｎＧ
ａＡｓ光ガイド層３、多重量子井戸活性層４、ｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層５を順次エピタキシャル成長した。その後
、ｐ側電極６とｎ側電極７を蒸着によって形成すること
によりレーザ構造とした。左右の電極にそれぞれ２０ｍ
Ａ、中央の電極に５ｍＡの電流を流し、さらに中央の電
極を変調することにより、１０ＧＨｚ／ｍＡの高い周波
数変調感度を得ることができた。さらに、１０ｋＨｚか
ら１０ＧＨｚの帯域で、平坦な感度特性を有ることがで
きた。
る。ｎ型ＩｎＰ基板１の表面に回折格子２を作製した。 回折格子２は、精密機械刻線により作製したマスター回
折格子からホトマスクを作製し、ホトマスクのパターン
をレーザ光を光源とした密着露光法により作製した。中
央領域の回折格子２の周期は２４１ｎｍ、左右領域の回
折格子２の周期は２４０ｎｍとした。中央領域の回折格
子２には、πラジアンの位相シフト２１をもうけた。回
折格子２を作製後、有機金属気相成長法により、ＩｎＧ
ａＡｓ光ガイド層３、多重量子井戸活性層４、ｐ型Ｉｎ
Ｐクラッド層５を順次エピタキシャル成長した。その後
、ｐ側電極６とｎ側電極７を蒸着によって形成すること
によりレーザ構造とした。左右の電極にそれぞれ２０ｍ
Ａ、中央の電極に５ｍＡの電流を流し、さらに中央の電
極を変調することにより、１０ＧＨｚ／ｍＡの高い周波
数変調感度を得ることができた。さらに、１０ｋＨｚか
ら１０ＧＨｚの帯域で、平坦な感度特性を有ることがで
きた。
【０００９】次に、本発明の第２の実施例を図２を用い
て説明する。図２の実施例では、中央の回折格子と左右
の回折格子の周期の差を利用して左右の回折格子の間で
実効的なπラジアンシフトを得るように回折格子２を設
計した点が第一の実施例と異なる。左右の電極にそれぞ
れ２０ｍＡ、中央の電極に５ｍＡの電流を流し、さらに
中央の電極を変調することにより、１０ＧＨｚ／ｍＡの
高い周波数変調感度を得ることができた。さらに、１０
ｋＨｚから１０ＧＨｚの帯域で、平坦な感度特性を得る
ことができた。
て説明する。図２の実施例では、中央の回折格子と左右
の回折格子の周期の差を利用して左右の回折格子の間で
実効的なπラジアンシフトを得るように回折格子２を設
計した点が第一の実施例と異なる。左右の電極にそれぞ
れ２０ｍＡ、中央の電極に５ｍＡの電流を流し、さらに
中央の電極を変調することにより、１０ＧＨｚ／ｍＡの
高い周波数変調感度を得ることができた。さらに、１０
ｋＨｚから１０ＧＨｚの帯域で、平坦な感度特性を得る
ことができた。
【００１０】次に、本発明の第３の実施例を図３により
図３では、Ｐ側電極６が１つであることが第１の実施例
と異なる。Ｐ側電極６に５０ｍＡの電流を流し、さらに
変調信号を印加することにより、５ＧＨｚ／ｍＡの高い
周波数変調感度を得ることができた。さらに１０ｋＨｚ
から１０ＧＨｚの帯域で平坦な感度特性を得ることがで
きた。
図３では、Ｐ側電極６が１つであることが第１の実施例
と異なる。Ｐ側電極６に５０ｍＡの電流を流し、さらに
変調信号を印加することにより、５ＧＨｚ／ｍＡの高い
周波数変調感度を得ることができた。さらに１０ｋＨｚ
から１０ＧＨｚの帯域で平坦な感度特性を得ることがで
きた。
【００１１】以上の実施例では、ＩｎＰ系の材料系につ
いて述べたが、その他の材料系についても適用可能であ
る。また、いかなる横モード制御構造を有する半導体レ
ーザ装置においても適用可能である。
いて述べたが、その他の材料系についても適用可能であ
る。また、いかなる横モード制御構造を有する半導体レ
ーザ装置においても適用可能である。
【００１２】次に、本発明の第４の実施例を図４を用い
て説明する。図４は、波長多重コヒーレント光通信シス
テムのブロック図である。発振波長λ１の半導体レーザ
１０、発振波長λ２の半導体レーザ１１、……と複数の
波長の異なるレーザ光をそれぞれ独立に２．４Ｇｂ／Ｓ
の速さで変調し、一本の光ファイバ１２を通して、１０
０ｋｍの伝送を行なった。この送信側半導体レーザとし
て、本発明の周波数変調感度が高く、広帯域にわたって
平坦な特性を有する半導体レーザを用いた。また、受光
例ではローカル光源１４として波長可変レーザを用い、
任意の波長を選択して復調した。
て説明する。図４は、波長多重コヒーレント光通信シス
テムのブロック図である。発振波長λ１の半導体レーザ
１０、発振波長λ２の半導体レーザ１１、……と複数の
波長の異なるレーザ光をそれぞれ独立に２．４Ｇｂ／Ｓ
の速さで変調し、一本の光ファイバ１２を通して、１０
０ｋｍの伝送を行なった。この送信側半導体レーザとし
て、本発明の周波数変調感度が高く、広帯域にわたって
平坦な特性を有する半導体レーザを用いた。また、受光
例ではローカル光源１４として波長可変レーザを用い、
任意の波長を選択して復調した。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、広帯域（１０ｋＨｚ〜１
０ＧＨｚ）にわたって、平坦な周波数変調感度特性を得
ることができる。
０ＧＨｚ）にわたって、平坦な周波数変調感度特性を得
ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の側面図。
【図２】本発明の第２の実施例の側面図。
【図３】本発明の第３の実指令の側面図。
【図４】本発明の第４の実施例のブロック図。
１…ｎ型ＩｎＰ基板、２…回折格子、６…ｐ側電極、１
０…発振波長λ１の半導体レーザ、１１…発振波長λ２
の半導体レーザ。
０…発振波長λ１の半導体レーザ、１１…発振波長λ２
の半導体レーザ。
Claims (5)
- 【請求項１】発光層もしくは該発光層に隣接する層に、
光の進行方向に沿って周期的な凹凸を有する半導体レー
ザ装置において、中央領域とその他の領域で凹凸の周期
が異なり、発光層に近い側の電極が、３つ以上に分割さ
れていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】請求項１に記載した半導体レーザ装置にお
いて、中央領域の凹凸の位相が、ある特定の部分でほぼ
πラジアン変化していることを特徴とする半導体レーザ
装置。 - 【請求項３】請求項１に記載した半導体レーザ装置にお
いて、中央領域の凹凸の周期とその他の領域の周期の差
により、左領域と右領域の凹凸の位相がほぼπラジアン
変化していることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項４】請求項１に記載した半導体レーザ装置にお
いて、中央の電極に信号電流を注入することを特徴とす
る半導体レーザ装置。 - 【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載した半導
体レーザ装置を使用したコヒーレント光通信ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9679591A JPH04326781A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9679591A JPH04326781A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04326781A true JPH04326781A (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=14174566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9679591A Pending JPH04326781A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04326781A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006019516A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Fujitsu Ltd | 波長可変レーザ及びその制御方法 |
| JP2014150145A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Japan Oclaro Inc | 半導体レーザ素子、及び光半導体装置 |
| JP2017152724A (ja) * | 2017-04-24 | 2017-08-31 | 日本オクラロ株式会社 | 半導体レーザ素子、及び光半導体装置 |
| JPWO2018070432A1 (ja) * | 2016-10-12 | 2019-08-08 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザ素子 |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP9679591A patent/JPH04326781A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006019516A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Fujitsu Ltd | 波長可変レーザ及びその制御方法 |
| JP2014150145A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Japan Oclaro Inc | 半導体レーザ素子、及び光半導体装置 |
| JPWO2018070432A1 (ja) * | 2016-10-12 | 2019-08-08 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザ素子 |
| JP2017152724A (ja) * | 2017-04-24 | 2017-08-31 | 日本オクラロ株式会社 | 半導体レーザ素子、及び光半導体装置 |
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