JPH0443693A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH0443693A JPH0443693A JP15204790A JP15204790A JPH0443693A JP H0443693 A JPH0443693 A JP H0443693A JP 15204790 A JP15204790 A JP 15204790A JP 15204790 A JP15204790 A JP 15204790A JP H0443693 A JPH0443693 A JP H0443693A
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- JP
- Japan
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- layer
- diffraction grating
- semiconductor laser
- ingaas
- cladding layer
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- Pending
Links
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 20
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- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
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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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光通信・光情報処理機器用の半導体レーザに
関するものである。
関するものである。
従来の技術
光通信や光情報処理に用いられる半導体レーザは、温度
変化・光出力変化に対して、発振波長が安定であること
が要望される。通常のファブリベロー型半導体レーザで
は、発振可能な波長（縦モード〉に、しきい値利得差が
ない（波長選択性が無い）ため、発振波長は、活性層が
有する最大利得波長で決定される。その最大利得波長は
、温度光出力で大きく変化するため、発振波長も大きく
温度光出力で変化した。その問題を解決するには、各縦
モード間に、しきい値利得差を付加する必要がある。そ
こで、従来、第３図に示すような、分布帰還型構造が用
いられていた。第ご３図において、活性層２；３と、ク
ラッド層２２ 、２５から形成される二重異種接合構造
の内部に、導波層２４が設けである。導波層２４七、ク
ラット層２５の間には、回折格子２６が形成されている
。活性層２３、クラッド層２２ 、２５、導波層２４の
各々の屈折率、および回折格子２６の周期で汲置される
ブラック波長近傍の縦モードは、回折格子２６による反
射が強くなリレーザ発振に必要なしきい値利得が低下す
る。そのため、縦モード間に、しきい値利得差が付加さ
れ、発振波長は、温度変化、光出力に対して安定になる
。
変化・光出力変化に対して、発振波長が安定であること
が要望される。通常のファブリベロー型半導体レーザで
は、発振可能な波長（縦モード〉に、しきい値利得差が
ない（波長選択性が無い）ため、発振波長は、活性層が
有する最大利得波長で決定される。その最大利得波長は
、温度光出力で大きく変化するため、発振波長も大きく
温度光出力で変化した。その問題を解決するには、各縦
モード間に、しきい値利得差を付加する必要がある。そ
こで、従来、第３図に示すような、分布帰還型構造が用
いられていた。第ご３図において、活性層２；３と、ク
ラッド層２２ 、２５から形成される二重異種接合構造
の内部に、導波層２４が設けである。導波層２４七、ク
ラット層２５の間には、回折格子２６が形成されている
。活性層２３、クラッド層２２ 、２５、導波層２４の
各々の屈折率、および回折格子２６の周期で汲置される
ブラック波長近傍の縦モードは、回折格子２６による反
射が強くなリレーザ発振に必要なしきい値利得が低下す
る。そのため、縦モード間に、しきい値利得差が付加さ
れ、発振波長は、温度変化、光出力に対して安定になる
。
発明が解決しようとする課題
第３図に示す分布帰還型構造を用いた半導体し・−ザを
作製する場合、まず第１回目の半導体結晶成長で、基板
２１上にクラッド層２２、活性層２３、導波層２４を形
成した後に、回折格子２６を刻印する。次に第２回目の
半導体結晶成長でクラッド層２５を形成する。この第２
回目の半導体結晶成長において、温度を５００℃以上に
上げるため、刻印した回折格子２６が熱損傷を受は変形
してしまい、充分に回折格子２６からの反射が得られず
、安定な発振波長が得られないことがあった。
作製する場合、まず第１回目の半導体結晶成長で、基板
２１上にクラッド層２２、活性層２３、導波層２４を形
成した後に、回折格子２６を刻印する。次に第２回目の
半導体結晶成長でクラッド層２５を形成する。この第２
回目の半導体結晶成長において、温度を５００℃以上に
上げるため、刻印した回折格子２６が熱損傷を受は変形
してしまい、充分に回折格子２６からの反射が得られず
、安定な発振波長が得られないことがあった。
本発明は、このような問題点を解決するもので、回折格
子を変形させることな（、クラッド層を形成し、安定な
発振波長を得やすくするものである。
子を変形させることな（、クラッド層を形成し、安定な
発振波長を得やすくするものである。
課題を解決するための手段
この問題を解決するために、本発明では、回折格子上に
用いるクラッド層として、より低温にて形成される誘電
体を用いる。クラッド層に誘電体を用いると、そのまま
コンタクト層を形成しても電流が流れないため、発光に
は関係ない場所、つまりレーザ光が回折格子により分布
帰還される場所以外で、コンタクト層を回折格子に隣接
してクラッド層なしに形成し、電流が流れるようにする
。
用いるクラッド層として、より低温にて形成される誘電
体を用いる。クラッド層に誘電体を用いると、そのまま
コンタクト層を形成しても電流が流れないため、発光に
は関係ない場所、つまりレーザ光が回折格子により分布
帰還される場所以外で、コンタクト層を回折格子に隣接
してクラッド層なしに形成し、電流が流れるようにする
。
作用
回折格子上に用いるクラッド層は、屈折率が同じ材料で
あれば、どのような材料を用いても、光学的には、同じ
効果を得ることができる。したがって、第３図における
クラッド層２２．２５は、同じ材料を使う必要はなく、
半導体クラッド層２２と同じ屈折率を有する誘電体をク
ラッド層２５に用いても、分布帰還は得られる。誘電体
の形成は、半導体結晶の形成に比べて、低温で形成する
ことができる。それゆえ、誘電体クラッド層を回折格子
上に形成する時に、回折格子が変形することがないので
、安定に、分布帰還型構造を作製することができる。
あれば、どのような材料を用いても、光学的には、同じ
効果を得ることができる。したがって、第３図における
クラッド層２２．２５は、同じ材料を使う必要はなく、
半導体クラッド層２２と同じ屈折率を有する誘電体をク
ラッド層２５に用いても、分布帰還は得られる。誘電体
の形成は、半導体結晶の形成に比べて、低温で形成する
ことができる。それゆえ、誘電体クラッド層を回折格子
上に形成する時に、回折格子が変形することがないので
、安定に、分布帰還型構造を作製することができる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例による半導体レーザ装置の
断面斜視図である。ｐ−１ｎｐ基板１上に、ｎ −１ｎ
Ｇ ａ Ａ ｓ電流ブロック層２、ｐ−Ｉｎｒ）クラ
ッド層３、ＩｎＧａＡｓ活性層４、ｎ−１ｎＧａＡｓｐ
導波層５、回折格子８、誘電体クラッド層７が形成され
、分布帰還型構造になっている。レーザ光は、ｎ −１
ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ電流ブロック層２によるロスガイド
により、領域９内に閉じ込められる。
断面斜視図である。ｐ−１ｎｐ基板１上に、ｎ −１ｎ
Ｇ ａ Ａ ｓ電流ブロック層２、ｐ−Ｉｎｒ）クラ
ッド層３、ＩｎＧａＡｓ活性層４、ｎ−１ｎＧａＡｓｐ
導波層５、回折格子８、誘電体クラッド層７が形成され
、分布帰還型構造になっている。レーザ光は、ｎ −１
ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ電流ブロック層２によるロスガイド
により、領域９内に閉じ込められる。
りうンド層７の誘電体としては、アモルファスシリコン
を用いた。アモルファスシリコンの屈折率は、約３・３
でクラッド層３に用いているＩｎｐの屈折率３・４にほ
ぼ等しく、また、ＩｎＧａＡｓ活性層４から発せられる
光（波長１．６５μｍ）に対しては、透明であるので、
回折格子上のクラッドとして用いることができる。アモ
ルファスシリコンの形成は、スパッタ装置等を用いて、
室温で形成することかでき、アモルファスシリコン形成
前後で、回折格子８の変形は、観察されなかった。
を用いた。アモルファスシリコンの屈折率は、約３・３
でクラッド層３に用いているＩｎｐの屈折率３・４にほ
ぼ等しく、また、ＩｎＧａＡｓ活性層４から発せられる
光（波長１．６５μｍ）に対しては、透明であるので、
回折格子上のクラッドとして用いることができる。アモ
ルファスシリコンの形成は、スパッタ装置等を用いて、
室温で形成することかでき、アモルファスシリコン形成
前後で、回折格子８の変形は、観察されなかった。
なお、電極形成用に、ｎ”−１ｎＧａＡｓｐコンタクト
層６を、レーザ光導波領域９の外に設けである。
層６を、レーザ光導波領域９の外に設けである。
第２図は、本素子の発振波長温度依存性を示す。
０〜８０℃の温度範囲で、モードホッピングは見られず
、安定な発振波長を有しているこおがわかる。
、安定な発振波長を有しているこおがわかる。
なお、本実施例では、Ｉ ｎＧａＡｓ系分布帰還型半導
体レーザについて、説明したが、ＡＱ Ｇ ａ Ａ ｓ
系またはＩｎＧａＡｆ！ｐ系分布帰還型半導体レーザで
も、本発明を適用することができる６、発明の効果 以りのように、本発明を用いれば、分布帰還型半導体レ
ーザを、安定に作製することができ、工業的に大変有利
である。
体レーザについて、説明したが、ＡＱ Ｇ ａ Ａ ｓ
系またはＩｎＧａＡｆ！ｐ系分布帰還型半導体レーザで
も、本発明を適用することができる６、発明の効果 以りのように、本発明を用いれば、分布帰還型半導体レ
ーザを、安定に作製することができ、工業的に大変有利
である。
第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ装置の断
面斜視図、第２図は本発明を用いた素子の波長の温度特
性曲線図を示１グラフ、第３図は分布帰還型半導体レー
ザの断面斜視図である。 １−ｐ −１ｎ Ｐ基盤、２−・−ｎ −１ｎ Ｇ ａ
Ａ ｓ電流ブロック層、３・・・・・・ｐ−１ｎＰｎ
ラグド層、４・・・−＝ Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ活性
層、５−・−−−−ｎ−１ｎＧａＡｓｐ導波層、６・・
・・・・ｎ＋−１ｎＧａＡｓコンタクト層、７・・・・
・・誘電体クラッド層、８・・・・・・回折格子、９・
・・・・・レーザ光導波領域、２１・・・・・・基板、
２２・・・・・・クラッド層、２３・・・・・・活性層
、２４・・・・・・導波層、２５・・・・・・クラッド
層、２６・・・・・・回折格子。
面斜視図、第２図は本発明を用いた素子の波長の温度特
性曲線図を示１グラフ、第３図は分布帰還型半導体レー
ザの断面斜視図である。 １−ｐ −１ｎ Ｐ基盤、２−・−ｎ −１ｎ Ｇ ａ
Ａ ｓ電流ブロック層、３・・・・・・ｐ−１ｎＰｎ
ラグド層、４・・・−＝ Ｉ ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ活性
層、５−・−−−−ｎ−１ｎＧａＡｓｐ導波層、６・・
・・・・ｎ＋−１ｎＧａＡｓコンタクト層、７・・・・
・・誘電体クラッド層、８・・・・・・回折格子、９・
・・・・・レーザ光導波領域、２１・・・・・・基板、
２２・・・・・・クラッド層、２３・・・・・・活性層
、２４・・・・・・導波層、２５・・・・・・クラッド
層、２６・・・・・・回折格子。
Claims (2)
- （１）回折格子を内部に有する分布帰還型半導体レーザ
装置において、回折格子上のクラッド層を誘電体で形成
した半導体レーザ装置。 - （２）電極用コンタクト層が、回折格子を形成した層に
隣接しており、レーザ光が回折格子により分布帰還され
る場所以外にある請求項１記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15204790A JPH0443693A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15204790A JPH0443693A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443693A true JPH0443693A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15531895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15204790A Pending JPH0443693A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0443693A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041491A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| JP2010087172A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Sharp Corp | 半導体発光素子および端面出射型半導体レーザ素子 |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP15204790A patent/JPH0443693A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041491A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ素子及びその製造方法 |
| JP2010087172A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Sharp Corp | 半導体発光素子および端面出射型半導体レーザ素子 |
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