JPH053364A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH053364A JPH053364A JP15052891A JP15052891A JPH053364A JP H053364 A JPH053364 A JP H053364A JP 15052891 A JP15052891 A JP 15052891A JP 15052891 A JP15052891 A JP 15052891A JP H053364 A JPH053364 A JP H053364A
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- layers
- laser
- semiconductor laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ０．９８μｍ帯で発振し、光ファイバとの結
合効率の良い高出力半導体レーザを提供する。 【構成】 活性層６を光閉込め層５と７で挾み、さらに
光閉込め層５と７をガイド層４と８で挾み、これらガイ
ド層４と８をクラッド層３と９で挾んだ構造とする。こ
れらガイド層４と８により、しきい値の上昇ならびに微
分効率の低下を招くことなく、光フィールド分布を広
げ、レーザ特性として垂直横放射角を低減し、かつ横モ
ード安定化のためにリッジ幅を狭小化する際の最大光出
力の低下が押さえられる。
合効率の良い高出力半導体レーザを提供する。 【構成】 活性層６を光閉込め層５と７で挾み、さらに
光閉込め層５と７をガイド層４と８で挾み、これらガイ
ド層４と８をクラッド層３と９で挾んだ構造とする。こ
れらガイド層４と８により、しきい値の上昇ならびに微
分効率の低下を招くことなく、光フィールド分布を広
げ、レーザ特性として垂直横放射角を低減し、かつ横モ
ード安定化のためにリッジ幅を狭小化する際の最大光出
力の低下が押さえられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信などにおいて用
いられるファイバ増幅器用励起光源ならびにＳＨＧ用光
源としての利用が可能である半導体レーザに関するもの
である。
いられるファイバ増幅器用励起光源ならびにＳＨＧ用光
源としての利用が可能である半導体レーザに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】Ｅｒ+3イオンがドープされたファイバ増
幅器は、通信用石英シングルモードファイバ（ＳＭＦ）
における光伝搬損失が最小になる１．５μｍ帯での動作
が可能であるため、光通信のキー部品として注目を集め
ている。レーザ発振あるいは増幅に用いるＥｒ+3イオン
励起光源波長として１．４８μｍ，０．９８μｍ，０．
８２μｍ帯が検討されている。特に、０．９８μｍ帯で
は、増幅効率が高く、ノイズ特性が良いことが確認され
ており、励起波長帯として有望である。
幅器は、通信用石英シングルモードファイバ（ＳＭＦ）
における光伝搬損失が最小になる１．５μｍ帯での動作
が可能であるため、光通信のキー部品として注目を集め
ている。レーザ発振あるいは増幅に用いるＥｒ+3イオン
励起光源波長として１．４８μｍ，０．９８μｍ，０．
８２μｍ帯が検討されている。特に、０．９８μｍ帯で
は、増幅効率が高く、ノイズ特性が良いことが確認され
ており、励起波長帯として有望である。
【０００３】この波長帯の実験用励起レーザとして、Ｔ
ｉ：サファイアレーザが用いられてきた。一方、最近、
ＩｎＧａＡｓ層を活性層とする歪量子井戸レーザがこの
波長帯で発振するところから、小型な半導体レーザとし
て盛んに研究されており、低しきい値，高効率特性を有
する０．９８μｍレーザが報告されているが、ファイバ
との結合効率が悪く、増幅に十分なファイバ内パワーが
得られない問題があった。
ｉ：サファイアレーザが用いられてきた。一方、最近、
ＩｎＧａＡｓ層を活性層とする歪量子井戸レーザがこの
波長帯で発振するところから、小型な半導体レーザとし
て盛んに研究されており、低しきい値，高効率特性を有
する０．９８μｍレーザが報告されているが、ファイバ
との結合効率が悪く、増幅に十分なファイバ内パワーが
得られない問題があった。
【０００４】従来の典型的な光キャリア分離閉込め型Ｓ
ＣＨ（ＳｅｐａｒａｔｅＣｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅ
ｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）レーザエピタキシャル膜
を用いたリッジレーザの一例を図４に示す。図４におい
て、ｎ+−ＧａＡｓ基板１上に配置したｎ+ −ＧａＡｓ
バッファ層２上にｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラッド層３
を成長させた後に、Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓガイド層４，Ａ
ｌw Ｇａ1-w Ａｓ（Ａｌ組成比ｗは０からｘの間までの
値とする）による光閉込め層、すなわちＳＣＨ層５（典
型的なＧＲＩＮ−ＳＣＨ［Ｇｒａｄｅｄ Ｉｎｄｅｘ］
構造では、Ａｌw Ｇａ1-w ＡｓにおけるＡｌ組成比ｗを
クラッド側から井戸側に向け、クラッド組成比ｘから０
まで変化させる。）、Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ量子井戸層
６，ノンドープＡｌw Ｇａ1-w ＡｓによるＳＣＨ層７，
ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラッド層９、およびｐ+ −Ｇ
ａＡｓコンタクト層１０をこの順序でエピタキシャル結
晶成長装置により成長させる。さらに、層９および１０
にリッジを形成し、このリッジの側面と層９を覆うよう
に絶縁膜１１を被着し、ついで層１０の露出上面と絶縁
膜１１とを覆うようにｐ電極１２を形成し、および基板
１の露出下面にｎ電極１３を形成してリッジレーザを構
成する。典型値としてクラッド組成比ｘ＝０．６，量子
井戸層６におけるＩｎ組成比ｙ＝０．２，膜厚１００Å
とした。
ＣＨ（ＳｅｐａｒａｔｅＣｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅ
ｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）レーザエピタキシャル膜
を用いたリッジレーザの一例を図４に示す。図４におい
て、ｎ+−ＧａＡｓ基板１上に配置したｎ+ −ＧａＡｓ
バッファ層２上にｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラッド層３
を成長させた後に、Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓガイド層４，Ａ
ｌw Ｇａ1-w Ａｓ（Ａｌ組成比ｗは０からｘの間までの
値とする）による光閉込め層、すなわちＳＣＨ層５（典
型的なＧＲＩＮ−ＳＣＨ［Ｇｒａｄｅｄ Ｉｎｄｅｘ］
構造では、Ａｌw Ｇａ1-w ＡｓにおけるＡｌ組成比ｗを
クラッド側から井戸側に向け、クラッド組成比ｘから０
まで変化させる。）、Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ量子井戸層
６，ノンドープＡｌw Ｇａ1-w ＡｓによるＳＣＨ層７，
ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラッド層９、およびｐ+ −Ｇ
ａＡｓコンタクト層１０をこの順序でエピタキシャル結
晶成長装置により成長させる。さらに、層９および１０
にリッジを形成し、このリッジの側面と層９を覆うよう
に絶縁膜１１を被着し、ついで層１０の露出上面と絶縁
膜１１とを覆うようにｐ電極１２を形成し、および基板
１の露出下面にｎ電極１３を形成してリッジレーザを構
成する。典型値としてクラッド組成比ｘ＝０．６，量子
井戸層６におけるＩｎ組成比ｙ＝０．２，膜厚１００Å
とした。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ここで、従来は低しき
い値化のために光閉込め係数を大きくとる必要上、ＳＣ
Ｈ層としては０．１５μｍ程度の厚さが選ばれていた。
そのため垂直横放射角が５０度を越え、さらに、このエ
ピタキシャル膜を用いてリッジレーザ等を製作する際、
高出力を得ることを考慮して、４〜５μｍ程度の比較的
幅の広いストライプ幅が選ばれていたため、高電流動作
時に横モードが不安定になる問題があり、光ファイバへ
の高効率結合が困難だった。
い値化のために光閉込め係数を大きくとる必要上、ＳＣ
Ｈ層としては０．１５μｍ程度の厚さが選ばれていた。
そのため垂直横放射角が５０度を越え、さらに、このエ
ピタキシャル膜を用いてリッジレーザ等を製作する際、
高出力を得ることを考慮して、４〜５μｍ程度の比較的
幅の広いストライプ幅が選ばれていたため、高電流動作
時に横モードが不安定になる問題があり、光ファイバへ
の高効率結合が困難だった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、０．９８μｍ帯
で発振し、光ファイバとの結合効率の良い高出力半導体
レーザを提供することにある。
で発振し、光ファイバとの結合効率の良い高出力半導体
レーザを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ（０＜ｙ＜
０．５）単一量子井戸層からなる活性層と、該活性層を
挾むように配置されたＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなる第１
および第２クラッド層と、前記活性層と前記第１および
第２クラッド層との間にそれぞれ配置されたＡｌw Ｇａ
1-w Ａｓ（０＜ｗ＜ｘ）からなる第１および第２光閉込
め層とを有する半導体レーザにおいて、前記第１クラッ
ド層と前記第１光閉込め層との間、および前記第２クラ
ッド層と前記第２光閉込め層との間の少なくとも一方に
ＡｌzＧａ1-z Ａｓガイド層（ｗ＜ｚ＜ｘ）を配置した
ことを特徴とする。
るために、本発明は、Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ（０＜ｙ＜
０．５）単一量子井戸層からなる活性層と、該活性層を
挾むように配置されたＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなる第１
および第２クラッド層と、前記活性層と前記第１および
第２クラッド層との間にそれぞれ配置されたＡｌw Ｇａ
1-w Ａｓ（０＜ｗ＜ｘ）からなる第１および第２光閉込
め層とを有する半導体レーザにおいて、前記第１クラッ
ド層と前記第１光閉込め層との間、および前記第２クラ
ッド層と前記第２光閉込め層との間の少なくとも一方に
ＡｌzＧａ1-z Ａｓガイド層（ｗ＜ｚ＜ｘ）を配置した
ことを特徴とする。
【０００８】本発明の他の形態は、Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ
（０＜ｙ＜０．５）量子井戸層とＡｌＧａＡｓバリア層
とからなる多重量子井戸層による活性層と、該活性層を
挾むように配置されたＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなる第１
および第２クラッド層と、前記活性層と前記第１および
第２クラッド層との間にそれぞれ配置されたＡｌw Ｇａ
1-w Ａｓ（０＜ｗ＜ｘ）からなる第１および第２光閉込
め層とを有する半導体レーザにおいて、前記第１クラッ
ド層と前記第１光閉込め層との間、および前記第２クラ
ッド層と前記第２光閉込め層との間の少なくとも一方に
Ａｌz Ｇａ１−ｚＡｓガイド層（ｗ＜ｚ＜ｘ）を配置し
たことを特徴とする。
（０＜ｙ＜０．５）量子井戸層とＡｌＧａＡｓバリア層
とからなる多重量子井戸層による活性層と、該活性層を
挾むように配置されたＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなる第１
および第２クラッド層と、前記活性層と前記第１および
第２クラッド層との間にそれぞれ配置されたＡｌw Ｇａ
1-w Ａｓ（０＜ｗ＜ｘ）からなる第１および第２光閉込
め層とを有する半導体レーザにおいて、前記第１クラッ
ド層と前記第１光閉込め層との間、および前記第２クラ
ッド層と前記第２光閉込め層との間の少なくとも一方に
Ａｌz Ｇａ１−ｚＡｓガイド層（ｗ＜ｚ＜ｘ）を配置し
たことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明では、上記エピタキシャル構造におい
て、ＳＣＨ層を含む活性層の少なくとも一面の外側にガ
イド層を配置することによって、しきい値の上昇ならび
に微分効率の低下を招くことなく、光フィールド分布を
広げ、レーザ特性として垂直横放射角を低減し、かつ横
モード安定化のためにリッジ幅を狭小化する際の最大光
出力の低下が押さえられる新しいエピタキシャル構造を
もつ半導体レーザを提供することができる。
て、ＳＣＨ層を含む活性層の少なくとも一面の外側にガ
イド層を配置することによって、しきい値の上昇ならび
に微分効率の低下を招くことなく、光フィールド分布を
広げ、レーザ特性として垂直横放射角を低減し、かつ横
モード安定化のためにリッジ幅を狭小化する際の最大光
出力の低下が押さえられる新しいエピタキシャル構造を
もつ半導体レーザを提供することができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例を示す断面図で
ある。ここで、１はｎ＋ −ＧａＡｓ基板、２はｎ+ −
ＧａＡｓバッファ層、３はｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラ
ッド層、４はＡｌz Ｇａ1-z Ａｓガイド層（ここで、ｚ
＜ｘとする）、５は光閉込め層、すなわちＳＣＨ層（Ａ
ｌw Ｇａ1-w ＡｓにおけるＡｌ組成比ｗは０からガイド
組成比ｚまでの間の値）、６はＩｎy Ｇａ1-y Ａｓ量子
井戸層による活性層（０＜ｙ＜０．５）、７はＳＣＨ層
（Ａｌw Ｇａ1-w ＡｓにおけるＡｌ組成比ｗは０からガ
イド組成比ｚまでの間の値）、８はＡｌz Ｇａ1-z Ａｓ
ガイド層（ｚ＜ｘ）、９はｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラ
ッド層、１０はｐ+ −ＧａＡｓキャップ層、１１は絶縁
膜、１２はｐ電極、１３はｎ電極である。
ある。ここで、１はｎ＋ −ＧａＡｓ基板、２はｎ+ −
ＧａＡｓバッファ層、３はｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラ
ッド層、４はＡｌz Ｇａ1-z Ａｓガイド層（ここで、ｚ
＜ｘとする）、５は光閉込め層、すなわちＳＣＨ層（Ａ
ｌw Ｇａ1-w ＡｓにおけるＡｌ組成比ｗは０からガイド
組成比ｚまでの間の値）、６はＩｎy Ｇａ1-y Ａｓ量子
井戸層による活性層（０＜ｙ＜０．５）、７はＳＣＨ層
（Ａｌw Ｇａ1-w ＡｓにおけるＡｌ組成比ｗは０からガ
イド組成比ｚまでの間の値）、８はＡｌz Ｇａ1-z Ａｓ
ガイド層（ｚ＜ｘ）、９はｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラ
ッド層、１０はｐ+ −ＧａＡｓキャップ層、１１は絶縁
膜、１２はｐ電極、１３はｎ電極である。
【００１２】この構造を製作するために、具体例では、
まず、エピタキシャル結晶成長装置（ＭＯＶＰＥ法：有
機金属気相成長法あるいはＭＢＥ法：分子線エピタキシ
ー法）により、基板１上にエピタキシャル層２から１０
までをこの順序に成長させた。典型的な値として、層３
および９のＡｌ組成比ｘは０．３〜０．６、ガイド層４
および８のＡｌ組成比ｚは０．２〜０．５とし、厚さは
０．１〜０．７μｍとした。層５および７のＳＣＨ層の
Ａｌ組成比は０〜０．４、厚さは１００Å〜０．１５μ
ｍとした。層３にはｎ形ドーパントとしてＳｅ，Ｓｉ等
を、および層９にはＺｎ，Ｍｇ，Ｂｅ等を、それぞれ、
５×１０17ｃｍ-3程度ドープした。ガイド層４および８
はそれぞれｎあるいはｐ形ドーパントをドープするか、
またはアンドープで用いる。また、Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ
井戸層６のＩｎ組成比ｙおよび厚さは、それぞれ、典型
例として０．２および１００Åとした。キャップ層１０
はオーミック電極のため、Ｚｎ等を１０19〜２０20ｃｍ
-3程度に高濃度ドープした。ここで、ＳＣＨ層５，７の
組成と厚さ、およびガイド層４，８の組成と厚さは、ク
ラッド層３，９の組成を考慮して、垂直横モードが基本
モードになるように選択することができる。
まず、エピタキシャル結晶成長装置（ＭＯＶＰＥ法：有
機金属気相成長法あるいはＭＢＥ法：分子線エピタキシ
ー法）により、基板１上にエピタキシャル層２から１０
までをこの順序に成長させた。典型的な値として、層３
および９のＡｌ組成比ｘは０．３〜０．６、ガイド層４
および８のＡｌ組成比ｚは０．２〜０．５とし、厚さは
０．１〜０．７μｍとした。層５および７のＳＣＨ層の
Ａｌ組成比は０〜０．４、厚さは１００Å〜０．１５μ
ｍとした。層３にはｎ形ドーパントとしてＳｅ，Ｓｉ等
を、および層９にはＺｎ，Ｍｇ，Ｂｅ等を、それぞれ、
５×１０17ｃｍ-3程度ドープした。ガイド層４および８
はそれぞれｎあるいはｐ形ドーパントをドープするか、
またはアンドープで用いる。また、Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ
井戸層６のＩｎ組成比ｙおよび厚さは、それぞれ、典型
例として０．２および１００Åとした。キャップ層１０
はオーミック電極のため、Ｚｎ等を１０19〜２０20ｃｍ
-3程度に高濃度ドープした。ここで、ＳＣＨ層５，７の
組成と厚さ、およびガイド層４，８の組成と厚さは、ク
ラッド層３，９の組成を考慮して、垂直横モードが基本
モードになるように選択することができる。
【００１３】結晶成長の後、コンタクト層１０およびク
ラッド層９を加工して、図１に示すような幅３μｍ程度
のリッジを形成した。そのために、まず層９および１０
を覆ってコーテティングしたレジスト層に対してフォト
リソグラフィーでパターニングを行って形成したマスク
を用いて、ウエットあるいはドライエッチングで層９お
よび１０をエッチングする。ここで、エッチングの深さ
は横モードを考慮して決定し、ガイド層８までエッチン
グする場合もある。このようにしてリッジを形成した
後、マスクを剥離し、スパッタリング等でＳｉＯ2 など
による絶縁膜１１を露出している表面全体に形成し、つ
いで、リッジ上部のＳｉＯ2 膜をエッチオフした後、Ｃ
ｒ／ＡｕあるいはＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ等のｐ電極１２をキ
ャップ層１０および絶縁膜１１を覆って形成し、および
基板１の下側の露出表面上にはＡｕ／Ｇｅ／Ｎｉ等のｎ
電極１３を形成する。その後、オーミックシンターし
て、図１に示すレーザ構造が完成する。
ラッド層９を加工して、図１に示すような幅３μｍ程度
のリッジを形成した。そのために、まず層９および１０
を覆ってコーテティングしたレジスト層に対してフォト
リソグラフィーでパターニングを行って形成したマスク
を用いて、ウエットあるいはドライエッチングで層９お
よび１０をエッチングする。ここで、エッチングの深さ
は横モードを考慮して決定し、ガイド層８までエッチン
グする場合もある。このようにしてリッジを形成した
後、マスクを剥離し、スパッタリング等でＳｉＯ2 など
による絶縁膜１１を露出している表面全体に形成し、つ
いで、リッジ上部のＳｉＯ2 膜をエッチオフした後、Ｃ
ｒ／ＡｕあるいはＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ等のｐ電極１２をキ
ャップ層１０および絶縁膜１１を覆って形成し、および
基板１の下側の露出表面上にはＡｕ／Ｇｅ／Ｎｉ等のｎ
電極１３を形成する。その後、オーミックシンターし
て、図１に示すレーザ構造が完成する。
【００１４】本発明の第２の実施例を図２に示す。ここ
で、レーザエピタキシャル膜は図１の実施例と同じであ
るが、本実施例では、リッジ形成後、ポリイミド等１４
をリッジのまわりに埋込み、表面を平坦化したレーザ構
造とする。埋込み材料はポリイミドに限らず他の高分子
材料あるいはＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓ，
ＩｎＧａＰまたはＺｎＳｅ等のｎ型あるいは高抵抗半導
体を適用することができる。ここで、高抵抗層埋込みの
場合には、絶縁層１１を省略できる。また、活性層６よ
り深いリッジを形成し、ＡｌＧａＡｓ，ＩｎＧａＰ等の
半導体で活性層側壁を埋込んだいわゆる埋込みレーザ構
造とすることも可能である。
で、レーザエピタキシャル膜は図１の実施例と同じであ
るが、本実施例では、リッジ形成後、ポリイミド等１４
をリッジのまわりに埋込み、表面を平坦化したレーザ構
造とする。埋込み材料はポリイミドに限らず他の高分子
材料あるいはＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓ，
ＩｎＧａＰまたはＺｎＳｅ等のｎ型あるいは高抵抗半導
体を適用することができる。ここで、高抵抗層埋込みの
場合には、絶縁層１１を省略できる。また、活性層６よ
り深いリッジを形成し、ＡｌＧａＡｓ，ＩｎＧａＰ等の
半導体で活性層側壁を埋込んだいわゆる埋込みレーザ構
造とすることも可能である。
【００１５】上記説明では、簡単のために単一量子井戸
によって活性層６を構成する構造について述べたが、Ｉ
ｎy Ｇａ1-y Ａｓを井戸層、ＡｌＧａＡｓをバリアとす
る多重量子井戸構造を活性層６に適用したレーザエピタ
キシャル構造についても同様に形成できる。
によって活性層６を構成する構造について述べたが、Ｉ
ｎy Ｇａ1-y Ａｓを井戸層、ＡｌＧａＡｓをバリアとす
る多重量子井戸構造を活性層６に適用したレーザエピタ
キシャル構造についても同様に形成できる。
【００１６】さらにまた、上記実施例では、活性層６の
両方の面側にガイド層４と８を配置した場合について述
べたが、かかるガイド層は活性層６の少なくとも一方の
面側に配置するのみでも有効であることは言うまでもな
い。
両方の面側にガイド層４と８を配置した場合について述
べたが、かかるガイド層は活性層６の少なくとも一方の
面側に配置するのみでも有効であることは言うまでもな
い。
【００１７】なお、０．９８±０．０５μｍの発振可能
なＩｎ組成比および厚さは、０．１５＜ｙ＜０．３，３
０〜２００Åの範囲で選択できる。
なＩｎ組成比および厚さは、０．１５＜ｙ＜０．３，３
０〜２００Åの範囲で選択できる。
【００１８】従来構造では、垂直放射角を低減するため
にＳＣＨ層を薄くすると、レーザしきい値の上昇ならび
に効率の低下が大きく見られたが、本実施例ではＳＣＨ
層５および７を薄くしてもガイド層４および８の存在に
より特性の大きな劣化は見られなかった。
にＳＣＨ層を薄くすると、レーザしきい値の上昇ならび
に効率の低下が大きく見られたが、本実施例ではＳＣＨ
層５および７を薄くしてもガイド層４および８の存在に
より特性の大きな劣化は見られなかった。
【００１９】次に、本発明による半導体レーザおよび従
来のエピタキシャル構造の半導体レーザのシングルモー
ドファイバ（ＳＭＦ）への結合実験の結果として、レー
ザ動作電流値とファイバ内光パワーとの関係を図３の
（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す。本発明によれば、
垂直横放射角の低減がはかれ、空間的ホールバーニング
等による横モード不安定性が改善されるので、図３の
（ａ）に示すように、高出力時まで折れ曲がりなくファ
イバ内にレーザ光が導入される結果が得られることを確
認した。
来のエピタキシャル構造の半導体レーザのシングルモー
ドファイバ（ＳＭＦ）への結合実験の結果として、レー
ザ動作電流値とファイバ内光パワーとの関係を図３の
（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す。本発明によれば、
垂直横放射角の低減がはかれ、空間的ホールバーニング
等による横モード不安定性が改善されるので、図３の
（ａ）に示すように、高出力時まで折れ曲がりなくファ
イバ内にレーザ光が導入される結果が得られることを確
認した。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｓ
ＣＨ層を含む活性層の少なくとも一面の外側にガイド層
を配置することによって、しきい値の上昇ならびに微分
効率の低下を招くことなく、光フィールド分布を広げ、
レーザ特性として垂直横放射角を低減し、かつ横モード
安定化のためにリッジ幅を狭小化する際の最大光出力の
低下が押さえられるので、０．９８μｍ帯で発振する光
通信に必要な高出力ピグテール付き半導体レーザが実現
可能となる。
ＣＨ層を含む活性層の少なくとも一面の外側にガイド層
を配置することによって、しきい値の上昇ならびに微分
効率の低下を招くことなく、光フィールド分布を広げ、
レーザ特性として垂直横放射角を低減し、かつ横モード
安定化のためにリッジ幅を狭小化する際の最大光出力の
低下が押さえられるので、０．９８μｍ帯で発振する光
通信に必要な高出力ピグテール付き半導体レーザが実現
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明およ
び従来例でのシングルモードファイバ（ＳＭＦ）への結
合実験結果としてレーザ動作電流値とファイバ内パワー
との関係を示すグラフである。
び従来例でのシングルモードファイバ（ＳＭＦ）への結
合実験結果としてレーザ動作電流値とファイバ内パワー
との関係を示すグラフである。
【図４】従来例を示す断面図である。
１ ｎ+ −ＧａＡｓ基板
２ ｎ+ −ＧａＡｓバッファ層
３ ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラッド層
４ Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓガイド層
５ Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ ＳＣＨ層
６ Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ量子井戸層
７ Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ ＳＣＨ層
８ Ａｌz Ｇａ1-z Ａｓガイド層
９ ｐ+ −Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓクラッド層
１０ ｐ+ −ＧａＡｓコンタクト層
１１ 絶縁層
１２ ｐ電極層
１３ ｎ電極層
１４ 埋込み層（ポリイミド等高分子膜あるいは半導体
層）
層）
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ（０＜ｙ＜０．５）
単一量子井戸層からなる活性層と、該活性層を挾むよう
に配置されたＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなる第１および第
２クラッド層と、前記活性層と前記第１および第２クラ
ッド層との間にそれぞれ配置されたＡｌwＧａ1-w Ａｓ
（０＜ｗ＜ｘ）からなる第１および第２光閉込め層とを
有する半導体レーザにおいて、前記第１クラッド層と前
記第１光閉込め層との間、および前記第２クラッド層と
前記第２光閉込め層との間の少なくとも一方にＡｌz Ｇ
ａ1-z Ａｓガイド層（ｗ＜ｚ＜ｘ）を配置したことを特
徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 Ｉｎy Ｇａ1-y Ａｓ（０＜ｙ＜０．５）
量子井戸層とＡｌＧａＡｓバリア層とからなる多重量子
井戸層による活性層と、該活性層を挾むように配置され
たＡｌx Ｇａ1-x Ａｓからなる第１および第２クラッド
層と、前記活性層と前記第１および第２クラッド層との
間にそれぞれ配置されたＡｌw Ｇａ1-w Ａｓ（０＜ｗ＜
ｘ）からなる第１および第２光閉込め層とを有する半導
体レーザにおいて、前記第１クラッド層と前記第１光閉
込め層との間、および前記第２クラッド層と前記第２光
閉込め層との間の少なくとも一方にＡｌz Ｇａ1-z Ａｓ
ガイド層（ｗ＜ｚ＜ｘ）を配置したことを特徴とする半
導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15052891A JPH053364A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15052891A JPH053364A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053364A true JPH053364A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15498847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15052891A Pending JPH053364A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053364A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027471A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体レーザ装置およびこれを用いた光送信装置 |
| KR20190027899A (ko) * | 2017-02-20 | 2019-03-15 | 히다치 겡키 가부시키 가이샤 | 건설 기계 |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP15052891A patent/JPH053364A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027471A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体レーザ装置およびこれを用いた光送信装置 |
| KR20190027899A (ko) * | 2017-02-20 | 2019-03-15 | 히다치 겡키 가부시키 가이샤 | 건설 기계 |
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