JPH0669537A - スーパルミネッセントダイオード - Google Patents
スーパルミネッセントダイオードInfo
- Publication number
- JPH0669537A JPH0669537A JP22277092A JP22277092A JPH0669537A JP H0669537 A JPH0669537 A JP H0669537A JP 22277092 A JP22277092 A JP 22277092A JP 22277092 A JP22277092 A JP 22277092A JP H0669537 A JPH0669537 A JP H0669537A
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- Japan
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- light
- waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱特性の改善と、バック光量の増加を目的と
する。 【構成】 下部クラッド層12上に活性層22が形成さ
れ、活性層22上にこれより屈折率が小さい導波層23
が形成され、導波層23上の一端中央部より他端の途中
まで上部クラッド層24が延長形成され、クラッド層2
4の両側面及び背面と接して、導波層23上に屈折率が
活性層より小さく導波層23より大きい高抵抗のブロッ
ク層25が形成される。活性層22で発光した光は、活
性層22と導波層23とにとじこめられて導波される。
その光はブロック層25への放射モードが存在するが、
ブロック層25のバンドギャップが活性層22のそれよ
り大きいためブロック層25で吸収されない。
する。 【構成】 下部クラッド層12上に活性層22が形成さ
れ、活性層22上にこれより屈折率が小さい導波層23
が形成され、導波層23上の一端中央部より他端の途中
まで上部クラッド層24が延長形成され、クラッド層2
4の両側面及び背面と接して、導波層23上に屈折率が
活性層より小さく導波層23より大きい高抵抗のブロッ
ク層25が形成される。活性層22で発光した光は、活
性層22と導波層23とにとじこめられて導波される。
その光はブロック層25への放射モードが存在するが、
ブロック層25のバンドギャップが活性層22のそれよ
り大きいためブロック層25で吸収されない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は連続した波長をもち、
小さいビーム径の光を放射し、光計測分野、特に光ファ
イバジャイロの光源などに用いられるスーパルミネッセ
ントダイオードに関する。
小さいビーム径の光を放射し、光計測分野、特に光ファ
イバジャイロの光源などに用いられるスーパルミネッセ
ントダイオードに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のセルファライン型スーパルミネッ
セントダイオードを図3に示す。基板11上に下部クラ
ッド層12が形成され、その下部クラッド層12上に薄
い活性層13が形成され、その活性層13上に上部クラ
ッド層14が形成されている。上部クラッド層14は薄
い層14aが活性層13上の前面にわたって形成される
と共に、一端中央部から他端に向かって、その途中まで
延長した厚い突条部14bが形成されて成る。その突条
部14b上にキャップ層15が形成され、これら突条部
14b及びキャップ層15の両側面及び背面と接して、
層14a上に高抵抗のブロック層16がその全面にわた
って形成されている。基板11の底面に電極17が形成
され、キャップ層15及びブロック層16上に全面にわ
たって電極18が形成されている。
セントダイオードを図3に示す。基板11上に下部クラ
ッド層12が形成され、その下部クラッド層12上に薄
い活性層13が形成され、その活性層13上に上部クラ
ッド層14が形成されている。上部クラッド層14は薄
い層14aが活性層13上の前面にわたって形成される
と共に、一端中央部から他端に向かって、その途中まで
延長した厚い突条部14bが形成されて成る。その突条
部14b上にキャップ層15が形成され、これら突条部
14b及びキャップ層15の両側面及び背面と接して、
層14a上に高抵抗のブロック層16がその全面にわた
って形成されている。基板11の底面に電極17が形成
され、キャップ層15及びブロック層16上に全面にわ
たって電極18が形成されている。
【0003】下部クラッド層12は第1導電型であり、
上部クラッド層14及びキャップ層15は第2導電型で
ある。図2(d)に示すように、下部クラッド層12及
び上部クラッド層14の屈折率n1 ,n2 は等しく、こ
れに対し活性層13の屈折率n3 は大きくされ、ブロッ
ク層16の屈折率n4 は更に大きくされている。キャッ
プ層15は高濃度とされ、電極18との電気的接触を良
好にするものである。
上部クラッド層14及びキャップ層15は第2導電型で
ある。図2(d)に示すように、下部クラッド層12及
び上部クラッド層14の屈折率n1 ,n2 は等しく、こ
れに対し活性層13の屈折率n3 は大きくされ、ブロッ
ク層16の屈折率n4 は更に大きくされている。キャッ
プ層15は高濃度とされ、電極18との電気的接触を良
好にするものである。
【0004】電極17,18間に順方向電流を流すと、
ブロック層16は高抵抗であるため、活性層13中の突
条部14bと対応する部分に電流が集中して流れ、この
領域のみで発光が起きる。活性層13のその領域はクラ
ッド層12,14とによりはさみこまれているため導波
モードが存在し、ブロック層16が存在する部分はクラ
ッド層14aが非常に薄いため、またブロック層16の
屈折率が活性層13のそれよりも大きいため、活性層1
3からブロック層16への放射モードが存在する。この
ため、活性層13におけるブロック層16と層14aを
介して対向している領域における実効屈折率が小さく、
横方向にも光とじこめがなされる。
ブロック層16は高抵抗であるため、活性層13中の突
条部14bと対応する部分に電流が集中して流れ、この
領域のみで発光が起きる。活性層13のその領域はクラ
ッド層12,14とによりはさみこまれているため導波
モードが存在し、ブロック層16が存在する部分はクラ
ッド層14aが非常に薄いため、またブロック層16の
屈折率が活性層13のそれよりも大きいため、活性層1
3からブロック層16への放射モードが存在する。この
ため、活性層13におけるブロック層16と層14aを
介して対向している領域における実効屈折率が小さく、
横方向にも光とじこめがなされる。
【0005】また、突条部14bの背後にもブロック層
16が形成されていて、これと層14aを介して対向す
る活性層13の部分は同様に作用して、この部分で、突
条部14bの下部から導波されてきた光がブロック層1
6へ放射する現象が起こり、同時に横方向の光とじこめ
作用がなくなり、背面19に近づくにつれて活性層13
内の光密度は急激に減少する。このため、光出射端面
(前面)21と背面19とからなるファブリペロー共振
器のQ値が減少し、広い連続したスペクトル幅の出射光
が得られる。
16が形成されていて、これと層14aを介して対向す
る活性層13の部分は同様に作用して、この部分で、突
条部14bの下部から導波されてきた光がブロック層1
6へ放射する現象が起こり、同時に横方向の光とじこめ
作用がなくなり、背面19に近づくにつれて活性層13
内の光密度は急激に減少する。このため、光出射端面
(前面)21と背面19とからなるファブリペロー共振
器のQ値が減少し、広い連続したスペクトル幅の出射光
が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
のスーパルミネッセントダイオードは、活性層13の屈
折率よりもブロック層16の屈折率が大きいため、活性
層13のバンドギャップよりもブロック層16のバンド
ギャップが小さいため背面19側において、ブロック層
16内に放射された光はブロック層16で大きく吸収さ
れ、発熱の原因となり、かつ、背面19の全体から外部
に出射される光の光量が非常に少なく、この背面出射光
を監視して、発光光量を自動的に一定に制御させる動作
が困難であった。
のスーパルミネッセントダイオードは、活性層13の屈
折率よりもブロック層16の屈折率が大きいため、活性
層13のバンドギャップよりもブロック層16のバンド
ギャップが小さいため背面19側において、ブロック層
16内に放射された光はブロック層16で大きく吸収さ
れ、発熱の原因となり、かつ、背面19の全体から外部
に出射される光の光量が非常に少なく、この背面出射光
を監視して、発光光量を自動的に一定に制御させる動作
が困難であった。
【0007】この発明の目的は、従来の高率ファブリペ
ローモード抑制と製造の容易性の利点をそこなうことな
く、光吸収による発熱を減少させ、かつ背面から比較的
大きな光量が得られるスーパルミネッセントダイオード
を提供することにある。
ローモード抑制と製造の容易性の利点をそこなうことな
く、光吸収による発熱を減少させ、かつ背面から比較的
大きな光量が得られるスーパルミネッセントダイオード
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、下部
クラッド層上にプラナ型活性層が形成され、その活性層
よりも屈折率が小さい導波層がその活性層上に形成さ
れ、その導波層上にその一端中央部より他端に達するこ
となくストライプ状(突条部として)に上部クラッド層
が延長形成され、その上部クラッド層が形成されていな
い導波層上の全体にわたって屈折率が活性層より小さ
く、導波層より大きいブロック層が形成される。
クラッド層上にプラナ型活性層が形成され、その活性層
よりも屈折率が小さい導波層がその活性層上に形成さ
れ、その導波層上にその一端中央部より他端に達するこ
となくストライプ状(突条部として)に上部クラッド層
が延長形成され、その上部クラッド層が形成されていな
い導波層上の全体にわたって屈折率が活性層より小さ
く、導波層より大きいブロック層が形成される。
【0009】
【実施例】次に図1を参照してこの発明の実施例を説明
する。図1において図3と対応する部分には同一符号を
つけてある。この発明においても下部クラッド層12上
に活性層22が形成されるが、この活性層22はそれ自
体で光伝搬モードを構成するには不充分な薄いものであ
る。この活性層22上に、この発明においては、屈折率
が活性層22より小さく、クラッド層より大きい導波層
23が(図2(a)も参照)全面にわたって形成され
る。この活性層22と導波層23とによって、クラッド
層によりはさまれた状態でTE基本モード、TM基本モ
ードで光がとじこめられて伝搬できる程度の厚さに、活
性層22と導波層23との厚さが選ばれている。
する。図1において図3と対応する部分には同一符号を
つけてある。この発明においても下部クラッド層12上
に活性層22が形成されるが、この活性層22はそれ自
体で光伝搬モードを構成するには不充分な薄いものであ
る。この活性層22上に、この発明においては、屈折率
が活性層22より小さく、クラッド層より大きい導波層
23が(図2(a)も参照)全面にわたって形成され
る。この活性層22と導波層23とによって、クラッド
層によりはさまれた状態でTE基本モード、TM基本モ
ードで光がとじこめられて伝搬できる程度の厚さに、活
性層22と導波層23との厚さが選ばれている。
【0010】導波層23上の一端中央部から背面19に
向かって途中まで上部クラッド層24がストライプ状に
(突条部として)形成される。その上部クラッド層24
上にキャップ層15が形成される。上部クラッド層24
及びキャップ層15の両側面及び背面と接して、導波層
23上にその全面にわたってブロック層25が形成され
る。ブロック層25は高抵抗のもので屈折率が導波層2
3より大きく、活性層22より小さくされている(図2
(a))。
向かって途中まで上部クラッド層24がストライプ状に
(突条部として)形成される。その上部クラッド層24
上にキャップ層15が形成される。上部クラッド層24
及びキャップ層15の両側面及び背面と接して、導波層
23上にその全面にわたってブロック層25が形成され
る。ブロック層25は高抵抗のもので屈折率が導波層2
3より大きく、活性層22より小さくされている(図2
(a))。
【0011】電極17と18との間に順方向電圧を印加
するとブロック層25が高抵抗であるため、電流は活性
層22の上部クラッド層24と対応する領域に集中して
流れ、この領域でのみ発光が起こる。その光は活性層2
2と導波層23とにとじこめられ、クラッド層12及び
24にはさまれて導波路が形成され、これに導波されて
光出射端面21より外部に放射される。その際に導波層
23と接して、それよりも屈折率が大きいブロック層2
5が存在するため、導波層23からブロック層25への
放射モードが存在し、従来の場合と同様に横方向のとじ
こめが行われ、細い光ビームとして放射される。
するとブロック層25が高抵抗であるため、電流は活性
層22の上部クラッド層24と対応する領域に集中して
流れ、この領域でのみ発光が起こる。その光は活性層2
2と導波層23とにとじこめられ、クラッド層12及び
24にはさまれて導波路が形成され、これに導波されて
光出射端面21より外部に放射される。その際に導波層
23と接して、それよりも屈折率が大きいブロック層2
5が存在するため、導波層23からブロック層25への
放射モードが存在し、従来の場合と同様に横方向のとじ
こめが行われ、細い光ビームとして放射される。
【0012】また、上部クラッド層24の背面側に導波
された光は、同様にブロック層25への放射モードが存
在し、背面19に達する光が効率的に低減されて、良好
なファブリペロー共振モード抑制がなされ、広い連続し
たスペクトラム幅の光が出射される。ブロック層25の
屈折率は活性層22のそれより小さく、従ってブロック
層25のバンドギャップが活性層22のそれよりも大き
いため、活性層22より発光した光がブロック層25内
に放射されるが、この光がブロック層25に吸収される
ことなく、従ってブロック層25が発熱することはな
い。また、背面19から放射される光の量も従来のもの
より大幅に増加する。
された光は、同様にブロック層25への放射モードが存
在し、背面19に達する光が効率的に低減されて、良好
なファブリペロー共振モード抑制がなされ、広い連続し
たスペクトラム幅の光が出射される。ブロック層25の
屈折率は活性層22のそれより小さく、従ってブロック
層25のバンドギャップが活性層22のそれよりも大き
いため、活性層22より発光した光がブロック層25内
に放射されるが、この光がブロック層25に吸収される
ことなく、従ってブロック層25が発熱することはな
い。また、背面19から放射される光の量も従来のもの
より大幅に増加する。
【0013】図2(b)に示すように、下部クラッド層
12と活性層22との間に下部導波層26を設けてもよ
い。また図2(c)に示すように導波層23の屈折率に
分布をもたせ、活性層22側で大、上部クラッド層24
及びブロック層25側で小となるようにし、かつその平
均屈折率がブロック層25の屈折率より小とされる。ブ
ロック層25としては高抵抗のものに限らず、P−N−
PまたはN−P−N型の多層構造による電流阻止構造と
してもよい。
12と活性層22との間に下部導波層26を設けてもよ
い。また図2(c)に示すように導波層23の屈折率に
分布をもたせ、活性層22側で大、上部クラッド層24
及びブロック層25側で小となるようにし、かつその平
均屈折率がブロック層25の屈折率より小とされる。ブ
ロック層25としては高抵抗のものに限らず、P−N−
PまたはN−P−N型の多層構造による電流阻止構造と
してもよい。
【0014】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、活
性層の下部クラッド層と反対側に活性層よりも屈折率が
小さい導波層を設け、その活性層と導波層により発光し
た光を導波するようになし、かつ導波層上に活性層より
も屈折率の小さいブロック層を設けることによりブロッ
ク層への放射モードをもたせ、横方向とじこめを行うと
共に高効率ファブリペロー共振モード抑制を行い、しか
もブロック層内での光の吸収が行なわれず、スーパルミ
ネッセントダイオードとしての熱特性が改善され、かつ
背面よりの放射光を利用して放射光量を自動的に一定に
制御させる動作を容易に行わせることが可能である。
性層の下部クラッド層と反対側に活性層よりも屈折率が
小さい導波層を設け、その活性層と導波層により発光し
た光を導波するようになし、かつ導波層上に活性層より
も屈折率の小さいブロック層を設けることによりブロッ
ク層への放射モードをもたせ、横方向とじこめを行うと
共に高効率ファブリペロー共振モード抑制を行い、しか
もブロック層内での光の吸収が行なわれず、スーパルミ
ネッセントダイオードとしての熱特性が改善され、かつ
背面よりの放射光を利用して放射光量を自動的に一定に
制御させる動作を容易に行わせることが可能である。
【図1】Aは、この発明の実施例を示す正面図、BはA
のI−I線断面図である。
のI−I線断面図である。
【図2】スーパルミネッセントダイオードの断面の左側
の図に示す線A、B上における屈折率分布をそれぞれ右
側の図A、Bに示し、(a)は図1の実施例を示し、
(b),(c)はこの発明の変形実施例を示し、(d)
は図3の従来技術のものを示す。
の図に示す線A、B上における屈折率分布をそれぞれ右
側の図A、Bに示し、(a)は図1の実施例を示し、
(b),(c)はこの発明の変形実施例を示し、(d)
は図3の従来技術のものを示す。
【図3】Aは従来のスーパルミネッセントダイオードを
示す正面図、BはそのII−II断面図である。
示す正面図、BはそのII−II断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 下部クラッド層と、 その下部クラッド層上に形成されたプラナ型活性層と、 その活性層上に形成され、その活性層よりも屈折率が小
さい導波層と、 その導波層上にその一端中央部より他端に達することな
く、ストライプ状に延長形成され、上記導波路よりも屈
折率が小さい上部クラッド層と、 上記導波層上の上記上部クラッド層が形成されていない
領域の全体に形成され、屈折率が上記活性層より小さ
く、上記導波層より大きいブロック層と、 を具備するスーパルミネッセントダイオード。 - 【請求項2】 上記導波層の屈折率は上記活性層から上
記ブロック層に近ずくに従って徐々に減少するように厚
さ方向において分布をもち、その平均屈折率が上記ブロ
ック層の屈折率より小さいことを特徴とする請求項1記
載のスーパルミネッセントダイオード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22277092A JP2835374B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | スーパルミネッセントダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22277092A JP2835374B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | スーパルミネッセントダイオード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0669537A true JPH0669537A (ja) | 1994-03-11 |
JP2835374B2 JP2835374B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=16787622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22277092A Expired - Fee Related JP2835374B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | スーパルミネッセントダイオード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2835374B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP22277092A patent/JP2835374B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2835374B2 (ja) | 1998-12-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980818 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |