JPH067610B2 - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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- JPH067610B2 JPH067610B2 JP59040381A JP4038184A JPH067610B2 JP H067610 B2 JPH067610 B2 JP H067610B2 JP 59040381 A JP59040381 A JP 59040381A JP 4038184 A JP4038184 A JP 4038184A JP H067610 B2 JPH067610 B2 JP H067610B2
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- Japan
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- laser device
- semiconductor laser
- absorption region
- pulse
- resonator
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/0601—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium comprising an absorbing region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
- H01S5/06216—Pulse modulation or generation
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は可飽和吸収領域を有する短光パルス発生半導体
レーザ装置に関するものである。
レーザ装置に関するものである。
〔発明の背景〕 小型、軽量な超短光パルス発生装置として半導体レーザ
装置が注目されているが、モード同期を用いて超短光パ
ルスを発生させるには、可飽和吸収体を制御性よく形成
することが重要である。Ｅ．Ｐ．Ｉppenらは半導体レー
ザ装置をエージングすることにより結晶欠陥を形成し、
これを可飽和吸収体として利用した（Ｅ．Ｐ．Ｉppen，
Ｄ．Ｊ．Ｅilenberger，and Ｒ．Ｗ．Ｄixon，Ａppl．
Ｐhys．Ｌett．，vol．37，No．３（1980），pp．267〜
（269）。また彼らは第１図に示すように一端に反射防
止膜101を施した上記半導体レーザ装置102に、レンズ10
3、鏡104を用いた外部共振器を構成して短光パルスを発
生させた。しかしこのような半導体レーザ装置は次第に
劣化が進み、遂には発振しなくなってしまうという欠点
があった。また、Ｊ．Ｐ．van der Ｚielらは可飽和吸
収体をプロトン注入によって形成し、第２図に示すよう
に、レンズ204と鏡205および半透鏡206を用いたリング
共振器により短光パルスを発生させた（Ｊ．Ｐ．van de
r Ｚiel，Ｒ．Ａ．Ｌogan，andＲ．Ｍ．Ｍikulyak，Ａ
ppl．Ｐhys．Ｌett．，vol．39，No．11（1981），pp．
867〜869）。第２図において201はプロトン注入層202を
形成した半導体レーザ装置で、203は反射防止膜を示し
ている。上記の方法によると半導体レーザ装置201が発
振しなくなることはないが、プロトン注入層202の可飽
和吸収体の応答速度が早くできないという欠点が残る。
したがってこの場合もＩppenらの場合と同様に外部共振
器を構成する必要がある。なお半導体レーザ装置の端面
は反射防止膜を形成しても反射率が０になることはな
く、このため外部共振器を用いると、端面の残留反射に
より帯域が制限され半導体の広いバンド幅を有効に利用
できず、波形が変調がかかってしまうだけでなく、半導
体レーザ装置の小形、軽量という特徴を生かしきれない
という欠点があった。
装置が注目されているが、モード同期を用いて超短光パ
ルスを発生させるには、可飽和吸収体を制御性よく形成
することが重要である。Ｅ．Ｐ．Ｉppenらは半導体レー
ザ装置をエージングすることにより結晶欠陥を形成し、
これを可飽和吸収体として利用した（Ｅ．Ｐ．Ｉppen，
Ｄ．Ｊ．Ｅilenberger，and Ｒ．Ｗ．Ｄixon，Ａppl．
Ｐhys．Ｌett．，vol．37，No．３（1980），pp．267〜
（269）。また彼らは第１図に示すように一端に反射防
止膜101を施した上記半導体レーザ装置102に、レンズ10
3、鏡104を用いた外部共振器を構成して短光パルスを発
生させた。しかしこのような半導体レーザ装置は次第に
劣化が進み、遂には発振しなくなってしまうという欠点
があった。また、Ｊ．Ｐ．van der Ｚielらは可飽和吸
収体をプロトン注入によって形成し、第２図に示すよう
に、レンズ204と鏡205および半透鏡206を用いたリング
共振器により短光パルスを発生させた（Ｊ．Ｐ．van de
r Ｚiel，Ｒ．Ａ．Ｌogan，andＲ．Ｍ．Ｍikulyak，Ａ
ppl．Ｐhys．Ｌett．，vol．39，No．11（1981），pp．
867〜869）。第２図において201はプロトン注入層202を
形成した半導体レーザ装置で、203は反射防止膜を示し
ている。上記の方法によると半導体レーザ装置201が発
振しなくなることはないが、プロトン注入層202の可飽
和吸収体の応答速度が早くできないという欠点が残る。
したがってこの場合もＩppenらの場合と同様に外部共振
器を構成する必要がある。なお半導体レーザ装置の端面
は反射防止膜を形成しても反射率が０になることはな
く、このため外部共振器を用いると、端面の残留反射に
より帯域が制限され半導体の広いバンド幅を有効に利用
できず、波形が変調がかかってしまうだけでなく、半導
体レーザ装置の小形、軽量という特徴を生かしきれない
という欠点があった。
本発明は時間幅が短かく波形が整った短光パルスを発生
する半導体レーザ装置を得ることを目的とする。
する半導体レーザ装置を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明による半導体レーザ
装置は、順方向にバイアスしたダブルヘテロ接合よりな
る増幅領域と、逆方向にバイアスしたダブルヘテロ接合
よりなる吸収領域とを、同一平面上で共振器長を形成す
る方向に配列し、上記吸収領域を、該吸収領域の中心と
少なくとも一方の共振器端面との距離が共振器長の整数
分の１になるように配置した半導体レーザ装置であっ
て、上記吸収領域での光パルスの衝突モード同期による
短光パルスを発生させるようにしたものである。
装置は、順方向にバイアスしたダブルヘテロ接合よりな
る増幅領域と、逆方向にバイアスしたダブルヘテロ接合
よりなる吸収領域とを、同一平面上で共振器長を形成す
る方向に配列し、上記吸収領域を、該吸収領域の中心と
少なくとも一方の共振器端面との距離が共振器長の整数
分の１になるように配置した半導体レーザ装置であっ
て、上記吸収領域での光パルスの衝突モード同期による
短光パルスを発生させるようにしたものである。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。第３図
は本発明による半導体レーザ装置の第１の実施例におけ
る光の出射方向に平行な断面図、第４図はファブリ・ペ
ロ共振器を用いた衝突パルスモード同期レーザ装置の模
式図で、(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は可飽和吸収体と一方の共振
器端との距離が共振器長のそれぞれ1/2、1/3、1/4であ
る場合を示す図、第５図は本発明による半導体レーザ装
置の第２の実施例における光の出射方向に平行な断面
図、第６図は上記第３の実施例における光の出射方向に
平行な断面図である。第３図に示す第１の実施例は、ｎ
形ＧaＡs基板301上にｎ形AlＧaＡsクラッド層302、Ｇa
Ａs活性層303、ｐ形AlＧaＡsクラッド層304、ｐ形ＧaＡ
sキャップ層305を順次エピタキシャル成長させて積層し
たのち、その表面にＳiＯ2膜をマスクとして、所定の位
置に所定の幅で、上記ｐ形ＧaＡsキャップ層305の表面
からＧaＡs活性層303を貫通してｎ形AlＧaＡsクラッド
層302の一部に達する深さのプロトン注入層306を形成
し、上記ＳiＯ2膜を除去したｐ形ＧaＡsキャップ層305
の各表面とｎ形ＧaＡs基板301の裏面に、それぞれ電極3
07、308および309を蒸着し、両端面をへき開して半導体
レーザ装置を形成している。図における矢印はそれぞれ
光の出射方向を示している。上記半導体レーザ装置はプ
ロトン注入層306により増幅領域301と吸収領域311とに
分けられ、それぞれの領域は電気的に分離されているた
め上記各領域310および311はそれぞれ独立にバイアスす
ることができる。増幅領域310で増幅された光パルスが
吸収領域311における吸収媒質を通過するとき、パワー
レベルがあるしきい値を越えると吸収が急激に減少して
上記吸収媒質は透明化される。これは光励起された電子
が伝導体を埋めつくし、遷移の行く先がなくなるためで
ある。吸収領域311へのバイアス電流Ｉ2を０にした通常
の非励起状態では、この電子は10-7秒程度で充満帯で遷
移して緩和する。光パルスの立下がりは電子緩和時間に
より制限されるためこれ以上短かくすることはできな
い。しかし吸収領域311に逆バイアス電界をかけて、数
ｋＶ／cm程度の電界によって発生した少数キャリアを掃
出せば、10-13秒程度の時間で吸収が回復し光パルスの
立下がりが急峻になる。パルス幅は吸収媒質の透明化の
速度と電子の緩和速度によって決まるが、これらは吸収
領域311のバイアス電圧Ｖ32を変えることによって制御
できる。また吸収の回復が早くなるので、従来のように
パルス間隔を長くするために外部共振器を構成する必要
がなく、半導体の広いバンド幅を有効に利用することが
できる。
は本発明による半導体レーザ装置の第１の実施例におけ
る光の出射方向に平行な断面図、第４図はファブリ・ペ
ロ共振器を用いた衝突パルスモード同期レーザ装置の模
式図で、(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は可飽和吸収体と一方の共振
器端との距離が共振器長のそれぞれ1/2、1/3、1/4であ
る場合を示す図、第５図は本発明による半導体レーザ装
置の第２の実施例における光の出射方向に平行な断面
図、第６図は上記第３の実施例における光の出射方向に
平行な断面図である。第３図に示す第１の実施例は、ｎ
形ＧaＡs基板301上にｎ形AlＧaＡsクラッド層302、Ｇa
Ａs活性層303、ｐ形AlＧaＡsクラッド層304、ｐ形ＧaＡ
sキャップ層305を順次エピタキシャル成長させて積層し
たのち、その表面にＳiＯ2膜をマスクとして、所定の位
置に所定の幅で、上記ｐ形ＧaＡsキャップ層305の表面
からＧaＡs活性層303を貫通してｎ形AlＧaＡsクラッド
層302の一部に達する深さのプロトン注入層306を形成
し、上記ＳiＯ2膜を除去したｐ形ＧaＡsキャップ層305
の各表面とｎ形ＧaＡs基板301の裏面に、それぞれ電極3
07、308および309を蒸着し、両端面をへき開して半導体
レーザ装置を形成している。図における矢印はそれぞれ
光の出射方向を示している。上記半導体レーザ装置はプ
ロトン注入層306により増幅領域301と吸収領域311とに
分けられ、それぞれの領域は電気的に分離されているた
め上記各領域310および311はそれぞれ独立にバイアスす
ることができる。増幅領域310で増幅された光パルスが
吸収領域311における吸収媒質を通過するとき、パワー
レベルがあるしきい値を越えると吸収が急激に減少して
上記吸収媒質は透明化される。これは光励起された電子
が伝導体を埋めつくし、遷移の行く先がなくなるためで
ある。吸収領域311へのバイアス電流Ｉ2を０にした通常
の非励起状態では、この電子は10-7秒程度で充満帯で遷
移して緩和する。光パルスの立下がりは電子緩和時間に
より制限されるためこれ以上短かくすることはできな
い。しかし吸収領域311に逆バイアス電界をかけて、数
ｋＶ／cm程度の電界によって発生した少数キャリアを掃
出せば、10-13秒程度の時間で吸収が回復し光パルスの
立下がりが急峻になる。パルス幅は吸収媒質の透明化の
速度と電子の緩和速度によって決まるが、これらは吸収
領域311のバイアス電圧Ｖ32を変えることによって制御
できる。また吸収の回復が早くなるので、従来のように
パルス間隔を長くするために外部共振器を構成する必要
がなく、半導体の広いバンド幅を有効に利用することが
できる。
つぎに第３図に示す半導体レーザ装置の構造定数を計算
によって求める。この半導体レーザ装置の発振条件は利
得と損失との関係から である。ここにlg、αgはそれぞれ増幅領域310の長さと
利得係数、ll、αlはそれぞれ吸収領域311の長さと吸収
係数、Γは活性層への光閉じ込め係数、Ｒは端面反射率
である。一方、パルス幅ｔPは で求められる。ここにＷGは増幅媒質の利得幅、Ｉは素
子中の光強度、ＩSAは可飽和吸収媒質の飽和光強度で、
吸収断面積σA、光子が持つエネルギｈν、吸収体の回
復時間τにより と表わされる。このときのパルス周回時間ｔRは素子中
の光パルスのピークパワーを、可飽和吸収媒質を飽和さ
せるためのピークパワーＰの１０％、Ｐ10%と仮定する
と となる。ここにＰavは平均出力パワー、ｄ、ｗはそれぞ
れ活性層の厚さと幅とである。ここにＰavは平均出力パ
ワー、ｄ、ｗは それぞれ活性層の厚さと幅とである。共振器長Ｌ（＝ｌ
g＋ｌl）はｔRを用いて と表わされる。Ｖgは媒質中の光速度である。上記(1)、
(2)、(3)、(4)の各式を連立して方程式を解けばｌgｌl
が求められる。実際に波長0.85μmのＧaＡs系半導体レ
ーザ装置の値として、αg＝190cm-1、αl＝610cm-1、Γ
＝0.2、Ｒ＝0.3、ＷG＝4.43×1015、ｈν＝2.34×1014
（Ｗ／cm2）、σA＝４×10-15（cm2）、τ＝0.2（p
s）、ｄ＝0.05（μm）、ｗ＝２（μm）、Ｐav＝20（ｍ
Ｖ）、Ｖg＝8.33×109（cm／Ｓ）を用いると、ｌg＝464
μm、ｌl＝46μm、またこのときのパルス幅はｔP＝0.18
psec.となり、従来報告されている半導体レーザ装置か
ら発生された短光パルスに比較して最も時間幅が短い短
光パルスを発生することが期待できる。
によって求める。この半導体レーザ装置の発振条件は利
得と損失との関係から である。ここにlg、αgはそれぞれ増幅領域310の長さと
利得係数、ll、αlはそれぞれ吸収領域311の長さと吸収
係数、Γは活性層への光閉じ込め係数、Ｒは端面反射率
である。一方、パルス幅ｔPは で求められる。ここにＷGは増幅媒質の利得幅、Ｉは素
子中の光強度、ＩSAは可飽和吸収媒質の飽和光強度で、
吸収断面積σA、光子が持つエネルギｈν、吸収体の回
復時間τにより と表わされる。このときのパルス周回時間ｔRは素子中
の光パルスのピークパワーを、可飽和吸収媒質を飽和さ
せるためのピークパワーＰの１０％、Ｐ10%と仮定する
と となる。ここにＰavは平均出力パワー、ｄ、ｗはそれぞ
れ活性層の厚さと幅とである。ここにＰavは平均出力パ
ワー、ｄ、ｗは それぞれ活性層の厚さと幅とである。共振器長Ｌ（＝ｌ
g＋ｌl）はｔRを用いて と表わされる。Ｖgは媒質中の光速度である。上記(1)、
(2)、(3)、(4)の各式を連立して方程式を解けばｌgｌl
が求められる。実際に波長0.85μmのＧaＡs系半導体レ
ーザ装置の値として、αg＝190cm-1、αl＝610cm-1、Γ
＝0.2、Ｒ＝0.3、ＷG＝4.43×1015、ｈν＝2.34×1014
（Ｗ／cm2）、σA＝４×10-15（cm2）、τ＝0.2（p
s）、ｄ＝0.05（μm）、ｗ＝２（μm）、Ｐav＝20（ｍ
Ｖ）、Ｖg＝8.33×109（cm／Ｓ）を用いると、ｌg＝464
μm、ｌl＝46μm、またこのときのパルス幅はｔP＝0.18
psec.となり、従来報告されている半導体レーザ装置か
ら発生された短光パルスに比較して最も時間幅が短い短
光パルスを発生することが期待できる。
第４図はファブリ・ペロ共振器を用いた衝突パルスモー
ド同期レーザ装置の模式図を示す。一般に鏡401間の距
離で示される共振器長Ｌのｍ分の１のところに可飽和吸
収媒質402を置いたときに、ｍ個の光パルスが共振器内
に存在している場合を考えると、必ず２つの光パルス40
3が同時に可飽和吸収媒質402を通過する。404は利得媒
質である。第４図の(ａ)、(ｂ)、(ｃ)はそれぞれｍが
２、３、４である場合の模式図を示す。衝突パルスモー
ド同期では、通常のモード同期の場内の２倍のパワーレ
ベルとなるため、この透明化は通常よりも急激に起きる
ことになる。光パルス403のパルス幅の可飽和吸収媒質4
02が透明化されている時間に対応するため、衝突パルス
モード同期では、通常の方法よりも短かいパルスを発生
させることができる。
ド同期レーザ装置の模式図を示す。一般に鏡401間の距
離で示される共振器長Ｌのｍ分の１のところに可飽和吸
収媒質402を置いたときに、ｍ個の光パルスが共振器内
に存在している場合を考えると、必ず２つの光パルス40
3が同時に可飽和吸収媒質402を通過する。404は利得媒
質である。第４図の(ａ)、(ｂ)、(ｃ)はそれぞれｍが
２、３、４である場合の模式図を示す。衝突パルスモー
ド同期では、通常のモード同期の場内の２倍のパワーレ
ベルとなるため、この透明化は通常よりも急激に起きる
ことになる。光パルス403のパルス幅の可飽和吸収媒質4
02が透明化されている時間に対応するため、衝突パルス
モード同期では、通常の方法よりも短かいパルスを発生
させることができる。
第５図に示す第２の実施例は、可飽和吸収体である吸収
領域が共振器の中央に位置した場合（上記第４図（ａ）
が相当）におけるInP系半導体レーザ装置の例を示して
いる。ｎ形InP基板501上にＧaＩnＡsＰ活性層502、ｐ形
InPクラッド層503、ｐ形ＧaＩnＡsＰキャップ層504を順
次エピタキシャル成長させて積層したのち、その表面に
ＳiＯ2膜をマスクとして、表面中央に所定の間隔を保ち
所定の幅を有する２個のプロトン注入層505を、ｐ形Ｇa
ＩnＡsＰキャップ層504の表面からそれぞれＧaＩnＡsＰ
活性層502を貫通してｎ形ＩnＰ基板501の一部に達する
深さに設け、上記ＳiＯ2膜を除去したｐ形ＧaＩnＡsＰ
キャップ層504のそれぞれの表面と、ｎ形ＩnＰ基板501
の裏面とに電極506、507および508を蒸着により設け、
両端面をへき開して半導体レーザ装置を形成している。
図における矢印はそれぞれの光の出射方向を示してい
る。上記半導体レーザ装置は各プロトン注入層により中
央部の吸収領域509とその両側の増幅領域510および511
に分けられ、それぞれの領域はプロトン注入層505によ
って電気的に分離されているため、上記各領域509、51
0、511はそれぞれ独立にバイアスすることができる。順
方向にバイアスされた増幅領域510および511で増幅され
た光パルスは、吸収領域509で吸収されるが、光パルス
のパワーが大きいときには前記したように吸収領域509
における吸収媒質を透明化する。特に本第２の実施例で
は吸収領域509が共振器の中央に位置し衝突パルスモー
ド同期となるため、左右両側からの光パルスが同時に吸
収領域509に入り、光パルスの立上がりが急峻となり、
このためさらに時間幅が短かい短光パルスが得られるこ
とになる。
領域が共振器の中央に位置した場合（上記第４図（ａ）
が相当）におけるInP系半導体レーザ装置の例を示して
いる。ｎ形InP基板501上にＧaＩnＡsＰ活性層502、ｐ形
InPクラッド層503、ｐ形ＧaＩnＡsＰキャップ層504を順
次エピタキシャル成長させて積層したのち、その表面に
ＳiＯ2膜をマスクとして、表面中央に所定の間隔を保ち
所定の幅を有する２個のプロトン注入層505を、ｐ形Ｇa
ＩnＡsＰキャップ層504の表面からそれぞれＧaＩnＡsＰ
活性層502を貫通してｎ形ＩnＰ基板501の一部に達する
深さに設け、上記ＳiＯ2膜を除去したｐ形ＧaＩnＡsＰ
キャップ層504のそれぞれの表面と、ｎ形ＩnＰ基板501
の裏面とに電極506、507および508を蒸着により設け、
両端面をへき開して半導体レーザ装置を形成している。
図における矢印はそれぞれの光の出射方向を示してい
る。上記半導体レーザ装置は各プロトン注入層により中
央部の吸収領域509とその両側の増幅領域510および511
に分けられ、それぞれの領域はプロトン注入層505によ
って電気的に分離されているため、上記各領域509、51
0、511はそれぞれ独立にバイアスすることができる。順
方向にバイアスされた増幅領域510および511で増幅され
た光パルスは、吸収領域509で吸収されるが、光パルス
のパワーが大きいときには前記したように吸収領域509
における吸収媒質を透明化する。特に本第２の実施例で
は吸収領域509が共振器の中央に位置し衝突パルスモー
ド同期となるため、左右両側からの光パルスが同時に吸
収領域509に入り、光パルスの立上がりが急峻となり、
このためさらに時間幅が短かい短光パルスが得られるこ
とになる。
上記各実施例はいずれもプロトン注入層を設けて増幅領
域およびこれと逆方向にバイアスされた吸収領域を設け
ているが、本発明は上記したようなプロトン注入層の形
成に限るものでなく、順方向にバイアスしたダブルヘテ
ロ接合の増幅領域と逆方向にバイアスしたダブルヘテロ
接合の吸収領域とが、同一平面上で共振器長を形成する
方向に配列されていればよく、その一例として第３の実
施例を第６図に示す。第６図に示した半導体レーザ装置
は、ｐ形ＧaＡs基板601上に、ｐ形AlＧaＡsクラッド層6
02、ＧaＡs活性層603、ｎ形AlＧaＡsクラッド層604、ｎ
形ＧaＡsキャップ層605を順次積層し、例えばＺnなどの
注入によるｐ形拡散層606を設け、増幅領域607と吸収領
域608とを形成したもので、前記第１の実施例と同様の
効果を有する。
域およびこれと逆方向にバイアスされた吸収領域を設け
ているが、本発明は上記したようなプロトン注入層の形
成に限るものでなく、順方向にバイアスしたダブルヘテ
ロ接合の増幅領域と逆方向にバイアスしたダブルヘテロ
接合の吸収領域とが、同一平面上で共振器長を形成する
方向に配列されていればよく、その一例として第３の実
施例を第６図に示す。第６図に示した半導体レーザ装置
は、ｐ形ＧaＡs基板601上に、ｐ形AlＧaＡsクラッド層6
02、ＧaＡs活性層603、ｎ形AlＧaＡsクラッド層604、ｎ
形ＧaＡsキャップ層605を順次積層し、例えばＺnなどの
注入によるｐ形拡散層606を設け、増幅領域607と吸収領
域608とを形成したもので、前記第１の実施例と同様の
効果を有する。
上記のように本発明による半導体レーザ装置は、順方向
にバイアスしたダブルヘテロ接合よりなる増幅領域と、
逆方向にバイアスしたダブルヘテロ接合よりなる吸収領
域とを、同一平面上で共振器長を形成する方向に配列
し、上記吸収領域を、該吸収領域の中心と少なくとも一
方の共振器端面との距離が共振器長の整数分の１になる
ように配置した半導体レーザ装置であって、上記吸収領
域での光パルスの衝突モード同期による短光パルスを発
生させることにより、吸収領域に逆バイアス電界をかけ
て光パルスの立下がりを急峻にしパルス幅を制御するこ
とができ、また吸収の回復が速いから、従来のように外
部共振器を必要とせず、半導体の広いバンド幅を有効に
利用したパルス幅が短かい短光パルスを得ることができ
る。したがって本発明による半導体レーザ装置を使用す
ることによって、光通信や光情報処理の超高速化、大容
量化が可能であり、また物性探究における極微小時間の
緩和現象等を直接測定するのに役立てることができる。
にバイアスしたダブルヘテロ接合よりなる増幅領域と、
逆方向にバイアスしたダブルヘテロ接合よりなる吸収領
域とを、同一平面上で共振器長を形成する方向に配列
し、上記吸収領域を、該吸収領域の中心と少なくとも一
方の共振器端面との距離が共振器長の整数分の１になる
ように配置した半導体レーザ装置であって、上記吸収領
域での光パルスの衝突モード同期による短光パルスを発
生させることにより、吸収領域に逆バイアス電界をかけ
て光パルスの立下がりを急峻にしパルス幅を制御するこ
とができ、また吸収の回復が速いから、従来のように外
部共振器を必要とせず、半導体の広いバンド幅を有効に
利用したパルス幅が短かい短光パルスを得ることができ
る。したがって本発明による半導体レーザ装置を使用す
ることによって、光通信や光情報処理の超高速化、大容
量化が可能であり、また物性探究における極微小時間の
緩和現象等を直接測定するのに役立てることができる。
第１図は結晶欠陥を形成した半導体レーザ装置による短
光パルス発生時の外部共振器の構成を示す図、第２図は
プロトン注入層を可飽和吸収体として用いたときのリン
グ共振器の構成を示す図、第３図は本発明による半導体
レーザ装置の第１の実施例における光の出射方向に平行
な断面図、第４図はファブリ・ペロ共振器を用いた衝突
パルスモード同期レーザ装置の模式図で、(ａ)、(ｂ)、
(ｃ)は可飽和吸収体と一方の共振器端との距離が共振器
長のそれぞれ1/2、1/3、1/4である場合を示す図、第５
図は本発明による半導体レーザ装置の第２の実施例にお
ける光の出射方向に平行な断面図、第６図は上記第３の
実施例における光の出射方向に平行な断面図である。 310、510、511、607…増幅領域 311、509、608…吸収領域
光パルス発生時の外部共振器の構成を示す図、第２図は
プロトン注入層を可飽和吸収体として用いたときのリン
グ共振器の構成を示す図、第３図は本発明による半導体
レーザ装置の第１の実施例における光の出射方向に平行
な断面図、第４図はファブリ・ペロ共振器を用いた衝突
パルスモード同期レーザ装置の模式図で、(ａ)、(ｂ)、
(ｃ)は可飽和吸収体と一方の共振器端との距離が共振器
長のそれぞれ1/2、1/3、1/4である場合を示す図、第５
図は本発明による半導体レーザ装置の第２の実施例にお
ける光の出射方向に平行な断面図、第６図は上記第３の
実施例における光の出射方向に平行な断面図である。 310、510、511、607…増幅領域 311、509、608…吸収領域
Claims (1)
- 【請求項１】順方向にバイアスしたダブルヘテロ接合よ
りなる増幅領域と、逆方向にバイアスしたダブルヘテロ
接合よりなる吸収領域とを、同一平面上で共振器長を形
成する方向に配列し、上記吸収領域を、該吸収領域の中
心と少なくとも一方の共振器端面との距離が共振器長の
整数分の１になるように配置した半導体レーザ装置であ
って、上記吸収領域での光パルスの衝突モード同期によ
る短光パルスを発生させることを特徴とする半導体レー
ザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040381A JPH067610B2 (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59040381A JPH067610B2 (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60186079A JPS60186079A (ja) | 1985-09-21 |
| JPH067610B2 true JPH067610B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=12579073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59040381A Expired - Lifetime JPH067610B2 (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067610B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62291987A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | 光集積化素子 |
| US5548607A (en) * | 1994-06-08 | 1996-08-20 | Lucent Technologies, Inc. | Article comprising an integrated laser/modulator combination |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57145385A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method for generating light pulse train |
| JPS57159080A (en) * | 1981-03-26 | 1982-10-01 | Nec Corp | Semiconductor laser element |
-
1984
- 1984-03-05 JP JP59040381A patent/JPH067610B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60186079A (ja) | 1985-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |