JPS60198885A - Integrated semiconductor laser - Google Patents
Integrated semiconductor laserInfo
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- JPS60198885A JPS60198885A JP5581484A JP5581484A JPS60198885A JP S60198885 A JPS60198885 A JP S60198885A JP 5581484 A JP5581484 A JP 5581484A JP 5581484 A JP5581484 A JP 5581484A JP S60198885 A JPS60198885 A JP S60198885A
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- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、集積化半導体レーザ装置に係わり、特に集積
化半導体レーザ素子からの各レーザ光を監視するための
集積化半導体光検出素子を備えた集積化半導体レーザ装
置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an integrated semiconductor laser device, and more particularly, to an integrated semiconductor laser device equipped with an integrated semiconductor photodetection element for monitoring each laser beam from an integrated semiconductor laser element. The present invention relates to an integrated semiconductor laser device.
（発明の技術的背景とその問題点）
種々の発振波長若しくは本質的には同一波長の半導体レ
ーザ素子を同一基板上に形成した集積化半導体レーザＨ
Ｈは、光フアイバ通信における通信の多重化、或いはビ
ットパラレル伝送を実現する上で非常に有用なデバイス
である。また、半導体レーザを用いたレーザど−ムプリ
ンタに集積化半導体レーザ装置を用いれば、同時に数行
の掃引ができ高速化が実現可能となり、更には集積化半
導体レーザ装置を光デイスク用ピックアップの光源とし
て用いれば、やはり数行の書込みと読出しとを殆ど同時
に行うことも可能となる。この点で集積化半導体レーザ
装置は、光情報処理・光情報伝送の分野で今後非常に有
用なものと見なされている。(Technical background of the invention and its problems) Integrated semiconductor laser H in which semiconductor laser elements with various oscillation wavelengths or essentially the same wavelength are formed on the same substrate
H is a very useful device for realizing communication multiplexing or bit parallel transmission in optical fiber communications. Furthermore, if an integrated semiconductor laser device is used in a laser beam printer that uses a semiconductor laser, it will be possible to sweep several lines at the same time, increasing the speed. If used as a buffer, it is also possible to write and read several lines almost simultaneously. In this respect, integrated semiconductor laser devices are considered to be extremely useful in the fields of optical information processing and optical information transmission.
ところで、この種の集積化半導体レーザ装置では個々の
半導体レーザ素子の先出ノｊをいかに監視するのかが非
常に重要な問題となる。一般に、半導体レーザ素子の電
流−光出力特性は温度に敏感であるため、各素子の光出
力を一定に保つためには各素子の光出力を監視し、一定
の光出力になるよう各素子に流す電流を１１１節するこ
とが必要となる。また、長期の使用によっても各素子の
電流−光出力特性は変化するため、これを補償するため
にも光出力の監視は是非とも必要とされる。ところが多
くの場合、集積化半導体レーザ装置における各素子が５
０［μｍ］〜５００［μＴｒＬ］前後と近接して形成さ
れる点と、半導体レーザ素子から放射されるレーザ光の
ビーム広がり角が数１０度と広いために、集積化半導体
レーザ装置から少し離れた場所で光出力を検出しようと
すると、隣り同志のレーザ光が混ざり合い、結果として
半導体レーザ素子の各光出力を正しく監視することがで
きない自体となる。By the way, in this type of integrated semiconductor laser device, how to monitor the first output of each semiconductor laser element is a very important problem. Generally, the current-optical output characteristics of semiconductor laser devices are sensitive to temperature, so in order to keep the optical output of each device constant, the optical output of each device must be monitored, and each device must be adjusted to maintain a constant optical output. It is necessary to divide the current through 111 nodes. Furthermore, since the current-light output characteristics of each element change due to long-term use, it is absolutely necessary to monitor the light output to compensate for this. However, in many cases, each element in an integrated semiconductor laser device is
Because the points are formed close to each other (approximately 0 [μm] to 500 [μTrL]) and the beam divergence angle of the laser light emitted from the semiconductor laser element is as wide as several tens of degrees, the laser beam is formed a little far from the integrated semiconductor laser device. If an attempt is made to detect the optical output at a location where the semiconductor laser device is located, the laser beams of adjacent laser beams will mix, and as a result, it will not be possible to correctly monitor each optical output of the semiconductor laser element.
半導体レーザ素子の光出力の監視には、例えばＧａＡ
Ｉ Ａｓレーザの場合にはシリコンフォトダイオードが
用いられる。これを用いて集積化ＧａＡＩＡＳレーザの
光出力を監視をしようとする場合、シリコンフォトダイ
オードをアレイ状に集積し、これを集積化ＧａＡ Ｉ
Ａｓレーザに十分近付けて装着することになるが、各半
導体レーザ素子の光出力を互いの干渉なく独立に監視す
るためには、シリコンフォトダイオードアレイを各し〜
ザ素子の間隔と同程度かそれ以下に取付けることが必要
となるが、多くの場合半導体レーザ素子のマウントの制
約条件のために、近接して取付けることはできない。For monitoring the optical output of a semiconductor laser device, for example, GaA
In the case of IAs lasers, silicon photodiodes are used. When trying to use this to monitor the optical output of an integrated GaAIAS laser, silicon photodiodes are integrated in an array, and this is then used to monitor the optical output of an integrated GaAIAS laser.
The silicon photodiode array must be mounted sufficiently close to the As laser, but in order to monitor the optical output of each semiconductor laser element independently without interference with each other, a silicon photodiode array must be mounted on each semiconductor laser element.
Although it is necessary to mount the semiconductor laser elements at a spacing comparable to or less than that of the semiconductor laser elements, in many cases it is not possible to mount them close to each other due to mounting constraints of the semiconductor laser elements.
このような問題を解決する手段として本発明者等は、半
導体レーザ素子と半導体光検出素子とを層状に重ねてマ
ウントし、レーザ素子から放射される光をレーザ素子の
結晶面と平行な受光面で受光する方法を考えた（特願昭
５１−８３８７２号）。しかしながらこの方法は、単一
のレーザ素子からのレーザ光を監視するには有効で、あ
るが、集積化された半導体レーザ装置に適用した場合、
次のような問題がある。即ち、前述したように集積化半
導体レーザ装置における各素子の間隔は５０〜５００［
μｍ ］前後であるから、当然モノリシックな構成とな
る。この場合、レーザ各素子の間隔が非常に近接してい
るため、一つの素子で発生した熱が隣接した素子の温度
を上昇させ、レーザ素子の電流−光出力特性に温度依存
性が存在することから、隣接した素子の光出力が変動す
ると云う、各レーザ素子間の熱の相互干渉が生じる。そ
して、熱の相互干渉効果は、モノリシックなレーザアレ
イにおいては避けがたい問題であることが判明した。従
って、上述した方法でレーザ素子からの光を監視してこ
の情報をフィードバック制御してもレーザ光を一定の出
力に保つことはできないのである。As a means to solve such problems, the present inventors mounted a semiconductor laser element and a semiconductor photodetector element in a layered manner, and the light emitted from the laser element is directed to a light-receiving surface parallel to the crystal plane of the laser element. (Japanese Patent Application No. 51-83872). However, although this method is effective for monitoring laser light from a single laser element, when applied to an integrated semiconductor laser device,
There are the following problems. That is, as mentioned above, the distance between each element in the integrated semiconductor laser device is 50 to 500 [
[μm], so it naturally has a monolithic configuration. In this case, because the distance between each laser element is very close, the heat generated in one element increases the temperature of the adjacent element, causing a temperature dependence in the current-light output characteristics of the laser element. This causes mutual thermal interference between the laser elements, which causes the optical output of adjacent elements to fluctuate. It has been found that mutual thermal interference effects are an unavoidable problem in monolithic laser arrays. Therefore, even if the light from the laser element is monitored using the method described above and feedback control is performed using this information, it is not possible to maintain the laser light at a constant output.
（発明の目的）
本発明の目的は、集積化半導体レーザ素子からの各レー
ザ光を独立に監視することができ、且つレーザ素子間の
熱の相互干渉効果を抑えることが可能な集積化半導体レ
ーザ装置を提供することにある。(Objective of the Invention) An object of the present invention is to provide an integrated semiconductor laser capable of independently monitoring each laser beam from an integrated semiconductor laser element and suppressing mutual thermal interference effects between laser elements. The goal is to provide equipment.
前述したレーザ素子間の熱の相互干渉効果を抑えるため
に本発明者等は、該干渉が生じない程度の繰返し及びパ
ルス幅でレーザ素子を駆動することを考えた。例えば、
レーザ素子の平均間隔が５０［μ７７Ｌ１の場合、熱は
１０−７程度度で隣接したレーザ素子に到達するので、
上記熱の相互干渉効果を抑えるためにはこれ以下のパル
ス幅でレーザ素子を駆動すればよい。但し、この場合通
常の光検出素子では十分な検出出力が得られないので、
光検出素子として応答性の高いものが必要となる。In order to suppress the above-described mutual thermal interference effect between the laser elements, the inventors of the present invention have considered driving the laser element with repetition and pulse width such that such interference does not occur. for example,
When the average spacing between laser elements is 50[μ77L1, heat reaches adjacent laser elements at about 10-7 degrees, so
In order to suppress the thermal mutual interference effect described above, the laser element may be driven with a pulse width less than this. However, in this case, a normal photodetector cannot provide sufficient detection output, so
A photodetecting element with high responsiveness is required.
このような点に着目して本発明者等が種々の実験を重ね
た結果、繰返し周期１０［Ｋ１−１ｚ］、パルス幅〜１
０ ［ｎ５ｅｃ］程度でレーザ素子を駆動したところ、
レーザ素子間の熱的干渉が殆ど抑えられることが判った
。また、光検出素子としてＡＰＤやＰＩＮフォトダイオ
ード（周波数応答特性１０ＭＨ２程度）を用いることに
より、上記駆動条件でも十分な受光特性が得られること
が判明した。Focusing on these points, the inventors conducted various experiments and found that the repetition period was 10 [K1-1z] and the pulse width was ~1.
When the laser element was driven at about 0 [n5ec],
It was found that thermal interference between laser elements was almost suppressed. Furthermore, it has been found that by using an APD or a PIN photodiode (frequency response characteristic of about 10 MH2) as a photodetecting element, sufficient light receiving characteristics can be obtained even under the above driving conditions.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、同
一チップ上に複数のレーザ素子を集積してなる集積化半
導体レーザ素子と、同一チップ上に複数の光検出素子を
集積してなり上記半導体レーザ素子の結晶面と平行な一
生面にその受光面側が該主面と接するように、且つその
受光面が上記半導体レーザ素子の結晶面と略平行に出射
されるレーザ光の出側端面より外側に突出するように固
定され、上記半導体レーザ素子からの各レーザ光をそれ
ぞれ監視する集積化半導体光検出素子と、上記半導体レ
ーザ素子酸いは半導体光検出素子の一方をマウントする
ステムとを具備してなる半導体集積化レーザ装置におい
て、前記半導体光検出素子として、前記半導体レーザ素
子相互間の熱的干渉を生じる発光パルスよりも速い応答
速度を持つＡＰＤやＰＩＮフォトダイオード等を用いる
ようにしたものである。The present invention has been made in consideration of these circumstances, and includes an integrated semiconductor laser device that is formed by integrating a plurality of laser elements on the same chip, and an integrated semiconductor laser device that is formed by integrating a plurality of photodetector elements on the same chip. An emission side end face of laser light emitted such that the light-receiving surface side is in contact with the main surface of the semiconductor laser element, and the light-receiving surface is substantially parallel to the crystal plane of the semiconductor laser element. an integrated semiconductor photodetector element that is fixed to protrude further outward and monitors each laser beam from the semiconductor laser element; and a stem that mounts either the semiconductor laser element or the semiconductor photodetector element. In the semiconductor integrated laser device, an APD, a PIN photodiode, or the like having a response speed faster than a light emission pulse that causes thermal interference between the semiconductor laser elements is used as the semiconductor photodetection element. It is something.
（発明の効果〕
本発明によれば、集積化半導体レーザ素子を熱の相互干
渉効果が生じない程度のパルス幅（１０ｎｓθＣ程度の
パルス幅）で駆動することにより、該レーザ素子の熱の
相互干渉効果を未然に防止することができる。しかも、
上記パルス幅より十分高い応答特性を有する光検出素子
を用いているので、レーザ素子からのレーザ光を十分検
出することができ、この検出情報をフィードバックする
ことによりレーザ素子の各レーザ出力を一定に保持する
ことができる。即ち、半導体光検出素子としてＡＰＤや
ＰＩＮフォトダイオード等を用いることにより１０［Ｍ
Ｈｚ］以上の周波数応答特性を持たせることができるの
で、レーザ素子を１０−７秒以下のパルス幅で（動させ
た場合でも、その間における隣接したレーザ素子の熱的
影響に基づく光出力の変動を動作電流を高速で調整する
ことにより補償でき、熱の相互干渉を数Ｅ％］以下に抑
えることができる。このため、将来の光フアイバ多重通
信及びビットパラレル伝送等に極めて有効である。(Effects of the Invention) According to the present invention, by driving an integrated semiconductor laser element with a pulse width (pulse width of about 10 nsθC) that does not cause mutual thermal interference, mutual thermal interference of the laser element is achieved. The effects can be prevented.Moreover,
Since a photodetector element with a response characteristic sufficiently higher than the above pulse width is used, it is possible to sufficiently detect the laser light from the laser element, and by feeding back this detection information, the laser output of each laser element can be kept constant. can be retained. That is, by using APD, PIN photodiode, etc. as a semiconductor photodetection element, 10 [M
Hz] or more, even if the laser element is moved with a pulse width of 10-7 seconds or less, the optical output fluctuation due to the thermal influence of adjacent laser elements during that time can be achieved. can be compensated for by adjusting the operating current at high speed, and mutual thermal interference can be suppressed to less than several E%.Therefore, it is extremely effective for future optical fiber multiplex communications and bit parallel transmission.
（発明の実施例）
第１図は本発明の一実施例に係わる集積化半導体レーザ
装置の概略構成を示す斜視図である。この実施例装置は
、集積化半導体レーザ素子としてＧａＡｌＡｓレーザア
レイを、集積化半導体光検出素子としてシリコンＰＩＮ
フォトダイオードアレイを用いた例である。図中１０は
銅製のステムで、このステム１０上には集積化半導体光
検出素子２０がマウントされ、該検出素子２０上には集
積化半導体レーザ素子３０がマウントされている。(Embodiment of the Invention) FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an integrated semiconductor laser device according to an embodiment of the invention. This embodiment device uses a GaAlAs laser array as an integrated semiconductor laser element and a silicon PIN as an integrated semiconductor photodetector element.
This is an example using a photodiode array. In the figure, reference numeral 10 denotes a stem made of copper; an integrated semiconductor photodetecting element 20 is mounted on the stem 10, and an integrated semiconductor laser element 30 is mounted on the detecting element 20.
ここで、半導体レーザ素子江は、第２図に示す如くＮ型
基板２１．エピタキシャル成長による１層２２及び拡散
によるＰ層２３等からなるＰＩＮフＡトダイオードをア
レイ状に集積してなるもので、その受光部２４は３００
［μｍ］間隔で形成されており、各受光部２４の面積は
１５０［μｍ］ｘ１５０ ［μｍ］である。各ダイオー
ドのＮ側電極２５は基板２１を通して共通電極となって
おり、Ｐ側電極２６が独立電極となっている。そして、
このシリコンＰＩＮフォトダイオードアレイ（集積化半
導体光検出素子＞２０は、Ｎ側電極２５を下にして前記
銅製ステム１０上に金−錫合金４０を融着金属としてマ
ウントされている。なお、上記集積化半導体光検出素子
り史は、１０［ＭＨｚ］以上の極めて高い周波数応答特
性を有するものとなっている。Here, the semiconductor laser element is connected to an N-type substrate 21. as shown in FIG. It is formed by integrating PIN photodiodes in an array, consisting of a single layer 22 formed by epitaxial growth and a P layer 23 formed by diffusion, and its light receiving section 24 consists of 300 PIN photodiodes.
They are formed at intervals of [μm], and the area of each light receiving section 24 is 150 [μm] x 150 [μm]. The N-side electrode 25 of each diode serves as a common electrode through the substrate 21, and the P-side electrode 26 serves as an independent electrode. and,
This silicon PIN photodiode array (integrated semiconductor photodetecting element>20 is mounted on the copper stem 10 with the N-side electrode 25 facing down using a gold-tin alloy 40 as a fusion metal. Chemical semiconductor photodetecting elements have extremely high frequency response characteristics of 10 [MHz] or more.
一方、前記半導体レーザ素子３０はＮ型ＧａＡＳ基板３
１．Ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層３２゜ＧａＡｓ活性層
３３．Ｐ−ＧａＡｌＡｓクラッド層３４及びＰ−ＧａＡ
Ｓコンタクト層３５等からなるヘテロ接合構造のレーザ
を集積してなるもので、各レーザ素子間の間隔は３００
［μＴｒＬ］である。このレーザのＮ側電極３６は共通
電極となっており、Ｐ側電極３７は独立電極となってい
る。On the other hand, the semiconductor laser device 30 has an N-type GaAS substrate 3
1. N-GaAlAs cladding layer 32°GaAs active layer 33. P-GaAlAs cladding layer 34 and P-GaA
It is made by integrating lasers with a heterojunction structure consisting of an S contact layer 35, etc., and the spacing between each laser element is 300 mm.
[μTrL]. The N-side electrode 36 of this laser is a common electrode, and the P-side electrode 37 is an independent electrode.
そして、このＧａＡ Ｉ Ａｓレーザアレイ（集積化半
導体レーザ素子）ＬＬは、上記Ｐ側電極３７側を下にし
て前記集積化半導体光検出素子２０上に金−錫合金５０
を介してマウン１〜されている。即ち、同一チップ上に
複数のレーザ素子を集積してなる集積化半導体レーザ素
子１史と、同一チップ上に複数の光検出素子を集積して
なる集積化半導体光検出素子ＩＱ−とが、半導体レーザ
素子圧の結晶面と平行な一生面に半導体光検出素子２０
の受光面側が接するように積層され、且つ半導体光検出
素子Ｕの受光面２４が半導体レーザ素子１、Ｑ−の結晶
面と略平行に出射されるレーザ光の出射端面より外側に
突出するように固定され、半導体レーザ素子１艶からの
各レーザ光が半導体光検出素子２０によりそれぞれ監視
されるものとなっている。This GaA I As laser array (integrated semiconductor laser device) LL includes a gold-tin alloy 50 placed on the integrated semiconductor photodetector device 20 with the P-side electrode 37 side facing down.
Mound 1 has been through. In other words, an integrated semiconductor laser device 1 which is formed by integrating a plurality of laser devices on the same chip, and an integrated semiconductor photodetector device IQ- which is formed by integrating a plurality of photodetectors on the same chip are semiconductors. Semiconductor photodetector element 20 is placed on the life plane parallel to the crystal plane of the laser element pressure.
are stacked so that the light-receiving surfaces of the semiconductor photodetecting elements U are in contact with each other, and the light-receiving surface 24 of the semiconductor photodetecting element U protrudes outward from the emitting end surface of the laser beam emitted substantially parallel to the crystal plane of the semiconductor laser element 1, Q-. The semiconductor laser element 1 is fixed and each laser beam from the semiconductor laser element 1 is monitored by the semiconductor light detection element 20, respectively.
なお、上記レーザ素子旦をマウントする前記ＰＩＮフォ
トダイオードアレイＬ史の１層上にはＩｔｉ層６０が設
けられており、この電極１１６０はレーザ素子３０のレ
ーザ光出射端面から突出したＰＩＮフォトダイオードア
レイＩＱ−の１層２２上に延在されている。そして、上
記電極６０とＮ側電極３６との間に電圧が印加されレー
ザ素子３０が駆動されるものとなっている。さらに、前
記Ｎ側電極２１及びＰ側電極２６間にバイアス電圧が印
加され、これによりＰＩＮフォトダイオードアレイＬ史
が駆動されるものとなっている。Note that an Iti layer 60 is provided on one layer of the PIN photodiode array L on which the laser element 30 is mounted, and this electrode 1160 is connected to the PIN photodiode array protruding from the laser beam emitting end face of the laser element 30. It extends over one layer 22 of IQ-. A voltage is applied between the electrode 60 and the N-side electrode 36 to drive the laser element 30. Furthermore, a bias voltage is applied between the N-side electrode 21 and the P-side electrode 26, thereby driving the PIN photodiode array L.
このような構成において、前記レーザ素子１史のレーザ
光ビーム広がり角が半値全幅で、接合面に垂直方向４０
度、同じく水平方向２０度で、レーザ光出射点があるＰ
Ｎ接合面はシリコンＰＩＮフォトダイオード受光面から
５［μＴｒＬ］の高さにあるようなものを用いた時、各
レーザ素子の出射端面から放射されるレーザ光の内おお
よそ２０［％］がフォトダイオードにより受光されるこ
とが確認できた。さらに、各フォトダイオード間の干渉
も無視し得る程度に小さいことが確認できた。In such a configuration, the laser beam divergence angle of the laser element 1 is the full width at half maximum, and is 40 mm in the direction perpendicular to the bonding surface.
degree, also at 20 degrees in the horizontal direction, P where the laser beam emission point is
When using an N-junction surface with a height of 5 [μTrL] from the light-receiving surface of a silicon PIN photodiode, approximately 20[%] of the laser light emitted from the output end face of each laser element is from the photodiode. It was confirmed that light was received by Furthermore, it was confirmed that the interference between each photodiode was negligible.
また、数［ＫＨ２］の繰返し周期、１０−”程度度のパ
ルス時間幅でレーザ素子を駆動して、この時のレーザ出
力をフォトダイオードで受光したところ、十分なる検出
出力が得られた。即ち、レーザ素子の通電による発熱効
果によって隣接するレーザ素子の光出力が変化する熱的
問題に起因したクロストークはＰＩＮフォトダイオード
を用い光監視を〜１０ ［ｎ５ｅｃｌで行うことができ
たため、ダイオード出力により動作電流に帰還をかけ、
各レーザ素子の光出力を一定に保持すると云う当初の目
的が実現したことが確認できた。また、熱的なりロスト
ークは数［％］以下に抑えることができた。Furthermore, when the laser element was driven with a repetition period of several [KH2] and a pulse duration of about 10-'' degrees, and the laser output at this time was received by a photodiode, a sufficient detection output was obtained. , crosstalk caused by a thermal problem in which the optical output of an adjacent laser element changes due to the heat generation effect caused by energization of a laser element can be optically monitored using a PIN photodiode. Applying feedback to the operating current,
It was confirmed that the original purpose of keeping the optical output of each laser element constant was achieved. In addition, thermal losstalk could be suppressed to a few [%] or less.
かくして本実施例によれば、集積化半導体レーザ素子１
止からのレーザ光をＰＩＮフォトダイオードアレイから
なる集積化半導体光検出素子２０により独立して検出す
ることができ、且つ各レーザ素子間の熱的干渉を抑える
に十分なパルス幅でレーザ素子３０を駆動することがで
きる。このため、半導体光検出素子２０の検出出力を基
にフィードバック制御することにより、レーザ出力を一
定に保持することができる。また、ＰＩＮフオトタイオ
ードアレイユを用いているので、ＰＩＮの１層２２を各
レーザ素子の電極分離に利用することができる等の利点
がある。Thus, according to this embodiment, the integrated semiconductor laser device 1
The integrated semiconductor photodetector element 20 consisting of a PIN photodiode array can independently detect the laser beam from the laser beam, and the laser element 30 can be detected with a pulse width sufficient to suppress thermal interference between each laser element. Can be driven. Therefore, by performing feedback control based on the detection output of the semiconductor photodetector element 20, the laser output can be held constant. Furthermore, since a PIN photodiode array is used, there are advantages such as one layer 22 of PIN can be used to separate the electrodes of each laser element.
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記集積化半導体光検出素子としては、Ｐ
ＩＮフォトダイオードに限るものではなく、周波数応答
特性の十分速い、具体的にはレーザ素子相互間の熱干渉
を生じる時間よりも速い応答特性（１０ＭＨｚ程度以上
）を持つ素子であればよ＜、ＡＰＤ （アバランシェフ
ォトダイオード）を用いるようにしてもよい。また、レ
ーザ素子の構成材料はＧａＡｌＡｓ系に限るものではな
く、各種の■−ｖ族半導体を用いることができる。さら
に、レーザ素子の構造は前記第２図に何等限定されるも
のではなく、適宜変更可能であるのは勿論のことである
。また、前記ステム上に集積化半導体光検出素子をマウ
ン１−する代りに集積化半導体レーザ素子をマウントし
、このレーザ素子の上に光検出素子をマウントするよう
にしてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. For example, as the integrated semiconductor photodetecting element, P
It is not limited to IN photodiodes, but any element with sufficiently fast frequency response characteristics, specifically, a response characteristic (about 10 MHz or more) that is faster than the time at which thermal interference occurs between laser elements. (avalanche photodiode) may also be used. Further, the constituent material of the laser element is not limited to GaAlAs, and various 1-v group semiconductors can be used. Furthermore, the structure of the laser element is not limited to that shown in FIG. 2, and can of course be modified as appropriate. Furthermore, instead of mounting an integrated semiconductor photodetector element on the stem, an integrated semiconductor laser element may be mounted, and the photodetector element may be mounted on this laser element. In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
第１図は本発明の一実施例に係わる集積化半導体レーザ
装置の概略構成を示す斜視図、第２図は上記ｉ置の要部
構成を拡大して示す断面図である。
１０・・・ステム、２０ ・Ｐ Ｉ Ｎフォトダイオー
ドアレイ（集積化半導体光検出素子）、２１・・・Ｎ型
シリコン基板、２２・・・Ｉｌｌ、２３−Ｐ層、２４・
・・受光面、２５．３６・・・Ｎ側電極、２６．３７・
・・Ｐ側電極、ユ”・ＧａＡＩＡＳレーザアレイ〈集積
化半導体レーザ素子）、３１・・・Ｎ型Ｇ、ａＡｓ基板
、３２．３４・・・クラッド層、３３・・・活性層、３
５・・・コンタクト層、４０．５０・・・金−錫合金（
融着金属）、６０・・・電極層。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第１ 図
第２ 図FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of an integrated semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the main structure of the i-position. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Stem, 20 PIN photodiode array (integrated semiconductor photodetection element), 21... N-type silicon substrate, 22... Ill, 23-P layer, 24...
... Light receiving surface, 25.36 ... N side electrode, 26.37.
...P-side electrode, U''-GaAIAS laser array (integrated semiconductor laser device), 31...N-type G, aAs substrate, 32.34...cladding layer, 33...active layer, 3
5... Contact layer, 40.50... Gold-tin alloy (
fused metal), 60...electrode layer. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2
Claims (2)
集積化半導体レーザ素子と、同一チップ上に複数の光検
出素子を集積してなり上記半導体レーザ素子の結晶面と
平行な一主面にその受光面側が該主面と接するように、
且つその受光面が上記半導体レーザ素子の結晶面と略平
行に出射されるレーザ光の出側端面より外側に突出する
ように固定され、上記半導体レーザ素子からの各レーザ
光をそれぞれ監視する集積化半導体光検出素子と、上記
半導体レーザ素子酸いは半導体光検出素子の一方をマウ
ントするステムとを具備し、前記半導体光検出素子は前
記半導体Ｌノーザ素子相互間の熱的干渉を生じる発光パ
ルスよりも速い応答速度を持つものであることを特徴と
する集積化半導体レー＋ｆ装置。(1) An integrated semiconductor laser device formed by integrating a plurality of laser elements on the same chip, and one main surface parallel to the crystal plane of the semiconductor laser device formed by integrating a plurality of photodetecting elements on the same chip. so that its light-receiving surface side is in contact with the main surface,
and an integrated device whose light-receiving surface is fixed so as to protrude outward from the output end face of the laser beam emitted substantially parallel to the crystal plane of the semiconductor laser element, and which monitors each laser beam from the semiconductor laser element. The semiconductor photodetector includes a semiconductor photodetector and a stem for mounting one of the semiconductor laser device and the semiconductor photodetector, and the semiconductor photodetector is configured to detect light emitting pulses that cause thermal interference between the semiconductor L laser devices. An integrated semiconductor Ray +f device characterized by having a fast response speed.
フォトダイオードからなるものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の集積化半導体レーザ装置。 （ａ 前記半導体光検出素子は、１０［ＭＨｚ１以上の
周波数応答特性を有するものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の集積化半導体レー
ザ装置。(2) The semiconductor photodetector element is an APD or a PIN
2. The integrated semiconductor laser device according to claim 1, wherein the integrated semiconductor laser device comprises a photodiode. (a) The integrated semiconductor laser device according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor photodetecting element has a frequency response characteristic of 10 [MHz1 or more].
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5581484A JPS60198885A (en) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | Integrated semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5581484A JPS60198885A (en) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | Integrated semiconductor laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198885A true JPS60198885A (en) | 1985-10-08 |
Family
ID=13009399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5581484A Pending JPS60198885A (en) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | Integrated semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60198885A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62109383A (en) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical integrated circuit device |
| JPS6344467U (en) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | ||
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Citations (3)
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| JPS57160189A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Semiconductor luminous device incorporated with photodetector |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5581484A patent/JPS60198885A/en active Pending
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