JPS6032381A - 面発光半導体レ−ザ装置 - Google Patents

面発光半導体レ−ザ装置

Info

Publication number
JPS6032381A
JPS6032381A JP14133783A JP14133783A JPS6032381A JP S6032381 A JPS6032381 A JP S6032381A JP 14133783 A JP14133783 A JP 14133783A JP 14133783 A JP14133783 A JP 14133783A JP S6032381 A JPS6032381 A JP S6032381A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength
oscillating
semiconductor laser
current source
resonator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14133783A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Koga
啓介 古賀
Toshihiro Fujita
俊弘 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP14133783A priority Critical patent/JPS6032381A/ja
Publication of JPS6032381A publication Critical patent/JPS6032381A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
    • 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
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0614—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by electric field, i.e. whereby an additional electric field is used to tune the bandgap, e.g. using the Stark-effect
    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18302—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] comprising an integrated optical modulator
    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は面発光半導体レーザの発振波長を任意にコント
ロールするレーザ装置に関するものである０ 従来例の構成とその問題点 通常の半導体注入レーザは、共振器の反射鏡として、活
性層に垂直にへき開した面を用いておりレーザ光は活性
層に沿った方向に放射される。
これに対し、面発光レーザはレーザ光を基板表面と垂直
に出射する半導体レーザであり、第１図に示すように、
ファブリ・ペロー光共振器は、エピタキシャル結晶表面
３と基板面６あるいは両エピタキシャル結晶表面を反射
鏡面（共振器結晶面）として構成される。
１は注入電源、２は出力光１４は活性層である。
第１図のレーザは、（１）単一モード短共振器レーザ、
（巧犬放射面積、狭出射角レーザ５（→２次元レーザア
レイ、（４）モＩＪ　ＩＪシック光集積回路等への適用
が期待される。通常の縦モード制御を行なっていないフ
ァブリ・ペロー型半導体レーザでは、共振器長が２００
〜３００μｍであるだめの、縦モード間隔は１０Ａ程度
となり、利得スペクトルに比べて小さいので利得の中心
からの同調ずれの影響は少ない。一方、縦モード制御を
行ガっていない共振器長１０μｍ程度の雑兵振器面発光
レーザでは、縦モード間隔が４００Ａと広くなり、利得
スペクトルのピーク波長と共振波長とのずｈが無視でき
なくなり、最悪の場合には発振しないことも考えられ得
る。
発明の目的 ・従来の面発光半導体レーザは、発振モード波長が共振
器長に犬きく依存するために、分留りの向上の点で問題
があった。ところが、共振器の少なくとも一方を周期構
造をもつ分布反射型にすると、発振波長は共振器長に依
らず、主に周期構造の厚みだけで制御することができ、
温度安定性に優れた単一モード発振を実現できる。本発
明では、発振モード波長を共振器長に依らず、周期構造
の厚みを変えるだけで容易に利得範囲内で任意に選択す
ることができ、かつ、その発振モード波長の近傍である
程度発振波長を可変とすることができるたものである。
発明の構成 第２図に本発明における面発光半導体レーザの共振器の
片端面をなす積層型の周期構造図を示す。
所望の発振波長λは、層７１層８の各々の屈折率。
厚み（ｎ＋　、ｄ＋　）　、　（ｎ２．ｄ２）を変える
ことによって任意に設計でき、かつ、電気光学効果を有
する積層構造の各層に電源部６によシミ界を加えること
により、発振波長の微調あるいは変調を可能せしめる構
成を有する。
実施例の説明 本発明における波長可変積層分布反射型半導体レーザ装
置の構造の一実施例を第３図に示す。ここでは、第１図
に示す従来の面発光レーザの共振器３のかわりに回折格
子機能をもつ積層型光導波路９を有し、かつ、その各光
導波層７，８として電気光学効果を有する材料、例えば
ＩｎＰ、ＧａＡｓ等半導体材料を用いることを特徴とす
る。この半導体レーザの発振波長を変化させるためには
電流源６を変調することにより行なう。半導体レーザへ
の注入電流源１として安定化定電流源を用いることによ
り、もともとの発振波長を十分に安定化せしめる。
尚、２は出力光、４は活性層、６は共符器基板面である
。
半導体レーザの発振波長微調あるいは変調は、光導波層
の両端に電界を加えることによシ屈折率変化△ｎを与え
て行なう。第２図に示すような、電気光学効果を有する
光導波層７，８が交互に積み重なった周期構造を考える
。ブラッグ条件を満足する波長をλｂ、交互に存在する
層２′；層３′の屈折率、厚みをそれぞれ（ｒｚ　、ｄ
＋）；（ｎ２゜ｄ２）、また、１次回折光を用いるとす
るとλｂ −・＋＝ｄ＋　（１） １ 」・（−−ｄ２（２） ２ 式０）９式（２）より ｎ１ｄ１−ｎ２ｄ２　（３） の関係が成立する。
今、との光導波層の両端に電界Ｅを加えるとする。
層７９層８の屈折率Ｎ＋、Ｎ２は、ポッケルス定数をγ
１．γ２として Ｎ１＝ｎ１＋４ｎ１’　γ１Ｅ　（４）Ｎ２　＋　ｎ２
　＋＋ｎ’２　ｒ２Ｅ（５）と表わせる。変調された波
長をλとすると同様に、Ｎ１ｄ１＝Ｎ２ｄ２（８） を満足しなければならない。上記の条件よりｎ１γ１ｄ
１：ｎ２γ２ｄ２　（９） となる。式（３）及び式（９）より、式はｎ１γ１−ｎ
２γ２　（１０） となり、式（１ｏ）を満足するポッケルス材料で積層型
光導波路９を構成すれば、式（６）で表わされる波長λ
に微調あるいは変調することができる。
発明の効果 以上述べたように本発明は、将来の空間的光情報、信号
処理および光通信に大きな役割を果たすことが期待され
る、２次元アレイ化の可能性を有する面発光半導体装置
において、容易に所望の波長において単−縦モード安定
発振を実現せしめ、かつ、電界を加えることにより、発
振波長を微細にコノトロールすることが可能であり、か
つ、光の安定な周波数を利用するような通信システム例
えば、光へテロダイン検波システムなどにも用いること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の面発光半導体レーザ装置の概略図、第２
図は本発明の一実施例のレーザの積層型共振器を横方向
から見た断面図、第３図は本発明の一実施例の面発光半
導体レーザ装置の概略断面図である。 １・・・・・・安定化定電流源、２・・・・・・出力光
、６・・・・変調用電流源、４・・・・・・活性層、５
・・・・・・共振器基板面、７，８・・・・光導波層、
９−・・・・積層型共振器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板の一生面上に活性層を形成し、前記活性層上
    に複数の光導波層の積層された周期構造体導体レーザ装
    置。 （巧　注入電源とは別の電気信号を光導波層に印加
JP14133783A 1983-08-01 1983-08-01 面発光半導体レ−ザ装置 Pending JPS6032381A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14133783A JPS6032381A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 面発光半導体レ−ザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14133783A JPS6032381A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 面発光半導体レ−ザ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6032381A true JPS6032381A (ja) 1985-02-19

Family

ID=15289604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14133783A Pending JPS6032381A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 面発光半導体レ−ザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6032381A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62291192A (ja) * 1986-06-11 1987-12-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 面発光レ−ザ
JPS6421987A (en) * 1987-07-16 1989-01-25 Fujitsu Ltd Semiconductor light emitting device
EP0465145A2 (en) * 1990-07-05 1992-01-08 AT&T Corp. Vertical cavity laser with mirror having controllable reflectivity
EP2863495A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-22 Seiko Epson Corporation Light emitting device and atomic oscillator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5648192A (en) * 1979-09-13 1981-05-01 Xerox Corp Lateral light emitting electroluminescence unit
JPS5698888A (en) * 1980-01-09 1981-08-08 Tokyo Inst Of Technol Light emitting semiconductor laser
JPS57145385A (en) * 1981-03-03 1982-09-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method for generating light pulse train
JPS5936988A (ja) * 1982-08-26 1984-02-29 Agency Of Ind Science & Technol 垂直発振型半導体レ−ザ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5648192A (en) * 1979-09-13 1981-05-01 Xerox Corp Lateral light emitting electroluminescence unit
JPS5698888A (en) * 1980-01-09 1981-08-08 Tokyo Inst Of Technol Light emitting semiconductor laser
JPS57145385A (en) * 1981-03-03 1982-09-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method for generating light pulse train
JPS5936988A (ja) * 1982-08-26 1984-02-29 Agency Of Ind Science & Technol 垂直発振型半導体レ−ザ

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62291192A (ja) * 1986-06-11 1987-12-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 面発光レ−ザ
JPS6421987A (en) * 1987-07-16 1989-01-25 Fujitsu Ltd Semiconductor light emitting device
EP0465145A2 (en) * 1990-07-05 1992-01-08 AT&T Corp. Vertical cavity laser with mirror having controllable reflectivity
JPH04233293A (ja) * 1990-07-05 1992-08-21 American Teleph & Telegr Co <Att> 半導体レーザ
EP2863495A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-22 Seiko Epson Corporation Light emitting device and atomic oscillator
JP2015079831A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 セイコーエプソン株式会社 発光装置および原子発振器
US9300308B2 (en) 2013-10-16 2016-03-29 Seiko Epson Corporation Light emitting device and atomic oscillator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0314490B1 (en) Semiconductor laser
US4608697A (en) Spectral control arrangement for coupled cavity laser
US7835417B2 (en) Narrow spectrum light source
US5463647A (en) Broadband multi-wavelength narrow linewidth laser source using an electro-optic modulator
US4852108A (en) Wavelength tunable semiconductor laser with narrow band-pass active filter region
JPH03241885A (ja) 干渉計半導体レーザ
JP4239440B2 (ja) 光クロックパルス列発生装置
US5384799A (en) Frequency stabilized laser with electronic tunable external cavity
JP3198338B2 (ja) 半導体発光装置
JPH01184971A (ja) スラブ導波光出射半導体レーザー
JPH0449793B2 (ja)
US4573156A (en) Single mode laser emission
CN100377453C (zh) 带有电吸收光栅结构的q-调制半导体激光器
JP2018060974A (ja) 半導体光集積素子
JP2012074445A (ja) 波長可変レーザ
US7372612B2 (en) High performance compact external cavity laser (ECL) for telecomm applications
JPS6032381A (ja) 面発光半導体レ−ザ装置
JPS61222189A (ja) 半導体レ−ザ
JPH0311554B2 (ja)
US5043994A (en) Semiconductor laser device
JPH0691297B2 (ja) 半導体レーザー
JPH04343283A (ja) 集積型半導体レーザ光源
JPS63299291A (ja) 半導体レ−ザ
JPH051989B2 (ja)
JPS6159554B2 (ja)