JPS613488A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPS613488A JPS613488A JP12317184A JP12317184A JPS613488A JP S613488 A JPS613488 A JP S613488A JP 12317184 A JP12317184 A JP 12317184A JP 12317184 A JP12317184 A JP 12317184A JP S613488 A JPS613488 A JP S613488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- active
- active layer
- light intensity
- type
- 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
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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
-
- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
- H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (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。
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〕
本発明は半導体発光装置、特に半導体レーザの雑音特性
を改善する構造に関する。
を改善する構造に関する。
半導体レーザは波長帯域が0.8〜1.55μmの光通
信用、さらに長波長の赤外領域のものは衛星通信、大気
汚染監視、医療等に広く用いられるようになり、用途の
拡大に伴い大出力用ではつぎに述べるウィンドー型半導
体レーザが用いられるようになったが、この種レーザに
おいて低雑音のものが要望されている。
信用、さらに長波長の赤外領域のものは衛星通信、大気
汚染監視、医療等に広く用いられるようになり、用途の
拡大に伴い大出力用ではつぎに述べるウィンドー型半導
体レーザが用いられるようになったが、この種レーザに
おいて低雑音のものが要望されている。
第3図は従来のウィンドー型半導体レーザの断面図であ
る。
る。
図において、1はn型Ga’As基板、2はn型Gao
、 Jlo、 =Asのクラッド層、3はn型GaAs
の活性層、4はn型Gao、 ?AIO,:lA!!の
クラッド層、5はp型G’aAsの電流阻止層、6はn
型GaAsのキャップ層、7は亜鉛(Zn)を拡散して
p型に変換された半円柱型の領域を示す。
、 Jlo、 =Asのクラッド層、3はn型GaAs
の活性層、4はn型Gao、 ?AIO,:lA!!の
クラッド層、5はp型G’aAsの電流阻止層、6はn
型GaAsのキャップ層、7は亜鉛(Zn)を拡散して
p型に変換された半円柱型の領域を示す。
半円柱型の領域7の内部にある活性層3はp型に変換さ
れて活性N域を形成する。
れて活性N域を形成する。
半円柱型の領域7を有するため、この型の半導体レーザ
をウィンドー型S CD (Semicylindri
calZn Diffused) レーザと呼ぶ。
をウィンドー型S CD (Semicylindri
calZn Diffused) レーザと呼ぶ。
ウィンドー型半導体レーザは、活性領域が結晶表面に露
出していないため、COD (Catastrophi
c 0ptical Datnage)を防止し、大出
力用に適した構造といえる。
出していないため、COD (Catastrophi
c 0ptical Datnage)を防止し、大出
力用に適した構造といえる。
Znの拡散は活性領域形成の他につぎのような意義をも
つ。
つ。
i6発振波長の調製
GaAsのみでは発振波長は870nmであるが、Zn
の拡散により禁制帯幅を少し縮めて所期の発振波長89
0r+mにする。
の拡散により禁制帯幅を少し縮めて所期の発振波長89
0r+mにする。
ii 、横モード制御
Znの拡散により、屈折率を大きくし光を活性領域に閉
じ込め、良好な遠視野像(Far Field Pat
tern)が得られる。
じ込め、良好な遠視野像(Far Field Pat
tern)が得られる。
遠視野像とは光出力の発光位置に対する分布状態を表し
、レーザとしては単一のピークをもつ分布状態が好まし
く、この状態が得られるためには定性的な表現として活
性領域の幅と厚さの積がある値以下であることが必要と
なる。遠視野像の光出力にピークが2つ以上あるような
場合はファイバとの結合効率が悪くなる等の障害がある
。
、レーザとしては単一のピークをもつ分布状態が好まし
く、この状態が得られるためには定性的な表現として活
性領域の幅と厚さの積がある値以下であることが必要と
なる。遠視野像の光出力にピークが2つ以上あるような
場合はファイバとの結合効率が悪くなる等の障害がある
。
以上のような高出力を狙ったウィンドー型半導体レーザ
では、ウィンドー領域は出射光に対して透明であるが、
半導体レーザの外部からの戻り光、例えばレンズの表面
あるいは光ファイバーの入射端、出射端から反射して戻
ってくる光に対しても透明となるため、雑音特性が悪く
なる。
では、ウィンドー領域は出射光に対して透明であるが、
半導体レーザの外部からの戻り光、例えばレンズの表面
あるいは光ファイバーの入射端、出射端から反射して戻
ってくる光に対しても透明となるため、雑音特性が悪く
なる。
(発明が解決しようとする問題点〕
ウィンドー型半導体レーザにおいて、ウィンドー領域は
戻り光に対して透明であるため、雑音特性が悪くなる。
戻り光に対して透明であるため、雑音特性が悪くなる。
上記問題点の解決は、共振器端面と活性領域端との中間
に、所定値以上の光強度に対して光の吸収量が飽和する
可飽和吸収体を設けてなる本発明による半導体発光装置
により達成される。
に、所定値以上の光強度に対して光の吸収量が飽和する
可飽和吸収体を設けてなる本発明による半導体発光装置
により達成される。
本発明によれば、共振器端面と活性領域端の中間にある
ウィンド、−領域に可飽和吸収体を設けることにより、
光強度の大きい出射光に対しては殆ど透明でしきい値電
流を増加させることなく、また光強度の小さい戻り光に
対しては吸収するため雑音特性は良くなる。
ウィンド、−領域に可飽和吸収体を設けることにより、
光強度の大きい出射光に対しては殆ど透明でしきい値電
流を増加させることなく、また光強度の小さい戻り光に
対しては吸収するため雑音特性は良くなる。
第1図は本発明によるウィンドー型半導体レーザの斜視
図である。
図である。
図において、1はn型GaAs基板、2は厚さ1.5〜
2.0 μmのn型Gao、 ?A10. sAsより
なるクラッド層、3はキャリア濃度3 XIO”cm−
3、厚さ0.15μmのn型GaAsの活性層、4は厚
さ0.5μmのn型Ga、)、 ?AI0.3八Sのク
ラッド層、5はn型GaAsの電流阻止層、6はn型G
aAsのキャップ層、7はZnを拡散してp型に変換さ
れて形成された半円柱型の領域を示す。
2.0 μmのn型Gao、 ?A10. sAsより
なるクラッド層、3はキャリア濃度3 XIO”cm−
3、厚さ0.15μmのn型GaAsの活性層、4は厚
さ0.5μmのn型Ga、)、 ?AI0.3八Sのク
ラッド層、5はn型GaAsの電流阻止層、6はn型G
aAsのキャップ層、7はZnを拡散してp型に変換さ
れて形成された半円柱型の領域を示す。
Znの拡散は半円柱型の領域7の内部にある活性層3が
p型に変換された活性領域のキャリア濃度が5 XIO
”cm−’になるように行う。
p型に変換された活性領域のキャリア濃度が5 XIO
”cm−’になるように行う。
8は可飽和吸収体領域で、ウィンドー領域の共振器端面
と活性領域端の中間に、Znを半円柱型の領域7の拡散
と同等またはそれ以上の濃度で活性層3の下端、または
それ以下の深さに拡散する。
と活性領域端の中間に、Znを半円柱型の領域7の拡散
と同等またはそれ以上の濃度で活性層3の下端、または
それ以下の深さに拡散する。
また可飽和吸収体領域8の形成はZnの代わりに銅(C
u)、錫(S、n) 、あるし、)はテルル(Te)を
拡散してもよい。
u)、錫(S、n) 、あるし、)はテルル(Te)を
拡散してもよい。
第2図は本発明によるウィンドー型半導体レーザのA−
A断面図である。
A断面図である。
図において、左端面は共振器端面で、半円柱型の領域7
内の活性層3で発振したレーザ光は水平に左の方向に出
射される。この場合出射光は光強度が大きいので、可飽
和吸収体領域8に吸収されないで殆ど通過する。逆に外
部よりの戻り光は光強度が出射光に比し極めて小さいの
で可飽和吸収体領域8に吸収され、雑音特性が劣化しな
い。
内の活性層3で発振したレーザ光は水平に左の方向に出
射される。この場合出射光は光強度が大きいので、可飽
和吸収体領域8に吸収されないで殆ど通過する。逆に外
部よりの戻り光は光強度が出射光に比し極めて小さいの
で可飽和吸収体領域8に吸収され、雑音特性が劣化しな
い。
半導体レーザを実際の光学系に組んで注入電流を流して
発光させ、RIN(Relative Intensi
ty No1se)を測定したところ、可飽和吸収体領
域8のない半導体レーザでは一100dB/Hzに対し
て、可飽和吸収体領域8を有する本発明による半導体レ
ーザでは一140dB/Hzであった。
発光させ、RIN(Relative Intensi
ty No1se)を測定したところ、可飽和吸収体領
域8のない半導体レーザでは一100dB/Hzに対し
て、可飽和吸収体領域8を有する本発明による半導体レ
ーザでは一140dB/Hzであった。
以上詳細に説明したように本発明によるウィンドー型半
導体レーザにおいては、戻り光を活性層に医さないため
、雑音特性の劣化を防ぐことができる。
導体レーザにおいては、戻り光を活性層に医さないため
、雑音特性の劣化を防ぐことができる。
第1図は本発明によるウィンドー型半導体レーザの斜視
図、 第2図は本発明によるウィンドー型半導体レーザのA−
A断面図、 第3図は従来のウィンドー型半導体レーザの断面図であ
る。 図において、 1は基板、 2.4はクラッド層、3は活性層、
5は電流阻止層、 6はキャップ層、7はZn拡散領域、 8は可飽和吸収体領域 を示す。 第 1 図 ・兆3 馴 一、i’l>F+−
図、 第2図は本発明によるウィンドー型半導体レーザのA−
A断面図、 第3図は従来のウィンドー型半導体レーザの断面図であ
る。 図において、 1は基板、 2.4はクラッド層、3は活性層、
5は電流阻止層、 6はキャップ層、7はZn拡散領域、 8は可飽和吸収体領域 を示す。 第 1 図 ・兆3 馴 一、i’l>F+−
Claims (1)
- 共振器端面と活性領域端との中間に、所定値以上の光強
度に対して光の吸収量が飽和する可飽和吸収体を設けて
なることを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12317184A JPS613488A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12317184A JPS613488A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS613488A true JPS613488A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14853938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12317184A Pending JPS613488A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS613488A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63169836A (ja) * | 1987-01-08 | 1988-07-13 | Fujitsu Ltd | 光通信方式 |
WO2003023834A3 (en) * | 2001-09-13 | 2004-01-08 | Univ Glasgow | Method of manufacturing optical devices and related improvements |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP12317184A patent/JPS613488A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63169836A (ja) * | 1987-01-08 | 1988-07-13 | Fujitsu Ltd | 光通信方式 |
WO2003023834A3 (en) * | 2001-09-13 | 2004-01-08 | Univ Glasgow | Method of manufacturing optical devices and related improvements |
CN1324774C (zh) * | 2001-09-13 | 2007-07-04 | 因腾斯有限公司 | 制备光学器件的方法及相关改进 |
CN100461338C (zh) * | 2001-09-13 | 2009-02-11 | 因腾斯有限公司 | 制备光学器件的方法及相关改进 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1175131A (en) | Superluminescent led with efficient coupling to optical waveguide | |
CA1295404C (en) | Super-luminescent diode | |
CA2338106A1 (en) | High power laterally antiguided semiconductor light source with reduced transverse optical confinement | |
CN114122913B (zh) | 一种高亮度高功率半导体发光器件及其制备方法 | |
US4162460A (en) | Optical circuit element | |
JPS6450481A (en) | Super light emitting diode and single mode laser | |
US5396511A (en) | Semiconductor laser apparatus with curved waveguide | |
JPS613488A (ja) | 半導体発光装置 | |
JPH0722695A (ja) | 自励発振型半導体レーザ素子 | |
JP2000349394A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
Horikoshi et al. | High radiance light-emitting diodes | |
Takayama et al. | Low operating current self‐sustained pulsation GaAlAs laser diodes with a real refractive index guided structure | |
JPH0426558B2 (ja) | ||
JPH06196810A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JPH04115588A (ja) | 半導体レーザ | |
JPS5980984A (ja) | 面発光分布帰還形半導体レ−ザ素子 | |
JPS6386579A (ja) | 発光ダイオ−ド | |
JPS6184891A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
JPH0671121B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
Kawanaka et al. | Strained single quantum well AlGaInP laser diodes with an asymmetric waveguiding layer. | |
US20020146048A1 (en) | Semiconductor laser device | |
JPS58196084A (ja) | 分布帰還形半導体レ−ザ素子 | |
Welch et al. | High-power diode laser arrays with silicon Impurity-Induced disordered nonabsorbing mirrors | |
CN118249213A (zh) | 一种多芯片超快激光器 | |
JPS5980983A (ja) | 半導体レ−ザ装置 |