JPS63306689A - 横結合レーザーダイオードアレー - Google Patents

横結合レーザーダイオードアレー

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JPS63306689A
JPS63306689A JP63121663A JP12166388A JPS63306689A JP S63306689 A JPS63306689 A JP S63306689A JP 63121663 A JP63121663 A JP 63121663A JP 12166388 A JP12166388 A JP 12166388A JP S63306689 A JPS63306689 A JP S63306689A
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JP
Japan
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bridges
laser diode
diode array
covering layer
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP63121663A
Other languages
English (en)
Inventor
フランツ、カペラー
トーマス、ウオルフ
ベルントハルト、シユテークミユラー
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures
    • 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
    • H01S5/22—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 having a ridge or stripe structure

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  • 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〕 この発明は、第１導電型にドープされた半導体基板と、
能動層と、第２導電型にドープされた半導体材料の被覆
層と、被ｒ１層に形成されたブリッジと、被覆層上に設
けられた酸化物層と、ブリッジ上に設けられた接触と、
基板の露出表面上の対向接触とを備える横方向結合のレ
ーザーダイオードアレーに関するものである。
〔従来の技術〕
主としてレーザーの動作原理は、能動区域で発生した光
が共鳴によって特定の振動数においてだけ増幅されるこ
とに基づく０通常ストライプ形に作られているレーザー
能動領域の両端面は半通明鏡面として作用する。能動領
域の縦方向の拡がりが半波長の整数倍であると共鳴が起
こる。単一周波数のレーザーダイオードは一例として多
数のレーザー能動領域を設け、それらを相互結合するこ
とにより実現することができる。
屈折率閉じ込め型レーザーの場合放射場をレーザー能動
ストライプ内に局在させることは屈折率の変化による。
この屈折率閉じ込め型レーザーでは能動層の外では電場
の強さが急激に低下する。
この型式の半導体レーザーは横方向放射損失を低く保つ
ことができるが、レーザー能動ストライプ間の結合は困
難である。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７０６４７７号公報
には屈折率閉じ込め型あるいは準屈折率閉じ込め型の半
導体レーザー装置が記載されているが、この装置の横方
向結合は屈折率閉じ込めをいくつかの区間で中断するこ
とによって実現する。
このようにレーザー能動ストライプ相互間の電磁的分離
を部分的に中断することは、種々の共振器の構成が充分
均等ではな（なるという欠点をもつ。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７０８６６６号公報
には別々に制御可能に結合された半導体レーザーを含む
レーザー装置が記載されている。
このレーザーの場合も放射場に対して屈折率閉じ込めが
行われる。この場合レーザー間の結合は垂直方向だけで
あるから、周囲の半導体材料の屈折率閉じ込めにより放
射はレーザー能動ストライプ内に限定される。この装置
の成層構造は横結合半導体レーザーアレーのものより高
価となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
この発明の目的は、外側面からの放射損失ができるだ＋
４少なく、できるだけ少数の工程段をもって作ることが
できる横結合レーザーダイオードアレーを提供すること
である。
（課題を解決するための手段） この目的は特許請求の範囲の請求項１に特徴として挙げ
た構成とすることによって達成される。
〔作用効果〕
この発明による構成の要旨は、屈折率閉じ込め型又は準
屈折率閉じ込め型レーザーダイオードアレーの隣り合わ
せた２つのレーザー能動ストライプの間に、個々のレー
ザーにおいて実現される光波伝送に比べて弱い光波伝送
を用意しておくことである。この構成の幾何学的形態は
ＭＣＲＷレーザーのそれにほぼ対応する。
第１導電型（これは通常ｎ型である）にドープされた■
−Ｖ族化合物半導体基板の表面にレーザーストライプの
能動層に定められた通常無ドープの層が設けられ、その
上に第２導電型にドープされた半導体材料が被覆層とし
て設けられる。この被覆層に互いに平行して並ぶブリッ
ジが形成され、その下に放射がＭＣＲＷ原理に基づいて
局在する。
この発明による構成では能動層とブリッジが設けられて
いる表面の間の被覆層の厚さが、隣り合わせるブリッジ
の間に規定された結合が確保される（直に定められてい
る。
この発明の特殊性は、レーザーストライプ相互間に結合
が存在する場合外部に向かっての放射損失即ち外側のブ
リッジから縁端に向かっての放射損失を小さくする対策
が講じられていることである。これは外部に向かって極
めて強力な準屈折率閉じ込めが行われることによって生
ずる。そのため能動層と構成部品表面との間の被覆層の
厚さが小さく選ばれ（最大０．３ｃｍＬ上記区域におい
て半導体材料の上に設けられた酸化層と共に所望の光波
伝送を行うようになっている。これとは別にこの発明に
よる構成により放射場をブリッジが占めている区域に局
在させることもできる。そのためにはＢＨ原理に基づき
能動層を側方に向かって限定し、横方向屈折率閉じ込め
も行われるようにする。この場合被覆層の半導体材料は
外縁部までブリッジのそれぞれの全体の厚さに等しい厚
さとなる。
ブリッジ間の区域では被覆層の上にも酸化物層を設ける
ことができる。能動層と表面又は酸化物層との間で被覆
層の半導体材料の厚さは約０．４μｍから０．８μ閘の
範囲内である。酸化絶縁層が設けられていると有効な屈
折率飛躍は直接金属化の場合よりも低い、従って結合は
酸化物層を使用する方が強くなるから、ブリッジ間の区
域における被覆層半導体材料の厚さは要求される結合度
が等しいとき酸化物層無しの構成の場合よりも小さくし
なければならない、ブリッジは別々に接触され、基板の
自由面には対電極が設けられる。
［実施例〕 第１図、第２図についてこの発明の２つの実施例を説明
する。
ＭＣＲＷ原理に基づき外部光波伝送が準屈折率飛曜によ
って行われる構成を第１図に示す、ＩｎＰの基板ｌの表
面にＩ　ｎｃａＡｓＰの能動層２が約０．１５μｍの厚
さに成長し、その上にＩｎＰの被覆層３が成長する。こ
の被覆層にブリッジ３ａ、３ｂ、３ｃが形成される。こ
れらのブリッジのうち隣り合った２つのブリッジの上縁
端の間と外側のブリッジ３ａ、３ｃの上縁端とデバイス
の縁端の間にはそれぞれ酸化物層４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄが設けられる。ブリッジ３ａ、３ｂ、３ｃの上には境
を接する酸化物Ｎ４ａ、４ｂ、４Ｃ１４ｄを部分的に被
覆する接触５ａ、５ｂ、５Ｃが設けられる。これらの接
触は互いに分離され従って別々に電気的接続が可能であ
る。ブリッジ３ａ、３ｂ、３ｃの間の区域における被覆
層３の厚さｄｌ、ｄ２はこの実施例の場合共に０．６μ
ｍである、被Ｎ層３は外側ブリッジ３ａ、３ｃの外側の
区域では縁端に至るまで０．２μ慣の厚さｒを持つ。ブ
リッジ３ａ、３ｂ、３ｃの幅はそれぞれ２μ閉であり、
中央線間隔は５μｍである。これらは現行の寸法に対応
するものである。このレーザーダイオードアレーは波長
１．３μｍの光放出用として立案されたものである。基
板ｌの自由面に対向接触６がとりつけられる。
第２図に示した構成は、能動層の外方への拡がりが限定
され、横方向の屈折率飛躍によって放射場がブリッジ３
ａ、３ｂ、３ｃとそれらの間の区域の下に局在するよう
になる（屈折率閉じ込め型ＢＨ構造）点で第１図の構成
と異なる。基板ｌと被覆層３の間の境界、即ち基板の半
導体材料の導電型を異にする両領域間の境界は能動層２
ａの平面延長部に沿って縁端まで拡がっている。隣り合
わせる２つのブリッジの上縁端の間および外側のブリッ
ジ（３ａ、３ｃ）の外側の上縁端とデバイスの縁端との
間にはそれぞれ酸化物１１４ｂ、４ｃ、４ｅ、４ｆが設
けられる。ブリッジ３ａ、３ｂ、３ｃの上にはそれぞれ
境を接する酸化物層４ｂ。
４ｃ、４ｅ、４ｆを部分的に被覆する接触５ｂ、５ｄ、
５ｅが設けられる。これらの接触は互いに分離され、別
々に電気接続が可能である。基板の自由面には対向接触
６が設けられる。
【図面の簡単な説明】
第１図と第２図はそれぞれこの発明の互いに異なる実施
例の断面構成を示す。 ｌ・・・基板 ２・・・レーザー能動層 ３・・・被覆層 ３ａ、３ｂ、３　ｃ−・・ブリッジ ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ−酸化物層 ５ａ、５　ｂ、　５　ｃ、　５　ｄ・・・接触６・・・
対向接触 ＩＧＩ ＩＧ　２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）第１導電型にドープされた半導体基板（１）と、第
    ２導電型にドープされた半導体材料の被覆層（３）と、
    それぞれのレーザー・ストライプに所属して被覆層（３
    ）内に形成された少なくとも２つのブリッジ（３ａ、３
    ｂ等）と、被覆層（３）上にあって外側のブリッジ（３
    ａ、３ｃ）の上縁端とデバイスの縁端の間に形成された
    酸化物層（４ａ、４ｄ、；４ｅ、４ｆ）と、それぞれの
    ブリッジ（３ａ）３ｂ、３ｃ）上に設けられた接触（５
    ａ、５ｂ、５ｃ；５ｂ、５ｄ、５ｅ）と、基板（１）の
    自由面にある対向接触（６）とを備える横結合レーザー
    ダイオードアレーにおいて、個別制御を可能にするため
    接触（５ａ、５ｂ、５ｃ；５ｂ、５ｄ、５ｅ）がそれぞ
    れのブリッジ（３ａ、３ｂ、３ｃ）の間で分断され、隣
    り合わせる２つのブリッジ（３ａ）３ｂ；３ｂ、３ｃ）
    の間で被覆層（３）の厚さ（ｄ＿１、ｄ＿２）がレーザ
    ー・ストライプ間に所望強さの横結合が生ずる値に選定
    され、ブリッジ（３ａ、３ｂ、３ｃ）とそれらの間の間
    隔が占める区域の外側においてデバイスの成層構造がア
    レー側で所定の強力な光波伝送が実現するように構成さ
    れていることを特徴とする横結合レーザーダイオードア
    レー。 ２）隣り合わせるブリッジ（３ａ、３ｂ；３ｂ、３ｃ）
    の上縁端の間において被覆層（３）の上に別の酸化物層
    （４ｂ、４ｃ）が設けられていることを特徴とする請求
    項１記載のレーザーダイオードアレー。 ３）隣り合わせるブリッジの間において横結合のために
    選定された被覆層の厚さ（ｄ＿１、ｄ＿２）が０．４μ
    ｍから０．８μｍの範囲内にあることを特徴とする請求
    項１又は２記載のレーザーダイオードアレー。 ４）基板表面に全面的に成長した能動層の上に置かれた
    被覆層にブリッジが形成され外側のブリッジ（３ａ、３
    ｃ）から外側に向う被覆層（３）の区域の厚さ（ｆ）が
    、アレーにおいて所定の光波伝送が行われるように薄く
    なっていることを特徴とする請求項１ないし３の１つに
    記載のレーザーダイオードアレー。 ５）能動層（２ａ）がブリッジ（３ａ、３ｂ）３ｃ）と
    それらの間隔が占める区域内に形成され、デバイスの縁
    端に向って所定の光波伝送がアレー側で行われるように
    限定されていることを特徴とする請求項１ないし３の１
    つに記載のレーザーダイオードアレー。 ６）被覆層（３）の外側ブリッジ（３ａ、３ｃ）に続く
    部分の厚さ（ｆ）が最大０．３μｍであることを特徴と
    する請求項４記載のレーザーダイオードアレー。 ７）能動層（２；２ａ）とブリッジ（３ａ、３ｂ、３ｃ
    ）間の表面との間で半導体材料の厚さ（ｄ＿１、ｄ＿２
    ）が互に等しい（ｄ＿１＝ｄ＿２）ことを特徴とする請
    求項１ないし６の１つに記載のレーザーダイオードアレ
    ー。
JP63121663A 1987-05-22 1988-05-18 横結合レーザーダイオードアレー Pending JPS63306689A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3717383 1987-05-22
DE3717383.9 1987-05-22

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JPS63306689A true JPS63306689A (ja) 1988-12-14

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JP63121663A Pending JPS63306689A (ja) 1987-05-22 1988-05-18 横結合レーザーダイオードアレー

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US (1) US4875217A (ja)
EP (1) EP0292013B1 (ja)
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DE (1) DE3887563D1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU4499797A (en) * 1996-09-13 1998-04-02 Kol Ohr Corporation Low cost means of modulating a laser

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2856507A1 (de) * 1978-12-28 1980-07-17 Amann Markus Christian Dipl In Halbleiter-laserdiode
JPS5796583A (en) * 1980-12-08 1982-06-15 Canon Inc Semiconductor laser with plurality of light source
FR2525033B1 (fr) * 1982-04-08 1986-01-17 Bouadma Noureddine Laser a semi-conducteur a plusieurs longueurs d'onde independantes et son procede de realisation
FR2582154B1 (fr) * 1984-11-16 1989-03-17 Canon Kk Dispositif d'emission de faisceaux multiples comportant des elements semiconducteurs en particulier des diodes lasers
US4692925A (en) * 1984-12-13 1987-09-08 Rca Corporation Phase-locked laser array
JPS61160989A (ja) * 1985-01-09 1986-07-21 Nec Corp 半導体レ−ザアレイ装置とその製造方法
JPS61287289A (ja) * 1985-06-14 1986-12-17 Sharp Corp 光メモリ用半導体レ−ザ装置
JPS6235690A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 Sharp Corp 半導体レ−ザアレイ装置
JPS6235689A (ja) * 1985-08-09 1987-02-16 Sharp Corp 半導体レ−ザアレイ装置
JPS6257275A (ja) * 1985-09-06 1987-03-12 Sharp Corp 半導体レ−ザアレイ装置
US4722089A (en) * 1985-12-16 1988-01-26 Lytel, Incorporated Phase locked diode laser array
JPS62169389A (ja) * 1986-01-21 1987-07-25 Sharp Corp 半導体レ−ザアレイ装置
GB2188187B (en) * 1986-03-19 1989-11-15 Stc Plc Coupled waveguide injection laser
US4719630A (en) * 1986-03-24 1988-01-12 Xerox Corporation Phased array semiconductor lasers with uniform and stable supermode
DE3611167A1 (de) * 1986-04-03 1987-10-08 Siemens Ag Array mit verkoppelten optischen wellenleitern

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Publication number Publication date
US4875217A (en) 1989-10-17
EP0292013A2 (de) 1988-11-23
EP0292013B1 (de) 1994-02-02
DE3887563D1 (de) 1994-03-17
EP0292013A3 (de) 1991-06-05

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