JP2002111127A - 拡大したスペクトル幅を有する光デバイス - Google Patents
拡大したスペクトル幅を有する光デバイスInfo
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は光学装置及び作製方法に係る。
【解決手段】 半導体レーザのような光学デバイス（１
０）は回折格子（１２）及び回折格子に光学的に結合さ
れた導波路（１４）を含む。回折格子に結合された導波
路の少くとも一部は、デバイスからの光出力のスペクト
ル線幅が広がるように、導波路の長さ（Ｚ）に沿って変
化する幅（Ｗ）を有する。幅は直線、正弦波状又は鋸歯
状関数に従って変化できる。線幅が広がることにより、
顕著なブリルアン散乱を起こすことなく、高いパワーで
ラマン増幅器をポンピングすることが可能になる。
０）は回折格子（１２）及び回折格子に光学的に結合さ
れた導波路（１４）を含む。回折格子に結合された導波
路の少くとも一部は、デバイスからの光出力のスペクト
ル線幅が広がるように、導波路の長さ（Ｚ）に沿って変
化する幅（Ｗ）を有する。幅は直線、正弦波状又は鋸歯
状関数に従って変化できる。線幅が広がることにより、
顕著なブリルアン散乱を起こすことなく、高いパワーで
ラマン増幅器をポンピングすることが可能になる。
Description
【０００１】本発明の分野 本発明は半導体レーザのような光デバイスに係る。
【０００２】本発明の背景 光ネットワークは基本的に大量の情報を送れることか
ら、現在大きな関心が持たれている。特に、単一の光フ
ァイバ中でいくつかの波長を伝える高密度波長分割多重
（ＤＷＤＭ）システムには、関心が持たれている。その
ようなシステムの重要な要素は、ラマンファイバ増幅器
で、それは再生なしに、信号光を長距離伝送させること
ができる。これらの増幅器は、信号光を増幅させるため
に、ポンプレーザでファイバ中に荷電キャリヤをポンピ
ングすることにより、動作する。いくつかのチャネルを
伝送するシステムの場合、より大きなポンピングパワー
とより広い信号利得帯域が必要である。ラマン増幅器の
特徴は、異なる波長でポンピングパワーを加えることに
より、利得帯を増すことができることである。従って、
分布帰還レーザ（ＤＦＢ）のようないくつかの選択され
た波長で発光できるレーザは、ラマン増幅器をポンピン
グするために用いるのに魅力的である。
ら、現在大きな関心が持たれている。特に、単一の光フ
ァイバ中でいくつかの波長を伝える高密度波長分割多重
（ＤＷＤＭ）システムには、関心が持たれている。その
ようなシステムの重要な要素は、ラマンファイバ増幅器
で、それは再生なしに、信号光を長距離伝送させること
ができる。これらの増幅器は、信号光を増幅させるため
に、ポンプレーザでファイバ中に荷電キャリヤをポンピ
ングすることにより、動作する。いくつかのチャネルを
伝送するシステムの場合、より大きなポンピングパワー
とより広い信号利得帯域が必要である。ラマン増幅器の
特徴は、異なる波長でポンピングパワーを加えることに
より、利得帯を増すことができることである。従って、
分布帰還レーザ（ＤＦＢ）のようないくつかの選択され
た波長で発光できるレーザは、ラマン増幅器をポンピン
グするために用いるのに魅力的である。
【０００３】ラマン増幅器に付随した問題の１つは、誘
導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）が起こることで、それは雑
音を発生し、ファイバ中を伝達させるためのポンピング
パワーの重要な割合を反射させることがある。そのよう
な散乱が起る閾値パワーは、ポンピング光の線幅の関数
である。不幸にも、典型的なＤＦＢレーザの線幅は小さ
く（通常１ＭＨｚより小さい）、それによってわずか約
１ｍＷの閾値になる。これにより、ラマン増幅器に使用
できる最大ポンピングパワーが、厳しく制限される。レ
ーザの線幅は、ＲＦ変調を加えることにより、増加させ
ることができる。しかし、この方式はかなり複雑で、Ｒ
Ｆ発生器のための余分な空間が必要になる。
導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）が起こることで、それは雑
音を発生し、ファイバ中を伝達させるためのポンピング
パワーの重要な割合を反射させることがある。そのよう
な散乱が起る閾値パワーは、ポンピング光の線幅の関数
である。不幸にも、典型的なＤＦＢレーザの線幅は小さ
く（通常１ＭＨｚより小さい）、それによってわずか約
１ｍＷの閾値になる。これにより、ラマン増幅器に使用
できる最大ポンピングパワーが、厳しく制限される。レ
ーザの線幅は、ＲＦ変調を加えることにより、増加させ
ることができる。しかし、この方式はかなり複雑で、Ｒ
Ｆ発生器のための余分な空間が必要になる。
【０００４】従って、より広い線幅を有する半導体レー
ザを供することが望ましい。また、レーザからシングル
モード放射を起し、光がシングルモードファイバに結合
できることも望ましい。
ザを供することが望ましい。また、レーザからシングル
モード放射を起し、光がシングルモードファイバに結合
できることも望ましい。
【０００５】本発明の要約 本発明の一特徴に従うと、本発明は回折格子と回折格子
に結合された導波路を含む光デバイスに係る。導波路の
幅は回折格子に結合された導波路の少くとも一部上で、
導波路の長さに沿って、デバイスからの光スペクトル線
幅を広げるように、変化する。一態様に従うと、幅は正
弦波の関数に従って変化する。
に結合された導波路を含む光デバイスに係る。導波路の
幅は回折格子に結合された導波路の少くとも一部上で、
導波路の長さに沿って、デバイスからの光スペクトル線
幅を広げるように、変化する。一態様に従うと、幅は正
弦波の関数に従って変化する。
【０００６】別の特徴に従うと、本発明は光増幅器及び
増幅器に結合された半導体レーザである。半導体レーザ
は回折格子と回折格子に結合された導波路を含む。導波
路の幅は回折格子に結合された導波路の少くとも一部の
上で、導波路の長さに沿って、デバイスからの光スペク
トル線幅を広げるように変化する。一態様において、幅
は正弦波の関数に従って変化する。
増幅器に結合された半導体レーザである。半導体レーザ
は回折格子と回折格子に結合された導波路を含む。導波
路の幅は回折格子に結合された導波路の少くとも一部の
上で、導波路の長さに沿って、デバイスからの光スペク
トル線幅を広げるように変化する。一態様において、幅
は正弦波の関数に従って変化する。
【０００７】別の特徴に従うと、本発明は光デバイスの
形成方法で、それは回折格子及び回折格子に結合され、
半導体基板上で長さと幅を有する導波路を形成する行程
を含む。導波路の幅は回折格子に結合された導波路の少
くとも一部上で、導波路の長さに沿って、デバイス領域
からの光出力のスペクトル線幅を広げるように変化す
る。
形成方法で、それは回折格子及び回折格子に結合され、
半導体基板上で長さと幅を有する導波路を形成する行程
を含む。導波路の幅は回折格子に結合された導波路の少
くとも一部上で、導波路の長さに沿って、デバイス領域
からの光出力のスペクトル線幅を広げるように変化す
る。
【０００８】詳細な記述 図１は本発明の特徴を取り入れることができる典型的な
半導体レーザデバイス（１０）の一部を切断した概略図
である。本発明はここに示された具体的なデバイスに限
定されず、回折格子に結合された導波路を含む任意の光
デバイスとともに用いることができることを認識すべき
である。
半導体レーザデバイス（１０）の一部を切断した概略図
である。本発明はここに示された具体的なデバイスに限
定されず、回折格子に結合された導波路を含む任意の光
デバイスとともに用いることができることを認識すべき
である。
【０００９】デバイスはこの例ではｎ形ＩｎＰである半
導体基板（１１）上に作られる。屈折率の周期的変化を
含む回折格子（１２）が、周知の技術に従い、基板中に
形成される。回折格子（１２）は好ましくはＭＯＣＶＤ
により形成された層（１３）により、被覆される。この
例では、層（１３）はＩｎＰであった。
導体基板（１１）上に作られる。屈折率の周期的変化を
含む回折格子（１２）が、周知の技術に従い、基板中に
形成される。回折格子（１２）は好ましくはＭＯＣＶＤ
により形成された層（１３）により、被覆される。この
例では、層（１３）はＩｎＰであった。
【００１０】層（１３）上に以下に述べる方式で、活性
ストライプ層（１４）が形成された。この例において、
活性層は多量子井戸層で、異なる組成のＩｎＧａＡｓＰ
障壁層で分離された複数のＩｎＧａＡｓＰ井戸層とＩｎ
ＧａＡｓＰ分離閉じ込め層を含む。活性層の組成は、本
発明にとって重要ではないことが認識されるであろう。
活性層は典型的な場合、約１５ミクロンの厚さである。
活性ストライプの幅は、ストライプのいずれかの側に形
成された電流阻止層（１５）によって規定される。阻止
層は典型的な場合、ｎ形及びｐ形ＩｎＰのそれぞれの１
ないし複数の層である。
ストライプ層（１４）が形成された。この例において、
活性層は多量子井戸層で、異なる組成のＩｎＧａＡｓＰ
障壁層で分離された複数のＩｎＧａＡｓＰ井戸層とＩｎ
ＧａＡｓＰ分離閉じ込め層を含む。活性層の組成は、本
発明にとって重要ではないことが認識されるであろう。
活性層は典型的な場合、約１５ミクロンの厚さである。
活性ストライプの幅は、ストライプのいずれかの側に形
成された電流阻止層（１５）によって規定される。阻止
層は典型的な場合、ｎ形及びｐ形ＩｎＰのそれぞれの１
ないし複数の層である。
【００１１】クラッド層（１６）をやはりＭＯＣＶＤに
より、活性及び阻止層上に形成するのが好ましい。この
層は典型的な場合ｐ形ＩｎＰで、約２ミクロンの厚さで
ある。クラッド層はやはりＭＯＣＶＤにより、キャップ
層（１７）により、被覆される。この例において、キャ
ップ層は約５００オングストロームの厚さのｐ形ＩｎＧ
ａＡｓである。ｐ形金属接触（１８）をキャップ層（１
７）上に堆積させ、ｎ形金属接触（１９）を基板（１
１）の底部上に堆積させる。
より、活性及び阻止層上に形成するのが好ましい。この
層は典型的な場合ｐ形ＩｎＰで、約２ミクロンの厚さで
ある。クラッド層はやはりＭＯＣＶＤにより、キャップ
層（１７）により、被覆される。この例において、キャ
ップ層は約５００オングストロームの厚さのｐ形ＩｎＧ
ａＡｓである。ｐ形金属接触（１８）をキャップ層（１
７）上に堆積させ、ｎ形金属接触（１９）を基板（１
１）の底部上に堆積させる。
【００１２】図２は活性層（１４）の望ましい形を平面
図で（著しく拡大して）示す。“Ｘ”及び“Ｚ”方向が
示されている。活性層（１４）の幅Ｗは一定でなく、
“Ｚ”方向に沿った位置の関数Ｗ（Ｚ）である。“Ｚ”
方向は光の伝搬方向である。この例において、活性領域
の境界（２０）及び（２１）は、正弦波状である。すな
わち、幅は以下のように表すことができる。 Ｗ（Ｚ）＝Ｗ０＋２△ｓｉｎ（２π２／∧０） ここで、Ｚはレーザ空洞に沿った距離、Ｗ０は幅の平均
値、△及び∧０は正弦波状境界の振幅及び周期である。
一実施例において、Ｗ０は２．４ミクロン、△は０．１
ミクロン、∧０は７５ミクロンである。活性領域の最も
広い部分及び最も狭い部分の実効屈折率は、それぞれ
３．１６８９１及び３．１７０７１であった。ＤＦＢモ
ードの対応する波長は、１４７５．５５ｎｍ及び１４７
６．３８ｎｍである。
図で（著しく拡大して）示す。“Ｘ”及び“Ｚ”方向が
示されている。活性層（１４）の幅Ｗは一定でなく、
“Ｚ”方向に沿った位置の関数Ｗ（Ｚ）である。“Ｚ”
方向は光の伝搬方向である。この例において、活性領域
の境界（２０）及び（２１）は、正弦波状である。すな
わち、幅は以下のように表すことができる。 Ｗ（Ｚ）＝Ｗ０＋２△ｓｉｎ（２π２／∧０） ここで、Ｚはレーザ空洞に沿った距離、Ｗ０は幅の平均
値、△及び∧０は正弦波状境界の振幅及び周期である。
一実施例において、Ｗ０は２．４ミクロン、△は０．１
ミクロン、∧０は７５ミクロンである。活性領域の最も
広い部分及び最も狭い部分の実効屈折率は、それぞれ
３．１６８９１及び３．１７０７１であった。ＤＦＢモ
ードの対応する波長は、１４７５．５５ｎｍ及び１４７
６．３８ｎｍである。
【００１３】図３は一定の活性領域幅を有する典型的な
シングルモードＤＦＢレーザ（曲線（３０））及び上述
の例に従うＤＦＢレーザ（曲線（３１））についての光
スペクトル（波長対光パワー）を示す。曲線（３１）は
回折格子屈折率は長さに比例し、空洞の各部分の利得は
同じ、スペクトルの形はローレンツ形と仮定して計算し
た。典型的なレーザのスペクトル幅は０．００７ｐｍ
（１ＭＨｚ）で、本発明のレーザでは０．８ｎｍ（１１
０ＧＨｚ）であった。従って、可変活性層幅を用いたス
ペクトル幅は、１０万倍以上増加した。ファイバ内をポ
ンピングパワーを適当に伝送させるためには、線幅は少
くとも１ＧＨｚであることが望ましい。
シングルモードＤＦＢレーザ（曲線（３０））及び上述
の例に従うＤＦＢレーザ（曲線（３１））についての光
スペクトル（波長対光パワー）を示す。曲線（３１）は
回折格子屈折率は長さに比例し、空洞の各部分の利得は
同じ、スペクトルの形はローレンツ形と仮定して計算し
た。典型的なレーザのスペクトル幅は０．００７ｐｍ
（１ＭＨｚ）で、本発明のレーザでは０．８ｎｍ（１１
０ＧＨｚ）であった。従って、可変活性層幅を用いたス
ペクトル幅は、１０万倍以上増加した。ファイバ内をポ
ンピングパワーを適当に伝送させるためには、線幅は少
くとも１ＧＨｚであることが望ましい。
【００１４】図４は上述のレーザを組込むことができる
光ネットワークの一部の例を示す。信号光（４０）の源
は、ファイバ（４４）により、波長分割マルチプレクサ
（ＷＤＭ）に結合されている。図１に従うデバイスでよ
いポンプレーザ（４２）も、シングルモードファイバ
（４５）により、ＷＤＭ（４１）に結合されている。信
号及びＷＤＭ（４１）からのポンピング光の組合せは、
ラマン増幅器（４３）に結合される。ポンピング光はラ
マン増幅器が信号光を増幅し、更に伝搬するようにす
る。
光ネットワークの一部の例を示す。信号光（４０）の源
は、ファイバ（４４）により、波長分割マルチプレクサ
（ＷＤＭ）に結合されている。図１に従うデバイスでよ
いポンプレーザ（４２）も、シングルモードファイバ
（４５）により、ＷＤＭ（４１）に結合されている。信
号及びＷＤＭ（４１）からのポンピング光の組合せは、
ラマン増幅器（４３）に結合される。ポンピング光はラ
マン増幅器が信号光を増幅し、更に伝搬するようにす
る。
【００１５】誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）の開始は、
ポンピング光の線幅の関数である。１ＭＨｚより線幅を
有する典型的な従来技術のポンプレーザでは、閾値ポン
ピングパワーは１０ｍＷより小さい。いずれの理論にも
しばれないが、本発明に従うレーザの広がった線幅によ
って、ＳＢＳを生じることなく、ラマン増幅器により大
きなポンピングパワーを与えられるとがわかる。たとえ
ば、約１１０ＧＨｚの線幅を有する上述のレーザを用い
ると、閾値ポンピングパワーは１０Ｗ以上に増加する。
望ましい最小ポンピングパワーは、１００ｍＷである。
ポンピング光の線幅の関数である。１ＭＨｚより線幅を
有する典型的な従来技術のポンプレーザでは、閾値ポン
ピングパワーは１０ｍＷより小さい。いずれの理論にも
しばれないが、本発明に従うレーザの広がった線幅によ
って、ＳＢＳを生じることなく、ラマン増幅器により大
きなポンピングパワーを与えられるとがわかる。たとえ
ば、約１１０ＧＨｚの線幅を有する上述のレーザを用い
ると、閾値ポンピングパワーは１０Ｗ以上に増加する。
望ましい最小ポンピングパワーは、１００ｍＷである。
【００１６】図５−１０は本発明の方法の実施例に従い
用いてよい一連の行程を示す。図５において、回折格子
（１２）及び層（１３）が周知の技術により、すでに形
成されている。同様に、通常障壁層により分離された、
一連の量子井戸層であり、分離閉じ込め層を含む活性層
（１４）が、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）のよ
うな標準的な技術により、層（１３）の本質的に全表面
上に、堆積させている。
用いてよい一連の行程を示す。図５において、回折格子
（１２）及び層（１３）が周知の技術により、すでに形
成されている。同様に、通常障壁層により分離された、
一連の量子井戸層であり、分離閉じ込め層を含む活性層
（１４）が、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）のよ
うな標準的な技術により、層（１３）の本質的に全表面
上に、堆積させている。
【００１７】図６に示されるように、二酸化シリコンの
ような誘電体層（５０）が、標準的な技術（たとえばプ
ラズマ促進化学気相堆積）により、活性層（１４）の本
質的に全表面上に堆積されている。続いて、誘電体層
（５０）上に標準的なフォトレジスト層（５１）が堆積
される。所望の活性層境界（図２の（２０）及び（２
１））の輪郭に対応する端部を有する形状の露出マスク
（５２）が、フォトレジスト層（５１）上に置かれる。
構造は光（５３）に露出され、マスク（５２）を除去
し、フォトレジストの露出された部分をエッチングする
ことにより、フォトレジスト（５１）を現像し、図７の
構造を生成する。
ような誘電体層（５０）が、標準的な技術（たとえばプ
ラズマ促進化学気相堆積）により、活性層（１４）の本
質的に全表面上に堆積されている。続いて、誘電体層
（５０）上に標準的なフォトレジスト層（５１）が堆積
される。所望の活性層境界（図２の（２０）及び（２
１））の輪郭に対応する端部を有する形状の露出マスク
（５２）が、フォトレジスト層（５１）上に置かれる。
構造は光（５３）に露出され、マスク（５２）を除去
し、フォトレジストの露出された部分をエッチングする
ことにより、フォトレジスト（５１）を現像し、図７の
構造を生成する。
【００１８】次に、残ったフォトレジスト層をマスクと
して用いて、誘電体層（５０）をエッチングし、次にフ
ォトレジストマスクを除去して図８の構造を生成する。
この時点で、誘電体マスク（５０）は、最初の露出マス
ク（５２）と同じ形をもつ。次に、活性層（１４）の露
出された部分は、下の層（１３）の露出された部分及び
基板（１１）の一部とともに、典型的な場合、湿式化学
エッチングによりエッチングされ、図９の構造を生成す
る。この時点で、活性層（１４）は図２に示される所望
の形を有する。次に、デバイスは標準的な技術を用い
て、図１０に示されるように、阻止層（１５）、クラッ
ド層（１６）及びキャップ層（１７）とともに電極（１
８）及び（１９）を堆積することによって、完成され
る。
して用いて、誘電体層（５０）をエッチングし、次にフ
ォトレジストマスクを除去して図８の構造を生成する。
この時点で、誘電体マスク（５０）は、最初の露出マス
ク（５２）と同じ形をもつ。次に、活性層（１４）の露
出された部分は、下の層（１３）の露出された部分及び
基板（１１）の一部とともに、典型的な場合、湿式化学
エッチングによりエッチングされ、図９の構造を生成す
る。この時点で、活性層（１４）は図２に示される所望
の形を有する。次に、デバイスは標準的な技術を用い
て、図１０に示されるように、阻止層（１５）、クラッ
ド層（１６）及びキャップ層（１７）とともに電極（１
８）及び（１９）を堆積することによって、完成され
る。
【００１９】本発明について、正弦波状活性領域境界を
参照して述べてきたが、他の形を用いてもよいことが認
識されるであろう。望まれるものは、回折格子の領域の
少くとも半分に渡って、空洞の長さ（Ｚ方向）に沿っ
て、活性領域の幅が徐々に変化することである。従っ
て、少くとも２×１０−４の傾斜及び０．１の最大傾斜
を有する境界が好ましい。
参照して述べてきたが、他の形を用いてもよいことが認
識されるであろう。望まれるものは、回折格子の領域の
少くとも半分に渡って、空洞の長さ（Ｚ方向）に沿っ
て、活性領域の幅が徐々に変化することである。従っ
て、少くとも２×１０−４の傾斜及び０．１の最大傾斜
を有する境界が好ましい。
【００２０】図１１はやはり著しく拡大された別の実施
例を示し、ここで活性層（１４）の境界（２０）及び
（２１）は直線で、幅Ｗは次式に従って、光の伝搬方向
（Ｚ方向）に沿って、変化する。 Ｗ（Ｚ）＝Ｗ０＋２ＺＳ ここで、Ｗ０レーザ空洞の始めにおける幅、Ｚは空洞に
沿った距離、Ｓは境界線の傾斜である。
例を示し、ここで活性層（１４）の境界（２０）及び
（２１）は直線で、幅Ｗは次式に従って、光の伝搬方向
（Ｚ方向）に沿って、変化する。 Ｗ（Ｚ）＝Ｗ０＋２ＺＳ ここで、Ｗ０レーザ空洞の始めにおける幅、Ｚは空洞に
沿った距離、Ｓは境界線の傾斜である。
【００２１】鋸歯状といった境界の他の形を用いること
ができることが認識されるであろう。本発明はＤＦＢレ
ーザに限定されず、分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）レーザ
に対しても有利である可能性がある。後者の場合、回折
格子は導波路（それは光放射のため活性領域を含むが回
折格子からは離れている）の活性部分ではなく、受動部
分に光学的に結合されるであろう。従って、そのような
デバイスにおいて、受動導波路の幅を回折格子に結合さ
れた導波路の重要な部分（少くとも半分）に渡って変化
することが重要である。事実、本発明は半導体レーザに
限定されず、選択された導波路においてデバイスのスペ
クトル線幅を広げるために、回折格子に光学的に導波路
（活性又は受動）が結合される場合には、適用できる。
以下の図面は、説明のためのものであって一定の縮尺で
表わすことは要求されないことは明らかである。
ができることが認識されるであろう。本発明はＤＦＢレ
ーザに限定されず、分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）レーザ
に対しても有利である可能性がある。後者の場合、回折
格子は導波路（それは光放射のため活性領域を含むが回
折格子からは離れている）の活性部分ではなく、受動部
分に光学的に結合されるであろう。従って、そのような
デバイスにおいて、受動導波路の幅を回折格子に結合さ
れた導波路の重要な部分（少くとも半分）に渡って変化
することが重要である。事実、本発明は半導体レーザに
限定されず、選択された導波路においてデバイスのスペ
クトル線幅を広げるために、回折格子に光学的に導波路
（活性又は受動）が結合される場合には、適用できる。
以下の図面は、説明のためのものであって一定の縮尺で
表わすことは要求されないことは明らかである。
【図１】本発明の一実施例に従う半導体レーザの一部を
切断した概略図である。
切断した概略図である。
【図２】図１のレーザの平面図である。
【図３】従来技術のレーザと比較した図１及び２のレー
ザから放射された光のスペクトルを示す図である。
ザから放射された光のスペクトルを示す図である。
【図４】本発明の一実施例に従う半導体レーザとラマン
増幅器の組合せの概略図である。
増幅器の組合せの概略図である。
【図５】本発明の方法の一実施例に従う作製の様々な行
程中のレーザの断面図である。
程中のレーザの断面図である。
【図６】本発明の方法の一実施例に従う作製の様々な行
程中のレーザの断面図である。
程中のレーザの断面図である。
【図７】本発明の方法の一実施例に従う作製の様々な行
程中のレーザの断面図である。
程中のレーザの断面図である。
【図８】本発明の方法の一実施例に従う作製の様々な行
程中のレーザの断面図である。
程中のレーザの断面図である。
【図９】本発明の方法の一実施例に従う作製の様々な行
程中のレーザの断面図である。
程中のレーザの断面図である。
【図１０】本発明の方法の一実施例に従う作製の様々な
行程中のレーザの断面図である。
行程中のレーザの断面図である。
【図１１】本発明の別の実施例に従うレーザの平面図で
ある。
ある。
１０ レーザデバイス １１ 基板 １２ 回折格子 １３ 層 １４ 活性ストライプ層、活性層 １５ 阻止層 １６ クラッド層 １７ キャップ層 １８ ｐ形金属接触、電極 １９ ｎ形金属接触、電極 ２０，２１ 境界 ３０，３１ 曲線 ４０ 信号光 ４１ ＷＤＭ ４２ ポンプレーザ ４３ ラマン増幅器 ４４，４５ ファイバ ５０ マスク ５１ フォトレジスト層 ５２ マスク ５３ 光
フロントページの続き (72)発明者 ケネス エル． バッチャー アメリカ合衆国 18062 ペンシルヴァニ ア，マッカンジー，サドルブルック ロー ド 2440 (72)発明者 シー ハイウン チョー アメリカ合衆国 20906 メリーランド, シルヴァー スプリング，ロング グリー ン ドライヴ 14419 (72)発明者 ウイリアム クロスレイ ダートレモント −スミス アメリカ合衆国 18069 ペンシルヴァニ ア，オレフィールド，ヴァレー ヴュー サークル 1432 (72)発明者 サン−ユアン ファン アメリカ合衆国 94587 カリフォルニア, ユニオン シティ，レッド セダー レー ン 34247 Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB30 BA01 CA15 DA10 HA23 5F072 AB07 AK06 KK30 PP07 QQ07 YY17 5F073 AA64 AA74 AB25 AB28 BA03 CA13 CB02 DA05
Claims (25)
- 【請求項１】 回折格子（１２）及び回折格子に結合さ
れ、長さ及び幅を有する導波路（１４）を含み、導波路
の幅（Ｗ）は回折格子に結合された導波路の少くとも一
部分に渡って、デバイスからの光出力のスペクトル線幅
を広げるように導波路の長さ（Ｚ）に沿って変化する光
デバイス（１０）。 - 【請求項２】 導波路は少くとも２×１０−４の傾斜を
有する境界をもつ請求項１記載のデバイス。 - 【請求項３】 境界は直線である請求項２記載のデバイ
ス。 - 【請求項４】 境界は正弦波状である請求項２記載のデ
バイス。 - 【請求項５】 境界は鋸歯状の形をもつ請求項２記載の
デバイス。 - 【請求項６】 デバイスは分布帰還レーザである請求項
１記載のデバイス。 - 【請求項７】 導波路の幅は少くとも１ＧＨｚの線幅を
有する光を生じるように変化する請求項１記載のデバイ
ス。 - 【請求項８】 幅はシングルモード光放射を生じるよう
なものである請求項１記載のデバイス。 - 【請求項９】 導波路は多量子井戸を含む活性領域を含
む請求項１記載のデバイス。 - 【請求項１０】 光増幅器（４３）：及び増幅器に結合
された半導体レーザ（１０）を含み、半導体レーザは回
折格子（１２）及び回折格子に結合され、長さ及び幅を
有する導波路（１４）を含み、導波路の幅（Ｗ）は、回
折格子に結合された導波路の少くとも一部に渡って、導
波路の長さ（Ｚ）に沿って、デバイスからの光出力の線
幅が広がるように変化する装置。 - 【請求項１１】 増幅器はラマン増幅器である請求項１
０記載の装置。 - 【請求項１２】 線幅は増幅器中で顕著なブリルアン散
乱を生じることなく、少くとも１００ｍＷのパワーを生
じるようなものである請求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 光放射はシングルモードである請求項
１０記載の装置。 - 【請求項１４】 導波路は少くとも２×１０−４の傾斜
を有する境界をもつ請求項１０記載の装置。 - 【請求項１５】 境界は直線である請求項１４記載の装
置。 - 【請求項１６】 境界は正弦波状である請求項１４記載
の装置。 - 【請求項１７】 境界は鋸歯状の形である請求項１４記
載の装置。 - 【請求項１８】 デバイスは分布帰還レーザである請求
項１０記載の装置。 - 【請求項１９】 導波路の幅は少くとも１ＧＨｚの線幅
をもつ光が生じるように変化させる請求項１０記載の装
置。 - 【請求項２０】 回折格子（１２）及び回折格子に結合
され、長さ及び幅を有する導波路（１４）を形成する行
程を含み、導波路の幅（Ｗ）は導波路の長さ（Ｚ）に沿
って、デバイスからの光出力のスペクトル線幅が広がる
ように、回折格子に結合された導波路の少くとも一部分
に渡って変化する光デバイスの形成方法。 - 【請求項２１】 境界はマスク（５０）を通して、導波
路をエッチングすることにより形成される請求項２０記
載の方法。 - 【請求項２２】 マスクはフォトレジストマスク（５
１）を通してマスクをエッチングすることにより形成さ
れる請求項２１記載の方法。 - 【請求項２３】 導波路は多量子井戸活性層を含む請求
項２０記載の方法。 - 【請求項２４】 阻止層（１５）は導波路の境界に隣接
して形成される請求項２０記載の方法。 - 【請求項２５】 境界は少くとも２×１０−４の傾斜を
有するように形成される請求項２０記載の方法。
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