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JP2006287135A - 半導体レーザダイオード - Google Patents

半導体レーザダイオード Download PDF

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JP2006287135A
JP2006287135A JP2005107997A JP2005107997A JP2006287135A JP 2006287135 A JP2006287135 A JP 2006287135A JP 2005107997 A JP2005107997 A JP 2005107997A JP 2005107997 A JP2005107997 A JP 2005107997A JP 2006287135 A JP2006287135 A JP 2006287135A
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JP
Japan
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laser diode
conductivity type
semiconductor laser
electric circuit
type semiconductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005107997A
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English (en)
Inventor
Takeyuki Masuda
健之 増田
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US11/294,555 priority patent/US20060222037A1/en
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Abstract

【課題】 電気回路素子を含んだ全体構成を小型化することができ、電気回路素子との接続により生じる寄生インピーダンスを低減して入力信号の周波数応答特性の劣化を防ぐことができる半導体レーザダイオードを得る。
【解決手段】 第１導電型半導体クラッド層と、第１導電型半導体クラッド層上に形成された活性層と、活性層上に形成された第２導電型半導体クラッド層と、第２導電型半導体クラッド層上に形成された絶縁膜と、第２導電型半導体クラッド層と電気的に接続された金属電極と、絶縁膜上に形成された電気回路素子とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気の入力信号を光に変換して出力する半導体レーザダイオードに関するものである。
半導体レーザダイオードは、電気の入力信号を光に変換して出力する装置である。そして、従来は、入力信号を目的や用途に応じて最適化するために、半導体レーザダイオードの外部に電気回路素子を設けていた。例えば、終端抵抗が半導体レーザダイオードに直列に接続される。なお、終端抵抗を並列接続された光変調器もあるが（例えば、特許文献１参照）、半導体レーザダイオードの場合とは手段も効果も異なる。
特開２００４−２１９９４９号公報
しかし、外部に電気回路素子を設けるため、電気回路素子を含んだ全体構成の小型化が困難であった。また、半導体レーザダイオードと外部の電気回路素子との接続により生じる寄生インピーダンスにより、入力信号の周波数応答特性が劣化するという問題があった。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、電気回路素子を含んだ全体構成を小型化することができ、電気回路素子との接続により生じる寄生インピーダンスを低減して入力信号の周波数応答特性の劣化を防ぐことができる半導体レーザダイオードを得るものである。
本発明に係る半導体レーザダイオードは、第１導電型半導体クラッド層と、第１導電型半導体クラッド層上に形成された活性層と、活性層上に形成された第２導電型半導体クラッド層と、第２導電型半導体クラッド層上に形成された絶縁膜と、第２導電型半導体クラッド層と電気的に接続された金属電極と、絶縁膜上に形成された電気回路素子とを有する。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
本発明により、電気回路素子を含んだ全体構成を小型化することができ、電気回路素子との接続により生じる寄生インピーダンスを低減して入力信号の周波数応答特性の劣化を防ぐことができる半導体レーザダイオードを得る。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザダイオードを示す斜視図である。
第１導電型半導体クラッド層１上に活性層２が形成され、その上に第２導電型半導体クラッド層３が形成されている。そして、活性層２の両サイドに電流ブロック層４が形成され、第２導電型半導体クラッド層３上に絶縁膜５が形成されている。また、第２導電型半導体クラッド層３と電気的に接続するように金属電極６が形成されている。
さらに、実施の形態１に係る半導体レーザダイオードでは、絶縁膜５上に電気回路素子として抵抗体７が形成されている。この抵抗体７は、薄膜の蒸着により形成することができる。また、抵抗体７は金属電極６と電気的に接続されている。
このように抵抗体７を内蔵することによって、半導体レーザダイオードと駆動回路とのインピーダンス不整合により生じる入力信号の周波数応答特性の劣化を防ぐための抵抗体を外部に設ける必要がないため、抵抗体７を含んだ全体構成を小型化することができる。また、抵抗体７との接続により生じる寄生インピーダンスを低減して入力信号の周波数応答特性の劣化を防ぐことができる。そして、抵抗体の大きさにより任意の入力インピーダンスを得ることができるため、駆動回路とのインピーダンス整合を容易に取ることができる。
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る半導体レーザダイオードを示す斜視図である。実施の形態２に係る半導体レーザダイオードは、絶縁膜５上に電気回路素子としてインダクタ９が形成されている。このインダクタ９は、金属電極６と電気的に接続され、金属電極６と同一組成のスパイラル状のパターンにより形成される。その他の構成は実施の形態１と同様である。
このようにインダクタ９を内蔵することによって、入力信号の直流成分と高周波（周波数変調）成分を分離して周波数応答特性の劣化を防ぐインピーダンス整合抵抗に直流成分が流れることによる駆動回路の消費電力の増加及び抵抗部の発熱を防ぐための直流成分のバイアス回路を構成するインダクタを外部に設ける必要がないため、実施の形態１と同様に、インダクタ９を含んだ全体構成を小型化することができる。また、インダクタ９との接続により生じる寄生インピーダンスを低減して入力信号の周波数応答特性の劣化を防ぐことができる。
また、金属電極６を整合抵抗１０を介してパルス発生器１１に接続し、直流電源１２をインダクタ９に接続する。これにより、入力信号の直流成分をインダクタを介して給電し、高周波成分をインダクタを介さずに給電することができる。
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係る半導体レーザダイオードを示す斜視図である。上記の実施の形態１では電気回路素子として抵抗体のみが形成され、実施の形態２では電気回路素子としてインダクタのみが形成されていた。これに対し、実施の形態３に係る半導体レーザダイオードは、絶縁膜５上に電気回路素子として抵抗体７及びインダクタ９が形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。これにより、実施の形態１及び実施の形態２の双方の効果を得ることができる。
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４に係る半導体レーザダイオードを示す斜視図である。実施の形態４に係る半導体レーザダイオードは、絶縁膜５上に電気回路素子としてキャパシタ１３が形成されている。このキャパシタ１３は金属電極６と電気的に接続されている。また、キャパシタ１３は、絶縁膜５上に形成した金属電極６と同一組成のパターンと、電位の異なる第２の導電型半導体クラッド層３と、両者に挟まれた絶縁膜５とから構成される。その他の構成は実施の形態１と同様である。
このようにキャパシタ１３を内蔵することによって、実施の形態１と同様に、キャパシタ１３を含んだ全体構成を小型化することができ、キャパシタ１３との接続により生じる寄生インピーダンスを低減して入力信号の周波数応答特性の劣化を防ぐことができる。
また、キャパシタの持つ容量成分と駆動回路への接続用ワイヤが持つインダクタンス成分でローパスフィルタを構成することができ、入力信号の不要な高調波成分をカットすることにより、純度の高い信号を伝送することができる。
本発明の実施の形態１に係る半導体レーザダイオードを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体レーザダイオードを示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る半導体レーザダイオードを示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る半導体レーザダイオードを示す斜視図である。
符号の説明
１ 第１導電型半導体クラッド層
２ 活性層
３ 第２導電型半導体クラッド層
５ 絶縁膜
６ 金属電極
７ 抵抗体（電気回路素子）
９ インダクタ（電気回路素子）
１３ キャパシタ（電気回路素子）

Claims (5)

  1. 第１導電型半導体クラッド層と、
    前記第１導電型半導体クラッド層上に形成された活性層と、
    前記活性層上に形成された第２導電型半導体クラッド層と、
    前記第２導電型半導体クラッド層上に形成された絶縁膜と、
    前記第２導電型半導体クラッド層と電気的に接続された金属電極と、
    前記絶縁膜上に形成された電気回路素子とを有することを特徴とする半導体レーザダイオード。
  2. 前記電気回路素子が前記金属電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザダイオード。
  3. 前記電気回路素子は抵抗体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザダイオード。
  4. 前記電気回路素子はインダクタであることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザダイオード。
  5. 前記電気回路素子はキャパシタであることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザダイオード。
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DE3870651D1 (de) * 1987-02-20 1992-06-11 Siemens Ag Lasersenderanordnung.

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