JPS62144378A - 分布帰還覆半導体レ−ザ− - Google Patents
分布帰還覆半導体レ−ザ−Info
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- JPS62144378A JPS62144378A JP60285295A JP28529585A JPS62144378A JP S62144378 A JPS62144378 A JP S62144378A JP 60285295 A JP60285295 A JP 60285295A JP 28529585 A JP28529585 A JP 28529585A JP S62144378 A JPS62144378 A JP S62144378A
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- 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
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- H01S5/124—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers incorporating phase shifts
- H01S5/1243—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 the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers incorporating phase shifts by other means than a jump in the grating period, e.g. bent waveguides
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- H—ELECTRICITY
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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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〕
本発明は分布帰還型半導体レーザーに関するものであっ
て、特に単−縦モート発振を可能にしたものである。
て、特に単−縦モート発振を可能にしたものである。
本発明は、第1のクラッド層と、この第1のクラッド層
上に設けられている活性層と、この活l生層上に設けら
れかつグレーティングを有、するガイド層と、このガイ
ド層上に設けられかつ光導波路を有する第2のクラッド
層とをそれぞれ具備する分布帰還型半導体レーザーにお
いて、上記光導波路に折曲部を設け、この折曲部によっ
て、上記光導波路に沿って導波される光にほぼλ/4
(λ:発振波長)に対応する位相シフトを与えることに
より、単−縦モード発振を実現することができるように
したものである。
上に設けられている活性層と、この活l生層上に設けら
れかつグレーティングを有、するガイド層と、このガイ
ド層上に設けられかつ光導波路を有する第2のクラッド
層とをそれぞれ具備する分布帰還型半導体レーザーにお
いて、上記光導波路に折曲部を設け、この折曲部によっ
て、上記光導波路に沿って導波される光にほぼλ/4
(λ:発振波長)に対応する位相シフトを与えることに
より、単−縦モード発振を実現することができるように
したものである。
分布帰還型(distributed feedbac
k)半回体レーザー(以下DFBレーザーという)は、
311−縦モード発振を実現し得るレーザーとして期待
されている。このDFBレーザーにおいては、従来、ブ
ラッグ反射により光を分布的に帰還させるためのグレー
ティング(回折格子)として、凹凸のピッチが一様なも
のが用いられていた。ところが、一様なグレーティング
を有するDFBレーザーでは、本来、利得の等しい2つ
の縦モード発振が生じ、さらにはモードホッピングが生
ずる可能性があるため、単−縦モード発振の実現は容易
ではなかった。
k)半回体レーザー(以下DFBレーザーという)は、
311−縦モード発振を実現し得るレーザーとして期待
されている。このDFBレーザーにおいては、従来、ブ
ラッグ反射により光を分布的に帰還させるためのグレー
ティング(回折格子)として、凹凸のピッチが一様なも
のが用いられていた。ところが、一様なグレーティング
を有するDFBレーザーでは、本来、利得の等しい2つ
の縦モード発振が生じ、さらにはモードホッピングが生
ずる可能性があるため、単−縦モード発振の実現は容易
ではなかった。
このような欠点を是正し、単−縦モード発振を実現する
ために、グレーティングの中央部において周期的凹凸の
位相をシフトさせ、この部分により光にπの位相差すな
わちλ/4シフト(λ:発振波長)を生じさせるように
したDFBレーザーが近年提案されている。
ために、グレーティングの中央部において周期的凹凸の
位相をシフトさせ、この部分により光にπの位相差すな
わちλ/4シフト(λ:発振波長)を生じさせるように
したDFBレーザーが近年提案されている。
しかしながら、周期的凹凸の位相が中央部でシフトした
グレーティングを精度良く製作することは難しく、レー
ザーの製造歩留まりの低下を生ずるおそれがある。
グレーティングを精度良く製作することは難しく、レー
ザーの製造歩留まりの低下を生ずるおそれがある。
本発明は、従来技術が有する上述のような欠点を是正し
た分布帰還型半導体レーザーを提供することを目的とす
る。
た分布帰還型半導体レーザーを提供することを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る分布帰還型半導体レーザーは、第1のクラ
ッド層(例えばn−A4XGa、−XAs層2)と、こ
の第1のクラッド層上に設けられている活性層(例えば
A E y Ga1−y As層3)と、この活性層上
に設けられかつグレーティングを有するガイド層(例え
ばグレーティング7を有するp−Aβ2Ga、−、^S
層4)と、このガイド層上に設けられかつ光導波路を有
する第2のクラッド層(例えばリッジ導波路8を有する
p −A(lXGa、−XAsABO3をそれぞれ具備
する分布帰還型半導体レーザーにおいて、上記光導波路
に折曲部(例えば折曲部8b)を設け、この折曲部によ
って、上記光導波路に沿って導波される光にほぼλ/4
(λ:発振波長)に対応する位相シフトを与えるよう
にしている。
ッド層(例えばn−A4XGa、−XAs層2)と、こ
の第1のクラッド層上に設けられている活性層(例えば
A E y Ga1−y As層3)と、この活性層上
に設けられかつグレーティングを有するガイド層(例え
ばグレーティング7を有するp−Aβ2Ga、−、^S
層4)と、このガイド層上に設けられかつ光導波路を有
する第2のクラッド層(例えばリッジ導波路8を有する
p −A(lXGa、−XAsABO3をそれぞれ具備
する分布帰還型半導体レーザーにおいて、上記光導波路
に折曲部(例えば折曲部8b)を設け、この折曲部によ
って、上記光導波路に沿って導波される光にほぼλ/4
(λ:発振波長)に対応する位相シフトを与えるよう
にしている。
以下本発明をリッジ(ridge) ’J−波路を有す
るDFBレーザーに適用した一実施例につき図面を参照
しながら説明する。
るDFBレーザーに適用した一実施例につき図面を参照
しながら説明する。
第1A図に示すように、本実施例によるDFBレーザー
においては、n GaAs基板1上にクラッド層を構
成するn −AAXGal−、As層2、活性層を構成
する^ly Ga+−y As □’ < X) N
3、ガイド層を構成するp−ARz Ga+−z As
(y < z < x)層・1及びクラット層を構成
するp−AβX Ga1−XAsABO3次設けられて
いる。
においては、n GaAs基板1上にクラッド層を構
成するn −AAXGal−、As層2、活性層を構成
する^ly Ga+−y As □’ < X) N
3、ガイド層を構成するp−ARz Ga+−z As
(y < z < x)層・1及びクラット層を構成
するp−AβX Ga1−XAsABO3次設けられて
いる。
上記ガイド層を構成するp−Al□Gap−2As層4
のp−へ12.Ga、−、八S層5側の表面には、端面
6aに平行な方向に延びる周期的な三角波状凹凸から成
るグレーティング7が設けられている。さらに、第1A
図及び第1B図に示すように、上記クラット層を構成す
るp −AffXGa、−XAsABO3面には、例え
ば矩形断面を有しかつ上記端面6aからこの端面6aに
平行な他方の端面6bに向かって延びる折れ線状の突出
部が設けられ、この突出部によってリッジ導波路8が構
成されている。
のp−へ12.Ga、−、八S層5側の表面には、端面
6aに平行な方向に延びる周期的な三角波状凹凸から成
るグレーティング7が設けられている。さらに、第1A
図及び第1B図に示すように、上記クラット層を構成す
るp −AffXGa、−XAsABO3面には、例え
ば矩形断面を有しかつ上記端面6aからこの端面6aに
平行な他方の端面6bに向かって延びる折れ線状の突出
部が設けられ、この突出部によってリッジ導波路8が構
成されている。
このリッジ導波路8は、端面6aからこれに垂直にp−
A1XGa、□AsAsO2央部に向かって延びる直線
部8aと、この直線部8aと角度θをなす方向に延びか
つ上記中央部に位置する長、さpの折曲部8bと、この
折曲部8bから端面6bに向かって上記直線部8aと平
行な方向に延びる直線線8Cとから成っている。
A1XGa、□AsAsO2央部に向かって延びる直線
部8aと、この直線部8aと角度θをなす方向に延びか
つ上記中央部に位置する長、さpの折曲部8bと、この
折曲部8bから端面6bに向かって上記直線部8aと平
行な方向に延びる直線線8Cとから成っている。
上述のリッジ導波路8の折曲部8bの長さρ及び直線部
8a、8cとなす角θは次のようにして決定される。グ
レーティング7を構成する凹凸の延びる方向が上述のよ
うに端面6aに平行である場合、リッジ導波路8に沿っ
て導波される光が上記折曲部8bにおいて惑しるグレー
ティングピノチΔ′は、θ−09の時のピッチをΔ。と
すると、cos θ で表される。この(1)弐から、リッジ導波路8の中央
の折曲部8bに対応する部分では、第2図(B)に示す
ように、直線部8a、8Cに比べて、光が感じるグレー
ティングピンチが少し長くなることがわかる。なお比較
のために、折曲部を有しない直線状リッジ導波路の場合
におけるグレーティングピッチを第2図(A)に示す。
8a、8cとなす角θは次のようにして決定される。グ
レーティング7を構成する凹凸の延びる方向が上述のよ
うに端面6aに平行である場合、リッジ導波路8に沿っ
て導波される光が上記折曲部8bにおいて惑しるグレー
ティングピノチΔ′は、θ−09の時のピッチをΔ。と
すると、cos θ で表される。この(1)弐から、リッジ導波路8の中央
の折曲部8bに対応する部分では、第2図(B)に示す
ように、直線部8a、8Cに比べて、光が感じるグレー
ティングピンチが少し長くなることがわかる。なお比較
のために、折曲部を有しない直線状リッジ導波路の場合
におけるグレーティングピッチを第2図(A)に示す。
今、第2図(A)(B)に示すようにグレーティング位
相Ω1、Ω2、Ω3を定めれば、次の2式が成立する。
相Ω1、Ω2、Ω3を定めれば、次の2式が成立する。
ここで、nはグレーティングの次数である。従って(2
)及び(3)式より、Ω2とΩ、との位相差ΔΩミとな
り、Ω1に無関係な値となる。このΔΩがπ+2πm
(mは整数)に等しければλ/4シフトが実現されたこ
とになるので、ΔΩ−π+2πmとおいて(4)弐を用
いると、 が成立する。この(5)式と(1)式とから、が得られ
る。ただし、θ≠0である。従ってこの(6)式により
決められるl、θの値を有する折曲部8bを設けること
により、リッジ導波路8に沿って導波される光に実効的
にλ/4シフト(πの位相シフトに対応する)を生じさ
せることができる。
)及び(3)式より、Ω2とΩ、との位相差ΔΩミとな
り、Ω1に無関係な値となる。このΔΩがπ+2πm
(mは整数)に等しければλ/4シフトが実現されたこ
とになるので、ΔΩ−π+2πmとおいて(4)弐を用
いると、 が成立する。この(5)式と(1)式とから、が得られ
る。ただし、θ≠0である。従ってこの(6)式により
決められるl、θの値を有する折曲部8bを設けること
により、リッジ導波路8に沿って導波される光に実効的
にλ/4シフト(πの位相シフトに対応する)を生じさ
せることができる。
−例として上記(6)式においてm=o、Δ。/ n
=0.125μmとすると、θ−5°でA=16.4μ
mとなり、実現は容易である。
=0.125μmとすると、θ−5°でA=16.4μ
mとなり、実現は容易である。
このように、上述の実施例によれば、リッジ導波路8に
折曲部8bを設けているので、上述のような原理でλ/
4シフトを実現することができ、従って単−縦モード発
振を容易に実現することができる。しかもグレーティン
グ7の位相を中央部でシフトさせる等の特別な細工を施
すことなくλ/4シフトを実現することができるので、
グレーティング製作上の困難さがなく、従って歩留まり
低下も生じない。
折曲部8bを設けているので、上述のような原理でλ/
4シフトを実現することができ、従って単−縦モード発
振を容易に実現することができる。しかもグレーティン
グ7の位相を中央部でシフトさせる等の特別な細工を施
すことなくλ/4シフトを実現することができるので、
グレーティング製作上の困難さがなく、従って歩留まり
低下も生じない。
以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上述
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実
施例においては、リッジ導波路8の折曲部8bを直線状
としたが、この折曲部8bは種々の形状にすることがで
き、例えば直線部8a、8cを滑らかに結ぶ曲線状の形
状としてもよい。このようにすれば、導波時の光の損失
か少ない点で有利である。また折曲部8bの長さCは、
DFBレーザーの全長、すなわち端面6a、6b間の距
離の約1/10以内にするのが望ましい。さらに、折曲
部8bの傾斜角θは、散乱による光の損失を抑えるため
に10°以下とするのが望ましい。さらにまた、上述の
実施例においては、光導波路としてリッジ導波路8を用
いたが、必要に応じてB H(buried hete
rostrucLure)、リブ(rib) 、CS
P (channeled−substrate pl
anar)等の各種の屈折率導波路を用いることができ
る。なお上述の実施例においては、クラッド層としてn
Aj2XGa+−xへsN2及びp−へj2.Ga+−
8As層5、活性層としてAI、Ga、、43層3、ガ
イF層としてp−AI、 Ga、−、As層4を用いた
が、必要に応じてその他の各種半導体層を用いることが
可能である。
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実
施例においては、リッジ導波路8の折曲部8bを直線状
としたが、この折曲部8bは種々の形状にすることがで
き、例えば直線部8a、8cを滑らかに結ぶ曲線状の形
状としてもよい。このようにすれば、導波時の光の損失
か少ない点で有利である。また折曲部8bの長さCは、
DFBレーザーの全長、すなわち端面6a、6b間の距
離の約1/10以内にするのが望ましい。さらに、折曲
部8bの傾斜角θは、散乱による光の損失を抑えるため
に10°以下とするのが望ましい。さらにまた、上述の
実施例においては、光導波路としてリッジ導波路8を用
いたが、必要に応じてB H(buried hete
rostrucLure)、リブ(rib) 、CS
P (channeled−substrate pl
anar)等の各種の屈折率導波路を用いることができ
る。なお上述の実施例においては、クラッド層としてn
Aj2XGa+−xへsN2及びp−へj2.Ga+−
8As層5、活性層としてAI、Ga、、43層3、ガ
イF層としてp−AI、 Ga、−、As層4を用いた
が、必要に応じてその他の各種半導体層を用いることが
可能である。
本発明によれば、光導波路に折曲部を設け、この折曲部
によって、光導波路に沿って導波される光にほぼλ/4
に対応する位相シフトを与えるようにしているので、グ
レーティングに特別な細工を施すことなく、従って製造
歩留まり低下を生ずることなく単−縦モード発振を容易
に実現することができる。
によって、光導波路に沿って導波される光にほぼλ/4
に対応する位相シフトを与えるようにしているので、グ
レーティングに特別な細工を施すことなく、従って製造
歩留まり低下を生ずることなく単−縦モード発振を容易
に実現することができる。
第1A図は本発明の一実施例によるDFBレーザーの斜
視図、第1B図は第1A図の平面図、第2図はλ/4シ
フトの原理図、第3図は本発明の変形例によるDFBレ
ーザーの平面図である。 なお図面に用いた符号において、 1−−−−−−− n −GaAs7J”板2−−−−
−−−−−n−A (l XGa1−2 へS層3 −
−−−−−−−−− A (l y Ga+−y
As層4−−−−−−−一−−−−p−へ1.Ga、
−,As層5 −・−−−−−−−−−p−八E XG
a、−X As層7−−−−−−−−−−−グレーテイ
ング8−−−−一−−−−−・−・・−リッジ導波路8
a、8c −−−−−−−−一直線部8b−−・−−−
−−−−一折曲部 である。
視図、第1B図は第1A図の平面図、第2図はλ/4シ
フトの原理図、第3図は本発明の変形例によるDFBレ
ーザーの平面図である。 なお図面に用いた符号において、 1−−−−−−− n −GaAs7J”板2−−−−
−−−−−n−A (l XGa1−2 へS層3 −
−−−−−−−−− A (l y Ga+−y
As層4−−−−−−−一−−−−p−へ1.Ga、
−,As層5 −・−−−−−−−−−p−八E XG
a、−X As層7−−−−−−−−−−−グレーテイ
ング8−−−−一−−−−−・−・・−リッジ導波路8
a、8c −−−−−−−−一直線部8b−−・−−−
−−−−一折曲部 である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1のクラッド層と、この第1のクラッド層上に設けら
れている活性層と、この活性層上に設けられかつグレー
ティングを有するガイド層と、このガイド層上に設けら
れかつ光導波路を有する第2のクラッド層とをそれぞれ
具備する分布帰還型半導体レーザーにおいて、 上記光導波路に折曲部を設け、この折曲部によって、上
記光導波路に沿って導波される光にほぼλ/4(λ:発
振波長)に対応する位相シフトを与えるようにした分布
帰還型半導体レーザー。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60285295A JPS62144378A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 分布帰還覆半導体レ−ザ− |
KR1019860009527A KR950003961B1 (ko) | 1985-12-18 | 1986-11-12 | 분포귀환형(分布歸還型) 반도체레이저 |
US06/942,269 US4833687A (en) | 1985-12-18 | 1986-12-16 | Distributed feedback semiconductor laser |
GB8630146A GB2185149B (en) | 1985-12-18 | 1986-12-17 | Distributed feedback semiconductor lasers |
DE3643361A DE3643361C2 (de) | 1985-12-18 | 1986-12-18 | Mehrschichtiger DFB-Halbleiterlaser |
FR8617746A FR2591818B1 (fr) | 1985-12-18 | 1986-12-18 | Laser a semiconducteurs a renvoi reparti |
NL8603229A NL194219C (nl) | 1985-12-18 | 1986-12-18 | Gedistribueerd teruggekoppelde halfgeleiderlaser. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60285295A JPS62144378A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 分布帰還覆半導体レ−ザ− |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62144378A true JPS62144378A (ja) | 1987-06-27 |
Family
ID=17689672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60285295A Pending JPS62144378A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 分布帰還覆半導体レ−ザ− |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4833687A (ja) |
JP (1) | JPS62144378A (ja) |
KR (1) | KR950003961B1 (ja) |
DE (1) | DE3643361C2 (ja) |
FR (1) | FR2591818B1 (ja) |
GB (1) | GB2185149B (ja) |
NL (1) | NL194219C (ja) |
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