JPH065982A - Semiconductor laser element - Google Patents
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- JPH065982A JPH065982A JP18578392A JP18578392A JPH065982A JP H065982 A JPH065982 A JP H065982A JP 18578392 A JP18578392 A JP 18578392A JP 18578392 A JP18578392 A JP 18578392A JP H065982 A JPH065982 A JP H065982A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プロセス精度に厳しさが要求されず発振波長
が容易に変えられる構造を持つ半導体レーザ素子であ
る。
【構成】 半導体基板上に、チャンネル導波路構造の主
導波路21が形成され、これに少なくとも2つの副導波
路22、23が形成されている。導波路21、22、2
3間で光波の分岐・結合を行う為の光カップラ10が形
成され、このカップラ10は水平方向の導波光界分布波
面分割を行う。電流を注入する電極11、12、13を
選択することで主導波路21の端面14からの発振波長
を制御出来る。
(57) [Abstract] [Purpose] A semiconductor laser device having a structure in which the lasing wavelength can be easily changed without requiring strict process accuracy. [Structure] A main waveguide 21 having a channel waveguide structure is formed on a semiconductor substrate, and at least two sub-waveguides 22 and 23 are formed on the main waveguide 21. Waveguides 21, 22, 2
An optical coupler 10 for branching / coupling light waves is formed between the three, and the coupler 10 performs guided light field distribution wavefront division in the horizontal direction. The oscillation wavelength from the end face 14 of the main waveguide 21 can be controlled by selecting the electrodes 11, 12 and 13 that inject current.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光通信あるいは光学機
器等の光信号伝送用などの光源として用いられる半導体
レーザ素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device used as a light source for optical communication or optical signal transmission of optical equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光カップラを通じて結合された複
数の導波路によって構成された半導体レーザとして、図
7に示すようなY分岐型光カップラ100を含む複合共
振器レーザが知られている(I.H.A.Fattah
et al.“Semiconductor Int
erferometic Laser”Appl.Ph
ys.Lett.41,2,pp.112−114(J
uly 1982)参照)。2. Description of the Related Art Conventionally, as a semiconductor laser constituted by a plurality of waveguides coupled through an optical coupler, a composite resonator laser including a Y-branch type optical coupler 100 as shown in FIG. 7 is known (I H.A. Fattah
et al. "Semiconductor Int
erferometric Laser "Appl.Ph
ys. Lett. 41, 2, pp. 112-114 (J
Uly 1982)).
【0003】また、図8(a),(b)に示す様なX分
岐型光カップラ110a,110bを含む干渉型レーザ
も知られている。(J.Salzman et al.
“Cross Coupled Cavity Sem
iconductor Laser”Appl.Phy
s.Lett.52,10,pp.767−769(M
arch 1988)参照)。ここでR1〜R4は共振
面、L1〜L4は共振器長を夫々示す。Further, an interference type laser including X-branch type optical couplers 110a and 110b as shown in FIGS. 8A and 8B is also known. (J. Salzman et al.
"Cross Coupled Cavity Sem
iconductor Laser "Appl.Phy
s. Lett. 52, 10, pp. 767-769 (M
arch 1988)). Here, R1 to R4 are resonance planes, and L1 to L4 are resonator lengths, respectively.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとしている課題】しかし、上記従来
例では次のような欠点があった。まず、図7に示すよう
なY分岐型光カップラを用いた場合、Y分岐カップラ1
00の分岐角が大きく取れないために素子長が1mm以
上と大きくなり、特に他の光デバイスとの集積化が困難
となる。また、図8に示すようなX分岐を含む例の場
合、X分岐部110a,110bに要求される位置精
度、深さ精度などのプロセス精度が高く、歩留り、再現
性に乏しい等の問題がある。すなわち、光導波路を伝搬
してくる光波の界分布に対してX分岐部110a,11
0bがどの様に形成されるかで分岐、合流の形態が決ま
ってくるので、そのプロセス精度に厳しさが要求され
る。However, the above-mentioned conventional example has the following drawbacks. First, when a Y-branch type optical coupler as shown in FIG.
Since a large branch angle of 00 cannot be obtained, the element length becomes as large as 1 mm or more, and integration with other optical devices becomes particularly difficult. Further, in the case of the example including the X branch as shown in FIG. 8, there are problems such as high process accuracy such as position accuracy and depth accuracy required for the X branch parts 110a and 110b, and poor yield and reproducibility. . That is, for the field distribution of the light wave propagating in the optical waveguide, the X branch portions 110a, 11
Since the form of branching and merging is determined depending on how 0b is formed, strict process accuracy is required.
【0005】従って、本発明の目的は、上記の課題に鑑
み、プロセス精度に厳しさが要求されない構造を有する
光カップラを備える半導体レーザ素子を提供することに
ある。Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device having an optical coupler having a structure that does not require strict process accuracy.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の半導体レーザ素子においては、半導体基板上に構成
されたチャンネル導波路構造に少なくとも2つの導波路
が接続され、該導波路間で光波の結合を行うための光カ
ップラを備えており、該カップラ部が水平方向の導波光
界分布波面分割を行う様に構成されていることを特徴と
している。In the semiconductor laser device of the present invention which achieves the above object, at least two waveguides are connected to a channel waveguide structure formed on a semiconductor substrate, and an optical wave is generated between the waveguides. Is equipped with an optical coupler for performing the coupling, and the coupler portion is configured so as to perform the wavefront division of the guided light field distribution in the horizontal direction.
【0007】即ち、本発明の半導体レーザ素子によれ
ば、半導体基板上に構成されたチャンネル導波路構造に
光波のレーザ増幅を行う構造と一方の導波路端に光波の
反射を行う反射器とが形成された光波の出力を行う主と
なる導波路と、光波のレーザ増幅を行う構造と一方の導
波路端に光波の反射を行う反射器とが形成された副とな
る導波路が少なくとも2つ接続され、該副となる導波路
と主となる導波路間の交差部位に光波の結合を行うため
の光カップラを備えており、該カップラ部が水平方向の
導波路間で光波の結合を行うための光カップラ部を備え
ており、該カップラ部が水平方向の導波光界分布波面分
割を行う様に構成されていることを特徴とする。That is, according to the semiconductor laser device of the present invention, a channel waveguide structure formed on a semiconductor substrate has a structure for performing laser amplification of a light wave and a reflector for reflecting the light wave at one end of the waveguide. At least two sub-waveguides each having a main waveguide that outputs the formed light wave, a structure that performs laser amplification of the light wave, and a reflector that reflects the light wave at one waveguide end are formed. An optical coupler for coupling light waves is provided at an intersection between the sub-waveguides and the main waveguide that are connected to each other, and the coupler section couples light waves between the horizontal waveguides. And an optical coupler section for performing the guided light field distribution wavefront division in the horizontal direction.
【0008】より具体的には、前記交差部位はT型や十
字型であったり、前記カップラ部はチャンネル導波路構
造の一部に反射率の異なる部位を形成してなったり、前
記光波の反射を行う反射器は半導体基板のへき開面ある
いは周期構造を持った反射器であつたり、前記導波路の
光波のレーザ増幅を行う導波路を選択することにより少
なくとも2つの異なる波長のレーザ光を得ることが可能
であったり、半導体レーザ素子が複合共振器レーザとし
て構成されていたりする。More specifically, the crossing portion is T-shaped or cross-shaped, the coupler portion is formed with a portion having a different reflectance in a part of the channel waveguide structure, and the light wave is reflected. The reflector for performing is a reflector having a cleaved surface of the semiconductor substrate or a periodic structure, or at least two laser beams of different wavelengths can be obtained by selecting a waveguide for laser amplification of the light wave of the waveguide. Or the semiconductor laser device is configured as a compound resonator laser.
【0009】[0009]
【実施例】図1は本発明の第1実施例である半導体レー
ザを示す上面図であり、図2は図1のA−A′断面図、
図3は図1のB−B′断面図である。図1において、1
0は水平方向波面分割型カップラとなるエッチング溝、
11,12,13は電流の注入を行う電極、14,1
5,16はそれぞれ素子の端面に形成されたへき開面、
21は主となる導波路、22,23はそれぞれ主導波路
21に接続された副となる導波路である。1 is a top view showing a semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA 'in FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. In FIG. 1, 1
0 is an etching groove that serves as a horizontal wavefront splitting type coupler,
Reference numerals 11, 12, 13 denote electrodes for injecting current, 14, 1
5 and 16 are cleavage planes formed on the end faces of the element,
Reference numeral 21 is a main waveguide, and 22 and 23 are sub-waveguides connected to the main waveguide 21, respectively.
【0010】まず第1実施例のプロセス手順について説
明する。n+GaAs基板1上に、分子線成長法(MB
E)により、第1クラッド層となるn型AlGaAs層
2、活性層となるGaAs層3、第2クラッド層となる
p型AlGaAs層4、キャップ層となるp+型GaA
s層5からなるエピタキシャル膜を順に成長させる。基
板1との界面には、必要に応じてGaAsであるバッフ
ァ層を形成してもよい。第1、第2クラッド層2、4の
膜厚は1μmとし、活性層3の膜厚は約0.1μmとし
た。次に、その上部にフォトリソグラフィ法により幅3
μmの所望のパターン(図1に示す導波路21,22,
23のパターン)を形成し、反応性イオンビームエッチ
ング(RIBE)によりリッジ部を形成し、横方向の閉
じ込めを行うストライプ構造とした(図2、図3参
照)。図1に示した導波路パターンは交差部位がテーパ
形状となっているが、これは光波の導波を滑らかにする
為である。First, the process procedure of the first embodiment will be described. On the n + GaAs substrate 1, the molecular beam growth method (MB
According to E), the n-type AlGaAs layer 2 serving as the first cladding layer, the GaAs layer 3 serving as the active layer, the p-type AlGaAs layer 4 serving as the second cladding layer, and the p + -type GaA serving as the cap layer.
An epitaxial film made of the s layer 5 is sequentially grown. A buffer layer made of GaAs may be formed on the interface with the substrate 1 if necessary. The film thickness of the first and second clad layers 2 and 4 was 1 μm, and the film thickness of the active layer 3 was about 0.1 μm. Next, a width of 3 is formed on the upper portion by photolithography.
μm desired pattern (waveguides 21, 22, shown in FIG.
23 pattern), and a ridge portion was formed by reactive ion beam etching (RIBE) to form a stripe structure for lateral confinement (see FIGS. 2 and 3). The waveguide pattern shown in FIG. 1 has a tapered shape at the crossing portion, but this is to smooth the waveguiding of the light wave.
【0011】次に、このリッジ部が形成された基板1上
に、SiNからなる絶縁膜6をプラズマCVD法によっ
て形成し、フォトリソグラフィ法により電流注入用窓の
パターンを形成する。そして、RIBE法により、該パ
ターンで露出した部分のみのSiN絶縁膜6をエッチン
グし、電流注入用窓を形成した(図1の3つの斜線部を
参照)。その後、上部電極としてCr−Auオーミック
用電極11,12,13を真空蒸着法により形成し、G
aAs基板1をラッピングで100μmの厚さまで削っ
た後に、n型用オーミック電極7としてAuGe−Au
電極を基板1裏面に蒸着した。そして、p型、n型の電
極11,12,13,7のオーミックコンタクトを取る
ための熱処理を施した。Next, an insulating film 6 made of SiN is formed on the substrate 1 on which the ridge portion is formed by a plasma CVD method, and a pattern of a current injection window is formed by a photolithography method. Then, the SiN insulating film 6 only in the portion exposed by the pattern was etched by RIBE to form a current injection window (see three shaded portions in FIG. 1). After that, Cr-Au ohmic electrodes 11, 12, and 13 are formed as an upper electrode by a vacuum evaporation method, and G
After shaving the aAs substrate 1 by lapping to a thickness of 100 μm, AuGe-Au is used as an n-type ohmic electrode 7.
Electrodes were deposited on the back surface of substrate 1. Then, heat treatment was performed to obtain ohmic contact with the p-type and n-type electrodes 11, 12, 13, and 7.
【0012】さらに、リッジ導波路21,22,23の
分岐・合波部の中心から水平方向に光波の導波方向にφ
=45゜の角度を持って、垂直方向に活性層3の下部に
至る端面を持った三角形状のエッチング溝10をRIB
E法により形成することにより、45゜ミラーすなわち
全反射ミラーを双方向に構成した。Further, from the center of the branching / multiplexing portion of the ridge waveguides 21, 22, 23, φ in the waveguide direction of the light wave in the horizontal direction.
A triangular etching groove 10 having an end face reaching the bottom of the active layer 3 in the vertical direction at an angle of = 45 ° is formed by RIB.
A 45 ° mirror, that is, a total reflection mirror, was formed bidirectionally by forming it by the E method.
【0013】ここで動作について説明する。電極11,
12に電流を注入した場合、光波は光カップラ10を介
して17(a)で示す様な長さL字形の光路を通じて伝
搬し、へき開面14とへき開面16をファブリペロー共
振器の共振面としてレーザ発振する。このときの発振波
長λ1は λ1=2neff・l1/(m+1) (neff:等価屈折
率、m:整数) で表される。l1は上記L字形の光路17(a)の長さ
である。The operation will now be described. Electrode 11,
When a current is injected into 12, the light wave propagates through the optical coupler 10 through the L-shaped optical path as shown by 17 (a), and the cleavage planes 14 and 16 serve as the resonance planes of the Fabry-Perot resonator. Laser oscillation. The oscillation wavelength λ 1 at this time is represented by λ 1 = 2n eff · l 1 / (m + 1) (n eff : equivalent refractive index, m: integer). l 1 is the length of the L-shaped optical path 17 (a).
【0014】一方、電極11と電極13に電流を注入し
た場合、光波は光カップラ10を介して17(b)で示
す様な長さl2のL字形の光路を通じて伝搬し、へき開
面14とへき開面15をファブリペロー共振器としてレ
ーザ発振する。このときの発振波長λ2は λ2=2neff・l2/(m+1) (neff:透過屈折
率、m:整数) で表される。よって、所望の発振波長λ1、λ2が得られ
る様に共振器長l1およびl2若しくは図2、図3で示し
た半導体レーザの構造を設定すれば、電流を注入する電
極を選択することによって異なる2つの波長λ1、λ2の
レーザ光を得ることができる。また、全電極に電流を注
入した場合は、複合共振器レーザとして機能する。On the other hand, when a current is injected into the electrode 11 and the electrode 13, the light wave propagates through the optical coupler 10 through the L-shaped optical path having a length l 2 as shown in 17 (b), and the cleavage plane 14 is formed. Laser is oscillated using the cleavage plane 15 as a Fabry-Perot resonator. The oscillation wavelength λ 2 at this time is represented by λ 2 = 2n eff · l 2 / (m + 1) (n eff : transmission refractive index, m: integer). Therefore, if the resonator lengths l 1 and l 2 or the structure of the semiconductor laser shown in FIGS. 2 and 3 is set so that desired oscillation wavelengths λ 1 and λ 2 can be obtained, an electrode for injecting current is selected. This makes it possible to obtain laser lights having two different wavelengths λ 1 and λ 2 . When current is injected into all electrodes, it functions as a compound resonator laser.
【0015】本実施例による分岐・合波素子は、カップ
ラ部10を水平方向(チャンネル導波路構造が形成され
た基板1の伸展方向)の波面分割型の分岐カップラを形
成するものであるため、エッチング溝10の端面10
a,10bの加工深さは活性層3を越えてエッチングす
るものであればよく、精度の厳しい深さ制御が不必要と
なる。本実施例では、エッチング溝10は段差部に設け
られるが、上記の如く深さ制御に厳しさが要求されない
ので支障はない。本実施例はチャンネル導波路としてリ
ッジ型導波路について述べたが、屈折率型の導波路等も
同様に利用できる。In the branching / multiplexing element according to the present embodiment, the coupler section 10 forms a wavefront splitting type branch coupler in the horizontal direction (extending direction of the substrate 1 on which the channel waveguide structure is formed). End face 10 of etching groove 10
The processing depth of a and 10b may be any depth as long as etching is performed beyond the active layer 3, and strict precision depth control is unnecessary. In the present embodiment, the etching groove 10 is provided at the step portion, but there is no problem because the depth control is not required to be strict as described above. In this embodiment, the ridge type waveguide is described as the channel waveguide, but a refractive index type waveguide or the like can be similarly used.
【0016】図4は本発明の第2実施例を示す平面図で
ある。また、図5は図4のA−A′断面図である。図4
において、40は図1の光カップラ10と同じ構造を持
つ光カップラ、41,42,43は電流の注入を行う電
極、44はは素子の上端面に形成されたへき開面、35
は主となる導波路、36,37はそれぞれ主導波路35
に接続された副となる導波路、45,46はそれぞれた
副導波路36,37に形成された分布型ブラッグ反射器
である。また、図5において、51,52,53,5
4,55,56,57はそれぞれ図3の層1,2,3,
4,5,6及び電極7に対応するものである。FIG. 4 is a plan view showing a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. Figure 4
1, 40 is an optical coupler having the same structure as the optical coupler 10 of FIG. 1, 41, 42 and 43 are electrodes for injecting a current, 44 is a cleavage plane formed on the upper end surface of the device, and 35 is
Is the main waveguide, and 36 and 37 are the main waveguides 35, respectively.
Sub-waveguides 45 and 46 connected to the sub-waveguides 45 and 46 are distributed Bragg reflectors formed in the sub-waveguides 36 and 37, respectively. Further, in FIG. 5, 51, 52, 53, 5
4, 55, 56 and 57 are layers 1, 2, 3 of FIG. 3, respectively.
It corresponds to 4, 5, 6 and the electrode 7.
【0017】次に動作について説明する。電極41,4
2に電流を注入すると、光波はカップラ40を介して4
7(a)で示す様なL字形の光路を通じて伝搬し、へき
開面44と分布型ブラッグ反射器45を反射器としてレ
ーザ発振する。このときの発振波長λ1は分布型ブラッ
グ反射器45のグレーティング周期Λ1によって決ま
り、 λ1=neff・Λ1 (neff:等価屈折率) で表される。一方、電極41と電極43に電流を注入し
た場合、光波は光カップラ40を介して47(b)で示
す様な逆L字形の光路を通じて伝搬し、へき開面44と
分布型ブラッグ反射器46を反射器としてレーザ発振す
る。このときの発振波長λ2は分布型ブラッグ反射器4
6の格子定数λ2によって決まり、 λ2=neff・Λ2 (neff:等価屈折率) で表される。よって、所望の発振波長λ1、λ2が得られ
る様に分布型ブラッグ反射器45、46の構造を設定す
れば、電流を注入する電極を選択することによって異な
る2つの波長λ1、λ2のレーザ光を容易に得ることがで
きる。また、全電極に電流を注入した場合は、2つの波
長λ1、λ2のレーザ光を同時に発振することが出来る。
本実施例の様な構成では、反射器に分布型ブラッグ反射
器を用いているのでシングルモード発振したレーザ光を
得ることができる。Next, the operation will be described. Electrodes 41, 4
When a current is injected into 2, the light wave is
7 (a) propagates through an L-shaped optical path and laser oscillation is performed using the cleavage plane 44 and the distributed Bragg reflector 45 as reflectors. The oscillation wavelength lambda 1 at this time is determined by the grating period lambda 1 of the distributed Bragg reflector 45, λ 1 = n eff · Λ 1: represented by (n eff the effective refractive index). On the other hand, when a current is injected into the electrode 41 and the electrode 43, the light wave propagates through the optical coupler 40 through the inverted L-shaped optical path as shown by 47 (b), and the cleavage surface 44 and the distributed Bragg reflector 46 are transmitted. Laser oscillation as a reflector. The oscillation wavelength λ 2 at this time is determined by the distributed Bragg reflector 4
It is determined by the lattice constant λ 2 of 6 and is represented by λ 2 = n eff · Λ 2 (n eff : equivalent refractive index). Therefore, by setting the structure of the desired oscillation wavelength lambda 1, as the lambda 2 is obtained distributed Bragg reflector 45, 46, two wavelengths lambda 1 differ by selecting an electrode for injecting current, lambda 2 The laser light can be easily obtained. Further, when the current is injected into all the electrodes, it is possible to simultaneously oscillate laser lights having two wavelengths λ 1 and λ 2 .
In the structure like this embodiment, since the distributed Bragg reflector is used as the reflector, it is possible to obtain the laser light oscillated in the single mode.
【0018】図6は本発明の第3実施例を示す平面図で
ある。本例において、光カップラは、十字型に交差した
光導波路58,59の交差部にハ字形の溝60(a)、
60(b)を形成することによって光波の分岐・結合を
行っている。この様な微細な溝60(a)、60(b)
の形成には、Gaイオンを用いた集束イオンビーム(F
IB)によるエッチング、反応性イオンビーム(RIB
E)によるエッチングなどの微細加工技術が応用でき
る。本実施例における光カップラ部60(a),60
(b)以外の部分は、前記第2実施例と同様の構成で実
現できる。即ち、61,62,63,64は電流の注入
を行う電極、65はは素子の上端面に形成されたへき開
面、35は主となる導波路、66,67,68はそれぞ
れた導波路59,58に形成された分布型ブラッグ反射
器である。本実施例に示す構成では、本発明の第2実施
例と同様な機能に加えて(光路69(a),69(b)
で示す)、電極61と電極64に電流を注入することに
よって分布型ブラッグ反射器68の構造で決まる発振波
長λ3のレーザ光を得ることができる(光路69(c)
で示す)。また、層構成も図5と実質的に同じである。FIG. 6 is a plan view showing a third embodiment of the present invention. In this example, the optical coupler has a C-shaped groove 60 (a) at the intersection of the optical waveguides 58 and 59 intersecting in a cross shape.
By forming 60 (b), the light wave is branched / combined. Such fine grooves 60 (a), 60 (b)
The focused ion beam (F
IB) etching, reactive ion beam (RIB
Fine processing technology such as etching by E) can be applied. The optical coupler units 60 (a), 60 in this embodiment
The parts other than (b) can be realized with the same configuration as the second embodiment. That is, 61, 62, 63 and 64 are electrodes for injecting current, 65 is a cleavage plane formed on the upper end surface of the device, 35 is a main waveguide, and 66, 67 and 68 are respective waveguides 59. , 58 of the distributed Bragg reflector. In the configuration shown in this embodiment, in addition to the same function as that of the second embodiment of the present invention (optical paths 69 (a), 69 (b))
By injecting a current into the electrodes 61 and 64, laser light having an oscillation wavelength λ 3 determined by the structure of the distributed Bragg reflector 68 can be obtained (optical path 69 (c)).
). The layer structure is also substantially the same as in FIG.
【0019】第1〜3実施例においては、活性領域をダ
ブルヘテロ(DH)構造で形成したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、単一量子井戸(SQW)構
造、多重量子井戸(MQW)構造などであってもよい。In the first to third embodiments, the active region is formed with the double hetero (DH) structure, but the present invention is not limited to this, and the single quantum well (SQW) structure and the multiple quantum well are provided. (MQW) structure etc. may be sufficient.
【0020】また、第1〜3実施例においては、チャン
ネル導波路をリッジウェーブ構造で形成したが、埋め込
みヘテロストライプ(BH)構造、チャンネル基板プレ
ーナストライプ(CPS)構造、電流光の狭窄の為の吸
収層を活性層近くに設けた構造等の屈折率導波型のレー
ザにしてもよい。また、ストライプ電極型や、プロトン
ボンバード型などの利得導波型レーザに対しても本発明
は有効である。また、リッジ構造を活性層の下まで切り
込んだ構造とすれば、図1の如くエッチング溝を新たに
形成することなく、リッジ構造を形成する時のパターニ
ングを変更して図1の如き溝の形状(V形状)をリッジ
構造の側壁に形成すればよい。更に、半導体の材質とし
てはGaAs・AlGaAs系のほか、InP・InG
aAsP系、AlGaInP系統の材料にしてもよい。In the first to third embodiments, the channel waveguide is formed by the ridge wave structure. However, the buried hetero stripe (BH) structure, the channel substrate planar stripe (CPS) structure, and the current light confinement are confined. A refractive index guided laser having a structure in which an absorption layer is provided near the active layer may be used. The present invention is also effective for a gain waveguide type laser such as a stripe electrode type or a proton bombard type. Further, if the ridge structure is cut down to the bottom of the active layer, the patterning at the time of forming the ridge structure is changed without newly forming an etching groove as shown in FIG. 1 to form the groove shape as shown in FIG. (V shape) may be formed on the side wall of the ridge structure. Furthermore, as the semiconductor material, in addition to GaAs / AlGaAs, InP / InG
A material of aAsP type or AlGaInP type may be used.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明による半導体
レーザ素子では、少なくとも2つの導波路が接続され、
該導波路間で光波の結合を行うための水平方向の導波光
界分布波面分割を行う光カップラを備えた構造としてい
るので、電流を注入する電極を選択することによって容
易に発振波長を変化させることができる。また、光カッ
プラが少なくとも水平方向の波面分割を行う構成となっ
ているので、深さ方向の作製精度が軽減され、水平方向
の位置精度のみで作製することが可能となる。As described above, in the semiconductor laser device according to the present invention, at least two waveguides are connected,
Since the structure is provided with an optical coupler for dividing the guided light field distribution wavefront in the horizontal direction for coupling light waves between the waveguides, it is possible to easily change the oscillation wavelength by selecting an electrode for injecting a current. be able to. Further, since the optical coupler is configured to perform at least horizontal wavefront division, the manufacturing accuracy in the depth direction is reduced, and it is possible to manufacture only with the horizontal positional accuracy.
【図1】本発明の第1実施例を示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A′断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
【図3】図1のB−B′断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB ′ of FIG.
【図4】本発明の第2実施例を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a second embodiment of the present invention.
【図5】図4のA−A′断面図。5 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
【図6】本発明の第3実施例を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a third embodiment of the present invention.
【図7】従来例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a conventional example.
【図8】従来例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a conventional example.
1,51 基板 2,4,52,54 クラッド層 3,53 活性層 5,55 キャップ層 6,56 絶縁膜 7,11,12,13,41,42,43,57,6
1,62,63,64電極 10,40,60(a),60(b) カップラ 45,46,66,67,68 分布型ブラッグ反射器 14,15,16,44,65 へき開面 21,22,23,35,36,37,58,59 導
波路 45,46,66,67,68 分布型ブラッグ反射器 14,15,16,44,65 へき開面1,51 substrate 2,4,52,54 clad layer 3,53 active layer 5,55 cap layer 6,56 insulating film 7,11,12,13,41,42,43,57,6
1, 62, 63, 64 electrode 10, 40, 60 (a), 60 (b) coupler 45, 46, 66, 67, 68 distributed Bragg reflector 14, 15, 16, 44, 65 cleaved surface 21,22 , 23, 35, 36, 37, 58, 59 Waveguide 45, 46, 66, 67, 68 Distributed Bragg reflector 14, 15, 16, 44, 65 Cleaved surface
Claims (8)
波路構造に光波のレーザ増幅を行う構造と一方の導波路
端に光波の反射を行う反射器とが形成された光波の出力
を行う主となる導波路と、光波のレーザ増幅を行う構造
と一方の導波路端に光波の反射を行う反射器とが形成さ
れた副となる導波路が少なくとも2つ接続され、該副と
なる導波路と主となる導波路間の交差部位に光波の結合
を行うための光カップラを備えており、該カップラ部が
水平方向の導波路間で光波の結合を行うための光カップ
ラ部を備えており、該カップラ部が水平方向の導波光界
分布波面分割を行う様に構成されていることを特徴とす
る半導体レーザ素子。1. A light emitting device having a channel waveguide structure formed on a semiconductor substrate, wherein a structure for performing laser amplification of a light wave and a reflector for reflecting the light wave at one end of the waveguide are formed to output a light wave. And at least two sub-waveguides each having a structure for performing laser amplification of a light wave and a reflector for reflecting a light wave formed at one end of the waveguide are connected, and the sub-waveguide is formed. An optical coupler for coupling light waves is provided at the intersection between the main waveguides, and the coupler portion has an optical coupler portion for coupling light waves between the waveguides in the horizontal direction, A semiconductor laser device, characterized in that the coupler section is configured to perform a guided light field distribution wavefront division in a horizontal direction.
の半導体レーザ素子。2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the intersecting portion is T-shaped.
載の半導体レーザ素子。3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the intersecting portion has a cross shape.
の一部に反射率の異なる部位を形成してなることを特徴
とする請求項1記載の半導体レーザ素子。4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the coupler portion is formed by forming a portion having a different reflectance in a part of a channel waveguide structure.
板のへき開面を持った反射器であることを特徴とする請
求項1記載の半導体レーザ素子。5. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the reflector for reflecting the light wave is a reflector having a cleavage plane of a semiconductor substrate.
板の周期構造を持った反射器であることを特徴とする請
求項1記載の半導体レーザ素子。6. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the reflector for reflecting the light wave is a reflector having a periodic structure of a semiconductor substrate.
波路を選択することにより少なくとも2つの異なる波長
のレーザ光を得ることが可能であることを特徴とする請
求項1記載の半導体レーザ素子。7. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein it is possible to obtain laser light of at least two different wavelengths by selecting a waveguide that performs laser amplification of a light wave of the waveguide. .
ことを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ素子。8. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is configured as a compound resonator laser.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP04185783A JP3104817B2 (en) | 1992-06-21 | 1992-06-21 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04185783A JP3104817B2 (en) | 1992-06-21 | 1992-06-21 | Semiconductor laser device |
Publications (2)
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| JPH065982A true JPH065982A (en) | 1994-01-14 |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP3175632B2 (en) | 1997-04-18 | 2001-06-11 | 松下電器産業株式会社 | Scene change detection method and scene change detection device |
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1992
- 1992-06-21 JP JP04185783A patent/JP3104817B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3104817B2 (en) | 2000-10-30 |
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