JP3452131B2 - Distributed feedback semiconductor laser - Google Patents
Distributed feedback semiconductor laserInfo
- Publication number
- JP3452131B2 JP3452131B2 JP2000020598A JP2000020598A JP3452131B2 JP 3452131 B2 JP3452131 B2 JP 3452131B2 JP 2000020598 A JP2000020598 A JP 2000020598A JP 2000020598 A JP2000020598 A JP 2000020598A JP 3452131 B2 JP3452131 B2 JP 3452131B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- period
- periodic
- diffraction grating
- semiconductor laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 67
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 90
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 36
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 33
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 33
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 48
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 40
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 14
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 240000002329 Inga feuillei Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザに関
し、特にデジタル光伝送システムに用いられるモード安
定性や効率の高い位相シフト分布帰還型(DFB)半導
体レーザに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser, and more particularly to a phase shift distributed feedback (DFB) semiconductor laser having high mode stability and high efficiency used in a digital optical transmission system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のデジタル光伝送システムには、レ
ーザ共振器中央に回折格子の位相を半周期シフトさせた
λ/4位相シフト分布帰還型半導体レーザと呼ばれる単
一モード性の高い半導体レーザが用いられている。λ/
4位相シフトDFB構造は公知の構造で、例えば、「1
994年、オーム社刊、応用物理学会編、半導体レーザ
272頁 図12・12」に記載されている。2. Description of the Related Art A conventional digital optical transmission system includes a semiconductor laser having a high single-mode characteristic called a λ / 4 phase shift distributed feedback semiconductor laser in which the phase of a diffraction grating is shifted by a half period at the center of a laser resonator. Used. λ /
The four-phase shift DFB structure is a known structure, for example, “1”
994, published by Ohmsha, edited by the Japan Society of Applied Physics, semiconductor laser, page 272, FIGS.
【0003】λ/4位相シフト分布帰還型半導体レーザ
は図7に断面図を示すように、第1の回折格子43と第
2の回折格子44の位相を半周期分シフトさせたλ/4
位相シフト構造48をレーザ共振器中央に有している。
この構造では、neffを実効屈折率とすると、回折格子
周期Λが決定するブラッグ波長λB、すなわちλB=2Λ
neffで発振するため、副モード抑圧比が高くとれると
いう特徴がある。As shown in the sectional view of FIG. 7, a λ / 4 phase shift distributed feedback semiconductor laser is obtained by shifting the phases of a first diffraction grating 43 and a second diffraction grating 44 by a half cycle.
A phase shift structure 48 is provided at the center of the laser resonator.
In this structure, when n eff is the effective refractive index, the Bragg wavelength λ B determined by the diffraction grating period Λ, that is, λ B = 2Λ
Since the oscillation occurs at n eff , there is a feature that the submode suppression ratio can be increased.
【0004】しかしこの構造では、レーザ共振器中央に
λ/4位相シフト構造が存在するため、この位相シフト
部で電界が非常に強くなり、バイアスを高くするにつれ
て内部の電界強度分布が極端に不均一になり、レーザ共
振器外部へ出力する光パワーが小さくなる。また、レー
ザ共振器の両端面には、低反射コーティングが施されて
おり、1%程度の反射しかないため、レーザの後方にも
前方と同じ程度の光が出力される。従って、この構造の
レーザでは、駆動電流に対するレーザ光出力の効率が低
く、高出力が得られないという問題があった。However, in this structure, since a λ / 4 phase shift structure exists at the center of the laser resonator, the electric field becomes very strong in this phase shift portion, and the internal electric field intensity distribution becomes extremely inadequate as the bias is increased. It becomes uniform, and the optical power output to the outside of the laser resonator becomes small. In addition, low-reflection coating is applied to both end surfaces of the laser resonator, and only about 1% of the light is reflected, so that the same amount of light is output behind the laser as in the front. Therefore, in the laser having this structure, there is a problem that the efficiency of the laser light output with respect to the drive current is low and a high output cannot be obtained.
【0005】この問題を解決するために、特開平4−1
00287号公報には、レーザ共振器の1点でλ/4位
相シフト構造を配置するのではなく、等価的にλ/4位
相シフトされるような回折格子周期変調を共振器の一部
に施し、内部電界強度分布の1点集中を避ける構造が記
載されている。この構造では、内部に集中する電界が緩
和される分だけ、外部へ出力される光強度が高くなると
いう利点がある。In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
No. 00287 discloses that, instead of disposing a λ / 4 phase shift structure at one point of a laser resonator, a diffraction grating periodic modulation equivalent to λ / 4 phase shift is applied to a part of the resonator. Describes a structure that avoids one point concentration in the internal electric field strength distribution. This structure has an advantage that the intensity of light output to the outside is increased by an amount corresponding to the reduction of the electric field concentrated inside.
【0006】しかし、この特開平4−100287号公
報に記載の構造では、通常のλ/4位相シフト分布帰還
型レーザに比べて光出力の向上は認められるが、レーザ
共振器の両端面ともに低反射コーティングを施し、レー
ザ端面の両側からほぼ同じ出力の光が放出されるため、
後面側に高反射コーティングを施した半導体レーザに比
べて約半分の出力しか得られなかった。However, in the structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-100287, although the optical output is improved as compared with a normal λ / 4 phase shift distributed feedback laser, both ends of the laser resonator are low. With a reflective coating, light with almost the same output is emitted from both sides of the laser end face,
The output was only about half that of a semiconductor laser having a high-reflection coating on the rear side.
【0007】また、特開昭61−216383号公報に
記載のレーザは、レーザの後方側の端面は劈開端面また
は高反射コーティングを施し、前方側の端面に低反射コ
ーティングを施して、さらにλ/4位相シフト構造を、
レーザ共振器の中央ではなく、3:7〜4:6の割合で
後方側端面に近づけるといった例が記載されている。こ
の構造では、レーザ後方側の端面反射率が、劈開端面で
あれば約30%、高反射コーティングであれば90%以
上になり、従来のλ/4位相シフトDFBレーザのよう
に後方側へはあまり光が出力されず、前方からの光出力
が従来例よりも高くなる特徴がある。また、λ/4位相
シフト構造の位置がレーザ共振器の中央よりも後面側に
近づけることにより、単一モード性の悪化がλ/4位相
シフトDFBレーザよりもわずかであることが記載され
ている。In the laser disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-216383, the rear end face of the laser is provided with a cleavage end face or a high reflection coating, the front end face is provided with a low reflection coating, and the λ / Four phase shift structure,
An example is described in which the laser cavity is brought closer to the rear end face at a ratio of 3: 7 to 4: 6 instead of the center of the laser cavity. In this structure, the end face reflectivity on the rear side of the laser is about 30% for the cleavage end face and 90% or more for the high reflection coating. Light is not output much, and the light output from the front is higher than in the conventional example. In addition, it is described that the deterioration of the single mode property is smaller than that of the λ / 4 phase shift DFB laser when the position of the λ / 4 phase shift structure is closer to the rear side than the center of the laser resonator. .
【0008】しかしながら、この構造では、従来のλ/
4位相シフト分布帰還型レーザと同様にλ/4位相シフ
ト構造部において、電界強度が極端に高くなり、そのλ
/4位相シフト構造がレーザ前方端面から遠く離れてい
るため、レーザ前方から出力される光強度は、従来のλ
/4位相シフトDFBレーザよりも若干高くなるが、ま
だ十分高いとは言えない。本出願者の理論的検討による
と、仮に後方側の端面反射率を95%にしたとしても、
前方と後方からの光出力比は4:1にとどまっている。
また、レーザ素子の劈開の段階で劈開位置が数ミクロン
の誤差が生じると光出力が設計よりも低くなり、劈開誤
差に対する設計の許容が小さい。レーザ後方端面を形成
する際の劈開が素子によって異なると、高反射側端面の
回折格子位相ばらつきにより、レーザ素子間の特性の分
布が大きくなるという問題があった。However, in this structure, the conventional λ /
As in the case of the four-phase-shift distributed feedback laser, the electric field intensity becomes extremely high in the λ / 4 phase-shift structure.
Since the / 4 phase shift structure is far away from the laser front end face, the light intensity output from the front of the laser is
Although slightly higher than a / 4 phase shift DFB laser, it is not yet sufficiently high. According to a theoretical study by the present applicant, even if the rear facet reflectance is set to 95%,
The light output ratio from the front to the rear remains at 4: 1.
Also, if an error of several microns occurs at the cleavage position at the stage of cleavage of the laser element, the optical output becomes lower than the design, and the design tolerance for the cleavage error is small. If the cleavage at the time of forming the laser rear end face differs depending on the element, there is a problem that the distribution of characteristics between the laser elements becomes large due to the dispersion of the diffraction grating phase on the high reflection side end face.
【0009】ところで、特公平6−665090号公報
(特開平60−125882号公報)には、周期の異な
る2つの回折格子を共振器内に非対称に設けた構造が示
されている。しかし、この公報に記載されている構造
は、単一モード化のみを目的としており、一方の回折格
子の最小利得を持つ縦モード1本ともう一方の最小利得
をもつ縦モード1本が重なるように、それぞれの回折格
子は互いに特定の関係を満たす一定周期に設定されてい
る。従って、単にこの構造のみで出力端側からの出力が
十分に大きなレーザを得ることは困難であり、またこの
公報に出力を大きくする効果の記載は全くない。Japanese Patent Publication No. 6-65090 (JP-A-60-125882) discloses a structure in which two diffraction gratings having different periods are provided asymmetrically in a resonator. However, the structure described in this publication is intended only for a single mode, and one longitudinal mode having the minimum gain of one diffraction grating and one longitudinal mode having the other minimum gain overlap. In addition, the respective diffraction gratings are set at a constant period satisfying a specific relationship with each other. Therefore, it is difficult to obtain a laser whose output from the output end is sufficiently large only with this structure alone, and there is no description in this publication of the effect of increasing the output.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点に鑑みてなされたものであり、レーザ光の
単一モード性の安定性が良く、出力端からのレーザ光パ
ワーが大きく、電流対光出力変換効率の高い半導体レー
ザを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has good single-mode stability of a laser beam, and the power of the laser beam from an output end is high. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser which is large and has high current-to-light output conversion efficiency.
【0011】さらに本発明は、レーザ後方側の端面の反
射率が100%に近い場合でも、劈開誤差の影響を受け
にくく量産時における素子間の特性のばらつきが小さ
く、歩留まり良く生産することができる半導体レーザを
提供することを目的とする。Further, according to the present invention, even when the reflectivity of the end face on the rear side of the laser is close to 100%, it is hardly affected by cleavage errors, and the variation in characteristics between elements during mass production is small, so that production can be performed with high yield. It is an object to provide a semiconductor laser.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本出願の第1の発明は、
回折格子によって光帰還を行う分布帰還型半導体レーザ
において、回折格子によって光帰還を行う分布帰還型半
導体レーザにおいて、レーザ光の出力端面には低反射コ
ーティング、その反対側の後方側端面には高反射コーテ
ィングが設けられ、前記回折格子は、少なくとも出力端
を含んで設けられ周期が所定の一定値であって合計で共
振器内の全回折格子長の2分の1を越える長さを有する
周期均一領域と、前記周期均一領域の周期とは異なる一
定周期または変調された周期を有する周期変動領域とを
有し、前記周期変動領域は、レーザ共振器中央に対し
て、前記後方側端に寄せて設けられ、前記周期均一領域
と前記周期変動領域とは位相が連続するように形成され
ていることを特徴とする分布帰還型半導体レーザに関す
る。Means for Solving the Problems The first invention of the present application is:
In a distributed feedback semiconductor laser in which optical feedback is performed by a diffraction grating, in a distributed feedback semiconductor laser in which optical feedback is performed by a diffraction grating, a low reflection coating is applied to an output end face of the laser light, and a high reflection is applied to a rear end face on the opposite side. coating is provided, wherein the diffraction grating is less and the output terminal also
A period uniform region comprise provided period has a length exceeding one-half of the total diffraction grating length in the resonator in total a predetermined constant value, and periodic in the periodic uniform area is A periodic fluctuation region having a different fixed period or a modulated period, wherein the periodic fluctuation region is located with respect to the laser resonator center.
And the periodic uniform region provided near the rear side end.
And the periodic fluctuation region are formed so that the phase is continuous.
The present invention relates to a distributed feedback semiconductor laser characterized in that:
【0013】また、本出願の第2の発明は、回折格子に
よって光帰還を行う分布帰還型半導体レーザにおいて、
レーザ共振器の両方の端面に低反射コーティングが設け
られており、前記回折格子は、周期が所定の一定値の第
1の周期均一領域と第2の周期均一領域と、前記周期均
一領域の格子周期とは異なる変調された周期の回折格子
を有する周期変動領域とを有し、前記第1の周期均一領
域は、出力端を含んで設けられ、前記第2の周期均一領
域は、後方側端を含んで設けられ、前記第1の周期均一
領域と前記第2の周期均一領域との合計が共振器内の全
回折格子長の3分の2以下の長さであり、前記周期変動
領域は、レーザ共振器中央に対して非対称になるよう
に、後方側端に寄せて設けられ、前記周期変動領域と接
する前記第1の周期均一領域又は、第2の周期均一領域
の一方の側は、位相が連続するように形成されているこ
とを特徴とする分布帰還型半導体レーザに関する。A second invention of the present application is directed to a distributed feedback semiconductor laser that performs optical feedback using a diffraction grating.
A low-reflection coating is provided on both end faces of the laser resonator, and the diffraction grating has a first period uniform region, a second period uniform region having a predetermined constant period, and a grating of the period uniform region. period and a periodic variation region having a diffraction grating of different modulated period and the first period uniform region is provided comprising an output terminal, said second periodic uniform territory
The area is provided including the rear side edge, and the first period is uniform.
The sum of the area and the second periodic uniform area is less than two-thirds of the total diffraction grating length in the resonator, and the periodic fluctuation area is asymmetric with respect to the center of the laser resonator. At the rear end, and is in contact with the periodic fluctuation region.
The first periodic uniform region or the second periodic uniform region
Is related to a distributed feedback semiconductor laser characterized in that the one side is formed so as to have a continuous phase .
【0014】さらに本出願の第3の発明は、回折格子に
よって光帰還を行う分布帰還型半導体レーザにおいて、
レーザ共振器の両方の端面に低反射コーティングが設け
られており、前記回折格子は、少なくとも出力端を含ん
で設けられ全回折格子長の2分の1以下の長さを有し且
つ領域内で周期が変調されている周期低変調領域と、前
記周期低変調領域と接して設けられ、前記周期低変調領
域とは異なる格子周期とは異なる変調されている周期変
動領域とを有し、前記周期低変調領域における変調量
は、前記周期変動領域における変調量より小さく、前記
周期変動領域は、レーザ共振器中央に対して非対称にな
るように、後方側端に寄せて設けられていることを特徴
とする分布帰還型半導体レーザに関する。Further, a third invention of the present application relates to a distributed feedback semiconductor laser that performs optical feedback by a diffraction grating,
A low-reflection coating is provided on both end faces of the laser resonator, wherein the diffraction grating is provided including at least the output end , has a length equal to or less than half of the total diffraction grating length, and has and the periodic low modulation region period is modulated, before
The periodic low-modulation area is provided in contact with the low-period modulation area, and the periodic low-modulation area has a different grating period and a modulated periodic fluctuation area different from the periodic low-modulation area. smaller than the modulation amount in the periodic variation region, as will become asymmetric with respect to the laser resonator central relates distributed feedback semiconductor laser, characterized in that is provided closer to the rear end.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】従来のλ/4位相シフト分布帰還
型半導体レーザは、前述のように、光の帰還が中央付近
で強くなり過ぎるため、光の電界強度分布が中央付近に
集中するということと、前端面と後端面の両方に低反射
コーティングを施し、端面反射率が1%程度に抑えられ
ており、前方だけでなく、後方からも同程度の光出力が
あるという理由から、前方からのレーザ出力が低くな
る。前記の特開平4−100287号公報に記載のレー
ザは、レーザ両端面からほぼ等しい光出力が得られる構
造になっていた。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a conventional λ / 4 phase shift distributed feedback semiconductor laser, as described above, since the feedback of light becomes too strong near the center, the electric field intensity distribution of the light is concentrated near the center. In addition, both front and rear end surfaces are coated with low-reflection coating, the end surface reflectivity is suppressed to about 1%, and the same light output is provided not only from the front but also from the rear. The laser output from the device. The laser disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-100287 has a structure in which substantially equal light outputs can be obtained from both end faces of the laser.
【0016】これに対して、本出願の第1の発明の構
造、即ち、出力側端面には低反射コーティング、その反
対側の後方側端面には高反射コーティングを設けた本出
願の第一の発明の構造においては、共振器内の回折格子
の中の周期変動領域が、レーザ共振器中央に対して非対
称になるように前記後方側端面の側に寄せて設けてあ
る。On the other hand, the structure of the first invention of the present application, that is, a first embodiment of the present application in which a low-reflection coating is provided on the output end face and a high-reflection coating is provided on the opposite rear end face. In the structure of the present invention, the periodic fluctuation region in the diffraction grating in the resonator is provided close to the rear end face so as to be asymmetric with respect to the center of the laser resonator.
【0017】このような構造により、回折格子の周期が
レーザ共振器中央に対して非対称に分布し、共振器内の
分布帰還量が非対称になることで、内部電界強度分布が
非対称に分布する。これにより、例えば特開平4−10
0287号公報に記載の構造に比べても、後方側端より
出力側端からの出力が大きい光出力が得られるようにな
る。さらに本発明では、後方側端面の高反射コーティン
グにより出力側の端面からの光出力をさらに大きくする
ことができる。また、本発明の構造は、特開昭61−2
16383号公報に記載のようなλ/4位相シフト位置
を後面側に移動させた構造と比べても、内部の電界分布
の集中が少ないため、光出力が高くなる。With such a structure, the period of the diffraction grating is distributed asymmetrically with respect to the center of the laser resonator, and the amount of distributed feedback within the resonator becomes asymmetric, so that the internal electric field intensity distribution is distributed asymmetrically. Thereby, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
Compared with the structure described in Japanese Patent No. 0287, an optical output having a larger output from the output end than the rear end can be obtained. Further, in the present invention, the light output from the output end face can be further increased by the high reflection coating on the rear end face. The structure of the present invention is disclosed in
Compared with a structure in which the λ / 4 phase shift position is moved to the rear side as described in Japanese Patent No. 16383, the optical output is increased because the concentration of the internal electric field distribution is small.
【0018】また、レーザの発振波長にとっては、周期
が変わることによる位相シフトと高反射コーティングに
よる位相シフトにより、共振器全体で等価的に約λ/4
位相シフトを与えるような回折格子周期変調とすること
により、レーザ単一モード性を保つことができる。In addition, for the oscillation wavelength of the laser, the phase shift due to the change in the period and the phase shift due to the high reflection coating are equivalently equivalent to about λ / 4 in the entire resonator.
By performing the diffraction grating periodic modulation that gives a phase shift, the laser single mode property can be maintained.
【0019】また、一般に高反射コーティングされた端
面での回折格子位相が、素子間でばらつくことによっ
て、特性が大きく異なるが、本発明においては、高反射
コーティング側端面近傍に、元の回折格子周期と異なっ
た周期の回折格子があるため、その影響は従来例に比べ
て小さくなる。In general, the phase of the diffraction grating at the end face coated with the high reflection coating varies greatly between the elements, but the characteristics are greatly different. Since the diffraction grating has a different period from that of the conventional example, the influence is smaller than that of the conventional example.
【0020】本出願の第1の発明において、周期均一領
域は少なくとも最も出力側の領域を含んで設けられ、ま
た合計で共振器内の全回折格子長の2分の1を越える長
さを有する。即ち、周期均一領域は、一つの連続する領
域であっても、いくつかに分断されていても良い。一つ
の連続する領域である場合は、共振器内の全回折格子の
うち、出力端側から中央を越える領域を周期均一領域が
占めることになる。In the first invention of the present application, the period uniform region is provided including at least the region on the most output side, and has a total length exceeding one half of the total diffraction grating length in the resonator. . That is, the periodic uniform region may be one continuous region or may be divided into several regions. In the case of a single continuous region, the period uniform region occupies a region exceeding the center from the output end side in all the diffraction gratings in the resonator.
【0021】また、周期均一領域が分断されている場合
は、その合計が共振器内の全回折格子長の2分の1を越
える長さとなればよい。この場合、合計の長さのうち、
少なくとも2分の1を越える長さが共振器中央より出力
端側に存在していることが好ましい。このようにするこ
とで、非対称性が確保され、レーザ発振の単一モード安
定性も高く保つことができる。In the case where the periodic uniform region is divided, it is sufficient that the sum thereof exceeds one half of the total diffraction grating length in the resonator. In this case, of the total length
It is preferable that a length exceeding at least one half exists on the output end side from the center of the resonator. By doing so, asymmetry is ensured, and single-mode stability of laser oscillation can be kept high.
【0022】また、周期変動領域とは、上記の周期均一
領域とは異なる格子周期を有している領域であり、一つ
の連続する領域であるか、あるいは複数の領域に分断さ
れていてもよいが、一つの連続する領域の方がレーザ発
振モード安定性上は好ましい。特に、最も後方端側の領
域を含む連続する領域に設けられていることが好まし
い。The period variation region is a region having a lattice period different from the above-mentioned period uniform region, and may be one continuous region or divided into a plurality of regions. However, one continuous region is more preferable in terms of laser oscillation mode stability. In particular, it is preferably provided in a continuous area including the rearmost end area.
【0023】また周期変動領域は、周期均一領域とは異
なる周期であれば、周期が一定であっても、その中で変
調されていてもよい。周期が一定の場合は、周期均一領
域の格子周期との差があればよく、周期が短くても長く
ても本発明の効果は得られるが、長い方が特に好まし
い。また、周期変動領域内で周期が変調されている場合
においては、一般に単調に変化する方が好ましく、また
周期均一領域の格子周期との差が後方側の端に向かって
次第に大きくなることが好ましい。このようにすると、
高反射コーティングの端面位相のばらつきの影響をさら
に小さくすることができ、単一モード歩留まりを高くす
ることができる。このとき、周期均一領域の格子周期よ
り短くなるように変化させても良いが、特に長くなるよ
うに変化させることが好ましい。単調に変化するときに
は、例えば、増減のある部分で、線形に変化させる構造
等を挙げることができる。The period of the periodic fluctuation region may be constant or may be modulated as long as the period is different from the period uniform region. In the case where the period is constant, the difference between the period and the lattice period of the region having a uniform period is sufficient. The effect of the present invention can be obtained even if the period is short or long, but the longer is particularly preferable. In addition, when the period is modulated in the period variation region, it is generally preferable that the period varies monotonically, and it is preferable that the difference from the lattice period of the period uniform region gradually increases toward the rear end. . This way,
The influence of variations in the end face phase of the high reflection coating can be further reduced, and the single mode yield can be increased. At this time, it may be changed so as to be shorter than the lattice period of the uniform period region, but it is particularly preferable to change it so as to be longer. When the change is monotonous, for example, a structure in which the change is made linearly in a portion where the change is made can be cited.
【0024】さらに、この周期変動領域と周期均一領域
との境界は、周期が連続していてもまた、周期が不連続
になっていてもどちらでも良い。Further, the boundary between the periodic fluctuation region and the uniform period region may be either a continuous period or a discontinuous period.
【0025】本出願の第2の発明の構造は、レーザ共振
器の両方の端面に低反射コーティングが設けられている
ことと、周期変動領域内において、回折格子の周期が変
調されている場合に限られること、さらに周期均一領域
は少なくとも最も出力側の領域を含んで設けられ、また
合計で共振器内の全回折格子長の3分の2以下の長さを
有する点で第1の発明と異なっている。レーザ発振の単
一モード安定性の観点からは、2分の1程度以上が望ま
しいが、非対称性を増大させレーザをさらに高出力化す
るためには、2分の1以下にすることができる。但し、
3分の1以上の長さを有していることが好ましい。The structure of the second invention of the present application provides a structure in which a low-reflection coating is provided on both end faces of the laser resonator and the period of the diffraction grating is modulated in the period variation region. The first invention differs from the first invention in that the period uniform region is provided including at least the region on the most output side, and has a total length of two thirds or less of the total diffraction grating length in the resonator. Is different. From the viewpoint of the single mode stability of the laser oscillation, it is desirable that the value is about 1/2 or more. However, in order to increase the asymmetry and further increase the output of the laser, the value can be made 1/2 or less. However,
It preferably has a length of one third or more.
【0026】第2の発明のように両方の端面に低反射コ
ーティングが設けられている場合には、周期変動領域内
の格子が変調されていることが必須であり、それにより
回折格子の周期がレーザ共振器中央に対して非対称に分
布し、共振器内の分布帰還量が非対称になることで、内
部電界強度分布が非対称に分布するので、後方側端より
出力側端からの出力が大きいレーザが得られる。周期変
動領域内での格子周期が一定周期では、両端が低反射コ
ーティングの場合は、内部電界強度分布が非対称になら
ない場合があり、また、非対称になるとしてもその非対
称性は非常にわずかである。When the low reflection coating is provided on both end surfaces as in the second invention, it is essential that the grating in the periodical fluctuation region is modulated, whereby the period of the diffraction grating is reduced. A laser with a larger output from the output end than the rear end because the internal electric field intensity distribution is asymmetrically distributed by asymmetric distribution to the center of the laser cavity and asymmetric distribution feedback in the cavity. Is obtained. If the grating period in the periodic fluctuation region is constant, the internal electric field intensity distribution may not be asymmetric if both ends are low reflection coating, and even if it is, the asymmetry is very slight .
【0027】第2の発明において、周期変動領域の長さ
は共振器内の全回折格子長の3分の1以上とすることが
好ましく、また周期均一領域の必要な長さを確保するた
めに3分の2未満とすることが好ましい。In the second invention, it is preferable that the length of the periodic fluctuation region is one third or more of the total length of the diffraction grating in the resonator, and in order to secure a necessary length of the periodic uniform region. Preferably, it is less than two-thirds.
【0028】第2の発明の構造でも、周期変動領域内
で、一般に単調に変化する方が好ましく、また周期均一
領域の格子周期との差が後方側の端に向かって次第に大
きくなることが好ましい。このようにすると、第1の発
明の場合と同様に端面位相のばらつきの影響をさらに小
さくすることができ、単一モード歩留まりを高くするこ
とができる。このとき、周期均一領域の格子周期より短
くなるように変化させても良いが、特に長くなるように
変化させることが第2の発明においては効果が極めて顕
著であり好ましい。単調に変化するときには、例えば、
増減のある部分で、線形に変化させる構造等を挙げるこ
とができる。さらに、この周期変動領域と周期均一領域
との境界は、周期が連続していてもまた、周期が不連続
になっていてもどちらでも良い。In the structure according to the second aspect of the present invention, it is generally preferable that the change is monotonic within the period variation region, and it is preferable that the difference from the lattice period of the period uniform region becomes gradually larger toward the rear end. . This makes it possible to further reduce the influence of the end face phase variation as in the case of the first aspect of the invention, and to increase the single mode yield. At this time, the period may be changed so as to be shorter than the lattice period of the period uniform region, but it is particularly preferable to change the period so as to be longer because the effect is extremely remarkable in the second invention. When it changes monotonically, for example,
In a portion having an increase or decrease, a structure that changes linearly can be given. Further, the boundary between the periodic fluctuation region and the periodic uniform region may be either a continuous period or a discontinuous period.
【0029】第2の発明の構造においてレーザの発振波
長にとっては、周期が変わることによる位相シフトによ
り、共振器全体で等価的に約λ/4位相シフトを与える
ことで、レーザ単一モード性を保つことができるが、レ
ーザ発振波長に明確なλ/4位相シフトを与えるため
に、共振器上のある一点で、位相シフト構造をもうける
ことにより、単一モード性をさらに向上させることがで
きる。In the structure of the second aspect of the present invention, the laser oscillation wavelength is equivalently given about λ / 4 phase shift in the entire resonator by the phase shift due to the change of the period, thereby improving the laser single mode property. Although it can be maintained, a single mode property can be further improved by providing a phase shift structure at a certain point on the resonator in order to give a clear λ / 4 phase shift to the laser oscillation wavelength.
【0030】ここにおける位相シフト量は、回折格子周
期変調による位相シフトと、合計で等価的に約λ/4位
相シフトになるように設定する。Here, the amount of phase shift is set so as to be equivalent to about λ / 4 phase shift in total with the phase shift caused by the diffraction grating period modulation.
【0031】図6は、本構造の一点における位相シフト
量に対するしきい値利得差(単一モード性の指標)であ
る。このように位相シフトを回折格子周期変調と一点に
おける位相シフトとに分離することによる本発明構造の
単一モード性の改善は、図6から明らかなように、一点
における位相シフト量が回折格子の1/8周期から1/
2周期未満分の場合に有効である。FIG. 6 shows the threshold gain difference (indicator of single mode property) with respect to the amount of phase shift at one point of the present structure. The improvement of the single-mode property of the structure of the present invention by separating the phase shift into the periodic modulation of the diffraction grating and the phase shift at one point in this manner is, as apparent from FIG. 1/8 cycle to 1 /
This is effective for less than two cycles.
【0032】ここで、一点シフト構造を設ける箇所は、
従来例のように共振器中央に設けてもよいが、周期均一
領域と周期変動領域の境界に設けることが好ましい。ま
た、第1の発明においてはレーザの後方側端面に近づけ
たり、第2の発明においては出力側端面に近づけたりす
ることもできる。Here, the point where the one-point shift structure is provided is as follows.
Although it may be provided at the center of the resonator as in the conventional example, it is preferably provided at the boundary between the period uniform region and the period variation region. Further, in the first invention, it is possible to approach the rear end face of the laser, and in the second invention, it is possible to approach the output end face.
【0033】このように、本出願の第2の発明において
も、電界が中央に集中することなく、共振器内部の電界
強度分布を中央に対して非対称に制御することができ、
レーザ光出力を高くすることができる。また、単一モー
ド歩留まりも従来のλ/4位相シフト分布帰還型レーザ
と同等にすることができる。As described above, also in the second invention of the present application, the electric field intensity distribution inside the resonator can be controlled asymmetrically with respect to the center without the electric field being concentrated at the center.
The laser light output can be increased. Further, the single mode yield can be made equal to that of a conventional λ / 4 phase shift distributed feedback laser.
【0034】本出願の第3の発明の構造は、前述の第2
の発明の構造において、周期均一領域を、領域内で周期
が変調されている周期低変調領域(周期が変調されてい
る領域であるが、変調量が周期変動領域より小さく、ま
た周期変動領域との混同をさけるためにこのように言う
ものとする。)に置き換えたものに相当する。但し、周
期低変調領域の領域の長さは、合計で共振器内の全回折
格子長の2分の1以下の長さを有する。そして、周期低
変調領域における変調量は、周期変動領域における変調
量より小さく設定される。具体的には、領域全体での変
調量の平均を比較したときに、周期低変調領域における
平均値が、周期変動領域の平均値より小さいことが好ま
しい。The structure of the third invention of the present application is the same as that of the second invention.
In the structure of the present invention, the period uniform region is defined as a low period modulation region in which the period is modulated in the region (a region where the period is modulated, but the modulation amount is smaller than the period fluctuation region, and the period fluctuation region is To avoid confusion).) However, the length of the region of the periodic low modulation region has a total length equal to or less than half of the total diffraction grating length in the resonator. Then, the modulation amount in the low period modulation region is set smaller than the modulation amount in the period fluctuation region. Specifically, when comparing the averages of the modulation amounts in the entire region, it is preferable that the average value in the low periodic modulation region is smaller than the average value in the periodic fluctuation region.
【0035】即ち、第2の発明において、位相シフト構
造が出力側端面に近づいた場合、前述のように、効率に
関しては優位にあるが、レーザ単一モード性に関して
は、位相シフト構造が中央に位置したものよりも悪化す
る方向にある。そこで、第3の発明では、この悪化を防
止するために、出力側の周期均一領域においても周期を
変調し、位相シフトを与え、レーザ単一モード安定性を
改善することができる。That is, in the second invention, when the phase shift structure approaches the output end face, as described above, the efficiency is superior, but with respect to the laser single mode, the phase shift structure is located at the center. It tends to be worse than the one that is located. Therefore, in the third invention, in order to prevent this deterioration, the period can be modulated even in the period uniform region on the output side, a phase shift can be given, and the laser single mode stability can be improved.
【0036】第3の発明の好ましい形態において、周期
変動領域は、その中の格子周期が、後方側の端に向かっ
て次第に長くなるか、または短くなるように単調に変化
し、周期低変調領域内において、その格子周期が後方側
の端に向かって次第に長くなるか、または短くなるよう
に単調に変化する。さらに好ましい形態においては、周
期変動領域は、その中の格子周期が、後方側の端に向か
って次第に長くなるように単調に変化し、周期低変調領
域内においても、その格子周期が後方側の端に向かって
次第に長くなるように単調に変化する。最も好ましい形
態は、格子周期が後方側の端に向かって直線的に増加す
る形態であり、周期低変調領域内での格子周期の傾き
(絶対値)が周期変動領域より小さい。In a preferred form of the third invention, the periodic fluctuation region is monotonically changed so that the grating period gradually increases or decreases toward the rear end, and the periodic low modulation region Within, the grating period monotonically changes so as to gradually increase or decrease toward the rear end. In a more preferred form, the periodic variation region has a lattice period that monotonically changes so as to gradually increase toward the rear end, and even in the low period modulation region, the lattice period is on the rear side. It changes monotonically so that it becomes longer gradually toward the edge. The most preferable form is a form in which the grating period increases linearly toward the rear end, and the gradient (absolute value) of the grating period in the low-period modulation region is smaller than the period variation region.
【0037】本出願の第2の発明および第3の発明の構
造において、レーザ共振器の後方側の端に、一定の格子
周期を有する平坦領域を設けてもよい。このような平坦
領域を設けると、レーザ端面の劈開位置に誤差が生じて
も、特性のばらつきの小さなレーザを得ることができ
る。尚、本出願の第2の発明において、平坦領域におけ
る格子周期が周期均一領域における格子周期と等しいと
きは、平坦領域は周期均一領域の一部である。In the structures of the second and third inventions of the present application, a flat region having a constant grating period may be provided at the rear end of the laser resonator. By providing such a flat region, a laser with small variations in characteristics can be obtained even if an error occurs in the cleavage position of the laser end face. In the second invention of the present application, when the grating period in the flat region is equal to the grating period in the uniform period region, the flat region is a part of the uniform period region.
【0038】平坦領域の領域長は、劈開誤差が影響を小
さくするためには長い方が好ましく、例えば5μm以上
が好ましく、また周期変動領域と、周期均一領域(第2
の発明の場合)および周期低変調領域(第3の発明の場
合)の長さおよび位置を考慮して決めることができる。The length of the flat region is preferably long in order to reduce the influence of the cleavage error, for example, preferably 5 μm or more.
In the case of the third invention) and the length and position of the periodic low modulation region (in the case of the third invention).
【0039】[0039]
【実施例】以下に実施例を示して本発明をさらに詳細に
説明する。以下の説明では、レーザ発振波長が光通信用
の1.3ミクロン波長帯を想定しているが、回折格子周
期の設定により、同じように光通信用の1.55ミクロ
ン波長帯等のあらゆる波長帯のレーザに適用することが
できる。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. In the following description, it is assumed that the laser oscillation wavelength is a 1.3-micron wavelength band for optical communication. It can be applied to band lasers.
【0040】[実施例1]図1(A)は、本発明の実施
例1の共振器幅が300ミクロンである半導体レーザ1
の構造図である。この半導体レーザを形成するには、ま
ず、N型InP半導体基板2上に、周知の電子ビーム露
光法および周知のリソグラフィーにより周期変動領域と
して第1の回折格子3、および周期均一領域として第2
の回折格子4を形成する。第1の回折格子3、第2の回
折格子4を形成する際のエッチングの深さは、分布帰還
結合係数κが40〜50cmー1となるように0.02ミ
クロンとする。Embodiment 1 FIG. 1A shows a semiconductor laser 1 having a resonator width of 300 μm according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. In order to form this semiconductor laser, first, a first diffraction grating 3 as a periodic fluctuation region and a second diffraction grating as a periodic uniform region are formed on an N-type InP semiconductor substrate 2 by a known electron beam exposure method and a known lithography.
Is formed. The etching depth at the time of forming the first diffraction grating 3 and the second diffraction grating 4 is set to 0.02 μm so that the distributed feedback coupling coefficient κ is 40 to 50 cm −1 .
【0041】この上に周知のエピタキシャル成長によ
り、N型InGaAsP光ガイド層5を層厚0.1ミク
ロン、多重量子井戸活性層6を層厚0.2ミクロン、P
型InPクラッド層7を層厚3ミクロン、P型InGa
AsPキャップ層8を層厚0.2ミクロンの厚さにそれ
ぞれ形成する。次に、周知の電極形成法によりP型In
GaAsPキャップ層8上にP型電極9、N型InP半
導体基板2下にN型電極10を形成する。また、半導体
レーザ1の両端面には、第1の回折格子3側の端面には
高反射コーティング11、第2の回折格子4側の端面に
は低反射コーティング12を施す。The N-type InGaAsP light guide layer 5 is 0.1 μm thick, the multiple quantum well active layer 6 is 0.2 μm thick,
P-type InGa cladding layer 7 having a thickness of 3 μm
AsP cap layers 8 are each formed to a thickness of 0.2 microns. Next, P-type In is formed by a well-known electrode forming method.
A P-type electrode 9 is formed on the GaAsP cap layer 8, and an N-type electrode 10 is formed below the N-type InP semiconductor substrate 2. A high-reflection coating 11 is applied to both end surfaces of the semiconductor laser 1 on the end surface on the first diffraction grating 3 side, and a low-reflection coating 12 is applied on an end surface on the second diffraction grating 4 side.
【0042】このときの第1の回折格子3(周期変動領
域)および第2の回折格子4(周期均一領域)の周期分
布は、図1(B)に示す通り、第1の回折格子3は周期
が202.2ナノメートルで100ミクロンの長さ、第
2の回折格子4は周期が202.0ナノメートルで20
0ミクロンの長さである。ここで第1の回折格子3と第
2の回折格子4との間で位相が連続するように形成し
た。At this time, the periodic distribution of the first diffraction grating 3 (periodically variable region) and the second diffraction grating 4 (periodically uniform region) is, as shown in FIG. The period is 202.2 nanometers and 100 microns long, and the second diffraction grating 4 has a period of 202.0 nanometers and 20 microns.
It is 0 microns long. Here, the first diffraction grating 3 and the second diffraction grating 4 were formed such that the phase was continuous.
【0043】図4中に、この構造の共振器内での電界強
度分布を示した。この図から、共振器内で出力端(軸方
向座標300μmの位置)の方が後方側端(軸方向座標
0μmの位置)より電界強度が大きいことが分かる。ま
た、共振器内での電界の集中が緩和されていることが分
かる。FIG. 4 shows the electric field intensity distribution in the resonator having this structure. From this figure, it can be seen that the electric field intensity is higher at the output end (at the position of 300 μm in the axial direction) than at the rear end (at the position of 0 μm in the axial direction) in the resonator. Also, it can be seen that the concentration of the electric field in the resonator is reduced.
【0044】実際、この半導体レーザ1では、第2の回
折格子4側の端面からの光出力が、第1の回折格子3側
の端面にくらべて約6倍のパワーが得られた。また、レ
ーザのモード安定性を示すしきい値利得差については、
この構造の半導体レーザでは0.6が得られ、実用的な
レベルである0.5以上が達成されている。In fact, in the semiconductor laser 1, the light output from the end face on the second diffraction grating 4 side was about six times as powerful as the end face on the first diffraction grating 3 side. Also, regarding the threshold gain difference indicating the mode stability of the laser,
In the semiconductor laser having this structure, 0.6 is obtained, and a practical level of 0.5 or more is achieved.
【0045】また、図5はレーザ劈開位置の誤差に対し
て、本実施例と後述する比較例3の効率を比較した図で
ある。図5に示すように、レーザの素子間で、レーザ端
面の劈開位置に誤差が生じても、特性のばらつきが小さ
くなっている。FIG. 5 is a graph comparing the efficiency of the present embodiment with that of Comparative Example 3 described later with respect to the laser cleavage position error. As shown in FIG. 5, even if an error occurs in the cleavage position of the laser end face between the laser elements, variation in characteristics is reduced.
【0046】尚、本実施例においては、レーザ共振器の
長さを300ミクロンとしたが、これに限定されるもの
ではない。In the present embodiment, the length of the laser resonator is set to 300 μm, but is not limited to this.
【0047】[実施例2]図2(A)に実施例2の半導
体レーザ21の構造図を示す。この構造は、回折格子以
外は実施例1と同様であり、実施例1と同様にして形成
することができる。[Embodiment 2] FIG. 2A is a structural view of a semiconductor laser 21 of Embodiment 2. This structure is the same as that of the first embodiment except for the diffraction grating, and can be formed in the same manner as the first embodiment.
【0048】このときの第1の回折格子23(周期変動
領域)および第2の回折格子24(周期均一領域)の周
期分布は、図2(B)に示す通り、第1の回折格子23
の周期は片方の端面において202.4ナノメートル
で、その端面から遠ざかるに従って、202.0ナノメ
ートルに成るように変化し、その端面から100ミクロ
ンの長さである。第2の回折格子24は、周期が20
2.0ナノメートル周期で、200ミクロンの長さであ
り、全共振器長は300ミクロンである。第1の回折格
子23と第2の回折格子24との間は位相が連続するよ
うに形成した。At this time, the periodic distributions of the first diffraction grating 23 (periodically variable region) and the second diffraction grating 24 (periodically uniform region) are as shown in FIG.
Has a period of 202.4 nanometers at one end face, and changes to 202.0 nanometers as the distance from the end face increases, and is 100 microns from the end face. The second diffraction grating 24 has a period of 20
With a 2.0 nanometer period, it is 200 microns long, and the total cavity length is 300 microns. The phase between the first diffraction grating 23 and the second diffraction grating 24 was formed to be continuous.
【0049】図4中に、この構造の共振器内での電界強
度分布を示した。この図から、共振器内で出力端(軸方
向座標300μmの位置)の方が後方側端(軸方向座標
0μmの位置)より電界強度が大きいことが分かる。ま
た、共振器内での電界の集中が緩和されていることが分
かる。FIG. 4 shows the electric field intensity distribution in the resonator having this structure. From this figure, it can be seen that the electric field intensity is higher at the output end (at the position of 300 μm in the axial direction) than at the rear end (at the position of 0 μm in the axial direction) in the resonator. Also, it can be seen that the concentration of the electric field in the resonator is reduced.
【0050】実際、この半導体レーザ21では、第2の
回折格子24側の端面からの光出力が、第1の回折格子
23側の端面にくらべて約5倍のパワーが得られた。ま
た、レーザのモード安定性を示すしきい値利得差につい
ては、この構造の半導体レーザでは0.65が得られ、
実用的なレベルである0.5以上が達成されている。In fact, in this semiconductor laser 21, the light output from the end face on the second diffraction grating 24 side was about five times as powerful as the end face on the first diffraction grating 23 side. Further, as for the threshold gain difference indicating the mode stability of the laser, 0.65 is obtained in the semiconductor laser having this structure,
A practical level of 0.5 or more has been achieved.
【0051】また、本実施例においては、レーザ共振器
の長さを300ミクロンとしたが、これに限定されるも
のではなく、回折格子周期変調は線形に周期が変化する
としたが、線形でなくても同様の効果が得られる。In this embodiment, the length of the laser resonator is set to 300 μm. However, the present invention is not limited to this. It is assumed that the period of the diffraction grating period modulation changes linearly. The same effect can be obtained.
【0052】また、本実施例においては、第1の回折格
子23は、周期が変化しているが、レーザ端面近傍の1
0ミクロン程度の長さにおいては一定の周期になっても
良い。このようにすることで、レーザ劈開位置が数ミク
ロン程度ずれた場合でも、レーザ端面における回折格子
周期を設計値にすることができる。In the present embodiment, the first diffraction grating 23 has a different period, but the first diffraction grating 23 has a wavelength near the laser end face.
At a length of about 0 microns, the period may be constant. By doing so, even if the laser cleavage position is shifted by about several microns, the diffraction grating period on the laser end face can be set to the design value.
【0053】[実施例3]図3(A)に実施例3の半導
体レーザ31の構造図を示す。この構造は、回折格子
が、第1の回折格子33(周期均一領域)、第2の回折
格子34(周期変動領域)および第3の回折格子35
(周期均一領域)からなり、実施例1と同様にして形成
することができる。第1の回折格子33、第2の回折格
子34および第3の回折格子35を形成する際のエッチ
ングの深さは、分布帰還結合係数κが約70cm-1とな
るように0.03ミクロンとする。さらにレーザの両端
面には、それぞれ第1の低反射コーティング36と第2
の低反射コーティング37を施す。Third Embodiment FIG. 3A is a structural view of a semiconductor laser 31 according to a third embodiment. In this structure, the diffraction gratings are composed of a first diffraction grating 33 (periodically uniform region), a second diffraction grating 34 (periodically variable region), and a third diffraction grating 35.
(Periodically uniform region), and can be formed in the same manner as in the first embodiment. The etching depth at the time of forming the first diffraction grating 33, the second diffraction grating 34, and the third diffraction grating 35 is 0.03 μm so that the distributed feedback coupling coefficient κ is about 70 cm −1. I do. Further, a first low reflection coating 36 and a second
Is applied.
【0054】このときの第1の回折格子33、第2の回
折格子34および第3の回折格子35の周期分布は、図
3(B)に示す通り、第1の回折格子33は周期が20
2.0ナノメートルで、片方の端面から10ミクロンの
長さである。第2の回折格子34の周期は、第1の回折
格子33と接している部分が202.2ナノメートルで
あり、第1の回折格子33から遠ざかるに従って、20
2.0ナノメートルに成るように変化し、140ミクロ
ンの長さである。第3の回折格子35の周期は、20
2.0ナノメートルであり、150ミクロンの長さであ
る。At this time, the period distribution of the first diffraction grating 33, the second diffraction grating 34, and the third diffraction grating 35 is as shown in FIG.
2.0 nanometers, 10 microns long from one end. The period of the second diffraction grating 34 is 202.2 nanometers at a portion that is in contact with the first diffraction grating 33, and becomes 20 μm as the distance from the first diffraction grating 33 increases.
It changes to be 2.0 nanometers and is 140 microns long. The period of the third diffraction grating 35 is 20
2.0 nanometers and 150 microns long.
【0055】第1の回折格子33と第2の回折格子34
との間では、回折格子の位相が連続するように形成され
ている。また、第2の回折格子34と第3の回折格子3
5との間では、位相が第3の回折格子35の周期の1/
4周期(λ/8波長)だけシフトするような構造(位相
シフト構造38)とした。The first diffraction grating 33 and the second diffraction grating 34
Are formed so that the phase of the diffraction grating is continuous. Further, the second diffraction grating 34 and the third diffraction grating 3
5, the phase is 1 / of the period of the third diffraction grating 35.
A structure (phase shift structure 38) that shifts by four periods (λ / 8 wavelength) was adopted.
【0056】図4中に、この構造の共振器内での電界強
度分布を示した。この図から、共振器内で出力端(軸方
向座標300μmの位置)の方が後方側端(軸方向座標
0μmの位置)より電界強度が大きいことが分かる。ま
た、共振器内での電界の集中が緩和されていることが分
かる。FIG. 4 shows the electric field intensity distribution in the resonator having this structure. From this figure, it can be seen that the electric field intensity is higher at the output end (at the position of 300 μm in the axial direction) than at the rear end (at the position of 0 μm in the axial direction) in the resonator. Also, it can be seen that the concentration of the electric field in the resonator is reduced.
【0057】実際、この半導体レーザ31では、第3の
回折格子35側の端面からの光出力が、第1の回折格子
33側の端面にくらべて約2.5倍のパワーが得られ
た。また、レーザのモード安定性を示すしきい値利得差
については、この構造の半導体レーザでは0.7が得ら
れ、実用的なレベルである0.5以上が達成されてい
る。In fact, in the semiconductor laser 31, the light output from the end face on the third diffraction grating 35 side was about 2.5 times as powerful as the end face on the first diffraction grating 33 side. The threshold gain difference indicating the mode stability of the laser is 0.7 in the semiconductor laser having this structure, and has reached a practical level of 0.5 or more.
【0058】また、本実施例においては、レーザ共振器
の長さを300ミクロンとしたが、これに限定されるも
のではなく、回折格子周期変調は線形に周期が変化する
としたが、線形でなくても同様の効果が得られる。In this embodiment, the length of the laser resonator is set to 300 μm. However, the present invention is not limited to this. It is assumed that the diffraction grating period modulation changes its period linearly. The same effect can be obtained.
【0059】[実施例4]この実施例の構造では、実施
例3において、第2の回折格子34の周期が第3の回折
格子35の周期とその境界部で連続する構造とした。即
ち、このときの第2の回折格子34の周期は、第1の回
折格子33と接している部分が202.3ナノメートル
であり、第1の回折格子33から遠ざかるに従って、2
02.0ナノメートルに成るように変化し、140ミク
ロンの長さである。また、第2の回折格子34と第3の
回折格子35との間では、位相が第3の回折格子35の
周期の1/8周期(λ/16波長)だけシフトするよう
な構造(位相シフト構造38)とした。[Embodiment 4] In the structure of this embodiment, in Embodiment 3, the period of the second diffraction grating 34 is continuous with the period of the third diffraction grating 35 at the boundary. In other words, the period of the second diffraction grating 34 at this time is such that the portion in contact with the first diffraction grating 33 is 202.3 nanometers, and the distance from the first diffraction grating 33 becomes 22.3 nm.
It changes to be 02.0 nanometers and is 140 microns long. Further, between the second diffraction grating 34 and the third diffraction grating 35, a structure in which the phase is shifted by 1 / cycle (λ / 16 wavelength) of the cycle of the third diffraction grating 35 (phase shift). Structure 38).
【0060】この構造の共振器内での電界強度分布は、
図4中の実施例3の電界強度分布と同一の分布を示し、
共振器内で出力端(軸方向座標300μmの位置)の方
が後方側端(軸方向座標0μmの位置)より電界強度が
大きく、また、共振器内での電界の集中が緩和されてい
た。The electric field strength distribution in the resonator having this structure is as follows.
4 shows the same distribution as the electric field intensity distribution of Example 3 in FIG.
In the resonator, the output end (at the position of 300 μm in the axial direction) had a higher electric field strength than the rear end (the position of 0 μm in the axial direction), and the concentration of the electric field in the resonator was reduced.
【0061】[実施例5]この実施例の構造では、実施
例4において、第1の回折格子と第2の回折格子の周期
を境界部で連続とした。即ち、図8に示すように、第1
の回折格子83(平坦領域)の周期が202.3ナノメ
ートルで、10ミクロンあり、第2の回折格子84(周
期変動領域)の周期は第1の回折格子83と接している
部分が202.3ナノメートルであり、第1の回折格子
83から遠ざかるに従って、202.0ナノメートルに
成るように変化し、140ミクロンの長さである。第3
の回折格子85(周期均一領域)の周期は202.0ナ
ノメートルであり、150ミクロンの長さである。[Embodiment 5] In the structure of this embodiment, in Embodiment 4, the period of the first diffraction grating and the second diffraction grating is continuous at the boundary. That is, as shown in FIG.
The period of the diffraction grating 83 (flat region) is 202.3 nanometers and 10 microns, and the period of the second diffraction grating 84 (periodic fluctuation region) is 202. 3 nm, and changes to 202.0 nm as the distance from the first diffraction grating 83 increases, and is 140 microns long. Third
Has a period of 202.0 nanometers and a length of 150 microns.
【0062】また、第2の回折格子84と第3の回折格
子85との間では、位相が第3の回折格子85の周期の
1/8周期(λ/16波長)だけシフトするような構造
(位相シフト構造88)とした。Further, between the second diffraction grating 84 and the third diffraction grating 85, a structure in which the phase is shifted by 8 period (λ / 16 wavelength) of the period of the third diffraction grating 85. (Phase shift structure 88).
【0063】この構造の共振器内での電界強度分布も、
実施例3電界強度分布と同一の分布を示した。The electric field strength distribution in the resonator having this structure is
Example 3 The distribution was the same as the electric field intensity distribution.
【0064】[実施例6]この実施例の構造では、実施
例5において、第2の回折格子84の長さを190ミク
ロンとし、第3の回折格子85の長さを100ミクロン
とすると共に第3の回折格子の周期も変化させた。図9
に示すように、このときの第3の回折格子95の周期
は、第2の回折格子94と接している部分が202.0
ナノメートルであり、第2の回折格子94から遠ざかる
に従って、201.9ナノメートルに成るように変化
し、100ミクロンの長さである。即ち、第3の格子
(周期低変調領域)は、第2の格子(周期変動領域)よ
り周期変動の傾きが小さく形成されている。[Embodiment 6] In the structure of this embodiment, in Embodiment 5, the length of the second diffraction grating 84 is set to 190 μm, the length of the third diffraction grating 85 is set to 100 μm, and The period of the diffraction grating No. 3 was also changed. FIG.
As shown in FIG. 7, the period of the third diffraction grating 95 at this time is such that the portion in contact with the second diffraction grating 94 is 202.0.
Nanometers, and changes away from the second diffraction grating 94 to 201.9 nanometers, and is 100 microns long. That is, the third grating (low-period modulation area) is formed to have a smaller gradient of periodic fluctuation than the second grating (periodic fluctuation area).
【0065】また、第2の回折格子94と第3の回折格
子95との間では、位相が第3の回折格子95の周期の
1/4周期(λ/8波長)だけシフトするような構造
(位相シフト構造98)とした。Further, between the second diffraction grating 94 and the third diffraction grating 95, a structure in which the phase is shifted by 周期 period (λ / 8 wavelength) of the period of the third diffraction grating 95. (Phase shift structure 98).
【0066】この構造の共振器内での電界強度分布は、
図4中の実施例3の電界強度分布と同一の分布を示し、
共振器内で出力端(軸方向座標300μmの位置)の方
が後方側端(軸方向座標0μmの位置)より電界強度が
大きく、また、共振器内での電界の集中が緩和されてい
た。The electric field intensity distribution in the resonator having this structure is as follows.
4 shows the same distribution as the electric field intensity distribution of Example 3 in FIG.
In the resonator, the output end (at the position of 300 μm in the axial direction) had a higher electric field strength than the rear end (the position of 0 μm in the axial direction), and the concentration of the electric field in the resonator was reduced.
【0067】[比較例1〜3]本発明の実施例との比較
のために、λ/4位相シフト構造を中央に設けた構造
(比較例1)、特開平4−100287号公報に記載さ
れているようなレーザ共振器の1点でλ/4位相シフト
構造を配置するのではなく、等価的にλ/4位相シフト
されるような回折格子周期変調を共振器の一部に施し、
内部電界強度分布の1点集中を避ける構造(比較例
2)、特開昭61−216383号公報に記載されてい
るような、レーザの後方側の端面に高反射コーティング
を施し、前方側の端面に低反射コーティングを施して、
さらにλ/4位相シフト構造を3:7の割合で後方側端
面に近づけた構造(比較例3)について検討した結果を
図4に示した。Comparative Examples 1-3 For comparison with the examples of the present invention, a structure in which a λ / 4 phase shift structure is provided at the center (Comparative Example 1) is described in JP-A-4-100287. Instead of arranging the λ / 4 phase shift structure at one point of the laser resonator as described above, the diffraction grating period modulation such that the λ / 4 phase shift is equivalently applied to a part of the resonator,
A structure that avoids one point concentration in the internal electric field intensity distribution (Comparative Example 2), a high reflection coating is applied to the rear end face of the laser and the front end face as described in JP-A-61-216383. With a low reflection coating on
FIG. 4 shows the results of a study on a structure in which the λ / 4 phase shift structure was brought closer to the rear end face at a ratio of 3: 7 (Comparative Example 3).
【0068】図4から、比較例1では共振器中央におけ
る電界の集中が大きく、また比較例2では共振器中央で
の電界集中はある程度緩和されているが出力端における
電界強度が十分ではなく、さらに比較例3ではλ/4位
相シフト構造における電界集中が大きく出力端での電界
強度がまだ十分でないことがわかる。From FIG. 4, it can be seen that the concentration of the electric field at the center of the resonator is large in Comparative Example 1, and the electric field concentration at the center of the resonator is reduced to some extent in Comparative Example 2, but the electric field strength at the output end is not sufficient. Furthermore, in Comparative Example 3, it can be seen that the electric field concentration in the λ / 4 phase shift structure is large, and the electric field intensity at the output end is not yet sufficient.
【0069】[0069]
【発明の効果】本発明によれば、レーザ共振器内での一
点における電界集中を緩和しながら電界強度分布が非対
称になるようにすることにより、出力端からのレーザ光
パワーを大きくすることできるので、電流対光出力変換
効率の高い半導体レーザを提供することができる。According to the present invention, the power of the laser beam from the output end can be increased by making the electric field intensity distribution asymmetric while relaxing the electric field concentration at one point in the laser resonator. Therefore, a semiconductor laser having high current-to-light output conversion efficiency can be provided.
【0070】さらに本発明によれば、レーザ後方側の端
面の反射率が100%に近い場合でも、劈開誤差の影響
を受けにくく量産時における素子間の特性のばらつきが
小さく、歩留まり良く生産することができる半導体レー
ザを提供することができる。Further, according to the present invention, even when the reflectivity of the end face on the rear side of the laser is close to 100%, it is hardly affected by the cleavage error, the characteristic variation between the elements during mass production is small, and the production can be performed with high yield. The semiconductor laser which can be provided can be provided.
【0071】さらに本発明のレーザは、単一モード性の
安定性が良く、従来の半導体レーザに比べ、デジタル変
調時における符号誤り率を低い。Further, the laser of the present invention has good stability of single mode, and has a lower bit error rate at the time of digital modulation than a conventional semiconductor laser.
【0072】従って、本発明のレーザを用いることによ
り、光通信において大容量の伝送が可能となり、加入者
数の増大、通信サービスの拡大を実現することができ
る。さらにまた、加入者向けの低コストな光通信システ
ムを実現することができる。Therefore, by using the laser of the present invention, large-capacity transmission is possible in optical communication, and the number of subscribers and the communication service can be increased. Furthermore, a low-cost optical communication system for subscribers can be realized.
【図1】実施例1の半導体レーザ装置の断面構造図
(A)と、その回折格子周期の分布を示した図(B)で
ある。FIG. 1A is a sectional structural view of a semiconductor laser device according to a first embodiment, and FIG. 1B is a diagram showing the distribution of the diffraction grating period.
【図2】実施例2の半導体レーザ装置の断面構造図
(A)と、その回折格子周期の分布を示した図(B)で
ある。FIGS. 2A and 2B are a cross-sectional structural view of a semiconductor laser device according to a second embodiment and a diagram illustrating a distribution of a diffraction grating period.
【図3】実施例3の半導体レーザ装置の断面構造図
(A)と、その回折格子周期の分布を示した図(B)で
ある。3A is a cross-sectional structural view of a semiconductor laser device according to a third embodiment, and FIG. 3B is a diagram illustrating a distribution of a diffraction grating period.
【図4】本発明の実施例と比較例の内部電界強度分布で
ある。FIG. 4 is an internal electric field intensity distribution of an example of the present invention and a comparative example.
【図5】実施例1と比較例3の劈開位置の誤差による効
率の変動を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a change in efficiency due to an error in a cleavage position in Example 1 and Comparative Example 3.
【図6】実施例3の単一モード性の一点における位相シ
フト量依存性を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing the phase shift amount dependency at one point of the single mode property of the third embodiment.
【図7】従来例であるλ/4位相シフト型DFBレーザの
構造図である。FIG. 7 is a structural diagram of a conventional λ / 4 phase shift type DFB laser.
【図8】実施例5の半導体レーザ装置の断面構造図
(A)と、その回折格子周期の分布を示した図(B)で
ある。8A is a sectional structural view of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment, and FIG. 8B is a diagram showing a distribution of a diffraction grating period.
【図9】実施例6の半導体レーザ装置の断面構造図
(A)と、その回折格子周期の分布を示した図(B)で
ある。9A is a sectional structural view of a semiconductor laser device according to a sixth embodiment, and FIG. 9B is a diagram illustrating a distribution of a diffraction grating period.
1 半導体レーザ 2 N型InP半導体基板 3 第1の回折格子(周期変動領域) 4 第2の回折格子(周期均一領域) 5 N型InGaAsP光ガイド層 6 多重量子井戸活性層 7 P型InPクラッド層 8 P型InGaAsPキャップ層 9 P型電極 10 N型電極 11 高反射コーティング 12 低反射コーティング 21 半導体レーザ 23 第1の回折格子(周期変動領域) 24 第2の回折格子(周期均一領域) 31 半導体レーザ 33 第1の回折格子(周期均一領域) 34 第2の回折格子(周期変動領域) 35 第3の回折格子(周期均一領域) 36 第1の低反射コーティング 37 第2の低反射コーティング 38 位相シフト構造 81 半導体レーザ 83 第1の回折格子(平坦領域) 84 第2の回折格子(周期変動領域) 85 第3の回折格子(周期均一領域) 88 位相シフト構造 91 半導体レーザ 94 第2の回折格子(周期変動領域) 95 第3の回折格子(周期低変調領域) 98 位相シフト構造 1 Semiconductor laser 2 N-type InP semiconductor substrate 3 First diffraction grating (periodic fluctuation region) 4 Second diffraction grating (periodic uniform region) 5 N-type InGaAsP light guide layer 6 Multiple quantum well active layer 7 P-type InP cladding layer 8 P-type InGaAsP cap layer 9 P-type electrode 10 N-type electrode 11 High reflection coating 12 Low reflection coating 21 Semiconductor laser 23 1st diffraction grating (periodic fluctuation area) 24 Second diffraction grating (periodic uniform region) 31 Semiconductor Laser 33. 1st diffraction grating (period uniform area) 34 Second diffraction grating (periodic fluctuation region) 35 Third diffraction grating (periodic uniform region) 36 First low reflection coating 37 Second low reflection coating 38 Phase shift structure 81 Semiconductor Laser 83 First diffraction grating (flat area) 84 Second diffraction grating (periodic fluctuation region) 85 Third diffraction grating (periodic uniform region) 88 Phase shift structure 91 Semiconductor Laser 94 Second diffraction grating (periodic fluctuation region) 95 Third diffraction grating (periodic low modulation area) 98 Phase shift structure
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50 JICST file (JOIS)
Claims (18)
型半導体レーザにおいて、 レーザ光の出力端面には低反射コーティング、その反対
側の後方側端面には高反射コーティングが設けられ、前
記回折格子は、少なくとも出力端を含んで設けられ周期
が所定の一定値であって合計で共振器内の全回折格子長
の2分の1を越える長さを有する周期均一領域と、前記
周期均一領域の周期とは異なる一定周期または変調され
た周期を有する周期変動領域とを有し、前記 周期変動領域は、レーザ共振器中央に対して、前記
後方側端に寄せて設けられ、前記周期均一領域と前記周
期変動領域とは位相が連続するように形成されているこ
とを特徴とする分布帰還型半導体レーザ。1. A distributed feedback semiconductor laser that performs optical feedback by means of a diffraction grating, wherein a low reflection coating is provided on an output end face of the laser beam, and a high reflection coating is provided on a rear end face opposite to the laser light. , a period uniform area having a length period provided include an output terminal also less than one-half of the total diffraction grating length in the resonator in total a predetermined constant value, the <br / > and a periodic variation regions with different constant period or modulated cycles and cycle uniform area of periodic, the period fluctuation region is to the laser cavity center, the
The periodic uniform region and the peripheral region are provided near the rear end.
A distributed feedback semiconductor laser characterized in that the phase change region is formed so as to have a continuous phase .
央と後方側端との間の領域に設けられている請求項1記
載の分布帰還型半導体レーザ。Wherein said periodic variation region in the laser cavity
2. The distributed feedback semiconductor laser according to claim 1, wherein the distributed feedback semiconductor laser is provided in a region between the center and the rear end .
が、前記周期均一領域の格子周期より大きく一定である
ことを特徴とする請求項1または2記載の分布帰還型半
導体レーザ。3. The distributed feedback semiconductor laser according to claim 1, wherein a grating period in the periodic fluctuation region is larger than a lattice period of the uniform period region and is constant.
が、前記周期均一領域の格子周期との差が後方側の端に
向かって次第に大きくなるように形成されていることを
特徴とする請求項1または2記載の分布帰還型半導体レ
ーザ。4. The periodic variation region is characterized in that the lattice period therein is formed such that the difference from the lattice period of the periodic uniform region gradually increases toward the rear end. The distributed feedback semiconductor laser according to claim 1.
が、前記周期均一領域の格子周期より後方側の端に向か
って次第に長くなるように形成されていることを特徴と
する請求項4記載の分布帰還型半導体レーザ。5. The periodic fluctuation region is formed such that a lattice period therein gradually becomes longer toward a rear end than a lattice period of the periodic uniform region. The distributed feedback semiconductor laser as described in the above.
型半導体レーザにおいて、 レーザ共振器の両方の端面に低反射コーティングが設け
られており、 前記回折格子は、周期が所定の一定値の第1の周期均一
領域と第2の周期均一領域と、 前記周期均一領域の格子周期とは異なる変調された周期
の回折格子を有する周期変動領域とを有し、 前記第1の周期均一領域は、出力端を含んで設けられ、 前記第2の周期均一領域は、後方側端を含んで設けら
れ、 前記第1の周期均一領域と前記第2の周期均一領域との
合計が 共振器内の全回折格子長の3分の2以下の長さで
あり、 前記周期変動領域は、レーザ共振器中央に対して非対称
になるように、後方側端に寄せて設けられ、 前記周期変動領域と接する前記第1の周期均一領域又
は、第2の周期均一領域の一方の側は、位相が連続する
ように形成されている ことを特徴とする分布帰還型半導
体レーザ。6. A distributed feedback semiconductor laser that performs optical feedback by means of a diffraction grating, wherein a low reflection coating is provided on both end faces of the laser resonator, and wherein the diffraction grating has a first period having a predetermined constant value. And a second periodic uniform region, and a periodic variable region having a diffraction grating having a modulated period different from the grating period of the periodic uniform region. The first periodic uniform region has an output provided including an end, said second periodic uniform region, et provided include rear end
Between the first periodic uniform region and the second periodic uniform region.
The sum is less than two-thirds of the total diffraction grating length in the resonator, and the periodic fluctuation region is provided near the rear end so as to be asymmetric with respect to the center of the laser resonator ; The first periodic uniform region in contact with the periodic variation region or
Is that one side of the second periodic uniform region has a continuous phase.
A distributed feedback semiconductor laser characterized by being formed as described above .
央と後方側端との間の領域に設けられている請求項6記
載の分布帰還型半導体レーザ。Wherein said periodic variation region in the laser cavity
7. The distributed feedback semiconductor laser according to claim 6, which is provided in a region between the center and the rear end .
が、前記周期均一領域の格子周期との差が後方側端に向
かって次第に大きくなるように形成されていることを特
徴とする請求項6または7記載の分布帰還型半導体レー
ザ。8. The periodic variation region, wherein a lattice period therein is formed such that a difference from a lattice period of the uniform period region gradually increases toward a rear end. Item 8. A distributed feedback semiconductor laser according to item 6 or 7.
が、前記周期均一領域の格子周期より後方側端に向かっ
て次第に長くなるように形成されていることを特徴とす
る請求項8記載の分布帰還型半導体レーザ。9. The periodic fluctuation region is formed such that a lattice period therein gradually becomes longer toward a rear end than a lattice period of the periodic uniform region. Distributed feedback semiconductor laser.
子の位相が1/8周期から1/2周期未満分シフトされ
るシフト構造を有していることを特徴とする請求項6〜
9のいずれかに記載の分布帰還型半導体レーザ。10. A shift structure in which the phase of a diffraction grating is shifted from 1 / period to less than 周期 period at a point on a resonator axis.
10. The distributed feedback semiconductor laser according to any one of items 9.
振器内の全回折格子長の4分の1以上2分の1未満であ
ることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の分
布帰還型半導体レーザ。11. The periodic fluctuation region according to claim 1, wherein the length of the region is not less than 4 and less than の of the total diffraction grating length in the resonator. 2. The distributed feedback semiconductor laser according to 1.
振器内の全回折格子長の3分の1以上3分の2未満であ
ることを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載の
分布帰還型半導体レーザ。12. The periodic fluctuation region according to claim 6, wherein the length of the region is not less than one third and less than two thirds of the total diffraction grating length in the resonator. 2. The distributed feedback semiconductor laser according to 1.
還型半導体レーザにおいて、 レーザ共振器の両方の端面に低反射コーティングが設け
られており、 前記回折格子は、少なくとも出力端を含んで設けられ全
回折格子長の2分の1以下の長さを有し且つ領域内で周
期が変調されている周期低変調領域と、前記周期低変調領域と接して設けられ、前記 周期低変調
領域とは異なる格子周期とは異なる変調されている周期
変動領域とを有し、 前記周期低変調領域における変調量は、前記周期変動領
域における変調量より小さく、 前記周期変動領域は、レーザ共振器中央に対して非対称
になるように、後方側端に寄せて設けられていることを
特徴とする分布帰還型半導体レーザ。13. A distributed feedback semiconductor laser that performs optical feedback by means of a diffraction grating, wherein a low-reflection coating is provided on both end faces of a laser resonator, and wherein the diffraction grating is provided including at least an output end. A low-period modulation area having a length equal to or less than half the diffraction grating length and having a period modulated in the area; and a low-period modulation area that is provided in contact with the low-period modulation area and is different from the low-period modulation area A periodic fluctuation region that is modulated differently from the grating period; the modulation amount in the low periodic modulation region is smaller than the modulation amount in the periodic fluctuation region; and the periodic fluctuation region is located with respect to the center of the laser resonator. A distributed-feedback semiconductor laser, which is provided near a rear end so as to be asymmetric.
期が、後方側の端に向かって次第に長くなるか、または
短くなるように形成されていることを特徴とする請求項
13記載の分布帰還型半導体レーザ。14. The distribution according to claim 13, wherein the periodic fluctuation region is formed such that a lattice period therein becomes gradually longer or shorter toward a rear end. Feedback semiconductor laser.
期が、後方側の端に向かって次第に長くなるように形成
されていることを特徴とする請求項14記載の分布帰還
型半導体レーザ。15. The distributed feedback semiconductor laser according to claim 14, wherein said periodic fluctuation region is formed such that a lattice period therein gradually becomes longer toward a rear end.
子の位相が1/8周期から1/2周期未満分シフトされ
るシフト構造を有していることを特徴とする請求項13
〜15のいずれかに記載の分布帰還型半導体レーザ。16. A method according to claim, characterized in that the phase of the diffraction grating has a shift structure to be 1/2 cycle less shifted from 1/8 cycle in one point on the resonator axis 13
16. The distributed feedback semiconductor laser according to any one of items 15 to 15.
共振器内の全回折格子長の4分の1以上であることを特
徴とする請求項13〜16のいずれかに記載の分布帰還
型半導体レーザ。17. The distribution according to claim 13, wherein the length of the periodic low-modulation region is equal to or more than 4 of the total diffraction grating length in the resonator. Feedback semiconductor laser.
振器内の全回折格子長の3分の1以上3分の2未満であ
ることを特徴とする請求項13〜17のいずれかに記載
の分布帰還型半導体レーザ。18. The periodic fluctuation region according to claim 13, wherein the length of the region is at least one-third or more and less than two-thirds of the total diffraction grating length in the resonator. 2. The distributed feedback semiconductor laser according to 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000020598A JP3452131B2 (en) | 1999-01-29 | 2000-01-28 | Distributed feedback semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251899 | 1999-01-29 | ||
| JP11-22518 | 1999-01-29 | ||
| JP2000020598A JP3452131B2 (en) | 1999-01-29 | 2000-01-28 | Distributed feedback semiconductor laser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000286502A JP2000286502A (en) | 2000-10-13 |
| JP3452131B2 true JP3452131B2 (en) | 2003-09-29 |
Family
ID=26359761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000020598A Expired - Fee Related JP3452131B2 (en) | 1999-01-29 | 2000-01-28 | Distributed feedback semiconductor laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3452131B2 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5099961B2 (en) * | 2003-04-28 | 2012-12-19 | 古河電気工業株式会社 | Laser equipment |
| JP5287460B2 (en) | 2009-04-17 | 2013-09-11 | 富士通株式会社 | Semiconductor laser |
| JP5644524B2 (en) * | 2011-01-14 | 2014-12-24 | 富士通株式会社 | Semiconductor laser |
| JP5929571B2 (en) * | 2012-07-09 | 2016-06-08 | 富士通株式会社 | Semiconductor laser |
| JP6355888B2 (en) | 2013-01-31 | 2018-07-11 | 日本オクラロ株式会社 | Semiconductor laser device and optical semiconductor device |
| US11552448B2 (en) * | 2020-01-28 | 2023-01-10 | Lumentum Japan, Inc. | Semiconductor optical amplifier integrated laser |
| JP7458885B2 (en) * | 2020-01-28 | 2024-04-01 | 日本ルメンタム株式会社 | Semiconductor Optical Amplifier Integrated Laser |
| CN117080862A (en) * | 2022-05-10 | 2023-11-17 | 苏州旭创科技有限公司 | Semiconductor laser and preparation method thereof |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000020598A patent/JP3452131B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1998年電子情報通信学会総合大会講演論文集,1998年 3月19日,エレクトロニクス1,p.401 C−4−28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000286502A (en) | 2000-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3180725B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| JP5287460B2 (en) | Semiconductor laser | |
| JP2000058970A (en) | Optical functional element, method for manufacturing the same, and optical communication system | |
| JP2001308451A (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JP3186705B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| JPH11214793A (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| JPH07118567B2 (en) | Gain-coupled distributed feedback semiconductor laser and manufacturing method thereof | |
| JP3452131B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| US20020037024A1 (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| JP5143985B2 (en) | Distributed feedback laser diode | |
| JP2970578B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| JP3173582B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| JP5310533B2 (en) | Optical semiconductor device | |
| US6788725B2 (en) | Semiconductor laser device | |
| JPH11195838A (en) | Distribution feedback type of semiconductor laser | |
| US6501777B1 (en) | Distributed feedback semiconductor laser emitting device having asymmetrical diffraction gratings | |
| JP4076145B2 (en) | Complex coupled distributed feedback semiconductor laser | |
| JP3778260B2 (en) | Semiconductor laser and digital optical communication system and method using the same | |
| US7277465B2 (en) | Semiconductor laser | |
| US6574261B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser | |
| JPH0770785B2 (en) | Distributed reflection type semiconductor laser | |
| US20050025210A1 (en) | Semiconductor laser device | |
| JP2003152272A (en) | Dispersed phase shift structure distributed feedback semiconductor laser | |
| Fessant | Threshold and above-threshold analysis of corrugation-pitch-modulated DFB lasers with inhomogeneous coupling coefficient | |
| JP4447222B2 (en) | Distributed feedback semiconductor laser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070718 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130718 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |