半导体激光元件、集成型半导体激光元件、以及半导体激光元件的制造方法_5

文档序号:9355514阅读:来源:国知局
00-1?100-N中的一个来进行驱动。
[0114]然后,多个光波导200-1?200-N当中与所驱动的半导体激光元件以光学方式连接的光波导,以单模的方式对来自所驱动的半导体激光元件的激光进行导波。光合流器300使在光波导中导波的激光通过,并从输出端口 300a输出。S0A400对从输出端口 300a输出的激光进行放大,并从输出端400a输出到集成型半导体激光元件1000的外部。S0A400用于补偿来自所驱动的半导体激光元件的激光的因光合流器300导致的光的损耗,并且从输出端400a获得期望的强度的光输出。此外,在光合流器300具有N个输入端口和I个输出端口的情况下,来自所驱动的半导体激光元件的激光的强度被光合流器300衰减至约1/N。
[0115]在此,在本实施方式2所涉及的集成型半导体激光元件1000中,作为半导体激光元件而使用了实施方式I的半导体激光元件100。因而,在半导体激光元件100中,分布布莱克反射部120的波导芯层103引起的光吸收少,光输出高。所以,能够降低半导体激光元件100的驱动电流值。由此,能够降低集成型半导体激光元件1000的耗电。
[0116]另外,由于对分布布莱克反射部120的波导芯层103周期性地全部进行了蚀刻,因此即使在蚀刻的深度产生了偏差的情况下,耦合系数也不变化,能够降低制造批次所引起的特性的偏差。其结果,能够抑制生产时的成品率的下降。
[0117]另外,在作为电力注入部的分布反馈型激光器部110中,未对波导芯层103进行加工,因此可靠性的下降以及生产时的成品率的下降被抑制。另外,半导体激光元件100抑制或防止了空间上的烧孔的发生,并且光谱线宽度被窄线宽度化,因此适合作为例如利用了高比特率的多值调制方式的通信方式中的信号光源。
[0118]进而,在集成型半导体激光元件1000中,半导体激光元件100为高输出,因此能够将S0A400的放大率设定得较小。由此,能够减小表示S0A400的自发辐射所引起的噪声的程度的量即 SSER(Signal to Spontaneous Emiss1n Rat1,信号自发福射比)。
[0119]另外,由于在分布反馈型激光器中从两端部输出激光,因此存在来自与输出侧相反的后方的输出光成为杂散光的问题。为此,分布反馈型激光器需要采取杂散光对策。但是,由于集成型半导体激光元件1000的半导体激光元件100具备分布布莱克反射部120,因此不易产生来自后方的输出光,不易产生杂散光,所以不需要采取杂散光对策,或者可以是简单的杂散光对策。
[0120]此外,并非通过上述实施方式来限定本发明。对上述各构成要素进行适当组合而构成的方案也包含于本发明。另外,对于本领域技术人员而言,能够容易地导出进一步的效果、变形例。因此,本发明的更宽泛的方式并不限定于上述的实施方式,能够进行各种变更。
[0121]产业上的可利用性
[0122]如上所述,本发明所涉及的半导体激光元件、集成型半导体激光元件以及半导体激光元件的制造方法适合在光通信的领域中进行利用。
[0123]符号说明
[0124]100、100-1?100-N 半导体激光元件
[0125]101、201、301、401 η 侧电极
[0126]102、202、302、402 η 型半导体层
[0127]103、203、303、403 波导芯层
[0128]103a、103c SCH 层
[0129]103bMQW 层
[0130]104、106、204、304、404 ρ 型半导体层
[0131]105衍射光栅层
[0132]105aλ/4 移相部
[0133]107、405P 侧电极
[0134]108-1 ?108-M 沟道槽
[0135]110分布反馈型激光器部
[0136]120分布布莱克反射部
[0137]200-1 ?200-N 光波导
[0138]300光合流器
[0139]300a 输出端口
[0140]400 SOA
[0141]400a 输出端
[0142]1000集成型半导体激光元件
[0143]1001防反射膜
[0144]1002 填入部
[0145]G 沟槽
[0146]L10.L20 激光
[0147]Ml、M2 掩模
[0148]R 抗蚀膜
[0149]S 半导体材料
[0150]W 宽度
【主权项】
1.一种半导体激光元件,其特征在于,具备: 半导体层叠构造,其包含波导芯层,并具有分布反馈型激光器部和分布布莱克反射部,在所述分布反馈型激光器部中,所述波导芯层具有遍及光谐振器长度方向而连续的长度,并且在所述波导芯层的附近沿着该波导芯层而配置有衍射光栅层,在所述分布布莱克反射部中,所述波导芯层被离散地且周期性地配置,以形成衍射光栅;和 电极,其用于向所述分布反馈型激光器部注入电流, 所述分布反馈型激光器部使与所述衍射光栅层的周期相应的波长的激光振荡,在所述分布布莱克反射部中所述波导芯层所形成的衍射光栅被设定为具有包含所述激光的波长在内的阻带。2.根据权利要求1所述的半导体激光元件,其特征在于, 所述衍射光栅的阻带宽度被设定为在该半导体激光元件的驱动电流的范围内包含所述激光的波长。3.根据权利要求2所述的半导体激光元件,其特征在于, 所述驱动电流的范围从OA至IA的范围中选择,所述衍射光栅的阻带宽度为1.4nm以上。4.根据权利要求2所述的半导体激光元件,其特征在于, 所述驱动电流的范围从OmA至500mA的范围中选择,所述衍射光栅的阻带宽度为0.7nm以上。5.根据权利要求1?4中任一项所述的半导体激光元件,其特征在于, 在设所述分布反馈型激光器部中的所述波导芯层的长度为L1、设所述衍射光栅层的耦合系数为K I时,K IXLl为I以上,LI为820 μπι以上。6.根据权利要求1?5中任一项所述的半导体激光元件,其特征在于, 在设所述分布布莱克反射部中的所述波导芯层的长度为L2、设所述波导芯层所形成的衍射光栅的耦合系数为K 2时,K 2XL2大于2.18,κ 2为29cm 1Wla7.根据权利要求1?6中任一项所述的半导体激光元件,其特征在于, 所述衍射光栅层具有移相部。8.一种集成型半导体激光元件,其特征在于,集成有: 权利要求1?7中任一项所述的一个以上的半导体激光元件; 光合流器,其具有分别被输入来自所述一个以上的半导体激光元件的输出光的、与该半导体激光元件相同数量的输入端口,并能够使该输出光合流来输出;和 半导体光放大器,其对来自所述光合流器的输出光进行放大。9.一种半导体激光元件的制造方法,其特征在于,包括: 半导体层叠构造形成工序,形成半导体层叠构造,该半导体层叠构造包含波导芯层,并具有:包含沿着该波导芯层配置的衍射光栅层的成为分布反馈型激光器部的区域、和包含所述波导芯层的成为分布布莱克反射部的区域; 第I蚀刻工序,对所述半导体层叠构造当中成为所述分布反馈型激光器部的区域的所述衍射光栅层进行蚀刻,以成为给定的周期且离散的配置;和 第2蚀刻工序,对所述半导体层叠构造当中成为所述分布布莱克反射部的区域的所述波导芯层进行蚀刻,以形成衍射光栅并成为给定的周期且离散的配置。10.根据权利要求9所述的半导体激光元件的制造方法,其特征在于, 所述第2蚀刻工序是在成为所述分布反馈型激光器部的区域的最表面形成掩模,以在该第2蚀刻工序中的蚀刻之中保护成为所述分布反馈型激光器部的区域的波导芯层而进行的。
【专利摘要】半导体激光元件具备:半导体层叠构造,其包含波导芯层,并具有分布反馈型激光器部和分布布莱克反射部,在所述分布反馈型激光器部中,所述波导芯层具有遍及光谐振器长度方向而连续的长度,并且在所述波导芯层的附近沿着该波导芯层而配置有衍射光栅层,在所述分布布莱克反射部中,所述波导芯层被离散地且周期性地配置,以形成衍射光栅;和电极,其用于向所述分布反馈型激光器部注入电流,所述分布反馈型激光器部使与所述衍射光栅层的周期相应的波长的激光振荡,在所述分布布莱克反射部中所述波导芯层所形成的衍射光栅被设定为具有包含所述激光的波长在内的阻带。由此,能够提供光输出高、且生产时的成品率良好的半导体激光元件。
【IPC分类】H01S5/12, H01S5/125
【公开号】CN105075038
【申请号】CN201480008894
【发明人】小林刚
【申请人】古河电气工业株式会社
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年2月18日
【公告号】US20150357792, WO2014126261A1
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