半导体激光器阵列、半导体激光器元件、半导体激光器模块、以及波长可变激光器组件制造技术

半导体激光器阵列具备在互不相同的振荡波长下进行单一模式振荡的多个半导体激光器，各所述半导体激光器具备：包含具有交替层叠的多个阱层和势垒层的多量子阱结构的活性层；和从厚度方向夹着该活性层而形成、带隙能大于该活性层的所述势垒层的带隙能的n侧分离限制异质结构层以及p侧分离限制异质结构层，在所述活性层掺杂n型杂质。由此提供能在宽带中输出高强度的激光的半导体激光器阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体激光器阵列、半导体激光器元件、半导体激光器模块、以及波长可变激光器组件。
技术介绍
作为DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing，密集光波复用)光通信用的波长可变光源，公开了将激光器振荡波长互不相同的多个半导体激光器集成的半导体激光器阵列(例如参考专利文献1)。这种半导体激光器阵列切换动作的半导体激光器，来使输出的激光的波长变化，而用在作为波长可变激光器发挥功能的半导体激光器元件中。该半导体激光器元件具有将半导体激光器阵列、光波导路阵列、光合路器、半导体光放大器(SemiconductorOpticalAmplifier：SOA)依次连接的构成。在该半导体激光器元件中，在来自动作的半导体激光器的激光通过光合路器后，由SOA进行光放大，并从元件的输出端输出。并且，这样的半导体激光器元件例如装入带尾纤的半导体激光器模块而使用。进而，这样的半导体激光器模块，用作与外部调制器组合的波长可变激光器组件，例如用作DWDM光通信网络系统中的用于长距离光传输的信号光源。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2004-349692号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在此，作为传输速度为40、100、400Gbps的数字相干传输用途的信号光源或本地振荡光源，需要能在宽带输出高强度的激光的波长可变激光器。例如，作为一般的示例，作为DP-QPSK(DualPolarizationQuadraturePhaseShiftKeying，双偏振正交相移键控)方式的100Gbps传输中所用的光源，要求来自半导体激光器模块的尾纤的输出光强度为40mW以上、谱线宽度为500kHz以下。另外，作为其他示例，在DP-16QAM(QuadratureAmplitudeModulation，正交振幅调制)方式的400Gbps传输中，要求来自半导体激光器模块的尾纤的输出光强度为40mW以上、谱线宽度为100kHz以下。本专利技术鉴于上述状况而提出，目的在于，提供能在宽带输出高强度的激光的半导体激光器阵列、半导体激光器元件、半导体激光器模块、以及波长可变激光器组件。用于解决课题的手段为了解决上述的课题，达成目的，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器阵列具备在互不相同的振荡波长下进行单一模式振荡的多个半导体激光器，各所述半导体激光器具备：包含具有交替层叠的多个阱层和势垒层的多量子阱结构的活性层；和从厚度方向夹着该活性层而形成、带隙能大于该活性层的所述势垒层的带隙能的n侧分离限制异质结构层以及p侧分离限制异质结构层，在所述活性层掺杂n型杂质。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器阵列的特征在于，所述n型杂质的掺杂浓度为1×1017以上3×1018以下cm-3。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器阵列的特征在于，所述n型杂质包含S、Se、以及Si当中的至少一者。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器阵列的特征在于，所述p侧分离限制异质结构层厚于所述n侧分离限制异质结构层，所述p侧分离限制异质结构层的带隙能构成为随着远离所述活性层而变大。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器阵列的特征在于，所述p侧分离限制异质结构层的带隙能随着远离所述活性层而直线地变大。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器阵列的特征在于，各所述半导体激光器的谐振器长度为1200μm以上。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器阵列的特征在于，各所述半导体激光器具备具有与各所述振荡波长对应的周期的衍射光栅。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器阵列的特征在于，各所述半导体激光器的所述衍射光栅的耦合系数与各所述半导体激光器的谐振器长度之积为1.3以上1.7以下。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器元件的特征在于，具备：半导体激光器阵列；能使从多个所述半导体激光器输出的激光合路的光合路器；和将来自所述光合路器的输出光放大的半导体光放大器，通过多个所述半导体激光器当中动作的所述半导体激光器的切换以及所述半导体激光器的温度变化来使从所述半导体激光器输出的激光的波长变化。另外，本专利技术的1个方式所涉及的半导体激光器模块特征在于，具备：半导体激光器元件；将该半导体激光器元件所输出的激光向外部出射的光纤；和使所述半导体激光器元件所输出的激光耦合在所述光纤的光学构件。另外，本专利技术的1个方式所涉及的波长可变激光器组件特征在于，安装在驱动控制半导体激光器模块的电子基板上。专利技术的效果根据本专利技术，能实现能在宽带中输出高强度的激光的半导体激光器阵列、半导体激光器元件、半导体激光器模块、以及波长可变激光器组件。附图说明图1是本专利技术的实施方式1所涉及的半导体激光器阵列以及半导体激光器元件的示意俯视图。图2是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体激光器阵列的截面的一部分的图。图3是表示图1所示的半导体激光器阵列的活性层周边的能带图的图。图4是图1所示的半导体激光器元件的光合路器的截面图。图5是本专利技术的实施方式2所涉及的半导体激光器模块以及波长可变激光器组件的示意俯视图。图6是表示比较例、实施例1-1、实施例1-2的半导体激光器元件中的PL发光光谱的图。图7是表示比较例、实施例1-1、实施例1-2的半导体激光器元件中的波长与光增益的关系的图。图8是表示使比较例和实施例1-1的半导体激光器元件的输出激光经由透镜系统耦合在光纤的半导体激光器模块的光输出特性的图。图9是表示比较例、实施例1-1中的半导体激光器阵列元件的光输出与半导体激光器元件的光输出的关系的图。图10是表示在同一光输出下驱动比较例、实施例1-1、实施例1-2、实施例2的半导体激光器元件时的激光器振荡谱的图。具体实施方式以下参考附图来说明本专利技术所涉及的半导体激光器阵列、半导体激光器元件、半导体激光器模块、以及波长可变激光器组件的实施方式。另外，并不由本实施方式限定本专利技术。另外，在附图的记载中，对同一或对应的要素适宜标注同一标号。进而需要留意的是，附图是示意，各层的厚度与宽度的关系、各层的比率等有和现实不同的情况。在附图的相互间，也存在包含相互的尺寸的关系、比率不同的部分的情况。(实施方式1)首先说明本实施方式1所涉及的半导体激光器阵列以及半导体激光器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光器阵列，其特征在于，具备在互不相同的振荡波长下进行单一模式振荡的多个半导体激光器，各所述半导体激光器具备：包含具有交替层叠的多个阱层和势垒层的多量子阱结构的活性层；和从厚度方向夹着该活性层而形成、带隙能大于该活性层的所述势垒层的带隙能的n侧分离限制异质结构层以及p侧分离限制异质结构层，在所述活性层掺杂有n型杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.26 US 61/920,9471.一种半导体激光器阵列，其特征在于，具备在互不相同的振荡波
长下进行单一模式振荡的多个半导体激光器，
各所述半导体激光器具备：
包含具有交替层叠的多个阱层和势垒层的多量子阱结构的活性层；和
从厚度方向夹着该活性层而形成、带隙能大于该活性层的所述势垒层
的带隙能的n侧分离限制异质结构层以及p侧分离限制异质结构层，
在所述活性层掺杂有n型杂质。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器阵列，其特征在于，
所述n型杂质的掺杂浓度为1×1017以上且3×1018以下cm-3。
3.根据权利要求1或2所述的半导体激光器阵列，其特征在于，
所述n型杂质包含S、Se、以及Si当中的至少一者。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体激光器阵列，其特征在
于，
所述p侧分离限制异质结构层厚于所述n侧分离限制异质结构层，
所述p侧分离限制异质结构层的带隙能构成为随着远离所述活性层而
变大。
5.根据权利要求4所述的半导体激光器阵列，其特征在于，
所述p侧分离限制异质结构层的带隙能构成为随着远离所述活性层而
直线地变大。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤章，吉田顺自，清田和明，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP