一种相干光源，其特征在于： 具有双电极半导体激光器和光波导路器件，所述双电极半导体激光器设有具备因电流注入而发光的有源层的有源区、及具备与上述有源层连续布置的因电流注入而发生折射率变化的层的相位控制区，所述光波导路器件形成了分布布拉格反射器（以下简称为“ＤＢＲ”）区； 以从上述双电极半导体激光器出射的激光在上述光波导路器件的光波导路光学耦合的方式构成，从上述双电极半导体激光器出射的激光的一部分由上述ＤＢＲ区反射，光反馈给上述双电极半导体激光器，而锁定振荡波长。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有半导体激光器的用于光通信领域及光信息处理领域的相干光源。
技术介绍
近年来，作为光通信领域的应用和采用非线性效果的二次谐波发生的基本波发生的应用，波长可变的半导体激光器引人注目。在半导体激光器上集成了光栅的分布反馈型(distributed feedbackDFB)半导体激光器，或分布反射型(distributed bragg reflectorDBR)半导体激光器是用激光器单体可单纵模振荡的半导体激光器。作为波长可变方式，提出了通过在DBR半导体激光器上的DBR部注入电流，利用等离子效果及温度变化提供折射率变化，调制振荡波长的方式。参照图8说明具有波长可变功能的DBR半导体激光器。图8表示三电极结构的AlGaAs系波长可变DBR半导体激光器的概略构成。在n-GaAs基板30上，形成包含有源层33的AlGaAs系的双异质结构。在n侧及p侧，分别形用于注入电流的n侧电极42a、p侧电极42b。该元件在谐振器方向被划分成有源区43、相位控制区44及DBR区45，在DBR区45和相位控制区44，通过注入硅使有源层33无序化。此外，在DBR区45形成光栅36。在如此的三电极结构的AlGaAs系波长可变DBR半导体激光器中，例如，在阈值为25mA时，相对于向有源区33注入150mA的电流(工作电流Ip)，可得到90mW的输出。此外，改变注入DBR区45的电流(DBR电流Idbr)，使DBR区45的折射率发生热变化，由此可实现2nm左右的波长可变。在波长可变时，振荡波长维持单纵模。另外，如果在DBR电流Idbr和注入相位控制区44的电流(相位电流Iph)之间，保持Idbr/Iph＝0.63的关系来同时控制，则能够实现连续的波长可变特性(例如，参照日本特开昭63-147387号公报的第4页、图3及图5)。参照图9说明此种DBR半导体激光器的制造工序。通过采用MOCVD(metal organic chemical vapor deposition金属有机化学汽相淀积)装置的第1次外延生长，在n-GaAs基板30上，顺次制作用于形成n-GaAs缓冲层31、第1包覆层32、有源层44、第2包覆层34、第1光波导层35及光栅36的层(图未示出)。然后，在用于形成光栅36的层上涂敷抗蚀剂(图未示出)，通过干涉曝光及EB(电子束)曝光形成周期结构，进一步通过刻蚀来转移周期结构而形成光栅36。然后，通过离子注入及热扩散，使在DBR区45和相位控制区44的有源层33无序化，形成无源的光波导路。然后，通过第2次生长，顺次形成第2光波导层37、第3包覆层38及p-AlGaAs构成的电流阻挡层39。然后，利用光刻技术，在电流阻挡层39上形成条形状的窗口39a，而形成肋形结构的光波导路。然后，通过第3次生长，顺次形成第4包覆层40和接触层。此外，将接触层分离成有源区接触层41a、相位控制区接触层41b及DBR区接触层41c。最后，虽然图未示出，在n侧及p侧表面形成用于注入电流的电极。在波长可变DBR半导体激光器及DFB半导体激光器中，重要的是单模性及其波长可变特性。要满足该特性，重要的是在半导体激光器上形成的DBR区的均匀性。这是因为DBR区的均匀性影响反射特性。在反射特性中，反射率对半导体激光器的振荡特性有较大影响，使阈值及斜度效率变化。此外，反射光谱特性对单模特性也有较大影响，2峰值特性及宽的反射特性引起多纵模振荡。有关半导体激光器上的DBR区形成的问题，是难以在2英寸及3英寸的大晶片内均匀形成光栅。此外，如上所述，通常在形成光栅时，在通过第1次生长而形成的层上形成抗蚀剂的周期结构，进一步利用刻蚀来转移周期结构。在形成光栅后，再实施各种后道工序。因此，关于光栅，如下问题对DBR区的反射率及光谱幅度的特性有较大影响1)抗蚀剂的周期结构的偏差；2)刻蚀造成的转移的控制性偏差；3)再生长的控制性等的偏差。其结果，有时波长可变DBR半导体激光器的阈值、斜度效率、单模特性、波长可变特性等劣化。关于其他问题，在AlGaAs系半导体激光器中，有时等离子体效果小，波长可变速度慢。此外，还提出了在通常的法布里-珀罗(Fabry-Perot)半导体中采用外部光栅的方法，但在采用反射型的光栅及纤维光栅等的构成中，连续的波长可变特性即谐振器内的相位状态的微调节困难。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种相干光源，可以实现稳定的波长可变及调制特性，构成简单，制造容易。本专利技术的相干光源，具有双电极半导体激光器和光波导路器件，所述双电极半导体激光器设有具备因电流注入而发光的有源层的有源区、及与上述有源层(active layer)连续布置的因电流注入而发生折射率变化的层的相位控制区，所述光波导路器件形成了DBR(分布布拉格反射器distributed bragg reflector)区。以从上述双电极半导体激光器出射的激光在上述光波导路器件的光波导路光学耦合的方式构成，从上述双电极半导体激光器出射的激光的一部分由上述DBR区反射，光反馈给上述双电极半导体激光器，而锁定振荡波长。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的相干光源的剖面图。图2A、2B是表示构成同一相干光源的双电极半导体激光器的剖面图。图3是详细表示同一双电极半导体激光器的结构的透视图。图4是表示构成图1的相干光源的SHG器件的剖面图。图5A、5B表示实施方式1的双电极半导体激光器的波长可变特性。图6A、6B是表示实施方式2的相干光源的驱动方法的波形图。图7是表示本专利技术的实施方式3的相干光源的剖面图。图8是表示现有的三电极结构的DBR半导体激光器的剖面图。图9是详细表示现有的三电极结构的DBR半导体激光器的透视图。具体实施例方式本专利技术的相干光源，通过对设置了有源区及相位控制区的双电极半导体激光器和形成了DBR(分布布拉格反射器)区的光波导路器件进行组合而构成。因此，不受半导体激光器的结构的制约或制造工序的影响，可以容易地得到特性稳定的DBR区。其结果，能够进行半导体激光器的稳定的波长控制、调制控制。此外，由于不需要在半导体激光器上形成DBR区，因此能够提供低成本、稳定的相干光源。在本专利技术的相干光源中，优选双电极半导体激光器的出射端面与上述光波导路的入射端面对置，从上述双电极半导体激光器出射的激光束在上述光波导路器件的光波导路直接光耦合。或者，也可以形成从上述双电极半导体激光器出射的激光束通过光纤在上述光波导路器件的光波导路光耦合的结构。也可以形成上述相位控制区与上述有源区的有源层相接，并且，具有无序化的有源层，电流注入不产生激光器振荡而产生折射率变化的构成。由此，能够容易地形成无源的光波导路。此外，作为上述光波导路器件，能使用利用二次谐波发生的波长变换器件。此外，也可以通过在上述相位控制区形成电极，借助上述电极施加电流或电压，形成使上述双电极半导体激光器的谐振器内部相位状态改变的构成。优选上述DBR区实质上与上述半导体激光器的出射端面邻接布置。由此，上述半导体激光器的出射端面和上述DBR区的反射面实质上发挥相同的作用，能够构成稳定的谐振器。此外，还优选在上述双电极半导体激光器的端面部，形成有源层被无序化的非有源区，电流不注入上述非有源区的构成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：北岡康夫，山本和久，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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