細線状活性層を有する分布反射型（DR）レーザの進展: 高効率・低しきい値動作と強戻り光耐性

摘要

我々はこれまでに活性層を細線状に加工した活性層分離分布反射型（DR）レーザを作製し、低しきい値かつ高効率、さらに高い単一モード安定性を有する半導体光源を実現してきた。また、このDRレーザの活性DFB領域に位相シフトを導入することにより低しきい値化が実現可能であることを理論計算で確認し、実際に作製した素子においても良好な低しきい値動作を実現した。今回、作製プロセス中の埋め込み再成長時のn-InP層のドーピング濃度を低減することによる導波路損失の低減を達成し、素子の高効率動作化を達成したのでご報告する。1mWの光出力を得るために必要な電流値は、均一回折格子DRレーザと位相シフトDRレーザでそれぞれ4.2mAと3.6mAと、これまで報告してきた値の約半分に低減された。さらに、DRレーザの反射光戻り耐性を測定した結果、-13.5dBの戻り光強度時にアイソレータフリーでの2.5Gb/s直接変調による10kmシングルモードファイバ伝送が実現され、強い戻り光耐性を有することが確認された。%We have demonstrated low-threshold and a high efficiency distributed reflector (DR) laser with wirelike active regions as well as its high single-mode stability. From theoretical investigations, we confirmed that much lower threshold current operation can be realized by introducing a phase-shift region in the active DFB section, and achieved low threshold current operation with phase-shifted DR laser Furthermore we reduced the waveguide loss by reducing the doping concentration of n-InP layer in the embedding growth process, and achieved much higher differential quantum efficiency. Required currents for 1-mW output power of 4.2 and 3.6-mA were obtained for uniform and phase-shifted DR lasers, respectively. Furthermore the durability against reflected waves of the DR laser was evaluated by measuring the relative intensity noise (RIN). As the result an isolator-free 10-km transmission by 2.5 Gb/s directly modulated DR laser was demonstrated for optical feedback power of-13.5 dB with a low power penalty of 2 dB.