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Laserdiode mit integrierter Monitordiode

Monolithically integrated distributed feed back laser diode for e.g. optical transmitting module, has rear facet with inclination angle, where laser and monitor diodes are switched in conducting and blocking directions, respectively
 
: Grote, N.; Moehrle, M.; Sigmund, A.

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DE 102005052772 A: 20051101
DE 2005-102005052772 A: 20051101
EP 2006-90192 A: 20061018
DE 102005052772 A1: 20070516
EP 1788674 A2: 20070523
Deutsch
Patent, Elektronische Publikation
Fraunhofer HHI ()

Abstract
Alle bisher bekannten Ansaetze zur Integration von Monitordioden in eine monolithisch integrierte Laserdiode mit einer aktiven Laserschicht, einer Licht auskoppelnden Frontfacette und einer Licht rueckkoppelnden Rueckfacette beruhen auf einer horizontalen seriellen Anordnung von Laserdiode und Monitordiode, insbesondere auch mit einer gemeinsamen Nutzung der aktiven Laserschicht, wodurch sich jedoch ein temperaturabhaengiger Betrieb und eine Anwendungsbeschraenkung ergibt. Um eine flexible Gestaltbarkeit der Laserdiode (LD) und einen temperaturunabhaengigen Betrieb zu ermoeglichen, weist die erfindungsgemaesse Laserdiode (LD) eine Rueckfacette (RF) mit einem Neigungswinkel ? groesser 0° und kleiner 90° zur aktiven Laserschicht (LS) hin auf. Weiterhin ist die aktive Monitordiodenschicht (MDS) unterhalb der aktiven Laserschicht (LS) angeordnet. Durch entsprechende Kontaktierung wird die Laserdiode (LD) immer in Durchlassrichtung und die Monitordiode (MD) in Sperrrichtung fuer den Strom betrieben. Somit ist die integrierte Monitordiode (MD) optisch parallel und elektrisch seriell zur Laserdiode (LD) mit getrennter aktiver Laserschicht (LS) und Monitordiodenschicht (MDS) geschaltet. Mit dieser Grundanordnung kann die erfindungsgemaesse Laserdiode (LD) in unterschiedlichen Laserstrukturformen, insbesondere auch als BH-DFB-Laserstruktur mit einer vertikalen Lichtauskopplung durch eine ebenfalls geneigte Frontfacette (FF), realisiert werden.

 

DE 102005052772 A1 UPAB: 20070817 NOVELTY - The diode (LD) has an integrated n-p- or p-n- monitor diode with a laminar active monitor diode layer (MDS). A rear facet (RF) regenerating light has an inclination angle that is larger than 0 degree and smaller than 90 degrees based on an active laser layer (LS) at an angle that is equal to 0 degree. The active monitor diode layer is arranged in an area of the rear facet below the active laser layer between two n-p- or p-n-semiconductor layers, where the laser diode is switched in a conducting direction and a monitor diode (MD) is switched in a blocking direction for the current. USE - Used as a transmitter for laser light in diplexer-chip for a passive optical network, in a laser structure e.g. buried hetero-structure-distributed feed back (BH-DFB)-laser structure and p-n-p laser structure, and in an optical transmitting module. ADVANTAGE - The laser diode is switched in the conducting direction and the monitor diode is switched in the blocking direction for the current, thus switching the laser and monitor diodes over a common branch, without mutually influencing the laser and monitor diodes. The diode facilitates marginal additional costs during manufacture of the laser diode by the parallel monolithic integration of the monitor diode and large module compactness to achieve space saving opposite to an optical series connection of the laser and monitor diodes. The laser diode is designed in such a manner that the monitor diode works temperature-independently in each laser design, thus generating reliable measuring signal in the area of optimal absorption. The diode can be implemented in different design types in a cost-effective manner. The inclination angle of the rear facet is larger than 0 degree and smaller than 90 degrees based on the active laser layer in the angle that is equal to 0 degree, thus directing the laser light occurring in the rear facet and reflecting the light in the direction of the substrate layer, and hence avoiding regenerations in the active laser layer.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-63997.html