CN102738704A - 多波长半导体激光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的多波长半导体激光器，包括：单体地形成在基板上的第一和第二器件部；及整体地形成在第一器件部和第二器件部中各个器件部的后端面上的后端面膜。第一器件部为具有λ1的振荡波长的发光器件部。第二器件部为具有λ2(λ1＜λ2)的振荡波长的发光器件部。后端面膜从后端面一侧起依次包括层叠有N(N≥2)组层的层和折射率为n2(n1＜n2＜n3)的中折射率层，N组层中各组层具有折射率为n1的低折射率层和折射率为n3(n1＜n3)的高折射率层的组合，且后端面膜由不同于Si膜的膜构成。本发明的多波长半导体激光器件能够在抑制端面劣化的产生的同时抑制监视电流相对器件温度变化的变化。

Description

多波长半导体激光器件
相关申请的交叉参考
本申请包含与2011年3月30日和2011年5月24日向日本专利局分别提交的日本在先专利申请JP 2011-075471和JP 2011-116106的公开内容相关的主题，在这里将上述在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及具有单体结构(monolithic structure)的多波长半导体激光器件，特别地，涉及在高反射侧具有改进的反射膜的多波长半导体激光器件。
背景技术
近年来，在半导体激光器件(LD；激光二极管)领域中，积极开发出了多波长激光器件，在该多波长激光器件中，具有多个不同发光波长的发光部单体地形成在同一基板上。例如，多波长激光器件用作光盘器件的光源。
在这种光盘器件中，波段为790nm的激光束用于CD(光盘)的播放，并还用于诸如CD-R(可记录CD)、CD-RW(可重写CD)或MD(迷你光盘)等可记录光盘的记录和播放。此外，波段为650nm的激光束用于DVD(数字多功能光盘)的记录和播放。通过在光盘器件上安装多波长激光器件，也能够对于多种类型的已知光盘中的任一类型进行记录或播放。通过以此方式将激光器件形成为多波长结构，能够进一步拓展其用途。
在具有单体结构的多波长激光器件中，通常，类似于单波长激光器件，与各个激光束的波长相匹配的低反射膜整体形成在激光器件的整个前端面上，且与各个激光束的波长相匹配的高反射膜整体地形成在激光器件的整体后端面上。此时，为了获得高反射率，通常，高反射膜具有由低折射率层和高折射率层交替层叠成的多层结构，且高反射膜是由使低折射率层和高折射率层之间的折射率差异变大的材料的组合构成的(参见日本专利文件JP-A-2008-16799和JP-A-2010-171182)。
通常，在用于播放光盘的多波长激光器件中，为了调整由前端面发出的光输出，通过光电二极管将从后端面发出的光转换为电流，并进行监视。该监视电流很大程度上取决于后端面的反射率。另一方面，在激光器件中，由于波长随温度的变化而变化，因此后端面的反射率相对波长的变化量越大，监视电流相对器件的温度变化的变化也越大。
因此，在过去，为了使高反射膜的反射率相对波长变化的变化量尽可能小，对于高反射膜的材料，其使用的材料使低折射率层和高折射率层之间的折射率差异变大。例如，使用Al2O3(折射率：1.64)作为低折射率层的材料，使用Si(折射率：3.3)作为高折射率层的材料。
然而，在诸如Si等具有超过3.0的折射率的材料中，对振荡波长为650nm的光的吸收较大，并产生对膜的破坏。为此，存在容易发生诸如COD或ESD等端面劣化的问题。因此，可考虑使用光吸收小的Ta2O5(折射率：2.1)来代替Si。然而，在这种情况下，由于高折射率层和低折射率层之间折射率差异没有变得与在高折射率层中使用Si时一样大，因此高反射膜的反射率相对波长变化的变化量变大。由此，存在如下问题：监视电流随激光器件的温度变化的变化量变大。
发明内容
鉴于以上问题，期望提供一种多波长半导体激光器件，该多波长半导体激光器件能够使反射率相对波长变化的变化变小，并同时抑制端面破坏的产生以及抑制各个波长器件中的监视电流相对温度的变化。
本发明一个实施例的多波长半导体激光器件包括：第一器件部和第二器件部，所述第一器件部和所述第二器件部单体地形成在基板上；及后端面膜，其整体地形成在所述第一器件部和所述第二器件部中的各个器件部的后端面上，其中，所述第一器件部为具有λ1的振荡波长的发光器件部，所述第二器件部为具有λ2的振荡波长的发光器件部，其中，λ1＜λ2，所述后端面膜从所述后端面一侧起依次包括层叠有N组层的层和折射率为n2的中折射率层，所述N组层中各组层具有折射率为n1的低折射率层和折射率为n3的高折射率层的组合，且所述后端面膜由不同于Si膜的膜构成，其中，N≥2，n1＜n2＜n3，且当λ1和λ2之间的波长设定为λ3时，所述低折射率层、所述高折射率层和所述中折射率层中各层的光学膜厚度设定为λ3/4。
在本发明的上述实施例的多波长半导体激光器件中，折射率介于低折射率层和高折射率层之间的中折射率层形成在如下层的表面上，该层是通过在后端面上交替层叠低折射率层和高折射率层来形成的。此外，上述各层的光学膜厚度设定为λ3/4。如此，能够在包括λ1和λ2在内的波长范围内使波长与后端面膜的反射率之间的关系更平坦。
本发明上述实施例的多波长半导体激光器件可以构成为使得：折射率n1为不小于1.4且小于1.5的值，折射率n2为不小于1.5且不大于1.7的值，折射率n3为不小于2.0且不大于2.5的值。例如，作为低折射率层的材料，可以考虑SiO2等。作为高折射率层的材料，可以考虑Ta2O5、TiO2、ZnO、HfO2、CeO2、Nb2O等。作为中折射率层的材料，可以考虑Al2O3、MgO等。
本发明上述实施例的多波长半导体激光器件可以构成为使得：低折射率层是由SiO2层和Al2O3层组合成的层或由SiO2层和MgO层组合成的层，且组合层的光学膜厚度设定为λ3/4。此外，本发明上述实施例的多波长半导体激光器件还可以构成为使得：低折射率层是由Al2O3层与Ta2O5层、TiO2层、ZnO层、HfO2层、CeO2层或Nb2O层组合成的层或由MgO层与Ta2O5层、TiO2层、ZnO层、HfO2层、CeO2层或Nb2O层组合成的层，且组合层的光学膜厚度设定为λ3/4。
本发明的另一实施例的多波长半导体激光器件包括：第一器件部和第二器件部，所述第一器件部和所述第二器件部单体地形成在基板上；及后端面膜，其整体地形成在所述第一器件部和所述第二器件部中的各个器件部的后端面上，其中，所述第一器件部为具有λ1的振荡波长的发光器件部，所述第二器件部为具有λ2的振荡波长的发光器件部，其中λ1＜λ2，所述后端面膜从所述后端面一侧起依次包括层叠有N组层的层和折射率为n1的第二低折射率层，所述N组层中各组层具有折射率为n1的第一低折射率层和折射率为n3的高折射率层，且所述后端面膜由不同于Si膜的膜构成，其中，N≥2，n1＜n3，且当λ1和λ2之间的波长设定为λ3时，所述第一低折射率层、所述高折射率层和所述第二低折射率层中各层的光学膜厚度设定为λ3/4。
在本发明的上述实施例的多波长半导体激光器件中，折射率与第一低折射率层相同的第二低折射率层形成在如下层的表面上，该层是通过在后端面上交替层叠第一低折射率层和高折射率层形成的。此外，上述各层的光学膜厚度设定为λ3/4。如此，能够在包括λ1和λ2在内的波长范围内使波长与后端面膜的反射率之间的关系更平坦。
通过使用本发明的上述各实施例的多波长半导体激光器件，由于在包括λ1和λ2在内的波长范围内后端面膜的反射率与波长的关系更平坦，因此能够减小反射率相对波长变化的变化，并能够抑制用于监视后端面的发光的监视电流随温度的变化。此外，在本发明的上述各实施例中，由于后端面膜不包括Si膜，因此不会产生由于Si膜导致的端面劣化。由此可见，在本发明的上述各实施例中，能够抑制监视电流相对器件温度变化的变化，并同时抑制端面劣化的产生。
附图说明
图1A和1B分别是表示本发明实施例的双波长半导体激光器件的结构的示例的俯视图和剖面图。
图2表示图1A和图1B中的端面膜的内部结构的示例。
图3表示比较例的设有后端面膜的激光器件的后端面一侧上的反射率分布的示例。
图4表示比较例的设有后端面膜的激光器件的后端面一侧上的反射率分布的另一示例。
图5表示比较例的后端面膜的结构的示例。
图6表示设有图5中的后端面膜的激光器件的后端面一侧上的反射率分布的示例。
图7表示设有图2中的后端面膜的激光器件的后端面一侧上的反射率分布的示例。
图8是示出了图1A和1B中双波长半导体激光器件的结构的变形例的俯视图。
图9表示图8中的后端面膜的结构的示例。
图10表示图8中的后端面膜的结构的另一示例。
图11是表示图1A和图1B中的双波长半导体激光器件的结构的另一变形例的俯视图。
图12表示图11中的后端面膜的结构的示例。
具体实施方式
此后，将参照附图说明本发明的实施例。此外，将以下顺序进行说明。
1、实施例
在后端面膜的上表面侧布置中折射率层的示例。
2、变形例
低折射率层由多层构成的示例，及
在后端面膜的后端面侧布置低折射率层的示例。
1、实施例
图1A示出了本发明实施例的双波长半导体激光器件1的平面结构。图1B示出了图1A中的双波长半导体激光器件1沿箭头A-A方向观察时的剖面结构。图1A和1B示出的结构是示意性的，图示的尺寸和形状与实际尺寸和形状并不相同。此外，双波长半导体激光器件1等同于权利要求中的“多波长半导体激光器件”的具体示例。
双波长半导体激光器件1包括单体地形成在基板10上的第一器件部20A和第二器件部20B。
第一器件部20A
第一器件部20A是振荡波长为λA的半导体激光器件。具体地，λA是650nm波段的波长。第一器件部20A由磷化铝镓铟(AlGaInP)系III-V族化合物半导体构成。此处所说的磷化铝镓铟(AlGaInP)系III-V族化合物半导体是指包含短周期型周期表(short-period type periodic table)中的3B族元素中的至少铝(Al)、镓(Ga)和铟(In)以及短周期型周期表中的5B族元素中的至少磷的半导体。
第一器件部20A包括生长在基板10上的半导体层21A。半导体层21A包括n型覆层、活性层22A、p型覆层和p侧接触层(p-side contactlayer)。此外，没有具体示出活性层22A之外的层。
具体地，例如，基板10由n型GaAs构成。例如，n型覆层由n型AlGaInP构成。例如，活性层22A具有通过交替层叠势阱层和势垒层而构成的多量子阱结构。例如，势阱层和势垒层分别由不同组成比的AlxGayIn1-x-yP(x≥0且y≥0)构成。例如，p型覆层由p型AlGaInP构成。例如，p侧接触层由p型GaAs构成。p型覆层的一部分和p侧接触层形成在共振器方向上延伸的带状脊部23A，由此设置电流限制(currentconstriction)。此外，活性层22A的位于脊部23A正下方的区域成为发光区24A。
绝缘层25设置在从脊部23A的侧面到p型覆层的表面之间的连续表面上。例如，绝缘层25由诸如SiO2、ZrOx或SiN等绝缘材料构成，并形成为使第一器件部20A的半导体层21A与第二器件部20B的半导体层21B(如下所述)彼此电绝缘，并使仅来自脊部23A的上表面和脊部23B(如下所述)的上表面的电流流向活性层22A。因此，绝缘层25具有器件隔离功能和电流限制功能。
上电极26A设置在从脊部23A的上表面(p侧接触层的表面)到绝缘层25的表面之间的连续表面上，并与p侧接触层电连接。另一方面，下电极27设置在基板10的背面上，并与基板10电连接。
上电极26A与布线(未图示)电连接并通过布线与正侧电源(未图示)电连接。下电极27与布线(未图示)电连接并通过布线与负侧电源(未图示)电连接。此处，例如，上电极26A和下电极27均具有通过依次层叠钛(Ti)、铂(Pt)和金(Au)而构成的多层结构。例如，与上电极26A和下电极27连接的布线由Au构成。
第二器件部20B
第二器件部20B是振荡波长为λB(λA＜λB)的半导体激光器件，具体地，λB是790nm波段的波长。第二器件部20B由砷化镓系III-V族化合物半导体构成。此处所说的砷化镓系III-V族化合物半导体是指包含短周期型周期表中的3B族元素中的至少镓(Ga)和短周期型周期表中的5B族元素中的至少砷(As)的半导体。
与第一器件部20A类似，第二器件部20B包括生长在基板10上的半导体层21B。半导体层21B包括n型覆层、活性层22B、p型覆层和p侧接触层。此外，没有具体示出活性层22B之外的层。
具体地，例如，n型覆层由n型AlGaAs构成。例如，活性层22B具有通过交替层叠势阱层和势垒层而构成的多量子阱结构。例如，势阱层和势垒层分别由不同组成比的AlxGa1-xAs(x≥0)构成。例如，p型覆层由p型AlGaAs构成。例如，p侧接触层由p型GaAs构成。p型覆层的一部分和p侧接触层形成在共振器方向上延伸的带状脊部23B，由此设置电流限制。此外，活性层22B的与脊部23B相对应的区域成为发光区24B。
上述绝缘层25设置在从脊部23B的侧面到p型覆层的表面之间的连续表面(此后称为表面B)上。
上电极26B设置在从脊部23B的上表面(p侧接触层的表面)到绝缘层25的表面之间的连续表面上，并与p侧接触层电连接。另一方面，上述下电极27设置在基板10的背面上，并与基板10电连接。
上电极26B通过布线(未图示)与正侧电源(未图示)电连接。此处，例如，上电极26B通过依次层叠Ti、Pt和Au而构成。例如，布线层28B由Au构成。
前端面膜和后端面膜
如图1A所示，在与第一器件部20A和第二器件部20B的延伸方向(共振器方向)垂直的面(前端面S1和后端面S2)上，双波长半导体激光器件1还包括一对前端面膜30和后端面膜40。
前端面膜30整体地形成在整个前端面S 1上。例如，前端面膜30构成为使得双波长半导体激光器件1的前端面S1的反射率在第一器件部20A和第二器件部20B发出的光的波长范围内为35％以下。例如，前端面膜30是通过在前端面S 1上交替层叠低折射率层和高折射率层来构成的。
另一方面，后端面膜40整体地形成在整个后端面S2上。例如，前端面膜40构成为使得双波长半导体激光器件1的后端面S2的反射率在第一器件部20A和第二器件部20B发出的光的波长范围内为50％以上且85％以下。
后端面膜40具有与后端面S2相接触的基层41。后端面膜40从后端面S2一侧起还依次包括通过在基层41上层叠多个层而构成的层叠膜以及中折射率层44，上述层叠膜中的多个层均具有一组低折射率层42和高折射率层43。后端面膜40不包括硅(Si)膜，而由不同于Si膜的膜构成。必要时可以省略基层41。此外，在省略基层41的情况下，最靠近后端面S2的低折射率层42与后端面S2相接触。此外，后端面膜40在中折射率层44上还可具有诸如保护膜等一些类型的层。
低折射率层42等同于权利要求中的“低折射率层”的具体示例。高折射率层43等同于权利要求中的“高折射率层”的具体示例。中折射率层44等同于权利要求中的“中折射率层”的具体示例。
基层41是由不会对后端面S2产生不利影响的高稳定性材料构成的，例如由Al2O3构成。例如，基层41的折射率设定为介于低折射率层42的折射率和高折射率层43的折射率之间的值。基层41的光学膜厚度设定为使得基层41和低折射率层42(其与基层41相接触)的总光学膜厚度为λC/4的厚度。此处，λC是大于λA且小于λB的波长，例如为(λA+λB)/2。
低折射率层42、高折射率层43和中折射率层44的折射率和光学膜厚度如下(λA＜λC＜λB，nA＜nC＜nB)。
(省略基层41的情况)
  折射率   光学膜厚度
  低折射率层42   nA   λC/4
  高折射率层43   nB   λC/4
  中折射率层44   nC   λC/4
(设置基层41的情况)
Figure BDA0000146385960000091
此处，折射率nA为不小于1.4且小于1.5的值。折射率nB为不小于2.0且不大于2.5的值。折射率nc为不小于1.5且不大于1.7的值。低折射率层42为SiO2膜(折射率：1.45)。高折射率层43为Ta2O5膜(折射率：2.1)、TiO2膜、ZnO膜，HfO2膜、CeO2膜或Nb2O膜。中折射率层44为Al2O3膜(折射率：1.64)或MgO膜。
图2示出了后端面膜40的结构的示例。图2举例说明了两种结构。然而，在任一示例中，举例说明了三组层进行层叠的情况，其中各组层具有低折射率层42和高折射率层43。在图2的上端的示例中，基层由Al2O3构成，低折射率层42由SiO2膜构成，高折射率层43由Ta2O5膜构成，中折射率层44由Al2O3膜构成。另一方面，图2的下端的示例为在图2的上端的示例中省略基层41的示例。在图2的下端的示例中，低折射率层42与后端面S2直接接触。
制造方法
例如，可以如下制造具有上述结构的双波长半导体激光器件1。
首先，制成第一器件部20A的激光器结构。为此目的，例如，通过MOCVD法在基板10上形成半导体层21A。此时，例如，使用三甲基铝(TMA)、三甲基镓(TMG)、三甲基铟(TMIn)或磷化氢(PH3)作为AlGaInP系半导体的原材料，例如，使用硒化氢(H2Se)作为施主杂质的原材料，例如，使用二甲基锌(DMZn)作为受主杂质的原材料。
具体地，首先，通过在基板10上依次层叠n侧接触层、n型覆层、活性层22A、p型覆层和p侧接触层来形成半导体层21A。接着，例如，通过干法刻蚀法将p侧接触层和p型覆层图案化为薄带状凸部，由此形成脊部23A。
接着，形成第二器件部20B的激光器结构。为此目的，例如，通过MOCVD法在基板10上形成半导体层21B。此时，例如，使用TMA、TMG、TMIn或砷化氢(AsH3)作为GaAs系半导体的原材料，例如，使用H2Se作为施主杂质的原材料，例如，使用DMZn作为受主杂质的原材料。
具体地，首先，通过在基板10上依次层叠n侧接触层、n型覆层、活性层22B、p型覆层和p侧接触层来形成半导体层21B。接着，例如，通过干法刻蚀法将p侧接触层和p型覆层图案化为薄带状凸部，由此形成脊部23B。以此方式，如图1B所示，在基板10上布置了第一器件部20A的激光器结构和第二器件部20B的激光器结构。
接着，在通过气相沉积或溅射在包括脊部23A和23B的上表面在内的表面上形成绝缘材料(例如，SiN)之后，通过刻蚀移除绝缘材料的与脊部23A和23B上表面相对应的区域。以此方式，形成绝缘层25。
接着，如图1A和图1B所示，在从脊部23A的p侧接触层的表面到绝缘层25的表面之间的连续表面上形成上电极26A。此外，在从脊部23B的p侧接触层的表面到绝缘层25的表面之间的连续表面上形成上电极26B。此外，在基板10的背面形成下电极27。
接着，通过在与脊部23A和23B的延伸方向垂直的面上进行解理(cleavage)来形成前端面S1和后端面S2之后，将前端面膜30整体地形成在前端面S1上，并将后端面膜40整体地形成在后端面S2上。由此，制造出本实施例的双波长半导体激光器件1。
操作和效果
接着，将说明本实施例的双波长半导体激光器件1的操作和效果。
在本实施例的双波长半导体激光器件1中，如果在上电极26A和26B与下电极27之间施加给定电压，则电流注入到活性层22A和22B中，从而由于电子-空穴复合而发光。在活性层22A和22B处发出的光被前端面膜30和后端面膜40反射，从而产生激光，并且从前端面膜30的第一器件部20A一侧向外发出具有波长为650nm的激光束，从前端面膜30的第二器件部20B一侧向外发出具有波长为790nm的激光束。以此方式，从第一器件部20A和第二器件部20B发出具有彼此不同波长的激光束。
顺便提及，在用于光盘播放的多波长激光器件中，为了调整由前端面发出的光输出，通过光电二极管将后端面发出光转换为电流并进行监视，该监视电流很大程度上取决于后端面的反射率。另一方面，在激光器件中，由于波长随温度的变化而变化，因此，后端面的反射率相对波长的变化量越大，监视电流相对器件的温度变化的变化也越大。
因此，在过去，为了使高反射膜的反射率相对波长变化的变化量尽可能小，对于高反射膜的材料，使用的材料使得低折射率层和高折射率层之间的折射率差异变大。例如，使用Al2O3(折射率：1.64)作为低折射率层的材料，使用Si(折射率：3.3)作为高折射率层的材料。此外，例如，图3示出了此时的高反射膜的反射率的分布图。
然而，在诸如Si等具有超过3.0的折射率的材料中，振荡波长为650nm的光吸收大，并产生对膜的破坏。因此，容易发生诸如COD或ESD等端面劣化。因此，可以考虑使用光吸收小的Ta2O5(折射率：2.1)来代替Si，而且为了使折射率的差异变大，使用SiO2来代替Al2O3。然而，在此种情况下，例如，如图4所示，存在如下问题：高反射膜的反射率相对波长变化的变化量变得比图3中的变化量大，使得监视电流相对激光器件的温度变化的变化变大。
此外，在日本专利文献JP-A-2008-16799和JP-A-2010-171182中，提出了如下一种结构：如图5所示，在第一层中使用Al2O3，在第二层中使用Ta2O5，在第三层中使用SiO2，在第四层中使用Ta2O5，在第五层中使用SiO2，在第六层中使用Ta2O5，在第七层中使用SiO2，在第八层中使用Ta2O5。此外，在图5的示例中，第一至第七层的光学厚度均设定为λ/4，且只有第八层的光学厚度设定为λ/2。然而，在此种情况下，例如，如图6所示，存在如下问题：高反射膜的反射率相对波长变化的变化量仍然较大，从而监视电流相对激光器件的温度变化的变化变大。
另一方面，在本实施例中，折射率nC介于低折射率层42的折射率nA和高折射率层43的折射率nB之间的中折射率层44形成在如下层的表面上，在该层中低折射率层43和高折射率层43交替层叠在后端面S2上。此外，在省略基层41的情况下，各个上述层的光学膜厚度设定为λC/4。此外，在设置基层41的情况下，在不与基层41相接触的低折射率层42、高折射率层43和中折射率层44中，各层的光学厚度均设定为λC/4，且与基层41相接触的低折射率层42的光学膜厚度设定为(λC/4)-(基层41的光学膜厚度)。由此，例如，如图7所示，在包括振荡波长λA和λB的波长范围内，能够使后端面膜40的反射率随波长的变化比图4和图6所示的反射率随波长的变化更平坦。由此，能够减小监视电流相对激光器件的温度变化的变化。此外，在本实施例中，由于后端面膜40不包括Si膜，因此不会产生由Si膜的光吸收导致的端面劣化。由此可见，在本实施例中，能够在抑制端面劣化的产生同时抑制监视电流随器件温度变化的变化。
此外，在本实施例中，如上所述，后端面膜40具有整体地形成在后端面S2上的单一结构，且不具有材料、膜厚度、层结构等根据激光束发出位置而变化的多重结构。如此，由于能够通过较小数量的工艺步骤来形成后端面膜40，因此能够以低成本制造双波长半导体激光器件1。
2、变形例
第一变形例
在上述实施例中，第一器件部20A的振荡波长λA设定为650nm波段，且第二器件部20B的振荡波长λB设定为790nm波段。然而，第一器件部20A和第二器件部20B的振荡波长λA和λB也可设定为不同于上述波段。然而，需要通过调整后端面膜40中所包括的各个层的光学膜厚度λC/4将振荡波长λA和λB设定在如下范围内，即，在包括振荡波长λA和λB的波长范围内，能够使后端面膜40的反射率变得平坦。事实上，已经证实，如果振荡波长λA和λB设定为300nm以上且900nm以下，则在包括振荡波长λA和λB的波长范围内，能够使后端面膜40的反射率变得一致。
此外，原则上，即使在振荡波长λA和λB设定为大于900nm的情况下，在包括振荡波长λA和λB的波长范围内，也能够使后端面膜40的反射率变得平坦。此外，由于后端面膜40中所包括的各个层的光学膜厚度λC/4变厚，所以使后端面膜40的反射率变得平坦的波长范围的宽度变大。因此，由于后端面膜40中所包括的各个层的光学膜厚度λC/4变厚，所以能够使振荡波长λA和λB之间的波长差异变大。
第二变形例
在上述实施例中，低折射率层42由单个层构成。然而，其也可由多个层构成。例如，如图8所示，低折射率层42也可由层叠体形成，该层叠体是通过从后端面S2一侧起层叠具有折射率nA的第一低折射率层42A和具有折射率nC的第二低折射率层42B形成的。在省略基层41的情况下，第一低折射率层42A和第二低折射率层42B的总光学膜厚度设定为λC/4。此外，在省略基层41的情况下，最靠近后端面S2的第一低折射率层42A与后端面S2相接触。此外，在设置基层41的情况下，在不与基层41相接触的低折射率层42中，第一低折射率层42A和第二低折射率层42B的总光学膜厚度设定为λC/4，而在与基层41相接触的低折射率层42中，第一低折射率层42A和第二低折射率层42B的总光学膜厚度设定为(λC/4)-(基层41的光学膜厚度)。此时，第一低折射率层42A由SiO2膜构成，第二低折射率层42B由Al2O3膜或MgO膜构成。例如，如图9的上端和下端所示，第一低折射率层42A由SiO2膜构成且第二低折射率层42B由Al2O3膜构成的结构也是可以接受的。此外，例如，如图10的上端和下端所示，第一低折射率层42A由Al2O3膜构成且第二低折射率层42B由Ta2O5膜构成的结构也是可以接受的。
类似于上述实施例，即使在后端面膜40形成为具有上述结构的情况下，也能够在包括振荡波长λA和λB的波长范围内使后端面膜40的反射率随波长的变化比图4和图6中的反射率随波长的变化更平坦。由此，能够减小监视电流随激光器件的温度变化的变化。此外，同样在该变形例中，由于后端面膜40不包括Si膜，因此也不会产生由Si膜的光吸收导致的端面劣化。由此可见，同样在该变形例中，也能够在抑制端面劣化的产生的同时抑制监视电流随器件温度变化的变化。
第三变形例
在上述实施例中，例如，如图11所示，还可设置中折射率层45以代替低折射率层42。在此种情况下，如图11所示，能够省略基层41。此外，在下述说明中，省略了基层41，且最靠近后端面S2的中折射率层45设定为与后端面S2相接触。
此外，在该变形例中，中折射率层45等同于权利要求中的“第一低折射率层”的具体示例，高折射率层43等同于权利要求中的“高折射率层”的具体示例，中折射率层44等同于权利要求中的“第二低折射率层”。
中折射率层45、高折射率层43和中折射率层44的折射率和光学膜厚度为如下值(nD＝nC＜nB)。
  折射率   光学膜厚度
  中折射率层45   nD   λC/4
  高折射率层43   nB   λC/4
  中折射率层44   nC   λC/4
此处，折射率nC和nD设定为彼此相同，均不小于1.5且不大于1.7的值。折射率nB设定为不小于2.0且不大于2.5的值。中折射率层44和45由相同材料构成，具体地均为Al2O3膜或MgO膜。高折射率层43为Ta2O5膜、TiO2膜、ZnO膜、HfO2膜、CeO2膜或Nb2O膜。
图12示出了后端面膜40的结构的示例。在图12中，举例说明了层叠三组层的情况，上述三组层的各组层均具有中折射率层45和高折射率层43。在图12的示例中，中折射率层45由SiO2膜构成，高折射率层43由Ta2O5膜构成。
类似于上述实施例，即使在后端面膜40形成为具有上述结构的情况下，也能够在包括振荡波长λA和λB的波长范围内使后端面膜40反射率随波长的变化比图4和图6中反射率随波长的变化更平坦。由此，能够减小监视电流随激光器件的温度变化的变化。此外，同样在该变形例中，由于后端面膜40不包括Si膜，因此也不会发生由Si膜的光吸收导致的端面劣化。由此可见，同样在该变形例中，也能够在抑制端面劣化的产生的同时抑制监视电流随器件的温度变化的变化。
尽管通过实施例和变形例说明了本发明，然而本发明不限于上述实施例等，可以做各种变形。
例如，在上述实施例和变形例中，p型和n型的导电类型也可设定为与上述说明相反的导电类型。此外，尽管在上述实施例和变形例中说明了将本发明应用于双波长半导体激光器件的情况，也可将本发明应用于三波长或多波长半导体激光器件中。
此外，例如，本发明可以使用以下结构。
(1)一种多波长半导体激光器件，其包括：第一器件部和第二器件部，所述第一器件部和所述第二器件部单体地形成在基板上；及后端面膜，其整体地形成在所述第一器件部和所述第二器件部中的各个器件部的后端面上，其中，所述第一器件部为具有λ1的振荡波长的发光器件部，所述第二器件部为具有λ2的振荡波长的发光器件部，其中，λ1＜λ2，所述后端面膜从所述后端面一侧起依次包括层叠有N组层的层和折射率为n2的中折射率层，所述N组层中各组层具有折射率为n1的低折射率层和折射率为n3的高折射率层的组合，且所述后端面膜由不同于Si膜的膜构成，其中，N≥2，n1＜n2＜n3，且当λ1和λ2之间的波长设定为λ3时，所述低折射率层、所述高折射率层和所述中折射率层中各层的光学膜厚度设定为λ3/4。
(2)如上述(1)的多波长半导体激光器件，其中，折射率n1为不小于1.4且小于1.5的值，折射率n2为不小于1.5且不大于1.7的值，且折射率n3为不小于2.0且不大于2.5的值。
(3)如上述(2)的多波长半导体激光器件，其中，所述低折射率层为SiO2层，所述高折射率层为Ta2O5层、TiO2层、ZnO层、HfO2层、CeO2层或Nb2O层，且所述中折射率层为Al2O3层或MgO层。
(4)如上述(2)的多波长半导体激光器件，其中，所述低折射率层为层叠有SiO2层和Al2O3层的层或者为层叠有SiO2层和MgO层的层，所述高折射率层为Ta2O5层、TiO2层、ZnO层、HfO2层、CeO2层或Nb2O层，且所述中折射率层为Al2O3层或MgO层。
(5)如上述(1)至(4)的多波长半导体激光器件，其中，最靠近所述后端面的所述低折射率层与所述后端面相接触。
(6)如上述(1)至(4)的多波长半导体激光器件，其中，所述后端面膜从所述后端面一侧起在所述后端面与最靠近所述后端面的所述低折射率层之间依次包括折射率为n4的基层、折射率为n1的第二低折射率层和折射率为n3的第二高折射率层，其中，n1＜n4＜n3，所述第二高折射率层的光学膜厚度设定为λ3/4，且所述基层的光学膜厚度设定成使得所述基层和所述第二低折射率层的总光学膜厚度为λ3/4。
(7)一种多波长半导体激光器件，其包括：第一器件部和第二器件部，所述第一器件部和所述第二器件部单体地形成在基板上；及后端面膜，其整体地形成在所述第一器件部和所述第二器件部中的各个器件部的后端面上，其中，所述第一器件部为具有λ1的振荡波长的发光器件部，所述第二器件部为具有λ2的振荡波长的发光器件部，其中λ1＜λ2，所述后端面膜从所述后端面一侧起依次包括层叠有N组层的层和折射率为n1的第二低折射率层，所述N组层中各组层具有折射率为n1的第一低折射率层和折射率为n3的高折射率层，且所述后端面膜由不同于Si膜的膜构成，其中，N≥2，n1＜n3，且当λ1和λ2之间的波长设定为λ3时，所述第一低折射率层、所述高折射率层和所述第二低折射率层中各层的光学膜厚度设定为λ3/4。
(8)如上述(7)的多波长半导体激光器件，其中，折射率n1是不小于1.5且不大于1.7的值，且折射率n3是不小于2.0且不大于2.5的值。
(9)如上述(8)的多波长半导体激光器件，其中，述第一低折射率层和所述第二低折射率层中的各个层为Al2O3层或MgO层，且所述高折射率层为Ta2O5层、TiO2层、ZnO层、HfO2层、CeO2层或Nb2O层。
(10)如上述(7)的多波长半导体激光器件，其中，最靠近所述后端面的所述第一低折射率层与所述后端面相接触。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其它因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及变化。

Claims (10)

1.一种多波长半导体激光器件，其包括：
第一器件部和第二器件部，所述第一器件部和所述第二器件部单体地形成在基板上；及
后端面膜，其整体地形成在所述第一器件部和所述第二器件部中各个器件部的后端面上，
其中，所述第一器件部是振荡波长为λ1的发光器件部，
所述第二器件部是振荡波长为λ2的发光器件部，λ1＜λ2，
所述后端面膜从所述后端面一侧起依次包括层叠有N组层的层和折射率为n2的中折射率层，所述N组层中各组层具有折射率为n1的低折射率层和折射率为n3的高折射率层的组合，且所述后端面膜由不同于Si膜的膜构成，N≥2，n1＜n2＜n3，以及
当λ1和λ2之间的波长设定为λ3时，所述低折射率层、所述高折射率层和所述中折射率层中各层的光学膜厚度设定为λ3/4。
2.如权利要求1所述的多波长半导体激光器件，其中，
所述折射率n1为不小于1.4且小于1.5的值，
所述折射率n2为不小于1.5且不大于1.7的值，以及
所述折射率n3为不小于2.0且不大于2.5的值。
3.如权利要求2所述的多波长半导体激光器件，其中，
所述低折射率层为SiO2层，
所述高折射率层为Ta2O5层、TiO2层、ZnO层、HfO2层、CeO2层或Nb2O层，以及
所述中折射率层为A12O3层或MgO层。
4.如权利要求2所述的多波长半导体激光器件，其中，
所述低折射率层为层叠有SiO2层和A12O3层的层或者层叠有SiO2层和MgO层的层，
所述高折射率层为Ta2O5层、TiO2层、ZnO层、HfO2层、CeO2层或Nb2O层，以及
所述中折射率层为A12O3层或MgO层。
5.如权利要求1-4中任一项所述的多波长半导体激光器件，其中，最靠近所述后端面的所述低折射率层与所述后端面相接触。
6.如权利要求1-4中任一项所述的多波长半导体激光器件，其中，
所述后端面膜在所述后端面与最靠近所述后端面的所述低折射率层之间从所述后端面一侧起依次包括折射率为n4的基层、折射率为n1的第二低折射率层和折射率为n3的第二高折射率层，n1＜n4＜n3，
所述第二高折射率层的光学膜厚度设定为λ3/4，以及
所述基层的光学膜厚度设定成使得所述基层和所述第二低折射率层的总光学膜厚度为λ3/4。
7.一种多波长半导体激光器件，其包括：
第一器件部和第二器件部，所述第一器件部和所述第二器件部单体地形成在基板上；及
后端面膜，其整体地形成在所述第一器件部和所述第二器件部中各个器件部的后端面上，
其中，所述第一器件部是振荡波长为λ1的发光器件部，
所述第二器件部是振荡波长为λ2的发光器件部，λ1＜λ2，
所述后端面膜从所述后端面一侧起依次包括层叠有N组层的层和折射率为n1的第二低折射率层，所述N组层中各组层具有折射率为n1的第一低折射率层和折射率为n3的高折射率层，且所述后端面膜由不同于Si膜的膜构成，N≥2，n1＜n3，以及
当λ1和λ2之间的波长设定为λ3时，所述第一低折射率层、所述高折射率层和所述第二低折射率层中各层的光学膜厚度设定为λ3/4。
8.如权利要求7所述的多波长半导体激光器件，其中，
所述折射率n1是不小于1.5且不大于1.7的值，以及
所述折射率n3是不小于2.0且不大于2.5的值。
9.如权利要求8所述的多波长半导体激光器件，其中，
所述第一低折射率层和所述第二低折射率层中各个层为A12O3层或MgO层，以及
所述高折射率层为Ta2O5层、TiO2层、ZnO层、HfO2层、CeO2层或Nb2O层。
10.如权利要求7-9中任一项所述的多波长半导体激光器件，其中，最靠近所述后端面的所述第一低折射率层与所述后端面相接触。
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