JP2000174398A - 半導体発光装置、指示装置および光伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い安全性を有しつつ、視認性を向上するこ
とができる半導体発光装置および指示装置と、用いる光
ファイバおよびファイバ光源を最小限にすることができ
る光伝送装置とを提供する。 【解決手段】 ヒートシンク２の平坦な側面に、チップ
状で発光波長が互いに異なり、可視光域の発光波長を有
する２つの半導体レーザ３、４を、それらのレーザビー
ムの出射方向が互いにほぼ平行になるようにマウントす
る。半導体レーザ３、４にしきい値電流以上の電流を注
入すると、フロント側の端面からレーザビーム１２、１
３が出射し、外部に設けられたレンズ系（ビームシフタ
ーおよび集光レンズからなるものなど）に導かれ、それ
ぞれの光軸が互いに一致して束ねられ、半導体発光装置
の外部に混色された１本のレーザビームとして出射され
る。また、この半導体発光装置を光ファイバと結合し
て、波長が異なる複数本のレーザビームを１本の光ファ
イバで伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体発光装
置、指示装置および光伝送装置に関し、特に、発光波長
が可視光域の半導体レーザを用いたレーザポインタなど
に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般の指示装置または建築用など
のレベリング装置としてのレーザポインタとしては、赤
色発光の半導体レーザを用いたものが実用化されてい
る。この赤色発光のレーザポインタに加えて、オレンジ
色、黄色、青色などで発光するレーザポインタが得られ
れば、多色化を図ることができる。ところが、一般の指
示装置または建築用のレベリング装置として、赤色発光
の半導体レーザのみを採用したレーザポインタを明るい
場所などで用いるのは視認性の観点から少々難があっ
た。

【０００３】そのため、視認性の点からは赤色発光の半
導体レーザよりは、むしろ緑色発光の半導体レーザが要
求されている。これは、緑色の視感度が高いことによ
り、緑色発光の半導体レーザをローパワーで使用しても
視認性がよく、さらに赤色半導体レーザに比して安全性
も高いといった利点があるためである。

【０００４】ところが、緑色発光の半導体レーザは、そ
の寿命に関して開発途上であり、万時間オーダーの寿命
をもつ緑色発光の半導体レーザはまだ得られていない。

【０００５】他方、高視認性を達成するもう一つの手段
として、光源の短波長化が考えられている。例えば、現
在の赤色光を発する半導体レーザとして実用化されてい
るものとして、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザがある。
このＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、その発光波長が
６３５〜６８０ｎｍ程度であり、デジタルビデオディス
ク（ＤＶＤ）用として実用化されている。ところが、こ
のＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザをレーザポインタなど
に用いても、安全性の観点から推奨される１〜３ｍＷの
低出力では視認性が悪い。

【０００６】そこで、より短波長の光を取り出すことが
できるＧａＰ系発光ダイオード（ＬＥＤ）が実用化され
た。このＧａＰ系ＬＥＤの発光波長は５７０ｎｍ程度で
あり、赤色半導体レーザの発光波長より短い。しかしな
がら、ＧａＰ系ＬＥＤの発光は間接遷移に起因するた
め、レーザ発振は行われない。

【０００７】また、緑色のレーザビームを取り出すこと
ができる半導体レーザとして、高二次高調波発生（ＳＨ
Ｇ、Second-Harmonic Generation）グリーンレーザがあ
る。ところが、光学系が複雑であるなどの理由によっ
て、使い勝手が悪く、例えば、温度上昇を防ぐためにパ
ルス動作を行うことが必要になる。

【０００８】また、紫色発光の半導体レーザも近く実用
化されようとしているが、紫色は夜の色であることなど
の理由から人間の情緒に与えるイメージが悪い。さら
に、紫色は視感度が極めて悪く、照明の用途を考慮する
と、紫色半導体レーザのみでは危険であるのみならず注
意が必要である。このことは、赤色のみの場合において
も同様である。

【０００９】さて、上述した赤外発光の半導体レーザや
赤色発光の半導体レーザは、ファイバ光源としての市場
導入も進んでいる。ファイバ光源としての半導体レーザ
においては、光ファイバと、この光ファイバにおける吸
収の小さい領域に対応した発光波長を有するとを一対一
に組み合わせて用いられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
レーザポインタにおいて、高視認性は達成されていな
い。例えば、日中の屋外での建設工事における水平出し
などにおいても、視認性は十分ではなかった。また、視
認性を向上させるためには、出力パワーを上げることが
考えられるが、人間の目に照射された場合の安全性を考
慮すると問題がある。

【００１１】また、ＳＨＧグリーンレーザによる緑色の
光を発するレーザポインタが実用化されつつあるが、こ
のＳＨＧグリーンレーザにおいては、上述したレベリン
グ装置の指示対象点の数を増加させるために、赤色、黄
色、オレンジ色などに多色化しようとすると、光学系が
極めて複雑になり、コンパクトにまとめることは事実上
不可能に近い。

【００１２】そのため、緑色発光の半導体レーザの寿命
はいまだ短く、開発途上であるが、この緑色光を発する
半導体レーザを使い、全体の視認性を向上させる技術の
開発が望まれている。

【００１３】また、ファイバ光源としての半導体レーザ
と光ファイバとを一対一で組み合わせて用いた場合、伝
送する光の種類が多くなるに従って、光ファイバを用い
た光伝送装置が大型化するという問題もあった。例え
ば、光学的配線のゲートラインとシグナルラインとは別
々であった。そのため、１本の光ファイバにゲート用の
レーザ光とシグナル用のレーザ光とを伝送することがで
き、さらにファイバ光源となる半導体発光装置の数を最
小限とすることができる技術の開発が望まれている。

【００１４】したがって、この発明の目的は、高い安全
性を有しつつ、視認性を向上することができる半導体発
光装置および指示装置を提供することにある。

【００１５】この発明の他の目的は、互いに波長が異な
る複数のレーザ光を１本の光ファイバで伝送することが
できるとともに、装置の小型化、高集積化を図ることが
できる光伝送装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の発明は、可視光域の光を発する半
導体レーザを用いた半導体発光装置において、発光波長
が互いに異なり、レーザ光の出射方向が互いにほぼ平行
になるように設けられた複数の半導体レーザと、複数の
半導体レーザから取り出される複数のレーザ光の光軸を
互いにほぼ一致させる光軸一致手段とを有することを特
徴とするものである。

【００１７】この発明の第２の発明は、可視光域の光を
発する半導体レーザを有し、半導体レーザから取り出さ
れるレーザ光によって対象物を指示するようにした指示
装置において、発光波長が互いに異なり、レーザ光の出
射方向が互いにほぼ平行になるように設けられた複数の
半導体レーザと、複数の半導体レーザから取り出される
複数のレーザ光の光軸を互いにほぼ一致させる光軸一致
手段とを有することを特徴とするものである。

【００１８】第１および第２の発明において、典型的に
は、複数の半導体レーザの発光強度を相対的に制御する
ことにより、光軸一致手段によって光軸が互いに一致し
た複数のレーザ光からなる光の色を変化させる。

【００１９】第１および第２の発明において、具体的に
は、複数の半導体レーザは２つの半導体レーザであり、
２つの半導体レーザの発光強度を相対的に制御すること
により、２つの半導体レーザから取り出され、光軸一致
手段によって互いに光軸が一致した２本のレーザ光から
なる光の色を制御する。また、この第１の発明におい
て、複数の半導体レーザが３つの半導体レーザであり、
３つの半導体レーザの発光強度を相対的に制御すること
により、３つの半導体レーザから取り出され、光軸一致
手段によって互いに光軸が一致した３本のレーザ光から
なる光の色を制御する。

【００２０】この発明の第３の発明は、可視光域の光を
発する半導体レーザを有する半導体発光装置と、半導体
発光装置に結合された光ファイバとを有する光伝送装置
において、半導体発光装置が、発光波長が互いに異な
り、レーザ光の出射方向が互いにほぼ平行になるように
設けられた複数の半導体レーザと、複数の半導体レーザ
から取り出される複数のレーザ光の光軸を互いにほぼ一
致させる光軸一致手段とを有することを特徴とするもの
である。

【００２１】この第３の発明において、典型的には、光
ファイバにおける半導体発光素子と結合していない一端
に波長弁別素子が結合されている。

【００２２】この第３の発明において、典型的には、複
数の半導体レーザのうちの少なくとも１つの半導体レー
ザから取り出されるレーザ光をゲートとして用い、残り
の半導体レーザから取り出されるレーザ光を信号として
用いるように構成されている。

【００２３】この発明において、複数のレーザ光の明確
に区別するために、好適には、複数の半導体レーザの発
光波長を互いに３ｎｍ以上異なるようにする。また、こ
の発明において、光軸一致手段により光軸が一致した複
数のレーザ光からなる光が色度図上で広い領域を占める
ようにするために、好適には、複数の半導体レーザの発
光波長を互いに３０ｎｍ以上異なるようにする。

【００２４】この発明において、好適には、複数の半導
体レーザのうち、少なくとも１つの半導体レーザは、青
緑色、緑色、または黄緑色の光を発する半導体レーザで
ある。

【００２５】この発明において、半導体レーザの具体例
をいくつか挙げると、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｍｇ、ＣｄおよびＨ
ｇからなる群より選ばれた少なくとも一種類以上のＩＩ
族元素とＳｅ、Ｓ、ＴｅおよびＯからなる群より選ばれ
た少なくとも一種類以上のＶＩ族元素とにより構成され
たＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体レーザ、Ａ
ｌ、Ｇａ、ＩｎおよびＢからなる群より選ばれた少なく
とも一種類以上のＩＩＩ族元素とＮ、ＰおよびＡｓから
なる群より選ばれた少なくとも一種類以上のＶ族元素と
により構成されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半
導体レーザ、Ａｌ、Ｇａ、ＩｎおよびＢからなる群より
選ばれた少なくとも一種類以上のＩＩＩ族元素とＮとに
より構成されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導
体レーザ、Ａｌ、Ｇａ、ＩｎおよびＢからなる群より選
ばれた少なくとも一種類以上のＩＩＩ族元素とＰおよび
Ａｓからなる群より選ばれた少なくとも一種類以上のＶ
族元素とにより構成されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を
用いた半導体レーザ、有機半導体（有機エレクトロルミ
ネッセンス物質）を用いた半導体レーザなどである。Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体レーザとして
は、例えばＺｎＣｄＳｅを活性層の材料として用いた緑
色発光の半導体レーザや、ＢｅＺｎＭｇＳｅを活性層の
材料として用いた半導体レーザ、さらには赤色、緑色ま
たは青色で発光可能なＺｎＭｇＣｄＳｅを活性層の材料
として用いた半導体レーザなどが挙げられる。また、Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体レーザとして
は、紫色ないし青色で発光可能なＩｎＧａＮを活性層の
材料として用いた半導体レーザ、可視光から赤外の領域
で発光可能なＧａＩｎＮＡｓを活性層の材料として用い
た半導体レーザなどが挙げられる。さらに、有機半導体
を用いた半導体レーザとしては、テトラフェニルポルフ
ィリン（ＴＰＰ）、テトラフェニルクロリン（ＴＰ
Ｃ）、p-sexiphenyl（ｐ−６Ｐ）などを活性層の材料と
して用いた半導体レーザが挙げられる。

【００２６】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、発光波長が互いに異なり、レーザ光の出射方向が互
いにほぼ平行になるように設けられた複数の半導体レー
ザと、これらの半導体レーザから取り出されるレーザ光
の光軸を互いにほぼ一致させる光軸一致手段とを有して
いることにより、複数の半導体レーザから取り出される
複数本のレーザ光を混色させて、所望の色のレーザ光を
得ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態
の全図においては、同一または対応する部分には同一の
符号を付す。

【００２８】まず、この発明の第１の実施形態による半
導体発光装置について説明する。図１はこの発明の第１
の実施形態による半導体発光装置における発光素子の全
体構成を示し、図２は、この発光素子のヘッダー部分を
拡大して示す。図１および図２に示すように、この発光
素子においては、ヘッダー１上に半円柱状のヒートシン
ク２が設けられ、このヒートシンク２の平坦な側面に、
チップ状で発光波長の互いに異なる２つの半導体レーザ
３、４が、それらのレーザビームの出射方向が互いにほ
ぼ平行になるようにマウントされている。この場合、こ
れらの半導体レーザ３、４はそのｐ側電極（図示せず）
を上にして、すなわちｐサイドアップでマウントされて
いる。符号３ａ、４ａはそれぞれこれらの半導体レーザ
３、４のストライプを示す。ヘッダー１には３本のリー
ド５、６、７が設けられている。半導体レーザ３のｐ側
電極とリード５の一端とがワイヤー８によりボンディン
グされている。また、半導体レーザ４のｐ側電極とリー
ド７の一端とがワイヤー９によりボンディングされてい
る。リード６は接地端子であり、ヒートシンク２を介し
て半導体レーザ３、４のｎ側電極（図示せず）と接続さ
れている。半導体レーザ３、４およびヒートシンク２の
全体はヘッダー１上に取り付けられたキャップ１０でシ
ールされている。キャップ１０の上面には窓１０ａが設
けられ、この窓１０ａにガラス板１１がはめ込まれてい
る。

【００２９】図１および図２において、リード５、６を
通じて半導体レーザ３にしきい値電流以上の電流が注入
されると、そのフロント側の端面からレーザビーム１２
が出射される。また、リード６、７を通じて半導体レー
ザ４にしきい値電流以上の電流が注入されると、そのフ
ロント側の端面からレーザビーム１３が出射される。こ
れらのレーザビーム１２、１３は、外部に設けられた、
例えばビームシフターおよび集光レンズからなるレンズ
系に導かれる。そして、このレンズ系において、レーザ
ビーム１２、１３のそれぞれの光軸が互いに一致されて
束ねられ、１本のレーザビームとして出射される。

【００３０】図３に、半導体レーザ３または半導体レー
ザ４の一例として、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた
赤色発光の半導体レーザＬＤ１を示す。

【００３１】図３に示すように、この半導体レーザＬＤ
１においては、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ型（Ａ
ｌ_y Ｇａ_1-y ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐクラッド層１０２、ｎ型
（ＡｌＧａ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ光導波層１０３、活性層１
０４、ｐ型（ＡｌＧａ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ光導波層１０
５、ｐ型（Ａｌ_x Ｇａ_1-x ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐクラッド層
１０６、ｐ型Ｇａ_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ中間層１０７およびｐ
型ＧａＡｓキャップ層１０８が順次積層されている。ｎ
型ＧａＡｓ基板１０１にはｎ型不純物として例えばＳｉ
がドープされ、厚さは例えば３５０μｍである。ｎ型
（Ａｌ_y Ｇａ_1-y ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐクラッド層１０２お
よびｎ型（ＡｌＧａ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ光導波層１０３に
はｎ型不純物として例えばＳｅやＳｉがドープされてい
る。また、ｐ型Ｇａ_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ中間層１０７および
ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０８には、ｐ型不純物として
例えばＺｎがドープされている。レーザ構造を形成する
各層の厚さの一例を挙げると、ｎ型（Ａｌ_y Ｇａ_1-y ）
_0.52Ｉｎ_0.48Ｐクラッド層１０２は１μｍ、ｎ型（Ａｌ
Ｇａ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ光導波層１０３およびｐ型（Ａｌ
Ｇａ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ光導波層１０５はそれぞれ４５ｎ
ｍ、ｐ型（Ａｌ_x Ｇａ_1-x ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐクラッド層
１０６は１μｍ、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０８は１０
０ｎｍである。また、ｎ型（ＡｌＧａ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ
光導波層１０３のバンドギャップはｎ型（Ａｌ_y Ｇａ
_1-y ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐクラッド層１０２のバンドギャッ
プより小さく、ｐ型（ＡｌＧａ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ光導波
層１０５のバンドギャップはｐ型（Ａｌ_x Ｇａ_1-x ）
_0.52Ｉｎ_0.48Ｐクラッド層１０６のバンドギャップより
小さい。活性層１０４は例えば（ＡｌＧａ）_0.52Ｉｎ
_0.48Ｐ層からなる単一量子井戸構造（ＳＱＷ）を有し、
その（ＡｌＧａ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ層の厚さは例えば６ｎ
ｍである。

【００３２】ｐ型（Ａｌ_x Ｇａ_1-x ）_0.52Ｉｎ_0.48Ｐク
ラッド層１０６の上部、ｐ型Ｇａ_0.52Ｉｎ_0.48Ｐ中間層
１０７およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０８は一方向に
延びるストライプ形状を有する。このストライプ部の両
側の部分にはｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１０９が設けられ
ており、これによって電流狭窄構造が形成されている。
ストライプ形状のｐ型ＧａＡｓキャップ層１０８および
ｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１０９上にはｐ側電極１１０
が、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０８とオーミックコンタ
クトして設けられている。ｐ側電極１１０としては、例
えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極が用いられる。

【００３３】ｎ型ＧａＡｓ基板１０１の裏面にはｎ側電
極１１１が、このｎ型ＧａＡｓ基板１０１とオーミック
コンタクトして設けられている。このｎ側電極１１１と
しては、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ電極やＩｎ電極が用いら
れる。

【００３４】この半導体レーザＬＤ１は、ｐ側電極１１
０とｎ側電極１１１との間に電流を流すことにより駆動
することができるようになっている。そして、この半導
体レーザＬＤ１を駆動することによって、波長６００ｎ
ｍ帯（例えば６５０ｎｍ）のレーザビームＬ₁ を取り出
すことができる。

【００３５】次に、図４に、半導体レーザ３または半導
体レーザ４の一例として、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
用いた緑色発光の半導体レーザＬＤ２を示す。

【００３６】図４に示すように、この半導体レーザＬＤ
２においては、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１上に、図示省略
したバッファ層（例えば、ｎ型ＧａＡｓバッファ層、ｎ
型ＺｎＳｅバッファ層およびｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層
を順次積層したもの）を介して、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層２０２、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層２０３、活性
層２０４、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層２０５、ｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層２０６、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層
２０７、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０８、およ
びｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２０９が順次積層されてい
る。ｎ型ＧａＡｓ基板２０１にはｎ型不純物として例え
ばＳｉがドープされ、厚さは例えば３５０μｍである。
ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層２０２およびｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光導波層２０３にはｎ型不純物として例えばＣｌが
ドープされている。また、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層２０
５、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０８およびｐ型
ＺｎＴｅコンタクト層２０９にはｐ型不純物として例え
ばＮがドープされている。レーザ構造を形成する各層の
厚さの一例を挙げると、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
２０２は１μｍ、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層２０３および
ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層２０５はそれぞれ４５ｎｍ、ｐ
型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層２０６は１μｍ、ｐ型Ｚｎ
ＳＳｅキャップ層２０７は１００ｎｍ、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層２０８は３ｎｍ、ｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層２０９は７０ｎｍである。活性層２０４は例えば
ＺｎＣｄＳｅからなる単一量子井戸（ＳＱＷ）構造を有
し、そのＺｎＣｄＳｅ層の厚さは例えば３．５ｎｍ、そ
のＩＩ族元素の組成はＺｎが６５％、Ｃｄが３５％であ
り、その格子定数はｎがＧａＡｓ基板２０１の格子定数
よりも若干大きくなっている。また、ｎ型ＺｎＳＳｅ光
導波層２０３およびｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層２０５のＶ
Ｉ族元素の組成は例えばＳが６％、Ｓｅが９４％であ
る。

【００３７】ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層２０７の上部、
ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０８およびｐ型Ｚｎ
Ｔｅコンタクト層２０９は一方向に延びるストライプ形
状を有する。このストライプ部の幅は例えば２〜１０μ
ｍである。このストライプ部の両側の部分には例えばＡ
ｌ₂ Ｏ₃ 膜のような絶縁層２１０が設けられており、こ
れによって電流狭窄構造が形成されている。ストライプ
形状のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２０９および絶縁層２
１０上にはｐ側電極２１１が、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層２０９とオーミックコンタクトして設けられている。
ｐ側電極２１１としては、例えば、厚さが１０ｎｍのＰ
ｄ膜、厚さが１００ｎｍのＰｔ膜および厚さが３００ｎ
ｍのＡｕ膜が順次積層されたＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極が用
いられる。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板２０１の裏面にはｎ
側電極２１２がオーミックコンタクトして設けられてい
る。このｎ側電極２１２としては例えばＩｎ電極が用い
られる。

【００３８】このＺｎＳｅ系半導体レーザＬＤ２の共振
器長は例えば６００μｍであり、劈開面からなる共振器
端面を有する。

【００３９】この半導体レーザＬＤ２は、ｐ側電極２１
１とｎ側電極２１２との間に電流を流すことにより駆動
することができるようになっている。そして、このＺｎ
Ｓｅ系半導体レーザＬＤ２を駆動することによって波長
５００ｎｍ帯（例えば、５１５ｎｍ）のレーザビームＬ
₂ を取り出すことができる。

【００４０】次に、図５に、半導体レーザ３または半導
体レーザ４の他の例として、窒化物ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体を用いた紫色ないし青色発光の半導体レーザＬＤ
３を示す。

【００４１】図５に示すように、この半導体レーザＬＤ
３においては、例えば（０００１）面方位のサファイア
基板３０１上に低温成長によるＧａＮバッファ層３０２
を介して、アンドープＧａＮ層３０３が積層されてい
る。サファイア基板３０１の厚さは例えば３５０μｍで
ある。アンドープＧａＮ層３０３上にストライプ形状の
ＳｉＯ₂ 膜３０４が形成されている。そして、アンドー
プＧａＮ層３０３上に、このＳｉＯ₂ 膜３０４を成長マ
スクとしていわゆるＥＬＯＧ(Epitaxial LateralOver-G
rowth) 法により横方向エピタキシャル成長されたアン
ドープＧａＮ層３０５が積層されている。このアンドー
プＧａＮ層３０５上にｎ型ＧａＮコンタクト層３０６、
ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層３０７、ｎ型ＧａＮ光導波層
３０８、活性層３０９、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層３１
０、ｐ型ＧａＮ光導波層３１１、ｐ型ＡｌＧａＮクラッ
ド層３１２およびｐ型ＧａＮコンタクト層３１３が順次
積層されている。ｎ型ＧａＮコンタクト層３０６、ｎ型
ＡｌＧａＮクラッド層３０７およびｎ型ＧａＮ光導波層
３０８にはｎ型不純物として例えばＳｉがドープされて
いる。ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層３１０、ｐ型ＧａＮ光
導波層３１１、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３１２および
ｐ型ＧａＮコンタクト層３１３にはｐ型不純物として例
えばＭｇがドープされている。レーザ構造を形成する各
層の厚さの一例を挙げると、ｎ型ＧａＮコンタクト層３
０６は４μｍ、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層３０７は１μ
ｍ、ｎ型ＧａＮ光導波層３０８は１００ｎｍ、ｐ型Ａｌ
ＧａＮキャップ層３１０は２０ｎｍ、ｐ型ＧａＮ光導波
層３１１は１００ｎｍ、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３１
２は１μｍ、ｐ型ＧａＮコンタクト層３１３は５０ｎｍ
である。活性層３０９は、例えば厚さが３．５ｎｍのＩ
ｎ_0.15Ｇａ_0.85Ｎ層と厚さが１０．５ｎｍのＩｎ_0.02Ｇ
ａ_0.98Ｎ層とからなる４重量子井戸構造を有する。ま
た、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層３０７およびｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層３１２のＩＩＩ族元素の組成はＡｌが１
４％、Ｇａが８６％である。ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層
３１０のＩＩＩ族元素の組成はＡｌが２０％、Ｇａが８
０％である。

【００４２】ｎ型ＧａＮコンタクト層３０６の上部、ｎ
型ＡｌＧａＮクラッド層３０７、ｎ型ＧａＮ光導波層３
０８、活性層３０９、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層３１
０、ｐ型ＧａＮ光導波層３１１およびｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層３１２の下部は所定のメサ形状を有する。ま
た、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層３１２の上部およびｐ型
ＧａＮコンタクト層３１３はリッジ形状を有する。この
リッジ部の両側面およびこのリッジ部の両側の部分のｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層３１２上には例えばＳｉＯ₂ 膜
のような絶縁膜３１４が設けられている。この絶縁膜３
１４にはリッジ部の上の部分に開口３１４ａが設けられ
ており、この開口３１４ａを通じてｐ側電極３１５がｐ
型ＧａＮコンタクト層３１３にオーミックコンタクトし
ている。このｐ側電極３１５としては例えばＮｉ／Ａｕ
電極が用いられる。一方、メサ部の近傍の部分のｎ型Ｇ
ａＮコンタクト層３０６上にｎ側電極３１６がオーミッ
クコンタクトして設けられている。このｎ側電極３１６
としては例えばＴｉ／Ａｌ電極が用いられる。

【００４３】この半導体レーザＬＤ３は、ｐ側電極３１
５とｎ側電極３１６との間に電流を流すことにより駆動
することができるようになっている。そして、この半導
体レーザＬＤ３を駆動することにより、波長４００ｎｍ
帯（例えば４１０ｎｍ）のレーザビームＬ₃ を取り出す
ことができる。

【００４４】図６は、半導体レーザ３、４の駆動回路を
示す。図６に示すように、半導体レーザ３は可変電圧電
源Ｅ₁ により駆動され、半導体レーザ４は可変電圧電源
Ｅ₂により駆動される。半導体レーザ３、４はそれらの
種類に応じた発光波長を有する。例えば、半導体レーザ
３として半導体レーザＬＤ１を採用するとともに半導体
レーザ４として半導体レーザＬＤ２を採用した場合、半
導体レーザ３からはレーザビーム１２として発光波長が
６００ｎｍ帯のレーザビームＬ₁ が出射され、半導体レ
ーザ４からはレーザビーム１３として、発光波長が５０
０ｎｍ帯のレーザビームＬ₂ が出射される。このとき、
可変電圧電源Ｅ₁ 、Ｅ₂ をそれぞれ制御することによ
り、半導体レーザ３、４からそれぞれ取り出されるレー
ザビーム１２、１３の出力（発光強度）を任意に設定す
ることができるように構成されている。すなわち、レー
ザビーム１３とレーザビーム１４との相対強度を任意に
設定することができるように構成されている。

【００４５】上述のように構成された駆動回路を用い、
図２に示す半導体レーザ３として赤色発光の半導体レー
ザＬＤ１を採用するとともに、半導体レーザ４として緑
色発光の半導体レーザＬＤ２を採用し、それらの半導体
レーザＬＤ１、ＬＤ２を駆動する場合、半導体レーザＬ
Ｄ１から取り出されるレーザビームＬ₁ （例えば波長６
７０ｎｍ、赤色）と、半導体レーザＬＤ２から取り出さ
れるレーザビームＬ₂（例えば波長５１５ｎｍ、緑色）
とは互いにほぼ平行に出射され、図１に示すキャップ１
０のガラス板１１を通過して外部に出射される。その
後、レンズ系（図示せず）を通過することによってそれ
らの光軸が一致され、束ねられる。これによって、レー
ザビームＬ₁ の赤色光とレーザビームＬ₂ の緑色光とが
混色される。混色されたレーザビームは半導体発光装置
の外部に出射される。

【００４６】したがって、半導体レーザ３、４としてそ
れぞれ半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２を採用した半導体発
光装置においては、駆動回路の可変電圧電源Ｅ₁ 、Ｅ₂
を制御し、レーザビームＬ₁ とレーザビームＬ₂ との相
対強度を任意に設定することにより、図７に示す色度図
における波長６７０ｎｍ（赤色）に対応する点Ｒと、波
長５１５ｎｍ（緑色）に対応する点Ｇとを結んだ直線２
１上の任意の色のレーザビームを取り出すことができ
る。

【００４７】また、図２に示す半導体レーザ３として赤
色発光の半導体レーザＬＤ１を採用するとともに、半導
体レーザ４として青色ないし紫色発光の半導体レーザＬ
Ｄ３を採用して、それらの半導体レーザＬＤ１、ＬＤ３
を駆動する場合、半導体レーザＬＤ１から取り出される
レーザビームＬ₁ と、半導体レーザＬＤ３から取り出さ
れるレーザビームＬ₃ （例えば波長４２０ｎｍ、青紫
色）とは互いにほぼ平行に出射され、図１に示すキャッ
プ１０のガラス板１１を通過して外部に出射される。そ
の後、レンズ系（図示せず）を通過することによってそ
れらの光軸が一致され、束ねられる。これによって、レ
ーザビームＬ₁ の赤色光とレーザビームＬ₃ の青紫色光
とが混色される。混色されたレーザビームは半導体発光
装置の外部に出射される。

【００４８】したがって、半導体レーザ３、４としてそ
れぞれ半導体レーザＬＤ１、ＬＤ３を採用した半導体発
光装置においては、駆動回路の可変電圧電源Ｅ₁ 、Ｅ₂
を制御して、レーザビームＬ₁ とレーザビームＬ₃ との
相対強度を任意に設定することによって、図７に示す色
度図における波長６７０ｎｍ（赤色）に対応する点Ｒ
と、波長４２０ｎｍ（青紫色）に対応する点Ｂとを結ん
だ直線２２上の任意の色のレーザビームを取り出すこと
ができる。

【００４９】また、図２に示す半導体レーザ３として緑
色発光の半導体レーザＬＤ２を採用するとともに、半導
体レーザ４として青色ないし紫色発光の半導体レーザＬ
Ｄ３を採用して、それらの半導体レーザＬＤ２、ＬＤ３
を駆動する場合、半導体レーザＬＤ２から取り出される
レーザビームＬ₂ と半導体レーザＬＤ３から取り出され
るレーザビームＬ₃ とは互いにほぼ平行に出射され、図
１に示すキャップ１０のガラス板１１を通過して外部に
出射される。その後、レンズ系（図示せず）を通過する
ことによってそれらの光軸が一致され、束ねられる。こ
れによって、レーザビームＬ₂ の緑色光とレーザビーム
Ｌ₃ の青紫色光とが混色される。混色されたレーザビー
ムは半導体発光装置の外部に出射される。

【００５０】したがって、半導体レーザ３、４としてそ
れぞれ半導体レーザＬＤ２、ＬＤ３を採用した半導体発
光装置においては、駆動回路の可変電圧電源Ｅ₁ 、Ｅ₂
を制御して、レーザビームＬ₂ とレーザビームＬ₃ との
相対強度を任意に設定することによって、図７に示す色
度図における波長５１５ｎｍ（緑色）に対応する点Ｇ
と、波長４２０ｎｍ（青紫色）に対応する点Ｂとを結ん
だ直線２３上の任意の色のレーザビームを取り出すこと
ができる。

【００５１】以上説明したように、この第１の実施形態
による半導体発光装置によれば、発光波長が互いに異な
る２つの半導体レーザ３、４を、これらの半導体レーザ
３、４からそれぞれ取り出されるレーザビーム１２、１
３が互いに平行になるようにヒートシンク２上に並べて
マウントし、その発振端面側に距離を隔てて、レーザビ
ーム１２、１３のそれぞれの光軸を互いに一致させるレ
ンズ系（図示せず）を設けるようにしていることによ
り、２つの半導体レーザ３、４から取り出されるそれぞ
れのレーザビーム１２、１３のそれぞれの光軸をほぼ一
致させることができる。そのため、レーザビーム１２を
レーザビームＬ₁ とし、レーザビーム１４をレーザビー
ムＬ₂ とすると、それらのレーザビームＬ₁ 、Ｌ₂ の相
対強度を任意に設定することにより、図７に示す色度図
中の直線２１上に分布している、赤色、オレンジ色（橙
色）、山吹き色、黄色、レモン色、黄緑色および緑色と
いう、人間の眼にとってもっとも分別能力が高い色域の
レーザビームを得ることができる。したがって、この半
導体発光装置から取り出されるレーザビームの視認性を
向上させることができるので、この半導体発光装置をレ
ーザポインタとして使用する場合には、高い視認性を有
するレーザポインタを得ることができる。また、例えば
建設現場などにおいて、複数レベルの水準指示器として
使用するのに有用な半導体発光装置を得ることができ
る。また、この第１の実施形態による半導体発光装置に
おいては、同一の半導体発光装置内に２つの半導体レー
ザ３、４を設けるようにしていることにより、半導体レ
ーザ３、４のうちのいずれか一方の半導体レーザが故障
し、レーザビームが出射されなくなったとしても、他方
の半導体レーザからのレーザビームを用いて通常のレー
ザポインタとして用いることができるので、このレーザ
ポインタの信頼性の向上を図ることができる。

【００５２】次に、この発明の第２の実施形態による半
導体発光装置について説明する。図８は、この発明の第
２の実施形態による半導体発光装置における発光素子の
全体構成を示し、図９は、この発光素子のヘッダー部分
を拡大して示す。図８および図９に示すように、この発
光素子においては、ヘッダー３１上に半円柱状のヒート
シンク３２が設けられ、このヒートシンク３２の平坦な
側面に、チップ状で発光波長が互いに異なる３つの半導
体レーザ３３、３４、３５が、それらのレーザビームの
出射方向が互いに平行になるようにマウントされてい
る。この場合、これらの半導体レーザ３３、３４、３５
はそのｐ側電極（図示せず）を上にして、すなわちｐサ
イドアップでマウントされている。符号３３ａ、３４
ａ、３５ａはそれぞれこれらの半導体レーザ３３、３
４、３５のストライプを示す。また、ヘッダー３１には
４本のリード３６、３７、３８、３９が設けられてい
る。そして、半導体レーザ３３のｐ側電極とリード３６
の一端とがワイヤー４０によりボンディングされ、半導
体レーザ３４のｐ側電極とリード３７の一端とがワイヤ
ー４１によりボンディングされ、半導体レーザ３５とリ
ード３８の一端とがワイヤー４２によりボンディングさ
れている。リード３９は接地端子であり、ヒートシンク
３２を介して半導体レーザ３３、３４、３５のｎ側電極
（図示せず）と接続されている。半導体レーザ３３、３
４、３５およびヒートシンク３２の全体はヘッダー３１
上に取り付けられたキャップ４３でシールされている。
キャップ４３の上面には窓４３ａが設けられ、この窓４
２ａにガラス板４３がはめ込まれている。

【００５３】図８および図９において、リード３６、３
９を通じて半導体レーザ３３にしきい値電流以上の電流
が注入されると、そのフロント側の端面からレーザビー
ム４５が出射され、リード３７、３９を通じて半導体レ
ーザ３４にしきい値電流以上の電流が注入されると、そ
のフロント側の端面からレーザビーム４６が出射され、
リード３８、３９を通じて半導体レーザ３５にしきい値
電流以上の電流が注入されると、そのフロント側の端面
からレーザビーム４７が出射される。これらのレーザビ
ーム４５、４６、４７は、外部に設けられた、例えば、
ビームシフターおよび集光レンズからなるレンズ系に導
かれる。そして、このレンズ系において、レーザビーム
４５、４６、４７のそれぞれの光軸が互いに一致されて
束ねられ、１本のレーザビームとして出射される。

【００５４】図１０は、この第２の実施形態による半導
体レーザの駆動回路を示す。図１０に示すように、半導
体レーザ３３は可変電圧電源Ｖ₁ によって駆動され、半
導体レーザ３４は可変電圧電源Ｖ₂ によって駆動され、
半導体レーザ３５は可変電圧電源Ｖ₃ によって駆動され
る。半導体レーザ３３、３４、３５はそれらの種類に応
じた発光波長を有する。例えば、半導体レーザ３３とし
て半導体レーザＬＤ１を採用し、半導体レーザ３４とし
て半導体レーザＬＤ２を採用し、半導体レーザ３５とし
て半導体レーザＬＤ３を採用した場合、レーザビーム４
５として発光波長が６００ｎｍ帯のレーザビームＬ₁ が
出射され、レーザビーム４６として発光波長が５００ｎ
ｍ帯のレーザビームＬ₂ が出射され、レーザビーム４７
として発光波長が４００ｎｍ帯のレーザビームＬ₃ が出
射される。このとき、可変電圧電源Ｖ₁ 、Ｖ₂ 、Ｖ₃ を
それぞれ制御することにより、レーザビーム４５、４
６、４７の出力を任意に設定することができ、互いの相
対強度を任意に設定することができるように構成されて
いる。

【００５５】このように構成された駆動回路を用い、半
導体レーザ３３、３４、３５としてそれぞれ半導体レー
ザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３を駆動する場合、半導体レー
ザＬＤ１から取り出されるレーザビームＬ₁ （例えば波
長６７０ｎｍ、赤色）、半導体レーザＬＤ２から取り出
されるレーザビームＬ₂ （例えば波長５１５ｎｍ、緑
色）および半導体レーザＬＤ３から取り出されるレーザ
ビームＬ₃ （例えば波長４２０ｎｍ、青紫色）は、互い
にほぼ平行に出射され、図８に示すキャップ４３のガラ
ス板４４を通過して外部に出射される。その後、レンズ
系（図示せず）を通過することによって、それらの光軸
が一致され束ねられる。これによって、レーザビームＬ
₁ の赤色光、レーザビームＬ₂ の緑色光およびレーザビ
ームＬ₃ の青紫色光が混色される。混色された光は半導
体発光装置の外部に出射される。

【００５６】したがって、上述のように構成された半導
体発光装置においては、駆動回路の可変電圧電源Ｖ₁ 、
Ｖ₂ 、Ｖ₃ を制御し、レーザビームＬ₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ₃ の
相対強度を任意に設定することにより、図７に示す色度
図における点Ｒ、点Ｇ、点Ｂの３点を結んだ３角形の領
域内の任意の色のレーザビームを取り出すことができ
る。

【００５７】以上説明したように、この第２の実施形態
によれば、発光波長が互いに異なる半導体レーザ３３、
３４、３５を、それらの半導体レーザ３３、３４、３５
から取り出されるレーザビーム４５、４６、４７が互い
にほぼ平行なるように、ヒートシンク３２上に並べてマ
ウントし、それらの半導体レーザの発振端面側に距離を
隔てて、レーザビーム４５、４６、４７のそれぞれの光
軸を互いにほぼ一致させるレンズ系（図示せず）を設け
ていることにより、第１の実施形態と同様の効果を得る
ことができる。また、任意の色のレーザビームを取り出
すことができるので、この半導体発光装置をレーザポイ
ンタとして使用する場合には、視認性の向上を図ること
ができる。ここで、この半導体発光装置に用いられる半
導体レーザＬＤ２の負荷を他の半導体レーザＬＤ１、Ｌ
Ｄ３に比べて減らし、この半導体レーザＬＤ２を時間的
に駆動することにより、この半導体発光装置から取り出
されるレーザビームを色空間で変調させることができ、
視認性をより一層向上させることができる。

【００５８】さらに、この第２の実施形態による半導体
発光装置によれば、この半導体発光装置を例えばＤＶＤ
装置の光学ピックアップにレーザビーム源として搭載
し、この半導体発光装置を駆動させる駆動回路の可変電
圧電源Ｖ₁ 、Ｖ₂ 、Ｖ₃ を制御することにより、ＤＶ
Ｄ、ＣＤおよびＭＤのいずれの再生または記録も可能に
なる。なお、この半導体発光装置を光ディスク記録再生
装置や光ディスク記録装置に搭載することも可能であ
る。

【００５９】次に、この発明の第３の実施形態による半
導体発光装置を用いた光伝送システムについて説明す
る。図１１は、この発明の第３の実施形態による光伝送
システムを示す。なお、この第３の実施形態による光伝
送システムにおいては、半導体発光装置として、第１の
実施形態における半導体レーザ３に半導体レーザＬＤ１
を採用するとともに半導体レーザ４に半導体レーザＬＤ
２を採用した半導体発光装置を用いる。なお、レンズ系
は図示省略する。

【００６０】図１１に示すように、この第３の実施形態
による光伝送システムにおいては、半導体発光装置にお
けるレーザビームの出射側に、例えばポリメタクリル酸
メチル（ポリメチルメタクリレート、ＰＭＭＡ）からな
る光ファイバ５１の一端が結合されているとともに、光
ファイバ５１の他端には例えば任意の画像情報が書き込
まれているホログラムから構成されたデバイス５２が結
合されている。ここで、デバイス５２は、半導体レーザ
ＬＤ２の発光波長（５００ｎｍ帯）に対応するバンドギ
ャップをもつ物質（例えば、ＺｎＣｄＳｅやＧａＩｎＮ
などの物質）から構成されており、半導体レーザＬＤ２
の出力はデバイス５２に十分キャリアを生成することが
できる強度に設定される。

【００６１】上述のように構成された光伝送システムに
おいて、図６に示すような駆動回路を用いて、リード
５、６、７を通じ所定の電流を半導体レーザＬＤ１、Ｌ
Ｄ２に注入する。これにより、半導体発光装置から、レ
ーザビームＬ₁ 、Ｌ₂ の互いの光軸が一致したレーザビ
ームＬ₁₂が取り出される。このレーザビームＬ₁₂は光フ
ァイバ５１の結合された一端に入射し、光ファイバ５１
内を伝送して他端から出射される。光ファイバ５１の他
端から出射されたレーザビームＬ₁₂はデバイス５２に照
射される。上述したように、デバイス５２は５００ｎｍ
帯の波長の光のエネルギーに対応するバンドギャップを
もつ物質から構成されているため、レーザビームＬ₁₂内
のレーザビームＬ₂ がデバイス５２に照射することによ
り、その内部にキャリアが生成する。そして、このキャ
リアによってデバイス５２の屈折率が変化し、レーザビ
ームＬ₁₂内のレーザビームＬ₁ が回折され、デバイス５
２に書き込まれている任意の画像情報がホログラム像５
３として再生される。

【００６２】このとき、レーザビームＬ₁₂内にレーザビ
ームＬ₂ が存在せずレーザビームＬ₁ のみの場合には、
デバイス５２の屈折率は変化しないため、ホログラム像
５３は再生されない。すなわち、上述の光伝送システム
において、レーザビームＬ₂がホログラム像５３の再生
におけるスイッチの役割を果たす。

【００６３】上述の半導体発光装置と光ファイバとを用
いたシステムは、光ファイバ通信などにも応用すること
ができる。すなわち、例えば、上述の半導体発光装置か
ら出射されるレーザビームＬ₁₂のうち、レーザビームＬ
₁ （赤色）をシグナルとし、レーザビームＬ₂ （緑色）
をゲートとすることによって、従来、別々であったゲー
トラインとシグナルラインとを１本の光ファイバにまと
めることができる。また、１つの半導体発光装置から２
種類のレーザビームが出射することにより、ファイバ光
源としての半導体発光装置の小型化を図ることができ
る。これによって、光ファイバ通信などの光伝送システ
ムの小型化、高集積化を図ることができる。

【００６４】また、半導体発光装置における半導体レー
ザ３、４として、上述の半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２以
外にも、半導体レーザＬＤ３を用いることも可能であ
り、その他の半導体レーザを用いることも可能である。
このとき、２本のレーザビームの区別を明確にするため
に、２本のレーザビームの波長は、エネルギーに換算し
て互いに２５ｍｅＶ（室温におけるｋＴに相当（ｋ、ボ
ルツマン定数、Ｔ、絶対温度））以上異なるようにす
る。なお、２５ｍｅＶは、紫外域において３ｎｍ程度、
赤外域において１０ｎｍに対応する。

【００６５】また、上述のような光ファイバを用いた光
伝送システムにおいて、半導体発光装置の半導体レーザ
３、４としてどのような半導体レーザを採用するかは、
光ファイバ５１の伝送損失を考慮して決定する。図１２
にＰＭＭＡからなる光ファイバを用いた場合の伝送損失
の波長依存性を示す。図１２に示すように、ＰＭＭＡか
らなる光ファイバ５１を用いた光伝送システムの場合に
おいては、ファイバ光源として用いられる半導体レーザ
３、４を、約６５０ｎｍ（赤色）、約５７０ｎｍ（黄
色）、約５２５ｎｍ（緑色）または約４８０ｎｍ（青
色）の発光波長を有する半導体レーザの群から選択す
る。これによって、光ファイバ内における伝送損失を最
小限に抑えつつレーザビームを伝送することができる。
また、半導体レーザから取り出されるレーザビームの波
長を、互いに３０ｎｍ以上異なるようにすることによっ
て、図７に示す色度図上で広い領域を占めることができ
る。なお、この光伝送システムの半導体発光装置とし
て、第２の実施形態による半導体発光装置を採用するこ
とも可能である。また、上述の光伝送システムをレーザ
ポインタとして用いることも可能である。

【００６６】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。

【００６７】例えば、上述の実施形態において挙げた半
導体レーザの構造や数値はあくまでも例に過ぎず、必要
に応じてこれと異なる構造や数値を用いてもよい。

【００６８】具体的には、上述の第１の実施形態におけ
る図４に示す半導体レーザＬＤ２において、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光導波層２０３およびｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層２０
５の代わりにアンドープＺｎＳＳｅ光導波層を用いても
よい。同様に、図５に示す半導体レーザＬＤ３におい
て、ｎ型ＧａＮ光導波層３０８およびｐ型ＧａＮ光導波
層３１１の代わりにアンドープＧａＮ光導波層を用いて
もよい。さらに半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３の
代わりにレーザ構造が異なる他の半導体レーザを用いて
もよい。

【００６９】また、例えば上述の第１の実施形態におい
ては、半導体レーザ３、４をｐサイドアップでマウント
した場合について説明したが、半導体レーザ３、４は、
ｐサイドダウンでマウントしてもよい。このときの半導
体レーザ３、４の駆動回路としては図１３に示すものを
用いる。

【００７０】また、例えば上述の第１の実施形態におい
ては、半導体レーザ３、４のそれぞれのストライプ部３
ａ、４ａを半導体レーザのほぼ中央に設けるようにして
いるが、図１４に示すように、半導体レーザ３、４のそ
れぞれのストライプ部３ａ、４ａを互いに近づける位置
に非対称に形成するようにしてもよい。このとき、２つ
のレーザビーム１２、１３の間隔ｄは小さくなるので、
レンズ系へのビームシフトの要求を低減することができ
る。そのため、図１５に示すように、半導体発光装置
を、第１の実施形態におけるキャップ１０およびガラス
１１の代わりに、斜めガラス６１ａが斜面に設けられた
キャップ６１と、キャップ６１の内側に設けられたレン
ズ６２とを設けた半導体発光装置とすることが可能であ
る。この半導体発光装置によれば、斜めガラス６１ａと
レンズ６２とによりレーザビーム１２、１３の光軸を互
いに一致させ、レーザビームＬ´として取り出すことが
可能である。

【００７１】また、例えば上述の第１および第２の実施
形態においては、キャップ１０、４３の外側にレンズ系
を設けているが、キャップ１０、４３の内側にレンズ系
を設けるようにしてもよい。

【００７２】また、例えば上述の第３の実施形態におい
ては、デバイス５２として任意の画像情報が書き込まれ
たホログラムを採用した例について説明したが、デバイ
ス５２として回折格子を用いることも可能である。この
とき、レーザビームＬ₁₂がデバイス５２に照射すると、
ホログラム像５３の代わりにレーザビームＬ₁ の回折パ
ターンとレーザビームＬ₂ の回折パターンとが現れる。

【００７３】また、例えば上述の第１〜第３の実施形態
においては、半導体発光装置を、指示装置、ファイバー
結合に適用する例について説明したが、光電子装置、光
通信装置全般に適用できることはもちろん、高温で動作
する必要のある車載用の半導体レーザを有する機器など
にも適用することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体発光装置および指示装置によれば、発光波長が互い
に異なり、レーザ光の出射方向が互いにほぼ平行になる
ように設けられた複数の半導体レーザと、複数の半導体
レーザから取り出される複数のレーザ光の光軸を互いに
ほぼ一致させる光軸一致手段とを有していることによ
り、高い安全性が高く、高視認性の光を取り出すことが
できる。

【００７５】また、この発明による光伝送装置によれ
ば、発光波長が互いに異なる複数の半導体レーザから取
り出される複数のレーザ光を１本の光ファイバで伝送す
ることができ、装置の小型化、高集積化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態による半導体発光装
置における発光素子の全体構成を示す斜視図である。

【図２】この発明の第１の実施形態による半導体発光装
置における発光素子の詳細を示す斜視図である。

【図３】この発明の第１の実施形態による半導体発光装
置に用いるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた赤色発光
の半導体レーザを示す断面図である。

【図４】この発明の第１の実施形態による半導体発光装
置に用いるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた緑色発光
の半導体レーザを示す断面図である。

【図５】この発明の第１の実施形態による半導体発光装
置に用いる窒化物ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた紫
色ないし青色発光の半導体レーザを示す断面図である。

【図６】この発明の第１の実施形態による半導体発光装
置を駆動するための駆動回路である。

【図７】この発明による半導体発光装置から取り出され
るレーザビームの色の種類を示すための色度図である。

【図８】この発明の第２の実施形態による半導体発光装
置における発光素子の全体構成を示す斜視図である。

【図９】この発明の第２の実施形態による半導体発光装
置における発光素子の詳細を示す斜視図である。

【図１０】この発明の第２の実施形態による半導体発光
装置を駆動するための駆動回路である。

【図１１】この発明の第３の実施形態による半導体発光
装置と光ファイバとを用いた光伝送システムを示す略線
図である。

【図１２】ＰＭＭＡからなる光ファイバにおける伝送損
失の波長依存性を示すグラフである。

【図１３】この発明の第１の実施形態の半導体発光装置
を駆動するための他の例の駆動回路である。

【図１４】この発明の第１の実施形態による半導体発光
装置における発光素子の他の例を示す斜視図である。

【図１５】この発明の第１の実施形態による半導体発光
装置の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

３、４、３３、３４、３５、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３・
・・半導体レーザ、３ａ、４ａ、３３ａ、３４ａ、３５
ａ・・・ストライプ、１２、１３、４５、４６、４７、
Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、Ｌ₃ 、Ｌ₁₂、Ｌ´・・・レーザビーム

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可視光域の光を発する半導体レーザを用
   いた半導体発光装置において、 発光波長が互いに異なり、レーザ光の出射方向が互いに
   ほぼ平行になるように設けられた複数の半導体レーザ
   と、 上記複数の半導体レーザから取り出される複数のレーザ
   光の光軸を互いにほぼ一致させる光軸一致手段とを有す
   ることを特徴とする半導体発光装置。
2. 【請求項２】 上記複数の半導体レーザの発光強度を相
   対的に制御することにより、上記光軸一致手段によって
   上記光軸が互いに一致した上記複数のレーザ光からなる
   光の色を変化させるようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の半導体発光装置。
3. 【請求項３】 上記複数の半導体レーザが２つの半導体
   レーザであり、上記２つの半導体レーザの発光強度を相
   対的に制御することにより、上記２つの半導体レーザか
   ら取り出され、上記光軸一致手段によって互いに光軸が
   一致した２本のレーザ光からなる光の色を制御するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の半導体発光装
   置。
4. 【請求項４】 上記複数の半導体レーザが３つの半導体
   レーザであり、上記３つの半導体レーザの発光強度を相
   対的に制御することにより、上記３つの半導体レーザか
   ら取り出され、上記光軸一致手段によって互いに光軸が
   一致した３本のレーザ光からなる光の色を制御するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の半導体発光装
   置。
5. 【請求項５】 上記複数の半導体レーザの発光波長が、
   互いに３ｎｍ以上異なることを特徴とする請求項１記載
   の半導体発光装置。
6. 【請求項６】 上記複数の半導体レーザの発光波長が、
   互いに３０ｎｍ以上異なることを特徴とする請求項１記
   載の半導体発光装置。
7. 【請求項７】 上記複数の半導体レーザのうち、少なく
   とも１つの半導体レーザが、青緑色、緑色、または黄緑
   色の光を発する半導体レーザであることを特徴とする請
   求項１記載の半導体発光装置。
8. 【請求項８】 可視光域の光を発する半導体レーザを有
   し、上記半導体レーザから取り出されるレーザ光によっ
   て対象物を指示するようにした指示装置において、 発光波長が互いに異なり、レーザ光の出射方向が互いに
   ほぼ平行になるように設けられた複数の半導体レーザ
   と、 上記複数の半導体レーザから取り出される複数のレーザ
   光の光軸を互いにほぼ一致させる光軸一致手段とを有す
   ることを特徴とする指示装置。
9. 【請求項９】 上記複数の半導体レーザの発光強度を相
   対的に制御することにより、上記光軸一致手段により上
   記光軸が互いに一致された上記複数のレーザ光からなる
   光の色を変化させるようにしたことを特徴とする請求項
   ８記載の指示装置。
10. 【請求項１０】 上記複数の半導体レーザが２つの半導
    体レーザであり、上記２つの半導体レーザの発光強度を
    相対的に制御することにより、上記２つの半導体レーザ
    から取り出され、上記光軸一致手段により互いに光軸が
    一致された２本のレーザ光からなる光の色を制御するよ
    うにしたことを特徴とする請求項８記載の指示装置。
11. 【請求項１１】 上記複数の半導体レーザが３つの半導
    体レーザであり、上記３つの半導体レーザの発光強度を
    相対的に制御することにより、上記３つの半導体レーザ
    から取り出され、上記光軸一致手段により互いに光軸が
    一致された３本のレーザ光からなる光の色を制御するよ
    うにしたことを特徴とする請求項８記載の指示装置。
12. 【請求項１２】 上記複数の半導体レーザの発光波長
    が、互いに３ｎｍ以上異なることを特徴とする請求項８
    記載の指示装置。
13. 【請求項１３】 上記複数の半導体レーザの発光波長
    が、互いに３０ｎｍ以上異なることを特徴とする請求項
    ８記載の指示装置。
14. 【請求項１４】 上記複数の半導体レーザのうち、少な
    くとも１つの半導体レーザが、青緑色、緑色、または黄
    緑色の光を発する半導体レーザであることを特徴とする
    請求項８記載の指示装置。
15. 【請求項１５】 可視光域の光を発する半導体レーザを
    有する半導体発光装置と、 上記半導体発光装置に結合された光ファイバとを有する
    光伝送装置において、 上記半導体発光装置が、発光波長が互いに異なり、レー
    ザ光の出射方向が互いにほぼ平行になるように設けられ
    た複数の半導体レーザと、上記複数の半導体レーザから
    取り出される複数のレーザ光の光軸を互いにほぼ一致さ
    せる光軸一致手段とを有することを特徴とする光伝送装
    置。
16. 【請求項１６】 上記光ファイバにおける上記半導体発
    光装置と結合していない一端に波長弁別素子が結合され
    ていることを特徴とする請求項１５記載の光伝送装置。
17. 【請求項１７】 上記複数の半導体レーザのうちの少な
    くとも１つの半導体レーザから取り出されるレーザ光を
    ゲートとして用い、残りの半導体レーザから取り出され
    るレーザ光を信号として用いるように構成されているこ
    とを特徴とする請求項１５記載の光伝送装置。
18. 【請求項１８】 上記複数の半導体レーザのうち、少な
    くとも１つの半導体レーザが、青緑色、緑色、または黄
    緑色の光を発する半導体レーザであることを特徴とする
    請求項１５記載の光伝送装置。