JP2000277850A - 半導体レーザ素子、半導体レーザ装置、及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロント端面からの出射光の光量を維持しつ
つ、ＰＤで受光する光量を増大させる構成を備えた半導
体レーザ装置を提供する。 【解決手段】 本半導体レーザ装置（ＬＯＰ）３０は、
ＬＤ３２とＰＤ３４とを一体的に組み込んだモジュール
であって、ＬＤは、ＰＤの上面の受光面３６横に設けら
れたマウント面に実装されている。ＬＤは、ダブルヘテ
ロ接合の光共振器構造を備え、一方の端面３８を主光出
射端面とし、他方の端面４０を従光出射端面とする端面
発光型半導体レーザ素子である。主光出射端面は、目的
のレーザ光を出射し、従光出射端面は、レーザ光出力の
フィードバック制御用レーザ光を出射する。両光出射端
面は、両光出射端面の法線４１と光共振器軸４２との成
す角度αが４°であるように、光共振器軸に傾斜してへ
き開されている。ＰＤは、ホト・ダイオードであって、
ＬＤの光共振器軸４２に平行な上面４４をＬＤの実装面
とし、上面に受光面を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ素
子、半導体レーザ装置、及びその作製方法に関し、更に
詳細には、半導体レーザ素子の出力制御用レーザ光の利
用効率を向上させ、レーザ光の良好な出力制御を行える
ようにした半導体レーザ素子、半導体レーザ装置、及び
その作製方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザ（Laser Diode 、以下、Ｌ
Ｄとする）素子では、半導体レーザ素子からの出射光の
一部を光検出器（Photo Ditector）で受光し、受光した
光を光電変換して得た電流をモニタ信号としてフィード
バック制御することにより、レーザ光の出力制御を行っ
ている。近年、ＬＤを光源とする光システムの発展に伴
い、ＬＤは、フィードバック制御系の光検出器として機
能するホト・ダイオード（Photodiode、以下ＰＤとす
る）と一体的に組み込まれ、ＬＯＰ（Laser On Photodi
ode ）と呼ばれる半導体レーザ装置として作製されてい
る。

【０００３】ここで、図１を参照して、従来のＬＯＰの
構成を説明する。図１（ａ）は従来のＬＯＰの構成を示
す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢視Ｉ−Ｉの側面
図、及び、図１（ｃ）はリア出射面に平行な面でのレー
ザ光の光量分布を示すグラフである。ＬＯＰ１０は、Ｌ
ＤとＰＤとを一体的にモジュール化した半導体レーザ装
置であって、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＬＤ
１２は、ＰＤ１４の上にマウントされていて、一方の端
面１６を主出射端面としてレーザ光１を出射し、ＰＤ１
４は他方の従出射端面１８から出射された出射光２の一
部を受光面２０で受光して、出射光の強度を検出する。
ＬＯＰ１０では、出射端面１６から出射されたレーザ光
１が、本来、光源として利用されるレーザ光であって、
本明細書では、以下、便宜上、本来、利用するレーザ光
１を出射する出射端面１８をフロント端面、その反対側
の出射端面をリア端面と呼ぶ。

【０００４】ところで、従来の端面発光型ＬＤでは、光
共振器の端面での光の反射による光の損失を抑えて発光
効率を高めるために、その端面は、光共振器軸に対し垂
直に作られていて、レーザ光は、光共振器軸に沿って、
光共振器軸に平行に、即ち端面に対して垂直に、従って
端面法線に平行に出射する。また、従来のＬＯＰでは、
ＬＤは、ＬＤの出射光がＰＤ受光面と平行に出射される
ように、ＰＤ上にマウントされている。従って、リア側
からの出射光は、その全てを受光してフィードバック用
モニタ光として利用することはできないのであって、利
用できる光は、全出射光の一部、例えば図１（ｃ）に示
す斜線部にある光量のみである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、半導体
レーザ素子では、フロント端面からの出射光が本来の出
力光として利用されているので、半導体レーザ素子の低
しきい値電流化、低消費電力化、高信頼性化等のため
に、他方のリア端面の反射率（Ｒｒ）をできるだけ高く
して、フロント端面から出射されるレーザ光の光量を増
大することが、重要である。しかし、リア端面のＲｒを
高くすると、リア端面からの出射光の光量は、少なくな
り、半導体レーザ素子のレーザ光出力制御に充分な強度
のモニタ電流をＰＤで得るのが困難になるという問題が
ある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、フロント端面か
らの出射光の光量を維持しつつ、ＰＤで受光する光量を
増大させる構成を備えた半導体レーザ素子、半導体レー
ザ装置及びその作製方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のＬＯ
Ｐでは、光共振器軸に平行に出射していたＬＤのモニタ
用のレーザ光を、図２（ａ）に示すように、ＰＤ受光面
に向け傾けて出射させ、図２（ｂ）に示すように、ＰＤ
の受光面に入射する光量を増やすことにより、モニタ電
流を増大させることを着想し、実験を重ねて本発明を完
成するに到った。図２（ａ）はＰＤ受光面に向け傾けて
レーザ光を出射させた際に受光面で受光できるレーザ光
の範囲を示す図、図２（ｂ）はリア出射面に平行な面で
の光量分布を示すグラフである。即ち、リア端面からの
出射光をＰＤの受光面でより多く取り込めるように、従
来の半導体レーザ素子では、光共振器軸に対して垂直な
端面を、本発明では、レーザ発振が発生し、持続できる
範囲内で、受光面に対して所定の方向に傾けることによ
り、問題を解決している。

【０００８】上記目的を達成するために、上述の知見に
基づいて、本発明に係る半導体レーザ素子は、ダブルヘ
テロ接合を形成する化合物半導体層の積層からなる光共
振器構造を備え、光共振器構造の端面を光出射端面とす
る端面発光型半導体レーザ素子であって、光出射端面の
法線と光共振器軸との成す角度が所定の角度であるよう
に、光出射端面が光共振器軸に傾斜して形成されている
ことを特徴としている。好適には、所定の角度は、５°
以下で０°以上の範囲の角度である。本発明で、所定の
角度を５°以下と規定しているのは、５°以上になる
と、しきい値電流が増加し始めてしまい、本発明が解決
しようとしている課題が解決できなくなるからである。

【０００９】本発明に係る半導体レーザ装置は、ダブル
ヘテロ接合を形成する化合物半導体層の積層からなる光
共振器構造を備え、光共振器構造の一方の端面及び他方
の端面をそれぞれ主光出射端面及び従光出射端面とし、
両光出射端面の法線と光共振器軸との成す角度が所定の
角度であるように、両光出射端面が光共振器軸に傾斜し
て形成されている端面発光型半導体レーザ素子と、上面
に受光面を有する受光素子とを備え、端面発光型半導体
レーザ素子は、従光出射端面が受光素子の受光面に対し
て所定の角度に９０°を加算した角度を成すように、受
光素子の上面の受光面横にマウントされていることを特
徴としている。

【００１０】以下に、図３を参照して、端面を傾けるこ
とにより、出射光の方向を変化させる原理を説明する。
図３は、端面を傾けることにより出射光の方向が変化す
る原理を説明する図である。一般的に、光が屈折率ｎ₁
の第１の媒質から屈折率ｎ₂の第２の媒質に入って行く
とき、光は第１及び第２の媒質の境界で屈折する。この
時、屈折の方向は、入射面内に含まれ、かつ入射角をθ
₁、屈折角θ₂としたときに、 ｎ₁ ｓｉｎθ₁ ＝ｎ₂ｓｉｎθ₂ （１） を満たす方向となる。これは、一般的に「スネルの法
則」として知られている。

【００１１】例えば、レーザ光が、屈折率が３．６程度
の半導体レーザ素子から屈折率が３．６より低い媒質、
例えば大気中といったような媒質に入射する場合、
（１）式によれば、入射角θ₁ で入射した光は、θ₁ よ
り大きな屈折角θ₂をもって屈折する。よって、図１
（ｂ）と同じ方向でＬＤを横から見た図４に示すよう
に、屈折率ｎ₁ の半導体レーザ素子で、出射端面の法線
が角度θ₁ で光共振器軸に対して傾いているように出射
端面を形成すると、光共振器軸に沿って出射端面に到達
し、出射端面から屈折率ｎ₂ の媒質、例えば大気に出射
されたレーザ光は、光共振器軸に対して上記（１）式を
みたすような角度、即ち角度θ₂ 傾いて出射されること
になる。図４は端面の法線が光共振器軸に対して角度θ
₁ 傾いている際の光の出射方向を示す図である。本発明
の半導体レーザ装置では、この原理を利用して、リア端
面から出射された光のうち、より一層多くの光をＰＤの
受光面に向けるように、例えば図４に示すように、下向
きに向け、水平に延在する受光面で受光することによ
り、上述した問題を解決している。

【００１２】本発明に係る半導体レーザ素子の形成方法
は、（００１）面に対し傾いている表面を有する半導体
基板上に、ダブルヘテロ接合を形成する化合物半導体層
の積層構造を形成する工程と、基板表面に対して傾いた
＜００１＞ベクトルを含む面をへき開面として化合物半
導体層の積層構造をへき開して光共振器構造のレーザ光
出射端面を形成する工程とを有することを特徴としてい
る。

【００１３】また、別法として、半導体基板上に、ダブ
ルヘテロ接合を形成する化合物半導体層の積層構造を形
成する工程と、化合物半導体層の積層構造をエッチング
して、光共振器構造の光共振器軸と端面の法線との角度
が所定角度であるように、光共振器構造のレーザ光出射
端面を形成する工程とを有することを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を実施する際の要件は、次
の２点である。 １）ＬＤの光出射端面が、光共振器の端面になるような
面内平坦性を有していること。 ２）ＬＤの光出射端面の法線が、光共振機軸に対し傾い
ていること。

【００１５】以下に、実施形態例を挙げ、添付図面を参
照して、本発明に係る半導体素子の作製方法の実施の形
態を具体的かつ詳細に説明する。実施形態例１ 本実施形態例は、「へき開」により、ＬＤの出射端面を
形成する例である。図５（ａ）は本実施形態例の半導体
レーザ装置の層構造を形成したウエハをへき開した様子
示す斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の゛Ａ゛の拡大図
であって、層構造を示す斜視図である。半導体結晶格子
には、例えば（１１０）面（結晶格子内で＜１１０＞と
いうベクトルを法線ベクトルとする面）といったよう
な、特定の割れやすい面、即ち「へき開面」と呼ばれる
面がある。このへき開面でへき開する作業が、「へき
開」と呼ばれている。へき開面では、原子間隔スケール
での平坦さが、実現されており、光共振器内を導波する
光にとって十分に平坦な反射面となる。

【００１６】一般的な半導体レーザ素子は、例えば図５
（ｂ）に示すように、一の導電型、例えばｎ型の結晶基
板の上に、ｎ型の第１クラッド層、活性層、ｐ型の第２
クラッド層、ｐ型のキャップ層が、順次、エピタキシャ
ル成長され、すなわちレーザ縦構造がつくられ、上述の
へき開面が、出射端面になるように、分割、素子化され
る。

【００１７】従来の一般的な半導体レーザ素子では、上
述のへき開面は、端面となるへき開面で光損失を小さく
するために、へき開面の法線が光共振器軸と平行になる
ように形成されている。以下に、図６を参照して、へき
開による従来の半導体レーザ素子の作製方法を説明す
る。図６（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、へき開による
半導体レーザ素子の従来の作製工程を説明する図であ
る。これは、図６（ａ）に示すように、基板として例え
ば（００１）面、上記のものと同様に、＜００１＞のベ
クトルを法線ベクトルとする面を基板表面とする基板を
用いて、基板上にレーザ縦構造を形成する。次いで、図
６（ｂ）に示すように、＜１１０＞を法線ベクトルとす
るような面、即ち（１１０）面をへき開面としてへき開
し、更に図６（ｃ）に示すようにへき開して素子化す
る。これにより、図６（ｄ）に示すように、へき開面の
法線が、光共振器軸と平行な構成のＬＤを実現すること
ができる。

【００１８】次に、図７を参照して、へき開による本実
施形態例の半導体レーザ素子の作製方法を説明する。図
７（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、へき開による半導体
レーザ素子の本実施形態例の作製工程を説明する図であ
る。本発明のような端面の法線が光共振器軸に対し傾い
ているような面をへき開面として作り出すには、図７
（ａ）に示すように、基板の表面が上記（００１）面に
対し傾いているような、すなわち＜００１＞というベク
トルが、基板表面の法線ベクトルに対して傾いている基
板（オフ基板と呼ばれる）を用いて、基板上にレーザ縦
構造を形成する。次いで、図７（ｂ）に示すように、基
板表面から傾いた＜００１＞ベクトルを含む面をへき開
面としてへき開し、更に図７（ｃ）に示すように、へき
開して素子化する。これを発光端面として利用すると、
その端面は上記１）、２）の両用件を満足する。これに
より、図７（ｄ）に示すように、へき開面の法線が、光
共振器軸に対して傾斜した構成のＬＤを実現することが
できる。尚、へき開の方法による端面形成は、以下の実
施形態例２のドライエッチング法による方法に比べ、格
段に量産性に優れている。

【００１９】実施形態例２ 本実施形態例は、化合物半導体層の積層構造をドライエ
ッチングしてＬＤの出射端面を形成する例である。へき
開面の法線が、光共振器軸に対して傾斜した構成のＬＤ
は、半導体基板上に、ダブルヘテロ接合を形成する化合
物半導体層の積層構造を形成し、次いで、化合物半導体
層の積層構造をドライエッチングして、光共振器構造の
光共振器軸と端面の法線との角度が所定角度であるよう
に、光共振器構造のレーザ光出射端面を形成することに
より、作製することができる。即ち、化合物半導体層の
積層構造のドライエッチングによって上記１）、及び
２）の要件を満足させる端面を形成することができる。
但し、ドライエッチング方法で得られる端面の平坦性
は、へき開により得られる端面の平坦性に対してやや劣
る。従って、しきい値電流も増加する。

【００２０】実施例 次いで、図８を参照して、実施形態例１の作製方法で作
製したＬＤとＰＤとを一体的に組み込んだ半導体レーザ
装置（以下、ＬＯＰと言う）の構成を説明する。図８
（ａ）は本実施例のＬＯＰの構成を示す側面図、図８
（ｂ）は本実施例のＬＯＰの作用を説明する図である。
本実施例のＬＯＰ３０は、ＬＤ３２とＰＤ３４とを一体
的に組み込んだモジュールであって、ＬＤ３２は、ＰＤ
３４の上面の受光面３６の横に設けられたマウント面に
実装されている。

【００２１】ＬＤ３２は、ダブルヘテロ接合を形成する
化合物半導体層の積層からなる光共振器構造を備え、一
方の端面３８を主光出射端面（フロント端面）とし、他
方の端面４０を従光出射端面（リア端面）とする端面発
光型半導体レーザ素子である。主光出射端面３８は、本
来、目的とするレーザ光を出射し、一方、従光出射端面
３８は、レーザ光出力のフィードバック制御用のレーザ
光を出射する。両光出射端面３８、４０は、相互に平行
なへき開面であって、両光出射端面３８、４０の法線４
１と光共振器軸４２との成す角度αが４°であるよう
に、光共振器軸４２に傾斜してへき開されている。従っ
て、両光出射端面３８、４０は、図８（ｂ）に示すよう
に、ＰＤ３４の実装面の法線に対して角度αだけ傾いて
いる。ＰＤ３４は、既知の構成の半導体受光素子、例え
ばホト・ダイオードであって、ＬＤ３２の光共振器軸４
２に平行な上面４４をＬＤ３２のマウント面とし、マウ
ント面の横に受光面３６を備えている。

【００２２】次に、図８（ｂ）を参照して、本ＬＯＰ３
０に組み込んだＬＤ３２の作用を説明する。図８（ｂ）
は、ＬＤの作用を説明する図である。へき開によりつく
られたフロント端面３８及びリア端面４０は、上述のよ
うに物理的に割れ易いへき開面であって、それらは相互
に平行である。よって、両端面３８、４０から出射する
レーザ光は、光共振器軸４２に対して傾いた方向で出力
され、その方向は、図８（ｂ）に示すように、ＬＤ３２
の縦中心線を対称軸として相互に対称で、反対向きにな
る。以上の説明から判るように、図８（ａ）に示すよう
に、フロント端面３８に向かってリア端面４０を角度α
で傾けるようにして、ＬＤ３２をＰＤ３４の受光面３６
と同じ平面である実装面にマウントしているのは、リア
端面４０から出射レーザ光をＰＤ受光面３６によって多
く取り込んで、ＬＤ３２のモニタ電流を増やすためであ
る。

【００２３】これにより、図８（ｂ）に示すように、フ
ロント端面３８、リア端面４０の法線４１は、光共振器
軸４２に対して角度αで交差し、フロント端面３８から
出射するレーザ光は、光共振器軸４１に対して上向きに
出射され、リア端面４０から出射するレーザ光は、光共
振器軸４１に対して下向きに出射される。

【００２４】以下に、図９を参照して、本実施例のＬＯ
Ｐの適用例を示す。図９（ａ）は従来のＬＯＰの作用を
示す図、図９（ｂ）は本実施例のＬＯＰの作用を示す図
である。一般的に、レーザ光を使用する場合、その出射
光の光軸は、利用目的に応じて設計されている光学系の
光軸に合わせる必要がある。そこで、従来のＬＯＰの場
合、本発明のＬＯＰとは異なり、出射光は、図９（ａ）
に示すように、ＬＯＰ上下面に対して平行に出射する。
ＬＯＰの持ち運びの簡便性、ＬＯＰの放熱性、ＬＯＰの
電極設定上の便宜等の理由から、ＬＯＰを例えば台座等
にマウントすることが多い。従来のＬＯＰを台座等にマ
ウントする場合、光学系の光軸にレーザ光を合わせるた
めには、図９（ａ）に示すように、台座のマウント面
が、光学系の光軸に平行であることが必要である。

【００２５】一方、本実施例のＬＯＰ３０を用いると、
上述のように、出射光がフロント端面３８から光共振器
軸４１に対して、即ちＬＯＰ上下面に対して上向きに出
射するので、光学系の光軸にレーザ光を合わせるために
は、その傾いた角度を相殺するように、図９（ｂ）に示
すように、台座のマウント面のＬＤ３２側を下向きに傾
けて、本実施例のＬＯＰ３０をマウントすることによ
り、従来のＬＯＰと同様に、光学系の光軸にレーザ光を
合わせることができる。

【００２６】ドライエッチング法を用いて、光共振器構
造の端面をエッチングしてフロント端面及びリア端面を
形成することにより、図１０（ａ）のようなフロント端
面とリア端面とが平行でない、図１０（ｂ）及び図１０
（ｃ）ような端面も形成することが可能である。図１０
（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、出射端面が光共振器軸
に対して傾いている半導体レーザ素子の側面図である。
平行でない端面を持つＬＤを利用することにより、レー
ザ光の出射方向を自由に設定できる半導体レーザ素子を
実現することができる。

【００２７】以下に、図１１から図１４を参照して、本
実施例のＬＤ３２のモニタ光の利用効率を評価する。図
１１はθ₁ とΔθとの関係を示すグラフ、図１２は見込
み角βと受光面の長さＬとの関係を説明する図、図１３
は見込み角βの大小と受光面の長短とを説明する図、及
び図１４はΔθと利用効率ηとの関係を示すグラフであ
る。屈折率３．６の半導体レーザ素子の光共振器軸に対
し角度θ₁ だけ傾いた法線を持つ出射端面から屈折率１
の大気中へ、レーザ光が出射される場合、すなわち、図
４に示すように、レーザ光が半導体レーザ素子と大気と
の境界面に入射角θ ₁ で入射した場合を例にとって、光
共振軸と出射光中心軸の傾き角Δθをθ₁ に対して算出
すると、図１１に示すようになる。但し、Δθは、図４
に示すように、Δθ＝θ₁ −θ₂ である。１°のθ₁ に
対して、Δθは２．５°程度になり、端面の傾きが大き
くなるに従って、傾き角Δθは、図１１に示すように、
ほぼ線形に増加する。

【００２８】さらに、このΔθの大きさに対して、リア
モニタ光の利用効率を次のように算出する。図１２に示
すように、出射レーザ光の縦方向の光分布全体の角度を
角度Θとするとき、ＰＤ受光面３６に入射するレーザ光
の最大分布角度は、受光面３６の先端に達するレーザ光
の角度とレーザ光のΘ／２との差であって、これを見込
み角度βと定義する。ここで、リア端面から出射された
レーザ光の利用効率ηは、リア端面から出射されたレー
ザ光のうち受光面３６で受光されるレーザ光の割合、即
ち、 η＝「β／Θ」 として定義される。ところで、図１３から判る通り、Ｐ
Ｄの受光面３６の長さが長いほど、その見込み角βが大
きくなるので、光利用効率は、ＰＤの受光面の長さ、又
は大きさにも依存する。

【００２９】そこで、以下では、ＰＤの大きさを固定し
て考える。Δθ＝０、すなわち端面の傾きがない場合、
仮にＰＤの受光面をいくら大きくとっても、光分布の下
半分以上の光を利用することはできないので、利用効率
ηは、どんなに大きくても５０％未満である。そこで、
図１２に示すように、ＰＤ受光面からレーザ光の出射点
までの高さをｈ、ＬＤ端面（ＬＯＰ受光面上の出射点垂
下の点）からＰＤ受光面端までの距離をＬ、レーザ出射
光の縦方向の光分布角（光強度角度分布の半値幅角）を
Θとすると、ＰＤ見込み角βは、 β＝（Θ／２）／２−tan ^]1（ｈ／Ｌ）＋Δθ で表され、よって、利用効率ηは、 η＝β／（Θ） となる。

【００３０】この式を用いて、Δθに対する利用効率η
を算出すると、ｈは一定でｈ＝４μｍとし、ＬＯＰ受光
面上の出射点垂下の点からＰＤ受光面端までの距離Ｌ
を、それぞれ、Ｌ＝５０μｍ、１００μｍ、２００μ
ｍ、及び１０００μｍとしたとき、利用効率ηは、Δθ
に対して、図１４に示すようになる。即ち、Ｌの各長さ
について、数度のΔθで、光利用効率が、端面が光共振
器軸に対して直交している従来の半導体レーザ素子に対
して、約２０〜３０％向上する。よって、受光面で受光
したレーザ光を光電変換して得たモニタ電流も、同程度
に増加するので、モニタ電流によるフィードバック制御
性が従来の半導体レーザ素子に比べて大幅に向上する。

【００３１】また、リア端面から出射されるレーザ光の
利用効率の向上の効果以外にも、本発明に係る半導体レ
ーザ素子が、レーザ光を、１）光共振器の軸に対し傾い
て、及び２）端面法線に対し傾いて、出射させることが
出来ることから、出射光利用の自由度が大きくなるの
で、光学システムの設計上で、様々な適用とその効果が
期待される。

【００３２】ところで、光ディスク装置で光ディスクの
読み取り用の光源、または光通信システムの光源とし
て、従来の半導体レーザ素子を用いた場合、光ディスク
やファイバー端から反射光が戻って、それが端面で反射
し、再び本来の入射光路と同じ光路に入射することによ
り、それらの光が干渉などを引き起こして、その系が正
常に動作しなくなることがある。そこで、光ディスク装
置で光ディスクの読み取り用の光源、または光通信シス
テムの光源として、本実施例のような端面が光出射軸
（光共振器軸）に対して傾いている半導体レーザ素子を
用いると、戻り光の反射光は、本来の入射光に対して傾
いて反射することになり、そのような誤動作が、起こり
難くなる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、光出射端面の法線と光
共振器軸との成す角度が所定の角度であるように、光出
射端面を光共振器軸に対して傾斜させて形成することに
より、半導体レーザ素子の出力制御用モニタ光の利用効
率を向上させることができる。また、これにより、モニ
タ光出射側の端面反射率を高めて発光効率を向上させる
ことができると共に半導体レーザ素子の出力制御を行な
うのに充分なモニタ光強度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は従来のＬＯＰの構成を示す斜視
図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢視Ｉ−Ｉの側面図、及
び、図１（ｃ）はリア出射面に平行な面での光量分布を
示すグラフである。

【図２】図２（ａ）はＰＤ受光面側に傾く向きにレーザ
光を出射させた際に受光面で受光できるレーザ光の範囲
を示す図、図２（ｂ）はリア出射面に平行な面での光量
分布を示すグラフである。

【図３】端面を傾けることにより出射光の方向が変化す
る原理を説明する図である。

【図４】端面の法線が光共振器軸に対して角度θ₁ 傾い
ている際の光の出射方向を示す図である。

【図５】図５（ａ）は本実施形態例の半導体レーザ装置
の層構造を形成したウエハをへき開した様子示す斜視
図、及び図５（ｂ）は図５（ａ）の゛Ａ゛の拡大図であ
って、層構造を示す斜視図である。

【図６】図６（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、へき開に
よる半導体レーザ素子の従来の作製工程を説明する図で
ある。

【図７】図７（ａ）から（ｄ）は、それぞれ、へき開に
よる本実施形態例の半導体レーザ素子の作製工程を説明
する図である。

【図８】図８（ａ）は本実施例のＬＯＰの構成を示す側
面図、図８（ｂ）は本実施例のＬＯＰの作用を説明する
図である。

【図９】図９（ａ）は従来のＬＯＰの作用を示す図、図
９（ａ）は本実施例のＬＯＰの作用を示す図である。

【図１０】図１０（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、出射
端面が光共振器軸に対して傾いている半導体レーザ素子
の側面図である。

【図１１】図１１はθ₁ とΔθとの関係を示すグラフで
ある。

【図１２】見込み角βと受光面の長さＬとの関係を説明
する図である。

【図１３】見込み角βの大小と受光面の長短とを説明す
る図である。

【図１４】Δθと利用効率ηとの関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１……出射光、２……出射光、１０……従来のＬＯＰ、
１２……ＬＤ、１４……ＰＤ、１６……主出射端面、１
８……従出射端面、２０……受光面、３０……実施例の
ＬＯＰ、３２……ＬＤ、３４……ＰＤ、３６……受光
面、３８……主光出射端面（フロント端面）、４０……
従光出射端面（リア端面）、４１……法線、４２……光
共振器軸、４４……上面。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダブルヘテロ接合を形成する化合物半導
   体層の積層からなる光共振器構造を備え、光共振器構造
   の端面を光出射端面とする端面発光型半導体レーザ素子
   であって、 光出射端面の法線と光共振器軸との成す角度が所定の角
   度であるように、光出射端面が光共振器軸に傾斜して形
   成されていることを特徴とする半導体レーザ素子。
2. 【請求項２】 所定の角度は、５°以下で０°を超える
   範囲の角度であることを特徴とする請求項１に記載の半
   導体レーザ素子。
3. 【請求項３】 ダブルヘテロ接合を形成する化合物半導
   体層の積層からなる光共振器構造を備え、光共振器構造
   の一方の端面及び他方の端面をそれぞれ主光出射端面及
   び従光出射端面とし、両光出射端面の法線と光共振器軸
   との成す角度が所定の角度であるように、両光出射端面
   が光共振器軸に傾斜して形成されている端面発光型半導
   体レーザ素子と、 上面に受光面を有する受光素子とを備え、 端面発光型半導体レーザ素子は、従光出射端面が受光素
   子の受光面に対して所定の角度に９０°を加算した角度
   を成すように、受光素子の上面の受光面横にマウントさ
   れていることを特徴とする半導体レーザ装置。
4. 【請求項４】 所定の角度は、５°以下で０°を超える
   範囲の角度であることを特徴とする請求項３に記載の半
   導体レーザ素子。
5. 【請求項５】 （００１）面に対し傾いている表面を有
   する半導体基板上に、ダブルヘテロ接合を形成する化合
   物半導体層の積層構造を形成する工程と、 基板表面に対して傾いた＜００１＞ベクトルを含む面を
   へき開面として化合物半導体層の積層構造をへき開して
   光共振器構造のレーザ光出射端面を形成する工程とを有
   することを特徴とする半導体素子の作製方法。
6. 【請求項６】 半導体基板上に、ダブルヘテロ接合を形
   成する化合物半導体層の積層構造を形成する工程と、 化合物半導体層の積層構造をエッチングして、光共振器
   構造の光共振器軸と端面の法線との角度が所定角度であ
   るように、光共振器構造のレーザ光出射端面を形成する
   工程とを有することを特徴とする半導体素子の作製方
   法。