JP2000307197A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JP2000307197A JP2000307197A JP11409799A JP11409799A JP2000307197A JP 2000307197 A JP2000307197 A JP 2000307197A JP 11409799 A JP11409799 A JP 11409799A JP 11409799 A JP11409799 A JP 11409799A JP 2000307197 A JP2000307197 A JP 2000307197A
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- optical waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 幅広半導体レーザ装置において、横モードが
制御された、１％以下の低雑音な高出力発振を実現す
る。 【解決手段】 有機金属気相成長法により、ｎ−ＧａＡ
ｓ基板1上にｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ下部クラッド層
（0.55≦z1≦0.7）２、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐ
y2下部光導波層（x2≒0.49y2、0.8≦y2≦１、厚さｄｂ
＝75〜200ｎｍ）３、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子
井戸活性層（０≦X3≦0.4、０≦y3≦0.6）４、ｉ−Ｉｎ
x2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層（x2≒0.49y2、0.
8≦y2≦１、厚さｄｂ＝75〜200ｎｍ）５、ｐ−Ｇａ1-z1
Ａｌz1Ａｓ上部クラッド層６、ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層７をこの順に積層し、その後リッジストライプを形成
する。その上に絶縁膜９を形成し、電極窓を形成した
後、ｐ側電極10、ｎ側電極11を形成し、半導体レーザ素
子を作成する。
制御された、１％以下の低雑音な高出力発振を実現す
る。 【解決手段】 有機金属気相成長法により、ｎ−ＧａＡ
ｓ基板1上にｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ下部クラッド層
（0.55≦z1≦0.7）２、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐ
y2下部光導波層（x2≒0.49y2、0.8≦y2≦１、厚さｄｂ
＝75〜200ｎｍ）３、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子
井戸活性層（０≦X3≦0.4、０≦y3≦0.6）４、ｉ−Ｉｎ
x2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層（x2≒0.49y2、0.
8≦y2≦１、厚さｄｂ＝75〜200ｎｍ）５、ｐ−Ｇａ1-z1
Ａｌz1Ａｓ上部クラッド層６、ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層７をこの順に積層し、その後リッジストライプを形成
する。その上に絶縁膜９を形成し、電極窓を形成した
後、ｐ側電極10、ｎ側電極11を形成し、半導体レーザ素
子を作成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ装置
に関し、特に、高出力発振し、リッジ構造により横方向
の屈折率段差を設けて横多モードを制御した屈折率導波
型の半導体レーザ装置に関するものである。
に関し、特に、高出力発振し、リッジ構造により横方向
の屈折率段差を設けて横多モードを制御した屈折率導波
型の半導体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、幅広発振領域を有する高出力
半導体レーザを励起光源として、固体レーザ発光装置
や、固体レーザに非線形結晶を組み合わせて固体レーザ
から発振させた基本波の波長を1/2の波長に変換して第
２高調波を発振する可視領域の発光装置等が広く知られ
ている。これらの発光装置の励起光源として用いられる
半導体レーザには非常に高い光出力が要求されており、
基本横モード発振するレーザの通常３μｍ程度である発
振幅を２０μｍ以上に拡大することにより、半導体レー
ザの高出力化が図られている。このような幅広発振領域
を有する半導体レーザは、通常多くの高次横モードが混
在した発振モード（横多モード）で発光するため、発振
光出力を増していくと、共振器内の高光密度分布に起因
するキャリアの空間ホールバーニングによって異なった
横モードあるいはその組み合わせへ容易に変化する。
半導体レーザを励起光源として、固体レーザ発光装置
や、固体レーザに非線形結晶を組み合わせて固体レーザ
から発振させた基本波の波長を1/2の波長に変換して第
２高調波を発振する可視領域の発光装置等が広く知られ
ている。これらの発光装置の励起光源として用いられる
半導体レーザには非常に高い光出力が要求されており、
基本横モード発振するレーザの通常３μｍ程度である発
振幅を２０μｍ以上に拡大することにより、半導体レー
ザの高出力化が図られている。このような幅広発振領域
を有する半導体レーザは、通常多くの高次横モードが混
在した発振モード（横多モード）で発光するため、発振
光出力を増していくと、共振器内の高光密度分布に起因
するキャリアの空間ホールバーニングによって異なった
横モードあるいはその組み合わせへ容易に変化する。
【０００３】この時、近視野像及び遠視野像及び発振ス
ペクトルが変化すると共に、異なる横モードの電流から
光への各々の変換率が異なるために光出力が変化する。
これは、半導体レーザの電流−光出力特性においてキン
クと呼ばれる現象である。
ペクトルが変化すると共に、異なる横モードの電流から
光への各々の変換率が異なるために光出力が変化する。
これは、半導体レーザの電流−光出力特性においてキン
クと呼ばれる現象である。
【０００４】また、固体レーザ発振装置において、半導
体レーザを固体レーザの励起光として利用する場合、レ
ンズ系を用いて集光される半導体レーザからの発振光の
うちの固体レーザ共振器の発振モードと結合する成分の
みが励起光として利用されるため、半導体レーザにおけ
る横モード変化により、固体レーザの発光装置において
著しい強度変化が生じる、また、固体レーザの吸収スペ
クトルは狭い波長帯域に微細な吸収スペクトル構造を有
するため、前述の横モード変化による変動に加えて発振
スペクトルの変化が吸収光量の変化となり、結果として
固体レーザの光出力に変動を生じる。すなわち、半導体
レーザの発振光の空間的な一部あるいは発振スペクトル
の一部の光を利用することにより、スイッチングに伴う
高周波雑音が増大とするという問題が生じる。
体レーザを固体レーザの励起光として利用する場合、レ
ンズ系を用いて集光される半導体レーザからの発振光の
うちの固体レーザ共振器の発振モードと結合する成分の
みが励起光として利用されるため、半導体レーザにおけ
る横モード変化により、固体レーザの発光装置において
著しい強度変化が生じる、また、固体レーザの吸収スペ
クトルは狭い波長帯域に微細な吸収スペクトル構造を有
するため、前述の横モード変化による変動に加えて発振
スペクトルの変化が吸収光量の変化となり、結果として
固体レーザの光出力に変動を生じる。すなわち、半導体
レーザの発振光の空間的な一部あるいは発振スペクトル
の一部の光を利用することにより、スイッチングに伴う
高周波雑音が増大とするという問題が生じる。
【０００５】上述のように、半導体レーザの横モードや
縦モード（発振スペクトル）が変化すると固体レーザの
励起効率が変化するために、光出力の変動および高周波
雑音が生じる。さらに、半導体レーザの実際の利用にお
いては固体レーザの光強度を変化させるために、およ
び、波長変換素子との位相整合をとるために温度と半導
体レーザの励起電流とを変化させる必要があり、この時
に半導体レーザの横モードまたは縦モード変化が生じる
と固体レーザあるいは波長変換素子に著しい強度変動が
生じてしまう。これらは、ＤＣ成分であるが、いわゆる
ＡＣ成分としての雑音は定常的に生じる可能性が高いと
推測される。
縦モード（発振スペクトル）が変化すると固体レーザの
励起効率が変化するために、光出力の変動および高周波
雑音が生じる。さらに、半導体レーザの実際の利用にお
いては固体レーザの光強度を変化させるために、およ
び、波長変換素子との位相整合をとるために温度と半導
体レーザの励起電流とを変化させる必要があり、この時
に半導体レーザの横モードまたは縦モード変化が生じる
と固体レーザあるいは波長変換素子に著しい強度変動が
生じてしまう。これらは、ＤＣ成分であるが、いわゆる
ＡＣ成分としての雑音は定常的に生じる可能性が高いと
推測される。
【０００６】光出力の変動の強度や周波数スペクトルの
変化は、半導体レーザの発振光のうちの利用する強度や
周波数スペクトル部分、半導体レーザの励起電流および
半導体レーザの固体差に依存しているため、一様ではな
いが、ＤＣ光に対して１０％を越える強度変動を生じる
場合もあり、応用上大きな障害となる。特に、高品質の
画像形成においては雑音は１％以下であることが望まし
いが、通常の幅広発振領域を有する高出力半導体レーザ
においては１％以下の雑音レベルを再現性よく、安定に
実現することはきわめて困難であった。また、第２高調
波を発振させるために固体レーザ結晶と非線形結晶を組
み合わせると、この雑音が非線形効果により増大される
ことがあるのでさらに低雑音化が必要となる。
変化は、半導体レーザの発振光のうちの利用する強度や
周波数スペクトル部分、半導体レーザの励起電流および
半導体レーザの固体差に依存しているため、一様ではな
いが、ＤＣ光に対して１０％を越える強度変動を生じる
場合もあり、応用上大きな障害となる。特に、高品質の
画像形成においては雑音は１％以下であることが望まし
いが、通常の幅広発振領域を有する高出力半導体レーザ
においては１％以下の雑音レベルを再現性よく、安定に
実現することはきわめて困難であった。また、第２高調
波を発振させるために固体レーザ結晶と非線形結晶を組
み合わせると、この雑音が非線形効果により増大される
ことがあるのでさらに低雑音化が必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来用いられている幅
広発振領域を有する高出力半導体レーザは、光学的に安
定性に欠けるところがあり、光出力の安定性や低雑音性
の観点で十分でない。そのため、このような高出力半導
体レーザを励起光源とする固体レーザ発振装置を印刷、
写真、医療画像などの高品質の画像形成する装置の光源
に用いるには難があった。
広発振領域を有する高出力半導体レーザは、光学的に安
定性に欠けるところがあり、光出力の安定性や低雑音性
の観点で十分でない。そのため、このような高出力半導
体レーザを励起光源とする固体レーザ発振装置を印刷、
写真、医療画像などの高品質の画像形成する装置の光源
に用いるには難があった。
【０００８】このため、雑音の原因となる横多モードを
制御するための一解決策として、リッジ構造等の屈折率
導波機構を設けることが行われている。この屈折率導波
機構は、リッジストライプの両側のエピタキシャル層を
上部クラッド層もしくはその下の光導波層までエッチン
グしてリッジを形成するものである。これにより横方向
の屈折率段差を設けることができ、横多モードを制御す
ることができるのである。この際、発振モードは上部ク
ラッド層もしくは光導波層の残し厚みにより決定され
る。しかし、これまでレーザ装置を構成する半導体層の
材料、組成、プロセス上の問題等の制限があり、雑音を
１％以下に制御することは非常に困難であった。
制御するための一解決策として、リッジ構造等の屈折率
導波機構を設けることが行われている。この屈折率導波
機構は、リッジストライプの両側のエピタキシャル層を
上部クラッド層もしくはその下の光導波層までエッチン
グしてリッジを形成するものである。これにより横方向
の屈折率段差を設けることができ、横多モードを制御す
ることができるのである。この際、発振モードは上部ク
ラッド層もしくは光導波層の残し厚みにより決定され
る。しかし、これまでレーザ装置を構成する半導体層の
材料、組成、プロセス上の問題等の制限があり、雑音を
１％以下に制御することは非常に困難であった。
【０００９】本発明は光出力の安定した、特に１％以下
の低雑音な高出力発振を行う半導体レーザ装置を提供す
ることを目的とするものである。
の低雑音な高出力発振を行う半導体レーザ装置を提供す
ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置は、ＧａＡｓ基板上に少なくとも下部クラッド層、下
部光導波層、量子井戸活性層、上部光導波層、上部クラ
ッド層がこの順に積層されてなる、ストライプ幅が２０
μｍ以上のリッジ構造を有する屈折率導波型の半導体レ
ーザ装置において、量子井戸活性層が、Ｉｎx1Ｇａ1-x1
Ａｓ1-y1Ｐy1（０≦x1≦０．４、０≦y1≦０．６）から
なり、ＧａＡｓ基板に格子整合する組成、あるいは、圧
縮歪またはひっぱり歪を有しており、圧縮歪量またはひ
っぱり歪量と量子井戸活性層の厚さの積が０ｎｍ以上
０．１５ｎｍ以下となる組成であり、２つの光導波層
が、量子井戸活性層よりバンドギャップが大きいＩｎx2
Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（x2≒０．４９y2、０．８≦y2≦
１）からなり、ＧａＡｓ基板および量子井戸活性層に格
子整合する組成であり、かつ、２つの光導波層のそれぞ
れの厚さｄｂが７５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、２
つのクラッド層が、Ａｌ1-Z1ＧａZ1Ａｓ（０．５５≦z1
≦０．７）からなり、ＧａＡｓ基板および量子井戸活性
層に格子整合する組成であり、リッジ構造が、上部クラ
ッド層の一部を、上部クラッド層と上部光導波層の界面
まで除去されてなることを特徴とするものである。
置は、ＧａＡｓ基板上に少なくとも下部クラッド層、下
部光導波層、量子井戸活性層、上部光導波層、上部クラ
ッド層がこの順に積層されてなる、ストライプ幅が２０
μｍ以上のリッジ構造を有する屈折率導波型の半導体レ
ーザ装置において、量子井戸活性層が、Ｉｎx1Ｇａ1-x1
Ａｓ1-y1Ｐy1（０≦x1≦０．４、０≦y1≦０．６）から
なり、ＧａＡｓ基板に格子整合する組成、あるいは、圧
縮歪またはひっぱり歪を有しており、圧縮歪量またはひ
っぱり歪量と量子井戸活性層の厚さの積が０ｎｍ以上
０．１５ｎｍ以下となる組成であり、２つの光導波層
が、量子井戸活性層よりバンドギャップが大きいＩｎx2
Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（x2≒０．４９y2、０．８≦y2≦
１）からなり、ＧａＡｓ基板および量子井戸活性層に格
子整合する組成であり、かつ、２つの光導波層のそれぞ
れの厚さｄｂが７５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、２
つのクラッド層が、Ａｌ1-Z1ＧａZ1Ａｓ（０．５５≦z1
≦０．７）からなり、ＧａＡｓ基板および量子井戸活性
層に格子整合する組成であり、リッジ構造が、上部クラ
ッド層の一部を、上部クラッド層と上部光導波層の界面
まで除去されてなることを特徴とするものである。
【００１１】また、本発明の半導体レーザ装置は、Ｇａ
Ａｓ基板上に少なくとも下部クラッド層、下部光導波
層、量子井戸活性層、上部光導波層、上部クラッド層が
この順に積層されてなる、ストライプ幅が２０μｍ以上
のリッジ構造を有する屈折率導波型の半導体レーザ装置
において、量子井戸活性層が、Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1
Ｐy1（０≦x1≦０．４、０≦y1≦０．６）からなり、Ｇ
ａＡｓ基板に格子整合する組成、あるいは、圧縮歪また
はひっぱり歪を有しており、圧縮歪量またはひっぱり歪
量と量子井戸活性層の厚さの積が０ｎｍ以上０．１５ｎ
ｍ以下となる組成であり、２つの光導波層が、量子井戸
活性層よりバンドギャップの大きいＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2（x2≒０．４９y2、０．１≦y2≦０．９）から
なり、ＧａＡｓ基板および量子井戸活性層に格子整合す
る組成であり、かつ、２つの光導波層のそれぞれの厚さ
ｄｂが７５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、２つのクラ
ッド層が、Ｉｎ0.49(Ｇａ1-Z1ＡｌZ1)0.51Ｐ（０≦z1≦
０．５）からなり、ＧａＡｓ基板および量子井戸活性層
に格子整合する組成であり、リッジ構造が、上部クラッ
ド層の一部を、上部クラッド層と上部光導波層の界面ま
で除去されてなるものであってもよい。
Ａｓ基板上に少なくとも下部クラッド層、下部光導波
層、量子井戸活性層、上部光導波層、上部クラッド層が
この順に積層されてなる、ストライプ幅が２０μｍ以上
のリッジ構造を有する屈折率導波型の半導体レーザ装置
において、量子井戸活性層が、Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1
Ｐy1（０≦x1≦０．４、０≦y1≦０．６）からなり、Ｇ
ａＡｓ基板に格子整合する組成、あるいは、圧縮歪また
はひっぱり歪を有しており、圧縮歪量またはひっぱり歪
量と量子井戸活性層の厚さの積が０ｎｍ以上０．１５ｎ
ｍ以下となる組成であり、２つの光導波層が、量子井戸
活性層よりバンドギャップの大きいＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ
1-y2Ｐy2（x2≒０．４９y2、０．１≦y2≦０．９）から
なり、ＧａＡｓ基板および量子井戸活性層に格子整合す
る組成であり、かつ、２つの光導波層のそれぞれの厚さ
ｄｂが７５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、２つのクラ
ッド層が、Ｉｎ0.49(Ｇａ1-Z1ＡｌZ1)0.51Ｐ（０≦z1≦
０．５）からなり、ＧａＡｓ基板および量子井戸活性層
に格子整合する組成であり、リッジ構造が、上部クラッ
ド層の一部を、上部クラッド層と上部光導波層の界面ま
で除去されてなるものであってもよい。
【００１２】なお、上記の格子整合するとは、例えば、
ＧａＡｓ基板の格子定数をａs、活性層の格子定数をａ
とすると、２つの層に生じる歪量△は、△＝｜（ａ−ａ
s）/ａs｜で表され、この歪量△が０．００３以内であ
ることを示す。
ＧａＡｓ基板の格子定数をａs、活性層の格子定数をａ
とすると、２つの層に生じる歪量△は、△＝｜（ａ−ａ
s）/ａs｜で表され、この歪量△が０．００３以内であ
ることを示す。
【００１３】
【発明の効果】本発明による半導体レーザ装置によれ
ば、ＧａＡｓ基板上に、少なくとも、ＩｎＧａＡｓＰ系
の材料からなる活性層および光導波層と、ＡｌＧａＡｓ
系またはＩｎ（ＧａＡｌ）Ｐ系の材料からなるクラッド
層とを形成されてなるリッジ構造を有する屈折率導波型
半導体レーザ装置において、光導波層の厚さを７５ｎｍ
以上１５０ｎｍ以下と従来より薄くすることとしたの
で、高出力発振する幅広の半導体レーザにおいて最も大
きな問題であった横多モードを制御することができ、雑
音を１％以下に低減することができる。
ば、ＧａＡｓ基板上に、少なくとも、ＩｎＧａＡｓＰ系
の材料からなる活性層および光導波層と、ＡｌＧａＡｓ
系またはＩｎ（ＧａＡｌ）Ｐ系の材料からなるクラッド
層とを形成されてなるリッジ構造を有する屈折率導波型
半導体レーザ装置において、光導波層の厚さを７５ｎｍ
以上１５０ｎｍ以下と従来より薄くすることとしたの
で、高出力発振する幅広の半導体レーザにおいて最も大
きな問題であった横多モードを制御することができ、雑
音を１％以下に低減することができる。
【００１４】これは、上記層構成において、光導波層の
厚さを７５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下に薄くすることによ
り、発振領域における横方向の屈折率段差を従来より大
きくすることができ、この結果横多モードを制御できた
ことによるものである。
厚さを７５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下に薄くすることによ
り、発振領域における横方向の屈折率段差を従来より大
きくすることができ、この結果横多モードを制御できた
ことによるものである。
【００１５】よって、本発明の半導体レーザ装置を、高
品質な画質形成が要求される印刷、写真、医療画像表示
等の装置の光源としても使用が可能であり、信頼性の高
い装置を提供することができる。
品質な画質形成が要求される印刷、写真、医療画像表示
等の装置の光源としても使用が可能であり、信頼性の高
い装置を提供することができる。
【００１６】また、本発明の半導体レーザ装置において
は、コンタクト層形成後リッジ部をウェットエッチング
により形成する際、上部光導波層にＩｎＧａＡｓＰ系の
材料を用い、その上に形成される上部クラッド層にＡｌ
ＧａＡｓ系の材料を用い、これらの材料のエッチング液
に対するエッチング速度の違いを利用することによっ
て、自動的にエッチングを上部光導波層上で停止させる
ことができ、一方、上部光導波層にＩｎＧａＡｓＰ系の
材料を用い、その上に形成される上部クラッド層にＩｎ
(ＧａＡｌ)Ｐ系の材料を用い、塩酸系エッチング液でエ
ッチングすることにより、エッチングを自動的に上部光
導波層上で停止させることができる。これにより、光導
波層までのエッチングを容易に制御することができ、リ
ッジ構造を再現性良く作成することができる。
は、コンタクト層形成後リッジ部をウェットエッチング
により形成する際、上部光導波層にＩｎＧａＡｓＰ系の
材料を用い、その上に形成される上部クラッド層にＡｌ
ＧａＡｓ系の材料を用い、これらの材料のエッチング液
に対するエッチング速度の違いを利用することによっ
て、自動的にエッチングを上部光導波層上で停止させる
ことができ、一方、上部光導波層にＩｎＧａＡｓＰ系の
材料を用い、その上に形成される上部クラッド層にＩｎ
(ＧａＡｌ)Ｐ系の材料を用い、塩酸系エッチング液でエ
ッチングすることにより、エッチングを自動的に上部光
導波層上で停止させることができる。これにより、光導
波層までのエッチングを容易に制御することができ、リ
ッジ構造を再現性良く作成することができる。
【００１７】また、活性領域を形成する量子井戸活性層
および光導波層に、Ａｌ原子を含まないＩｎＧａＡｓＰ
系の材料を用いているため、Ａｌの酸化によるレーザ装
置の突発故障が発生せず、半導体レーザ装置の寿命を向
上させることができるので、信頼性をも向上させること
ができる。
および光導波層に、Ａｌ原子を含まないＩｎＧａＡｓＰ
系の材料を用いているため、Ａｌの酸化によるレーザ装
置の突発故障が発生せず、半導体レーザ装置の寿命を向
上させることができるので、信頼性をも向上させること
ができる。
【００１８】また、本発明の半導体レーザ装置を、半導
体レーザ励起固体レーザの励起光源として使用する場合
においては、励起光源である半導体レーザの雑音が１％
以内であるため、強度変動が生じることなく、安定した
固体レーザ出力を得ることができる。
体レーザ励起固体レーザの励起光源として使用する場合
においては、励起光源である半導体レーザの雑音が１％
以内であるため、強度変動が生じることなく、安定した
固体レーザ出力を得ることができる。
【００１９】
【実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２０】図１は本発明の第１の実施の形態による半
導体レーザー装置を示す。
導体レーザー装置を示す。
【００２１】図１に示すように、有機金属気相成長法に
より、ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ
下部クラッド層（0.55≦z1≦0.7）２、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部光導波層（x2≒0.49y2、0.8≦y2
≦１、厚さｄｂ＝75〜200ｎｍ）３、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａ
ｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層（０≦X3≦0.4、０≦y3≦0.
6）４、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層
（x2≒0.49y2、0.8≦y2≦１、厚さｄｂ＝75〜200ｎｍ）
５、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ上部クラッド層６、ｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層７を順次積層する。その上に、絶縁
膜８（図示せず）を形成する。 この後、通常のリソグ
ラフィにより、幅30〜250μｍ程度のストライプ状の絶
縁膜８を残し、この残った絶縁膜８をマスクとして、ウ
ェットエッチングにより、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2
Ｐy2上部光導波層５の上部まで除去して、リッジストラ
イプを形成する。この際のエッチング液としては、硫酸
と過酸化水素系の溶液を用いており、この溶液を用いる
ことにより、自動的にエッチングをｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層５の上部で停止させることが
できる。これは上部クラッド層６と上部光導波層５との
硫酸と過酸化水素水系エッチング溶液に対するエッチン
グ速度の違いを利用したものである。
より、ｎ−ＧａＡｓ基板１上にｎ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ
下部クラッド層（0.55≦z1≦0.7）２、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ
1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部光導波層（x2≒0.49y2、0.8≦y2
≦１、厚さｄｂ＝75〜200ｎｍ）３、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａ
ｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層（０≦X3≦0.4、０≦y3≦0.
6）４、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層
（x2≒0.49y2、0.8≦y2≦１、厚さｄｂ＝75〜200ｎｍ）
５、ｐ−Ｇａ1-z1Ａｌz1Ａｓ上部クラッド層６、ｐ−Ｇ
ａＡｓコンタクト層７を順次積層する。その上に、絶縁
膜８（図示せず）を形成する。 この後、通常のリソグ
ラフィにより、幅30〜250μｍ程度のストライプ状の絶
縁膜８を残し、この残った絶縁膜８をマスクとして、ウ
ェットエッチングにより、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2
Ｐy2上部光導波層５の上部まで除去して、リッジストラ
イプを形成する。この際のエッチング液としては、硫酸
と過酸化水素系の溶液を用いており、この溶液を用いる
ことにより、自動的にエッチングをｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2
Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層５の上部で停止させることが
できる。これは上部クラッド層６と上部光導波層５との
硫酸と過酸化水素水系エッチング溶液に対するエッチン
グ速度の違いを利用したものである。
【００２２】リッジストライプを形成後、マスクとして
使用した絶縁膜８を除去し、リッジストライプおよび露
出した上部光導波層５の全面に絶縁膜９を形成し、通常
のリソグラフィにより、リッジストライプ上の絶縁膜９
の一部を該リッジストライプに沿って除去し、電流注入
窓を形成する。その上全面にｐ側電極10を形成し、その
後、基板の研磨を行い裏面にｎ側電極11を形成する。
使用した絶縁膜８を除去し、リッジストライプおよび露
出した上部光導波層５の全面に絶縁膜９を形成し、通常
のリソグラフィにより、リッジストライプ上の絶縁膜９
の一部を該リッジストライプに沿って除去し、電流注入
窓を形成する。その上全面にｐ側電極10を形成し、その
後、基板の研磨を行い裏面にｎ側電極11を形成する。
【００２３】その後、この試料を劈開して形成した共振
器面の一面に高反射コート12、他面に低反射率コート13
を行い、その後、チップ化して半導体レーザ素子14を形
成する。この素子を導電性のろう材（Ｉｎ等）を用い、
ジャンクションダウン方式でステムに実装する。ジャン
クションダウン方式とは、活性層に平行する上下２面の
うち、活性層に近い面を放熱板等に接着することを指
し、ここでは、活性層に近い面であるｐ電極側をステム
に接着する。次に、ｎ側電極側にワイヤーボンドを行い
電流を流せる構造とし、半導体レーザ装置を完成させ
る。
器面の一面に高反射コート12、他面に低反射率コート13
を行い、その後、チップ化して半導体レーザ素子14を形
成する。この素子を導電性のろう材（Ｉｎ等）を用い、
ジャンクションダウン方式でステムに実装する。ジャン
クションダウン方式とは、活性層に平行する上下２面の
うち、活性層に近い面を放熱板等に接着することを指
し、ここでは、活性層に近い面であるｐ電極側をステム
に接着する。次に、ｎ側電極側にワイヤーボンドを行い
電流を流せる構造とし、半導体レーザ装置を完成させ
る。
【００２４】このように作成した半導体レーザ装置の発
振する波長帯に関しては、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
（０≦x3≦0.4、０≦y3≦0.6）からなる活性層の組成を
制御することにより、７５０＜λ＜１１００（ｎｍ）の
範囲で制御が可能である。
振する波長帯に関しては、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3
（０≦x3≦0.4、０≦y3≦0.6）からなる活性層の組成を
制御することにより、７５０＜λ＜１１００（ｎｍ）の
範囲で制御が可能である。
【００２５】また、上記実施の形態では半導体層の成長
法として、有機金属気相成長法を用いたが、固体あるい
はガスを原料とする分子線エピタキシャル成長法であっ
てもよい。
法として、有機金属気相成長法を用いたが、固体あるい
はガスを原料とする分子線エピタキシャル成長法であっ
てもよい。
【００２６】なお、上記実施の形態による半導体レーザ
素子は、ｎ型基板上へ半導体層を形成することにより作
成しているが、ｐ型基板を用いてもよく、この場合、す
べての半導体層の導電性を反転するだけでよい。
素子は、ｎ型基板上へ半導体層を形成することにより作
成しているが、ｐ型基板を用いてもよく、この場合、す
べての半導体層の導電性を反転するだけでよい。
【００２７】（実施例）上記第１の実施の形態に示され
る構造において、ストライプ幅を約５０μｍ、上記各半
導体層のサフィクスをz1＝0.64、x2＝0.49、y2＝１、x3
＝0.12、y3＝0.24、活性層の厚さｄａを８ｎｍ、共振器
長を0.9ｍｍとし、発振波長が８０９ｎｍとなる半導体
レーザ素子を、光導波層の厚さが、７５ｎｍ、１００ｎ
ｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍの４種類作成した。これら
の半導体レーザ素子をステム上にジャンクションダウン
方式により実装した。
る構造において、ストライプ幅を約５０μｍ、上記各半
導体層のサフィクスをz1＝0.64、x2＝0.49、y2＝１、x3
＝0.12、y3＝0.24、活性層の厚さｄａを８ｎｍ、共振器
長を0.9ｍｍとし、発振波長が８０９ｎｍとなる半導体
レーザ素子を、光導波層の厚さが、７５ｎｍ、１００ｎ
ｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍの４種類作成した。これら
の半導体レーザ素子をステム上にジャンクションダウン
方式により実装した。
【００２８】ここで、これらの半導体レーザ装置の動作
時における雑音の測定を、図２に示す測定系により行っ
た。半導体レーザ14は図示しないが温度調節機能を備え
ている。この測定系は、半導体レーザ14から出射される
光の一部を受光素子15で受けて、その光強度の安定性を
雑音測定器16により測定するというものである。雑音測
定は半導体レーザ装置の光出力100〜500ｍＷまでの範囲
で行った。
時における雑音の測定を、図２に示す測定系により行っ
た。半導体レーザ14は図示しないが温度調節機能を備え
ている。この測定系は、半導体レーザ14から出射される
光の一部を受光素子15で受けて、その光強度の安定性を
雑音測定器16により測定するというものである。雑音測
定は半導体レーザ装置の光出力100〜500ｍＷまでの範囲
で行った。
【００２９】このようにして測定された雑音の正規分布
を図３に示す。図３に示すように、従来の光導波層の厚
さｄｂが２００μｍの場合は、雑音が２％を越えるもの
がほとんどであったが、本発明による半導体レーザ装置
においては、光導波の厚さを従来より薄い75ｎｍ以上15
0ｎｍ以下にすることにより、雑音を、高出力発振する
固体レーザの雑音として要求されている１％以下に制御
することができ、ほぼ１００％の歩留まりが得られた。
を図３に示す。図３に示すように、従来の光導波層の厚
さｄｂが２００μｍの場合は、雑音が２％を越えるもの
がほとんどであったが、本発明による半導体レーザ装置
においては、光導波の厚さを従来より薄い75ｎｍ以上15
0ｎｍ以下にすることにより、雑音を、高出力発振する
固体レーザの雑音として要求されている１％以下に制御
することができ、ほぼ１００％の歩留まりが得られた。
【００３０】なお、本実施例ではジャンクションダウン
方式でステムに実装された半導体レーザ装置について記
載したが、ジャンクションアップ方式（活性層に平行な
上下２面のうち、活性層に遠い面を放熱板等に接着す
る）で実装された半導体レーザ装置についても同様の効
果が得られた。
方式でステムに実装された半導体レーザ装置について記
載したが、ジャンクションアップ方式（活性層に平行な
上下２面のうち、活性層に遠い面を放熱板等に接着す
る）で実装された半導体レーザ装置についても同様の効
果が得られた。
【００３１】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。
説明する。
【００３２】図４に本発明の第２の実施の形態による半
導体レーザ装置を示す。
導体レーザ装置を示す。
【００３３】図４に示すように、有機金属気相成長法に
より、ｎ−ＧａＡｓ基板21上にｎ−Ｉｎ0.49(Ｇａ1-z1
Ａｌz1)0.51Ｐ下部クラッド層（０≦z1≦0.5）22、ｉ−
Ｉｎx 2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部光導波層（x2≒0.49y
2、0.1≦y2≦0.9、厚さｄｂ＝75〜200ｎｍ）23、Ｉｎx3
Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層（０≦X3≦0.4、
０≦y3≦0.6）24、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上
部光導波層（x2≒0.49y2、0.1≦y2≦0.9、厚さｄｂ＝75
〜200ｎｍ）25、ｐ−Ｉｎ0.49(Ｇａ1-z1Ａｌz1)0.51Ｐ
上部クラッド層26、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層27を順次
積層し、その上に、絶縁膜28（図示せず）を形成する。
より、ｎ−ＧａＡｓ基板21上にｎ−Ｉｎ0.49(Ｇａ1-z1
Ａｌz1)0.51Ｐ下部クラッド層（０≦z1≦0.5）22、ｉ−
Ｉｎx 2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2下部光導波層（x2≒0.49y
2、0.1≦y2≦0.9、厚さｄｂ＝75〜200ｎｍ）23、Ｉｎx3
Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3量子井戸活性層（０≦X3≦0.4、
０≦y3≦0.6）24、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上
部光導波層（x2≒0.49y2、0.1≦y2≦0.9、厚さｄｂ＝75
〜200ｎｍ）25、ｐ−Ｉｎ0.49(Ｇａ1-z1Ａｌz1)0.51Ｐ
上部クラッド層26、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層27を順次
積層し、その上に、絶縁膜28（図示せず）を形成する。
【００３４】この後、通常のリソグラフィにより、幅30
〜250μｍ程度のストライプで、これに連続する周辺部
に平行な幅10μｍ程度のストライプの絶縁膜28を除去
し、この絶縁膜28をマスクとして、ウェットエッチング
により、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層
25の上部まで、除去して、リッジストライプを形成す
る。エッチング液として、硫酸と過酸化水素系の溶液を
用い、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層27を除去する。その後
塩素系のエッチング液でｐ−Ｉｎ0.49(Ｇａ1-z1Ａｌz1)
0.51Ｐ上部クラッド層26を除去するが、このエッチング
液を用いることにより、自動的にエッチングをｉ−Ｉｎ
x2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層25で停止させるこ
とができる。 マスクとして使用した絶縁膜28を除去し
た後、全面に絶縁膜29を形成し、通常のリソグラフィに
より、リッジストライプ上の絶縁膜29の一部を該リッジ
ストライプに沿って除去し、電流注入窓を作成する。そ
の上全面にｐ側電極30を形成し、その後、基板の研磨を
行いｎ側電極31を形成する。その後、この試料を劈開し
て形成した共振器面の１面に高反射コート32、他面に低
反射率コート33を行い、その後、チップ化して半導体レ
ーザ素子34を形成する。この素子を電導性のろう材（Ｉ
ｎ等）を用い、ジャンクションダウン方式でステムに実
装して、ｎ側電極側にワイヤーボンドを行い電流を流せ
る構造とし、半導体レーザ装置を完成させる。
〜250μｍ程度のストライプで、これに連続する周辺部
に平行な幅10μｍ程度のストライプの絶縁膜28を除去
し、この絶縁膜28をマスクとして、ウェットエッチング
により、ｉ−Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層
25の上部まで、除去して、リッジストライプを形成す
る。エッチング液として、硫酸と過酸化水素系の溶液を
用い、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層27を除去する。その後
塩素系のエッチング液でｐ−Ｉｎ0.49(Ｇａ1-z1Ａｌz1)
0.51Ｐ上部クラッド層26を除去するが、このエッチング
液を用いることにより、自動的にエッチングをｉ−Ｉｎ
x2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2上部光導波層25で停止させるこ
とができる。 マスクとして使用した絶縁膜28を除去し
た後、全面に絶縁膜29を形成し、通常のリソグラフィに
より、リッジストライプ上の絶縁膜29の一部を該リッジ
ストライプに沿って除去し、電流注入窓を作成する。そ
の上全面にｐ側電極30を形成し、その後、基板の研磨を
行いｎ側電極31を形成する。その後、この試料を劈開し
て形成した共振器面の１面に高反射コート32、他面に低
反射率コート33を行い、その後、チップ化して半導体レ
ーザ素子34を形成する。この素子を電導性のろう材（Ｉ
ｎ等）を用い、ジャンクションダウン方式でステムに実
装して、ｎ側電極側にワイヤーボンドを行い電流を流せ
る構造とし、半導体レーザ装置を完成させる。
【００３５】また、この半導体レーザ装置の発振する波
長帯に関しては、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3（０≦x
≦0.4、０≦y≦0.6）からなる活性層の組成を制御する
ことにより、７５０＜λ＜１１００（ｎｍ）の範囲で制
御が可能である。
長帯に関しては、Ｉｎx3Ｇａ1-x3Ａｓ1-y3Ｐy3（０≦x
≦0.4、０≦y≦0.6）からなる活性層の組成を制御する
ことにより、７５０＜λ＜１１００（ｎｍ）の範囲で制
御が可能である。
【００３６】本実施の形態による半導体レーザ装置にお
いても、第１の実施の形態と同様に、１％以下の低雑音
な出力を得ることができる。
いても、第１の実施の形態と同様に、１％以下の低雑音
な出力を得ることができる。
【００３７】次に、上記のようにして作成した半導体レ
ーザ装置を励起光源に用いた例を図を用いて説明する。
ーザ装置を励起光源に用いた例を図を用いて説明する。
【００３８】図５に本発明の半導体レーザ装置を励起光
源に用い、該半導体レーザ装置から発される励起光によ
り励起されレーザ発振する固体レーザ装置の一例の概略
構成図を示す。
源に用い、該半導体レーザ装置から発される励起光によ
り励起されレーザ発振する固体レーザ装置の一例の概略
構成図を示す。
【００３９】図５に示すように、この固体レーザ発光装
置は、励起光を出射する幅広発振領域を有する高出力半
導体レーザ41と、該半導体レーザ41から出射された励起
光を集光するレンズ42と、集光された励起光によりレー
ザ発振する固体レーザ結晶43と、該固体レーザ結晶43の
光出射側に備えた凹面鏡からなる出力ミラー44とを備え
るものである。固体レーザ結晶43の半導体レーザ側に
は、固体レーザの発振光に対しては高反射となり、半導
体レーザの発振光に対しては無反射となるコート膜45を
備えている。固体レーザの共振器は凹面鏡からなる出力
ミラー44とこのコート膜45によって形成される。半導体
レーザ41の出射端面は、固体レーザ結晶43からの戻り光
を低減するため、反射率を１５％から５０％としてい
る。
置は、励起光を出射する幅広発振領域を有する高出力半
導体レーザ41と、該半導体レーザ41から出射された励起
光を集光するレンズ42と、集光された励起光によりレー
ザ発振する固体レーザ結晶43と、該固体レーザ結晶43の
光出射側に備えた凹面鏡からなる出力ミラー44とを備え
るものである。固体レーザ結晶43の半導体レーザ側に
は、固体レーザの発振光に対しては高反射となり、半導
体レーザの発振光に対しては無反射となるコート膜45を
備えている。固体レーザの共振器は凹面鏡からなる出力
ミラー44とこのコート膜45によって形成される。半導体
レーザ41の出射端面は、固体レーザ結晶43からの戻り光
を低減するため、反射率を１５％から５０％としてい
る。
【００４０】半導体レーザ41の８０９ｎｍの波長の発振
光は、レンズ42によってＮｄ:ＹＡＧ固体レーザ結晶43
に集光され、集光された発振光のうち固体レーザ共振器
の発振モードと結合する成分のみが励起光としてみられ
て、固体レーザ結晶43からの発振波長946ｎｍのレーザ
光が出力ミラー44から発振される。半導体レーザ41およ
び固体レーザ結晶43はペルチェ素子（図示しない）によ
り温度調節されている。また、本固体レーザ装置は、出
力ミラー44からの出射光の一部をビームスプリッタ46に
より受光素子47に分岐し、半導体レーザ41にフィードバ
ックさせて、固体レーザ結晶43の出力光の光強度が一定
となるように、ＡＰＣ（automatic power control）
駆動を行うものである。
光は、レンズ42によってＮｄ:ＹＡＧ固体レーザ結晶43
に集光され、集光された発振光のうち固体レーザ共振器
の発振モードと結合する成分のみが励起光としてみられ
て、固体レーザ結晶43からの発振波長946ｎｍのレーザ
光が出力ミラー44から発振される。半導体レーザ41およ
び固体レーザ結晶43はペルチェ素子（図示しない）によ
り温度調節されている。また、本固体レーザ装置は、出
力ミラー44からの出射光の一部をビームスプリッタ46に
より受光素子47に分岐し、半導体レーザ41にフィードバ
ックさせて、固体レーザ結晶43の出力光の光強度が一定
となるように、ＡＰＣ（automatic power control）
駆動を行うものである。
【００４１】上記半導体レーザ励起固体レーザは、本発
明による横モードが制御された低雑音な半導体レーザ装
置を励起光源に用いているため、固体レーザから強度変
動の生じない、安定した光出力を得ることができる。
明による横モードが制御された低雑音な半導体レーザ装
置を励起光源に用いているため、固体レーザから強度変
動の生じない、安定した光出力を得ることができる。
【００４２】次に、本発明の半導体レーザ装置を励起光
源として用い、第２高調波を発生する固体レーザ発光装
置の一例について説明し、その概略構成図を図６に示
す。
源として用い、第２高調波を発生する固体レーザ発光装
置の一例について説明し、その概略構成図を図６に示
す。
【００４３】図６に示すように、本発明の半導体レーザ
装置を励起光源に用いた第２高調波を発生する個体レー
ザ発光装置は、励起光を出射する幅広発振領域を有する
高出力半導体レーザ51と、該半導体レーザ51から出射さ
れた励起光を集光するレンズ52と、集光された励起光に
よりレーザ発振する固体レーザ結晶53と、該固体レーザ
結晶53の光出射側に備えられた凹面鏡からなる出力ミラ
ー54とを備えたものである。固体レーザ結晶53の半導体
レーザ側には、固体レーザの発振光に対して高反射とな
り、半導体レーザの発振光に対して無反射となるコート
膜56を備えており、この固体レーザの共振器はこの凹面
鏡からなる出力ミラー54とコート膜56によって形成さ
れ、さらにこの共振器内に該固体レーザ結晶53から発振
されたレーザの波長を1/2の波長に変換して第２高調波
を発生させるＫＮｂＯ3非線形結晶55を備えるものであ
る。出力ミラー54の凹面は固体レーザ結晶53からの発振
光に対しては高反射となり、非線形結晶55からの発振光
に対しては透過するような処置が施されている。半導体
レーザ51の出射端面は、固体レーザ53からの戻り光を低
減するため、反射率を１５％から５０％としている。
装置を励起光源に用いた第２高調波を発生する個体レー
ザ発光装置は、励起光を出射する幅広発振領域を有する
高出力半導体レーザ51と、該半導体レーザ51から出射さ
れた励起光を集光するレンズ52と、集光された励起光に
よりレーザ発振する固体レーザ結晶53と、該固体レーザ
結晶53の光出射側に備えられた凹面鏡からなる出力ミラ
ー54とを備えたものである。固体レーザ結晶53の半導体
レーザ側には、固体レーザの発振光に対して高反射とな
り、半導体レーザの発振光に対して無反射となるコート
膜56を備えており、この固体レーザの共振器はこの凹面
鏡からなる出力ミラー54とコート膜56によって形成さ
れ、さらにこの共振器内に該固体レーザ結晶53から発振
されたレーザの波長を1/2の波長に変換して第２高調波
を発生させるＫＮｂＯ3非線形結晶55を備えるものであ
る。出力ミラー54の凹面は固体レーザ結晶53からの発振
光に対しては高反射となり、非線形結晶55からの発振光
に対しては透過するような処置が施されている。半導体
レーザ51の出射端面は、固体レーザ53からの戻り光を低
減するため、反射率を１５％から５０％としている。
【００４４】なお、固体レーザ結晶53にＮｄ:ＹＶＯ
4等、非線形結晶55にＫＴＰ等を用いてもよい。半導体
レーザ51、固体レーザ結晶53、非線形結晶55はペルチェ
素子（図示しない）により温度調節されている。この固
体レーザ装置は、凹面ミラー54からの出射光の一部をビ
ームスプリッタ57により受光素子58に分岐し、半導体レ
ーザ51にフィードバックさせて、固体レーザ結晶53の出
力光の光強度が一定となるようにＡＰＣ駆動を行うもの
である。
4等、非線形結晶55にＫＴＰ等を用いてもよい。半導体
レーザ51、固体レーザ結晶53、非線形結晶55はペルチェ
素子（図示しない）により温度調節されている。この固
体レーザ装置は、凹面ミラー54からの出射光の一部をビ
ームスプリッタ57により受光素子58に分岐し、半導体レ
ーザ51にフィードバックさせて、固体レーザ結晶53の出
力光の光強度が一定となるようにＡＰＣ駆動を行うもの
である。
【００４５】半導体レーザ51の８０９ｎｍの波長の発振
光は、集光レンズ52によってＮｄ:ＹＶＯ4固体レーザ結
晶53に集光され、集光された発振光のうち固体レーザ共
振器の発振モードと結合する成分のみが励起光としてみ
られて、固体レーザ結晶53からの発振波長９４６ｎｍの
レーザ光が発振される。固体レーザ結晶53で発振された
レーザ光は、非線形結晶55により、波長が１／２である
４７３ｎｍの第２高調波（青色レーザ）に変換されて凹
面ミラー54から出力される。
光は、集光レンズ52によってＮｄ:ＹＶＯ4固体レーザ結
晶53に集光され、集光された発振光のうち固体レーザ共
振器の発振モードと結合する成分のみが励起光としてみ
られて、固体レーザ結晶53からの発振波長９４６ｎｍの
レーザ光が発振される。固体レーザ結晶53で発振された
レーザ光は、非線形結晶55により、波長が１／２である
４７３ｎｍの第２高調波（青色レーザ）に変換されて凹
面ミラー54から出力される。
【００４６】この半導体レーザ励起固体レーザ装置にお
いても、図６に示す装置と同様に、強度変動のない、安
定な第２高調波出力を得ることができる。
いても、図６に示す装置と同様に、強度変動のない、安
定な第２高調波出力を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による半導体レーザ
装置を示す図
装置を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態による半導体レーザ
装置の雑音測定系を示す図
装置の雑音測定系を示す図
【図３】本発明による半導体レーザ装置の雑音測定結果
を示すグラフ
を示すグラフ
【図４】本発明の第２の実施の形態による半導体レーザ
装置を示す図
装置を示す図
【図５】本発明による半導体レーザ装置を励起光源に使
用した固体レーザ装置を示す概略構成図
用した固体レーザ装置を示す概略構成図
【図６】本発明による半導体レーザ装置を励起光源に使
用した第２高調波を発生させる固体レーザ装置を示す概
略構成図
用した第２高調波を発生させる固体レーザ装置を示す概
略構成図
1,21 GaAs基板 2,22 下部クラッド層 3,23 下部光導波層 4,24 量子井戸活性層 5,25 上部光導波層 6,26 上部クラッド層 7,27 コンタクト層 9,29 絶縁膜 10,30 ｐ電極 11,31 ｎ電極
Claims (2)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板上に少なくとも下部クラッ
ド層、下部光導波層、量子井戸活性層、上部光導波層、
上部クラッド層がこの順に積層されてなる、ストライプ
幅が２０μｍ以上のリッジ構造を有する屈折率導波型の
半導体レーザ装置において、 前記量子井戸活性層が、Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐ
y1（０≦x1≦０．４、０≦y1≦０．６）からなり、前記
ＧａＡｓ基板に格子整合する組成、あるいは、圧縮歪ま
たはひっぱり歪を有しており、該圧縮歪量またはひっぱ
り歪量と該量子井戸活性層の厚さの積が０ｎｍ以上０．
１５ｎｍ以下となる組成であり、 前記２つの光導波層が、前記量子井戸活性層よりバンド
ギャップが大きいＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（x2≒
０．４９y2、０．８≦y2≦１）からなり、前記ＧａＡｓ
基板および前記量子井戸活性層に格子整合する組成であ
り、かつ、該２つの光導波層のそれぞれの厚さｄｂが７
５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、 前記２つのクラッド層が、Ａｌ1-Z1ＧａZ1Ａｓ（０．５
５≦z1≦０．７）からなり、前記ＧａＡｓ基板および前
記量子井戸活性層に格子整合する組成であり、 前記リッジ構造が、前記上部クラッド層の一部を、該上
部クラッド層と前記上部光導波層の界面まで除去されて
なることを特徴とする半導体レーザー装置。 - 【請求項２】 ＧａＡｓ基板上に少なくとも下部クラッ
ド層、下部光導波層、量子井戸活性層、上部光導波層、
上部クラッド層がこの順に積層されてなる、ストライプ
幅が２０μｍ以上のリッジ構造を有する屈折率導波型の
半導体レーザ装置において、 前記量子井戸活性層が、Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ａｓ1-y1Ｐ
y1（０≦x1≦０．４、０≦y1≦０．６）からなり、前記
ＧａＡｓ基板に格子整合する組成、あるいは、圧縮歪ま
たはひっぱり歪を有しており、該圧縮歪量またはひっぱ
り歪量と該量子井戸活性層の厚さの積が０ｎｍ以上０．
１５ｎｍ以下となる組成であり、 前記２つの光導波層が、前記量子井戸活性層よりバンド
ギャップの大きいＩｎx2Ｇａ1-x2Ａｓ1-y2Ｐy2（x2≒
０．４９y2、０．１≦y2≦０．９）からなり、前記Ｇａ
Ａｓ基板および前記量子井戸活性層に格子整合する組成
であり、かつ、該２つの光導波層のそれぞれの厚さｄｂ
が７５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、 前記２つのクラッド層が、Ｉｎ0.49(Ｇａ1-Z1ＡｌZ1)
0.51Ｐ（０≦z1≦０．５）からなり、前記ＧａＡｓ基板
および前記量子井戸活性層に格子整合する組成であり、 前記リッジ構造が、前記上部クラッド層の一部を、該上
部クラッド層と前記上部光導波層の界面まで除去されて
なることを特徴とする半導体レーザー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11409799A JP2000307197A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11409799A JP2000307197A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000307197A true JP2000307197A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14629049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11409799A Withdrawn JP2000307197A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000307197A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100767699B1 (ko) * | 2001-03-30 | 2007-10-17 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
| JP2008124123A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| JP2008229239A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Hitachi Ltd | 生体光計測装置および生体計測用半導体レーザ装置 |
-
1999
- 1999-04-21 JP JP11409799A patent/JP2000307197A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100767699B1 (ko) * | 2001-03-30 | 2007-10-17 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법 |
| JP2008124123A (ja) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| JP2008229239A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Hitachi Ltd | 生体光計測装置および生体計測用半導体レーザ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |