JP2000332339A - 窒化物系半導体レーザー装置 - Google Patents
窒化物系半導体レーザー装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザーの発振波長は温度、光出力の
変化によって変動する。また高速変調時には波長が広が
るため、光ディスクのピックアップに用いた時にレンズ
の色収差で記録・再生動作切替時に焦点ズレによるフォ
ーカスサーボの誤動作が発生する。 【解決手段】 共振器端面にレーザー波長の２分の１の
整数倍で、２倍以上の膜厚の誘電体膜を付けることで、
波長に利得選択性を設けて発振波長の変動を抑える。
変化によって変動する。また高速変調時には波長が広が
るため、光ディスクのピックアップに用いた時にレンズ
の色収差で記録・再生動作切替時に焦点ズレによるフォ
ーカスサーボの誤動作が発生する。 【解決手段】 共振器端面にレーザー波長の２分の１の
整数倍で、２倍以上の膜厚の誘電体膜を付けることで、
波長に利得選択性を設けて発振波長の変動を抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクメモリ
等の光情報処理装置に用いる半導体レーザー、特に、波
長４００ｎｍ前後の近紫外光を発振する窒化物系半導体
レーザーに関する。
等の光情報処理装置に用いる半導体レーザー、特に、波
長４００ｎｍ前後の近紫外光を発振する窒化物系半導体
レーザーに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ディスクの高密度化に向けて、
波長の短い半導体レーザーへの期待が非常に大きくなり
つつある。波長７８０ｎｍの近赤外光を発振するＧａＡ
ｓ系半導体レーザーによりＣＤがまず実用化され、その
後１０年以上たって、波長６５０ｎｍの赤色半導体レー
ザーを用いたＤＶＤが実現している。ＣＤからＤＶＤへ
の高密度化は、半導体レーザーの短波長化が大きく寄与
しており、更なる光ディスクの高密度化のために、波長
の短い半導体レーザーが要望されている。
波長の短い半導体レーザーへの期待が非常に大きくなり
つつある。波長７８０ｎｍの近赤外光を発振するＧａＡ
ｓ系半導体レーザーによりＣＤがまず実用化され、その
後１０年以上たって、波長６５０ｎｍの赤色半導体レー
ザーを用いたＤＶＤが実現している。ＣＤからＤＶＤへ
の高密度化は、半導体レーザーの短波長化が大きく寄与
しており、更なる光ディスクの高密度化のために、波長
の短い半導体レーザーが要望されている。
【０００３】赤色より波長の短いレーザーを実現出来る
半導体材料には、ＩＩＩ族（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）元素の
窒素化合物ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ及びそれらの混晶
（Ａｌ xＧａyＩｎ1-x-yＮ）である窒化物系（以下Ｇａ
Ｎ系とも書く）半導体とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体（Ｚ
ｎＳｅ、ＭｇＳｅ等）がある。現在のところ、最も短か
い波長で半導体レーザーが実現しているのは、ＧａＩｎ
Ｎ混晶による波長４００ｎｍの近紫外半導体レーザーで
ある。
半導体材料には、ＩＩＩ族（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）元素の
窒素化合物ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＮ及びそれらの混晶
（Ａｌ xＧａyＩｎ1-x-yＮ）である窒化物系（以下Ｇａ
Ｎ系とも書く）半導体とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体（Ｚ
ｎＳｅ、ＭｇＳｅ等）がある。現在のところ、最も短か
い波長で半導体レーザーが実現しているのは、ＧａＩｎ
Ｎ混晶による波長４００ｎｍの近紫外半導体レーザーで
ある。
【０００４】半導体レーザーの共振器は結晶の劈開面を
用いるのが一般的である。劈開端面の反射率はレーザー
媒質の屈折率（ｎ）で決まり、ＧａＮ系半導体レーザー
では、ＧａＮレーザー媒質の屈折率が約２．６であるの
で、反射率は、 [（ｎ−１）／（ｎ＋１）]2＝０．２０ となる。半導体レーザーのしきい電流値や、電流に対す
る光出力の効率（微分効率）は端面反射率の影響を受け
るので、端面に誘電体膜をコーティングして反射率を望
む値に制御することが行われている。
用いるのが一般的である。劈開端面の反射率はレーザー
媒質の屈折率（ｎ）で決まり、ＧａＮ系半導体レーザー
では、ＧａＮレーザー媒質の屈折率が約２．６であるの
で、反射率は、 [（ｎ−１）／（ｎ＋１）]2＝０．２０ となる。半導体レーザーのしきい電流値や、電流に対す
る光出力の効率（微分効率）は端面反射率の影響を受け
るので、端面に誘電体膜をコーティングして反射率を望
む値に制御することが行われている。
【０００５】端面コーティングに用いる誘電体膜として
は、レーザー光の吸収がない膜を用いる必要があるの
で、ＳｉＯ2（屈折率：約１．４）、Ａｌ2Ｏ3（屈折
率：約１．６）、ＳｉＮ（屈折率：約１．９）、ＴｉＯ
2（屈折率：約２．２）等が用いられている。端面に屈
折率がレーザー媒質の屈折率より小さい誘電体膜を一層
コーティングしていくにつれ、反射率は低下していき、
誘電体膜の厚さが光学長（レーザー光の真空中の波長を
誘電体膜の屈折率で割った値）の１／４になった時に反
射率は最小値になる。この時、誘電体の屈折率がレーザ
ー媒質の屈折率の平方根に等しいと、反射率はほぼ０と
なる。膜厚がλ／４（光学長が１／４であることをこの
ように書く）よりも厚くなると、反射率は再び増大し、
膜厚がλ／２になった時に再び元の反射率に戻る。以
下、周期がλ／２で繰り返すことになる。図２にＧａＮ
系レーザーに屈折率１．６の誘電体膜をコーティングし
ていった時の反射率の変化を示す。図２の横軸は光学長
を単位にとってある。
は、レーザー光の吸収がない膜を用いる必要があるの
で、ＳｉＯ2（屈折率：約１．４）、Ａｌ2Ｏ3（屈折
率：約１．６）、ＳｉＮ（屈折率：約１．９）、ＴｉＯ
2（屈折率：約２．２）等が用いられている。端面に屈
折率がレーザー媒質の屈折率より小さい誘電体膜を一層
コーティングしていくにつれ、反射率は低下していき、
誘電体膜の厚さが光学長（レーザー光の真空中の波長を
誘電体膜の屈折率で割った値）の１／４になった時に反
射率は最小値になる。この時、誘電体の屈折率がレーザ
ー媒質の屈折率の平方根に等しいと、反射率はほぼ０と
なる。膜厚がλ／４（光学長が１／４であることをこの
ように書く）よりも厚くなると、反射率は再び増大し、
膜厚がλ／２になった時に再び元の反射率に戻る。以
下、周期がλ／２で繰り返すことになる。図２にＧａＮ
系レーザーに屈折率１．６の誘電体膜をコーティングし
ていった時の反射率の変化を示す。図２の横軸は光学長
を単位にとってある。
【０００６】半導体レーザーを光ディスクのピックアッ
プに用いる時に、レーザー光をレンズで回折限界のスポ
ット径（約０．５λ／ＮA：ＮAはレンズの開口数で一般
的に光ディスクに用いられているレンズでは、０．５か
ら０．６）に絞る必要がある。レンズには加工性とコス
トの点からプラスチック・レンズが用いられているが、
レンズ材料の屈折率が波長で変わるといういわゆる色収
差が存在する。
プに用いる時に、レーザー光をレンズで回折限界のスポ
ット径（約０．５λ／ＮA：ＮAはレンズの開口数で一般
的に光ディスクに用いられているレンズでは、０．５か
ら０．６）に絞る必要がある。レンズには加工性とコス
トの点からプラスチック・レンズが用いられているが、
レンズ材料の屈折率が波長で変わるといういわゆる色収
差が存在する。
【０００７】光ディスクからの情報を読み出す時は、半
導体レーザーは低出力（約１から３ｍＷ）の連続動作
で、光ディスクに記録する時は、３０から５０ｍＷの高
出力レーザー光をビット情報で変調したパルス発振動作
となる。ビットレートは高品位のデジタルビデオ信号で
は２５Ｍビット／秒にも達する。
導体レーザーは低出力（約１から３ｍＷ）の連続動作
で、光ディスクに記録する時は、３０から５０ｍＷの高
出力レーザー光をビット情報で変調したパルス発振動作
となる。ビットレートは高品位のデジタルビデオ信号で
は２５Ｍビット／秒にも達する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】レンズに色収差が存在
するために、半導体レーザーの波長はいかなる動作状態
でも変化しないことが一番良い。しかし、半導体レーザ
ーの電流によって利得を発生する半導体媒質は、電流値
や温度によって利得が最大になる波長が変化してしま
う。一般に温度が上昇する程、波長は長くなり、温度係
数は０．０５ｎｍ／度程度である。温度と電流が一定に
保たれていれば、半導体レーザーは利得が最大になる波
長付近の共振器モードで発振する。共振器モードの間隔
は、 波長2／（２ｎＬ）、（ｎ：屈折率、Ｌ：共振器長） で与えられ、波長４００ｎｍ、Ｌ＝０．５ｍｍのＧａＮ
系レーザーの場合、共振器モードの間隔は０．０６ｎｍ
になる。
するために、半導体レーザーの波長はいかなる動作状態
でも変化しないことが一番良い。しかし、半導体レーザ
ーの電流によって利得を発生する半導体媒質は、電流値
や温度によって利得が最大になる波長が変化してしま
う。一般に温度が上昇する程、波長は長くなり、温度係
数は０．０５ｎｍ／度程度である。温度と電流が一定に
保たれていれば、半導体レーザーは利得が最大になる波
長付近の共振器モードで発振する。共振器モードの間隔
は、 波長2／（２ｎＬ）、（ｎ：屈折率、Ｌ：共振器長） で与えられ、波長４００ｎｍ、Ｌ＝０．５ｍｍのＧａＮ
系レーザーの場合、共振器モードの間隔は０．０６ｎｍ
になる。
【０００９】図３ａに半導体レーザーの波長に対する利
得曲線を示す。電流を増大していくと、利得のピークも
増大していき、レーザー発振しきい利得に達するとレー
ザー発振が開始し、以後は一つの共振器モードに全レー
ザー光が集中して発生するために、利得曲線は電流に対
して一定になる。これは、電流を連続して流した場合で
あるが、電流を数１０ＭＨｚ以上のパルスにした時は、
電流の立ち上がり時に利得曲線が過渡的に発振しきい利
得値を越えてしまうため、発振可能な利得の帯域幅が数
ｎｍに広がり、１０本以上の共振器モードが発振する多
モード発振状態になる。すなわち、レーザー光の波長広
がりが数ｎｍに達してしまうことになる。一本の共振器
モードで発振している時の波長広がりは１ｐｍ以下であ
る。図３ｂにパルス駆動時の多モード発振状態を示す。
得曲線を示す。電流を増大していくと、利得のピークも
増大していき、レーザー発振しきい利得に達するとレー
ザー発振が開始し、以後は一つの共振器モードに全レー
ザー光が集中して発生するために、利得曲線は電流に対
して一定になる。これは、電流を連続して流した場合で
あるが、電流を数１０ＭＨｚ以上のパルスにした時は、
電流の立ち上がり時に利得曲線が過渡的に発振しきい利
得値を越えてしまうため、発振可能な利得の帯域幅が数
ｎｍに広がり、１０本以上の共振器モードが発振する多
モード発振状態になる。すなわち、レーザー光の波長広
がりが数ｎｍに達してしまうことになる。一本の共振器
モードで発振している時の波長広がりは１ｐｍ以下であ
る。図３ｂにパルス駆動時の多モード発振状態を示す。
【００１０】発振波長は温度によっても変化するため、
低出力時と高出力時の電流値の差による素子の温度差に
よっても半導体レーザーの発振波長が変化する。これ
は、光ディスクを再生（低出力）から記録（高出力）に
切り換えた時に波長が変動することを意味する。一般に
記録再生型光ディスクの動作時は、記録と再生を短時間
に高速に切り換えることが行われるために、波長の変化
はレンズの色収差による焦点ズレを引き起こす。
低出力時と高出力時の電流値の差による素子の温度差に
よっても半導体レーザーの発振波長が変化する。これ
は、光ディスクを再生（低出力）から記録（高出力）に
切り換えた時に波長が変動することを意味する。一般に
記録再生型光ディスクの動作時は、記録と再生を短時間
に高速に切り換えることが行われるために、波長の変化
はレンズの色収差による焦点ズレを引き起こす。
【００１１】以上、半導体レーザーの波長変動の要因を
まとめると、 周囲温度が上昇すると、０．０５ｎｍ／度で波長が長
くなる。 数１０ＭＨｚ以上で変調すると、波長が数ｎｍ広が
る。（数１０本の共振器モードが立つ。） 低出力から高出力に切り換える時に数ｎｍ波長が長く
なる。
まとめると、 周囲温度が上昇すると、０．０５ｎｍ／度で波長が長
くなる。 数１０ＭＨｚ以上で変調すると、波長が数ｎｍ広が
る。（数１０本の共振器モードが立つ。） 低出力から高出力に切り換える時に数ｎｍ波長が長く
なる。
【００１２】これらに対する、光ディスクの動作に及ぼ
す影響は、 レンズの使用波長範囲が±３ｎｍ程度であり、この範
囲を越えると、集光特性が悪くなる。すなわち、絞れな
くなり、データを読み出せなくなる。 記録時の波長広がりのため、レンズの色収差により、
焦点ぼけが発生してデータが記録出来なくなる。 再生から記録に移る時に、焦点ズレのためにフォーカ
スサーボが動作しなくなり、記録出来なくなる。 等の致命的な問題が起こる。
す影響は、 レンズの使用波長範囲が±３ｎｍ程度であり、この範
囲を越えると、集光特性が悪くなる。すなわち、絞れな
くなり、データを読み出せなくなる。 記録時の波長広がりのため、レンズの色収差により、
焦点ぼけが発生してデータが記録出来なくなる。 再生から記録に移る時に、焦点ズレのためにフォーカ
スサーボが動作しなくなり、記録出来なくなる。 等の致命的な問題が起こる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】波長が４００ｎｍの半導
体レーザーを用いる大容量記録再生型光ディスクに要望
される半導体レーザーの発振波長特性としては、変調時
の波長広がりが出来るだけ小さく、低出力から高出力に
切り換える時の波長変動が出来るだけ小さいのが望まし
い。
体レーザーを用いる大容量記録再生型光ディスクに要望
される半導体レーザーの発振波長特性としては、変調時
の波長広がりが出来るだけ小さく、低出力から高出力に
切り換える時の波長変動が出来るだけ小さいのが望まし
い。
【００１４】これは、波長を安定化する機能を半導体レ
ーザーに持たせることによって実現することが出来る。
すなわち、設定波長からずれた時に発振しきい値利得が
大きくなって発振しにくくすることで波長を変動しにく
くすることが出来る。
ーザーに持たせることによって実現することが出来る。
すなわち、設定波長からずれた時に発振しきい値利得が
大きくなって発振しにくくすることで波長を変動しにく
くすることが出来る。
【００１５】一般に波長に利得選択性を持たせて、波長
を安定化したレーザーに分布帰還（ＤＦＢ）型レーザー
や分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）ミラー型レーザーがあ
る。これらは、回折格子を活性層に隣接して設けたり、
共振器ミラーに用いたりするものであるが、回折格子の
周期が波長４００ｎｍの半導体レーザーの場合７７ｎｍ
となり、非常に微細な加工が必要となり、実現するには
困難である。
を安定化したレーザーに分布帰還（ＤＦＢ）型レーザー
や分布ブラッグ反射（ＤＢＲ）ミラー型レーザーがあ
る。これらは、回折格子を活性層に隣接して設けたり、
共振器ミラーに用いたりするものであるが、回折格子の
周期が波長４００ｎｍの半導体レーザーの場合７７ｎｍ
となり、非常に微細な加工が必要となり、実現するには
困難である。
【００１６】本発明の半導体レーザーでは、共振器端面
の少なくとも一方に誘電体膜を有し、その膜厚がレーザ
ー光の波長の２倍以上の光学長（レーザー光の真空中の
波長を誘電体膜の屈折率で割った値）で、レーザー波長
の２分の１の整数倍になるようにする。図４にＧａＮ系
半導体レーザーの共振器端面に誘電体膜を付けていった
時の波長に対する反射率の変化を示す。誘電体膜の屈折
率は１．６、ＧａＮの屈折率は２．６、波長は４００ｎ
ｍとした。波長４００ｎｍに対して波長の２分の１の整
数倍になる（λ／２の整数倍になる）膜厚にしているの
で、波長４００ｎｍでは反射率は変化しないが、波長が
４００ｎｍからずれるに従って反射率が低下してくる。
反射率の低下の割合は、膜厚が厚くなる程大きくなる。
の少なくとも一方に誘電体膜を有し、その膜厚がレーザ
ー光の波長の２倍以上の光学長（レーザー光の真空中の
波長を誘電体膜の屈折率で割った値）で、レーザー波長
の２分の１の整数倍になるようにする。図４にＧａＮ系
半導体レーザーの共振器端面に誘電体膜を付けていった
時の波長に対する反射率の変化を示す。誘電体膜の屈折
率は１．６、ＧａＮの屈折率は２．６、波長は４００ｎ
ｍとした。波長４００ｎｍに対して波長の２分の１の整
数倍になる（λ／２の整数倍になる）膜厚にしているの
で、波長４００ｎｍでは反射率は変化しないが、波長が
４００ｎｍからずれるに従って反射率が低下してくる。
反射率の低下の割合は、膜厚が厚くなる程大きくなる。
【００１７】共振器端面の反射率が下がると、半導体レ
ーザーの発振しきい値は増大する。波長４００ｎｍの時
（λ0とする）と波長λの時との利得の差Δｇは、共振
器長をＬとすると、 Δｇ＝ｌｎ［Ｒ（λ0）／Ｒ（λ）］／（２Ｌ） で与えられる。ここで、Ｒ（λ0）、Ｒ（λ）はそれぞ
れ波長がλ0の時とλの時の共振器端面の反射率であ
る。図５にＬ＝０．５ｍｍの時の利得差の計算結果を示
す。波長が設定値の４００ｎｍから離れる程、利得差が
大きくなる、すなわち発振しきい値が増大していくのが
分かる。発振しきい値が増大すると、発振しにくくなる
ので、波長は変動しにくくなることになる。
ーザーの発振しきい値は増大する。波長４００ｎｍの時
（λ0とする）と波長λの時との利得の差Δｇは、共振
器長をＬとすると、 Δｇ＝ｌｎ［Ｒ（λ0）／Ｒ（λ）］／（２Ｌ） で与えられる。ここで、Ｒ（λ0）、Ｒ（λ）はそれぞ
れ波長がλ0の時とλの時の共振器端面の反射率であ
る。図５にＬ＝０．５ｍｍの時の利得差の計算結果を示
す。波長が設定値の４００ｎｍから離れる程、利得差が
大きくなる、すなわち発振しきい値が増大していくのが
分かる。発振しきい値が増大すると、発振しにくくなる
ので、波長は変動しにくくなることになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１に本発明の窒化物系半導体レ
ーザー装置の外観図を示す。共振器端面には、誘電体膜
が設けられており、その膜厚は３λに設定している。誘
電体には酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を用いた。屈折
率は約１．６である。レーザー光の波長が４００ｎｍで
あると、３λに相当する厚さは、 ４００／１．６×３＝７５０ｎｍ となる。ＧａＮの屈折率が約２．６であり、その平方根
が１．６１２であるので、波長の変化に対する反射率の
変化を大きくとるのに好適な材料である。また、ＧａＮ
系半導体レーザーはサファイア（Ａｌ2Ｏ3）を基板に用
いることが多いので、基板と同じ組成の誘電体膜である
から、熱膨張係数が同じになってはがれにくくなるとい
う利点もある。
ーザー装置の外観図を示す。共振器端面には、誘電体膜
が設けられており、その膜厚は３λに設定している。誘
電体には酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を用いた。屈折
率は約１．６である。レーザー光の波長が４００ｎｍで
あると、３λに相当する厚さは、 ４００／１．６×３＝７５０ｎｍ となる。ＧａＮの屈折率が約２．６であり、その平方根
が１．６１２であるので、波長の変化に対する反射率の
変化を大きくとるのに好適な材料である。また、ＧａＮ
系半導体レーザーはサファイア（Ａｌ2Ｏ3）を基板に用
いることが多いので、基板と同じ組成の誘電体膜である
から、熱膨張係数が同じになってはがれにくくなるとい
う利点もある。
【００１９】誘電体膜の材料としては、酸化アルミニウ
ムのほかに酸化珪素（ＳｉＯ2：屈折率約１．４）、窒
化珪素（ＳｉＮ：屈折率約１．９）、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2：屈折率約２．２）等のレーザー光を吸収しない材
料なら用いることが出来る。
ムのほかに酸化珪素（ＳｉＯ2：屈折率約１．４）、窒
化珪素（ＳｉＮ：屈折率約１．９）、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2：屈折率約２．２）等のレーザー光を吸収しない材
料なら用いることが出来る。
【００２０】誘電体膜厚が３λであるので、図５より、
波長が４００ｎｍより±７ｎｍ以上ずれると、利得差は
１ｃｍ―1以上になることがわかる。一般に、１ｃｍ―1
以上の利得差が存在すると、波長の変化が抑えられるの
で、４００±７ｎｍ以内の波長変動に抑えられることが
期待される。
波長が４００ｎｍより±７ｎｍ以上ずれると、利得差は
１ｃｍ―1以上になることがわかる。一般に、１ｃｍ―1
以上の利得差が存在すると、波長の変化が抑えられるの
で、４００±７ｎｍ以内の波長変動に抑えられることが
期待される。
【００２１】図６に本発明の窒化物系半導体レーザーの
発振波長の温度変化を示す。比較として誘電体膜の厚さ
がλ／２である、従来の窒化物系半導体レーザーの発振
波長の温度変化も示した。従来の半導体レーザーでは、
波長の温度係数が約０．０５ｎｍ／度であるのに対し
て、本発明の半導体レーザーでは、その約１／３である
０．０２ｎｍ／度まで低減していることがわかる。ま
た、図７に光出力の変化に対する波長の変化を示す。こ
れも、本発明の窒化物系半導体レーザーでは従来の半導
体レーザーの約１／３である０．０３ｎｍ／ｍＷに低減
していることがわかる。
発振波長の温度変化を示す。比較として誘電体膜の厚さ
がλ／２である、従来の窒化物系半導体レーザーの発振
波長の温度変化も示した。従来の半導体レーザーでは、
波長の温度係数が約０．０５ｎｍ／度であるのに対し
て、本発明の半導体レーザーでは、その約１／３である
０．０２ｎｍ／度まで低減していることがわかる。ま
た、図７に光出力の変化に対する波長の変化を示す。こ
れも、本発明の窒化物系半導体レーザーでは従来の半導
体レーザーの約１／３である０．０３ｎｍ／ｍＷに低減
していることがわかる。
【００２２】図８に５０ＭＨｚのパルス電流で変調した
時の発振スペクトルを示す。約０．０６ｎｍ間隔の共振
器モードで発振している。従来の半導体レーザーでは、
３ｎｍの波長広がりであったのが、本発明の半導体レー
ザーでは１ｎｍの波長広がりに抑えられている。
時の発振スペクトルを示す。約０．０６ｎｍ間隔の共振
器モードで発振している。従来の半導体レーザーでは、
３ｎｍの波長広がりであったのが、本発明の半導体レー
ザーでは１ｎｍの波長広がりに抑えられている。
【００２３】
【発明の効果】本発明の半導体レーザーでは、温度に対
する波長変化の割合が従来の１／３に抑えられているの
で、従来より広い温度範囲で光ディスクの光源として用
いることが出来る。また、再生から記録に移る時の波長
変化も１／３になるので、焦点ズレによるフォーカスサ
ーボの誤動作を防ぐことが出来る。さらに、記録時の波
長広がりが１ｎｍに抑えられるので、レンズの色収差に
よる焦点ぼけを少なくすることが出来る。
する波長変化の割合が従来の１／３に抑えられているの
で、従来より広い温度範囲で光ディスクの光源として用
いることが出来る。また、再生から記録に移る時の波長
変化も１／３になるので、焦点ズレによるフォーカスサ
ーボの誤動作を防ぐことが出来る。さらに、記録時の波
長広がりが１ｎｍに抑えられるので、レンズの色収差に
よる焦点ぼけを少なくすることが出来る。
【図１】本発明の窒化物系半導体レーザー装置の外観図
【図２】ＧａＮ系レーザーの誘電体膜厚と共振器端面反
射率の関係を示す図
射率の関係を示す図
【図３】（ａ）半導体レーザーの波長に対する利得曲線
を示す図 （ｂ）パルス駆動時の多モード発振状態を示す図
を示す図 （ｂ）パルス駆動時の多モード発振状態を示す図
【図４】本発明のＧａＮ系半導体レーザーの、誘電体膜
厚をパラメーターとした波長に対する反射率の変化を示
す図
厚をパラメーターとした波長に対する反射率の変化を示
す図
【図５】本発明のＧａＮ系半導体レーザーの、誘電体膜
厚をパラメーターとした波長に対する利得差の変化を示
す図
厚をパラメーターとした波長に対する利得差の変化を示
す図
【図６】本発明と従来の窒化物系半導体レーザーの発振
波長の温度変化を示す図
波長の温度変化を示す図
【図７】本発明と従来の窒化物系半導体レーザーの光出
力の変化に対する波長の変化を示す図
力の変化に対する波長の変化を示す図
【図８】本発明と従来の窒化物系半導体レーザーの５０
ＭＨｚのパルス電流で変調した時の発振スペクトルを示
す図
ＭＨｚのパルス電流で変調した時の発振スペクトルを示
す図
１ 半導体レーザーチップ ２ 前端面 ３ 後端面 ４ 前端面誘電体膜 ５ 後端面誘電体膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伴 雄三郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 和久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 笠澄 研一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北岡 康夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F073 AA83 BA06 CA17 CB05 CB20 EA03 EA07 EA13
Claims (5)
- 【請求項１】Ｖ族元素（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）の窒素化合
物で構成される窒化物系半導体レーザーの共振器端面の
少なくとも一方に、レーザー波長によってレーザー媒質
の利得に変化を生ぜしめる誘電体膜を有することを特徴
とする、窒化物系半導体レーザー装置。 - 【請求項２】レーザー発振波長において、端面の反射率
が最大になる誘電体膜であることを特徴とする、請求項
１に記載の窒化物系半導体レーザー装置。 - 【請求項３】誘電体膜の厚さがレーザー波長の２倍以上
の光学長（レーザー光の真空中の波長を誘電体膜の屈折
率で割った値）で、レーザー波長の２分の１の整数倍で
あることを特徴とする、請求項１に記載の窒化物系半導
体レーザー装置。 - 【請求項４】誘電体膜の屈折率が、レーザー媒質の屈折
率の平方根に概ね等しいことを特徴とする、請求項１に
記載の窒化物系半導体レーザー装置。 - 【請求項５】半導体レーザーの共振器端面の少なくとも
一方に、レーザー波長によってレーザー媒質の利得に変
化を生ぜしめる誘電体膜を有し、該誘電体膜の厚さがレ
ーザー波長の２倍以上の光学長（レーザー光の真空中の
波長を誘電体膜の屈折率で割った値）で、レーザー波長
の２分の１の整数倍であ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 |
|---|---|---|---|
| JP11136714A JP2000332339A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 窒化物系半導体レーザー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136714A JP2000332339A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 窒化物系半導体レーザー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000332339A true JP2000332339A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15181785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11136714A Pending JP2000332339A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 窒化物系半導体レーザー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000332339A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008135792A (ja) * | 2001-03-06 | 2008-06-12 | Sony Corp | 半導体レーザの製造方法、半導体レーザ、半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| JP2011066073A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Showa Denko Kk | 半導体発光素子 |
| JP2013171240A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Kyocera Document Solutions Inc | コリメータレンズ、光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP11136714A patent/JP2000332339A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008135792A (ja) * | 2001-03-06 | 2008-06-12 | Sony Corp | 半導体レーザの製造方法、半導体レーザ、半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| JP2011066073A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Showa Denko Kk | 半導体発光素子 |
| JP2013171240A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Kyocera Document Solutions Inc | コリメータレンズ、光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 |
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