JP2001119096A - 半導体レーザー装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザー装置の発振光が通過する素子
端面に形成する誘電体膜の屈折率および膜厚の変化に対
する該端面の反射率変化量を小さく抑えて、この反射率
を正確に所望値に設定する。 【解決手段】 発振光が通過する少なくとも一方の素子
端面15に、該端面15の反射率を制御する誘電体膜が形成
されてなる半導体レーザー装置において、前記誘電体膜
として、端面15側から順にＡｌ2 Ｏ3 からなる第１誘電
体膜21、ＴｉＯ2 またはＴａ2 Ｏ5 からなる第２誘電体
膜22、およびＳｉＯ2 からなる第３誘電体膜23の３層を
形成する。そして発振波長をλとし、この波長λに対す
る第１誘電体膜21、第２誘電体膜22および第３誘電体膜
23の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2およびｎ3 とし、第１
誘電体膜21、第２誘電体膜22および第３誘電体膜23の膜
厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 、ｄ3 としたとき、0.09λ≦ｎ
1 ｄ1 ≦0.15λ、0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ、0.225λ
≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λとする。
端面に形成する誘電体膜の屈折率および膜厚の変化に対
する該端面の反射率変化量を小さく抑えて、この反射率
を正確に所望値に設定する。 【解決手段】 発振光が通過する少なくとも一方の素子
端面15に、該端面15の反射率を制御する誘電体膜が形成
されてなる半導体レーザー装置において、前記誘電体膜
として、端面15側から順にＡｌ2 Ｏ3 からなる第１誘電
体膜21、ＴｉＯ2 またはＴａ2 Ｏ5 からなる第２誘電体
膜22、およびＳｉＯ2 からなる第３誘電体膜23の３層を
形成する。そして発振波長をλとし、この波長λに対す
る第１誘電体膜21、第２誘電体膜22および第３誘電体膜
23の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2およびｎ3 とし、第１
誘電体膜21、第２誘電体膜22および第３誘電体膜23の膜
厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 、ｄ3 としたとき、0.09λ≦ｎ
1 ｄ1 ≦0.15λ、0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ、0.225λ
≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザー装置
に関し、特に詳細には、発振光が通過する素子端面の誘
電体膜が改良された半導体レーザー装置に関するもので
ある。
に関し、特に詳細には、発振光が通過する素子端面の誘
電体膜が改良された半導体レーザー装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザー装置を、半導体結晶表面
をむき出しのままにして動作させると半導体結晶表面が
酸化され、半導体レーザー装置が徐々に劣化する。この
問題を防止するために、例えば特開平６−１１２６７９
号に示されているように、発振光が通過する半導体レー
ザー素子端面に、Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム）等か
らなる単層の透明な誘電体膜を形成した構成が知られて
いる。
をむき出しのままにして動作させると半導体結晶表面が
酸化され、半導体レーザー装置が徐々に劣化する。この
問題を防止するために、例えば特開平６−１１２６７９
号に示されているように、発振光が通過する半導体レー
ザー素子端面に、Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム）等か
らなる単層の透明な誘電体膜を形成した構成が知られて
いる。
【０００３】このような誘電体膜が形成された場合、素
子端面の反射率は、誘電体膜の膜厚に応じて変化する。
その反射率の変化特性の一例を図７に示す。そこで、こ
の膜厚を制御することにより、素子端面の反射率を所望
値に設定することも可能になる。なおこの図７では、横
軸に膜厚そのものではなく、光学長（屈折率×膜厚）
を、波長λに対する比で示してある。
子端面の反射率は、誘電体膜の膜厚に応じて変化する。
その反射率の変化特性の一例を図７に示す。そこで、こ
の膜厚を制御することにより、素子端面の反射率を所望
値に設定することも可能になる。なおこの図７では、横
軸に膜厚そのものではなく、光学長（屈折率×膜厚）
を、波長λに対する比で示してある。
【０００４】従来知られている通り半導体レーザー装置
にあっては、そこから出射した発振光が他の光学部品の
端面等で反射して、いわゆる戻り光となって再入射する
と、発振が不安定化してノイズが生じる等の問題を招
く。この戻り光による問題を防止するためには、半導体
レーザー装置の素子端面の反射率を10〜25％程度に比較
的低く設定しておくと効果的であり、そのようにするた
めに、上述の誘電体膜の膜厚を制御する手法を適用する
こともできる。
にあっては、そこから出射した発振光が他の光学部品の
端面等で反射して、いわゆる戻り光となって再入射する
と、発振が不安定化してノイズが生じる等の問題を招
く。この戻り光による問題を防止するためには、半導体
レーザー装置の素子端面の反射率を10〜25％程度に比較
的低く設定しておくと効果的であり、そのようにするた
めに、上述の誘電体膜の膜厚を制御する手法を適用する
こともできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
単層の誘電体膜を素子端面に形成する場合、図７からも
分かる通り、該端面の反射率は膜厚変化に対してかなり
急激に変化するので、この膜厚の制御によって素子端面
反射率を正確に所望値に設定することは非常に困難とな
っている。
単層の誘電体膜を素子端面に形成する場合、図７からも
分かる通り、該端面の反射率は膜厚変化に対してかなり
急激に変化するので、この膜厚の制御によって素子端面
反射率を正確に所望値に設定することは非常に困難とな
っている。
【０００６】一方図６の曲線ｂは、単層のＡｌ2 Ｏ3 膜
が形成された素子端面反射率の波長分散例を示すもので
ある。図示の通りこの場合の素子端面反射率は、波長変
化に対して非常に急激に変化する。半導体レーザー装置
を生産する場合、例えば700〜1100ｎｍ等のように、あ
る発振波長帯域にある半導体レーザー装置を共通の処理
によって製造することも多いが、上記のように素子端面
反射率の波長分散が大きいと、共通の処理によって製造
できる半導体レーザー装置は、非常に狭い発振波長帯域
のものに限られてしまう。
が形成された素子端面反射率の波長分散例を示すもので
ある。図示の通りこの場合の素子端面反射率は、波長変
化に対して非常に急激に変化する。半導体レーザー装置
を生産する場合、例えば700〜1100ｎｍ等のように、あ
る発振波長帯域にある半導体レーザー装置を共通の処理
によって製造することも多いが、上記のように素子端面
反射率の波長分散が大きいと、共通の処理によって製造
できる半導体レーザー装置は、非常に狭い発振波長帯域
のものに限られてしまう。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、発振光が通過する素子端面に形成する誘電体膜
の屈折率および膜厚の変化に対する該端面の反射率変化
量を小さく抑えて、この反射率を正確に所望値に設定す
ることができる半導体レーザー装置を提供することを目
的とする。
であり、発振光が通過する素子端面に形成する誘電体膜
の屈折率および膜厚の変化に対する該端面の反射率変化
量を小さく抑えて、この反射率を正確に所望値に設定す
ることができる半導体レーザー装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による１つの半導
体レーザー装置は、前述したように発振光が通過する少
なくとも一方の素子端面に、該端面の反射率を制御する
誘電体膜が形成されてなる半導体レーザー装置におい
て、前記誘電体膜として、前記端面側から順に各々発振
光に対して透明な第１誘電体膜、第２誘電体膜、および
第３誘電体膜の３層が形成されており、発振波長をλと
し、この波長λに対する前記第１誘電体膜、第２誘電体
膜および第３誘電体膜の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 お
よびｎ3 とし、前記第１誘電体膜、第２誘電体膜および
第３誘電体膜の膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 と
したとき、 0.09λ≦ｎ1 ｄ1 ≦0.15λ 0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ 0.225λ≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λ 1.58≦ｎ1 ≦1.64 2.0≦ｎ2 ≦2.4 1.44≦ｎ3 ≦1.46 の関係が満たされていることを特徴とするものである。
体レーザー装置は、前述したように発振光が通過する少
なくとも一方の素子端面に、該端面の反射率を制御する
誘電体膜が形成されてなる半導体レーザー装置におい
て、前記誘電体膜として、前記端面側から順に各々発振
光に対して透明な第１誘電体膜、第２誘電体膜、および
第３誘電体膜の３層が形成されており、発振波長をλと
し、この波長λに対する前記第１誘電体膜、第２誘電体
膜および第３誘電体膜の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 お
よびｎ3 とし、前記第１誘電体膜、第２誘電体膜および
第３誘電体膜の膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 と
したとき、 0.09λ≦ｎ1 ｄ1 ≦0.15λ 0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ 0.225λ≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λ 1.58≦ｎ1 ≦1.64 2.0≦ｎ2 ≦2.4 1.44≦ｎ3 ≦1.46 の関係が満たされていることを特徴とするものである。
【０００９】一般的な半導体レーザー発振光に対して透
明な誘電体としては、例えば後述するＡｌ2 Ｏ3 （酸化
アルミニウム）、ＴｉＯ2 （酸化チタン）、Ｔａ2 Ｏ5
（五酸化タンタル）およびＳｉＯ2 （酸化シリコン）が
知られている。上記の発明において誘電体膜材料はこれ
らに限定されるものではなく、ＡｌおよびＯを含んで屈
折率が1.58から1.64の範囲にある材料、ＴおよびＯを含
んで屈折率が2.2から2.4の範囲にある材料、Ｔａおよび
Ｏを含んで屈折率が2.0から2.2の範囲にある材料、並び
にＳおよびＯを含んで屈折率が1.44から1.46の範囲にあ
る材料等を用いることもできる。
明な誘電体としては、例えば後述するＡｌ2 Ｏ3 （酸化
アルミニウム）、ＴｉＯ2 （酸化チタン）、Ｔａ2 Ｏ5
（五酸化タンタル）およびＳｉＯ2 （酸化シリコン）が
知られている。上記の発明において誘電体膜材料はこれ
らに限定されるものではなく、ＡｌおよびＯを含んで屈
折率が1.58から1.64の範囲にある材料、ＴおよびＯを含
んで屈折率が2.2から2.4の範囲にある材料、Ｔａおよび
Ｏを含んで屈折率が2.0から2.2の範囲にある材料、並び
にＳおよびＯを含んで屈折率が1.44から1.46の範囲にあ
る材料等を用いることもできる。
【００１０】また本発明による別の半導体レーザー装置
は、同じく発振光が通過する少なくとも一方の素子端面
に、該端面の反射率を制御する誘電体膜が形成されてな
る半導体レーザー装置において、前記誘電体膜として、
前記端面側から順に各々Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウ
ム）からなる第１誘電体膜、ＴｉＯ2 （酸化チタン）ま
たはＴａ2 Ｏ5 （五酸化タンタル）からなる第２誘電体
膜、およびＳｉＯ2 （酸化シリコン）からなる第３誘電
体膜の３層が形成されており、発振波長をλとし、この
波長λに対する前記第１誘電体膜、第２誘電体膜および
第３誘電体膜の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 およびｎ3
とし、前記第１誘電体膜、第２誘電体膜および第３誘電
体膜の膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 としたと
き、 0.09λ≦ｎ1 ｄ1 ≦0.15λ 0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ 0.225λ≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λ の関係が満たされていることを特徴とするものである。
は、同じく発振光が通過する少なくとも一方の素子端面
に、該端面の反射率を制御する誘電体膜が形成されてな
る半導体レーザー装置において、前記誘電体膜として、
前記端面側から順に各々Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウ
ム）からなる第１誘電体膜、ＴｉＯ2 （酸化チタン）ま
たはＴａ2 Ｏ5 （五酸化タンタル）からなる第２誘電体
膜、およびＳｉＯ2 （酸化シリコン）からなる第３誘電
体膜の３層が形成されており、発振波長をλとし、この
波長λに対する前記第１誘電体膜、第２誘電体膜および
第３誘電体膜の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 およびｎ3
とし、前記第１誘電体膜、第２誘電体膜および第３誘電
体膜の膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 としたと
き、 0.09λ≦ｎ1 ｄ1 ≦0.15λ 0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ 0.225λ≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λ の関係が満たされていることを特徴とするものである。
【００１１】ここで、Ａｌ2 Ｏ3 の屈折率ｎ1 は1.58〜
1.64、ＴｉＯ2 の屈折率ｎ2 は2.2〜2.4、Ｔａ2 Ｏ5 の
屈折率ｎ2 は2.0〜2.2、ＳｉＯ2 の屈折率ｎ3 は1.44〜
1.46の範囲にそれぞれある。
1.64、ＴｉＯ2 の屈折率ｎ2 は2.2〜2.4、Ｔａ2 Ｏ5 の
屈折率ｎ2 は2.0〜2.2、ＳｉＯ2 の屈折率ｎ3 は1.44〜
1.46の範囲にそれぞれある。
【００１２】なお以上の構成は、前述した戻り光対策の
ために、素子端面の反射率を10〜25％程度に比較的低く
設定する場合に適用すると特に効果的である。
ために、素子端面の反射率を10〜25％程度に比較的低く
設定する場合に適用すると特に効果的である。
【００１３】
【発明の効果】誘電体膜の屈折率および膜厚の変化に対
する素子端面の反射率変化量を小さくすることは、下記
の理由により、波長による反射率分布を小さくすること
と等価となる。このことから、波長変化に対する反射率
変化の小さい層構成の誘電体膜を端面に形成すれば、本
発明の目的が達成されることになる。
する素子端面の反射率変化量を小さくすることは、下記
の理由により、波長による反射率分布を小さくすること
と等価となる。このことから、波長変化に対する反射率
変化の小さい層構成の誘電体膜を端面に形成すれば、本
発明の目的が達成されることになる。
【００１４】単層の誘電体膜の屈折率ｎおよび膜厚ｄ
と、反射率が最低になる光の波長λとの間には、ｎｄ＝
λ／４の関係があるので、屈折率ｎおよび膜厚ｄのバラ
ツキ量をそれぞれδｎ、δｄとし、波長λの変化量をδ
λとすると、 （ｎ＋δｎ）（ｄ＋δｄ）＝（λ＋δλ）／４ の関係が成り立つ。このことから、波長λと波長（λ＋
δλ）での反射率がほぼ同等となるような層構成の誘電
体膜を形成すれば、屈折率および膜厚のバラツキδｎ、
δｄの範囲内で、ほぼ同等の反射率を得ることができ
る。そこで、波長変化に対する反射率分布の小さい層構
成の誘電体膜を端面に形成すればよいことになる。
と、反射率が最低になる光の波長λとの間には、ｎｄ＝
λ／４の関係があるので、屈折率ｎおよび膜厚ｄのバラ
ツキ量をそれぞれδｎ、δｄとし、波長λの変化量をδ
λとすると、 （ｎ＋δｎ）（ｄ＋δｄ）＝（λ＋δλ）／４ の関係が成り立つ。このことから、波長λと波長（λ＋
δλ）での反射率がほぼ同等となるような層構成の誘電
体膜を形成すれば、屈折率および膜厚のバラツキδｎ、
δｄの範囲内で、ほぼ同等の反射率を得ることができ
る。そこで、波長変化に対する反射率分布の小さい層構
成の誘電体膜を端面に形成すればよいことになる。
【００１５】上述した 0.09λ≦ｎ1 ｄ1 ≦0.15λ 0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ 0.225λ≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λ の関係を満足する、Ａｌ2 Ｏ3 からなる第１誘電体膜、
ＴｉＯ2 あるいはＴａ2Ｏ5 からなる第２誘電体膜、お
よびＳｉＯ2 からなる第３誘電体膜の３層構成の誘電体
膜は、具体的に図６の曲線ａで例示するように、従来用
いられて来た単層の誘電体膜（曲線ｂ）と比べて明らか
に、波長変化に対する反射率変化が小さいものである。
ＴｉＯ2 あるいはＴａ2Ｏ5 からなる第２誘電体膜、お
よびＳｉＯ2 からなる第３誘電体膜の３層構成の誘電体
膜は、具体的に図６の曲線ａで例示するように、従来用
いられて来た単層の誘電体膜（曲線ｂ）と比べて明らか
に、波長変化に対する反射率変化が小さいものである。
【００１６】なお、第１誘電体膜、第２誘電体膜、およ
び第３誘電体膜の材料を規定しない請求項１の構成で
も、それら第１誘電体膜、第２誘電体膜、および第３誘
電体膜の屈折率範囲はそれぞれ、Ａｌ2 Ｏ3 の屈折率範
囲1.58〜1.64、ＴｉＯ2 あるいはＴａ2 Ｏ5 の屈折率範
囲2.0〜2.4、ＳｉＯ2 の屈折率範囲1.44〜1.46と同じと
されているから、上記と同様の効果を得ることができ
る。
び第３誘電体膜の材料を規定しない請求項１の構成で
も、それら第１誘電体膜、第２誘電体膜、および第３誘
電体膜の屈折率範囲はそれぞれ、Ａｌ2 Ｏ3 の屈折率範
囲1.58〜1.64、ＴｉＯ2 あるいはＴａ2 Ｏ5 の屈折率範
囲2.0〜2.4、ＳｉＯ2 の屈折率範囲1.44〜1.46と同じと
されているから、上記と同様の効果を得ることができ
る。
【００１７】したがって、このような３層構成の誘電体
膜を素子端面に有する本発明の半導体レーザー装置は、
誘電体膜の屈折率および膜厚の変化に対する該端面の反
射率変化量を小さく抑えて、この反射率を正確に所望値
に、すなわち例えば戻り光対策の要求に基づく10〜25％
の範囲内の値に設定可能なものとなる。
膜を素子端面に有する本発明の半導体レーザー装置は、
誘電体膜の屈折率および膜厚の変化に対する該端面の反
射率変化量を小さく抑えて、この反射率を正確に所望値
に、すなわち例えば戻り光対策の要求に基づく10〜25％
の範囲内の値に設定可能なものとなる。
【００１８】より具体的には後述する通り、発振波長が
±150ｎｍ程度異なっても、10〜25％の範囲内の反射率
を±1.5％（余裕を見ても２％程度）の誤差範囲で所望
値に設定することができる。したがって、本発明による
半導体レーザー装置は、発振波長が300ｎｍ程度異なる
ものでも共通の端面コート処理によって製造可能とな
り、生産性を大幅に向上させることができる。
±150ｎｍ程度異なっても、10〜25％の範囲内の反射率
を±1.5％（余裕を見ても２％程度）の誤差範囲で所望
値に設定することができる。したがって、本発明による
半導体レーザー装置は、発振波長が300ｎｍ程度異なる
ものでも共通の端面コート処理によって製造可能とな
り、生産性を大幅に向上させることができる。
【００１９】また、前述した（ｎ＋δｎ）（ｄ＋δｄ）
＝（λ＋δλ）／４の関係から、上記３層の誘電体膜を
仮想的に１層の膜とみなし、この膜の屈折率をｎ’、膜
厚をｄ’として、上記のように発振波長が±150ｎｍ程
度異なる場合について考えると、（ｄ’δｎ’＋ｎ’δ
ｄ’＋δｎ’δｄ’）の値が37.5ｎｍ（＝150ｎｍ／
４）となる範囲では、誘電体膜の屈折率および膜厚のバ
ラツキに対する反射率の変化量を±1.5％（余裕を見て
も２％程度）に抑えることが可能であると言える。
＝（λ＋δλ）／４の関係から、上記３層の誘電体膜を
仮想的に１層の膜とみなし、この膜の屈折率をｎ’、膜
厚をｄ’として、上記のように発振波長が±150ｎｍ程
度異なる場合について考えると、（ｄ’δｎ’＋ｎ’δ
ｄ’＋δｎ’δｄ’）の値が37.5ｎｍ（＝150ｎｍ／
４）となる範囲では、誘電体膜の屈折率および膜厚のバ
ラツキに対する反射率の変化量を±1.5％（余裕を見て
も２％程度）に抑えることが可能であると言える。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態による半導体レーザー装置を示すものである。こ
の半導体レーザー装置は、例えばＧａＡｓからなる基板
10と、その上に形成されたエピタキシャル多層膜11と、
ＳｉＯ2 あるいはＳｉＮ等からなる電流狭窄層12と、基
板10側に形成された金属多層膜等からなるＮ電極13と、
それと反対側に形成された金属多層膜等からなるＰ電極
14とを有している。
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態による半導体レーザー装置を示すものである。こ
の半導体レーザー装置は、例えばＧａＡｓからなる基板
10と、その上に形成されたエピタキシャル多層膜11と、
ＳｉＯ2 あるいはＳｉＮ等からなる電流狭窄層12と、基
板10側に形成された金属多層膜等からなるＮ電極13と、
それと反対側に形成された金属多層膜等からなるＰ電極
14とを有している。
【００２１】そして共振器面を構成する素子の前端面15
および後端面16にはそれぞれ、前述したように該端面の
酸化を防止するとともに、端面反射率を制御するための
誘電体多層膜20、30が形成されている。本実施形態にお
いて、後端面16の誘電体多層膜30は高反射率が得られる
多層膜とされ、一方、戻り光が入射する可能性が有る前
端面15の誘電体多層膜20は、反射率を10〜25％の範囲内
の値（具体的に本例では13％）に設定し得る３層の誘電
体膜とされている。
および後端面16にはそれぞれ、前述したように該端面の
酸化を防止するとともに、端面反射率を制御するための
誘電体多層膜20、30が形成されている。本実施形態にお
いて、後端面16の誘電体多層膜30は高反射率が得られる
多層膜とされ、一方、戻り光が入射する可能性が有る前
端面15の誘電体多層膜20は、反射率を10〜25％の範囲内
の値（具体的に本例では13％）に設定し得る３層の誘電
体膜とされている。
【００２２】なお、本発明は必ずしも前端面15の誘電体
膜に適用されるものではなく、後端面16の反射率を比較
的低く設定する要求が有る場合は、勿論、この後端面16
の誘電体膜を本発明による３層構造としてもよいし、さ
らには、単層の誘電体膜としてもよい。
膜に適用されるものではなく、後端面16の反射率を比較
的低く設定する要求が有る場合は、勿論、この後端面16
の誘電体膜を本発明による３層構造としてもよいし、さ
らには、単層の誘電体膜としてもよい。
【００２３】この第１実施形態においては、発振波長λ
＝800ｎｍに対して、前端面15の反射率を13％に設定す
るものであり、そのための誘電体多層膜20は図２に示す
ように、前端面15の上に形成されたＡｌ2 Ｏ3 からなる
第１誘電体膜21と、その上に形成されたＴｉＯ2 からな
る第２誘電体膜22と、さらにその上に形成されたＳｉＯ
2 からなる第３誘電体膜23とによる３層構成とされてい
る。
＝800ｎｍに対して、前端面15の反射率を13％に設定す
るものであり、そのための誘電体多層膜20は図２に示す
ように、前端面15の上に形成されたＡｌ2 Ｏ3 からなる
第１誘電体膜21と、その上に形成されたＴｉＯ2 からな
る第２誘電体膜22と、さらにその上に形成されたＳｉＯ
2 からなる第３誘電体膜23とによる３層構成とされてい
る。
【００２４】そして第１誘電体膜21、第２誘電体膜22、
および第３誘電体膜23の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 お
よびｎ3 とし、膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 と
したとき、ｎ1 ｄ1 ＝0.095、ｎ2 ｄ2 ＝0.20λ、ｎ3
ｄ3 ＝0.235となっている。ただしこの場合、Ａｌ2 Ｏ
3 の屈折率ｎ1 ＝1.60、ＴｉＯ2 の屈折率ｎ2 ＝2.25、
ＳｉＯ2 の屈折率ｎ3 ＝1.45、半導体レーザー素子自身
の屈折率ｎ＝3.4とする。
および第３誘電体膜23の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 お
よびｎ3 とし、膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 と
したとき、ｎ1 ｄ1 ＝0.095、ｎ2 ｄ2 ＝0.20λ、ｎ3
ｄ3 ＝0.235となっている。ただしこの場合、Ａｌ2 Ｏ
3 の屈折率ｎ1 ＝1.60、ＴｉＯ2 の屈折率ｎ2 ＝2.25、
ＳｉＯ2 の屈折率ｎ3 ＝1.45、半導体レーザー素子自身
の屈折率ｎ＝3.4とする。
【００２５】この構成における前端面15の反射率の波長
分散特性は、図３に示すものとなる。ここに図示されて
いる通り、設計波長λ＝800ｎｍに対して±150ｎｍの範
囲内で、前端面15の反射率を13±1.5％に設定すること
ができる。
分散特性は、図３に示すものとなる。ここに図示されて
いる通り、設計波長λ＝800ｎｍに対して±150ｎｍの範
囲内で、前端面15の反射率を13±1.5％に設定すること
ができる。
【００２６】なお本例において第１誘電体膜21、第２誘
電体膜22、および第３誘電体膜23は、真空蒸着によって
形成したが、それに限らずスパッタ法や気相堆積法（Ｃ
ＶＤ）等を適用しても構わない。
電体膜22、および第３誘電体膜23は、真空蒸着によって
形成したが、それに限らずスパッタ法や気相堆積法（Ｃ
ＶＤ）等を適用しても構わない。
【００２７】次に、本発明の第２の実施形態による半導
体レーザー装置について説明する。なおこの第２実施形
態の半導体レーザー装置は、基本的な形状は第１実施形
態のものと同等であるので、図１および図２を参照して
説明する（後の第３実施形態についても同様）。
体レーザー装置について説明する。なおこの第２実施形
態の半導体レーザー装置は、基本的な形状は第１実施形
態のものと同等であるので、図１および図２を参照して
説明する（後の第３実施形態についても同様）。
【００２８】この第２実施形態においては、発振波長λ
＝800ｎｍに対して、前端面15の反射率を16％に設定す
るものであり、そのための誘電体多層膜20は図２に示す
ように、前端面15の上に形成されたＡｌ2 Ｏ3 からなる
第１誘電体膜21と、その上に形成されたＴｉＯ2 からな
る第２誘電体膜22と、さらにその上に形成されたＳｉＯ
2 からなる第３誘電体膜23とによる３層構成とされてい
る。
＝800ｎｍに対して、前端面15の反射率を16％に設定す
るものであり、そのための誘電体多層膜20は図２に示す
ように、前端面15の上に形成されたＡｌ2 Ｏ3 からなる
第１誘電体膜21と、その上に形成されたＴｉＯ2 からな
る第２誘電体膜22と、さらにその上に形成されたＳｉＯ
2 からなる第３誘電体膜23とによる３層構成とされてい
る。
【００２９】そして第１誘電体膜21、第２誘電体膜22、
および第３誘電体膜23の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 お
よびｎ3 とし、膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 と
したとき、ｎ1 ｄ1 ＝0.12、ｎ2 ｄ2 ＝0.20λ、ｎ3 ｄ
3 ＝0.235となっている。ただしこの場合、Ａｌ2 Ｏ3
の屈折率ｎ1 ＝1.60、ＴｉＯ2 の屈折率ｎ2 ＝2.25、Ｓ
ｉＯ2 の屈折率ｎ3 ＝1.45、半導体レーザー素子自身の
屈折率ｎ＝3.4とする。
および第３誘電体膜23の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 お
よびｎ3 とし、膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 と
したとき、ｎ1 ｄ1 ＝0.12、ｎ2 ｄ2 ＝0.20λ、ｎ3 ｄ
3 ＝0.235となっている。ただしこの場合、Ａｌ2 Ｏ3
の屈折率ｎ1 ＝1.60、ＴｉＯ2 の屈折率ｎ2 ＝2.25、Ｓ
ｉＯ2 の屈折率ｎ3 ＝1.45、半導体レーザー素子自身の
屈折率ｎ＝3.4とする。
【００３０】この構成における前端面15の反射率の波長
分散特性は、図４に示すものとなる。ここに図示されて
いる通り、設計波長λ＝800ｎｍに対して±150ｎｍの範
囲内で、前端面15の反射率を16±1.5％に設定すること
ができる。
分散特性は、図４に示すものとなる。ここに図示されて
いる通り、設計波長λ＝800ｎｍに対して±150ｎｍの範
囲内で、前端面15の反射率を16±1.5％に設定すること
ができる。
【００３１】次に、本発明の第３の実施形態による半導
体レーザー装置について説明する。この第３実施形態に
おいては、発振波長λ＝800ｎｍに対して、前端面15の
反射率を20％に設定するものであり、そのための誘電体
多層膜20は図２に示すように、前端面15の上に形成され
たＡｌ2 Ｏ3 からなる第１誘電体膜21と、その上に形成
されたＴｉＯ2 からなる第２誘電体膜22と、さらにその
上に形成されたＳｉＯ2 からなる第３誘電体膜23とによ
る３層構成とされている。
体レーザー装置について説明する。この第３実施形態に
おいては、発振波長λ＝800ｎｍに対して、前端面15の
反射率を20％に設定するものであり、そのための誘電体
多層膜20は図２に示すように、前端面15の上に形成され
たＡｌ2 Ｏ3 からなる第１誘電体膜21と、その上に形成
されたＴｉＯ2 からなる第２誘電体膜22と、さらにその
上に形成されたＳｉＯ2 からなる第３誘電体膜23とによ
る３層構成とされている。
【００３２】そして第１誘電体膜21、第２誘電体膜22、
および第３誘電体膜23の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 お
よびｎ3 とし、膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 と
したとき、ｎ1 ｄ1 ＝0.145、ｎ2 ｄ2 ＝0.20λ、ｎ3
ｄ3 ＝0.235となっている。ただしこの場合も、Ａｌ2
Ｏ3 の屈折率ｎ1 ＝1.60、ＴｉＯ2 の屈折率ｎ2 ＝2.2
5、ＳｉＯ2 の屈折率ｎ3 ＝1.45、半導体レーザー素子
自身の屈折率ｎ＝3.4とする。
および第３誘電体膜23の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 お
よびｎ3 とし、膜厚をそれぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 と
したとき、ｎ1 ｄ1 ＝0.145、ｎ2 ｄ2 ＝0.20λ、ｎ3
ｄ3 ＝0.235となっている。ただしこの場合も、Ａｌ2
Ｏ3 の屈折率ｎ1 ＝1.60、ＴｉＯ2 の屈折率ｎ2 ＝2.2
5、ＳｉＯ2 の屈折率ｎ3 ＝1.45、半導体レーザー素子
自身の屈折率ｎ＝3.4とする。
【００３３】この構成における前端面15の反射率の波長
分散特性は、図５に示すものとなる。ここに図示されて
いる通り、設計波長λ＝800ｎｍに対して±150ｎｍの範
囲内で、前端面15の反射率を20±1.5％に設定すること
ができる。
分散特性は、図５に示すものとなる。ここに図示されて
いる通り、設計波長λ＝800ｎｍに対して±150ｎｍの範
囲内で、前端面15の反射率を20±1.5％に設定すること
ができる。
【００３４】なお以上説明した３つの実施形態において
は、第２誘電体膜22をＴｉＯ2 から形成しているが、第
２誘電体膜をＴａ2 Ｏ5 から形成しても構わない。また
以上の実施形態では、素子前端面15の上に直接第１誘電
体膜21を形成しているが、素子前端面15の上に別の薄膜
を形成して、その上に第１誘電体膜21を形成するように
してもよい。
は、第２誘電体膜22をＴｉＯ2 から形成しているが、第
２誘電体膜をＴａ2 Ｏ5 から形成しても構わない。また
以上の実施形態では、素子前端面15の上に直接第１誘電
体膜21を形成しているが、素子前端面15の上に別の薄膜
を形成して、その上に第１誘電体膜21を形成するように
してもよい。
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザー装
置を示す斜視図
置を示す斜視図
【図２】上記半導体レーザー装置の要部を拡大して示す
側面図
側面図
【図３】上記第１実施形態の半導体レーザー装置におけ
る素子前端面の反射率の波長分散特性を示すグラフ
る素子前端面の反射率の波長分散特性を示すグラフ
【図４】本発明の第２実施形態の半導体レーザー装置に
おける素子前端面の反射率の波長分散特性を示すグラフ
おける素子前端面の反射率の波長分散特性を示すグラフ
【図５】本発明の第３実施形態の半導体レーザー装置に
おける素子前端面の反射率の波長分散特性を示すグラフ
おける素子前端面の反射率の波長分散特性を示すグラフ
【図６】本発明の半導体レーザー装置と従来装置におけ
る素子端面反射率の波長分散特性を比較して示すグラフ
る素子端面反射率の波長分散特性を比較して示すグラフ
【図７】従来の半導体レーザー装置における誘電体膜の
膜厚変化に対する素子端面反射率の変化特性を示すグラ
フ
膜厚変化に対する素子端面反射率の変化特性を示すグラ
フ
10 基板 11 エピタキシャル多層膜 12 電流狭窄層 13 Ｎ電極 14 Ｐ電極 15 素子前端面 16 素子後端面 20、30 誘電体多層膜 21 第１誘電体膜 22 第２誘電体膜 23 第３誘電体膜
Claims (3)
- 【請求項１】 発振光が通過する少なくとも一方の素子
端面に、該端面の反射率を制御する誘電体膜が形成され
てなる半導体レーザー装置において、前記誘電体膜とし
て、前記端面側から順に各々発振光に対して透明な第１
誘電体膜、第２誘電体膜、および第３誘電体膜の３層が
形成されており、発振波長をλとし、この波長λに対す
る前記第１誘電体膜、第２誘電体膜および第３誘電体膜
の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 およびｎ3 とし、前記第
１誘電体膜、第２誘電体膜および第３誘電体膜の膜厚を
それぞれｄ1 、ｄ2 およびｄ3 としたとき、 0.09λ≦ｎ1 ｄ1 ≦0.15λ 0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ 0.225λ≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λ 1.58≦ｎ1 ≦1.64 2.0≦ｎ2 ≦2.4 1.44≦ｎ3 ≦1.46 の関係が満たされていることを特徴とする半導体レーザ
ー装置。 - 【請求項２】 発振光が通過する少なくとも一方の素子
端面に、該端面の反射率を制御する誘電体膜が形成され
てなる半導体レーザー装置において、前記誘電体膜とし
て、前記端面側から順にＡｌ2 Ｏ3 からなる第１誘電体
膜、ＴｉＯ2 またはＴａ2 Ｏ5 からなる第２誘電体膜、
およびＳｉＯ2 からなる第３誘電体膜の３層が形成され
ており、発振波長をλとし、この波長λに対する前記第
１誘電体膜、第２誘電体膜および第３誘電体膜の屈折率
をそれぞれｎ1 、ｎ2 およびｎ3 とし、前記第１誘電体
膜、第２誘電体膜および第３誘電体膜の膜厚をそれぞれ
ｄ1 、ｄ2 およびｄ3 としたとき、 0.09λ≦ｎ1 ｄ1 ≦0.15λ 0.20λ≦ｎ2 ｄ2 ≦0.22λ 0.225λ≦ｎ3 ｄ3 ≦0.245λ の関係が満たされていることを特徴とする半導体レーザ
ー装置。 - 【請求項３】 前記素子端面の反射率が10〜25％の範囲
内にあることを特徴とする請求項１または２記載の半導
体レーザー装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29526099A JP2001119096A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 半導体レーザー装置 |
| US09/690,743 US6487227B1 (en) | 1999-10-18 | 2000-10-18 | Semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29526099A JP2001119096A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 半導体レーザー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119096A true JP2001119096A (ja) | 2001-04-27 |
| JP2001119096A5 JP2001119096A5 (ja) | 2005-06-09 |
Family
ID=17818298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29526099A Pending JP2001119096A (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 半導体レーザー装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6487227B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001119096A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004289108A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光素子 |
| JP2004327678A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Sony Corp | 多波長半導体レーザ及びその製造方法 |
| KR20050020502A (ko) * | 2003-08-23 | 2005-03-04 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드의 반사막 증착방법 |
| JP2005072488A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| US7039085B2 (en) | 2003-04-23 | 2006-05-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
| KR100663588B1 (ko) | 2005-01-04 | 2007-01-02 | 삼성전자주식회사 | 레이저 다이오드 |
| CN100407463C (zh) * | 2002-09-27 | 2008-07-30 | 三菱电机株式会社 | 半导体光电器件 |
| US7616673B2 (en) | 2005-09-05 | 2009-11-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
| JP2010103569A (ja) * | 2002-09-27 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光素子 |
| JP2010219436A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Sony Corp | 多波長半導体レーザおよび光学記録再生装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003133638A (ja) * | 2001-08-14 | 2003-05-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 分布帰還型半導体レーザ素子及びレーザモジュール |
| JP2004087815A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| JP2006186228A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Toyoda Gosei Co Ltd | 半導体レーザダイオード |
| CN100449888C (zh) * | 2005-07-29 | 2009-01-07 | 日亚化学工业株式会社 | 半导体激光元件 |
| DE102007059538B4 (de) * | 2007-12-11 | 2009-08-20 | Lumics Gmbh | Passivierung einer Resonator-Endfläche eines Halbleiter-Lasers mit einem Halbleiter-Übergitter |
| JP2010153826A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-07-08 | Opnext Japan Inc | 波長可変フィルタ及び波長可変レーザモジュール |
| US10615561B2 (en) * | 2017-04-28 | 2020-04-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Multi-wavelength laser apparatus |
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|---|---|---|---|---|
| JPH06112679A (ja) | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Asia Electron Inc | 電子機器の冷却装置 |
| US5812580A (en) * | 1996-11-05 | 1998-09-22 | Coherent, Inc. | Laser diode facet coating |
| US6330264B1 (en) * | 1999-01-18 | 2001-12-11 | Corning Lasertron, Inc. | Signal band antireflection coating for pump facet in fiber amplifier system |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP29526099A patent/JP2001119096A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-18 US US09/690,743 patent/US6487227B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2010103569A (ja) * | 2002-09-27 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光素子 |
| JP2004289108A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体光素子 |
| CN100407463C (zh) * | 2002-09-27 | 2008-07-30 | 三菱电机株式会社 | 半导体光电器件 |
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| KR100653320B1 (ko) * | 2003-04-23 | 2006-12-04 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 반도체 레이저장치 |
| JP2004327678A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Sony Corp | 多波長半導体レーザ及びその製造方法 |
| KR101098724B1 (ko) | 2003-04-24 | 2011-12-23 | 소니 주식회사 | 다파장 반도체 레이저 및 그 제조 방법 |
| KR20050020502A (ko) * | 2003-08-23 | 2005-03-04 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 레이저 다이오드의 반사막 증착방법 |
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| CN100355162C (zh) * | 2003-08-27 | 2007-12-12 | 三菱电机株式会社 | 半导体激光器 |
| KR100663588B1 (ko) | 2005-01-04 | 2007-01-02 | 삼성전자주식회사 | 레이저 다이오드 |
| US7616673B2 (en) | 2005-09-05 | 2009-11-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device |
| JP2010219436A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Sony Corp | 多波長半導体レーザおよび光学記録再生装置 |
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