JP2001308459A - 窒化物系化合物半導体レーザ装置 - Google Patents
窒化物系化合物半導体レーザ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒化物系化合物半導体レーザにおいて、活性
層に水平方向のレーザ光の広がり角を広くするために光
導波路の幅を狭くすると、動作電圧の上昇を招いてしま
う。 【解決手段】 光を取り出す方の端面の光導波路の幅の
みを狭くすることで、動作電圧の上昇を招くことなく、
水平方向の広がり角の広い窒化物系半導体レーザを得
る。
層に水平方向のレーザ光の広がり角を広くするために光
導波路の幅を狭くすると、動作電圧の上昇を招いてしま
う。 【解決手段】 光を取り出す方の端面の光導波路の幅の
みを狭くすることで、動作電圧の上昇を招くことなく、
水平方向の広がり角の広い窒化物系半導体レーザを得
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に高密度光ディ
スクの記録・再生用光源に用いられる、窒化物系化合物
半導体レーザ装置に関するものである。
スクの記録・再生用光源に用いられる、窒化物系化合物
半導体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＮ及びＧａＮとＩｎＮやＧａＮとＡ
ｌＮとの混晶であるＩｎＧａＮやＡｌＧａＮ混晶半導体
は窒化物系化合物半導体と呼ばれ、波長４００ｎｍ前後
のレーザ光を発振できる化合物半導体材料である。波長
４００ｎｍを発振出来る半導体レーザの実用化により、
現在実用化されている、ＤＶＤの記録容量を３倍以上と
大幅に増大させることが可能となる。
ｌＮとの混晶であるＩｎＧａＮやＡｌＧａＮ混晶半導体
は窒化物系化合物半導体と呼ばれ、波長４００ｎｍ前後
のレーザ光を発振できる化合物半導体材料である。波長
４００ｎｍを発振出来る半導体レーザの実用化により、
現在実用化されている、ＤＶＤの記録容量を３倍以上と
大幅に増大させることが可能となる。
【０００３】波長４００ｎｍ光出力５ｍＷの低出力窒化
物系化合物半導体レーザは既に実用化がなされており、
直径１２ｃｍの光ディスクで１５ＧＢ以上のデータを再
生できる光ディスクシステムの開発が始まっている。今
後は光ディスクへの記録を実現する、２０ｍＷ以上の高
出力窒化物系化合物半導体レーザの実現が期待されてい
る。
物系化合物半導体レーザは既に実用化がなされており、
直径１２ｃｍの光ディスクで１５ＧＢ以上のデータを再
生できる光ディスクシステムの開発が始まっている。今
後は光ディスクへの記録を実現する、２０ｍＷ以上の高
出力窒化物系化合物半導体レーザの実現が期待されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】半導体レーザから出射
するレーザ光の広がりは、半導体レーザの活性層に水平
方向と垂直方向で異なり、一般に活性層に垂直方向の広
がりの方が、活性層に水平方向より大きくなる。広がり
の度合いは、ビーム強度がピーク値の半分になる角度
（半値全角）で表し、広がり角と呼ばれる。通常、半導
体レーザの出射光の広がり角は、活性層に水平方向で７
度から１２度程度、活性層に垂直方向で２０度から３０
度程度と、ガスレーザや固体レーザに比べて非常に大き
い値である。半導体レーザでは、結晶内の光導波路のサ
イズが数ミクロンと非常に小さく、この微小な光導波路
に閉じ込められた光が共振器端面より出射する時に回折
で大きく広がるためである。広がり角は光導波路内のレ
ーザビームのサイズによって決まり、光導波路内のレー
ザビームのサイズは、光を導波路内に閉じ込めるための
屈折率分布（実効屈折率）で決定される。
するレーザ光の広がりは、半導体レーザの活性層に水平
方向と垂直方向で異なり、一般に活性層に垂直方向の広
がりの方が、活性層に水平方向より大きくなる。広がり
の度合いは、ビーム強度がピーク値の半分になる角度
（半値全角）で表し、広がり角と呼ばれる。通常、半導
体レーザの出射光の広がり角は、活性層に水平方向で７
度から１２度程度、活性層に垂直方向で２０度から３０
度程度と、ガスレーザや固体レーザに比べて非常に大き
い値である。半導体レーザでは、結晶内の光導波路のサ
イズが数ミクロンと非常に小さく、この微小な光導波路
に閉じ込められた光が共振器端面より出射する時に回折
で大きく広がるためである。広がり角は光導波路内のレ
ーザビームのサイズによって決まり、光導波路内のレー
ザビームのサイズは、光を導波路内に閉じ込めるための
屈折率分布（実効屈折率）で決定される。
【０００５】光ディスク装置では、ディスク上の微細な
ピットにレーザ光を集光して照射し、ピットからの反射
光の強度等によりディスクに記録されたデータをピック
アップする。一般に、ピットに照射するレーザ光の集光
パターン形状は円形が望ましく、特に高密度にデータを
記録した高密度光ディスクでは集光パターンが楕円形状
になると、隣接するピットからの情報が混じって、デー
タの読み取りエラーが発生しやすくなる。ところが、上
記のように半導体レーザから出射するレーザビームの広
がり角は楕円形をしているので、このままレンズで集光
しても完全な円形ビームを得ることが出来ない。そこ
で、通常は半導体レーザの活性層に垂直方向の広がり角
の大きい方のビームの両端をレンズに取りこまないよう
にし、すなわちレーザビームの中心部分のみがレンズに
取り込まれるように、焦点距離の長いレンズを用いて半
導体レーザのレーザ光を集光している。
ピットにレーザ光を集光して照射し、ピットからの反射
光の強度等によりディスクに記録されたデータをピック
アップする。一般に、ピットに照射するレーザ光の集光
パターン形状は円形が望ましく、特に高密度にデータを
記録した高密度光ディスクでは集光パターンが楕円形状
になると、隣接するピットからの情報が混じって、デー
タの読み取りエラーが発生しやすくなる。ところが、上
記のように半導体レーザから出射するレーザビームの広
がり角は楕円形をしているので、このままレンズで集光
しても完全な円形ビームを得ることが出来ない。そこ
で、通常は半導体レーザの活性層に垂直方向の広がり角
の大きい方のビームの両端をレンズに取りこまないよう
にし、すなわちレーザビームの中心部分のみがレンズに
取り込まれるように、焦点距離の長いレンズを用いて半
導体レーザのレーザ光を集光している。
【０００６】光ディスクの再生のみを行う光ディスク装
置では、上記のように半導体レーザ光の一部（１０％か
ら３０％）を用いるだけでも、再生に必要な光出力
（０．１ｍＷ程度）は得られるが、光ディスクに記録す
る場合は、ディスク上で必要な光出力は１０ｍＷ以上に
なる。
置では、上記のように半導体レーザ光の一部（１０％か
ら３０％）を用いるだけでも、再生に必要な光出力
（０．１ｍＷ程度）は得られるが、光ディスクに記録す
る場合は、ディスク上で必要な光出力は１０ｍＷ以上に
なる。
【０００７】従って、半導体レーザ光を有効にレンズに
取り込むことが必要になるが、楕円形状のレーザ光を集
光すると楕円形状のスポットになり高密度記録の障害と
なる。楕円形状の光スポットを真円形状にするには、複
雑なプリズムを組み合わせることで可能であるが、光ピ
ックアップの大型化、コスト高を招くので望ましくな
い。
取り込むことが必要になるが、楕円形状のレーザ光を集
光すると楕円形状のスポットになり高密度記録の障害と
なる。楕円形状の光スポットを真円形状にするには、複
雑なプリズムを組み合わせることで可能であるが、光ピ
ックアップの大型化、コスト高を招くので望ましくな
い。
【０００８】以上の理由から、半導体レーザから出射す
るレーザ光の広がり角を出来るだけ円形に近くすること
が重要となる。活性層に垂直方向の広がり角の方が一般
に広くなり、（垂直方向広がり角）／（水平方向広がり
角）をアスペクト比と定義するが、これが１に近い方が
望ましいことになる。通常の半導体レーザでは、２．５
から３．５程度である。アスペクト比を１に近づけるに
は垂直広がり角を小さくするか、水平広がり角を大きく
しなければならない。垂直広がり角を小さくすること
は、半導体レーザの活性層に垂直方向の光スポットサイ
ズを拡大することになるが（光導波路内の光スポット径
が大きい程、出射するビーム径は回折の影響が少なくな
って狭くなる）、半導体レーザの発振しきい電流の増大
を招くことになる。従って、水平広がり角を大きくする
方をとることになる。そのためには、活性層に平行方向
の光導波路の幅を狭くしなければならない。活性層に平
行方向では、光導波路の部分に電流を流して光を増幅す
る半導体に利得を与えるので、光導波路の幅を狭くする
ことは、電流密度を上げて発振しきい値を下げることに
つながり望ましい。しかしながら、狭い部分に電流を流
すために抵抗が大きくなり、半導体レーザ素子に印加す
る電圧を高くしなければならないという問題が生じる。
るレーザ光の広がり角を出来るだけ円形に近くすること
が重要となる。活性層に垂直方向の広がり角の方が一般
に広くなり、（垂直方向広がり角）／（水平方向広がり
角）をアスペクト比と定義するが、これが１に近い方が
望ましいことになる。通常の半導体レーザでは、２．５
から３．５程度である。アスペクト比を１に近づけるに
は垂直広がり角を小さくするか、水平広がり角を大きく
しなければならない。垂直広がり角を小さくすること
は、半導体レーザの活性層に垂直方向の光スポットサイ
ズを拡大することになるが（光導波路内の光スポット径
が大きい程、出射するビーム径は回折の影響が少なくな
って狭くなる）、半導体レーザの発振しきい電流の増大
を招くことになる。従って、水平広がり角を大きくする
方をとることになる。そのためには、活性層に平行方向
の光導波路の幅を狭くしなければならない。活性層に平
行方向では、光導波路の部分に電流を流して光を増幅す
る半導体に利得を与えるので、光導波路の幅を狭くする
ことは、電流密度を上げて発振しきい値を下げることに
つながり望ましい。しかしながら、狭い部分に電流を流
すために抵抗が大きくなり、半導体レーザ素子に印加す
る電圧を高くしなければならないという問題が生じる。
【０００９】波長４００ｎｍのレーザ光を発振する窒化
物系化合物半導体レーザは、一般にｐ型半導体の抵抗が
大きく、また狭い幅の光導波路に電流を流し込む半導体
層にｐ型窒化物系半導体を用いなければならないため、
素子の多大な電圧上昇を招くことになる。素子の電圧が
高くなると発熱が大きくなり、素子の寿命を短くする原
因になる。また応用上、高い電圧が必要となるので消費
電力の点からも望ましくない。
物系化合物半導体レーザは、一般にｐ型半導体の抵抗が
大きく、また狭い幅の光導波路に電流を流し込む半導体
層にｐ型窒化物系半導体を用いなければならないため、
素子の多大な電圧上昇を招くことになる。素子の電圧が
高くなると発熱が大きくなり、素子の寿命を短くする原
因になる。また応用上、高い電圧が必要となるので消費
電力の点からも望ましくない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】半導体レーザの共振器端
面から出射するレーザ光のうち、片方のみをパッケージ
より外部に取り出して利用している。また出射するレー
ザ光の広がり角は、出射端面での光導波路の形状で決定
される。従って、半導体レーザ素子の外部にレーザ光を
取り出す方の端面近傍の光導波路の幅のみを狭くし、素
子内部を広くすることにより、電圧の上昇を招くことな
く、アスペクト比を小さくすることが可能である。その
ために、本発明の窒化物系化合物半導体レーザでは、活
性層に平行方向の光導波路の幅を、レーザ光をパッケー
ジより外部に取り出す方の端面でその反対側よりも狭く
する。そなわち、共振器の内部で共振器方向に光導波路
の幅を変化させる。変化のさせ方は、一方の端面から他
方の端面まで連続に変化させる場合と、共振器端面近傍
では一定で他方の端面まで変化させる場合を含む。
面から出射するレーザ光のうち、片方のみをパッケージ
より外部に取り出して利用している。また出射するレー
ザ光の広がり角は、出射端面での光導波路の形状で決定
される。従って、半導体レーザ素子の外部にレーザ光を
取り出す方の端面近傍の光導波路の幅のみを狭くし、素
子内部を広くすることにより、電圧の上昇を招くことな
く、アスペクト比を小さくすることが可能である。その
ために、本発明の窒化物系化合物半導体レーザでは、活
性層に平行方向の光導波路の幅を、レーザ光をパッケー
ジより外部に取り出す方の端面でその反対側よりも狭く
する。そなわち、共振器の内部で共振器方向に光導波路
の幅を変化させる。変化のさせ方は、一方の端面から他
方の端面まで連続に変化させる場合と、共振器端面近傍
では一定で他方の端面まで変化させる場合を含む。
【００１１】このように、光導波路の幅を異なった値に
することにより、光導波路に閉じ込められるレーザ光の
導波モードに対する実効屈折率が異なることになる。そ
の結果、素子より外部に出射するレーザ光の広がり角を
共振器の各々の端面で異ならせることが出来る。
することにより、光導波路に閉じ込められるレーザ光の
導波モードに対する実効屈折率が異なることになる。そ
の結果、素子より外部に出射するレーザ光の広がり角を
共振器の各々の端面で異ならせることが出来る。
【００１２】端面より出射するレーザ光の広がり角は端
面における実効屈折率で決まるのであるから、光導波路
の幅を変えずに実効屈折率を変える方法もある。本発明
の窒化物系化合物半導体レーザでは、リッジ型光導波路
のリッジの外側に形成する誘電体膜の材料を、各々の端
面近傍で異ならせることにより、レーザ光を外部に取り
出す方の水平広がり角が広くなるようにする。この場
合、光導波路の幅は一定にも出来るので、素子の電圧上
昇を抑えることも可能である。
面における実効屈折率で決まるのであるから、光導波路
の幅を変えずに実効屈折率を変える方法もある。本発明
の窒化物系化合物半導体レーザでは、リッジ型光導波路
のリッジの外側に形成する誘電体膜の材料を、各々の端
面近傍で異ならせることにより、レーザ光を外部に取り
出す方の水平広がり角が広くなるようにする。この場
合、光導波路の幅は一定にも出来るので、素子の電圧上
昇を抑えることも可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に本発明の第１の実施例を示
す。図１−ｂは窒化物系化合物半導体レーザの端面から
見た構造図、図１−ａは電極上面から見た外形図を示し
ている。端面は図１−ａに示すように１３ａと１３ｂの
二つあり、１３ａ側から見たのが図１−ｂである。図１
で１はサファイア基板、２はＧａＮバッファー層、３は
ｎ型ＧａＮ層である。サファイアはＧａＮの結晶成長を
行うのに現在一般に用いられている基板で、他にＳｉＣ
やＧａＮを基板に用いることもある。バッファー層２は
サファイアとＧａＮの格子定数の違いを緩和して、良質
の結晶成長を可能にするための層である。一般に薄い非
晶質のＧａＮ層とすることが多い。
す。図１−ｂは窒化物系化合物半導体レーザの端面から
見た構造図、図１−ａは電極上面から見た外形図を示し
ている。端面は図１−ａに示すように１３ａと１３ｂの
二つあり、１３ａ側から見たのが図１−ｂである。図１
で１はサファイア基板、２はＧａＮバッファー層、３は
ｎ型ＧａＮ層である。サファイアはＧａＮの結晶成長を
行うのに現在一般に用いられている基板で、他にＳｉＣ
やＧａＮを基板に用いることもある。バッファー層２は
サファイアとＧａＮの格子定数の違いを緩和して、良質
の結晶成長を可能にするための層である。一般に薄い非
晶質のＧａＮ層とすることが多い。
【００１４】４〜６がダブルヘテロ構造を形成する層
で、５がレーザ発光をおこなう活性層、４と６が各々ｎ
型とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層である。活性層は、レー
ザ発振波長が４００〜４５０ｎｍの場合ＩｎＧａＮ、４
００ｎｍ以下の場合はＧａＮやＡｌＧａＮが用いられ
る。
で、５がレーザ発光をおこなう活性層、４と６が各々ｎ
型とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層である。活性層は、レー
ザ発振波長が４００〜４５０ｎｍの場合ＩｎＧａＮ、４
００ｎｍ以下の場合はＧａＮやＡｌＧａＮが用いられ
る。
【００１５】ｐ型クラッド層６に幅２〜４μｍのリッジ
８を形成することで、リッジの直下の活性層が光導波路
となっている。この部分に電流を集中して流すために、
絶縁膜７でリッジ８の側面及びクラッド層６の平坦部を
覆い、リッジの頂上のみｐ型電極９から電流が流れ込む
ようにしている。
８を形成することで、リッジの直下の活性層が光導波路
となっている。この部分に電流を集中して流すために、
絶縁膜７でリッジ８の側面及びクラッド層６の平坦部を
覆い、リッジの頂上のみｐ型電極９から電流が流れ込む
ようにしている。
【００１６】ｎ側の電極は、ｎ型ＧａＮ層３に形成した
ｎ側電極１０、１１で構成されている。レーザ光はリッ
ジ８直下の活性層内で発生し、この部分に閉じ込められ
る。リッジ直下の部分の屈折率がクラッド層６の平坦部
より高くなるためで、この屈折率（実効屈折率）はリッ
ジの幅とリッジの高さ及び絶縁膜７によって決まる。実
効屈折率によって光導波路内のレーザ光のサイズが決定
され、端面より出射されるレーザ光のビーム広がり角が
決定されることになる。ビーム広がり角を狭くするに
は、リッジ幅は狭く、絶縁膜７の屈折率は小さくする必
要がある。絶縁膜にＳｉＯ2を用いると屈折率は約１．
５になり、リッジ幅（１２ａ）が２μｍで広がり角が１
０度となる。しかし、リッジ幅を４μｍにすると、広が
り角は７度まで狭くなる。垂直方向の広がり角は主に活
性層の膜厚とクラッド層の屈折率（ＡｌＧａＮのＡｌの
割合）によって決まり、２５度程度になる。従って、ア
スペクト比を小さくするには、リッジ幅は２μｍ以下に
しなければならない。ところが、リッジ幅が狭いとリッ
ジ頂上のｐ型電極９と接している部分の面積が小さいた
めに電圧の上昇を招くことになる。
ｎ側電極１０、１１で構成されている。レーザ光はリッ
ジ８直下の活性層内で発生し、この部分に閉じ込められ
る。リッジ直下の部分の屈折率がクラッド層６の平坦部
より高くなるためで、この屈折率（実効屈折率）はリッ
ジの幅とリッジの高さ及び絶縁膜７によって決まる。実
効屈折率によって光導波路内のレーザ光のサイズが決定
され、端面より出射されるレーザ光のビーム広がり角が
決定されることになる。ビーム広がり角を狭くするに
は、リッジ幅は狭く、絶縁膜７の屈折率は小さくする必
要がある。絶縁膜にＳｉＯ2を用いると屈折率は約１．
５になり、リッジ幅（１２ａ）が２μｍで広がり角が１
０度となる。しかし、リッジ幅を４μｍにすると、広が
り角は７度まで狭くなる。垂直方向の広がり角は主に活
性層の膜厚とクラッド層の屈折率（ＡｌＧａＮのＡｌの
割合）によって決まり、２５度程度になる。従って、ア
スペクト比を小さくするには、リッジ幅は２μｍ以下に
しなければならない。ところが、リッジ幅が狭いとリッ
ジ頂上のｐ型電極９と接している部分の面積が小さいた
めに電圧の上昇を招くことになる。
【００１７】本実施例では、レーザ光を外部に取り出す
方の端面（１３ａ）でのリッジ幅（１２ａ）は１．５μ
ｍと狭くし、他方の端面（１３ｂ）ではリッジ幅（１２
ｂ）を５μｍと広くすることにより、端面１３ａから出
射されるレーザ光の水平広がり角を１２度まで広げてい
る。結晶内部では、リッジ幅を図１−ａの破線で示すよ
うに、１．５μｍから５μｍまで徐々に広げることで電
圧の上昇を招かないようにしている。このようにするこ
とで、２に近いアスペクト比と、リッジ幅が４μｍ一定
の時（５．５Ｖ）より低い動作電圧である５Ｖを実現し
た。
方の端面（１３ａ）でのリッジ幅（１２ａ）は１．５μ
ｍと狭くし、他方の端面（１３ｂ）ではリッジ幅（１２
ｂ）を５μｍと広くすることにより、端面１３ａから出
射されるレーザ光の水平広がり角を１２度まで広げてい
る。結晶内部では、リッジ幅を図１−ａの破線で示すよ
うに、１．５μｍから５μｍまで徐々に広げることで電
圧の上昇を招かないようにしている。このようにするこ
とで、２に近いアスペクト比と、リッジ幅が４μｍ一定
の時（５．５Ｖ）より低い動作電圧である５Ｖを実現し
た。
【００１８】本発明の第１の実施例では、結晶内部のリ
ッジ幅を片方の端面から他方の端面まで連続的に変化さ
せた。図２に示す第２の実施例では、レーザ光を外部に
取り出す方の端面（１４ａ）近傍では、一定の幅にして
おき、そこから他方の端面（１４ｂ）までは徐徐にリッ
ジ幅を広げている。このようにすると、端面１４ａから
出射されるレーザ光の水平広がり角の電流や温度に対す
る安定性が向上する。レーザの共振器の長さは０．５か
ら１ｍｍであり、一定のリッジ幅の部分の長さは共振器
長の２０〜３０％にするとよい。
ッジ幅を片方の端面から他方の端面まで連続的に変化さ
せた。図２に示す第２の実施例では、レーザ光を外部に
取り出す方の端面（１４ａ）近傍では、一定の幅にして
おき、そこから他方の端面（１４ｂ）までは徐徐にリッ
ジ幅を広げている。このようにすると、端面１４ａから
出射されるレーザ光の水平広がり角の電流や温度に対す
る安定性が向上する。レーザの共振器の長さは０．５か
ら１ｍｍであり、一定のリッジ幅の部分の長さは共振器
長の２０〜３０％にするとよい。
【００１９】図３に示す第３の実施例では、第２の実施
例に加えて反対側の端面（１５ｂ）においても、リッジ
幅が一定の部分を設けている。この場合は端面１５ｂよ
り出射するレーザ光の水平広がり角の安定性も向上す
る。
例に加えて反対側の端面（１５ｂ）においても、リッジ
幅が一定の部分を設けている。この場合は端面１５ｂよ
り出射するレーザ光の水平広がり角の安定性も向上す
る。
【００２０】本発明の第４の実施例を図４に示す。本実
施例では、リッジの幅は共振器全体に渡って一定とし、
リッジの側面を埋める絶縁膜（図１の７）を出射端面側
１６と反対側１７で異なる材料とする。絶縁膜の屈折率
を小さくすると、リッジ部分の実効屈折率がより大きく
なり、光のリッジ部への閉じ込めがより大きくなる。そ
の結果水平広がり角が大きくなる。
施例では、リッジの幅は共振器全体に渡って一定とし、
リッジの側面を埋める絶縁膜（図１の７）を出射端面側
１６と反対側１７で異なる材料とする。絶縁膜の屈折率
を小さくすると、リッジ部分の実効屈折率がより大きく
なり、光のリッジ部への閉じ込めがより大きくなる。そ
の結果水平広がり角が大きくなる。
【００２１】リッジ幅が４μｍで絶縁膜にＳｉＯ2（屈
折率１．５）を用いると広がり角は７度であるが、絶縁
膜がない状態にすると屈折率は１になり、広がり角は９
度になる。屈折率が１から１．５の間の膜を用いるとそ
の間の広がり角になる。絶縁膜としては、ＣａＦ2やＭ
ｇＦ2（屈折率はいずれも１．３）を用いるとよい。こ
れらの膜を用いると、水平広がり角は８度であるが、共
振器全体に渡って広いリッジ幅にすることが出来るた
め、動作電圧の上昇を招かなくすることが出来る。出射
側端面の屈折率の低い絶縁膜１６の領域の長さは共振器
長の２０〜３０％にするとよい。
折率１．５）を用いると広がり角は７度であるが、絶縁
膜がない状態にすると屈折率は１になり、広がり角は９
度になる。屈折率が１から１．５の間の膜を用いるとそ
の間の広がり角になる。絶縁膜としては、ＣａＦ2やＭ
ｇＦ2（屈折率はいずれも１．３）を用いるとよい。こ
れらの膜を用いると、水平広がり角は８度であるが、共
振器全体に渡って広いリッジ幅にすることが出来るた
め、動作電圧の上昇を招かなくすることが出来る。出射
側端面の屈折率の低い絶縁膜１６の領域の長さは共振器
長の２０〜３０％にするとよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明の窒化物系化合物半導体レーザ装
置は、動作電圧が低く、アスペクト比の小さいレーザ光
が得られるため、高密度光ディスクの記録への応用に対
して円形の集光スポット形状が得られやすく、レーザ光
のレンズへの結合効率も高いため、応用上大きな効果を
有するものである。
置は、動作電圧が低く、アスペクト比の小さいレーザ光
が得られるため、高密度光ディスクの記録への応用に対
して円形の集光スポット形状が得られやすく、レーザ光
のレンズへの結合効率も高いため、応用上大きな効果を
有するものである。
【図１】本発明の第１の実施例の窒化物系半導体レーザ
装置の構造を示す図
装置の構造を示す図
【図２】本発明の第２の実施例の窒化物系半導体レーザ
装置のリッジの幅を示す図
装置のリッジの幅を示す図
【図３】本発明の第３の実施例の窒化物系半導体レーザ
装置のリッジの幅を示す図
装置のリッジの幅を示す図
【図４】本発明の第４の実施例の窒化物系半導体レーザ
装置のリッジの幅および絶縁膜を示す図
装置のリッジの幅および絶縁膜を示す図
１ サファイア基板 ２ ＧａＮバッファー層 ３ ｎ型ＧａＮ層 ４ ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層 ５ ＩｎＧａＮ活性層 ６ ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層 ７ 絶縁体 ８ リッジ ９ ｐ型電極 １０，１１ ｎ型電極 １２ａ 出射端面側リッジ幅 １２ｂ 反対側端面リッジ幅 １３ａ，１４ａ，１５ａ 出射側端面 １３ｂ，１４ｂ，１５ｂ 反対側端面 １６ 出射端面側絶縁膜 １７ 反対端面側絶縁膜
Claims (6)
- 【請求項１】窒化物系化合物半導体レーザで、活性層に
平行方向の光導波路の幅が、共振器を構成する二つの端
面上で異なっていることを特徴とする、窒化物系化合物
半導体レーザ装置。 - 【請求項２】窒化物系化合物半導体レーザで、共振器方
向の光導波路の幅が、一方の端面から他の端面までの間
で変化していることを特徴とする、窒化物系化合物半導
体レーザ装置。 - 【請求項３】窒化物系化合物半導体レーザで、光導波路
の幅が共振器方向で、一方の端面から他方の端面まで連
続的に変化していることを特徴とする、請求項２に記載
の窒化物系化合物半導体レーザ装置。 - 【請求項４】窒化物系化合物半導体レーザで、光導波路
の幅が共振器端面近傍では一定で、共振器方向で他方の
共振器端面まで変化していることを特徴とする、請求項
２に記載の窒化物系化合物半導体レーザ装置。 - 【請求項５】窒化物系化合物半導体レーザで、一方の端
面の光導波路の活性層に平行方向の導波モードに対する
実効屈折率が、他方の端面の光導波路の活性層に平行方
向の導波モードに対する実効屈折率と異なっていること
を特徴とする、窒化物系化合物半導体レーザ装置。 - 【請求項６】窒化物系化合物半導体レーザで、リッジ型
光導波路のリッジの外側の誘電体層を、共振器の一方の
端面近傍で他方の端面と異なる材料にする、もしくは誘
電体層を片方の端面でなくすことにより、他方の端面の
光導波路の実効屈折率と異ならせることを特徴とする、
請求項５に記載の窒化物系化合物半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120762A JP2001308459A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 窒化物系化合物半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120762A JP2001308459A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 窒化物系化合物半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001308459A true JP2001308459A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18631518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000120762A Withdrawn JP2001308459A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 窒化物系化合物半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001308459A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003158344A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-05-30 | Nec Corp | 半導体構造、半導体光素子およびそれらの製造方法 |
| JP2006114605A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Sharp Corp | 窒化物半導体レーザ素子 |
| CN1327582C (zh) * | 2004-01-23 | 2007-07-18 | 松下电器产业株式会社 | 半导体激光器装置及使用该半导体激光器装置的拾光设备 |
| WO2018180952A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 窒化物半導体発光素子、窒化物半導体発光素子の製造方法及び窒化物半導体発光装置 |
-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000120762A patent/JP2001308459A/ja not_active Withdrawn
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| JP7146736B2 (ja) | 2017-03-29 | 2022-10-04 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 窒化物半導体発光素子の製造方法 |
| JP2022176237A (ja) * | 2017-03-29 | 2022-11-25 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 窒化物半導体発光素子、窒化物半導体発光素子の製造方法及び窒化物半導体発光装置 |
| JP7362864B2 (ja) | 2017-03-29 | 2023-10-17 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | 窒化物半導体発光素子、窒化物半導体発光素子の製造方法及び窒化物半導体発光装置 |
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