JP2003142777A - 光半導体素子 - Google Patents
光半導体素子Info
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- JP2003142777A JP2003142777A JP2001337928A JP2001337928A JP2003142777A JP 2003142777 A JP2003142777 A JP 2003142777A JP 2001337928 A JP2001337928 A JP 2001337928A JP 2001337928 A JP2001337928 A JP 2001337928A JP 2003142777 A JP2003142777 A JP 2003142777A
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- optical waveguide
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 前端面での光軸の傾斜角θが小さく、かつ前
端面での実効的な反射率を低減した光半導体素子を提供
する。また、光導波路の屈曲部における放射損失を低減
した半導体素子を提供する。 【解決手段】 活性領域と、活性領域を両側から挟むク
ラッド領域と、活性領域及びクラッド領域から構成され
た光導波路と、光導波路の端部を含み互いに略平行に設
けられた前端面と後端面とを含む光半導体素子におい
て、光導波路の光軸が、前端面において前端面の法線に
対して略３°未満の傾斜角で傾くとともに、後端面にお
いて後端面に対して略垂直となり、更に、前端面が反射
防止膜で覆われる。
端面での実効的な反射率を低減した光半導体素子を提供
する。また、光導波路の屈曲部における放射損失を低減
した半導体素子を提供する。 【解決手段】 活性領域と、活性領域を両側から挟むク
ラッド領域と、活性領域及びクラッド領域から構成され
た光導波路と、光導波路の端部を含み互いに略平行に設
けられた前端面と後端面とを含む光半導体素子におい
て、光導波路の光軸が、前端面において前端面の法線に
対して略３°未満の傾斜角で傾くとともに、後端面にお
いて後端面に対して略垂直となり、更に、前端面が反射
防止膜で覆われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光半導体素子に関
し、特に、光通信の信号源、ファイバアンプの励起光源
として用いられる半導体レーザに関する。
し、特に、光通信の信号源、ファイバアンプの励起光源
として用いられる半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２９は、全体が５００で表される、半
導体レーザ５１０と光ファイバ５２０とを組み合わせた
半導体レーザモジュールである。半導体レーザモジュー
ル５００は、半導体レーザ５１０の前端面５１１から出
射した光５３０を、半導体レーザ５１０の後端面５１２
と、光ファイバ５２０に設けられた回折格子５２１との
間で共振させる構造となっている。従って、半導体レー
ザ５１０から光が出射する際に、前端面５１１における
反射をできるだけ低減する必要がある。
導体レーザ５１０と光ファイバ５２０とを組み合わせた
半導体レーザモジュールである。半導体レーザモジュー
ル５００は、半導体レーザ５１０の前端面５１１から出
射した光５３０を、半導体レーザ５１０の後端面５１２
と、光ファイバ５２０に設けられた回折格子５２１との
間で共振させる構造となっている。従って、半導体レー
ザ５１０から光が出射する際に、前端面５１１における
反射をできるだけ低減する必要がある。
【０００３】このような、端面での反射率を低減する構
造が、例えば、特許第３０４０２７３号公報に記載され
ている。図３０は、全体が６００で表される、当該公報
記載のスーパールミネッセンスダイオード（以下、「Ｓ
ＬＤ」という。）の斜視図である。ＳＬＤ６００は、Ｇ
ａＡｓ基板６０１を含む。ＧａＡｓ基板６０１上には、
ＧａＡｓバッファ層６０２を介して、ＡｌＧａＡｓクラ
ッド層６０３、ＡｌＧａＡｓ活性層６０４、ＡｌＧａＡ
ｓガイド層６０５、６０６、ＡｌＧａＡｓクラッド層６
０９、ＧａＡｓコンタクト層６１０が積層されている。
また、電流ブロック層６０７、保護層６０８が、窓部６
０７ａを挟むように設けられている。
造が、例えば、特許第３０４０２７３号公報に記載され
ている。図３０は、全体が６００で表される、当該公報
記載のスーパールミネッセンスダイオード（以下、「Ｓ
ＬＤ」という。）の斜視図である。ＳＬＤ６００は、Ｇ
ａＡｓ基板６０１を含む。ＧａＡｓ基板６０１上には、
ＧａＡｓバッファ層６０２を介して、ＡｌＧａＡｓクラ
ッド層６０３、ＡｌＧａＡｓ活性層６０４、ＡｌＧａＡ
ｓガイド層６０５、６０６、ＡｌＧａＡｓクラッド層６
０９、ＧａＡｓコンタクト層６１０が積層されている。
また、電流ブロック層６０７、保護層６０８が、窓部６
０７ａを挟むように設けられている。
【０００４】また、図３１は、図３０のＳＬＤ６００を
上面から見た場合の等価屈折率の分布である。図３１に
示すように、クラッド領域６１４と、クラッド領域６１
４より屈性率の高い活性領域６２０が、光導波路を形成
する。活性領域６２０は屈曲部６２１で屈曲し、後端面
６２２とは略垂直に交わり、一方、前端面６２３とは、
前端面６２３の法線方向から傾斜角θだけ傾いて交わ
る。更に、傾斜角θを３°以上とすることにより、前端
面６２３における実質的な反射率を小さくしてレーザ発
振を抑圧する。また、かかる傾斜角θを１５°以下とす
ることにより、前端面６２３に対して全反射となること
を防止している。
上面から見た場合の等価屈折率の分布である。図３１に
示すように、クラッド領域６１４と、クラッド領域６１
４より屈性率の高い活性領域６２０が、光導波路を形成
する。活性領域６２０は屈曲部６２１で屈曲し、後端面
６２２とは略垂直に交わり、一方、前端面６２３とは、
前端面６２３の法線方向から傾斜角θだけ傾いて交わ
る。更に、傾斜角θを３°以上とすることにより、前端
面６２３における実質的な反射率を小さくしてレーザ発
振を抑圧する。また、かかる傾斜角θを１５°以下とす
ることにより、前端面６２３に対して全反射となること
を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＬＤ
６００では、活性領域（ストライプ）６２０の傾斜角θ
を３°以上、１５℃以下とするため、前端面６２３から
の出射光は、前端面６２３の法線に対して略９°〜４５
°程度傾くこととなる。このため、図２９の半導体レー
ザモジュール５００のように、出射光を光ファイバに入
射させる場合に光ファイバとの光軸合わせが非常に困難
であった。また、傾斜角θが大きくなることにより、前
端面６２３で反射されてＳＬＤ６００の内部に吸収され
る光も多くなり、損失が大きくなった。更には、屈曲部
６２１で、活性領域６２０の外に光が逃げて放射損失が
発生していた。
６００では、活性領域（ストライプ）６２０の傾斜角θ
を３°以上、１５℃以下とするため、前端面６２３から
の出射光は、前端面６２３の法線に対して略９°〜４５
°程度傾くこととなる。このため、図２９の半導体レー
ザモジュール５００のように、出射光を光ファイバに入
射させる場合に光ファイバとの光軸合わせが非常に困難
であった。また、傾斜角θが大きくなることにより、前
端面６２３で反射されてＳＬＤ６００の内部に吸収され
る光も多くなり、損失が大きくなった。更には、屈曲部
６２１で、活性領域６２０の外に光が逃げて放射損失が
発生していた。
【０００６】そこで、本発明は、前端面での傾斜角θが
小さく、かつ前端面での実効反射率を低減した光半導体
素子の提供を目的とする。また、光導波路の屈曲部での
放射損失を低減した半導体素子の提供を目的とする。
小さく、かつ前端面での実効反射率を低減した光半導体
素子の提供を目的とする。また、光導波路の屈曲部での
放射損失を低減した半導体素子の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで発明者らは鋭意研
究の結果、前端面における光導波路の傾斜と、前端面を
覆う反射防止膜とを組み合わせることにより、傾斜角θ
をより小さくした条件でも、低い反射率を実現できるこ
とを見出し、本発明を完成した。
究の結果、前端面における光導波路の傾斜と、前端面を
覆う反射防止膜とを組み合わせることにより、傾斜角θ
をより小さくした条件でも、低い反射率を実現できるこ
とを見出し、本発明を完成した。
【０００８】即ち、本発明は、活性領域と、該活性領域
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該光導波路の光軸が、該前端
面において該前端面の法線に対して略３°未満の傾斜角
で傾くとともに、該後端面において該後端面に対して略
垂直となり、更に、該前端面が反射防止膜で覆われたこ
とを特徴とする光半導体素子である。このように、傾斜
角θを有する光導波路と反射防止膜とを組み合わせるこ
とにより、傾斜角θが３°未満と小さいにも拘わらず、
前端面において、１％以下、特に０．１％以下の実効反
射率を得ることができる。この結果、光半導体素子と回
折格子とを組み合わせて共振器を形成した場合に、良好
な共振を得ることができる。
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該光導波路の光軸が、該前端
面において該前端面の法線に対して略３°未満の傾斜角
で傾くとともに、該後端面において該後端面に対して略
垂直となり、更に、該前端面が反射防止膜で覆われたこ
とを特徴とする光半導体素子である。このように、傾斜
角θを有する光導波路と反射防止膜とを組み合わせるこ
とにより、傾斜角θが３°未満と小さいにも拘わらず、
前端面において、１％以下、特に０．１％以下の実効反
射率を得ることができる。この結果、光半導体素子と回
折格子とを組み合わせて共振器を形成した場合に、良好
な共振を得ることができる。
【０００９】上記傾斜角は、略１．５°以下であること
が好ましい。このように、傾斜角を小さくすると、前端
面に略垂直方向に出射光が出射されるため、光半導体素
子と光ファイバとの接続を容易に行える。
が好ましい。このように、傾斜角を小さくすると、前端
面に略垂直方向に出射光が出射されるため、光半導体素
子と光ファイバとの接続を容易に行える。
【００１０】上記活性領域は、それぞれが略直線状の第
１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領域と該第２
活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲部とを含む
ものであっても良い。
１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領域と該第２
活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲部とを含む
ものであっても良い。
【００１１】また、本発明は、活性領域と、該活性領域
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該活性領域が、それぞれが略
直線状の第１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領
域と該第２活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲
部とを含み、該屈曲角が１８０°より小さい側の該クラ
ッド領域に、該クラッド領域より屈折率の高い局所導波
領域が該屈曲部に隣接して設けられたことを特徴とする
光半導体素子でもある。かかる局所導波領域を設けるこ
とにより、活性領域の屈曲部における放射損失を低減す
ることが可能となる。
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該活性領域が、それぞれが略
直線状の第１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領
域と該第２活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲
部とを含み、該屈曲角が１８０°より小さい側の該クラ
ッド領域に、該クラッド領域より屈折率の高い局所導波
領域が該屈曲部に隣接して設けられたことを特徴とする
光半導体素子でもある。かかる局所導波領域を設けるこ
とにより、活性領域の屈曲部における放射損失を低減す
ることが可能となる。
【００１２】上記局所導波領域の屈折率は、上記活性領
域の屈折率と略同一であっても良い。
域の屈折率と略同一であっても良い。
【００１３】また、本発明は、活性領域と、該活性領域
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該活性領域が、それぞれが略
直線状の第１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領
域と該第２活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲
部とを含み、該屈曲角が１８０°より大きき側の該クラ
ッド領域に、該クラッド領域より屈折率の低い局所反射
強調領域が該屈曲部に隣接して設けられたことを特徴と
する光半導体素子でもある。かかる局所反射強調領域を
設けることにより、活性領域の屈曲部における放射損失
を低減することが可能となる。
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該活性領域が、それぞれが略
直線状の第１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領
域と該第２活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲
部とを含み、該屈曲角が１８０°より大きき側の該クラ
ッド領域に、該クラッド領域より屈折率の低い局所反射
強調領域が該屈曲部に隣接して設けられたことを特徴と
する光半導体素子でもある。かかる局所反射強調領域を
設けることにより、活性領域の屈曲部における放射損失
を低減することが可能となる。
【００１４】また、本発明は、活性領域と、該活性領域
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該活性領域が、それぞれが略
直線状の第１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領
域と該第２活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲
部とを含み、該活性領域が、該活性領域を伝搬する光を
該屈曲部で略全反射する反射面を含むことを特徴とする
光半導体素子でもある。かかる反射面を設けて、活性領
域を伝搬する光を略全反射させることにより、活性領域
の屈曲部における放射損失を低減することが可能とな
る。
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該活性領域が、それぞれが略
直線状の第１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領
域と該第２活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲
部とを含み、該活性領域が、該活性領域を伝搬する光を
該屈曲部で略全反射する反射面を含むことを特徴とする
光半導体素子でもある。かかる反射面を設けて、活性領
域を伝搬する光を略全反射させることにより、活性領域
の屈曲部における放射損失を低減することが可能とな
る。
【００１５】上記反射面は、上記活性領域の一部を切り
取るように形成された平面からなることが好ましい。
取るように形成された平面からなることが好ましい。
【００１６】また、本発明は、活性領域と、該活性領域
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該光導波路の光軸が、該前端
面において該前端面の法線に対して傾斜するとともに、
該後端面において該後端面に対して略垂直となり、該光
導波路の光軸と該前端面との間の角が９０°より大きい
側の、該活性領域と該前端面との間に、該クラッド領域
より屈折率の高い高屈折率領域が設けられたことを特徴
とする光半導体素子でもある。かかる高屈折率領域を設
けることにより、前端面における実質的な反射率を低減
することができる。
を両側から挟むクラッド領域と、該活性領域及び該クラ
ッド領域から構成された光導波路と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、該光導波路の光軸が、該前端
面において該前端面の法線に対して傾斜するとともに、
該後端面において該後端面に対して略垂直となり、該光
導波路の光軸と該前端面との間の角が９０°より大きい
側の、該活性領域と該前端面との間に、該クラッド領域
より屈折率の高い高屈折率領域が設けられたことを特徴
とする光半導体素子でもある。かかる高屈折率領域を設
けることにより、前端面における実質的な反射率を低減
することができる。
【００１７】上記高屈折率領域の屈折率は、上記活性領
域の屈折率と略同一であっても良い。
域の屈折率と略同一であっても良い。
【００１８】また、本発明は、活性層と、該活性層を両
面から挟むクラッド層と、該活性層に設けられた光導波
路と、該活性層の両側に設けられた埋め込み層と、該光
導波路の端部を含み互いに略平行に設けられた前端面と
後端面とを含む光半導体素子であって、該光導波路が、
それぞれの光軸が略直線状の第１光導波路と第２光導波
路と、該第１光導波路と該第２光導波路とが所定の屈曲
角で接続された屈曲部とを含み、該屈曲角が１８０°よ
り小さい側の該埋め込み層に、該埋め込み層より屈折率
の高い局所導波領域が該屈曲部に隣接して設けられたこ
とを特徴とする光半導体素子でもある。このように、本
発明にかかる構造は、埋め込み構造の光半導体素子にも
適用が可能である。
面から挟むクラッド層と、該活性層に設けられた光導波
路と、該活性層の両側に設けられた埋め込み層と、該光
導波路の端部を含み互いに略平行に設けられた前端面と
後端面とを含む光半導体素子であって、該光導波路が、
それぞれの光軸が略直線状の第１光導波路と第２光導波
路と、該第１光導波路と該第２光導波路とが所定の屈曲
角で接続された屈曲部とを含み、該屈曲角が１８０°よ
り小さい側の該埋め込み層に、該埋め込み層より屈折率
の高い局所導波領域が該屈曲部に隣接して設けられたこ
とを特徴とする光半導体素子でもある。このように、本
発明にかかる構造は、埋め込み構造の光半導体素子にも
適用が可能である。
【００１９】また、本発明は、活性層と、該活性層を両
面から挟むクラッド層と、該活性層に設けられた光導波
路と、該活性層の両側に設けられた埋め込み層と、該光
導波路の端部を含み互いに略平行に設けられた前端面と
後端面とを含む光半導体素子であって、該光導波路が、
それぞれの光軸が略直線状の第１光導波路と第２光導波
路と、該第１光導波路と該第２光導波路とが所定の屈曲
角で接続された屈曲部とを含み、該屈曲角が１８０°よ
り大きき側の該埋め込み層に、該埋め込み層より屈折率
の低い局所反射強調領域が該屈曲部に隣接して設けられ
たことを特徴とする光半導体素子でもある。
面から挟むクラッド層と、該活性層に設けられた光導波
路と、該活性層の両側に設けられた埋め込み層と、該光
導波路の端部を含み互いに略平行に設けられた前端面と
後端面とを含む光半導体素子であって、該光導波路が、
それぞれの光軸が略直線状の第１光導波路と第２光導波
路と、該第１光導波路と該第２光導波路とが所定の屈曲
角で接続された屈曲部とを含み、該屈曲角が１８０°よ
り大きき側の該埋め込み層に、該埋め込み層より屈折率
の低い局所反射強調領域が該屈曲部に隣接して設けられ
たことを特徴とする光半導体素子でもある。
【００２０】また、本発明は、活性層と、該活性層を両
側から挟むクラッド層と、該活性層に設けられた光導波
路と、該活性層の両側に設けられた埋め込み層と、該光
導波路の端部を含み互いに略平行に設けられた前端面と
後端面とを含む光半導体素子であって、該光導波路の光
軸が、該前端面において該前端面の法線に対して傾斜す
るとともに、該後端面において該後端面に対して略垂直
となり、該光導波路の光軸と該前端面との間の角が９０
°より大きい側の、該光導波路と該前端面との間に、該
埋め込み層より屈折率の高い高屈折率領域が設けられた
ことを特徴とする光半導体素子でもある。
側から挟むクラッド層と、該活性層に設けられた光導波
路と、該活性層の両側に設けられた埋め込み層と、該光
導波路の端部を含み互いに略平行に設けられた前端面と
後端面とを含む光半導体素子であって、該光導波路の光
軸が、該前端面において該前端面の法線に対して傾斜す
るとともに、該後端面において該後端面に対して略垂直
となり、該光導波路の光軸と該前端面との間の角が９０
°より大きい側の、該光導波路と該前端面との間に、該
埋め込み層より屈折率の高い高屈折率領域が設けられた
ことを特徴とする光半導体素子でもある。
【００２１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本実施の
形態１にかかる、全体が２００で表される半導体レーザ
であり、（ａ）に断面図、（ｂ）に上面図を示す。
（ａ）は、（ｂ）のＩ−Ｉ方向に見た場合の断面図であ
る。図１（ａ）に示すように、半導体レーザ２００は、
ｎ−ＧａＡｓ基板１を含む。ｎ−ＧａＡｓ基板１上に
は、超格子バッファを含むバッファ層２を有する。バッ
ファ層２上には、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層３、７、
ｎ−ＡｌＧａＡｓグレーティングガイド層４、６に上下
から挟まれたＩｎＧａＡｓ量子井戸活性層１５が設けら
れている。ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層７は、リッジ部
７ａを有する。ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層７の上に
は、Ｓｉ３Ｎ４絶縁膜９が設けられるとともに、リッジ
部７ａの上には、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１０が設けら
れる。更に、底面には、例えばＴｉ−Ｐｔ−Ａｕからな
るｐ側電極１１が、上面には、例えばＧｅ−Ａｕ−Ｎｉ
からなるｎ側電極１２が、それぞれ形成されている。
形態１にかかる、全体が２００で表される半導体レーザ
であり、（ａ）に断面図、（ｂ）に上面図を示す。
（ａ）は、（ｂ）のＩ−Ｉ方向に見た場合の断面図であ
る。図１（ａ）に示すように、半導体レーザ２００は、
ｎ−ＧａＡｓ基板１を含む。ｎ−ＧａＡｓ基板１上に
は、超格子バッファを含むバッファ層２を有する。バッ
ファ層２上には、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層３、７、
ｎ−ＡｌＧａＡｓグレーティングガイド層４、６に上下
から挟まれたＩｎＧａＡｓ量子井戸活性層１５が設けら
れている。ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層７は、リッジ部
７ａを有する。ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層７の上に
は、Ｓｉ３Ｎ４絶縁膜９が設けられるとともに、リッジ
部７ａの上には、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１０が設けら
れる。更に、底面には、例えばＴｉ−Ｐｔ−Ａｕからな
るｐ側電極１１が、上面には、例えばＧｅ−Ａｕ−Ｎｉ
からなるｎ側電極１２が、それぞれ形成されている。
【００２２】図１（ｂ）に示すように、半導体レーザ２
００は、前端面１１０、後端面１２０を有し、前端面１
１０上には反射防止膜２０、後端面１２０上には反射膜
２１がそれぞれ設けられている。また、リッジ部７ａは
屈曲部７ｂを有する２つの直線部７ｃ、７ｄから形成さ
れている。前端面１１０の法線方向に対して、リッジ部
７ｃは傾斜角θだけ傾いている。傾斜角θは、３°未
満、好ましくは、１．５°より小さい角度となる。一
方、後端面１２０とリッジ部７ａとは、略垂直に交わ
る。
００は、前端面１１０、後端面１２０を有し、前端面１
１０上には反射防止膜２０、後端面１２０上には反射膜
２１がそれぞれ設けられている。また、リッジ部７ａは
屈曲部７ｂを有する２つの直線部７ｃ、７ｄから形成さ
れている。前端面１１０の法線方向に対して、リッジ部
７ｃは傾斜角θだけ傾いている。傾斜角θは、３°未
満、好ましくは、１．５°より小さい角度となる。一
方、後端面１２０とリッジ部７ａとは、略垂直に交わ
る。
【００２３】図２は、図１（ａ）に示す半導体レーザ２
００を上面から見た場合の、等価屈折率の分布である。
図１（ｂ）に示すように、クラッド領域５と、クラッド
領域５より屈折率の高い活性領域３０により、光導波路
が形成される（以下の半導体レーザにおいても同
じ。）。また、図１（ｂ）のような屈曲したリッジ部７
ａを形成することにより、活性領域（ストライプ）３０
は、屈曲部３３で屈曲して接続された２つの直線部分３
１、３２から形成される。前端面１１０において、光導
波路の光軸４０（活性領域）は、前端面１１０の法線方
向から傾斜角θだけ傾いている。傾斜角θは、略３°未
満であり、好適には１．５°以下である。一方、後端面
１２０において、光導波路の光軸４０は、後端面１１０
に対して略垂直となっている。
００を上面から見た場合の、等価屈折率の分布である。
図１（ｂ）に示すように、クラッド領域５と、クラッド
領域５より屈折率の高い活性領域３０により、光導波路
が形成される（以下の半導体レーザにおいても同
じ。）。また、図１（ｂ）のような屈曲したリッジ部７
ａを形成することにより、活性領域（ストライプ）３０
は、屈曲部３３で屈曲して接続された２つの直線部分３
１、３２から形成される。前端面１１０において、光導
波路の光軸４０（活性領域）は、前端面１１０の法線方
向から傾斜角θだけ傾いている。傾斜角θは、略３°未
満であり、好適には１．５°以下である。一方、後端面
１２０において、光導波路の光軸４０は、後端面１１０
に対して略垂直となっている。
【００２４】また、前端面１１０上には、反射防止膜２
０が形成されている。反射防止膜２０は、例えば、アル
ミナ（Ａｌ２Ｏ３）をλ／（４ｎ）の厚さで（ｎはアル
ミナの屈折率）堆積させた無反射コーティング膜が用い
られる。一方、後端面１２０上に、例えばＳｉＯ２／ａ
−Ｓｉ／ＳｉＯ２のような多層膜からなる反射膜２１が
形成されている。なお、以下の実施の形態においても、
反射防止膜２０、反射膜２１にはかかる構造の膜を用い
ることとする。
０が形成されている。反射防止膜２０は、例えば、アル
ミナ（Ａｌ２Ｏ３）をλ／（４ｎ）の厚さで（ｎはアル
ミナの屈折率）堆積させた無反射コーティング膜が用い
られる。一方、後端面１２０上に、例えばＳｉＯ２／ａ
−Ｓｉ／ＳｉＯ２のような多層膜からなる反射膜２１が
形成されている。なお、以下の実施の形態においても、
反射防止膜２０、反射膜２１にはかかる構造の膜を用い
ることとする。
【００２５】図３は、端面にコーティングを施さない場
合、即ち、劈開面を端面に用いた場合の端面反射率の傾
斜角依存性である。傾斜依存性を求めるにあたっては、
Marcuseの方法（D. Marcuse, "Reflection loss of las
er mode from tilted end mirror," IEEE J. Lightwave
Technol., Vol. 7, No. 2, pp. 336-339, 1989 参照）
を用いた。図３において、横軸は端面の法線方向から
の、光導波路の光軸の傾斜角θであり、縦軸は端面にお
ける反射率である。ここで、光の波長（λ）、真空中の
波数（ｋ０）、半導体レーザの等価屈折率
（ｎｅｆｆ）、活性領域３０の屈折率（ｎａ）、クラッ
ド領域５の屈折率（ｎｃ）、ストライプ（活性領域）の
幅（２Ｔ）は、それぞれ、０．９８μｍ、２π／λ、
３．３７２３２、３．３７２３２、３．３６９５０、及
び３．５μｍとした。図３からわかるように、傾斜角θ
を大きくすると、反射率が単調に減少する。例えば、傾
斜角θを１°及び１．５°とした場合の反射率は、傾け
ない場合（傾斜角θが０の場合）に比べて、１／２．５
４及び１／７．２１倍となり、それぞれ、約１２％、約
４％となる。しかしながら、反射率を、１％以下の低反
射率にするためには、傾斜角θを２°以上にする必要が
ある。これは、端面が劈開面であるため、半導体結晶と
空気の境界で決まるフレネル反射率（約３０％）が端面
に存在するからである。
合、即ち、劈開面を端面に用いた場合の端面反射率の傾
斜角依存性である。傾斜依存性を求めるにあたっては、
Marcuseの方法（D. Marcuse, "Reflection loss of las
er mode from tilted end mirror," IEEE J. Lightwave
Technol., Vol. 7, No. 2, pp. 336-339, 1989 参照）
を用いた。図３において、横軸は端面の法線方向から
の、光導波路の光軸の傾斜角θであり、縦軸は端面にお
ける反射率である。ここで、光の波長（λ）、真空中の
波数（ｋ０）、半導体レーザの等価屈折率
（ｎｅｆｆ）、活性領域３０の屈折率（ｎａ）、クラッ
ド領域５の屈折率（ｎｃ）、ストライプ（活性領域）の
幅（２Ｔ）は、それぞれ、０．９８μｍ、２π／λ、
３．３７２３２、３．３７２３２、３．３６９５０、及
び３．５μｍとした。図３からわかるように、傾斜角θ
を大きくすると、反射率が単調に減少する。例えば、傾
斜角θを１°及び１．５°とした場合の反射率は、傾け
ない場合（傾斜角θが０の場合）に比べて、１／２．５
４及び１／７．２１倍となり、それぞれ、約１２％、約
４％となる。しかしながら、反射率を、１％以下の低反
射率にするためには、傾斜角θを２°以上にする必要が
ある。これは、端面が劈開面であるため、半導体結晶と
空気の境界で決まるフレネル反射率（約３０％）が端面
に存在するからである。
【００２６】これに対して、本実施の形態にかかる半導
体レーザ２００では、前端面１１０に、例えば、膜厚λ
／（４ｎ）（ここで、ｎはアルミナの屈折率）のアルミ
ナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる反射防止膜２０を形成するこ
とにより、傾斜角θを小さくしながら、前端面１１０に
おける実効反射率を低減している。
体レーザ２００では、前端面１１０に、例えば、膜厚λ
／（４ｎ）（ここで、ｎはアルミナの屈折率）のアルミ
ナ（Ａｌ２Ｏ３）からなる反射防止膜２０を形成するこ
とにより、傾斜角θを小さくしながら、前端面１１０に
おける実効反射率を低減している。
【００２７】図４に、劈開端面における、実効反射率の
傾斜角依存性を示す。（ａ）は反射防止膜を形成しない
場合であり、（ｂ）は反射防止膜を形成した場合であ
る。傾斜角θを０とすると、反射防止膜を形成しない場
合（図４（ａ））の実効反射率はフレネル反射率の値で
ある約３０％となるが、反射防止膜を形成した場合（図
４（ａ））の実効反射率は、２．４％まで低減できる。
従って、傾斜角θを１．０°とすると反射率は約０．８
％となり、また、傾斜角θを１．５°とすると反射率は
約０．３％となる。更には、傾斜角θを３．０°に近づ
けることにより、約０．１％以下の反射率を実現するこ
とができる。
傾斜角依存性を示す。（ａ）は反射防止膜を形成しない
場合であり、（ｂ）は反射防止膜を形成した場合であ
る。傾斜角θを０とすると、反射防止膜を形成しない場
合（図４（ａ））の実効反射率はフレネル反射率の値で
ある約３０％となるが、反射防止膜を形成した場合（図
４（ａ））の実効反射率は、２．４％まで低減できる。
従って、傾斜角θを１．０°とすると反射率は約０．８
％となり、また、傾斜角θを１．５°とすると反射率は
約０．３％となる。更には、傾斜角θを３．０°に近づ
けることにより、約０．１％以下の反射率を実現するこ
とができる。
【００２８】このように、本実施の形態１にかかる半導
体レーザ２００では、光導波路の光軸４０を、前端面１
１０の法線方向から所定の傾斜角θだけ傾斜させるとと
もに、前端面１１０上に反射防止膜２０を形成すること
により、３°未満、更には１．５°以下の小さな傾斜角
θで、０．４％以下、特に０．１％以下の低反射率を実
現することができる。
体レーザ２００では、光導波路の光軸４０を、前端面１
１０の法線方向から所定の傾斜角θだけ傾斜させるとと
もに、前端面１１０上に反射防止膜２０を形成すること
により、３°未満、更には１．５°以下の小さな傾斜角
θで、０．４％以下、特に０．１％以下の低反射率を実
現することができる。
【００２９】なお、後端面１２０上には、例えばＳｉＯ
２／ａ−Ｓｉ／ＳｉＯ２のような多層膜からなる高反射
率の反射膜２１が形成される。この結果、後端面１２０
での反射率が、フレネル反射率（約３０％）を大きく超
える９８％程度となり、高反射率を実現することができ
る。このため、高出力の半導体レーザが実現できる。
２／ａ−Ｓｉ／ＳｉＯ２のような多層膜からなる高反射
率の反射膜２１が形成される。この結果、後端面１２０
での反射率が、フレネル反射率（約３０％）を大きく超
える９８％程度となり、高反射率を実現することができ
る。このため、高出力の半導体レーザが実現できる。
【００３０】次に、半導体レーザ２００の製造方法につ
いて、簡単に説明する。半導体レーザ２００は、通常の
半導体レーザと同様の製造工程を用いて、ＧａＡｓ基板
１上にバッファ層２からＡｌＧａＡｓクラッド層７まで
形成する。続いて、ＡｌＧａＡｓクラッド層７をエッチ
ングしてリッジ部７ａを形成する。かかる工程では、リ
ッジ部７ａが、図１（ｂ）ような形状になるように、Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層７をエッチングする。エッチング
には、ドライエッチング法を用いることが好ましい。続
いて、従来と同様の工程で、Ｓｉ３Ｎ４膜９、電極１
１、１２等を形成して半導体レーザ２００が完成する。
いて、簡単に説明する。半導体レーザ２００は、通常の
半導体レーザと同様の製造工程を用いて、ＧａＡｓ基板
１上にバッファ層２からＡｌＧａＡｓクラッド層７まで
形成する。続いて、ＡｌＧａＡｓクラッド層７をエッチ
ングしてリッジ部７ａを形成する。かかる工程では、リ
ッジ部７ａが、図１（ｂ）ような形状になるように、Ａ
ｌＧａＡｓクラッド層７をエッチングする。エッチング
には、ドライエッチング法を用いることが好ましい。続
いて、従来と同様の工程で、Ｓｉ３Ｎ４膜９、電極１
１、１２等を形成して半導体レーザ２００が完成する。
【００３１】本実施の形態にかかる半導体レーザ２００
では、前端面の法線方向からの傾斜角θを３°未満に抑
えつつ、前端面における実質的な反射率を小さくするこ
とができる。このため、半導体レーザ２００と回折格子
とを組み合わせて共振器を形成した場合に、良好な共振
を得ることができる。例えば、ファイバグレーティング
を用いた共振器を作製した場合、波長の安定が図れ、か
つ高出力の半導体レーザを提供できる。
では、前端面の法線方向からの傾斜角θを３°未満に抑
えつつ、前端面における実質的な反射率を小さくするこ
とができる。このため、半導体レーザ２００と回折格子
とを組み合わせて共振器を形成した場合に、良好な共振
を得ることができる。例えば、ファイバグレーティング
を用いた共振器を作製した場合、波長の安定が図れ、か
つ高出力の半導体レーザを提供できる。
【００３２】また、光導波路の傾斜角θが３°未満であ
るため、前端面の法線と、前端面からの出射光のなす角
度も１０°以下、好ましくは５°以下となる。従って、
半導体レーザ２００と光ファイバとの接続（光軸合わ
せ）が容易となる。
るため、前端面の法線と、前端面からの出射光のなす角
度も１０°以下、好ましくは５°以下となる。従って、
半導体レーザ２００と光ファイバとの接続（光軸合わ
せ）が容易となる。
【００３３】また、前端面で反射して活性領域以外に吸
収される光の割合が減り、かかる前端面での損失を低減
できる。このため、しきい値電流が低く、高効率の半導
体レーザを提供できる。
収される光の割合が減り、かかる前端面での損失を低減
できる。このため、しきい値電流が低く、高効率の半導
体レーザを提供できる。
【００３４】実施の形態２．図５は、全体が２１０で表
される、本実施の形態にかかる半導体レーザの等価屈折
率の分布である。図５は、図２と同方向に見た場合の等
価屈折率の分布であり、図５中、図２と同一符号は、同
一又は相当箇所を示す。なお、以下に示す半導体レーザ
の等価屈折率の分布は、全て、図２と同方向に見た場合
の分布である。半導体レーザ２１０では、上述の半導体
レーザ２００と同様に、屈曲した活性領域３０が、クラ
ッド領域５の中に設けられている。但し、光導波路の光
軸が、前端面１１０の法線方向から傾く傾斜角θは、３
°以上であってもかまわない。活性領域３０は、略直線
状の第１活性領域３１と第２活性領域３２とが、所定の
屈曲角で屈曲して接続された屈曲部３３とを含み、屈曲
角が１８０°より小さい側のクラッド領域５に、クラッ
ド領域５より屈折率の高い局所導波領域５０が屈曲部３
３に隣接して設けられている。なお、屈曲角は、第１活
性領域３１と第２活性領域３２との間の角度をいう。
される、本実施の形態にかかる半導体レーザの等価屈折
率の分布である。図５は、図２と同方向に見た場合の等
価屈折率の分布であり、図５中、図２と同一符号は、同
一又は相当箇所を示す。なお、以下に示す半導体レーザ
の等価屈折率の分布は、全て、図２と同方向に見た場合
の分布である。半導体レーザ２１０では、上述の半導体
レーザ２００と同様に、屈曲した活性領域３０が、クラ
ッド領域５の中に設けられている。但し、光導波路の光
軸が、前端面１１０の法線方向から傾く傾斜角θは、３
°以上であってもかまわない。活性領域３０は、略直線
状の第１活性領域３１と第２活性領域３２とが、所定の
屈曲角で屈曲して接続された屈曲部３３とを含み、屈曲
角が１８０°より小さい側のクラッド領域５に、クラッ
ド領域５より屈折率の高い局所導波領域５０が屈曲部３
３に隣接して設けられている。なお、屈曲角は、第１活
性領域３１と第２活性領域３２との間の角度をいう。
【００３５】屈曲部３３を有する活性領域３０では、屈
曲部３３の外側（屈曲角が１８０°より大きい側）に向
かって光分布が偏り、光の放射が生じる。このため、屈
曲部３３を有する活性領域３０を半導体レーザに適用す
ると、かかる光の放射に起因する放射損失が発生する。
この結果、半導体レーザのしきい値電流の上昇や、発光
効率の低下の原因となっていた。
曲部３３の外側（屈曲角が１８０°より大きい側）に向
かって光分布が偏り、光の放射が生じる。このため、屈
曲部３３を有する活性領域３０を半導体レーザに適用す
ると、かかる光の放射に起因する放射損失が発生する。
この結果、半導体レーザのしきい値電流の上昇や、発光
効率の低下の原因となっていた。
【００３６】これに対して、本実施の形態２にかかる半
導体レーザ２１０では、屈曲角が１８０°より小さい側
のクラッド領域５に、クラッド領域５より屈折率の高い
局所導波領域５０を隣接して設けることにより、活性領
域３０を通る光を、局所導波領域５０側に引き寄せるこ
ととした。この結果、屈曲部３３において、活性領域３
０から外部に放射される光が低減され、屈曲部３３にお
ける放射損失を小さくできる。
導体レーザ２１０では、屈曲角が１８０°より小さい側
のクラッド領域５に、クラッド領域５より屈折率の高い
局所導波領域５０を隣接して設けることにより、活性領
域３０を通る光を、局所導波領域５０側に引き寄せるこ
ととした。この結果、屈曲部３３において、活性領域３
０から外部に放射される光が低減され、屈曲部３３にお
ける放射損失を小さくできる。
【００３７】図１に示すように、活性領域３０は、その
上方にリッジ部７ａを設けることにより、クラッド領域
５中に形成することができるが、局所導波領域５０とな
る領域の上方にもリッジ部７ａを設けることにより、活
性領域３０に隣接した局所導波領域５０がクラッド領域
５中に形成できる。局所導波領域５０の形状は、上方に
形成されるリッジ部７ａの形状を変えることにより制御
できる。
上方にリッジ部７ａを設けることにより、クラッド領域
５中に形成することができるが、局所導波領域５０とな
る領域の上方にもリッジ部７ａを設けることにより、活
性領域３０に隣接した局所導波領域５０がクラッド領域
５中に形成できる。局所導波領域５０の形状は、上方に
形成されるリッジ部７ａの形状を変えることにより制御
できる。
【００３８】次に、本発明の効果を明らかにするため
に、BPM（Beam Propagation Method,M.D. Feit and J.
A. Fleck,Jr., " Computation of mode properties in
optical fiber waveguides by a propagating beam met
hod," Appl. Opt., vol. 19,no. 7, pp. 1154-1164, 19
80 参照）を用いたシミュレーションを行う。
に、BPM（Beam Propagation Method,M.D. Feit and J.
A. Fleck,Jr., " Computation of mode properties in
optical fiber waveguides by a propagating beam met
hod," Appl. Opt., vol. 19,no. 7, pp. 1154-1164, 19
80 参照）を用いたシミュレーションを行う。
【００３９】図６は、ＢＰＭ法による解析に用いた半導
体レーザ２１１の等価屈折率の分布であり、図５とほぼ
同一の構造である。半導体レーザ２１１の共振器長Ｌ
は、１５００μｍである。活性領域３０は、略直線状の
第１活性領域３１と第２活性領域３２とからなり、略中
央部に屈曲部３３を有する。また、屈曲部３３に隣接し
て、略三角形の局所導波領域５０が設けられている。局
所導波領域５０の長さは、屈曲部３３から両方向にＬｚ
ずつであり、活性領域（ストライプ）３０の幅２Ｔは、
３．５μｍである。また、傾斜角はθ、活性領域３０の
屈折率を３．３７２３２、その両側のクラッド領域５の
屈折率を３．３６９５０、活性領域３０を通る光の波長
λを０．９８μｍとする。また、局所導波領域５０の屈
折率は、活性領域３０の屈折率と同じとする。
体レーザ２１１の等価屈折率の分布であり、図５とほぼ
同一の構造である。半導体レーザ２１１の共振器長Ｌ
は、１５００μｍである。活性領域３０は、略直線状の
第１活性領域３１と第２活性領域３２とからなり、略中
央部に屈曲部３３を有する。また、屈曲部３３に隣接し
て、略三角形の局所導波領域５０が設けられている。局
所導波領域５０の長さは、屈曲部３３から両方向にＬｚ
ずつであり、活性領域（ストライプ）３０の幅２Ｔは、
３．５μｍである。また、傾斜角はθ、活性領域３０の
屈折率を３．３７２３２、その両側のクラッド領域５の
屈折率を３．３６９５０、活性領域３０を通る光の波長
λを０．９８μｍとする。また、局所導波領域５０の屈
折率は、活性領域３０の屈折率と同じとする。
【００４０】局所導波領域５０を設けた効果は、後端面
１２０から活性領域３０に入射した基本モード光が、屈
曲部３３を通過して前端面１１０に到達した時点で、傾
斜導波領域５０の基本モードとどの程度結合するかの結
合効率で評価する。
１２０から活性領域３０に入射した基本モード光が、屈
曲部３３を通過して前端面１１０に到達した時点で、傾
斜導波領域５０の基本モードとどの程度結合するかの結
合効率で評価する。
【００４１】図７は、局所導波領域５０の長さＬｚと、
結合効率との関係であり、傾斜角θ（前端面の法線方向
からの、光導波路の光軸の傾き）は、０．５°、１．０
°、１．５°とする。局所導波領域５０の長さＬｚを長
くすると、局所導波領域５０がないとき（Ｌｚ＝０）に
比べ、結合効率が高くなることが分かる。これは、局所
導波領域５０の存在により、放射損失が低減しているた
めである。図７より、局所導波領域５０の長さＬｚを略
２００μｍ以上とすることにより、傾斜角θが０．５
°、１．０°、１．５°において良好な結合効率が得ら
れることがわかる。
結合効率との関係であり、傾斜角θ（前端面の法線方向
からの、光導波路の光軸の傾き）は、０．５°、１．０
°、１．５°とする。局所導波領域５０の長さＬｚを長
くすると、局所導波領域５０がないとき（Ｌｚ＝０）に
比べ、結合効率が高くなることが分かる。これは、局所
導波領域５０の存在により、放射損失が低減しているた
めである。図７より、局所導波領域５０の長さＬｚを略
２００μｍ以上とすることにより、傾斜角θが０．５
°、１．０°、１．５°において良好な結合効率が得ら
れることがわかる。
【００４２】図８は、全体が２１２で表される、本実施
の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布で
ある。半導体レーザ２１２は、上述の半導体レーザ２１
１の前端面１１０、後端面１２０を覆うように、反射防
止膜２０、反射膜２１を形成したものである。
の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布で
ある。半導体レーザ２１２は、上述の半導体レーザ２１
１の前端面１１０、後端面１２０を覆うように、反射防
止膜２０、反射膜２１を形成したものである。
【００４３】このように、反射防止膜２０、反射膜２１
をそれぞれの端面に形成することにより、光導波路の光
軸の傾斜角θを３°より小さくした場合でも、前端面１
１０での反射率を低減することができる。また、局所導
波領域５０を有することにより、活性領域３０が屈曲部
３３を有することに起因する放射損失を低減できる。
をそれぞれの端面に形成することにより、光導波路の光
軸の傾斜角θを３°より小さくした場合でも、前端面１
１０での反射率を低減することができる。また、局所導
波領域５０を有することにより、活性領域３０が屈曲部
３３を有することに起因する放射損失を低減できる。
【００４４】実施の形態３．図９は、全体が２１３で表
される、本実施の形態にかかる半導体レーザの等価屈折
率の分布であり、図９中、図２と同一符号は、同一又は
相当箇所を示す。半導体レーザ２１３では、上述の半導
体レーザ２００と同じように屈曲した活性領域３０が、
クラッド領域５の中に設けられている。但し、光導波路
の光軸（即ち、活性領域３０の形成方向）が、前端面１
１０の法線方向から傾く傾斜角θは、３°以上であって
もかまわない。更に、活性領域３０の屈曲部３３での屈
曲角が１８０°より大きくなった側に、活性領域３０に
沿って、局所反射強調領域６０が設けられている。局所
反射強調領域６０の屈折率は、周囲のクラッド領域５よ
り低くなっている。
される、本実施の形態にかかる半導体レーザの等価屈折
率の分布であり、図９中、図２と同一符号は、同一又は
相当箇所を示す。半導体レーザ２１３では、上述の半導
体レーザ２００と同じように屈曲した活性領域３０が、
クラッド領域５の中に設けられている。但し、光導波路
の光軸（即ち、活性領域３０の形成方向）が、前端面１
１０の法線方向から傾く傾斜角θは、３°以上であって
もかまわない。更に、活性領域３０の屈曲部３３での屈
曲角が１８０°より大きくなった側に、活性領域３０に
沿って、局所反射強調領域６０が設けられている。局所
反射強調領域６０の屈折率は、周囲のクラッド領域５よ
り低くなっている。
【００４５】かかる局所反射強調領域６０は、活性層１
５の上方のクラッド層７等をエッチングで除去すること
により、除去部下方の等価屈折率を低下させて形成す
る。即ち、リッジ部７ａの屈曲部において、リッジ部７
ａに隣接する領域をエッチングで除去することにより、
局所反射強調領域６０が形成される。
５の上方のクラッド層７等をエッチングで除去すること
により、除去部下方の等価屈折率を低下させて形成す
る。即ち、リッジ部７ａの屈曲部において、リッジ部７
ａに隣接する領域をエッチングで除去することにより、
局所反射強調領域６０が形成される。
【００４６】上述のように、活性領域３０が屈曲部３３
を有する場合、かかる屈曲部３３で活性領域３０の外部
に光が放出され、放射損失が発生する。これに対して、
本実施の形態にかかる半導体レーザ２１３では、周囲の
クラッド領域５より屈折率の低い局所反射強調領域６０
を、活性領域３０に沿って設けることにより、活性領域
３０とその周囲との屈折率の差を大きくしている。この
結果、屈曲部３３で、活性領域３０から局所反射強調領
域６０に放射される光の量が抑制され、放射損失を低減
できる。これにより、しきい値電流が低く、発光効率の
高い半導体レーザ２１３の実現が可能となる。
を有する場合、かかる屈曲部３３で活性領域３０の外部
に光が放出され、放射損失が発生する。これに対して、
本実施の形態にかかる半導体レーザ２１３では、周囲の
クラッド領域５より屈折率の低い局所反射強調領域６０
を、活性領域３０に沿って設けることにより、活性領域
３０とその周囲との屈折率の差を大きくしている。この
結果、屈曲部３３で、活性領域３０から局所反射強調領
域６０に放射される光の量が抑制され、放射損失を低減
できる。これにより、しきい値電流が低く、発光効率の
高い半導体レーザ２１３の実現が可能となる。
【００４７】図１０は、全体が２１４で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２１４は、上述の半導体レーザ２
１３の前端面１１０、後端面１２０を覆うように、反射
防止膜２０、反射膜２１を形成したものである。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２１４は、上述の半導体レーザ２
１３の前端面１１０、後端面１２０を覆うように、反射
防止膜２０、反射膜２１を形成したものである。
【００４８】このように、反射防止膜２０、反射膜２１
をそれぞれの端面に形成することにより、光導波路の光
軸の傾斜角θを３°より小さくした場合でも、前端面１
１０での反射率を低減することができる。また、局所反
射強調領域６０を有することにより、活性領域３０が屈
曲部３３を有することに起因する放射損失を低減でき
る。
をそれぞれの端面に形成することにより、光導波路の光
軸の傾斜角θを３°より小さくした場合でも、前端面１
１０での反射率を低減することができる。また、局所反
射強調領域６０を有することにより、活性領域３０が屈
曲部３３を有することに起因する放射損失を低減でき
る。
【００４９】図１１は、全体が２１５で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２１５は、上述の半導体レーザ２
１３が、更に、局所導波領域５０を備える構造となって
いる。即ち、活性領域３０の屈曲部３３に隣接して、屈
曲角が１８０°より小さい側に局所導波領域５０、屈曲
角が１８０°より大きい側に局所反射強調領域６０がそ
れぞれ設けられている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２１５は、上述の半導体レーザ２
１３が、更に、局所導波領域５０を備える構造となって
いる。即ち、活性領域３０の屈曲部３３に隣接して、屈
曲角が１８０°より小さい側に局所導波領域５０、屈曲
角が１８０°より大きい側に局所反射強調領域６０がそ
れぞれ設けられている。
【００５０】このように、半導体レーザ２１５では、前
端面１１０の法線方向から傾斜角θの活性領域３０を有
することにより、前端面１１０から出射する光の反射率
を低減できるとともに、活性領域３０の屈曲部３３に、
局所導波領域５０、局所反射強調領域６０を有すること
により、活性領域３０が屈曲部３３を有することに起因
する放射損失を低減できる。
端面１１０の法線方向から傾斜角θの活性領域３０を有
することにより、前端面１１０から出射する光の反射率
を低減できるとともに、活性領域３０の屈曲部３３に、
局所導波領域５０、局所反射強調領域６０を有すること
により、活性領域３０が屈曲部３３を有することに起因
する放射損失を低減できる。
【００５１】図１２は、全体が２１６で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２１６は、上述の半導体レーザ２
１５が、更に、前端面１１０、後端面１２０を覆う反射
防止膜２０、反射膜２１を備える構造となっている。即
ち、活性領域３０の屈曲部３３に隣接して、局所導波領
域５０、局所反射強調領域６０がそれぞれ設けられると
ともに、端面１１０、１２０を覆うように、反射膜２
０、反射防止膜２１が設けられている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２１６は、上述の半導体レーザ２
１５が、更に、前端面１１０、後端面１２０を覆う反射
防止膜２０、反射膜２１を備える構造となっている。即
ち、活性領域３０の屈曲部３３に隣接して、局所導波領
域５０、局所反射強調領域６０がそれぞれ設けられると
ともに、端面１１０、１２０を覆うように、反射膜２
０、反射防止膜２１が設けられている。
【００５２】このように、半導体レーザ２１６が、前端
面１１０の法線方向から傾斜角θの活性領域３０を有す
ることにより、前端面１１０から出射する光の反射率を
低減できるとともに、活性領域３０の屈曲部３３に、局
所導波領域５０、局所反射強調領域６０を有することに
より、活性領域３０が屈曲部３３を有することに起因す
る放射損失を低減できる。特に、反射防止膜２０を備え
ることにより、傾斜角θが３°より小さい場合でも、前
端面１１０において低い反射率を得ることができる。
面１１０の法線方向から傾斜角θの活性領域３０を有す
ることにより、前端面１１０から出射する光の反射率を
低減できるとともに、活性領域３０の屈曲部３３に、局
所導波領域５０、局所反射強調領域６０を有することに
より、活性領域３０が屈曲部３３を有することに起因す
る放射損失を低減できる。特に、反射防止膜２０を備え
ることにより、傾斜角θが３°より小さい場合でも、前
端面１１０において低い反射率を得ることができる。
【００５３】実施の形態４．図１３は、全体が２２０で
表される、本実施の形態にかかる半導体レーザの等価屈
折率の分布である。図１３中、図２と同一符号は、同一
又は相当箇所を示す。半導体レーザ２２０では、上述の
半導体レーザ２００と同様に、屈曲した活性領域３０
が、クラッド領域５の中に設けられている。光導波路の
光軸が、前端面１１０の法線方向から傾く傾斜角θは、
３°以上であってもかまわない。活性領域３０は、略直
線状の第１活性領域３１と第２活性領域３２とが、所定
の屈曲角で屈曲して接続された屈曲部３３とを含む。更
に、屈曲角が１８０°より大きい側の活性領域３０が、
角度φ（φは、光導波路３０の高軸と切取り面７０との
間の角度）で切り取られ、切取り面７０となっている。
即ち、屈曲部３３において、活性領域３０が、光軸方向
から角度φだけ傾いた切取り角度で切り取られ、切取り
面７０となった構造となっている。
表される、本実施の形態にかかる半導体レーザの等価屈
折率の分布である。図１３中、図２と同一符号は、同一
又は相当箇所を示す。半導体レーザ２２０では、上述の
半導体レーザ２００と同様に、屈曲した活性領域３０
が、クラッド領域５の中に設けられている。光導波路の
光軸が、前端面１１０の法線方向から傾く傾斜角θは、
３°以上であってもかまわない。活性領域３０は、略直
線状の第１活性領域３１と第２活性領域３２とが、所定
の屈曲角で屈曲して接続された屈曲部３３とを含む。更
に、屈曲角が１８０°より大きい側の活性領域３０が、
角度φ（φは、光導波路３０の高軸と切取り面７０との
間の角度）で切り取られ、切取り面７０となっている。
即ち、屈曲部３３において、活性領域３０が、光軸方向
から角度φだけ傾いた切取り角度で切り取られ、切取り
面７０となった構造となっている。
【００５４】半導体レーザ２２０では、活性領域３０が
前端面１１０の法線方向から傾斜角θだけ傾いていると
ともに、後端面１２０に対して略垂直となっている。ま
た、活性領域３０は、屈曲部３３で屈曲した構造となっ
ている。かかる構造では、前端面１１０では低反射率、
後端面１２０は高反射率とすることができるが、一方
で、屈曲部３３において光の放射損失を生じる。半導体
レーザ２２０では、かかる放射損失を低減するために、
活性領域３０の屈曲部３３に切取り面７０が設けられて
いる。
前端面１１０の法線方向から傾斜角θだけ傾いていると
ともに、後端面１２０に対して略垂直となっている。ま
た、活性領域３０は、屈曲部３３で屈曲した構造となっ
ている。かかる構造では、前端面１１０では低反射率、
後端面１２０は高反射率とすることができるが、一方
で、屈曲部３３において光の放射損失を生じる。半導体
レーザ２２０では、かかる放射損失を低減するために、
活性領域３０の屈曲部３３に切取り面７０が設けられて
いる。
【００５５】半導体レーザ２２０では、図１３に示すよ
うに、直線状の活性領域３０（第１活性領域３１、第２
活性領域３２）では、導波モードは伝搬定数βで後端面
１２０から前端面１１０に向かって進む。この場合、活
性領域３０が切り取られる角度φが、
うに、直線状の活性領域３０（第１活性領域３１、第２
活性領域３２）では、導波モードは伝搬定数βで後端面
１２０から前端面１１０に向かって進む。この場合、活
性領域３０が切り取られる角度φが、
【００５６】
（β／ｋ０）・ｓｉｎ（（π／２）−φ）＝ｎｃｌ （１）
但し、ｋ０（＝２π／λ、λは波長）：真空中の波数
ｎｃｌ：活性領域周囲のクラッド領域の屈折率
【００５７】で表される式（１）を満たすと、屈曲部３
３の切取り面７０で進行波は全反射となり、活性領域３
００の外側へ放射されなくなる。このように、切取り角
度φの切取り面７０を設けることにより、活性領域３０
の屈曲部３３における放射損失が大幅に低減できる。
３の切取り面７０で進行波は全反射となり、活性領域３
００の外側へ放射されなくなる。このように、切取り角
度φの切取り面７０を設けることにより、活性領域３０
の屈曲部３３における放射損失が大幅に低減できる。
【００５８】例えば、活性領域（ストライプ）３０の幅
２Ｔを３．５μｍ、活性領域３０の屈折率を３．３７２
３２、活性領域３０の周囲のクラッド領域５の屈折率を
３．３６９５０、波長λを０．９８μｍとした場合、基
本モードのβ／ｋ０は、３．３７１３１となり、活性領
域３０を通る光が屈曲部３３で全反射するために必要な
切取り角φは、１．８８°となる。
２Ｔを３．５μｍ、活性領域３０の屈折率を３．３７２
３２、活性領域３０の周囲のクラッド領域５の屈折率を
３．３６９５０、波長λを０．９８μｍとした場合、基
本モードのβ／ｋ０は、３．３７１３１となり、活性領
域３０を通る光が屈曲部３３で全反射するために必要な
切取り角φは、１．８８°となる。
【００５９】このような、所定の切取り角φで切り取ら
れた切取り面７０を有する活性領域３０は、クラッド領
域５の上方に形成されるリッジ部７ａを、切取り角φで
切り取った形状とすることにより作製できる。
れた切取り面７０を有する活性領域３０は、クラッド領
域５の上方に形成されるリッジ部７ａを、切取り角φで
切り取った形状とすることにより作製できる。
【００６０】このように、本実施の形態にかかる半導体
レーザ２２０では、活性領域３０の屈曲部３３におい
て、光軸方向から所定の角度φだけ傾いた切取り角度で
活性領域３０が切り取られ、切取り面７０が形成される
ことにより、活性領域３０を通る光を切取り面７０で全
反射させることができる。この結果、活性領域３０の屈
曲部３３における光の放射損失を低減し、しきい値電流
の低い半導体レーザを提供することができる。
レーザ２２０では、活性領域３０の屈曲部３３におい
て、光軸方向から所定の角度φだけ傾いた切取り角度で
活性領域３０が切り取られ、切取り面７０が形成される
ことにより、活性領域３０を通る光を切取り面７０で全
反射させることができる。この結果、活性領域３０の屈
曲部３３における光の放射損失を低減し、しきい値電流
の低い半導体レーザを提供することができる。
【００６１】図１４は、全体が２２１で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２２１は、上述の半導体レーザ２
２０が、更に、前端面１１０、後端面１２０を覆う反射
防止膜２０、反射膜２１を備える構造となっている。こ
のように、半導体レーザ２２１が、切取り面７０を有す
ることにより、活性領域３０の屈曲部３３での放射損失
を低減できる。更に、反射防止膜２０を前端面１１０に
備えることにより、前端面１１０での反射率を低減でき
る。特に、傾斜角θが３°より小さい場合でも、低反射
率を実現できる。また、反射膜２１を有することによ
り、高出力の半導体レーザ２２１を実現できる。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２２１は、上述の半導体レーザ２
２０が、更に、前端面１１０、後端面１２０を覆う反射
防止膜２０、反射膜２１を備える構造となっている。こ
のように、半導体レーザ２２１が、切取り面７０を有す
ることにより、活性領域３０の屈曲部３３での放射損失
を低減できる。更に、反射防止膜２０を前端面１１０に
備えることにより、前端面１１０での反射率を低減でき
る。特に、傾斜角θが３°より小さい場合でも、低反射
率を実現できる。また、反射膜２１を有することによ
り、高出力の半導体レーザ２２１を実現できる。
【００６２】図１５は、全体が２２２で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２２２は、上述の半導体レーザ２
２０が、更に、局所導波領域５０を有する構造になって
いる。半導体レーザ２２２では、活性領域３０が所定の
角度φで切り取られた切取り面７０を有するため、切取
り面７０で光が全反射する。例えば、活性領域（ストラ
イプ）３０の幅２Ｔを３．５μｍ、活性領域３０の屈折
率を３．３７２３２、活性領域３０周囲のクラッド領域
５の屈折率を３．３６９５０、波長λを１．３μｍとす
ると、上述の式（１）において、基本モードのβ／ｋ０
は３．３７０９７となり、切取り角φは１．６９°とな
る。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２２２は、上述の半導体レーザ２
２０が、更に、局所導波領域５０を有する構造になって
いる。半導体レーザ２２２では、活性領域３０が所定の
角度φで切り取られた切取り面７０を有するため、切取
り面７０で光が全反射する。例えば、活性領域（ストラ
イプ）３０の幅２Ｔを３．５μｍ、活性領域３０の屈折
率を３．３７２３２、活性領域３０周囲のクラッド領域
５の屈折率を３．３６９５０、波長λを１．３μｍとす
ると、上述の式（１）において、基本モードのβ／ｋ０
は３．３７０９７となり、切取り角φは１．６９°とな
る。
【００６３】このように、本実施の形態にかかる半導体
レーザ２２２では、活性領域３０の屈曲部３３において
切取り面７０が形成されることにより、活性領域３０を
通る光を切取り面７０で全反射させることができる。ま
た、局所導波領域５０を有することによっても、外部へ
の光の放射を抑えることができる。この結果、活性領域
３０の屈曲部３３における光の放射損失を低減し、しき
い値電流が低く、高効率の半導体レーザを提供すること
ができる。
レーザ２２２では、活性領域３０の屈曲部３３において
切取り面７０が形成されることにより、活性領域３０を
通る光を切取り面７０で全反射させることができる。ま
た、局所導波領域５０を有することによっても、外部へ
の光の放射を抑えることができる。この結果、活性領域
３０の屈曲部３３における光の放射損失を低減し、しき
い値電流が低く、高効率の半導体レーザを提供すること
ができる。
【００６４】図１６は、全体が２２３で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２２３は、上述の半導体レーザ２
２２が、更に、反射防止膜２０、反射膜２１を有する構
造になっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２２３は、上述の半導体レーザ２
２２が、更に、反射防止膜２０、反射膜２１を有する構
造になっている。
【００６５】このように、本実施の形態にかかる半導体
レーザ２２３では、活性領域３０の屈曲部３３において
切取り面７０、及び局所導波領域５０を有することによ
り、活性領域３０の屈曲部３３における光の放射損失を
低減し、しきい値電流の低い半導体レーザを提供するこ
とができる。更に、反射防止膜２０を前端面１１０に備
えることにより、前端面１１０での反射率を低減でき
る。特に、傾斜角θが３°より小さい場合でも、低反射
率を実現できる。また、反射膜２１を後端面１２０に備
えることにより、半導体レーザの高出力化が可能とな
る。
レーザ２２３では、活性領域３０の屈曲部３３において
切取り面７０、及び局所導波領域５０を有することによ
り、活性領域３０の屈曲部３３における光の放射損失を
低減し、しきい値電流の低い半導体レーザを提供するこ
とができる。更に、反射防止膜２０を前端面１１０に備
えることにより、前端面１１０での反射率を低減でき
る。特に、傾斜角θが３°より小さい場合でも、低反射
率を実現できる。また、反射膜２１を後端面１２０に備
えることにより、半導体レーザの高出力化が可能とな
る。
【００６６】実施の形態５．図１７は、全体が２３０で
表される、本実施の形態にかかる半導体レーザの等価屈
折率の分布である。図１７中、図２と同一符号は、同一
又は相当箇所を示す。半導体レーザ２３０では、上述の
半導体レーザ２００と同様に、屈曲した活性領域３０
が、クラッド領域５の中に設けられている。但し、光導
波路の光軸が、前端面１１０の法線方向から傾く傾斜角
θは、３°以上であってもかまわない。活性領域３０
は、略直線状の第１活性領域３１と第２活性領域３２と
が、所定の屈曲角で屈曲して接続された屈曲部３３とを
含む。更に、クラッド領域５よりも屈折率の高い高屈折
率領域８０が、前端面１１０に、活性領域３０に沿って
設けられている。高屈折率領域８０は、前端面１１０
と、活性領域３０の光軸との間の角度が、９０°より大
きい側のクラッド領域５中に設けられている。なお、高
屈折率領域８０の屈折率は、活性領域３０の屈折率と同
じであることが好ましい。
表される、本実施の形態にかかる半導体レーザの等価屈
折率の分布である。図１７中、図２と同一符号は、同一
又は相当箇所を示す。半導体レーザ２３０では、上述の
半導体レーザ２００と同様に、屈曲した活性領域３０
が、クラッド領域５の中に設けられている。但し、光導
波路の光軸が、前端面１１０の法線方向から傾く傾斜角
θは、３°以上であってもかまわない。活性領域３０
は、略直線状の第１活性領域３１と第２活性領域３２と
が、所定の屈曲角で屈曲して接続された屈曲部３３とを
含む。更に、クラッド領域５よりも屈折率の高い高屈折
率領域８０が、前端面１１０に、活性領域３０に沿って
設けられている。高屈折率領域８０は、前端面１１０
と、活性領域３０の光軸との間の角度が、９０°より大
きい側のクラッド領域５中に設けられている。なお、高
屈折率領域８０の屈折率は、活性領域３０の屈折率と同
じであることが好ましい。
【００６７】一般に、光は屈折率の高い領域に引き寄せ
られる。従って、図１７に示すように、前端面１１０近
傍において、前端面１１０と活性領域３０の光軸との交
差角度が９０°より大きい側に、クラッド領域５より屈
折率の大きい高屈折率領域８０を設けると、活性領域３
０を通る光は、高屈折率領域８０側に引き寄せられる。
このため、前端面１１０で反射された光が、活性領域
（ストライプ）３０に結合し難くなり、前端面１１０の
実質的な反射率が低減できる。
られる。従って、図１７に示すように、前端面１１０近
傍において、前端面１１０と活性領域３０の光軸との交
差角度が９０°より大きい側に、クラッド領域５より屈
折率の大きい高屈折率領域８０を設けると、活性領域３
０を通る光は、高屈折率領域８０側に引き寄せられる。
このため、前端面１１０で反射された光が、活性領域
（ストライプ）３０に結合し難くなり、前端面１１０の
実質的な反射率が低減できる。
【００６８】このような、高屈折率領域８０は、活性層
１５の上方に形成されるリッジ部７ａを、高屈折率領域
８０の上方にも形成することにより作製できる。
１５の上方に形成されるリッジ部７ａを、高屈折率領域
８０の上方にも形成することにより作製できる。
【００６９】図１８は、全体が２３１で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３１は、上述の半導体レーザ２
３０が、更に、反射防止膜２０、反射膜２１を有する構
造になっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３１は、上述の半導体レーザ２
３０が、更に、反射防止膜２０、反射膜２１を有する構
造になっている。
【００７０】このように、本実施の形態にかかる半導体
レーザ２３１では、高屈折率領域８０を有することによ
り、前端面１１０の反射率が低減できる。更に、反射防
止膜２０を前端面１１０に備えることによっても、前端
面１１０での反射率を低減できる。特に、傾斜角θが３
°より小さい場合でも、低反射率を実現できる。
レーザ２３１では、高屈折率領域８０を有することによ
り、前端面１１０の反射率が低減できる。更に、反射防
止膜２０を前端面１１０に備えることによっても、前端
面１１０での反射率を低減できる。特に、傾斜角θが３
°より小さい場合でも、低反射率を実現できる。
【００７１】図１９は、全体が２３２で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３２は、上述の半導体レーザ２
３０が、更に、局所導波領域５０を備える構造となって
いる。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３２は、上述の半導体レーザ２
３０が、更に、局所導波領域５０を備える構造となって
いる。
【００７２】このように、本実施の形態にかかる半導体
レーザ２３２では、高屈折率領域８０を有することによ
り、前端面１１０での反射率が低減できる。また、局所
導波領域５０を有することによって、外部への光の放射
を抑えることができる。この結果、活性領域３０の屈曲
部３３における光の放射損失を低減し、しきい値電流が
低く、高効率の半導体レーザを提供することができる。
レーザ２３２では、高屈折率領域８０を有することによ
り、前端面１１０での反射率が低減できる。また、局所
導波領域５０を有することによって、外部への光の放射
を抑えることができる。この結果、活性領域３０の屈曲
部３３における光の放射損失を低減し、しきい値電流が
低く、高効率の半導体レーザを提供することができる。
【００７３】図２０は、全体が２３３で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３３は、上述の半導体レーザ２
３２が、更に、端面１１０、１２０上に反射防止膜２
０、反射膜２１を備える構造となっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３３は、上述の半導体レーザ２
３２が、更に、端面１１０、１２０上に反射防止膜２
０、反射膜２１を備える構造となっている。
【００７４】かかる半導体レーザ２３３では、高屈折率
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所導波領域５０を有することによ
っても、外部への光の放射を抑えることができる。更
に、反射防止膜２０を有することにより、前端面１１０
での反射率を低減できる。特に、傾斜角θが３°より小
さい場合でも、低反射率を実現できる。また、反射膜２
１を有することにより、半導体レーザの出力を高くでき
る。
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所導波領域５０を有することによ
っても、外部への光の放射を抑えることができる。更
に、反射防止膜２０を有することにより、前端面１１０
での反射率を低減できる。特に、傾斜角θが３°より小
さい場合でも、低反射率を実現できる。また、反射膜２
１を有することにより、半導体レーザの出力を高くでき
る。
【００７５】図２１は、全体が２３４で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３４は、上述の半導体レーザ２
３０が、更に、局所反射強調領域６０を備える構造とな
っている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３４は、上述の半導体レーザ２
３０が、更に、局所反射強調領域６０を備える構造とな
っている。
【００７６】かかる半導体レーザ２３４では、高屈折率
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所反射強調領域６０を有すること
によっても、外部への光の放射を抑えることができる。
従って、前端面１１０での反射率が低く、活性領域３０
の屈曲部３３での放射損失が低減された半導体レーザの
提供が可能となる。
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所反射強調領域６０を有すること
によっても、外部への光の放射を抑えることができる。
従って、前端面１１０での反射率が低く、活性領域３０
の屈曲部３３での放射損失が低減された半導体レーザの
提供が可能となる。
【００７７】図２２は、全体が２３５で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３５は、上述の半導体レーザ２
３４が、更に、端面１１０、１２０に、反射防止膜２
０、反射膜２１を備える構造となっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３５は、上述の半導体レーザ２
３４が、更に、端面１１０、１２０に、反射防止膜２
０、反射膜２１を備える構造となっている。
【００７８】かかる半導体レーザ２３５では、高屈折率
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所反射強調領域６０を有すること
によっても、外部への光の放射を抑えることができる。
更に、反射防止膜２０を有することにより、前端面１１
０での反射率をより低減できる。また、反射膜２１を有
することにより、半導体レーザの出力を高くできる。従
って、前端面１１０での反射率が低く、活性領域３０の
屈曲部３３での放射損失が低減された高出力の半導体レ
ーザの提供が可能となる。
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所反射強調領域６０を有すること
によっても、外部への光の放射を抑えることができる。
更に、反射防止膜２０を有することにより、前端面１１
０での反射率をより低減できる。また、反射膜２１を有
することにより、半導体レーザの出力を高くできる。従
って、前端面１１０での反射率が低く、活性領域３０の
屈曲部３３での放射損失が低減された高出力の半導体レ
ーザの提供が可能となる。
【００７９】図２３は、全体が２３６で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３６は、上述の半導体レーザ２
３０が、局所導波領域５０と局所反射強調領域６０の双
方を有する構造となっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３６は、上述の半導体レーザ２
３０が、局所導波領域５０と局所反射強調領域６０の双
方を有する構造となっている。
【００８０】かかる半導体レーザ２３６では、高屈折率
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所導波領域５０と局所反射強調領
域６０の双方を有することにより、屈曲部３３での放射
損失を大幅に低減することができる。従って、前端面１
１０での反射率が低く、活性領域３０の屈曲部３３での
放射損失が低減された半導体レーザの提供が可能とな
る。
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所導波領域５０と局所反射強調領
域６０の双方を有することにより、屈曲部３３での放射
損失を大幅に低減することができる。従って、前端面１
１０での反射率が低く、活性領域３０の屈曲部３３での
放射損失が低減された半導体レーザの提供が可能とな
る。
【００８１】図２４は、全体が２３７で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３７は、上述の半導体レーザ２
３６が、更に、端面１１０、１２０に、反射防止膜２
０、反射膜２１を有する構造となっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３７は、上述の半導体レーザ２
３６が、更に、端面１１０、１２０に、反射防止膜２
０、反射膜２１を有する構造となっている。
【００８２】かかる半導体レーザ２３７では、高屈折率
領域８０を有するとともに、反射防止膜２０を有するこ
とにより、前端面１１０の反射率が更に低減できる。ま
た、局所導波領域５０と局所反射強調領域６０の双方を
有することにより、屈曲部３３での放射損失を大幅に低
減することができる。更に、後端面１２０に反射膜２１
を有することにより、半導体レーザの高出力化が可能と
なる。従って、前端面１１０での反射率が低く、活性領
域３０の屈曲部３３での放射損失が低減された、高出力
の半導体レーザの提供が可能となる。
領域８０を有するとともに、反射防止膜２０を有するこ
とにより、前端面１１０の反射率が更に低減できる。ま
た、局所導波領域５０と局所反射強調領域６０の双方を
有することにより、屈曲部３３での放射損失を大幅に低
減することができる。更に、後端面１２０に反射膜２１
を有することにより、半導体レーザの高出力化が可能と
なる。従って、前端面１１０での反射率が低く、活性領
域３０の屈曲部３３での放射損失が低減された、高出力
の半導体レーザの提供が可能となる。
【００８３】図２５は、全体が２３８で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３８は、上述の半導体レーザ２
３０が、切取り面７０を有する構造となっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３８は、上述の半導体レーザ２
３０が、切取り面７０を有する構造となっている。
【００８４】かかる半導体レーザ２３８では、高屈折率
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、切取り面７０を有することにより、
屈曲部３３での放射損失を低減することができる。従っ
て、前端面１１０での反射率が低く、活性領域３０の屈
曲部３３での放射損失が低減された半導体レーザの提供
が可能となる。
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、切取り面７０を有することにより、
屈曲部３３での放射損失を低減することができる。従っ
て、前端面１１０での反射率が低く、活性領域３０の屈
曲部３３での放射損失が低減された半導体レーザの提供
が可能となる。
【００８５】図２６は、全体が２３９で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３９は、上述の半導体レーザ２
３８が、更に、端面１１０、１２０に、反射防止膜２
０、反射膜２１を有する構造となっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２３９は、上述の半導体レーザ２
３８が、更に、端面１１０、１２０に、反射防止膜２
０、反射膜２１を有する構造となっている。
【００８６】かかる半導体レーザ２３９では、高屈折率
領域８０と反射防止膜２０とを有することにより、前端
面１１０の反射率が大幅に低減できる。また、切取り面
７０を有することにより、屈曲部３３での放射損失を低
減することができる。更に、後端面１２０に反射膜２１
を有することにより、半導体レーザの高出力化が可能と
なる。従って、前端面１１０での反射率が低く、活性領
域３０の屈曲部３３での放射損失が低減された、高出力
の半導体レーザの提供が可能となる。
領域８０と反射防止膜２０とを有することにより、前端
面１１０の反射率が大幅に低減できる。また、切取り面
７０を有することにより、屈曲部３３での放射損失を低
減することができる。更に、後端面１２０に反射膜２１
を有することにより、半導体レーザの高出力化が可能と
なる。従って、前端面１１０での反射率が低く、活性領
域３０の屈曲部３３での放射損失が低減された、高出力
の半導体レーザの提供が可能となる。
【００８７】図２７は、全体が２４０で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２４０は、上述の半導体レーザ２
３０が、更に、屈曲部３３において、局所導波領域５０
と切取り面７０を有する構造となっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２４０は、上述の半導体レーザ２
３０が、更に、屈曲部３３において、局所導波領域５０
と切取り面７０を有する構造となっている。
【００８８】かかる半導体レーザ２４０では、高屈折率
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所導波領域５０と切取り面７０と
を屈曲部３３に有することにより、屈曲部３３での放射
損失を大幅に低減することができる。従って、前端面１
１０での反射率が低く、活性領域３０の屈曲部３３での
放射損失が低減された導体レーザの提供が可能となる。
領域８０を有することにより、前端面１１０の反射率が
低減できる。また、局所導波領域５０と切取り面７０と
を屈曲部３３に有することにより、屈曲部３３での放射
損失を大幅に低減することができる。従って、前端面１
１０での反射率が低く、活性領域３０の屈曲部３３での
放射損失が低減された導体レーザの提供が可能となる。
【００８９】図２８は、全体が２４１で表される、本実
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２４１は、上述の半導体レーザ２
４０が、更に、端面１１０、１２０に、反射防止膜２
０、反射膜２１を有する構造となっている。
施の形態にかかる他の半導体レーザの等価屈折率の分布
である。半導体レーザ２４１は、上述の半導体レーザ２
４０が、更に、端面１１０、１２０に、反射防止膜２
０、反射膜２１を有する構造となっている。
【００９０】かかる半導体レーザ２４１では、反射防止
膜２０、高屈折率領域８０を有することにより、前端面
１１０の反射率が大幅に低減できる。また、局所導波領
域５０と切取り面７０とを屈曲部３３に有することによ
り、屈曲部３３での放射損失を大幅に低減することがで
きる。更に、反射膜２１を後端面１２０に有することに
より、半導体レーザの高出力化が可能となる。従って、
前端面１１０での反射率が低く、活性領域３０の屈曲部
３３での放射損失が低減された高出力の半導体レーザの
提供が可能となる。
膜２０、高屈折率領域８０を有することにより、前端面
１１０の反射率が大幅に低減できる。また、局所導波領
域５０と切取り面７０とを屈曲部３３に有することによ
り、屈曲部３３での放射損失を大幅に低減することがで
きる。更に、反射膜２１を後端面１２０に有することに
より、半導体レーザの高出力化が可能となる。従って、
前端面１１０での反射率が低く、活性領域３０の屈曲部
３３での放射損失が低減された高出力の半導体レーザの
提供が可能となる。
【００９１】なお、上記実施の形態１〜５では、ＩｎＧ
ａＡｓ層を活性層１５に用いた場合について説明した
が、ＧａＡｓ層を活性層に用いることも可能である。
ａＡｓ層を活性層１５に用いた場合について説明した
が、ＧａＡｓ層を活性層に用いることも可能である。
【００９２】また、基板等に他の半導体材料を用いても
かまわない。例えば、ＩｎＰ基板を用いたＩｎＧａＡｓ
Ｐ／ＩｎＰ系の半導体レーザとしても構わない。
かまわない。例えば、ＩｎＰ基板を用いたＩｎＧａＡｓ
Ｐ／ＩｎＰ系の半導体レーザとしても構わない。
【００９３】また、上記実施の形態では、リッジ型半導
体レーザについて説明したが、埋め込み型半導体レーザ
のような他の屈折率導波型の半導体レーザにも適用可能
である。かかる埋め込み型半導体レーザでは、活性層１
５の両側（図１のｙ軸方向側）に埋め込み層が形成さ
れ、埋め込み層中に、局所導波領域５０、局所反射強調
領域６０、高屈折率領域８０が形成される。
体レーザについて説明したが、埋め込み型半導体レーザ
のような他の屈折率導波型の半導体レーザにも適用可能
である。かかる埋め込み型半導体レーザでは、活性層１
５の両側（図１のｙ軸方向側）に埋め込み層が形成さ
れ、埋め込み層中に、局所導波領域５０、局所反射強調
領域６０、高屈折率領域８０が形成される。
【００９４】更には、半導体レーザだけでなく、スーパ
ールミネッセンスダイオード等の他の光半導体素子に適
用することも可能である。
ールミネッセンスダイオード等の他の光半導体素子に適
用することも可能である。
【００９５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる光半導体素子では、前端面における実質的な反
射率を小さくすることができる。
にかかる光半導体素子では、前端面における実質的な反
射率を小さくすることができる。
【００９６】特に、前端面の法線方向からの、光導波路
の光軸の傾斜角θを３°未満に抑えつつ、前端面におけ
る反射率を１％以下、更には、０．１％以下にできる。
の光軸の傾斜角θを３°未満に抑えつつ、前端面におけ
る反射率を１％以下、更には、０．１％以下にできる。
【００９７】また、本発明にかかる光半導体素子では、
光導波路を構成する活性領域（ストライプ）の屈曲部に
おける放射損失の軽減が可能となる。
光導波路を構成する活性領域（ストライプ）の屈曲部に
おける放射損失の軽減が可能となる。
【図１】 本発明の実施の形態１にかかる光半導体素子
の断面図、及び上面図である。
の断面図、及び上面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかる光半導体素子
の等価屈折率の分布である。
の等価屈折率の分布である。
【図３】 光導波路の傾斜角θと前端面における反射率
との関係である。
との関係である。
【図４】 光導波路の傾斜角θと前端面における反射率
との関係である。
との関係である。
【図５】 本発明の実施の形態２にかかる光半導体素子
の等価屈折率の分布である。
の等価屈折率の分布である。
【図６】 本発明の実施の形態２にかかる他の光半導体
素子の等価屈折率の分布である。
素子の等価屈折率の分布である。
【図７】 局所導波領域長と結合効率との関係である。
【図８】 本発明の実施の形態２にかかる他の光半導体
素子の等価屈折率の分布である。
素子の等価屈折率の分布である。
【図９】 本発明の実施の形態３にかかる光半導体素子
の等価屈折率の分布である。
の等価屈折率の分布である。
【図１０】 本発明の実施の形態３にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図１１】 本発明の実施の形態３にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図１２】 本発明の実施の形態３にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図１３】 本発明の実施の形態４にかかる光半導体素
子の等価屈折率の分布である。
子の等価屈折率の分布である。
【図１４】 本発明の実施の形態４にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図１５】 本発明の実施の形態４にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図１６】 本発明の実施の形態４にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図１７】 本発明の実施の形態５にかかる光半導体素
子の等価屈折率の分布である。
子の等価屈折率の分布である。
【図１８】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図１９】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２０】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２１】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２２】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２３】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２４】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２５】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２６】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２７】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２８】 本発明の実施の形態５にかかる他の光半導
体素子の等価屈折率の分布である。
体素子の等価屈折率の分布である。
【図２９】 従来の半導体レーザモジュールである。
【図３０】 従来のスーパールミネッセンスダイオード
の斜視図である。
の斜視図である。
【図３１】 従来のスーパールミネッセンスダイオード
の等価屈折率の分布である。
の等価屈折率の分布である。
５ クラッド領域、２０ 反射防止膜、２１ 反射膜、
３０ 活性領域（ストライプ）、３１ 第１活性領域、
３２ 第２活性領域、３３ 屈曲部、４０ 光軸、１１
０ 前端面、１２０ 後端面、２００ 半導体レーザ。
３０ 活性領域（ストライプ）、３１ 第１活性領域、
３２ 第２活性領域、３３ 屈曲部、４０ 光軸、１１
０ 前端面、１２０ 後端面、２００ 半導体レーザ。
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Ｆターム(参考） 5F041 AA14 AA39 CA14 CA36 CA74
CB05 CB11
5F073 AA74 AA83 AB28 BA02 CA07
CB09 CB20 CB22 EA29
Claims (13)
- 【請求項１】 活性領域と、該活性領域を両側から挟む
クラッド領域と、該活性領域及び該クラッド領域から構
成された光導波路と、該光導波路の端部を含み互いに略
平行に設けられた前端面と後端面とを含む光半導体素子
であって、 該光導波路の光軸が、該前端面において該前端面の法線
に対して略３°未満の傾斜角で傾くとともに、該後端面
において該後端面に対して略垂直となり、更に、該前端
面が反射防止膜で覆われたことを特徴とする光半導体素
子。 - 【請求項２】 上記傾斜角が、略１．５°以下であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子。 - 【請求項３】 上記活性領域が、それぞれが略直線状の
第１活性領域と第２活性領域と、該第１活性領域と該第
２活性領域とが所定の屈曲角で接続された屈曲部とを含
むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光半導体素
子。 - 【請求項４】 活性領域と、該活性領域を両側から挟む
クラッド領域と、該活性領域及び該クラッド領域から構
成された光導波路と、該光導波路の端部を含み互いに略
平行に設けられた前端面と後端面とを含む光半導体素子
であって、 該活性領域が、それぞれが略直線状の第１活性領域と第
２活性領域と、該第１活性領域と該第２活性領域とが所
定の屈曲角で接続された屈曲部とを含み、該屈曲角が１
８０°より小さい側の該クラッド領域に、該クラッド領
域より屈折率の高い局所導波領域が該屈曲部に隣接して
設けられたことを特徴とする光半導体素子。 - 【請求項５】 上記局所導波領域の屈折率が、上記活性
領域の屈折率と略同一であることを特徴とする請求項４
に記載の光半導体素子。 - 【請求項６】 活性領域と、該活性領域を両側から挟む
クラッド領域と、該活性領域及び該クラッド領域から構
成された光導波路と、該光導波路の端部を含み互いに略
平行に設けられた前端面と後端面とを含む光半導体素子
であって、 該活性領域が、それぞれが略直線状の第１活性領域と第
２活性領域と、該第１活性領域と該第２活性領域とが所
定の屈曲角で接続された屈曲部とを含み、該屈曲角が１
８０°より大きき側の該クラッド領域に、該クラッド領
域より屈折率の低い局所反射強調領域が該屈曲部に隣接
して設けられたことを特徴とする光半導体素子。 - 【請求項７】 活性領域と、該活性領域を両側から挟む
クラッド領域と、該活性領域及び該クラッド領域から構
成された光導波路と、該光導波路の端部を含み互いに略
平行に設けられた前端面と後端面とを含む光半導体素子
であって、 該活性領域が、それぞれが略直線状の第１活性領域と第
２活性領域と、該第１活性領域と該第２活性領域とが所
定の屈曲角で接続された屈曲部とを含み、該活性領域
が、該活性領域を伝搬する光を該屈曲部で略全反射する
反射面を含むことを特徴とする光半導体素子。 - 【請求項８】 上記反射面が、上記活性領域の一部を切
り取るように形成された平面からなることを特徴とする
請求項７に記載の光半導体素子。 - 【請求項９】 活性領域と、該活性領域を両側から挟む
クラッド領域と、該活性領域及び該クラッド領域から構
成された光導波路と、該光導波路の端部を含み互いに略
平行に設けられた前端面と後端面とを含む光半導体素子
であって、 該光導波路の光軸が、該前端面において該前端面の法線
に対して傾斜するとともに、該後端面において該後端面
に対して略垂直となり、該光導波路の光軸と該前端面と
の間の角が９０°より大きい側の、該活性領域と該前端
面との間に、該クラッド領域より屈折率の高い高屈折率
領域が設けられたことを特徴とする光半導体素子。 - 【請求項１０】 上記高屈折率領域の屈折率が、上記活
性領域の屈折率と略同一であることを特徴とする請求項
９に記載の光半導体素子。 - 【請求項１１】 活性層と、該活性層を両面から挟むク
ラッド層と、該活性層に設けられた光導波路と、該活性
層の両側に設けられた埋め込み層と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、 該光導波路が、それぞれの光軸が略直線状の第１光導波
路と第２光導波路と、該第１光導波路と該第２光導波路
とが所定の屈曲角で接続された屈曲部とを含み、該屈曲
角が１８０°より小さい側の該埋め込み層に、該埋め込
み層より屈折率の高い局所導波領域が該屈曲部に隣接し
て設けられたことを特徴とする光半導体素子。 - 【請求項１２】 活性層と、該活性層を両面から挟むク
ラッド層と、該活性層に設けられた光導波路と、該活性
層の両側に設けられた埋め込み層と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、 該光導波路が、それぞれの光軸が略直線状の第１光導波
路と第２光導波路と、該第１光導波路と該第２光導波路
とが所定の屈曲角で接続された屈曲部とを含み、該屈曲
角が１８０°より大きき側の該埋め込み層に、該埋め込
み層より屈折率の低い局所反射強調領域が該屈曲部に隣
接して設けられたことを特徴とする光半導体素子。 - 【請求項１３】 活性層と、該活性層を両側から挟むク
ラッド層と、該活性層に設けられた光導波路と、該活性
層の両側に設けられた埋め込み層と、該光導波路の端部
を含み互いに略平行に設けられた前端面と後端面とを含
む光半導体素子であって、 該光導波路の光軸が、該前端面において該前端面の法線
に対して傾斜するとともに、該後端面において該後端面
に対して略垂直となり、該光導波路の光軸と該前端面と
の間の角が９０°より大きい側の、該光導波路と該前端
面との間に、該埋め込み層より屈折率の高い高屈折率領
域が設けられたことを特徴とする光半導体素子。
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