JP2006165478A - 半導体レーザ - Google Patents

Abstract

【課題】 反射膜全体の膜厚が薄く、膜剥がれの発生が少なく、より光吸収が少ない反射膜を設けた半導体レーザ提供する。
【解決手段】 高反射膜１２が屈折率の異なる３種類の誘電体膜から構成され、一番低い屈折率ｎ_１を持つ第一の誘電体膜１３の光学膜厚ｎ_１ｄ_１が、半導体レーザ１の発振波長λの１／４の整数倍となる条件を満たし、かつ中間の屈折率ｎ_２を持つ第二の誘電体膜１４と一番高い屈折率ｎ_３を持つ第三の誘電体膜１５との光学膜厚の和ｎ_２ｄ_２＋ｎ_３ｄ_３が、半導体レーザ１の発振波長λの１／４の整数倍となる条件を満たし、第一の誘電体膜１３から順に共振器端面９ｂに形成した構成とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光通信や光情報処理に使用される半導体レーザに関し、特に共振器端面の高反射膜の構造に関するものである。

半導体レーザは、ウエハを劈開することで得られる共振器端面に誘電体膜が形成されている。誘電体膜を形成する目的は、一つは、光が射出される共振器端面の反射率を低くし、その反対側の共振器端面の反射率を高くすることで、効率よく光を取り出すことができるため、高出力化が実現できること、もう一つは、共振器端面を保護し、半導体の酸化による半導体レーザの劣化を防止することである。
共振器端面に形成される反射膜は、屈折率の異なる２種類（低屈折率膜、高屈折率膜）の誘電体膜を交互に積層することで、所望の反射率が得られる。２種類の誘電体膜の組み合わせでは、低屈折率誘電体膜として、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）もしくは二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を、高屈折率誘電体膜として、酸化シリコン（ＳｉＯ_ｘ）を用いて、反射膜を構成するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
低屈折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜の屈折率差が大きいほど、低屈折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜の一対あたりの反射率が大きくなるため、高屈折率誘電体膜の屈折率はできるだけ大きいものが望ましく、低屈折率誘電体膜は屈折率の小さいものが望ましいが、一般的には、低屈折率誘電体膜としてＳｉＯ_２よりも、半導体の線膨張係数に近いＡｌ_２Ｏ_３が、膜剥がれが発生し難いことから選ばれることが多い。また、効率のよい反射率を得るため低屈折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜の光学膜厚(屈折率×膜厚)は半導体レーザの発振波長に対して、それぞれ１／４の整数倍に設定される。

光ディスクに用いられる半導体レーザは、その書き込み、読み込み速度を上げるため、より高出力なものが求められている。そのため、高い反射率をもつ反射膜が必要とされ、高い反射率を実現するため高屈折率の誘電体膜を使用すればよいが、一般的には高屈折率誘電体膜は光吸収が大きい。このため、光吸収がある誘電体膜を反射膜に用いると、光吸収により反射膜内で発熱が生じ、半導体のエネルギー・ギャップＥｇの温度依存性により、半導体端面部の温度が上昇して、Ｅｇが小さくなり、より光を吸収するようになるため、さらに半導体端面部の温度が上昇する。その結果、半導体レーザの共振器端面破壊である光学損傷（ＣＯＤ：Catastrophic Optical Damage、以下、ＣＯＤと称する）に至る場合がある。すなわち、高屈折率誘電体膜として、ＳｉＯｘ膜を用いると、光吸収があるため半導体レーザの共振器端面の劣化を抑制できずＣＯＤ劣化を発生する場合がある。また、光吸収により、半導体レーザの光出力の低下をもたらし、所期の性能が得られない。
このため、高屈折率誘電体膜として、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）を用いた反射膜の構成が開示されている。成膜条件によって値は異なるが、Ｎｂ_２Ｏ_５の屈折率は２．０以上２．３未満、ＳｉＯｘの屈折率は２．３以上３未満であり、誘電体膜の光吸収の割合（光吸収率）を決める消衰係数はＳｉＯｘに比べてＮｂ_２Ｏ_５の方が低い。従って、高屈折率誘電体膜として、光吸収の少ないＮｂ_２Ｏ_５を用いることで、ＣＯＤ劣化の発生を抑制している（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２６７６７７号公報（３頁、図１） 特開２００２−３０５３４８号公報（４頁、図１）

しかしながら、低屈折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜の屈折率差が小さい組み合わせにおいて、高い反射率を持つ反射膜を得るには、低屈折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜の一対の層数を多くする必要がある。しかし、反射膜の膜厚や層数の増加は、半導体端面と誘電体膜間、誘電体膜間の線膨張率の差から応力ストレスを増加させ、膜剥がれが生じる恐れがあった。また、通電のＯＮ、ＯＦＦに伴う熱履歴による経時変化により、誘電体膜の繰り返し膨張収縮により、同様に反射膜の剥がれが発生する恐れがあった。これに対して、低屈折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜の屈折率差の大きな組み合わせで、高い反射率を持つ反射膜を得ようとすると、高い屈折率を持つ高屈折率誘電体膜は、一般的に光吸収が大きいためＣＯＤ劣化が懸念される。

例えば、発光波長６５０ｎｍの半導体レーザにおいて、反射率が６０％となるような反射膜を実現しようとする場合、低屈折率誘電体膜としてのＡｌ_２Ｏ_３膜と、屈折率が２．０、消衰係数が０である高屈折率誘電体膜としてのＮｂ_２Ｏ_５膜との組み合わせによる反射膜構成では、屈折率差が小さいために、半導体レーザ端面にＡｌ_２Ｏ_３膜を９９ｎｍとＮｂ_２Ｏ_５膜を８２ｎｍとを一対形成しただけでは反射率は４９．１％となり、目的の６０％の反射率は得られない。そこで、Ａｌ_２Ｏ_３膜を９９ｎｍ、Ｎｂ_２Ｏ_５膜を８２ｎｍと、さらにもう一対追加形成することで、反射率が６２．３％となり、目的の反射率６０％が達成できる。Ａｌ_２Ｏ_３膜、Ｎｂ_２Ｏ_５膜とも消衰係数が０であるため、反射膜中での光吸収率が０％と小さいため、反射膜としては優れているが、目的の反射率を得るために、反射膜厚が厚くなり、反射膜剥がれが発生し易くなるという問題があった
一方、屈折率が１．６４、消衰係数が０である低屈折率誘電体膜としてのＡｌ_２Ｏ_３膜と、屈折率が２．５、消衰係数が０．０１である高屈折率誘電体膜としてのＳｉＯ_Ｘ膜との組み合わせによる反射膜構成では、屈折率差が大きいため、半導体レーザの共振器端面にＡｌ_２Ｏ_３膜を９９ｎｍとＳｉＯ_Ｘ膜を６５ｎｍの一対を形成するだけで、反射率６３．３％が得られ、合計の膜厚も１６４ｎｍと薄い反射膜が得られる。しかし、反射膜中での光吸収率は０．６７％と大きい。このため、ＳｉＯ_Ｘ膜による光吸収のため発熱が生じ、ＣＯＤ劣化を発生させる問題があった（表１参照）。

このように、従来の反射膜の構成では、Ａｌ_２Ｏ_３膜とＳｉＯ_Ｘ膜を組み合わせた場合、異なる材料の膜が接触する界面は、半導体レーザの共振器の端面とＡｌ_２Ｏ_３膜、Ａｌ_２Ｏ_３膜とＳｉＯ_Ｘ膜の２箇所であるが、Ａｌ_２Ｏ_３膜とＮｂ_２Ｏ_５膜を組み合わせた場合、屈折率差が小さいため倍の層数が必要となり、界面は４箇所に増える。一般的に、膜剥がれは界面で発生しやすいことから、反射膜厚や界面数が増えると、成膜時や経時変化に伴う膜剥がれが発生する可能性が高くなるという問題があった。しかし、屈折率の大きいＳｉＯ_Ｘ膜を使用すると、光吸収が大きいためＣＯＤ劣化耐性に劣るという問題があった。

本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、膜剥がれの発生が少なく、ＣＯＤによる半導体レーザの劣化を抑制することができる、高い反射率と光吸収が少ない反射膜を持つ半導体レーザを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係わる半導体レーザおいては、高屈折率の誘電体膜が持つ光の吸収率が高いという欠点を補うため、高屈折率性と光吸収率の低減という相反する課題を両立させる手段として、高屈折率の誘電体膜より低い屈折率をもつ誘電体膜とを組み合わせて、単層の高屈折率の誘電体膜では得られなかった低い光吸収性と合成した膜厚が薄い高反射膜を実現したものである。そこで、低屈折率の第一の誘電体膜と、中屈折率の第二の誘電体膜と、高屈折率の第三の誘電体膜の３種類の屈折率を持つ誘電体膜を組み合わせたものを反射膜に使用し、第一の誘電体膜の光学膜厚（ｎ_１ｄ_１）が半導体レーザ発振波長の１／４の整数倍、第二の誘電体膜と第三の誘電体膜の合計の光学膜厚（ｎ_２ｄ_２＋ｎ_３ｄ_３）が半導体レーザ発振波長の１／４の整数倍となるように、半導体レーザの共振器端面の一方の端面に第一の誘電体膜から順に第二の誘電体膜、第三の誘電体膜を積層し、高反射膜としたものである。ここで、ｎ_１、ｎ_２、ｎ_３は、第一の誘電体膜、第二の誘電体膜、第三の誘電体膜の屈折率を、ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３は、第一の誘電体膜、第二の誘電体膜、第三の誘電体膜の膜厚をそれぞれ表す。ただし、ｎ_１＜ｎ_２＜ｎ_３である。

本発明によれば、低屈折率の誘電体膜と、高屈折率の誘電体膜に加え、これらの中間の屈折率をもつ誘電体膜の３種類の屈折率を持つ誘電体膜を使用して、低屈折率の誘電体膜の光学膜厚を半導体レーザの発振波長の１／４の整数倍とするとともに、中間の屈折率の誘電体膜と高屈折率の誘電体膜の合計の光学膜厚を半導体レーザの発振波長の１／４の整数倍とした構成により、消衰係数の大きい高屈折率の誘電体の膜厚を薄くすることができ、その結果、高反射膜による光吸収が少なく、ＣＯＤ劣化の発生の耐性を向上させ、また、高反射膜の膜厚を薄くすることができることにより、膜剥がれの発生も少ない反射膜を持つ半導体レーザを実現できる効果を奏するものである。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１による半導体レーザの構造と作製方法について、図１と図２を参照して説明する。図１は，実施の形態１による半導体レーザを示す構造斜視図であり、図２は上記半導体レーザの反射膜の構成を説明するための断面構造図である。
図１において、半導体レーザ１では、ＧａＡｓ基板２に第一のクラッド層３、活性層４、第二のクラッド層５やキャップ層６がエピタキシャル成長法により結晶成長され、結晶成長側に第一の電極７とＧａＡｓ基板側２に第二の電極８が形成されている。その後、ウエハを劈開することで得られる共振器端面９ａ、９ｂに、レーザ光１０が射出する一方の共振器端面９ａに低反射膜１１、他方の共振器端面９ｂに高反射膜１２が形成されている。この高反射膜１２は、共振器端面９ｂ側から、屈折率ｎ_１、膜厚ｄ_１を有する第一の誘電体膜１３、屈折率ｎ_２、膜厚ｄ_２を有する第二の誘電体膜１４と屈折率ｎ_３、膜厚ｄ_３を有する第三の誘電体膜１５が順に形成されている。
第一、第二及び第三の誘電体膜１３、１４、１５は、電子ビーム蒸着、スパッタ、ＣＶＤなどの手法で半導体レーザ１の共振器端面９ｂに形成される。

本実施の形態１における半導体レーザは発振波長λが６５０ｎｍであり、反射率６０％をもつような高反射膜１２を構成している。ここで、高反射膜１２を構成する第一の誘電体膜１３は屈折率ｎ_１が１．６４、消衰係数が０である低誘電体膜であるＡｌ_２Ｏ_３膜であり、膜厚ｄ_１は光学膜厚ｎ_１ｄ_１がλ／４となる９９ｎｍに形成している。
同様に、高反射膜１２を構成する第二の誘電体膜１４は、Ａｌ_２Ｏ_３膜の屈折率より大きい屈折率ｎ_２として２．０をもち、消衰係数が０であるＮｂ_２Ｏ_５膜とし、第三の誘電体膜１５は、Ｎｂ_２Ｏ_５膜の屈折率ｎ_２より大きい屈折率ｎ_３である２．５をもち、消衰係数０．０１であるＳｉＯ_Ｘ膜として形成している。
Ｎｂ_２Ｏ_５膜とＳｉＯ_Ｘ膜との膜厚は、それぞれが単独で存在するのではなく、併合された単一の膜とした膜厚を設定している。すなわち、Ｎｂ_２Ｏ_５膜の膜厚をｄ_２、ＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚をｄ_３として、Ｎｂ_２Ｏ_５膜の膜厚ｄ_２とＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚ｄ_３とにより合成された膜厚（ｄ_２＋ｄ_３）が光学膜厚（ｎ_２ｄ_２＋ｎ_３ｄ_３）がλ／４となる７１．５ｎｍに形成している。この膜厚７１．５ｎｍのうち、膜厚３１．５ｎｍをＮｂ_２Ｏ_５膜ｄ_２で構成し、膜厚４０ｎｍをＳｉＯ_Ｘ膜ｄ_３それぞれ分担するように構成している。従って、高反射膜１２の膜厚は、Ｎｂ_２Ｏ_５膜及びＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚を合計した厚さとして１７０．５ｎｍとなる。
ここで、ＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚に注目すると、膜厚４０ｎｍと薄く設定しているためＳｉＯ_Ｘ膜による光吸収を低減することができ、従来のＳｉＯ_Ｘ膜を単独に使用した高反射膜による光吸収が０．６７％であったものが、本実施の形態１の高反射膜１２では０．２８％にまで低減することができる。なお、Ｎｂ_２Ｏ_５膜とＳｉＯ_Ｘ膜との膜厚は合成した単一の膜として設定されるため、両膜の膜厚は、合成した膜の光学膜厚がλ／４を満足する条件で、調整すれば、薄い膜厚と低い光吸収率を両立させることができる。

なお、両膜厚は調整することができる。例えば、高反射膜１２は、第二及び第三の誘電体膜１４、１５の膜厚ｄ_２、ｄ_３が、光学膜厚の和ｎ_２ｄ_２＋ｎ_３ｄ_３がｐλ／４（ｐは整数）を満足する条件で、所望の反射率、光吸収率となるよう調整する。すなわち、反射率を高くしたい場合は、第二の誘電体膜１４の膜厚ｄ_２を薄く、第三の誘電体膜１５の膜厚ｄ_３を厚くすれば良い。また、光吸収率を小さくしたい場合は、第二の誘電体膜１４の膜厚ｄ_２を厚く、第三の誘電体膜１５の膜厚ｄ_３薄くすれば良い。
さらに、高反射膜１２において、第一の誘電体膜としては、屈折率が１．８未満のものを、第二の誘電体膜としては、屈折率が１．８以上２．３未満ものを、また、第三の誘電体膜としては、屈折率が２．３以上のものを使用すれば、低い光吸収性と薄い膜厚で高反射膜を構成できることが期待できる。

表１に本実施の形態１と従来の二層構造により構成された反射率６０％の高反射膜の光吸収率、膜厚、界面の数の比較を示す。

本実施の形態１におけるＡｌ_２Ｏ_３膜／Ｎｂ_２Ｏ_５膜／ＳｉＯ_Ｘ膜の反射膜構成では、従来におけるＡｌ_２Ｏ_３膜／ＳｉＯ_Ｘ膜の反射膜構成と比較して、本実施の形態１の高反射膜では、膜厚が１７０．５ｎｍであり、従来のＡｌ_２Ｏ_３膜／ＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚１６４ｎｍに比べ膜厚を大幅に厚くすることなく、光吸収率はＡｌ_２Ｏ_３膜／ＳｉＯ_Ｘ膜の０．６７％に対し、本実施の形態１の高反射膜では、前述したように０．２８％までに低減することができる。また、本実施の形態１の高反射膜を従来におけるＡｌ_２Ｏ_３膜／Ｎｂ_２Ｏ_５膜の構成と比較してみると、Ａｌ_２Ｏ_３膜／Ｎｂ_２Ｏ_５膜の膜厚は３６２ｎｍであるのに対し、本実施の形態１の高反射膜では前述のように膜厚は１７０．５ｎｍであり１／２以下となり、しかも界面数においても４から３に減少している。従って、本実施の形態１によると、従来例に比べて光吸収率を減少させることにより、ＣＯＤ劣化耐性に優れ、また膜剥がれが発生し難く、信頼性の高い高反射膜が得られる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について、図３を参照して説明する。図３において、発振波長がλ_１とλ_２（λ_１＜λ_２）の異なる波長の光を発する２つの半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂが同一の半導体基板１０２上に形成された半導体レーザの構造を示す。図３において、ＧａＡｓ基板１０２に第一のクラッド層１０３、活性層１０４、第二のクラッド層１０５やキャップ層１０６がエピタキシャル成長法により結晶成長され、結晶成長側に半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂの第一の電極１０７ａ、１０７ｂとＧａＡｓ基板側１０２に共通電極である第二の電極１０８が形成されている。その後、ウエハを劈開することで得られる共振器端面１０９ａに低反射膜１１１が、１０９ｂに高反射膜１１２が形成され、この高反射膜１１２は、第一、第二及び第三の誘電体膜１１３、１１４、１１５から構成されており、それぞれ屈折率ｎ_１、ｎ_２、ｎ_３と膜厚ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３を持つ。レーザ光１１０ａ、１１０ｂは低反射膜１１１側から射出される。なお、２つの半導体レーザの構造と反射膜の構成は実施の形態１を示す図１と同様であるが、第二の半導体レーザ１０１ｂの発振波長が７８０ｎｍであることと高反射膜１１２の膜厚が異なる。

例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disk）の再生もしくは書き込み用に同一半導体基板１０２上に形成された、異なる波長λ_１とλ_２で発振する２つの半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂにおいては、高反射膜１１２をどちらかの発振波長、例えばλ_１で第一、第二及び第三の誘電体膜１１３、１１４、１１５の膜厚を決定すると、もう一方の発振波長λ_２では、高い反射率となる高反射膜１１２は得られない。例えば、ＤＶＤの再生もしくは書き込みで使用される発振波長λ_１は６５０ｎｍであり、ＣＤの再生もしくは書き込みで使用される発振波長λ_２は７８０ｎｍである。実施の形態１の図２で示したように、第一の誘電体膜１１３としてＡｌ_２Ｏ_３膜の膜厚ｄ_１を９９ｎｍ、第二の誘電体膜１１４としてＮｂ_２Ｏ_５膜の膜厚ｄ_２を３１．５ｎｍ、第三の誘電体膜１１５としてＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚ｄ_３を４０ｎｍ形成した高反射膜１１２の光吸収率は、波長λ_１の６５０ｎｍでは０．２８％であり、波長λ_２の７８０ｎｍでは０．２３％となり、両波長において光吸収率を低くすることはできる。しかしながら、反射率は、波長λ_１の６５０ｎｍでは６０．０％であるが、波長λ_２の７８０ｎｍでは５４．８％とその値は小さくなる。

そこで、２つのレーザ光１１０ａ、１１０ｂの発振波長λ_１、λ_２のいずれに対しても、高い反射率を持つ高反射膜１１２を得るため、波長λ１と波長λ２の間の波長λ（λは、λ_１＜λ＜λ_２を満たす任意の波長である）を選択し、図３に示すように、波長λ_１である６５０ｎｍと波長λ_２である７８０ｎｍの間で、波長λを７００ｎｍとして、λ_１とλ_２のいずれの波長においても反射率６０％をもつような高反射膜１１２を構成する場合、第一の誘電体膜１１３は、屈折率ｎ_１が１．６４、消衰係数が０である低屈折率誘電体であるＡｌ_２Ｏ_３膜であり、膜厚ｄ_１は光学膜厚ｎ_１ｄ_１がλ／４となる１０７ｎｍに形成している。第二の誘電体膜１１４は、Ａｌ_２Ｏ_３膜の屈折率ｎ_１より大きい屈折率ｎ_２として２．０をもち、消衰係数が０であるＮｂ_２Ｏ_５膜とし、第三の誘電体膜１１５は、Ｎｂ_２Ｏ_５膜の屈折率ｎ_２より大きい屈折率ｎ_３である２．５をもち、消衰係数０．０１であるＳｉＯ_Ｘ膜として形成している。

実施の形態１と同様に、Ｎｂ_２Ｏ_５膜とＳｉＯ_Ｘ膜との膜厚は、それぞれが単独で存在するのではなく、併合された単一の膜とした膜厚を設定している。すなわち、Ｎｂ_２Ｏ_５膜の膜厚をｄ_２、ＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚をｄ_３として、Ｎｂ_２Ｏ_５膜の膜厚ｄ_２とＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚ｄ_３とにより合成された膜厚（ｄ_２＋ｄ_３）が光学膜厚（ｎ_２ｄ_２＋ｎ_３ｄ_３）がλ／４となる７７ｎｍに形成している。この膜厚７７ｎｍのうち、膜厚３４ｎｍをＮｂ_２Ｏ_５膜ｄ_２で構成し、膜厚４３ｎｍをＳｉＯ_Ｘ膜の膜厚ｄ_３によりそれぞれ分担するように構成している。従って、高反射膜１１２膜厚は、Ａｌ_２Ｏ_３膜、Ｎｂ_２Ｏ_５膜及びＳｉＯ_Ｘ膜の合計した厚さとして１８４ｎｍとなる。その結果、波長６５０ｎｍでの反射率は５８．５％、光吸収率は０．２８％となり、波長７８０ｎｍでの反射率は５８．１％、光吸収率は０．２４％が得られる。いずれの波長においても、ほぼ同じ高い反射率が得られ、全体の膜厚も１８４ｎｍとなり、従来よりも薄い高反射膜１１２が得られる。また、従来におけるＡｌ_２Ｏ_３膜とＳｉＯ_Ｘ膜の二層構造の高反射膜の光吸収率が０．６７％であるのに対して、本実施の形態２の高反射膜では、波長６５０ｎｍでの光吸収率は０．２８％、波長７８０ｎｍでの光吸収率は０．２４％まで低減することができる。

さらに、高反射膜１１２において、第一の誘電体膜としては、屈折率が１．８未満のものを、第二の誘電体膜としては、屈折率が１．８以上２．３未満ものを、また、第三の誘電体膜としては、屈折率が２．３以上のものを使用すれば、低い光吸収性と薄い膜厚で高反射膜を構成できることが期待できる。
従って、異なる発振波長を持つ２つの半導体レーザが同一基板上に形成された半導体レーザにおいて、各発振波長に対して、より反射率が高く、ＣＯＤ劣化耐性に優れ、反射膜剥がれが生じ難い、信頼性の高い反射膜をもつ半導体レーザが得られる。

上記実施の形態１、２では、第一の誘電体膜１３、１１３として、Ａｌ_２Ｏ_３膜を、第二の誘電体膜１４、１１４としてＮｂ_２Ｏ_５膜を、第三の誘電体膜１５、１１５として、ＳｉＯ_Ｘ膜を利用する場合について説明したが、第一の誘電体膜としては、屈折率が１．８未満の条件を満たすＭｇＦ_２、ＳｉＯ_２、ＭｇＯなどであってもよく、第二の誘電体膜としては、屈折率が１．８以上２．３未満の条件を満たすＴａ_２Ｏ_５、ＴａＯ_２、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｓｃ_２Ｏ_３、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮなどであってもよく、また、第三の誘電体膜としては、屈折率が２．３以上の条件を満たすα−Ｓｉなどであってもよく、上記実施の形態１、２と同様の効果が期待できる。

また、上記実施の形態１、２では、第一、第二の誘電体膜は、一つの誘電体膜で構成する場合について述べたが、必ずしも一つの誘電体膜で構成する必要はなく、二つ以上の複数の誘電体膜で構成してもよく、同様の効果が期待できる。

実施の形態１における半導体レーザを示す構造斜視図である。 実施の形態１における半導体レーザの反射膜を説明する断面図である。 実施の形態２における半導体レーザを示す構造斜視図である。

符号の説明

１、１０１ａ、１０１ｂ 半導体レーザ
２、１０２ 半導体基板
９ｂ、１０９ｂ 共振器端面
１０、１１０ａ、１１０ｂ レーザ光
１２、１１２ 高反射膜
１３、１１３ 第一の誘電体膜
１４、１１４ 第二の誘電体膜
１５、１１５ 第三の誘電体膜

Claims (6)

1. 発振波長がλである半導体レーザの共振器端面の一方に、
   屈折率がｎ_１である第一の誘電体膜と、
   屈折率がｎ_２である第二の誘電体膜と、
   屈折率がｎ_３である第三の誘電体膜と、により構成され、
   ｎ_１＜ｎ_２＜ｎ_３、ｎ_１ｄ_１＝ｍλ／４（ｄ_１はｎ_１の厚さ、ｍは整数）及びｎ_２ｄ_２＋ｎ_３ｄ_３＝ｐλ／４（ｄ_２、ｄ_３はｎ_２、ｎ_３の厚さ、ｐは整数）の条件を満足し、上記共振器端面から順に上記第一の誘電体膜、上記第二の誘電体膜、上記第三の誘電体により形成されてなる反射膜を設けた半導体レーザ。
2. 同一の基板上に形成され、発振波長がλ_１とλ_２（λ_１＜λ_２）の異なる波長の光を発する２つの半導体レーザの共振器端面の一方に、
   屈折率がｎ_１である第一の誘電体膜と、
   屈折率がｎ_２である第二の誘電体膜と、
   屈折率がｎ_３である第三の誘電体膜と、により構成され、
   λがλ１＜λ＜λ２を満たす任意の波長であるとしたとき、ｎ_１＜ｎ_２＜ｎ_３、ｎ_１ｄ_１＝ｍλ／４（ｄ_１はｎ_１の厚さ、ｍは整数）及びｎ_２ｄ_２＋ｎ_３ｄ_３＝ｐλ／４（ｄ_２、ｄ_３はｎ_２、ｎ_３の厚さ、ｐは整数）の条件を満足し、上記共振器端面から順に上記第一の誘電体膜、上記第二の誘電体膜、上記第三の誘電体により形成されてなる反射膜を設けた半導体レーザ。
3. 第一の誘電体膜の屈折率ｎ_１が１．８未満であること、
   第二の誘電体膜の屈折率ｎ_２が１．８以上２．３未満であること、
   第三の誘電体膜の屈折率ｎ_３が２．３以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体レーザ。
4. 第一の誘電体膜が、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザ。
5. 第二の誘電体膜が、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザ。
6. 第三の誘電体膜が、酸化シリコン（ＳｉＯ_Ｘ）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体レーザ。

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