JP2013058687A - 面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置、光伝送装置および情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】面発光型半導体レーザ10は、基板100と、基板100上に形成された下部DBR102と、活性領域104と、上部DBR106と、基板上に形成されたメサMとを含む。メサMの頂部において、光出射部を覆う異方形状の出射保護膜112が形成され、さらにメサMの側壁および少なくとも周縁を覆う層間絶縁膜114が形成される。層間絶縁膜114は、出射保護膜112の長軸側の両端部を覆う周縁被覆部114Aと、出射保護膜112上に形成された基本横モード発振を制御するモード制御部114Bとを含む。
【選択図】図2
Description
請求項2は、前記第1の絶縁膜は、前記出射保護膜の長軸側の両端部を覆う、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項3は、前記第1の絶縁膜は、前記出射保護膜の長軸方向に延在し、かつ前記光出射部の手前で終端する、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項4は、前記第1の絶縁膜は、前記柱状構造の頂部の周縁を被覆する周縁被覆部の対向する端部を連結するように延在し、かつ前記第1の絶縁膜には、前記光出射部と重複する位置に開口部が形成される、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項5は、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とは同一の膜であり、同時に形成される、請求項1ないし4いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項6は、前記柱状構造は、前記基板の主面と平行な面において円形であり、前記柱状構造内に電流狭窄層が形成され、電流狭窄層には、酸化領域と当該酸化領域によって囲まれた導電領域とが形成される、請求項1ないし5いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項7は、前記第2の絶縁膜と前記出射保護膜の重複する領域は、前記光出射部の光軸近傍であり、前記重複する領域の反射率は、前記第2の絶縁膜が重複しない領域の反射率よりも高い、請求項1ないし6いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項8は、前記出射保護膜の膜厚は、λ/4n1(λは発振波長)の奇数倍であり、前記第2の絶縁膜の膜厚は、λ/4n2の奇数倍であり、前記出射保護膜の屈折率n1は、前記第2の絶縁膜の屈折率n2よりも小さい、請求項7に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項9は、前記第2の絶縁膜と前記出射保護膜の重複する領域は、前記光出射部の光軸近傍から離れた領域であり、前記重複する領域の反射率は、前記第2の絶縁膜が重複しない光軸近傍の領域の反射率よりも低い、請求項1ないし6いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項10は、前記出射保護膜の膜厚は、λ/2n1の整数倍であり、前記第2の絶縁膜の膜厚は、λ/4n2の奇数倍であり、前記出射保護膜の屈折率n1は、前記第2の絶縁膜の屈折率n2よりも小さい、請求項9に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項11は、基板と、前記基板上に形成された第1導電型の第1の半導体多層膜反射鏡と、第1の半導体多層膜反射鏡上に形成された活性領域と、前記活性領域上に形成された前記第1導電型と異なる第2導電型の第2の半導体多層膜反射鏡と、前記基板上に形成され、少なくとも第2の半導体多層膜反射鏡を含む柱状構造と、第2の半導体多層膜反射鏡上の光出射部の少なくとも一部を覆い、発振波長を透過可能な材料から構成された出射保護膜と、前記柱状構造の側壁および少なくとも頂部の周縁を覆い、かつ発振波長を透過可能な材料から構成された絶縁膜とを有し、前記絶縁膜は、前記柱状構造の頂部の周縁を覆う周縁被覆部と当該周縁被覆部の対向する端部を連結する連結部とを有し、前記連結部は、基板の主面と平行な面において長軸および短軸を含む異方形状を有し、かつ前記出射保護膜を覆う、面発光型半導体レーザ。
請求項12は、第2の半導体多層膜反射鏡上に前記光出射部を規定する環状電極が形成され、前記連結部の短軸方向において前記連結部と前記周縁被覆部との間には、前記環状電極を露出するための開口部が形成される、請求項11に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項13は、前記絶縁膜と前記出射保護膜の重複する領域は、前記光出射部の光軸近傍であり、前記重複する領域の反射率は、前記出射保護膜が存在しない光出射部の光軸近傍から離れた領域の反射率よりも高い、請求項11または12に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項14は、前記出射保護膜の膜厚は、λ/4n1の奇数倍であり、前記絶縁膜の膜厚は、λ/4n2(λは発振波長)の奇数倍であり、前記出射保護膜の屈折率n1は、前記絶縁膜の屈折率n2よりも小さい、請求項13に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項15は、前記柱状構造は、前記基板の主面と平行な面において円形であり、前記柱状構造内に電流狭窄層が形成され、電流狭窄層には、酸化領域と当該酸化領域によって囲まれた導電領域とが形成される、請求項11ないし14いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項16は、請求項1ないし15いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、前記面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材と、を実装した面発光型半導体レーザ装置。
請求項17は、請求項16に記載された面発光型半導体レーザ装置と、前記面発光型半導体レーザ装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段と、を備えた光伝送装置。
請求項18は、請求項1ないし15いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、前記面発光型半導体レーザから出射されるレーザ光を記録媒体に集光する集光手段と、前記集光手段により集光されたレーザ光を前記記録媒体上で走査する機構と、を有する情報処理装置。
請求項2、3、4によれば、出射保護膜の異方性の歪を増加させることができる。
請求項5によれば、第2の絶縁膜を形成するための工程数を削減することができる。
請求項6、15によれば、導電領域が円形を持たない面発光型半導体レーザと比較して、基本横モード光の高出力化を図ることができる。
請求項7、8、9、10、13、14によれば、高次横モードを抑制し、基本横モードを促進することができる。
請求項11によれば、環状電極を露出するための開口部を形成するときに同時に絶縁膜の連結部を形成することができる。
100:基板
102:下部DBR
104:活性領域
106:上部DBR
106A:コンタクト層
108:電流狭窄層
108A:酸化領域
108B:導電領域(酸化アパーチャ)
110:p側電極
110A:光出射口
112:出射保護膜
112A、112B:端部
114:層間絶縁膜
114A:周縁被覆部
114B、114F:モード制御部
114C、114D:延在部
114E:開口部
114G:連結部
116:コンタクトホール
120:n側電極
Claims (18)
- 基板と、
前記基板上に形成された第1導電型の第1の半導体多層膜反射鏡と、
第1の半導体多層膜反射鏡上に形成された活性領域と、
前記活性領域上に形成された前記第1導電型と異なる第2導電型の第2の半導体多層膜反射鏡と、
前記基板上に形成され、少なくとも第2の半導体多層膜反射鏡を含む柱状構造と、
第2の半導体多層膜反射鏡上の光出射部を覆い、前記基板の主面と平行な面において長軸および短軸を有する異方形状を有し、発振波長を透過可能な材料から構成された出射保護膜と、
前記柱状構造の側壁および少なくとも頂部の周縁を覆う第1の絶縁膜と、
前記出射保護膜上に形成され、発振波長を透過可能な材料から構成され、基本横モード発振を制御するための第2の絶縁膜とを有し、
前記出射保護膜の長軸側の両端部の少なくとも一方は前記第1の絶縁膜によって覆われ、前記出射保護膜の短軸側の両端部は前記第1の絶縁膜から離間されている、面発光型半導体レーザ。 - 前記第1の絶縁膜は、前記出射保護膜の長軸側の両端部を覆う、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第1の絶縁膜は、前記出射保護膜の長軸方向に延在し、かつ前記光出射部の手前で終端する、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第1の絶縁膜は、前記柱状構造の頂部の周縁を被覆する周縁被覆部の対向する端部を連結するように延在し、かつ前記第1の絶縁膜には、前記光出射部と重複する位置に開口部が形成される、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とは同一の膜であり、同時に形成される、請求項1ないし4いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記柱状構造は、前記基板の主面と平行な面において円形であり、前記柱状構造内に電流狭窄層が形成され、電流狭窄層には、酸化領域と当該酸化領域によって囲まれた導電領域とが形成される、請求項1ないし5いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第2の絶縁膜と前記出射保護膜の重複する領域は、前記光出射部の光軸近傍であり、前記重複する領域の反射率は、前記第2の絶縁膜が重複しない領域の反射率よりも高い、請求項1ないし6いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記出射保護膜の膜厚は、λ/4n1(λは発振波長)の奇数倍であり、前記第2の絶縁膜の膜厚は、λ/4n2の奇数倍であり、前記出射保護膜の屈折率n1は、前記第2の絶縁膜の屈折率n2よりも小さい、請求項7に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第2の絶縁膜と前記出射保護膜の重複する領域は、前記光出射部の光軸近傍から離れた領域であり、前記重複する領域の反射率は、前記第2の絶縁膜が重複しない光軸近傍の領域の反射率よりも低い、請求項1ないし6いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記出射保護膜の膜厚は、λ/2n1の整数倍であり、前記第2の絶縁膜の膜厚は、λ/4n2の奇数倍であり、前記出射保護膜の屈折率n1は、前記第2の絶縁膜の屈折率n2よりも小さい、請求項9に記載の面発光型半導体レーザ。
- 基板と、
前記基板上に形成された第1導電型の第1の半導体多層膜反射鏡と、
第1の半導体多層膜反射鏡上に形成された活性領域と、
前記活性領域上に形成された前記第1導電型と異なる第2導電型の第2の半導体多層膜反射鏡と、
前記基板上に形成され、少なくとも第2の半導体多層膜反射鏡を含む柱状構造と、
第2の半導体多層膜反射鏡上の光出射部の少なくとも一部を覆い、発振波長を透過可能な材料から構成された出射保護膜と、
前記柱状構造の側壁および少なくとも頂部の周縁を覆い、かつ発振波長を透過可能な材料から構成された絶縁膜とを有し、
前記絶縁膜は、前記柱状構造の頂部の周縁を覆う周縁被覆部と当該周縁被覆部の対向する端部を連結する連結部とを有し、前記連結部は、基板の主面と平行な面において長軸および短軸を含む異方形状を有し、かつ前記出射保護膜を覆う、面発光型半導体レーザ。 - 第2の半導体多層膜反射鏡上に前記光出射部を規定する環状電極が形成され、前記連結部の短軸方向において前記連結部と前記周縁被覆部との間には、前記環状電極を露出するための開口部が形成される、請求項11に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記絶縁膜と前記出射保護膜の重複する領域は、前記光出射部の光軸近傍であり、前記重複する領域の反射率は、前記出射保護膜が存在しない光出射部の光軸近傍から離れた領域の反射率よりも高い、請求項11または12に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記出射保護膜の膜厚は、λ/4n1の奇数倍であり、前記絶縁膜の膜厚は、λ/4n2(λは発振波長)の奇数倍であり、前記出射保護膜の屈折率n1は、前記絶縁膜の屈折率n2よりも小さい、請求項13に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記柱状構造は、前記基板の主面と平行な面において円形であり、前記柱状構造内に電流狭窄層が形成され、電流狭窄層には、酸化領域と当該酸化領域によって囲まれた導電領域とが形成される、請求項11ないし14いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 請求項1ないし15いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、
前記面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材と、
を実装した面発光型半導体レーザ装置。 - 請求項16に記載された面発光型半導体レーザ装置と、
前記面発光型半導体レーザ装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段と、
を備えた光伝送装置。 - 請求項1ないし15いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、
前記面発光型半導体レーザから出射されるレーザ光を記録媒体に集光する集光手段と、
前記集光手段により集光されたレーザ光を前記記録媒体上で走査する機構と、
を有する情報処理装置。
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