JP2022188835A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視感度や画質の向上に寄与する半導体レーザ装置を提供すること。【解決手段】半導体レーザ装置ＬＤ０は、基板１と第１導電型の第１クラッド層２と第２導電型の第２クラッド層３と発光層ＥＬとを有する。また、前記発光層ＥＬに形成され、レーザ光を放射する少なくとも２つの第１と第２の発光部ＥＭ０１、ＥＭ０２と、共振器方向に延在する光導波路ＯＷと、前記レーザ光のビーム形状を調整する調整領域ＡＲとを有する。更には、前記調整領域ＡＲは少なくとも前記光導波路の光出射端面側に形成され、第１の調整領域ＡＲ０１と第２の調整領域ＡＲ０２を含む。また、前記第１の発光部ＥＭ０１から放射される第１のレーザ光の第１の波長λ０１は、前記第２の発光部ＥＭ０２から放射される第２のレーザ光の第２の波長λ０２と異なり、前記第１と第２の調整領域ＡＲ０１、ＡＲ０２の前記共振器方向におけるそれぞれの長さが異なっている。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザ装置に関する。

近年、半導体レーザ装置（以下、単に「半導体ＬＤ」または「ＬＤ」とも称す）を用いたプロジェクタ等のディスプレイ装置の市場が拡大している。

また、様々な分野において、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、複合現実（ＭＲ：Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、代替現実（ＳＲ：Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）といったリアリティ化技術が実用化されており、これらの技術を用いたヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ－ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＡＲグラス等のディスプレイ装置が商品化されている。

例えば、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）では、光源にＲＧＢ（赤色・緑色・青色）の３色のレーザ光を用い、画像表示用の空間変調素子であるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）により画像を作成し、導波路（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を通して網膜等に投影する技術が知られている。このＭＥＭＳを用いたシステムは、広色域、高解像度、広視野角などで利点があると言われている。一方で、広色域、高解像度、広視野角など画質の更なる高性能化のために、ＲＧＢの各色においてマルチビームＬＤ（複数の半導体レーザ装置)を用いていたが、各色の波長は同一であった。全ビームの波長が揃っていると（即ち、波長が同一であると）、レーザ光の干渉性による画質低下が生じることになる。

特許文献１は、同一素子内で複数の波長のレーザを発振可能な多波長半導体レーザを開示している。特許文献１では、レーザ光の具体的な波長についての記載はないが、ＡｌＧａＡｓ系の量子井戸レーザであることから、赤外領域のレーザ光であり、ＲＧＢ以外の色領域におけるレーザ光について述べられている。また、異なる波長を発振する第１と第２の量子井戸活性層は、それぞれの井戸幅（物理的膜厚）が異なっている。

特開平０５－０８２８９４号公報

上述した技術背景に加え、画質（解像度・フレームレート）向上のため、狭ピッチでマルチエミッタ（複数の発光部）を独立駆動するモノリシック構造の横シングルモードＬＤが求められている。しかしながら横シングルモードレーザは波長スペクトルが狭く干渉性が高いため画質悪化が課題になっている。

また、ディスプレイ装置の高性能化として、レーザ光の干渉を抑制し、広色域、高解像度、広視野角などの視感度や画質の更なる向上が求められている。視感度や画質の更なる向上には、例えば、ＲＧＢの３色のレーザ光を用いた光源の各色において、発振波長の異なる複数のレーザ光を出射することのできる半導体レーザ装置であることが、前述したレーザ光の干渉性による画質低下の抑制の観点から好ましい。

しかしながら、本発明者らによれば、次のことが見出された。発振波長の異なる複数の波長のレーザ光を出射するためには、それぞれのレーザ光を放射する発光部の発光層（活性層）のバンドギャップエネルギーを変えることが考えられる。そのためには、例えば、発光層の膜厚、または発光層の膜厚は変えずに発光層の組成、を発光部ごとで変えれば、異なる複数の波長のレーザ光を得ることができる。しかし、本発明者らの鋭意研究の結果、レーザ光の波長が発光部ごとで異なると、それぞれの発光部から放射されるレーザ光のビーム形状において違いが生じることが見出された。これは、レーザ光の波長が異なると、光導波路内を伝搬するそれぞれのレーザ光が感じる等価屈折率が変わり、結果、それぞれのレーザ光のビーム形状に違いを生じてしまうと考えられる。そして、このようなビーム形状の違いが生じると（または、それぞれのビーム形状のずれが大きくなると）、視感度や画質の悪化の一つの原因となり得る。また、ＬＤの光出射端面から出射されるレーザ光のビーム形状やビーム広がり角がレーザ光ごとに異なる場合、ビームを受けるレンズなどの光学系をビームごとに設計および調整すれば、ビーム形状の違いから生じる不具合はある程度補正される。しかし、これは非常に手間が掛かるばかりか、コストアップの要因にもなる。

前述した特許文献１では、発光波長の違いによる、それぞれのレーザ光のビーム形状およびその違いについては何ら言及されていない。

本発明の課題は、視感度や画質の向上に寄与する半導体レーザ装置を提供することである。その他の課題および新規な特徴は、本明細書および図面の記載から明らかになる。

一実施の形態に係る半導体レーザ装置は、基板と、前記基板の主面に積層される、第１導電型の第１クラッド層と第２導電型の第２クラッド層と、前記第１クラッド層と前記第２クラッド層とに挟まれるように形成され、前記基板主面に平行な第１の面上において形成される、発光層と、を有する。また、前記発光層に形成され、レーザ光を放射する少なくとも２つの第１と第２の発光部と、前記発光層および前記第１クラッド層と前記第２クラッド層の一部により構成され、共振器方向に延在する光導波路と、前記第１と第２の発光部から放射される前記レーザ光のビーム形状を調整する調整領域と、を有する。更には、前記調整領域は少なくとも前記光導波路の光出射端面側において形成され、前記第１の発光部に形成される第１の調整領域と前記第２の発光部に形成される第２の調整領域を含む。また、前記第１と第２の調整領域は、少なくとも前記第１と第２の発光部にそれぞれ対応する前記発光層に形成され、前記第１の発光部から放射される第１のレーザ光の第１の波長は、前記第２の発光部から放射される第２のレーザ光の第２の波長と異なり、前記第１と第２の調整領域の前記共振器方向におけるそれぞれの長さが異なっている。

一実施の形態に係る半導体レーザ装置では、視感度や画質の向上に寄与する半導体レーザ装置を提供することができる。

好ましい実施の形態に係る半導体レーザ装置の構成の一例を示す要部斜視図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置の構成の一例を示す要部斜視図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置の構成を示す要部上面図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置における発光層ＥＬ１１～ＥＬ１３の構成の一例を示す要部断面図である。 レーザ光のビーム形状（ＮＦＰ／ＦＦＰ）に係る説明図（１）である。 レーザ光のビーム形状（ＮＦＰ／ＦＦＰ）に係る説明図（２）である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光のビーム形状（ＮＦＰ）の改善結果を示す説明図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光のビーム形状（ＮＦＰ）の改善結果を示すグラフである。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光のビーム形状（ＦＦＰ）の改善結果を示すグラフである。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置の製造方法に含まれる工程の一例を示す要部断面図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置の製造方法に含まれる工程の一例を示す要部断面図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置の製造方法に含まれる工程の一例を示す要部断面図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置の製造方法に含まれる工程の一例を示す要部断面図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置の製造方法に含まれる工程の一例を示す要部断面図である。 実施の形態１に係る半導体レーザ装置の製造方法に含まれる工程の一例を示す要部断面図である。 実施の形態２に係る半導体レーザ装置の構成を示す要部上面図と要部横断面図である。 実施の形態２に係る半導体レーザ装置におけるレーザ光の光導波路付近の分布を示す説明図である。 実施の形態３に係る半導体レーザ装置の構成を示す要部上面図と要部横断面図である。 実施の形態４に係る半導体レーザ装置の構成を示す要部上面図である。 実施の形態４に係る半導体レーザ装置における作用を示す説明図である。

以下、実施の形態に係る半導体レーザ装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、明細書および図面において、同一の構成要件または対応する構成要件には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。また、各実施の形態と各変形例との少なくとも一部は、互いに任意に組み合わされてもよい。なお、符号においては、形成箇所が異なる等の理由で個別に説明する必要がある際には、例えば、発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３など、それぞれで異なる符号を付して説明するが、本来部材が持つ機能として説明する際には、例えば、発光部ＥＭ、と表現する場合もある。

［好ましい実施の形態に係る半導体レーザ装置の構成］
図１は、好ましい実施の形態に係る半導体レーザ装置の構成の一例を示す要部斜視図である。

なお、図１に示されるｘ軸、ｙ軸、ｚ軸については、ｘは水平方向／幅方向／横方向、ｙは共振器方向／奥行方向／縦方向、ｚは垂直方向／厚さ方向／高さ方向、をそれぞれ意味するものとする。この方向に関する定義については、他の図においても同様である。

図１に示されるように、好ましい実施の形態に係る半導体レーザ装置ＬＤ０は、ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ型クラッド層２、発光層ＥＬおよびｐ型クラッド層３が形成されている。また、レーザ光を放射する少なくとも２つの発光部ＥＭ０１、ＥＭ０２が、ｘ方向において所定の間隔にて形成されている。発光部ＥＭ０１、ＥＭ０２からは、異なる波長のレーザ光λ０１、λ０２がそれぞれ放射される。

発光部ＥＭ０１、ＥＭ０２においては、発光層ＥＬおよび第１クラッド層２と第２クラッド層３の一部により構成される光導波路ＯＷ０１、ＯＷ０２が共振器方向（ｙ方向）に亘ってそれぞれ形成されている。

また、光導波路ＯＷの少なくとも光出射端面側には、第１と第２の発光部ＥＭ０１、ＥＭ０２から放射されるレーザ光λ０１、λ０２のビーム形状を調整（補正）する調整領域ＡＲが設けられている。調整領域ＡＲは、第１の発光部ＥＭ０１に形成される第１の調整領域ＡＲ０１と第２の発光部ＥＭ０２に形成される第２の調整領域ＡＲ０２を含んでいる。なお、第１と第２の調整領域ＡＲ０１、ＡＲ０２は、光導波路ＯＷ０１、ＯＷ０２の内、少なくとも発光層ＥＬ０１、ＥＬ０２に形成されていれば良い。また、第１と第２の調整領域ＡＲ０１、ＡＲ０２の共振器方向における長さＡＲＬ０１、ＡＲＬ０２は、それぞれ異なって形成されている。なお、図１では調整領域ＡＲはｘ方向において発光部ＥＭの領域内に形成しているが、ｘ方向の形成範囲は特にこれに限定されず効果を奏する任意の範囲で形成できる。

このように、第１と第２の調整領域ＡＲ０１、ＡＲ０２の共振器方向の長さを異ならせることにより、波長が異なることに起因するレーザ光λ０１、λ０２のビーム形状の違いを補正し、ビーム形状のばらつきを抑えることができる。

なお、レーザ光のビーム形状を調整（補正）する調整領域ＡＲとは、光の閉じ込め度合いが相対的に弱い領域を意味し、光導波路を構成する第１クラッド層２、第２クラッド層３および発光層ＥＬとの屈折率の差を小さくした領域である。一例として、次から選択される領域である。
（１）発光層ＥＬ内において、特定の領域の発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーを他の領域の発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーより広げた領域。（２）発光層ＥＬ内において、特定の領域の発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーを、クラッド層２、３のバンドギャップエネルギーに近づけるようにした領域。（３）光導波路内において、特定の領域の光導波路ＯＷの等価屈折率を他の領域の導波路ＯＷの等価屈折率よりも相対的に低くした領域。（４）発光層ＥＬ内において、特定の領域の発光層ＥＬの厚さを他の領域の発光層ＥＬの厚さよりも相対的に薄くした領域。（５）発光層ＥＬ内において、特定の領域の発光層ＥＬの組成を、バンドギャップエネルギーを広げる、または等価屈折率を小さくするように、他の領域の発光層ＥＬの組成と異ならせるようにした領域。異なる組成としては、一例として、他の領域に比べて不純物としての亜鉛（Ｚｎ）が多く混入しているか否かである。（６）上記に示す（１）から（５）を適宜組み合わせた領域。

［実施の形態１］
実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１では、レーザ光を放射する３つの発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３が形成され、それぞれの発光部ＥＭからは異なる波長のレーザ光λ１１、λ１２、λ１３が放射される。また、発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３においては、発光層ＥＬおよび第１クラッド層２と第２クラッド層３の一部により構成される光導波路ＯＷ１１、ＯＷ１２、ＯＷ１３が共振器方向（ｙ方向）に亘ってそれぞれ形成されている。更には、光導波路ＯＷ１１、ＯＷ１２、ＯＷ１３を含む半導体レーザ装置ＬＤ１の光出射端面側の領域には、発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３から放射されるレーザ光λ１１、λ１２、λ１３のビーム形状を調整（補正）する調整領域ＡＲが設けられている。調整領域ＡＲは、発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３のそれぞれに対応する調整領域ＡＲ１１、ＡＲ１２、ＡＲ１３を含んでいる。それぞれの調整領域ＡＲ１１、ＡＲ１２、ＡＲ１３は、共振器方向における長さＡＲＬ１１、ＡＲＬ１２、ＡＲＬ１３を有しており、それぞれの長さＡＲＬは異なっている。

本実施の形態において、調整領域ＡＲは、光出射端面側の発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーを広げ、光導波路の等価屈折率を相対的に小さくした領域である。

（半導体レーザ装置の構成）
図２は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１の構成の一例を示す要部斜視図である。図３は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１の構成を示す要部上面図である。図４は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１における発光層ＥＬ１１～ＥＬ１３の構成の一例を示す要部断面図である。

図２に示されるように、半導体レーザ装置ＬＤ１は、ＧａＡｓ基板１の上に、ｎ型クラッド層２（厚さ２μｍ）、発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３およびｐ型クラッド層３（厚さ１．７μｍ）が形成されている。ｎ型クラッド層２およびｐ型クラッド層３の組成は（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ（０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１）であり、ここではｘ＝１、ｙ＝０．５とした。

半導体レーザ装置ＬＤ１には、３つの発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３が形成され、異なる波長λのレーザ光を放射させるため、それぞれの発光部ＥＭにおける発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３の厚さ（ＥＴ１１、ＥＴ１２、ＥＴ１３）を異ならせている。すなわち、厚さ、ＥＴ１１＞ＥＴ１２＞ＥＴ１３、の関係になっている。本実施の形態では、それぞれの厚さＥＴは、ＥＴ１１（１０４ｎｍ）、ＥＴ１２（９２ｎｍ）、ＥＴ１３（８０ｎｍ）としている。詳細は後述するが、発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３は選択成長法により形成されるため、それぞれの厚さＥＴを異ならせることができる。

３つの発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３から放射される波長λは、発光部ＥＭ１１＞発光部ＥＭ１２＞発光部ＥＭ１３、の関係となっている。一例として、発光領域ＥＲ１１からは６４２ｎｍ（λ１１）、発光領域ＥＲ１２からは６３９ｎｍ（λ１２）、発光領域ＥＲ１３からは６３６ｎｍ（λ１３）の波長のレーザ光がそれぞれ放射される。このように、発光層ＥＬの厚さＥＴによりレーザ光の波長が異なり、発光層ＥＬの厚さＥＴが厚くなるほど、波長λの値も大きくなっている。

なお、上述の例では、それぞれの波長は３ｎｍの差で設定されているが、これらの波長の差は、１ｎｍ～３０ｎｍの間で適宜選択することができ。例えば、波長の差を１ｎｍとした場合は、発光領域ＥＲ１１からは６２２ｎｍ、発光領域ＥＲ１２からは６２１ｎｍ、発光領域ＥＲ１３からは６２０ｎｍの波長のレーザ光がそれぞれ放射される。また、波長の差を３０ｎｍとした場合は、発光領域ＥＲ１１からは６９０ｎｍ、発光領域ＥＲ１２からは６６０ｎｍ、発光領域ＥＲ１３からは６３０ｎｍの波長のレーザ光がそれぞれ放射される。

また、それぞれの発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３には、ｐ型クラッド層３の一部をエッチングしてリッジ溝ＲＧを形成し、電流狭窄構造（電流注入構造）および横方向（ｘ方向）の光閉じ込めのための構造としてのリッジＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３が形成されている。このように、リッジＲは、ｐ型クラッド層３よりも屈折率が低い空気（屈折率＝１）に両側面から挟まれるように、共振器方向（ｙ方向）に亘って形成されたリッジ構造となっている。

発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３においては、発光層ＥＬおよび第１クラッド層２と第２クラッド層３の一部により構成される光導波路ＯＷ１１、ＯＷ１２、ＯＷ１３が共振器方向（ｙ方向）に亘ってそれぞれ形成されている。

また、光導波路ＯＷ１１、ＯＷ１２、ＯＷ１３を含む半導体レーザ装置ＬＤ１の光出射端面側の領域に、発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３から放射されるレーザ光λ１１、λ１２、λ１３のビーム形状を調整（補正）する調整領域ＡＲが設けられている。すなわち、調整領域ＡＲは、光出射端面側において、第１クラッド層２の一部および発光層ＥＬと第２クラッド層３に形成されている。

調整領域ＡＲは、光出射端面側の発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーを広げ、光導波路の等価屈折率を相対的に小さくした領域であり、本実施の形態では、一例として、亜鉛（Ｚｎ）を熱拡散などの手法により混入させた領域である。亜鉛（Ｚｎ）が混入することで、発光層ＥＬとクラッド層２、３が混晶化し、発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーが広がる。結果、発光層ＥＬの屈折率が低下することで、光導波路の等価屈折率を下げている。詳細は後述するが、等価屈折率が小さい領域は、光の閉じ込め度合いが小さくなり、光導波路内でのレーザ光のビーム形状を広げる方向で作用させることができる。

また、本実施の形態に係る半導体レーザ装置ＬＤ１では、調整領域ＡＲは、光出射端面においてｘ方向に亘って連続して形成されている一方で、共振器方向（ｙ方向）における長さが異なっている。すなわち、調整領域ＡＲは、それぞれの発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３に対応する調整領域ＡＲ１１、ＡＲ１２、ＡＲ１３を含んでいる。また、調整領域ＡＲ１１、ＡＲ１２、ＡＲ１３は、共振器方向における長さＡＲＬ１１、ＡＲＬ１２、ＡＲＬ１３を有しており、それぞれの長さＡＲＬが異なって形成されている。本実施の形態では、一例として、それぞれの長さＡＲＬは、ＡＲＬ１１（２０μｍ）、ＡＲＬ１２（１５μｍ）、ＡＲＬ１３（１０μｍ）としている。

更には、図２および図３に示されるように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置ＬＤ１では、光反射端面側においても、調整領域ＡＲと同様の構成からなるリア領域ＡＲＲが形成されている。図２および図３の平面図（ａ）では、リア領域ＡＲＲは、光反射端面においてｘ方向に亘って連続して形成され、共振器方向におけるリア領域ＡＲＲの長さは同じに形成されている。なお、リア領域ＡＲＲは、レーザ光のビーム形状のばらつきを抑制する観点では、必ずしも形成する必要はないが、その他の理由（実施の形態４にて後述する）、端面保護の観点または製造上の都合で形成されていても良い。

リア領域ＡＲＲの変形例として、図３の平面図（ｂ）に示すように、光反射端面側に形成されるリア領域ＡＲＲを、光出射端面側に形成される調整領域ＡＲと相似形としても良い。すなわち、発光部ＥＭ１１における調整領域ＡＲ１１とリア領域ＡＲＲ１１１の共振器方向における長さＡＲＬ１１とＡＲＲＬ１１１とは同じ長さで形成されている。同様に、発光部ＥＭ１２における調整領域ＡＲ１２とリア領域ＡＲＲ１２１の共振器方向における長さＡＲＬ１２とＡＲＲＬ１２１とは同じ長さで形成されている。また、発光部ＥＭ１３における調整領域ＡＲ１３とリア領域ＡＲＲ１３１の共振器方向における長さＡＲＬ１３とＡＲＲＬ１３１とは同じ長さで形成されている。

発光層ＥＬの厚さが厚い場合には光の閉じ込め度合いが大きくなり、端面における光の密度が高くなる。例えば、発光層ＥＬ１１の厚さは、他の発光層ＥＬ１２、ＥＬ１３の厚さよりも厚く形成されている。そのため、厚さが厚い発光層ＥＬ１１の光反射端面側に形成されるリア領域ＡＲＲ１１１をより長くすることで、リア端面（光反射端面）の保護をより向上させることができる。
また、ＧａＡｓ基板１の裏面とリッジＲの上面には、図示しないｎ側電極とｐ側電極が形成されている。ｎ側電極とｐ側電極に電流を印加することで、３つの発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３に形成される発光領域ＥＲ１１、ＥＲ１２、ＥＲ１３から、赤色領域におけるレーザ光（波長：６００ｎｍ～７００ｎｍ）が放射される。

発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３の構成を図４により説明する。発光層ＥＬは、光導波路としてはコア層として機能する。図４に示されるように、発光層ＥＬは、下から順に、下部ｎ側ガイド層ｎＧＬ、バリア層ＢＬ、量子井戸層ＱＷ、バリア層ＢＬおよび上部ｐ側ガイド層ｐＧＬにより構成されている。発光層ＥＬの厚さは波長や各層の屈折率にも依存するが、赤色レーザでは約５０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲から選ばれ、本実施の形態では約１００ｎｍの厚さとしている。図２に示される発光領域ＥＲ１１、ＥＲ１２、ＥＲ１３は、主に量子井戸層ＱＷの所望の領域に相当する。なお、図４においては、量子井戸層ＱＷは、単一量子井戸層（ＳＱＷ）として示されているが、多重量子井戸層（ＭＱＷ）であっても良い。

本実施の形態に係る半導体レーザ装置ＬＤ１では、発光層ＥＬを構成するそれぞれの層の厚さは次のように設定されている。発光層ＥＬ１１は、下から順に、下部ｎ側ガイド層ｎＧＬ（４０ｎｍ）、バリア層ＢＬ（９ｎｍ）、量子井戸層ＱＷ（６ｎｍ）、バリア層ＢＬ（９ｎｍ）および上部ｐ側ガイド層ｐＧＬ（４０ｎｍ）により構成され、トータルの厚さＥＴ１１は１０４ｎｍである。発光層ＥＬ１２は、下から順に、下部ｎ側ガイド層ｎＧＬ（３５ｎｍ）、バリア層ＢＬ（８．２５）ｎｍ）、量子井戸層ＱＷ（５．５ｎｍ）、バリア層ＢＬ（８．２５ｎｍ）および上部ｐ側ガイド層ｐＧＬ（３５ｎｍ）により構成され、トータルの厚さＥＴ１２は９２ｎｍである。発光層ＥＬ１３は、下から順に、下部ｎ側ガイド層ｎＧＬ（３０ｎｍ）、バリア層ＢＬ（７．５ｎｍ）、量子井戸層ＱＷ（５ｎｍ）、バリア層ＢＬ（７．５ｎｍ）および上部ｐ側ガイド層ｐＧＬ（３０ｎｍ）により構成され、トータルの厚さＥＴ１３は８０ｎｍである。

このように、発光層ＥＬの厚さＥＴは、ＥＴ１１（１０４ｎｍ）、ＥＴ１２（９２ｎｍ）、ＥＴ１３（８０ｎｍ）となり、１２ｎｍごとで厚さが異なっている。

発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３の結晶層は（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ（０≦ｘ＜１、０＜ｙ＜１）の結晶層から構成されている。量子井戸層ＱＷは（Ｇａ_１－ｙＩｎ_ｙＰ（ｘ＝０、ｙ＝０．５５）であり、ガイド層ＧＬおよびバリア層ＢＬは（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ（ｘ＝０．７、ｙ＝０．５）である。なお、量子井戸層ＱＷにおいては、Ａｌ組成（ｘ）をｘ＝０としているが、発光層ＥＬのなかでＡｌ組成（ｘ）が量子井戸層ＱＷで最も小さくなるように適宜選択することができる。しかし、量子井戸層ＱＷのＡｌ組成（ｘ）が約０．５よりも大きくなると間接遷移型となるため、量子井戸層ＱＷのＡｌ組成（ｘ）は０．５以下であることが好ましい。

また、本実施の形態に係る半導体レーザ装置では、発光層ＥＬの厚さＥＴを変えることで、異なる波長のレーザ光を一つのチップから放射することを可能としている。しかし、発光層ＥＬの厚さを変えなくても、発光層ＥＬの結晶層を構成する組成の内、取り分け、Ｉｎ（インジウム）の組成比を変えることにより、エネルギーバンドギャップを変化させ、異なる波長の複数のレーザ光を一つのチップから放射することも可能である。この場合、一例として、発光層ＥＬ１１のＩｎ組成比（ｙ）：０．５９、発光層ＥＬ１２のＩｎ組成比（ｙ）：０．５５、発光層ＥＬ１３のＩｎ組成比（ｙ）：は０．５１とすれば、異なる波長のレーザ光を一つのチップから放射することが可能である。なお、このＩｎ組成比（ｙ）は、０．３５～０．６５の範囲から選択することが好ましい。

なお、本実施の形態にて発光層ＥＬと表現する場合は、発光層ＥＬに上述の下部ｎ側ガイド層ｎＧＬ、量子井戸層ＱＷ、バリア層ＢＬおよび上部ｐ側ガイド層ｐＧＬを全て含むことを意味する他、量子井戸層ＱＷとバリア層ＢＬを含むことを意味する場合、または、ｐ型クラッド層３、ｎ型クラッド層２の少なくともどちらか一方の一部をも含むことを意味する場合もある。

また、図４で示される発光層ＥＬの構成は、特に言及しない限り、後述する他の実施の形態における発光層ＥＬにおいても同様な構成である。

（レーザ光のビーム形状（ＮＦＰ／ＦＦＰ））
次に、図５および図６を用いて、レーザ光のビーム形状や特性の評価として用いられるＮＦＰ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄ Ｐａｔｔｅｒｎ）とＦＦＰ（Ｆａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｐａｔｔｅｒｎ）について説明する。なお、ＮＦＰとＦＦＰに関しては、ｘ方向に相当する水平方向（ｓｌｏｗ ａｘｉｓ）とｚ方向に相当する垂直方向（ｆａｓｔ ａｘｉｓ）における形状がある。ビーム形状の特性の評価においては、水平方向と垂直方向の両方向における評価および検討が必要であるが、本実施の形態では、特に言及しない限り、垂直方向のビーム形状について述べるものとする。

まず、図５を用いて、ＮＦＰとＦＦＰの定義について説明する。図５においては、（ａ）は半導体レーザ装置の光出射端面の概略側面図であり、（ｂ）は半導体レーザ装置を上面から見た概略上面図である。また、（ｃ）（ｄ）は、それぞれＮＦＰとＦＦＰを示す分布例を示す図である。

レーザ光は（ｂ）に模式的に示されるように、光導波路ＯＷの中を伝搬し、光出射面から外部に放射される。ＮＦＰは、光の出射端面におけるビーム形状の特性を示し、（ｃ）に示されるように、横軸がｚ方向に相当する垂直位置（μｍ）、縦軸が光強度にて表現される。また、ＦＦＰは、光の出射端面から離れた位置（約１０ｍｍ）におけるビーム形状の特性を示し、（ｄ）に示されるように、横軸がｚ方向におけるビームの広がり角を示す角度（ｄｅｇ）、縦軸が光強度にて表現される。すなわち、レーザ光のビーム形状においては、人間が直接視認することになる光出射端面から放射された後のビーム形状、すなわちＦＦＰで示されるビーム形状の評価が重要である。

図６は、ＮＦＰとＦＦＰとの関係を示す説明図である。図６において、実線は波長λが長い場合の特性を示し、破線は波長λが短い場合の特性を示している。ＮＦＰにおいて垂直方向のビーム形状が狭いレーザ光の場合、ＦＦＰでは垂直方向のビームの広がり角は広がる。一方で、ＮＦＰにおいて垂直方向のビーム形状が広いレーザ光の場合、ＦＦＰでは垂直方向のビームの広がり角は狭くなる。これは、波の回折現象により説明できるものであるが、ここでは説明を省略する。このように、ＦＦＰのビームの広がり角を調整にするには、ＮＦＰにおけるビーム特性を改善する必要があるといえる。

ここで、レーザ光は光導波路を伝搬して外部に放射される。光導波路は、リッジＲ（ｐ型クラッド３の一部）、発光層ＥＬおよびｎ型クラッド２の一部から構成される。なお、前述したように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置ＬＤ１では、リッジ構造を採用しているため、リッジＲの周囲にはＳｉＯ_２や空気などの低屈折率の媒質が存在している。

レーザ光のビーム形状は、光の分布で重み付けした（すなわち、光が感じる）等価屈折率により形状が異なってくる。光分布は、レーザ光が通る材料の屈折率、膜厚および波長（真空中の光の波長）の三要素を含んでいる。例えば、レーザ光の波長λが変化すると、光導波路内を伝搬している光が感じる等価屈折率が変化し、結果、レーザ光のビーム形状（ＮＦＰ）が変化する。また、同様に、発光層ＥＬの膜厚が厚くなると、光導波路内を伝搬する光が感じる等価屈折率が高くなり、結果、レーザ光のビーム形状（ＮＦＰ）が変化する。

本実施の形態の構造では、発光層ＥＬの膜厚が厚くなることで等価屈折率が高くなると、光導波路内での光の閉じ込め度合いが相対的に強くなり、レーザ光のビーム形状（ＮＦＰ）が狭くなる方向に作用する。すなわち、波長が長いレーザ光のビーム形状は、波長が短いレーザ光のビーム形状よりも相対的に狭くなることになる。

したがって、波長が異なる複数のレーザ光を放射する場合において、ビームの広がり角（ＦＦＰ）を揃えるには、レーザ光が光導波路内を伝搬する過程でのレーザ光のビーム形状（ＮＦＰ）の検討が重要になる。このように、波長が異なるレーザ光のそれぞれの光導波路の等価屈折率を制御することで、それぞれのレーザ光のビーム形状を調整（補正）することができ、結果、放射されるレーザ光のそれぞれのビーム形状の違いを抑制することが可能となる。

（ビーム形状の改善結果）
次に、調整領域ＡＲを形成することによるＮＦＰとＦＦＰの改善結果を説明する。図７Ａは、本実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１におけるレーザ光のビーム形状（ＮＦＰ）の改善結果を示す説明図である。図７Ｂは、本実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１におけるレーザ光のビーム形状（ＮＦＰ）の改善結果を示すグラフである。また、図７Ｃは、本実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１におけるレーザ光のビーム形状（ＦＦＰ）の改善結果を示すグラフである。
図７Ａにおいて、（Ａ）は発光部ＥＭ１１～ＥＭ１３におけるレーザ光λ１１～λ１３が、光導波路内を伝搬していく過程を模式的に示した図である。右側がフロント側の光出射端面で、左側がリア側の光反射端面の方向である。また、図中、光導波路内の各位置（（ａ）～（ｅ））での垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）が模式的に示されている。点線（Ｐ）は、光導波路に形成された調整領域ＡＲと利得領域（または非調整領域ｎｏｎ－ＡＲとも称す）との境界であり、点線（Ｐ）より右側が調整領域ＡＲで、左側が利得領域（非調整領域ｎｏｎ－ＡＲ）である。また、図７Ａにおいて、（Ｂ）は、光導波路内をレーザ光λ１１～λ１３が伝搬する過程でのレーザ光の垂直方向におけるビーム形状（ＮＦＰ）の広がり具合を定性的に示したグラフである。横軸は伝搬長（μｍ）、縦軸は垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）の半値全幅を示している。なお、それぞれのレーザ光の波長は、前述したように、λ１１（６４２ｎｍ）、λ１２（６３９ｎｍ）、λ１３（６３６ｎｍ）である。

図７Ａの（Ａ）に示されるように、光導波路内の位置（ａ）では、それぞれのレーザ光λ１１、λ１２、λ１３のビーム形状に違いが生じている。これは、ＥＭ１１の量子井戸が厚く、光の閉じ込め度合いが相対的に強くなるため、垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）が狭く、ＮＦＰ値が小さくなる。また、ＥＭ１３では、量子井戸が薄く、光の閉じ込め度合いが相対的に弱くなり光導波路内の等価屈折率が相対的に低くなる。そのため、垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）が広がり、ＮＦＰ値が大きくなる。位置（ａ）における垂直方向のＮＦＰは、図７Ａの（Ｂ）において伝搬長０μｍ付近に示されるように、ばらつきが大きく生じている。仮に、調整領域ＡＲを設けなければ、それぞれのレーザ光は、位置（ａ）におけるビーム形状にて光出射端面から放射されることになり、結果、垂直方向のビーム形状（ＦＦＰ）の広がり角が不揃いのレーザ光となる。

本実施の形態では、それぞれのレーザ光の垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）を調整（補正）するため、調整領域ＡＲを設けている。調整領域ＡＲは、ＥＭ１１においては光出射端面から２０μｍ（ＡＲＬ１１）、ＥＭ１２においては光出射端面から１５μｍ（ＡＲＬ１２）、ＥＭ１３においては光出射端面から１０μｍ（ＡＲＬ１３）の位置までそれぞれ形成されている。

ここで、前述したように、調整領域ＡＲは、光出射端面側の発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーを広げ、光導波路の等価屈折率を相対的に小さくした領域である。したがって、垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）が狭いレーザ光λ１１においては、等価屈折率を相対的に小さくした光導波路を長い距離に亘って伝搬させることで、垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）を広げる方向で補正することができる。図７の（Ａ）に示されるように、ＥＭ１１におけるレーザ光λ１１のビーム形状は、位置（ａ）から位置（ｅ）に向かうに従い、広げることができる。また、垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）が広いレーザ光λ１３においては、等価屈折率を相対的に小さくした光導波路を短い距離で伝搬させることで、垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）の広がり幅を少なくすることができる。

このように、調整領域ＡＲの共振器方向における長さＡＲＬを発光部ＥＭごとで調整することで、（Ｂ）に示されるように、位置（ｅ）に相当する伝搬長２０μｍ付近（光出射端面）では、垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）のばらつきを抑制することができる。したがって、各レーザ光のビーム形状に応じて（すなわち、レーザ光の波長に応じて）、調整領域ＡＲを伝搬する距離を調整することにより、光出射端面から放射されるレーザ光のビーム形状（ＦＦＰ）の広がり角を揃えることが可能となる。

図７Ｂおよび図７Ｃには、レーザ光のビーム形状（ＮＥＰ、ＦＦＰ）の改善結果が示されている。各図において、（ａ）は比較例として、調整領域ＡＲを形成しなかった場合のＮＦＰ特性とＦＦＰ特性である。（ｂ）は、本実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１におけるＮＦＰ特性とＦＦＰ特性である。実線は、発光部ＥＭ１３（波長λ１３＝６３６ｎｍ）に相当するＮＦＰ特性とＦＦＰ特性で、点線は、発光部ＥＭ１１（波長λ＝６４２ｎｍ）に相当するＮＦＰ特性とＦＦＰ特性である。なお、図７Ｂおよび図７Ｃでは、比較の都合上、中間の波長を放射する発光部ＥＭ１２（波長λ１２＝６３９ｎｍ）のＮＦＰ特性とＦＦＰ特性は省略されている。

図７Ｂから分かるように、（ａ）の比較例では、ＮＦＰの半値全幅の差が０．１５μｍであったが、（ｂ）の本実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１では、ＮＦＰの半値全幅の差が０．０３μｍに縮小することができた。このように、垂直方向のＮＦＰ形状の特性のばらつきが改善されている。

また、図７Ｃから分かるように、（ａ）の比較例では、ＦＦＰの半値全幅の差が１．９°であったが、（ｂ）の本実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１では、ＮＦＰの半値全幅の差が０．３°に縮小することができた。このように、垂直方向のＦＦＰ形状の特性のばらつきが改善されている。

このように、調整領域ＡＲの共振器方向における長さＡＲＬを発光部ＥＭごとで異ならせることで、光導波路内を伝搬するレーザ光のＮＦＰが改善し、結果、ＦＦＰ（ビーム形状の広がり角）が改善されることで、それぞれのビーム形状の垂直方向の広がり角のばらつきを抑えることが可能となる。

なお、複数のレーザ光におけるビーム形状の広がり角の異なる度合いは、半導体レーザ装置の設計にも依存するが、（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ系の赤色レーザはＧａＮ系の青色系レーザに比べ、発光層とクラッド層との間の屈折率差が大きいため、膜厚等の構造の違いの影響が大きくなる傾向がある。そのため、本実施の形態のような光導波路内の等価屈折率を調整する方法は、赤色レーザに適用することでより顕著な効果が得られる。

（ビーム形状の調整領域ＡＲと窓構造との関係）
半導体レーザ装置の高出力化に伴い端面損傷（ＣＯＤ：Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄａｍａｇｅ）が生じ、その対策として、光出射端面の光吸収を低減させた端面窓構造と呼ばれる手法が知られている。次に、本実施の形態における調整領域ＡＲと窓構造との関係を説明する。

窓構造は、光出射端面付近のバンドギャップエネルギーを広げて、光吸収を抑制させることで、光出射端面付近の発熱を低減させることを目的とした技術である。このような窓構造は、光出射端面に不純物を拡散させ、クラッド層と発光層やガイド層を混晶化させることで形成される。

本実施の形態における調整領域ＡＲは、発光層ＥＬ全体とクラッド層２、３との屈折率の差をなくすための領域である。前述したように、発光層ＥＬは量子井戸層ＱＷ、バリア層ＢＬ、ガイド層ＧＬから構成されており、少なくともガイド層ＧＬの屈折率が下がるだけでも、ビーム形状を調整（補正）する効果がある。

一方で、ＣＯＤ対策としての窓構造は、最低条件として、量子井戸層のバンドギャップエネルギーが広いことが要求される。仮に、ガイド層やバリア層のバンドギャップエネルギーが変化しても、量子井戸層のバンドギャップエネルギーが変化しなければ、ＣＯＤ対策としての効果は殆ど生じない。

また、本実施の形態における調整領域ＡＲは、バンドギャップエネルギーが広がった領域である。調整領域ＡＲの一例として、バンドギャップ波長が発光波長よりも１０ｎｍ短い場合、ＣＯＤ対策の窓構造としては不十分であるが、ビーム形状を変化させる効果のある領域と見なすことができる。例えば、発光波長６３０ｎｍの発光部の場合、光出射端面近傍の領域付近における発光層あるいはガイド層のバンドギャップ波長が６２０ｎｍ以下であれば、ビーム形状を広げる効果を得ることができる。一方で、電流が注入され発光する領域（利得領域）や電流が注入されなくてもバンドギャップ波長が変化していない領域は、本実施の形態における調整領域ＡＲではなく、非調整領域となる。なお、調整領域ＡＲのバンドギャップ波長を確認する方法としては、一例として、フォトルミネッセンス測定がある。これは、外表面からバンドギャップエネルギーより高いエネルギーを持つ光を当てて、励起状態となった材料が安定状態に緩和する過程で発生する光を測定する手法である。端面付近のフォトルミネッセンス波長が発光波長よりも１０ｎｍ以上短い場合、または混晶化が進みフォトルミネッセンス強度が低下した場合は、本実施の形態における調整領域ＡＲの特性を有するものと推定することができる。

（半導体レーザ装置の製造方法）
次に、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１の製造方法の一例について説明する。図８～図１３は、半導体レーザ装置ＬＤ１の製造方法に含まれる工程の一例を示す要部断面図である。

実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１の製造方法は、主として、（１）ＧａＡｓ基板１の上にｎ型クラッド層２を形成する工程と、（２）マスクＭＫを形成する工程と、（３）発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３を選択成長法にて形成する工程、（４）ｐ型クラッド層３およびキャップ層４を形成する工程（マスクＭＫの除去工程を含む）、（５）調整領域ＡＲを形成する工程、（６）リッジＲおよび電極を形成して個片化する工程、とを含む。

（１）ＧａＡｓ基板１の上にｎ型クラッド層２を形成する工程
まず、図８に示されるように、ＧａＡｓ基板１の上に厚さ約２μｍのｎ型クラッド層２をＭＯＣＶＤ法でエピタキシャル成長する。使用される原料ガスは、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩ）などである。ｎ型クラッド層２の組成は（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ（０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１）であり、ここではｘ＝１、ｙ＝０．５とした。本実施の形態では、ＧａＡｓ基板１との格子整合を考慮し、Ｉｎ組成ｙは０．５に調整している。また、ＡｌとＧａの組成比（ｘ：１－ｘ）は、ｘの方が大きいことが好ましく、（ｘ：１－ｘ）＝１：０でも良い。

（２）マスクＭＫを形成する工程
次に、ｎ型クラッド層２を形成した後、ｎ型クラッド層２の表面にマスクＭＫとして機能する酸化シリコン（ＳｉＯ_２）膜をＣＶＤ法にて形成する。このＳｉＯ_２膜は結晶成長を阻害する膜であり、例えば窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）膜を用いても良い。

ＳｉＯ_２膜を形成後、図９に示されるように、リソグラフィー法を用いてＳｉＯ_２膜に複数のストライプ状の開口部（本実施の形態では３つの開口部）を形成する。３つの開口部の幅は（ｘ方向（水平方向）の大きさに相当する）それぞれ異なり、図９の左側から順に広くなるように形成する。すなわち、開口部の幅は、一例として、ＥＷ１１（２０μｍ）、ＥＷ１２（３０μｍ）、ＥＷ１３（４０μｍ）である。また、それぞれのマスク幅は、一例として、ＭＫ１（５０μｍ）、ＭＫ２（２５μｍ）、ＭＫ３（１５μｍ）、ＭＫ４（５μｍ）とした。

（３）発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３を選択成長法にて形成する工程
次に、図１０に示されるように、マスクＭＫの開口部の領域に、下部ｎ側ガイド層ｎＧＬ、バリア層ＢＬ、量子井戸層ＱＷ、バリア層ＢＬおよび上部ｐ側ガイド層ｐＧＬからなる発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３を形成する。これらの層の形成には選択成長と呼ばれる方法にて実施する。選択成長法は、マスクＭＫの上面には結晶が成膜されないことを利用して、マスクＭＫの開口部の領域のみに所望の膜を形成するものである。

選択成長法にて成長する結晶は（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ（０≦ｘ＜１、０＜ｙ＜１）であり、使用される原料ガスは、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩ）などである。

選択成長法により、マスクＭＫの開口部のそれぞれの領域に、図４で示すように、下部ｎ側ガイド層ｎＧＬ、バリア層ＢＬ、量子井戸層ＱＷ、バリア層ＢＬおよび上部ｐ側ガイド層ｐＧＬの順で成膜する。図９に示したマスクＭＫの開口部が最も狭い領域（ＥＷ１１）には図１０に示すように発光層ＥＬ１１が形成され、マスクＭＫの開口部が最も広い領域（ＥＷ１３）には発光層ＥＬ１３が形成される。なお、選択成長法により発光層ＥＬを形成する際、発光層ＥＬの側面には緩やかな傾斜面が形成されるが、図面では省略されている。また、図４では単独の量子井戸層ＱＷの場合を示しているが、複数の量子井戸を有する多重量子井戸層であっても良い。

この発光層ＥＬを形成する工程では、（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰを選択成長法により形成するが、各元素の組成割合を示すｘとｙの値は次のように設定している。すなわち、本実施の形態では、ガイド層ＧＬおよびバリア層ＢＬはｘ＝０．７、ｙ＝０．５とした。また、量子井戸層ＱＷは、成長においては原料ガスのＴＭＡの供給を行わず、量子井戸層ＱＷはＡｌを含有しない（すなわちｘ＝０）ＧａＩｎＰとしている。

ガイド層ＧＬはＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層や閉じ込め層と呼ばれることもあり、クラッド層２（３）よりも屈折率が高く、量子井戸層ＱＷよりも屈折率が低いことが好ましい。そのため、クラッド層２（３）に比べてＡｌ組成比ｘが小さくなるように原料の供給比を調整する。例えば、Ａｌ組成比ｘはクラッド層２（３）がもっとも高く、ガイド層ＧＬまたはバリア層ＢＬ、量子井戸層ＱＷの順に低くなるように原料ガスの供給量を調整する。

前述したように、量子井戸層ＱＷの厚さは５ｎｍ～６ｎｍの範囲で形成されている。選択成長法にて形成される発光層ＥＬは、光導波路としてはコア層として機能する。発光層ＥＬの厚さは波長や各層の屈折率にも依存するが、赤色レーザでは約５０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲から選ばれ、本実施の形態では合計約１００ｎｍの厚さとしている。

また、選択成長法にて形成される発光層ＥＬの厚さＥＴは、それぞれの発光層ＥＬにおいて異なっている。すなわち、マスクＭＫの開口部の大きさにより、選択成長される発光層ＥＬの厚さに違いが生じ、発光層ＥＬの幅ＥＷが狭いほど発光層ＥＬの厚さＥＴが厚くなっている。具体的には、厚さＥＴは、ＥＴ１１（１０４ｎｍ）＞ＥＴ１２（９２ｎｍ）＞ＥＴ１３（８０ｎｍ）、の関係になっている（図２参照）。

上述したように、マスクＭＫの異なる開口領域に、選択成長法により発光層ＥＬを堆積すると、発光層ＥＬの膜厚が異なる。このメカニズムについては明らかではないが、次の（ｉ）～（ｉｖ）であると想定することができる。

（ｉ）選択成長法ではマスクＭＫの表面では膜成長が生じないため、マスクＭＫの表面に供給された原料ガスは、マスクＭＫの表面上を移動して（ｍｉｇｒａｔｅ）、マスクＭＫの開口部の領域に移動する。（ｉｉ）マスクＭＫの表面積が大きいほど、移動する原料ガスの量が多くなる。（ｉｉｉ）表面積が大きなマスクＭＫに隣接するマスクＭＫの開口部の領域には、より多くの量の原料ガスが開口部に移動し、開口部における原料ガスの濃度が高くなる。また、マスクＭＫの開口部が小さければ原料ガスの濃度もより高くなる。（ｉｖ）結果として、マスクＭＫの開口部が最も狭い領域に形成される発光層ＥＬ１１により多くの原料が供給されることになる。

なお、上記形態に限らず、下部ｎ側ガイド層ｎＧＬの一部を、マスクＭＫの形成前にｎ型クラッド層２に続けて成膜してもよい。または、マスクＭＫに開口部を形成した後、ｎ型クラッド層２の一部を選択成長し、続けて下部ｎ側ガイド層ｎＧＬを選択成長してもよい。また、上部ｐ側ガイド層ｐＧＬの形成後、続けて次の工程（４）で形成するｐ型クラッド層３の一部を選択成長しても良い。

（４）ｐ型クラッド層３およびキャップ層４を形成する工程（マスクＭＫの除去工程を含む）
次に、図１１に示されるように、マスクＭＫを除去する。そして、図１２に示されるように、厚さ約１．７μｍのｐ型クラッド層３をＭＯＣＶＤ法でエピタキシャル成長し、使用される原料ガスは、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）やトリメチルインジウム（ＴＭＩ）などである。ｐ型クラッド層３の組成は（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ（０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１）であり、ここではｘ＝１、ｙ＝０．５とした。続けて、ｐ型クラッド層３の上面に３００ｎｍのキャップ層４としてＧａＡｓを形成する。

なお、ｐ型クラッド層３の形成の途中には、エッチストップ層（図示しない）を形成する工程を含んでも良い。エッチストップ層は、この後の工程（６）でｐ型クラッド層３をエッチングしてリッジＲを形成する際のエッチング停止層として機能するものである。

（５）調整領域ＡＲを形成する工程
次に、図１３に示されるように、キャップ層４の表面にマスクＭＫとして機能する酸化シリコン（ＳｉＯ_２）膜をＣＶＤ法にて形成する。このＳｉＯ_２膜に代わって、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）膜など熱処理工程で半導体表面を保護できる材料を用いても良い。

マスクＭＫを形成後、図１３に示されるように、リソグラフィー法を用いてマスクＭＫに開口部を形成する。この開口部は、光出射端面に相当する領域を開口するように形成される。なお、図中、破線Ｐは素子を形成する際のウエハの劈開位置を示しており、素子分離した時の共振器端面と成る位置である。その後、本実施の形態では、亜鉛（Ｚｎ）を６００℃程度の熱拡散法またはイオン打ち込み法などの手法を用いて、ｐ型クラッド層３、発光層ＥＬに至るまで、亜鉛（Ｚｎ）を混入させる。または、亜鉛（Ｚｎ）はｎ型クラッド層２に至ってもよい。亜鉛（Ｚｎ）を混入させた領域が調整領域ＡＲとして機能する領域である。

この時、マスクＭＫの開口の大きさを発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３ごとで変えることで、それぞれの発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３において調整領域ＡＲの共振器方向における長さＡＲＬ１１、ＡＲＬ１２、ＡＲＬ１３を異ならせることができる。

なお、図１３において示される垂直方向の破線Ｐは、この後の工程（６）の個片化の際に劈開により分断される箇所に相当している。

（６）リッジＲおよび電極を形成して個片化する工程
次に、ｐ型クラッド層３をエッチングにより図２で示したリッジ溝ＲＧを形成して、発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３のそれぞれに対して共振器方向に延在するリッジＲを形成する。

そして、図２では簡便のために図示しないが、ＳｉＯ_２等のパッシベーション酸化膜を成膜し、フォトリソグラフィとエッチング技術を用いてリッジ上部に酸化膜の開口部を設け、その上に電極を形成する。その後、ＧａＡｓ基板を劈開し、劈開面に端面コーティングなどを形成する。このような工程を経ることで、図２および図３に示すような半導体レーザ装置ＬＤ１が形成される。

このように、本実施の形態１においては、選択成長法により堆積する層は、工程（３）で形成される比較的に薄い発光層ＥＬである。一方で、工程（１）および工程（４）で形成される厚いｎ型クラッド層２やｐ型クラッド層３は、選択成長法を用いることなく形成される。

（効果）
光出射端面側の領域に、発光部ＥＭ１１、ＥＭ１２、ＥＭ１３から放射されるレーザ光λ１１、λ１２、λ１３のビーム形状を調整（補正）する調整領域ＡＲを設け、調整領域ＡＲの共振器方向における長さＡＲＬを発光部ＥＭごとで調整することで、光導波路内を伝搬するそれぞれのレーザ光の垂直方向のビーム形状（ＮＦＰ）のばらつきを抑制することができる。更には、光出射端面から放射されるレーザ光のビーム形状（ＦＦＰ）の広がり角を揃えることが可能となる。

これにより、広色域、高解像度、広視野角などの視感度や画質の更なる向上が可能となる。すなわち、実施の形態１では、視感度や画質の向上に寄与する半導体レーザ装置を提供することができる。

［実施の形態２］
（半導体レーザ装置の構成）
実施の形態２に係る半導体レーザ装置ＬＤ２は、調整領域ＡＲ２における亜鉛（Ｚｎ）の濃度分布を異ならせている点を除き、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１と同じ構成である。よって、特に言及しない限り、以下では、実施の形態１と異なる点について主に説明し、同じ説明の繰り返しは省略する。

図１４は、実施の形態２に係る半導体レーザ装置ＬＤ２の構成を示す（ａ）要部上面図と（ｂ）要部横断面図である。（ｂ）要部横断面図では、３つの発光層ＥＬ２１、ＥＬ２２、ＥＬ２３における共振器方向（ｙ方向）での断面図が示されている。

実施の形態２においても、実施の形態１と同じく、調整領域ＡＲ２は、光出射端面側の発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーを広げ、光導波路の等価屈折率を相対的に小さくした領域である。すなわち、調整領域ＡＲ２に亜鉛（Ｚｎ）を混入させて、発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーを広げ、光導波路の等価屈折率を相対的に小さくしている。

本実施の形態においては、図１４に示されるように、調整領域ＡＲ２１、ＡＲ２２、ＡＲ２３の共振器方向における長さＡＲＬ２１、ＡＲＬ２２、ＡＲＬ２３がそれぞれで異なることに加え、本実施の形態における調整領域ＡＲ２は、調整領域ＡＲ２に混入した亜鉛（Ｚｎ）の濃度に勾配を持たせている。亜鉛（Ｚｎ）の濃度は、光反射端面側の利得領域から共振器方向において光出射端面へ向かうに従い、濃度が徐々に高くなるように形成されている。すなわち、利得領域から光出射端面に向けて、徐々にバンドギャップエネルギーが広がるようにしている。このため、光導波路の等価屈折率を徐々に下げることができる。

図１５は、実施の形態２に係る半導体レーザ装置ＬＤ２におけるレーザ光の光導波路付近の分布を説明する説明図である。図１５において、上段は、共振器方向における等価屈折率および亜鉛（Ｚｎ）の濃度分布の状態を示す図で、下段は、レーザ光の分布を示すシミュレーション結果である。また、（ａ）は、調整領域ＡＲにおいて亜鉛（Ｚｎ）の濃度に勾配がない場合で、（ｂ）は、本実施の形態２に係り、調整領域ＡＲ２の亜鉛（Ｚｎ）の濃度に勾配がある場合である。図１５の下段において、黒色領域の間の白色領域は、発光層ＥＬの領域に相当する領域で、光強度が強いことを示している。また、黒色領域は、クラッド層２，３の一部を含む、光導波路ＯＷに相当する領域である。なお、図１５（ａ）、（ｂ）共に、図の右側が光出射端面側になっている。

図１５（ａ）から理解できるように、亜鉛（Ｚｎ）の濃度の勾配が無く、等価屈折率が調整領域ＡＲの境界で急峻に変化する（すなわち等価屈折率が急峻に下がる）と、境界付近で光が散乱（点線の部分）していることが分かる。一方、図１５（ｂ）に示されるように、亜鉛（Ｚｎ）の濃度に勾配を持たせ、光出射端面に向かうに従い徐々に濃度を高めるように変化させると、等価屈折率も徐々に下げることができる。結果、図１５（ａ）で見られたような光の散乱が抑制され、光導波路ＯＷを伝搬する光の損失を抑制することが可能となる。これにより、半導体レーザ装置の出力の効率を高めることができる。

（半導体レーザ装置の製造方法）
前述したような調整領域ＡＲ２における亜鉛（Ｚｎ）の濃度分布は、実施の形態１にて説明された、調整領域ＡＲを形成する工程（５）（図１３）にて形成することができる。すなわち、亜鉛（Ｚｎ）を熱拡散等の手法で拡散させる際、所望の濃度分布を得るように、温度や時間を調整することで実現できる。

その他の工程は、実施の形態１で示した製造工程と同様であるので、その説明を省略する。

（効果）
実施の形態２に係る半導体レーザ装置ＬＤ２も、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１と同様の効果を奏する。なお、実施の形態２に係る半導体レーザ装置ＬＤ２においては、調整領域ＡＲ２における等価屈折率の変化割合を徐々に変更させているため、レーザ光のビーム形状のばらつきを抑制できることに加え、光導波路ＯＷを伝搬する光の損失を抑制することも可能となる。

［実施の形態３］
（半導体レーザ装置の構成）
実施の形態３に係る半導体レーザ装置ＬＤ３は、調整領域ＡＲ３の構成が異なっていることを除き、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１と同じ構成である。よって、特に言及しない限り、以下では、実施の形態１と異なる点について主に説明し、同じ説明の繰り返しは省略する。

図１６は、実施の形態３に係る半導体レーザ装置ＬＤ３の構成を示す（ａ）要部上面図と（ｂ）要部横断面図である。（ｂ）要部横断面図では、３つの発光層ＥＬ３１、ＥＬ３２、ＥＬ３３における共振器方向（ｙ方向）での断面図が示されている。

実施の形態３における調整領域ＡＲ３は、調整領域ＡＲ３における発光層ＥＬの膜厚Ｅｔ３１、Ｅｔ３２、Ｅｔ３３を、利得領域の発光層ＥＬの膜厚ＥＴ３１、ＥＴ３２、ＥＴ３３よりも薄くしている。すなわち、調整領域ＡＲ３における発光層ＥＬの膜厚Ｅｔを薄くすることにより、発光層ＥＬのバンドギャップエネルギーを広げ、光導波路の等価屈折率を相対的に小さくしている。

すなわち、調整領域ＡＲ３の発光層ＥＬにおける量子井戸層の膜厚が、利得領域の量子井戸層の膜厚よりも薄くなるため、量子井戸層内でのキャリアの量子準位が高くなり、相対的にバンドギャップエネルギーが広がる。また、量子井戸層およびガイド層の膜厚が薄くなることにより、光導波路の等価屈折率が低下し、光の閉じ込め度合いを相対的に弱くするこができる。

また、本実施の形態においても、図１６に示されるように、調整領域ＡＲ３１、ＡＲ３２、ＡＲ３３の共振器方向における長さＡＲＬ３１、ＡＲＬ３２、ＡＲＬ３３がそれぞれで異なる構成としている。

なお、調整領域ＡＲ３における発光層ＥＬの膜厚Ｅｔを、共振器方向において光反射端面に向かうに従い、徐々に薄くすることも可能である。共振器方向において、発光層ＥＬの膜厚Ｅｔに勾配を形成することで、実施の形態２で述べたように、調整領域ＡＲ３と利得領域との境界における等価屈折率の急峻な変化を抑制することができる。このように、膜厚に勾配をもたせることで、実施の形態２と同じく、光の散乱による損失をも抑制することができる。

（半導体レーザ装置の製造方法）
実施の形態３における調整領域ＡＲ３は、実施の形態１での製造工程における、（２）マスクＭＫを形成する工程と（図９）、（３）発光層ＥＬ１１、ＥＬ１２、ＥＬ１３を選択成長法にて形成する工程（図１０）、において形成することができる。また、実施の形態１での製造工程における、（５）調整領域ＡＲを形成する工程（図１３）、は、実施の形態３では省略される。なお、特に言及しない限り、以下では、実施の形態１と異なる点について主に説明し、同じ説明の繰り返しは省略する。また、その他の工程は、実施の形態１で示した製造工程と同様であるので、その説明を省略する。

（２）マスクＭＫを形成する工程
実施の形態１では、発光層ＥＬが形成される領域に開口が形成されるように、マスクＭＫに対してｙ方向に延びるストライプ状の開口部を形成したが（図９参照）、実施の形態３では、光出射端面側および光反射端面側のそれぞれにおいて、ｘ方向に亘って連続した開口部をマスクＭＫに設ける（例えば、図３に示した調整領域ＡＲの部分がマスクＭＫを設けない開口部に相当する）。すなわち、ストライプ状の開口部に加え、光出射端面側および光反射端面側のそれぞれに、ｘ方向において、調整領域ＡＲ３およびリア領域ＡＲＲ３に相当する領域を含む大きな連続した開口部を設ける。

（３）発光層ＥＬを選択成長法にて形成する工程
工程（２）で形成された、光出射端面側および光反射端面側におけるマスクＭＫの開口部は、ｘ方向において連続した広い開口部となる。すなわち、発光層ＥＬは、光出射端面側および光反射端面側のｘ方向において連続した膜として形成されることになる。そのため、発光層ＥＬを選択成長する際、調整領域ＡＲ３およびリア領域ＡＲＲ３に相当する領域の発光層ＥＬの膜厚Ｅｔを薄く形成することができる。なお、マスクＭＫの開口部の大きさにより異なる膜厚が形成される理由については、実施の形態１において説明したので、ここでは繰り返さない。

このように、調整領域ＡＲ３における発光層ＥＬの膜厚Ｅｔを、利得領域の発光層ＥＬの膜厚ＥＴよりも薄く形成することができる。

なお、上述した製造工程では、利得領域の発光層ＥＬと調整領域ＡＲの発光層とを同時に形成しているが、利得領域の発光層ＥＬと調整領域ＡＲの発光層とを別の工程として別々に形成しても良い。

（効果）
実施の形態３に係る半導体レーザ装置ＬＤ３は、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１と同様の効果を奏する。

［実施の形態４］
（半導体レーザ装置の構成）
実施の形態４に係る半導体レーザ装置ＬＤ４は、光出射端面側に形成された調整領域ＡＲと同様の構成を、光反射端面側にリア領域ＡＲＲ４として設け、リア領域ＡＲＲ４の共振器方向における長さＡＲＲＬをそれぞれの発光部ＥＭにおいて異ならせていることを除き、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１と同じ構成である。よって、特に言及しない限り、以下では、実施の形態１と異なる点について主に説明し、同じ説明の繰り返しは省略する。

図１７は、実施の形態４に係る半導体レーザ装置ＬＤ４の構成を示す要部上面図である。図１８は、実施の形態４に係る半導体レーザ装置における作用を示す説明図である。

実施の形態４においては、前述した実施の形態１、２、３と同じく、光出射端面側において調整領域ＡＲ４が形成されている。なお、調整領域ＡＲ４は、前述した実施の形態１、２、３で説明した調整領域ＡＲの構成から選択され得る。光出射端面側に形成される調整領域ＡＲ４は、発光部ＥＭごとに形成される調整領域ＡＲ４１、ＡＲ４２、ＡＲ４３を含んでいる。また、調整領域ＡＲ４１、ＡＲ４２、ＡＲ４３の共振器方向における長さＡＲＬは、前述した他の実施の形態と同じく、それぞれで異なり、ＡＲＬ４１＞ＡＲＬ４２＞ＡＲＬ４３、の関係になっている。

光反射端面側に形成されるリア領域ＡＲＲ４は、発光部ＥＭごとに形成されるリア領域ＡＲＲ４１、ＡＲＲ４２、ＡＲＲ４３を含んでいる。また、リア領域ＡＲＲ４１、ＡＲＲ４２、ＡＲＲ４３の共振器方向における長さＡＲＲＬは、それぞれで異なり、ＡＲＲＬ４１＜ＡＲＲＬ４２＜ＡＲＲＬ４３、の関係になっている。

レーザ光の波長が異なることによるビーム形状の違いは、他の実施の形態と同様に、光出射端面側に形成された調整領域ＡＲ４にて調整（補正）し、ビーム形状の違いを抑制することができる。しかしながら、図１８に示すレーザ光の出力特性は、調整領域ＡＲが形成されていない利得領域の長さにより異なり、利得領域の長さが異なっていると、レーザ光が発振する閾値や出力効率にばらつきが生じてしまうことになる。

したがって、本実施の形態では、それぞれの発光部ＥＭにおける出力特性のばらつきを抑制するため、利得領域の長さを揃えることを行っている。すなわち、リア領域ＡＲＲ４１、ＡＲＲ４２、ＡＲＲ４３の共振器方向における長さＡＲＲＬをそれぞれ変えることで、利得領域の長さを揃えている。言い換えれば、光出射端面側に形成された調整領域ＡＲ４のそれぞれの長さＡＲＬに基づき生じた利得領域の長さの違いを、リア領域ＡＲＲ４により調整しているものである。したがって、それぞれの発光部ＥＭにおいて、光出射端面側の調整領域ＡＲ４の長さＡＲＬと、光反射端面側のリア領域ＡＲＲ４の長さＡＲＲＬとが異なるように形成されている。

（半導体レーザ装置の製造方法）
リア領域ＡＲＲ４１の形成は、例えば、実施の形態１にて説明された、調整領域ＡＲを形成する工程（５）（図１３）にて形成することができる。すなわち、亜鉛（Ｚｎ）を熱拡散等の手法で拡散させる際に用いるマスクＭＫに、リア領域ＡＲＲ４１、ＡＲＲ４２、ＡＲＲ４３を形成するための開口部を追加して形成することで実現できる。その他の工程は、実施の形態１で示した製造工程と同様であるので、その説明を省略する。

（効果）
実施の形態４に係る半導体レーザ装置ＬＤ４も、実施の形態１に係る半導体レーザ装置ＬＤ１と同様の効果を奏する。なお、実施の形態４に係る半導体レーザ装置ＬＤ４においては、光反射端面側のリア領域ＡＲＲ４の長さＡＲＲＬを、それぞれの発光部ＥＭで異ならせているので、それぞれの発光部ＥＭで利得領域の長さを揃えることができ、レーザ光のビーム間の出力特性のばらつきを抑制することが可能となる。

以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更され得る。例えば、上記実施の形態では、赤色領域の半導体レーザ装置に関して説明したが、同種の材料系で作製可能な赤色以外の可視光領域であれば、他の色領域の半導体レーザ装置においても適用することが可能である。また、上記実施の形態では、光導波路構造としてリッジ構造に基づき説明したが、その他の光導波路構造でもよく、例えば、埋め込み型、ハイメサ型、チャネル型、等の構造にも適用することが可能である。更には、それぞれの実施の形態を適宜組み合わせても良い。

また、上記実施の形態では、一つの半導体レーザ装置から波長の異なる３つまたは４つのレーザ光を出射する場合について説明したが、出射するレーザ光は５つ以上であってもよい。

また、特定の数値例について記載した場合であっても、理論的に明らかにその数値に限定される場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値であってもよい。また、成分については、「Ａを主要な成分として含むＢ」などの意味であり、他の成分を含む態様を排除するものではない。

また、一つの波長を出射する発光部ＥＭには、調整領域ＡＲが設けられておらず、その他の波長を出射する発光部ＥＭに調整領域ＡＲを設けてレーザ光のビーム間の出力特性のばらつきを抑制するものであっても良い。更には、上記実施の形態では、以下の形態を含む。

（付記１）
基板と、
前記基板の主面に積層される、第１導電型の第１クラッド層と第２導電型の第２クラッド層と、
前記第１クラッド層と前記第２クラッド層とに挟まれるように形成され、前記基板主面に平行な第１の面上において形成される、発光層と、
前記発光層に形成され、レーザ光を放射する少なくとも２つの第１と第２の発光部と、
前記発光層および前記第１クラッド層と前記第２クラッド層の一部により構成され、共振器方向に延在する光導波路と、
前記第１と第２の発光部から放射される前記レーザ光のビーム形状を調整する調整領域と、を有し、
前記調整領域は少なくとも前記光導波路の光出射端面側において形成され、前記第１の発光部に形成される第１の調整領域と前記第２の発光部に形成される第２の調整領域を含み、前記第１と第２の調整領域は、少なくとも前記第１と第２の発光部にそれぞれ対応する前記発光層に形成され、
前記第１の発光部から放射される第１のレーザ光の第１の波長は、前記第２の発光部から放射される第２のレーザ光の第２の波長と異なり、
前記第１と第２の調整領域の前記共振器方向におけるそれぞれの長さが異なる、半導体レーザ装置。

（付記２）
付記１に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１の波長は前記第２の波長よりも長く、
前記第１の調整領域の前記共振器方向における長さは、前記第２の調整領域の前記共振器方向における長さよりも長い、半導体レーザ装置。

（付記３）
付記１に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１と第２の調整領域のそれぞれのバンドギャップエネルギーは、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの前記発光層のバンドギャップエネルギーよりも広い、半導体レーザ装置。

（付記４）
付記１に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１と第２の調整領域のそれぞれの等価屈折率は、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの導波路内の等価屈折率よりも低い、半導体レーザ装置。

（付記５）
付記１に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１と第２の調整領域におけるそれぞれの前記発光層の厚さは、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの前記発光層の厚さと異なる、半導体レーザ装置。

（付記６）
付記５に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１と第２の調整領域におけるそれぞれの前記発光層の厚さは、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの前記発光層の厚さよりも薄い、半導体レーザ装置。

（付記７）
付記１に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１と第２の調整領域におけるそれぞれの前記発光層の組成は、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの前記発光層の組成と異なる、半導体レーザ装置。

（付記８）
付記７に記載の半導体レーザ装置において、
前記第１と第２の調整領域は亜鉛（Ｚｎ）を前記共振器方向の中央部よりも高い濃度で混入した領域であり、
前記亜鉛の濃度は、前記光出射端面から前記共振器方向に向かって漸次少なくなるように傾斜している、半導体レーザ装置。

（付記９）
付記１に記載の半導体レーザ装置において、
前記共振器方向における前記光出射端面の反対側に形成される光反射端面を備え、前記光反射端面側には、前記第１と第２の調整領域と同じ構成の領域が、前記共振器方向においてそれぞれ異なる長さで形成される、半導体レーザ装置。

（付記１０）
付記１に記載の半導体レーザ装置において、
前記導波路の中央部に配置される利得領域の前記共振器方向における長さは、前記第１と第２の発光部において同じである、半導体レーザ装置。

（付記１１）
付記１に記載の半導体レーザ装置において、
前記発光層は、（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ（０≦ｘ＜１、０＜ｙ＜１）の結晶層から構成され、前記レーザ光は赤色領域のレーザ光である、半導体レーザ装置。

ＡＲ ビーム形状の調整領域
ＡＲＬ 調整領域の共振器方向における長さ
ＡＲＲ リア領域
ＡＲＲＬ リア領域の共振器方向における長さ
ＢＬ バリア層
ＥＭ 発光部
ＥＬ 発光層
ＥＲ 発光領域
ＥＷ 発光層の幅
ＥＴ 発光層の厚さ
ＯＷ 光導波路領域
Ｒ リッジ
ＬＤ 半導体レーザ装置
ＱＷ 量子井戸層
ＭＫ マスク
ｎＧＬ 下部ｎ側ガイド層
ｐＧＬ 上部ｐ側ガイド層
１ ＧａＡｓ基板
２ ｎ型クラッド層
３ ｐ型クラッド層
４ キャップ層

Claims (11)

1. 基板と、
   前記基板の主面に積層される、第１導電型の第１クラッド層と第２導電型の第２クラッド層と、
   前記第１クラッド層と前記第２クラッド層とに挟まれるように形成され、前記基板主面に平行な第１の面上において形成される、発光層と、
   前記発光層に形成され、レーザ光を放射する少なくとも２つの第１と第２の発光部と、
   前記発光層および前記第１クラッド層と前記第２クラッド層の一部により構成され、共振器方向に延在する光導波路と、
   前記第１と第２の発光部から放射される前記レーザ光のビーム形状を調整する調整領域と、
   を有し、
   前記調整領域は少なくとも前記光導波路の光出射端面側において形成され、前記第１の発光部に形成される第１の調整領域と前記第２の発光部に形成される第２の調整領域を含み、前記第１と第２の調整領域は、少なくとも前記第１と第２の発光部にそれぞれ対応する前記発光層に形成され、
   前記第１の発光部から放射される第１のレーザ光の第１の波長は、前記第２の発光部から放射される第２のレーザ光の第２の波長と異なり、
   前記第１と第２の調整領域の前記共振器方向におけるそれぞれの長さが異なる、
   半導体レーザ装置。
2. 前記第１の波長は前記第２の波長よりも長く、
   前記第１の調整領域の前記共振器方向における長さは、前記第２の調整領域の前記共振器方向における長さよりも長い、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記第１と第２の調整領域のそれぞれのバンドギャップエネルギーは、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの前記発光層のバンドギャップエネルギーよりも広い、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記第１と第２の調整領域のそれぞれの等価屈折率は、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの導波路内の等価屈折率よりも低い、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
5. 前記第１と第２の調整領域におけるそれぞれの前記発光層の厚さは、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの前記発光層の厚さと異なる、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
6. 前記第１と第２の調整領域におけるそれぞれの前記発光層の厚さは、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの前記発光層の厚さよりも薄い、請求項５に記載の半導体レーザ装置。
7. 前記第１と第２の調整領域におけるそれぞれの前記発光層の組成は、前記共振器方向の中央部に位置するそれぞれの前記発光層の組成と異なる、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
8. 前記第１と第２の調整領域は亜鉛（Ｚｎ）を混入した領域であり、
   前記亜鉛の濃度は、前記光出射端面から前記共振器方向に向かって漸次少なくなるように傾斜している、請求項７に記載の半導体レーザ装置。
9. 前記共振器方向における前記光出射端面の反対側に形成される光反射端面を備え、前記光反射端面側には、前記第１と第２の調整領域と同じ構成の領域が、前記共振器方向においてそれぞれ異なる長さで形成される、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
10. 前記導波路の中央部に配置される利得領域の前記共振器方向における長さは、前記第１と第２の発光部において同じである、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
11. 前記発光層は、（Ａｌ_ｘＧａ_１－ｘ）_１－ｙＩｎ_ｙＰ（０≦ｘ＜１、０＜ｙ＜１）の結晶層から構成され、前記レーザ光は赤色領域のレーザ光である、請求項１に記載の半導体レーザ装置。

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