JP2532449B2 - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
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- H01S5/0653—Mode suppression, e.g. specific multimode
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体レーザ装置に係り、特に高出力で横基
本モード発振する半導体レーザ装置に関する。
本モード発振する半導体レーザ装置に関する。
従来の半導体レーザは、たとえば第12図に示すごとく
半導体レーザの活性層（３）から数百nmの位置にレーザ
光に対し吸収を持つ領域（６）を設けるなどの方法によ
り、レーザストライプの内外に実効屈折率の差を設けレ
ーザ光を導波するものであつた。ところがこのような構
造のレーザの場合、レーザ光の強い領域ではキヤリアが
消費され屈折率が大きくなってますますレーザ光が集中
する自己収束現象すなわちフイラメント状発振が起きる
ため、横基本モード発振を得るためにはストライプ幅を
狭くすることが必要であり、高出力レーザの作製に不利
であつた。尚、第12図において参照符号１はｎ−GaAs基
板、２はｎ−Ga0.5Al0.5Asクラッド層、３はGa0.86Al
0.14活性層、４はｐ−Ga0.5Al0.5Asクラッド層、６はｎ
−GaAs光吸収層、８はｐ−Ga0.5Al0.5As層、９はｐ−キ
ャップ層である。
半導体レーザの活性層（３）から数百nmの位置にレーザ
光に対し吸収を持つ領域（６）を設けるなどの方法によ
り、レーザストライプの内外に実効屈折率の差を設けレ
ーザ光を導波するものであつた。ところがこのような構
造のレーザの場合、レーザ光の強い領域ではキヤリアが
消費され屈折率が大きくなってますますレーザ光が集中
する自己収束現象すなわちフイラメント状発振が起きる
ため、横基本モード発振を得るためにはストライプ幅を
狭くすることが必要であり、高出力レーザの作製に不利
であつた。尚、第12図において参照符号１はｎ−GaAs基
板、２はｎ−Ga0.5Al0.5Asクラッド層、３はGa0.86Al
0.14活性層、４はｐ−Ga0.5Al0.5Asクラッド層、６はｎ
−GaAs光吸収層、８はｐ−Ga0.5Al0.5As層、９はｐ−キ
ャップ層である。
本発明の背景となる先行技術文献としては例えばアプ
ライド・フイジツクス・レターズ（Applied Physics Le
tters）30巻,No.12,1977年,649頁がある。
ライド・フイジツクス・レターズ（Applied Physics Le
tters）30巻,No.12,1977年,649頁がある。
本発明の目的は、上記自己収束現象を防止し、半導体
レーザのストライプ幅を広げることによりレーザの光密
度を下げ高出力化をおこなうことにある。
レーザのストライプ幅を広げることによりレーザの光密
度を下げ高出力化をおこなうことにある。
上記目的を達成するため本発明では半導体レーザのス
トライプ内部に所定間隔で複数個のレンズ状の屈折率分
布部分を設けることによりレーザの自己収束現象を防止
した。
トライプ内部に所定間隔で複数個のレンズ状の屈折率分
布部分を設けることによりレーザの自己収束現象を防止
した。
本発明によれば、半導体レーザの自己収束現象を防止
できるためストライプ幅の広いレーザを横基本モードを
発振させることができ、通常の半導体レーザの数倍の出
力を得ることができる。
できるためストライプ幅の広いレーザを横基本モードを
発振させることができ、通常の半導体レーザの数倍の出
力を得ることができる。
以下図に従い本発明の実施例を説明する。
実施例１ 本発明の第１の実施例として第２図のような構造の半
導体レーザを試作した。尚、第２図は後述するレンズ状
構造７の一部が見えるようにした一部切欠き斜視図であ
り、レンズ状構造７は実際には半導体層10と９に覆われ
ている。以下、第３図〜第７図も同様の一部切欠き斜視
図である。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD法によりｎ−G
a0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al0.14As活性層
（３）、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（４）、ｐ−Ga
0.7Al0.3As層（５）、ｎ−GaAs光吸収層（６）を成長し
た後、通常のホトリソグラフ技術を用いてストライプ状
のSiO2パターンを形成しリアクテイブイオンエツチによ
りｎ−GaAs光吸収層（６）を選択的に除去し、さらに再
度のホトリソグラフ工程をへてｐ−Ga0.7Al0.3As層
（５）をレンズ状の構造（７）がストライプに沿つて繰
り返す第１図に模式的に示すような平面形状に加工し
た。次に、ｐ−Ga0.5Al0.5As層（８）,p−GaAsギヤツプ
層（９）の２層よりなる埋込成長を行い、第２図のよう
な構造とした。ところで、このようなレンズ状構造（曲
率半径Ｒ）の一周期（距離ｄ）により光線の位置及び方
向は次の行列で表わされるような変換を受ける。ここ
で、n1はレンズ状構造外部の実効屈折率であり、n2はレ
ンズ状構造内部の実効屈折率である。
導体レーザを試作した。尚、第２図は後述するレンズ状
構造７の一部が見えるようにした一部切欠き斜視図であ
り、レンズ状構造７は実際には半導体層10と９に覆われ
ている。以下、第３図〜第７図も同様の一部切欠き斜視
図である。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD法によりｎ−G
a0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al0.14As活性層
（３）、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（４）、ｐ−Ga
0.7Al0.3As層（５）、ｎ−GaAs光吸収層（６）を成長し
た後、通常のホトリソグラフ技術を用いてストライプ状
のSiO2パターンを形成しリアクテイブイオンエツチによ
りｎ−GaAs光吸収層（６）を選択的に除去し、さらに再
度のホトリソグラフ工程をへてｐ−Ga0.7Al0.3As層
（５）をレンズ状の構造（７）がストライプに沿つて繰
り返す第１図に模式的に示すような平面形状に加工し
た。次に、ｐ−Ga0.5Al0.5As層（８）,p−GaAsギヤツプ
層（９）の２層よりなる埋込成長を行い、第２図のよう
な構造とした。ところで、このようなレンズ状構造（曲
率半径Ｒ）の一周期（距離ｄ）により光線の位置及び方
向は次の行列で表わされるような変換を受ける。ここ
で、n1はレンズ状構造外部の実効屈折率であり、n2はレ
ンズ状構造内部の実効屈折率である。
一方、レーザ光によるキャリアの消費による光の収束
効果がレンズ間に存在する場合は伝播定数ｋが、 で近似できるとすれば（ただし、ｘはレンズの軸からの
距離である）、行列式は次のようになる。
効果がレンズ間に存在する場合は伝播定数ｋが、 で近似できるとすれば（ただし、ｘはレンズの軸からの
距離である）、行列式は次のようになる。
ここで、k1,k2は伝播定数を表す二次関数の係数であ
る。上記の系がレーザの収束効果を起こさないために
は、上記パラメータが次式を満たせばよい。
る。上記の系がレーザの収束効果を起こさないために
は、上記パラメータが次式を満たせばよい。
以上の計算を元に、Ｒ＝15μｍ、ｄ＝10μｍとしたと
ころストライプ幅10μｍの素子で光出力200mWまで安定
な横基本モードで発振する半導体レーザが得られた。
ころストライプ幅10μｍの素子で光出力200mWまで安定
な横基本モードで発振する半導体レーザが得られた。
実施例２ 本発明の第２の実施例として第３図のような構造の半
導体レーザを試作した。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD
法によりｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al
0.14As活性層（３）、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層
（４）、ｎ−GaAs光吸収層（６）を成長した後、通常の
ホトリソグラフ技術を用いてストライプ状のSiO2パター
ンを形成しリアクテイブイオンエツチによりｎ−GaAs光
吸収層（６）を選択的に除去し、さらに再度のホトリソ
グラフ工程をへてｐ−Ga0.5Al0.5Asクラッド層（４）を
レンズ状の構造（７）がストライプに沿つて繰り返す第
１図のような形状に加工した。次に、ｐ−Ga0.7Al0.8As
層（10）、ｐ−GaAsキヤツプ層（９）の２層よりなる埋
込成長を行い、第３図のような構造とした。このような
レンズ状構造の設計は実施例１の場合と同様の計算に基
づきおこなつた。Ｒ＝15μｍ、ｄ＝10μｍとしたところ
ストライプ幅10μｍの素子で光出力200mWまで安定な横
基本モードで発振する半導体レーザが得られた。
導体レーザを試作した。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD
法によりｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al
0.14As活性層（３）、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層
（４）、ｎ−GaAs光吸収層（６）を成長した後、通常の
ホトリソグラフ技術を用いてストライプ状のSiO2パター
ンを形成しリアクテイブイオンエツチによりｎ−GaAs光
吸収層（６）を選択的に除去し、さらに再度のホトリソ
グラフ工程をへてｐ−Ga0.5Al0.5Asクラッド層（４）を
レンズ状の構造（７）がストライプに沿つて繰り返す第
１図のような形状に加工した。次に、ｐ−Ga0.7Al0.8As
層（10）、ｐ−GaAsキヤツプ層（９）の２層よりなる埋
込成長を行い、第３図のような構造とした。このような
レンズ状構造の設計は実施例１の場合と同様の計算に基
づきおこなつた。Ｒ＝15μｍ、ｄ＝10μｍとしたところ
ストライプ幅10μｍの素子で光出力200mWまで安定な横
基本モードで発振する半導体レーザが得られた。
実施例３ 本発明の第３の実施例としてより高出力を得るため、
実施例１及び２の構造においてストライプ幅を広げレン
ズ状構造を第４図のようなアレイ状に形成した構造（1
1）の半導体レーザを試作した。ここでは、一例として
実施例２の構造に適用した図を示しているが、実施例１
の構造に対しても同様に適用できる。フイラメント状発
振が起らない条件は実施例１と同様な計算により求めら
れる。この計算を元に、Ｒ＝15μｍ、ｄ＝10μｍのレン
ズを100μｍのストライプ中に10個配したところ光出力1
Wまで安定な横基本モードで発振する半導体レーザが得
られた。
実施例１及び２の構造においてストライプ幅を広げレン
ズ状構造を第４図のようなアレイ状に形成した構造（1
1）の半導体レーザを試作した。ここでは、一例として
実施例２の構造に適用した図を示しているが、実施例１
の構造に対しても同様に適用できる。フイラメント状発
振が起らない条件は実施例１と同様な計算により求めら
れる。この計算を元に、Ｒ＝15μｍ、ｄ＝10μｍのレン
ズを100μｍのストライプ中に10個配したところ光出力1
Wまで安定な横基本モードで発振する半導体レーザが得
られた。
実施例４ 本発明の第４の実施例として第５図のような構造の半
導体レーザを試作した。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD
法によりｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al
0.14As活性層（３）、ｐ−Ga.5Al0.5Asクラツド層
（４）、ｐ−Ga0.7Al0.3As層（５）、ｐ−GaAs量子井戸
層（12）、ｐ−Ga0.7Al0.3As層（13）、ｎ−GaAs光吸収
層（６）を成長した後、通常のホトリソグラフ技術を用
いてストライプ状のSiO2パターンを形成しリアクテイブ
イオンエツチによりｎ−GaAs光吸収層（６）を選択的に
除去し、さらに再度のホトリソグラフ工程をへてｐ−Ga
0.7Al0.3As層（13）をレンズ状の構造がストライプに沿
つて繰り返す第１図のような形状に加工した。次にｐ＋
−Ga0.5Al0.5As層（14）、ｐ−Ga0.5Al0.5As層（８）,p
−GaAsキヤツプ層（９）の３層よりなる埋込成長を行
い、第５図のような構造とした。次に、この構造をMOCV
D装置内でAs圧をかけながら850℃で60分熱処理を加え
た。この結果P+−Ga0.5Al0.5As層（14）中のZnが再拡散
しｐ−GaAs量子井戸層（12）層を混晶化する。混晶化し
た量子井戸と混晶化しない量子井戸の屈折率の違いによ
り実施例１〜３と同様なレンズ状の構造が形成される。
実施例１の計算を元に、Ｒ＝15μｍ、ｄ＝10μｍとした
ところストライプ幅10μｍの素子で光出力200mWまで安
定な横基本モードで発振する半導体レーザが得られた。
なお、本発明の再拡散技術は、屈折率分布を設けるほか
に再成長界面の電気的接合を改善する効果も有り、レン
ズ構造を持たない通常の自己整合構造に適用しても素子
の直列抵抗を低減させる効果が得られている。
導体レーザを試作した。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD
法によりｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al
0.14As活性層（３）、ｐ−Ga.5Al0.5Asクラツド層
（４）、ｐ−Ga0.7Al0.3As層（５）、ｐ−GaAs量子井戸
層（12）、ｐ−Ga0.7Al0.3As層（13）、ｎ−GaAs光吸収
層（６）を成長した後、通常のホトリソグラフ技術を用
いてストライプ状のSiO2パターンを形成しリアクテイブ
イオンエツチによりｎ−GaAs光吸収層（６）を選択的に
除去し、さらに再度のホトリソグラフ工程をへてｐ−Ga
0.7Al0.3As層（13）をレンズ状の構造がストライプに沿
つて繰り返す第１図のような形状に加工した。次にｐ＋
−Ga0.5Al0.5As層（14）、ｐ−Ga0.5Al0.5As層（８）,p
−GaAsキヤツプ層（９）の３層よりなる埋込成長を行
い、第５図のような構造とした。次に、この構造をMOCV
D装置内でAs圧をかけながら850℃で60分熱処理を加え
た。この結果P+−Ga0.5Al0.5As層（14）中のZnが再拡散
しｐ−GaAs量子井戸層（12）層を混晶化する。混晶化し
た量子井戸と混晶化しない量子井戸の屈折率の違いによ
り実施例１〜３と同様なレンズ状の構造が形成される。
実施例１の計算を元に、Ｒ＝15μｍ、ｄ＝10μｍとした
ところストライプ幅10μｍの素子で光出力200mWまで安
定な横基本モードで発振する半導体レーザが得られた。
なお、本発明の再拡散技術は、屈折率分布を設けるほか
に再成長界面の電気的接合を改善する効果も有り、レン
ズ構造を持たない通常の自己整合構造に適用しても素子
の直列抵抗を低減させる効果が得られている。
実施例５ 本発明の第５の実施例として第６図のような構造の半
導体レーザを試作した。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD
法によりｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al
0.14As活性層（３）、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層
（４）、ｎ−GaAs光吸収層（６）を成長した後、通常の
ホトリソグラフ技術を用いてストライプ状のSiO2パター
ンを形成しリアクテイブイオンエツチによりｎ−GaAs光
吸収層（６）を選択的に除去し、さらに再度のホトリソ
グラフ工程をへてGa0.86Al0.14As活性層（３）とｐ−Ga
0.5Al0.5As層（４）をレンズ状の構造（７）がストライ
プに沿つて繰り返す第１図のような形状に加工した。次
に、ｐ−Ga0.5Al0.5As層（８）、ｐ−GaAsキヤツプ層
（９）の２層よりなる埋込成長を行い、第６図のような
構造とした。このようなレンズ状構造の設計は実施例１
の場合と同様の計算に基づきおこなつた。Ｒ＝15μｍ、
ｄ＝10μｍとしたところストライプ幅10μｍの素子で光
出力200mWまで安定な横基本モードで発振する半導体レ
ーザが得られた。
導体レーザを試作した。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD
法によりｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al
0.14As活性層（３）、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層
（４）、ｎ−GaAs光吸収層（６）を成長した後、通常の
ホトリソグラフ技術を用いてストライプ状のSiO2パター
ンを形成しリアクテイブイオンエツチによりｎ−GaAs光
吸収層（６）を選択的に除去し、さらに再度のホトリソ
グラフ工程をへてGa0.86Al0.14As活性層（３）とｐ−Ga
0.5Al0.5As層（４）をレンズ状の構造（７）がストライ
プに沿つて繰り返す第１図のような形状に加工した。次
に、ｐ−Ga0.5Al0.5As層（８）、ｐ−GaAsキヤツプ層
（９）の２層よりなる埋込成長を行い、第６図のような
構造とした。このようなレンズ状構造の設計は実施例１
の場合と同様の計算に基づきおこなつた。Ｒ＝15μｍ、
ｄ＝10μｍとしたところストライプ幅10μｍの素子で光
出力200mWまで安定な横基本モードで発振する半導体レ
ーザが得られた。
実施例６ 本発明の第１〜５の実施例においては、半導体レーザ
のストライプ内に設けたレンズ状の構造によりレーザの
フイラメント状発光を防止する技術について述べたが、
このようなレンズ状の構造は半導体レーザの出射ビーム
を補正することに用いることも可能である。すなわち、
本発明の第６の実施例として第７図のような構造の半導
体レーザを試作した。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD法
によりｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al
0.14As活性層（３）、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層
（４）、ｎ−GaAs光吸収層（６）を成長した後、通常の
ホトリソグラフ技術を用いてストライプ状のSiO2パター
ンを形成したリアクテイブイオンエツチによりｎ−GaAs
光吸収層（６）を選択的に除去し、さらに再度のホトリ
ソグラフ工程をへてｐ−Ga0.86Al0.14As活性層（３）と
ｐ−Ga0.5Al0.5As層（４）をレンズ状に取り除いた構造
（７）がストライプ端に設けてある第７図のような形状
に加工した。次に、ｐ−Ga0.7Al0.3As層（10）、ｐ−Ga
Asキヤツプ層（９）の２層よりなる埋込成長を行い、第
７図のような構造とした。このような構造の半導体レー
ザから出射するレーザ光の放射角度は、10μｍのストラ
イプを例に取ると第８図のようになる。Ｒ＝30μｍとし
たところビーム放射角度の小さな良好な特性の半導体レ
ーザが得られた。
のストライプ内に設けたレンズ状の構造によりレーザの
フイラメント状発光を防止する技術について述べたが、
このようなレンズ状の構造は半導体レーザの出射ビーム
を補正することに用いることも可能である。すなわち、
本発明の第６の実施例として第７図のような構造の半導
体レーザを試作した。ｎ−GaAs基板（１）上にMOCVD法
によりｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層（２）、Ga0.86Al
0.14As活性層（３）、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層
（４）、ｎ−GaAs光吸収層（６）を成長した後、通常の
ホトリソグラフ技術を用いてストライプ状のSiO2パター
ンを形成したリアクテイブイオンエツチによりｎ−GaAs
光吸収層（６）を選択的に除去し、さらに再度のホトリ
ソグラフ工程をへてｐ−Ga0.86Al0.14As活性層（３）と
ｐ−Ga0.5Al0.5As層（４）をレンズ状に取り除いた構造
（７）がストライプ端に設けてある第７図のような形状
に加工した。次に、ｐ−Ga0.7Al0.3As層（10）、ｐ−Ga
Asキヤツプ層（９）の２層よりなる埋込成長を行い、第
７図のような構造とした。このような構造の半導体レー
ザから出射するレーザ光の放射角度は、10μｍのストラ
イプを例に取ると第８図のようになる。Ｒ＝30μｍとし
たところビーム放射角度の小さな良好な特性の半導体レ
ーザが得られた。
実施例７ 本発明の第７の実施例を第９図に示す。実施例６のよ
うな端面近傍に設けたレンズ状の構造を用いて半導体レ
ーザの戻り光雑音を低減する複合キヤビテイレーザを試
作した。本実施例で試作した半導体レーザの構造は実施
例６（第７図）と同様の構造であるがリアクテイブイオ
ンエツチにより、レンズつき端面（15）とこの端面に対
向する反射面（16）を形成した構造とした。本構造によ
れば、レーザ端面から出射したレーザ光が効率良くレー
ザ端面に戻るため、良好な複合キヤビテイレーザとな
り、良好な戻り光雑音特性が得られた。
うな端面近傍に設けたレンズ状の構造を用いて半導体レ
ーザの戻り光雑音を低減する複合キヤビテイレーザを試
作した。本実施例で試作した半導体レーザの構造は実施
例６（第７図）と同様の構造であるがリアクテイブイオ
ンエツチにより、レンズつき端面（15）とこの端面に対
向する反射面（16）を形成した構造とした。本構造によ
れば、レーザ端面から出射したレーザ光が効率良くレー
ザ端面に戻るため、良好な複合キヤビテイレーザとな
り、良好な戻り光雑音特性が得られた。
実施例８ 本発明の第８の実施例を第10図に示す。実施例６のよ
うな端面近傍に設けたレンズ状の構造を用いて移送同期
型半導体レーザアレイの各ストライプの光出力をモニタ
できる構造を試作した。本実施例で試作した半導体レー
ザの構造は実施例６と同様の構造のレーザストライプが
５本、５μｍ間隔でならんだ構造であるがリアクテイブ
イオンエツチにより、各レンズつき端面（15）に対向し
て半導体レーザのｐ−ｎ接合を利用したモニタ用ホトダ
イオード（17）を形成した。本構造によれば、位相同期
型レーザアレイの出力光が混合せずに各モニタ用ホトダ
イオードに入射するため、レーザアレイの各ストライプ
の出力を独立にモニタすることが可能であつた。
うな端面近傍に設けたレンズ状の構造を用いて移送同期
型半導体レーザアレイの各ストライプの光出力をモニタ
できる構造を試作した。本実施例で試作した半導体レー
ザの構造は実施例６と同様の構造のレーザストライプが
５本、５μｍ間隔でならんだ構造であるがリアクテイブ
イオンエツチにより、各レンズつき端面（15）に対向し
て半導体レーザのｐ−ｎ接合を利用したモニタ用ホトダ
イオード（17）を形成した。本構造によれば、位相同期
型レーザアレイの出力光が混合せずに各モニタ用ホトダ
イオードに入射するため、レーザアレイの各ストライプ
の出力を独立にモニタすることが可能であつた。
実施例９ 本発明の第９の実施例を第11図に示す。実施例６のよ
うな端面近傍に設けたレンズ状の構造を用いてレーザキ
ヤビティが直列に並んだ双安定型半導体レーザを試作し
た。本実施例で試作した半導体レーザの構造は実施例６
と同様の構造であるがリアクテイブイオンエツチによ
り、レンズつき端面（15）同士が対向する構造とした。
本構造によれば、ビーム出射角度が狭いため、各キヤビ
テイ間の光結合が良く、良好な双安定型半導体レーザが
得られた。
うな端面近傍に設けたレンズ状の構造を用いてレーザキ
ヤビティが直列に並んだ双安定型半導体レーザを試作し
た。本実施例で試作した半導体レーザの構造は実施例６
と同様の構造であるがリアクテイブイオンエツチによ
り、レンズつき端面（15）同士が対向する構造とした。
本構造によれば、ビーム出射角度が狭いため、各キヤビ
テイ間の光結合が良く、良好な双安定型半導体レーザが
得られた。
第１図は本発明によるレンズ構造の平面形状の説明図、
第２図は本発明第１の実施例の半導体レーザ構造の一部
切欠き斜視図、第３図は本発明第２の実施例の半導体レ
ーザ構造の一部切欠き斜視図、第４図は本発明第３の実
施例の半導体レーザ構造の一部切欠き斜視図、第５図は
本発明第４の実施例の半導体レーザ構造の一部切欠き斜
視図、第６図は本発明第５の実施例の半導体レーザ構造
の斜視図、第７図は本発明第６の実施例の半導体レーザ
構造の一部切欠き斜視図、第８図はレンズの曲率とビー
ム放射角度の関係を示す図、第９図は本発明第７の実施
例の半導体レーザ構造の説明図、第10図は本発明第８の
実施例の半導体レーザ構造の説明図、第11図は本発明第
９の実施例の半導体レーザ構造の説明図、第12図は従来
の半導体レーザ構造の断面図である。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド
層、３……Ga0.86Al0.14As活性層、４……ｐ−Ga0.5Al
0.5Asクラツド層、５……ｐ−Ga0.7Al0.3As層、６…ｎ
−GaAs光吸収層、７……レンズ状構造、８……ｐ−Ga
0.5Al0.5As埋込層、９……ｐ−GaAsキヤツプ層、10……
ｐ−Ga0.7Al0.3As埋込層、11……アレイ状レンズ、12…
…ｐ−GaAs量子井戸層、13……ｐ−Ga0.7Al0.3As層、14
……ｐ＋−Ga0.5Al0.5As層、15……半導体レーザのレン
ズつき端面、16……反射面、17……モニタ用ホトダイオ
ード。
第２図は本発明第１の実施例の半導体レーザ構造の一部
切欠き斜視図、第３図は本発明第２の実施例の半導体レ
ーザ構造の一部切欠き斜視図、第４図は本発明第３の実
施例の半導体レーザ構造の一部切欠き斜視図、第５図は
本発明第４の実施例の半導体レーザ構造の一部切欠き斜
視図、第６図は本発明第５の実施例の半導体レーザ構造
の斜視図、第７図は本発明第６の実施例の半導体レーザ
構造の一部切欠き斜視図、第８図はレンズの曲率とビー
ム放射角度の関係を示す図、第９図は本発明第７の実施
例の半導体レーザ構造の説明図、第10図は本発明第８の
実施例の半導体レーザ構造の説明図、第11図は本発明第
９の実施例の半導体レーザ構造の説明図、第12図は従来
の半導体レーザ構造の断面図である。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド
層、３……Ga0.86Al0.14As活性層、４……ｐ−Ga0.5Al
0.5Asクラツド層、５……ｐ−Ga0.7Al0.3As層、６…ｎ
−GaAs光吸収層、７……レンズ状構造、８……ｐ−Ga
0.5Al0.5As埋込層、９……ｐ−GaAsキヤツプ層、10……
ｐ−Ga0.7Al0.3As埋込層、11……アレイ状レンズ、12…
…ｐ−GaAs量子井戸層、13……ｐ−Ga0.7Al0.3As層、14
……ｐ＋−Ga0.5Al0.5As層、15……半導体レーザのレン
ズつき端面、16……反射面、17……モニタ用ホトダイオ
ード。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも光利得を発生するための媒質
と、該媒質に沿ってレーザ光を導波するストライプ状の
屈折率分布を持つ半導体レーザ装置において、前記スト
ライプ状の媒質中にレンズ効果を有するレンズ状屈折率
分布部分を複数個、所定間隔で繰り返して設けたことを
特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】前記レンズ状屈折率分布部分は、レンズ状
屈折率分布分布部分の曲率半径をＲ、所定間隔の繰り返
しの一周期距離をｄ、レンズ状屈折率分布部分の外部の
実効屈折率をn1、レンズ状屈折率分布部分の内部の実効
屈折率をn2、光の伝播定数を表す二次関数の係数をk1,k
2としたときに、 で表される上記不等式を満足するように設けてなる特許
請求の範囲第１項記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071459A JP2532449B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 半導体レ−ザ装置 |
| DE3888376T DE3888376T2 (de) | 1987-03-27 | 1988-03-25 | Halbleiterlaser-Vorrichtung. |
| EP88104836A EP0285026B1 (en) | 1987-03-27 | 1988-03-25 | Semiconductor laser device |
| US07/174,421 US4872175A (en) | 1987-03-27 | 1988-03-28 | Semiconductor laser device having a lens-like refractive index distribution within the stripe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071459A JP2532449B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239891A JPS63239891A (ja) | 1988-10-05 |
| JP2532449B2 true JP2532449B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=13461186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071459A Expired - Lifetime JP2532449B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4872175A (ja) |
| EP (1) | EP0285026B1 (ja) |
| JP (1) | JP2532449B2 (ja) |
| DE (1) | DE3888376T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5461637A (en) * | 1994-03-16 | 1995-10-24 | Micracor, Inc. | High brightness, vertical cavity semiconductor lasers |
| US5517517A (en) * | 1994-06-30 | 1996-05-14 | At&T Corp. | Semiconductor laser having integrated waveguiding lens |
| US6055256A (en) * | 1996-04-30 | 2000-04-25 | Hitachi, Ltd. | Laser beam printer and semiconductor laser device suitable for a light source thereof |
| US20060139743A1 (en) * | 2002-11-20 | 2006-06-29 | Marsh John H | Semiconductor optical device with beam focusing |
| US7139300B2 (en) * | 2003-08-19 | 2006-11-21 | Coherent, Inc. | Wide-stripe single-mode diode-laser |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727097A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser device |
| JPS57197505A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-03 | Canon Inc | Thin film lens |
| JPS58168026A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 分布屈折率球芯型波長分波器 |
| JPS6042890A (ja) * | 1983-08-18 | 1985-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | 面発光形半導体レ−ザ及びその製造方法 |
| FR2554606B1 (fr) * | 1983-11-04 | 1987-04-10 | Thomson Csf | Dispositif optique de concentration du rayonnement lumineux emis par une diode electroluminescente, et diode electroluminescente comportant un tel dispositif |
| JPS60169183A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-02 | Toshiba Corp | 半導体レ−ザ装置 |
| DE3532821A1 (de) * | 1985-09-13 | 1987-03-26 | Siemens Ag | Leuchtdiode (led) mit sphaerischer linse |
| JP2723888B2 (ja) * | 1987-01-09 | 1998-03-09 | 株式会社日立製作所 | 半導体レーザ素子 |
| JPS63185085A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-07-30 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザアレ− |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071459A patent/JP2532449B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-25 DE DE3888376T patent/DE3888376T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-25 EP EP88104836A patent/EP0285026B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-28 US US07/174,421 patent/US4872175A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0285026A3 (en) | 1990-06-06 |
| DE3888376T2 (de) | 1994-06-30 |
| US4872175A (en) | 1989-10-03 |
| DE3888376D1 (de) | 1994-04-21 |
| EP0285026A2 (en) | 1988-10-05 |
| EP0285026B1 (en) | 1994-03-16 |
| JPS63239891A (ja) | 1988-10-05 |
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