JP2664388B2 - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
- Publication number
- JP2664388B2 JP2664388B2 JP63005314A JP531488A JP2664388B2 JP 2664388 B2 JP2664388 B2 JP 2664388B2 JP 63005314 A JP63005314 A JP 63005314A JP 531488 A JP531488 A JP 531488A JP 2664388 B2 JP2664388 B2 JP 2664388B2
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- Japan
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- semiconductor laser
- laser device
- resonator
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- active layer
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Description
【発明の詳細な説明】 イ）産業上の利用分野 本発明は劈開面によつてフアブリペロ共振器（Fabry
−Perot resonator）を有するGaAlAs系の半導体レーザ
素子に関する。
−Perot resonator）を有するGaAlAs系の半導体レーザ
素子に関する。
ロ）従来の技術 従来より光学的録音／再生装置には半導体レーザ素子
が用いられ、この様な半導体レーザ素子は特開昭62−26
9373号公報や特開昭62−272583号公報に示される様なフ
アブリペロ共振器をもつたGaAlAs系の半導体レーザ素子
が用いられる。そして特に光学的録音／再生装置では反
射されたレーザ光が出射光の近くに位置し、半導体レー
ザ素子に至ると干渉もしくはレーザ発振阻害といつたい
わゆる戻り光ノイズを生じ不都合である。
が用いられ、この様な半導体レーザ素子は特開昭62−26
9373号公報や特開昭62−272583号公報に示される様なフ
アブリペロ共振器をもつたGaAlAs系の半導体レーザ素子
が用いられる。そして特に光学的録音／再生装置では反
射されたレーザ光が出射光の近くに位置し、半導体レー
ザ素子に至ると干渉もしくはレーザ発振阻害といつたい
わゆる戻り光ノイズを生じ不都合である。
この様な戻り光ノイズの影響を少なくすると共に、光
学系を簡素化するために、レーザ光は単波長発振型（シ
ングルモード）よりも複数波長発振型（マルチモード）
が用いられるようになつたがこの様な半導体レーザ素子
において戻り光ノイズを減少させる方法は可干渉性を低
くすることが指摘され、その具体的な方法として活性層
を厚くすることがよいとされてきた。しかし乍ら活性層
が厚くなればなる程しきい値電流は高く、微分量子効率
は低下し、そして動作電流が大きくなるので消費電力は
高くまた発熱による光出力変動や短寿命化などの要因と
なり利用にしにくく好ましくない。
学系を簡素化するために、レーザ光は単波長発振型（シ
ングルモード）よりも複数波長発振型（マルチモード）
が用いられるようになつたがこの様な半導体レーザ素子
において戻り光ノイズを減少させる方法は可干渉性を低
くすることが指摘され、その具体的な方法として活性層
を厚くすることがよいとされてきた。しかし乍ら活性層
が厚くなればなる程しきい値電流は高く、微分量子効率
は低下し、そして動作電流が大きくなるので消費電力は
高くまた発熱による光出力変動や短寿命化などの要因と
なり利用にしにくく好ましくない。
ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は上述の点を考慮してなされたもので、戻り光
ノイズが少なく利用しやすい半導体レーザ素子を提供す
るものである。
ノイズが少なく利用しやすい半導体レーザ素子を提供す
るものである。
ニ）課題を解決するための手段 本発明はフアブリペロ共振器を有するとともに、複数
波長発振型のGaAlAs系の半導体レーザ素子において、活
性層の厚みを0.05μｍ以上0.1μｍ以下とし、共振器の
長さを100μｍ以上200μｍ以下としたものである。
波長発振型のGaAlAs系の半導体レーザ素子において、活
性層の厚みを0.05μｍ以上0.1μｍ以下とし、共振器の
長さを100μｍ以上200μｍ以下としたものである。
ホ）作用 これによりしきい値電流は低く共振器内のモード選択
性が大きくなり、発振が安定し戻り光ノイズが減少する
と共に利用もしやすい。
性が大きくなり、発振が安定し戻り光ノイズが減少する
と共に利用もしやすい。
ヘ）実 施 例 第１図は本発明実施例の半導体レーザ素子の斜視図
で、GaAs基板（１）上に必要に応じてブロック層（図示
せず）を設け、活性層（２）を上下からクラッド層
（３）で挾持し必要に応じてキヤップ層（４）を介して
電極（５）を設けたもので、活性層（２）とクラッド層
（３）は混晶比の異なるGaAlAsの液相、MOCVD、MBE等の
エピタキシヤル層からなる。そして先の公報の如く活性
層（２）の電流狭窄等により形成された発光領域の露出
面は劈開によりフアブリペロ共振面となつているので、
共振器の長さ（ｌ）は素子の長さとなる。
で、GaAs基板（１）上に必要に応じてブロック層（図示
せず）を設け、活性層（２）を上下からクラッド層
（３）で挾持し必要に応じてキヤップ層（４）を介して
電極（５）を設けたもので、活性層（２）とクラッド層
（３）は混晶比の異なるGaAlAsの液相、MOCVD、MBE等の
エピタキシヤル層からなる。そして先の公報の如く活性
層（２）の電流狭窄等により形成された発光領域の露出
面は劈開によりフアブリペロ共振面となつているので、
共振器の長さ（ｌ）は素子の長さとなる。
この共振器の長さ（ｌ）は中心発光波長の整数倍とさ
れているが、実際には歩留りや取扱いやすさにより250
μｍ前後にされている。ところで活性層（２）を薄く
し、しきい値電流と光学特性を調べたところ、0.10μｍ
以下（0.10〜0.05μｍ）であれば実用的で特性が安定な
ことが確認できたので、以下0.08μｍのものを例に具体
的に説明する。
れているが、実際には歩留りや取扱いやすさにより250
μｍ前後にされている。ところで活性層（２）を薄く
し、しきい値電流と光学特性を調べたところ、0.10μｍ
以下（0.10〜0.05μｍ）であれば実用的で特性が安定な
ことが確認できたので、以下0.08μｍのものを例に具体
的に説明する。
まず、共振器長さ（ｌ）が250μｍの半導体レーザ素
子のマルチモードの発振は第３図（ａ）に示す様に室温
で3mw出力の時最大発光ピーク波長780nmを中心とし、0.
3nmの間隔で複数の発光ピーク波長を有する。この特性
図の下方が省略してあるのは、自励発振型とそうでない
型で発光特性（スペクトル分布）が連続する部分を有し
たり相当に低いレベルまで分岐したままの特性を示した
りするからであるが、いずれのスペクトル分布において
も共通して突出スペクトルの略中央における波長巾を発
光ピーク波長の半値巾とみなすことができる。この様な
半導体レーザ素子の種々のパラメータを変化させた結
果、素子特有の混晶比とか不純物濃度（いわゆる物性的
性質）が等しければ、通常の仕様範囲内（例えば電流変
化など）においてピーク波長の半値巾とピーク波長の間
隔は変化がなく、かつその特性は共振路長に依存してい
る事が判明した。
子のマルチモードの発振は第３図（ａ）に示す様に室温
で3mw出力の時最大発光ピーク波長780nmを中心とし、0.
3nmの間隔で複数の発光ピーク波長を有する。この特性
図の下方が省略してあるのは、自励発振型とそうでない
型で発光特性（スペクトル分布）が連続する部分を有し
たり相当に低いレベルまで分岐したままの特性を示した
りするからであるが、いずれのスペクトル分布において
も共通して突出スペクトルの略中央における波長巾を発
光ピーク波長の半値巾とみなすことができる。この様な
半導体レーザ素子の種々のパラメータを変化させた結
果、素子特有の混晶比とか不純物濃度（いわゆる物性的
性質）が等しければ、通常の仕様範囲内（例えば電流変
化など）においてピーク波長の半値巾とピーク波長の間
隔は変化がなく、かつその特性は共振路長に依存してい
る事が判明した。
そこで一枚のウエハから取り出したいわゆる物性的性
質を一定とした半導体レーザ素子を１ロットとし、ロッ
ト内に複数の共振器長さのグループを形成し、ロット平
均の共振器長さ（ｌ）としきい値電流あるいは戻り光ノ
イズの大きさとの相関を調べたのが第２図である。しき
い値電流は一点鎖線（Ａ）で示す如く共振器の長さ
（ｌ）が短かくなれば単調に減少し、ばらつきを含めて
50mA以下であれば実用的である。一方戻り光ノイズは破
線（Ｂ）で示す如く一定のところで大きく減少する。顕
著な効果があらわれ、かつロット間バラツキの小さい範
囲は共振器長さ（ｌ）が100μｍ以上200μｍ以下であつ
た。
質を一定とした半導体レーザ素子を１ロットとし、ロッ
ト内に複数の共振器長さのグループを形成し、ロット平
均の共振器長さ（ｌ）としきい値電流あるいは戻り光ノ
イズの大きさとの相関を調べたのが第２図である。しき
い値電流は一点鎖線（Ａ）で示す如く共振器の長さ
（ｌ）が短かくなれば単調に減少し、ばらつきを含めて
50mA以下であれば実用的である。一方戻り光ノイズは破
線（Ｂ）で示す如く一定のところで大きく減少する。顕
著な効果があらわれ、かつロット間バラツキの小さい範
囲は共振器長さ（ｌ）が100μｍ以上200μｍ以下であつ
た。
この範囲においてもう一つの顕著な効果は、ピーク波
長間隔が共振器長さが短くなればなる程広がることであ
る。例えば第３図（ａ）に示した半分の共振器長さ（ｌ
＝125μｍ）において第３図（ｂ）に示す様に半値巾は
変化しない間隔は0.6nmとなつた。
長間隔が共振器長さが短くなればなる程広がることであ
る。例えば第３図（ａ）に示した半分の共振器長さ（ｌ
＝125μｍ）において第３図（ｂ）に示す様に半値巾は
変化しない間隔は0.6nmとなつた。
これらのことから一定の範囲内であれば共振器長さが
短かくなると共振器内部の光密度が増加し、それによつ
て非発振モード利得の飽和量が大きくなり、発振モード
選択性が大きくなり、発振が安定すると共に戻り光ノイ
ズも生じにくくなつているものと推論した。
短かくなると共振器内部の光密度が増加し、それによつ
て非発振モード利得の飽和量が大きくなり、発振モード
選択性が大きくなり、発振が安定すると共に戻り光ノイ
ズも生じにくくなつているものと推論した。
ト）発明の効果 以上の如くによりしきい値電流は低く動作電流も小さ
くてすみ微分量子効率の低下も防ぐことができたので使
いやすく、戻り光ノイズも充分に低減することができ
た。
くてすみ微分量子効率の低下も防ぐことができたので使
いやすく、戻り光ノイズも充分に低減することができ
た。
第１図は本発明実施例の半導体レーザ素子の斜視図、第
２図と第３図（ａ）（ｂ）は半導体レーザ素子の特性図
である。 （１）……GaAs基板、（２）……活性層。
２図と第３図（ａ）（ｂ）は半導体レーザ素子の特性図
である。 （１）……GaAs基板、（２）……活性層。
Claims (1)
- 【請求項１】フアブリペロ共振器を有するとともに、複
数波長発振型のGaAlAs系の半導体レーザ素子において、
活性層の厚みを0.05μｍ以上0.1μｍ以下とし、共振器
の長さを100μｍ以上200μｍ以下とした事を特徴とする
半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63005314A JP2664388B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63005314A JP2664388B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 半導体レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184894A JPH01184894A (ja) | 1989-07-24 |
| JP2664388B2 true JP2664388B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=11607804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63005314A Expired - Lifetime JP2664388B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664388B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377154A (en) * | 1992-01-31 | 1994-12-27 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Multiple serial-access memory |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52149484A (en) * | 1976-06-08 | 1977-12-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser |
| JPS60242689A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS611080A (ja) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1988
- 1988-01-13 JP JP63005314A patent/JP2664388B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01184894A (ja) | 1989-07-24 |
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