JP2697539B2

JP2697539B2 - 半導体レーザー

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Publication number: JP2697539B2
Application number: JP5001385A
Authority: JP
Inventors: 隆義真峯; 修米山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1993-01-07
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH07106686A

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】本発明は例えば光学式ビデオディ
スク、デジタルオーディオディスク等の記録、或いは再
生装置において、その記録及び（または）再生用の光源
として用いられて好適な半導体レーザー、特にプレーナ
ストライプ構造の半導体レーザーに係る。【０００２】【従来の技術】従来一般の半導体レーザーは、その垂直
方向のモードの閉じ込め機構、すなわち導波機構によっ
て屈折率ガイド（インデックスガイド）型と利得ガイド
（ゲインガイド）型に大別される。【０００３】屈折率ガイド型の半導体レーザーの例とし
ては、例えば図８にその略線的拡大平面図を示し、図９
に図８の断面図を示す構成をとる半導体レーザー１０が
挙げられる。【０００４】この半導体レーザー１０は、Ｎ型のＧａＡ
ｓ基板１上に、Ｎ型のＡｌ_yＧａ_1- _yＡｓよりなる第１
クラッド層２と、Ｎ型のＡｌ_xＧａ_1-xＡｓよりなる活性
層３と、Ｎ型の同様にＡｌ_yＧａ_1-yＡＳよりなる第２の
クラッド層４とＮ型のＧａＡｓキャップ層５が順次エピ
タキシャル成長され、その例えば中央に１方向に延長す
るストライプ状の、Ｐ型の不純物のＺｎが選択的拡散等
によって導入されてなる高屈折率層６が形成されてな
る。【０００５】この高屈折率層６の深さは活性層３中に入
り込む深さか、或いはこれより数千Åだけ第１のクラッ
ド層２に入り込む程度の深さに選定される。【０００６】半導体層５の表面にはＳｉＯ₂等の絶縁層
７が形成され、これに穿設された電極窓を通じて高屈折
率層６上にオーミックに一方の電極８が被着され、基板
１の裏面に他方の電極９が同様にオーミックに被着され
てなる。【０００７】このようにして活性層３に層６が存在する
部分と存在しない部分との間に屈折率差を形成してこれ
によって光の発振領域がストライプ状に規制される。【０００８】また、利得ガイド型の半導体レーザーのプ
レーナストライプ型の例としては、例えば図１０に示す
ものが挙げられる。この場合においても例えばＮ型のＧ
ａＡｓ基板１上にＮ型のＡｌ_yＧａ_1-yＡｓよりなる第１
のクラッド層２が形成され、これの上にＮ型若しくはＰ
型のＡｌ_xＧａ_1-xＡｓよりなる活性層３、更にこれの上
にＰ型のＡｌ_yＧａ_1-yＡｓよりなる第２のクラッド層
４、更にこれの上にＰ型のＧａＡｓキャップ層５が夫々
順次エピタキシャル成長されて形成され、例えば中央に
は同様に図９において紙面と直交する方向に延在するス
トライプ状の電極８が半導体層５上に被着形成した絶縁
層７に穿設されたストライプ上の電極窓を通じてオーミ
ック接触をもって被着され、また基板１の裏面に他方の
電極９がオーミック接触をもって被着されてなる。【０００９】このような構成による半導体レーザーにお
いては、そのストライプ状電極８によって動作電流の集
中がなされ、このストライプ直下付近に注入される動作
電流により活性層内で同様にストライプ状の発振領域が
形成されるようになされる。すなわち活性層の注入キャ
リアの横方向の濃度分布に起因するゲイン分布が横モー
ドを決めるようになされている。【００１０】尚、従来一般のこの種ストライプ構造によ
る半導体レーザーにおけるそのストライプ状の発振領域
の幅は、図８に示すように各部一様の幅Ｓとされる。【００１１】上述した屈折率ガイド型の半導体レーザー
及び利得ガイド型半導体レーザーは、夫々利点を有する
反面夫々欠点を有する。すなわち、屈折率ガイド型によ
るものにおいては、その縦モードが単一モードであるた
め例えば光学式ビデオディスク等においてその書込み
（記録）或いは読出し（再生）用光源として用いた場合
に戻り光によるノイズに弱いという欠点がある反面、い
わゆるビームウエスト位置（beam waist position)、す
なわち仮想光源位置が光端面（半導体レーザーからの光
反射面）近傍に存するために実際の使用に当たっての焦
点位置の設定がし易いという利点を有する。【００１２】更にまた接合に平行方向に関する断面にお
ける遠視野像、いわゆるファーフィールドパターン（fa
r field pattern)が左右対称的であって同様に例えば実
際の使用における読出し或いは書込み光として対物レン
ズ等の光学系によって集光して微小スポットを得る場合
に、歪みの小さいスポット形状を得易いという利点があ
る。【００１３】これに比し上述した利得ガイド型半導体レ
ーザーにおける仮想光源位置は、接合に垂直方向の光に
関しては発光領域の光端面上に存在するが、接合に平行
方向の光に関しては発光領域の光端面より内側２０μｍ
程度のところに存在してしまい、更にまたファーフィー
ルドパターンが左右非対称であり、かつ非点収差が大
で、これがため、歪の小さい微小スポットを得る上で不
利となる欠点がある。しかしながらこの利得ガイド型半
導体レーザーにおいては、その縦モードがマルチモード
であって前述した戻り光によるノイズや、モードホッピ
ングノイズの影響が少ないという利点を有する。【００１４】【発明が解決しようとする課題】本発明は、利得ガイド
型半導体レーザーの利点を有し、しかも非点収差の改善
をはかるようにして例えば光学式ビデオディスク或いは
デジタルオーディオディスク等の書込み或いは読出し光
源として用いてその光学レンズ等の設計を容易にし、優
れたビームスポット形状が容易に得られるようにした半
導体レーザーを提供するものである。【００１５】【課題を解決するための手段】第１の本発明は、半導体
基体の一主面上に、少なくとも第１のクラッド層、活性
層、第２のクラッド層、キャップ層が順次積層され、上
記キャップ層上に第１の電極が形成され、上記半導体基
体の他の主面に第２の電極が形成され、ストライプ幅が
光端面より離れたところでＳ₁で、光端面でＳ₂であ
り、その間で上記ストライプ幅が連続的に変化している
プレーナストライプ構造の半導体レーザーにおいて、接
合面に平行な光の仮想的光源の、上記光端面からの距離
をＤ、該光端面から出射する光の等位相面の曲率半径を
Ｒ、上記光端面での光の近視野像の半値幅をＷとする
と、ＷをパラメータにしてＤがＲのある値において極大
となり、Ｗが大きいほどＤが大きいことにより、またほ
ぼ独立にＳ₁に大きいほどＲが大きく、Ｓ₂が大きいほ
どＷが大きいことを用いて、Ｓ₁を５〜１０μｍ、Ｓ₂
を０．５〜４μｍに設定する。【００１６】第２の本発明は、半導体基体の一主面上
に、少なくとも第１のクラッド層、活性層、第２のクラ
ッド層、キャップ層が順次積層され、上記キャップ層上
に第１の電極が形成され、上記半導体基体の他の主面に
第２の電極が形成され、ストライプ幅が光端面より離れ
たところでＳ₁で、光端面でＳ₂であり、その間で上記
ストライプ幅が連続的に変化しているプレーナストライ
プ構造の半導体レーザーにおいて、接合面に平行な光の
仮想的光源の、上記光端面からの距離をＤ、該光端面か
ら出射する光の等位相面の曲率半径をＲ、上記光端面で
の光の近視野像の半値幅をＷとすると、Ｗをパラメータ
にしてＤがＲのある値において極大となり、Ｗが大きい
ほどＤが大きいことにより、またほぼ独立にＳ₁が大き
いほどＲが大きく、Ｓ₂が大きいほどＷが大きいことを
用いて、Ｓ₁を２０μｍ以上に設定し、Ｓ₂を０．５〜
４μｍに設定する。【００１７】【作用】上述の本発明構成によれば、利得ガイド型であ
り乍ら、非点収差の改善がはかられる。【００１８】【実施例】本発明は、ストライプ構造による利得ガイド
型構成を採る。【００１９】本発明においては、例えば図１０で説明し
たような基体１上に、第１のクラッド層２、活性層３、
第２のクラッド層４及びキャップ層５等が順次エピタキ
シャル成長されて成り、そのキャップ層５に対する電極
８のオーミック接触部のパターンを、図１に符号１１を
付し斜線を付して示すように、ストライプ状となすも、
特に、そのストライプ幅が光端面１２より離れたところ
でＳ₁、光端面でＳ₂であり、その間でなめらかに変化
するテーパー１３を形成したプレーナ・テーパー・スト
ライプ構造を採り、特にこの構造のものにおいて、接合
面に平行な光の仮想的光源の、光端面１２からの距離を
Ｄ、この光端面１２から出射する光の等位相面の曲率半
径をＲ、光端面１２での光の近視野像の半値幅をＷとす
ると、ＷをパラメータにしてＤがＲのある値において極
大となり、Ｗが大きいほどＤが大きいことにより、また
ほぼ独立にＳ₁が大きいほどＲが大きく、Ｓ₂が大きい
ほどＷが大きいことにより、Ｄを小さくするためにＳ₁
を極大値を境界として大きく、又は小さく設定し、且つ
Ｓ₂を小さくしてＲを大きく、Ｗを小さくする。すなわ
ち本発明においては、Ｓ₁を５〜１０μｍ、Ｓ₂を０．
５〜４μｍに設定する。或いはＳ₁を２０μｍ以上に、
Ｓ₂を０．５〜４μｍに設定する。【００２０】本発明は、電極の実質的被着パターンをス
トライプ状とすることによって電流集中を行わしめる電
極ストライプ型、或いは不純物の選択的イオン注入若し
くは選択的拡散によってストライプ状の接合を形成する
ジャンクッションストライプ型、または、プロトン照射
によって高抵抗領域を形成してストライプ状の電流通路
を形成するプロトン照射型等、種々の構成を採り得る。【００２１】本発明による半導体レーザーの特徴は以下
に述べる説明によって理解されよう。すなわち図１０で
説明したような利得ガイド型レーザーにおける出射ビー
ムは、一般に非点収差を有する。すなわち、このレーザ
ーにおいては接合に垂直方向の光は、そのビームウエス
ト、すなわち仮想光源はレーザーの光出射端面（光端
面）に存在するが、接合に平行方向の光に関する仮想光
源は光端面より内側に存在し、この仮想光源の光端面か
らの距離をＤとすると、この距離Ｄは非点収差量に対応
する量であり、このＤは、数１で与えられる。【数１】【００２２】ここにＷは、光端面での近視野像の半値幅
（幅の１／ｅ²）で、Ｒは光端面直近における空気中に
出射された光の等位相面の曲率半径、λはその光の波長
である。【００２３】この数１に基いて半値幅Ｗをパラメータと
して距離Ｄを曲率半径Ｒの関数でプロットすると、図２
における例えば曲線ａ，ｂに示すように距離Ｄが或る値
の曲率半径Ｒで極大値をとることがわかる。ここに曲線
ｂは曲線ａに比し、Ｗが大である場合で、これより明ら
かなように、非点収差、したがって距離Ｄを小さくする
には、（Ｉ）半値幅Ｗを小さくし、且つ曲率半径Ｒを充分大に
する（II) 半値幅Ｗを小さくし、且つ曲率半径Ｒを充分小に
することの２つの方法があることがわかる。【００２４】ところが実際上、ストライプ型のゲインガ
イド型レーザーの場合、半値幅Ｗと、曲率半径Ｒは夫々Ｗ∝Ｓ^1/2、Ｒ∝Ｓなるストライプ幅Ｓによる依存性があるために、上記
（Ｉ）の方法を即座に採用することはできない。すなわ
ち、Ｒを大とするためにストライプ幅Ｓを大にすると、
それに伴ってＷが大となってしまう。これに比し、（I
I）の方法では、ストライプ幅Ｓを狭く設計すれば、Ｗ
及びＲの双方に関してこれらを小さくすることができる
ので非点収差を小さくすることができることになる。し
かしながらこのようにそのストライプ幅を狭くするとい
うことは、光−電流特性において、閾値電流密度の増
大、微分効率の低下等を招来する。したがって、非点収
差が小さく、しかも光−電流特性にすぐれた高信頼性の
ものは実際上得難いものである。【００２５】これに比し、図１に示したようにいわば互
いに異なるストライプ幅Ｓ₁及びＳ ₂を有する２個の共
振器を直列に配置した構成による利得ガイド型レーザー
においては、（ａ）近視野像の大きさは、光端面１２におけるストラ
イプ幅Ｓ₂で決定される。（ｂ）等位相面の曲率半径Ｒは、中央部側のストライプ
幅Ｓ₁で決定される。ことを知った。そして、これら（ａ）及び（ｂ）の事柄から、（イ）中央のストライプ幅Ｓ₁を充分大きくし、端面の
ストライプ幅Ｓ₂を小とすると、前述した非点収差を小
さくするための（Ｉ）の方法に合致する。（ロ）幅Ｓ₁を、Ｓ₁＝５〜１０μｍで実用上問題のな
い程度に小さい幅にし、かつ幅Ｓ₂を充分小さい幅の
０．５〜４μｍとすると前述した非点収差を小さくする
ための（II）の方法と合致する。という結果を得た。【００２６】すなわち、一般の利得ガイド型構成による
場合、近視野像の大きさは、電流の接合に平行な方向へ
のいわゆるラテラル方向への流れにより生じる利得ガイ
ド幅によって決定されるので、この近視野像の大きさ
は、ストライプ幅より大きくなる傾向がある。これに比
し、上記（イ）の構成による場合、上記（ａ）（ｂ）に
より近視野像が小さく、且つ等位相面の曲率半径Ｒが大
であるという点で屈折率ガイド型のレーザーに類似した
結果が得られ、その非点収差は小さく１０μｍ以下とな
し得るものである。また、上記（ロ）の構成による場
合、利得ガイド型構成によるものの、その光端面から出
射する光の等位相面の曲率半径Ｒが小さくなるがため
に、その非点収差Ｄは、１０〜１５μｍの範囲にあり、
しかも前述したような狭ストライプ型レーザーにおいて
問題となる特性劣化も少なく、利得ガイド型レーザーと
してすぐれた特性を示す。【００２７】本発明は、上記（ａ）（ｂ）の考察に基づ
いてなされた発明であるが、次に、これら（ａ）（ｂ）
について説明する。図１に示したように、発振領域のス
トライプ幅が、その光端面１２における部分とこれより
離れた部分とで夫々異なる幅Ｓ₂とＳ₁とを有し、両者
間でなめらかにその幅が変化するいわゆるテーパースト
ライプ型の半導体レーザーにおいて、その接合面に平行
な面内において、ストライプの延長方向をｚ、これと直
交する方向をｘとし、これらｘ及びｚと直交する方向を
ｙとする。ここに空間的利得分布は、ｘとｚに依存する
と仮定する。また、電磁波のソースは、ストライプ領域
１１の中央にあり、ストライプ幅は充分広いものとし、
その結果、ここで発生したＴＥ波は、ほぼ平面波として
テーパー部に伝播していくものとする。ここに解かれる
べき波動方程式は、数２である。【数２】 ▽²Ｅ＋ｋ²（ｘ）Ｅ＝０ ‥‥（２）【００２８】今、解析的にこれの解を求めるために、波
動ベクトルｋのｘ依存性を、数３として扱う場合のみを
考える。【数３】ｋ²（ｘ）＝ｋ²−ｋｋ₂ｘ² （ｋ₂は複素数） ‥‥（３）【００２９】そして、これらの仮定に基づいて数４とお
いて（２）式の波動方程式を解くと、数５になる。【数４】Ｅ＝Ψ（ｘ，ｙ，ｚ）ｅ^-ikz ‥‥（４）【数５】が得られる。この（５）式で、Ψが数６と書けるとして
（５）式を（４）式に代入すると、数７が得られる。【数６】【数７】 −Ｑ²ｘ²−２ｉＱ−ｋｘ²Ｑ′−２ｋＰ′−ｋｋ₂ｘ²＝０ ‥‥（７）【００３０】今、（７）式が恒等的に成り立つために
は、【数８】【００３１】この（８）式を解くため、Ｑ＝ｋＳ′／Ｓ
とおいて、Ｑについての微分方程式に代入すると、【数９】Ｓ″＋Ｓ（ｋ₂／ｋ）＝０ ‥‥（９）が得られる。この（９）式の解は、【数１０】となる。【００３２】それ故、また【数１１】となる。【００３３】よって、Ｑ（ｚ）は、【数１２】となる。【００３４】今、新しい関数ｑ（ｚ）≡ｋ／Ｑ（ｚ）を
導入し、ｑ^-1（ｚ）を実数部分と虚数部分とに分けるこ
とができたとすると、【数１３】となる。【００３５】ここでＲ（ｚ）は、光のｚ方向先端の等位
相面の曲率半径、Ｗ（ｚ）はｚ軸方向の光ビームスポッ
ト幅（半値幅）となる。今、ｑ（ｚ）の具体的形を求
め、Ｒ（ｚ），Ｗ（ｚ）の振舞を解析する。ここで波動
ベクトルｋがｘ²に依存するものであると仮定して【数１４】と書けると仮定する（ここにｇ_P、αは実数）。【００３６】（３）式及び（１２）式によって【数１５】となり、これら（１２）式及び（１３）式を比較するこ
とによって、【数１６】ｋ₂＝ｉα₂ ‥‥（１４）が得られる。ここにα₂の具体的な形は、例えば、【数１７】であることを想定してもよい（Ｓはストライプ幅）。【００３７】（１４）式を（１０）式に代入し、更にｑ
（ｚ）を求めると、【数１８】となる。【００３８】今、とおいて（１６）式ｑ（ｚ）の分母をＡ、分子をＢとし
て夫々計算すると、【数１９】Ａ＝−(q₀/z)(1＋i)Qsin｛(1＋i)θ｝＋cos(1＋i)θ ＝−(q₀/z)(1＋i)θ(sinθcoshθ＋icosθsinhθ) ＋(cosθcoshθ−isinθsinhθ) 【数２０】【００３９】後の概略的数値計算から解るように、θ＜
１とみなせるので、上記Ａ及びＢは次のように簡単化す
ることができる。【数２１】【数２２】となり、したがって、【数２３】となる。【００４０】そして、【数２４】ｑ₀≡ｉπＷ₀ ²／λ≡ｉＺ₀ としてＺ₀を定義すると、【数２５】となり、故に【数２６】故に【数２７】【数２８】【数２９】【数３０】【００４１】次に、ビームウエスト位置、すなわち仮想
光源位置の光端面からの実効的距離Ｄについてみる。【００４２】先ず、この距離Ｄの考察に当たって、実際
の空洞共振器内部におけるビームスポットサイズの最小
値を与える位置と、測定によって与えられる位置との対
応関係についてみるに、半導体レーザーの非点収差量
は、光端面での近視野像の半値幅Ｗとその出射角θとが
与えられれば、ガウシアンビームが自由空間を伝播して
行くというモデルで一意的に決定することかでき、空洞
共振器内部の導波機構に依存しない。【００４３】したがって、例えば弱い屈折率ガイド型レ
ーザー、すなわち発射される光の等位相面の曲率半径Ｒ
が有限のレーザーにおいてもこの近視野像の半値幅Ｗと
出射角θとで仮想光源距離Ｄが測定されることが当然予
想され、また実際上現時点で一般に入手可能な屈折率ガ
イド型レーザーにおける仮想光源距離Ｄは、４〜８μｍ
の非点収差を有していることが実験的に明らかとなって
いる。【００４４】すなわち、屈折率ガイド型レーザーにおい
ては、非点収差が利得ガイド型レーザーのそれに比して
小さいという事実は、屈折率ガイド型レーザーにおける
近視野像のスポット幅（半値幅）が利得ガイド型レーザ
ーのそれより小さいことによって決定されるものと考え
られる。【００４５】また接合に直交する方向すなわち縦方向の
ビームウエスト位置が、ほぼ光端面位置にあり、この方
向の半値幅が、０．３μｍ程度という、接合と平行なす
なわち横方向におけるそれに比し、格段に小さいこと、
並びにこの横方向の屈折率差に比し、縦方向に関しては
充分大きな屈折率差が存在することから容易に理解され
るところである。【００４６】そして各レーザーの導波機構がビームウエ
ストにどのように関与するかは、具体的には各導波機構
に対応する波動方程式を解くことにより、光端面でのビ
ームスポットの半値幅Ｗとその光の等位相面の曲率半径
Ｒとが独立に決定される。そして、このようにして光端
面でのビームスポットサイズの幅Ｗと、光の前方端の等
位相面の曲率半径Ｒとが定まれば、まず【数３１】によって、光の出射角θが定まる。【００４７】そして、Ｗとθから光源距離Ｄが最終的に【数３２】が決定される。【００４８】上述した考察によれば一旦導波機構が与え
られかつ電極ストライプ形状が与えられれば、距離Ｄは
一意的に決定されることが理解されよう。【００４９】また上述した解析により初めて共振空洞内
の光（或いはＴＥ波）の実際的な分布と、測定による実
効的な非点収差との対応関係が明らかになる。【００５０】今、上述の解析に基づいて決定されたテー
パーストライプ形のレーザー、すなわち図４で示したよ
うに、ストライプの幅が中央部でＳ₁、光端面１２でＳ
₂を有し、幅Ｓ₁を有する部分から幅Ｓ₂に、テーパー
１３によって、その幅が漸次変化するようにしたものに
おいて、Ｓ₂＝３μｍとしたときのＳ₁と光源距離Ｄと
の関係の計算結果を図３中＋印の点で示す。同図中×印
はストライプ幅を一様の幅Ｓ₁とした場合の従来一般の
構造の場合を示すものである。【００５１】尚、この場合、と置いたものであり、Ｄの値はこれらのパラメータのと
り方で、可成り異なった値を有するが、これらの計算結
果は本発明者等による測定データーをほぼ再現している
ものであり、このように、テーパー・ストライプ構造の
場合の仮想光源、すなわちビームウエスト位置の光端面
からの距離Ｄは、この光端面、すなわち光出射部におけ
るストライプ幅Ｓ₂を制御することにより、中央側のス
トライプ幅Ｓ₁に余り依存しないで、約１０μｍ程度に
小さくすることができること（前掲の（ａ）の事柄）が
わかる。【００５２】この計算結果による物理的根拠は、（ｉ）近視野像の半値幅Ｗが小。（ii）光端面近傍での光の等位相面の曲率半径Ｒが小。であることに因る。【００５３】（ii）についてみるに、光源の距離Ｄは、
物理的には、光端面における半値幅Ｗと、曲率半径Ｒに
より、【数３３】Ｄ＝（Ｒ／ｎ）〔１＋（λＲ／ｎπＷ²）²〕^-1 ‥‥（１）′ で記述されることは容易に確かめられる。（Ｒ／ｎは、
光端面直近の空気中を伝播する光の等位相面の曲率半
径）。【００５４】そして式（１）′によるＲ／ｎとＤとの関
係は、図２で示す曲線となり、これより、Ｄは（Ｉ′）Ｒ／ｎ＜λ／πＷ²では、Ｒの減少と共に減少
し（II′）Ｒ／ｎ＞λ／πＷ²ではＲの増大と共に減少することが理解される。このことは前掲（Ｉ）（II) に
対応している。以上の解析によれば、テーパーストライ
プ構造において、テーパー長Ｌを適当に設計することに
よりの非点収差を有する利得ガイド型半導体レーザーが得ら
れることが分かる。【００５５】更に具体的実施例を挙げる。【００５６】実施例１図４に示すように、図１０で説明したと同様にＧａＡｓ
基板１上に各半導体層を順次エピタキシャル法、例えば
熱分解による気相成長法によって連続的にエピタキシャ
ルする。図４において図１０と対応する部分には同一符
号を付して重複説明を省略するが、この場合、キャップ
層５に対する電極８のオーミック被着部、すなわち、絶
縁層７の電極窓７ａのパターンを図５に示すように中央
部において幅Ｓ₁となし、端面１２において幅Ｓ₂と
し、両者を直線的にテーパー部１３によって連結した。
そして、このテーパー部１３の長さをＬとして、Ｓ₁＝
８μｍ、Ｓ₂＝３μｍ、ストライプの全長を２５０μ
ｍ、幅Ｓ₂を有する部分の長さを１０μｍに選定したも
のにおいて、そのＬを夫々１０μｍ、２０μｍ、４０μ
ｍ、８０μｍ、１２５μｍに選定したプレーナ・ストラ
イプ型のレーザーを作成した。【００５７】実施例２実施例１と同様の構成によるも、Ｓ₁＝６μｍ、Ｓ₂＝
３μｍ、ストライプの全長を２５０μｍとしたものにお
いて、そのＬを夫々同様に１０μｍ、２０μｍ、４０μ
ｍ、８０μｍとした。【００５８】実施例３実施例１と同様の構成によるも、Ｓ₁＝２０μｍ、Ｓ₂
＝３μｍとし、ストライプの全長を２５０μｍとし、Ｌ
＝８０μｍとした。【００５９】いずれの実施例によるものも、閾値電流、
非点収差、遠視野像、寿命等において優れた半導体レー
ザーであった。【００６０】また、非点収差量Ｄと長さＬの関係を測定
したところ図６に示す結果が得られた。これによれば、
Ｌを１００μｍ以上とすることが非点収差を小さくする
上で望ましいことがわかる。【００６１】また、上述の本発明による半導体レーザー
は閾値電流密度（閾値電流／電極面積）が減少し、その
結果、寿命テストにおいても通常の５μｍの一様のスト
ライプ幅を有する半導体レーザーよりも劣化率が減少す
ることが確認された。【００６２】テーパー部１３は、直線、放物線、双曲線
などの形状をとることができ、ストライプ部１１とテー
パー部１３の間はなめらかに接続しても良い。また、テ
ーパー部１３の端部はＳ₂の一定の幅をもつ部分を有し
ても良い。【００６３】尚、上述した例においては夫々一様の幅Ｓ
₁を有する部分と、これとは異なる幅ではあるが一様の
幅Ｓ₂を有する部分とがテーパー部１３によって連結さ
れた構成とした場合ではあるが、図７に示すようにスト
ライプ部１１のパターンを例えばジグザグパターンとし
てその両側突起部の包絡線がテーパーを形成するように
なすこともできる。【００６４】【発明の効果】上述したように本発明によれば、非点収
差の小さい利得ガイド型半導体レーザーを構成できるこ
とから各種光記録・再生の光源としての戻り光によるノ
イズが小さくビームスポット形状にすぐれた光源を構成
できる。

【図面の簡単な説明】【図１】本発明の半導体レーザーのストライプ構造のパ
ターンを示す図である。【図２】仮想光源の前方の等位相面の曲率半径と光源の
光端面からの距離との関係を示す図である。【図３】本発明の説明に供する計算結果図である。【図４】本発明による半導体レーザーの一例の拡大断面
図である。【図５】ストライプ構造のパターンを示す図である。【図６】テーパー長と収差量の関係の測定結果を示す図
である。【図７】本発明の他の例のストライプの一部のパターン
図である。【図８】従来一般の半導体レーザーの拡大平面図であ
る。【図９】その拡大断面図である。【図１０】他の例の拡大断面図である。【符号の説明】１基板２，４クラッド層３活性層５キャップ層７絶縁層７ａ電極窓８，９電極１２光端面１３テーパー部

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．ストライプ幅が光端面より離れたところでＳ₁、光
端面でＳ₂ であり、その間で連続的に変化するようなス
トライプ構造を有する利得ガイド型の半導体レーザであ
って、上記光端面より離れたところのストライプ幅Ｓ₁が、５
〜１０μｍであり、上記ストライプの光端面での幅Ｓ₂ が０．５〜４μｍで
あることを特徴とする半導体レーザ。