JP2723045B2 - フレア構造半導体レーザ - Google Patents

フレア構造半導体レーザ

Info

Publication number
JP2723045B2
JP2723045B2 JP6153195A JP15319594A JP2723045B2 JP 2723045 B2 JP2723045 B2 JP 2723045B2 JP 6153195 A JP6153195 A JP 6153195A JP 15319594 A JP15319594 A JP 15319594A JP 2723045 B2 JP2723045 B2 JP 2723045B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor laser
region
waveguide
active layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP6153195A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0823133A (ja
Inventor
岳正 玉貫
光弘 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP6153195A priority Critical patent/JP2723045B2/ja
Publication of JPH0823133A publication Critical patent/JPH0823133A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2723045B2 publication Critical patent/JP2723045B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はワットクラスの大出力ま
での安定な横基本モード動作が可能なフレア構造半導体
レーザに関する。
【0002】
【従来の技術】フレア構造の半導体レーザは、活性層幅
が共振器方向に広がった形状を有する半導体レーザで、
ワットクラスまでの安定な横基本モードでの大出力動作
が可能である。このような半導体レーザは光計測システ
ム等、種々の応用が期待されている。図4に鴨原氏らに
よって報告された(1988年発行のエレクトロニクス
レターズ(Electronics Letters)
誌、第24巻、第18号、第1182頁から第1183
頁)フレア構造半導体レーザの斜視図を示す。この例で
は基板1上にバッファ層2、電流ブロック層3を成長し
た後、電流ブロック層の一部を図のように共振器方向に
幅が変化するような形状にエッチングして除去し、その
上に全面に下部クラッド層4、活性層5、上部クラッド
層6、コンタクト層7を順次積層し、基板側、エピ成長
層側に電極8、9を、また電流ブロック層3の除去され
た幅の狭い側の端面に高反射膜を形成して所望のフレア
構造半導体レーザを得ている。電流ブロック層3の除去
された部分にのみ電流注入されるため、図5に示す素子
平面図でみると発光領域11は光の共振方向に幅が変化
する(光の出射方向に向かって広がる)形状となってい
る。このような素子で基本的な動作特性が得られたもの
の、発光領域11の幅が徐々に変化する領域で導波モー
ドの一部が放射モードに変化し、そのために幅の広い側
から出射される光の発光遠視野像にリップルが発生する
など、光ビームの品質が悪化する場合があった。これに
対して鴨原氏らは特開平2−264488号公報に明ら
かにしたような構造の素子を発明した。その平面図を図
6(a),(b)に示すように放射モード吸収領域12
を発光領域11の両側、あるいは片側に形成することに
よってこの問題を解決した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な放射モード吸収領域12は活性層5で発光した光を吸
収するような結晶組成とする必要があり、そのために活
性層5を含む半導体多層構造を結晶成長した後に部分的
にエッチングによって活性層5等を除去し、放射モード
吸収領域12となる活性層よりもエネルギーギャップの
小さな半導体層を選択的に再成長することが必要とな
り、素子作製の再現性や歩留まりに困難があった。
【0004】本発明の目的は、上述の観点に立って素子
作製の再現性および歩留まりが高く、高性能な(高出力
動作が可能で、かつ発光遠視野像にリップルが無くスム
ーズな単峰形状である)フレア構造半導体レーザを提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、活性層幅
が共振器方向に変化するフレア構造半導体レーザにおい
て、活性導波路が横方向にリッジ導波構造となってお
り、かつ前記リッジ構造の活性導波路に沿って少なくと
もその外側の一部で活性導波路及びクラッド層が除去さ
れた構造であることを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明では、まず素子作製の容易性、基本横モ
ード動作に対する寸法上のトレランスの点から横モード
制御構造としてリッジ導波路構造を採用した。リッジ導
波路構造では例えば従来例で示したような活性層そのも
のに段差を形成したLD構造と比べて製作上の再現性が
はるかに高く、横基本モード発振の安定性の高い素子を
容易に作製することが可能となる。しかしこのままでは
リッジ幅が変化する領域で放射モードが励振される可能
性が残ってしまう。
【0007】そこで本発明ではリッジ導波構造の採用と
同時に、導波領域の外側の領域での活性層を除去すると
いう単純な手法によって、放射モード抑制領域を形成し
た。従来例においては放射モードを抑制するためにテー
パ導波路の外側に、活性層で発光した光を吸収するため
の領域を形成している。それに対して、本発明において
は外側領域での活性層を全て除去してしまう、または溝
を形成することによって放射モードの発生を抑制してい
る。特に放射モード抑制機構の無い図4に示した従来例
では、導波路幅の狭い領域では基本モードのみが導波さ
れる構成となっていても、広い導波路幅の領域、あるい
はテーパ導波路部分で励振されたモードが、電流注入さ
れていない活性層部分で導波して高反射膜10で反射さ
れてしまい、安定な横基本モード発振が得られなくなっ
てしまう。本発明のように活性導波層の外側領域で活性
層を除去してしまうことによってこのような問題を回避
することができる。しかもこのような単純な構成によっ
て、図6に示したような、半導体のエッチング、再成長
によって吸収領域を形成した素子と同等、あるいはそれ
以上の性能の素子をより生産性良く得ることができる。
【0008】以上のように本発明の構成によってリップ
ルの無い安定な横基本モードで高出力レベルまで安定に
動作するフレア構造半導体レーザを素子作製の再現性良
く、かつ高い歩留まりで実現することが可能となった。
【0009】
【実施例】以下に実施例を示す図面を用いて本発明をよ
り詳細に説明する。図1、図2に本発明によるフレア構
造半導体レーザの素子平面図、および図1中A−A′部
分での断面構造図をそれぞれ示す。このような素子は以
下の要領で作製することができる。
【0010】まずn−InP基板1上にn−InPバッ
ファ層2(厚さ0.2μm )、活性層5、クラッド層6
(厚さ0.3μm )を順次成長する。ここで活性層5は
図3にそのエネルギーバンド構造を示すような多重量子
井戸構造とし、+0.8%の圧縮歪を導入したInGa
AsPウェル層25(厚さ8nm)5層、発光波長1.2
μm 組成のInGaAsPバリア層26(厚さ6nm)、
発光波長1.2μm 組成のInGaAsPのSCH層2
7(厚さ50nm)からなる構成とした。活性層5での発
光波長は1.5μm である。
【0011】このような半導体ウェハ上にSiO2 絶縁
膜を成膜した後、長さ方向に幅が変化するストライプ状
にパターニングして選択的にp−InPリッジクラッド
層20(厚さ2.5μm )、発光波長1.2μm のp−
InGaAsPコンタクト層7(厚さ0.5μm )を成
長する。リッジ導波構造は幅の狭い領域、広い領域で幅
がそれぞれ4μm 、100μm とし、長さ900μm に
わたって幅が4μm から100μm に変化する形状とし
た。この後リッジクラッド層20の外側領域を10μm
ずつ残して活性層5までエッチング除去する。
【0012】この後エピ成長層側にコンタクト層上面を
除いて絶縁膜21を形成し、さらに基板側、成長層側に
それぞれn型オーミック電極9、p型オーミック電極8
を形成する。最後に個々のレーザチップに切り出し、幅
の狭い側の端面に高反射膜10(反射率90%)、幅の
広い側の端面に低反射膜15(反射率10%)をそれぞ
れ形成して所望のフレア構造半導体レーザを得る。素子
全長は1mmとし、900μm 長のテーパ領域の両側に5
0μm ずつの直線導波路が形成された構成とした。
【0013】このような半導体レーザにおいて幅20n
s、繰り返し10kHzのパルス電流を印加することに
より、ピーク光出力13Wまでの単峰性でリップルの無
い発光遠視野像を得た。発振しきい値電流、スロープ効
率はそれぞれ1A,0.25W/Aであった。発光遠視
野像における横方向の放射角はほぼ回折限界の0.8度
が得られた。
【0014】また発光遠視野像においてリップルの生ず
る素子はほとんど認められず、素子歩留まりが従来例に
比べて3倍以上改善された。
【0015】なお実施例においてはInPを基板とする
波長1.5μm 付近の素子を示したが、用いる材料はも
ちろんこれに限るものではなく、GaAs系、InGa
AlAs系など種々の材料を用いて何等差し支えない。
また放射モード抑制領域として活性層5を全て除去する
構成としたが、これに限らず、例えば溝を形成する構成
としても何等差し支えない。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明におけるフレア構造
半導体レーザにおいては、横モードの制御構造としてリ
ッジ導波構造を採用するとともに、その外側領域で活性
層をとぎらせる、ないし全て除去する放射モード抑制領
域を形成した。これによって高出力レベルまで、リップ
ルの無いきれいな発光遠視野像を持つ優れた特性のフレ
ア構造半導体レーザが、高い歩留まりで、かつ特性再現
性良く得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフレア構造レーザの平面図。
【図2】本発明のフレア構造レーザの横方向断面図。
【図3】本発明のフレア構造レーザの活性層のエネルギ
ーバンド図。
【図4】従来例のフレア構造レーザの斜視図。
【図5】従来例のフレア構造レーザの平面図。
【図6】(a)は従来例のフレア構造レーザの平面図、
(b)は従来例のフレア構造レーザの平面図。
【符号の説明】
1 基板 2 バッファ層 3 電流ブロック層 4 下部クラッド層 5 活性層 6 クラッド層 7 コンタクト層 8 電極 9 電極 10 高反射膜 11 発光領域 12 放射モード吸収領域 15 低反射膜 20 リッジクラッド層 21 絶縁膜 25 ウェル層 26 バリア層 27 SCH層 30 放射モード抑制領域

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性層幅が共振器方向に変化するフレア
    構造半導体レーザにおいて、活性導波路が横方向にリッ
    ジ導波構造となっており、かつ前記リッジ構造の活性導
    波路に沿って少なくともその外側の一部で活性導波路及
    びクラッド層が除去されていることを特徴とするフレア
    構造半導体レーザ。
JP6153195A 1994-07-05 1994-07-05 フレア構造半導体レーザ Expired - Fee Related JP2723045B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6153195A JP2723045B2 (ja) 1994-07-05 1994-07-05 フレア構造半導体レーザ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6153195A JP2723045B2 (ja) 1994-07-05 1994-07-05 フレア構造半導体レーザ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0823133A JPH0823133A (ja) 1996-01-23
JP2723045B2 true JP2723045B2 (ja) 1998-03-09

Family

ID=15557126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6153195A Expired - Fee Related JP2723045B2 (ja) 1994-07-05 1994-07-05 フレア構造半導体レーザ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2723045B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7197058B2 (en) 2003-12-24 2007-03-27 Hamamatsu Photonics K.K. Semiconductor laser apparatus

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09307190A (ja) * 1996-05-15 1997-11-28 Fuji Photo Film Co Ltd AlInGaN系半導体発光素子および半導体発光装置
JP2001358405A (ja) * 2000-06-14 2001-12-26 Nec Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP5261857B2 (ja) 2001-09-21 2013-08-14 日本電気株式会社 端面発光型半導体レーザおよび半導体レーザ・モジュール
JP2005209952A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置およびそれを用いた光ピックアップ装置
JP2006093614A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Hamamatsu Photonics Kk 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子アレイ
US7839911B2 (en) 2006-07-19 2010-11-23 Panasonic Corporation Semiconductor laser device
JP2009033009A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Panasonic Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP2009295680A (ja) 2008-06-03 2009-12-17 Panasonic Corp 半導体レーザ装置
JP6771950B2 (ja) 2016-05-17 2020-10-21 ローム株式会社 半導体レーザ装置およびその製造方法
US10658813B2 (en) 2017-06-09 2020-05-19 Nlight, Inc. Low divergence high brightness broad area lasers

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02166785A (ja) * 1988-12-20 1990-06-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1994年(平成6年)春季応物学会予稿集 28p−K−11 P.991

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7197058B2 (en) 2003-12-24 2007-03-27 Hamamatsu Photonics K.K. Semiconductor laser apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0823133A (ja) 1996-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5737474A (en) Semiconductor optical device
US7496127B2 (en) Optical device coupling light propagating in optical waveguide with diffraction grating
US8319229B2 (en) Optical semiconductor device and method for manufacturing the same
US5675601A (en) Semiconductor laser device
JP2723045B2 (ja) フレア構造半導体レーザ
US6088378A (en) Ring cavity type surface emitting semiconductor laser and fabrication method thereof
JP2002353559A (ja) 半導体レーザ及びその製造方法
JPS5940592A (ja) 半導体レ−ザ素子
EP1601028A1 (en) Optical semiconductor device and its manufacturing method
JPH0461514B2 (ja)
US20030210720A1 (en) Semiconductor laser
JPH0254674B2 (ja)
JP2950302B2 (ja) 半導体レーザ
JP3037111B2 (ja) 半導体レーザおよび複合半導体レーザ
JP3885978B2 (ja) 利得結合分布帰還型半導体レーザ装置
JP2967757B2 (ja) 半導体レーザ装置及びその製造方法
JPH0319292A (ja) 半導体レーザ
JP2613975B2 (ja) 周期利得型半導体レーザ素子
US6707835B2 (en) Process for producing semiconductor laser element including S-ARROW structure formed by etching through mask having pair of parallel openings
JP5163355B2 (ja) 半導体レーザ装置
US7050472B2 (en) Semiconductor laser device and method for manufacturing the same
JP2003152272A (ja) 分散位相シフト構造分布帰還型半導体レーザ
JP2001308452A (ja) 半導体レーザ装置
JP2003037337A (ja) 半導体レーザ
JPH0337876B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19971028

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071128

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128

Year of fee payment: 13

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128

Year of fee payment: 13

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128

Year of fee payment: 13

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128

Year of fee payment: 13

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128

Year of fee payment: 15

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees