JP2862037B2 - 低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、夫々異なる波長のレ
ーザ光線を出射する複数の発光領域を有する共振器端面
に低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザ及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記従来の低反射率膜を設けた多波長の
半導体レーザは、図８（ｂ）に示すように、互いに平行
する導波路４、５を有する共振器１を具備し、この共振
器１の発光領域１８、１９側の端面（図の上面）に略均
一な厚みの低反射率膜３が形成されている。この低反射
率膜３は、ＳｉＮ膜（Ｓｉ窒化膜）であり、波長の異な
るレーザ光線が対応する各導波路４、５を通り夫々の発
光領域１８、１９から出射する際に、発光領域１８、１
９の端面での反射を減らし、この端面における透過率を
増加させて、高い光出力を得ることができるようにする
ための膜である。この発光領域１８、１９の端面におけ
る反射率と膜厚ｄとの関係を図９に示す。そして、低反
射率膜３の条件は、その屈折率ｎ、厚さｄ、出射するレ
ーザ光線の波長λ₁ とすれば、膜厚ｄ₁ ＝λ₁ ／４ｎの
ときに、反射率が最も小さくなる。ただし、図８（ｂ）
に示すように、２つの各発光領域から異なる波長のレー
ザ光線を出射する共振器１では、その端面に例えば膜厚
ｄ₁₅＝（ｄ₁ ＋ｄ₂ ）／２の低反射率膜３を形成するこ
とにより、夫々の発光領域の端面における反射率を比較
的小さくしている。なお、ｄ₁ ＝λ₁ ／４ｎ、ｄ₂ ＝λ
₂ ／４ｎ、λ₁ は発光領域１８から出射するレーザ光線
の波長、λ₂ は発光領域１９から出射するレーザ光線の
波長である。

【０００３】次に、上記多波長の半導体レーザに低反射
率膜３を形成する手順を図８を参照して説明する。ま
ず、図８（ａ）に示すように、互いに平行する導波路
４、５を有する共振器１を製造する。次に、この共振器
１の発光領域１８、１９側の端面に例えば光ＣＶＤ法
（光気相成長法）により膜厚ｄ₁₅の低反射率膜３を形成
する（図８（ｂ）参照）。なお、光ＣＶＤ法によりＳｉ
Ｎ膜を形成するときは、原料となるシランやアンモニア
等のガスを上記端面側に流し、レーザ光線を所定時間照
射することにより、この端面に一定の膜厚ｄ₁₅の低反射
率膜３を形成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図８（ｂ）に
示す低反射率膜３を設けた多波長の半導体レーザでは、
各発光領域１８、１９の表面に形成されている低反射率
膜３の膜厚がｄ₃ ＝（ｄ₁ ＋ｄ₂ ）／２であり、発光領
域１８、１９の各端面の反射率を最も小さくすることが
できるｄ₁ ＝λ₁ ／４ｎ、ｄ₂ ＝λ₂ ／４ｎの膜厚とな
っていない。この為に、各発光領域１８、１９の端面に
おける反射率が最小とならず、それら各発光領域１８、
１９から効率的にレーザ光線を出射させることができな
いという問題がある。

【０００５】本発明は、多波長の半導体レーザの各発光
領域から効果的にレーザ光線を出射させることができる
低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザ及びその製造
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明の低反射率膜
を設けた多波長の半導体レーザは、端面にＮ（Ｎは複
数）個のレーザ光線発光領域を有しこれらの発光領域か
らそれぞれ異なる波長（λ１、λ２、・・、λＮ）のレ
ーザ光線を出射する共振器と、上記共振器の端面におけ
るレーザ光線のそれぞれの反射率が小さくなるように各
発光領域の表面に形成されている低反射率膜と、を具備
する低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザにおい
て、上記低反射率膜の各発光領域の表面部分の膜厚が、
その膜が形成されている上記発光領域から出射するレー
ザ光線の波長がλ１、λ２、・・、λＮ、上記低反射率
膜の屈折率がｎであるとき、実質的にλ１／（４ｎ）、
λ２／（４ｎ）、・・、λＮ／（４ｎ）に形成されてい
ることを特徴とするものである。

【０００７】第２の発明の低反射率膜を設けた多波長の
半導体レーザの製造方法は、端面に複数のレーザ光線発
光領域を有しこれら発光領域のうち少なくとも２以上の
発光領域から夫々異なる波長のレーザ光線を出射する共
振器を製造する段階と、上記２以上の各発光領域の表面
に各表面から出射する各レーザ光線の波長λの長さと略
比例する厚みλ／（４ｎ）（ただし、ｎは低反射率膜の
屈折率。）又はそれに近い厚みの低反射率膜を光ＣＶＤ
法により形成する段階と、を有する低反射率膜を設けた
多波長の半導体レーザの製造方法において、上記低反射
率膜を光ＣＶＤ法により形成する段階が、上記２以上の
各発光領域の表面に各表面から出射する夫々のレーザ光
線の波長λの長さと略比例する強さの光が照射されるよ
うに透過率の異なる２以上の領域を有するＮＤフィルタ
を介して光源から光を照射することを特徴とする方法で
ある。

【０００８】第３の発明の低反射率膜を設けた多波長の
半導体レーザの製造方法は、端面に複数のレーザ光線発
光領域を有しこれら発光領域のうち少なくとも２以上の
発光領域から夫々異なる波長のレーザ光線を出射する共
振器を製造する段階と、上記共振器の上記端面に光学薄
膜を形成する段階と、上記光学薄膜をフォトケミカルエ
ッチング法によってエッチングすることにより上記２以
上の各発光領域の表面に各表面から出射する各レーザ光
線の波長λの長さと略比例する厚みλ／（４ｎ）（ただ
し、ｎは低反射率膜の屈折率。）又はそれに近い厚みの
低反射率膜を形成する段階と、を有する低反射率膜を設
けた多波長の半導体レーザの製造方法において、上記光
学薄膜をフォトケミカルエッチング法によりエッチング
することにより上記低反射率膜を形成する段階が、上記
２以上の各発光領域に形成された上記光学薄膜の対応す
る表面部分に各表面部分から出射する夫々のレーザ光線
の波長の長さと略反比例する強さの光が照射されるよう
に透過率の異なる２以上の領域を有するＮＤフィルタを
介して光源から光を照射することを特徴とする方法であ
る。

【０００９】

【作用】第１の発明の低反射率膜を設けた多波長の半導
体レーザによると、共振器の各発光領域の表面に形成さ
れている低反射率膜の各膜厚が、その膜が形成されてい
る発光領域の表面から出射するレーザ光線の波長がλ
１、λ２、・・、λＮで、低反射率膜の屈折率がｎであ
るとき、実質的にλ１／（４ｎ）、λ２／（４ｎ）、・
・λＮ／（４ｎ）に形成されているので、各発光領域の
端面でのレーザ光線の反射率を最も小さく又は比較的小
さくすることができる。

【００１０】第２の発明の低反射率膜を設けた多波長の
半導体レーザの製造方法によると、低反射率膜を光ＣＶ
Ｄ法により形成する段階が、夫々異なる波長のレーザ光
線を出射する各発光領域の表面に、各表面から出射する
夫々のレーザ光線の波長の長さと略比例する強さの光が
照射されるように透過率の異なる２以上の領域を有する
ＮＤフィルタを介して光源から光を照射しているので、
各発光領域の表面に形成される低反射率膜の成長スピー
ドを、対応する各発光領域から出射するレーザ光線の波
長の長さに略比例させることができる。従って、光を各
発光領域に照射する時間を適切に選ぶことにより、例え
ば波長λ₁ 、波長λ₂ のレーザ光線を出射する各発光領
域の表面に夫々λ₁ ／（４ｎ）、λ₂ ／（４ｎ）の膜
厚、又はそれに近い膜厚の低反射率膜を同時に形成する
ことができる。ただし、ｎは低反射率膜の屈折率であ
る。

【００１１】第３の発明の低反射率膜を設けた多波長の
半導体レーザの製造方法によると、予め共振器の端面に
形成した光学薄膜をフォトケミカルエッチング法によっ
てエッチングすることにより各発光領域の表面に低反射
率膜を形成する段階が、各発光領域に形成された光学薄
膜の対応する表面部分に、各表面部分から出射する夫々
のレーザ光線の波長の長さと略反比例する強さの光が照
射されるように、透過率の異なる複数の領域を有するＮ
Ｄフィルタを介して光源から光を照射している。これに
より、光学薄膜の各発光領域と対応する表面部分をエッ
チングするスピードを、対応する各発光領域から出射す
るレーザ光線の波長の長さに略反比例させることができ
る。従って、光学薄膜に光を照射する時間を適切に選ぶ
ことにより、例えば波長λ₁ 、波長λ₂ のレーザ光線を
出射する各発光領域の表面に夫々λ₁ ／（４ｎ）、λ₂
／（４ｎ）の膜厚、又はそれに近い膜厚の低反射率膜を
同時に形成することができる。ただし、ｎは低反射率膜
（光学薄膜）の屈折率である。

【００１２】

【実施例】本発明の低反射率膜を設けた多波長の半導体
レーザの第１実施例を図１を参照して説明する。図１に
示す１は、半導体レーザの共振器である。この共振器１
には、互いに平行し、図１の上下方向に伸延する導波路
４、５が設けられている。この２つの導波路４、５の各
上端面にはレーザ光線発光領域１８、１９が形成されて
いる。そして、図１の左側の発光領域１８からは波長λ
₁ のレーザ光線が図１の上方に向かって出射され、右側
の発光領域１９からは波長λ₂ のレーザ光線が図１の上
方に向かって出射される。そして、図１に示すように、
発光領域１８の上面には膜厚λ₁ ／（４ｎ）＝ｄ₁ の低
反射率膜６、即ち、ＳｉＮ膜６（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を設けて
あり、発光領域１９の上面には膜厚λ₂ ／（４ｎ）＝ｄ
₂ の同ＳｉＮ膜７（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を設けてある。ただ
し、ｎは、ＳｉＮ膜６、７（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）の屈折率であ
る。

【００１３】上記低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
ーザによると、共振器１の各発光領域１８、１９の表面
に形成されている低反射率膜６、７の各膜厚がｄ₁ 、ｄ
₂ であるので、各発光領域１８、１９の端面におけるレ
ーザ光線の反射率を最小にすることができる。即ち、図
１の左側に示す導波路４内で発振する波長λ₁ のレーザ
光線を効率的にその発光領域１８から出射させることが
できるし、図１の右側に示す導波路内５で発振する波長
λ₂ のレーザ光線を効率的にその発光領域１９から出射
させることができる。

【００１４】上記低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
ーザの製造方法を図１を参照して説明する。まず、この
半導体レーザの共振器１を製造する。次に、シラン化合
物（例えばＳｉＨ₄ ）とＮＨ₃ ガスが供給されている反
応管（図示せず）内に共振器１を配置する。そして、図
１に示すように、共振器１の発光領域１８、１９側の面
の上方位置にＮＤフィルタ８を配置し、このＮＤフィル
タ８を介して１５０ｎｍ以下の短波長のレーザ光線を各
発光領域１８、１９とその周辺部に照射する。ただし、
ＮＤフィルタ８は、図１に示すように、透過率の異なる
３つの領域８ａ、８ｂ、８ｃを有している。即ち、発光
領域１８とその周辺部の面積と略等しい面積の領域８ａ
と、発光領域１９とその周辺部の面積と略等しい面積の
領域８ｂと、それ以外の領域８ｃとを有している。領域
８ａの透過率ａと領域８ｂの透過率ｂとの比ａ／ｂは、
各発光領域１８、１９から出射するレーザ光線の波長の
比λ₁ ／λ₂ と略一致するように各領域を形成してい
る。なお、領域８ｃの透過率は、略０である。これによ
り、各発光領域１８、１９とその周辺部には、波長
λ₁ 、λ₂ と比例するレーザ光線を照射することができ
る。従って、ＮＤフィルタ（部分によって透過率が異な
るフィルタ）８を介してレーザ光線を各発光領域等に所
定時間照射することにより、発光領域１８等の表面に膜
厚ｄ₁ ＝λ₁ ／（４ｎ）の低反射率膜６、即ち、ＳｉＮ
膜（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を形成することができると共に、発光
領域１９等の表面に膜厚ｄ₂ ＝λ₂ ／（４ｎ）の同Ｓｉ
Ｎ膜７（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を形成することができる。なお、
シラン化合物（例えばＳｉＨ₄ ）とＮＨ₃ ガスが供給さ
れている反応管内に共振器１を配置して、共振器１の各
発光領域１８、１９等にレーザ光線を照射して各発光領
域１８、１９等の表面にＳｉＮ膜６、７（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）
を形成する方法は、光ＣＶＤ法に基づくものである。

【００１５】第２実施例を図２を参照して説明する。こ
の実施例の低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザと
第１実施例のものと相違するところは、第１実施例の低
反射率膜６、７が平板状の２つの薄膜からなっているの
に対して、第２実施例の低反射率膜１１（ＳｉＮ膜（Ｓ
ｉ₃ Ｎ₄ ））が図２に示すように、１枚の薄膜からなっ
ており、この低反射率膜１１の上面が傾斜面に形成され
ているところである。ただし、その他の部分は第１実施
例と同等である。そして、第２実施例の低反射率膜１１
の各発光領域の表面の膜厚は、第１実施例と同様にｄ₁
＝λ₁ ／（４ｎ）とｄ₂ ＝λ₂ ／（４ｎ）に形成してあ
るので、第１実施例と同様に、各発光領域１８、１９の
端面におけるレーザ光線の反射率を最小にすることがで
き、これにより、各導波路４、５内で発振する波長
λ₁ 、λ₂ の各レーザ光線を効率的に対応する各発光領
域１８、１９から出射させることができる。

【００１６】上記低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
ーザの製造方法を図２を参照して説明する。第２実施例
の製造方法と第１実施例の製造方法とが相違するところ
は、ＮＤフィルタが相違しているところである。第２実
施例のＮＤフィルタ９は、図２に示すように、２つの発
光領域１８、１９を覆う領域９ａと、この領域９ａの両
側の領域９ｂとを有している。領域９ａのレーザ光線の
透過率は、同図に示すように、発光領域１８、１９の夫
々の上方位置の部分でａ、ｂとなるように、発光領域１
８側から１９側に向かうに従って徐々に透過率が小さく
なっている。そして、領域９ｂの透過率は略０となって
いる。従って、このＮＤフィルタ９を使用することによ
り、第１実施例と同様の製造方法によって図２の低反射
率膜１１を設けた多波長の半導体レーザを製造すること
ができる。

【００１７】第３実施例を図３を参照して説明する。こ
の実施例の低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザと
第１実施例のものと相違するところは、第１実施例の共
振器１が２つの発光領域を有しているのに対して、第３
の実施例の共振器２が５つの各導波路２０〜２４ごとに
形成されている５つの発光領域２５〜２９を有している
ことと、第１実施例の低反射率膜６、７が平板状の２つ
の薄膜からなっているのに対して、第３実施例の低反射
率膜３１（ＳｉＮ膜（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ））が図３に示すよう
に、１枚の薄膜からなっており、この薄膜の上面が上に
凸状の屈曲面に形成されているところである。ただし、
その他の部分は第１実施例と同等である。そして、第３
実施例の低反射率膜３１の各発光領域２５〜２９の表面
の膜厚ｄ₃ 〜ｄ₇ は、ｄ₃ ＝λ₃ ／（４ｎ）、ｄ₄ ＝λ
₄ ／（４ｎ）、・・・・、ｄ₇ ＝λ₇ ／（４ｎ）に形成
してあるので、第１実施例と同様に、各発光領域２５〜
２９の端面におけるレーザ光線の反射率を最小にするこ
とができ、これにより、各導波路２０〜２４内で発振す
る波長λ₃ 、λ₄ 、・・・・、λ₇ の各レーザ光線を効
率的に対応する各発光領域２５〜２９から出射させるこ
とができる。

【００１８】上記低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
ーザの製造方法を図３を参照して説明する。第３実施例
の製造方法と第１実施例の製造方法とが相違するところ
は、ＮＤフィルタが相違しているところである。第３実
施例のＮＤフィルタ３０は、図３に示すように、５つの
発光領域２５〜２９を覆う領域３０ａと、この領域３０
ａの両側の領域３０ｂとを有している。領域３０ａのレ
ーザ光線の透過率は、同図に示すように、発光領域２５
〜２９の夫々の上方位置の部分でｃ〜ｇとなるように、
領域３０ａの中央部から両端側に向かうに従って徐々に
透過率が小さくなっている。そして、領域３０ｂの透過
率は略０となっている。従って、このＮＤフィルタ３０
を使用することにより、第１実施例と同様の製造方法に
よって図３の低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザ
を製造することができる。

【００１９】第４実施例を図４及び図５を参照して説明
する。この実施例の低反射率膜を設けた多波長の半導体
レーザの共振器１は、第１実施例と同等のものである。
そして、図５に示すように、発光領域１８、１９の上面
には低反射率膜３２（ＳｉＯ₂ 膜）を設けてある。そし
て、発光領域１８の表面の膜厚は、λ₁ ／（４ｍ）＝ｄ
₈ であり、発光領域１９の表面のは膜厚はλ₂ ／（４
ｍ）＝ｄ₉ である。ただし、ｍは、ＳｉＯ₂ 膜の屈折率
である。そして、図５に示すように、この２つの発光領
域１８、１９及びその周辺部以外の部分の膜厚は、ｄ₀
（ｄ₀ ＞ｄ₈ ＞ｄ₉ ）である。

【００２０】上記低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
ーザによると、共振器１の各発光領域１８、１９の表面
における低反射率膜３２の各膜厚がｄ₈ 、ｄ₉ であるの
で、第１実施例と同様に、各発光領域１８、１９の端面
におけるレーザ光線の反射率を最小にすることができ、
これにより、各導波路４、５内で発振する波長λ₁ 、λ
₂ の夫々のレーザ光線を効率的に各発光領域１８、１９
から出射させることができる。

【００２１】上記低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
ーザの製造方法を図４及び図５を参照して説明する。ま
ず、この半導体レーザの共振器１を製造する。そして、
図４に示すように、共振器１の発光領域１８、１９側の
端面に膜厚ｄ₀ の光学薄膜３４（ＳｉＯ₂ 膜）を例えば
蒸着、スパッタリング等の方法により形成する。次に、
フッ素化合物（例えばＣＦ₃ Ｂｒ）のガスが供給されて
いる反応管（図示せず）内に共振器１を配置する。そし
て、図５に示すように、共振器１の発光領域１８、１９
側の面の上方位置にＮＤフィルタ３３を配置し、このＮ
Ｄフィルタ３３を介して１５０ｎｍ以下の短波長のレー
ザ光線を各発光領域１８、１９とその周辺部に照射す
る。ただし、ＮＤフィルタ３３は、図５に示すように、
透過率の異なる３つの領域３３ａ〜３３ｃを有してい
る。即ち、発光領域１８とその周辺部の面積と略等しい
面積の領域３３ａと、発光領域１９とその周辺部の面積
と略等しい面積の領域３３ｂと、それ以外の領域３３ｃ
とを有している。領域３３ａの透過率ｈと領域３３ｂの
透過率ｉとの比ｈ／ｉは、各発光領域１８、１９から出
射するレーザ光線の波長の比λ₁ ／λ₂ に対して略反比
例するように形成している。なお、領域３３ｃの透過率
は、略０である。これにより、各発光領域１８、１９と
その周辺部には、波長λ₁ 、λ₂ と略反比例する強さの
レーザ光線を照射することができる。従って、ＮＤフィ
ルタ３３を介してレーザ光線を各発光領域１８、１９等
の表面に形成されている光学薄膜３４の上面に所定時間
照射して、各発光領域１８、１９等の上面の光学薄膜３
４（ＳｉＯ₂ 膜）の表面をエッチングすることにより、
発光領域１８等の表面に膜厚ｄ₈ ＝λ₁ ／（４ｍ）の低
反射率膜を形成することができると共に、発光領域１９
等の表面に膜厚ｄ₉ ＝λ₂ ／（４ｍ）の低反射率膜３２
を形成することができる。なお、フッ素化合物（例えば
ＣＦ₃ Ｂｒ）が供給されている反応管内に光学薄膜３４
を形成した共振器１を配置して、光学薄膜３４の各発光
領域１８、１９等に対応する表面部分にレーザ光線を照
射して、各発光領域１８、１９等の表面部分の光学薄膜
３４をエッチングする方法は、フォトケミカルエッチン
グ法に基づくものである。

【００２２】第５実施例を図６を参照して説明する。こ
の実施例の低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザと
第４実施例のものと相違するところは、第４実施例の低
反射率膜３２の各発光領域１８、１９とその周辺部分と
対応する各部分の膜厚がｄ₈、ｄ₉ となっているのに対
して、第５実施例の低反射率膜３５（ＳｉＯ₂ 膜）が図
６に示すように、その薄膜３５の上面が傾斜面に形成さ
れているところである。ただし、その他の部分は第４実
施例と同等である。そして、第５実施例の低反射率膜３
５の各発光領域１８、１９の表面の膜厚ｄ₈ 、ｄ₉ は、
第４実施例と同様にｄ₈ ＝λ₁ ／（４ｍ）、ｄ₉ ＝λ₂
／（４ｍ）に形成してあるので、第４実施例と同様に、
各発光領域１８、１９の端面におけるレーザ光線の反射
率を最小にすることができ、これにより、各導波路４、
５内で発振する波長λ₁ 、λ₂ の各レーザ光線を効率的
に対応する各発光領域１８、１９から出射させることが
できる。

【００２３】上記低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
ーザの製造方法を図６を参照して説明する。第５実施例
の製造方法と第４実施例の製造方法とが相違するところ
は、ＮＤフィルタが相違しているところである。第５実
施例のＮＤフィルタ３６は、図６に示すように、２つの
発光領域１８、１９とその周辺部分を覆う領域３６ａ
と、この領域３６ａの両側の領域３６ｂとを有してい
る。領域３６ａのレーザ光線の透過率は、同図に示すよ
うに、発光領域１８、１９の夫々の上方位置の部分で
ｈ、ｉとなるように、発光領域１８側から１９側に向か
うに従って徐々に透過率が大きくなっている。そして、
領域３６ｂの透過率は略０となっている。従って、この
ＮＤフィルタ３６を使用することにより、第４実施例と
同様の製造方法によって図６の低反射率膜３５を設けた
多波長の半導体レーザを製造することができる。

【００２４】第６実施例を図７を参照して説明する。こ
の実施例の低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザと
第４実施例のものと相違するところは、第４実施例の共
振器１が２つの発光領域１８、１９を有しているのに対
して、第６の実施例の共振器２が５つの各導波路２０〜
２４ごとに形成されている５つの発光領域２５〜２９を
有していることと、第４実施例の図５に示す低反射率膜
３２の各発光領域１８、１９とその周辺部分と対応する
各部分の膜厚がｄ₈ 、ｄ₉ となっているのに対して、第
６実施例の低反射率膜３７（ＳｉＯ₂ 膜）が図７に示す
ように、その薄膜３７の上面が上に凸状の滑らかな屈曲
面に形成されているところである。ただし、その他の部
分は第４実施例と同等である。そして、第６実施例の低
反射率膜３７の各発光領域２５〜２９の表面の膜厚ｄ₁₀
〜ｄ₁₄は、ｄ₁₀＝λ₃ ／（４ｍ）、ｄ₁₁＝λ₄ ／（４
ｍ）、・・・・、ｄ₁₄＝λ₇ ／（４ｍ）に形成してある
ので、第４実施例と同様に、各発光領域２５〜２９の端
面におけるレーザ光線の反射率を最小にすることがで
き、これにより、各導波路２０〜２４内で発振する波長
λ₃ 、λ₄ 、・・・・、λ₇ の各レーザ光線を効率的に
対応する各発光領域２５〜２９から出射させることがで
きる。

【００２５】上記低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
ーザの製造方法を図７を参照して説明する。第６実施例
の製造方法と第４実施例の製造方法とが相違するところ
は、ＮＤフィルタが相違しているところである。第６実
施例のＮＤフィルタ３８は、図７に示すように、５つの
発光領域２５〜２９とその周辺部分を覆う領域３８ａ
と、この領域３８ａの両側の領域３８ｂとを有してい
る。領域３８ａのレーザ光線の透過率は、同図に示すよ
うに、発光領域２５〜２９の夫々の上方位置の部分でｐ
〜ｔとなるように、領域３８ａの中央部から両端側に向
かうに従って徐々に透過率が大きくなっている。そし
て、領域３８ｂの透過率は略１となっている。従って、
このＮＤフィルタ３８を使用することにより、第４実施
例と同様の製造方法によって図７の低反射率膜３７を設
けた多波長の半導体レーザを製造することができる。

【００２６】ただし、上記各実施例の低反射率膜を設け
た多波長の半導体レーザにおいて、夫々の各発光領域の
表面にλ／（４ｎ）又はλ／（４ｍ）の膜厚の低反射率
膜を形成したが、夫々の膜厚をλ／（４ｎ）又はλ／
（４ｍ）とせずに、それに近い膜厚とすることができ
る。この膜厚の低反射率膜によっても各発光領域の端面
における反射率を比較的小さくすることができる。な
お、λは、各発光領域から出射するレーザ光線の波長で
ある。また、各発光領域の表面にλ／（４ｎ）又はλ／
（４ｍ）の膜厚の低反射率膜を形成することにより、各
発光領域の反射率を最も小さくしたが、各発光領域の反
射率が一定となるように各発光領域におけるこの低反射
率膜の膜厚を形成することができる。そして、この膜厚
の低反射率膜を形成するときは、その膜厚を形成するこ
とができるようにＮＤフィルタの透過率を定めることが
必要である。

【００２７】そして、第１乃至第３実施例の低反射率膜
の材質をＳｉＮ膜（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）としたが、ＳｉＯ₂ 膜
又はアルミナ膜（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）とすることができる。

【００２８】また、第４乃至第６実施例の低反射率膜の
材質をＳｉＯ₂ 膜としたが、アルミナ膜（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）
とすることができる。

【００２９】更に、第１乃至第６実施例において、共振
器の各図の上面に形成されている発光領域側に低反射率
膜を形成したが、共振器の上面と下面に発光領域が形成
されている場合は、その共振器の上面と下面に低反射率
膜を形成することができる。

【００３０】

【発明の効果】第１の発明の低反射率膜を設けた多波長
の半導体レーザによると、例えば図１に示す共振器の各
発光領域の表面に形成されている低反射率膜の夫々の膜
厚を、各発光領域から出射するレーザ光線の波長λ₁ 、
λ₂ と比例するλ₁ ／（４ｎ）、λ₂ ／（４ｎ）として
いるので、各発光領域の端面における夫々の反射率を最
も小さくすることができ、これにより、この多波長の半
導体レーザが発振するレーザ光線を最も効果的に各発光
領域から出射させることができるという効果がある。

【００３１】第２の発明の低反射率膜を設けた多波長の
半導体レーザの製造方法によると、光ＣＶＤ法により共
振器の各発光領域の表面に低反射率膜を形成する段階に
おいて、透過率の異なる複数の領域を有するＮＤフィル
タを介して各発光領域の表面に光を照射することによ
り、各発光領域の表面に、各表面から出射するレーザ光
線の例えば波長λ₁ 、λ₂ と比例するλ₁ ／（４ｎ）、
λ₂ ／（４ｎ）の層厚の低反射率膜を形成することがで
きる。従って、この方法によると、従来の光ＣＶＤ法に
より共振器の各発光領域の表面に一定の層厚の低反射率
膜を形成する方法と比較して、光源と各発光領域との間
にＮＤフィルタを介在させるだけでよく、これにより、
従来と略同程度の手間で第１の発明の低反射率膜を設け
た多波長の半導体レーザを製造することができるという
効果がある。

【００３２】第３の発明の低反射率膜を設けた多波長の
半導体レーザの製造方法によると、フォトケミカルエッ
チング法において、光源と各発光領域との間にＮＤフィ
ルタを介在させるだけで、各発光領域の表面に、各表面
から出射するレーザ光線の例えば波長λ₁ 、λ₂ と比例
するλ₁ ／（４ｎ）、λ₂ ／（４ｎ）の層厚の低反射率
膜をエッチングにより形成することができる。従って、
第２の発明と同様に、従来のフォトケミカルエッチング
法と同程度の手間で第１の発明の低反射率膜を設けた多
波長の半導体レーザを製造することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に係る低反射率膜を設け
た多波長の半導体レーザの断面図及びＮＤフィルタの透
過率を示す図である。

【図２】同発明の第２実施例に係る低反射率膜を設けた
多波長の半導体レーザの断面図及びＮＤフィルタの透過
率を示す図である。

【図３】同発明の第３実施例に係る低反射率膜を設けた
多波長の半導体レーザの断面図及びＮＤフィルタの透過
率を示す図である。

【図４】同発明の第４実施例の共振器に光学薄膜を形成
した状態を示す断面図である。

【図５】同発明の第４実施例に係る低反射率膜を設けた
多波長の半導体レーザの断面図及びＮＤフィルタの透過
率を示す図である。

【図６】同発明の第５実施例に係る低反射率膜を設けた
多波長の半導体レーザの断面図及びＮＤフィルタの透過
率を示す図である。

【図７】同発明の第６実施例に係る低反射率膜を設けた
多波長の半導体レーザの断面図及びＮＤフィルタの透過
率を示す図である。

【図８】（ａ）は従来の共振器の断面図であり、（ｂ）
は従来の低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザの断
面図である。

【図９】発光領域の端面における反射率と低反射率膜の
膜厚との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 共振器 ２ 共振器 ６ 低反射率膜 ７ 低反射率膜 ８ ＮＤフィルタ ９ ＮＤフィルタ １１ 低反射率膜 ３０ ＮＤフィルタ ３１ 低反射率膜 ３２ 低反射率膜 ３３ ＮＤフィルタ ３５ 低反射率膜 ３６ ＮＤフィルタ ３７ 低反射率膜 ３８ ＮＤフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−234388（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−111091（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−102613（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−9589（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−123092（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−246184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−102584（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01S 3/18

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端面にＮ（Ｎは複数）個のレーザ光線発
   光領域を有しこれらの発光領域からそれぞれ異なる波長
   （λ１、λ２、・・、λＮ）のレーザ光線を出射する共
   振器と、上記共振器の端面におけるレーザ光線のそれぞ
   れの反射率が小さくなるように各発光領域の表面に形成
   されている低反射率膜と、を具備する低反射率膜を設け
   た多波長の半導体レーザにおいて、上記低反射率膜の各
   発光領域の表面部分の膜厚が、その膜が形成されている
   上記発光領域から出射するレーザ光線の波長がλ１、λ
   ２、・・、λＮ、上記低反射率膜の屈折率がｎであると
   き、実質的にλ１／（４ｎ）、λ２／（４ｎ）、・・、
   λＮ／（４ｎ）に形成されていることを特徴とする低反
   射率膜を設けた多波長の半導体レーザ。
2. 【請求項２】 端面に複数のレーザ光線発光領域を有し
   これら発光領域のうち少なくとも２以上の発光領域から
   夫々異なる波長のレーザ光線を出射する共振器を製造す
   る段階と、上記２以上の各発光領域の表面に各表面から
   出射する各レーザ光線の波長λの長さと略比例する厚み
   λ／（４ｎ）（ただし、ｎは低反射率膜の屈折率。）又
   はそれに近い厚みの低反射率膜を光ＣＶＤ法により形成
   する段階と、を有する低反射率膜を設けた多波長の半導
   体レーザの製造方法において、上記低反射率膜を光ＣＶ
   Ｄ法により形成する段階が、上記２以上の各発光領域の
   表面に各表面から出射する夫々のレーザ光線の波長λの
   長さと略比例する強さの光が照射されるように透過率の
   異なる２以上の領域を有するＮＤフィルタを介して光源
   から光を照射することを特徴とする低反射率膜を設けた
   多波長の半導体レーザの製造方法。
3. 【請求項３】 端面に少なくとも１列に並ぶ複数のレー
   ザ光線発光領域を有しこれら複数の発光領域から出射す
   るレーザ光線の夫々の波長が上記複数の発光領域の一端
   側から他端側になるに従って短くなる共振器を製造する
   段階と、上記夫々の発光領域の表面において各表面から
   出射する各レーザ光線の波長λの長さと略比例する厚み
   λ／（４ｎ）（ただし、ｎは低反射率膜の屈折率。）又
   はそれに近い厚みとなるように形成した傾斜表面を有す
   る低反射率膜を光ＣＶＤ法により上記端面に形成する段
   階と、を有する低反射率膜を設けた多波長の半導体レー
   ザの製造方法において、上記低反射率膜を光ＣＶＤ法に
   より上記端面に形成する段階が、上記各発光領域の表面
   に各表面から出射する各レーザ光線の波長λの長さと略
   比例する強さの光が照射されるように所定の位置を原点
   としこの原点から離隔するに従って透過率の小さいＮＤ
   フィルタを介して光源から上記共振器の端面に光を照射
   することを特徴とする低反射率膜を設けた多波長の半導
   体レーザの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の低反射率膜を設けた多
   波長の半導体レーザの製造方法において、上記各発光領
   域の表面に形成される低反射率膜が互いに結合するよう
   に上記ＮＤフィルタの透過率を定めたことを特徴とする
   低反射率膜を設けた多波長の半導体レーザの製造方法。
5. 【請求項５】 端面に複数のレーザ光線発光領域を有し
   これら発光領域のうち少なくとも２以上の発光領域から
   夫々異なる波長のレーザ光線を出射する共振器を製造す
   る段階と、上記共振器の上記端面に光学薄膜を形成する
   段階と、上記光学薄膜をフォトケミカルエッチング法に
   よってエッチングすることにより上記２以上の各発光領
   域の表面に各表面から出射する各レーザ光線の波長λの
   長さと略比例する厚みλ／（４ｎ）（ただし、ｎは低反
   射率膜の屈折率。）又はそれに近い厚みの低反射率膜を
   形成する段階と、を有する低反射率膜を設けた多波長の
   半導体レーザの製造方法において、上記光学薄膜をフォ
   トケミカルエッチング法によりエッチングすることによ
   り上記低反射率膜を形成する段階が、上記２以上の各発
   光領域に形成された上記光学薄膜の対応する表面部分に
   各表面部分から出射する夫々のレーザ光線の波長の長さ
   と略反比例する強さの光が照射されるように透過率の異
   なる２以上の領域を有するＮＤフィルタを介して光源か
   ら光を照射することを特徴とする低反射率膜を設けた多
   波長の半導体レーザの製造方法。
6. 【請求項６】 端面に少なくとも１列に並ぶ複数のレー
   ザ光線発光領域を有しこれら複数の発光領域から出射す
   るレーザ光線の夫々の波長が上記複数の発光領域の一端
   側から他端側になるに従って短くなる共振器を製造する
   段階と、上記共振器の上記端面に光学薄膜を形成する段
   階と、上記光学薄膜をフォトケミカルエッチング法によ
   りエッチングすることにより上記夫々の発光領域の表面
   において各表面から出射する各レーザ光線の波長λの長
   さと略比例する厚みλ／（４ｎ）（ただし、ｎは低反射
   率膜の屈折率。）又はそれに近い厚みとなるように形成
   した傾斜表面を有する低反射率膜を上記端面に形成する
   段階と、を有する低反射率膜を設けた多波長の半導体レ
   ーザの製造方法において、上記光学薄膜をフォトケミカ
   ルエッチング法によってエッチングすることにより上記
   低反射率膜を上記端面に形成する段階が、上記各発光領
   域に形成された上記光学薄膜の表面部分に各表面部分か
   ら出射する各レーザ光線の波長の長さと略反比例する強
   さの光が照射されるように所定の位置を原点としこの原
   点から離隔するに従って透過率の大きいＮＤフィルタを
   介して光源から光を照射することを特徴とする低反射率
   膜を設けた多波長の半導体レーザの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の低反射率膜を設けた多
   波長の半導体レーザの製造方法において、上記各発光領
   域の表面に形成されている低反射率膜の表面が滑らかに
   屈曲した面に形成されるように上記ＮＤフィルタの透過
   率を定めたことを特徴とする低反射率膜を設けた多波長
   の半導体レーザの製造方法。