JP2941364B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JP2941364B2 JP2941364B2 JP2160929A JP16092990A JP2941364B2 JP 2941364 B2 JP2941364 B2 JP 2941364B2 JP 2160929 A JP2160929 A JP 2160929A JP 16092990 A JP16092990 A JP 16092990A JP 2941364 B2 JP2941364 B2 JP 2941364B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
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- H01S5/0281—Coatings made of semiconductor materials
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は半導体レーザ装置に係わり、特に共振器端
面に反射率制御用膜を有し発振されるレーザ光の高出力
化が図られている半導体レーザ装置に関する。
面に反射率制御用膜を有し発振されるレーザ光の高出力
化が図られている半導体レーザ装置に関する。
（従来の技術） 第２図は、この種の従来の半導体レーザ装置の概略的
な断面図である。
な断面図である。
同図に示すように、ｎ−型基板10上にはｎ−型クラッ
ド層12、活性層14、ｐ−型クラッド層16、キャップ層1
8、及びｐ−型オーミック電極20が順次形成され、ｎ−
型基板10の裏面にはｎ−型オーミック電極22が形成され
ており、さらに二つの端面24A及び24Bにより共振器24が
構成されている。端面24A及び24Bの一方、図では24B側
に反射率制御用膜25が設けられ、発振されるレーザ光の
出力を高めている。反射率制御用膜25は屈折率の異なる
２種類の薄膜26及び28を交互に二層以上積層させること
によって高反射膜化することにより、さらにレーザ光の
出力を高められる。
ド層12、活性層14、ｐ−型クラッド層16、キャップ層1
8、及びｐ−型オーミック電極20が順次形成され、ｎ−
型基板10の裏面にはｎ−型オーミック電極22が形成され
ており、さらに二つの端面24A及び24Bにより共振器24が
構成されている。端面24A及び24Bの一方、図では24B側
に反射率制御用膜25が設けられ、発振されるレーザ光の
出力を高めている。反射率制御用膜25は屈折率の異なる
２種類の薄膜26及び28を交互に二層以上積層させること
によって高反射膜化することにより、さらにレーザ光の
出力を高められる。
反射率制御用膜25を構成する薄膜のうち、端面24Bに
接する薄膜26は屈折率ｎの小さい薄膜材料で構成され、
例えばSiO２（ｎ1.5）、Al２Ｏ３（ｎ1.7）、Si３
Ｎ４（ｎ1.8）が良く用いられる。又、薄膜28は屈折
率の大きい薄膜材料で構成され、例えばアモルファスSi
（ｎ≧3.2）を用いることが一般的である。又、SiO２を
薄膜26に用いた場合には、薄膜28にAl２Ｏ３やSi３Ｎ４
を用い、例えば４層以上の多層な反射率制御用膜を構成
して高反射膜化した例もある。
接する薄膜26は屈折率ｎの小さい薄膜材料で構成され、
例えばSiO２（ｎ1.5）、Al２Ｏ３（ｎ1.7）、Si３
Ｎ４（ｎ1.8）が良く用いられる。又、薄膜28は屈折
率の大きい薄膜材料で構成され、例えばアモルファスSi
（ｎ≧3.2）を用いることが一般的である。又、SiO２を
薄膜26に用いた場合には、薄膜28にAl２Ｏ３やSi３Ｎ４
を用い、例えば４層以上の多層な反射率制御用膜を構成
して高反射膜化した例もある。
上記した薄膜材料の共振器端面24B上における形成方
法は、真空蒸着法（SiO２）、スパッタ法（Al２Ｏ３、S
i３Ｎ４、アモルファスSi）が用いられる。
法は、真空蒸着法（SiO２）、スパッタ法（Al２Ｏ３、S
i３Ｎ４、アモルファスSi）が用いられる。
ところで、半導体レーザ装置を用いた一般的なシステ
ムでは、一定の光出力を得るために光取出し面とは反対
側にモニタ用受光素子を設け、これにより、APC（Auto
Power Control）駆動を行っている。例えば第２図に示
す半導体レーザ装置であると、光取出し面は端面24A側
であり、もう一方の端面24B側にモニタ用受光素子が設
けられる。即ち、反射率制御用膜側にモニタ用受光素子
が設けられる。
ムでは、一定の光出力を得るために光取出し面とは反対
側にモニタ用受光素子を設け、これにより、APC（Auto
Power Control）駆動を行っている。例えば第２図に示
す半導体レーザ装置であると、光取出し面は端面24A側
であり、もう一方の端面24B側にモニタ用受光素子が設
けられる。即ち、反射率制御用膜側にモニタ用受光素子
が設けられる。
しかし、反射率制御用膜の反射率が高まるにつれ、モ
ニタ用受光素子に対して放射される光出力は減少する。
このためにモニタ用受光素子を、反射率制御用膜に、よ
り近づけなければならなくなる。例えば反射率が80％程
度の半導体レーザ装置に、モニタ用受光素子として通常
のInGaAs系PINフォトダイオードを設けた場合、0.05［m
A］以上のモニタ電流を得るためには、半導体レーザ装
置の端面28と図示せぬモニタ用受光索子の受光面との距
離を１［mm］未満となるように設計しなければならな
い。これは光学設計上、大きな制約となる。
ニタ用受光素子に対して放射される光出力は減少する。
このためにモニタ用受光素子を、反射率制御用膜に、よ
り近づけなければならなくなる。例えば反射率が80％程
度の半導体レーザ装置に、モニタ用受光素子として通常
のInGaAs系PINフォトダイオードを設けた場合、0.05［m
A］以上のモニタ電流を得るためには、半導体レーザ装
置の端面28と図示せぬモニタ用受光索子の受光面との距
離を１［mm］未満となるように設計しなければならな
い。これは光学設計上、大きな制約となる。
例えば、第２図に示した半導体レーザ装置において、
反射率制御用膜を構成する薄膜の一つにアモルファスSi
を用いた場合、二層構造膜であったとしても反射率は80
％を超えてしまうので、光学設計上、上記のような制約
を受ける。
反射率制御用膜を構成する薄膜の一つにアモルファスSi
を用いた場合、二層構造膜であったとしても反射率は80
％を超えてしまうので、光学設計上、上記のような制約
を受ける。
又、アモルファスSiは、真空蒸着法によっても形成で
きるが、スパッタ法よりスループットの良い真空蒸着法
でアモルファスSiを形成すると、蒸着速度や屈折率の制
御が困難であり、化学的、物理的にも不安定な膜とな
る。このため、信頼性の面で劣る半導体レーザ装置が製
造されてしまう。
きるが、スパッタ法よりスループットの良い真空蒸着法
でアモルファスSiを形成すると、蒸着速度や屈折率の制
御が困難であり、化学的、物理的にも不安定な膜とな
る。このため、信頼性の面で劣る半導体レーザ装置が製
造されてしまう。
従って、アモルファスSiを真空蒸着法で形成すること
は実用的でない。
は実用的でない。
又、Al２Ｏ３やSi３Ｎ４も同様に真空蒸着法での形成
が難しいものであり、さらに屈折率も1.7〜1.8と小さい
ため、４層程度以上積層しないと反射率向上の効果が少
ない。形成される薄膜の総数は、膜の均一性、膜間応
力、歩留り、工程時間等を考慮すると極力少ないことが
望ましい。（参考文献：特開昭64−33987、特開平１−1
84893） （発明が解決しようとする課題） 以上説明したように従来の反射率制御用膜を共振器端
面に有する半導体レーザ装置では、反射率制御用膜を構
成する薄膜に屈折率の大きいアモルファスSiが用いられ
ているため、反射率が高くなりすぎ光学設計上の制約を
提起する。又、Al２Ｏ３やSi３Ｎ４を用いると、これら
の材料の屈折率が小さいために反射率が低くなりすぎ、
所望の反射率にするには多層に積層させる必要が生じ
る。しかも、これらのアモルファスSi、Al２Ｏ３、Si３
Ｎ４は、スループットが良好な真空蒸着法による形成が
難しく、これらの形成にあたり真空蒸着法を選択しずら
いといった問題があった。
が難しいものであり、さらに屈折率も1.7〜1.8と小さい
ため、４層程度以上積層しないと反射率向上の効果が少
ない。形成される薄膜の総数は、膜の均一性、膜間応
力、歩留り、工程時間等を考慮すると極力少ないことが
望ましい。（参考文献：特開昭64−33987、特開平１−1
84893） （発明が解決しようとする課題） 以上説明したように従来の反射率制御用膜を共振器端
面に有する半導体レーザ装置では、反射率制御用膜を構
成する薄膜に屈折率の大きいアモルファスSiが用いられ
ているため、反射率が高くなりすぎ光学設計上の制約を
提起する。又、Al２Ｏ３やSi３Ｎ４を用いると、これら
の材料の屈折率が小さいために反射率が低くなりすぎ、
所望の反射率にするには多層に積層させる必要が生じ
る。しかも、これらのアモルファスSi、Al２Ｏ３、Si３
Ｎ４は、スループットが良好な真空蒸着法による形成が
難しく、これらの形成にあたり真空蒸着法を選択しずら
いといった問題があった。
この発明は上記のような点に鑑みて為されたもので、
その目的は、反射率制御用膜を共振器端面に有する半導
体レーザ装置において、光学設計における制約を緩和で
きるとともに、膜の均一性の向上、膜間応力の低減、歩
留りの向上、および工程時間の短縮を図れ、かつ真空蒸
着法による形成も容易な反射率制御用膜を有した半導体
レーザ装置を提供することにある。
その目的は、反射率制御用膜を共振器端面に有する半導
体レーザ装置において、光学設計における制約を緩和で
きるとともに、膜の均一性の向上、膜間応力の低減、歩
留りの向上、および工程時間の短縮を図れ、かつ真空蒸
着法による形成も容易な反射率制御用膜を有した半導体
レーザ装置を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明では、反射率制
御用膜を共振器端面に有する半導体レーザ装置におい
て、前記反射率制御用膜が、酸化シリコンからなる第１
の薄膜と、酸化ジルコニウム、酸化セシウム、および硫
化亜鉛のいずれか一つからなる第２の薄膜との二層構造
から成り、前記第１の薄膜の膜厚は、前記半導体レーザ
装置の発振波長をλ、前記第１の薄膜の屈折率をｎとし
た時（λ/4n）に設定され、かつｎ≦1.8であり、前記第
２の薄膜の膜厚は、前記半導体レーザ装置の発振波長を
λ、前記第２の薄膜の屈折率をｎとした時（λ/4n）に
設定され、かつ1.9≦ｎ≦2.6であり、前記反射率制御用
膜の反射率が40〜70％に制御され、前記反射率が40〜70
％に制御された反射率制御用膜が前記共振器のモニタ側
端面のみに形成され、前記共振器の光取出し側の端面が
へき開面のままとされていることを特徴としている。
御用膜を共振器端面に有する半導体レーザ装置におい
て、前記反射率制御用膜が、酸化シリコンからなる第１
の薄膜と、酸化ジルコニウム、酸化セシウム、および硫
化亜鉛のいずれか一つからなる第２の薄膜との二層構造
から成り、前記第１の薄膜の膜厚は、前記半導体レーザ
装置の発振波長をλ、前記第１の薄膜の屈折率をｎとし
た時（λ/4n）に設定され、かつｎ≦1.8であり、前記第
２の薄膜の膜厚は、前記半導体レーザ装置の発振波長を
λ、前記第２の薄膜の屈折率をｎとした時（λ/4n）に
設定され、かつ1.9≦ｎ≦2.6であり、前記反射率制御用
膜の反射率が40〜70％に制御され、前記反射率が40〜70
％に制御された反射率制御用膜が前記共振器のモニタ側
端面のみに形成され、前記共振器の光取出し側の端面が
へき開面のままとされていることを特徴としている。
（作用） 上記構成を有する半導体レーザ装置によれば、共振器
のモニタ側の端面に形成された反射率制御用膜を、屈折
率がｎ≦1.8、膜厚が（λ/4n）の酸化シリコンからなる
第１の薄膜と、屈折率が1.9≦ｎ≦2.6、膜厚が（λ/4
n）の、酸化ジルコニウム、酸化セシウム、および硫化
亜鉛のいずれか一つからなる第２の薄膜との二層構造に
より構成し、かっ反射率を40〜70％に制御した。
のモニタ側の端面に形成された反射率制御用膜を、屈折
率がｎ≦1.8、膜厚が（λ/4n）の酸化シリコンからなる
第１の薄膜と、屈折率が1.9≦ｎ≦2.6、膜厚が（λ/4
n）の、酸化ジルコニウム、酸化セシウム、および硫化
亜鉛のいずれか一つからなる第２の薄膜との二層構造に
より構成し、かっ反射率を40〜70％に制御した。
このように反射率制御用膜の反射率を40〜70％に制御
することで、モニタ側端面から、十分な光出力を得るこ
とができる。よって、半導体レーザ装置とモニタ用受光
素子との間隔を従来より拡げても、充分なモニタ電流を
得ることができ、光学設計上の制約を緩和できる。
することで、モニタ側端面から、十分な光出力を得るこ
とができる。よって、半導体レーザ装置とモニタ用受光
素子との間隔を従来より拡げても、充分なモニタ電流を
得ることができ、光学設計上の制約を緩和できる。
また、上記反射率制御用膜は二層構造であるので、形
成される薄膜の総数を少なくできる。よって、膜の均一
性の向上、膜間応力の低減、歩留りの向上、および工程
時間の短縮を図ることができる。
成される薄膜の総数を少なくできる。よって、膜の均一
性の向上、膜間応力の低減、歩留りの向上、および工程
時間の短縮を図ることができる。
さらに、反射率制御用膜のうち、第１の薄膜を酸化シ
リコン、第２の薄膜を酸化ジルコニウム、酸化セシウ
ム、および硫化亜鉛のいずれか一つにより構成した。よ
って、反射率制御用膜を、スループットが良好な真空蒸
着法を用いて形成することができる。特に、 酸化ジルコニウム：屈折率約2.0 酸化セシウム：屈折率約2.2〜2.5 硫化亜鉛：屈折率約2.2〜2.3 以上の物質は、いずれも真空蒸着法により形成されて
も、蒸着速度や屈折率の制御性が良い。しかも化学的、
物理的にも安定な膜である。
リコン、第２の薄膜を酸化ジルコニウム、酸化セシウ
ム、および硫化亜鉛のいずれか一つにより構成した。よ
って、反射率制御用膜を、スループットが良好な真空蒸
着法を用いて形成することができる。特に、 酸化ジルコニウム：屈折率約2.0 酸化セシウム：屈折率約2.2〜2.5 硫化亜鉛：屈折率約2.2〜2.3 以上の物質は、いずれも真空蒸着法により形成されて
も、蒸着速度や屈折率の制御性が良い。しかも化学的、
物理的にも安定な膜である。
（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を一実施例により説明
する。
する。
第１図は、この発明の実施例に係わる半導体レーザ装
置の概略的な断面図である。
置の概略的な断面図である。
同図に示すように、ｎ−型基板10上にはｎ−型クラッ
ド層12が形成されており、クラッド層12上には活性層14
が形成されている。活性層14上にはｐ−型クラッド層16
が形成されており、クラッド層16上にはキャップ層18が
形成されている。キャップ層18上にはｐ−型オーミック
電極20形成され、一方、ｎ−型基板10の裏面にはｎ−型
オーミック電極22が形成されている。
ド層12が形成されており、クラッド層12上には活性層14
が形成されている。活性層14上にはｐ−型クラッド層16
が形成されており、クラッド層16上にはキャップ層18が
形成されている。キャップ層18上にはｐ−型オーミック
電極20形成され、一方、ｎ−型基板10の裏面にはｎ−型
オーミック電極22が形成されている。
上記構造をもってレーザを発振する共振器24が構成さ
れる。共振器端面24A及び24Bの一方、図では24B側に反
射率制御用膜30が設けられ、発振されるレーザ光の出力
が高められる。反射率制御用膜30は屈折率の異なる２種
類の第１層薄膜32及び第２層薄膜34によって構成され、
共振器端面24Bに接する第１層薄膜32には屈折率ｎが小
さい薄膜を、第２層薄膜34には屈折率ｎが大きい薄膜
を、それぞれ用いる。
れる。共振器端面24A及び24Bの一方、図では24B側に反
射率制御用膜30が設けられ、発振されるレーザ光の出力
が高められる。反射率制御用膜30は屈折率の異なる２種
類の第１層薄膜32及び第２層薄膜34によって構成され、
共振器端面24Bに接する第１層薄膜32には屈折率ｎが小
さい薄膜を、第２層薄膜34には屈折率ｎが大きい薄膜
を、それぞれ用いる。
ところで、反射率制御用膜30自体の反射率Ｒは一般的
に、次のような式により表わされる。
に、次のような式により表わされる。
（１）式は大気中において適用される。
（１）式において、ｎ０は活性層14の屈折率、ｎ１は
第１層薄膜32の屈折率、ｎ２は第２層薄膜34の屈折率を
それぞれ表している。
第１層薄膜32の屈折率、ｎ２は第２層薄膜34の屈折率を
それぞれ表している。
例えば第１層薄膜32をSiO２で構成した場合、ｎ１は
約1.5であり、活性層14をInP系やGaAs系で構成した場
合、ｎ０は約3.2程度である。この点を考慮し、反射率
Ｒとして最適な40％〜70％を実現するためには、（１）
式より、第２層薄膜34の屈折率ｎ２が1.9≦ｎ２≦2.6の
範囲にあることが望ましい。
約1.5であり、活性層14をInP系やGaAs系で構成した場
合、ｎ０は約3.2程度である。この点を考慮し、反射率
Ｒとして最適な40％〜70％を実現するためには、（１）
式より、第２層薄膜34の屈折率ｎ２が1.9≦ｎ２≦2.6の
範囲にあることが望ましい。
この実施例では、第１層薄膜32にSiO２（屈折率ｎ
1.5）を、一方、第２層薄膜34には、酸化ジルコニウム
（以下ZrO２と称す；屈折率ｎ2.0）を用いる。
1.5）を、一方、第２層薄膜34には、酸化ジルコニウム
（以下ZrO２と称す；屈折率ｎ2.0）を用いる。
又、これらの膜厚は半導体レーザ装置の発振波長をλ
とした時、それぞれλ/4nとなるように設定する。例え
ば半導体レーザ装置の発振波長λを1.3［μｍ］と仮定
すると、第１層薄膜32（SiO２）の膜厚は2170［Å］に
設定され、第２層薄膜34（ZrO２）の膜厚は1630［Å］
に設定される。
とした時、それぞれλ/4nとなるように設定する。例え
ば半導体レーザ装置の発振波長λを1.3［μｍ］と仮定
すると、第１層薄膜32（SiO２）の膜厚は2170［Å］に
設定され、第２層薄膜34（ZrO２）の膜厚は1630［Å］
に設定される。
この実施例では、第１層薄膜32にSiO２を、第２層薄
膜34にZrO２を、それぞれ用いることにより反射率制御
用膜30自体の反射率に約55％が得られる。そして、半導
体レーザ装置の端面28と図示せぬモニタ用受光素子の受
光面との距離が1.5［mm］程度あっても、0.1［mA］以上
のモニタ電流が確保されている。
膜34にZrO２を、それぞれ用いることにより反射率制御
用膜30自体の反射率に約55％が得られる。そして、半導
体レーザ装置の端面28と図示せぬモニタ用受光素子の受
光面との距離が1.5［mm］程度あっても、0.1［mA］以上
のモニタ電流が確保されている。
又、その製造方法としては、半導体基板上に、レーザ
を発振できるように各種半導体層、例えば上記のクラッ
ド層、活性層、キャップ層等を順次積層形成した後、基
板の表面上方及び裏面に電極を形成する。電極形成後、
レーザ・バー、あるいはチップ状に劈開することにより
共振器を得る。次いで、共振器の一方の端面に、真空蒸
着法、例えば電子ビーム蒸着法を用いてSiO２から成る
第１層薄膜32を形成し、次いで、第１層薄膜32上に、例
えば電子ビーム真空蒸着法を用いてZrO２から成る第２
層薄膜34を形成することにより、この実施例に係わる半
導体レーザ装置が製造される。
を発振できるように各種半導体層、例えば上記のクラッ
ド層、活性層、キャップ層等を順次積層形成した後、基
板の表面上方及び裏面に電極を形成する。電極形成後、
レーザ・バー、あるいはチップ状に劈開することにより
共振器を得る。次いで、共振器の一方の端面に、真空蒸
着法、例えば電子ビーム蒸着法を用いてSiO２から成る
第１層薄膜32を形成し、次いで、第１層薄膜32上に、例
えば電子ビーム真空蒸着法を用いてZrO２から成る第２
層薄膜34を形成することにより、この実施例に係わる半
導体レーザ装置が製造される。
尚、ZrO２は、真空蒸着法、例えば電子ビーム真空蒸
着注であってもスパッタ法のいずれでも形成でき、いず
れの方法とも蒸着速度、屈折率とも制御性が良好であ
る。
着注であってもスパッタ法のいずれでも形成でき、いず
れの方法とも蒸着速度、屈折率とも制御性が良好であ
る。
しかもZrO２は、化学的、物理的にも極めて安定な材
料である。この点を証明する例としては、大気中で430
［℃］、５分間の加熱を行なっても屈折率には全く変化
が見られないといった実験結果が得られている。又、フ
ッ化アンモニウム溶液中でのエッチング速度において
も、SiO２やSi３Ｎ４に比較して約1/3〜1/5といった実
験結果も得ている。
料である。この点を証明する例としては、大気中で430
［℃］、５分間の加熱を行なっても屈折率には全く変化
が見られないといった実験結果が得られている。又、フ
ッ化アンモニウム溶液中でのエッチング速度において
も、SiO２やSi３Ｎ４に比較して約1/3〜1/5といった実
験結果も得ている。
尚、第１層薄膜32にSiO２を用いた理由は、SiO２が、
真空蒸着法でもスパッタ法のいずれの方法でも蒸着速
度、屈折率とも制御性を良好として形成できることによ
る。又、第１層薄膜32にSiO２を用いることで、第１層
薄膜32〜第２層薄膜34の形成を、共に真空蒸着法で形
成、あるいは共にスパッタ法で形成、いずれかの形成方
法を選択可能ともなり製造上の自由度が高まる。
真空蒸着法でもスパッタ法のいずれの方法でも蒸着速
度、屈折率とも制御性を良好として形成できることによ
る。又、第１層薄膜32にSiO２を用いることで、第１層
薄膜32〜第２層薄膜34の形成を、共に真空蒸着法で形
成、あるいは共にスパッタ法で形成、いずれかの形成方
法を選択可能ともなり製造上の自由度が高まる。
上記構成の半導体レーザ装置であると、光学設計上、
製造上の双方において、自由度が高く、しかも、反射率
制御用膜は化学的、物理的にも極めて安定な薄膜により
構成される。これにより、高信頼性で汎用性に富む半導
体レーザ装置となる。
製造上の双方において、自由度が高く、しかも、反射率
制御用膜は化学的、物理的にも極めて安定な薄膜により
構成される。これにより、高信頼性で汎用性に富む半導
体レーザ装置となる。
尚、上記実施例では、第１層薄膜32としてSiO２を用
いたが、これに限られることはなく、例えばSi３Ｎ４等
のような屈折率が1.8以下の材料であっても良い。一
方、第２層薄膜34もZrO２に限られることはなく、屈折
率が1.9≦ｎ２≦2.6の範囲にあり、望ましくは真空蒸着
法、スパッタ法のいずれの方法でも蒸着速度、屈折率と
も制御性良く形成でき、しかも化学的、物理的に安定な
材料であれば良い。
いたが、これに限られることはなく、例えばSi３Ｎ４等
のような屈折率が1.8以下の材料であっても良い。一
方、第２層薄膜34もZrO２に限られることはなく、屈折
率が1.9≦ｎ２≦2.6の範囲にあり、望ましくは真空蒸着
法、スパッタ法のいずれの方法でも蒸着速度、屈折率と
も制御性良く形成でき、しかも化学的、物理的に安定な
材料であれば良い。
これらのような屈折率、形成方法の条件を満たせる材
料としてはZrO２の他、例えば酸化セシウム（CeO２；屈
折率ｎ≦2.2〜2.5）、硫化亜鉛（ZnS;屈折率ｎ≦2.2〜
2.3）等が挙げられる。これらの材料を薄膜34に用いて
も、反射率制御用膜30自体の反射率を40〜70％程度の好
適な範囲に設定できる。
料としてはZrO２の他、例えば酸化セシウム（CeO２；屈
折率ｎ≦2.2〜2.5）、硫化亜鉛（ZnS;屈折率ｎ≦2.2〜
2.3）等が挙げられる。これらの材料を薄膜34に用いて
も、反射率制御用膜30自体の反射率を40〜70％程度の好
適な範囲に設定できる。
又、ZrO２、CeO２、ZnS等が持つような屈折率の範囲
1.9≦ｎ２≦2.6であると、反射率制御用膜30を第１層薄
膜32と第２層薄膜34との二層構造だけで反射率40〜70％
が実現される。これにより、形成される薄膜の総数を少
なくすることができ、膜の均一性の向上、膜間応力の低
減、歩留りの向上、工程時間の短縮等も併せて実現でき
る。
1.9≦ｎ２≦2.6であると、反射率制御用膜30を第１層薄
膜32と第２層薄膜34との二層構造だけで反射率40〜70％
が実現される。これにより、形成される薄膜の総数を少
なくすることができ、膜の均一性の向上、膜間応力の低
減、歩留りの向上、工程時間の短縮等も併せて実現でき
る。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、反射率制御用
膜を共振器端面に有する半導体レーザ装置において、反
射率制御用膜を構成する薄膜にその屈折率が適当であ
り、しかもスパッタ法、真空蒸着法による形成が双方と
も容易、かつ化学的、物理的にも安定である薄膜が用い
られ、高出力なレーザ光を発振でき、しかも高信頼性で
光学設計における制約も少ない半導体レーザ装置を提供
できる。
膜を共振器端面に有する半導体レーザ装置において、反
射率制御用膜を構成する薄膜にその屈折率が適当であ
り、しかもスパッタ法、真空蒸着法による形成が双方と
も容易、かつ化学的、物理的にも安定である薄膜が用い
られ、高出力なレーザ光を発振でき、しかも高信頼性で
光学設計における制約も少ない半導体レーザ装置を提供
できる。
第１図はこの発明の一実施例に係わる半導体レーザ装置
の概略的な断面図、第２図は従来の半導体レーザ装置の
概略的な断面図である。 24…共振器、24A,24B…共振器端面、30…反射率制御用
膜、32…第１層薄膜、34…第２層薄膜。
の概略的な断面図、第２図は従来の半導体レーザ装置の
概略的な断面図である。 24…共振器、24A,24B…共振器端面、30…反射率制御用
膜、32…第１層薄膜、34…第２層薄膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−200589（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40201（ＪＰ，Ａ) 小瀬輝次他編「光工学ハンドブック」 （1986年２月20日，株式会社朝倉書店発 行），第160〜177頁（特に表１．３. １)
Claims (1)
- 【請求項１】反射率制御用膜を共振器端面に有する半導
体レーザ装置において、 前記反射率制御用膜が、酸化シリコンからなる第１の薄
膜と、酸化ジルコニウム、酸化セシウム、および硫化亜
鉛のいずれか一つからなる第２の薄膜との二層構造から
成り、 前記第１の薄膜の膜厚は、前記半導体レーザ装置の発振
波長をλ、前記第１の薄膜の屈折率をｎとした時（λ/4
n）に設定され、かつｎ≦1.8であり、 前記第２の薄膜の膜厚は、前記半導体レーザ装置の発振
波長をλ、前記第２の薄膜の屈折率をｎとした時（λ/4
n）に設定され、かつ1.9≦ｎ≦2.6であり、前記反射率
制御用膜の反射率が40〜70％に制御され、 前記反射率が40〜70％に制御された反射率制御用膜が前
記共振器のモニタ側端面のみに形成され、前記共振器の
光取出し側の端面がへき開面のままとされていることを
特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2160929A JP2941364B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 半導体レーザ装置 |
| US07/717,322 US5144635A (en) | 1990-06-19 | 1991-06-18 | Semiconductor laser device having reflectance control film formed on end facet of oscillator |
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|---|---|---|---|
| JP2160929A JP2941364B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 半導体レーザ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451581A JPH0451581A (ja) | 1992-02-20 |
| JP2941364B2 true JP2941364B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=15725312
Family Applications (1)
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| JP2160929A Expired - Lifetime JP2941364B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 半導体レーザ装置 |
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| JP (1) | JP2941364B2 (ja) |
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| US4751708A (en) * | 1982-03-29 | 1988-06-14 | International Business Machines Corporation | Semiconductor injection lasers |
| JPS62296490A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
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| JPS63128690A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-06-01 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体レ−ザ素子 |
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| JPH0642582B2 (ja) * | 1988-06-27 | 1994-06-01 | シャープ株式会社 | 誘電体多層被覆膜 |
| NL8801667A (nl) * | 1988-07-01 | 1990-02-01 | Philips Nv | Fi - coating voor dfb/dbr laserdiodes. |
| JP2526277B2 (ja) * | 1988-10-24 | 1996-08-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体レ―ザ |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP2160929A patent/JP2941364B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-06-18 US US07/717,322 patent/US5144635A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-19 KR KR1019910010150A patent/KR940005762B1/ko not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 小瀬輝次他編「光工学ハンドブック」（１９８６年２月２０日，株式会社朝倉書店発行），第１６０〜１７７頁（特に表１．３．１） |
Also Published As
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|---|---|
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| US5144635A (en) | 1992-09-01 |
| JPH0451581A (ja) | 1992-02-20 |
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