JP3319692B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク等の光源
として好適である、低非点隔差、低雑音特性及び低動作
電流特性を実現できる半導体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の半導体レーザ装置について
説明する。

【０００３】図２０は、特開平６−１９６８０１号に示
されている第１の従来例に係る半導体レーザ装置の断面
図である。図２０に示すように、ｎ型のガリウムヒ素
（ＧａＡｓ）よりなる半導体基板１の上に、ｎ型のＧａ
Ａｓよりなるバッファ層２、ｎ型のガリウムアルミニウ
ムヒ素（Ｇａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓ）よりなるクラッド層
３、アンドープ型Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層
４、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_{0. 5} Ａｓよりなる第１光ガイド
層５、及びｐ型のＧａ_0.8 Ａｌ_0.2 Ａｓよりなる第２光
ガイド層６が順次形成されている。注入される電流を狭
窄するために、第２光ガイド層６の上における電流チャ
ンネルとなるストライプ領域７ａ以外の部分には、ｎ型
のＧａ_0.4 Ａｌ_0.6 Ａｓよりなる電流ブロック層７が形
成されている。ストライプ領域７ａ及び電流ブロック層
７の上には、Ｇａ_0.8 Ａｌ_0.2 Ａｓよりなる保護層８、
ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなるクラッド層９、及
びｐ型ＧａＡｓよりなるコンタクト層１０が順次形成さ
れている。

【０００４】図２０に示す第１の従来例に係る半導体レ
ーザ装置において、ｐ型のＧａＡｓよりなるコンタクト
層１０から注入される電流は、ストライプ領域７ａ内に
有効に閉じ込められ、ストライプ領域７ａの下側のＧａ
_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層４においてレーザ発振
が生じる。このとき、ｎ型のＧａ_0.4 Ａｌ_0.6 Ａｓより
なる電流ブロック層７の屈折率は、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ
_0.5 Ａｓよりなるクラッド層９の屈折率よりも小さくな
っており、レーザ光もストライプ領域７ａ内に有効に閉
じ込められ、７８０ｎｍ帯の単一横モードのレーザ発振
が生じる。

【０００５】また、ｎ型のＧａ_0.4 Ａｌ_0.6 Ａｓよりな
る電流ブロック層７の禁制帯幅は、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａ
ｓよりなる活性層４の禁制帯幅よりも十分に大きいの
で、ｎ型のＧａ_0.4 Ａｌ_0.6 Ａｓよりなる電流ブロック
層７はレーザ光に対して透明となり、内部損失の小さい
低動作電流の半導体レーザが得られる。

【０００６】また、ｎ型のＧａ_0.4 Ａｌ_0.6 Ａｓよりな
る電流ブロック層７はレーザ光に対して透明であるの
で、電流ブロック層７のＡｌＡｓ組成や第１光ガイド層
５の膜厚などの構造パラメータを調整することにより、
レーザ光をストライプ領域７ａの外部に拡げることが可
能となる。これにより、可飽和吸収領域を容易に形成で
き、セルフパルセーション（自励発振）状態を誘導し易
いと共に低雑音特性が得られる半導体レーザ装置を実現
することが可能である。

【０００７】また、図２１は、特開平６−１９６８１０
号公報に示されている自励発振する第２の従来例に係る
半導体レーザ装置の断面構造を示しており、図２１に示
すように、ｎ型のガリウムヒ素（ＧａＡｓ）よりなる半
導体基板２１の上に、ｎ型ガリウムアルミヒ素（ＧａＡ
ｌＡｓ）よりなる第１クラッド層２２、ｎ型ＧａＡｌＡ
ｓよりなる第１可飽和吸収層２３、ｎ型ＧａＡｌＡｓよ
りなる第２クラッド層２４、アンドープ型ＧａＡｌＡｓ
よりなる活性層２５、ｐ型ＧａＡｌＡｓよりなる第３ク
ラッド層２６、ｐ型ＧａＡｌＡｓよりなる第２可飽和吸
収層２７が順次形成されている。また、第２可飽和吸収
層２７の上における中央部にｐ型ＧａＡｌＡｓよりなり
０．５μｍ〜１μｍの高さと４μｍの下面幅とを持ちス
トライプ状に延びるリッジ状の第４クラッド層２８が形
成され、第４クラッド層２８の上にはｐ型ＧａＡｓより
なる膜厚０．１５μｍのキャップ層２９が形成されてい
る。また、第２可飽和吸収層２７の上における第４クラ
ッド層２８及びキャップ層２９の両側にはｎ型ＧａＡｓ
よりなる膜厚０．８μｍの電流ブロック層３０が形成さ
れ、電流ブロック層３０及びキャップ層２９の上にはｐ
型ＧａＡｓよりなる膜厚４μｍのコンタクト層３１が形
成されている。

【０００８】図２１に示す、第２の従来例に係る半導体
レーザ装置においては、コンタクト層３１から注入され
た電流はストライプ状に延びるリッジ状の第４クラッド
層２８内に有効に閉じ込められ、活性層２５における第
４クラッド層２８の下側の領域でレーザ発振が生じる。
この場合、電流ブロック層３０がレーザ光を吸収するの
で、発振したレーザ光は第４クラッド層２８内に有効に
閉じ込められる。また、第１及び第２の可飽和吸収層２
３，２７のバンドギャップエネルギーを活性層２５のバ
ンドギャップエネルギーと略等しくして、第１及び第２
の可飽和吸収層２３，２７に発振レーザ光に対する可飽
和吸収効果を持たせることにより自励発振を行なわせて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２０に示
す第１の従来例に係る半導体レーザ装置を光ディスクに
適用するに際して十分な低雑音特性を得るために、スペ
クトルを多モード化してセルフパルセーションを生じさ
せる場合がある。この場合には、光分布を水平方向に広
げ、電流ブロック層７の下側の活性層４を可飽和吸収領
域とする構成が必要になるため、ストライプ領域７ａの
内外の実効屈折率差をかなり小さくする必要があった。

【００１０】しかしながら、レーザ発振時にはプラズマ
効果によりストライプ領域７ａ内において屈折率の低下
があるので、高出力時においても安定な横モードを得る
ためには、ストライプ領域７ａの内外の実効屈折率差と
しては６×１０^-3以上が必要である。ところが、第１の
従来例において、セルフパルセーションを得るために
は、実効屈折率差を３×１０^-3程度に設定する必要があ
る。従って、セルフパルセーションを得ようとすると、
高出力時に横モードが変形してしまうだけでなく、活性
層４における損失の大幅な増大を招き、動作電流の上昇
を引き起こすという問題があった。

【００１１】また、電流ブロック層７の下側の活性層４
よりなる可飽和吸収領域の光吸収損失により、導波路を
伝搬する波面に曲がりが生じ、レンズによりレーザビー
ムを集光した場合に１０μm以上の非点隔差が生じると
いう問題があった。

【００１２】横モードの変形やレーザ光を集光した場合
における非点隔差の存在は、光ディスクへの応用におい
て、スポットを小さく絞れない原因となるので、大きな
問題となる。

【００１３】次に、図２１に示す第２の従来例に係る半
導体レーザ装置においては、レーザ発振光を電流ブロッ
ク層３０の内側のストライプ領域に閉じこめるため、レ
ーザ発振光を吸収するＧａＡｓを電流ブロック層３０と
して用いている。しかしながら、電流ブロック層３０が
レーザ発振光を吸収するため、その光吸収損失により、
導波路を伝搬する波面に曲がりが生じ、１０μm以上の
非点隔差が生じるという問題があった。また、低光出力
時において、電流−光出力特性に非線形性が生じるの
で、光ディスク等の光ピックアップ装置の光源として用
いる際には実用上重大な問題がある。すなわち、光ディ
スク等の情報の読み出し時における光出力としては３ｍ
Ｗ程度が好ましいが、レーザ発振後の注入電流の僅かな
増加により光出力が５ｍＷ程度にまで急激に増大してし
まうので、読み出しに必要な光出力を一定の大きさに保
つことが困難になるという問題が存在する。

【００１４】また、光ディスク等の情報の読み出しには
３ｍＷ程度の光出力が好ましく、情報の書き込みには３
０ｍＷ程度の光出力が好ましいが、図２１に示す第２の
従来例に係る半導体レーザ装置を光源として用いる光ピ
ックアップ装置においては、３ｍＷ〜３０ｍＷの光出力
の範囲において線形性に優れた電流−光出力特性が得ら
れないので、光ピックアップ装置に用いることは困難で
あった。

【００１５】また、書き換え型の光ディスクの光ピック
アップ装置においては、光利用効率を大きくするべく、
レンズのレーザ側のＮＡ（Numerical Aperture）はＣＤ
（Compact Disk）のＮＡに比べて大きく設計されている
ので、非点隔差の影響が出やすい。このため、３ｍＷの
光出力による読み出し時の非点隔差の値と３０ｍＷの光
出力による書き込み時の非点隔差の値との差が大きくな
ってしまうので、半導体レーザ装置からの出射光をレン
ズにより集光した場合にスポット状に小さく絞れないと
いう問題がある。そこで、非点隔差を補正するための光
学部品が必要になるが、非点隔差を補正する光学部品
は、光ピックアップ装置の小型化及び低コスト化を阻害
する要因になる。非点隔差を補正する光学部品を用いな
いようにするためには、半導体レーザ装置の非点隔差を
５μｍ以下に抑制する必要があるが、図２０及び図２１
に示す第１及び第２の従来例に係る半導体レーザ装置に
おいては、非点隔差は１０μｍ以上と大きいので、非点
隔差を補正する光学部品の使用は避けられない。

【００１６】以上説明したように、従来の半導体レーザ
装置においては、横モードが安定で、非点隔差がなく、
線形性に優れた電流−光出力特性を有する低雑音で高出
力動作が可能な半導体レーザ装置を実現することはでき
なかった。

【００１７】本発明は、前記の問題を解決し、低雑音特
性を有し、高出力時においても横モードが安定であり、
非点隔差が無く、低光出力時においても光出力の制御が
容易な高出力半導体レーザ装置を提供することを目的と
する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明に係る第１の半導体レーザ装置は、活性層
上の光ガイド層に、活性層の禁制帯幅以下の禁制帯幅を
有する半導体層を形成し、該半導体層を可飽和吸収領域
として作用させることにより、ストライプ領域の共振器
方向に可飽和吸収領域を形成すると共に、レーザ発振光
を吸収しない電流ブロック層を用いて、レーザ発振光を
ストライプ領域に閉じこめることにより、非点隔差の小
さい低雑音の高出力レーザを容易に得るものである。

【００１９】また、本発明に係る第２の半導体レーザ装
置は、損失変化層の膜厚を５ｎｍ以上にすると自励発振
すると共に、損失変化層の膜厚を活性層の膜厚の５分の
１の膜厚に５ｎｍを加えた膜厚以下にすると低光出力時
において光出力制御の容易な線形性に優れた電流−光出
力特性が得られるということを見出だし、該知見に基づ
いてなされたものである。

【００２０】本願発明に係る半導体レーザ装置は、活性
層と、前記活性層の上に形成され且つ溝を有する電流ブ
ロック層と、前記ブロック層の溝に形成されたクラッド
層と、前記活性層と前記電流ブロック層との間に、前記
電流ブロック層の下に形成された半導体層を介して形成
され、前記活性層の禁制帯幅以下の禁制帯幅を有する損
失変化層とを備えているものである。

【００２１】この構成により、活性層の禁制帯幅以下の
禁制帯幅を有する損失変化層が可飽和吸収領域として働
くので、活性層における電流ブロック層の下側の領域を
可飽和吸収領域として作用させる必要がない。このた
め、活性層において発振したレーザ光を水平方向に拡げ
る必要がないと共に、ストライプ領域の下側で且つ活性
層の外部に、セルフパルセーション特性を得るために必
要な可飽和吸収領域を形成することができる。

【００２２】本発明に係る半導体レーザ装置は、さらに
電流ブロック層が前記活性層により発信されたレーザ光
に対して透明であることが好ましい。

【００２３】本願発明に係る半導体レーザ装置は、さら
に前記半導体層が前記活性層の禁制帯幅よりも大きな禁
制帯幅を有する光ガイド層であることが好ましい。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】

【００７０】

【００７１】

【００７２】

【００７３】

【００７４】

【００７５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態に係る
半導体レーザ装置について、図面を参照しながら説明す
る。

【００７６】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係る半導体レーザ装置の断面図である。

【００７７】図１に示すように、ｎ型のＧａＡｓよりな
る半導体基板５１の上に、ｎ型のＧａＡｓよりなるバッ
ファ層５２、ｎ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなるクラ
ッド層５３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層５４
（バンドギャップエネルギー：１．６１１ｅＶ）が順次
形成されている。活性層５４の上には、該活性層５４の
禁制帯幅よりも小さい禁制帯幅を有するｐ型のＧａ_0.86
Ａｌ_0.14Ａｓよりなる損失変化層５５ａ（バンドギャッ
プエネルギー：１．５９８９ｅＶ）を有するｐ型のＧａ
_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド層５５、ｐ型の
Ｇａ_0.8 Ａｌ_{0. 2} Ａｓよりなる第２光ガイド層５６が順
次形成されている。注入された電流を狭窄するために、
第２光ガイド層５６の上におけるストライプ領域５７ａ
以外の領域にはｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_0.65Ａｓよりなる電
流ブロック層５７が形成されている。ストライプ領域５
７ａ及び電流ブロック層５７の上にはｐ型のＧａ_0.5 Ａ
ｌ_0.5 Ａｓよりなる第３光ガイド層５８が形成され、該
第３光ガイド層５８の上にはｐ型のＧａＡｓよりなるコ
ンタクト層５９が形成されている。

【００７８】第１の実施形態の特徴として、安定な単一
横モード発振を得るために、電流ブロック層５７のＡｌ
Ａｓ混晶比を、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第
３光ガイド層５８のＡｌＡｓ混晶比よりも高く設定して
いる。もし、電流ブロック層５７のＡｌＡｓ混晶比が第
３光ガイド層５９のＡｌＡｓ混晶比と同様である場合、
プラズマ効果によるストライプ領域５７ａ内の屈折率の
低下があり、アンチガイドの導波路となって、単一な横
モード発振は得られない。また、電流ブロック層５７の
ＡｌＡｓ混晶比がｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる
第３光ガイド層５９のＡｌＡｓ混晶比よりも低い場合に
は、横モードは確実に不安定になる。

【００７９】そこで、第１の実施形態においては、電流
ブロック層５７のＡｌＡｓ混晶比を、ｐ型のＧａ_0.5 Ａ
ｌ_0.5 Ａｓよりなる第３光ガイド層５８のＡｌＡｓ混晶
比よりも０．１５高くして０．６５としている。この構
成により、ストライプ領域５７ａの内外に６×１０^-3以
上の実効屈折率差が形成され、屈折率導波機構が達成さ
れる。これにより、安定した横モードだけでなく、電流
ブロック層５７への光の拡がりを抑制して低非点隔差特
性を得ることが可能となる。。

【００８０】この構造において、ｐ型のＧａＡｓよりな
るコンタクト層５９から注入される電流はストライプ領
域５７ａ内に閉じ込められ、ストライプ領域５７ａの下
側のＧａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層５４において
７８０ｎｍ帯のレーザ発振が生じる。ここで、ｐ型のＧ
ａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド層５５のＡｌ
Ａｓ混晶比を、活性層５４のＡｌＡｓ混晶比もより十分
に高くして、活性層５４へキャリアを有効に閉じ込め、
７８０ｎｍ帯の発振を可能としている。具体的に、７８
０ｎｍ帯のレーザ発振を得るためには、ＡｌＡｓ混晶比
は０．４５以上が必要であり、第１の実施形態において
は０．５に設定した。

【００８１】また、ＡｌＡｓ混晶比の低いｐ型のＧａ
_0.8 Ａｌ_0.2 Ａｓよりなる第２光ガイド層５６上に再成
長を行なうので、表面酸化の問題は全くない。具体的
に、第２光ガイド層６のＡｌＡｓ混晶比としては、再成
長が容易な０．１５以下に設定し、第２光ガイド層５６
がレーザの発振波長に対して透明であることが望まし
い。従って、第１の実施形態においては、第２光ガイド
層５６のＡｌＡｓ混晶比を０．２としている。

【００８２】さらに、第２光ガイド層５６の膜厚は、光
分布にあまり影響を与えない０．０５μｍ以下が望まし
い。第１の実施形態においては、第２光ガイド層５６の
膜厚を０．０３μｍとしている。

【００８３】以上のように、第１の実施形態において
は、キャリアを閉じ込める層（第１光ガイド層５５）
と、再成長される層（第２光ガイド層５６）とを別々に
形成することにより、７８０ｎｍ帯の発振を可能として
いるのである。

【００８４】また、ｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_0.65Ａｓよりな
る電流ブロック層５７の禁制帯幅は、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15
Ａｓよりなる活性層５４の禁制帯幅よりも大きいので、
電流ブロック層５７による光吸収がなく、導波路の損失
の小さい低動作電流の半導体レーザ装置が得られる。

【００８５】この構造において、高出力動作時にレーザ
端面が自らの光により破壊されるＣＯＤ（catastrophic
optical damage ）を生じないようにするために、活性
層４の薄膜化、つまり、活性層５４の膜厚を４０ｎｍ以
下にする必要がある。本実施形態においては、活性層５
４の膜厚は３５ｎｍとした。

【００８６】低雑音特性を得るためにスペクトルを多モ
ード化してセルフパルセーションを生じさせる場合、従
来の構造では、水平方向に光分布を拡げ、電流ブロック
層５７の下側の活性層５４を可飽和吸収領域とする構成
を必要とするため、ストライプ領域５７ａ内外の実効屈
折率差を３×１０^-3程度に設定していた。そのため、高
出力動作時には、横モードが変形してしまうだけでな
く、活性層５４における損失の大幅な増大を招き、動作
電流の上昇を引き起こすという問題があった。

【００８７】これに対して、第１の実施形態では、活性
層５４において発生したレーザ光は、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15
Ａｓよりなる活性層５４（バンドギャップエネルギー
１．６１１ｅＶ）の禁制帯幅よりも小さい禁制帯幅を有
するｐ型のＧａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓよりなる損失変化層５
５ａ（バンドギャップエネルギー１．５９８９ｅＶ）に
より吸収されるが、ＧａＡｌＡｓよりなる損失変化層５
５ａの吸収が飽和するため、該損失変化層５５ａは可飽
和吸収領域として作用するので、ストライプ領域５７ａ
内の共振器方向において活性層５４以外の領域に可飽和
吸収領域を形成することが可能となる。このため、活性
層５４が薄膜化され且つ６×１０^-3以上の実効屈折率差
が形成された屈折率導波機構を有する半導体レーザ装置
においても、容易にセルフパルセーション特性を得るこ
とができる。

【００８８】さらに、セルフパルセーションに伴う活性
層５４における損失の増大は起こらないため、動作電流
の増大を抑制できるので、横モードの安定化は言うまで
もなく実現できる。

【００８９】尚、ＧａＡｌＡｓよりなる損失変化層５５
ａを可飽和吸収領域として効果的に作用させるために
は、該損失変化層５５ａのＡｌＡｓ組成、膜厚及び活性
層５４からの距離が重要な構造パラメータとなる。

【００９０】損失変化層５５ａの膜厚については、膜厚
が厚すぎると、吸収が飽和しないため単なる飽和吸収領
域として作用するにとどまり、セルフパルセーション特
性が得られないだけでなく、閾値電流の増大や発光効率
の低下、さらには電流−光出力特性において線形性が失
われる。このため、ＧａＡｌＡｓよりなる損失変化層５
５ａの膜厚を０．０２μｍ以下にする必要がある。

【００９１】また、一般に、高出力動作が必要な半導体
レーザ装置においては、レーザ端面に誘電体膜等を用い
て、前面を低反射率で、後面を高反射率にした非対称コ
ーティングを実施するため、低出力動作時に共振器内部
の光密度が低下する。よって、ＧａＡｌＡｓよりなる損
失変化層５５ａを可飽和吸収領域として作用させるため
に、該損失変化層５５ａを薄膜化して量子効果が得られ
るようにする。このようにすると、エネルギー準位の数
が少なくなるため、吸収飽和を起こしやすくなる。第１
の実施形態では、ＧａＡｌＡｓよりなる損失変化層５５
ａの膜厚を量子効果が得られる０．０１μｍとしたが、
ＧａＡｌＡｓよりなる吸収損失層５５ａを０．０１μｍ
よりも薄膜化した場合、エネルギー準位数がより減少
し、吸収飽和を起こしやすくなるので、損失変化層５５
ａを、その層数が２層以上である多重量子井戸構造にす
ることにより、セルフパルセーションの周波数を制御す
ることが可能となる。

【００９２】活性層５４から損失変化層５５ａまでの距
離については、活性層５４からの距離が小さすぎると、
活性層５４からのキャリアのオーバーフローの影響を強
く受けるため、ＧａＡｌＡｓよりなる損失変化層５５ａ
が吸収領域として作用しなくなる。一方、活性層５４か
ら損失変化層５５ａまでの距離が大きすぎると、光の電
界強度が減少し、ＧａＡｌＡｓよりなる損失変化層５５
ａの吸収が飽和しないという状況を招く。これらの点を
考慮し、第１の実施形態においては、活性層５４から損
失変化層５５ａまでの距離を０．０５μｍとした。

【００９３】ＡｌＡｓ組成については、活性層５４にお
いて発振されたレーザ光を吸収することにより可飽和吸
収効果を得るため、活性層５４の禁制帯幅以下の禁制帯
幅になるようにＧａＡｌＡｓよりなる損失変化層５５ａ
のＡｌＡｓ組成を設定する必要がある。そこで、第１の
実施形態では、ＧａＡｌＡｓよりなる損失変化層５５ａ
のＡｌＡｓ組成として０．１４を採用した。なお、Ｇａ
ＡｌＡｓよりなる損失変化層５５ａが量子効果を有する
場合は、発振波長に寄与するエネルギー準位以下の禁制
帯幅を有するようにＡｌＡｓ組成を決定すればよい。

【００９４】図２は、第１の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の電流−光出力特性図である。共振器長が４００
μｍの半導体レーザにおいて、最大光出力１００ｍＷが
得られている。また、室温で３５ｍＷの光出力を得るた
めに必要な動作電流は７５ｍＡである。

【００９５】従来構造の低雑音レーザ装置では、可飽和
吸収領域をストライプ領域５７ａの外側の電流ブロック
層５７の下の活性層５４内に形成しているため、活性層
５４における損失が大きくなり、動作電流の増大を招い
ている。これに対して、第１の実施形態においては、可
飽和吸収領域を活性層５４の外部に設けているため、活
性層５４における損失の増大が抑制され、低動作電流駆
動を実現している。

【００９６】第１の実施形態によると、光出力３ｍＷに
おけるスペクトルは７８０ｎｍ帯のセルフパルセーショ
ン特性を備えており、０〜１０％の戻り光率の範囲で−
１３５ｄＢ／Ｈｚの相対雑音強度値を得ており、光ディ
スクへの応用に十分な低雑音特性が得られた。

【００９７】図３は、第１の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の水平拡がり角の光出力依存性を示している。従
来の低雑音レーザ装置では、セルフパルセーション特性
を得るために、光分布をストライプ領域の外部に大きく
広げ、可飽和吸収領域を電流ブロック層の下に大きく形
成する必要があるので、ストライプ領域内外の実効屈折
率差を３×１０^-3程度に小さくしなければならなかっ
た。このため、プラズマ効果により、電流を注入したと
きにストライプ内部において屈折率の低下が生じて、光
分布が変化してしまうため、水平拡がり角が光出力の増
大に伴って大きく変化するという問題があった。これに
対して、第１の実施形態においては、セルフパルセーシ
ョン特性を得るための可飽和吸収領域を活性層の外部に
形成するため、プラズマ効果に伴う屈折率低下の影響を
受けないので、安定な光分布を得るために必要な６×１
０^-3以上という実効屈折率差の場合でも、容易にセルフ
パルセーション特性を得ることができる。従って、光出
力の変化に依存することなく基本横モードの安定化を図
ることができる。

【００９８】図４は、第１の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の非点隔差の光出力依存性を示している。従来の
低雑音レーザ装置においては、可飽和吸収領域を電流ブ
ロック層の下に形成していたため、電流ブロック層の下
の活性層において損失が生じ、電流ブロック層の下を導
波するレーザ光の位相がストライプ領域を導波するレー
ザ光に対して遅れを生じる。このため、レーザ光の等位
相面が湾曲し、非点隔差が２０μｍと大きくなるのみな
らず、電流を注入したときに電流ブロック層の下側の活
性層の損失が大きく変化するため、光出力の変動に伴い
非点隔差が変化するという問題があった。これに対し
て、第１の実施形態においては、セルフパルセーション
特性を得るための可飽和吸収領域をストライプ領域に形
成し、屈折率導波機構によりストライプ領域にレーザ光
を強く閉じ込め、電流ブロック層の下側へのレーザ光の
広がりを抑制することにより、非点隔差の光出力依存性
を解消し、非点隔差を１μｍ以下に安定化させることが
できる。

【００９９】このような第１の実施形態に係る、非点隔
差の小さい低雑音の高出力半導体レーザ装置を光ディス
クの光源として用いると、読み出し時に低雑音化を図る
ための高周波重畳回路や非点隔差を補正するためのレン
ズが不要になるので、光ピックアップの大幅な小型化及
び低コスト化が実現できる。

【０１００】（第２の実施形態）図５は第２の実施形態
に係る半導体レーザ装置の断面構造を示しており、図５
に示すように、ｎ型のＧａＡｓよりなる半導体基板１０
１の上に、ｎ型のＧａＡｓよりなる厚さ０．５μｍのバ
ッファ層１０２、ｎ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる
厚さ２．０μｍの第１光ガイド層１０３、Ｇａ_0.85Ａｌ
_0.15Ａｓよりなる厚さ０．０６μｍの活性層１０４、ｐ
型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる厚さ０．１μｍの第
２光ガイド層１０５及びｐ型のＧａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓよ
りなる厚さ０．０１μｍの損失変化層１０６が順次形成
されている。損失変化層１０６の上における中央部には
ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなり電流チャネルを形
成するための幅２．５μｍのストライプ領域１０７が形
成されていると共に、損失変化層１０６の上におけるス
トライプ領域１０７の両側にはｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_{0. 65}
Ａｓよりなる厚さ１．０μｍの電流ブロック層１０８が
形成されている。ストライプ領域１０７及び電流ブロッ
ク層１０８の上には、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5Ａｓより
なる厚さ２．０μｍの第３光ガイド層１０９がストライ
プ領域１０７と一体に形成され、第３光ガイド層１０９
の上にはｐ型のＧａＡｓよりなる厚さ２．０μｍのコン
タクト層１１０が形成されている。

【０１０１】電流ブロック層１０８は、安定した単一横
モード発振を得るために、第１光ガイド層１０３よりも
屈折率が低く、レーザ発振光に対して透明であるＧａ
_0.35Ａｌ_0.65Ａｓにより構成している。このとき、電流
ブロック層１０８の屈折率が第１〜第３の光ガイド層１
０３、１０５、１０９の屈折率よりも低いため、電流ブ
ロック層１０８の下側の光強度分布のピークは第１光ガ
イド層１０３側、つまり半導体基板１０１側に押しやら
れるので、電流ブロック層１０８の下側の光分布の実効
屈折率が低下する。このため、ストライプ領域１０７の
下側の光分布の実効屈折率が、電流ブロック層１０８の
下側の光分布の実効屈折率よりも高くなるので、実屈折
率導波機構が得られ、光分布は安定して電流チャネル内
に閉じこめられる。

【０１０２】以下、半導体レーザ装置が自励発振するた
めに必要な損失変化層１０６の膜厚について説明する。

【０１０３】損失変化層１０６の膜厚が余り小さい場合
には、損失変化層１０６における可飽和吸収効果が小さ
くなるので、自励発振が生じなくなる。従って、動作電
流値の大幅な増大を招くことなく自励発振を生じさせ、
対称性の良い垂直方向遠視野像を得るためには、損失変
化層１０６の膜厚としては５ｎｍ以上が必要である。そ
こで、第２の実施形態においては損失変化層１０６の膜
厚を１０ｎｍとしている。

【０１０４】以下、発振スペクトル特性と、禁制帯幅波
長差Δλ（損失変化層１０６の禁制帯幅波長−活性層１
０４の禁制帯幅波長）及び損失変化層１０６の膜厚との
関係について説明する。

【０１０５】図６は、第２の実施形態において、第２光
ガイド層１０５の膜厚が、安定な基本横モード発振を得
ることができる０．１μｍであって、活性層１０４の膜
厚が０．０３５μｍの場合における、発振スペクトル特
性の禁制帯幅波長差Δλ及び損失変化層１０６の膜厚に
対する依存性、並びに電流−光出力特性における非線形
性の有無の実験結果を示している。

【０１０６】電流−光出力特性における非線形性とは、
図７に示すように、電流−光出力特性の線形性が劣化
し、レーザ発振後に光出力が急激に増大する特性のこと
である。電流−光出力特性の線形性に劣化が生じた場合
には、光ディスクの情報を再生するために必要な低光出
力時において光出力を一定に保つためのＡＰＣ（Automa
tic Power Control ）駆動が不可能になって、実用上非
常な支障をきたすことになる。

【０１０７】図６に示すように、電流−光出力特性の非
線形性は、禁制帯幅波長差Δλを１０ｎｍよりも大きく
した場合及び損失変化層１０６の厚さを１２ｎｍよりも
大きくした場合に生じることが分かる。これは以下に示
す理由による。すなわち、禁制帯幅波長差Δλが１０ｎ
ｍよりも大きくなったり、損失変化層１０６の厚さが１
２ｎｍよりも大きくなったりすると、損失変化層１０６
における光吸収損失が増大するので、レーザ発振に必要
な注入電流量が増大する。この場合、活性層１０４の注
入キャリア密度も増大していくが、活性層１０４のキャ
リア密度が高くなると、活性層１０４の持つ微分利得の
低下が生じ、電流注入量を増大させた場合に導波光が受
ける利得の増加量の割合も低下する。また、注入電流に
起因する半導体レーザ装置の発熱により、活性層１０４
の持つ微分利得はますます低下する。このため、レーザ
発振させるために注入電流量をさらに増加する必要が生
じる。この結果、活性層１０４の持つ微分利得が一層低
下すると共に、発熱の影響に伴って活性層１０４の微分
利得がより一層低下するので、導波光の受ける利得が損
失を上回ることは困難になる。このようにして、発振し
きい値電流は急激に高まっていく。ところが、注入電流
値がさらに増大していくと、ある注入電流値において導
波光が受ける利得が損失を上回り、レーザ発振が生じて
光出力が急激に高まる。この際、損失変化層１０６にお
いて発振レーザ光によりキャリアが励起され、光吸収効
果が急激に小さくなるため、導波光が受ける光吸収損失
は急激に小さくなる。この結果、導波光の受ける利得が
損失をはるかに上回ることになり、レーザ発振後の光出
力が急激に増加し、電流−光出力に非線形性が生じてし
まうのである。前記のような電流−光出力の非線形性
は、実用上重大な支障をきたすので避けなければならな
い。

【０１０８】第２の実施形態によると、前述したよう
に、第２光ガイド層１０５の上に発振レーザ光を吸収し
可飽和吸収効果を生じさせる損失変化層１０６が設けら
れていると共に、損失変化層１０６の膜厚を５ｎｍ以上
で且つ１２ｎｍ以下に設定しているため、レーザ発振特
性においてマルチモードスペクトルが生じるような自励
発振を実現することができ、低雑音特性を得ることがで
きると共に、線形性に優れた電流−光出力特性を得るこ
とができる。すなわち、活性層１０４の持つ微分利得に
飽和傾向が現れない注入キャリア密度状態においてレー
ザ発振を生じさせることができる。

【０１０９】また、活性層１０４の膜厚が３５ｎｍであ
るのに対して損失変化層１０６の膜厚を１２ｎｍ以下に
しているため、損失変化層１０６自体の体積が増大しな
いので、活性層１０４において生じる発振レーザ光に対
する損失変化層１０６の光吸収の飽和が困難になること
がない。このため、活性層１０４において導波光が受け
る利得を大きくする必要がないので、電流注入量を増大
させる必要がなくなり、動作電流値の大幅な増大を防止
でき、半導体レーザ装置の発熱量の増大ひいては信頼性
の低下を防止することができる。また、損失変化層１０
６の膜厚が小さいために、垂直方向の光分布に変形が生
じないので、遠視野像における垂直方向のビームパター
ンに非対称性が生じず、これにより、半導体レーザ装置
からの出射光とレンズとの結合効率の低下を回避でき
る。

【０１１０】ところで、線形性に優れた電流−光出力特
性を得るための損失変化層１０６の膜厚は活性層１０４
の膜厚により変化する。すなわち、活性層１０４の膜厚
がより大きい場合には、動作キャリア密度が低下し、よ
り微分利得の高い動作点で半導体レーザ装置を動作させ
ることになり、活性層１０４への光の閉じこめ係数が増
大するため、注入電流の増加に対する導波光の受ける利
得の増加の割合が増大するので、電流−光出力特性に非
線形性は生じ難くなる。

【０１１１】図８は、活性層１０４の膜厚が５０ｎｍで
ある場合における、発振スペクトル特性の禁制帯幅波長
差Δλ及び損失変化層１０６の膜厚に対する依存性の実
験結果、並びに電流−光出力特性における非線形性の有
無の実験結果を示している。尚、図８は、第２光ガイド
層１０５の膜厚が安定な基本横モード発振をすることが
できる０．１μｍの場合の特性を示している。

【０１１２】図８から分かるように、活性層１０４の膜
厚が大きくなると、電流−光出力特性に非線形性を生じ
させることなく自励発振する領域は増大する。これは、
前述のように、活性層１０４の膜厚を大きくすると、注
入電流の増加に対する導波光の受ける利得の増加割合が
増大するので、電流−光出力特性に非線形性が生じ難く
なるからである。活性層１０４の膜厚が５０ｎｍの場
合、損失変化層１０６の膜厚としては５ｎｍ以上で１６
ｎｍ以下に設定する必要のあることが分かる。

【０１１３】図９は、活性層１０４の膜厚と、電流−光
出力特性に非線形を生じないための損失変化層１０６の
最大膜厚との関係を示している。図９において斜線で示
す領域に損失変化層１０６の膜厚を設定すると、電流−
光出力特性に非線形性を生じさせることなく自励発振を
得ることができる。

【０１１４】以上の検討から、活性層１０４の膜厚が通
常採用されている２０ｎｍ以上で６７ｎｍ以下の場合に
は、損失変化層１０６の膜厚を活性層１０４の膜厚の５
分の１の膜厚に５ｎｍを加えた膜厚以下に設定すると、
電流−光出力特性に非線形を生じないことが分かる。

【０１１５】尚、損失変化層１０６が複数層設けられて
いる場合には、複数の損失変化層１０６の合計膜厚を活
性層１０４の膜厚の５分の１の膜厚に５ｎｍを加えた膜
厚以下に設定すると、また、損失変化層１０６が量子井
戸構造を有している場合には、各井戸層の合計膜厚を活
性層１０４の膜厚の５分の１の膜厚に５ｎｍを加えた膜
厚以下に設定すると、電流−光出力特性に非線形が生じ
ない。

【０１１６】以下、横方向の光分布及び非点隔差につい
て検討する。

【０１１７】横方向の光分布は、電流チャネルの幅Ｗと
電流チャネルの内外実効屈折率差Δｎとによって決定さ
れる。

【０１１８】第２の実施形態においては、電流ブロック
層１０８において高出力時の横モード発振を抑えると共
に基本横モード発振を得、さらに発振しきい電流値を低
減するために、電流チャネル幅Ｗを２．５μｍとしてい
る。

【０１１９】また、電流チャネルの内外実効屈折率差Δ
ｎは、第２光ガイド層１０５と損失変化層１０６との合
計膜厚ｄｐにより決定される。図１０は、内外実効屈折
率差Δｎの合計膜厚ｄｐに対する依存性についての計算
結果を示している。この計算において、損失変化層１０
６の膜厚は１０ｎｍとしている。図１０に示すように、
合計膜厚ｄｐが小さくなれば内外実効屈折率差Δｎは大
きくなることが分かる。電流注入によるプラズマ効果に
起因する電流チャネル内部の実効屈折率の低下によっ
て、導波機構が屈折率導波機構から反屈折率導波機構に
変化することを防ぎ、低出力時から高出力時までに亘っ
て安定な基本横モード発振を得るためには、内外実効屈
折率差Δｎとしては６×１０^-3以上の値が必要である。
従って、第２光ガイド層１０５と損失変化層１０６との
合計膜厚ｄｐの値は０．１５μｍ以下にしなければなら
ないことが分かる。

【０１２０】第２光ガイド層１０５と損失変化層１０６
との合計膜厚ｄｐの値が０．１５μｍ以下になるように
半導体レーザ装置を作製すれば、安定した基本横モード
発振を得ることができると共に、横方向の光分布の電流
チャネル内への閉じこめが強くなって、導波光が活性層
１０４における電流ブロック層１０８の下側部分におい
て受ける光吸収損失を低減することができ、これによ
り、発振しきい値電流の低減と導波光の横方向の等位相
面の湾曲の低減とを実現できる。等位相面の湾曲は非点
隔差をもたらし、出射光をレンズによりスポット状に集
光させることを困難にするため、実用上支障をきたす。
従って、第２光ガイド層１０５と損失変化層１０６との
合計膜厚ｄｐの値が０．１５μｍ以下になるように半導
体レーザ装置を作製すれば、発振しきい値電流の低減と
１μｍ以下の非点隔差の実現とを図ることができる。

【０１２１】尚、図１０に示す内外実効屈折率差Δｎの
合計膜厚ｄｐに対する依存性の計算においては、損失変
化層１０６の膜厚を１０ｎｍとしているが、損失変化層
１０６の膜厚が１２ｎｍ以下であれば、損失変化層１０
６の膜厚が非常に小さいので光分布は殆ど影響を受け
ず、第２光ガイド層１０５と損失変化層１０６との合計
膜厚ｄｐが０．１５μｍ以下の場合、内外実効屈折率差
Δｎは６×１０^-3以上となることは言うまでもない。

【０１２２】また、図１０に示す内外実効屈折率差Δｎ
の合計膜厚ｄｐに対する依存性の計算においては、活性
層１０４の厚さが３５ｎｍである場合を前提としたが、
活性層１０４の厚さが通常採用されている２０ｎｍ以上
で６７ｎｍ以下の場合については、前述した説明が妥当
することは言うまでもない。

【０１２３】また、活性層１０４と電流ブロック層１０
８との間に損失変化層１０６が複数層存在する場合、又
は活性層１０４と電流ブロック層１０８との間に損失変
化層１０６が設けられていない場合でも、活性層１０４
と電流ブロック層１０８との間に存在する半導体層の合
計膜厚が０．１５μｍ以下であれば、前述した説明が成
り立つことは言うまでもない。

【０１２４】第２の実施形態においては、第２光ガイド
層１０５と損失変化層１０６との合計膜厚ｄｐが０．１
１μｍと小さいために、電流ブロック層１０７の下側の
光分布は半導体基板１０１側に押しやられるので、電流
ブロック層１０７の下側の光分布の実効屈折率が低下す
る。このため、電流チャネル内外の実効屈折率差Δｎと
しては８×１０^-3と大きい値を実現できるので、光の横
方向の分布を電流チャネル内に閉じ込めることができ
る。このため、光分布の電流チャネル外へのしみだしが
小さくなり、導波光が電流ブロック層１０８及び活性層
１０４におけるストライプ領域１０７の下側部分におい
て受ける光吸収損失が少なくなると共に非点隔差が小さ
くなる。

【０１２５】図１１（ａ）は第２の実施形態に係る半導
体レーザ装置の電流−光出力特性を示し、図１１（ｂ）
は損失変化層を有する従来の自励発振型の半導体レーザ
装置の電流−光出力特性を示している。測定に用いた各
半導体レーザ装置の共振器長は４００μｍである。

【０１２６】従来の半導体レーザ装置においては、レー
ザ発振後、光出力が５ｍＷ程度に達するまでは光出力が
急激に増大していることが分かる。このような特性が出
る場合、光ディスクの情報を読み出す際に必要な３ｍＷ
程度の光出力のときに、光出力を一定に保つためにＡＰ
Ｃ駆動が不可能となり、実用上非常な支障をきたしてい
た。

【０１２７】ところが、第２の実施形態に係る半導体レ
ーザ装置においては、発振しきい値電流は３５ｍＡであ
って、最大光出力は１００ｍＷが得られている。また、
電流−光出力特性にはＡＰＣ駆動を不可能にさせる非線
形性は現れておらず直線性に優れた特性が得られてい
る。また、横モードは安定な基本モードで発振した。ス
ペクトルは７８０ｎｍ帯のセルフパルセーションを生じ
るマルチモードで発振しており、０〜１０％の戻り光率
の範囲内で−１３０ｄＢ／Ｈｚ以下のＲＩＮの値を得て
おり、低雑音特性が得られた。さらに、非点隔差は０．
３μｍであって低非点隔差の特性が得られた。

【０１２８】以下、第２の実施形態に係る半導体レーザ
装置を構成する各層の混晶比について説明する。

【０１２９】まず、第１〜第３の光ガイド層１０３、１
０５、１０９の各ＡｌＡｓ混晶比と活性層１０４のＡｌ
Ａｓ混晶比との関係について説明する。

【０１３０】光ディスク等の光ピックアップ装置に使用
される７８０ｎｍ帯の波長のレーザ光を用いるに際し、
注入されたキャリアの活性層１０４からのオーバーフロ
ーを防ぎ、キャリアを活性層１０４に有効に閉じ込める
ために、第２の実施形態においては、第１〜第３の光ガ
イド層１０３、１０５、１０９の各ＡｌＡｓ混晶比を
０．５としている。もっとも、第１〜第３の光ガイド層
１０３、１０５、１０９の各ＡｌＡｓ混晶比が活性層１
０４のＡｌＡｓ混晶比である０．１５よりも少なくとも
０．３以上大きければ、キャリアを活性層１０４に有効
に閉じ込めることができることは言うまでもない。

【０１３１】以下、損失変化層１０６の禁制帯幅波長
（禁制帯幅のエネルギーに相当する光の波長）について
説明する。

【０１３２】損失変化層１０６にレーザ光を吸収させて
可飽和吸収効果を得るためには、損失変化層１０６の禁
制帯幅波長を活性層１０４の禁制帯幅波長よりも長くす
る必要がある。損失変化層１０６の禁制帯幅波長と活性
層１０４の禁制帯幅波長との差である禁制帯幅波長差Δ
λ（損失変化層１０６の禁制帯幅波長−活性層１０４の
禁制帯幅波長）が２ｎｍよりも小さい場合には、損失変
化層１０６は活性層１０４から発振するレーザ光により
キャリアが励起されて簡単にレーザ光に対して透明とな
ってしまう。このため、１ｍＷ以下の低光出力時におい
て損失変化層１０６の可飽和吸収効果が弱まってしま
い、１ｍＷ以上の光出力時において自励発振は生じなく
なる。

【０１３３】一方、禁制帯幅波長差Δλが１０ｎｍより
も大きい場合には、損失変化層１０６の光吸収は大きく
なり過ぎ、光の吸収飽和が生じ難くなる。この場合にレ
ーザ発振させるためには、損失変化層１０６の光吸収損
失を補うべく注入電流量を増加させて活性層１０４にお
いて導波光が受ける利得を増大させる必要がある。とこ
ろが、注入電流量を大きくすると、発振しきい値電流の
大幅な増大と外部微分量子効率の低下とがもたらされ
る。

【０１３４】従って、発振しきい値電流の大幅な増大を
招くことなく自励発振を得るためには、禁制帯幅波長差
Δλの値が２ｎｍ以上で且つ１０ｎｍ以下の範囲内にな
るように、半導体レーザ装置を作製する必要がある。そ
こで、第２の実施形態においては、禁制帯幅波長差Δλ
を６ｎｍとするため、損失変化層１０６のＡｌＡｓ混晶
比を活性層１０４のＡｌＡｓ混晶比よりも０．０１だけ
小さい０．１４に設定している。

【０１３５】以下、第２の実施形態に係る半導体レーザ
装置の製造方法について、図１２（ａ）〜（ｃ）を参照
しながら説明する。

【０１３６】まず、図１２（ａ）に示すように、ｎ型の
ＧａＡｓよりなる半導体基板１０１の上に、ｎ型のＧａ
Ａｓよりなる厚さ０．５μｍのバッファ層１０２、ｎ型
のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる厚さ２．０μｍの第１
光ガイド層１０３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる厚さ
０．０６μｍの活性層１０４、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_{0. 5}
Ａｓよりなる厚さ０．１μｍの第２光ガイド層１０５、
ｐ型のＧａ_0.86Ａｌ_{0. 14}Ａｓよりなる厚さ０．０１μｍ
の損失変化層１０６及びｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_{0. 65}Ａｓよ
りなる厚さ１．０μｍの電流ブロック層１０８を順次形
成する。

【０１３７】次に、図１２（ｂ）に示すように、フォト
リソグラフィ技術を用いて電流ブロック層１０８に対し
てエッチングを行なうことにより、ストライプ領域１０
７となる幅２．５μｍの順メサ形状の凹状溝を形成す
る。凹状溝の形状は逆メサ形状よりも順メサ形状の方が
好ましい。その理由は、逆メサ形状の場合には、順メサ
形状の場合に比べて、凹状溝における結晶成長が困難と
なり、特性の低下に起因する歩留りの低下を招く恐れが
あるためである。実際に、逆メサ形状の凹状溝を形成し
たところ、ストライプ領域１０７の側部においてＧａＡ
ｌＡｓの結晶性が損なわれ、得られた半導体レーザ装置
のしきい値電流は、順メサ形状の場合に比べて約１０ｍ
Ａ高くなった。

【０１３８】次に、図１２（ｃ）に示すように、ＭＯＣ
ＶＤ法又はＭＢＥ法により、損失変化層１０６の上にｐ
型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓ層を成長させて、損失変化層
１０６の上における中央部に幅２．５μｍのストライプ
領域１０７を形成すると共に、ストライプ領域１０７及
び電流ブロック層１０８の上にｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_{0. 5}
Ａｓよりなる厚さ２．０μｍの第３光ガイド層１０９を
形成する。その後、第３光ガイド層１０９の上にｐ型の
ＧａＡｓよりなる厚さ２．０μｍのコンタクト層１１０
を再成長法により形成する。この場合、第３光ガイド層
１０９を構成するｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓ層のドー
パントにＺｎを使用する場合には、Ｚｎのストライプ領
域１０７への成長中の拡散による特性への影響を防止す
るために、少なくとも再成長界面においてキャリア濃度
を１０¹⁸ｃｍ^-3以下にする必要がある。第２の実施形態
においては、キャリア濃度を７×１０¹⁷ｃｍ^-3とした。
尚、ドーパントとしては、カーボン等のように拡散性の
低いものを用いてもよい。その後、図示は省略している
が、半導体基板１０１の下面及びコンタクト層１１０の
上面にそれぞれ電極を形成する。

【０１３９】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態に係る半導体レーザ装置について図１３を参照
しながら説明する。

【０１４０】図１３は第３の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の断面構造を示しており、図１３に示すように、
ｎ型のＧａＡｓよりなる半導体基板２０１の上に、ｎ型
のＧａＡｓよりなるバッファ層２０２、ｎ型のＧａ_0.5
Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド層２０３、ｐ型のＧ
ａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓよりなる損失変化層２０４及びｎ型
のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド層２０
５、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層２０６及びｐ
型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第２光ガイド層２０
７が順次形成されている。第２光ガイド層２０７の上に
おける中央部にはｐ型のＧａ0.5 Ａｌ0.5 Ａｓよりなる
ストライプ領域２０８が形成されていると共に、第２光
ガイド層２０７の上におけるストライプ領域２０８の両
側にはｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_0.65Ａｓよりなる電流ブロッ
ク層２０９が形成されている。ストライプ領域２０８及
び電流ブロック層２０９の上には、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ
_0.5Ａｓよりなる第３光ガイド層２１０がストライプ領
域２０８と一体に形成され、第３光ガイド層２１０の上
にはｐ型のＧａＡｓよりなるコンタクト層２１１が形成
されている。第３の実施形態においては、損失変化層２
０４の膜厚は、５ｎｍ以上で且つ活性層２０６の膜厚の
５分の１の膜厚に５ｎｍを加えた膜厚以下に設定されて
おり、第２光ガイド層２０７の膜厚は０．１５μｍ以下
に設定されている。

【０１４１】（第４の実施形態）図１４は第４の実施形
態に係る半導体レーザ装置の断面構造を示しており、図
１４に示すように、ｎ型のＧａＡｓよりなる半導体基板
３０１の上に、ｎ型のＧａＡｓよりなるバッファ層３０
２、ｎ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド
層３０３、ｐ型のＧａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓよりなる損失変
化層３０４及びｎ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第
１光ガイド層３０５、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活
性層３０６、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第２
光ガイド層３０７及びｐ型のＧａ_0.8 Ａｌ_0.2 Ａｓより
なる第３ガイド層３０８が順次形成されている。第３光
ガイド層３０８の上における中央部にはｐ型のＧａ_0.5
Ａｌ_0.5 Ａｓよりなるストライプ領域３０９が形成され
ていると共に、第３光ガイド層３０８の上におけるスト
ライプ領域３０９の両側にはｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_0.65Ａ
ｓよりなる電流ブロック層３１０が形成されている。ス
トライプ領域３０９及び電流ブロック層３１０の上に
は、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第４光ガイド
層３１１がストライプ領域３０９と一体に形成され、第
４光ガイド層３１１の上にはｐ型のＧａＡｓよりなるコ
ンタクト層３１２が形成されている。第４の実施形態に
おいては、損失変化層３０４の膜厚は、５ｎｍ以上で且
つ活性層３０６の膜厚の５分の１の膜厚に５ｎｍを加え
た膜厚以下に設定されていると共に、第２光ガイド層３
０７と第３光ガイド層３０８との合計膜厚は０．１５μ
ｍ以下に設定されている。

【０１４２】（第５の実施形態）図１５は第５の実施形
態に係る半導体レーザ装置の断面構造を示しており、図
１５に示すように、ｎ型のＧａＡｓよりなる半導体基板
４０１の上に、ｎ型のＧａＡｓよりなるバッファ層４０
２、ｎ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド
層４０３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層４０
４、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第２光ガイド
層４０５、ｐ型のＧａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓよりなる損失変
化層４０６及びｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第
２光ガイド層４０７が順次形成されている。第２光ガイ
ド層４０７の上における中央部にはｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ
_0.5 Ａｓよりなるストライプ領域４０９が形成されてい
ると共に、第２光ガイド層４０７の上におけるストライ
プ領域４０９の両側にはｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_0.65Ａｓよ
りなる電流ブロック層４１０が形成されている。ストラ
イプ領域４０９及び電流ブロック層４１０の上には、ｐ
型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第３光ガイド層４１
１がストライプ領域４０９と一体に形成され、第３光ガ
イド層４１１の上にはｐ型のＧａＡｓよりなるコンタク
ト層４１２が形成されている。第５の実施形態において
は、損失変化層４０６の膜厚は、５ｎｍ以上で且つ活性
層４０４の膜厚の５分の１の膜厚に５ｎｍを加えた膜厚
以下に設定されていると共に、２層の第２光ガイド層４
０５，４０７及び両者間に介在する損失変化層４０６の
合計膜厚は０．１５μｍ以下に設定されている。

【０１４３】（第６の実施形態）図１６は第６の実施形
態に係る半導体レーザ装置の断面構造を示しており、図
１６に示すように、ｎ型のＧａＡｓよりなる半導体基板
５０１の上に、ｎ型のＧａＡｓよりなるバッファ層５０
２、ｎ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド
層５０３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層５０
４、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第２光ガイド
層５０５、ｐ型のＧａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓよりなる損失変
化層５０６、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第２
光ガイド層５０７及びｐ型のＧａ_0.8 Ａｌ_0.2 Ａｓより
なる第３光ガイド層５０８が順次形成されている。第３
光ガイド層５０８の上における中央部にはｐ型のＧａ
_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなるストライプ領域５０９が形成
されていると共に、第３光ガイド層５０８の上における
ストライプ領域５０９の両側にはｎ型のＧａ_0.35Ａｌ
_0.65Ａｓよりなる電流ブロック層５１０が形成されてい
る。ストライプ領域５０９及び電流ブロック層５１０の
上には、ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第４光ガ
イド層５１１がストライプ領域５０９と一体に形成さ
れ、第４光ガイド層５１１の上にはｐ型のＧａＡｓより
なるコンタクト層５１２が形成されている。第６の実施
形態においては、損失変化層５０６の膜厚は、５ｎｍ以
上で且つ活性層５０４の膜厚の５分の１の膜厚に５ｎｍ
を加えた膜厚以下に設定されていると共に、２層の第２
光ガイド層５０５，５０７、両者間に介在する損失変化
層５０６及び第３の光ガイド層５０８の合計膜厚は０．
１５μｍ以下に設定されている。

【０１４４】（第７の実施形態）図１７は第７の実施形
態に係る半導体レーザ装置の断面構造を示しており、図
１７に示すように、ｎ型のＧａＡｓよりなる半導体基板
６０１の上に、ｎ型のＧａＡｓよりなるバッファ層６０
２、ｎ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド
層６０３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層６０４
及びｐ型のＧａ_{0. 5} Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第２光ガイド
層６０５が順次形成されている。第２光ガイド層６０５
の上における中央部にはｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよ
りなるストライプ領域６０６が形成されていると共に第
２光ガイド層６０５の上における中央部を除く領域には
ｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_0.65Ａｓよりなる電流ブロック層６
０７が形成されている。電流ブロック層６０７の上には
ｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第３光ガイド層６
０８がストライプ領域６０６と一体に形成され、ストラ
イプ領域６０６及び第３光ガイド層６０８の上にはｐ型
のＧａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓよりなる損失変化層６０９が形
成され、損失変化層６０９の上にはｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ
_0.5 Ａｓよりなる第３光ガイド層６１０が形成され、第
３光ガイド層６１０の上にはｐ型のＧａＡｓよりなるコ
ンタクト層６１１が形成されている。第７の実施形態に
おいては、損失変化層６０９の膜厚は、５ｎｍ以上で且
つ活性層６０４の膜厚の５分の１の膜厚に５ｎｍを加え
た膜厚以下に設定されていると共に、第２光ガイド層６
０５の膜厚は０．１５μｍ以下に設定されている。

【０１４５】（第８の実施形態）図１８は第８の実施形
態に係る半導体レーザ装置の断面構造を示しており、図
１８に示すように、ｎ型のＧａＡｓよりなる半導体基板
７０１の上に、ｎ型のＧａＡｓよりなるバッファ層７０
２、ｎ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第１光ガイド
層７０３、Ｇａ_0.85Ａｌ_0.15Ａｓよりなる活性層７０
４、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第２光ガイド
層７０５及びｐ型のＧａ_0.8 Ａｌ_0.2 Ａｓよりなる第３
ガイド層７０６が順次形成されている。第３光ガイド層
７０６の上における中央部にはｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5
Ａｓよりなるストライプ領域７０７が形成されていると
共に第３光ガイド層７０６の上における中央部を除く領
域にはｎ型のＧａ_0.35Ａｌ_0.65Ａｓよりなる電流ブロッ
ク層７０８が形成されている。電流ブロック層７０８の
上にはｐ型のＧａ_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第４光ガイ
ド層７０９がストライプ領域７０７と一体に形成され、
ストライプ領域７０７及び第４光ガイド層７０９の上に
はｐ型のＧａ_0.86Ａｌ_0.14Ａｓよりなる損失変化層７１
０が形成され、損失変化層７１０の上にはｐ型のＧａ
_0.5 Ａｌ_0.5 Ａｓよりなる第４光ガイド層７１１が形成
され、第４光ガイド層７１１の上にはｐ型のＧａＡｓよ
りなるコンタクト層７１２が形成されている。第８の実
施形態においては、損失変化層７１０の膜厚は、５ｎｍ
以上で且つ活性層７０４の膜厚の５分の１の膜厚に５ｎ
ｍを加えた膜厚以下に設定されていると共に、第２光ガ
イド層７０５と第３光ガイド層７０６との合計膜厚は
０．１５μｍ以下に設定されている。

【０１４６】尚、前記各実施形態においては、ｎ型の半
導体基板を用い、ｎ型の電流ブロック層を形成する場合
のみを示したが、これに代えて、ｐ型の半導体基板を用
い、ｐ型の電流ブロック層を形成してもよい。

【０１４７】また、前記各実施形態においては、電流ブ
ロック層が活性層よりも上側に位置する場合つまり活性
層から見て電流ブロック層が半導体基板と反対側に位置
する場合のみを示したが、活性層から見て電流ブロック
層が半導体基板と同じ側に位置する場合でも、同じ効果
が得られる。また、電流ブロック層が活性層の上下両側
に設けられるダブルコンファイメント構造にすると、漏
れ電流が少なくなるので、一層の低動作電流化が図れる
ことは言うまでもない。

【０１４８】また、前記各実施形態において、活性層を
多重量子井戸（ＭＱＷ）構造にすると、発振しきい値電
流が低減して動作電流値が低減する。

【０１４９】図１９は、第２の実施形態に係る半導体レ
ーザ装置において、７８０ｎｍ帯のレーザ発振をする、
１０ｎｍの厚さを持つＧａ_0.95Ａｌ_0.05Ａｓよりなる３
層のウェル層と４ｎｍの厚さを持つＧａ_0.7 Ａｌ_0.3 Ａ
ｓよりなる４層のバリア層とからなるマルチカンタムウ
ェル（ＭＱＷ）構造を有する活性層を用いたときの電流
−光出力特性を示している。図１９に示すように、活性
層をＭＱＷ構造にすると１００ｍＷ以上の光出力が得ら
れた。

【０１５０】活性層を多重量子井戸構造にすると、活性
層の持つ微分利得がさらに増大するため、電流−光出力
特性に非線形性を生じさせることなく自励発振が生じる
領域がさらに広くなる。活性層が多重量子井戸構造を有
している場合において、損失変化層が複数層設けられて
いるときには、複数の損失変化層の合計膜厚を活性層の
井戸層の合計膜厚の５分の１の膜厚に５ｎｍを加えた膜
厚以下に設定し、損失変化層が量子井戸構造を有してい
るときには、損失変化層の井戸層の合計膜厚を活性層の
井戸層の合計膜厚の５分の１の膜厚に５ｎｍを加えた膜
厚以下に設定すると、電流−光出力特性において非線形
性が一層生じ難くなる。

【０１５１】また、活性層としては、シングルカンタム
ウェル（ＳＱＷ）構造、ダブルカンタムウェル（ＤＱ
Ｗ）構造、トリプルカンタムウェル（ＴＱＷ）構造、グ
リン（ＧＲＩＮ）構造、又はセパレートコンファインメ
ントヘテロストラクチャー（ＳＣＨ）構造等の他の多重
量子井戸構造を採用することもできる。

【０１５２】また、再成長を容易にする半導体層、すな
わちＡｌＡｓ混晶比の小さい半導体層の上に電流ブロッ
ク層を作製すれば、ＡｌＡｓ混晶比の低い半導体層の上
への再成長となるため、再成長界面の酸化を防ぐことが
できるので、界面抵抗の低減につながることは言うまで
もない。

【０１５３】さらに、前記各実施形態においては、Ｇａ
ＡｌＡｓ系の半導体材料を用いた場合を示したが、他の
材料系、例えば、ＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＧ
ａＰ系、ＩｎＧａＡｌＰ系、ＺｎＳｅ系、ＺｎＣｄＳＳ
ｅ系、ＺｎＭｇＳＳｅ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系又は
ＡｌＧａＮ系等の化合物半導体材料を用いてもよいこと
は言うまでもない。

【０１５４】

【発明の効果】本発明に係る半導体レーザ装置による
と、ストライプ領域の下側で且つ活性層の外部に、セル
フパルセーション特性を得るために必要な可飽和吸収領
域を形成することができるため、活性層の構造パラメー
タに依存することなく、容易にセルフパルセーション特
性を有する半導体レーザ装置を高歩留りで作成すること
ができる。

【０１５５】また、電流ブロック層は活性層により発振
されたレーザ光に対して透明であるため、内部損失の小
さい低動作電流の半導体レーザ装置が得られる。

【０１５６】高出力動作が可能であり且つセルフパルセ
ーション特性を有する請求項１の発明に係る半導体レー
ザ装置は、書き換え可能な光ディスク用の光源として重
要である。すなわち、セルフパルセーションによりレー
ザ発振時における発振スペクトルが多モード化し、光デ
ィスクからの反射光に影響されない低雑音特性が得られ
るため、従来発振スペクトルをマルチモード化させるた
めに必要であった高周波電流を重畳する回路が不要とな
るので、光ピックアップの大幅な小型化及び低コスト化
を図ることができる。

【０１５７】

【０１５８】

【０１５９】

【０１６０】

【０１６１】

【０１６２】

【０１６３】

【０１６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装
置の断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装
置の電流−光出力特性図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装
置の水平拡がり角の光出力依存性図である。

【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザ装
置の非点隔差の光出力依存性図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザ装
置の断面図である。

【図６】本発明の第２の実施形態において、活性層の膜
厚が３５ｎｍであるときの発振スペクトル特性の禁制帯
幅波長差Δλ及び損失変化層の膜厚に対する依存性、並
びに電流−光出力特性における非線形性の有無の実験結
果を示す図である。

【図７】半導体レーザ装置における電流−光出力特性の
非線形性を説明する図である。

【図８】半導体レーザ装置において、活性層の膜厚が５
０ｎｍである場合のときの発振スペクトル特性の禁制帯
幅波長差Δλ及び損失変化層の膜厚に対する依存性、並
びに電流−光出力特性における非線形性の有無の実験結
果を示す図である。

【図９】半導体レーザ装置において、活性層の膜厚と、
電流−光出力特性に非線形を生じないための損失変化層
の最大膜厚との関係を示す図である。

【図１０】半導体レーザ装置において、内外実効屈折率
差Δｎの、第２光ガイド層と光吸収膜との合計膜厚ｄｐ
に対する依存性についての計算結果を示す図である。

【図１１】（ａ）は第２の実施形態に係る半導体レーザ
装置の電流−光出力特性を示し、（ｂ）は損失変化層を
有する従来の自励発振型の半導体レーザ装置の電流−光
出力特性を示す図である。

【図１２】（ａ）〜（ｃ）は第１の実施形態に係る半導
体レーザ装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。

【図１４】本発明の第４の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。

【図１５】本発明の第５の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。

【図１６】本発明の第６の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。

【図１７】本発明の第７の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。

【図１８】本発明の第８の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。

【図１９】第２の実施形態に係る半導体レーザ装置にお
いて、マルチカンタムウェル構造を有する活性層を用い
たときの電流−光出力特性を示す図である。

【図２０】第１の従来例に係る半導体レーザ装置の断面
図である。

【図２１】第２の従来例に係る半導体レーザ装置の断面
図である。

【符号の説明】

１ 半導体基板 ２ バッファ層 ３ クラッド層 ４ 活性層 ５ 第１光ガイド層 ６ 第２光ガイド層 ７ａ ストライプ領域 ７ 電流ブロック層 ８ 保護層 ９ クラッド層 ２１ 半導体基板 ２２ 第１クラッド層 ２３ 第１可飽和吸収層 ２４ 第２クラッド層 ２５ 活性層 ２６ 第３クラッド層 ２７ 第２可飽和吸収層 ２８ 第４クラッド層 ２９ キャップ層 ３０ 電流ブロック層 ３１ コンタクト層 ５０ コンタクト層 ５１ 半導体基板 ５２ バッファ層 ５３ クラッド層 ５４ 活性層 ５５ 第１光ガイド層 ５５ａ 損失変化層 ５６ 第２光ガイド層 ５７ 電流ブロック層 ５７ａ ストライプ領域 ５８ 第３光ガイド層 ５９ コンタクト層 １０１ 半導体基板 １０２ バッファ層 １０３ 第１光ガイド層 １０４ 活性層 １０５ 第２光ガイド層 １０６ 損失変化層 １０７ ストライプ領域 １０８ 電流ブロック層 １０９ 第３光ガイド層 １１０ コンタクト層 ２０１ 半導体基板 ２０２ バッファ層 ２０３ 第１光ガイド層 ２０４ 損失変化層 ２０５ 第１光ガイド層 ２０６ 活性層 ２０７ 第２光ガイド層 ２０８ ストライプ領域 ２０９ 電流ブロック層 ２１０ 第３光ガイド層 ２１１ コンタクト層 ３０１ 半導体基板 ３０２ バッファ層 ３０３ 第１光ガイド層 ３０４ 損失変化層 ３０５ 第１光ガイド層 ３０６ 活性層 ３０７ 第２光ガイド層 ３０８ 第３ガイド層 ３０９ ストライプ領域 ３１０ 電流ブロック層 ３１１ 第４光ガイド層 ４０１ 半導体基板 ４０２ バッファ層 ４０３ 第１光ガイド層 ４０４ 活性層 ４０５ 第２光ガイド層 ４０６ 損失変化層 ４０７ 第２光ガイド層 ４０９ ストライプ領域 ４１０ 電流ブロック層 ４１１ 第３光ガイド層 ４１２ コンタクト層 ５０１ 半導体基板 ５０２ バッファ層 ５０３ 第１光ガイド層 ５０４ 活性層 ５０５ 第２光ガイド層 ５０６ 損失変化層 ５０７ 第２光ガイド層 ５０８ 第３ガイド層 ５０９ ストライプ領域 ５１０ 電流ブロック層 ５１１ 第４光ガイド層 ５１２ コンタクト層 ６０１ 半導体基板 ６０２ バッファ層 ６０３ 第１光ガイド層 ６０４ 活性層 ６０５ 第２光ガイド層 ６０６ ストライプ領域 ６０７ 電流ブロック層 ６０８ 第３光ガイド層 ６０９ 損失変化層 ６１０ 第３光ガイド層 ６１１ コンタクト層 ７０１ 半導体基板 ７０２ バッファ層 ７０３ 第１光ガイド層 ７０４ 活性層 ７０５ 第２光ガイド層 ７０６ 第３ガイド層 ７０７ ストライプ領域 ７０８ 電流ブロック層 ７０９ 第４光ガイド層 ７１０ 損失変化層 ７１１ 第４光ガイド層 ７１２ コンタクト層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粂 雅博 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 吉川 昭男 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−226780（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196801（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−86676（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196810（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−214058（ＪＰ，Ａ) 特表 平10−505960（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性層と、前記活性層の上に形成され且
   つ溝を有する、Ａｌ _x Ｇａ _1-x Ａｓ（０＜ｘ≦１）より
   なる電流ブロック層と、前記ブロック層の溝に形成され
   たクラッド層と、前記活性層と前記電流ブロック層との
   間に前記電流ブロック層下に形成された、Ａｌ _y Ｇａ _1-y
   Ａｓ（０＜ｙ＜１）よりなる半導体層を介して形成され
   た、前記活性層の禁制帯幅以下の禁制帯幅を有する損失
   変化層とを備え、前記電流ブロック層は、前記活性層に
   より発振されたレーザ光に対して透明であり、前記半導
   体層は、前記活性層の禁制帯幅よりも大きく且つ前記電
   流ブロック層の禁制帯幅よりも小さい禁制帯幅を有する
   光ガイド層であることを特徴とする半導体レーザ装置。