JP4077348B2 - 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 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の所属する技術分野】
本発明は、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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、半導体レーザ装置（以下、半導体レーザ、ともいう）は、様々な分野で幅広く使用されている。なかでも、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、波長６５０ｎｍ帯のレーザ光を得ることができるため、光ディスクシステムの分野において光源として広く使用されている。また、代表的な半導体レーザとして、活性層と、その活性層を狭持する２つのクラッド層とを含むダブルヘテロ構造を有し、１つの前記クラッド層がメサ上のリッジを形成している構造の半導体レーザ（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
図１８に、このような構造を有するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの一例を示す。なお、以下に示す各層の組成比は省略する。図１８に示す半導体レーザでは、（１００）面から［０１１］方向に１５°傾けた面を主面とするｎ形ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ形ＧａＡｓバッファ層１０２、ｎ形ＧａＩｎＰバッファ層１０３、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰクラッド層１０４が順に積層され、さらにその上に、歪量子井戸活性層１０５、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１０６、ｐ形（またはノンドープ）ＧａＩｎＰエッチングストップ層１０７、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１０８、ｐ形ＧａＩｎＰ中間層１０９およびｐ形ＧａＡｓキャップ層１１０が積層されている。ここで、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１０８、ｐ形ＧａＩｎＰ中間層１０９、ｐ形ＧａＡｓキャップ層１１０は、ｐ形ＧａＩｎＰエッチングストップ層１０７上に、順メサ形状を有するリッジとして形成されている。また、ｐ形ＧａＩｎＰエッチングストップ層１０７上および上記リッジの側面上に、ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１１が形成され、このｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１１とリッジ上部に位置するｐ形ＧａＡｓキャップ層１１０上に、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１１２が積層されている。なお、歪量子井戸活性層１０５は、（ＡｌＧａ）ＩｎＰ層およびＧａＩｎＰ層から構成されている。
【０００４】
図１８に示す半導体レーザでは、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１１２から注入された電流はｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１１によりリッジ部のみに狭窄され、リッジ底部近傍の歪量子井戸活性層１０５に集中して注入される。このようにして、数十ｍＡという少ない注入電流に関わらず、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が実現される。このとき、キャリアの再結合により光が発生するが、歪量子井戸活性層１０５と垂直な方向に対しては、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰクラッド層１０４、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１０６の両クラッド層により光の閉じ込めが行われ、歪量子井戸活性層１０５と平行な方向に対しては、ＧａＡｓ電流ブロック層１１１が発生した光を吸収するために光の閉じ込めが行われる。この結果、注入された電流により生じた利得が、歪量子井戸活性層１０５内の導波路における損失を上回るとレーザ発振が生じる。
【０００５】
図１８に示すようなＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザでは、一般に、良好な温度特性Ｔ0（例えば、非特許文献１参照）を得るために、（１００）面から［０１１］方向に７°〜１５°の範囲で傾けた面を主面とするＧａＡｓ基板が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。温度特性Ｔ0の値が大きいほど、半導体レーザの温度依存性が小さくなり、より実用的な半導体レーザとすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１９６６９４号公報
【０００７】
【非特許文献１】
伊賀健一編、「半導体レーザ」、第１版、オーム社、平成６年１０月、ｐ．６
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１８に示す半導体レーザのように、特定の結晶面からθ°傾けた面を主面とする基板を用いた場合、化学的なウェットエッチング法のみを用いて形成したリッジの断面の形状は光路方向（導波路方向）から見て左右非対称となる。例えば、図１８に示す例において、基板の主面とリッジの側面とがなす角はそれぞれ、θ1°＝５４．７゜−θ゜、θ2°＝５４．７゜＋θ゜である。
【０００９】
イオンビームエッチングなどの物理的なエッチング法によってリッジの形成を行えば、リッジの断面の形状を光路方向から見て左右対称とすることも可能である。しかし、この場合、リッジの側面に物理的な損傷が残ることによってリッジの側面と電流ブロック層との界面でリークが発生し、電流狭窄効果が低下する可能性がある。物理的なエッチング法によってリッジを形成した後、電流ブロック層を形成する前に、リッジの側面を化学的にエッチングすることなども考えられるが、やはりリッジの断面の形状は光路方向から見て左右非対称となる。
【００１０】
リッジの断面の形状が光路方向から見て左右非対称である場合、導波路の断面の形状も光路方向から見て左右非対称となる。すると、活性層におけるキャリア分布パターンのピーク中心位置と、導波路を伝播する光の強度分布パターンのピーク中心位置との水平方向のずれ（ΔＰ）が生じやすくなる。一般に、電流注入量を増して半導体レーザを高出力状態とすると、活性層内部における光の強度分布が最大となる領域でキャリア濃度が相対的に減少し、キャリアの空間的なホールバーニングが発生しやすくなる。ホールバーニングが発生した場合、ΔＰが大きいほど、キャリア分布パターンの非対称性が大きくなる傾向にある。そのため、ΔＰが大きい半導体レーザ（即ち、光路方向から見たリッジの断面の形状がより非対称である半導体レーザ）では、高出力状態で光の発振位置が不安定になることにより、電流−光出力特性上の折れ曲がりである、いわゆる「キンク」が生じやすくなるという問題がある。
【００１１】
従来、導波路の断面の形状が非対称であっても、光出力が５０ｍＷ程度のレベルであれば、半導体レーザとして基本横モード発振を維持することができる（半導体レーザを光ディスクシステムの光源として用いる場合、基本横モード発振を得ることは、発振したレーザ光を光ディスク上にレンズの回折限界程度にまで集光するために、非常に重要である）。しかし、今後、さらに高速での読み書きが可能である光ディスクシステムを実現する場合には、１００ｍＷ以上の高出力状態であっても安定して基本横モード発振を得ることができる半導体レーザを実現することが望まれる。
【００１２】
そのため、特定の結晶面から傾いた面を主面とする基板上に形成され、メサ状のリッジが形成された半導体レーザにおいて、より高い出力まで安定した基本横モード発振を行うことができる半導体レーザが求められている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体レーザ装置の基本構成は、化合物半導体からなる傾斜基板上に形成され、活性層と前記活性層を狭持する２つのクラッド層とを含み、１つの前記クラッド層がメサ状のリッジを形成している半導体レーザ装置であって、前記リッジが、前記リッジの底部の幅がほぼ一定である第１の領域と、前記リッジの底部の幅が連続的に変化している第２の領域とを含み、前記第２の領域が、前記第１の領域と光路上の端面との間にある。
上記課題を解決するために、本発明の第１の構成の半導体レーザ装置は、上記基本構成において、前記第２の領域では、前記リッジの底部の幅が、前記第１の領域から離れるほど大きく、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅が、１．８μｍ以上２．５μｍ以下であり、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅が、２．４μｍ以上３μｍ以下であり、共振器長が８００μｍ〜１５００μｍであり、前記第１の領域の長さが前記共振器長の１０％〜５０％である。
また、本発明の第２の構成の半導体レーザ装置は、前記第２の領域では、前記リッジの底部の幅が、前記第１の領域から離れるほど大きく、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅が、１．８μｍ以上２．５μｍ以下であり、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅と、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅の最大値との差が、０．５μｍ以下であり、共振器長が８００μｍ〜１５００μｍであり、前記第１の領域の長さが前記共振器長の１０％〜５０％である。
【００１４】
また、本発明の光ピックアップ装置は、上記の半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置から出射した光が記録媒体において反射した反射光を受光する受光部とを備えている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態において、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の半導体レーザ装置（以下、半導体レーザ、ともいう）について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の半導体レーザ装置の一例を示す断面図である。図１に示す半導体レーザ装置１は、（１００）面から［０１１］方向に１０°傾けた面を主面とするｎ形ＧａＡｓ基板１０上に形成されている。ｎ形ＧａＡｓ基板１０上には、ｎ形ＧａＡｓバッファ層１１、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１２、活性層１３、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４、ｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５が順に積層されている。半導体レーザ装置１は、活性層１３が、２つのクラッド層によって狭持されたダブルヘテロ構造となっている。
【００１８】
また、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４によって、活性層１３上に、順メサ形状を有するリッジが形成されている。さらに、上記リッジの側面を覆うように、ｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６が形成され、このｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６とリッジ上部に位置するｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５上に、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７が積層されている。なお、図１の例に示す活性層１３は、（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１ガイド層１３１、ＧａＩｎＰ第１ウェル層１３２、（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１バリア層１３３、ＧａＩｎＰ第２ウェル層１３４、（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２バリア層１３５、ＧａＩｎＰ第３ウェル層１３６および（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２ガイド層１３７によって構成される歪量子井戸活性層である。図１に示す半導体レーザにおいて、リッジの側面と基板の主面とが成す角θ1、θ2は（θ1の方が鋭角とする）、基板として（１００）面から［０１１］方向に１０°傾けた面を主面とする傾斜基板（オフオリエンテーション基板、ともいう）を用いているため、それぞれθ1＝４４．７゜、θ2＝６４．７゜である。なお、上記各層における組成比の記載は省略する。また、上記組成比の一例については、後述する。
【００１９】
図１に示す半導体レーザ装置１では、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７から注入された電流は、ｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６によりリッジ部のみに狭窄されることによって、リッジの底部近傍の活性層１３に集中して注入される。このため、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が、数十ｍＡ程度の注入電流により実現できる。この時、キャリアの再結合により発光した光は、活性層１３の主面と垂直な方向に対しては、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１２およびｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４の両クラッド層によって閉じ込められることになる。また、活性層１３の主面と平行な方向に対しては、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４よりも屈折率が小さいｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６によって閉じ込められることになる。そのため、リッジを導波路とする（リッジ導波型）、基本横モード発振が可能な半導体レーザ素子とすることができる。
【００２０】
また、図１に示す半導体レーザ装置１では、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４によって形成されたリッジが、リッジの底部の幅Ｗがほぼ一定である第1の領域と、リッジの底部の幅Ｗが連続的に変化している第２の領域とを含んでいる。また、第２の領域は、第１の領域と半導体レーザ装置１の光路上の端面との間に配置されている。
【００２１】
このような半導体レーザ装置では、リッジの底部の幅がほぼ一定である第１の領域によって、光路方向から見たリッジの断面の形状に対する相対的な発光位置をほぼ一定にすることができる。即ち、高出力まで安定した発振が可能で、発振したレーザ光の遠視野像（以下、ＦＦＰ、という）の光軸が安定した半導体レーザ装置とすることができる。また、リッジの幅が連続的に変化している第２の領域によって、リッジの幅を広くすることができるため、素子の電流―電圧特性における微分抵抗（以下、Ｒs、という）を低減することができる。よって、ＦＦＰの光軸が安定化され、Ｒsが低減された、高出力まで基本横モード発振可能な半導体レーザ装置とすることができる。なお、リッジの底部の幅が「ほぼ一定」とは、リッジの底部の幅における最大値と最小値との差が、例えば、上記最大値の２０％以下であることを意味している。
【００２２】
本発明の半導体レーザ装置の思想について説明する。
【００２３】
上述したように、傾斜基板上に形成された半導体レーザ装置は温度特性Ｔ0に優れるが、光路方向から見たリッジの断面の形状が左右非対称であるため、高出力の状態ではキンクが生じやすくなる。キンクが発生する光出力を向上させるためには、キャリア濃度の分布の非対称性を低減することが一つの方法であり、そのためには、ストライプ幅を狭くし、ストライプ中央部へのキャリアの注入電流密度を増大させ、キャリアの空間的ホールバーニングを抑制すればよい。そのため、リッジの底部の幅を小さくすることによって、より高出力まで安定した発振が可能な半導体レーザ装置とすることができる。なお、本明細書における「左右非対称」の「左右」とは、図１に示すように、半導体レーザ装置の基板を下にしたときに、光路方向から見た半導体レーザ装置の断面における「左右」である。
【００２４】
また、一般に、電流ブロック層の屈折率が、リッジが形成された第２クラッド層の屈折率よりも小さく、発振したレーザ光に対して透明な電流ブロック層からなる実屈折率導波型のレーザの場合、高次の横モード発振を抑圧して安定した基本横モード発振を得るためには、リッジの底部の幅ができるだけ小さい方がよい。
【００２５】
しかし、リッジの底部の幅を小さくすれば、リッジの上面の幅も同時に小さくなる。半導体レーザ装置のＲsは、注入電流が最も狭窄されるリッジ上面の幅で決定される。このため、より高出力まで安定した発振を得ようと、単にリッジの底部の幅を小さくするだけでは、Ｒsの増大を招き、動作電圧が増大する可能性がある。動作電圧が増大すると動作電力も増大するため、半導体レーザ装置の発熱量が大きくなり、温度特性Ｔ0の劣化や信頼性の低下につながる可能性がある。
【００２６】
また、半導体レーザ装置を光ディスクシステムに用いる場合、半導体レーザに光ディスクからの反射戻り光が入射することがあり、この戻り光成分が大きくなると、モードホッピング雑音が生じ、信号再生時のＳ／Ｎ比が劣化する可能性がある。この現象を抑制するためには、発振するレーザ光を多モード化させる方法が有効である。一般に、半導体レーザ装置では、駆動電流に高周波電流を重畳させることにより発振するレーザ光を多モード化している。しかし、この時、Ｒsが増大すると、動作電圧の変化に対する動作電流の変化も小さくなるため、高周波重畳された電流の成分も小さくなる傾向になる。また、動作電流の変化が小さくなると、発振可能な利得を持つ波長幅の変化も小さくなるため、発振スペクトルの多モード性が損なわれ、光ディスクからの干渉性雑音が増大する可能性がある。すなわち、Ｒsが増大すると、半導体レーザ装置の信頼性の低下につながる可能性がある。
【００２７】
そこで、本発明の半導体レーザ装置では、リッジを第１の領域と第２の領域とに分割し、それぞれの幅を制御することで、上述した問題の影響の少ない半導体レーザ装置とすることができる。
【００２８】
第１の領域の長さ（光路上の端面間を結ぶ方向の長さ）としては、例えば、共振器長の５％〜４５％の範囲であればよい。なかでも、５％〜２０％の範囲が好ましい。また、第２の領域の長さ（光路上の端面間を結ぶ方向の長さ）としては、例えば、共振器長の５５％〜９５％の範囲であればよい。なかでも、８０％〜９５％の範囲が好ましい。なお、第２の領域が複数存在する場合、上記第２の領域の長さは、複数存在する各第２の領域の合計長とする。第１の領域についても同様である。なお、本発明の半導体レーザ装置における共振器長の値は、特に限定されない。例えば、８００μｍ〜１５００μｍの範囲である。１００ｍＷ以上の出力の半導体レーザ装置とする場合、漏れ電流を少なくするために、共振器長は、例えば、９００μｍ〜１２００μｍの範囲とすればよい。
【００２９】
本発明の半導体レーザ装置では、前記第２の領域において、前記リッジの底部の幅が、前記第１の領域から離れるほど大きくてもよい。ＥＦＰの光軸が安定化され、Ｒsをより低減させた、高出力まで基本横モード発振可能な半導体レーザ装置とすることができる。
【００３０】
また、本発明の半導体レーザ装置では、前記第２の領域が、前記第１の領域と光路上の一方の端面との間、および前記第１の領域と光路上の他方の端面との間の双方にあってもよい。ＦＥＰの光軸が安定化され、Ｒsをより低減させた、高出力まで基本横モード発振可能な半導体レーザ装置とすることができる。
【００３１】
また、本発明の半導体レーザ装置では、前記第１の領域と前記第２の領域との境界において、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅と、前記第２の領域における前記リッジの幅とが、ほぼ同一であってもよい。前記第１の領域と前記第２の領域との境界において、光強度の分布の変化が抑制され、導波路損失をより低減することができる。なお、「ほぼ同一」とは、前記第２の領域と前記第１の領域との境界において、双方の領域におけるリッジの幅の差が、例えば、０．２μｍ以下であることを意味している。
【００３２】
本発明の半導体レーザ装置におけるリッジの形状の一例を図２に示す。図２は、図１に示す半導体レーザ装置の例における、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７側から見たリッジの形状を示す模式図である。図２に示す例では、半導体レーザ装置１のリッジは、リッジの底部の幅Ｗ1がほぼ一定である第１の領域２１と、リッジの底部の幅Ｗ2が連続的に変化している第２の領域２２とを含んでいる。また、第２の領域２２では、リッジの底部の幅Ｗ2が、第１の領域２１から離れるほど大きくなっている。また、第２の領域２２は、第１の領域２１と光路上の一方の端面２３との間、および、第１の領域２１と光路上の他方の端面２４との間の双方にある。さらに、第１の領域２１と第２の領域２２との境界２５において、第１の領域２１におけるリッジの底部の幅Ｗ1と、第２の領域２２におけるリッジの底部の幅Ｗ2とがほぼ同一であり、両領域におけるリッジの側面が連続している。
【００３３】
このような半導体レーザ装置とすることによって、ＦＥＰの光軸が安定化され、Ｒsと導波路損失とをより低減させた、高出力まで基本横モード発振可能な半導体レーザ装置とすることができる。
【００３４】
図１に示す半導体レーザ装置において、各層の厚さ、組成、組成比、導電形などは特に限定されない。半導体レーザ装置として必要な特性に基づき、任意に設定すればよい。例えば、各層を以下に示す厚さ、組成および組成比としてもよい。なお、括弧内に示す数値は各層の厚さであり、分かりやすくするために図１と同じ図番を引用する。
【００３５】
各層の組成比および厚さの一例は、ｎ形ＧａＡｓバッファ層１１（０．５μｍ）、ｎ形（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１クラッド層１２（１．２μｍ）、ｐ形（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２クラッド層１４、ｐ形Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層１５（５０ｎｍ）、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７（３μｍ）である。また、活性層１３の一例は、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（５０ｎｍ）第一ガイド層１３１、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ（５ｎｍ）第１ウェル層１３２、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（５ｎｍ）第１バリア層１３３、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ（５ｎｍ）第２ウェル層１３４、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（５ｎｍ）第２バリア層１３５、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ（５ｎｍ）第３ウェル層１３６および（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（５０ｎｍ）第二ガイド層１３７からなる歪量子井戸活性層である。ｐ形（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２クラッド層１４の一例は、リッジの上部にあるｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５と活性層１３との間の距離が１．２μｍ、リッジの底部と活性層との距離ｄpが０．２μｍの第２クラッド層である。ｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６の厚さの一例は、０．７μｍである。なお、この例において、リッジの上面の幅は、リッジの底部の幅に比べて約１μｍほど小さくなる。
【００３６】
活性層１３としては、上記一例に示すような歪量子井戸活性層に特に限定されない。例えば、無歪の量子井戸活性層やバルクの活性層を用いてもよい。また、活性層１３の導電形は特に限定されない。ｐ形であってもｎ形であってもよい。アンドープの活性層であってもよい。
【００３７】
また、図１に示す例のように、発振したレーザ光に対して透明な電流ブロック層を用いれば、導波路損失を低減することができ、動作電流値を低減することも可能になる。また、この場合、導波路を伝播する光の分布が電流ブロック層に大きくしみ出すことができるため、ストライプ領域の内外における実効屈折率の差（Δｎ）を１０-3オーダーとすることも可能である。また、Δｎを、図１に示す距離ｄpを調節することによって、細かく制御することが可能であり、動作電流値を低減させた、高出力まで安定した発振が可能な半導体レーザ装置とすることができる。なお、Δｎの範囲としては、例えば、３×１０-3〜７×１０-3の範囲である。上記範囲において、高出力まで安定した基本横モード発振を行うことができる。
【００３８】
基板における特定の結晶面（図１に示す例では、（１００）面）からの傾斜の角度（傾斜角）θの値としては、図１に示す例における１０°に限らず、特に限定されない。例えば、７°〜１５°の範囲とすればよい。この範囲において、温度特性Ｔ0により優れる半導体レーザ装置とすることができる。傾斜角が上記範囲より小さくなると、自然超格子が形成されることによってクラッド層のバンドギャップが小さくなり、温度特性Ｔ0が低下する可能性がある。また、傾斜角が上記範囲より大きくなると、光路方向から見たリッジの断面の形状の非対称性が増大し、また、活性層の結晶性が低下する可能性がある。
【００３９】
本発明の半導体レーザ装置では、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅が、１．８μｍ以上２．５μｍ以下の範囲であってもよい。このような半導体レーザ装置とすることによって、リッジの底部の幅が一定である第１の領域において、キャリアの空間的ホールバーニングの発生をより抑制することができる。そのため、より高出力までキンクの発生が抑制された半導体レーザ装置とすることができる。
【００４０】
また、本発明の半導体レーザ装置では、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅が、２．４μｍ以上３μｍ以下であってもよい。このような半導体レーザ装置とすることによって、第２の領域において、よりＲsの増大を抑制しながら、高次横モードをより効果的にカットオフすることができるため、より高出力まで基本横モード発振が可能な半導体レーザ装置とすることができる。
【００４１】
本発明の半導体レーザ装置では、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅と、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅の最大値との差が、０．５μｍ以下であってもよい。このような半導体レーザ装置とすることによって、第２の領域において、光強度の分布が変化することに伴う導波路損失の増大が抑制され、より導波路損失が低減された半導体レーザ装置とすることができる。
【００４２】
本発明の半導体レーザ装置では、前記端面の近傍における前記活性層が、不純物の拡散により無秩序化されていてもよい。このような半導体レーザ装置とすることによって、前記端面の近傍における活性層のバンドギャップを増大し、レーザ光に対してより透明な端面窓構造を得ることができる。そのため、より高い光出力でも端面破壊（いわゆる、Ｃ．Ｏ．Ｄ．）を起しにくい半導体レーザ装置とすることができる。
【００４３】
不純物としては、例えば、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｏなどを用いればよい。また、不純物の拡散量（ドープ量）としては、例えば、１×１０17ｃｍ-3〜１×１０20ｃｍ-3の範囲であり、拡散は、半導体レーザ素子の端面から、例えば、１０μｍ〜５０μｍの範囲であればよい。
【００４４】
以下、半導体レーザ装置に対する実験結果などを用いて、本発明をさらに詳細に説明する。なお、以降に示す各実験は、特に記載のない限り、半導体レーザ装置の分野における一般的な手法を用いて行った。
【００４５】
最初に、図１に示す例と同様の断面構造および組成比を有する半導体レーザ装置において、リッジの底部の幅を光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一にして（即ち、上述した、リッジの底部の幅が連続的に変化した第２の領域を設けない状態で）、Ｒsとリッジの底部の幅（リッジ下端幅）との関係を調べた。その結果を図３に示す。
【００４６】
図３に示すように、リッジの底部の幅が２．４μｍ以上のとき、Ｒsが６．５Ω以下となることがわかる。
【００４７】
一般に、４倍速以上の高倍速ＤＶＤシステムの光源に必要なＲsの値は、６．５Ω以下とされ、また、リッジの底部の幅が３μｍを超える場合、高次横モード発振が生じる可能性があると考えられる。そのため、リッジの底部の幅が、２．４μｍ以上３μｍ以下の範囲において、よりＲsの増大を抑制し、安定した基本横モード発振が可能な半導体レーザ装置とすることができることがわかる。なお、このとき、リッジの上面の幅は、１.０μｍ以上１．６μｍ以下の範囲となる。
【００４８】
次に、図１に示す例と同様の断面構造および組成比を有する半導体レーザ装置において、リッジの底部の幅を光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一にして、パルス駆動時の最大光出力とリッジの底部の幅との関係を調べた。その結果を図４に示す。なお、レーザ光を発振する条件は、半導体レーザ装置の温度を７０℃、パルス幅を２００ｎｓ、デューティ比率を５０％とした。
【００４９】
図４に示すように、リッジの底部の幅が２．５μｍを超える場合、最大光出力はキンクが発生する光出力によって決まり、また、リッジの底部の幅が大きいほど、より低い光出力においてキンクが発生することがわかる。一方、リッジの底部の幅が２．５μｍ以下になると、キンクは発生しないものの熱飽和により光出力が制限される。また、リッジ底部の幅が小さいほどＲsが増大するためか、熱飽和する光出力が小さくなる傾向にあることがわかる。これらの結果から、リッジの底部の幅が２．５μｍ以下の範囲において、キンクの発生が抑制された半導体レーザ装置とすることができるが、同時に、リッジの底部の幅がさらに小さくなるにつれて熱飽和を起す可能性が高くなることがわかる。
【００５０】
次に、図１に示す例と同様の断面構造を有するレーザにおいて、リッジの底部の幅を光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一にして、キンクが発生する原因について考察した。例えば、リッジの底部の幅を２．７μｍ、距離ｄpを０．２μｍとした場合における実効屈折率の分布を図５に示す。なお、図５に示す実効屈折率の分布は、図１に示す半導体レーザ装置における光路方向から見た断面の水平方向に対する分布であり、中心とは、リッジの底部の開口部における中心を意味している。なお、実効屈折率の分布は、計算により求めた。
【００５１】
図５に示すように、リッジの側面のうち急斜面側（θ2側）の実効屈折率が、緩斜面側（θ1側）の実効屈折率よりも、中心からの距離に対する変化が急であることがわかる。このように、実効屈折率の分布が左右非対称になることによってキンクの発生が誘引されると考えられる。
【００５２】
次に、同じく、図１に示す例と同様の断面構造を有するレーザにおいて、発振しきい値の状態（室温、連続発振（ＣＷ）、動作電流値３５ｍＡ）における発光強度の分布とキャリア濃度の分布とを、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す。なお、図６に示す各分布は、図１に示す半導体レーザの装置における光路方向から見た断面の水平方向に対する分布であり、中心とは、リッジの底部の開口部における中心を示している。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、発光強度のピーク位置は、リッジの底部の中心から急斜面側（θ2側）に０．１８μｍずれていることが分かる（図６（ａ）に示すＬ1）。この状態で注入電流を増加させ、例えば、１００ｍＷ以上の高出力状態にすることでキャリアの空間的ホールバーニングが生じた場合、誘導放出がリッジの側面のうち急斜面側に偏って生じることになる。そのため、キャリア濃度の分布は、図６（ｂ）に示すように、緩斜面側におけるキャリア濃度が相対的に大きくなった左右非対称な分布を示す。このように、リッジの緩斜面側にキャリア濃度の分布が偏在している状態で、キャリア濃度の分布の状態から受ける光強度の利得が大きくなると、光強度の分布はさらにリッジの緩斜面側に移動し、キンクが発生する原因となる。
【００５４】
なお、一度キンクが発生し、光強度の分布がリッジの緩斜面側に大きく移動すると、注入キャリアは、誘導放出による再結合によってリッジの緩斜面側においてより強く失われるため、今度は逆にリッジの急斜面側におけるキャリア濃度の分布が相対的に大きくなり、光強度の分布がほぼ元の状態に復帰することになる。
【００５５】
この過程を示した室温、ＣＷの状態における、電流−光出力特性および光強度の分布パターン（ニヤーフィールド：ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ）の観察結果を図７および図８に示す。キンクが発生する直前（図７および図８に示すＰ１）では、光強度の分布の中心（ピーク位置）はリッジの底部のほぼ中心に位置している。キンクが発生すると（Ｐ２）、光強度の分布のピーク位置はリッジの緩斜面側に移動し、光出力（発光効率）の不連続な低下が生じている。その後、リッジの急斜面側の利得が、リッジの緩斜面側の利得よりも相対的に高くなるため、光強度の分布は元の位置に戻り（Ｐ３）、光出力（発光効率）もほぼ元の状態に戻っていることがわかる。
【００５６】
また、基板として傾斜基板を用いた場合、図６に示したように、光強度の分布パターンのピーク位置とキャリア濃度の分布パターンのピーク位置とは、互いにずれた位置にある。このため、活性層中のキャリア濃度の分布が、半導体レーザ装置における光路方向から見た断面に対して左右非対称となることが計算からわかっている。図９にその計算結果を示す。図９は、図１に示す例と同様の断面構造および組成比を有する半導体レーザ装置において、室温、ＣＷ、５０ｍＷの状態におけるキャリア濃度の分布を示す図である。なお、図９に示す分布は、図１に示す半導体レーザ装置における光路方向から見た断面の水平方向に対する分布であり、中心とはリッジの底部の開口部における中心を示している。また、リッジ底部の幅は、光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一（２．７μｍ）とする。
【００５７】
図９に示すように、中心に対するキャリア濃度分布の極大値の差（ΔＮｃ）は、約１．３×１０18ｃｍ-3であることがわかる。
【００５８】
これに対し、図１０に示すように、リッジ底部の幅を２．５μｍ以下の値である２．３μｍに小さくした場合（その他の条件は図９の場合と同一とする）、ΔＮｃが０．５×１０18ｃｍ-3と低減されることがわかる。
【００５９】
また、図１１に、図９の場合と同様の半導体レーザ装置における、ΔＮｃとリッジの底部の幅との関係を示す。図１１に示すように、リッジの底部の幅を小さくすることによって、活性層中のキャリア濃度の分布の非対称性が改善されることが分かる。このため、リッジの底部の幅を小さくすることによって、図４に示すように、キンクの発生が抑制されると考えられる。
【００６０】
しかしながら、図４に示すように、リッジの底部の幅を単に小さくするだけでは、Ｒsが増大して熱飽和が生じるため、より高出力（例えば、２００ｍＷ以上）の半導体レーザ装置とすることが困難である。
【００６１】
そこで、本発明では、図２に示すように、リッジの底部の幅がほぼ一定である第１の領域２１と、リッジの底部の幅が連続的に変化している第２の領域２２を含むリッジとし、第１の領域においてキンクの発生を抑制し、第２の領域において熱飽和を抑制することで、より高出力の半導体レーザ装置とすることができる。
【００６２】
図２に示す半導体レーザ装置において、共振器長を一定（９００μｍ）とし、第１の領域の長さを変化させた場合の最大光出力の変化を図１２に示す。なお、第１の領域の両端に配置された２つの第２の領域の長さは、それぞれ等しくなるようにした。また、レーザ光を発振する条件は、７０℃、パルス幅２００ｎｓ、デューティ比率５０％とした。第１の領域におけるリッジの底部の幅Ｗ1は２．３μｍ、第２の領域における前記リッジの底部の幅は３μｍ以下、第１の領域と第２の領域との境界におけるリッジの底部の幅の差は、０．４μｍとした。
【００６３】
図１２に示すように、第１の領域の長さが１００μｍ以上の範囲で、キンクが発生する光出力が向上していることがわかる。しかし、第１の領域の長さがあまり大きくなると、Ｒsの増大を招き、第１の領域の長さが４００μｍ以上では、熱飽和により最大光出力が低下することがわかった。また、同じく、共振器長を一定（９００μｍ）とし、第１の領域の長さを変化させた場合のＲsの変化を図１３に示す。第１の領域の長さを長くすると、リッジの上面の幅が相対的に小さい領域がリッジ全体に占める割合が増えるため、Ｒsが増大する傾向にあることがわかる。図１３に示す例において、Ｒsを上述した６．５Ω以下とするためには、第１の領域の長さは５００μｍ以下とする必要があることが分かる。
【００６４】
以上の結果から、キンクの抑制という観点からは、第１の領域の長さは１００μｍ以上（共振器長に対して約１０％以上）が好ましいといえる。また、Ｒsの低減という観点からは、共振器長が８００ｎｍ〜１２００ｎｍの一般的な範囲の場合、第１の領域の長さはおおよそ４００ｎｍ〜６００ｎｍ程度、即ち、共振器長に対して約５０％以下が好ましいといえる。
【００６５】
図１４に、第１の領域の長さを４００μｍ、第１の領域の両端に配置された第２の領域の長さをそれぞれ２５０μｍとした半導体レーザ装置において（その他の条件は図１２および図１３に示す例と同一）、室温、ＣＷ状態における電流−光出力特性を示す（図１４に示す実施例）。図１４に示すように、光出力が２００ｍＷにおいてもキンクが発生せず、安定した基本横モード発振を保っていることがわかる。なお、図１４に示す従来例は、リッジの幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間で同一であり、図７に示した特性を有する従来の半導体レーザ装置における電流−光出力特性（室温、ＣＷ）である。
【００６６】
なお、図１４に示す例では、端面近傍における活性層にＺｎをドープ量１×１０19ｃｍ-3程度で拡散させており、活性層の端面近傍の領域は不純物により無秩序化された窓構造となっている。このため、端面が光出力により破壊される現象であるＣ．Ｏ．Ｄ．は、２００ｍＷ以上の出力においても発生することはなかった。
【００６７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した半導体レーザ装置の製造方法について説明する。
【００６８】
図１５は、本発明における半導体レーザ装置の製造方法の一例を示す断面工程図である。
【００６９】
まず、（１００）面から［０１１］方向に１０°傾けた面を主面とするｎ形ＧａＡｓ基板１０上に、ｎ形ＧａＡｓバッファ層１１（０.５μｍ）、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１２（１.２μｍ）、活性層１３、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４、ｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５（５０ｎｍ）を形成する（図１５（ａ））。括弧内の数字は、各層の厚さを示している。また、各層の組成比の記載は省略する。活性層１３としては、例えば、実施の形態１に示した歪量子井戸活性層の例と同様の活性層を形成すればよい。なお、各層の組成比は、例えば、実施の形態１に示した例と同様の組成比であればよい。各層の形成にあたっては、例えば、ＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法を用いればよい。
【００７０】
次に、上記各層からなる積層体の最上層であるｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５上に、酸化シリコン膜１８を堆積させる（図１５（ｂ））。堆積は、例えば、熱ＣＶＤ法（大気圧、３７０℃）により行えばよい。また、その厚さは、例えば、０．３μｍである。
【００７１】
次に、酸化シリコン膜１８の端面近傍の領域（例えば、端面から５０μｍの幅の領域）を除去し、ｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５を露出させる。続いて、この露出部にＺｎなどの不純物原子を熱拡散させ、活性層１３の端面近傍の領域を無秩序化させる。
【００７２】
次に、酸化シリコン膜１８を所定の形状にパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー法とドライエッチング法とを組み合わせて行えばよい。所定の形状とは、例えば、実施の形態１で示した本発明の半導体レーザ装置におけるリッジの形状と同一であればよい。例えば、図２に示すリッジの形状に酸化シリコン膜１８をパターニングすればよい。続いて、上記所定の形状にパターニングした酸化シリコン膜１８をマスクとして、塩酸系エッチャントなどを用いてｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５を、硫酸系または塩酸系エッチング液などを用いてｐ形ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層１４を、順次選択的にエッチングし、メサ状のリッジを形成する（図１５（ｃ））。
【００７３】
次に、酸化シリコン膜１８をマスクとして、ｐ形ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層１４上にｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６を選択的に成長させる（図１５（ｄ））。厚さは、例えば、０．７μｍである。成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法を用いればよい。
【００７４】
次に、弗酸系エッチング液などを用いて酸化シリコン膜１８を除去する（図１５（ｅ））。
【００７５】
次に、ＭＯＣＶＤ法あるいはＭＢＥ法などを用いて、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７を堆積する（図１５（ｆ））。
【００７６】
このようにして、本発明の半導体レーザ装置を製造することができる。
【００７７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の光ピックアップ装置について説明する。
【００７８】
本発明のピックアップ装置は、上述した本発明の半導体レーザ装置と、上記半導体レーザ装置から出射した光が記録媒体において反射した反射光を受光する受光部とを備えている。
【００７９】
このような光ピックアップ装置とすることによって、ＦＦＰの光軸が安定化され、高出力まで基本横モード発振による動作が可能な光ピックアップ装置とすることができる。
【００８０】
また、本発明の光ピックアップ装置では、前記反射光を分岐する光分岐部をさらに備え、前記受光部は、前記光分岐部によって分岐された前記反射光を受光してもよい。
【００８１】
また、本発明の光ピックアップ装置では、前記半導体レーザ装置と前記受光部とが、同一の基板上に形成されていてもよい。より小型の光ピックアップ装置とすることができる。
【００８２】
また、本発明の光ピックアップ装置では、前記基板上に、前記半導体レーザ装置から出射した光を前記基板の表面の法線方向に反射する光学素子をさらに備えていてもよい。
【００８３】
光学素子としては、特に限定されない。例えば、反射ミラーを用いればよい。
【００８４】
図１６は、本発明の光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。図１６に示す光ピックアップ装置は、半導体レーザ装置１と、受光部として受光素子５５とが同一の基板５３上に形成されている。また、半導体レーザ装置１から出射したレーザ光５８を、基板５３の表面の法線方向に反射する光学素子５４を備えている。なお、レーザ光５８が基板５３の表面で反射する影響を抑制するため、半導体レーザ装置１は台座５６の上に配置されている。なお、光学素子５４は、基板５３の表面をウェットエッチングにより結晶の面方位がでるように加工した素子である。受光素子５５としては、例えば、フォトダイオードなどを用いればよい。
【００８５】
図１６に示す光ピックアップ装置では、受光部５５と発光部である半導体レーザ装置１とが同一基板上に集積化されているため、より小型の光ピックアップ装置とすることができる。また、半導体レーザ装置１は、ＦＦＰの光軸が安定化され、高出力まで基本横モード発振が可能であるため、ＤＶＤなどの様々なフォーマットの光ディスクに対応した光ピックアップ装置とすることができる。
【００８６】
図１７は、本発明の光ピックアップ装置の別の一例を示す模式図である。図１７に示す光ピックアップ装置は、半導体レーザ装置１と受光素子５５とが同一の基板５３上に形成されている。また、半導体レーザ装置１から出射したレーザ光５８を、基板５３の表面の法線方向に反射する反射ミラー５９を備えている。なお、レーザ光５８が基板５３の表面で反射する影響を抑制するため、半導体レーザ装置１は台座５６の上に配置されている。
【００８７】
このような光ピックアップ装置とすることによって、図１６に示した光ピックアップ装置の例と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
なお、本明細書では、半導体レーザ装置とその製造方法、ならびに本発明の光ピックアップ装置の説明として、ＧａＡｓＩｎＰ系半導体レーザ装置を代表例として説明を行ったが、本発明は上記半導体レーザ装置に限定されない。傾斜基板上に形成されたリッジ導波路型の半導体レーザ装置であれば、その他の組成、構造であっても適用することができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、遠視野像（ＦＦＰ）の光軸が安定化され、高出力まで基本横モード発振が可能な半導体レーザ装置を得ることができる。
【００９０】
また、本発明の半導体レーザ装置を用いることによって、ＦＦＰの光軸が安定化され、高出力まで基本横モード発振による動作が可能な光ピックアップ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体レーザ装置の一例を示す模式断面図である。
【図２】 本発明の半導体レーザ装置におけるリッジの一例を示す模式図である。
【図３】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、電流―電圧特性における微分抵抗Ｒsとリッジの底部の幅との関係を示す図である。
【図４】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、最大光出力とリッジの底部の幅との関係を示す図である。
【図５】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、実効屈折率の分布の一例を示す図である。
【図６】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、強度およびキャリア濃度の分布の一例を示す図である。
【図７】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、電流‐光出力特性の一例を示す図である。
【図８】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、キンク発生前後でのニヤ―フィールド（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ）の結果の一例を示す図である。
【図９】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、キャリア濃度の分布の一例を示す図である。
【図１０】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、キャリア濃度の分布の一例を示す図である。
【図１１】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、キャリア濃度の分布の極大値の差とリッジの底部の幅との関係を示す図である。
【図１２】 本発明の半導体レーザ装置における第１の領域の長さと最大光出力との関係を示す図である。
【図１３】 本発明の半導体レーザ装置における第１の領域の長さと電流―電圧特性における微分抵抗Ｒsとの関係を示す図である。
【図１４】 本発明の半導体レーザ装置および従来の半導体レーザ装置における電流−光出力特性の一例を示す図である。
【図１５】 本発明の半導体レーザ装置の製造方法の一例を示す模式図である。
【図１６】 本発明の光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。
【図１７】 本発明の光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。
【図１８】 従来の半導体レーザ装置の一例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ装置
１０ ｎ形ＧａＡｓ基板
１１ ｎ形ＧａＡｓバッファ層
１２ ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層
１３ 活性層
１３１ （ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１ガイド層
１３２ ＧａＩｎＰ第１ウェル層
１３３ （ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１バリア層
１３４ ＧａＩｎＰ第２ウェル層
１３５ （ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２バリア層
１３６ ＧａＩｎＰ第３ウェル層
１３７ （ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２ガイド層
１４ ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層
１５ ｐ形ＧａＩｎＰ保護層
１６ ｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層
１７ ｐ形ＧａＡｓコンタクト層
１８ 酸化シリコン膜
２１ 第１の領域
２２ 第２の領域
２３、２４ 端面
２５ 境界
５３ 基板
５４ 光学素子
５５ 受光素子
５６ 台座
５８ レーザ光
５９ 反射ミラー
１０１ ｎ形ＧａＡｓ基板
１０２ ｎ形ＧａＡｓバッファ層
１０３ ｎ形ＧａＩｎＰバッファ層
１０４ ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰクラッド層
１０５ 歪量子井戸活性層
１０６ ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層
１０７ ｐ形ＧａＩｎＰエッチングストップ層
１０８ ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層
１０９ ｐ形ＧａＩｎＰ中間層
１１０ ｐ形ＧａＡｓキャップ層
１１１ ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層
１１２ ｐ形ＧａＡｓコンタクト層
【発明の所属する技術分野】
本発明は、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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、半導体レーザ装置（以下、半導体レーザ、ともいう）は、様々な分野で幅広く使用されている。なかでも、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、波長６５０ｎｍ帯のレーザ光を得ることができるため、光ディスクシステムの分野において光源として広く使用されている。また、代表的な半導体レーザとして、活性層と、その活性層を狭持する２つのクラッド層とを含むダブルヘテロ構造を有し、１つの前記クラッド層がメサ上のリッジを形成している構造の半導体レーザ（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
図１８に、このような構造を有するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの一例を示す。なお、以下に示す各層の組成比は省略する。図１８に示す半導体レーザでは、（１００）面から［０１１］方向に１５°傾けた面を主面とするｎ形ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ形ＧａＡｓバッファ層１０２、ｎ形ＧａＩｎＰバッファ層１０３、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰクラッド層１０４が順に積層され、さらにその上に、歪量子井戸活性層１０５、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１０６、ｐ形（またはノンドープ）ＧａＩｎＰエッチングストップ層１０７、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１０８、ｐ形ＧａＩｎＰ中間層１０９およびｐ形ＧａＡｓキャップ層１１０が積層されている。ここで、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１０８、ｐ形ＧａＩｎＰ中間層１０９、ｐ形ＧａＡｓキャップ層１１０は、ｐ形ＧａＩｎＰエッチングストップ層１０７上に、順メサ形状を有するリッジとして形成されている。また、ｐ形ＧａＩｎＰエッチングストップ層１０７上および上記リッジの側面上に、ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１１が形成され、このｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１１とリッジ上部に位置するｐ形ＧａＡｓキャップ層１１０上に、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１１２が積層されている。なお、歪量子井戸活性層１０５は、（ＡｌＧａ）ＩｎＰ層およびＧａＩｎＰ層から構成されている。
【０００４】
図１８に示す半導体レーザでは、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１１２から注入された電流はｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層１１１によりリッジ部のみに狭窄され、リッジ底部近傍の歪量子井戸活性層１０５に集中して注入される。このようにして、数十ｍＡという少ない注入電流に関わらず、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が実現される。このとき、キャリアの再結合により光が発生するが、歪量子井戸活性層１０５と垂直な方向に対しては、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰクラッド層１０４、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１０６の両クラッド層により光の閉じ込めが行われ、歪量子井戸活性層１０５と平行な方向に対しては、ＧａＡｓ電流ブロック層１１１が発生した光を吸収するために光の閉じ込めが行われる。この結果、注入された電流により生じた利得が、歪量子井戸活性層１０５内の導波路における損失を上回るとレーザ発振が生じる。
【０００５】
図１８に示すようなＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザでは、一般に、良好な温度特性Ｔ0（例えば、非特許文献１参照）を得るために、（１００）面から［０１１］方向に７°〜１５°の範囲で傾けた面を主面とするＧａＡｓ基板が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。温度特性Ｔ0の値が大きいほど、半導体レーザの温度依存性が小さくなり、より実用的な半導体レーザとすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１９６６９４号公報
【０００７】
【非特許文献１】
伊賀健一編、「半導体レーザ」、第１版、オーム社、平成６年１０月、ｐ．６
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１８に示す半導体レーザのように、特定の結晶面からθ°傾けた面を主面とする基板を用いた場合、化学的なウェットエッチング法のみを用いて形成したリッジの断面の形状は光路方向（導波路方向）から見て左右非対称となる。例えば、図１８に示す例において、基板の主面とリッジの側面とがなす角はそれぞれ、θ1°＝５４．７゜−θ゜、θ2°＝５４．７゜＋θ゜である。
【０００９】
イオンビームエッチングなどの物理的なエッチング法によってリッジの形成を行えば、リッジの断面の形状を光路方向から見て左右対称とすることも可能である。しかし、この場合、リッジの側面に物理的な損傷が残ることによってリッジの側面と電流ブロック層との界面でリークが発生し、電流狭窄効果が低下する可能性がある。物理的なエッチング法によってリッジを形成した後、電流ブロック層を形成する前に、リッジの側面を化学的にエッチングすることなども考えられるが、やはりリッジの断面の形状は光路方向から見て左右非対称となる。
【００１０】
リッジの断面の形状が光路方向から見て左右非対称である場合、導波路の断面の形状も光路方向から見て左右非対称となる。すると、活性層におけるキャリア分布パターンのピーク中心位置と、導波路を伝播する光の強度分布パターンのピーク中心位置との水平方向のずれ（ΔＰ）が生じやすくなる。一般に、電流注入量を増して半導体レーザを高出力状態とすると、活性層内部における光の強度分布が最大となる領域でキャリア濃度が相対的に減少し、キャリアの空間的なホールバーニングが発生しやすくなる。ホールバーニングが発生した場合、ΔＰが大きいほど、キャリア分布パターンの非対称性が大きくなる傾向にある。そのため、ΔＰが大きい半導体レーザ（即ち、光路方向から見たリッジの断面の形状がより非対称である半導体レーザ）では、高出力状態で光の発振位置が不安定になることにより、電流−光出力特性上の折れ曲がりである、いわゆる「キンク」が生じやすくなるという問題がある。
【００１１】
従来、導波路の断面の形状が非対称であっても、光出力が５０ｍＷ程度のレベルであれば、半導体レーザとして基本横モード発振を維持することができる（半導体レーザを光ディスクシステムの光源として用いる場合、基本横モード発振を得ることは、発振したレーザ光を光ディスク上にレンズの回折限界程度にまで集光するために、非常に重要である）。しかし、今後、さらに高速での読み書きが可能である光ディスクシステムを実現する場合には、１００ｍＷ以上の高出力状態であっても安定して基本横モード発振を得ることができる半導体レーザを実現することが望まれる。
【００１２】
そのため、特定の結晶面から傾いた面を主面とする基板上に形成され、メサ状のリッジが形成された半導体レーザにおいて、より高い出力まで安定した基本横モード発振を行うことができる半導体レーザが求められている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体レーザ装置の基本構成は、化合物半導体からなる傾斜基板上に形成され、活性層と前記活性層を狭持する２つのクラッド層とを含み、１つの前記クラッド層がメサ状のリッジを形成している半導体レーザ装置であって、前記リッジが、前記リッジの底部の幅がほぼ一定である第１の領域と、前記リッジの底部の幅が連続的に変化している第２の領域とを含み、前記第２の領域が、前記第１の領域と光路上の端面との間にある。
上記課題を解決するために、本発明の第１の構成の半導体レーザ装置は、上記基本構成において、前記第２の領域では、前記リッジの底部の幅が、前記第１の領域から離れるほど大きく、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅が、１．８μｍ以上２．５μｍ以下であり、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅が、２．４μｍ以上３μｍ以下であり、共振器長が８００μｍ〜１５００μｍであり、前記第１の領域の長さが前記共振器長の１０％〜５０％である。
また、本発明の第２の構成の半導体レーザ装置は、前記第２の領域では、前記リッジの底部の幅が、前記第１の領域から離れるほど大きく、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅が、１．８μｍ以上２．５μｍ以下であり、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅と、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅の最大値との差が、０．５μｍ以下であり、共振器長が８００μｍ〜１５００μｍであり、前記第１の領域の長さが前記共振器長の１０％〜５０％である。
【００１４】
また、本発明の光ピックアップ装置は、上記の半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置から出射した光が記録媒体において反射した反射光を受光する受光部とを備えている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態において、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の半導体レーザ装置（以下、半導体レーザ、ともいう）について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の半導体レーザ装置の一例を示す断面図である。図１に示す半導体レーザ装置１は、（１００）面から［０１１］方向に１０°傾けた面を主面とするｎ形ＧａＡｓ基板１０上に形成されている。ｎ形ＧａＡｓ基板１０上には、ｎ形ＧａＡｓバッファ層１１、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１２、活性層１３、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４、ｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５が順に積層されている。半導体レーザ装置１は、活性層１３が、２つのクラッド層によって狭持されたダブルヘテロ構造となっている。
【００１８】
また、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４によって、活性層１３上に、順メサ形状を有するリッジが形成されている。さらに、上記リッジの側面を覆うように、ｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６が形成され、このｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６とリッジ上部に位置するｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５上に、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７が積層されている。なお、図１の例に示す活性層１３は、（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１ガイド層１３１、ＧａＩｎＰ第１ウェル層１３２、（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１バリア層１３３、ＧａＩｎＰ第２ウェル層１３４、（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２バリア層１３５、ＧａＩｎＰ第３ウェル層１３６および（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２ガイド層１３７によって構成される歪量子井戸活性層である。図１に示す半導体レーザにおいて、リッジの側面と基板の主面とが成す角θ1、θ2は（θ1の方が鋭角とする）、基板として（１００）面から［０１１］方向に１０°傾けた面を主面とする傾斜基板（オフオリエンテーション基板、ともいう）を用いているため、それぞれθ1＝４４．７゜、θ2＝６４．７゜である。なお、上記各層における組成比の記載は省略する。また、上記組成比の一例については、後述する。
【００１９】
図１に示す半導体レーザ装置１では、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７から注入された電流は、ｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６によりリッジ部のみに狭窄されることによって、リッジの底部近傍の活性層１３に集中して注入される。このため、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が、数十ｍＡ程度の注入電流により実現できる。この時、キャリアの再結合により発光した光は、活性層１３の主面と垂直な方向に対しては、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１２およびｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４の両クラッド層によって閉じ込められることになる。また、活性層１３の主面と平行な方向に対しては、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４よりも屈折率が小さいｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６によって閉じ込められることになる。そのため、リッジを導波路とする（リッジ導波型）、基本横モード発振が可能な半導体レーザ素子とすることができる。
【００２０】
また、図１に示す半導体レーザ装置１では、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４によって形成されたリッジが、リッジの底部の幅Ｗがほぼ一定である第1の領域と、リッジの底部の幅Ｗが連続的に変化している第２の領域とを含んでいる。また、第２の領域は、第１の領域と半導体レーザ装置１の光路上の端面との間に配置されている。
【００２１】
このような半導体レーザ装置では、リッジの底部の幅がほぼ一定である第１の領域によって、光路方向から見たリッジの断面の形状に対する相対的な発光位置をほぼ一定にすることができる。即ち、高出力まで安定した発振が可能で、発振したレーザ光の遠視野像（以下、ＦＦＰ、という）の光軸が安定した半導体レーザ装置とすることができる。また、リッジの幅が連続的に変化している第２の領域によって、リッジの幅を広くすることができるため、素子の電流―電圧特性における微分抵抗（以下、Ｒs、という）を低減することができる。よって、ＦＦＰの光軸が安定化され、Ｒsが低減された、高出力まで基本横モード発振可能な半導体レーザ装置とすることができる。なお、リッジの底部の幅が「ほぼ一定」とは、リッジの底部の幅における最大値と最小値との差が、例えば、上記最大値の２０％以下であることを意味している。
【００２２】
本発明の半導体レーザ装置の思想について説明する。
【００２３】
上述したように、傾斜基板上に形成された半導体レーザ装置は温度特性Ｔ0に優れるが、光路方向から見たリッジの断面の形状が左右非対称であるため、高出力の状態ではキンクが生じやすくなる。キンクが発生する光出力を向上させるためには、キャリア濃度の分布の非対称性を低減することが一つの方法であり、そのためには、ストライプ幅を狭くし、ストライプ中央部へのキャリアの注入電流密度を増大させ、キャリアの空間的ホールバーニングを抑制すればよい。そのため、リッジの底部の幅を小さくすることによって、より高出力まで安定した発振が可能な半導体レーザ装置とすることができる。なお、本明細書における「左右非対称」の「左右」とは、図１に示すように、半導体レーザ装置の基板を下にしたときに、光路方向から見た半導体レーザ装置の断面における「左右」である。
【００２４】
また、一般に、電流ブロック層の屈折率が、リッジが形成された第２クラッド層の屈折率よりも小さく、発振したレーザ光に対して透明な電流ブロック層からなる実屈折率導波型のレーザの場合、高次の横モード発振を抑圧して安定した基本横モード発振を得るためには、リッジの底部の幅ができるだけ小さい方がよい。
【００２５】
しかし、リッジの底部の幅を小さくすれば、リッジの上面の幅も同時に小さくなる。半導体レーザ装置のＲsは、注入電流が最も狭窄されるリッジ上面の幅で決定される。このため、より高出力まで安定した発振を得ようと、単にリッジの底部の幅を小さくするだけでは、Ｒsの増大を招き、動作電圧が増大する可能性がある。動作電圧が増大すると動作電力も増大するため、半導体レーザ装置の発熱量が大きくなり、温度特性Ｔ0の劣化や信頼性の低下につながる可能性がある。
【００２６】
また、半導体レーザ装置を光ディスクシステムに用いる場合、半導体レーザに光ディスクからの反射戻り光が入射することがあり、この戻り光成分が大きくなると、モードホッピング雑音が生じ、信号再生時のＳ／Ｎ比が劣化する可能性がある。この現象を抑制するためには、発振するレーザ光を多モード化させる方法が有効である。一般に、半導体レーザ装置では、駆動電流に高周波電流を重畳させることにより発振するレーザ光を多モード化している。しかし、この時、Ｒsが増大すると、動作電圧の変化に対する動作電流の変化も小さくなるため、高周波重畳された電流の成分も小さくなる傾向になる。また、動作電流の変化が小さくなると、発振可能な利得を持つ波長幅の変化も小さくなるため、発振スペクトルの多モード性が損なわれ、光ディスクからの干渉性雑音が増大する可能性がある。すなわち、Ｒsが増大すると、半導体レーザ装置の信頼性の低下につながる可能性がある。
【００２７】
そこで、本発明の半導体レーザ装置では、リッジを第１の領域と第２の領域とに分割し、それぞれの幅を制御することで、上述した問題の影響の少ない半導体レーザ装置とすることができる。
【００２８】
第１の領域の長さ（光路上の端面間を結ぶ方向の長さ）としては、例えば、共振器長の５％〜４５％の範囲であればよい。なかでも、５％〜２０％の範囲が好ましい。また、第２の領域の長さ（光路上の端面間を結ぶ方向の長さ）としては、例えば、共振器長の５５％〜９５％の範囲であればよい。なかでも、８０％〜９５％の範囲が好ましい。なお、第２の領域が複数存在する場合、上記第２の領域の長さは、複数存在する各第２の領域の合計長とする。第１の領域についても同様である。なお、本発明の半導体レーザ装置における共振器長の値は、特に限定されない。例えば、８００μｍ〜１５００μｍの範囲である。１００ｍＷ以上の出力の半導体レーザ装置とする場合、漏れ電流を少なくするために、共振器長は、例えば、９００μｍ〜１２００μｍの範囲とすればよい。
【００２９】
本発明の半導体レーザ装置では、前記第２の領域において、前記リッジの底部の幅が、前記第１の領域から離れるほど大きくてもよい。ＥＦＰの光軸が安定化され、Ｒsをより低減させた、高出力まで基本横モード発振可能な半導体レーザ装置とすることができる。
【００３０】
また、本発明の半導体レーザ装置では、前記第２の領域が、前記第１の領域と光路上の一方の端面との間、および前記第１の領域と光路上の他方の端面との間の双方にあってもよい。ＦＥＰの光軸が安定化され、Ｒsをより低減させた、高出力まで基本横モード発振可能な半導体レーザ装置とすることができる。
【００３１】
また、本発明の半導体レーザ装置では、前記第１の領域と前記第２の領域との境界において、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅と、前記第２の領域における前記リッジの幅とが、ほぼ同一であってもよい。前記第１の領域と前記第２の領域との境界において、光強度の分布の変化が抑制され、導波路損失をより低減することができる。なお、「ほぼ同一」とは、前記第２の領域と前記第１の領域との境界において、双方の領域におけるリッジの幅の差が、例えば、０．２μｍ以下であることを意味している。
【００３２】
本発明の半導体レーザ装置におけるリッジの形状の一例を図２に示す。図２は、図１に示す半導体レーザ装置の例における、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７側から見たリッジの形状を示す模式図である。図２に示す例では、半導体レーザ装置１のリッジは、リッジの底部の幅Ｗ1がほぼ一定である第１の領域２１と、リッジの底部の幅Ｗ2が連続的に変化している第２の領域２２とを含んでいる。また、第２の領域２２では、リッジの底部の幅Ｗ2が、第１の領域２１から離れるほど大きくなっている。また、第２の領域２２は、第１の領域２１と光路上の一方の端面２３との間、および、第１の領域２１と光路上の他方の端面２４との間の双方にある。さらに、第１の領域２１と第２の領域２２との境界２５において、第１の領域２１におけるリッジの底部の幅Ｗ1と、第２の領域２２におけるリッジの底部の幅Ｗ2とがほぼ同一であり、両領域におけるリッジの側面が連続している。
【００３３】
このような半導体レーザ装置とすることによって、ＦＥＰの光軸が安定化され、Ｒsと導波路損失とをより低減させた、高出力まで基本横モード発振可能な半導体レーザ装置とすることができる。
【００３４】
図１に示す半導体レーザ装置において、各層の厚さ、組成、組成比、導電形などは特に限定されない。半導体レーザ装置として必要な特性に基づき、任意に設定すればよい。例えば、各層を以下に示す厚さ、組成および組成比としてもよい。なお、括弧内に示す数値は各層の厚さであり、分かりやすくするために図１と同じ図番を引用する。
【００３５】
各層の組成比および厚さの一例は、ｎ形ＧａＡｓバッファ層１１（０．５μｍ）、ｎ形（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第１クラッド層１２（１．２μｍ）、ｐ形（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２クラッド層１４、ｐ形Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層１５（５０ｎｍ）、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７（３μｍ）である。また、活性層１３の一例は、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（５０ｎｍ）第一ガイド層１３１、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ（５ｎｍ）第１ウェル層１３２、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（５ｎｍ）第１バリア層１３３、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ（５ｎｍ）第２ウェル層１３４、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（５ｎｍ）第２バリア層１３５、Ｇａ0.48Ｉｎ0.52Ｐ（５ｎｍ）第３ウェル層１３６および（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（５０ｎｍ）第二ガイド層１３７からなる歪量子井戸活性層である。ｐ形（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第２クラッド層１４の一例は、リッジの上部にあるｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５と活性層１３との間の距離が１．２μｍ、リッジの底部と活性層との距離ｄpが０．２μｍの第２クラッド層である。ｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６の厚さの一例は、０．７μｍである。なお、この例において、リッジの上面の幅は、リッジの底部の幅に比べて約１μｍほど小さくなる。
【００３６】
活性層１３としては、上記一例に示すような歪量子井戸活性層に特に限定されない。例えば、無歪の量子井戸活性層やバルクの活性層を用いてもよい。また、活性層１３の導電形は特に限定されない。ｐ形であってもｎ形であってもよい。アンドープの活性層であってもよい。
【００３７】
また、図１に示す例のように、発振したレーザ光に対して透明な電流ブロック層を用いれば、導波路損失を低減することができ、動作電流値を低減することも可能になる。また、この場合、導波路を伝播する光の分布が電流ブロック層に大きくしみ出すことができるため、ストライプ領域の内外における実効屈折率の差（Δｎ）を１０-3オーダーとすることも可能である。また、Δｎを、図１に示す距離ｄpを調節することによって、細かく制御することが可能であり、動作電流値を低減させた、高出力まで安定した発振が可能な半導体レーザ装置とすることができる。なお、Δｎの範囲としては、例えば、３×１０-3〜７×１０-3の範囲である。上記範囲において、高出力まで安定した基本横モード発振を行うことができる。
【００３８】
基板における特定の結晶面（図１に示す例では、（１００）面）からの傾斜の角度（傾斜角）θの値としては、図１に示す例における１０°に限らず、特に限定されない。例えば、７°〜１５°の範囲とすればよい。この範囲において、温度特性Ｔ0により優れる半導体レーザ装置とすることができる。傾斜角が上記範囲より小さくなると、自然超格子が形成されることによってクラッド層のバンドギャップが小さくなり、温度特性Ｔ0が低下する可能性がある。また、傾斜角が上記範囲より大きくなると、光路方向から見たリッジの断面の形状の非対称性が増大し、また、活性層の結晶性が低下する可能性がある。
【００３９】
本発明の半導体レーザ装置では、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅が、１．８μｍ以上２．５μｍ以下の範囲であってもよい。このような半導体レーザ装置とすることによって、リッジの底部の幅が一定である第１の領域において、キャリアの空間的ホールバーニングの発生をより抑制することができる。そのため、より高出力までキンクの発生が抑制された半導体レーザ装置とすることができる。
【００４０】
また、本発明の半導体レーザ装置では、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅が、２．４μｍ以上３μｍ以下であってもよい。このような半導体レーザ装置とすることによって、第２の領域において、よりＲsの増大を抑制しながら、高次横モードをより効果的にカットオフすることができるため、より高出力まで基本横モード発振が可能な半導体レーザ装置とすることができる。
【００４１】
本発明の半導体レーザ装置では、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅と、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅の最大値との差が、０．５μｍ以下であってもよい。このような半導体レーザ装置とすることによって、第２の領域において、光強度の分布が変化することに伴う導波路損失の増大が抑制され、より導波路損失が低減された半導体レーザ装置とすることができる。
【００４２】
本発明の半導体レーザ装置では、前記端面の近傍における前記活性層が、不純物の拡散により無秩序化されていてもよい。このような半導体レーザ装置とすることによって、前記端面の近傍における活性層のバンドギャップを増大し、レーザ光に対してより透明な端面窓構造を得ることができる。そのため、より高い光出力でも端面破壊（いわゆる、Ｃ．Ｏ．Ｄ．）を起しにくい半導体レーザ装置とすることができる。
【００４３】
不純物としては、例えば、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｏなどを用いればよい。また、不純物の拡散量（ドープ量）としては、例えば、１×１０17ｃｍ-3〜１×１０20ｃｍ-3の範囲であり、拡散は、半導体レーザ素子の端面から、例えば、１０μｍ〜５０μｍの範囲であればよい。
【００４４】
以下、半導体レーザ装置に対する実験結果などを用いて、本発明をさらに詳細に説明する。なお、以降に示す各実験は、特に記載のない限り、半導体レーザ装置の分野における一般的な手法を用いて行った。
【００４５】
最初に、図１に示す例と同様の断面構造および組成比を有する半導体レーザ装置において、リッジの底部の幅を光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一にして（即ち、上述した、リッジの底部の幅が連続的に変化した第２の領域を設けない状態で）、Ｒsとリッジの底部の幅（リッジ下端幅）との関係を調べた。その結果を図３に示す。
【００４６】
図３に示すように、リッジの底部の幅が２．４μｍ以上のとき、Ｒsが６．５Ω以下となることがわかる。
【００４７】
一般に、４倍速以上の高倍速ＤＶＤシステムの光源に必要なＲsの値は、６．５Ω以下とされ、また、リッジの底部の幅が３μｍを超える場合、高次横モード発振が生じる可能性があると考えられる。そのため、リッジの底部の幅が、２．４μｍ以上３μｍ以下の範囲において、よりＲsの増大を抑制し、安定した基本横モード発振が可能な半導体レーザ装置とすることができることがわかる。なお、このとき、リッジの上面の幅は、１.０μｍ以上１．６μｍ以下の範囲となる。
【００４８】
次に、図１に示す例と同様の断面構造および組成比を有する半導体レーザ装置において、リッジの底部の幅を光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一にして、パルス駆動時の最大光出力とリッジの底部の幅との関係を調べた。その結果を図４に示す。なお、レーザ光を発振する条件は、半導体レーザ装置の温度を７０℃、パルス幅を２００ｎｓ、デューティ比率を５０％とした。
【００４９】
図４に示すように、リッジの底部の幅が２．５μｍを超える場合、最大光出力はキンクが発生する光出力によって決まり、また、リッジの底部の幅が大きいほど、より低い光出力においてキンクが発生することがわかる。一方、リッジの底部の幅が２．５μｍ以下になると、キンクは発生しないものの熱飽和により光出力が制限される。また、リッジ底部の幅が小さいほどＲsが増大するためか、熱飽和する光出力が小さくなる傾向にあることがわかる。これらの結果から、リッジの底部の幅が２．５μｍ以下の範囲において、キンクの発生が抑制された半導体レーザ装置とすることができるが、同時に、リッジの底部の幅がさらに小さくなるにつれて熱飽和を起す可能性が高くなることがわかる。
【００５０】
次に、図１に示す例と同様の断面構造を有するレーザにおいて、リッジの底部の幅を光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一にして、キンクが発生する原因について考察した。例えば、リッジの底部の幅を２．７μｍ、距離ｄpを０．２μｍとした場合における実効屈折率の分布を図５に示す。なお、図５に示す実効屈折率の分布は、図１に示す半導体レーザ装置における光路方向から見た断面の水平方向に対する分布であり、中心とは、リッジの底部の開口部における中心を意味している。なお、実効屈折率の分布は、計算により求めた。
【００５１】
図５に示すように、リッジの側面のうち急斜面側（θ2側）の実効屈折率が、緩斜面側（θ1側）の実効屈折率よりも、中心からの距離に対する変化が急であることがわかる。このように、実効屈折率の分布が左右非対称になることによってキンクの発生が誘引されると考えられる。
【００５２】
次に、同じく、図１に示す例と同様の断面構造を有するレーザにおいて、発振しきい値の状態（室温、連続発振（ＣＷ）、動作電流値３５ｍＡ）における発光強度の分布とキャリア濃度の分布とを、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す。なお、図６に示す各分布は、図１に示す半導体レーザの装置における光路方向から見た断面の水平方向に対する分布であり、中心とは、リッジの底部の開口部における中心を示している。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、発光強度のピーク位置は、リッジの底部の中心から急斜面側（θ2側）に０．１８μｍずれていることが分かる（図６（ａ）に示すＬ1）。この状態で注入電流を増加させ、例えば、１００ｍＷ以上の高出力状態にすることでキャリアの空間的ホールバーニングが生じた場合、誘導放出がリッジの側面のうち急斜面側に偏って生じることになる。そのため、キャリア濃度の分布は、図６（ｂ）に示すように、緩斜面側におけるキャリア濃度が相対的に大きくなった左右非対称な分布を示す。このように、リッジの緩斜面側にキャリア濃度の分布が偏在している状態で、キャリア濃度の分布の状態から受ける光強度の利得が大きくなると、光強度の分布はさらにリッジの緩斜面側に移動し、キンクが発生する原因となる。
【００５４】
なお、一度キンクが発生し、光強度の分布がリッジの緩斜面側に大きく移動すると、注入キャリアは、誘導放出による再結合によってリッジの緩斜面側においてより強く失われるため、今度は逆にリッジの急斜面側におけるキャリア濃度の分布が相対的に大きくなり、光強度の分布がほぼ元の状態に復帰することになる。
【００５５】
この過程を示した室温、ＣＷの状態における、電流−光出力特性および光強度の分布パターン（ニヤーフィールド：ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ）の観察結果を図７および図８に示す。キンクが発生する直前（図７および図８に示すＰ１）では、光強度の分布の中心（ピーク位置）はリッジの底部のほぼ中心に位置している。キンクが発生すると（Ｐ２）、光強度の分布のピーク位置はリッジの緩斜面側に移動し、光出力（発光効率）の不連続な低下が生じている。その後、リッジの急斜面側の利得が、リッジの緩斜面側の利得よりも相対的に高くなるため、光強度の分布は元の位置に戻り（Ｐ３）、光出力（発光効率）もほぼ元の状態に戻っていることがわかる。
【００５６】
また、基板として傾斜基板を用いた場合、図６に示したように、光強度の分布パターンのピーク位置とキャリア濃度の分布パターンのピーク位置とは、互いにずれた位置にある。このため、活性層中のキャリア濃度の分布が、半導体レーザ装置における光路方向から見た断面に対して左右非対称となることが計算からわかっている。図９にその計算結果を示す。図９は、図１に示す例と同様の断面構造および組成比を有する半導体レーザ装置において、室温、ＣＷ、５０ｍＷの状態におけるキャリア濃度の分布を示す図である。なお、図９に示す分布は、図１に示す半導体レーザ装置における光路方向から見た断面の水平方向に対する分布であり、中心とはリッジの底部の開口部における中心を示している。また、リッジ底部の幅は、光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一（２．７μｍ）とする。
【００５７】
図９に示すように、中心に対するキャリア濃度分布の極大値の差（ΔＮｃ）は、約１．３×１０18ｃｍ-3であることがわかる。
【００５８】
これに対し、図１０に示すように、リッジ底部の幅を２．５μｍ以下の値である２．３μｍに小さくした場合（その他の条件は図９の場合と同一とする）、ΔＮｃが０．５×１０18ｃｍ-3と低減されることがわかる。
【００５９】
また、図１１に、図９の場合と同様の半導体レーザ装置における、ΔＮｃとリッジの底部の幅との関係を示す。図１１に示すように、リッジの底部の幅を小さくすることによって、活性層中のキャリア濃度の分布の非対称性が改善されることが分かる。このため、リッジの底部の幅を小さくすることによって、図４に示すように、キンクの発生が抑制されると考えられる。
【００６０】
しかしながら、図４に示すように、リッジの底部の幅を単に小さくするだけでは、Ｒsが増大して熱飽和が生じるため、より高出力（例えば、２００ｍＷ以上）の半導体レーザ装置とすることが困難である。
【００６１】
そこで、本発明では、図２に示すように、リッジの底部の幅がほぼ一定である第１の領域２１と、リッジの底部の幅が連続的に変化している第２の領域２２を含むリッジとし、第１の領域においてキンクの発生を抑制し、第２の領域において熱飽和を抑制することで、より高出力の半導体レーザ装置とすることができる。
【００６２】
図２に示す半導体レーザ装置において、共振器長を一定（９００μｍ）とし、第１の領域の長さを変化させた場合の最大光出力の変化を図１２に示す。なお、第１の領域の両端に配置された２つの第２の領域の長さは、それぞれ等しくなるようにした。また、レーザ光を発振する条件は、７０℃、パルス幅２００ｎｓ、デューティ比率５０％とした。第１の領域におけるリッジの底部の幅Ｗ1は２．３μｍ、第２の領域における前記リッジの底部の幅は３μｍ以下、第１の領域と第２の領域との境界におけるリッジの底部の幅の差は、０．４μｍとした。
【００６３】
図１２に示すように、第１の領域の長さが１００μｍ以上の範囲で、キンクが発生する光出力が向上していることがわかる。しかし、第１の領域の長さがあまり大きくなると、Ｒsの増大を招き、第１の領域の長さが４００μｍ以上では、熱飽和により最大光出力が低下することがわかった。また、同じく、共振器長を一定（９００μｍ）とし、第１の領域の長さを変化させた場合のＲsの変化を図１３に示す。第１の領域の長さを長くすると、リッジの上面の幅が相対的に小さい領域がリッジ全体に占める割合が増えるため、Ｒsが増大する傾向にあることがわかる。図１３に示す例において、Ｒsを上述した６．５Ω以下とするためには、第１の領域の長さは５００μｍ以下とする必要があることが分かる。
【００６４】
以上の結果から、キンクの抑制という観点からは、第１の領域の長さは１００μｍ以上（共振器長に対して約１０％以上）が好ましいといえる。また、Ｒsの低減という観点からは、共振器長が８００ｎｍ〜１２００ｎｍの一般的な範囲の場合、第１の領域の長さはおおよそ４００ｎｍ〜６００ｎｍ程度、即ち、共振器長に対して約５０％以下が好ましいといえる。
【００６５】
図１４に、第１の領域の長さを４００μｍ、第１の領域の両端に配置された第２の領域の長さをそれぞれ２５０μｍとした半導体レーザ装置において（その他の条件は図１２および図１３に示す例と同一）、室温、ＣＷ状態における電流−光出力特性を示す（図１４に示す実施例）。図１４に示すように、光出力が２００ｍＷにおいてもキンクが発生せず、安定した基本横モード発振を保っていることがわかる。なお、図１４に示す従来例は、リッジの幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間で同一であり、図７に示した特性を有する従来の半導体レーザ装置における電流−光出力特性（室温、ＣＷ）である。
【００６６】
なお、図１４に示す例では、端面近傍における活性層にＺｎをドープ量１×１０19ｃｍ-3程度で拡散させており、活性層の端面近傍の領域は不純物により無秩序化された窓構造となっている。このため、端面が光出力により破壊される現象であるＣ．Ｏ．Ｄ．は、２００ｍＷ以上の出力においても発生することはなかった。
【００６７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した半導体レーザ装置の製造方法について説明する。
【００６８】
図１５は、本発明における半導体レーザ装置の製造方法の一例を示す断面工程図である。
【００６９】
まず、（１００）面から［０１１］方向に１０°傾けた面を主面とするｎ形ＧａＡｓ基板１０上に、ｎ形ＧａＡｓバッファ層１１（０.５μｍ）、ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層１２（１.２μｍ）、活性層１３、ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層１４、ｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５（５０ｎｍ）を形成する（図１５（ａ））。括弧内の数字は、各層の厚さを示している。また、各層の組成比の記載は省略する。活性層１３としては、例えば、実施の形態１に示した歪量子井戸活性層の例と同様の活性層を形成すればよい。なお、各層の組成比は、例えば、実施の形態１に示した例と同様の組成比であればよい。各層の形成にあたっては、例えば、ＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法を用いればよい。
【００７０】
次に、上記各層からなる積層体の最上層であるｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５上に、酸化シリコン膜１８を堆積させる（図１５（ｂ））。堆積は、例えば、熱ＣＶＤ法（大気圧、３７０℃）により行えばよい。また、その厚さは、例えば、０．３μｍである。
【００７１】
次に、酸化シリコン膜１８の端面近傍の領域（例えば、端面から５０μｍの幅の領域）を除去し、ｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５を露出させる。続いて、この露出部にＺｎなどの不純物原子を熱拡散させ、活性層１３の端面近傍の領域を無秩序化させる。
【００７２】
次に、酸化シリコン膜１８を所定の形状にパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー法とドライエッチング法とを組み合わせて行えばよい。所定の形状とは、例えば、実施の形態１で示した本発明の半導体レーザ装置におけるリッジの形状と同一であればよい。例えば、図２に示すリッジの形状に酸化シリコン膜１８をパターニングすればよい。続いて、上記所定の形状にパターニングした酸化シリコン膜１８をマスクとして、塩酸系エッチャントなどを用いてｐ形ＧａＩｎＰ保護層１５を、硫酸系または塩酸系エッチング液などを用いてｐ形ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層１４を、順次選択的にエッチングし、メサ状のリッジを形成する（図１５（ｃ））。
【００７３】
次に、酸化シリコン膜１８をマスクとして、ｐ形ＡｌＧａＩｎＰ第２クラッド層１４上にｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層１６を選択的に成長させる（図１５（ｄ））。厚さは、例えば、０．７μｍである。成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法を用いればよい。
【００７４】
次に、弗酸系エッチング液などを用いて酸化シリコン膜１８を除去する（図１５（ｅ））。
【００７５】
次に、ＭＯＣＶＤ法あるいはＭＢＥ法などを用いて、ｐ形ＧａＡｓコンタクト層１７を堆積する（図１５（ｆ））。
【００７６】
このようにして、本発明の半導体レーザ装置を製造することができる。
【００７７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の光ピックアップ装置について説明する。
【００７８】
本発明のピックアップ装置は、上述した本発明の半導体レーザ装置と、上記半導体レーザ装置から出射した光が記録媒体において反射した反射光を受光する受光部とを備えている。
【００７９】
このような光ピックアップ装置とすることによって、ＦＦＰの光軸が安定化され、高出力まで基本横モード発振による動作が可能な光ピックアップ装置とすることができる。
【００８０】
また、本発明の光ピックアップ装置では、前記反射光を分岐する光分岐部をさらに備え、前記受光部は、前記光分岐部によって分岐された前記反射光を受光してもよい。
【００８１】
また、本発明の光ピックアップ装置では、前記半導体レーザ装置と前記受光部とが、同一の基板上に形成されていてもよい。より小型の光ピックアップ装置とすることができる。
【００８２】
また、本発明の光ピックアップ装置では、前記基板上に、前記半導体レーザ装置から出射した光を前記基板の表面の法線方向に反射する光学素子をさらに備えていてもよい。
【００８３】
光学素子としては、特に限定されない。例えば、反射ミラーを用いればよい。
【００８４】
図１６は、本発明の光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。図１６に示す光ピックアップ装置は、半導体レーザ装置１と、受光部として受光素子５５とが同一の基板５３上に形成されている。また、半導体レーザ装置１から出射したレーザ光５８を、基板５３の表面の法線方向に反射する光学素子５４を備えている。なお、レーザ光５８が基板５３の表面で反射する影響を抑制するため、半導体レーザ装置１は台座５６の上に配置されている。なお、光学素子５４は、基板５３の表面をウェットエッチングにより結晶の面方位がでるように加工した素子である。受光素子５５としては、例えば、フォトダイオードなどを用いればよい。
【００８５】
図１６に示す光ピックアップ装置では、受光部５５と発光部である半導体レーザ装置１とが同一基板上に集積化されているため、より小型の光ピックアップ装置とすることができる。また、半導体レーザ装置１は、ＦＦＰの光軸が安定化され、高出力まで基本横モード発振が可能であるため、ＤＶＤなどの様々なフォーマットの光ディスクに対応した光ピックアップ装置とすることができる。
【００８６】
図１７は、本発明の光ピックアップ装置の別の一例を示す模式図である。図１７に示す光ピックアップ装置は、半導体レーザ装置１と受光素子５５とが同一の基板５３上に形成されている。また、半導体レーザ装置１から出射したレーザ光５８を、基板５３の表面の法線方向に反射する反射ミラー５９を備えている。なお、レーザ光５８が基板５３の表面で反射する影響を抑制するため、半導体レーザ装置１は台座５６の上に配置されている。
【００８７】
このような光ピックアップ装置とすることによって、図１６に示した光ピックアップ装置の例と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
なお、本明細書では、半導体レーザ装置とその製造方法、ならびに本発明の光ピックアップ装置の説明として、ＧａＡｓＩｎＰ系半導体レーザ装置を代表例として説明を行ったが、本発明は上記半導体レーザ装置に限定されない。傾斜基板上に形成されたリッジ導波路型の半導体レーザ装置であれば、その他の組成、構造であっても適用することができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、遠視野像（ＦＦＰ）の光軸が安定化され、高出力まで基本横モード発振が可能な半導体レーザ装置を得ることができる。
【００９０】
また、本発明の半導体レーザ装置を用いることによって、ＦＦＰの光軸が安定化され、高出力まで基本横モード発振による動作が可能な光ピックアップ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体レーザ装置の一例を示す模式断面図である。
【図２】 本発明の半導体レーザ装置におけるリッジの一例を示す模式図である。
【図３】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、電流―電圧特性における微分抵抗Ｒsとリッジの底部の幅との関係を示す図である。
【図４】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、最大光出力とリッジの底部の幅との関係を示す図である。
【図５】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、実効屈折率の分布の一例を示す図である。
【図６】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、強度およびキャリア濃度の分布の一例を示す図である。
【図７】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、電流‐光出力特性の一例を示す図である。
【図８】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、キンク発生前後でのニヤ―フィールド（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ）の結果の一例を示す図である。
【図９】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、キャリア濃度の分布の一例を示す図である。
【図１０】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、キャリア濃度の分布の一例を示す図である。
【図１１】 リッジの底部の幅が光路上の一方の端面と他方の端面との間でほぼ同一である半導体レーザ装置における、キャリア濃度の分布の極大値の差とリッジの底部の幅との関係を示す図である。
【図１２】 本発明の半導体レーザ装置における第１の領域の長さと最大光出力との関係を示す図である。
【図１３】 本発明の半導体レーザ装置における第１の領域の長さと電流―電圧特性における微分抵抗Ｒsとの関係を示す図である。
【図１４】 本発明の半導体レーザ装置および従来の半導体レーザ装置における電流−光出力特性の一例を示す図である。
【図１５】 本発明の半導体レーザ装置の製造方法の一例を示す模式図である。
【図１６】 本発明の光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。
【図１７】 本発明の光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。
【図１８】 従来の半導体レーザ装置の一例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１ 半導体レーザ装置
１０ ｎ形ＧａＡｓ基板
１１ ｎ形ＧａＡｓバッファ層
１２ ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層
１３ 活性層
１３１ （ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１ガイド層
１３２ ＧａＩｎＰ第１ウェル層
１３３ （ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１バリア層
１３４ ＧａＩｎＰ第２ウェル層
１３５ （ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２バリア層
１３６ ＧａＩｎＰ第３ウェル層
１３７ （ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２ガイド層
１４ ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層
１５ ｐ形ＧａＩｎＰ保護層
１６ ｎ形ＡｌＩｎＰ電流ブロック層
１７ ｐ形ＧａＡｓコンタクト層
１８ 酸化シリコン膜
２１ 第１の領域
２２ 第２の領域
２３、２４ 端面
２５ 境界
５３ 基板
５４ 光学素子
５５ 受光素子
５６ 台座
５８ レーザ光
５９ 反射ミラー
１０１ ｎ形ＧａＡｓ基板
１０２ ｎ形ＧａＡｓバッファ層
１０３ ｎ形ＧａＩｎＰバッファ層
１０４ ｎ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰクラッド層
１０５ 歪量子井戸活性層
１０６ ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第１クラッド層
１０７ ｐ形ＧａＩｎＰエッチングストップ層
１０８ ｐ形（ＡｌＧａ）ＩｎＰ第２クラッド層
１０９ ｐ形ＧａＩｎＰ中間層
１１０ ｐ形ＧａＡｓキャップ層
１１１ ｎ形ＧａＡｓ電流ブロック層
１１２ ｐ形ＧａＡｓコンタクト層
Claims (15)
- 化合物半導体からなる傾斜基板上に形成され、活性層と前記活性層を狭持する２つのクラッド層とを含み、１つの前記クラッド層がメサ状のリッジを形成している半導体レーザ装置であって、
前記リッジが、前記リッジの底部の幅がほぼ一定である第１の領域と、前記リッジの底部の幅が連続的に変化している第２の領域とを含み、
前記第２の領域が、前記第１の領域と光路上の端面との間にあり、
前記第２の領域では、前記リッジの底部の幅が、前記第１の領域から離れるほど大きく、
前記第１の領域における前記リッジの底部の幅が、１．８μｍ以上２．５μｍ以下であり、
前記第２の領域における前記リッジの底部の幅が、２．４μｍ以上３μｍ以下であり、
共振器長が８００μｍ〜１５００μｍであり、
前記第１の領域の長さが前記共振器長の１０％〜５０％である半導体レーザ装置。 - 化合物半導体からなる傾斜基板上に形成され、活性層と前記活性層を狭持する２つのクラッド層とを含み、１つの前記クラッド層がメサ状のリッジを形成している半導体レーザ装置であって、
前記リッジが、前記リッジの底部の幅がほぼ一定である第１の領域と、前記リッジの底部の幅が連続的に変化している第２の領域とを含み、
前記第２の領域が、前記第１の領域と光路上の端面との間にあり、
前記第２の領域では、前記リッジの底部の幅が、前記第１の領域から離れるほど大きく、
前記第１の領域における前記リッジの底部の幅が、１．８μｍ以上２．５μｍ以下であり、
前記第１の領域における前記リッジの底部の幅と、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅の最大値との差が、０．５μｍ以下であり、
共振器長が８００μｍ〜１５００μｍであり、
前記第１の領域の長さが前記共振器長の１０％〜５０％である半導体レーザ装置。 - 前記第２の領域が、前記第１の領域と光路上の一方の端面との間、および、前記第１の領域と光路上の他方の端面との間の双方にある請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
- 前記第１の領域と前記第２の領域との境界において、前記第１の領域における前記リッジの底部の幅と、前記第２の領域における前記リッジの底部の幅とが、ほぼ同一である請求項１〜３のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
- 前記活性層が量子井戸構造からなる請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
- 前記端面の近傍における前記活性層が、不純物の拡散により無秩序化されている請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
- 前記共振器長が９００μｍ〜１２００μｍである請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
- 前記第１の領域の長さが共振器長の１０％〜２０％である請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
- 前記第１の領域の長さが１００μｍ以上であり、共振器長が８００μｍ〜１２００μｍである請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
- 素子の電流―電圧特性における微分抵抗Ｒ s が６．５Ω以下である請求項９に記載の半導体レーザ装置。
- 請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置から出射した光が記録媒体において反射した反射光を受光する受光部とを備える光ピックアップ装置。
- 前記反射光を分岐する光分岐部をさらに備え、前記受光部は、前記光分岐部によって分岐された前記反射光を受光する請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
- 前記半導体レーザ装置と前記受光部とが、同一の基板上に形成されている請求項１１または１２に記載の光ピックアップ装置。
- 前記基板上に、前記半導体レーザ装置から出射した光を前記基板の表面の法線方向に反射する光学素子をさらに備える請求項１３に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光学素子が、反射ミラーである請求項１４に記載の光ピックアップ装置。
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