JP4612448B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents
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Description
請求項1の発明は、基板上に形成されたpn接合を有する活性層を含む化合物半導体のレーザ発光領域と、該レーザ発光領域上に形成された電極を備えた半導体レーザ装置において、上記レーザ発光領域が、レーザ光の進行方向に並べられた複数個のレーザ発光要素と、そのレーザ発光要素間に介在するレーザ光透過物質とから構成され、レーザ光の波長をλ、レーザ発光要素の半導体の屈折率をn、レーザ光透過物質の屈折率をmとしたときに、全てのレーザ発光要素のレーザ光の進行方向の長さと、全てのレーザ光透過物質の長さの和が
kλ/n+lλ/m (k、lは整数)
であることを特徴とする。
p(q±1/2)λ/n+r(s±1/2)λ/m (p、q、r、sは整数)
であることを特徴とする。
p(q±1/2)λ/n (p、qは整数)
であることを特徴とする。
本発明の要点は、レーザ発光領域を、レーザ光の進行方向に複数個のレーザ発光要素を並べ、その間にレーザ光透過物質を配置した構造としたことにある。個々のレーザ発光要素は、pn接合を有する活性層を含む化合物半導体で構成され、シングルヘテロ構造又はダブルヘテロ構造のいずれかを持つ。
kλ/n+lλ/m (k、lは整数)
と表される。ただし、mはレーザ光透過物質である空気(ガス)層あるいは透明な絶縁物の屈折率である。
p(q±1/2)λ/n+r(s±1/2)λ/m (p、q、r、sは整数)
で表される。
p(q±1/2)λ/n (p、qは整数)
で表される。
[実施形態1]
図1に本発明の第一の実施形態に係る半導体レーザ装置を示す。この半導体レーザ装置は、n+型ZnMgO基板1上に、アンドープZnO活性層2、p型ZnMgOクラッド層3を順次積層してシングルヘテロ接合構造のレーザ発光領域20を構成している。このダブルヘテロ接合構造のレーザ発光領域20はストライプ構造となっており、そのストライプ構造の両側には電流狭窄を行う目的で、絶縁物であるSiO2膜からなる電流ブロック層4が形成されている。そして、このレーザ発光領域上に上部電極5が、基板1の下面に下部電極6が形成されている。15はレーザ光であり、その矢印方向がレーザ発振方向、つまりレーザ光の進行方向を示す。
kλ/n+lλ/m (k、lは整数)
となっている。
[実施形態2]
この第二の実施形態では、図1の半導体レーザ装置における上記レーザ発光領域20を、レーザ光の進行方向と直角かつ半導体層の積層方向と直角な方向であるところの幅方向に見て、次のように構成する。
p(q±1/2)λ/n+r(s±1/2)λ/m (p、q、r、sは整数)
となるようにする。
[実施形態3]
この第三の実施形態では、図1の半導体レーザ装置における上記レーザ発光領域20を、レーザ光の進行方向と直角かつ半導体層の積層方向と同一方向であるところの厚さ方向に見て、次のように構成する。
[実施形態4]
図4に第四の実施形態を示す。
この実施例は、図1で説明したZnO/ZnMgO系ヘテロ接合型レーザダイオードの例である。図2に断面構造を示す。基本的構造は既に説明した通りであり、レーザ光の進行方向に一定間隔で並べられた複数個のレーザ発光要素21と、それらの間に介在するレーザ光透過物質22により構成されるレーザ発光領域20を有する。
上記実施例1、2では、レーザ発光領域20のレーザ発光要素21がシングルヘテロ接合構造である場合について説明したが、シングルヘテロ接合構造の場合でも同様に本発明を適用して本発明所期の効果を得ることができる。
2 アンドープZnO活性層
3 p型ZnMgOクラッド層
4 SiO2電流ブロック層
5 上部電極
6 下部電極
7 基板(n+型GaAs)
8 n型AlGaAsクラッド層
9 アンドープGaAs活性層
10 p型AlGaAsクラッド層
11 電流ブロック層(絶縁物)
12 電流ブロック層(絶縁物)
13 p型AlGaAsガイド層
13a 回折格子
14 穴(トレンチ)
15 レーザ光
16 p型GaAsコンタクト層
20 レーザ発光領域
21 レーザ発光要素
22 レーザ光透過物質
23 ストライプ
a レーザ発光要素のレーザ光進行方向の長さ
c レーザ光透過物質のレーザ光進行方向の長さ
Claims (6)
- 基板上に形成されたpn接合を有する活性層を含む化合物半導体のレーザ発光領域と、該レーザ発光領域上に形成された電極を備えた半導体レーザ装置において、
上記レーザ発光領域が、レーザ光の進行方向に並べられた複数個のレーザ発光要素と、そのレーザ発光要素間に介在するレーザ光透過物質とから構成され、
レーザ光の波長をλ、レーザ発光要素の半導体の屈折率をn、レーザ光透過物質の屈折率をmとしたときに、上記レーザ発光要素のレーザ光の進行方向の長さがkλ/n(kは整数)であり、上記レーザ光透過物質のレーザ光の進行方向の長さがlλ/m(lは整数)
であることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 請求項1記載の半導体レーザ装置において、
k=1、l=1であることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 請求項1又は2に記載の半導体レーザ装置において、
レーザ光の進行方向に並べられた複数個のレーザ発光要素間に介在するレーザ光透過物質が、絶縁物から成ることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の半導体レーザ装置において、
レーザ光の進行方向に並べられた複数個のレーザ発光要素間に介在するレーザ光透過物質が、空気又はガスから成ることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の半導体レーザ装置において、
上記レーザ発光要素の半導体層が束縛エネルギーの大きい励起子を有することを特徴とする半導体レーザ装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の半導体レーザ装置において、
上記レーザ発光要素の活性層がZnOからなることを特徴とする半導体レーザ装置。
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JPS60187080A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
JPS60187078A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
JP2004200339A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Sharp Corp | 酸化物半導体レーザ素子 |
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