JP4613374B2 - Semiconductor laser - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一の基板上に発振波長の異なる複数のレーザダイオードが形成された半導体レーザに関し、特に、各レーザダイオードの端面にレーザ出力を制御し、端面を保護するコート膜が形成された半導体レーザに関する
【0002】
【従来の技術】
光を照射して情報の記録または再生を行う光記録媒体(以下、光ディスクとする。)としては、例えばコンパクトディスク(CD)、ミニディスク(MD)あるいはデジタルビデオディスク(DVD)等が挙げられる。上記のような光ディスクには、光ディスクの種類に応じて波長の異なる光が照射される。例えば、CDの再生には780nm帯の波長の光が、また、DVDの再生には650nm帯の波長の光がそれぞれ用いられる。
【0003】
したがって、種類の異なる光ディスクに対して互換性を有する光記録・再生装置には、発振波長の異なる複数の光源が必要となる。光記録・再生装置には光源として通常レーザダイオードが用いられるが、複数のレーザダイオードを別途に形成する場合には装置の小型化が困難となり、製造工程も複雑化する。
上記の問題を解決するため、同一の基板上に発振波長の異なる複数のレーザダイオードが形成された多重波長モノリシック半導体レーザの開発が進められている。
【0004】
端面発光型の多重波長半導体レーザの構成について、図1(a)の斜視図および図1(b)の上面図を参照して説明する。図1の半導体レーザは例えばn−GaAsからなる基板1上に、DVD再生用の650nm帯の波長のレーザ光を出射するレーザダイオードAと、CD再生用の780nm帯の波長のレーザ光を出射するレーザダイオードBとを有する。レーザダイオードAの光出射部とレーザダイオードBの光出射部との間隔は200μm以下、例えば100μm程度とされることが多い。
【0005】
レーザダイオードA部分には基板1上に例えばn−AlGaInPからなるn−クラッド層2aと、例えばGaInPからなる活性層3aと、例えばp−AlGaInPからなるp−クラッド層4aと、例えばp−GaAsからなるキャップ層5aとが順に積層されている。p−クラッド層4aの表面にはストライプ6aを除き高抵抗層が形成されている。図示しないがキャップ層5aの上部にはp型電極が形成され、基板1の下部にはn型電極が形成されている。
【0006】
レーザダイオードB部分には基板1上に例えばn−AlGaAsからなるn−クラッド層2bと、例えばAlGaAsからなる活性層3bと、例えばp−AlGaAsからなるp−クラッド層4bと、例えばp−GaAsからなるキャップ層5bとが順に積層されている。p−クラッド層4bの表面にはストライプ6bを除き高抵抗層が形成されている。図示しないが、キャップ層5bの上部にはp型電極が形成され、基板1の下部にはn型電極が形成されている。
【0007】
レーザダイオードA、Bにおいて共振器は活性層3a、3bに形成される。また、高抵抗層はp−クラッド層4a、4bの表面にn型不純物をイオン注入することにより形成され、高抵抗層に挟まれたストライプ状の領域6a、6bは低抵抗層として残される。高抵抗層を選択的に形成することにより、図1(b)に示すように利得導波構造(電流狭窄構造)となり、電流の流れる領域、すなわち光利得の生じる領域を制御することが可能となる。
【0008】
図1(b)に示すように、レーザ光Lはフロント端面Fから出射するが、リア端面Rからも一部損失する。発光領域(光導波路)7の両端であるフロント端面Fおよびリア端面Rはミラー面となっている。
端面をミラー面とするには、通常、ウェハをへき開させる。あるいは、へき開させるかわりにエッチングによりミラー面を形成することもある。また、端面の反射率を制御したり、へき開面の劣化を防ぐ目的で、へき開面に例えば誘電体からなるコート膜が形成される場合もある。
【0009】
端面に形成されるコート膜(誘電体膜)としては、例えばAl2 3 、アモルファスシリコン、SiO2 、Si3 4 の単層膜あるいはこれらの膜を積層させた多層膜が用いられる。これらのコート膜の膜厚を変化させることにより、端面の反射率を調整することができる。通常、フロント端面Fを低反射率(例えば30%以下)とし、リア端面Rを高反射率(例えば50%以上、好適には70%以上)とする。エネルギー変換効率やフロント/リアの出力比などは端面の反射率に依存する。したがって、端面の反射率を制御するコート膜は、半導体レーザの設計パラメータとして重要なもののひとつである。
【0010】
端面にコート膜を形成する場合、端面の反射率はコート膜の膜厚の増加に伴い、周期的に変動する。発振波長をλとしたとき、端面に形成するコート膜の膜厚を、λ/4あるいはその倍数に基づいて設計すると、反射率は極大値あるいは極小値となる。したがって、成膜ばらつき等に起因する反射率の変動を最小限に抑えることができる。
例えば、図1のレーザダイオードAにおいて、発振波長λが650nmであり、屈折率n1 が1.62であるAl2 3 を用いてフロント端面Fに誘電体膜8を形成する場合、誘電体膜8の膜厚d8 を、
8 =(λ/2)/n1 ≒200.6(nm) ・・・(1)
あるいはその倍数とすれば、安定した反射率が得られる。
【0011】
また、リア端面Rについては高反射率とする必要があるが、上記のAl2 3 等を単層で用いた場合には、いずれも反射率が50%未満となるため、複層のコート膜を形成する。例えば図1のレーザダイオードAについて、発振波長λが650nmであり、1層目の誘電体膜9aとして例えばAl2 3 膜を、2層目の誘電体膜9bとして例えばアモルファスシリコン膜を形成する場合には、各層の膜厚を例えば以下のように決定する。
【0012】
屈折率n1 が1.62であるAl2 3 膜の膜厚d9aを、
9a=(λ/4)/n1 ≒100.3(nm) ・・・(2)
あるいはその倍数とし、屈折率n2 が3.25であるアモルファスシリコン膜の膜厚d9bを、
9b=(λ/4)/n2 ≒50.0(nm) ・・・(3)
あるいはその倍数とする。
上記のように、端面に形成される誘電体膜の膜厚をλ/4の整数倍あるいはその組み合わせに基づいて決定することにより、誘電体膜の成膜のばらつき等に起因した膜厚や屈折率のばらつきがある場合にも、安定した反射率が得られる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
多重波長モノリシック半導体レーザの場合、理想的には、発振波長の異なるレーザダイオードのそれぞれに上記の従来の設計による誘電体膜を形成することが望ましい。
しかしながらその場合、端面コートを複数回行う必要があり、製造工程の複雑化が問題となる。
【0014】
例えば、CD再生用のレーザダイオードとDVD再生用のレーザダイオードとを同一基板上に形成する場合には、まず、いずれか一方、例えばDVD用(波長650nm帯)のレーザダイオードの端面をマスキングした状態で、CD用(波長780nm帯)のレーザダイオードの端面に誘電体膜を形成する。その後、DVD用レーザダイオードの端面のマスキングを除去し、CD用のレーザダイオードの端面をマスキングしてから、DVD用のレーザダイオードの端面に誘電体膜を形成する。このような端面コートをフロント端面とリア端面の両方に行う必要がある。リア端面には通常、複層の誘電体膜が形成されるため、特に製造工程数が増加する。
【0015】
上記のように製造工程数が増加するのを避けるため、端面コートの最適波長を一方のレーザダイオードに合わせ、同一基板上の複数のレーザダイオードに同時に端面コートを形成する方法もある。しかしながら、この場合、設計の基準とした波長のレーザダイオードにおいては成膜ばらつきに対して安定した反射率が得られるが、他方のレーザダイオードにおいては成膜ばらつきに対する反射率の安定性が犠牲となる。
【0016】
モノリシックに形成された複数のレーザダイオードのそれぞれにおいて、端面の誘電体膜の反射率の変動を少なくするため、レーザダイオードの発振波長のうち最小値と最大値の間の所定の値(仮想の波長)を基準としてコート膜の設計を行う方法も考えられる。例えば、各レーザダイオードの発振波長の相加平均値である波長に対してコート膜の膜厚を最適化すれば、各レーザダイオードにおいて端面の反射率の変動が適度に抑制され、かつ、1回の端面コートで複数のレーザダイオードの端面にコート膜を形成することができる。
【0017】
しかしながら、上記のように各発振波長の相加平均値、あるいは各発振波長のほぼ中間の波長に合わせた端面コートの設計によれば、各発振波長における反射率は極値近傍の値となるが、極値とすることはできないため、反射率の変動が問題となる場合もある。特に、各発振波長の波長差が大きい場合には、反射率の極値からのずれが大きくなるため、成膜ばらつき等による反射率の変動が顕著となりやすい。また、発振波長が短波長の場合にも反射率の変動は大きくなりやすい。
【0018】
以上のように、多重波長モノリシック半導体レーザにおいて、レーザダイオードのそれぞれに反射率の変動が最小となる端面コートを形成するには、マスキング等の作業が必要となり製造工程数が増加する。しかしながら、発振波長の異なる複数のレーザダイオードに共通の膜厚の端面コートを施すと、製造工程の煩雑化は避けられるが、反射率の変動を十分に抑制することができなくなる。
【0019】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、したがって本発明は、同一の基板上に材料・組成の異なる複数の活性層が形成され、発振波長の異なる複数のレーザ光を出射可能である半導体レーザであって、複数の活性層の端面に反射率の変動の少ない誘電体膜が形成された半導体レーザを提供することを目的とする
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、同一半導体基板に形成され、それぞれ組成の異なる複数の活性層を有し、発振波長の異なる複数のレーザ光を出射する、複数のレーザ領域を有する半導体レーザであって、
ミラー面を規定する、前記複数のレーザ領域のレーザ光出射側の後面に、複数の異なる屈折率を持つ、複数の膜を積層した、前記複数のレーザ領域に対して共通の1つのコート膜を有し、
前記複数の膜を積層したコート膜は前記複数のレーザ光の複数の波長に関して反射率が極値となるように光学的膜厚を制御されて形成されている、
半導体レーザが提供される。
【0021】
好ましくは、本発明の半導体レーザにおいて、前記複数の膜を積層したコート膜は、層数がj(jは2以上の自然数)であり、前記発振波長の数をk(kは2以上の自然数)、前記発振波長をλi(iはからkまでの自然数)、発振波長λiにおける前記j層目のコート膜の屈折率をnij、前記j層目のコート膜の膜厚をdjとしたとき、発振波長λiにおいてそれぞれ、下記式が成り立つ。
Σnij・dj/λi=mi/4
(miは整数)
【0022】
本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2であり、a、bが整数のとき、
λ1 =a(λ2 −λ1 ) かつ λ2 =b(λ2 −λ1
が成り立つことを特徴とする。
【0023】
本発明の半導体レーザは、好適には、前記コート膜は誘電体からなることを特徴とする。
本発明の半導体レーザは、好適には、前記コート膜の少なくとも1層は、前記発振波長およびその近傍の波長において、屈折率が波長に依存して変化する波長分散特性を有することを特徴とする。本発明の半導体レーザは、さらに好適には、前記発振波長およびその近傍の波長において、前記波長分散特性を有する前記コート膜は、TiO2 系、SrTiO3 系、カルコゲナイト系、LiNbO3 を含むLiNbO系、PbTiO系、PLZT系(Pby La1-y Zrx Ti1-x 3 )、KTP(KTiOPO4 )のいずれかを含有することを特徴とする。
【0024】
本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2、m2 −m1 が偶数であり、発振波長λ1 、λ2 における反射率がともに極大値となることを特徴とする。
あるいは、本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2、m2 −m1 が奇数であり、発振波長λ1 、λ2 における反射率の一方が極大値、他方が極小値となることを特徴とする。
【0025】
本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1 、λ2 がそれぞれ650nm、780nmの近傍であることを特徴とする。あるいは、本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1 、λ2 がそれぞれ780nm、840nmの近傍であることを特徴とする。あるいは、本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1 、λ2 がそれぞれ840nm、980nmの近傍であることを特徴とする。あるいは、本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1 が405nmの近傍、λ2 が675nmまたは630nmの近傍であることを特徴とする。あるいは、本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1 、λ2 がそれぞれ520nm、650nmの近傍であることを特徴とする。あるいは、本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1 が360nmの近傍、λ2 が420nmまたは405nmの近傍であることを特徴とする。
【0026】
本発明の半導体レーザは、好適には、前記発振波長のうち少なくとも1つにおける反射率は、前記コート膜を形成しない場合と同程度以下の低反射率であり、他の少なくとも1つの発振波長における反射率は相対的に高反射率であることを特徴とする。本発明の半導体レーザは、さらに好適には、前記低反射率はほぼ30%以下であり、前記高反射率はほぼ50%以上であることを特徴とする。
本発明の半導体レーザは、好適には、前記活性層は、第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層との層間の接合部に形成されていることを特徴とする。本発明の半導体レーザは、好適には、前記活性層は電流狭窄構造を有することを特徴とする。
【0027】
これにより、同一基板上に形成された発振波長の異なる複数のレーザダイオードのそれぞれにおいて、端面の反射率を安定させることが可能となる。本発明の半導体レーザによれば、各レーザダイオードに共通の膜厚のコート膜が形成されるため、製造工程を簡略化することが可能である。また、コート膜の膜厚は各発振波長に対して最適化されているため、成膜ばらつきによる膜厚あるいは屈折率の変動があった場合にも、安定した反射率が得られる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の半導体レーザおよび光学部品用コート膜の実施の形態について図面を参照して説明する。
(実施形態1)
図1(a)は本実施形態の半導体レーザの斜視図であり、図1(b)は対応する上面図である。図1の半導体レーザは例えばn−GaAsからなる基板1上に、DVD再生用の650nm帯の波長のレーザ光を出射するレーザダイオードAと、CD再生用の780nm帯の波長のレーザ光を出射するレーザダイオードBとを有する。レーザダイオードAの光出射部とレーザダイオードBの光出射部との間隔は200μm以下、例えば100μm程度とされることが多い。
【0031】
レーザダイオードA部分には基板1上に例えばn−AlGaInPからなるn−クラッド層2aと、例えばGaInPからなる活性層3aと、例えばp−AlGaInPからなるp−クラッド層4aと、例えばp−GaAsからなるキャップ層5aとが順に積層されている。p−クラッド層4aの表面にはストライプ6aを除き高抵抗層が形成されている。図示しないがキャップ層5aの上部にはTi/Pt/Auの積層膜からなるp型電極が形成されている。
【0032】
レーザダイオードB部分には基板1上に例えばn−AlGaAsからなるn−クラッド層2bと、例えばAlGaAsからなる活性層3bと、例えばp−AlGaAsからなるp−クラッド層4bと、例えばp−GaAsからなるキャップ層5bとが順に積層されている。p−クラッド層4bの表面にはストライプ6bを除き高抵抗層が形成されている。図示しないが、キャップ層5bの上部にはTi/Pt/Auの積層膜からなるp型電極が形成されている。また、レーザダイオードA部分およびレーザダイオードB部分に共通して、基板1の下部にAuGe/Ni/Auの積層膜からなるn型電極が形成されている。
【0033】
レーザダイオードA、Bにおいて共振器は活性層3a、3bに形成される。また、高抵抗層はp−クラッド層4a、4bの表面にn型不純物をイオン注入することにより形成され、高抵抗層に挟まれたストライプ状の領域6a、6bは低抵抗層として残される。高抵抗層を選択的に形成することにより、図1(b)に示すように利得導波構造(電流狭窄構造)となり、電流の流れる領域、すなわち光利得の生じる領域を制御することが可能となっている。
【0034】
図1(b)に示すように、フロント端面FにはレーザダイオードA部分およびレーザダイオードB部分に共通して、屈折率n1 が1.62であるAl2 3 からなり、膜厚d8 が1204nmである誘電体膜8が形成されている。
また、リア端面RにはレーザダイオードA部分およびレーザダイオードB部分に共通して、Al2 3 からなり膜厚d9aが1100nmである1層目の誘電体膜9aが形成されている。さらに、その表面に屈折率n2 が3.25であるアモルファスシリコンからなり、膜厚d9bが50nmである2層目の誘電体膜9bが形成されている。これらの誘電体膜8、9a、9bは例えばスパッタリング等の方法により成膜される。
本実施形態の半導体レーザによれば、フロント端面の誘電体膜8およびリア端面の誘電体膜9a、9bの膜厚はいずれも、レーザダイオードA、Bの発振波長における反射率が極大となるように設定されている。
【0035】
本実施形態の半導体レーザのフロント端面に形成される誘電体膜8の膜厚と反射率との関係を図2(a)に示す。また、誘電体膜8が形成されたフロント端面における、波長と反射率との関係を図2(b)に示す。図2は、レーザダイオードA(発振波長λ1 =650nm)の共振器の屈折率を3.45、レーザダイオードB(発振波長λ2 =780nm)の共振器の屈折率を3.59として計算を行った結果である。
【0036】
レーザダイオードA(発振波長λ1 =650nm)については、前述した(1)式から、誘電体膜8の膜厚d8 が200.6nmおよびその倍数のときに反射率が極大となる。同様な計算から、レーザダイオードB(発振波長λ2 =780nm)については誘電体膜8の膜厚8 が240.7nmおよびその倍数のときに反射率が極大となる。
図2(a)に示すように、誘電体膜8の膜厚をほぼ1200nmにしたとき、2つの発振波長の差による位相のずれが2πとなる。このときの波長と反射率との関係を図2(b)に示した。図2(b)に示すように、レーザダイオードA、Bのいずれの発振波長においても反射率が極大となる。したがって、両方のレーザダイオードにおいて反射率の変動が抑制される。
【0037】
ここで、上記の発振波長λ1 、λ2 および反射率が極大となる膜厚d8 との間には以下のような関係が成り立つ。n1 はλ1 およびλ2 におけるAl2 3 の屈折率である。
1 ・d8 /λ1 =m1 /4 (m1 は整数)・・・(4)
1 ・d8 /λ2 =m2 /4 (m2 は整数)・・・(5)
また、λ1 とλ2 は以下の関係をほぼ満たしている。
λ1 =a(λ2 −λ1 ) かつ λ2 =b(λ2 −λ1
(aおよびbは整数) ・・・(6)
1 −m2 が偶数の場合には、発振波長λ1 、λ2 に対して反射率がともに極大値となる。m1 −m2 が奇数の場合には、発振波長λ1 、λ2 の一方に対して反射率が極大値となり、他方に対して反射率が極小値となる。
【0038】
同一の基板上に形成された複数のレーザダイオードの発振波長が上記の(4)〜(6)の関係を満たすとき、各レーザダイオードの端面の反射率を極値とすることができる。したがって、実用化されている他の発振波長の組み合わせの場合についても、上記の本実施形態と同様に、成膜ばらつき等による反射率の変動を防止することができる。
例えば、レーザダイオードの発振波長の組み合わせがλ1 =780nm、λ2 =840nmの場合、あるいはλ1 =840nm、λ2 =980nmの場合などにも、同様の効果が得られる。
【0039】
また、3つ以上の異なる発振波長のレーザ光を出射するモノリシックレーザについても、上記の(4)〜(6)の関係を満たせば、同様に各発振波長において反射率の変動を防止することができる。
上記の本実施形態において、誘電体膜8の膜厚が1200nmの倍数である場合にもλ1 、λ2 の両方で反射率が極大となるが、同一の反射率が得られる複数の膜厚のうち、最小の値を膜厚とするのが好ましい。これにより、成膜時間を短縮して生産効率を上げることができ、また、膜厚の増大により成膜ばらつきが顕著となるのを防止することができる。
【0040】
(実施形態2)
上記の実施形態1の半導体レーザにおいて、フロント端面の誘電体膜8に波長分散のある材料を用いると、誘電体膜8を薄膜化することが可能となる。実施形態1のAl2 3 にかえて、例えばTiO2 系材料(波長650nmにおける屈折率n3a=2.457、波長780nmにおける屈折率n3b=2.36)を用いた場合の誘電体膜8の膜厚と反射率との関係を図3(a)に示す。
【0041】
前述した(1)式と同様な計算から、レーザダイオードA(発振波長λ1 =650nm)については誘電体膜8の膜厚d8 が132.3nmおよびその倍数のときに反射率が極大となる。また、レーザダイオードB(発振波長λ2 =780nm)については誘電体膜8の膜厚d8 が165.3nmおよびその倍数のときに反射率が極大となる。
【0042】
図3(a)に示すように、誘電体膜8の膜厚をほぼ661nmにしたとき、2つの発振波長の差による位相のずれが2πとなる。このときの波長と反射率との関係を図3(b)に示した。図3(b)に示すように、レーザダイオードA、Bのいずれの発振波長においても反射率が極大となる。したがって、両方のレーザダイオードにおいて反射率の変動が抑制される。
【0043】
本実施形態の場合にも、実施形態1の(4)〜(6)式に示す関係が満たされている。具体的には、
3a・d8 /λ1 =m1 /4 (m1 は整数)・・・(4’)
3b・d8 /λ2 =m2 /4 (m2 は整数)・・・(5’)
λ1 =a(λ2 −λ1 ) かつ λ2 =b(λ2 −λ1
(aおよびbは整数) ・・・(6)
となる。波長分散のある材料を用いる場合にも、各発振波長における光学長(光学的膜厚)が、位相差の観点からλ/4の整数倍となっていれば、反射率の変動を防止することができる。
本実施形態によれば、実施形態1に比較して誘電体膜8が薄膜化される。したがって、膜種を適宜選択すれば成膜時間を短縮することも可能である。
【0044】
(実施形態3)
図1に示す実施形態1の半導体レーザについて、リア端面に形成される誘電体膜9a、9bの膜厚と反射率との関係を図4(a)に示す。また、誘電体膜9a、9bが形成されたリア端面について、波長と反射率との関係を図4(b)に示す。
前述したように、1層目の誘電体膜9aはAl2 3 (屈折率n1 =1.62)からなり、膜厚は1100nmである。2層目の誘電体膜9bはアモルファスシリコン(屈折率n2 =3.25)からなり、膜厚は50nmである。
【0045】
実施形態1において前述したように、1層目のAl2 3 膜については、発振波長λ1 =650nmに対して膜厚d9aが200.6nmおよびその倍数のときに反射率が極大となり、発振波長λ2 =780nmに対して膜厚d9bが240.7nmおよびその倍数のときに反射率が極大となる。したがって、反射率の極大値が得られる膜厚にはほぼ40nmの差があり、両方の発振波長に対して反射率を安定させることは困難である。
【0046】
一方、本実施形態によれば、1層目の誘電体膜9aの膜厚を1100nmとすることにより、発振波長λ1 、λ2 のそれぞれに対して反射率がほぼ極小となり、2つの発振波長の差による位相のずれが2πに近くなる。さらに、2層目のアモルファスシリコン膜9bについては、(3)式に示したように、発振波長λ1 =650nmに対して膜厚が50.0nmのときに反射率が極大となる。また、同様な計算から発振波長λ2 =780nmに対しては、膜厚が60.0nmのときに反射率が極大となる。
【0047】
ここで、本実施形態の場合には、以下に示す関係がλ1 およびλ2 (i=1または2)について、それぞれ満たされている。
Σnij・dj /λi =mi /4 (mi は整数) ・・・(7)
(但し、nijは発振波長λi におけるj層目の誘電体膜の屈折率を表し、dj はj層目の誘電体膜の膜厚を表す。)
また、前述した(6)式の関係も成り立っている。
【0048】
リア端面の誘電体膜を上記の構成とした場合について、波長と反射率との関係を図4(b)に示した。図4(b)に示すように、レーザダイオードA、Bのいずれの発振波長においても反射率がほぼ極大となり、反射率の変動が抑制される。したがって、レーザダイオードA、Bの両方に対して70%以上の安定した反射率が得られる。
【0049】
(実施形態4)
端面に形成するコート膜を複層とする場合、実施形態3とは逆に、2層目の誘電体膜の膜厚を1層目の誘電体膜の膜厚より大きくすることもできる。例えば、1層目にAl2 3 膜を膜厚110nmで、2層目にアモルファスシリコン膜を膜厚540nmで形成した場合の膜厚と反射率との関係を図5(a)に示す。図5(a)に示すように、誘電体膜9a、9bの膜厚を上記の組み合わせとすることにより、発振波長λ1 =650nm、発振波長λ2 =780nmの両方に対して反射率をほぼ極大とすることができる。
【0050】
前述した(2)式のように、1層目の誘電体膜(Al2 3 膜)9aについては、発振波長λ1 =650nmに対して膜厚が100.3nmおよびその倍数のときに、反射率が極小となる。同様な計算から、発振波長λ2 =780nmに対しては、膜厚が120.4nmおよびその倍数のときに、反射率が極小となる。Al2 3 膜9aの膜厚を110nmとすることにより、発振波長λ1 、λ2 の両方に対して反射率が極小値近傍となる。
【0051】
さらに、2層目の誘電体膜(アモルファスシリコン膜)9bについては、(3)式に示したように、発振波長λ1 =650nmに対して膜厚が50.0nmおよびその奇数倍のときに反射率が極大となる。また、同様な計算から発振波長λ2 =780nmに対しては、膜厚が60.0nmおよびその奇数倍のときに反射率が極大となる。アモルファスシリコン膜9bの膜厚を540nmとすることにより、2つの発振波長の差による位相のずれがほぼ2πとなる。また、発振波長λ1 、λ2 の両方に対して反射率がほぼ極大値となる。
【0052】
リア端面の誘電体膜を上記の構成とした場合について、波長と反射率との関係を図5(b)に示した。図5(b)に示すように、レーザダイオードA、Bのいずれの発振波長においても反射率がほぼ極大となり、反射率の変動が抑制される。したがって、レーザダイオードA、Bの両方に対して70%以上の安定した反射率が得られる。
【0053】
本実施形態によれば、リア端面に形成される誘電体膜9a、9bの膜厚の合計が650nmとなり、実施形態3の場合の1150nmに比較して半分近くまで誘電体膜を薄膜化することができる。したがって、誘電体膜の構成材料の組み合わせによっては、成膜時間を短縮することも可能である。
【0054】
(実施形態5)
上記の実施形態3のリア端面に形成される誘電体膜において、誘電体膜9aあるいは9bに波長分散のある材料を用いると、誘電体膜を薄膜化することが可能となる。実施形態3の1層目の誘電体膜(Al2 3 膜)9aにかえて、例えばTiO2 系材料(波長650nmにおける屈折率n4a=2.337、波長780nmにおける屈折率n4b=2.316)を用い、膜厚を760nmとした。また、2層目の誘電体膜9bはアモルファスシリコン(屈折率n2 =3.25)からなる膜厚55nmの層とした。この場合の誘電体膜9a、9bの膜厚と反射率との関係を図6(a)に示す。
【0055】
前述した(1)式と同様な計算から、レーザダイオードA(発振波長λ1 =650nm)については1層目の誘電体膜(TiO2 膜)9aの膜厚d9aが139.1nmおよびその倍数のときに反射率が極大となる。また、レーザダイオードB(発振波長λ2 =780nm)についてはTiO2 膜9aの膜厚d9aが168.4nmおよびその倍数のときに反射率が極大となる。図6(a)に示すように、TiO2 膜9aの膜厚をほぼ760nmにしたとき、発振波長λ1 、λ2 のそれぞれに対して反射率がほぼ極小となり、2つの発振波長の差による位相のずれが2πとなる。
【0056】
さらに、2層目のアモルファスシリコン膜9bについては、(3)式に示したように、発振波長λ1 =650nmに対して膜厚d9bが50.0nmのときに反射率が極大となる。また、同様な計算から発振波長λ2 =780nmに対しては、膜厚d9bが60.0nmのときに反射率が極大となる。したがって、誘電体膜9bの膜厚d9bを55nmとし、9a、9bの膜厚の合計を815nmとすることにより、発振波長λ1 、λ2 の両方に対して反射率はほぼ極大となる。
【0057】
リア端面の誘電体膜を上記の構成とした場合について、波長と反射率との関係を図6(b)に示した。図6(b)に示すように、レーザダイオードA、Bのいずれの発振波長においても反射率がほぼ極大となり、反射率の変動が抑制される。したがって、レーザダイオードA、Bの両方に対して安定した反射率が得られる。
【0058】
本実施形態の場合にも、実施形態1の(6)式および実施形態3の(7)式に示す関係が満たされている。リア端面についても、各発振波長における光学長が、位相差の観点からλ/4の整数倍となっていれば、波長分散のある材料を用いることができる。
本実施形態によれば、実施形態3に比較して誘電体膜9a、9bの膜厚の合計を薄くすることができる。したがって、膜種の組み合わせ、あるいは成膜方法によっては成膜時間を短縮することも可能である。
【0059】
(実施形態6)
上記の実施形態1〜5においては、それぞれ発振波長λ1 、λ2 に対する反射率が同じ程度となる場合を示したが、多層コートの場合には1層目の誘電体膜の膜厚を制御することにより、各発振波長に対する反射率を異ならせることも可能である。
例えば、実施形態3に示すAl2 3 膜とアモルファスシリコン膜とを積層させた膜構成において、Al2 3 膜の膜厚を変更した例を図7(a)および(b)に示す。図7(a)はAl2 3 膜の膜厚を1010nmとした場合の波長と反射率との関係を示し、図7(b)はAl2 3 膜の膜厚を960nmとした場合の波長と反射率との関係を示す。
図7(a)および(b)においてはいずれも、一方の発振波長でノンコートの端面反射率にほぼ等しい30%強となり、他方の発振波長で50%以上の高反射率が実現されている。
【0060】
端面の反射率を変化させた場合、レーザ特性のうち、発振しきい値電流の他に微分効率も変化するため、動作電流などにも影響が生じる。これにより、用途に応じた特性に調整することが可能となる。
例えば、リア端面の反射率を高くすると、より多くの光をフロント端面から放出させることが可能となるため、大出力のレーザに好適となる。一方、フロント端面の反射率を高くすると、戻り光による出力の変動が抑制されるため、アイソレータが不要となる。また、フロントおよびリアの両端面の反射率を高くすると、発振しきい値電流を下げ、それに伴い微分効率を下げることができるため、出力制御が容易となる。
【0061】
本発明の半導体レーザの実施形態は、上記の説明に限定されない。例えば、上記の実施形態においては650nm帯と780nm帯の波長の組み合わせの場合を示したが、他の波長の組み合わせであってもよい。また、ブロードエリア型、垂直共振器型の半導体レーザ等にも適用可能である。活性層の導波構造は電流狭窄構造に限定されず、屈折率導波構造など他の構造であってもよい。
また、本発明の半導体レーザに設けられる端面コートを、複数の特定の波長の光を透過する光学部品の表面に形成することにより、光学部品の反射率を制御することが容易となる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【0062】
【発明の効果】
本発明の半導体レーザによれば、発振波長の異なる複数のレーザ光を出射可能である半導体レーザにおいて、活性層の端面の反射率の変動を抑制し、各発振波長においてレーザ光の出力を安定させることが可能となる。
本発明の光学部品用コート膜によれば、複数の特定の波長の光を透過する光学部品において、表面の反射率の変動を抑制し、表面の反射率の制御を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は従来および本発明の実施形態1〜6に示す半導体レーザの斜視図であり、(b)は対応する上面図である。
【図2】本発明の実施形態1に係り、(a)は半導体レーザのフロント端面に形成される誘電体膜の膜厚と反射率との関係を示す図、(b)は波長と反射率との関係を示す図である。
【図3】本発明の実施形態2に係り、(a)は半導体レーザのフロント端面に形成される誘電体膜の膜厚と反射率との関係を示す図、(b)は波長と反射率との関係を示す図である。
【図4】本発明の実施形態3に係り、(a)は半導体レーザのリア端面に形成される誘電体膜の膜厚と反射率との関係を示す図、(b)は波長と反射率との関係を示す図である。
【図5】本発明の実施形態4に係り、(a)は半導体レーザのリア端面に形成される誘電体膜の膜厚と反射率との関係を示す図、(b)は波長と反射率との関係を示す図である。
【図6】本発明の実施形態5に係り、(a)は半導体レーザのリア端面に形成される誘電体膜の膜厚と反射率との関係を示す図、(b)は波長と反射率との関係を示す図である。
【図7】本発明の実施形態6に係り、(a)および(b)は波長と反射率との関係を示す図である。
【符号の説明】
1…基板、2a、2b…n−クラッド層、3a、3b…活性層、4a、4b…p−クラッド層、5a、5b…キャップ層、6a、6b…ストライプ、7…発光領域(光導波路)、8…フロント端面の誘電体膜、9a…リア端面の1層目の誘電体膜、9b…リア端面の2層目の誘電体膜。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a semiconductor laser in which a plurality of laser diodes having different oscillation wavelengths are formed on the same substrate, and in particular, a semiconductor in which a coat film for controlling the laser output and protecting the end face is formed on the end face of each laser diode. About laser.
[0002]
[Prior art]
Examples of an optical recording medium (hereinafter referred to as an optical disc) that records or reproduces information by irradiating light include a compact disc (CD), a mini disc (MD), and a digital video disc (DVD). The optical disc as described above is irradiated with light having different wavelengths according to the type of the optical disc. For example, light having a wavelength of 780 nm band is used for reproducing a CD, and light having a wavelength of 650 nm band is used for reproducing a DVD.
[0003]
Therefore, an optical recording / reproducing apparatus compatible with different types of optical disks requires a plurality of light sources having different oscillation wavelengths. In an optical recording / reproducing apparatus, a laser diode is usually used as a light source. However, when a plurality of laser diodes are separately formed, it is difficult to reduce the size of the apparatus, and the manufacturing process is complicated.
In order to solve the above problem, development of a multi-wavelength monolithic semiconductor laser in which a plurality of laser diodes having different oscillation wavelengths are formed on the same substrate is underway.
[0004]
The configuration of the edge-emitting type multi-wavelength semiconductor laser will be described with reference to the perspective view of FIG. 1A and the top view of FIG. The semiconductor laser shown in FIG. 1 emits laser light with a wavelength of 650 nm for DVD reproduction and laser light with a wavelength of 780 nm for CD reproduction on a substrate 1 made of, for example, n-GaAs. And a laser diode B. The distance between the light emitting portion of the laser diode A and the light emitting portion of the laser diode B is often 200 μm or less, for example, about 100 μm.
[0005]
In the laser diode A portion, an n-cladding layer 2a made of, for example, n-AlGaInP, an active layer 3a made of, for example, GaInP, a p-cladding layer 4a, made of, for example, p-AlGaInP, and a p-GaAs, for example, And a cap layer 5a. A high resistance layer is formed on the surface of the p-cladding layer 4a except for the stripe 6a. Although not shown, a p-type electrode is formed on the cap layer 5a, and an n-type electrode is formed on the bottom of the substrate 1.
[0006]
The laser diode B portion includes an n-cladding layer 2b made of, for example, n-AlGaAs, an active layer 3b made of, for example, AlGaAs, a p-cladding layer 4b made of, for example, p-AlGaAs, and a p-GaAs, for example. And a cap layer 5b. A high resistance layer is formed on the surface of the p-cladding layer 4b except for the stripe 6b. Although not shown, a p-type electrode is formed on the cap layer 5b, and an n-type electrode is formed on the bottom of the substrate 1.
[0007]
In the laser diodes A and B, resonators are formed in the active layers 3a and 3b. The high resistance layer is formed by ion-implanting n-type impurities into the surfaces of the p-cladding layers 4a and 4b, and the striped regions 6a and 6b sandwiched between the high resistance layers are left as low resistance layers. By selectively forming the high resistance layer, a gain waveguide structure (current confinement structure) is formed as shown in FIG. 1B, and it is possible to control a current flowing region, that is, a region where optical gain occurs. Become.
[0008]
As shown in FIG. 1B, the laser light L is emitted from the front end face F, but is also partially lost from the rear end face R. The front end face F and the rear end face R that are both ends of the light emitting region (optical waveguide) 7 are mirror surfaces.
In order to make the end surface a mirror surface, the wafer is usually cleaved. Alternatively, the mirror surface may be formed by etching instead of cleaving. In some cases, for example, a coat film made of a dielectric is formed on the cleaved surface for the purpose of controlling the reflectance of the end face or preventing the degradation of the cleaved surface.
[0009]
As a coating film (dielectric film) formed on the end face, for example, Al2OThree, Amorphous silicon, SiO2, SiThreeNFourA single layer film or a multilayer film in which these films are laminated is used. By changing the film thickness of these coat films, the reflectance of the end face can be adjusted. Usually, the front end face F has a low reflectance (for example, 30% or less), and the rear end face R has a high reflectance (for example, 50% or more, preferably 70% or more). Energy conversion efficiency and front / rear output ratio depend on the reflectance of the end face. Therefore, the coat film for controlling the reflectance of the end face is one of important design parameters for the semiconductor laser.
[0010]
When a coat film is formed on the end face, the reflectivity of the end face varies periodically as the coat film thickness increases. When the oscillation wavelength is λ, the reflectance becomes a maximum value or a minimum value when the thickness of the coating film formed on the end face is designed based on λ / 4 or a multiple thereof. Therefore, it is possible to minimize the variation in reflectance due to film formation variation and the like.
For example, in the laser diode A of FIG. 1, the oscillation wavelength λ is 650 nm and the refractive index n1Al is 1.622OThreeIs used to form the dielectric film 8 on the front end face F, the film thickness d of the dielectric film 88The
d8= (Λ / 2) / n1≒ 200.6 (nm) (1)
Or, if it is a multiple thereof, a stable reflectance can be obtained.
[0011]
The rear end face R needs to have a high reflectivity, but the Al2OThreeAnd the like are used in a single layer, the reflectance is less than 50% in all cases, so that a multilayer coating film is formed. For example, in the laser diode A of FIG. 1, the oscillation wavelength λ is 650 nm, and the first dielectric film 9a is, for example, Al.2OThreeFor example, when an amorphous silicon film is formed as the second dielectric film 9b, the film thickness of each layer is determined as follows, for example.
[0012]
Refractive index n1Al is 1.622OThreeFilm thickness d9aThe
d9a= (Λ / 4) / n1≒ 100.3 (nm) (2)
Or its multiple, and the refractive index n2The film thickness d of the amorphous silicon film having a value of 3.259bThe
d9b= (Λ / 4) / n2≒ 50.0 (nm) (3)
Or a multiple thereof.
As described above, by determining the film thickness of the dielectric film formed on the end face based on an integral multiple of λ / 4 or a combination thereof, the film thickness and refraction caused by variations in the film formation of the dielectric film, etc. Even when there is a variation in rate, a stable reflectance can be obtained.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of a multiwavelength monolithic semiconductor laser, ideally, it is desirable to form a dielectric film according to the above-described conventional design on each of laser diodes having different oscillation wavelengths.
However, in that case, it is necessary to perform end surface coating a plurality of times, which complicates the manufacturing process.
[0014]
For example, when a laser diode for CD playback and a laser diode for DVD playback are formed on the same substrate, the end face of the laser diode for DVD (wavelength 650 nm band) is masked first, for example. Then, a dielectric film is formed on the end face of the laser diode for CD (wavelength 780 nm band). Thereafter, the masking of the end face of the DVD laser diode is removed, the end face of the CD laser diode is masked, and a dielectric film is formed on the end face of the DVD laser diode. Such end face coating needs to be performed on both the front end face and the rear end face. Since a multilayer dielectric film is usually formed on the rear end face, the number of manufacturing steps is particularly increased.
[0015]
In order to avoid an increase in the number of manufacturing steps as described above, there is also a method of matching the optimum wavelength of the end face coat with one laser diode and simultaneously forming the end face coat on a plurality of laser diodes on the same substrate. However, in this case, a laser diode having a wavelength as a design reference can provide a stable reflectance with respect to film formation variation, but the other laser diode sacrifices the reflectance stability with respect to film formation variation. .
[0016]
In each of a plurality of monolithically formed laser diodes, a predetermined value (imaginary wavelength) between the minimum value and the maximum value among the oscillation wavelengths of the laser diode is used in order to reduce the variation in the reflectance of the dielectric film on the end face. A method for designing a coating film based on the above) is also conceivable. For example, if the thickness of the coating film is optimized with respect to the wavelength that is the arithmetic average value of the oscillation wavelengths of each laser diode, the variation in the reflectance of the end face in each laser diode is moderately suppressed, and once With this end face coating, a coat film can be formed on the end faces of a plurality of laser diodes.
[0017]
However, according to the design of the end face coat that is adjusted to the arithmetic average value of each oscillation wavelength or the wavelength substantially in the middle of each oscillation wavelength as described above, the reflectance at each oscillation wavelength is a value near the extreme value. Since it cannot be an extreme value, fluctuations in reflectance may be a problem. In particular, when the wavelength difference between the oscillation wavelengths is large, the deviation of the reflectance from the extreme value becomes large, so that the reflectance fluctuation due to film formation variation or the like is likely to be remarkable. Further, even when the oscillation wavelength is a short wavelength, the variation in reflectance tends to be large.
[0018]
As described above, in the multi-wavelength monolithic semiconductor laser, in order to form the end face coat that minimizes the variation in reflectivity on each laser diode, an operation such as masking is required, which increases the number of manufacturing steps. However, if an end face coat having a common film thickness is applied to a plurality of laser diodes having different oscillation wavelengths, the manufacturing process can be prevented from becoming complicated, but the reflectance variation cannot be sufficiently suppressed.
[0019]
  The present invention has been made in view of the above problems. Therefore, the present invention can emit a plurality of laser beams having different oscillation wavelengths by forming a plurality of active layers having different materials and compositions on the same substrate. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser in which a dielectric film with little variation in reflectance is formed on end faces of a plurality of active layers..
[0020]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, formed on the same semiconductor substrate.EachHas multiple active layers with different compositions and emits multiple laser beams with different oscillation wavelengthsHave multiple laser regionsA semiconductor laser,
  Specify the mirror surface,Of the plurality of laser regionsLaser beam emission sideAfterendOn the faceA plurality of films with different refractive indexes,The plurality of laser regionsOne common coating film for
  The coating film formed by laminating the plurality of films is formed by controlling the optical film thickness so that the reflectance becomes an extreme value with respect to the plurality of wavelengths of the plurality of laser beams.
  A semiconductor laser is provided.
[0021]
  Preferably, in the semiconductor laser of the present invention,The coat film formed by laminating the plurality of films has a number of layers j (j is2 or moreNatural number), the number of the oscillation wavelengths is k (k is a natural number of 2 or more), and the oscillation wavelength is λ.i(I2To natural k), oscillation wavelength λiThe refractive index of the coating film of the jth layer at n is nijThe film thickness of the j-th coat film is djThe oscillation wavelength λiIn eachThe following formula holds.
  Σnij・ Dj/ Λi= Mi/ 4
    (MiIs an integer)
[0022]
In the semiconductor laser of the present invention, preferably, when the number k of the oscillation wavelengths is 2, and a and b are integers,
λ1= A (λ2−λ1) And λ2= B (λ2−λ1)
It is characterized by that.
[0023]
The semiconductor laser of the present invention is preferably characterized in that the coating film is made of a dielectric.
The semiconductor laser of the present invention is preferably characterized in that at least one layer of the coating film has a wavelength dispersion characteristic in which a refractive index changes depending on the wavelength at the oscillation wavelength and a wavelength in the vicinity thereof. . More preferably, in the semiconductor laser of the present invention, the coating film having the wavelength dispersion characteristic at the oscillation wavelength and a wavelength in the vicinity thereof is TiO 2.2System, SrTiOThree, Chalcogenite, LiNbOThreeLiNbO-based, PbTiO-based, PLZT-based (PbyLa1-yZrxTi1-xOThree), KTP (KTiOPOFour) Is contained.
[0024]
In the semiconductor laser of the present invention, preferably, the number k of the oscillation wavelengths is 2, m.2-M1Is an even number, and the oscillation wavelength λ1, Λ2Both of the reflectances at the maximum are maximum values.
Alternatively, in the semiconductor laser of the present invention, preferably, the number k of the oscillation wavelengths is 2, m.2-M1Is an odd number, and the oscillation wavelength λ1, Λ2One of the reflectances in the above is a maximum value and the other is a minimum value.
[0025]
In the semiconductor laser of the present invention, preferably, the number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelength λ1, Λ2Are in the vicinity of 650 nm and 780 nm, respectively. Alternatively, in the semiconductor laser of the present invention, preferably, the number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelength λ1, Λ2Are in the vicinity of 780 nm and 840 nm, respectively. Alternatively, in the semiconductor laser of the present invention, preferably, the number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelength λ1, Λ2Are in the vicinity of 840 nm and 980 nm, respectively. Alternatively, in the semiconductor laser of the present invention, preferably, the number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelength λ1Near 405 nm, λ2Is in the vicinity of 675 nm or 630 nm. Alternatively, in the semiconductor laser of the present invention, preferably, the number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelength λ1, Λ2Are in the vicinity of 520 nm and 650 nm, respectively. Alternatively, in the semiconductor laser of the present invention, preferably, the number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelength λ1Near 360 nm, λ2Is in the vicinity of 420 nm or 405 nm.
[0026]
In the semiconductor laser of the present invention, preferably, the reflectance at at least one of the oscillation wavelengths is as low as or less than that when the coating film is not formed, and at at least one other oscillation wavelength. The reflectance is relatively high. More preferably, the semiconductor laser of the present invention is characterized in that the low reflectance is approximately 30% or less and the high reflectance is approximately 50% or more.
The semiconductor laser of the present invention is preferably characterized in that the active layer is formed at a junction between the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer. The semiconductor laser of the present invention is preferably characterized in that the active layer has a current confinement structure.
[0027]
This makes it possible to stabilize the reflectance of the end face in each of a plurality of laser diodes having different oscillation wavelengths formed on the same substrate. According to the semiconductor laser of the present invention, since the coat film having a common film thickness is formed in each laser diode, the manufacturing process can be simplified. Further, since the film thickness of the coat film is optimized for each oscillation wavelength, a stable reflectance can be obtained even when the film thickness or refractive index varies due to film formation variation.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a semiconductor laser and a coating film for optical parts of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a perspective view of the semiconductor laser of this embodiment, and FIG. 1B is a corresponding top view. The semiconductor laser shown in FIG. 1 emits laser light with a wavelength of 650 nm for DVD reproduction and laser light with a wavelength of 780 nm for CD reproduction on a substrate 1 made of, for example, n-GaAs. And a laser diode B. The distance between the light emitting portion of the laser diode A and the light emitting portion of the laser diode B is often 200 μm or less, for example, about 100 μm.
[0031]
In the laser diode A portion, an n-cladding layer 2a made of, for example, n-AlGaInP, an active layer 3a made of, for example, GaInP, a p-cladding layer 4a, made of, for example, p-AlGaInP, and a p-GaAs, for example, And a cap layer 5a. A high resistance layer is formed on the surface of the p-cladding layer 4a except for the stripe 6a. Although not shown, a p-type electrode made of a laminated film of Ti / Pt / Au is formed on the cap layer 5a.
[0032]
The laser diode B portion includes an n-cladding layer 2b made of, for example, n-AlGaAs, an active layer 3b made of, for example, AlGaAs, a p-cladding layer 4b made of, for example, p-AlGaAs, and a p-GaAs, for example. And a cap layer 5b. A high resistance layer is formed on the surface of the p-cladding layer 4b except for the stripe 6b. Although not shown, a p-type electrode made of a laminated film of Ti / Pt / Au is formed on the cap layer 5b. Further, in common with the laser diode A portion and the laser diode B portion, an n-type electrode made of a laminated film of AuGe / Ni / Au is formed under the substrate 1.
[0033]
In the laser diodes A and B, resonators are formed in the active layers 3a and 3b. The high resistance layer is formed by ion-implanting n-type impurities into the surfaces of the p-cladding layers 4a and 4b, and the striped regions 6a and 6b sandwiched between the high resistance layers are left as low resistance layers. By selectively forming the high resistance layer, a gain waveguide structure (current confinement structure) is formed as shown in FIG. 1B, and it is possible to control a current flowing region, that is, a region where optical gain occurs. It has become.
[0034]
As shown in FIG. 1B, the front end face F has a refractive index n common to the laser diode A portion and the laser diode B portion.1Al is 1.622OThreeThe film thickness d8A dielectric film 8 having a thickness of 1204 nm is formed.
In addition, the rear end face R is common to the laser diode A part and the laser diode B part.2OThreeFilm thickness d9aA first dielectric film 9a having a thickness of 1100 nm is formed. Furthermore, the refractive index n on the surface2Is made of amorphous silicon having a thickness of 3.25, and the film thickness d9bA second dielectric film 9b having a thickness of 50 nm is formed. These dielectric films 8, 9a, 9b are formed by a method such as sputtering.
According to the semiconductor laser of this embodiment, the film thicknesses of the dielectric film 8 on the front end face and the dielectric films 9a and 9b on the rear end face are such that the reflectance at the oscillation wavelengths of the laser diodes A and B is maximized. Is set to
[0035]
FIG. 2A shows the relationship between the film thickness of the dielectric film 8 formed on the front end face of the semiconductor laser of this embodiment and the reflectance. Further, FIG. 2B shows the relationship between the wavelength and the reflectance at the front end face on which the dielectric film 8 is formed. FIG. 2 shows a laser diode A (oscillation wavelength λ1= 650 nm) resonator refractive index 3.45, laser diode B (oscillation wavelength λ2= 780 nm) is a result of calculation with the refractive index of the resonator of 3.59 being set.
[0036]
Laser diode A (oscillation wavelength λ1= 650 nm), the film thickness d of the dielectric film 8 is derived from the above-described equation (1).8Is 200.6 nm and multiples thereof, the reflectance becomes maximum. From similar calculations, laser diode B (oscillation wavelength λ2= 780 nm), the thickness of the dielectric film 88Is 240.7 nm and multiples thereof, the reflectance becomes maximum.
As shown in FIG. 2A, when the thickness of the dielectric film 8 is approximately 1200 nm, the phase shift due to the difference between the two oscillation wavelengths is 2π. The relationship between the wavelength and the reflectance at this time is shown in FIG. As shown in FIG. 2 (b), the reflectance is maximized at any of the oscillation wavelengths of the laser diodes A and B. Therefore, fluctuations in reflectivity are suppressed in both laser diodes.
[0037]
Where the oscillation wavelength λ1, Λ2And the film thickness d that maximizes the reflectance.8The following relationship holds between n1Is λ1And λ2Al in2OThreeIs the refractive index.
n1・ D8/ Λ1= M1/ 4 (m1Is an integer) (4)
n1・ D8/ Λ2= M2/ 4 (m2Is an integer) (5)
Also, λ1And λ2Almost satisfies the following relationship.
λ1= A (λ2−λ1) And λ2= B (λ2−λ1)
(A and b are integers) (6)
m1-M2Is an even number, the oscillation wavelength λ1, Λ2In contrast, the reflectance is a maximum value. m1-M2Is an odd number, the oscillation wavelength λ1, Λ2The reflectance is a maximum value for one of the two, and the reflectance is a minimum value for the other.
[0038]
When the oscillation wavelengths of a plurality of laser diodes formed on the same substrate satisfy the above relationships (4) to (6), the reflectance of the end face of each laser diode can be set to an extreme value. Therefore, also in the case of other combinations of oscillation wavelengths that have been put into practical use, it is possible to prevent the reflectance from being fluctuated due to film formation variations and the like, as in the case of the present embodiment.
For example, the combination of laser diode oscillation wavelengths is λ1= 780 nm, λ2= 840nm or λ1= 840 nm, λ2The same effect can be obtained also when 980 nm.
[0039]
In addition, for monolithic lasers that emit laser beams having three or more different oscillation wavelengths, if the relationships (4) to (6) are satisfied, fluctuations in reflectance at each oscillation wavelength can be similarly prevented. it can.
In the above-described embodiment, λ also occurs when the thickness of the dielectric film 8 is a multiple of 1200 nm.1, Λ2In both cases, the reflectance becomes a maximum, but it is preferable to set the minimum value among the plurality of film thicknesses with which the same reflectance can be obtained. Thereby, it is possible to shorten the film formation time and increase the production efficiency, and it is possible to prevent the film formation variation from becoming remarkable due to the increase in the film thickness.
[0040]
(Embodiment 2)
In the semiconductor laser according to the first embodiment, if a material having wavelength dispersion is used for the dielectric film 8 on the front end face, the dielectric film 8 can be thinned. Al of Embodiment 12OThreeFor example, TiO2System materials (refractive index n at a wavelength of 650 nm3a= 2.457, refractive index n at a wavelength of 780 nm3bFIG. 3A shows the relationship between the film thickness of the dielectric film 8 and the reflectance in the case of using (= 2.36).
[0041]
From the calculation similar to the above-described equation (1), the laser diode A (oscillation wavelength λ1= 650 nm), the film thickness d of the dielectric film 88Is 132.3 nm and multiples thereof, the reflectance becomes maximum. Laser diode B (oscillation wavelength λ2= 780 nm), the film thickness d of the dielectric film 88Is 165.3 nm and multiples thereof, the reflectance becomes maximum.
[0042]
As shown in FIG. 3A, when the film thickness of the dielectric film 8 is approximately 661 nm, the phase shift due to the difference between the two oscillation wavelengths is 2π. The relationship between the wavelength and the reflectance at this time is shown in FIG. As shown in FIG. 3 (b), the reflectance is maximized at any of the oscillation wavelengths of the laser diodes A and B. Therefore, fluctuations in reflectivity are suppressed in both laser diodes.
[0043]
Also in the case of this embodiment, the relationships shown in the equations (4) to (6) of the first embodiment are satisfied. In particular,
n3a・ D8/ Λ1= M1/ 4 (m1Is an integer) ... (4 ')
n3b・ D8/ Λ2= M2/ 4 (m2Is an integer) ... (5 ')
λ1= A (λ2−λ1) And λ2= B (λ2−λ1)
(A and b are integers) (6)
It becomes. Even when a material with wavelength dispersion is used, if the optical length (optical film thickness) at each oscillation wavelength is an integral multiple of λ / 4 from the viewpoint of phase difference, fluctuations in reflectance are prevented. Can do.
According to the present embodiment, the dielectric film 8 is made thinner than in the first embodiment. Therefore, the film formation time can be shortened by appropriately selecting the film type.
[0044]
(Embodiment 3)
FIG. 4A shows the relationship between the film thickness of the dielectric films 9a and 9b formed on the rear end face and the reflectance of the semiconductor laser of the first embodiment shown in FIG. FIG. 4B shows the relationship between the wavelength and the reflectance of the rear end face on which the dielectric films 9a and 9b are formed.
As described above, the first dielectric film 9a is made of Al.2OThree(Refractive index n1= 1.62), and the film thickness is 1100 nm. The second dielectric film 9b is made of amorphous silicon (refractive index n2= 3.25), and the film thickness is 50 nm.
[0045]
As described in the first embodiment, the first layer of Al2OThreeFor the film, the oscillation wavelength λ1= Film thickness d for 650 nm9aIs 200.6 nm and multiples thereof, the reflectance becomes maximum, and the oscillation wavelength λ2= Film thickness d for 780 nm9bIs 240.7 nm and multiples thereof, the reflectance becomes maximum. Therefore, there is a difference of about 40 nm in the film thickness at which the maximum value of the reflectance is obtained, and it is difficult to stabilize the reflectance for both oscillation wavelengths.
[0046]
On the other hand, according to the present embodiment, by setting the thickness of the first dielectric film 9a to 1100 nm, the oscillation wavelength λ1, Λ2The reflectivity is almost minimal for each of the above, and the phase shift due to the difference between the two oscillation wavelengths is close to 2π. Further, for the second amorphous silicon film 9b, as shown in the equation (3), the oscillation wavelength λ1The reflectance becomes maximum when the film thickness is 50.0 nm with respect to 650 nm. From the same calculation, the oscillation wavelength λ2For = 780 nm, the reflectance is maximized when the film thickness is 60.0 nm.
[0047]
Here, in the present embodiment, the relationship shown below is λ1And λ2(I = 1 or 2) is satisfied respectively.
Σnij・ Dj/ Λi= Mi/ 4 (miIs an integer) (7)
(However, nijIs the oscillation wavelength λiRepresents the refractive index of the dielectric film of the jth layer atjRepresents the thickness of the jth dielectric film. )
In addition, the relationship of the above-described equation (6) is also established.
[0048]
FIG. 4B shows the relationship between the wavelength and the reflectance when the dielectric film on the rear end face has the above configuration. As shown in FIG. 4B, the reflectivity is almost maximized at any oscillation wavelength of the laser diodes A and B, and the fluctuation of the reflectivity is suppressed. Therefore, a stable reflectance of 70% or more can be obtained for both the laser diodes A and B.
[0049]
(Embodiment 4)
When the coating film formed on the end face is a multilayer, the film thickness of the second dielectric film can be made larger than the film thickness of the first dielectric film, contrary to the third embodiment. For example, in the first layer, Al2OThreeFIG. 5A shows the relationship between the film thickness and the reflectance when the film is 110 nm thick and the second layer is an amorphous silicon film having a film thickness of 540 nm. As shown in FIG. 5A, by combining the film thicknesses of the dielectric films 9a and 9b with the above combination, the oscillation wavelength λ1= 650 nm, oscillation wavelength λ2The reflectance can be almost maximized for both of = 780 nm.
[0050]
As shown in the equation (2), the first dielectric film (Al2OThreeFilm) 9a, the oscillation wavelength λ1When the film thickness is 100.3 nm and multiples of 650 nm, the reflectance is minimal. From a similar calculation, the oscillation wavelength λ2For = 780 nm, the reflectance is minimal when the film thickness is 120.4 nm and multiples thereof. Al2OThreeBy setting the film thickness of the film 9a to 110 nm, the oscillation wavelength λ1, Λ2In both cases, the reflectance is in the vicinity of the minimum value.
[0051]
Further, for the second dielectric film (amorphous silicon film) 9b, as shown in the equation (3), the oscillation wavelength λ1When the film thickness is 50.0 nm and an odd multiple of 650 nm, the reflectance becomes maximum. From the same calculation, the oscillation wavelength λ2For = 780 nm, the reflectance is maximized when the film thickness is 60.0 nm and an odd multiple thereof. By setting the thickness of the amorphous silicon film 9b to 540 nm, the phase shift due to the difference between the two oscillation wavelengths becomes approximately 2π. Also, the oscillation wavelength λ1, Λ2In both cases, the reflectance is almost a maximum value.
[0052]
FIG. 5B shows the relationship between the wavelength and the reflectance when the dielectric film on the rear end face has the above configuration. As shown in FIG. 5 (b), the reflectivity is almost maximized at any oscillation wavelength of the laser diodes A and B, and the fluctuation of the reflectivity is suppressed. Therefore, a stable reflectance of 70% or more can be obtained for both the laser diodes A and B.
[0053]
According to the present embodiment, the total film thickness of the dielectric films 9a and 9b formed on the rear end face is 650 nm, and the dielectric film is thinned to almost half compared to 1150 nm in the third embodiment. Can do. Therefore, depending on the combination of the constituent materials of the dielectric film, the film formation time can be shortened.
[0054]
(Embodiment 5)
In the dielectric film formed on the rear end face of the third embodiment, if the dielectric film 9a or 9b is made of a material having wavelength dispersion, the dielectric film can be thinned. The first dielectric film (Al2OThreeFilm) 9a, for example, TiO2System materials (refractive index n at a wavelength of 650 nm4a= 2.337, refractive index n at a wavelength of 780 nm4b= 2.316) and the film thickness was 760 nm. The second dielectric film 9b is made of amorphous silicon (refractive index n2= 3.25). FIG. 6A shows the relationship between the film thickness of the dielectric films 9a and 9b and the reflectance in this case.
[0055]
From the same calculation as the above-described equation (1), the laser diode A (the oscillation wavelength λ1= 650 nm) for the first dielectric film (TiO2Film) film thickness d of 9a9aIs 139.1 nm and multiples thereof, the reflectance becomes maximum. Laser diode B (oscillation wavelength λ2= 780 nm) for TiO2Film thickness d of film 9a9aIs 168.4 nm and multiples thereof, the reflectance becomes maximum. As shown in FIG. 6 (a), TiO2When the film thickness of the film 9a is approximately 760 nm, the oscillation wavelength λ1, Λ2Thus, the reflectance is almost minimal, and the phase shift due to the difference between the two oscillation wavelengths is 2π.
[0056]
Further, for the second amorphous silicon film 9b, as shown in the equation (3), the oscillation wavelength λ1= Film thickness d for 650 nm9bWhen the thickness is 50.0 nm, the reflectance becomes maximum. From the same calculation, the oscillation wavelength λ2For = 780 nm, the film thickness d9bWhen the thickness is 60.0 nm, the reflectance becomes maximum. Therefore, the film thickness d of the dielectric film 9b9bIs 55 nm and the total thickness of 9a and 9b is 815 nm.1, Λ2For both, the reflectivity is almost maximal.
[0057]
FIG. 6B shows the relationship between the wavelength and the reflectance when the dielectric film on the rear end face has the above configuration. As shown in FIG. 6 (b), the reflectance is almost maximized at both oscillation wavelengths of the laser diodes A and B, and the fluctuation of the reflectance is suppressed. Therefore, a stable reflectance can be obtained for both the laser diodes A and B.
[0058]
Also in the case of this embodiment, the relationship shown in the expression (6) of the first embodiment and the expression (7) of the third embodiment is satisfied. Also for the rear end face, a material having wavelength dispersion can be used if the optical length at each oscillation wavelength is an integral multiple of λ / 4 from the viewpoint of phase difference.
According to the present embodiment, the total thickness of the dielectric films 9a and 9b can be reduced as compared with the third embodiment. Therefore, the film formation time can be shortened depending on the combination of film types or the film formation method.
[0059]
(Embodiment 6)
In the first to fifth embodiments, the oscillation wavelength λ1, Λ2In the case of multilayer coating, the reflectance for each oscillation wavelength can be made different by controlling the film thickness of the first dielectric film. .
For example, Al shown in Embodiment 32OThreeIn a film configuration in which a film and an amorphous silicon film are laminated, Al2OThreeThe example which changed the film thickness of the film | membrane is shown to Fig.7 (a) and (b). FIG. 7A shows Al.2OThreeFIG. 7 (b) shows the relationship between the wavelength and the reflectance when the film thickness is 1010 nm.2OThreeThe relationship between the wavelength and the reflectance when the film thickness is 960 nm is shown.
In both FIGS. 7A and 7B, a high reflectance of 50% or more is realized at one oscillation wavelength, which is slightly higher than 30%, which is substantially equal to the non-coated end face reflectance.
[0060]
When the reflectance of the end face is changed, the differential efficiency also changes in addition to the oscillation threshold current in the laser characteristics, so that the operating current is also affected. Thereby, it becomes possible to adjust to the characteristic according to a use.
For example, if the reflectance of the rear end face is increased, more light can be emitted from the front end face, which is suitable for a high-power laser. On the other hand, when the reflectance of the front end face is increased, output fluctuation due to return light is suppressed, so that an isolator becomes unnecessary. Further, when the reflectances at both the front and rear end faces are increased, the oscillation threshold current can be lowered and the differential efficiency can be lowered accordingly, so that output control is facilitated.
[0061]
The embodiment of the semiconductor laser of the present invention is not limited to the above description. For example, in the above-described embodiment, the case of a combination of wavelengths in the 650 nm band and the 780 nm band has been described, but other wavelength combinations may be used. Further, it can be applied to a broad area type, vertical cavity type semiconductor laser, or the like. The waveguide structure of the active layer is not limited to the current confinement structure, and may be another structure such as a refractive index waveguide structure.
Moreover, it becomes easy to control the reflectance of the optical component by forming the end surface coat provided in the semiconductor laser of the present invention on the surface of the optical component that transmits light of a plurality of specific wavelengths.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0062]
【The invention's effect】
According to the semiconductor laser of the present invention, in a semiconductor laser capable of emitting a plurality of laser beams having different oscillation wavelengths, fluctuations in the reflectance of the end face of the active layer are suppressed, and the output of the laser beam is stabilized at each oscillation wavelength. It becomes possible.
According to the coating film for an optical component of the present invention, it is possible to easily control the reflectance of the surface by suppressing the fluctuation of the reflectance of the surface in the optical component that transmits light of a plurality of specific wavelengths. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a perspective view of a conventional semiconductor laser according to Embodiments 1 to 6 of the present invention, and FIG. 1B is a corresponding top view.
2A is a diagram showing a relationship between a film thickness of a dielectric film formed on a front end surface of a semiconductor laser and a reflectance according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. It is a figure which shows the relationship.
3A is a diagram illustrating a relationship between a film thickness of a dielectric film formed on a front end surface of a semiconductor laser and a reflectance according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating a wavelength and a reflectance. It is a figure which shows the relationship.
4A is a diagram showing a relationship between a film thickness of a dielectric film formed on a rear end face of a semiconductor laser and a reflectance according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. It is a figure which shows the relationship.
5A is a diagram showing a relationship between a film thickness of a dielectric film formed on a rear end face of a semiconductor laser and a reflectance according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. It is a figure which shows the relationship.
6A is a diagram illustrating a relationship between a film thickness of a dielectric film formed on a rear end face of a semiconductor laser and a reflectance, and FIG. 6B is a diagram illustrating a wavelength and a reflectance according to Embodiment 5 of the present invention; It is a figure which shows the relationship.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a relationship between wavelength and reflectance according to Embodiment 6 of the present invention. FIGS.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2a, 2b ... n-cladding layer, 3a, 3b ... Active layer, 4a, 4b ... p-cladding layer, 5a, 5b ... Cap layer, 6a, 6b ... Stripe, 7 ... Light emitting region (optical waveguide) , 8... Dielectric film on the front end face, 9a. First dielectric film on the rear end face, 9b. Second dielectric film on the rear end face.

Claims (18)

同一半導体基板に形成され、それぞれ組成の異なる複数の活性層を有し、発振波長の異なる複数のレーザ光を出射する、複数のレーザ領域を有する半導体レーザであって、
ミラー面を規定する、前記複数のレーザ領域のレーザ光出射側の後面に、複数の異なる屈折率を持つ、複数の膜を積層した、前記複数のレーザ領域に対して共通の1つのコート膜を有し、
前記複数の膜を積層したコート膜は前記複数のレーザ光の複数の波長に関して反射率が極値となるように光学的膜厚を制御されて形成されている、
半導体レーザ。
A semiconductor laser having a plurality of laser regions formed on the same semiconductor substrate , each having a plurality of active layers having different compositions, and emitting a plurality of laser beams having different oscillation wavelengths,
Defining a mirror surface, the end plane of the laser beam exit side of said plurality of laser regions, with different refractive index, by laminating a plurality of films, the one common to the plurality of laser regions coat Having a membrane,
The coating film formed by laminating the plurality of films is formed by controlling the optical film thickness so that the reflectance becomes an extreme value with respect to the plurality of wavelengths of the plurality of laser beams.
Semiconductor laser.
前記複数の膜を積層したコート膜は、層数がj(jは2以上の自然数)であり、前記発振波長の数をk(kは2以上の自然数)、前記発振波長をλi(iはからkまでの自然数)、発振波長λiにおける前記j層目のコート膜の屈折率をnij、前記j層目のコート膜の膜厚をdjとしたとき、発振波長λiにおいてそれぞれ、
Σnij・dj/λi=mi/4
(miは整数)
が成り立つ
請求項1記載の半導体レーザ。
The coat film formed by laminating the plurality of films has a number of layers j (j is a natural number of 2 or more ), the number of oscillation wavelengths is k (k is a natural number of 2 or more), and the oscillation wavelength is λ i (i is a natural number from 2 to k), the refractive index n ij of the j th layer coating film at the oscillation wavelength lambda i, when the thickness of the j th layer coated film was d j, at the oscillation wavelength lambda i Respectively,
Σn ij · d j / λ i = m i / 4
( Mi is an integer)
The semiconductor laser according to claim 1.
前記発振波長の数kが2であり、a、bが整数のとき、
λ1=a(λ2−λ1)、かつ、
λ2=b(λ2−λ1
が成り立つ、
請求項2記載の半導体レーザ。
When the number k of the oscillation wavelengths is 2 and a and b are integers,
λ 1 = a (λ 2 −λ 1 ), and
λ 2 = b (λ 2 −λ 1 )
Holds,
The semiconductor laser according to claim 2.
前記コート膜は誘電体からなる、
請求項2記載の半導体レーザ。
The coating film is made of a dielectric;
The semiconductor laser according to claim 2.
前記複数の層が積層されて形成されたコート膜の少なくとも1層は、前記発振波長およびその近傍の波長において、屈折率が波長に依存して変化する波長分散特性を有する、
請求項2記載の半導体レーザ。
At least one layer of the coating film formed by laminating the plurality of layers has a wavelength dispersion characteristic in which a refractive index changes depending on the wavelength at the oscillation wavelength and a wavelength in the vicinity thereof.
The semiconductor laser according to claim 2.
前記発振波長およびその近傍の波長において、前記波長分散特性を有する前記コート膜は、TiO2系、SrTiO3系、カルコゲナイト系、LiNbO3を含むLiNbO系、PbTiO系、PLZT系(PbyLa1-yZrxTi1-x3)、KTP(KTiOPO4)のいずれかを含有する、
請求項5記載の半導体レーザ。
The coating film having the wavelength dispersion characteristic at the oscillation wavelength and the wavelength in the vicinity thereof is a TiO 2 type, SrTiO 3 type, chalcogenite type, LiNbO type including LiNbO 3 , PbTiO type, PLZT type (Pb y La 1− y Zr x Ti 1-x O 3), containing either KTP (KTiOPO 4),
The semiconductor laser according to claim 5.
前記発振波長の数kが2、m2−m1が偶数であり、発振波長λ1、λ2における反射率がともに極大値となる、
請求項2記載の半導体レーザ。
The number k of the oscillation wavelengths is 2, m 2 −m 1 is an even number, and the reflectances at the oscillation wavelengths λ 1 and λ 2 are both maximum values.
The semiconductor laser according to claim 2.
前記発振波長の数kが2、m2−m1が奇数であり、発振波長λ1、λ2における反射率の一方が極大値、他方が極小値となる、
請求項2記載の半導体レーザ。
The number of oscillation wavelengths k is 2, m 2 −m 1 is an odd number, one of the reflectances at the oscillation wavelengths λ 1 and λ 2 is a maximum value, and the other is a minimum value.
The semiconductor laser according to claim 2.
前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1、λ2がそれぞれ650nm、780nmの近傍である、
請求項3記載の半導体レーザ。
The number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelengths λ 1 and λ 2 are in the vicinity of 650 nm and 780 nm, respectively.
The semiconductor laser according to claim 3.
前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1、λ2がそれぞれ780nm、840nmの近傍である、
請求項3記載の半導体レーザ。
The number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelengths λ 1 and λ 2 are in the vicinity of 780 nm and 840 nm, respectively.
The semiconductor laser according to claim 3.
前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1、λ2がそれぞれ840nm、980nmの近傍である、
請求項3記載の半導体レーザ。
The number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelengths λ 1 and λ 2 are in the vicinity of 840 nm and 980 nm, respectively.
The semiconductor laser according to claim 3.
前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1が405nmの近傍、λ2が675nmまたは630nmの近傍である、
請求項3記載の半導体レーザ。
The number k of the oscillation wavelengths is 2, the oscillation wavelength λ 1 is in the vicinity of 405 nm, and λ 2 is in the vicinity of 675 nm or 630 nm.
The semiconductor laser according to claim 3.
前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1、λ2がそれぞれ520nm、650nmの近傍である、
請求項3記載の半導体レーザ。
The number k of the oscillation wavelengths is 2, and the oscillation wavelengths λ 1 and λ 2 are in the vicinity of 520 nm and 650 nm, respectively.
The semiconductor laser according to claim 3.
前記発振波長の数kが2であり、前記発振波長λ1が360nmの近傍、λ2が420nmまたは405nmの近傍である、
請求項3記載の半導体レーザ。
The number k of the oscillation wavelengths is 2, the oscillation wavelength λ 1 is in the vicinity of 360 nm, and λ 2 is in the vicinity of 420 nm or 405 nm.
The semiconductor laser according to claim 3.
前記発振波長のうち少なくとも1つにおける反射率は、前記コート膜を形成しない場合と同程度以下の低反射率であり、他の少なくとも1つの発振波長における反射率は相対的に高反射率である、
請求項2記載の半導体レーザ。
The reflectance at at least one of the oscillation wavelengths is a low reflectance equal to or less than that when the coating film is not formed, and the reflectance at at least one other oscillation wavelength is relatively high. ,
The semiconductor laser according to claim 2.
前記低反射率はほぼ30%以下であり、前記高反射率はほぼ50%以上である、
請求項15記載の半導体レーザ。
The low reflectance is approximately 30% or less, and the high reflectance is approximately 50% or more.
The semiconductor laser according to claim 15.
前記活性層は、第1導電型クラッド層と第2導電型クラッド層との層間の接合部に形成されている、
請求項1記載の半導体レーザ。
The active layer is formed at a junction between the first conductivity type cladding layer and the second conductivity type cladding layer,
The semiconductor laser according to claim 1.
前記活性層は電流狭窄構造を有する、
請求項1記載の半導体レーザ。
The active layer has a current confinement structure;
The semiconductor laser according to claim 1.
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