JP6237075B2 - 面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置、光伝送装置および情報処理装置 - Google Patents
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請求項2は、第1の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層の屈折率は、第2の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層の屈折率よりも大きく、第1の半導体多層膜反射鏡の低屈折率層の屈折率は、第2の半導体多層膜反射鏡の低屈折率層の屈折率よりも小さい、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項3は、第1の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層のドーピング濃度は、低屈折率層のドーピング濃度よりも小さい、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項4は、第1の半導体多層膜反射鏡の平均ドーピング濃度は、第2の半導体多層膜反射鏡の平均ドーピング濃度よりも小さい、請求項1ないし3いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項5は、第1の半導体多層膜反射鏡は、高屈折率層と低屈折率層との間に中間の屈折率を有する傾斜層を含む、請求項1ないし4いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項6は、第1の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層と低屈折率層の対は、2対以下である、請求項1ないし5いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項7は、第1および第2の半導体多層膜反射鏡がAlGaAsから構成されるとき、第1の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層のAl組成は、第2の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層のAl組成よりも小さく、かつ少なくとも15%以上である、請求項1ないし3いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項8は、第1および第2の半導体多層膜反射鏡がAlGaAsから構成されるとき、第1の半導体多層膜反射鏡の低屈折率層のAl組成は、第2の半導体多層膜反射鏡の低屈折率層のAl組成よりも大きく、かつ前記電流狭窄層を構成するAl組成よりも小さい、請求項1ないし7いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項9は、前記電流狭窄層は、AlAs層とAlGaAs層の2層構造から構成され、AlAs層およびAlGaAs層が選択的に酸化される、請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項10は、請求項1ないし9に記載の面発光型半導体レーザと、面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材とを実装した面発光型半導体レーザ装置。
請求項11は、請求項10に記載された面発光型半導体レーザ装置と、前記面発光型半導体レーザ装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段とを備えた光伝送装置。
請求項12は、請求項1ないし9に記載の面発光型半導体レーザと、前記面発光型半導体レーザから出射されるレーザ光を記録媒体に集光する集光手段と、前記集光手段により集光されたレーザ光を前記記録媒体上で走査する機構とを有する情報処理装置。
請求項3、4によれば、電流狭窄層から活性領域への電流の広がりを抑制することができる。
請求項5、6によれば、第1の半導体多層膜反射鏡の直列抵抗を小さくすることができる。
請求項7によれば、発振波長の光の吸収を抑制することができる。
請求項8によれば、低屈折率層による導通不良を回避することができる。
請求項9によれば、光閉じ込めを弱めることができる。
(b)第1のDBR106Aの高屈折率材料は、発振波長λに対して光吸収が少ない材料、望ましくは光吸収がない材料から構成される。図3は、波長780nmに対するAlGaAsの屈折率分散を示すグラフであり、縦軸は屈折率、横軸はAl組成である。同図から明らかなように、Al組成が約15%以下になると光が吸収される。従って、発振波長が780nmの場合、高屈折率材料のAl組成は、光吸収の影響を低くするため少なくとも15%以上であることが望ましく、より好ましくはAl組成が15%〜30%の範囲である。
(c)第1のDBR106Aの低屈折率材料は、第2のDBR106Bの高屈折率材料よりも屈折率が低い(nya<nyb)。すなわち、第1のDBR106Aの低屈折率材料のAl組成yaは、第2のDBR106Bの低屈折率材料のAl組成ybよりも大きい(ya>yb)。
(d)第1のDBR106Aの低屈折率材料は、酸化狭窄工程のときの電流狭窄層108よりも酸化速度が遅い。低屈折率材料は、全面酸化による導通不良を回避するため、電流狭窄層108のAl組成よりも小さくことが必要である。電流狭窄層にAlAsを用いる場合、低屈折率材料のAl組成は100%未満である。電流狭窄層にAl0.98Ga0.02Asを用いる場合、低屈折率材料のAl組成は98%未満となる。但し、第2のDBR106Bよりも屈折率差を大きくするには、電流狭窄層をAlAsとした方が良い。
100:GaAs基板
102:下部DBR
104:活性領域
104A:下部スペーサ層
104B:量子井戸活性層
104C:上部スペーサ層
106:上部DBR
106A:第1のDBR
106B:第2のDBR
106C:コンタクト層
108:電流狭窄層
108A:酸化領域
108B:非酸化領域
110:p側電極
112:層間絶縁膜
120:n側電極
Claims (12)
- 基板上に、第1導電型の下部半導体多層膜反射鏡、活性領域および第2導電型の上部半導体多層膜反射鏡を有し、
前記下部半導体多層膜反射鏡または前記上部半導体多層膜反射鏡は、内部に電流狭窄層を含み、前記電流狭窄層を境界に第1の半導体多層膜反射鏡と第2の半導体多層膜反射鏡とが隔てられ、
前記活性領域側の第1の半導体多層膜反射鏡を構成する高屈折率層と低屈折率層の屈折率差は、第2の半導体多層膜反射鏡を構成する高屈折率層と低屈折率層の屈折率差よりも大きく、レーザ発振するよう構成された面発光型半導体レーザ。 - 第1の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層の屈折率は、第2の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層の屈折率よりも大きく、第1の半導体多層膜反射鏡の低屈折率層の屈折率は、第2の半導体多層膜反射鏡の低屈折率層の屈折率よりも小さい、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
- 第1の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層のドーピング濃度は、低屈折率層のドーピング濃度よりも小さい、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
- 第1の半導体多層膜反射鏡の平均ドーピング濃度は、第2の半導体多層膜反射鏡の平均ドーピング濃度よりも小さい、請求項1ないし3いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 第1の半導体多層膜反射鏡は、高屈折率層と低屈折率層との間に中間の屈折率を有する傾斜層を含む、請求項1ないし4いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 第1の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層と低屈折率層の対は、2対以下である、請求項1ないし5いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 第1および第2の半導体多層膜反射鏡がAlGaAsから構成されるとき、第1の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層のAl組成は、第2の半導体多層膜反射鏡の高屈折率層のAl組成よりも小さく、かつ少なくとも15%以上である、請求項1ないし3いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 第1および第2の半導体多層膜反射鏡がAlGaAsから構成されるとき、第1の半導体多層膜反射鏡の低屈折率層のAl組成は、第2の半導体多層膜反射鏡の低屈折率層のAl組成よりも大きく、かつ前記電流狭窄層を構成するAl組成よりも小さい、請求項1ないし7いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記電流狭窄層は、AlAs層とAlGaAs層の2層構造から構成され、AlAs層およびAlGaAs層が選択的に酸化される、請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザ。
- 請求項1ないし9に記載の面発光型半導体レーザと、
面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材とを実装した面発光型半導体レーザ装置。 - 請求項10に記載された面発光型半導体レーザ装置と、
前記面発光型半導体レーザ装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段とを備えた光伝送装置。 - 請求項1ないし9に記載の面発光型半導体レーザと、
前記面発光型半導体レーザから出射されるレーザ光を記録媒体に集光する集光手段と、
前記集光手段により集光されたレーザ光を前記記録媒体上で走査する機構とを有する情報処理装置。
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