JPH01171289A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はビーム偏向機能な有する半導体レーザ装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば昭和６０年春季応用物理学会予槁１ａ−
ＺＢ−４に示、された従来のビーム偏向機能を持つ半導
体レーザ装置を示す斜視図であり、図において、１はｎ
−ＧａＡ４基板％　２はＴｅドープのｎ　−ＧａＡｓ層
、３はＴｅドープのｎ−ム１０．８５　Ｇａ　Ｏ，６５
Ａｓ層、４はアンドープのＡｌ　Ｏ，０５Ｇａ　Ｏ，９
５Ａｓ　層（活性層）、５はＧｏドープのｐ−ム１０．
８５　Ｇａ　Ｏ，６５Ａｓ　＠　、　　６はＧｅドープ
ノｐ十−ＧａＡｓ層、７はエツチングにより形成し′ｒ
：、ｌｉｌ！ｌＱ７！ｊ＃ｌのリプ、８は右側レーザ領
域であって、この領域８上には、ｌｌｌＩ２１１／Ｐｔ
の電極ストライプ９および右側電極１０が形成されてい
る０１１は左側レーザ領域であって、この領域１１上に
は、幅２戸の電極ストライブし及び正側′ｗＬ極田が形
成される。

なお、右側の電極ストライプ９と左側の電極ストライプ
１１の中心間距ＩＩＩは５ＩＩＮとし、右及び左側電極
ｉｏ、　ｔａはＯｒ−ムｒにより形成されている。１４
は右側レーザ領域８と左１則レーザ領域１１との間に形
成されたレーザ分離ストライプ、１５は電流分離を罹実
に下るため、右側電極ＩＯと左側電極化の間にＳ１イオ
ンを打ち込んで形成したイオン注入部、１６は８ｉａＮ
ａ絶縁膜、１７はＮｉ−Ａｕ　−Ｇｅ　−Ｍ裏面電極、
迅はレーザ端面である。

次に動作について説明する。上記？ｌ！戎の半導体レー
ザを発振させる際、右側電極ｌＯと左側電極１３への注
入電流を等しくすると、右側レーザ領域８と左側レーザ
領域１１における活性層４のキャリアぞ度が等しくなる
から、屈折率が同じになり１元の位相が等しくなる。よ
って活性層４内の光波は、右側レーザ領域８と左側レー
ザ領域１１との中間点を中心軸として伝播する０そして
スネルの法則に従って、レーザ端面迅に対して垂直な方
向にレーザ光は放射される。

次に注入する電流に差をつけると、２とえば右側電極ｌ
Ｏに注入する゛電流を左側電極田に注入する電流より小
さくすると、右側レーザ領域８の活性層の電流密度が、
三個レーザ領域１１の活性層の電流密度より小さくなる
から、相対的に右側レーザ領域８の活性層の屈折率が、
左側レーザ領域１１の活性層の屈折率より大きくなる。

屈折率が大きいと、光波の位相速度が遅れるから活性層
内の光波の波面は、高屈折率側すなわち右側レーザ領域
８方向に傾斜丁、る。よってレーザ光は注入電流が相対
的に小さい１ＨＪ極側に傾斜して放射される。

以上のように、上記に示した半導体レーザ装置は、右側
電極ｌＯと左側電極１３に注入する電流を変化させるこ
とにより、レーザ光の出射方向を制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のビーム偏向機能を狩つ半導体レーザ装置において
は、右側レーザ領域８と左側レーザ領域１１とへ、それ
ぞれ独立し７１：２不の電極（右側成極１０及び左側電
極１３　）からレーザ光を発振させ６ための動作゛４流
を供給しているので、２本の′４櫓の電流値か近い場合
には、効率の良いモードのレーザ光が発振するが、’に
流値が大きく異なる場合には、効率の悪いモードのレー
ザ光が発振する。

この発明は上記（／Ｊような問題点ご解消するためにな
されたもので、効率の悪いモードのレーザ光を発振させ
ることなく、レーザ光の出射方向を制御できるビーム偏
向機能を有する半導体レーザ装＠ご得ることを目的とす
る０ 〔問題点を解決下るための手段〕 この発明に係る半導体レーザ装置は、少なくとも２以上
のレーザ領域を有し、かつ全体として単一モードのレー
ザ光を発振するレーザ・アレイ構造ご形成したものであ
って、上記レーザ領域上に。

レーザ発振させるための動作電流を注入する動作′ｇＬ
極と、レーザ領域内の光の位相を制御する制御電極とを
設置し、上記制御電極に注入する電流の＠整によりレー
ザ光の放射方向を制御するものである。

〔作用〕

この発明における半導体レーザ装置は、動作電極に注入
する電流によりレーザ光を発振させるとともに、制御１
！極に注入する電流を調整することに工りレーザ領域の
一部の利得を変化させて活性層内の光波の進行方向を変
化させ、レーザ光の放射方向号制御するものであ／）。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図について説明する。

第１図は、この発明の一実施例に、Ｊ：６ビ一ム偏向機
能を有する。半導体レーザ装置の斜視図であって。

２１はコンタクト層、２２ハ上クラッド層、器は活、性
層、詞はドクラツド層、２５は菟流狭搾層、２６は基板
、２７は裏面電極、あはレーザ端面、２９は屈折率導波
型ストライプの２アレイ構造を実現する＝の形成された
ストライプであり、そのストライプ四の両側の溝に対応
して右側レーザ領域美、三個レーザ領域３１がそれぞれ
形成されるｏ３２は右側レーザ領域刃と左側レーザ領域
３１との両方に動作゛電流を供給するため形成された動
作電極、田は右側レーザ領域（９）上で、レーザ端面田
付近に部分的に形成された制御電極であって、右側レー
ザ領域（至）に注入する′電流を部分的に変化させ、ご
の成極で鑞われた部分の利得を制？＃することにより、
光波の相対的位相を変化さぜ、レーザ光の出射方向を制
御する。３４Ｇ２単一モードのレーザ光を発ｍする発振
領域、３５ａＪ５ｂはレーザ光の放射方向であって、制
御電極あの電流遣により放射方向か変化する様子を示し
にものである。

次に上記実施例の動作について説明する０第１図に示し
た半導体レーザ装置を発振させる際、動作Ｉ極羽より注
入下る電流の電流密度と制御電極あより注入する電流の
電流密度を同じにすると。

左側レーザ領域３１及び右側レーザ領域Ｉのうち動作電
極澄により覆われ′ｒ一部分の屈折率と、右側レーザ領
域おのうち制御１極おにより覆われ７１：部分の屈折率
とが同じになり、よって光の位相か等しくなり、活性層
幻内の光波は右側レーザ領域勇とＥ側し−ザ領域３１の
中間点を中心軸として伝播する。そしてレーザ端面あに
達した光波はスネｋ　ノ法則に従いレーザ端面必に対し
て垂直方向為に放射される。

次に、制御１極あにより注入する電流の電流密度と、動
作電極友により注入する′電流の電流密度に差をつける
と、たとえば制御電極３３より注入する′電流の電流密
度２動作１極ｎより注入する電流の電流密度より小さく
すると、制御磁極羽に覆われ２右側レーザ領域美の活性
層の屈折率が左側レーザ領域３１の動作電極澄に覆われ
た部分の活性層の屈折率より大きくなる０よって右側レ
ーザ領域刃の制御電極、３３に覆われた部分の活性層内
の光波か切作電極羽に襞われ′ｒ一部分の活性層内の光
波より遅れ、活性層内の光波の波面は高屈折率側、丁な
わち右側レーザ領域（９）方向に傾斜する。そして光波
はレーザ端面田にぶつかり、スネルの法則に従って放射
され＾から、レーザ光は右側レーザ領域刃側に傾斜した
放射方向３５ｂで放射される。

上記のように、このレーザ光の放射角度は制御電極詔よ
り注入下ゐ電流の電流密度を制御することにより、自由
に制御下ることができる。しかもレーザ発振を行わ甘る
２めの動作電極羽と、レーザ光の位相を制御するための
制御′ｔＭ、画羽とを別個に設け、この制御７［極おを
レーザ端面爲付近に部分円に形成させることにより、従
来に比べ効率の良いモードのレーザ光を放射Ｔにとかで
きる。

なお上記実施例では、制御電極おを右側レーザ領域（資
）のレーザ端面あ付近前方に配置した場合について説明
したが、以Ｆに述べるように制御ｉ４極の数、配置を工
夫することかでさる。第２図は石側レーザ領域（資）の
レーザ前端面ラミ付近に前面制御を極４１を、レーザ後
端面あり付近に後面制御電極こを配置した実施例を示し
たものである。これによれば、レーザ前端面４＆から放
射されるレーザ光の放射方向は前面制御′１極４１によ
り制御され、レーザ後端面２８ｂから放射されるレーザ
光の放射方向は後面制＠Ｉ成極４により制御されること
となる０次に第８図は右側レーザ領域美のレーザ前端面
あａ付近にｌｑ面面制御補極４、左側レーザ領域３１の
レーザ後端面２８１）付近に後面制御電極羽ご配置した
実施例を示したもので、レーザ前端面２８＆から放射さ
れるレーザ光の放射方向は右側レーザ領域（９）の前面
側＠に極４により、レーザ後端面２８ｂから放射される
レーザ光の放射方向は２！ｉ：側レーザ領域３１の後面
制御電極羽により側副される。

さらに第４図は、右側レーザ領域加のレーザ削端面ム付
近に制御菟極柘を、左側レーザ領域３１のレーザ呵端面
ム付近に制御゛也極荀を配置した実施例を示したもので
、レーザ前端面ムから放射されるレーザ光の放射方向を
上記２つの制御′電極砺、柘により制御１１ｖる。

また上記各、実施例では、レーザ領域を２１巴（右側レ
ーザ領域Ｊと左側レーザ領域３１）有する２点アレイ構
造の半導体レーザ装置について説明し社か、３点以上の
アレイ構造の半導体レーザ装置であっても同様である。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、ビーム偏向機能を有す
る半導体レーザ装置を単一モードのレーザ光を発振する
レーザ°アレイ何竜として、動作電流ご注入Ｔ６ｉ１１
１作電極と、レーザ領域内の光の位相を制御下る制御ｉ
極とを設けろことにより、効率の糊いレーザ光を発振さ
せることなくレーザ光の放射方向を自由に制御すること
かでさる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザ装置ご
不Ｔ斜視図、第２図〜力４図はそれぞれこの発明の他の
実施例を不す半導体レーザ表置の平面図、第５図は従来
の牛導俸レーザ装置を示す斜視図である。 図中、２１はコンタクト層、ｎは上クラッド層、２３は
活性層、２４は丁クラッド層、δは寛流狭搾層、ｊは基
板、２７は裏面電極、必２８ａカはレーザ端面、２９は
ストライブ、３０は右側レーザ領域、３１は正側レーザ
領域、３２に動作電極、３３．４１、弦、葛、弧柘、４
６は制御電極、３４は発振領域、あはレーザ光の放射方
向を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２以上のレーザ領域を有し、かつ全体
   として単一モードのレーザ光を発振するレーザ・アレイ
   構造を形成したものであって、上記レーザ領域上にレー
   ザ発振させるための動作電流を注入する動作電極と、レ
   ーザ領域内の光の位相を制御する制御電極とを設置し、
   上記制御電極に注入する電流の調整により、レーザ光の
   放射方向を制御するようにしたことを特徴とする半導体
   レーザ装置。
2. （２）上記制御電極は、レーザ光を放射するレーザ端面
   付近に部分的に形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の半導体レーザ装置。