JPH01194381A - 集積型半導体レーザ - Google Patents
集積型半導体レーザInfo
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- JPH01194381A JPH01194381A JP1879488A JP1879488A JPH01194381A JP H01194381 A JPH01194381 A JP H01194381A JP 1879488 A JP1879488 A JP 1879488A JP 1879488 A JP1879488 A JP 1879488A JP H01194381 A JPH01194381 A JP H01194381A
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
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〕
本発明は集積型半導体レーザに関する。
従来、光ディスク等に用いられる集積型半導体Ｖ−ザと
Ｌ″′Ｃは、個々のレーザには可干渉性の高い、縦モー
ドが単一モード発振をするレーザな用いてそれを集積し
て作る方法が知られていた。
Ｌ″′Ｃは、個々のレーザには可干渉性の高い、縦モー
ドが単一モード発振をするレーザな用いてそれを集積し
て作る方法が知られていた。
しかしながら、従来用いられていた集積型半導体レーザ
は光学系の反射による戻り光により、雑音を発生するた
め信号の読み出しなど低雑音を要する用途には使いづら
い。
は光学系の反射による戻り光により、雑音を発生するた
め信号の読み出しなど低雑音を要する用途には使いづら
い。
そのため、レーザ出射側の端面に反射率３０％程度の高
い反射率を有するコーティングを施こし、見かけ上戻り
光を減らす方法や、特開昭 −に見られるようにレー
ザ駆動電流に高 周波電流を重畳して緩和振動を生じさせることによりレ
ーザ光の可干渉を小さくし見かけ上載モードを多モード
にする方法を用いて使用されているしかし、高反射率の
フーティングを用いると、光最大出力が低下し、１５ｍ
Ｗ以上のレーザな作ることが困離であるため、光ディス
クの書き込み時に必要とされる３０ｍＷ以上という要求
には応えられず、集積型半導体レーザとして望まれる特
性は得られない。
い反射率を有するコーティングを施こし、見かけ上戻り
光を減らす方法や、特開昭 −に見られるようにレー
ザ駆動電流に高 周波電流を重畳して緩和振動を生じさせることによりレ
ーザ光の可干渉を小さくし見かけ上載モードを多モード
にする方法を用いて使用されているしかし、高反射率の
フーティングを用いると、光最大出力が低下し、１５ｍ
Ｗ以上のレーザな作ることが困離であるため、光ディス
クの書き込み時に必要とされる３０ｍＷ以上という要求
には応えられず、集積型半導体レーザとして望まれる特
性は得られない。
また、レーザ駆動電流に高周波電流を重畳する方法を用
いるには、７００ＭＢｚ位の超高周波発振器が必要であ
るが、このような物は高価であり、また実装も困難であ
る。しかも、瞬接するレーザに寄生容量等でクロストー
クを生じ、この値を一１５ｄＢ以下にすることは困難で
あり、最悪の場合には隣接するレーザに逆方向電圧を生
じてレーザが劣化するという事態まで生じるため、本質
的に集積型半導体レーザには適した方法ではないそこで
、本発明は従来のこのような問題点を解決し、高出力、
低雑音特性を有する集積型半導体レーザな得ることを目
的としている。
いるには、７００ＭＢｚ位の超高周波発振器が必要であ
るが、このような物は高価であり、また実装も困難であ
る。しかも、瞬接するレーザに寄生容量等でクロストー
クを生じ、この値を一１５ｄＢ以下にすることは困難で
あり、最悪の場合には隣接するレーザに逆方向電圧を生
じてレーザが劣化するという事態まで生じるため、本質
的に集積型半導体レーザには適した方法ではないそこで
、本発明は従来のこのような問題点を解決し、高出力、
低雑音特性を有する集積型半導体レーザな得ることを目
的としている。
上記問題点を解決するため、本発明の集積型半導体レー
ザは少なくとも２個以上のレーザ発光部を有し、前記レ
ーザ発光部のうち少なくとも１個は共振器の端面近傍で
屈折率導波路幅と電流注入幅とをほぼ同程度とし、前記
共振器の中央部で屈折率導波路幅を電流注入幅より充分
広くしたことを特徴とする。
ザは少なくとも２個以上のレーザ発光部を有し、前記レ
ーザ発光部のうち少なくとも１個は共振器の端面近傍で
屈折率導波路幅と電流注入幅とをほぼ同程度とし、前記
共振器の中央部で屈折率導波路幅を電流注入幅より充分
広くしたことを特徴とする。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
（実施例−１）
本発明の第一の実施例として、２ビ一ム集積型半導体レ
ーザについて述べる。
ーザについて述べる。
第１図はリプ導波型レーザ１０１と多モード発振レーザ
１０２を集積したものの平面図である。
１０２を集積したものの平面図である。
ここで、第２図（α）にａ−α′で示した部分の断面図
、＜ｂ＞にＡ−ｂ’で示した部分の断面図を示す。
、＜ｂ＞にＡ−ｂ’で示した部分の断面図を示す。
このレーザはｎ−ＧａＡｓ基板２０１上にｔｚ −Ａ
ｔ（１３Ｇ ＆６．７ Ａ ８ クラッド層２０２．
ＧａＡｓ活性層２０５ 、 Ｐ Ａｔ（Ｌ３ Ｇａｐ
、？ Ａ８クラッド層２０４、Ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層２０８を気相成長法により順に作成し、エツチングに
よりリプを形成した後高抵抗Ａｔ（Ｌ５ （）ａｌｌ
Ａｓ層２０５を作成し、再びエツチングによりリプ上の
Ｚｎ５ｅを除去し、イオンビーム蒸着法によりＳ１０．
を作成し、エツチングにより電流狭窄層２０６を形成し
、を極金属２０７を蒸着したものである。
ｔ（１３Ｇ ＆６．７ Ａ ８ クラッド層２０２．
ＧａＡｓ活性層２０５ 、 Ｐ Ａｔ（Ｌ３ Ｇａｐ
、？ Ａ８クラッド層２０４、Ｐ−ＧａＡｓコンタクト
層２０８を気相成長法により順に作成し、エツチングに
よりリプを形成した後高抵抗Ａｔ（Ｌ５ （）ａｌｌ
Ａｓ層２０５を作成し、再びエツチングによりリプ上の
Ｚｎ５ｅを除去し、イオンビーム蒸着法によりＳ１０．
を作成し、エツチングにより電流狭窄層２０６を形成し
、を極金属２０７を蒸着したものである。
そして、２つのレーザな分離するためには、反応性イオ
ンビームエツチングを用いて溝を形成しである。
ンビームエツチングを用いて溝を形成しである。
第２図（ｂ）に示される様に多モード発振レーザ１０２
はリプ中央部において利得導波型の機構を持ち、縦多モ
ード発振をする。
はリプ中央部において利得導波型の機構を持ち、縦多モ
ード発振をする。
そして第２図（α）に示される様にリプ両端部において
屈折率導波型として横モード制御したものである。
屈折率導波型として横モード制御したものである。
ここで、多モード発振レーザ１０２の中央部ストライプ
幅は１５μｍ２両端部ストライプ幅は３μ扉、中央部ス
トライプ長は１５０μｍ２両端部ストライプ長は共に５
０μ扉とした。
幅は１５μｍ２両端部ストライプ幅は３μ扉、中央部ス
トライプ長は１５０μｍ２両端部ストライプ長は共に５
０μ扉とした。
また、リプ導波型レーザ１０１のストライプ幅は３μｍ
、ストライプ長は２５０μｍとした。なお、両レーザ端
面には出射面反射率４％、裏面反射率９０％の非対称コ
ートを施した。
、ストライプ長は２５０μｍとした。なお、両レーザ端
面には出射面反射率４％、裏面反射率９０％の非対称コ
ートを施した。
この構造を用いることにより、多モード発振レーザ１０
２はしきい値電流値５０ＦｎＡで発振し、量子効率６０
％で、６０ｍＷまでキンクを生じなかった。また戻り光
雑音は多モード発振しているためレーザ光の可干渉性が
小さくなり、戻り光量０〜１６％、光出力２〜２０７７
！Ｗの全範囲において相対雑音強度で３×１０″″１４
以下であった。また非点隔差は６０Ｆｌ！Ｗ以下で５μ
ｍ以下であった。
２はしきい値電流値５０ＦｎＡで発振し、量子効率６０
％で、６０ｍＷまでキンクを生じなかった。また戻り光
雑音は多モード発振しているためレーザ光の可干渉性が
小さくなり、戻り光量０〜１６％、光出力２〜２０７７
！Ｗの全範囲において相対雑音強度で３×１０″″１４
以下であった。また非点隔差は６０Ｆｌ！Ｗ以下で５μ
ｍ以下であった。
また、リプ導波型レーザ１０１はしきい値電流２５ｍＡ
で発振し、量子効率７５％で、６０ｍＷまでキンクを生
じなかった。また、非点隔差は光出力６０ｍＷ以下で１
μｍ以下であった。
で発振し、量子効率７５％で、６０ｍＷまでキンクを生
じなかった。また、非点隔差は光出力６０ｍＷ以下で１
μｍ以下であった。
さて、この２ビ一ム型半導体レーザな実際に光磁気ディ
スクに使用する場合、低しきい値で高効率のリプ導波型
レーザ１０１を書き込みに使用し、低雑音特性を有する
多モード発振レーザ１０２を読み出しに用いることによ
り、低駆動電力（最大１５０ｍＷ）で駆動でき、また２
ビーム化したことにより誤まり訂正が１ビームに比べ２
倍近く高速化された。しかも読み出し時のＣＺＮ比が５
５ｄＢと高く、この値は従来良く用いられた高周波重量
法に比べ同等以上のものであった。
スクに使用する場合、低しきい値で高効率のリプ導波型
レーザ１０１を書き込みに使用し、低雑音特性を有する
多モード発振レーザ１０２を読み出しに用いることによ
り、低駆動電力（最大１５０ｍＷ）で駆動でき、また２
ビーム化したことにより誤まり訂正が１ビームに比べ２
倍近く高速化された。しかも読み出し時のＣＺＮ比が５
５ｄＢと高く、この値は従来良く用いられた高周波重量
法に比べ同等以上のものであった。
また、読み出し用のレーザ光のみを臨界角プリズムなど
で分離し、トラックサーボを行なうと、はとんど一定出
力のレーザ光に対してサーボをかけることになるためサ
ーボ形式によらず安定したサーボをかけることができる
など、２ビ一ム型半導体レーザとして優秀な特性が得ら
れた。
で分離し、トラックサーボを行なうと、はとんど一定出
力のレーザ光に対してサーボをかけることになるためサ
ーボ形式によらず安定したサーボをかけることができる
など、２ビ一ム型半導体レーザとして優秀な特性が得ら
れた。
（実施例−２）
本発明の第２の実施例として３ビ一ム型半導体レーザに
ついて述べる。
ついて述べる。
第４図はリプ導波型レーザ５０１，５０２と多モード発
振レーザ３０３を集積した半導体レーザである。なお、
個々のレーザについては実施例−１で説明したものと同
じものを使用している。
振レーザ３０３を集積した半導体レーザである。なお、
個々のレーザについては実施例−１で説明したものと同
じものを使用している。
この３ビ一ム型牛導体Ｖ−ザを光磁気ディスクに使用す
ると、オーバライド（消去、書き込み。
ると、オーバライド（消去、書き込み。
読み出し）機能を与えることができるため、光磁気ディ
スクの応用範囲を広げることができた。
スクの応用範囲を広げることができた。
（実施例−３）
本発明の第３の実施例として４ビ一ム型半導体レーザに
ついて述べる。
ついて述べる。
第５図は多モード発振レーザ４０１．４０２゜４０５．
４０４を４本集積した半導体レーザである。なお、多モ
ード発振レーザ個々の構造については実施例−１に用い
たものと同じものを用いている。
４０４を４本集積した半導体レーザである。なお、多モ
ード発振レーザ個々の構造については実施例−１に用い
たものと同じものを用いている。
この集積型半導体レーザな用いて、光磁気ディスク上の
隣接した４つのトラック上（１，６μｒｎヒツチ）にス
ポットを形成し、４トラック並列での記録及び再生を行
なった。このように並列記録及び再生を行なうと転送速
度が４倍となり、高速化が可能であるが、従来よく用い
られた駆動電流に高周波重量をかけレーザ光を多モード
化する方法を用いると、隣接するトラック間に電気的な
りロストークが生じるため、読み出し時のクロストーク
な−１５ｄＢ以下にすることが難しく実用土困難であっ
た。
隣接した４つのトラック上（１，６μｒｎヒツチ）にス
ポットを形成し、４トラック並列での記録及び再生を行
なった。このように並列記録及び再生を行なうと転送速
度が４倍となり、高速化が可能であるが、従来よく用い
られた駆動電流に高周波重量をかけレーザ光を多モード
化する方法を用いると、隣接するトラック間に電気的な
りロストークが生じるため、読み出し時のクロストーク
な−１５ｄＢ以下にすることが難しく実用土困難であっ
た。
だが、多モード発振レーザな用いるとレーザは直流で駆
動されるためそのようなりロストークは生じず、読み出
し時のクロストークを容易に一３５ｄＢ以下にすること
ができた。
動されるためそのようなりロストークは生じず、読み出
し時のクロストークを容易に一３５ｄＢ以下にすること
ができた。
なお、いままでに述べた実施例ではモノリシックに作る
プロセスが容易なＡｔＧａＡｅ系リプ導波型レーザを集
積した例を挙げたが、これはもちろんＩｎＧａＡｓＰ
系など他のｍ−ｖ族化合物半導体を用いても良い。
プロセスが容易なＡｔＧａＡｅ系リプ導波型レーザを集
積した例を挙げたが、これはもちろんＩｎＧａＡｓＰ
系など他のｍ−ｖ族化合物半導体を用いても良い。
また、構造もリプ導波型レーザに限らず、他の形式、例
えば埋込み型等を用い【も良い。
えば埋込み型等を用い【も良い。
また、実装上の困難さが伴なうが、２チップ以上の半導
体レーザな用いて、ハイブリッド型の集積型半導体レー
ザとしても十分な特性を得ることができる。
体レーザな用いて、ハイブリッド型の集積型半導体レー
ザとしても十分な特性を得ることができる。
本発明の集積型半導体レーザは個々のＶ−ザのうち、低
雑音特性を要するものにはレーザ光の可干渉性が小さい
多モードレーザを用いたため、レーザの高出力化手段と
し【有効な出射側の低反射コートを用いても戻り光雑音
が発生せず、応用面で有効な特性を得ることができた。
雑音特性を要するものにはレーザ光の可干渉性が小さい
多モードレーザを用いたため、レーザの高出力化手段と
し【有効な出射側の低反射コートを用いても戻り光雑音
が発生せず、応用面で有効な特性を得ることができた。
また、レーザ駆動電流に７００ ＭＨｚｉ度の高周波電
流を重畳して半導体レーザな見かけ上長モードレーザと
同様にするような手段を必要としないため、複数のレー
ザな駆動する際に生じる電気的なりロストークを小さく
することができた。
流を重畳して半導体レーザな見かけ上長モードレーザと
同様にするような手段を必要としないため、複数のレー
ザな駆動する際に生じる電気的なりロストークを小さく
することができた。
また、実施例−１，及び２に示したように、低雑音特性
を必要としない光磁気ディスク書き込み、消去用レーザ
には低しきい値の単一モードレーザを用いることで消費
電力を減らすことができ、レーザの長寿命化及び駆動系
の簡略化ができた。
を必要としない光磁気ディスク書き込み、消去用レーザ
には低しきい値の単一モードレーザを用いることで消費
電力を減らすことができ、レーザの長寿命化及び駆動系
の簡略化ができた。
第１図は、本発明の実施例−１を説明するもので、リプ
導波型レーザと多モードレーザの集積型半導体レーザの
平面図である。 第２図（α）、（ｂ）は、第１図の集１型半導体、レー
ザの断面図であり、（ｃＬ）は第１図のα−α′での断
面図、（ｂ）はｂ−ｂｔでの断面図である。 第５図は、本発明の実施例−２を説明するもので、３ビ
ームの集積型半導体レーザの斜視図である。 第４図は、本発明の実施例−３を説明するもので、４ビ
ームの集積型半導体レーザの斜視図である。 １０１・・・・・・リプ導波型レーザ １０２・・・・・・多モードレーザ ２０１・・・・・・ルーＧａＡａ基板 ２０２・・・・・・ルーＡｔα３Ｇ＆６．７ Ａｓクラ
ッド層２０３・・・・・・（）ａＡａ活性層 ２０４ ”・＝ Ｐ −ＡＡ（Ｌ３ Ｇ ａ （１，ｙ
人８クラッド層２０５−−−−・・高抵抗Ａ Ｌ＠Ｂ
Ｇ ａ （ＬＩＩＡ ８層２０６・・・・・・電流狭窄
層 ２０７・・・・・・電極金属 ２０８・・・・・・ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５（Ｍ
、５０２・・・・・・リプ導波型レーザ３０３・・・・
・・多モードレーザ ４０１．４０２，４０５，４０４・・・・・・多モード
レーザ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 最上筋（他１名） （久） （ｂン
導波型レーザと多モードレーザの集積型半導体レーザの
平面図である。 第２図（α）、（ｂ）は、第１図の集１型半導体、レー
ザの断面図であり、（ｃＬ）は第１図のα−α′での断
面図、（ｂ）はｂ−ｂｔでの断面図である。 第５図は、本発明の実施例−２を説明するもので、３ビ
ームの集積型半導体レーザの斜視図である。 第４図は、本発明の実施例−３を説明するもので、４ビ
ームの集積型半導体レーザの斜視図である。 １０１・・・・・・リプ導波型レーザ １０２・・・・・・多モードレーザ ２０１・・・・・・ルーＧａＡａ基板 ２０２・・・・・・ルーＡｔα３Ｇ＆６．７ Ａｓクラ
ッド層２０３・・・・・・（）ａＡａ活性層 ２０４ ”・＝ Ｐ −ＡＡ（Ｌ３ Ｇ ａ （１，ｙ
人８クラッド層２０５−−−−・・高抵抗Ａ Ｌ＠Ｂ
Ｇ ａ （ＬＩＩＡ ８層２０６・・・・・・電流狭窄
層 ２０７・・・・・・電極金属 ２０８・・・・・・ｐ−ＧａＡｓコンタクト層５（Ｍ
、５０２・・・・・・リプ導波型レーザ３０３・・・・
・・多モードレーザ ４０１．４０２，４０５，４０４・・・・・・多モード
レーザ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 最上筋（他１名） （久） （ｂン
Claims (1)
- 少なくとも２個以上のレーザ発光部を有し、前記レーザ
発光部のうち少なくとも１個は共振器の端面近傍で屈折
率導波路幅と電流注入幅とをほぼ同程度とし、前記共振
器の中央部で屈折率導波路幅を電流注入幅より充分広く
したことを特徴とする集積型半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1879488A JPH01194381A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 集積型半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1879488A JPH01194381A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 集積型半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01194381A true JPH01194381A (ja) | 1989-08-04 |
Family
ID=11981503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1879488A Pending JPH01194381A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 集積型半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01194381A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0397286A (ja) * | 1989-09-09 | 1991-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| WO2003005515A1 (fr) * | 2001-07-02 | 2003-01-16 | Nichia Corporation | Dispositif laser a semiconducteur gan et systeme d'information sur disque optique utilisant ce dispositif laser |
| CN104334491A (zh) * | 2012-06-20 | 2015-02-04 | 三菱电机株式会社 | 乘客输送带的安全装置 |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP1879488A patent/JPH01194381A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0397286A (ja) * | 1989-09-09 | 1991-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| WO2003005515A1 (fr) * | 2001-07-02 | 2003-01-16 | Nichia Corporation | Dispositif laser a semiconducteur gan et systeme d'information sur disque optique utilisant ce dispositif laser |
| US7194013B2 (en) | 2001-07-02 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | GaN semiconductor laser device, and optical disk information system using the laser device |
| CN104334491A (zh) * | 2012-06-20 | 2015-02-04 | 三菱电机株式会社 | 乘客输送带的安全装置 |
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