JPH01268180A - Semiconductor laser array device - Google Patents

Semiconductor laser array device

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JPH01268180A
JPH01268180A JP9796888A JP9796888A JPH01268180A JP H01268180 A JPH01268180 A JP H01268180A JP 9796888 A JP9796888 A JP 9796888A JP 9796888 A JP9796888 A JP 9796888A JP H01268180 A JPH01268180 A JP H01268180A
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JP
Japan
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layer
type
array device
semiconductor laser
emitting end
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Application number
JP9796888A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Matsumoto
晃広 松本
Kaneki Matsui
完益 松井
Hiroyuki Hosobane
弘之 細羽
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To suppress heat generation, and obtain a device which can stably oscillate with a high output with a long life by forming the thickness of a part opposing the part between stripe regions of a first clad layer and a part opposing the outside of each stripe region of an outermost side near a laser light emitting end face thicker than that at the center. CONSTITUTION:Since a first clad layer 17 becomes thicker at the part between stripe regions 17a and the outer parts of the outermost regions 17a in the vicinity of the laser light emitting end face than a center except the vicinity of the laser light emitting end face, the quantity of a light passing the thick layer 17 is reduced, and the quantity of light absorbed in an N-type Al0.1Ga0.9As current narrowing layer 11 is decreased. As a result, the heat generation due to the light absorption of the layer 11 is suppressed, and a laser light can stably oscillates with high output over a long period of time.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は1例えば、複数の活性導波路がストライプ状に
形成された半導体レーザアレイ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to, for example, a semiconductor laser array device in which a plurality of active waveguides are formed in a stripe shape.

(従来の技術) 複数の活性導波路がストライプ状に形成された半導体レ
ーザアレイ装置では、1本の活性導波路を有する通常の
半導体レーザ装置よりも高出力が得られるため、近時、
  YAGレーザ等の固体レーザ励起光源、光通信用光
源、あるいはイメージプリンタ用の光源として、盛んに
研究および開発されている。
(Prior Art) A semiconductor laser array device in which a plurality of active waveguides are formed in a stripe shape can obtain higher output than a normal semiconductor laser device in which a single active waveguide is formed.
It has been actively researched and developed as a solid-state laser excitation light source such as a YAG laser, a light source for optical communications, or a light source for image printers.

本願発明者らは、第3図に示すVSIS(V−chan
neledSubstrate Inner 5tri
pe)型レーザアレイ装置を。
The inventors of the present application have developed the VSIS (V-chan) shown in FIG.
neledSubstrate Inner 5tri
pe) type laser array device.

J9.Appl、 Phys、、 Vol、58. N
o、7 、 p、2783(1985)に報告している
。このVSIS型レーザアレイ装置は。
J9. Appl, Phys, Vol. 58. N
o, 7, p. 2783 (1985). This VSIS type laser array device.

例えば、以下のようにして製造される。まず、p型Ga
As基板60上にn型Alo、 +Gao、qAs電流
狭窄層61を液相成長法で成長させた後に1表面酸化防
止用のn型GaAs層69を同様に液相成長法にて薄く
成長させる。次いで、断面が逆台形状の共振方向に延び
る複数(本例では5本)の溝部を、それぞれの底面が基
板60内に位置するように、化学エツチングにより、平
行に形成する。その後、各溝部内および電流狭窄層61
上に、p型へlo、 33Gao、 btΔS第1クラ
ンド層63を、その上面が平坦になるように成長させる
。これにより、複数のストライプ領域域62を有する第
1クラッド層63が形成される。その平坦となったp型
へIo、 13Gao、 b7As第1クラッド層63
上に、p型Alo、 otGao、 93八S活性層6
4.n型八10.33Gao、 67AS第2クラット
層65.n型GaAsキャ7プ層66を順次成長させる
。そして、基板60にp側電極67、キャップ層66に
n側電極68を配設する。その後、襞間法により、出射
端面を設ける。これにより、第3図に示すように、共振
方向に延びる複数のストライプ領域62が形成された半
導体レーザアレイ装置が得られる。
For example, it is manufactured as follows. First, p-type Ga
After growing an n-type Alo, +Gao, qAs current confinement layer 61 on the As substrate 60 by liquid phase growth, a thin n-type GaAs layer 69 for preventing oxidation on one surface is similarly grown by liquid phase growth. Next, a plurality of (five in this example) grooves each having an inverted trapezoidal cross section and extending in the resonance direction are formed in parallel by chemical etching so that the bottom surface of each groove is located within the substrate 60. After that, inside each groove and the current confinement layer 61
A p-type lo, 33 Gao, btΔS first ground layer 63 is grown thereon so that its upper surface is flat. As a result, a first cladding layer 63 having a plurality of stripe regions 62 is formed. Io, 13Gao, b7As first cladding layer 63 to the flattened p-type
On top, p-type Alo, otGao, 938S active layer 6
4. N-type 8 10.33 Gao, 67AS second crat layer 65. An n-type GaAs cap layer 66 is sequentially grown. Then, a p-side electrode 67 is provided on the substrate 60 and an n-side electrode 68 is provided on the cap layer 66. Thereafter, an output end face is provided by the interfold method. As a result, as shown in FIG. 3, a semiconductor laser array device is obtained in which a plurality of stripe regions 62 extending in the resonance direction are formed.

該半導体レーザアレイ装置は、ストライプ領域が共振方
向全域にわたって電流狭窄層61にて挟まれているため
、各ストライプ領域に電流が閉じ込められる。その結果
、活性層64内に、共振方向に延びる複数の光導波路が
形成される。各光導波路ば2損失導波型屈折率光導波路
であり、それぞれの先導波路ば7光学的に結合している
ため、安定したアレイモード発振が得られる。
In the semiconductor laser array device, since the stripe regions are sandwiched between the current confinement layers 61 over the entire region in the resonance direction, current is confined in each stripe region. As a result, a plurality of optical waveguides extending in the resonance direction are formed within the active layer 64. Each optical waveguide is a 2-loss waveguide type refractive index optical waveguide, and each leading waveguide 7 is optically coupled, so that stable array mode oscillation can be obtained.

(発明が解決しようとする課題) このような従来の半導体レーザアレイ装置では。(Problem to be solved by the invention) In such a conventional semiconductor laser array device.

活性導波路を形成するために設けられた各ストライプ領
域が共振方向全域にわたって電流狭窄層61にて挟まれ
ており、該電流狭窄層61にて光が吸収されるため、該
電流狭窄層61が発熱する。特に高光出力動作時には該
電流狭窄層61による光吸収量も増大するため1発熱量
が増加する。そして、レーザ光出射端面近傍部において
は、光パワー密度が最大となるため、発熱量が最大とな
り、該レーザ光出射端面近傍部の劣化が促進される。
Each stripe region provided to form an active waveguide is sandwiched between current confinement layers 61 over the entire resonance direction, and light is absorbed by the current confinement layers 61. I get a fever. Particularly during high light output operation, the amount of light absorbed by the current confinement layer 61 also increases, resulting in an increase in the amount of heat generated per unit. In the vicinity of the laser beam emitting end face, the optical power density is maximum, so the amount of heat generated is maximum, and the deterioration of the vicinity of the laser beam emitting end face is accelerated.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、その
目的は、光出射端面近傍部における発熱を抑制して、高
出力まで安定的に発振し得る高寿命の半導体レーザアレ
イ装置を提供することにある。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide a long-life semiconductor laser array device that can suppress heat generation in the vicinity of the light emitting end face and stably oscillate up to high output. There is a particular thing.

(課題を解決するための手段) 本発明の半導体レーザアレイ装置は、半導体基板の上方
に、光を吸収し得る半導体層を介して。
(Means for Solving the Problems) A semiconductor laser array device of the present invention is provided above a semiconductor substrate through a semiconductor layer capable of absorbing light.

第1クラツド層、活性層および第2クラッド層が順次積
層されており、該第1クラッド層には、該活性層内に共
振方向に延びる複数の先導波路を形成すべく、電流通路
となる複数のストライプ領域が共振方向に平行に形成さ
れている半導体レーザアレイ装置であって、前記第1ク
ラッド層における各ストライプ領域間に対向する部分お
よび最外側の各ストライプ領域の外側に対向する部分の
厚さを、少なくとも一方のレーザ光出射端面近傍部の方
が、該近傍部を除く中央部よりも厚(したことを特徴と
してなり、そのことにより上記目的が達成される。
A first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer are sequentially laminated, and the first cladding layer includes a plurality of current paths to form a plurality of guide waveguides extending in the resonance direction within the active layer. a semiconductor laser array device in which stripe regions are formed parallel to the resonance direction, the thickness of a portion of the first cladding layer that faces between each stripe region and a portion that faces the outside of each outermost stripe region; The laser beam is characterized in that a portion near at least one laser beam emitting end face is thicker than a central portion excluding the near portion, thereby achieving the above object.

(実施例) 以下に本発明を実施例について説明する。(Example) The present invention will be described below with reference to Examples.

本発明の半導体レーザアレイ装置は2例えば、第1図に
示すように、p型GaAs基板10の」一方に、p型A
go、 33Gao、 67AS第1クラッド層17と
、n型AI0.33Gao、r+7AS第2クラッド層
19とに挟まれた平坦なp型旧。、。7Gao、 q3
AS活性層18を有する。基板10側に配設された第1
クラッド層17には、共振方向に直交する幅方向(横方
向)各側部を除いて共振方向に延びる断面逆台形状の複
数本のストライプ領域17a、17a、・・・、が幅方
向に所定の間隔をあけて基板10側へ突出するように設
けられている。各ストライプ領域17aの底面は、基板
10内に位置している。
In the semiconductor laser array device of the present invention, for example, as shown in FIG.
go, 33Gao, 67AS A flat p-type old sandwiched between the first cladding layer 17 and the n-type AI0.33Gao, r+7AS second cladding layer 19. ,. 7Gao, q3
It has an AS active layer 18. The first one disposed on the substrate 10 side
In the cladding layer 17, a plurality of striped regions 17a, 17a, . They are provided so as to protrude toward the substrate 10 at intervals of . The bottom surface of each stripe region 17a is located within the substrate 10.

第1クラッド層17の各ストライプ領域17aは。Each stripe region 17a of the first cladding layer 17 is.

各レーザ光出射端面近傍部を除く中央部においては、基
板10上に積層され、光を吸収し得るn型A1゜、 1
Gao、 9AS電流狭窄層11と、その上側に積層さ
れた同じく光を吸収し得る表面酸化防止用の薄いn型G
aAs表面保護層14とにより挾まれている。各レーザ
光出射端面近傍部では、第1クラッド層17の各ストラ
イプ領域17a間に対向する部分の層厚。
In the central part excluding the vicinity of each laser beam emitting end face, an n-type A1°, 1 is laminated on the substrate 10 and is capable of absorbing light.
Gao, 9AS current confinement layer 11 and a thin n-type G for surface oxidation prevention that can also absorb light and is laminated on top of it.
It is sandwiched by an aAs surface protective layer 14. In the vicinity of each laser beam emitting end face, the layer thickness of the portion of the first cladding layer 17 facing between the respective stripe regions 17a.

および最外側のストライプ領域17aおよび17aのそ
れぞれの外側に対向する部分の層厚が、各レーザ光出射
端面近傍部を除く中央部よりも厚くなっている。各レー
ザ光出射端面近傍部では、第1りラッド層17における
最外側のストライプ領域17aの外側に対向する層厚が
厚くなった部分のさらに外側部分は1層厚が薄くなって
おり、この部分と基板10との間には、n型A1゜、 
IGo、 9AS電流狭窄層11と1表面酸化防止用の
薄いn型GaAs表面保護層14とが介装されている。
The layer thickness of each of the outermost striped regions 17a and 17a is thicker than the central portion excluding the vicinity of each laser beam emitting end face. In the vicinity of each laser beam emitting end face, the thickness of the first layer 17 is one layer thinner in the outermost portion of the thicker portion of the first rad layer 17 facing the outside of the outermost striped region 17a. and the substrate 10, an n-type A1°,
An IGo, 9AS current confinement layer 11 and a thin n-type GaAs surface protection layer 14 for preventing surface oxidation are interposed.

その結果、各ストライプ領域17aは、比較的薄い層厚
のAI。、1Gao、 9AS電流狭窄層11のみにて
挟まれている。
As a result, each stripe region 17a has a relatively thin layer of AI. , 1Gao, 9AS are sandwiched only by the current confinement layer 11.

活性層18上に積層されたn型Alo、 5iGao、
 67八S第2クラッド層19上には、n型GaAsキ
ャップ層20が積層されており、該n型GaAsキャッ
プ層20にn側電極22が配設されている。他方、p型
GaAs基板10にはp側電極21が配設されている。
n-type Alo, 5iGao, stacked on the active layer 18
An n-type GaAs cap layer 20 is laminated on the 678S second cladding layer 19, and an n-side electrode 22 is provided on the n-type GaAs cap layer 20. On the other hand, a p-side electrode 21 is provided on the p-type GaAs substrate 10 .

このような構成の半導体レーザアレイ装置は。A semiconductor laser array device having such a configuration is as follows.

次のように製作される。ます、p型GaAs基板10上
に9例えば液相成長法によって、n型Alo、 +Ga
o、 qAs電流狭窄層11およびn型GaAs表面保
護層12を順次成長させる。次いで、n型GaAs表面
保護層12の表面に、フォトリソグラフィ法および化学
エツチングにより、n型Alo、 +Gao、 gAs
電流狭窄層11を貫通して基板10上に底面が達する複
数本の溝部を。
It is manufactured as follows. Next, on the p-type GaAs substrate 10, for example, by liquid phase growth, n-type Alo, +Ga
o. A qAs current confinement layer 11 and an n-type GaAs surface protection layer 12 are sequentially grown. Next, n-type Alo, +Gao, gAs are formed on the surface of the n-type GaAs surface protection layer 12 by photolithography and chemical etching.
A plurality of groove portions whose bottom surfaces penetrate through the current confinement layer 11 and reach onto the substrate 10.

適当な間隔をあけて形成する。このように、複数本の溝
部を形成した後に、レーザ光出射端面近傍部に相当する
部分の各溝部間の領域および最外側の各溝部の外側の所
定領域をエツチングし、n型GaAs表面保護層12を
除去すると共に、 Alo、+Gao、。
Form at appropriate intervals. After forming a plurality of grooves in this way, the area between the grooves in the vicinity of the laser beam emitting end face and a predetermined area outside each outermost groove are etched to form an n-type GaAs surface protective layer. 12 and Alo, +Gao.

As電流狭窄層11の上部を除去して、該電流狭窄層1
1を所定の厚さにする。
The upper part of the As current confinement layer 11 is removed and the current confinement layer 1 is
1 to a predetermined thickness.

このような状態で、再度、液相成長法により。In this state, the liquid phase growth method was used again.

各溝部内と、 Alo、+Gao、q八S電流狭へ層1
1上またはn型GaAs表面保護層12上に、p型Al
e、 x3Gao、 6?AS第1クラッド層17を、
その表面が平坦になるように積層する。次いで、該p型
Ale、 13Gao、 67八S第1クラッド層17
上に、同様の液相成長法により、p型Alo、 o7G
ao、 93AS活性層1B、  n型Alo、 :+
+Gao、 6?AS第2クラッド層19.n型GaA
sキャップ層20を、それぞれ所定の厚さとなるように
、順次成長させる。
Inside each groove, Alo, +Gao, q8S current narrows to layer 1
1 or on the n-type GaAs surface protective layer 12, p-type Al
e, x3Gao, 6? AS first cladding layer 17,
Stack them so that their surfaces are flat. Next, the p-type Ale, 13Gao, 678S first cladding layer 17
On top, p-type Alo, o7G was grown using the same liquid phase growth method.
ao, 93AS active layer 1B, n-type Alo, :+
+Gao, 6? AS second cladding layer 19. n-type GaA
The s-cap layers 20 are grown one after another to each have a predetermined thickness.

その後、基板10にp側電極21を配設すると共に。Thereafter, a p-side electrode 21 is provided on the substrate 10.

n型GaAsキャップ層20にn側電極を配設し、レー
ザ光出射端面を、何間法により形成することにより1本
発明の半導体レーザアレイ装置が得られる。
A semiconductor laser array device according to the present invention can be obtained by disposing an n-side electrode on the n-type GaAs cap layer 20 and forming a laser beam emitting end face by a method.

本発明の半導体レーザアレイ装置は、レーザ光出射端面
近傍部を除く中央部では、n型Alo、 +Gao、 
q■電流狭窄層11とその上側に積層されたn型GaA
s表面保護層14とにより挾まれた第1クラッド層17
の各ストライプ領域17aに電流が閉じ込められること
により、電流通路が形成され、各ストライプ領域17a
と対向するp型^1o、 o7Gao、 93AS活性
層18内の各領域から光がそれぞれ発振される。この場
合、光発振されるレーザ光出射端面近傍部を除く中央部
では、第1クラッド層17の各ストライプ領域17a間
部分の厚さが、レーザ光出射端面近傍部の各ストライプ
領域17a間の厚さよりも薄いために、この薄い第1ク
ラッド層17の各ストライプ領域17a間を通って光が
n型AI0.1Gaa、 9As電流狭窄層11により
確実に吸収される。その結果、p型へl。、。qGao
、 93AS活性層18内に光導波路が形成され。
The semiconductor laser array device of the present invention has n-type Alo, +Gao,
q ■ Current confinement layer 11 and n-type GaA layered above it
the first cladding layer 17 sandwiched between the s surface protective layer 14;
A current path is formed by confining the current in each stripe region 17a, and a current path is formed in each stripe region 17a.
Light is oscillated from each region in the p-type ^1o, o7Gao, and 93AS active layers 18 facing the . In this case, the thickness of the portion between each stripe region 17a of the first cladding layer 17 is the same as the thickness of the portion between each stripe region 17a of the first cladding layer 17 in the vicinity of the laser beam emitting end surface in the central portion excluding the portion near the laser beam emitting end surface that is optically oscillated. Since the thin first cladding layer 17 is thinner than the first cladding layer 17, light passing between each stripe region 17a of the thin first cladding layer 17 is reliably absorbed by the n-type AI0.1Gaa, 9As current confinement layer 11. As a result, l becomes p-type. ,. qGao
, 93AS An optical waveguide is formed within the active layer 18.

各光導波路内に光はそれぞれ安定的に閉じ込められて、
各光導波路内をアレイモードにて安定的に導波する。
Light is stably confined within each optical waveguide,
Waves are stably guided in each optical waveguide in array mode.

各光導波路内を導波した光は、各レーザ光出射端面から
出射される。このとき、各レーザ光出射端面近傍部では
、第1クラッド層17は、各ストライプ領域17a間部
分、および最外側の各ストライプ領域17aの外側部分
において、その層厚が、各レーザ光出射端面近傍部を除
く中央部におけるそれぞれの層厚よりも厚くなっている
ため、その厚くなった第1クラッド層17部分を通る光
量が減少されて、n型A1゜、lGa0.9^S電流狭
窄層11に吸収される光量が減少される。その結果9本
発明の半導体レーザアレイ装置は、該電流狭窄層11の
光吸収による発熱が抑制され、長期にわたって高出力で
安定的にレーザ光を発振し得る。
The light guided within each optical waveguide is emitted from each laser beam emitting end face. At this time, in the vicinity of each laser beam emitting end surface, the first cladding layer 17 has a layer thickness that is smaller than that of the first cladding layer 17 in the portion between each stripe region 17a and the outer portion of each outermost stripe region 17a. Since the thickness of each layer is thicker than the thickness of each layer in the central part excluding the central part, the amount of light passing through the thickened first cladding layer 17 part is reduced, and the n-type A1°, lGa0.9^S current confinement layer 11 The amount of light absorbed is reduced. As a result, in the semiconductor laser array device of the present invention, heat generation due to light absorption in the current confinement layer 11 is suppressed, and laser light can be stably oscillated at high output over a long period of time.

第2図は本発明の半導体レーザアレイ装置の他の実施例
を示す分解斜視図である。この半導体レーザアレイ装置
はp型Alo、 5iGao、 xAs第1クラッド層
17の各ストライプ領域17aが、各レーザ光出射端面
近傍部では、p型GaAs基板10上に積層された比較
的薄いn型GaAs電流狭窄層11”にて挟まれている
。各レーザ光出射端面近傍部を除く中央部では、p型へ
lo、 33ca0.67AS第1クラッt’層17の
各ストライプ領域17aは、p型GaAs基板10上に
積層されたn型GaAs電流狭窄層11゛  と、該電
流狭窄層11”上に積層されたn型AIG、IGao、
 Jsアンチメルトバック層23と、該アンチメルトバ
ック層23上に積層されたn型GaAs表面保護層14
とにより挟まれている。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing another embodiment of the semiconductor laser array device of the present invention. In this semiconductor laser array device, each stripe region 17a of the p-type Alo, 5iGao, and It is sandwiched between current confinement layers 11''.In the central part excluding the vicinity of each laser beam emitting end face, the layer is made of p-type. An n-type GaAs current confinement layer 11'' laminated on the substrate 10, and n-type AIG, IGao,
Js anti-meltback layer 23 and n-type GaAs surface protection layer 14 laminated on the anti-meltback layer 23
It is sandwiched between.

該半導体レーザアレイ装置は、第1クラッド層17にお
ける各ストライプ領域17a間に対向する部分および最
外側の各ストライプ領域の外側に対向する部分の層厚は
、前記実施例と同様に、各レーザ光出射端面近傍部が、
各レーザ光出射端面近傍部を除く中央部よりも厚くなっ
ている。その他の構成は5第1図に示す実施例と同様で
ある。
In this semiconductor laser array device, the layer thickness of the portion of the first cladding layer 17 facing between each stripe region 17a and the portion facing the outside of each outermost stripe region is the same as in the above embodiment. The area near the output end face is
It is thicker than the central portion except for the portion near each laser beam emitting end face. The rest of the structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. 5.

このような半導体レーザアレイ装置は2次のように製作
される。まず、p型GaAs1板10上にn型GaAs
電流狭窄層11’ 、  n型へ10. lGa0.9
^Sアンチメルトバック層23.およびn型GaAs表
面保護層14を。
Such a semiconductor laser array device is manufactured in a secondary manner. First, an n-type GaAs layer is placed on a p-type GaAs plate 10.
Current confinement layer 11', to n-type 10. lGa0.9
^S Anti-meltback layer 23. and an n-type GaAs surface protection layer 14.

例えば液相成長法にて、順次成長させる。次いで。For example, they are grown sequentially by a liquid phase growth method. Next.

表面保護層14.アンチメルトバック層23および電流
狭窄層11”を貫通して基板10に達する複数本(本実
施例では5本)の溝部を所定の間隔をあけて共振方向に
平行に形成する。その後、各レーザ光出射端面近傍部に
相当する部分の表面保護層14およびn型Alo、 、
Gao、 qΔSアンチメルトバック層23をエツチン
グ除去する。
Surface protective layer 14. A plurality of grooves (five in this example) are formed parallel to the resonance direction at predetermined intervals, penetrating the anti-meltback layer 23 and the current confinement layer 11'' and reaching the substrate 10. The surface protective layer 14 and n-type Alo in a portion corresponding to the vicinity of the light emitting end face,
Gao, qΔS anti-meltback layer 23 is removed by etching.

このような状態で、p型Alo、 13Gao、 aJ
s第1クラッド層17を、各溝部間、レーザ光出射端面
近傍部に相当する部分におけるn型GaAs電流狭窄層
11”およびレーザ光出射端面近傍部を除く中央部にお
ける表面保護層14上に1例えば液相成長法によりその
表面が平坦となるように積層する。このときレーザ光出
射端面近傍部に相当する部分におけるアンチメルトバッ
ク層23が除去されたn型GaAs電流狭窄層11″は
、メルトバックによりエツチングされて、その厚さが薄
くなる。その結果、p型A1゜、 33Ga0.6□^
S第1クラッド層I7は、各ストライプ領域17a間部
分、および最外側の各ストライプ領域の外側部分の厚さ
が、レーザ光出射端面近傍部に相当する部分において、
レーザ光出射端面近傍部を除く中央部よりも厚くなる。
In this state, p-type Alo, 13Gao, aJ
s first cladding layer 17 is applied between each groove, on the n-type GaAs current confinement layer 11'' in a portion corresponding to the portion near the laser beam emitting end surface, and on the surface protection layer 14 in the central portion excluding the portion near the laser beam emitting end surface. For example, the n-type GaAs current confinement layer 11'' is laminated using a liquid phase growth method so that its surface becomes flat.At this time, the n-type GaAs current confinement layer 11'' from which the anti-meltback layer 23 in the vicinity of the laser beam emitting end face has been removed is It is etched by the back and its thickness becomes thinner. As a result, p-type A1゜, 33Ga0.6□^
In the S first cladding layer I7, the thickness of the portion between each stripe region 17a and the outer portion of each outermost stripe region corresponds to the portion near the laser beam emitting end face.
It is thicker than the central portion except for the portion near the laser beam emitting end face.

次いで、該p型Alo、 3zGao、 67AS第1
クラッド層I7上にp型A10.07Gao、 q3A
s活性層18.n型Alo、 、3yGao、 67A
Sクラッド層19.n型GaAsキャップ層20を。
Then, the p-type Alo, 3zGao, 67AS first
p-type A10.07Gao, q3A on cladding layer I7
s active layer 18. n-type Alo, , 3yGao, 67A
S cladding layer 19. n-type GaAs cap layer 20.

例えば液相成長法により、1順次積層する。その後。For example, they are laminated one by one by a liquid phase growth method. after that.

p型GaAs基板10にp側電極21を配設し、n型G
aAsキャップ層20にn側電極22を配設した後に、
レーザ光出射端面を何間法により形成することにより。
A p-side electrode 21 is provided on a p-type GaAs substrate 10, and an n-type G
After disposing the n-side electrode 22 on the aAs cap layer 20,
By forming the laser beam emitting end face using the multi-layer method.

本実施例の半導体レーザアレイ装置が得られる。The semiconductor laser array device of this example is obtained.

この実施例における半導体レーザアレイ装置も。Also the semiconductor laser array device in this example.

前述の実施例における半導体レーザアレイ装置と同様に
、レーザ光出射端面近傍部では電流狭窄層11’ は光
吸収による発熱が抑制され、長期にわたって高出力まで
安定的にレーザ光をアレイモードにて発振し得る。
Similar to the semiconductor laser array device in the above embodiment, the current confinement layer 11' suppresses heat generation due to light absorption in the vicinity of the laser light emitting end face, and stably oscillates laser light in array mode up to high output over a long period of time. It is possible.

第1図および第2図に示す本発明の半導体レーザアレイ
装置の出力特性を1従来の半導体レーザアレイ装置の出
力特性と比較した。従来の半導体レーザアレイ装置では
、レーザ光出射端面の一方に透過膜、他方に全反射膜を
配設した(非対称コ−ティング)場合に、 C0D(C
atastrophic OpticalDamage
 )光出力が400mW程度であった。また、雰囲気温
度50’C,光出力100n+Wで発振させたところ5
その寿命は約1000時間であった。本発明の半導体レ
ーザアレイ装置では2非対称コーテイングを施した場合
には、  COD光出力は600mW程度であり。
The output characteristics of the semiconductor laser array device of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 were compared with the output characteristics of a conventional semiconductor laser array device. In a conventional semiconductor laser array device, when a transmission film is provided on one side of the laser beam emitting end face and a total reflection film is provided on the other side (asymmetric coating), C0D (C
atastrophic Optical Damage
) The optical output was about 400 mW. In addition, when oscillating at an ambient temperature of 50'C and an optical output of 100n+W, 5
Its lifespan was about 1000 hours. In the semiconductor laser array device of the present invention, when two asymmetric coatings are applied, the COD optical output is about 600 mW.

また、雰囲気温度50°Cの条件下では、光出力を20
0mWとして発振させたところ、 1000時間以上安
定的に発振させることができた。
In addition, under the condition of an ambient temperature of 50°C, the light output is reduced to 20°C.
When oscillated at 0 mW, it was possible to oscillate stably for over 1000 hours.

なお1本発明の半導体レーザアレイ装置は、上記実施例
とは、すべての半導体層が逆極性の場合にも適用できる
。また、上記実施例では、 VSTS型の半導体レーザ
アレイ装置について説明したが。
Note that the semiconductor laser array device of the present invention can also be applied to a case where all the semiconductor layers have polarities opposite to those of the above embodiments. Furthermore, in the above embodiments, a VSTS type semiconductor laser array device was described.

このような実施例に限らず、第1クラッド層の半導体基
板側に光を吸収し得る層をか設けられた半導体レーザア
レイ装置に本発明は適用できる。さらに、上記実施例で
は、活性層内の光導波路は共振方向に一定の幅を有し、
かつ各光導波路の間隔が一定であったが、先導波路の幅
が共振方向に異なっていてもよく、また相隣する光導波
路の間隔が共振方向で異なっていてもよい。また、活性
光導波路が分岐結合型形状を有する半導体レーザアレイ
装置にも本発明は適用できる。さらに、上記実施例では
、半導体としてGaAs−AlGaAs型の半導体材料
を用いたが、 InP−1nGaAsP型の半導体材料
を用いてもよい。
The present invention is not limited to such embodiments, but can be applied to a semiconductor laser array device in which a layer capable of absorbing light is provided on the semiconductor substrate side of the first cladding layer. Furthermore, in the above embodiment, the optical waveguide in the active layer has a constant width in the resonance direction,
Although the distance between each optical waveguide was constant, the width of the leading waveguide may be different in the resonance direction, and the distance between adjacent optical waveguides may be different in the resonance direction. Further, the present invention can also be applied to a semiconductor laser array device in which the active optical waveguide has a branch-coupled shape. Further, in the above embodiment, a GaAs-AlGaAs type semiconductor material is used as the semiconductor, but an InP-1nGaAsP type semiconductor material may also be used.

(発明の効果) 本発明の半導体レーザアレイ装置は、このように、半導
体基板側の第1クラッド層における各ストライプ領域間
の部分および最外側の各ストライプ領域の外側部分の厚
さが、レーザ光出射端面近傍部において、該近傍部分を
除く中央部よりも厚くなっているため、該中央部では、
ストライプ領域側方の光吸収層による光吸収により高出
力まで安定的にアレイモード発振される。そして、レー
ザ光出射端面近傍部では、ストライプ領域の側方の光吸
収層による光吸収量を抑制し得るため、その部分での発
熱が抑制される。その結果1本発明の半導体レーザアレ
イ装置は、高出力で長期にわたって安定的にアレイモー
ドでレーザ発振し得る。
(Effects of the Invention) In the semiconductor laser array device of the present invention, the thickness of the portion between each stripe region and the outer portion of each outermost stripe region in the first cladding layer on the semiconductor substrate side is such that the laser beam In the vicinity of the output end face, it is thicker than in the central part excluding the vicinity, so in the central part,
Light absorption by the light absorption layer on the sides of the stripe region allows stable array mode oscillation up to high output. In the vicinity of the laser beam emitting end face, the amount of light absorbed by the light absorption layer on the sides of the stripe region can be suppressed, so that heat generation in that area is suppressed. As a result, the semiconductor laser array device of the present invention can stably oscillate laser in array mode at high output over a long period of time.

4、 パ  の   なi 日 第1図および第2図はそれぞれ本発明の半導体レーザア
レイ装置の一例を示す分解斜視図、第3図は従来の半導
体レーザアレイ装置の一例を示す斜視図である。
FIGS. 1 and 2 are exploded perspective views showing an example of a semiconductor laser array device of the present invention, respectively, and FIG. 3 is a perspective view showing an example of a conventional semiconductor laser array device.

10・p型GaAs基板、11・n型Alo、 +Ga
o、 Js電流狭窄層、11”・・・n型GaAs電流
狭窄層、 14・・・n型GaAs表面保護層、17−
p型Alo、 :+3Gao、 67AS第1クラッド
層、17a・・・ストライプ領域、 18・・・p型A
le、。。
10・p-type GaAs substrate, 11・n-type Alo, +Ga
o, Js current confinement layer, 11''...n-type GaAs current confinement layer, 14...n-type GaAs surface protection layer, 17-
p-type Alo, :+3Gao, 67AS first cladding layer, 17a...stripe region, 18...p-type A
le,. .

Gao、 93八S活性層、19・n型Alo、 5s
GF1o、 6?AS第2クラッド層、20・・・n型
GaAsキャップ層。
Gao, 938S active layer, 19/n-type Alo, 5s
GF1o, 6? AS second cladding layer, 20... n-type GaAs cap layer.

以上that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基板の上方に、光を吸収し得る半導体層を介
して、第1クラッド層、活性層および第2クラッド層が
順次積層されており、該第1クラッド層には、該活性層
内に共振方向に延びる複数の光導波路を形成すべく、電
流通路となる複数のストライプ領域が共振方向に平行に
形成されている半導体レーザアレイ装置であって、 前記第1クラッド層における各ストライプ領域間に対向
する部分および最外側の各ストライプ領域の外側に対向
する部分の厚さを、少なくとも一方のレーザ光出射端面
近傍部の方が、該近傍部を除く中央部よりも厚くしたこ
とを特徴とする半導体レーザアレイ装置。
[Claims] 1. A first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer are sequentially laminated above a semiconductor substrate with a semiconductor layer capable of absorbing light interposed therebetween, and the first cladding layer is a semiconductor laser array device in which a plurality of stripe regions serving as current paths are formed in parallel to the resonance direction to form a plurality of optical waveguides extending in the resonance direction in the active layer, wherein the first cladding The thickness of the part of the layer facing between each stripe area and the part of the layer facing the outside of each outermost stripe area is such that the thickness of the area near at least one of the laser beam emitting end faces is greater than that of the center area excluding the vicinity area. A semiconductor laser array device characterized by being thick.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5250434A (en) * 1987-03-27 1993-10-05 Ajinomoto Co., Inc. Microorganisms for production of glutamic acid

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