JPH02178987A - Semiconductor laser element - Google Patents

Semiconductor laser element

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JPH02178987A
JPH02178987A JP33412788A JP33412788A JPH02178987A JP H02178987 A JPH02178987 A JP H02178987A JP 33412788 A JP33412788 A JP 33412788A JP 33412788 A JP33412788 A JP 33412788A JP H02178987 A JPH02178987 A JP H02178987A
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JP
Japan
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width
layer
region
cladding layer
groove
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Application number
JP33412788A
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Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Suyama
尚宏 須山
Masafumi Kondo
雅文 近藤
Kazuaki Sasaki
和明 佐々木
Kousei Takahashi
向星 高橋
Masahiro Hosoda
昌宏 細田
Toshiro Hayakawa
利郎 早川
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce an astigmatic difference and to prevent the astigmatic difference from varying due to variation in output power by forming a first waveguide mechanism of a light absorption layer outside a groove and a layer thickness region of a first clad layer protruding into the groove, and increasing the thickness of a second clad layer of a stripelike region larger than that of a region except the region to form a second waveguide mechanism. CONSTITUTION:A first waveguide mechanism consists of a light absorption layer 1 outside a stripelike groove 10 of a width W1 and a region having a thickness larger than that of a first clad layer 3 protruding into a groove 10. The thickness of a second clad layer 5 in a stripelike region of a width W2 is larger than that of a second clad layer 5 in a region except the region in the stripelike region of the width W2 to form a second waveguide mechanism, and the groove width W1 is larger than the region width W2. A light generated in an active layer 4 is guided by the second waveguide mechanism on the basis of a refractive index difference of narrow width. Thus, an astigmatic difference can be reduced, and variation in the astigmatic difference due to output fluctuation is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は高出力まで安定に発振する半導体レーザ素子及
び低雑音特性を有する半導体レーザ素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor laser device that stably oscillates up to high output and a semiconductor laser device that has low noise characteristics.

(従来の技術) 半導体レーザばコンパクトディスクプレーヤや光デイス
クメモリー等の種々の光情報処理機器の光源として、実
用化が進められている。これらの分野に於いてその性情
を最大限に発揮させるには半導体レーザが安定な基本横
モート′て発振するごとが重要である。そのため、これ
らの機器に用いられる半導体レーザ素子には1通常何ら
かの屈折率導波機構を有するものが用いられている。
(Prior Art) Semiconductor lasers are being put into practical use as light sources for various optical information processing devices such as compact disc players and optical disc memories. In order to maximize its properties in these fields, it is important that semiconductor lasers oscillate in a stable fundamental transverse mode. Therefore, the semiconductor laser elements used in these devices usually have some type of refractive index waveguide mechanism.

屈折率導波機構を有する半導体レーザ素子として、第6
図に示ずV S T S (V−channeled 
5ubstrateInner 5tripe)レーザ
がよく知られている。pGaAs基板101上に液相成
長法によってnGaAs電流阻止層102が形成され、
その表面から基板101に達するV字溝103が形成さ
れている。再度、液相成長法によって連続的にpAIG
aAsクラッド層104.A I GaAs活性層10
5.n−AlGaAsクラッド層106及びn−GaA
sキャップ層107が形成されている。液相成長法の特
性により、クラッド層104はV字溝103を埋めて成
長し、成長後のクラッド層1.04の表面は平坦面とな
る。さらにn側電極108とP側電極109が形成され
ている。
As a semiconductor laser device having a refractive index waveguide mechanism, the sixth
V-channeled
5ubstrateInner 5tripe) lasers are well known. An nGaAs current blocking layer 102 is formed on a pGaAs substrate 101 by a liquid phase growth method,
A V-shaped groove 103 reaching the substrate 101 from the surface thereof is formed. Again, pAIG was continuously grown using the liquid phase growth method.
aAs cladding layer 104. A I GaAs active layer 10
5. n-AlGaAs cladding layer 106 and n-GaA
An s cap layer 107 is formed. Due to the characteristics of the liquid phase growth method, the cladding layer 104 grows filling the V-shaped groove 103, and the surface of the cladding layer 1.04 after growth becomes a flat surface. Furthermore, an n-side electrode 108 and a p-side electrode 109 are formed.

このvsrs半導体レーザは、V字溝103の両側の電
流阻止層102が、レーザ光の高次横モードを選択的に
吸収するので、きわめて安定な基本横モード発振が、V
字溝103の上方の活性層105で生ずる。
In this vsrs semiconductor laser, the current blocking layers 102 on both sides of the V-shaped groove 103 selectively absorb high-order transverse modes of the laser beam, so that extremely stable fundamental transverse mode oscillation
This occurs in the active layer 105 above the groove 103.

(発明が解決しようとする課題) 二の半導体レーザ素子は、低出力から高出力まで極めて
安定な基本横モード発振するが、屈折率導波路が光吸収
によって形成されているので、光導波領域を導波される
レーザ光の波面は曲がっている。そのため、ビームウェ
ストはレーザ素子の端面からずれ、非点隔差が生しるこ
とになる。しかもこの非点隔差ば、光出力によって変化
するので、光出力を変化させて使用する場合はさらに大
きな問題となる。書き換え可能な光デイスクシステムに
於いては、1つの半導体レーザ素子で書き込み用高出力
動作と、読み出し用低出力動作との両方を行うことが望
ましい。このような場合には半導体レーザ素子とディス
ク間に設けられる光学系は一種類なので、レーザ光の出
力によって非点隔差が変化しないことが必要である。
(Problem to be solved by the invention) The second semiconductor laser device oscillates in an extremely stable fundamental transverse mode from low output to high output, but since the refractive index waveguide is formed by optical absorption, the optical waveguide region is The wavefront of the guided laser light is curved. Therefore, the beam waist deviates from the end face of the laser element, resulting in an astigmatism difference. Moreover, this astigmatism difference changes depending on the optical output, so it becomes an even bigger problem when the optical output is changed. In a rewritable optical disk system, it is desirable that one semiconductor laser element perform both high-power writing operations and low-output reading operations. In such a case, since only one type of optical system is provided between the semiconductor laser element and the disk, it is necessary that the astigmatism difference does not change depending on the output of the laser beam.

第6図の半導体レーザ素子は1通常単一樅モードで発振
する。単一縦モードで発振する半導体レーザ素子をビデ
オディスクシステムに使用した場合2デイスクからの反
射光によって戻り光雑音と呼ばれる非常に大きな雑音が
発生ずることが知られている。戻り雑音を低減するため
、自動発振を利用した半導体レーザ素子がしばしば用い
られる。
The semiconductor laser device shown in FIG. 6 normally oscillates in a single mode. It is known that when a semiconductor laser device that oscillates in a single longitudinal mode is used in a video disk system, very large noise called return light noise is generated by reflected light from two disks. In order to reduce return noise, semiconductor laser devices that utilize automatic oscillation are often used.

自動発振レーザ素子は、第6回のVSISレーザ素子に
於いて、その構造パラメータを適切な値に設定して得ら
れる。すなわち、V字溝103の光導波領域と、その両
性側の領域との間の等偏屈折率差を適度に小さく設定す
ることにより得られる。
The automatic oscillation laser device is obtained by setting the structural parameters to appropriate values in the sixth VSIS laser device. That is, it can be obtained by setting the difference in equipolar refractive index between the optical waveguide region of the V-shaped groove 103 and the regions on both sides of the V-shaped groove 103 to be appropriately small.

このように設定ずれば2発振スベクI−ルがマルチ縦モ
ード化し、各縦モードのスペクトル幅が広くなって低雑
音特性が得られる。
If the settings are shifted in this manner, the two oscillation spectrum I-waveforms become multi-longitudinal modes, the spectrum width of each longitudinal mode becomes wider, and low noise characteristics can be obtained.

しかしながら、この自動発振を生じさせるには。However, to cause this automatic oscillation.

発振領域のキャリヤと光の分布が時間的空間的に変動す
る不安定な状態を作り出すことが必要である。このVS
IS自励発振レーザでは、V字溝103によってキャリ
ヤの注入幅と光の分布が決定されるので、これらを独立
して変化させることができない。そのため、必ずしも自
励発振に適したキャリヤの注入幅と光の分布の大きさが
得られるとは限らず、自動発振を生ずる素子の歩留まり
は極めて低くなる。
It is necessary to create an unstable state in which the distribution of carriers and light in the oscillation region varies temporally and spatially. This VS
In the IS self-oscillation laser, the carrier injection width and the light distribution are determined by the V-groove 103, so these cannot be changed independently. Therefore, it is not always possible to obtain carrier injection width and light distribution size suitable for self-sustained oscillation, and the yield of devices that produce self-sustained oscillation is extremely low.

本発明は上述のような問題点を解決するために為された
ものであり9本発明の目的は基本横モードで発振し、非
点隔差が小さく、レーザ光の出力によって非点隔差が変
化しない半導体レーザ素子を提供することである。また
1本発明の他の目的は自励発振を生ずる素子を高い歩留
まりで得られる構造を有する自動発振半導体レーザ素子
を提供することである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems.9 The purpose of the present invention is to oscillate in the fundamental transverse mode, have a small astigmatism difference, and do not change the astigmatism difference depending on the output of the laser beam. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device. Another object of the present invention is to provide an automatic oscillation semiconductor laser device having a structure capable of producing self-oscillation devices at a high yield.

(課題を解決するための手段) 本発明の半導体レーザ素子は、光吸収層と第1のクラッ
ド層と活性層と第2のクラッド層とを有する積層構造を
備え1幅W、のストライプ状の溝の外側の該光吸収層と
、該第1のクラッド層が該溝内に突出した該第1のクラ
ッド層の層厚の大きい領域とによって第1の導波機構が
形成され2幅W2のストライプ状領域に於ける該第2の
クラッド層の厚さが該領域以外の領域に於ける該第2の
クラッド層の厚さより大きくされて第2の導波機構が形
成され、、該幅W1が、該幅W2より大きくなっており
、そのことにより上記目的が達成される。
(Means for Solving the Problems) The semiconductor laser device of the present invention has a laminated structure including a light absorption layer, a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer, and has a stripe shape with a width of 1 W. A first waveguide mechanism is formed by the light absorption layer outside the groove and a thicker region of the first cladding layer where the first cladding layer protrudes into the groove. A second waveguide mechanism is formed by making the thickness of the second cladding layer in the striped area larger than the thickness of the second cladding layer in areas other than the striped area, and the width W1 is larger than the width W2, thereby achieving the above object.

また2本発明の半導体レーザ素子は、光吸収層と第1の
クラッド層と活性層と第2のクラッド層とを有する積層
構造を備え2幅W、のストライプ状の溝の外側の該光吸
収層と、該第1のクラッド層が該溝内に突出した該第1
のクラッド層の層厚の大きい領域とによって導波機構が
形成され、該第2のクラッド層に幅W3のキャリヤ注入
路が形成され、、該幅W1が、該幅W3より大きく、そ
のことにより」二記目的が達成される。
In addition, the semiconductor laser device of the present invention has a laminated structure having a light absorption layer, a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer, and the light absorption on the outside of a striped groove having a width of 2W. a first cladding layer protruding into the groove;
A waveguide mechanism is formed by a thicker region of the cladding layer, and a carrier injection path with a width W3 is formed in the second cladding layer, and the width W1 is larger than the width W3. ” Objective 2 is achieved.

(作用) 本発明の半導体レーザ素子は2つの導波機構を有してい
る。活性層に生した光は1幅の狭い(W2)第2の導波
機構によって導波される。基本横モードは大部分がW2
の領域内に導波されるが2高次横モードは接合面の方向
へのしみ出しが大きいので第1の導波機構を形成する溝
の外側の光吸収層によって吸収される。高次横モードの
吸収によって基本横モードのみが選択的に導波される。
(Function) The semiconductor laser device of the present invention has two waveguide mechanisms. The light generated in the active layer is guided by a second waveguide mechanism having a narrow width (W2). The basic transverse mode is mostly W2
However, since the second higher-order transverse mode seeps out to a large extent in the direction of the junction surface, it is absorbed by the light absorption layer outside the groove forming the first waveguide mechanism. Only the fundamental transverse mode is selectively guided by absorption of the higher-order transverse mode.

そして基本横モードは屈折率差に基づく第2の導波機構
によって導波されるので、非点隔差を小さくすることか
できる。また出力の変動によっても非点隔差は変動しな
い。
Since the fundamental transverse mode is guided by the second waveguide mechanism based on the refractive index difference, the astigmatism difference can be reduced. Furthermore, the astigmatism difference does not change even if the output changes.

また本発明の半導体レーザ素子では、ギヤリヤ注入路と
導波機構とを分離しているので、光の分布とキャリヤ注
入路の幅とを独立して変化させることかできる。そのた
め、自動発振に適した光の分布の大きさと、キャリヤ注
入路の幅を設定することができる。
Further, in the semiconductor laser device of the present invention, since the gear injection path and the waveguide mechanism are separated, the light distribution and the width of the carrier injection path can be changed independently. Therefore, it is possible to set the size of the light distribution and the width of the carrier injection path suitable for automatic oscillation.

(実施例) 本発明の実施例について以下に説明する。(Example) Examples of the present invention will be described below.

第1回は2本発明の半導体レーザ素子の一実施例を表す
断面図である。以下製造工程に従って説明する。p−G
aAs基板1」二に液相成長法によってn−GaAs電
流阻止層2(厚さ約1μm)を成長する。この電流阻止
層2は光吸収層として作用する。次にこの電流阻止層2
の表面から、基板1に至る幅W、=711mのストライ
プ状の溝10を形成した。再び液相成長法によりp=A
IGaAs第1クラッド層3(厚さ1. 2μm )、
AlGaAs活性層4 (厚さ4μm )、n−AIC
;aAs第2クラッド層5(厚さ1..2μm)、及び
n−GaAsキャップ層6(厚さ0.5μm)を連続的
に形成した。次にフォトリソグラフィ法とドライエツチ
ング法とを用いて、キャップ層6の表面から第2クラッ
ド層5に達する軸釣10μmの2木の側溝11および1
2を形成した。この2本の側溝11及び12の形成によ
って幅W2−4μMのリッジ部13を形成した。側溝1
1および12は第2クラッド層5の残厚dcが0.2〜
0゜3μ「となるように形成される。次にプラズマCV
D法によりS iNx絶縁膜7を形成し、再びフォトリ
ソグラフィ法等を用いてリッジ部分13の上部平坦面の
SiNx絶縁膜を除去した。次に基板1を研磨して約1
00μmの厚さとし、n側電極8及びp側電極9を形成
した。
The first part is a cross-sectional view showing an embodiment of the semiconductor laser device of the present invention. The manufacturing process will be explained below. p-G
An n-GaAs current blocking layer 2 (about 1 μm thick) is grown on the aAs substrate 1 by liquid phase growth. This current blocking layer 2 acts as a light absorption layer. Next, this current blocking layer 2
A striped groove 10 with a width W of 711 m was formed from the surface of the substrate 1 to the substrate 1. p=A again by liquid phase growth method
IGaAs first cladding layer 3 (thickness 1.2 μm),
AlGaAs active layer 4 (thickness 4 μm), n-AIC
; an aAs second cladding layer 5 (thickness: 1..2 μm) and an n-GaAs cap layer 6 (thickness: 0.5 μm) were continuously formed. Next, using a photolithography method and a dry etching method, two wooden side grooves 11 and 1 with a diameter of 10 μm are formed from the surface of the cap layer 6 to the second cladding layer 5.
2 was formed. By forming these two side grooves 11 and 12, a ridge portion 13 having a width W2-4 μM was formed. Gutter 1
1 and 12, the residual thickness dc of the second cladding layer 5 is from 0.2 to
0°3μ''. Next, plasma CV
The SiNx insulating film 7 was formed by method D, and the SiNx insulating film on the upper flat surface of the ridge portion 13 was removed again using photolithography or the like. Next, polish substrate 1 to approximately 1
The n-side electrode 8 and the p-side electrode 9 were formed to have a thickness of 0.00 μm.

本実施例に於いては幅W1−7μmの溝10の内側の第
2クラッド層5および溝10の外側の電流阻止層2によ
って、光吸収に基づく第1の導波路が形成されている。
In this embodiment, a first waveguide based on optical absorption is formed by the second cladding layer 5 inside the groove 10 having a width W1-7 μm and the current blocking layer 2 outside the groove 10.

また幅W2−4μmのリッジ部13と、リッジ部13の
外側の2つの側溝11及び12によって、第2クラッド
層5の層厚の異なる2つの領域が形成されている。この
2つの領域の間に生ずる等偏屈折率差に基づく第2の導
波路が形成されている。
Furthermore, the ridge portion 13 having a width W2-4 μm and the two side grooves 11 and 12 on the outside of the ridge portion 13 form two regions of the second cladding layer 5 having different thicknesses. A second waveguide is formed based on the equipolarized refractive index difference that occurs between these two regions.

活性層4に発生した光はまず4幅の小さい第2の導波路
によって導波される。基本横モードは幅W2のリッジ部
13の存在する領域に導波される。
The light generated in the active layer 4 is first guided by a second waveguide having a smaller width. The fundamental transverse mode is guided to the region where the ridge portion 13 having the width W2 exists.

高次横モードは基本横モードに比べて半導体レーザ素子
の接合面の方向へのしみ出しが大きいのでリッジ部13
の存在する領域から外側へしみ出し第1の導波路を構成
している電流阻止層2によって吸収される。そして第2
の導波路では屈折率導波機構が作用するので出射される
レーザ光の非点隔差は低減され、出力変動によっても変
化しない。
The higher-order transverse mode oozes out more toward the junction surface of the semiconductor laser element than the fundamental transverse mode, so the ridge portion 13
The current leaks outward from the region where the current exists and is absorbed by the current blocking layer 2 constituting the first waveguide. and the second
Since a refractive index waveguide mechanism operates in the waveguide, the astigmatism difference of the emitted laser light is reduced and does not change even with output fluctuations.

本実施例に於いては非点隔差は5μm以下であった。ま
た低出力から高出力まで非点隔差ば殆ど変動しなかった
In this example, the astigmatism difference was 5 μm or less. Furthermore, the astigmatism difference hardly varied from low to high output.

第2図は本発明の第2の実施例を表わす断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the invention.

n−GaAs基板21上にス)・ライブ状の溝30(幅
W、=7μm)が形成され さらにn−A]GaAs第
1クラッド層22.AlGaAs活性層23.  p−
A、]GaAs第2クラッド層24.及びp −G a
 A Sキャップ層25を連続的に積層した。次に幅W
2−4μmのリッジ部33を形成するため、第2クラッ
ド層24に達する2つの側溝31及び32を形成した。
A strip-like groove 30 (width W, = 7 μm) is formed on the n-GaAs substrate 21, and the n-GaAs first cladding layer 22. AlGaAs active layer 23. p-
A, ]GaAs second cladding layer 24. and p −G a
The AS cap layer 25 was continuously laminated. Next, the width W
In order to form a 2-4 μm ridge portion 33, two side grooves 31 and 32 reaching the second cladding layer 24 were formed.

これらの側溝は1第2クラッド層の残厚が0.2〜0.
3μmとなるように形成される。さらにリッジ部33を
除く部分にSiNx絶縁膜26を形成した。リッジ部3
2の上、及び基板21にそれぞれn側電極27及びn側
電極28を形成した。
In these side ditches, the residual thickness of the first and second cladding layers is 0.2 to 0.
It is formed to have a thickness of 3 μm. Furthermore, a SiNx insulating film 26 was formed in a portion excluding the ridge portion 33. Ridge part 3
An n-side electrode 27 and an n-side electrode 28 were formed on the substrate 21 and on the substrate 21, respectively.

本実施例では、溝30の両外側の光吸収層は基板21に
よって形成されている。そして基板21は第1図の実施
例とは逆のn型半導体である。電子と正札の半導体内で
の拡散速度は電子の方が大きいので9本実施例では活性
層の利得が得られる領域の幅はリッジ部27によって制
限される。
In this embodiment, the light absorption layers on both sides of the groove 30 are formed of the substrate 21. The substrate 21 is an n-type semiconductor, which is the opposite of the embodiment shown in FIG. Since the diffusion rate of electrons in the semiconductor is greater than that of electrons, the width of the region where the gain of the active layer can be obtained is limited by the ridge portion 27 in this embodiment.

本実施例に於いても、非点隔差は約5μmと小さかった
。出力変動により非点隔差の変化も小さかった。
In this example as well, the astigmatism difference was as small as about 5 μm. Changes in astigmatism were also small due to output fluctuations.

第3図に本発明の第3の実施例を示ず。n−GaAs基
板41にストライプ状の溝50(幅W−7μm)を形成
し、さらに液相成長法によってn−AIGaA、s第1
クラッド層42.AI、Ga1.、yAS活性層43.
p−AIX Ga1−、lAs第2クラッド層44.n
  A lz Ga+−z As電流阻止層45 (z
>x)、及びn−GaAs表面保護層46を成長した。
A third embodiment of the present invention is not shown in FIG. Striped grooves 50 (width W-7 μm) are formed in the n-GaAs substrate 41, and n-AIGaA, s first
Cladding layer 42. AI, Ga1. , yAS active layer 43.
p-AIX Ga1-, lAs second cladding layer 44. n
A lz Ga+-z As current blocking layer 45 (z
>x), and an n-GaAs surface protective layer 46 was grown.

次にフォトリソグラフィ法とエツチングにより幅W2=
4gmのストライプ状の」二部溝54を形成した。本実
施例では第2クラッド層44と電流阻止層45に於げる
Al混晶比を変えることにより1選択的に電流阻止層4
5をエツチングできる。次にMOCVD法によってp−
Alu Ga+−u Asクラッド層47(IJ<z)
、p−GaAsキャン1層48を成長した。
Next, width W2=
A 4gm striped two-part groove 54 was formed. In this embodiment, by changing the Al mixed crystal ratio in the second cladding layer 44 and the current blocking layer 45, the current blocking layer 45 can be selectively formed.
5 can be etched. Next, p-
Alu Ga+-u As cladding layer 47 (IJ<z)
, a p-GaAs scan layer 48 was grown.

次に100μm程度までウェハの基板42側を研磨し、
n側電極51及びn側電極52を形成した。
Next, the substrate 42 side of the wafer is polished to about 100 μm,
An n-side electrode 51 and an n-side electrode 52 were formed.

本実施例でも溝50の外側の光吸収層は基板41によっ
て形成されている。
In this embodiment as well, the light absorption layer outside the groove 50 is formed by the substrate 41.

本実施例の半導体レーザ素子は発振領域が完全に結晶層
によって埋込まれているので放熱特性か良くなっている
In the semiconductor laser device of this embodiment, since the oscillation region is completely buried in the crystal layer, the heat dissipation characteristics are improved.

本実施例の半導体レーザ素子の、非点隔差は約5μmで
あった。出力変動による非点隔差の変化も小さかった。
The astigmatism difference of the semiconductor laser device of this example was about 5 μm. Changes in astigmatism due to output fluctuations were also small.

第1111に本発明の第4の実施例を示す。n−GaA
s基板41にストライプ状の溝50(幅W−7μm)を
形成し、さらに液相成長法によってn−A、]GaAs
第1クラ・ンド層42.AlGaAs活性層43.p−
AlGaAs第2クラツド層44.及びp−GaAs再
成長補助層60を形成した後1幅W2−4μmのメサ部
55をフォトリソグラフィ法とエツチングにより形成し
た。次にMOCVD法によりn−CaAs埋込層61及
びp−GaAsキャン1層62を形成した。さらに、n
側電極51及びn側電極52を形成した。
No. 1111 shows a fourth embodiment of the present invention. n-GaA
A striped groove 50 (width W-7 μm) is formed on the s-substrate 41, and then n-A, ]GaAs is formed by liquid phase growth.
First class layer 42. AlGaAs active layer 43. p-
AlGaAs second cladding layer 44. After forming a p-GaAs regrowth auxiliary layer 60, a mesa portion 55 having a width W2-4 μm was formed by photolithography and etching. Next, an n-CaAs buried layer 61 and a p-GaAs scan 1 layer 62 were formed by MOCVD. Furthermore, n
A side electrode 51 and an n-side electrode 52 were formed.

本実施例の半導体レーザ素子の非点隔差ば約5μmであ
った。出力変動による非点隔差の変化も小さかった。
The astigmatism difference of the semiconductor laser device of this example was about 5 μm. Changes in astigmatism due to output fluctuations were also small.

第5閏に本発明の第5の実施例を示す。本実施例の半導
体レーザ素子は、第2図のそれと同様の積層構造を有し
ている。第2図の実施例とは異なり2本実施例では側溝
31及び32によって形成されるリッジ部33の幅W2
は2〜3μmであり小さくなっている。そして側溝31
及び32の深さも小さく、側溝31及び32の下の第2
クラッド゛層24の厚さdcは0.4〜0.5.!/I
I+であり厚くなっている。
The fifth embodiment of the present invention is shown in the fifth leap. The semiconductor laser device of this example has a laminated structure similar to that shown in FIG. Unlike the embodiment shown in FIG. 2, the width W2 of the ridge portion 33 formed by the side grooves 31 and 32 is
is 2 to 3 μm, which is small. and gutter 31
The depth of grooves 31 and 32 is also small, and the second groove under side grooves 31 and 32 is
The thickness dc of the cladding layer 24 is 0.4 to 0.5. ! /I
It is I+ and thick.

本実施例では、リッジ部33及び側溝31,32の部分
の第2クラッド層24の厚さが大きいので、この部分に
よる屈折率導波機構は弱くなっている。そのため、光は
溝30内の第1クラッド層22及び溝30の両外側の基
板21による導波路によって導波される。溝30の幅W
、はキャリヤ注入路となるリッジ部33の幅W2より大
きいので、光の分布は、キャリヤ注入路よりも大きくな
って自動発振状態となる。このように本実施例の構成に
よれば、キャリヤ注入路の幅と光の分布の大きさを独立
して設定することができる。
In this embodiment, the thickness of the second cladding layer 24 in the ridge portion 33 and the side grooves 31 and 32 is large, so the refractive index waveguide mechanism in these portions is weak. Therefore, the light is guided by a waveguide formed by the first cladding layer 22 in the groove 30 and the substrates 21 on both sides of the groove 30. Width W of groove 30
, is larger than the width W2 of the ridge portion 33 serving as a carrier injection path, the light distribution becomes larger than the carrier injection path, resulting in an automatic oscillation state. As described above, according to the configuration of this embodiment, the width of the carrier injection path and the size of the light distribution can be set independently.

本実施例の半導体レーザ素子の雑音レベル(S/N比)
は、光出力3〜5 m Wの場合約956. Bであっ
た。そして自助発振を生ずる素子の歩留りは約80%で
あった。
Noise level (S/N ratio) of the semiconductor laser device of this example
is approximately 956.0 for a light output of 3 to 5 mW. It was B. The yield of devices that produce self-assisted oscillation was about 80%.

(発明の効果) 本発明の半導体レーザ素子はこのように非点隔差が小さ
く、広い出力範囲で非点隔差の変動が小さいので、書替
え可能な光デイスクシステムに於いても使用できる。
(Effects of the Invention) The semiconductor laser device of the present invention has such a small astigmatism difference and small fluctuations in the astigmatism difference over a wide output range, so it can also be used in a rewritable optical disk system.

また1本発明の半導体レーザ素子は自動発振による低雑
音特性を有し、自動発振の生ずる素子を高い歩留りで製
造することができる。
Furthermore, the semiconductor laser device of the present invention has low noise characteristics due to automatic oscillation, and devices that generate automatic oscillation can be manufactured at a high yield.

〜1−旧11プ前1ノ0を肌 第1図は本発明の第1の実施例を示す断面図。~1-1-0 before the old 11 page FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

第2図は本発明の第2の実施例を示す断面図、第3図は
本発明の第3の実施例を示す断面図、第4図は本発明の
第4の実施例を示す断面図、第5図は本発明の第5の実
施例を示す自動発振半導体レザ素子の断面図、第6図は
従来の光吸収に基づく導波機構を有する半導体レーザ素
子の一例を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the invention, FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the invention, and FIG. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the invention. , FIG. 5 is a sectional view of an automatic oscillation semiconductor laser device showing a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view showing an example of a semiconductor laser device having a conventional waveguide mechanism based on light absorption. .

1−p −G a A s基板、  2− n−G a
 A s電流阻止層、3・・・P−△l CaAs第1
クラッド層4 ・A I G a A s活性層、  
5−n−AIGaAS第2クラッド層、10,30.5
0・・・溝、■112.31..32・・・側溝、13
・・・リッジ部、2141−n−GaAs基板、22.
42−n−AGaAs第1クラッド層、23.43−A
IGaAs活性層、24.44・=p−AIGaAs第
2クラッド層、45・・・n−A]GaAs電流阻止層
54・・・上部溝、55・・・メサ部。
1-p-G a As substrate, 2- n-G a
A s current blocking layer, 3...P-△l CaAs first
Cladding layer 4 ・AIGaAs active layer,
5-n-AIGaAS second cladding layer, 10,30.5
0...Groove, ■112.31. .. 32...Gutter, 13
...Ridge portion, 2141-n-GaAs substrate, 22.
42-n-AGaAs first cladding layer, 23.43-A
IGaAs active layer, 24.44.=p-AIGaAs second cladding layer, 45...n-A]GaAs current blocking layer 54...upper groove, 55... mesa portion.

以  」二2.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光吸収層と第1のクラッド層と活性層と第2のクラ
ッド層とを有する積層構造を備え、幅W_1のストライ
プ状の溝の外側の該光吸収層と、該第1のクラッド層が
該溝内に突出した該第1のクラッド層の層厚の大きい領
域とによって第1の導波機構が形成され、 幅W_2のストライプ状領域に於ける該第2のクラッド
層の厚さが該領域以外の領域に於ける該第2のクラッド
層の厚さより大きくされて第2の導波機構が形成され、 該幅W_1が該幅W_2より大きい半導体レーザ素子。 2、光吸収層と第1のクラッド層と活性層と第2のクラ
ッド層とを有する積層構造を備え、幅W_1のストライ
プ状の溝の外側の該光吸収層と、該第1のクラッド層が
該溝内に突出した該第1のクラッド層の層厚の大きい領
域とによって導波機構が形成され、 該第2のクラッド層に幅W_3のキャリヤ注入路が形成
され、 該幅W_1が該幅W_3より大きい半導体レーザ素子。
[Claims] 1. A multilayer structure including a light absorption layer, a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer, and the light absorption layer outside a striped groove having a width W_1; A first waveguide mechanism is formed by the first cladding layer and a thicker region of the first cladding layer protruding into the groove, and a first waveguide mechanism is formed by the first cladding layer and a thicker region of the first cladding layer protruding into the groove, and A semiconductor laser device in which the thickness of the cladding layer is made larger than the thickness of the second cladding layer in a region other than the region to form a second waveguide mechanism, and the width W_1 is larger than the width W_2. 2. A laminated structure having a light absorption layer, a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer, the light absorption layer outside the striped groove having a width W_1 and the first cladding layer. A waveguide mechanism is formed by a thick region of the first cladding layer protruding into the groove, a carrier injection path having a width W_3 is formed in the second cladding layer, and the width W_1 is A semiconductor laser element with a width larger than W_3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001148545A (en) * 1999-09-09 2001-05-29 Sharp Corp Nitride semiconductor laser element and manufacturing method therefor

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