JPH04155988A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH04155988A JPH04155988A JP2282765A JP28276590A JPH04155988A JP H04155988 A JPH04155988 A JP H04155988A JP 2282765 A JP2282765 A JP 2282765A JP 28276590 A JP28276590 A JP 28276590A JP H04155988 A JPH04155988 A JP H04155988A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/1053—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction
- H01S5/1064—Comprising an active region having a varying composition or cross-section in a specific direction varying width along the optical axis
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2231—Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
Landscapes
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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】
の
本発明は、半導体レーザの構造に関する。
盗ｍ挟１−
現在の半導体レーザは第３図（ａ）及び（ｂ）に示すよ
うな構造をしており、活性層２４中にあって実際にレー
ザ発振を行う活性領域を、第１上部クラッド層２２及び
下部クラッド層２６との間のヘテロジャンクションによ
り同図（ｂ）で上下方向に規制するばかりでなく、電流
制限層１６を設けることにより、左右方向にも規制した
ものが用いられている。
うな構造をしており、活性層２４中にあって実際にレー
ザ発振を行う活性領域を、第１上部クラッド層２２及び
下部クラッド層２６との間のヘテロジャンクションによ
り同図（ｂ）で上下方向に規制するばかりでなく、電流
制限層１６を設けることにより、左右方向にも規制した
ものが用いられている。
すなわち、励起電流を電流制限層１６の設けられていな
い部分（ストライプ溝３１の部分）のみに規制すること
により励起領域の面積を小さくし、励起（ボンピング）
に必要な電流を低減したものである。これはまた、発振
領域が狭くなるために複雑な発振モードが起こりにくく
、−様なレーザ光を得ることができるという特徴も有す
る。
い部分（ストライプ溝３１の部分）のみに規制すること
により励起領域の面積を小さくし、励起（ボンピング）
に必要な電流を低減したものである。これはまた、発振
領域が狭くなるために複雑な発振モードが起こりにくく
、−様なレーザ光を得ることができるという特徴も有す
る。
が と る
半導体レーザを特にＣＤプレーヤ等の光学情報記録／再
生装置でビット情報の読み出しくピックアップ）等に用
いる場合、半導体レーザから発振されたレーザ光の一部
が（ディスク自体を含む）ピックアップ光学系で反射さ
れて半導体レーザ自身に戻って来る。この戻り光により
半導体レーザの発振が影響され、出力されるレーザ光に
ノイズが発生することが知られている。このような光学
情報記録／再生装置の読み取り用レーザ自身で発生する
ノイズは情報の読み取りエラーにつながる。
生装置でビット情報の読み出しくピックアップ）等に用
いる場合、半導体レーザから発振されたレーザ光の一部
が（ディスク自体を含む）ピックアップ光学系で反射さ
れて半導体レーザ自身に戻って来る。この戻り光により
半導体レーザの発振が影響され、出力されるレーザ光に
ノイズが発生することが知られている。このような光学
情報記録／再生装置の読み取り用レーザ自身で発生する
ノイズは情報の読み取りエラーにつながる。
本発明はこのような問題を解決し、特に光学情報記録／
再生装置のピックアップに用いられた場合にノイズの発
生しにくい半導体レーザを提供することを目的とする。
再生装置のピックアップに用いられた場合にノイズの発
生しにくい半導体レーザを提供することを目的とする。
る二めの
上記目的を達成するため本発明では、ストライプ状の活
性領域を有する半導体レーザにおいて、該ストライプ状
の活性領域の長手方向の両端を除く部分に、幅の狭い部
分を複数個設けたことを特徴とする。
性領域を有する半導体レーザにおいて、該ストライプ状
の活性領域の長手方向の両端を除く部分に、幅の狭い部
分を複数個設けたことを特徴とする。
作−」Ｌ
上記ストライブ状活性領域を有する半導体レーザでは、
一般的には活性領域（ストライプ部）の幅を狭くするこ
とにより、発振モードが単一化され、可干渉性が上がる
ことが知られている。しかし、このストライプ部の帳を
一定ではなく、複雑な形状にすることにより、発振モー
ドは単一ではなくなり、発振されるレーザ光の可干渉性
が下がる。
一般的には活性領域（ストライプ部）の幅を狭くするこ
とにより、発振モードが単一化され、可干渉性が上がる
ことが知られている。しかし、このストライプ部の帳を
一定ではなく、複雑な形状にすることにより、発振モー
ドは単一ではなくなり、発振されるレーザ光の可干渉性
が下がる。
従って、上記本発明の半導体レーザでは、第１に、スト
ライプ部の形状を複雑化したことにより発振レーザ光の
可干渉性を下げ、戻り光による発振レーザ光のノイズを
低減することができる。また第２に、ストライプ部の長
手方向の両端部は通常の幅の通りとしておくことにより
、出力されるレーザ光の広がり（ＦＦＰ）は従来通りに
維持される。
ライプ部の形状を複雑化したことにより発振レーザ光の
可干渉性を下げ、戻り光による発振レーザ光のノイズを
低減することができる。また第２に、ストライプ部の長
手方向の両端部は通常の幅の通りとしておくことにより
、出力されるレーザ光の広がり（ＦＦＰ）は従来通りに
維持される。
ス」１例−
本発明を実施した半導体レーザチップの一例の構造を第
１図（ａ）、（ｂ）に示す。まず、同図（ｂ）の断面構
造から説明を行うと、本チップはＮ型ＧａＡｓから成る
基板２８の上に、Ｎ 聾ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ（Ａ１組
成Ｘ＝ ０．５５）から成る下部クラッド層２６、Ａｌ
ｘＧ＆＋−ｘＡｓ（Ａ１組成ｘ＝０．１２）から成る活
性層２４、Ｐ型ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ（ＡＩ組成Ｘ＝０
．５５）から成る第１上部クラッド層２２、Ｐ型ＧａＡ
ｓから成り、量子効果により前記活性層２４と同等又は
それ以上のバンドギャップを有するように設定された保
護層２０、ＮをＡｌｘＧａ＋−ｘＡＳ（Ａ１組成ｘ＝０
．５５）から成るＡｌＧａＡｓ層１８、Ｎ型のＧａＡｓ
から成る電流制限層１６、Ｐ型ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ（
ＡＩ組成ｘ＝０．５５）から成る第２上部クラッド層１
４、Ｐ゛型のＧａＡｓから成るキャップ層１２が積層さ
れたものである。ただし、ＡｌＧａＡｓ層１８及び電流
制限層１６は中央部においてストライプ状に除去されて
おり、その部分（ストライプ溝３２）においては保護層
２０の上には第２上部クラッド層１４が積層される。な
お、基板２８の下にはＮ電極３０、キャップ層１２の上
にはＰ電極１０が設けられる。
１図（ａ）、（ｂ）に示す。まず、同図（ｂ）の断面構
造から説明を行うと、本チップはＮ型ＧａＡｓから成る
基板２８の上に、Ｎ 聾ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ（Ａ１組
成Ｘ＝ ０．５５）から成る下部クラッド層２６、Ａｌ
ｘＧ＆＋−ｘＡｓ（Ａ１組成ｘ＝０．１２）から成る活
性層２４、Ｐ型ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ（ＡＩ組成Ｘ＝０
．５５）から成る第１上部クラッド層２２、Ｐ型ＧａＡ
ｓから成り、量子効果により前記活性層２４と同等又は
それ以上のバンドギャップを有するように設定された保
護層２０、ＮをＡｌｘＧａ＋−ｘＡＳ（Ａ１組成ｘ＝０
．５５）から成るＡｌＧａＡｓ層１８、Ｎ型のＧａＡｓ
から成る電流制限層１６、Ｐ型ＡｌｘＧａ＋−ｘＡｓ（
ＡＩ組成ｘ＝０．５５）から成る第２上部クラッド層１
４、Ｐ゛型のＧａＡｓから成るキャップ層１２が積層さ
れたものである。ただし、ＡｌＧａＡｓ層１８及び電流
制限層１６は中央部においてストライプ状に除去されて
おり、その部分（ストライプ溝３２）においては保護層
２０の上には第２上部クラッド層１４が積層される。な
お、基板２８の下にはＮ電極３０、キャップ層１２の上
にはＰ電極１０が設けられる。
この断面構造自体は第３図に示した従来の半導体レーザ
と同じであるが、本実施例の半導体レーザでは第１図（
ａ）に示すように、ストライプ溝３２の形状を長手方向
に一様ではなく、複数の狭幅部３４ａ、 ３４ｂを設け
た形状としたところに特徴を有する。
と同じであるが、本実施例の半導体レーザでは第１図（
ａ）に示すように、ストライプ溝３２の形状を長手方向
に一様ではなく、複数の狭幅部３４ａ、 ３４ｂを設け
た形状としたところに特徴を有する。
これらの狭幅部３４ａ、 ３４ｂはストライプ溝３２の
長手方向の両端部３２ａ、 ３２ｂを除く内部に設ける
。すなわち、ストライプ溝３２の両端部３２ａ、 ３２
ｂの幅Ｗは従来の（第３図）半導体レーザと同一である
。
長手方向の両端部３２ａ、 ３２ｂを除く内部に設ける
。すなわち、ストライプ溝３２の両端部３２ａ、 ３２
ｂの幅Ｗは従来の（第３図）半導体レーザと同一である
。
次に、このチップの製造方法を次に簡単に説明する。ま
ず、第１回目のＭＢＥ（分子線結晶成長法）工程により
、基板２８上に下部クラッド層２６から電流制限層１６
までの各層（これらを第１成長層と呼ぶ）を形成する。
ず、第１回目のＭＢＥ（分子線結晶成長法）工程により
、基板２８上に下部クラッド層２６から電流制限層１６
までの各層（これらを第１成長層と呼ぶ）を形成する。
次にエツチング工程により、この第１成長層の表面から
、保護層２０の表面が露出する深さまでストライプ溝３
２を掘る。このとき、レジストの開口部の形状を第１図
（ａ）に示したような２個の狭幅部３４ａ、 ３４ｂを
有する（以下、部分狭幅形状と呼ぶ）ストライブ形状に
することにより、本実施例のストライプ溝３２が形成さ
れる。
、保護層２０の表面が露出する深さまでストライプ溝３
２を掘る。このとき、レジストの開口部の形状を第１図
（ａ）に示したような２個の狭幅部３４ａ、 ３４ｂを
有する（以下、部分狭幅形状と呼ぶ）ストライブ形状に
することにより、本実施例のストライプ溝３２が形成さ
れる。
このようにストライプ溝３２が掘られた基板を再びＭＢ
Ｅ装置に入れ、まず基板を加熱しながら表面にヒ素分子
線を照射することによりエツチング工程で付着した不純
物を除去しくサーマルクリーニング工程）、次に２回目
のＭＢＥ工程によって第２上部クラッド層１４及びキャ
ップ層１２（これらを第２成長層と呼ぶ）を積層する。
Ｅ装置に入れ、まず基板を加熱しながら表面にヒ素分子
線を照射することによりエツチング工程で付着した不純
物を除去しくサーマルクリーニング工程）、次に２回目
のＭＢＥ工程によって第２上部クラッド層１４及びキャ
ップ層１２（これらを第２成長層と呼ぶ）を積層する。
最後に上下の電極層１０．３０を形成した後、基板を切
断して各チップに分離する。なお、この詳しい製造方法
は特開昭６１−１６３６８８号に記載されている。
断して各チップに分離する。なお、この詳しい製造方法
は特開昭６１−１６３６８８号に記載されている。
ストライプ溝３２を上記のように部分狭幅形状にするこ
とにより、本実施例の半導体レーザは次のような特性を
有する。第一に、電流制限層１６の開口部、すなわち第
２上部クラッド層１４と（保護層２０を介した）第１上
部クラッド層２２との接触部が部分狭幅形状となること
により、活性層２４内に形成される活性領域が部分狭幅
形状となる。半導体レーザの活性領域はレーザ光の共振
器であり、その内部ではレーザ光に対応する電界が定在
波を作っている。このため、本実施例の半導体レーザで
は定在波の形状が一様ではなく、定在波構造の異なる複
数のモードの発振が行われ、複数モードのレーザ光が同
時に生成される。本実施例の半導体レーザによる発振ス
ペクトルを第２図（ａ）に、従来の半導体レーザの発振
スペクトルを同図（ｂ）に示す。このように、本実施例
の半導体レーザでは多モード発振で可干渉性の低いレー
ザ光の発振が可能となり、外部の光学系からの戻り光の
影響を受けにくい、ノイズの発生しにくいレーザ発生器
となる。
とにより、本実施例の半導体レーザは次のような特性を
有する。第一に、電流制限層１６の開口部、すなわち第
２上部クラッド層１４と（保護層２０を介した）第１上
部クラッド層２２との接触部が部分狭幅形状となること
により、活性層２４内に形成される活性領域が部分狭幅
形状となる。半導体レーザの活性領域はレーザ光の共振
器であり、その内部ではレーザ光に対応する電界が定在
波を作っている。このため、本実施例の半導体レーザで
は定在波の形状が一様ではなく、定在波構造の異なる複
数のモードの発振が行われ、複数モードのレーザ光が同
時に生成される。本実施例の半導体レーザによる発振ス
ペクトルを第２図（ａ）に、従来の半導体レーザの発振
スペクトルを同図（ｂ）に示す。このように、本実施例
の半導体レーザでは多モード発振で可干渉性の低いレー
ザ光の発振が可能となり、外部の光学系からの戻り光の
影響を受けにくい、ノイズの発生しにくいレーザ発生器
となる。
第二に、本実施例の半導体レーザではストライプ溝３２
の内部のみ幅を狭くし、両端（発光端）側の幅Ｗは従来
のストライプ溝（第３図）と同じにしているため、レー
ザビームの広がり角（Ｆ Ｆ Ｐ ）等のレーザ発光特
性が従来の半導体レーザと変わらない。従って、従来の
半導体レーザが用いられていたところに、半導体レーザ
以外に何の変更もせず、本実施例に係る半導体レーザを
そのまま用いることができる。
の内部のみ幅を狭くし、両端（発光端）側の幅Ｗは従来
のストライプ溝（第３図）と同じにしているため、レー
ザビームの広がり角（Ｆ Ｆ Ｐ ）等のレーザ発光特
性が従来の半導体レーザと変わらない。従って、従来の
半導体レーザが用いられていたところに、半導体レーザ
以外に何の変更もせず、本実施例に係る半導体レーザを
そのまま用いることができる。
なお、上記実施例では狭幅部を２個設けた例を示したが
、これは３個以上であっても構わない。
、これは３個以上であっても構わない。
本発明の趣旨はストライプ部の内部において形状を複雑
化する点にあるためである。
化する点にあるためである。
見肌夏羞釆
以上説明した通り、本発明によれば、第１に、ストライ
プ部の形状を複雑化したことにより発振レーザ光の可干
渉性が下がり、光学情報記録／再生機器のビッグアップ
として使用されたときに戻り光によるノイズを低減して
、高信頼性の情報読み取りを行うことができる。また第
２に、ストライプ部の長手方向の両端部は通常の幅の通
りとして、出力されるレーザ光の広がり（ＦＦＰ）等を
従来のままとしたため、上記光学情報記録／再生機器の
ピックアップ光学系については全く設計変更を行う必要
がない。
プ部の形状を複雑化したことにより発振レーザ光の可干
渉性が下がり、光学情報記録／再生機器のビッグアップ
として使用されたときに戻り光によるノイズを低減して
、高信頼性の情報読み取りを行うことができる。また第
２に、ストライプ部の長手方向の両端部は通常の幅の通
りとして、出力されるレーザ光の広がり（ＦＦＰ）等を
従来のままとしたため、上記光学情報記録／再生機器の
ピックアップ光学系については全く設計変更を行う必要
がない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例である半導体レーザの構造を
示すものであり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は断面図
である。第２図は本発明の実施例（ａ）と従来の半導体
レーザ（ｂ）の発振スペクトルを示すグラフである。第
３図は従来の半導体レーザの構造を示すものであり、（
ａ）はその平面図、（ｂ）は断面図である。
示すものであり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は断面図
である。第２図は本発明の実施例（ａ）と従来の半導体
レーザ（ｂ）の発振スペクトルを示すグラフである。第
３図は従来の半導体レーザの構造を示すものであり、（
ａ）はその平面図、（ｂ）は断面図である。
Claims (1)
- （１）ストライプ状の活性領域を有する半導体レーザに
おいて、該ストライプ状の活性領域の長手方向の両端を
除く部分に、幅の狭い部分を複数個設けたことを特徴と
する半導体レーザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282765A JPH04155988A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 半導体レーザ |
| US07/778,550 US5235609A (en) | 1990-10-19 | 1991-10-18 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2282765A JPH04155988A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04155988A true JPH04155988A (ja) | 1992-05-28 |
Family
ID=17656783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2282765A Pending JPH04155988A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 半導体レーザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5235609A (ja) |
| JP (1) | JPH04155988A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7069569B2 (en) * | 2000-02-01 | 2006-06-27 | Research Investment Network, Inc. | Near-field optical head system with integrated slider and laser |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5396481A (en) * | 1991-11-13 | 1995-03-07 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor laser device which emits inclined laser beam |
| US5471494A (en) * | 1992-04-08 | 1995-11-28 | Rohm Co., Ltd. | Method for selecting a self pulsating semiconductor laser |
| US5392308A (en) * | 1993-01-07 | 1995-02-21 | Sdl, Inc. | Semiconductor laser with integral spatial mode filter |
| GB2283858A (en) * | 1993-11-12 | 1995-05-17 | British Tech Group | Semiconductor laser |
| JP3290531B2 (ja) * | 1994-02-10 | 2002-06-10 | ローム株式会社 | 半導体レーザの製法 |
| US6996150B1 (en) | 1994-09-14 | 2006-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor |
| US5974069A (en) * | 1994-09-16 | 1999-10-26 | Rohm Co., Ltd | Semiconductor laser and manufacturing method thereof |
| JPH1075011A (ja) * | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Sony Corp | 半導体レーザ |
| US6430204B1 (en) * | 1998-08-19 | 2002-08-06 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor laser device and optical processing system using the device |
| US8890324B2 (en) * | 2010-09-28 | 2014-11-18 | Freescale Semiconductor, Inc. | Semiconductor structure having a through substrate via (TSV) and method for forming |
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| JPS60201687A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Sony Corp | 半導体レ−ザ− |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7900668A (nl) * | 1978-11-08 | 1980-05-12 | Philips Nv | Inrichting voor het opwekken of versterken van coheren- te electromagnetische straling, en werkwijze voor het vervaardigen van de inrichting. |
| US4594718A (en) * | 1983-02-01 | 1986-06-10 | Xerox Corporation | Combination index/gain guided semiconductor lasers |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP2282765A patent/JPH04155988A/ja active Pending
-
1991
- 1991-10-18 US US07/778,550 patent/US5235609A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7069569B2 (en) * | 2000-02-01 | 2006-06-27 | Research Investment Network, Inc. | Near-field optical head system with integrated slider and laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5235609A (en) | 1993-08-10 |
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