JPH05190974A

JPH05190974A - 面発光半導体レーザ

Info

Publication number: JPH05190974A
Application number: JP512392A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kato; 孝行加藤; Takahiro Sugiyama; 隆啓杉山; Hideo Watanabe; 英生渡辺; Yoshio Takeuchi; 良夫竹内
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-01-14
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】面発光半導体レーザにおいて、大きく異なる発
振波長のレーザ光を同一部分から出射させることを可能
とする。【構成】発振波長の異なる複数の半導体レーザ構造体Ａ
₁〜Ａ_Mを、基板11上に、光出射方向（図中の矢印方
向）に向かって発振波長の短い半導体レーザ構造体Ａ₁
から発振波長の長い半導体レーザ構造体Ａ_Mとなるよう
積層形成する。これにより、波長の短いレーザ光は、波
長の長い半導体レーザ構造体では吸収されないのでこれ
らを透過して外部に出射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２種類以上の波長のレ
ーザ光を発振することができる面発光半導体レーザに関
し、特に、波長の大きく異なるレーザ光を発振できる面
発光半導体レーザに関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の半導体レーザは、活性層に垂直に
へき開した面に共振器の反射鏡を設けており、レーザ光
は、活性層に沿った方向に出射される。これに対し、面
発光半導体レーザは、図７に示すように、基板11上にク
ラッド層12，13とこれらクラッド層12，13間に活性層14
とを積層形成し、両クラッド層12，13の外側に反射鏡1
5，16を設けて基板11に垂直方向に共振器長Ｌのファブ
リ・ペロー共振器を構成し、更に、基板11外側とクラッ
ド層13外側にそれぞれ電極17，18を取付けて構成され、
基板11と垂直方向（図中矢印方向）に光を出射するもの
であり、通常の半導体レーザに比べて、共振器長が短く
動作の安定性が向上し、デバイスの大きさも小型化でき
高集積性に優れる等の多くの利点を有する。尚、図中、
19は活性層14内にキャリアと光を閉じ込めるための電流
狭窄層である。

【０００３】このような面発光半導体レーザにおいて、
波長の異なる２種類以上の光を発振できる波長可変レー
ザとして、例えば、特開昭６０−３２３８１号公報や特
開昭６４−４４４６２号公報等で開示されているものが
ある。前者のものは、電気光学効果を有する積層構造の
光導波層に注入電源とは別の電源部により電界を加える
ことにより、発振波長の微調を可能にしている。また、
後者では、電界を加えるか又はキャリアを注入すること
で波長を可変とする半導体レーザが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
面発光レーザにおいて、後者のものに関しては、どこに
電界を加えるか又はキャリアを注入するか等、半導体レ
ーザの具体的な構成の記載はなくその性能は類推するし
かないが、両者とも波長の微調の方法として電界を加え
ること、つまり電気光学効果を利用していることから、
従来の面発光レーザにおける波長可変巾は十数nm程度と
考えられ、極めて狭い範囲でしか波長を可変にすること
ができなかった。

【０００５】尚、面発光でない通常の半導体レーザに
も、波長可変レーザとして、多電極分布帰還型半導体レ
ーザ（以下、多電極ＤＦＢ−ＬＤとする）や多電極分布
ブラック反射型半導体レーザ（以下多電極ＤＢＲ−ＬＤ
とする）等があり、共に波長の変化は注入キャリアのプ
ラズマ効果により屈折率の変化を用いている。例えば、
ＤＦＢ−ＬＤでは共振器長1200μm 三電極λ／４位相シ
フト型ＭＱＷ−ＤＦＢ−ＬＤにおいて、20mWの一定出力
で線巾を900KHz以下に保ちながら、1.9nm の波長可変巾
を得ている(Y.Kotaki etal.,Electron. Lett.,25, P99
0,(1989))。また、ＤＢＲ−ＬＤでは、位相調整領域を
有する三電極ＤＢＲ−ＬＤにおいて、波長可変巾を５mW
一定出力駆動時10nma 得ている(S.Murata etal.,Electr
on. Lett.,24, P577,(1988))。

【０００６】かかる通常の半導体レーザでよく用いられ
ているプラズマ効果による波長可変方法では、そのプラ
ズマ効果が生じるところの材料にもよるが、現在では波
長の変化巾は最大で１％程度であることが知られている
（光デバイス集積技術調査研究報告書Ｉ：日本電子工業
振興協会（平成３年３月））。そして、プラズマ効果も
電気光学効果も本質的な物理現象は同じであるため、面
発光半導体レーザにプラズマ効果を利用したとしても、
波長可変巾を大幅に広げることはできない。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、２種類以上の発振波長の大きく異なったレーザ光を
発振させることが可能な面発光半導体レーザを提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、基板
上に半導体レーザ構造体を形成し、該半導体レーザ構造
体から基板と垂直方向に光を出射する面発光半導体レー
ザにおいて、発振波長の異なる複数の半導体レーザ構造
体を、光出射方向に向かって発振波長の短い半導体レー
ザ構造体から発振波長の長い半導体レーザ構造体となる
よう積層形成する構成とした。

【０００９】また、各半導体レーザ構造体は、活性層
と、該活性層の両側に設けられ電極が取付けられたクラ
ッド層と、各クラッド層の反活性層側に設けられた半導
体多層膜反射層とで構成する。また、各半導体レーザ構
造体は、活性層と、該活性層の両側に設けられ電極が取
付けられた高導電性の半導体多層膜反射層とで構成して
もよい。

【００１０】また、発振波長の最も短い半導体レーザ構
造体を、活性層、該活性層の両側に設けられ電極が取付
けられたクラッド層及び反光出射方向側のクラッド層の
みに設けられた半導体多層膜反射層で構成し、発振波長
の最も長い半導体レーザ構造体を、活性層、該活性層の
両側に設けられ電極が取付けられたクラッド層及び光出
射方向側のクラッド層のみに設けられた半導体多層膜反
射層で構成し、前記両半導体レーザ構造体の中間に位置
する各半導体レーザ構造体を、活性層及び該活性層の両
側に設けられ電極が取付けられたクラッド層で構成する
ようにしてもよい。この際に、互いに隣接する半導体レ
ーザ構造体の隣接側クラッド層を共用するようにしても
よい。

【００１１】更に、基板上に半導体レーザ構造体を形成
し、該半導体レーザ構造体から基板と垂直方向に光を出
射する面発光半導体レーザにおいて、互いに結合させた
第１の基板と第２の基板の反結合側に、それぞれ発振波
長の異なる複数の半導体レーザ構造体を、光出射方向に
向かって発振波長の短い半導体レーザ構造体から発振波
長の長い半導体レーザ構造体となるよう積層形成する構
成とした。

【００１２】

【作用】かかる構成において、発振波長の異なる複数の
半導体レーザ構造体を、光出射方向に向かって発振波長
の短い半導体レーザ構造体から発振波長の長い半導体レ
ーザ構造体となるよう積層形成すると、発振波長の短い
半導体レーザ構造体から出射されたレーザ光は、発振波
長の長い半導体レーザ構造体を途中で吸収されることな
く透過することができるので、波長の大きく異なる複数
のレーザ光出射が可能となる。

【００１３】また、半導体多層膜反射層でクラッド層を
代用したり、中間の半導体多層膜反射層を適宜省略した
り、隣接する半導体レーザ構造体間でクラッド層を共用
化したりすれば、より一層の小型化ができる。更に、互
いに結合させた２つの基板の反結合側に、それぞれ発振
波長の異なる複数の半導体レーザ構造体を、光出射方向
に向かって発振波長の短い半導体レーザ構造体から発振
波長の長い半導体レーザ構造体となるよう積層形成する
と、互いに相反する２方向にレーザ光を出射することも
可能となる。また、格子不整合の組成の半導体レーザ構
造体の組み合わせも可能となり、可変波長範囲を更に拡
大することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に第１実施例の面発光半導体レーザの構造を
示す。図において、基板11上に、それぞれ異なる発振波
長λ₁〜λ_Mのレーザ光を出射するＭ種類の半導体レー
ザ構造体Ａ₁〜Ａ_Mが基板11側から順次積層形成され、
その発振波長の関係は、λ₁＜λ₂＜・・・＜λ_M-1＜
λ_Mとなっている。

【００１５】各半導体レーザ構造体Ａ₁〜Ａ_Mは同じ構
成であり以下のようになっている。即ち、各半導体レー
ザ構造体Ａ₁〜Ａ_Mは、それぞれ活性層１ａ〜Ｍａと、
該活性層１ａ〜Ｍａの両側にｐ−クラッド層１ｂ〜Ｍｂ
とｎ−クラッド層１ｃ〜Ｍｃを設け、ｐ−クラッド層１
ｂ〜Ｍｂの反活性層側に半導体多層膜反射層１ｄ〜Ｍｄ
が設けられ、ｎ−クラッド層１ｃ〜Ｍｃの反活性層側に
前記半導体多層膜反射層１ｄ〜Ｍｄと対をなす半導体多
層膜反射層１'d〜Ｍ'dが設けられている。また、ｐ−ク
ラッド層１ｂ〜Ｍｂには、プラス( ＋) 側の電極１ｅ〜
Ｍｅが取り付けられ、ｎ−クラッド層１ｃ〜Ｍｃには、
マイナス（−）側の電極１ｆ〜Ｍｆが取り付けられてい
る。そして、各半導体レーザ構造体Ａ₁〜Ａ_Mは、対を
なす半導体多層膜反射層１ｄと半導体多層膜反射層１'
d、半導体多層膜反射層２ｄと半導体多層膜反射層２'
d、・・・、半導体多層膜反射層Ｍｄと半導体多層膜反
射層Ｍ'dの間でそれぞれファブリ・ペロー共振器を構成
している。そして、各共振器における互いの半導体多層
膜反射層の反射率の関係は、半導体多層膜反射層１ｄ〜
Ｍｄの方が半導体多層膜反射層１'d〜Ｍ'dより大となっ
ている。即ち、１ｄ＞１'d、２ｄ＞２'d、・・・、Ｍｄ
＞Ｍ'dの関係にある。

【００１６】更に、これら半導体レーザ構造体Ａ₁〜Ａ
_Mにおける任意の半導体レーザ構造体Ａ_N（１＜Ｎ≦
Ｍ）の半導体多層膜反射層Ｎｄ，Ｎ'dは、当該半導体レ
ーザ構造体Ｎの発振波長λ_Nより短い全ての発振波長λ
_1,λ_2,・・・_,λ_N-1のレーザ光を透過する構成になっ
ている。従って、各半導体レーザ構造体Ａ₁〜Ａ_Mで
は、互いの半導体多層膜反射層の反射率の関係から、同
一方向、即ち、半導体多層膜反射層１'d〜Ｍ'dの方向(
図中の矢印方向) にそれぞれ光が出射される。そして、
発振波長の短い半導体レーザ構造体から発振されたレー
ザ光は、光出射方向に存在する自分よりも発振波長の長
い半導体レーザ構造体で吸収されることなく透過して外
部に出射される。

【００１７】かかる構成によれば、基板平面上に複数の
半導体レーザをアレイ化することなく、発振波長の大き
く異なる複数のレーザ光を出射することが可能となり、
半導体レーザデバイスのコンパクト化が図れる。また、
１つの半導体レーザデバイスから複数の波長の異なるレ
ーザ光を発振できるので、例えばカラーレーザプリンタ
等に適用する場合に、複数の半導体レーザを設ける必要
がなく互いの半導体レーザの位置ずれの問題がないと共
に、複数の光学系を設けなくてよく、カラーレーザプリ
ンタのコンパクト化及び低コスト化が図れ実用的価値が
大きい。

【００１８】積層する半導体レーザ構造体の数が少ない
場合には、図２に示す第２実施例のように構成してもよ
い。図において、本実施例は半導体レーザ構造体が２つ
（Ｍ＝２）の場合であり、基板11上から光出射方向（図
中矢印方向）に、発振波長λ₁の半導体レーザ構造体Ａ
₁と発振波長λ₂の半導体レーザ構造体Ａ₂が順次積層
形成されており、発振波長の関係は、λ₁＜λ₂であ
る。

【００１９】半導体レーザ構造体Ａ₁の構成は、活性層
１ａと、該活性層１ａの両側にｐ−クラッド層１ｂとｎ
−クラッド層１ｃを設け、ｐ−クラッド層１ｂの反活性
層側に半導体多層膜反射層１ｄが設けられている。ま
た、ｐ−クラッド層１ｂには、プラス( ＋) 側の電極１
ｅが取り付けられ、ｎ−クラッド層１ｃには、マイナス
（−）側の電極１ｆが取り付けられている。一方、半導
体レーザ構造体Ａ₂の構成は、活性層２ａと、該活性層
２ａの両側にｐ−クラッド層２ｂとｎ−クラッド層２ｃ
を設け、ｐ−クラッド層２ｂには、プラス( ＋) 側の電
極２ｅが取り付けられ、ｎ−クラッド層２ｃには、マイ
ナス（−）側の電極２ｆが取り付けられていることは、
半導体レーザ構造体Ａ₁同様であるが、ｐ−クラッド層
２ｂの反活性層側ではなくｎ−クラッド層２ｃの反活性
層側に半導体多層膜反射層２'dが設けられている。そし
て、前記両半導体多層膜反射層１ｄと２'dの反射率の関
係は、１ｄ＞２'dとなっており、これらによって共振器
を構成するようにしている。

【００２０】即ち、本実施例のように半導体レーザ構造
体の積層数が少ない場合は、第１実施例において存在し
ていた中間の半導体多層膜反射層１'dと２ｄを省略し、
半導体レーザ構造体Ａ₁の半導体多層膜反射層１ｄと半
導体レーザ構造体Ａ₂の半導体多層膜反射層２'dとを共
用して共振器を構成するようしている。この場合の動作
は、半導体レーザ構造体Ａ₁から誘導放出された波長λ
₁のレーザ光は、半導体多層膜反射層１ｄと２'dとによ
る共振器で増巾されて半導体レーザ構造体Ａ₂側から出
射される。このとき、発振波長λ₁は半導体レーザ構造
体Ａ₂側の発振波長λ₂より短いので、ほとんど活性層
２ａで吸収されることなく出射される。

【００２１】一方、半導体レーザ構造体Ａ₂から誘導放
出された波長λ₂のレーザ光も、半導体多層膜反射層１
ｄと２'dとによる共振器で増巾されて半導体レーザ構造
体Ａ ₂側から出射されるが、この場合には、発振波長λ
₂は半導体レーザ構造体Ａ₁側の発振波長λ₁より長い
ので、半導体レーザ構造体Ａ₁側の活性層１ａで吸収さ
れる。しかし、短波長側の半導体レーザ構造体の数が１
つと少ないのでその吸収量はわずかとなり、使用するの
に十分な出力のレーザ光を発振させることができる。

【００２２】このように、半導体レーザ構造体Ａ_Nの両
端の半導体多層膜反射層ＮｄとＮ'dの間で必ずしも共振
器を形成する必要はなく、自分より長波長側の半導体多
層膜反射層（Ｎ＋１）'dとで共振器を形成しても、発振
波長の異なったレーザ光の発振が可能である。ただし、
半導体レーザ構造体の積層数が３層程度までであり、４
層以上では短波長側における発振波長の長いレーザ光の
吸収量が多くなって十分な出力を持ったレーザ光の出射
ができないと考えられる。このことから、３層毎に半導
体多層膜反射層を設ければ、半導体レーザ構造体の積層
数が多くとも発振波長の異なる多数のレーザ光の発振は
可能である。

【００２３】また、このように半導体多層膜反射層を省
略した場合は、図３に示す第３実施例のように、隣接す
る半導体レーザ構造体Ａ₁とＡ₂のクラッド層を共用す
るように構成してもよい。本実施例の場合、半導体レー
ザ構造体Ａ₁とＡ₂のｎ−クラッド層１ｃ（２ｃ）を共
用するようにしている。これにより、ｎ−クラッド層１
ｃ（２ｃ）に取り付ける電極１ｆ（２ｆ）も共通とする
ことができる。尚、ｎ−クラッド層ではなくｐ−クラッ
ド層を共通とする構成でもよいことは言うまでもない。
この時は、電極１ｅと２ｅが共用となる。

【００２４】かかる第２実施例及び第３実施例の構成に
よれば、半導体多層膜反射層やクラッド層の数を少なく
でき、より一層のコンパクト化が図れ、製造工程も少な
くなり、製造時間の短縮や簡素化ができコストの低減が
図れるようになる。以上の各実施例の場合では、格子整
合の関係から、基板11がＧａＡｓ（発振波長880nm)の場
合は、活性層は、Ａl ＧａＩｎＰ系（発振波長630nm 〜
690nm)，Ａl ＧａＡｓ系（発振波長700 nm〜870nm)，歪
みＩｎＧａＡｓ系（発振波長870nm〜1100nm) がよい。
また、基板がＩｎＰ（発振波長880nm)の場合は、活性層
はＧａＩｎＡｓＰ系( 発振波長1100nm〜1600nm) がよ
い。

【００２５】また、必要する発振波長範囲により、Ａl
ＧａＩｎＰ系，Ａl ＧａＡｓ系，歪みＩｎＧａＡｓ系と
ＧａＩｎＡｓＰ系とを組み合わせたい場合には、格子定
数をある程度一致させるために、図４に示す第４実施例
のような構成とするのがよい。図において、ＧａＡｓ基
板11上には、Ａl ＧａＩｎＰ系_,Ａl ＧａＡｓ系_,歪み
ＩｎＧａＡｓ系から選んだ所望の発振波長の活性層を有
する半導体レーザ構造体Ａ_1,Ａ_2,・・・を順次積層形成
し、ＩｎＰ基板11’には、格子定数がある程度一致させ
ることができるＧａＩｎＡｓＰ系から所望の発振波長の
活性層を有する半導体レーザ構造体Ｂ_1,Ｂ_2,・・・Ｂ_M
を順次積層する。そして、ＧａＡｓ基板11とＩｎＰ基板
11' の互いの接合面を鏡面にして互いに密着させる光学
的接着によって両基板11，11’を結合させる。

【００２６】ここで、レーザ光を図中矢印で示すＩｎＰ
基板11’側のみの一方向に出射させる場合は、ＧａＡｓ
基板11上に積層形成した半導体レーザ構造体Ａ_1,Ａ_2,・
・・の発振波長をλ_A1,λ_A2,・・とし、ＩｎＰ11’上
に積層形成した半導体レーザ構造体Ｂ_1,Ｂ_2,・・・Ｂ_M
の発振波長をλ_B1,λ_B2,・・λ_BM とし、ＧａＡｓ基
板11とＩｎＰ基板11’の発振波長をλ_A0,λ_B0（但しλ
_A0＝λ_B0である）とした時、・・＜λ_A2＜λ_A1＜λ_A0＝
λ_B0＜λ_B1＜λ_B2＜・・＜λ_BMの関係となるように形成
する。

【００２７】尚、歪みＩｎＧａＡｓ系の発振波長範囲が
870nm 〜1100nmであり、ＧａＡｓ基板11及びＩｎＰ基板
11’の発振波長である880nm より長いので、レーザ光を
同一方向に出射する場合は、歪みＩｎＧａＡｓ系の活性
層を選択することは好ましくない。一方、レーザ光を、
ＧａＡｓ基板11上に形成した半導体レーザ構造体Ａ_1,Ａ
_2,・・・はＧａＡｓ基板11と反対側に、ＩｎＰ基板11’
上に形成した半導体レーザ構造体Ｂ_1,Ｂ_2,・・・Ｂ_Mは
ＩｎＰ基板11’と反対側にそれぞれ相反する２方向に出
力させててもよい。この場合には、ＧａＡｓ基板11側の
半導体レーザ構造体Ａ_1,Ａ_2,・・・の発振波長の関係
は、λ_A1＜λ_A2＜・・となるようにし、ＩｎＰ11’上に
積層形成した半導体レーザ構造体Ｂ_1,Ｂ_2,・・・Ｂ_Mの
発振波長の発振波長の関係を前述と同じでλ_B1＜λ_B2＜
・・＜λ_BMの関係となるようにする。

【００２８】尚、この場合は、ＧａＡｓ基板11側におい
て、活性層として歪みＩｎＧａＡｓ系を選択することは
可能である。次に、図５に第１実施例の構造を適用した
具体な例を示し説明する。この例は、２波長同一方向出
射の面発光レーザの例である。図において、第１半導体
レーザ構造体20は、活性層21がＡl ＧａＡｓ系から形成
される発振波長700nm 〜870nm のもので、Ａl ＧａＡｓ
系からなるｎ−クラッド層22とｐ−クラッド層23によっ
て閉じ込められている。ｎ−クラッド層22とｐ−クラッ
ド層23の反活性層側に半導体多層膜反射層24，24’が設
けられ、ｎ−クラッド層22には、マイナス( −) 側の電
極25が取り付けられ、ｐ−クラッド層23には、プラス
（＋）側の電極26が取り付けられ、電極25より電子を注
入し、電極26からホールを注入しレーザ光を出す。この
時、前記半導体多層膜反射層24,24'によって共振器が形
成される。

【００２９】半導体レーザ構造体30は、活性層31が歪み
ＩｎＧａＡｓ系から形成される発振波長870nm 〜1100nm
のもので、Ａl ＧａＡｓ系からなるｎ−クラッド層32と
ｐ−クラッド層33によって閉じ込められている。ｎ−ク
ラッド層32とｐ−クラッド層33の反活性層側に半導体多
層膜反射層34，34’が設けられ、ｎ−クラッド層32に
は、マイナス( −) 側の電極35が取り付けられ、ｐ−ク
ラッド層33には、プラス（＋）側の電極36が取り付けら
れ、電極35より電子を注入し、電極36からホールを注入
しレーザ光を出す。この時、前記半導体多層膜反射層3
4,34'によって共振器が形成される。

【００３０】ここで、仮に活性層21で生じるレーザ光の
波長λ₁を700 nmとし、活性層31で生じるレーザ光の波
長λ₂を880nm とした時、反射層は一般的に膜厚がλ／
４ｎ（ｎは屈折率）のとき最大の反射率が得られるの
で、半導体多層膜反射層としてＡl Ａｓ（ｎ＝2.97）、
Ｇａ_0.9Ａl _0.1Ａｓ（ｎ＝3.52）を用いると、前記波
長λ₁に対しては、Ａl Ａｓでは膜厚589 Å、Ｇａ_0.9
Ａl _0.1Ａｓでは膜厚497 Åの時に、波長λ₂に対して
は、Ａl Ａｓでは膜厚741 Å、Ｇａ_0.9Ａl _0.1Ａｓで
は膜厚625 Åの時に、それぞれ最大の反射率が得られ
る。そして、前記２種類の半導体を交互に積層して形成
した半導体多層膜反射層の層数に対する反射率を計算す
ると、15対（30層）程度で95％以上の反射率が得られ
る。

【００３１】このようなことから、本実施例では、半導
体レーザ構造体20における反光出射方向の半導体多層膜
反射層24では、膜厚が589 ÅのＡl Ａｓと膜厚が497 Å
のＧａ_0.9Ａl _0.1Ａｓの層を15対で構成し、光出射方
向の半導体多層膜反射層24’では、反射率を低下させて
膜厚が606 ÅのＡl Ａｓと膜厚が511 ÅのＧａ_0.9Ａl
_0.1Ａｓの層を15対で構成する。また、半導体レーザ構
造体30における反光出射方向の半導体多層膜反射層34で
は、膜厚が741 ÅのＡl Ａｓと膜厚が625 ÅのＧａ_0.9
Ａl _0.1Ａｓの層を15対で構成し、光出射方向の半導体
多層膜反射層34’では、反射率を低下させて膜厚が758
ÅのＡl Ａｓと膜厚が639 ÅのＧａ_0.9Ａl _0.1Ａｓの
層を15対で構成する。

【００３２】かかる構成の面発光レーザによれば、半導
体レーザ構造体20の活性層21によって生じる700 nmの発
振波長のレーザ光は半導体多層膜反射層24,24'による共
振器で増巾されて反射率の低い半導体多層膜反射層24'
側へ出射される。半導体レーザ構造体30側の半導体多層
膜反射層34,34'は、図６で明らかなように波長700 nmで
は反射率が20％以下でありほとんど透過し、また、活性
層31及び各クラッド層32，33も透過するので、半導体レ
ーザ構造体20から出射したレーザ光は半導体レーザ構造
体30で吸収されることなく、外部に出射する。また、半
導体レーザ構造体30の活性層31で生じる880 nmの発振波
長のレーザ光は、半導体多層膜反射層34,34'による共振
器で増巾されて反射率の低い半導体多層膜反射層34' 側
から外部に出射する。

【００３３】尚、ここで、半導体多層膜反射層に導電性
が高い例えばＧａ_0.3Ａl _0.7Ａｓ／Ｇａ_0.9Ａl _0.1
Ａｓのような半導体を用いれば、半導体多層膜反射層に
電極を取付けることにより、クラッド層22，23，32，33
を省略してもよい。また、共振器を構成する一対の半導
体多層膜反射層の反射率に差をつける場合、上記実施例
では各層の膜厚を変えて行っているが、各層の膜厚を同
じにして積層する層の対数を変えるようにしてもよい。
即ち、反射率を高くする半導体多層膜層側に比べて反射
率を低くする半導体多層膜反射層側の対数を少なくする
ようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
振波長の異なる複数の半導体レーザ構造体を、光出射方
向に向かって発振波長の短い半導体レーザ構造体から発
振波長の長い半導体レーザ構造体となるよう積層形成す
る構成としたことにより、大きく波長の異なる複数のレ
ーザ光を同一部分から出射することができる。また、従
来の面発光レーザのように基板平面上にアレイ化する必
要がなく半導体レーザデバイスを大幅にコンパクト化で
き、半導体レーザを使用する光学系の簡素化等を図るこ
とができる。

【００３５】また、クラッド層或いは半導体多層膜反射
層を適宜省略することで、より一層のコンパクト化と製
造の容易化を図れる。更に、発振波長の異なる複数の半
導体レーザ構造体を、光出射方向に向かって発振波長の
短い半導体レーザ構造体から発振波長の長い半導体レー
ザ構造体となるよう積層形成した２つの基板を互いに結
合させることで、波長のことなるレーザ光を互いに相反
する方向に出射することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す面発光半導体レーザ
の要部構成図

【図２】本発明の第２実施例を示す面発光半導体レーザ
の要部構成図

【図３】本発明の第３実施例を示す面発光半導体レーザ
の要部構成図

【図４】本発明の第４実施例を示す面発光半導体レーザ
の要部構成図

【図５】本発明の具体例を示す要部構成図

【図６】Ａl Ａｓ（膜厚741 Å）／Ｇａ_0.9Ａl _0.1Ａ
ｓ（膜厚625 Å）の半導体多層膜反射層における波長と
反射率の関係を示す図

【図７】一般の面発光半導体レーザの構成を説明する図

【符号の説明】

Ａ₁〜Ａ_M,Ｂ₁〜Ｂ_M 半導体レーザ構造体１ａ〜Ｍａ活性層１ｂ〜Ｍｂｐ−クラッド層１ｃ〜Ｍｃｎ−クラッド層１ｄ〜Ｍｄ，１'d〜Ｍ'd 半導体多層膜反射層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹内良夫東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に半導体レーザ構造体を形成し、該
半導体レーザ構造体から基板と垂直方向に光を出射する
面発光半導体レーザにおいて、発振波長の異なる複数の
半導体レーザ構造体を、光出射方向に向かって発振波長
の短い半導体レーザ構造体から発振波長の長い半導体レ
ーザ構造体となるよう積層形成する構成としたことを特
徴とする面発光半導体レーザ。
【請求項２】前記各半導体レーザ構造体が、活性層と、
該活性層の両側に設けられ電極が取付けられたクラッド
層と、各クラッド層の反活性層側に設けられた半導体多
層膜反射層とで構成されている請求項１記載の面発光半
導体レーザ。
【請求項３】前記各半導体レーザ構造体が、活性層と、
該活性層の両側に設けられ電極が取付けられた高導電性
の半導体多層膜反射層とで構成されている請求項１記載
の面発光半導体レーザ。
【請求項４】発振波長の最も短い半導体レーザ構造体
が、活性層、該活性層の両側に設けられ電極が取付けら
れたクラッド層及び反光出射方向側のクラッド層のみに
設けられた半導体多層膜反射層で構成され、発振波長の
最も長い半導体レーザ構造体が、活性層、該活性層の両
側に設けられ電極が取付けられたクラッド層及び光出射
方向側のクラッド層のみに設けられた半導体多層膜反射
層で構成され、前記両半導体レーザ構造体の中間に位置
する各半導体レーザ構造体が、活性層及び該活性層の両
側に設けられ電極が取付けられたクラッド層で構成され
ている請求項１記載の面発光半導体レーザ。
【請求項５】互いに隣接する半導体レーザ構造体の隣接
側クラッド層を共用とする請求項４記載の面発光半導体
レーザ。
【請求項６】基板上に半導体レーザ構造体を形成し、該
半導体レーザ構造体から基板と垂直方向に光を出射する
面発光半導体レーザにおいて、互いに結合させた第１の
基板と第２の基板の反結合側に、それぞれ発振波長の異
なる複数の半導体レーザ構造体を、光出射方向に向かっ
て発振波長の短い半導体レーザ構造体から発振波長の長
い半導体レーザ構造体となるよう積層形成する構成とし
たことを特徴とする面発光半導体レーザ。