JPH05327120A - 面発光型半導体レーザ装置 - Google Patents
面発光型半導体レーザ装置Info
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- JPH05327120A JPH05327120A JP15136292A JP15136292A JPH05327120A JP H05327120 A JPH05327120 A JP H05327120A JP 15136292 A JP15136292 A JP 15136292A JP 15136292 A JP15136292 A JP 15136292A JP H05327120 A JPH05327120 A JP H05327120A
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- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/081—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors
- H01S3/082—Construction or shape of optical resonators or components thereof comprising three or more reflectors defining a plurality of resonators, e.g. for mode selection or suppression
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- 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
- H01S5/14—External cavity lasers
- H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
- H01S5/142—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon which comprises an additional resonator
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- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
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- H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏光ビームスプリット機能を用いて偏波制御
を行なっている面発光型半導体レーザ装置において、発
振しきい値電流を低減して、高出力化を実現する。 【構成】 反射鏡２，10にて構成される共振器の外部に
向けて放射されていた損失レーザ光Ｌ2 を反射させて、
帰還レーザ光Ｌ3 として活性層４に戻すための電極兼反
射鏡13を設ける。活性層４は帰還レーザ光Ｌ3 によって
も励起されるので発振しきい値電流は低くなり、活性層
４での発熱が抑制されて、損失付加層20により特定の方
向に偏波する高出力の出射レーザ光Ｌ1 が外部に取り出
される。
を行なっている面発光型半導体レーザ装置において、発
振しきい値電流を低減して、高出力化を実現する。 【構成】 反射鏡２，10にて構成される共振器の外部に
向けて放射されていた損失レーザ光Ｌ2 を反射させて、
帰還レーザ光Ｌ3 として活性層４に戻すための電極兼反
射鏡13を設ける。活性層４は帰還レーザ光Ｌ3 によって
も励起されるので発振しきい値電流は低くなり、活性層
４での発熱が抑制されて、損失付加層20により特定の方
向に偏波する高出力の出射レーザ光Ｌ1 が外部に取り出
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板に対して垂直な方
向を共振方向としてこの方向に光出力を取り出す面発光
型半導体レーザ装置に関し、特に、レーザ光の偏波方向
が一定であることが必要な分野、例えば光磁気ディスク
分野，コヒーレント光通信分野等に利用されるべく、偏
光ビームスプリット機能を用いて偏波制御を行なってい
る面発光型半導体レーザ装置に関するものである。
向を共振方向としてこの方向に光出力を取り出す面発光
型半導体レーザ装置に関し、特に、レーザ光の偏波方向
が一定であることが必要な分野、例えば光磁気ディスク
分野，コヒーレント光通信分野等に利用されるべく、偏
光ビームスプリット機能を用いて偏波制御を行なってい
る面発光型半導体レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】活性層を埋め込んだ構造をなす面発光型
半導体レーザ装置は、第38回応用物理学関係連合講演会
の予稿集「31a-D-3 」の「埋め込みDBR 面発光レーザの
偏波特性」に示されているように、その偏波方向は素子
によって、〔００１〕方向の直線偏波か、〔０−１１〕
方向の直線偏波か、または偏波方向が不安定なものの３
種に分けられている。このような偏波方向が一定でない
面発光型半導体レーザ装置にあっては、光磁気ディスク
分野，コヒーレント光通信分野等のように偏波方向が一
定であることを必要とする分野での応用が図れなかっ
た。
半導体レーザ装置は、第38回応用物理学関係連合講演会
の予稿集「31a-D-3 」の「埋め込みDBR 面発光レーザの
偏波特性」に示されているように、その偏波方向は素子
によって、〔００１〕方向の直線偏波か、〔０−１１〕
方向の直線偏波か、または偏波方向が不安定なものの３
種に分けられている。このような偏波方向が一定でない
面発光型半導体レーザ装置にあっては、光磁気ディスク
分野，コヒーレント光通信分野等のように偏波方向が一
定であることを必要とする分野での応用が図れなかっ
た。
【０００３】このような問題点を解消するために、本出
願人は、その偏波方向を素子によらず一定にできる面発
光型半導体レーザ装置を既に提案している（特願平３−
180393号）。この面発光型半導体レーザ装置は、特定の
方向に偏波する光のみを共振器にて反射，増幅できるよ
うに他の方向に偏波する光を損失させるための損失付加
層を設け、偏光ビームスプリット機能を用いて偏波制御
を行なう構成としている。
願人は、その偏波方向を素子によらず一定にできる面発
光型半導体レーザ装置を既に提案している（特願平３−
180393号）。この面発光型半導体レーザ装置は、特定の
方向に偏波する光のみを共振器にて反射，増幅できるよ
うに他の方向に偏波する光を損失させるための損失付加
層を設け、偏光ビームスプリット機能を用いて偏波制御
を行なう構成としている。
【０００４】図１は、特願平３−180393号に提案した面
発光型半導体レーザ装置の構造を示す断面図であり、図
中１はｎ型のGaAs基板を示す。ｎ型のGaAs基板１上に
は、ｎ型の半導体多層膜からなる反射鏡２及びｎ型のク
ラッド層３が形成されている。クラッド層３上には、電
流ブロック層５に埋め込まれた態様にてGaAsからなる活
性層４が形成されている。活性層４及び電流ブロック層
５上には、屈折率が異なるｐ型のGaAlAs層６，７，８か
らなる損失付加層20が形成されている。損失付加層20
（GaAlAs層８）上には、ｐ型のコンタクト層９が形成さ
れている。コンタクト層９上には、レーザ光出射側の反
射鏡10が形成されており、この反射鏡10を囲む態様にて
ｐ側の電極11が設けられている。GaAs基板１の下面には
ｎ側の電極12が設けられている。
発光型半導体レーザ装置の構造を示す断面図であり、図
中１はｎ型のGaAs基板を示す。ｎ型のGaAs基板１上に
は、ｎ型の半導体多層膜からなる反射鏡２及びｎ型のク
ラッド層３が形成されている。クラッド層３上には、電
流ブロック層５に埋め込まれた態様にてGaAsからなる活
性層４が形成されている。活性層４及び電流ブロック層
５上には、屈折率が異なるｐ型のGaAlAs層６，７，８か
らなる損失付加層20が形成されている。損失付加層20
（GaAlAs層８）上には、ｐ型のコンタクト層９が形成さ
れている。コンタクト層９上には、レーザ光出射側の反
射鏡10が形成されており、この反射鏡10を囲む態様にて
ｐ側の電極11が設けられている。GaAs基板１の下面には
ｎ側の電極12が設けられている。
【０００５】このような構成の面発光型半導体レーザ装
置にあっては、活性層４で発生した光は、損失付加層20
により特定の方向に偏波する光のみが反射鏡２，10で構
成される共振器により反射, 増幅されて出射レーザ光Ｌ
1 として外部に取り出される。
置にあっては、活性層４で発生した光は、損失付加層20
により特定の方向に偏波する光のみが反射鏡２，10で構
成される共振器により反射, 増幅されて出射レーザ光Ｌ
1 として外部に取り出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の面発光型半導体
レーザ装置において、特定の方向に垂直な方向の偏波成
分は、損失レーザ光Ｌ2 として共振器外部に放射され
る。この損失レーザ光Ｌ2は共振器損失となるので、発
振しきい値電流が増加したり、高出力が得られにくいと
いう課題が残っており、改善の余地がある。
レーザ装置において、特定の方向に垂直な方向の偏波成
分は、損失レーザ光Ｌ2 として共振器外部に放射され
る。この損失レーザ光Ｌ2は共振器損失となるので、発
振しきい値電流が増加したり、高出力が得られにくいと
いう課題が残っており、改善の余地がある。
【０００７】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、共振器外に放出している損失レーザ光を活性層
に戻すための反射鏡を設けて偏波制御のために生じてい
る共振器損失を少なくすることにより、発振しきい値電
流を低減でき、高出力が得られやすい面発光型半導体レ
ーザ装置を提供することを目的とする。
であり、共振器外に放出している損失レーザ光を活性層
に戻すための反射鏡を設けて偏波制御のために生じてい
る共振器損失を少なくすることにより、発振しきい値電
流を低減でき、高出力が得られやすい面発光型半導体レ
ーザ装置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】本発明に係る面発光型半
導体レーザ装置は、埋め込み型の活性層と、該活性層か
らの光を共振させるを含む共振器とを有し、偏光ビーム
スプリット機能を用いて偏波制御を行なっている面発光
型半導体レーザ装置において、前記共振器外に出される
光を前記活性層に戻すための反射鏡を設けたことを特徴
とする。
導体レーザ装置は、埋め込み型の活性層と、該活性層か
らの光を共振させるを含む共振器とを有し、偏光ビーム
スプリット機能を用いて偏波制御を行なっている面発光
型半導体レーザ装置において、前記共振器外に出される
光を前記活性層に戻すための反射鏡を設けたことを特徴
とする。
【０００９】
【作用】本発明の面発光型半導体レーザ装置では、損失
レーザ光が反射鏡にて活性層に戻り、活性層がその戻さ
れた光により励起される。従って、従来より低い電流注
入により容易に発振しきい値に達する。また、このしき
い値電流の低減化により、活性層での発熱が抑制されて
高出力動作が可能となる。
レーザ光が反射鏡にて活性層に戻り、活性層がその戻さ
れた光により励起される。従って、従来より低い電流注
入により容易に発振しきい値に達する。また、このしき
い値電流の低減化により、活性層での発熱が抑制されて
高出力動作が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。
いて具体的に説明する。
【００１１】図２は、本発明に係る面発光型半導体レー
ザ装置の構造を示す断面図であり、図中１はｎ型のGaAs
基板を示す。ｎ型のGaAs基板１上には、ｎ型の半導体多
層膜からなる反射鏡２及びｎ型のクラッド層３がこの順
に形成されている。クラッド層３上には、電流ブロック
層５に埋め込まれた態様にてGaAsからなる活性層４が形
成されている。活性層４及び電流ブロック層５上には、
屈折率が異なるｐ型のGaAlAs層６，７，８からなる損失
付加層20が形成されている。損失付加層20（GaAlAs層
８）上には、ｐ型のコンタクト層９が形成されている。
コンタクト層９上には、レーザ光出射側の反射鏡10が形
成されており、この反射鏡10を囲む態様にてｐ側の電極
11が設けられている。損失付加層20及びコンタクト層９
の端面と電流ブロック層５の一部の上面とには、電極11
に連なる態様にて、損失レーザ光Ｌ2 を反射する電極兼
反射鏡13が設けられている。GaAs基板１の下面にはｎ側
の電極12が設けられている。
ザ装置の構造を示す断面図であり、図中１はｎ型のGaAs
基板を示す。ｎ型のGaAs基板１上には、ｎ型の半導体多
層膜からなる反射鏡２及びｎ型のクラッド層３がこの順
に形成されている。クラッド層３上には、電流ブロック
層５に埋め込まれた態様にてGaAsからなる活性層４が形
成されている。活性層４及び電流ブロック層５上には、
屈折率が異なるｐ型のGaAlAs層６，７，８からなる損失
付加層20が形成されている。損失付加層20（GaAlAs層
８）上には、ｐ型のコンタクト層９が形成されている。
コンタクト層９上には、レーザ光出射側の反射鏡10が形
成されており、この反射鏡10を囲む態様にてｐ側の電極
11が設けられている。損失付加層20及びコンタクト層９
の端面と電流ブロック層５の一部の上面とには、電極11
に連なる態様にて、損失レーザ光Ｌ2 を反射する電極兼
反射鏡13が設けられている。GaAs基板１の下面にはｎ側
の電極12が設けられている。
【００１２】本発明の特徴部分である電極兼反射鏡13の
形成位置（レーザ光軸との距離ｔ）及び傾斜角θ2 は、
以下の条件を満たしている。そして、この電極兼反射鏡
13は、RIBE(Reactive Ion Beam Etching) 法等により、
以下の条件を満たして形成される。
形成位置（レーザ光軸との距離ｔ）及び傾斜角θ2 は、
以下の条件を満たしている。そして、この電極兼反射鏡
13は、RIBE(Reactive Ion Beam Etching) 法等により、
以下の条件を満たして形成される。
【００１３】
【数１】
【００１４】このような構成の面発光型半導体レーザ装
置にあっては、従来例と同様に、活性層４で発生した光
は、損失付加層20により特定の方向に偏波する光のみが
反射鏡２，10で構成される共振器により反射, 増幅され
て出射レーザ光Ｌ1 として外部に取り出される。特定の
方向に垂直な方向の偏波成分は、損失レーザ光Ｌ2 とし
て共振器外部に向けて放射されるが、ウェハの端面に設
けた電極兼反射鏡13により反射され、帰還レーザ光Ｌ3
として活性層４に戻る。活性層４はこの帰還レーザ光Ｌ
3 によっても励起されるので、従来より低い電流注入に
より容易に発振しきい値に達する。この結果、活性層４
での発熱が抑制されて高出力の出射レーザ光Ｌ1 を取り
出すことができる。
置にあっては、従来例と同様に、活性層４で発生した光
は、損失付加層20により特定の方向に偏波する光のみが
反射鏡２，10で構成される共振器により反射, 増幅され
て出射レーザ光Ｌ1 として外部に取り出される。特定の
方向に垂直な方向の偏波成分は、損失レーザ光Ｌ2 とし
て共振器外部に向けて放射されるが、ウェハの端面に設
けた電極兼反射鏡13により反射され、帰還レーザ光Ｌ3
として活性層４に戻る。活性層４はこの帰還レーザ光Ｌ
3 によっても励起されるので、従来より低い電流注入に
より容易に発振しきい値に達する。この結果、活性層４
での発熱が抑制されて高出力の出射レーザ光Ｌ1 を取り
出すことができる。
【００１５】なお、上述の実施例は本発明の一実施例で
あり、本実施例におけるｐ型，ｎ型を反転させてもよ
い。また、本実施例ではGaAlAs系を使用しているが他の
材料系であってもよい。
あり、本実施例におけるｐ型，ｎ型を反転させてもよ
い。また、本実施例ではGaAlAs系を使用しているが他の
材料系であってもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明の面発光型半導体
レーザ装置では、損失レーザ光を活性層に戻すための反
射鏡を設けているので、偏光ビームスプリット機能を用
いて偏波制御を行なっている面発光型半導体レーザ装置
にあって、発振しきい値電流を低減でき、高出力化を実
現できる等、本発明は優れた効果を奏する。
レーザ装置では、損失レーザ光を活性層に戻すための反
射鏡を設けているので、偏光ビームスプリット機能を用
いて偏波制御を行なっている面発光型半導体レーザ装置
にあって、発振しきい値電流を低減でき、高出力化を実
現できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】従来の面発光型半導体レーザ装置の構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の面発光型半導体レーザ装置の構造を示
す断面図である。
す断面図である。
１ GaAs基板 ２ 反射鏡 ３ クラッド層 ４ 活性層 ５ 電流ブロック層 ６，７，８ GaAlAs層 ９ コンタクト層 10 反射鏡 11, 12 電極 13 電極兼反射鏡 20 損失付加層 Ｌ1 出射レーザ光 Ｌ2 損失レーザ光 Ｌ3 帰還レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 輝明 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 埋め込み型の活性層と、該活性層からの
光を共振させるを含む共振器とを有し、偏光ビームスプ
リット機能を用いて偏波制御を行なっている面発光型半
導体レーザ装置において、前記共振器外に出される光を
前記活性層に戻すための反射鏡を設けたことを特徴とす
る面発光型半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15136292A JPH05327120A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 面発光型半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15136292A JPH05327120A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 面発光型半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05327120A true JPH05327120A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15516887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15136292A Pending JPH05327120A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 面発光型半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05327120A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100746801B1 (ko) * | 2000-12-05 | 2007-08-06 | 에타 쏘시에떼 아노님 마누팍투레 홀로게레 스위세 | 진동 장치의 발진을 유지관리하기 위한 방법 및 이 방법을이용한 진동 장치 |
| JP2007227861A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP15136292A patent/JPH05327120A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100746801B1 (ko) * | 2000-12-05 | 2007-08-06 | 에타 쏘시에떼 아노님 마누팍투레 홀로게레 스위세 | 진동 장치의 발진을 유지관리하기 위한 방법 및 이 방법을이용한 진동 장치 |
| JP2007227861A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
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