JPH06125133A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光閉じ込め性に優れ、その結果光出力等に優
れた半導体レーザ装置を提供する。 【構成】 基板上に形成された第１のクラッド層、光ガ
イド層、活性層及び第２のクラッド層からなる光閉じ込
め領域並びに該光閉じ込め領域の両側面に設けられた埋
め込み層を有し、第１のクラッド層及び光ガイド層が基
板と同一の一方の導電型であり、かつ、第２のクラッド
層が他方の導電型である半導体レーザー装置において、
第１のクラッド層の屈折率をｎ１、光ガイド層の屈折率
をｎ２、活性層の屈折率をｎ３、第２のクラッド層の屈
折率をｎ４また埋め込み層の屈折率をｎ５とした場合、
下記関係式（１）、（２）及び（３）を有することを特
徴とする半導体レーザー装置。 ｎ３＞ｎ１、ｎ３＞ｎ４ …（１） ｎ３＞ｎ２＞ｎ１ …（２） ｎ１＞ｎ５ …（３）
れた半導体レーザ装置を提供する。 【構成】 基板上に形成された第１のクラッド層、光ガ
イド層、活性層及び第２のクラッド層からなる光閉じ込
め領域並びに該光閉じ込め領域の両側面に設けられた埋
め込み層を有し、第１のクラッド層及び光ガイド層が基
板と同一の一方の導電型であり、かつ、第２のクラッド
層が他方の導電型である半導体レーザー装置において、
第１のクラッド層の屈折率をｎ１、光ガイド層の屈折率
をｎ２、活性層の屈折率をｎ３、第２のクラッド層の屈
折率をｎ４また埋め込み層の屈折率をｎ５とした場合、
下記関係式（１）、（２）及び（３）を有することを特
徴とする半導体レーザー装置。 ｎ３＞ｎ１、ｎ３＞ｎ４ …（１） ｎ３＞ｎ２＞ｎ１ …（２） ｎ１＞ｎ５ …（３）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光情報処理、光通信等に
用いられる半導体レーザ素子に関する。
用いられる半導体レーザ素子に関する。
【０００２】
【従来技術】従来より半導体レーザにおいては、光を活
性領域に効率良く閉じ込めることによってその性能が向
上することが知られており、複数の層が積層された構造
をもつ半導体レーザでは、その層に対して垂直な方向へ
光を閉じ込めるために、ＤＨ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｈｅｔｅ
ｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ
Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅ）、ＬＯＣ（Ｌａｒｇｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａ
ｖｉｔｙ）などの積層構造が採用されていた。
性領域に効率良く閉じ込めることによってその性能が向
上することが知られており、複数の層が積層された構造
をもつ半導体レーザでは、その層に対して垂直な方向へ
光を閉じ込めるために、ＤＨ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｈｅｔｅ
ｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ
Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅ）、ＬＯＣ（Ｌａｒｇｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａ
ｖｉｔｙ）などの積層構造が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、層に対して平
行な方向に効率良く光を閉じ込めるために、積層された
各層に対して相対的に低い屈折率を持つ層を選択的に埋
め込み成長させることは、従来のＬＰＥやＭＯＣＶＤ等
の結晶成長技術では難しく、特にＡｌＧａＡｓ系の半導
体レーザでは、活性層に対して相対的に小さい屈折率を
持つ半導体層を埋め込み層とすることはできても、クラ
ッド層に対して相対的に低い屈折率を持つ半導体層を埋
め込み層とすることはできなかった。従って、クラッド
層の部分で層に平行な方向への光閉じ込めができず、こ
のため、共振器での損失が大きくなったり、内部量子効
率が低くなったりしていた。
行な方向に効率良く光を閉じ込めるために、積層された
各層に対して相対的に低い屈折率を持つ層を選択的に埋
め込み成長させることは、従来のＬＰＥやＭＯＣＶＤ等
の結晶成長技術では難しく、特にＡｌＧａＡｓ系の半導
体レーザでは、活性層に対して相対的に小さい屈折率を
持つ半導体層を埋め込み層とすることはできても、クラ
ッド層に対して相対的に低い屈折率を持つ半導体層を埋
め込み層とすることはできなかった。従って、クラッド
層の部分で層に平行な方向への光閉じ込めができず、こ
のため、共振器での損失が大きくなったり、内部量子効
率が低くなったりしていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは鋭意
検討の結果、かかる課題が層に対して垂直な方向に効率
良く光を閉じ込めることのできる構造の一つであるＬＯ
Ｃ構造を用い、さらに、その活性層、光ガイド層、及
び、少なくとも片方のクラッド層の光閉じ込め領域の側
面、すなわちレーザ光の出射端面でない側面に、そのク
ラッド層よりも相対的に低い屈折率を持つ半導体層を、
埋め込み層として導入することにより解決されることを
見出し、本発明に到達した。すなわち本発明の目的は、
クラッド層の部分で層に平行な方向への光閉じ込めがで
きる半導体レーザ装置を提供することにあり、かかる目
的は、基板上に形成された第１のクラッド層、光ガイド
層、活性層及び第２のクラッド層からなる光閉じ込め領
域並びに該光閉じ込め領域の両側面に設けられた埋め込
み層を有し、第１のクラッド層及び光ガイド層が基板と
同一の一方の導電型であり、かつ、第２のクラッド層が
他方の導電型である半導体レーザー装置において、第１
のクラッド層の屈折率をｎ１、光ガイド層の屈折率をｎ
２、活性層の屈折率をｎ３、第２のクラッド層の屈折率
をｎ４また埋め込み層の屈折率をｎ５とした場合、下記
関係式（１）、（２）及び（３）を有することを特徴と
する半導体レーザー装置。
検討の結果、かかる課題が層に対して垂直な方向に効率
良く光を閉じ込めることのできる構造の一つであるＬＯ
Ｃ構造を用い、さらに、その活性層、光ガイド層、及
び、少なくとも片方のクラッド層の光閉じ込め領域の側
面、すなわちレーザ光の出射端面でない側面に、そのク
ラッド層よりも相対的に低い屈折率を持つ半導体層を、
埋め込み層として導入することにより解決されることを
見出し、本発明に到達した。すなわち本発明の目的は、
クラッド層の部分で層に平行な方向への光閉じ込めがで
きる半導体レーザ装置を提供することにあり、かかる目
的は、基板上に形成された第１のクラッド層、光ガイド
層、活性層及び第２のクラッド層からなる光閉じ込め領
域並びに該光閉じ込め領域の両側面に設けられた埋め込
み層を有し、第１のクラッド層及び光ガイド層が基板と
同一の一方の導電型であり、かつ、第２のクラッド層が
他方の導電型である半導体レーザー装置において、第１
のクラッド層の屈折率をｎ１、光ガイド層の屈折率をｎ
２、活性層の屈折率をｎ３、第２のクラッド層の屈折率
をｎ４また埋め込み層の屈折率をｎ５とした場合、下記
関係式（１）、（２）及び（３）を有することを特徴と
する半導体レーザー装置。
【０００５】ｎ３＞ｎ１、ｎ３＞ｎ４ …（１） ｎ３＞ｎ２＞ｎ１ …（２） ｎ１＞ｎ５ …（３） によって容易に達成される。以下本発明をより詳細に説
明する。
明する。
【０００６】本発明の基本となる構造と屈折率分布を図
示すれば図１の様になる。半導体基板１０上に少なくと
も第１のクラッド層１、光ガイド層２、活性層３、第２
のクラッド層４が積層され、更に、少なくとも一方のク
ラッド層に対して相対的に屈折率が小さく、且つ活性層
に対して禁制対幅が大きい半導体層を、少なくとも光ガ
イド層２、活性層３、及び、前記一方のクラッド層の、
レーザ光の出射端面でない側面に設け埋め込み層５とす
る。もちろん半導体基板１０上に上記４つの各層が逆の
順序で積層してもよい。基本構造は上述の通りである
が、そのバリエーションとして、半導体基板１０を複数
の半導体層より設けたり、第２のクラッド層上に更に半
導体層を設けたり、あるいは活性層３が複数の半導体
層、例えば量子井戸構造等によりなることもある。ま
た、埋め込み層が複数の層よりなることもある。そして
図１にも図示したように、活性層３の屈折率ｎ３とクラ
ッド層１、４の屈折率ｎ１、ｎ４はｎ３＞ｎ１，ｎ３＞
ｎ４の関係式（１）を満たし、これに対して光ガイド層
２の屈折率ｎ２はｎ３＞ｎ２＞ｎ１、より好ましくはさ
らにｎ３＞ｎ２＞ｎ４となるように構成する。一方埋め
込み層５の屈折率ｎ５はｎ５＜ｎ１（関係式１）、好ま
しくはさらにｎ５＜ｎ４の関係とする。屈折率のこの関
係によってレーザ光は層に垂直な方向にも、層に平行な
方向にも効率良く閉じ込められることになる。
示すれば図１の様になる。半導体基板１０上に少なくと
も第１のクラッド層１、光ガイド層２、活性層３、第２
のクラッド層４が積層され、更に、少なくとも一方のク
ラッド層に対して相対的に屈折率が小さく、且つ活性層
に対して禁制対幅が大きい半導体層を、少なくとも光ガ
イド層２、活性層３、及び、前記一方のクラッド層の、
レーザ光の出射端面でない側面に設け埋め込み層５とす
る。もちろん半導体基板１０上に上記４つの各層が逆の
順序で積層してもよい。基本構造は上述の通りである
が、そのバリエーションとして、半導体基板１０を複数
の半導体層より設けたり、第２のクラッド層上に更に半
導体層を設けたり、あるいは活性層３が複数の半導体
層、例えば量子井戸構造等によりなることもある。ま
た、埋め込み層が複数の層よりなることもある。そして
図１にも図示したように、活性層３の屈折率ｎ３とクラ
ッド層１、４の屈折率ｎ１、ｎ４はｎ３＞ｎ１，ｎ３＞
ｎ４の関係式（１）を満たし、これに対して光ガイド層
２の屈折率ｎ２はｎ３＞ｎ２＞ｎ１、より好ましくはさ
らにｎ３＞ｎ２＞ｎ４となるように構成する。一方埋め
込み層５の屈折率ｎ５はｎ５＜ｎ１（関係式１）、好ま
しくはさらにｎ５＜ｎ４の関係とする。屈折率のこの関
係によってレーザ光は層に垂直な方向にも、層に平行な
方向にも効率良く閉じ込められることになる。
【０００７】そして屈折率の制御は、各層の混晶化によ
って行なうのが一般的である。本発明の半導体レーザ装
置に用いられる半導体は、特に限定されないが、ＡｌＧ
ａＡｓ系半導体が特に好ましい。次に、現在広く用いら
れているＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザ装置を例にと
り、より詳細に説明する。各半導体層は次のように構成
される。
って行なうのが一般的である。本発明の半導体レーザ装
置に用いられる半導体は、特に限定されないが、ＡｌＧ
ａＡｓ系半導体が特に好ましい。次に、現在広く用いら
れているＡｌＧａＡｓ系の半導体レーザ装置を例にと
り、より詳細に説明する。各半導体層は次のように構成
される。
【０００８】図２は具体的なＡｌＧａＡｓ系の半導体レ
ーザ装置の断面図である。これは実施例において作製し
た半導体レーザ素子でもある。以下図２に示した素子を
例にとり説明する。ｎ−ＧａＡｓ基板１０上にｎ−Ａｌ
x Ｇａ1-x Ａｓ（０．２＜ｘ＜０．７）よりなるクラッ
ド層１、ｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ（０．１＜ｙ＜０．
５）よりなる光ガイド層２、Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ（０＜
ｗ＜０．３）よりなる活性層３、ｐ−Ａｌv Ｇａ1-v Ａ
ｓ（０．２＜ｖ＜０．８）よりなるクラッド層４、が形
成されている。埋め込み層である半導体層５は、Ａｌu
Ｇａ1-u Ａｓ（０．２＜ｕ＜１．０）よりなる層であ
る。
ーザ装置の断面図である。これは実施例において作製し
た半導体レーザ素子でもある。以下図２に示した素子を
例にとり説明する。ｎ−ＧａＡｓ基板１０上にｎ−Ａｌ
x Ｇａ1-x Ａｓ（０．２＜ｘ＜０．７）よりなるクラッ
ド層１、ｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ａｓ（０．１＜ｙ＜０．
５）よりなる光ガイド層２、Ａｌw Ｇａ1-w Ａｓ（０＜
ｗ＜０．３）よりなる活性層３、ｐ−Ａｌv Ｇａ1-v Ａ
ｓ（０．２＜ｖ＜０．８）よりなるクラッド層４、が形
成されている。埋め込み層である半導体層５は、Ａｌu
Ｇａ1-u Ａｓ（０．２＜ｕ＜１．０）よりなる層であ
る。
【０００９】なお、半導体層６は電極とのオーミックコ
ンタクトの形成を容易にするためのＧａＡｓコンタクト
層であり、１１、１２は電極で特に限定されないが、一
例としては、１１はＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ電極、１２はＣ
ｒ／Ｐｔ／Ａｕ電極である。活性層３、光ガイド層２、
及び、クラッド層１、４は従来公知のＬＯＣ構造と同様
の構成にすれば良く、各層の厚さは、特に限定されない
が、一般に活性層３は０．０２〜０．２μｍ、光ガイド
層２は０．０３〜１．０μｍ、クラッド層１、４は０．
２〜３．０μｍ程度の範囲で選択する。
ンタクトの形成を容易にするためのＧａＡｓコンタクト
層であり、１１、１２は電極で特に限定されないが、一
例としては、１１はＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ電極、１２はＣ
ｒ／Ｐｔ／Ａｕ電極である。活性層３、光ガイド層２、
及び、クラッド層１、４は従来公知のＬＯＣ構造と同様
の構成にすれば良く、各層の厚さは、特に限定されない
が、一般に活性層３は０．０２〜０．２μｍ、光ガイド
層２は０．０３〜１．０μｍ、クラッド層１、４は０．
２〜３．０μｍ程度の範囲で選択する。
【００１０】活性層の導電型は、ｎ型、ｐ型いずれでも
よいが、導電型不純物をドープしないいわゆるｉ型とす
るのが好ましく、埋め込み層も同様である。さらに必要
に応じて、コンタクト層などを設けてもよい。埋め込み
層５はストライプ領域の光を効率良く閉じ込めれば、そ
の厚みには特に制限はないが、ストライプ領域の近傍で
は第２クラッド層の上面と同程度の厚さまで埋め込むこ
とが望ましい。また、注入された電流をストライプ領域
に集中させるためには、埋め込み層５が電流ブロックの
機能を持っていた方が望ましく、そのためには、例え
ば、埋め込み層５として高抵抗の半導体層を用いる等の
方法がある。
よいが、導電型不純物をドープしないいわゆるｉ型とす
るのが好ましく、埋め込み層も同様である。さらに必要
に応じて、コンタクト層などを設けてもよい。埋め込み
層５はストライプ領域の光を効率良く閉じ込めれば、そ
の厚みには特に制限はないが、ストライプ領域の近傍で
は第２クラッド層の上面と同程度の厚さまで埋め込むこ
とが望ましい。また、注入された電流をストライプ領域
に集中させるためには、埋め込み層５が電流ブロックの
機能を持っていた方が望ましく、そのためには、例え
ば、埋め込み層５として高抵抗の半導体層を用いる等の
方法がある。
【００１１】また、前述した各層の間の屈折率の関係を
満たすためには、活性層、光ガイド層の混晶比に対す
る、クラッド層の混晶比の関係はｗ＜ｙ＜ｘ、ｖ、であ
り、クラッド層に対する埋め込み層の混晶比の関係は、
ｘ＜ｕ、又は、ｖ＜ｕとなる。尚、混晶比および半導体
の種類によっては、埋め込み層５を選択成長させること
が、多結晶になり易かったり、マスク上に堆積が生じや
すかったりして困難な場合には、微量のエッチングガス
を成長原料ガスと同時かあるいは間けつ的に流すことに
より、かかる問題の発生を防ぐことができる。
満たすためには、活性層、光ガイド層の混晶比に対す
る、クラッド層の混晶比の関係はｗ＜ｙ＜ｘ、ｖ、であ
り、クラッド層に対する埋め込み層の混晶比の関係は、
ｘ＜ｕ、又は、ｖ＜ｕとなる。尚、混晶比および半導体
の種類によっては、埋め込み層５を選択成長させること
が、多結晶になり易かったり、マスク上に堆積が生じや
すかったりして困難な場合には、微量のエッチングガス
を成長原料ガスと同時かあるいは間けつ的に流すことに
より、かかる問題の発生を防ぐことができる。
【００１２】以下本発明を実施例を用いて説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り、実施例に限定される
ものではない。
本発明はその要旨を越えない限り、実施例に限定される
ものではない。
【００１３】
【実施例】本実施例を図２を用いて説明する。本実施例
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１０（Ｓｉドープ、ｎ＝１×１０
18ｃｍ-3）上に、厚さ１．０μｍのｎ型Ａｌ0.4 Ｇａ
0.6 Ａｓクラッド層１（Ｓｉドープ、ｎ＝１×１０18ｃ
ｍ-3）、厚さ０．１μｍのｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ光
ガイド層２（Ｓｉドープ、ｎ＝５×１０17ｃｍ-3）、厚
さ０．０５μｍのアンドープＧａＡｓ活性層３、及び、
厚さ１．０μｍのｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層
４（Ｚｎドープ、ｐ＝１×１０18ｃｍ-3）をＭＯＣＶＤ
法によりこの順に成長させる。
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１０（Ｓｉドープ、ｎ＝１×１０
18ｃｍ-3）上に、厚さ１．０μｍのｎ型Ａｌ0.4 Ｇａ
0.6 Ａｓクラッド層１（Ｓｉドープ、ｎ＝１×１０18ｃ
ｍ-3）、厚さ０．１μｍのｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓ光
ガイド層２（Ｓｉドープ、ｎ＝５×１０17ｃｍ-3）、厚
さ０．０５μｍのアンドープＧａＡｓ活性層３、及び、
厚さ１．０μｍのｐ型Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層
４（Ｚｎドープ、ｐ＝１×１０18ｃｍ-3）をＭＯＣＶＤ
法によりこの順に成長させる。
【００１４】次に、上記ウェハーにＳｉＮ4 膜をプラズ
マＣＶＤ法により堆積させ、このＳｉＮ4 膜上にフォト
レジストを塗布し、ストライプ状のパターンを形成する
ためにフォトリソグラフィー法により、レジストのパタ
ーンをＳｉＮ4 膜上に形成する。このレジストをマスク
としてＳＦ6 のプラズマエッチングを行い、レジストを
除去して幅１〜７μｍのＳｉＮ4 のマスクを形成する。
マＣＶＤ法により堆積させ、このＳｉＮ4 膜上にフォト
レジストを塗布し、ストライプ状のパターンを形成する
ためにフォトリソグラフィー法により、レジストのパタ
ーンをＳｉＮ4 膜上に形成する。このレジストをマスク
としてＳＦ6 のプラズマエッチングを行い、レジストを
除去して幅１〜７μｍのＳｉＮ4 のマスクを形成する。
【００１５】該マスクを用いて、クラッド層１が露出す
る程度までエッチングを行い、リッジストライプを形成
する。次いでエッチングにより除去された部分に、エッ
チング量とほぼ等しい量となるようにアンドープＡｌ
0.6 Ｇａ0.4 Ａｓ層５を、表面がほぼ平坦になるように
ＭＯＣＶＤ法により埋め込む。この時成長原料ガスと同
時に少量のＨＣｌを流すことにより、マスク上へのポリ
クリスタルの晶出を防いだ。
る程度までエッチングを行い、リッジストライプを形成
する。次いでエッチングにより除去された部分に、エッ
チング量とほぼ等しい量となるようにアンドープＡｌ
0.6 Ｇａ0.4 Ａｓ層５を、表面がほぼ平坦になるように
ＭＯＣＶＤ法により埋め込む。この時成長原料ガスと同
時に少量のＨＣｌを流すことにより、マスク上へのポリ
クリスタルの晶出を防いだ。
【００１６】その後、ＳｉＮ4 マスクをフッ酸によるウ
ェットエッチングにより除去し、ＭＯＣＶＤ法により厚
さ２μｍのｐ型ＧａＡｓ層６（Ｚｎドープ、ｐ＝１〜５
×１０19ｃｍ-3）を成長させた。図３は上記実施例によ
って作成した、ストライプ幅５μｍ、共振器長３００μ
ｍのレーザの電流−光出力特性の温度変化のグラフであ
る。２０℃で、しきい値電流１２ｍＡ、３０ｍＷの駆動
電流６８ｍＡ、８０℃においても、しきい値電流１８ｍ
Ａ、３０ｍＷの駆動電流８５ｍＡと低い値となってい
る。また、図４は、外部微分量子効率の共振器長依存性
のグラフである。このグラフの切片と直線の傾きから内
部微分量子効率（ηｉ）と共振器損失（αｉ）を計算す
ると、各々、９３％、５ｃｍ-1となり、通常のＡｌＧａ
Ａｓ系のレーザがそれぞれおよそ６０〜９０％、２０〜
３０ｃｍ-1であるのに比べて良い値となっている。
ェットエッチングにより除去し、ＭＯＣＶＤ法により厚
さ２μｍのｐ型ＧａＡｓ層６（Ｚｎドープ、ｐ＝１〜５
×１０19ｃｍ-3）を成長させた。図３は上記実施例によ
って作成した、ストライプ幅５μｍ、共振器長３００μ
ｍのレーザの電流−光出力特性の温度変化のグラフであ
る。２０℃で、しきい値電流１２ｍＡ、３０ｍＷの駆動
電流６８ｍＡ、８０℃においても、しきい値電流１８ｍ
Ａ、３０ｍＷの駆動電流８５ｍＡと低い値となってい
る。また、図４は、外部微分量子効率の共振器長依存性
のグラフである。このグラフの切片と直線の傾きから内
部微分量子効率（ηｉ）と共振器損失（αｉ）を計算す
ると、各々、９３％、５ｃｍ-1となり、通常のＡｌＧａ
Ａｓ系のレーザがそれぞれおよそ６０〜９０％、２０〜
３０ｃｍ-1であるのに比べて良い値となっている。
【００１７】
【発明の効果】この手段によって、層に対して平行な方
向にも効率良く光を閉じ込めることが可能であり、共振
器での損失を小さくしたり、内部量子効率を高くしたり
することができ、その結果、しきい値電流や駆動電流を
小さくしたり、レーザの高出力動作をさせたりすること
が可能である。
向にも効率良く光を閉じ込めることが可能であり、共振
器での損失を小さくしたり、内部量子効率を高くしたり
することができ、その結果、しきい値電流や駆動電流を
小さくしたり、レーザの高出力動作をさせたりすること
が可能である。
【００１８】また、層に対して平行な方向にも効率良く
光を閉じ込めることができることから、積層構造の各層
に垂直な方向への光の分布と、層に平行な方向への光の
分布を独立に設計できるので、レーザのビームの形状を
容易に制御でき、円形の近視野像や、遠視野像を持つレ
ーザを作製できる。また、共振器長とストライプの幅を
適当に設計することにより、３０ｍＷ以上の高出力にお
いても、縦モードがマルチスペクトルで発振しており、
戻り光に対してそのノイズレベルの変動が少ないレーザ
が作製できる。
光を閉じ込めることができることから、積層構造の各層
に垂直な方向への光の分布と、層に平行な方向への光の
分布を独立に設計できるので、レーザのビームの形状を
容易に制御でき、円形の近視野像や、遠視野像を持つレ
ーザを作製できる。また、共振器長とストライプの幅を
適当に設計することにより、３０ｍＷ以上の高出力にお
いても、縦モードがマルチスペクトルで発振しており、
戻り光に対してそのノイズレベルの変動が少ないレーザ
が作製できる。
【００１９】更に、層に対して垂直な方向に光が効率良
く閉じ込められていれば、活性層は単一の層である必要
はなく、本発明の半導体レーザ装置の性能をより向上さ
せるために、活性層として量子井戸構造を採ることも可
能である。
く閉じ込められていれば、活性層は単一の層である必要
はなく、本発明の半導体レーザ装置の性能をより向上さ
せるために、活性層として量子井戸構造を採ることも可
能である。
【図１】素子構造の説明図
【図２】実施例におけるレーザの断面を示す図
【図３】電流−光出力の温度変化を示す図
【図４】外部微分量子効率の共振器長依存性を示す図
１ クラッド層 ２ 光ガイド層 ３ 活性層 ４ クラッド層 ５ 埋め込み層 ６ コンタクト層 １０ 半導体基板 １１ 電極 １２ 電極
フロントページの続き (72)発明者 後藤 秀樹 茨城県牛久市東猯穴町1000番地 三菱化成 株式会社総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に形成された第１のクラッド層、
光ガイド層、活性層及び第２のクラッド層からなる光閉
じ込め領域並びに該光閉じ込め領域の両側面に設けられ
た埋め込み層を有し、第１のクラッド層及び光ガイド層
が基板と同一の一方の導電型であり、かつ、第２のクラ
ッド層が他方の導電型である半導体レーザー装置におい
て、第１のクラッド層の屈折率をｎ１、光ガイド層の屈
折率をｎ２、活性層の屈折率をｎ３、第２のクラッド層
の屈折率をｎ４また埋め込み層の屈折率をｎ５とした場
合、下記関係式（１）、（２）及び（３）を有すること
を特徴とする半導体レーザー装置。 ｎ３＞ｎ１、ｎ３＞ｎ４ …（１） ｎ３＞ｎ２＞ｎ１ …（２） ｎ１＞ｎ５ …（３）
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|---|---|---|---|
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ID=17346394
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1992
- 1992-09-29 JP JP26032192A patent/JP3444610B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-09-29 US US08/128,579 patent/US5355384A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-29 DE DE69315303T patent/DE69315303T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-29 EP EP93307714A patent/EP0590951B1/en not_active Expired - Lifetime
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| KR100727209B1 (ko) * | 2002-06-26 | 2007-06-13 | 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 | 화염 엔벨로프 포트가 정렬된 연장부 없는 응집 제트 시스템 |
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