JPH0824209B2 - 化合物半導体レ−ザ - Google Patents
化合物半導体レ−ザInfo
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- JPH0824209B2 JPH0824209B2 JP5301787A JP5301787A JPH0824209B2 JP H0824209 B2 JPH0824209 B2 JP H0824209B2 JP 5301787 A JP5301787 A JP 5301787A JP 5301787 A JP5301787 A JP 5301787A JP H0824209 B2 JPH0824209 B2 JP H0824209B2
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- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、化合物半導体レーザに関する。
［従来の技術とその問題点］ 従来、化合物半導体レーザとして端面に高反射膜を設
けたものや端面保護膜を設けたものが使用されている。
第５図は、高反射膜を用いた従来の化合物半導体レーザ
を示している。同図中１はレーザ素子２に設けられた発
振領域である。レーザ素子２の発光端面３には、低屈折
率nAを持つ厚さλ/4nAの誘電体膜４と高屈折率nBを持つ
厚さλ/4nBの誘電体膜５とが交互に貼着されている。こ
こで、λはレーザ素子２の発振波長である。このように
構成された化合物半導体レーザ10では、レーザ素子２内
部で光は発光端面で節を持つ定在波であるので内部の光
の電界Ｅ（Ｘ）は次式（１）で表わされる。
けたものや端面保護膜を設けたものが使用されている。
第５図は、高反射膜を用いた従来の化合物半導体レーザ
を示している。同図中１はレーザ素子２に設けられた発
振領域である。レーザ素子２の発光端面３には、低屈折
率nAを持つ厚さλ/4nAの誘電体膜４と高屈折率nBを持つ
厚さλ/4nBの誘電体膜５とが交互に貼着されている。こ
こで、λはレーザ素子２の発振波長である。このように
構成された化合物半導体レーザ10では、レーザ素子２内
部で光は発光端面で節を持つ定在波であるので内部の光
の電界Ｅ（Ｘ）は次式（１）で表わされる。
Ｅ（Ｘ）＝aoeikx＋areikx …（１） ここで、aoはｘ正方向（レーザ素子の横方向）への光
の振幅であり、arは反射波の振幅である。（１）式を電
界強度との関係で表わしたものが第７図である。また、
（１）式中ｋ＝２π／λであるから光の強度分布（電界
強度）Ｉ（Ｘ）は、次式（２）で表わされる。
の振幅であり、arは反射波の振幅である。（１）式を電
界強度との関係で表わしたものが第７図である。また、
（１）式中ｋ＝２π／λであるから光の強度分布（電界
強度）Ｉ（Ｘ）は、次式（２）で表わされる。
Ｉ（Ｘ）＝ ao 2＋ar 2＋2aoarCOS2kx …（２） 第７図中のｒは、反射膜と素子の間の反射率を示して
いる。同図の光の強度分布特性曲線Ｉから明らかなよう
に、発光端面３（素子の端面）部分で電解強度が最大値
になっていることが判る。このため発光端３の部分が界
面準位等で光による破壊を受け易い問題がある。
いる。同図の光の強度分布特性曲線Ｉから明らかなよう
に、発光端面３（素子の端面）部分で電解強度が最大値
になっていることが判る。このため発光端３の部分が界
面準位等で光による破壊を受け易い問題がある。
第６図は、端面保護膜を用いた化合物半導体レーザを
示している。第５図のものと同様の部分には同符号を付
している。同図中11が発光端面３に貼着された屈折率ｎ
で厚さλ/2nの誘電体膜からなる端面保護膜である。こ
の端面保護膜11によって反射率を変えずに端面を保護し
ている。このように構成された化合物半導体レーザ15の
場合も高反射膜を用いたものと同様にレーザ内部の電界
が（１）式同様の式で表現され、レーザ内部の光は発光
端面３に節を持つ定在波であり、その電界強度分布も
（２）式と同様に表現される。その結果、端面保護膜11
を用いた化合物半導体レーザ15の場合も、発光端面３で
電界強度が最大値を示し光による破壊を受け易い問題が
ある。
示している。第５図のものと同様の部分には同符号を付
している。同図中11が発光端面３に貼着された屈折率ｎ
で厚さλ/2nの誘電体膜からなる端面保護膜である。こ
の端面保護膜11によって反射率を変えずに端面を保護し
ている。このように構成された化合物半導体レーザ15の
場合も高反射膜を用いたものと同様にレーザ内部の電界
が（１）式同様の式で表現され、レーザ内部の光は発光
端面３に節を持つ定在波であり、その電界強度分布も
（２）式と同様に表現される。その結果、端面保護膜11
を用いた化合物半導体レーザ15の場合も、発光端面３で
電界強度が最大値を示し光による破壊を受け易い問題が
ある。
特にGaAlAs系の化合物半導体レーザ10，15の場合に
は、サージ電流によって大出力発振が起き易く、電界集
中による端面破壊のため素子の劣化を招く問題があっ
た。
は、サージ電流によって大出力発振が起き易く、電界集
中による端面破壊のため素子の劣化を招く問題があっ
た。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、レ
ーザ端面部分の光電界強度を減らすことによって、端面
部分の劣化防止を達成した化合物半導体レーザを提供す
るものである。
ーザ端面部分の光電界強度を減らすことによって、端面
部分の劣化防止を達成した化合物半導体レーザを提供す
るものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、発振領域を有するレーザ素子の発光端面を
含む素子端面部分に、該レーザ素子構成部と略等しい屈
折率を有し、かつ、厚さが該屈折率の４倍値で該レーザ
素子の発振波長の奇数倍値を除した値の誘電体膜を介し
て、高反射膜或は端面保護膜を設けたことを特徴とする
化合物半導体レーザである。
含む素子端面部分に、該レーザ素子構成部と略等しい屈
折率を有し、かつ、厚さが該屈折率の４倍値で該レーザ
素子の発振波長の奇数倍値を除した値の誘電体膜を介し
て、高反射膜或は端面保護膜を設けたことを特徴とする
化合物半導体レーザである。
［作用］ 本発明に係る化合物半導体レーザによれば、レーザ素
子の素子端面と高反射膜或は端面保護膜との間に、レー
ザ素子構成部と略等しい屈折率を有し、かつ厚さがこの
屈折率の４倍値でレーザ素子の発振波長の奇数倍値を除
した値の誘電体膜を介在しているので、レーザ素子の端
面部分での光電界強度を低減させる。その結果、レーザ
素子端面部分の破壊による素子の劣化を阻止することが
できる。
子の素子端面と高反射膜或は端面保護膜との間に、レー
ザ素子構成部と略等しい屈折率を有し、かつ厚さがこの
屈折率の４倍値でレーザ素子の発振波長の奇数倍値を除
した値の誘電体膜を介在しているので、レーザ素子の端
面部分での光電界強度を低減させる。その結果、レーザ
素子端面部分の破壊による素子の劣化を阻止することが
できる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は、本発明の一実施例の要部の構成を示す説
明図である。図中20は、例えば、GaAlAs系化合物半導体
で形成されたレーザ素子21の発振領域である。発振領域
20の端面を含むレーザ素子21の発光端面22には、レーザ
素子21の屈折率と略等しい屈折率ncを持つ誘電体膜23が
貼着されている。このように誘電体膜23の屈折率ncをレ
ーザ素子21のものと略等しくしたのは、素子と誘電体膜
との間の光の反射率を低くするためである。誘電体膜23
の膜厚は、レーザ素子21の発振波長λの奇数Ｎ倍値を屈
折率ncの４倍値で除した値（Ｎλ/4nc）に設定されてい
る。このような膜厚値（Ｎλ/4nc）に設定したのは、第
２図に示す如く、発光端面22での光電界強度を最低値に
するためである。この例の場合、誘電体膜23の膜厚値は
λ/4ncである。誘電体膜23の外側面には、SiO2膜等の低
屈折率ndの誘電体膜からなる厚さλ/2ndの低屈折率反射
膜24と、高屈折率からなる高屈折率反射膜25が交互に複
数組設けられている。
る。第１図は、本発明の一実施例の要部の構成を示す説
明図である。図中20は、例えば、GaAlAs系化合物半導体
で形成されたレーザ素子21の発振領域である。発振領域
20の端面を含むレーザ素子21の発光端面22には、レーザ
素子21の屈折率と略等しい屈折率ncを持つ誘電体膜23が
貼着されている。このように誘電体膜23の屈折率ncをレ
ーザ素子21のものと略等しくしたのは、素子と誘電体膜
との間の光の反射率を低くするためである。誘電体膜23
の膜厚は、レーザ素子21の発振波長λの奇数Ｎ倍値を屈
折率ncの４倍値で除した値（Ｎλ/4nc）に設定されてい
る。このような膜厚値（Ｎλ/4nc）に設定したのは、第
２図に示す如く、発光端面22での光電界強度を最低値に
するためである。この例の場合、誘電体膜23の膜厚値は
λ/4ncである。誘電体膜23の外側面には、SiO2膜等の低
屈折率ndの誘電体膜からなる厚さλ/2ndの低屈折率反射
膜24と、高屈折率からなる高屈折率反射膜25が交互に複
数組設けられている。
このように構成された化合物半導体レーザ30では、上
記の屈折率nc及び肉厚を有する誘電体膜23が発光端面22
と低屈折率反射膜24間に介在されているので、第２図に
示す如く、レーザ素子21の端面部分での光電界強度を最
も低い値I1にして、端面部分の破壊による素子の劣化を
防止することができる。
記の屈折率nc及び肉厚を有する誘電体膜23が発光端面22
と低屈折率反射膜24間に介在されているので、第２図に
示す如く、レーザ素子21の端面部分での光電界強度を最
も低い値I1にして、端面部分の破壊による素子の劣化を
防止することができる。
なお、本発明は、実施例にて示した高反射型のものの
他にも第３図に示すような端面保護膜型のものにも適用
できるものである。なお、第３図のものと同一部分につ
いては同符号を付している。この場合、発光端面には、
所定の誘電体膜23、低屈折率反射膜24及びAu等の高反射
膜からなる端面保護膜26が順次貼着されている。このた
めに構成された化合物半導体レーザ35の端面部分の光電
界強度は、第４図に示す如く最も低い値I2になってい
る。その結果、端面部分の破壊による素子の劣化を防止
することができる。
他にも第３図に示すような端面保護膜型のものにも適用
できるものである。なお、第３図のものと同一部分につ
いては同符号を付している。この場合、発光端面には、
所定の誘電体膜23、低屈折率反射膜24及びAu等の高反射
膜からなる端面保護膜26が順次貼着されている。このた
めに構成された化合物半導体レーザ35の端面部分の光電
界強度は、第４図に示す如く最も低い値I2になってい
る。その結果、端面部分の破壊による素子の劣化を防止
することができる。
因みに、上記実施例における誘電体膜23として例えば
高抵抗のアモルファスシリコン（nc〜3.5）からなる厚
さ約630Åのものを使用することができる。
高抵抗のアモルファスシリコン（nc〜3.5）からなる厚
さ約630Åのものを使用することができる。
［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明に係る係合物半導体レーザ
によれば、レーザ端面部分の光電界強度を低減させて、
端面部分の劣化防止を達成できるものである。
によれば、レーザ端面部分の光電界強度を低減させて、
端面部分の劣化防止を達成できるものである。
第１図は、本発明の一実施例の要部の構成を示す説明
図、第２図は、同実施例の作用を示す説明図、第３図
は、も本発明の他の実施例の要部の構成を示す説明図、
第４図は、同他の実施例の要部の構成を示す説明図、第
５図及び第６図は、従来の化合物半導体レーザの概略構
成を示す説明図、第７図は、同従来の化合物半導体レー
ザの素子端面における光電界強度の分布を示す説明図で
ある。 20……発振領域、21……レーザ素子、22……発光端面、
23……誘電体膜、24……低屈折率反射膜、25……高屈折
率反射膜、26……端面保護膜、30，35……化合物半導体
レーザ。
図、第２図は、同実施例の作用を示す説明図、第３図
は、も本発明の他の実施例の要部の構成を示す説明図、
第４図は、同他の実施例の要部の構成を示す説明図、第
５図及び第６図は、従来の化合物半導体レーザの概略構
成を示す説明図、第７図は、同従来の化合物半導体レー
ザの素子端面における光電界強度の分布を示す説明図で
ある。 20……発振領域、21……レーザ素子、22……発光端面、
23……誘電体膜、24……低屈折率反射膜、25……高屈折
率反射膜、26……端面保護膜、30，35……化合物半導体
レーザ。
Claims (1)
- 【請求項１】発振領域を有するレーザ素子の発光端面を
含む素子端面部分に、該レーザ素子構成部と略等しい屈
折率を有し、かつ、厚さが該屈折率の４倍値で該レーザ
素子の発振波長の奇数倍値を除した値の誘電体膜を介し
て、高反射膜或は端面保護膜を設けたことを特徴とする
化合物半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5301787A JPH0824209B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 化合物半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5301787A JPH0824209B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 化合物半導体レ−ザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63220589A JPS63220589A (ja) | 1988-09-13 |
| JPH0824209B2 true JPH0824209B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=12931131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5301787A Expired - Fee Related JPH0824209B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 化合物半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824209B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01283894A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザ |
| JP3522107B2 (ja) * | 1997-12-18 | 2004-04-26 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザ |
| JP2008227169A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Nec Electronics Corp | 半導体レーザ素子 |
| JP2008294202A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Nec Electronics Corp | ファブリペロー型共振器レーザとその設計方法 |
| JP2010226056A (ja) | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| JP2018006396A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | ウシオ電機株式会社 | 半導体レーザ素子および半導体レーザ装置 |
-
1987
- 1987-03-10 JP JP5301787A patent/JPH0824209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63220589A (ja) | 1988-09-13 |
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Legal Events
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