JPH08316563A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

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JPH08316563A
JPH08316563A JP11576295A JP11576295A JPH08316563A JP H08316563 A JPH08316563 A JP H08316563A JP 11576295 A JP11576295 A JP 11576295A JP 11576295 A JP11576295 A JP 11576295A JP H08316563 A JPH08316563 A JP H08316563A
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layer
semiconductor laser
laser device
current blocking
saturable absorption
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Mitsuharu Matsumoto
光晴 松本
Nobuhiko Hayashi
伸彦 林
Takekane Gotou
壮謙 後藤
Tatsuya Kunisato
竜也 國里
Akira Ibaraki
晃 茨木
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Abstract

PURPOSE: To provide a semiconductor laser device which is high in output, low in noise, stable in a lateral mode, and large in degree of freedom of design. CONSTITUTION: A P-saturable absorption layer 5 possessed of a band gap nearly equal to that of an active layer 3 is formed on the flat 40 of a P-type clad layer 4 and the side face of a ridge 41. An N-current block layer 7 possessed of a larger energy band gap than the energy of oscillation light is formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高出力特性および低雑
音特性を有する半導体レーザ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device having high output characteristics and low noise characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスクシステム用の光源として使用
される半導体レーザ装置は、再生時には低雑音特性が要
求され、記録時には高出力特性が要求される。半導体レ
ーザ装置を光ディスクシステムで用いた場合には、光デ
ィスクからの戻り光により雑音が発生する。このよう
に、半導体レーザ装置から出射した光が外部の光学系に
よって反射され、半導体レーザ装置自身に戻ることによ
り発生する雑音を戻り光雑音と呼ぶ。
2. Description of the Related Art A semiconductor laser device used as a light source for an optical disk system is required to have a low noise characteristic during reproduction and a high output characteristic during recording. When the semiconductor laser device is used in an optical disc system, noise is generated by the returning light from the optical disc. The noise generated when the light emitted from the semiconductor laser device is reflected by the external optical system and returns to the semiconductor laser device itself is called return optical noise.

【0003】このような戻り光雑音を低減するために自
励発振現象を利用することが知られており、可飽和吸収
特性を有する層(以下、可飽和吸収層と呼ぶ)を備えた
自励発振型半導体レーザ装置が提案されている。
It is known to use a self-excited oscillation phenomenon to reduce such return light noise, and a self-excited layer including a layer having saturable absorption characteristics (hereinafter referred to as saturable absorption layer) is known. Oscillation type semiconductor laser devices have been proposed.

【0004】図9は高出力特性および低雑音特性を有す
る従来のAlGaAs系半導体レーザ装置の構造を示す
模式的断面図である。図9において、n−GaAs基板
1上に、Al0.45Ga0.55Asからなるn−クラッド層
2、アンドープのAl0.13Ga0.87Asからなる活性層
3およびAl 0.45Ga0.55Asからなるp−クラッド層
4が順に形成されている。p−クラッド層4は、活性層
3上に形成された平坦部40およびその平坦部40上の
中央部に形成されたストライプ状のリッジ部41からな
る。
FIG. 9 has a high output characteristic and a low noise characteristic.
The structure of a conventional AlGaAs semiconductor laser device is shown.
It is a schematic sectional view. In FIG. 9, an n-GaAs substrate
Al on 10.45Ga0.55N-clad layer made of As
2, undoped Al0.13Ga0.87Active layer made of As
3 and Al 0.45Ga0.55P-cladding layer made of As
4 are formed in order. The p-clad layer 4 is an active layer
3 and the flat portion 40 formed on the flat portion 40
It consists of a striped ridge 41 formed in the center.
It

【0005】リッジ部41中には、p−Al0.13Ga
0.87Asからなるp−可飽和吸収層50が設けられてい
る。リッジ部41上にはp−GaAsからなるp−コン
タクト層6が形成され、リッジ部41の両側および平坦
部40上には、n−Al0.7 Ga0.3 Asからなるn−
電流ブロック層7が形成されている。
In the ridge portion 41, p-Al 0.13 Ga is contained.
A p-saturable absorber layer 50 of 0.87 As is provided. The upper ridge portion 41 composed of p-GaAs p-contact layer 6 is formed, on both sides and flat portions 40 of the ridge portion 41 is composed of n-Al 0.7 Ga 0.3 As n-
The current blocking layer 7 is formed.

【0006】p−コンタクト層6上およびn−電流ブロ
ック層7上には、p−GaAsからなるp−キャップ層
8が形成されている。p−キャップ層8の上面にはp側
電極9が形成され、n−GaAs基板1の下面にはn側
電極10が形成されている。
A p-cap layer 8 made of p-GaAs is formed on the p-contact layer 6 and the n-current blocking layer 7. A p-side electrode 9 is formed on the upper surface of the p-cap layer 8, and an n-side electrode 10 is formed on the lower surface of the n-GaAs substrate 1.

【0007】この半導体レーザ装置において、p側電極
9から供給された電流はn−電流ブロック層7によりブ
ロックされ、ストライプ状のリッジ部41のみに注入さ
れる。また、リッジ部41下での実効的な屈折率がリッ
ジ部41の領域を除く平坦部40下での実効的な屈折率
に比べて大きくなるので、リッジ部41下の領域に屈折
率導波機構による光導波路が形成され、水平方向の光の
閉じ込めが行われる。
In this semiconductor laser device, the current supplied from the p-side electrode 9 is blocked by the n-current blocking layer 7 and injected only into the striped ridge portion 41. Further, since the effective refractive index under the ridge portion 41 is larger than the effective refractive index under the flat portion 40 excluding the region of the ridge portion 41, the refractive index waveguide is formed in the region under the ridge portion 41. An optical waveguide is formed by the mechanism to confine light in the horizontal direction.

【0008】また、クラッド層2,4のバンドギャップ
が活性層3のバンドギャップよりも大きくなっており、
活性層3の屈折率がそれを挟むクラッド層2,4の屈折
率よりも高くなっている。それにより、光が活性層4に
閉じ込められる。このようなダブルヘテロ構造により垂
直方向の光の閉じ込めが行われる。
Further, the band gaps of the cladding layers 2 and 4 are larger than the band gap of the active layer 3,
The refractive index of the active layer 3 is higher than the refractive indices of the cladding layers 2 and 4 that sandwich the active layer 3. Thereby, the light is confined in the active layer 4. Such double hetero structure confine light in the vertical direction.

【0009】図9の半導体レーザ装置においては、n−
電流ブロック層7のバンドギャップが活性層3のバンド
ギャップよりも大きくなっている。それにより、活性層
3での発振光がn−電流ブロック層7で吸収されない。
したがって、n−電流ブロック層7での光の吸収損失が
少なく、高出力特性が得られる。一方、リッジ部41中
に設けられたp−可飽和吸収層50により発振スペクト
ルが自励発振を起こし、可干渉性が低下することにより
戻り光雑音が低減される。このようにして、高出力特性
および低雑音特性が得られる。
In the semiconductor laser device of FIG. 9, n-
The band gap of the current blocking layer 7 is larger than that of the active layer 3. As a result, the oscillation light in the active layer 3 is not absorbed by the n-current blocking layer 7.
Therefore, the absorption loss of light in the n-current blocking layer 7 is small, and high output characteristics can be obtained. On the other hand, the p-saturable absorption layer 50 provided in the ridge portion 41 causes the self-oscillation of the oscillation spectrum, and the coherence is reduced, so that the return optical noise is reduced. In this way, high output characteristics and low noise characteristics can be obtained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、図9の
従来の半導体レーザ装置においては、高出力特性を得る
ためにn−電流ブロック層7のバンドギャップが大きく
なっているので、活性層3において発生した光がn−電
流ブロック層7により吸収されない。そのため、n−電
流ブロック層により活性層での発振光を吸収することに
より屈折率導波を行う半導体レーザ装置に比べて、屈折
率導波機構による水平方向に光の閉じ込めが弱く、利得
導波型の半導体レーザ装置に近づく。
As described above, in the conventional semiconductor laser device of FIG. 9, since the band gap of the n-current blocking layer 7 is large in order to obtain high output characteristics, the active layer is not formed. The light generated in 3 is not absorbed by the n-current blocking layer 7. Therefore, as compared with a semiconductor laser device that performs index guiding by absorbing oscillation light in the active layer by the n-current blocking layer, light confinement in the horizontal direction by the index guiding mechanism is weak, and gain guiding is performed. Type semiconductor laser device.

【0011】その結果、横モードが不安定となる。例え
ば、光出力を増加させると、電流−光出力特性にキンク
と呼ばれる非直線性が生じ、同時にレーザビームの出射
方向の移動、出力のゆらぎなどが生じる。特に、半導体
レーザ装置を光ディスクシステムで用いる場合には、横
モードが安定であることが要求される。
As a result, the transverse mode becomes unstable. For example, when the optical output is increased, the current-optical output characteristic has a non-linear characteristic called kink, and at the same time, the laser beam moves in the emitting direction and the output fluctuates. In particular, when the semiconductor laser device is used in an optical disc system, the transverse mode is required to be stable.

【0012】なお、上記横モードの不安定さを少しでも
抑制するためには、活性層3で発生した光がリッジ部4
1中にあるp−可飽和吸収層50で吸収される量を低減
するように、活性層3とp−可飽和吸収層50との間の
距離を大きく設定しなければならない。それにより、素
子の設計の自由度が制限されることになる。
In order to suppress the instability of the transverse mode as much as possible, the light generated in the active layer 3 is applied to the ridge portion 4.
The distance between the active layer 3 and the p-saturable absorption layer 50 must be set large so as to reduce the amount absorbed by the p-saturable absorption layer 50 in FIG. This limits the freedom of design of the device.

【0013】本発明の目的は、高出力特性および低雑音
特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計の自由度
が大きい半導体レーザ装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device having a stable transverse mode and a large degree of freedom in design while realizing high output characteristics and low noise characteristics.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体レー
ザ装置は、活性層に導波路が形成される半導体レーザ装
置において、導波路の両側の領域上に可飽和吸収層が設
けられたものである。
A semiconductor laser device according to the present invention is a semiconductor laser device in which a waveguide is formed in an active layer, in which saturable absorption layers are provided on regions on both sides of the waveguide. is there.

【0015】特に、活性層上に平坦部とその平坦部上の
中央部に形成されたストライプ状のリッジ部とからなる
クラッド層が設けられ、リッジ部の側面および平坦部上
に電流阻止層が形成された半導体レーザ装置の場合、リ
ッジ部の両側の平坦部上に可飽和吸収層が設けられるこ
とが好ましい。
In particular, a clad layer having a flat portion and a striped ridge portion formed in the central portion on the flat portion is provided on the active layer, and a current blocking layer is provided on the side surface and the flat portion of the ridge portion. In the case of the formed semiconductor laser device, it is preferable that saturable absorption layers are provided on the flat portions on both sides of the ridge portion.

【0016】また、電流阻止層は、発振光のエネルギー
よりも大きいエネルギーのバンドギャップを有すること
が好ましい。さらに、可飽和吸収層は、リッジ部の側面
および平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられても
よい。
Further, it is preferable that the current blocking layer has a band gap having an energy larger than that of the oscillation light. Furthermore, the saturable absorption layer may be provided between the side surface of the ridge portion and the upper surface of the flat portion and the current blocking layer.

【0017】[0017]

【作用】本発明に係る半導体レーザ装置においては、導
波路の両側の領域上に可飽和吸収層が設けられている。
特に、リッジ埋込型の半導体レーザ装置の場合には、リ
ッジ部の両側の平坦部上に可飽和吸収層が設けられてい
る。そのため、可飽和吸収層により自励発振が得られる
とともに、その可飽和吸収層により活性層での発振光が
吸収される。それにより、屈折率導波機構による水平方
向の光の閉じ込めが良好となり、横モードが安定する。
また、可飽和吸収層による発振光の吸収を低減する必要
がないので、可飽和吸収層と活性層との距離を大きく設
定する必要はなく、素子の設計の自由度が大きくなる。
In the semiconductor laser device according to the present invention, saturable absorption layers are provided on both sides of the waveguide.
Particularly, in the case of a ridge-embedded semiconductor laser device, a saturable absorption layer is provided on the flat portions on both sides of the ridge portion. Therefore, self-excited oscillation is obtained by the saturable absorption layer, and the oscillated light in the active layer is absorbed by the saturable absorption layer. Thereby, the confinement of light in the horizontal direction by the refractive index guiding mechanism is improved, and the transverse mode is stabilized.
Further, since it is not necessary to reduce the absorption of the oscillation light by the saturable absorption layer, it is not necessary to set a large distance between the saturable absorption layer and the active layer, and the degree of freedom in designing the device is increased.

【0018】したがって、高出力特性および低雑音特性
を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計の自由度が大
きい半導体レーザ装置が得られる。電流阻止層が発振光
のエネルギーよりも大きいエネルギーのバンドギャップ
を有する場合には、電流阻止層での光吸収損失が少なく
なるので、より高出力特性が得られる。
Therefore, it is possible to obtain a semiconductor laser device having a stable lateral mode and a large degree of freedom in designing, while realizing high output characteristics and low noise characteristics. When the current blocking layer has a bandgap with an energy larger than that of the oscillated light, the light absorption loss in the current blocking layer is reduced, so that higher output characteristics can be obtained.

【0019】また、可飽和吸収層がリッジ部の側面およ
び平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられている場
合には、可飽和吸収層および電流阻止層を連続的な工程
で形成することができる。
When the saturable absorbing layer is provided between the side surface of the ridge and the upper surface of the flat portion and the current blocking layer, the saturable absorbing layer and the current blocking layer are formed in a continuous process. can do.

【0020】[0020]

【実施例】図1は本発明の第1の実施例によるAlGa
As系半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図であ
る。
EXAMPLE FIG. 1 shows AlGa according to a first example of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an As semiconductor laser device.

【0021】図1において、n−GaAs基板1上に、
n−Al0.45Ga0.55Asからなるn−クラッド層2、
アンドープのAl0.13Ga0.87Asからなる活性層3お
よびp−Al0.45Ga0.55Asからなるp−クラッド層
4が順に形成されている。p−クラッド層4は、活性層
3上に形成された平坦部40およびその平坦部40の中
央部に形成されたストライプ状のリッジ部41からな
る。p−クラッド層4のリッジ部41の両側面および平
坦部40上には、p−Al0.13Ga0.87Asからなるp
−可飽和吸収層5が形成されている。
In FIG. 1, on an n-GaAs substrate 1,
an n-clad layer 2 made of n-Al 0.45 Ga 0.55 As,
An active layer 3 made of undoped Al 0.13 Ga 0.87 As and a p-clad layer 4 made of p-Al 0.45 Ga 0.55 As are sequentially formed. The p-cladding layer 4 is composed of a flat portion 40 formed on the active layer 3 and a striped ridge portion 41 formed in the center of the flat portion 40. On the both side surfaces of the ridge portion 41 of the p-cladding layer 4 and on the flat portion 40, p made of p-Al 0.13 Ga 0.87 As is formed.
-The saturable absorber layer 5 is formed.

【0022】p−クラッド層4のリッジ部41上には、
p−GaAsからなるp−コンタクト層6が形成され、
p−可飽和吸収層5上には、n−Al0.65Ga0.35As
からなるn−電流ブロック層7が形成されている。p−
コンタクト層6上およびn−電流ブロック層7上には、
p−GaAsからなるp−キャップ層8が形成されてい
る。p−キャップ層8の上面にはAu/Crからなるp
側電極9が形成され、n−GaAs基板1の下面にはA
u/Sn/Crからなるn側電極10が形成されてい
る。
On the ridge portion 41 of the p-clad layer 4,
A p-contact layer 6 made of p-GaAs is formed,
On the p-saturable absorption layer 5, n-Al 0.65 Ga 0.35 As
The n-current blocking layer 7 is formed. p-
On the contact layer 6 and the n-current blocking layer 7,
A p-cap layer 8 made of p-GaAs is formed. On the upper surface of the p-cap layer 8, p made of Au / Cr is formed.
The side electrode 9 is formed, and A is formed on the lower surface of the n-GaAs substrate 1.
An n-side electrode 10 made of u / Sn / Cr is formed.

【0023】なお、p−クラッド層4の平坦部40とリ
ッジ部41との間に、レーザ光のエネルギーhν(hは
プランク定数、νは発振光の振動数)よりも大きなエネ
ルギーのバンドギャップを有するエッチング停止層を設
けてもよい。
A band gap having an energy larger than the energy hν of laser light (h is Planck's constant, ν is the frequency of oscillation light) is provided between the flat portion 40 and the ridge portion 41 of the p-cladding layer 4. An etching stopper layer having the above may be provided.

【0024】表1にn−クラッド層2、活性層3、p−
クラッド層4、p−可飽和吸収層5およびn−電流ブロ
ック層7の材料、屈折率、バンドギャップおよび膜厚を
示す。なお、リッジ部41の下面の幅Wは例えば3μm
である。
Table 1 shows the n-cladding layer 2, the active layer 3 and the p-layer.
The materials, refractive index, band gap and film thickness of the cladding layer 4, the p-saturable absorption layer 5 and the n-current blocking layer 7 are shown. The width W of the lower surface of the ridge portion 41 is, for example, 3 μm.
Is.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】p−可飽和吸収層5のバンドギャップESA
は活性層3のバンドギャップEA (≒hν)にほぼ等し
い。n−クラッド層2のバンドギャップEncおよびp−
クラッド層4のバンドギャップEpcは活性層3のバンド
ギャップEA (≒hν)よりも大きい。n−電流ブロッ
ク層7のバンドギャップEB は活性層3のバンドギャッ
プEA (≒hν)よりも大きい。
Band gap E SA of p-saturable absorption layer 5
Is approximately equal to the bandgap E A (≈hν) of the active layer 3. Band gap of the n-cladding layer 2 Enc and p-
The band gap E pc of the cladding layer 4 is larger than the band gap E A (≈hν) of the active layer 3. The bandgap E B of the n-current blocking layer 7 is larger than the bandgap E A (≈hν) of the active layer 3.

【0027】また、n−クラッド層2の屈折率Nncおよ
びp−クラッド層4の屈折率Npcは活性層3の屈折率N
A よりも小さく、かつn−電流ブロック層7の屈折率N
B よりも大きい。
Further, the refractive index N nc of the n-cladding layer 2 and the refractive index N pc of the p-cladding layer 4 are the refractive index N of the active layer 3.
Smaller than A , and the refractive index N of the n-current blocking layer 7
Greater than B.

【0028】次に、図1の半導体レーザ装置の製造方法
を図2〜図6の工程断面図を参照しながら説明する。ま
ず、図2に示すように、n−GaAs基板1上に、MO
CVD法(有機金属化学的気相成長法)またはMBE法
(分子線エピタキシャル成長法)により、n−Al0.45
Ga0.55Asからなるn−クラッド層2、アンドープの
Al0.13Ga 0.87Asからなる活性層3、p−Al0.45
Ga0.55Asからなるp−クラッド層4a、p−Al
0.7 Ga0.3 Asからなるp−エッチング停止層11、
p−Al 0.45Ga0.55Asからなるp−クラッド層4
b、およびp−GaAsからなるp−コンタクト層6を
連続成長させる。
Next, a method of manufacturing the semiconductor laser device of FIG.
Will be described with reference to process sectional views of FIGS. Well
First, as shown in FIG. 2, on the n-GaAs substrate 1, MO
CVD method (metalorganic chemical vapor deposition method) or MBE method
N-Al by (molecular beam epitaxial growth method)0.45
Ga0.55N-clad layer 2 of As, undoped
Al0.13Ga 0.87Active layer 3 made of As, p-Al0.45
Ga0.55P-clad layer 4a made of As, p-Al
0.7Ga0.3A p-etch stop layer 11 of As,
p-Al 0.45Ga0.55P-clad layer 4 made of As
b and the p-contact layer 6 made of p-GaAs
Grow continuously.

【0029】次に、図3に示すように、p−コンタクト
層6上の中央部にストライプ状のSiO2 マスク(図示
せず)を形成した後、SiO2 マスクの領域を除いてp
−コンタクト層6およびp−クラッド層4bをエッチン
グ停止層11までエッチングし、リッジ部を形成する。
エッチング液としては、有機カルボン酸および過酸化水
素の混合液を用いる。その後、SiO2 マスクをHF
(フッ化水素)を用いて除去する。図3では、リッジ部
の領域を除いてエッチング停止層11が除去されている
が、p−クラッド層4a上の全体にエッチング停止層1
1が残っていてもよい。
Next, as shown in FIG. 3, a stripe-shaped SiO 2 mask (not shown) is formed on the central portion of the p-contact layer 6, and then p is removed except for the SiO 2 mask region.
-The contact layer 6 and the p-clad layer 4b are etched down to the etching stop layer 11 to form a ridge portion.
As the etching liquid, a mixed liquid of organic carboxylic acid and hydrogen peroxide is used. After that, the SiO 2 mask is HF
Remove with (hydrogen fluoride). In FIG. 3, the etching stopper layer 11 is removed except for the region of the ridge portion, but the etching stopper layer 1 is entirely formed on the p-clad layer 4a.
1 may remain.

【0030】次に、図4に示すように、MOCVD法ま
たはMBE法により、p−コンタクト層6上、p−クラ
ッド層4bの側面およびp−クラッド層4a上に、p−
Al 0.13Ga0.87Asからなるp−可飽和吸収層5およ
びn−Al0.65Ga0.35Asからなるn−電流ブロック
層7を順に形成する。
Next, as shown in FIG.
On the p-contact layer 6 by the MBE method or the MBE method.
P- on the side surface of the pad layer 4b and on the p-clad layer 4a.
Al 0.13Ga0.87P-saturable absorption layer 5 composed of As and
And n-Al0.65Ga0.35N-current block consisting of As
Layer 7 is formed in sequence.

【0031】さらに、図5に示すように、リン酸系のエ
ッチング液を用いて、p−コンタクト層6上のn−電流
ブロック層7およびp−可飽和吸収層5をエッチングす
る。最後に、図6に示すように、MOCVD法またはM
BE法により、p−コンタクト層6上およびn−電流ブ
ロック層7上にp−GaAsからなるp−キャップ層8
を形成し、p−キャップ層8の上面にAu/Crからな
るp側電極9を形成し、n−GaAs基板1の下面にA
u/Sn/Crからなるn側電極10を形成する。
Further, as shown in FIG. 5, the n-current blocking layer 7 and the p-saturable absorption layer 5 on the p-contact layer 6 are etched using a phosphoric acid-based etching solution. Finally, as shown in FIG. 6, MOCVD method or M
The p-cap layer 8 made of p-GaAs is formed on the p-contact layer 6 and the n-current blocking layer 7 by the BE method.
, A p-side electrode 9 made of Au / Cr is formed on the upper surface of the p-cap layer 8, and A is formed on the lower surface of the n-GaAs substrate 1.
An n-side electrode 10 made of u / Sn / Cr is formed.

【0032】本実施例の半導体レーザ装置では、p−可
飽和吸収層5がp−クラッド層4の平坦部40上および
リッジ部41の側面に設けられているので、p−可飽和
吸収層5により自励発振が得られるとともに、そのp−
可飽和吸収層5により活性層3で発生した光が吸収され
る。それにより、屈折率導波機構による水平方向の光の
閉じ込めが良好となり、横モードが安定する。
In the semiconductor laser device of this embodiment, since the p-saturable absorption layer 5 is provided on the flat portion 40 of the p-cladding layer 4 and on the side surface of the ridge portion 41, the p-saturable absorption layer 5 is formed. Self-excited oscillation is obtained by the
The saturable absorption layer 5 absorbs the light generated in the active layer 3. Thereby, the confinement of light in the horizontal direction by the refractive index guiding mechanism is improved, and the transverse mode is stabilized.

【0033】また、p−可飽和吸収層5と活性層3との
距離を大きく設定することが要求されないので、素子の
設計の自由度が大きくなる。したがって、高出力特性お
よび低雑音特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設
計の自由度が大きい半導体レーザ装置が得られる。
Further, since it is not required to set a large distance between the p-saturable absorption layer 5 and the active layer 3, the degree of freedom in designing the device increases. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor laser device having a stable lateral mode and a large degree of freedom of design while realizing high output characteristics and low noise characteristics.

【0034】図7は本発明の第2の実施例によるAlG
aAs系半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図で
ある。図7の半導体レーザ装置が図1の半導体レーザ装
置と異なるのは、p−クラッド層4のリッジ部41中に
もp−Al0.13Ga0.87Asからなるp−可飽和吸収層
51が設けられている点である。他の部分の構成は、図
1の半導体レーザ装置の構成と同様である。
FIG. 7 shows AlG according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an aAs semiconductor laser device. The semiconductor laser device of FIG. 7 is different from the semiconductor laser device of FIG. 1 in that the ridge portion 41 of the p-cladding layer 4 is also provided with a p-saturable absorption layer 51 of p-Al 0.13 Ga 0.87 As. That is the point. The configuration of the other parts is similar to that of the semiconductor laser device of FIG.

【0035】図7の半導体レーザ装置においては、リッ
ジ部41中に設けられたp−可飽和吸収層51により自
励発振特性をさらに強められ、低雑音特性がより向上す
る。図8は本発明の第3の実施例によるAlGaAs系
半導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
In the semiconductor laser device of FIG. 7, the p-saturable absorption layer 51 provided in the ridge portion 41 further enhances the self-oscillation characteristic and further improves the low noise characteristic. FIG. 8 is a schematic sectional view showing the structure of an AlGaAs semiconductor laser device according to the third embodiment of the present invention.

【0036】図8の半導体レーザ装置が図1の半導体レ
ーザ装置と異なるのは、n−クラッド層2中にn−Al
0.13Ga0.87Asからなるn−可飽和吸収層52がさら
に設けられている点である。他の部分の構成は、図1の
半導体レーザ装置の構成と同様である。
The semiconductor laser device shown in FIG. 8 is different from the semiconductor laser device shown in FIG. 1 in that n-Al in the n-clad layer 2 is different.
The point is that the n-saturable absorption layer 52 made of 0.13 Ga 0.87 As is further provided. The configuration of the other parts is similar to that of the semiconductor laser device of FIG.

【0037】図8の半導体レーザ装置においては、n−
クラッド層2中に設けられたn−可飽和吸収層52によ
り自励発振特性がさらに強められ、低雑音特性がより向
上する。
In the semiconductor laser device of FIG. 8, n-
The n-saturable absorption layer 52 provided in the cladding layer 2 further enhances the self-sustained pulsation characteristic and further improves the low noise characteristic.

【0038】なお、上記実施例では、本発明をリッジ埋
込型のAlGaAs系半導体レーザ装置に適用した場合
を説明したが、本発明は高出力特性および低雑音特性を
有するAlGaInP系半導体レーザ装置等の他の半導
体レーザ装置にも同様に適用することができる。
In the above embodiments, the case where the present invention is applied to the ridge-buried type AlGaAs semiconductor laser device is explained. However, the present invention is an AlGaInP semiconductor laser device having high output characteristics and low noise characteristics. It can be similarly applied to other semiconductor laser devices.

【0039】また、上記実施例では活性層3が単一の層
からなるが、量子井戸構造を有する活性層を用いてもよ
い。この場合も、電流ブロック層が発振光のエネルギー
よりも大きいエネルギーのバンドギャップを有すること
が好ましい。
Although the active layer 3 is composed of a single layer in the above embodiment, an active layer having a quantum well structure may be used. Also in this case, it is preferable that the current blocking layer has a band gap having an energy larger than that of the oscillation light.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、導波路の
両側の領域上に可飽和吸収層が設けられているので、可
飽和吸収層により自励発振が得られるとともに、屈折率
導波機構による水平方向の光の閉じ込めが良好となる。
また、可飽和吸収層と活性層との間の距離を大きく設定
することが要求されない。したがって、高出力特性およ
び低雑音特性を実現しつつ、横モードが安定でかつ設計
の自由度が大きい半導体レーザ装置が得られる。
As described above, according to the present invention, since the saturable absorbing layers are provided on the regions on both sides of the waveguide, the saturable absorbing layer can provide self-sustained pulsation and the refractive index guide. Good confinement of light in the horizontal direction by the wave mechanism.
Further, it is not required to set a large distance between the saturable absorption layer and the active layer. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor laser device having a stable lateral mode and a large degree of freedom of design while realizing high output characteristics and low noise characteristics.

【0041】特に、電流阻止層が発振光のエネルギーよ
りも大きいエネルギーのバンドギャップを有する場合に
は、電流阻止層での光吸収損失が少なくなり、より高出
力特性が得られる。
In particular, when the current blocking layer has a bandgap with an energy larger than that of the oscillation light, the light absorption loss in the current blocking layer is reduced, and higher output characteristics can be obtained.

【0042】また、可飽和吸収層がリッジ部の側面およ
び平坦部の上面と電流阻止層との間に設けられている場
合には、可飽和吸収層および電流阻止層を連続的な工程
で形成することが可能となり、製造時間および製造コス
トが低減される。
Further, when the saturable absorbing layer is provided between the side surface of the ridge and the upper surface of the flat portion and the current blocking layer, the saturable absorbing layer and the current blocking layer are formed in a continuous process. It is possible to reduce the manufacturing time and the manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例によるAlGaAs系半
導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of an AlGaAs semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の半導体レーザ装置の製造方法を示す第1
の工程断面図である。
FIG. 2 is a first diagram showing a method of manufacturing the semiconductor laser device of FIG.
FIG.

【図3】図1の半導体レーザ装置の製造方法を示す第2
の工程断面図である。
FIG. 3 is a second view showing a method of manufacturing the semiconductor laser device of FIG.
FIG.

【図4】図1の半導体レーザ装置の製造方法を示す第3
の工程断面図である。
4 shows a third method for manufacturing the semiconductor laser device of FIG.
FIG.

【図5】図1の半導体レーザ装置の製造方法を示す第4
の工程断面図である。
5 is a fourth diagram showing a method of manufacturing the semiconductor laser device of FIG.
FIG.

【図6】図1の半導体レーザ装置の製造方法を示す第5
の工程断面図である
6 is a fifth view showing a method of manufacturing the semiconductor laser device of FIG.
FIG.

【図7】本発明の第2の実施例によるAlGaAs系半
導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing the structure of an AlGaAs semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例によるAlGaAs系半
導体レーザ装置の構造を示す模式的断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a structure of an AlGaAs semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】従来のAlGaAs系半導体レーザ装置の構造
を示す模式的断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional AlGaAs semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n−GaAs基板 2 n−クラッド層 3 活性層 4,4a,4b p−クラッド層 5,51 p−可飽和吸収層 52 n−可飽和吸収層 7 n−電流ブロック層 40 平坦部 41 リッジ部 1 n-GaAs substrate 2 n-clad layer 3 active layer 4,4a, 4b p-clad layer 5,51 p-saturable absorption layer 52 n-saturable absorption layer 7 n-current block layer 40 flat part 41 ridge part

フロントページの続き (72)発明者 國里 竜也 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 茨木 晃 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内Front page continuation (72) Inventor Tatsuya Kunizato 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Akira Ibaraki 2-5-5 Keihan-hondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活性層に導波路が形成される半導体レー
ザ装置において、前記導波路の両側の領域上に可飽和吸
収層が設けられたことを特徴とする半導体レーザ装置。
1. A semiconductor laser device having a waveguide formed in an active layer, wherein a saturable absorption layer is provided on regions on both sides of the waveguide.
【請求項2】 活性層上に平坦部と前記平坦部上の中央
部に形成されたストライプ状のリッジ部とからなるクラ
ッド層が設けられ、前記リッジ部の側面および前記平坦
部上に電流阻止層が形成された半導体レーザ装置におい
て、前記リッジ部の両側の前記平坦部上に可飽和吸収層
が設けられたことを特徴とする半導体レーザ装置。
2. A clad layer comprising a flat portion and a striped ridge portion formed in the central portion on the flat portion is provided on the active layer, and a current blocking is provided on a side surface of the ridge portion and on the flat portion. A semiconductor laser device in which a layer is formed, wherein a saturable absorption layer is provided on the flat portions on both sides of the ridge portion.
【請求項3】 前記電流阻止層は、発振光のエネルギー
よりも大きいエネルギーのバンドギャップを有すること
を特徴とする請求項1記載の半導体レーザ装置。
3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the current blocking layer has a band gap having an energy larger than that of the oscillation light.
【請求項4】 前記可飽和吸収層は、前記リッジ部の側
面および前記平坦部の上面と前記電流阻止層との間に設
けられたことを特徴とする請求項2または3記載の半導
体レーザ装置。
4. The semiconductor laser device according to claim 2, wherein the saturable absorption layer is provided between a side surface of the ridge portion and an upper surface of the flat portion and the current blocking layer. .
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997032376A1 (en) * 1996-03-01 1997-09-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser and cleaving method
WO1998039827A1 (en) * 1997-03-07 1998-09-11 Sharp Kabushiki Kaisha Gallium nitride semiconductor light emitting element with active layer having multiplex quantum well structure and semiconductor laser light source device
KR100571842B1 (en) * 2004-10-06 2006-04-17 삼성전기주식회사 Laser diode and method for manufacturing the same
US7092422B2 (en) 2002-11-14 2006-08-15 Sharp Kabushiki Kaisha Self-pulsation type semiconductor laser
JP2010123630A (en) * 2008-11-17 2010-06-03 Nec Electronics Corp Semiconductor laser and manufacturing process thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997032376A1 (en) * 1996-03-01 1997-09-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser and cleaving method
US6118800A (en) * 1996-03-01 2000-09-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser and cleaving method
WO1998039827A1 (en) * 1997-03-07 1998-09-11 Sharp Kabushiki Kaisha Gallium nitride semiconductor light emitting element with active layer having multiplex quantum well structure and semiconductor laser light source device
US6956882B2 (en) 1997-03-07 2005-10-18 Sharp Kabushiki Kaisha Gallium nitride semiconductor light emitting device having multi-quantum-well structure active layer, and semiconductor laser light source device
US7183569B2 (en) 1997-03-07 2007-02-27 Sharp Kabushiki Kaisha Gallium nitride semiconductor light emitting device having multi-quantum-well structure active layer, and semiconductor laser light source device
US7092422B2 (en) 2002-11-14 2006-08-15 Sharp Kabushiki Kaisha Self-pulsation type semiconductor laser
KR100571842B1 (en) * 2004-10-06 2006-04-17 삼성전기주식회사 Laser diode and method for manufacturing the same
JP2010123630A (en) * 2008-11-17 2010-06-03 Nec Electronics Corp Semiconductor laser and manufacturing process thereof

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