JPH1022562A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

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JPH1022562A
JPH1022562A JP8170296A JP17029696A JPH1022562A JP H1022562 A JPH1022562 A JP H1022562A JP 8170296 A JP8170296 A JP 8170296A JP 17029696 A JP17029696 A JP 17029696A JP H1022562 A JPH1022562 A JP H1022562A
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semiconductor laser
laser device
laser
semiconductor
quantum well
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Yasuyuki Bessho
靖之 別所
Akira Ibaraki
晃 茨木
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove the deviation of polarization from the reference plane of a package by installing a semiconductor laser to compensate the axial deviation of the polarization of a beam. SOLUTION: A semiconductor laser chip 1 is attached to the main face of a block 5 so that the point of light emission may be positioned at the center of a laser package, and it is made a reference position. In the condition that the semiconductor laser chip 1 is placed on a heat sink 2, the base part 3 of the laser package is installed at the block part 5, being rotated by 3-10 deg. from the vertical direction to the reference position, centering around the point of light emission. Hereby, the deviation of the axis of polarization from the reference plane can be removed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザ装置に
係わり、特に、レーザビームの偏光方向の軸ずれを補償
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, and more particularly to a semiconductor laser device for compensating for a shift in the polarization direction of a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】DVD(デジタルビデオディスク)やC
D−R(追記型コンパクトディスク)といった高密度光
ディスクを実現するためには、データの書き込みや読み
出しのために使用するレーザビームのスポット径をでき
るだけ小さいものとすることが必要である。そこで、レ
ーザビームを小さいスポットに絞ることが可能な短波長
レーザの研究が近年活発に進められている。
2. Description of the Related Art DVD (Digital Video Disk) and C
In order to realize a high-density optical disk such as a DR (write-once compact disk), it is necessary to make the spot diameter of a laser beam used for writing and reading data as small as possible. Therefore, research on a short-wavelength laser capable of focusing a laser beam to a small spot has been actively advanced in recent years.

【0003】図6は、短波長レーザの一例として、1996
年春季応用物理学会(26a−C−11)において報告され
たAlGaInP/GaAs系赤色半導体レーザ装置の
構造を示す断面図である。
FIG. 6 shows an example of a short wavelength laser in 1996.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of an AlGaInP / GaAs red semiconductor laser device reported in the Spring Meeting of the Japan Society of Applied Physics (26a-C-11).

【0004】この装置は、n型GaAs半導体傾斜基板
21上に、n型GaInPバッファ層(層厚0.3μ
m)22、n型(Al0.7Ga0.30.5InPクラッド
層(層厚2μm)23、Ga0.58In0.42P引張り歪量
子井戸層(4層、各層厚75Å)と(Al0.5Ga0.5
0.5In0.5P量子障壁層(3層、各層厚40Å)が交互
に積層されてなるアンドープの量子井戸構造からなる活
性層24、が、この順に形成されている。
In this device, an n-type GaInP buffer layer (having a thickness of 0.3 μm) is formed on an n-type GaAs semiconductor inclined substrate 21.
m) 22, n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 InP cladding layer (layer thickness 2 μm) 23, Ga 0.58 In 0.42 P tensile strained quantum well layer (four layers, each layer thickness 75 °) and (Al 0.5 Ga 0.5 )
An active layer 24 having an undoped quantum well structure in which 0.5 In 0.5 P quantum barrier layers (three layers, each having a thickness of 40 °) are alternately stacked is formed in this order.

【0005】前記活性層24の上には、平坦部25a
(層厚0.1μm)と紙面に対して垂直な方向にストラ
イプリッジ部(本形態は、断面が台形状であって、その
下部幅は4μm、上部幅は2μm、高さ0.8μm)2
5bを有するp型(Al0.7Ga0.30.5InPクラッ
ド層25が形成されている。この前記ストライプリッジ
部25b上には、p型Ga0.5In0.5Pコンタクト層
(層厚0.2μm)26と、前記平坦部25aの上部及
び前記ストライプリッジ部25bの側面に連なって、n
型GaAs電流ブロック層(層厚1μm)27と、が形
成されている。
On the active layer 24, a flat portion 25a
(Layer thickness 0.1 μm) and a stripe ridge portion in a direction perpendicular to the paper surface (this embodiment has a trapezoidal cross section, a lower width of 4 μm, an upper width of 2 μm, and a height of 0.8 μm).
A p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 InP clad layer 25 having 5b is formed. On the stripe ridge portion 25b, a p-type Ga 0.5 In 0.5 P contact layer (layer thickness: 0.2 μm) 26 and n portions connected to the upper portion of the flat portion 25a and the side surfaces of the stripe ridge portion 25b,
Type GaAs current block layer (layer thickness 1 μm) 27 is formed.

【0006】また、前記コンタクト層26及び前記電流
ブロック層27の表面に連なるようにp型GaAsキャ
ップ層(層厚5μm)28が形成され、基板21の下部
にはn型Cr−Sn−Au電極29が、キャップ層26
の上部には、p型Cr−Au電極30が形成されてい
る。
A p-type GaAs cap layer (layer thickness: 5 μm) 28 is formed so as to be continuous with the surfaces of the contact layer 26 and the current block layer 27, and an n-type Cr—Sn—Au electrode is formed below the substrate 21. 29 is the cap layer 26
A p-type Cr-Au electrode 30 is formed on the upper part of FIG.

【0007】現在、赤色半導体レーザの基板として、一
般的には(100)面から[011]方向に数度傾斜し
たものが用いられている。この理由は、これら傾斜基板
が、AlGaInP結晶構造中での自然超格子の発生を
抑制するので、発振波長の短波長化に極めて有効な方法
になっているからである。
At present, as a substrate of a red semiconductor laser, a substrate which is inclined several degrees in the [011] direction from a (100) plane is generally used. The reason for this is that these inclined substrates suppress the generation of a natural superlattice in the AlGaInP crystal structure, and thus are extremely effective methods for shortening the oscillation wavelength.

【0008】図7(a)に従来構造のレーザパッケージ
の上面図を示す。レーザチップ1は、ヒートシンク2を
介してレーザパッケージに組み込まれている。通常のレ
ーザパッケージでは、光ピックアップ実装時の位置合わ
せを簡便に行えるように、パッケージの基準面となるベ
ース部3に設けられた複数の水平切り欠け部4の延長線
(X1′−X2′)と、ヒートシンク2が載置されるブ
ロック部5の主面とは、水平に取り付けられている。
FIG. 7A is a top view of a laser package having a conventional structure. The laser chip 1 is incorporated in a laser package via a heat sink 2. In an ordinary laser package, extension lines (X1'-X2 ') of a plurality of horizontal cutouts 4 provided on a base portion 3 serving as a reference surface of the package so that positioning at the time of mounting an optical pickup can be performed easily. The main surface of the block portion 5 on which the heat sink 2 is placed is mounted horizontally.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7
(b)に示すように、傾斜基板を用いた半導体レーザチ
ップの偏光軸(A−B)は、傾斜のないジャスト基板に
比べ少しずれるため、従来のパッケージに組み込んだ場
合、半導体レーザ装置の偏光軸も垂直基準軸(Y1′−
Y2′)に対してずれるといった問題が生じる。
However, FIG.
As shown in (b), the polarization axis (AB) of the semiconductor laser chip using the tilted substrate is slightly shifted as compared with the just substrate having no tilt. The axis is also a vertical reference axis (Y1'-
Y2 ').

【0010】本発明は上述の問題点に鑑み成されたもの
であり、パッケージの基準面に対し偏光軸ずれのない半
導体レーザ装置を提供することが目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a semiconductor laser device having no polarization axis deviation from a reference surface of a package.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置は、一定の結晶軸方向に傾斜した面を主面にもつ半導
体基板上に形成した半導体レーザ装置において、前記半
導体レーザのビーム偏光方向の軸ズレを補償するように
設置されていることを特徴とする。
According to a semiconductor laser device of the present invention, a semiconductor laser device formed on a semiconductor substrate having a main surface having a plane inclined in the direction of a certain crystal axis is provided. It is characterized in that it is installed so as to compensate for axis deviation.

【0012】この場合、偏光軸のずれ角度を補償するこ
とができるので、光ディスクのような光学系において、
所望の方向にレーザビームの偏光ができ、再生特性のジ
ッタが改善される。
In this case, since the angle of deviation of the polarization axis can be compensated, in an optical system such as an optical disk,
The laser beam can be polarized in a desired direction, and the jitter of the reproduction characteristics is improved.

【0013】特に、前記半導体レーザが活性層に引張り
歪み多重量子井戸層を有したTMモードレーザであり、
前記半導体レーザが、基準位置に対し、レーザの発光点
を中心にして、3〜10度の範囲で、反時計方向に回転
して設置されていることを特徴とする。
In particular, the semiconductor laser is a TM mode laser having a tensile strained multiple quantum well layer in an active layer,
The semiconductor laser is characterized by being installed in a counterclockwise direction within a range of 3 to 10 degrees around a laser emission point with respect to a reference position.

【0014】この場合、TMモードレーザの偏光軸のず
れ角度を補償することができるので、光ディスクのよう
な光学系において、所望の方向にレーザビームの偏光が
でき、再生特性のジッタが改善される。
In this case, since the deviation angle of the polarization axis of the TM mode laser can be compensated, the laser beam can be polarized in a desired direction in an optical system such as an optical disk, and the jitter of the reproduction characteristics is improved. .

【0015】特に、前記半導体レーザが活性層に引張り
歪み多重量子井戸層を有したTMモードレーザであり、
前記半導体レーザが、基準位置に対し、レーザの発光点
を中心として、5〜7度の範囲で、反時計方向に回転し
て設置されていることを特徴とする。
In particular, the semiconductor laser is a TM mode laser having a tensile strained multiple quantum well layer in an active layer,
The semiconductor laser is characterized by being installed in a counterclockwise direction within a range of 5 to 7 degrees around a laser emission point with respect to a reference position.

【0016】この場合、TMモードレーザの偏光軸のず
れ角度をより良好に補償することができるので、光ディ
スクのような光学系において、ある基準方向にレーザビ
ームの偏光ができ、再生特性のジッタが改善される。
In this case, since the deviation angle of the polarization axis of the TM mode laser can be better compensated, the laser beam can be polarized in a certain reference direction in an optical system such as an optical disk, and the jitter of the reproduction characteristic is reduced. Be improved.

【0017】特に、前記半導体レーザが活性層に引張り
歪み多重量子井戸層を有したTMモードレーザであり、
前記半導体レーザが、基準位置から反時計方向に3〜1
0度の範囲で傾斜した台座上に設置されていることを特
徴とする。
In particular, the semiconductor laser is a TM mode laser having a tensile strained multiple quantum well layer in an active layer,
The semiconductor laser is moved 3 to 1 in a counterclockwise direction from a reference position.
It is characterized by being installed on a base inclined at an angle of 0 degrees.

【0018】この場合、TMモードレーザの偏光軸のず
れ角度を補償することができるので、光ディスクのよう
な光学系において、所望の方向にレーザビームの偏光が
でき、再生特性のジッタが改善される。
In this case, since the deviation angle of the polarization axis of the TM mode laser can be compensated, the laser beam can be polarized in a desired direction in an optical system such as an optical disk, and the jitter of the reproduction characteristics is improved. .

【0019】特に、前記半導体レーザが活性層に引張り
歪み多重量子井戸層を有したTMモードレーザであり、
前記半導体レーザが、基準位置から反時計方向に5〜7
度の範囲で傾斜した台座上に設置されていることを特徴
とする。
In particular, the semiconductor laser is a TM mode laser having a tensile strained multiple quantum well layer in an active layer,
The semiconductor laser is moved 5-7 counterclockwise from the reference position.
It is characterized by being installed on a pedestal that is inclined within a range of degrees.

【0020】この場合、TMモードレーザの偏光軸のず
れ角度を補償することができるので、光ディスクのよう
な光学系において、所望の方向にレーザビームの偏光が
でき、再生特性のジッタが改善される。
In this case, since the deviation angle of the polarization axis of the TM mode laser can be compensated, the laser beam can be polarized in a desired direction in an optical system such as an optical disk, and the jitter of the reproduction characteristics is improved. .

【0021】特に、前記半導体レーザが活性層に圧縮歪
み多重量子井戸層を有したTEモードレーザであり、前
記半導体レーザが、基準位置に対し、レーザの発光点を
中心として、2〜3度の範囲で、時計方向に回転して設
置されていることを特徴とする。
In particular, the semiconductor laser is a TE mode laser having a compression-strained multiple quantum well layer in an active layer, and the semiconductor laser is at an angle of 2 to 3 degrees with respect to a reference position with respect to a laser emission point. It is characterized by being installed clockwise in a range.

【0022】この場合、TEモードレーザの偏光軸のず
れ角度を補償することができるので、光ディスクのよう
な光学系において、所望の方向にレーザビームの偏光が
でき、再生特性のジッタが改善される。
In this case, since the deviation angle of the polarization axis of the TE mode laser can be compensated, the laser beam can be polarized in a desired direction in an optical system such as an optical disk, and the jitter of the reproduction characteristics is improved. .

【0023】特に、前記半導体レーザが活性層に圧縮歪
み多重量子井戸層を有したTEモードレーザであり、前
記半導体レーザが、基準位置に対し、2〜3度の範囲で
時計方向に傾斜した台座上に設置されていることを特徴
とする。
In particular, the semiconductor laser is a TE mode laser having a compression-strained multiple quantum well layer in an active layer, and the semiconductor laser is tilted clockwise in a range of 2 to 3 degrees with respect to a reference position. It is characterized by being installed above.

【0024】この場合、TEモードレーザの偏光軸のず
れ角度を補償することができるので、光ディスクのよう
な光学系において、所望の方向にレーザビームの偏光が
でき、再生特性のジッタが改善される。
In this case, since the deviation angle of the polarization axis of the TE mode laser can be compensated, the laser beam can be polarized in a desired direction in an optical system such as an optical disk, and the jitter of the reproduction characteristics is improved. .

【0025】特に、前記台座は、ブロック部であること
を特徴とする。
In particular, the pedestal is a block.

【0026】この場合、ブロック部を傾斜させることに
なる。
In this case, the block portion is inclined.

【0027】特に、前記台座は、ヒートシンクであるこ
とを特徴とする。
In particular, the pedestal is a heat sink.

【0028】この場合、ヒートシンクを傾斜させること
になる。
In this case, the heat sink is inclined.

【0029】特に、前記半導体レーザがAlGaInP
系の半導体レーザであることを特徴とする。
Particularly, when the semiconductor laser is AlGaInP
It is a semiconductor laser.

【0030】この場合、波長650〜680nmの短波
長レーザについて有効である。
In this case, it is effective for a short wavelength laser having a wavelength of 650 to 680 nm.

【0031】特に、前記半導体レーザが(100)面か
ら[011]方向に傾斜した面を主面にもつ半導体基板
上に形成したことを特徴とする。
In particular, the present invention is characterized in that the semiconductor laser is formed on a semiconductor substrate having a main surface having a surface inclined in the [011] direction from the (100) plane.

【0032】この場合、波長630〜660nmの短波
長レーザについて有効である。
In this case, it is effective for a short wavelength laser having a wavelength of 630 to 660 nm.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態であるA
lGaInP系半導体レーザ装置を図を用いて説明す
る。尚、図1(a)及び図1(b)は、それぞれ本発明
によるレーザパッケージ上面図及びレーザビームの偏光
方向を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A according to a first embodiment of the present invention, A
An lGaInP-based semiconductor laser device will be described with reference to the drawings. 1 (a) and 1 (b) are a top view of a laser package according to the present invention and a diagram showing a polarization direction of a laser beam, respectively.

【0034】図1(a)において、半導体レーザチップ
1は、活性層に引張り歪み多重量子井戸層を有したTM
モード(電界成分が進行方向に垂直)レーザであり、ヒ
ートシンク2上に接合面を下にしてレーザパッケージに
組み込まれている。
In FIG. 1A, a semiconductor laser chip 1 has a TM having a tensile strained multiple quantum well layer in an active layer.
This is a mode (the electric field component is perpendicular to the traveling direction) laser, and is mounted on the heat sink 2 with the bonding surface facing down in the laser package.

【0035】通常のレーザパッケージでは、光ピックア
ップ実装時の位置合わせを簡便に行えるように、レーザ
パッケージの基準面となるベース部3に設けられた複数
の水平切り欠け部4があり、この延長線X1−X2と、
ヒートシンク2が載置されるブロック部5の主面とは、
水平に取り付けられている。そして、半導体レーザチッ
プ1はブロック部5の主面に水平に、また、その発光点
はレーザパッケージの中心に、それぞれ位置するように
取り付けられており、これを基準位置としている。
In a normal laser package, there are a plurality of horizontal cutouts 4 provided in a base portion 3 serving as a reference surface of the laser package so that positioning at the time of mounting an optical pickup can be easily performed. X1-X2;
The main surface of the block portion 5 on which the heat sink 2 is placed is
Mounted horizontally. The semiconductor laser chip 1 is mounted horizontally on the main surface of the block section 5 and its light emitting point is located at the center of the laser package, and this is used as a reference position.

【0036】しかし、図1(a)のように設置された傾
斜基板を有する前記半導体レーザチップ1において、紙
面の奥から手前に向かって出射されるレーザビームは紙
面に垂直な方向に偏光しているが、実際には、発光点を
中心として、時計方向に3〜10度(典型値:5〜7
度)の範囲で偏光軸ずれを生じているので、光ピックア
ップ光学系に使用した場合に所望の再生・記録特性が得
られない。
However, in the semiconductor laser chip 1 having the inclined substrate installed as shown in FIG. 1A, the laser beam emitted from the back of the paper toward the front is polarized in the direction perpendicular to the paper. However, in practice, 3 to 10 degrees clockwise around the light emitting point (typical value: 5 to 7).
Since the polarization axis shifts in the range of (degree), desired reproduction / recording characteristics cannot be obtained when used in an optical pickup optical system.

【0037】そこで、ヒートシンク2上に半導体レーザ
チップ1を載置した状態で、半導体レーザチップ1の偏
光軸ずれの角度θの分だけ補償するために、レーザパッ
ケージのベース部3を、ブロック部5に対して、発光点
を中心にして、基準位置の垂直方向から、時計方向に3
〜10度、好ましくは、5〜7度回転させて設置する。
これは、ベース部3対して、ブロック部5を反時計方向
に回転させて設置するとしてもよく、いずれの方法で解
決してもよい。すると、図1(b)のように、パッケー
ジの水平切り欠け部4及び垂直切り欠け部6によって決
まるX1−X2及びY1−Y2軸に対して、偏光軸ずれ
のないレーザビームが得られる。
Therefore, with the semiconductor laser chip 1 mounted on the heat sink 2, the base part 3 of the laser package is connected to the block part 5 in order to compensate for the polarization axis deviation angle θ of the semiconductor laser chip 1. In the clockwise direction from the vertical direction of the reference position around the light emitting point.
It is installed after being rotated by 10 to 10 degrees, preferably 5 to 7 degrees.
This may be done by rotating the block 5 counterclockwise with respect to the base 3, and may be solved by any method. Then, as shown in FIG. 1B, a laser beam having no polarization axis deviation with respect to the X1-X2 and Y1-Y2 axes determined by the horizontal cutout 4 and the vertical cutout 6 of the package is obtained.

【0038】本発明の第2の実施形態である半導体レー
ザ装置の外観図を図2に示す。レーザームの偏光方向の
軸ずれ角度の補償は、前記半導体レーザ1を傾斜させた
ブロック部5上に設置しても同等の効果が得られる。即
ち、半導体レーザチップ1を、基準位置の水平方向に対
して、発光点を中心にして、負の方向に3〜10度、好
ましくは、5〜7度傾斜させたブロック部5に設置する
ことにより、紙面に垂直な方向に偏光するレーザビーム
が得られる。この場合において、半導体レーザチップ1
の回転は水平切り欠け部4を基準として回転する。
FIG. 2 shows an external view of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention. The same effect can be obtained even when the semiconductor laser 1 is installed on the inclined block portion 5 for compensating the axis deviation angle of the polarization direction of the laser beam. That is, the semiconductor laser chip 1 is mounted on the block portion 5 inclined at 3 to 10 degrees, preferably 5 to 7 degrees in the negative direction about the light emitting point with respect to the horizontal direction of the reference position. As a result, a laser beam polarized in a direction perpendicular to the paper surface is obtained. In this case, the semiconductor laser chip 1
Is rotated with the horizontal cutout 4 as a reference.

【0039】本発明の第3の実施形態である半導体レー
ザ装置の外観図を図3に示す。レーザビームの偏光方向
の角度ずれの補償は、前記半導体レーザ1を傾斜させた
ヒートシンク2上に設置しても同等の効果が得られる。
即ち、半導体レーザチップ1を基準位置の水平方向に対
して、発光点を中心にして、反時計方向に3〜10度、
好ましくは、5〜7度傾斜させたヒートシンク2に設置
することにより、紙面に垂直な方向に偏光するレーザビ
ームが得られる。
FIG. 3 shows an external view of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention. The same effect can be obtained even if the semiconductor laser 1 is mounted on the inclined heat sink 2 for compensating for the angular deviation in the polarization direction of the laser beam.
That is, with respect to the horizontal direction of the reference position, the semiconductor laser chip 1 is rotated counterclockwise by 3 to 10 degrees around the light emitting point,
Preferably, a laser beam polarized in a direction perpendicular to the paper is obtained by installing the heat sink 2 at an inclination of 5 to 7 degrees.

【0040】本発明では、(100)面から[011]
方向に数度傾斜した面を主面にもつ半導体基板上に形成
した、活性層に歪み多重量子井戸構造を有する半導体レ
ーザに対して、偏光方向の測定を行った結果、半導体レ
ーザの多重量子井戸層活性層の歪みの方向(引張歪か圧
縮歪みか)によって、偏光軸ずれの角度の大きさと、そ
のずれる方向が異なることが分かった。
In the present invention, [011]
As a result of measuring the polarization direction of a semiconductor laser having a strained multiple quantum well structure in the active layer formed on a semiconductor substrate having a plane inclined by several degrees in the main direction, the multiple quantum well of the semiconductor laser was obtained. It was found that the magnitude of the angle of the polarization axis shift and the direction of the shift differ depending on the strain direction (tensile strain or compressive strain) of the layer active layer.

【0041】まず、波長635nmの半導体レーザ素子
において、(100)面から[011]方向に数度傾斜
した面を主面にもつ基板を用いて、活性層に引張歪み多
重量子井戸層を導入した場合は、TMモードレーザとな
る。このレーザ素子の偏光方向は図4(a)のように、
活性層と垂直方向に対し時計回転方向にずれており、そ
の軸ずれ角度の程度は基板傾斜角度が7〜13°の範囲
では、+5〜6°ずれていることが分かった。
First, in a semiconductor laser device having a wavelength of 635 nm, a tensile-strained multiple quantum well layer was introduced into an active layer using a substrate whose main surface had a surface inclined several degrees in the [011] direction from the (100) plane. In this case, a TM mode laser is used. The polarization direction of this laser element is as shown in FIG.
It is found that the axis is shifted clockwise with respect to the vertical direction with respect to the active layer, and the degree of the axis shift is shifted by +5 to 6 ° when the substrate tilt angle is in the range of 7 to 13 °.

【0042】一方、波長635nmの半導体レーザ素子
において、(100)面から[011]方向に数度傾斜
した面を主面にもつ基板を用いて、活性層に圧縮歪の多
重量子井戸層を導入した場合は、TEモードレーザとな
る。このレーザ素子の偏光方向は図4(b)のように、
前記TMモードレーザとは異なり、活性層と水平方向に
対して反時計回転方向にズレており、基板傾斜角度が7
〜13°の範囲では、−2°以下と小さいずれであるこ
とが分かった。
On the other hand, in a semiconductor laser device having a wavelength of 635 nm, a multiple quantum well layer having a compressive strain is introduced into the active layer by using a substrate having a main surface having a plane inclined several degrees in the [011] direction from the (100) plane. In this case, a TE mode laser is obtained. The polarization direction of this laser element is as shown in FIG.
Unlike the TM mode laser, the active layer is shifted counterclockwise with respect to the horizontal direction with respect to the active layer, and the substrate tilt angle is 7 °.
In the range of で は 13 °, it was found that the angle was as small as −2 ° or less.

【0043】これらの測定結果をまとめると図5のよう
になる。これは、横軸に基板の傾斜角度を、縦軸に偏光
軸のずれ角を示したものである。これらの結果より、活
性層の多重量子井戸層に導入した歪みの違いにより、即
ち、引っ張り歪ならばTMモード、圧縮歪ならばTEモ
ードが得られ、偏光軸のずれ角度の典型値は、それぞ
れ、+5〜6°と−2°以下であることがわかった。
FIG. 5 summarizes these measurement results. In this figure, the horizontal axis shows the inclination angle of the substrate, and the vertical axis shows the deviation angle of the polarization axis. From these results, it is possible to obtain a TM mode for tensile strain and a TE mode for compressive strain due to the difference in strain introduced into the multiple quantum well layer of the active layer. , + 5-6 ° and -2 ° or less.

【0044】以上の測定結果からわかるように、本発明
の第1〜第3の実施形態で説明した活性層に引張り歪み
多重量子井戸層を有したTMモードレーザと、活性層に
圧縮歪の多重量子井戸層を導入したTEモードレーザと
は、偏光軸のずれ方向や角度が異なっている。従って、
TEモードレーザについては、上記発明のTMモードレ
ーザの実施例とは、回転方向の正負を逆に、絶対値を2
〜3°に、置き替えることによって適用され、上記実施
形態と同等の効果により、紙面に水平な方向に偏光軸ず
れのないレーザビームが得られる。
As can be seen from the above measurement results, the TM mode laser having the tensile strained multiple quantum well layer in the active layer described in the first to third embodiments of the present invention, and the multiple strain of the compressive strain in the active layer. The deviation direction and angle of the polarization axis are different from those of the TE mode laser in which the quantum well layer is introduced. Therefore,
Regarding the TE mode laser, the absolute value of the rotational direction is opposite to that of the embodiment of the TM mode laser of the present invention.
It is applied by replacing the angle to に 3 °, and a laser beam free from a deviation of the polarization axis in a direction parallel to the paper surface can be obtained by the same effect as in the above embodiment.

【0045】即ち、本発明の第1の実施形態に対して
は、半導体レーザチップ1の発光点を中心にして、基準
位置の水平方向から、反時計方向に2〜3度回転させて
設置する。これはベース部3に対して、ブロック部5を
時計方向に回転させて設置するとしてもよく、いずれの
方法で解決してもよい。
That is, with respect to the first embodiment of the present invention, the semiconductor laser chip 1 is installed by being rotated counterclockwise by two to three degrees from the horizontal direction of the reference position around the light emitting point of the semiconductor laser chip 1. . This may be achieved by installing the block unit 5 by rotating the block unit 5 clockwise with respect to the base unit 3, or may be solved by any method.

【0046】次に、本発明の第2の実施形態について
は、半導体レーザチップ1を、基準位置の水平方向に対
して、発光点を中心にして、正の方向に2〜3度傾斜さ
せたブロック部5に設置する。
Next, in the second embodiment of the present invention, the semiconductor laser chip 1 is inclined by 2 to 3 degrees in the positive direction with respect to the light emitting point with respect to the horizontal direction of the reference position. It is installed on the block unit 5.

【0047】さらに、本発明の第3の実施形態について
は、半導体レーザチップ1を、基準位置の水平方向に対
して、発光点を中心にして、正の方向に2〜3度傾斜さ
せたヒートシンク2に設置することにより、紙面に水平
な方向に偏光するレーザビームが得られる。
Further, in the third embodiment of the present invention, the heat sink in which the semiconductor laser chip 1 is inclined by 2 to 3 degrees in the positive direction with respect to the light emitting point with respect to the horizontal direction of the reference position. 2, a laser beam polarized in a direction parallel to the plane of the paper can be obtained.

【0048】また、上記実施形態では、半導体レーザの
活性層は多重量子井戸構造からなるが、単一量子井戸構
造からなってもよく、非量子井戸層である活性層でもよ
い。
In the above embodiment, the active layer of the semiconductor laser has a multiple quantum well structure, but may have a single quantum well structure or an active layer that is a non-quantum well layer.

【0049】また、上記実施形態では、ストライプ状リ
ッジ部を有する半導体レーザ素子について述べたが、本
発明は(100)面から[011]方向に傾斜した面を
主面にもつ半導体基板上に形成したあらゆる構造の半導
体レーザについても適用できる。
In the above embodiment, a semiconductor laser device having a stripe-shaped ridge portion has been described. However, the present invention is directed to a semiconductor laser device having a main surface having a surface inclined in the [011] direction from a (100) plane. The present invention is also applicable to semiconductor lasers having any of the above structures.

【0050】さらに、上述では、AlGaInP系半導
体レーザ素子について述べたが、他の材料系、例えばA
lGaAs系及びInGaAs系の半導体レーザ素子に
も適宜応用できる。
In the above description, the AlGaInP-based semiconductor laser device has been described.
The present invention can be applied to 1GaAs and InGaAs semiconductor laser devices as appropriate.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、(100)面から[0
11]方向に傾斜した面を主面にもつ半導体基板上に形
成した半導体レーザにおいて、パッケージの基準面に対
して偏光軸のずれがない半導体レーザ装置を提供でき
る。
According to the present invention, [0]
11] In a semiconductor laser formed on a semiconductor substrate having a main surface inclined in the direction, a semiconductor laser device having no deviation of a polarization axis from a reference surface of a package can be provided.

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

【図1】本発明の第1の実施形態である半導体レーザ装
置の外観図及びレーザビームの偏光方向を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating an external view of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention and a diagram illustrating a polarization direction of a laser beam.

【図2】本発明の第2の実施形態である半導体レーザ装
置の外観図及びレーザビームの偏光方向を示す図であ
る。
2A and 2B are an external view of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention and a diagram illustrating a polarization direction of a laser beam.

【図3】本発明の第3の実施形態である半導体レーザ装
置の外観図及びレーザビームの偏光方向を示す図であ
る。
3A and 3B are an external view of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention and a diagram illustrating a polarization direction of a laser beam.

【図4】傾斜基板上に形成された半導体レーザにおい
て、TMモードレーザとTEモードレーザの偏光軸ズレ
方向の違いを示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a difference in polarization axis shift direction between a TM mode laser and a TE mode laser in a semiconductor laser formed on an inclined substrate.

【図5】傾斜基板上に形成された半導体レーザにおい
て、傾斜角度と偏光軸ずれ角の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a tilt angle and a polarization axis shift angle in a semiconductor laser formed on a tilted substrate.

【図6】従来構造によるAlGaInP/GaAs系赤
色半導体レーザ素子の構造を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing the structure of an AlGaInP / GaAs red semiconductor laser device having a conventional structure.

【図7】従来構造によるレーザパッケージと偏光軸ずれ
を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a conventional laser package and a polarization axis shift.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザチップ 2 ヒートシンク 3 レーザパッケージベース部 4 水平切り欠け部 5 ブロック部 6 垂直切り欠け部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser chip 2 Heat sink 3 Laser package base part 4 Horizontal cutout part 5 Block part 6 Vertical cutout part

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定の結晶軸方向に傾斜した面を主面に
もつ半導体基板上に形成した半導体レーザ装置におい
て、半導体レーザがビーム偏光方向の軸ズレを補償する
ように設置されていることを特徴とする半導体レーザ装
置。
1. A semiconductor laser device formed on a semiconductor substrate having a main surface having a plane inclined in a certain crystal axis direction, wherein the semiconductor laser is installed so as to compensate for an axis shift in a beam polarization direction. Characteristic semiconductor laser device.
【請求項2】 前記半導体レーザが活性層に引張り歪み
多重量子井戸層を有したTMモードレーザであり、前記
半導体レーザが基準位置に対し、レーザの発光点を中心
として、3〜10度の範囲で反時計方向に回転して設置
されていることを特徴とする請求項1記載の半導体レー
ザ装置。
2. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said semiconductor laser is a TM mode laser having a tensile strained multiple quantum well layer in an active layer. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is installed so as to rotate counterclockwise.
【請求項3】 前記半導体レーザが活性層に引張り歪み
多重量子井戸層を有したTMモードレーザであり、前記
半導体レーザが基準位置に対し、レーザの発光点を中心
として、5〜7度の範囲で反時計方向に回転して設置さ
れてい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 according to claim 1, wherein said semiconductor laser is a TM mode laser having a tensile strain multiple quantum well layer in an active layer. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is installed so as to rotate counterclockwise.
【請求項4】 前記半導体レーザが活性層に引張り歪み
多重量子井戸層を有したTMモードレーザであり、前記
半導体レーザが基準位置から反時計方向に3〜10度の
範囲で傾斜した台座に設置されていることを特徴とする
請求項1記載の半導体レーザ装置。
4. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the semiconductor laser is a TM mode laser having a tensile strained multiple quantum well layer in an active layer, and the semiconductor laser is mounted on a base inclined in a range of 3 to 10 degrees counterclockwise from a reference position. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein
【請求項5】 前記半導体レーザが活性層に引張り歪み
多重量子井戸層を有したTMモードレーザであり、前記
半導体レーザが基準位置から反時計方向に5〜7度の範
囲で傾斜した台座に設置されていることを特徴とする請
求項1記載の半導体レーザ装置。
5. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said semiconductor laser is a TM mode laser having a tensile strained multiple quantum well layer in an active layer, and said semiconductor laser is mounted on a base inclined in a range of 5 to 7 degrees counterclockwise from a reference position. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein
【請求項6】 前記半導体レーザが活性層に圧縮歪み多
重量子井戸層を有したTEモードレーザであり、前記半
導体レーザが基準位置に対し、レーザの発光点を中心と
して、2〜3度の範囲で時計方向に回転して設置されて
いることを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ装
置。
6. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said semiconductor laser is a TE mode laser having a compression-strained multiple quantum well layer in an active layer. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is rotated clockwise.
【請求項7】 前記半導体レーザが活性層に圧縮歪み多
重量子井戸層を有したTEモードレーザであり、前記半
導体レーザが、基準位置に対し、2〜3度の範囲で時計
方向に傾斜した台座に設置されていることを特徴とする
請求項1記載の半導体レーザ装置。
7. A pedestal wherein said semiconductor laser is a TE mode laser having a compression-strained multiple quantum well layer in an active layer, wherein said semiconductor laser is inclined clockwise within a range of 2 to 3 degrees with respect to a reference position. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the semiconductor laser device is installed in a semiconductor device.
【請求項8】 前記台座はブロック部であることを特徴
とする請求項4、5、又は7記載の半導体レーザ装置。
8. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein said pedestal is a block portion.
【請求項9】 前記台座はヒートシンクであることを特
徴とする請求項4、5、又は7記載の半導体レーザ装
置。
9. The semiconductor laser device according to claim 4, wherein the pedestal is a heat sink.
【請求項10】 前記半導体レーザがAlGaInP系
の半導体レーザであることを特徴とする請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、又は9記載の半導体レー装
置。
10. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said semiconductor laser is an AlGaInP-based semiconductor laser.
10. The semiconductor laser device according to 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9.
【請求項11】 前記半導体レーザが(100)面から
[011]方向に傾斜した面を主面にもつ半導体基板上
に形成したことを特徴とする請求項1、2、3、4、
5、6、7、8、9、又は10記載の半導体レーザ装
置。
11. The semiconductor laser according to claim 1, wherein said semiconductor laser is formed on a semiconductor substrate having a main surface having a surface inclined in a [011] direction from a (100) plane.
The semiconductor laser device according to 5, 6, 7, 8, 9, or 10.
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