JPH11163459A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH11163459A JPH11163459A JP32476997A JP32476997A JPH11163459A JP H11163459 A JPH11163459 A JP H11163459A JP 32476997 A JP32476997 A JP 32476997A JP 32476997 A JP32476997 A JP 32476997A JP H11163459 A JPH11163459 A JP H11163459A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フリーキャリア吸収を低減して内部損失を低
く抑えることによって、高効率な半導体レーザ装置を提
供する。 【解決手段】 活性層６の両面側に、活性層６の禁制帯
幅以上の禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型の光導波層
４、８がそれぞれ設けられ、活性層６および光導波層
４、８を挟むように、光導波層４、８の禁制帯幅以上の
禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型のクラッド層３、９が
それぞれ設けられ、活性層６と光導波層４、８との間
に、活性層６および光導波層４、８の各禁制帯幅以上の
禁制帯を有するキャリアブロック層５、７が設けられ、
ｎ型光導波層４の屈折率がｐ型光導波層８の屈折率より
大きく形成される。
く抑えることによって、高効率な半導体レーザ装置を提
供する。 【解決手段】 活性層６の両面側に、活性層６の禁制帯
幅以上の禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型の光導波層
４、８がそれぞれ設けられ、活性層６および光導波層
４、８を挟むように、光導波層４、８の禁制帯幅以上の
禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型のクラッド層３、９が
それぞれ設けられ、活性層６と光導波層４、８との間
に、活性層６および光導波層４、８の各禁制帯幅以上の
禁制帯を有するキャリアブロック層５、７が設けられ、
ｎ型光導波層４の屈折率がｐ型光導波層８の屈折率より
大きく形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信、印刷、レー
ザ医療、レーザ加工などで好適に用いられ、高効率で高
出力の動作が可能な半導体レーザ装置に関する。
ザ医療、レーザ加工などで好適に用いられ、高効率で高
出力の動作が可能な半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザの高出力化を目的として、
活性層の両側に禁制帯幅が大きく厚みの薄いキャリアブ
ロック層を設けることによって、キャリアブロック層の
外側に形成されるクラッド層の禁制帯幅の設計自由度を
大きくした半導体レーザを本出願人は提案している（国
際公開ＷＯ９３／１６５１３）。
活性層の両側に禁制帯幅が大きく厚みの薄いキャリアブ
ロック層を設けることによって、キャリアブロック層の
外側に形成されるクラッド層の禁制帯幅の設計自由度を
大きくした半導体レーザを本出願人は提案している（国
際公開ＷＯ９３／１６５１３）。
【０００３】このような構造において、キャリアブロッ
ク層は注入キャリアを活性層内へ効率的に閉じ込める機
能を有するとともに、キャリアブロック層が薄く形成さ
れているため、活性層で発生した光がキャリアブロック
層を通過して外側の光導波層へ容易に漏れ出すことがで
きる。そのため半導体レーザの出射端面においてレーザ
光の局所集中によって起こる瞬時光学損傷を防止し、端
面破壊レベルを高くすることが可能になり、高出力動作
を実現できる。
ク層は注入キャリアを活性層内へ効率的に閉じ込める機
能を有するとともに、キャリアブロック層が薄く形成さ
れているため、活性層で発生した光がキャリアブロック
層を通過して外側の光導波層へ容易に漏れ出すことがで
きる。そのため半導体レーザの出射端面においてレーザ
光の局所集中によって起こる瞬時光学損傷を防止し、端
面破壊レベルを高くすることが可能になり、高出力動作
を実現できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】より高効率な半導体レ
ーザを実現するためには、損失を下げることが重要であ
り、そのうち内部損失はフリーキャリア吸収に大きく依
存する。このフリーキャリア吸収はｎ型層に比べて、ｐ
型層の関与が大きい。例えばＧａＡｓの場合、フリーキ
ャリア吸収係数αfc［ｃｍ-1］は式（１）のように表さ
れる（半導体レーザ［基礎と応用］、伊藤良一・中村道
治共編、p.85） αfc ＝ ３×１０-18・ｎ ＋ ７×１０-18・ｐ …（１） ここでｎはｎ型キャリア濃度であり、ｐはｐ型キャリア
濃度である。式（１）からフリーキャリア吸収係数αfc
はキャリア濃度に比例するとともに、ｐ型層が関与する
割合はｎ型層の２倍以上であることが判る。
ーザを実現するためには、損失を下げることが重要であ
り、そのうち内部損失はフリーキャリア吸収に大きく依
存する。このフリーキャリア吸収はｎ型層に比べて、ｐ
型層の関与が大きい。例えばＧａＡｓの場合、フリーキ
ャリア吸収係数αfc［ｃｍ-1］は式（１）のように表さ
れる（半導体レーザ［基礎と応用］、伊藤良一・中村道
治共編、p.85） αfc ＝ ３×１０-18・ｎ ＋ ７×１０-18・ｐ …（１） ここでｎはｎ型キャリア濃度であり、ｐはｐ型キャリア
濃度である。式（１）からフリーキャリア吸収係数αfc
はキャリア濃度に比例するとともに、ｐ型層が関与する
割合はｎ型層の２倍以上であることが判る。
【０００５】本発明の目的は、フリーキャリア吸収を低
減して内部損失を低く抑えることによって、高効率な半
導体レーザ装置を提供することである。
減して内部損失を低く抑えることによって、高効率な半
導体レーザ装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、活性層の両面
側に、該活性層の禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するｎ型
およびｐ型の光導波層がそれぞれ設けられ、活性層およ
び光導波層を挟むように、該光導波層の禁制帯幅以上の
禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型のクラッド層がそれぞ
れ設けられ、活性層と光導波層との間に、該活性層およ
び該光導波層の各禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するキャ
リアブロック層が設けられた半導体レーザ装置におい
て、ｎ型光導波層の屈折率がｐ型光導波層の屈折率より
大きいことを特徴とする半導体レーザ装置である。
側に、該活性層の禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するｎ型
およびｐ型の光導波層がそれぞれ設けられ、活性層およ
び光導波層を挟むように、該光導波層の禁制帯幅以上の
禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型のクラッド層がそれぞ
れ設けられ、活性層と光導波層との間に、該活性層およ
び該光導波層の各禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するキャ
リアブロック層が設けられた半導体レーザ装置におい
て、ｎ型光導波層の屈折率がｐ型光導波層の屈折率より
大きいことを特徴とする半導体レーザ装置である。
【０００７】本発明に従えば、ｎ型光導波層の屈折率を
ｐ型光導波層の屈折率より大きく形成することによっ
て、導波モードが高屈折率のｎ型光導波層側に押し出さ
れようになる。そのため、ｎ型層に比べてフリーキャリ
ア吸収への関与が大きいｐ型層での光の分布量を低減で
き、その結果、素子の内部損失が減少し、高効率化が可
能となる。
ｐ型光導波層の屈折率より大きく形成することによっ
て、導波モードが高屈折率のｎ型光導波層側に押し出さ
れようになる。そのため、ｎ型層に比べてフリーキャリ
ア吸収への関与が大きいｐ型層での光の分布量を低減で
き、その結果、素子の内部損失が減少し、高効率化が可
能となる。
【０００８】また本発明は、活性層の両面側に、該活性
層の禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型の
光導波層がそれぞれ設けられ、活性層および光導波層を
挟むように、該光導波層の禁制帯幅以上の禁制帯幅を有
するｎ型およびｐ型のクラッド層がそれぞれ設けられ、
活性層と光導波層との間に、該活性層および該光導波層
の各禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するキャリアブロック
層が設けられた半導体レーザ装置において、ｎ型光導波
層の厚みがｐ型光導波層の厚みより大きいことを特徴と
する半導体レーザ装置である。
層の禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型の
光導波層がそれぞれ設けられ、活性層および光導波層を
挟むように、該光導波層の禁制帯幅以上の禁制帯幅を有
するｎ型およびｐ型のクラッド層がそれぞれ設けられ、
活性層と光導波層との間に、該活性層および該光導波層
の各禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するキャリアブロック
層が設けられた半導体レーザ装置において、ｎ型光導波
層の厚みがｐ型光導波層の厚みより大きいことを特徴と
する半導体レーザ装置である。
【０００９】本発明に従えば、ｎ型光導波層の厚みをｐ
型光導波層の厚みより大きく形成することによって、導
波モードが厚みのあるｎ型光導波層側に押し出されよう
になる。そのため、ｎ型層に比べてフリーキャリア吸収
への関与が大きいｐ型層での光の分布量を低減でき、そ
の結果、素子の内部損失が減少し、高効率化が可能とな
る。
型光導波層の厚みより大きく形成することによって、導
波モードが厚みのあるｎ型光導波層側に押し出されよう
になる。そのため、ｎ型層に比べてフリーキャリア吸収
への関与が大きいｐ型層での光の分布量を低減でき、そ
の結果、素子の内部損失が減少し、高効率化が可能とな
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は、本発明
の第１実施形態を示す構成図である。この半導体レーザ
装置は、ｎ−ＧａＡｓから成る基板１の上に順次、ｎ−
ＧａＡｓ（厚さｔ＝０．５μｍ）から成るバッファ層
２、ｎ−ＡｌＧａＡｓ（Ａｌ組成比ｘ＝０．３８、ｔ＝
１．１μｍ）から成るｎ型クラッド層３、ｎ−ＡｌＧａ
Ａｓ（ｘ＝０．１８、屈折率Ｎｎ＝３．４８９、ｔ＝
０．５μｍ）から成るｎ型光導波層４、ｎ−ＡｌＧａＡ
ｓ（ｘ＝０．５、ｔ＝０．０２μｍ）から成るキャリア
ブロック層５、ノンドープＩｎＧａＡｓ井戸層（Ｉｎ組
成比ｙ＝０．２、ｔ＝０．００８μｍ）／ノンドープＡ
ｌＧａＡｓバリア層（Ａｌ組成比ｘ＝０．２、ｔ＝０．
００６μｍ）から成る二重量子井戸活性層６、ｐ−Ａｌ
ＧａＡｓ（ｘ＝０．５、ｔ＝０．０２μｍ）から成るキ
ャリアブロック層７、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．２、
屈折率Ｎｐ＝３．４７５、ｔ＝０．５μｍ）から成るｐ
型光導波層８、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３８、ｔ＝
１．１μｍ）から成るｐ型クラッド層９、ストライプ状
の窓を有するｎ−ＧａＡｓ（ｔ＝０．３μｍ）から成る
電流ブロック層１０、ｐ−ＧａＡｓから成るコンタクト
層（ｔ＝１μｍ）１１がＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相
成長法）などを用いて形成されている。基板１の下面お
よびコンタクト層１１の上面には、電極１３、１２がそ
れぞれ形成されている。
の第１実施形態を示す構成図である。この半導体レーザ
装置は、ｎ−ＧａＡｓから成る基板１の上に順次、ｎ−
ＧａＡｓ（厚さｔ＝０．５μｍ）から成るバッファ層
２、ｎ−ＡｌＧａＡｓ（Ａｌ組成比ｘ＝０．３８、ｔ＝
１．１μｍ）から成るｎ型クラッド層３、ｎ−ＡｌＧａ
Ａｓ（ｘ＝０．１８、屈折率Ｎｎ＝３．４８９、ｔ＝
０．５μｍ）から成るｎ型光導波層４、ｎ−ＡｌＧａＡ
ｓ（ｘ＝０．５、ｔ＝０．０２μｍ）から成るキャリア
ブロック層５、ノンドープＩｎＧａＡｓ井戸層（Ｉｎ組
成比ｙ＝０．２、ｔ＝０．００８μｍ）／ノンドープＡ
ｌＧａＡｓバリア層（Ａｌ組成比ｘ＝０．２、ｔ＝０．
００６μｍ）から成る二重量子井戸活性層６、ｐ−Ａｌ
ＧａＡｓ（ｘ＝０．５、ｔ＝０．０２μｍ）から成るキ
ャリアブロック層７、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．２、
屈折率Ｎｐ＝３．４７５、ｔ＝０．５μｍ）から成るｐ
型光導波層８、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３８、ｔ＝
１．１μｍ）から成るｐ型クラッド層９、ストライプ状
の窓を有するｎ−ＧａＡｓ（ｔ＝０．３μｍ）から成る
電流ブロック層１０、ｐ−ＧａＡｓから成るコンタクト
層（ｔ＝１μｍ）１１がＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相
成長法）などを用いて形成されている。基板１の下面お
よびコンタクト層１１の上面には、電極１３、１２がそ
れぞれ形成されている。
【００１１】ＡｌＧａＡｓ系材料はＡｌ組成が増加する
につれて、禁制帯幅は増加し、屈折率は減少する傾向が
ある。本実施形態では、活性層６の禁制帯幅よりも光導
波層４、８の禁制帯幅の方が大きく、さらに光導波層
４、８よりもクラッド層３、９の各禁制帯幅の方が大き
く、また光導波層４、８よりもキャリアブロック層５、
７の各禁制帯幅の方が大きくなる。
につれて、禁制帯幅は増加し、屈折率は減少する傾向が
ある。本実施形態では、活性層６の禁制帯幅よりも光導
波層４、８の禁制帯幅の方が大きく、さらに光導波層
４、８よりもクラッド層３、９の各禁制帯幅の方が大き
く、また光導波層４、８よりもキャリアブロック層５、
７の各禁制帯幅の方が大きくなる。
【００１２】次に動作を説明する。コンタクト層１１の
電極１２に正、基板１の電極１３に負のバイアス電圧を
印加すると、コンタクト層１１から基板１に向かって電
流が流れ、電流ブロック層１０が存在しないストライプ
状の窓部のみを通過することによって、電流密度が増加
する。
電極１２に正、基板１の電極１３に負のバイアス電圧を
印加すると、コンタクト層１１から基板１に向かって電
流が流れ、電流ブロック層１０が存在しないストライプ
状の窓部のみを通過することによって、電流密度が増加
する。
【００１３】電流はキャリアとして活性層６に注入さ
れ、キャリア再結合によって光を輻射する。さらに、注
入電流量を増加させていくと誘導放射が始まり、やがて
光共振器を構成する端面間で図１の紙面垂直方向にレー
ザ発振が始まる。レーザ光は、活性層６の両側にある光
導波層４、８やクラッド層３、９に浸み出して導波され
る。一方、活性層６内のキャリアは、キャリアブロック
層５、７の存在によって活性層内に閉じ込められるた
め、再結合効率が向上する。
れ、キャリア再結合によって光を輻射する。さらに、注
入電流量を増加させていくと誘導放射が始まり、やがて
光共振器を構成する端面間で図１の紙面垂直方向にレー
ザ発振が始まる。レーザ光は、活性層６の両側にある光
導波層４、８やクラッド層３、９に浸み出して導波され
る。一方、活性層６内のキャリアは、キャリアブロック
層５、７の存在によって活性層内に閉じ込められるた
め、再結合効率が向上する。
【００１４】（参考例）次に比較対象である参考例につ
いて説明する。参考例の半導体レーザ装置は、図１の第
１実施形態において、ｎ型光導波層４およびｐ型光導波
層８のＡｌ組成比ｘを一致させることにより屈折率を一
致させたものである（Ａｌ組成比ｘ＝０．２、屈折率＝
３．４７５）。
いて説明する。参考例の半導体レーザ装置は、図１の第
１実施形態において、ｎ型光導波層４およびｐ型光導波
層８のＡｌ組成比ｘを一致させることにより屈折率を一
致させたものである（Ａｌ組成比ｘ＝０．２、屈折率＝
３．４７５）。
【００１５】図２は、第１実施形態と参考例の導波モー
ドを示すグラフである。横軸は活性層６を基準とした層
厚方向の位置（単位μｍ）であり、縦軸は光強度（任意
単位、リニア）である。このグラフを見ると、第１実施
形態（実線）ではｎ型光導波層４の屈折率をｐ型光導波
層８の屈折率より大きく形成することによって、参考例
（点線）と比較して導波モードが全体にｎ型層側（負
側）に押し出されていることが判る。特に導波モードの
面積比に注目すると、参考例ではｎ型層：ｐ型層＝１：
１であるが、第１実施形態（実線）ではｎ型層：ｐ型層
＝１：０．８４となる。
ドを示すグラフである。横軸は活性層６を基準とした層
厚方向の位置（単位μｍ）であり、縦軸は光強度（任意
単位、リニア）である。このグラフを見ると、第１実施
形態（実線）ではｎ型光導波層４の屈折率をｐ型光導波
層８の屈折率より大きく形成することによって、参考例
（点線）と比較して導波モードが全体にｎ型層側（負
側）に押し出されていることが判る。特に導波モードの
面積比に注目すると、参考例ではｎ型層：ｐ型層＝１：
１であるが、第１実施形態（実線）ではｎ型層：ｐ型層
＝１：０．８４となる。
【００１６】こうした構成によって、導波モードがｎ型
層に偏って分布し、ｐ型層での分布量が減少するため、
参考例と比べてフリーキャリア吸収による内部損失をよ
り低減でき、その結果、レーザ発振の高効率化、大出力
化が図られる。
層に偏って分布し、ｐ型層での分布量が減少するため、
参考例と比べてフリーキャリア吸収による内部損失をよ
り低減でき、その結果、レーザ発振の高効率化、大出力
化が図られる。
【００１７】（第２実施形態）図３は、本発明の第２実
施形態を示す構成図である。この半導体レーザ装置は、
ｎ−ＧａＡｓから成る基板２１の上に順次、ｎ−ＧａＡ
ｓ（厚さｔ＝０．５μｍ）から成るバッファ層２２、ｎ
−ＡｌＧａＡｓ（Ａｌ組成比ｘ＝０．３８、ｔ＝１．１
μｍ）から成るｎ型クラッド層２３、ｎ−ＡｌＧａＡｓ
（ｘ＝０．２、ｔ＝０．７μｍ）から成るｎ型光導波層
２４、ｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．５、ｔ＝０．０２μ
ｍ）から成るキャリアブロック層２５、ノンドープＩｎ
ＧａＡｓ井戸層（Ｉｎ組成比ｙ＝０．２、ｔ＝０．００
８μｍ）／ノンドープＡｌＧａＡｓバリア層（Ａｌ組成
比ｘ＝０．２、ｔ＝０．００６μｍ）から成る二重量子
井戸活性層２６、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．５、ｔ＝
０．０２μｍ）から成るキャリアブロック層２７、ｐ−
ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．２、ｔ＝０．５μｍ）から成る
ｐ型光導波層２８、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３８、
ｔ＝１．１μｍ）から成るｐ型クラッド層２９、ストラ
イプ状の窓を有するｎ−ＧａＡｓ（ｔ＝０．３μｍ）か
ら成る電流ブロック層３０、ｐ−ＧａＡｓから成るコン
タクト層（ｔ＝１μｍ）３１がＭＯＣＶＤ（有機金属化
学気相成長法）などを用いて形成されている。基板２１
の下面およびコンタクト層３１の上面には、電極３３、
３２がそれぞれ形成されている。
施形態を示す構成図である。この半導体レーザ装置は、
ｎ−ＧａＡｓから成る基板２１の上に順次、ｎ−ＧａＡ
ｓ（厚さｔ＝０．５μｍ）から成るバッファ層２２、ｎ
−ＡｌＧａＡｓ（Ａｌ組成比ｘ＝０．３８、ｔ＝１．１
μｍ）から成るｎ型クラッド層２３、ｎ−ＡｌＧａＡｓ
（ｘ＝０．２、ｔ＝０．７μｍ）から成るｎ型光導波層
２４、ｎ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．５、ｔ＝０．０２μ
ｍ）から成るキャリアブロック層２５、ノンドープＩｎ
ＧａＡｓ井戸層（Ｉｎ組成比ｙ＝０．２、ｔ＝０．００
８μｍ）／ノンドープＡｌＧａＡｓバリア層（Ａｌ組成
比ｘ＝０．２、ｔ＝０．００６μｍ）から成る二重量子
井戸活性層２６、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．５、ｔ＝
０．０２μｍ）から成るキャリアブロック層２７、ｐ−
ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．２、ｔ＝０．５μｍ）から成る
ｐ型光導波層２８、ｐ−ＡｌＧａＡｓ（ｘ＝０．３８、
ｔ＝１．１μｍ）から成るｐ型クラッド層２９、ストラ
イプ状の窓を有するｎ−ＧａＡｓ（ｔ＝０．３μｍ）か
ら成る電流ブロック層３０、ｐ−ＧａＡｓから成るコン
タクト層（ｔ＝１μｍ）３１がＭＯＣＶＤ（有機金属化
学気相成長法）などを用いて形成されている。基板２１
の下面およびコンタクト層３１の上面には、電極３３、
３２がそれぞれ形成されている。
【００１８】ＡｌＧａＡｓ系材料はＡｌ組成が増加する
につれて、禁制帯幅は増加し、屈折率は減少する傾向が
ある。本実施形態では、活性層２６の禁制帯幅よりも光
導波層２４、２８の禁制帯幅の方が大きく、さらに光導
波層２４、２８よりもクラッド層２３、２９の各禁制帯
幅の方が大きく、また光導波層２４、２８よりもキャリ
アブロック層２５、２７の各禁制帯幅の方が大きくな
る。
につれて、禁制帯幅は増加し、屈折率は減少する傾向が
ある。本実施形態では、活性層２６の禁制帯幅よりも光
導波層２４、２８の禁制帯幅の方が大きく、さらに光導
波層２４、２８よりもクラッド層２３、２９の各禁制帯
幅の方が大きく、また光導波層２４、２８よりもキャリ
アブロック層２５、２７の各禁制帯幅の方が大きくな
る。
【００１９】レーザ発振の基本動作は図１のものと同様
であり、重複説明を省く。また、第２実施形態において
ｎ型光導波層２４およびｐ型光導波層２８の厚みをｔ＝
０．５μｍに一致させたものは上記参考例と同じ構成と
なる。
であり、重複説明を省く。また、第２実施形態において
ｎ型光導波層２４およびｐ型光導波層２８の厚みをｔ＝
０．５μｍに一致させたものは上記参考例と同じ構成と
なる。
【００２０】図４は、第２実施形態と参考例の導波モー
ドを示すグラフである。横軸は活性層２６を基準とした
層厚方向の位置（単位μｍ）であり、縦軸は光強度（任
意単位、リニア）である。このグラフを見ると、第２実
施形態（実線）ではｎ型光導波層２４の厚みをｐ型光導
波層２８の厚みより大きく形成することによって、参考
例（点線）と比較して導波モードが全体にｎ型層側（負
側）に押し出されていることが判る。特に導波モードの
面積比に注目すると、参考例ではｎ型層：ｐ型層＝１：
１であるが、第２実施形態（実線）ではｎ型層：ｐ型層
＝１：０．８６となる。
ドを示すグラフである。横軸は活性層２６を基準とした
層厚方向の位置（単位μｍ）であり、縦軸は光強度（任
意単位、リニア）である。このグラフを見ると、第２実
施形態（実線）ではｎ型光導波層２４の厚みをｐ型光導
波層２８の厚みより大きく形成することによって、参考
例（点線）と比較して導波モードが全体にｎ型層側（負
側）に押し出されていることが判る。特に導波モードの
面積比に注目すると、参考例ではｎ型層：ｐ型層＝１：
１であるが、第２実施形態（実線）ではｎ型層：ｐ型層
＝１：０．８６となる。
【００２１】こうした構成によって、導波モードがｎ型
層に偏って分布し、ｐ型層での分布量が減少するため、
参考例と比べてフリーキャリア吸収による内部損失をよ
り低減でき、その結果、レーザ発振の高効率化、大出力
化が図られる。
層に偏って分布し、ｐ型層での分布量が減少するため、
参考例と比べてフリーキャリア吸収による内部損失をよ
り低減でき、その結果、レーザ発振の高効率化、大出力
化が図られる。
【００２２】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、ｎ
型光導波層の屈折率をｐ型光導波層の屈折率より大きく
形成することによって、導波モードが高屈折率のｎ型光
導波層側に押し出されようになる。そのため、フリーキ
ャリア吸収への関与が大きいｐ型層での光の分布量を低
減でき、その結果、素子の内部損失が減少し、レーザ発
振の高効率化が可能となる。
型光導波層の屈折率をｐ型光導波層の屈折率より大きく
形成することによって、導波モードが高屈折率のｎ型光
導波層側に押し出されようになる。そのため、フリーキ
ャリア吸収への関与が大きいｐ型層での光の分布量を低
減でき、その結果、素子の内部損失が減少し、レーザ発
振の高効率化が可能となる。
【００２３】また、ｎ型光導波層の厚みをｐ型光導波層
の厚みより大きく形成することによって、導波モードが
厚みのあるｎ型光導波層側に押し出されようになる。そ
のため、フリーキャリア吸収への関与が大きいｐ型層で
の光の分布量を低減でき、その結果、素子の内部損失が
減少し、レーザ発振の高効率化が可能となる。
の厚みより大きく形成することによって、導波モードが
厚みのあるｎ型光導波層側に押し出されようになる。そ
のため、フリーキャリア吸収への関与が大きいｐ型層で
の光の分布量を低減でき、その結果、素子の内部損失が
減少し、レーザ発振の高効率化が可能となる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】第１実施形態と参考例の導波モードを示すグラ
フである。
フである。
【図３】本発明の第２実施形態を示す構成図である。
【図４】第２実施形態と参考例の導波モードを示すグラ
フである。
フである。
１、２１ 基板 ２、２２ バッファ層 ３、２３ ｎ型クラッド層 ４、２４ ｎ型光導波層 ５、２５ キャリアブロック層 ６、２６ 活性層 ７、２７ キャリアブロック層 ８、２８ ｐ型光導波層 ９、２９ ｐ型クラッド層 １０、３０ 電流ブロック層 １１、３１ コンタクト層
Claims (2)
- 【請求項１】 活性層の両面側に、該活性層の禁制帯幅
以上の禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型の光導波層がそ
れぞれ設けられ、 活性層および光導波層を挟むように、該光導波層の禁制
帯幅以上の禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型のクラッド
層がそれぞれ設けられ、 活性層と光導波層との間に、該活性層および該光導波層
の各禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するキャリアブロック
層が設けられた半導体レーザ装置において、 ｎ型光導波層の屈折率がｐ型光導波層の屈折率より大き
いことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】 活性層の両面側に、該活性層の禁制帯幅
以上の禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型の光導波層がそ
れぞれ設けられ、 活性層および光導波層を挟むように、該光導波層の禁制
帯幅以上の禁制帯幅を有するｎ型およびｐ型のクラッド
層がそれぞれ設けられ、 活性層と光導波層との間に、該活性層および該光導波層
の各禁制帯幅以上の禁制帯幅を有するキャリアブロック
層が設けられた半導体レーザ装置において、 ｎ型光導波層の厚みがｐ型光導波層の厚みより大きいこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32476997A JPH11163459A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32476997A JPH11163459A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11163459A true JPH11163459A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18169478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32476997A Pending JPH11163459A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11163459A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005074081A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Nec Corporation | 半導体レーザ |
| JP2007066957A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Victor Co Of Japan Ltd | 半導体レーザ素子 |
| WO2018003551A1 (ja) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び溶接用レーザ光源システム |
| WO2018168430A1 (ja) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び溶接用レーザ光源システム |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP32476997A patent/JPH11163459A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2018003551A1 (ja) * | 2016-06-30 | 2019-04-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び溶接用レーザ光源システム |
| WO2018168430A1 (ja) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び溶接用レーザ光源システム |
| JPWO2018168430A1 (ja) * | 2017-03-16 | 2020-01-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及び溶接用レーザ光源システム |
| US11437780B2 (en) | 2017-03-16 | 2022-09-06 | Nuvoton Technology Corporation Japan | Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and welding laser light source system |
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