JPS58141587A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

半導体レ−ザ装置

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JPS58141587A
JPS58141587A JP2501682A JP2501682A JPS58141587A JP S58141587 A JPS58141587 A JP S58141587A JP 2501682 A JP2501682 A JP 2501682A JP 2501682 A JP2501682 A JP 2501682A JP S58141587 A JPS58141587 A JP S58141587A
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JP
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layer
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semiconductor laser
end surfaces
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JP2501682A
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Masasue Okajima
岡島 正季
Naoto Mogi
茂木 直人
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • HELECTRICITY
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    • H01SDEVICES 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
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    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1082Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region with a special facet structure, e.g. structured, non planar, oblique
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
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    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/16Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
    • H01S5/164Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions comprising semiconductor material with a wider bandgap than the active layer

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、埋め込み構造型の半導体レーザ装置の改良に
係わり、特に細モード多モード化をはかった半導体レー
ザ装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点1 近年、ビデオディスク用或いはディジタル・オーディオ
ディスク用の光源として半1体レーザ装置が用いられて
いるが、この神の用途に用いられる半導体レーザ装置に
あって幻、出射ビームを直径1〔μmm変度微小スポッ
トに効率良く収束するために、横モードが最低次に制御
きれていること、ビームの放射角が等方的であることお
よび非点収差のないことが望まれる。ヤして、このよう
々要望を満たすものとしてA用1め込み禍造成いt」各
al基機加工型のイ′1ね伺は唐汲′機構を肩する横モ
ード制御半嗜(+117−ヤ゛3(8)1が開発される
に至っている。
作如付は導妓機桐を有する半導体レーザ装置逼では、横
モードが基本モードに安定に制御さJするのみならず、
一般に細、モードも単一モードで発振する。そして、こ
のようなコヒーレンシーの良い半導体レーザ装置を上記
用途に用いた誉1合、ディスク面からの反射による戻り
光が半導体レーザ装置の内部で干渉し、ノイズの発4+
 v招くことが知られている。そこで、上記ノイズの発
生を防止するために縦司−ドを多モード化することが試
みられているが、この縦モードの多モード化はレーザビ
ームを微小スポットに収束させるだめの横モード制御と
は相入れず、半導体レーザ“装置を各神ディスク用光源
として用いる十での太きガ問題となっている。
壕だ、最:iI[では光、)−イスクへの1き込みを目
的とする大出力半渦体し−ザ装簡の開発も進められてい
る。このJ、うな装肪では、201、mW)以上もの光
出力が散水されるので光による端面の劣化を防ぐ必をか
あるが、この端面劣化を防止するものとして活トド領域
の端面を活性層よシも県制帝暢の広い結晶層で硬め込ん
だ、所請端面埋め込み格造鮎の半導体レーザ装置がある
。この方式は活性領域が空気と接触しておらず、さらに
共振器端面がレーザ光に対して透明であるため、共振器
端面における劣化が起シ離いと云う%長を廟し、大出力
半漕体し−f装餉′の構造として稜めて伐れていイ1゜
L7かしながら、この種の半導体レーザ装置にあっても
、戻り光によるノイズの発生を防止するため、前述した
細モードの多モード化を実現することが共通のii!題
となっている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、横モードを基本モードに安定に制御す
ることができ、かつ範モードの多モード化をはかり得て
、例えは光デイスク用光源として用いるに有用な半導体
レーザ装橘會提イ1(することにある。
〔発明の概要〕
一般に、半導体レーザ装機においては、レーザ共振器端
面の反射率を低下させると、和モードが多モードとなる
ことが知られている。したがって、ストライプ状の活性
領域を有する端面埋め込み構造型の半導体レーザ装置に
おいて、共振器端面の反射率全低下させることにより、
横モードは基本モードに保持したままで細モードのみを
多モード化できると推測される。本発明者等はこの点を
考慮し鋭意研究全MLねた結果、埋め込まれた活性領域
の端1fiIを水平面と垂直ではなく、垂直よシF9i
定角度傾けることによって、細モードを多モード化でき
ることを見出した。
すなわち、活性領域の端面を傾けることによって、活性
領域を含む埋め込まれた領域と埋め込んだ領域とでの丈
効的屈折率の差によシ、共振器端面からの反射光の光1
1iは活性領域での光軸に対して入射位置および入射角
度共にずれを生じる。このずれにより、共振器端面から
の反射光と活性領域での発振モードとの結合効率が低下
し、レーザ共振器端面における見かけ上の反射率は縦モ
ードが多モード化するに十分々程低下するためである。
このとき、横モードは活性領域での光塙波路層によって
決定されるので、前述したストライプ状の活性領域會有
するものであれは、横モードが安定した基本モードとな
るのは勿論である。
なお、本発明者等の実験によれは、活性領域の端面の前
記垂直からの傾き角度θが10°以下であると反射率の
低下が不十分となり、上記角5一 度θが60°以上であると反射率の低下が著しく犬きく
なシ光出力の大幅な低下を招き好ましくなかった。また
、上記した程度(1o°〜60・)の傾き角度は、結晶
の面方位全利用した異方性エツチング、或いけりアクテ
ィブ・イオン・エツチング等の異方性エツチングによっ
て容易に実現可iEであった。
本発明はこのような点に漸目し、活性層およびクラッド
層からなるストライプ状のヘテしI i合襖造部の側面
および端面が、上訛活恰層より糸制帝幅の広い結晶層で
埋め込まれた埋め込み構造型の半導体レーザ装置におい
て、上111−\ゾロ接合構造部端面を上記活性層面の
長辺方向と垂直な面に対し傾けて設けるようにしたもの
である。
〔発明の効果〕 本発明によれは、横モードを安定に基本モードに制御し
た状態で、紹モードのみを多モード化することができる
。したかって、光デイスク用光源として使用した場合、
ディスク面からの6一 戻り光の干渉によるノイズ発生を防止することかでき、
その効!4!、、 r、i 1太なものである。また、
これによって半綱体し−ザ装脳の光デ′イスク装信への
沼載火用化が可能となシ、光デ゛イスク装散の小型化お
Iひ高性能化に寄与することができる。
〔発明の実施例1 第1図り本発明σ)一実施例に係わる半渦体し−ザ装す
の概略+νII2を7エ、す渣1祝図、第2図は第1図
の矢視A−A断面を示す図である。図中1はN −Ga
Aa差少(半祷体基枦)であり、この基板1上にはN 
−GaAtAa In (クラッドl@)2、P−Ga
Aa 1m (活性〜)3およびP −GaAtAa 
層(クラッドM)4からなるダブルへテロ俤、合構造部
がメサストライプ状に形成されている。この夕゛プルへ
テロ接合構造部4二、つま9クラッド層4上Ic Id
 P −GaAa〜(オーミックコンタクト層)5が形
成されている。そし1ζメブルヘテロ接合捲造部および
オーミックコンタクト層5の側面および端面は、GaA
J!A s )m(烏抵抗層)6で埋め込壕れている。
ここで、ダブルへテロ格1合十拘肯音ISお工ひオーミ
ックコンタクト層5の端「0は、水平面に文]し画伯で
はなくθ′−54°卸0て凶けられている。すなわち、
ダブルへテロ帖合栖造部の端面は活性層3の長辺方向と
垂1白な曲に対E7θ=36°傾けて形成されている。
また、活性層3の端面から筒抵抗層6の端11i+まで
の田圃i L IreL−20〜30[1μm〕の岬1
囲に設定さねている3、なお、図中7,8はそれぞれ′
屯%Y’tボしている3゜この工うな輻−成であれけ、
活1ヒ41曽3の端面ズハら放出された光は、前記第2
図に1点釦糾マ゛小す如く活tl曽3と商抵抗層6との
火〃ノ的加仙率の差によシ下方向に曲けられ共振器端面
でl■身]される。このため、共振器端「0からのル、
射光の光軸は、活性層3での光軸に対して入射位tM1
および入射角度共にずれ全生じ、このずれにより共振器
端面からの反射光との結合効率が低下[−、レーザ共振
器端面の見かけ上の反を1率が低下する。したかって、
細モードの多モード化をはかることができる。
次に、上述した実施個装fffiの製造方法を説明する
。第31!21 (a)〜(c)は同装置の製造工札奢
示す斜視図である。゛まず、第3図(a)に示す如<(
ioo)色)會主向とするN−GaAs基板1上に液相
エピタキシャル法を用いN −GaO,6Ato、4 
As M 2、i) −GaAs 層3、P Ga0.
6 Ato、4 As N4およびP−GaAsI曽5
を順次成長形成し、続いてP −GaAa層5上に選択
結晶にν1長マスクとしての5i3N41ff?をスト
ライプ状に形成する。次いで、CH6011:H6PO
4:l1202(体積比3:I:1)のエツチング液を
用い、第3図(b)に示゛す如く上記S i 、N4膜
9をマスクとして基板1に至る深さまで選択エツチング
する。
このエツチングにより、ヘテロ接合構造部端面にはエツ
チング速度の遅い(111)面が現われる。
コノ(111)面は基& 1 ノ(100) iilに
対し54°の角度會々す。次いで、第3図(e)に示す
如(Gao、6At0.4As層6(埋め込み増)を成
長形成する、。
その後、前B「: st 3N4膜9を除去したのち、
電極7.8會被着することによって、前記第1図に示ず
端i′lIl狸め込み栴造型の半導体レーザ装面が形=
9− 成されると2幹なる3゜ なお、本発明け、上述した一実施例f(μm(定される
ものではない4、例えは、前H1;半滴体λ本’、 )
:1. N 、:(11に限らずP型でもよい1.さら
(/7GaAs基枦のイ〜F)にInP基板會用いたI
n P −I nGaAs P 、;1’レー4’ 4
J屓に適用することも可能である。′+f(、% i)
!I N: ”\テロ話合構造N(の傾き角度θや油1
・i1層☆1に1面かC1共振器端面までの距割■7等
のイ171は、仕様VL’ l、i、1゜て適宜定めれ
し1よい。さらり(−1光7′イスクμ、 jjliの
光源用としての他に、各種装置′の光源用1と1゜て用
いることが可能である。鮒する(に本番1明V11、そ
の要旨を逸脱しないW[〕、囲で、棟々%・Jトシて実
施することができる。。
4図面の簡単な’as?、明 第1図は本発明の一実施例に係わる端面坤M・込み朽造
型半梼体し−ザ装置トの概略柘清全/Fず8エ視図、第
2図は第1図の矢視A−A吟1面図第3図(a)〜(C
>は上記実施例装置19の製R7工桿牙71’<す糸1
初1図である7、 1− N −GaAs 、7+1.板(半摺体希轡)、
2 ・N −−,1f、I − Ga(1,6A7.rl、4A8 till (クラッ
ド層)、3− P−GaAs層(活f!+:層)、4 
”・N−Ga (3,6Ato、4As層(クラッドR
6)、5・・・P −GaAs層(オーミックコンタク
ト層)、6− Ga0.6A10.4As 層(高抵抗
埋め込み層)、7,8・・・%、 @□=、9・・・S
i3N4膜(マスク)。
出願入代[1人  弁理士 鈴 江 武 彦−]l−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)活性層およびクラッド層からなるストライプ状の
    へ、テロ接合構造部の側面および端面が、上記活性層よ
    シ県制帯幅の広い結晶層で埋め込まれた埋め込み構造型
    の半導体レープ装置において、前記へテロ接合構造部端
    面を前記活性層面の長辺方向と垂直な面に対し傾けて設
    けたこと全特徴とする半導体レーザ装置。
  2. (2)  前記へテロ接合構造部端面の傾き角を10c
    〜60″の範囲に設定したこと全特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の半導体レーザ装置。
JP2501682A 1982-02-18 1982-02-18 半導体レ−ザ装置 Granted JPS58141587A (ja)

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JPS6351556B2 JPS6351556B2 (ja) 1988-10-14

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JPS6351556B2 (ja) 1988-10-14

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