JPS6055688A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6055688A JPS6055688A JP16461383A JP16461383A JPS6055688A JP S6055688 A JPS6055688 A JP S6055688A JP 16461383 A JP16461383 A JP 16461383A JP 16461383 A JP16461383 A JP 16461383A JP S6055688 A JPS6055688 A JP S6055688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- substrate
- semiconductor laser
- mode oscillation
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/223—Buried stripe structure
- H01S5/2232—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode
- H01S5/2234—Buried stripe structure with inner confining structure between the active layer and the lower electrode having a structured substrate surface
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光情報処理機器等に用いられる半導体レーザ
装置に関するものである。
装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、半導体レーザ装置の産業界への進出は目ざましい
ものがあり、特に光ディスクの再生用光源として実用化
されつつある。こうした応用に使用するためには、半導
体レーザは、基本横モードで発振する必要がある。基本
横モード発振を実現２べ ゛ するため、従来の半導体レーザでは、ｐｎ接合面の一方
向に沿って実効屈折率分布を形成する方法を用いること
が多い。
ものがあり、特に光ディスクの再生用光源として実用化
されつつある。こうした応用に使用するためには、半導
体レーザは、基本横モードで発振する必要がある。基本
横モード発振を実現２べ ゛ するため、従来の半導体レーザでは、ｐｎ接合面の一方
向に沿って実効屈折率分布を形成する方法を用いること
が多い。
以下、図面を参照しながら、上述したような従来の半導
体レーザについて説明を行なう。第１図は従来の半導体
レーザの光の進行方向に垂直な断面を示すものである。
体レーザについて説明を行なう。第１図は従来の半導体
レーザの光の進行方向に垂直な断面を示すものである。
第１図において、１はｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板、２は
ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板１の上に形成した溝、３はｎ
−Ｇ”０．６５”０．３５ＡＢクラッド層、４はｎ −
Ｇ ａ Ｏ，９５ＡＺ ｏ、ｏ５Ａ ８活性層、５はｐ
−Ｇ” ０．６５Ａｔｏ、３５Ａｓクラッド層、６はｎ
−Ｇ ａ Ａ ｓキヤツプ層、７はＺｎ拡散領域、８
はプラス側電極金属、９はマイナス側電極金属である。
ｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板１の上に形成した溝、３はｎ
−Ｇ”０．６５”０．３５ＡＢクラッド層、４はｎ −
Ｇ ａ Ｏ，９５ＡＺ ｏ、ｏ５Ａ ８活性層、５はｐ
−Ｇ” ０．６５Ａｔｏ、３５Ａｓクラッド層、６はｎ
−Ｇ ａ Ａ ｓキヤツプ層、７はＺｎ拡散領域、８
はプラス側電極金属、９はマイナス側電極金属である。
このような構成においてプラスとマイナス電極８と９間
に電圧をかりることによってＺｎ拡散領域７より電流が
注入され活性層４において光が発生する。基板１の溝部
２では、クラッド層３が厚いため活性層４で発生した光
は基板１での吸収を受けないが、溝部２の両側ではクラ
ッド層３が薄いため活性層４で発生した光は基板１で吸
収を受３ −・ ける。この／こめ溝部２上の活性層４に光は閉じ込めら
れることになる。このことは、実効屈折率で表わすと、
第１図の活性層４に平行方向に、溝部２１；で実効屈折
率が高く、その両側で実効屈折率が低くなった分布とい
うことができる。このような実効屈折率分布のもとでは
、基本横モード発振が容易に実現される。実効屈折率分
布によって基本４’７／ｉモ一ド発振が閉じ込められた
半導体レーザでに１［、通常Ｑｉ−縦モード発振しやす
くなる。しかし、湯度変化や電流値の変化によって利得
分布が移動した場合には縦モードは隣接する次数のモー
ドに移行するが、この際２本の縦モードが共存すること
がある。この時光出力は大きな変動を示し、光強度雑音
が噌大する欠点をもつ。
に電圧をかりることによってＺｎ拡散領域７より電流が
注入され活性層４において光が発生する。基板１の溝部
２では、クラッド層３が厚いため活性層４で発生した光
は基板１での吸収を受けないが、溝部２の両側ではクラ
ッド層３が薄いため活性層４で発生した光は基板１で吸
収を受３ −・ ける。この／こめ溝部２上の活性層４に光は閉じ込めら
れることになる。このことは、実効屈折率で表わすと、
第１図の活性層４に平行方向に、溝部２１；で実効屈折
率が高く、その両側で実効屈折率が低くなった分布とい
うことができる。このような実効屈折率分布のもとでは
、基本横モード発振が容易に実現される。実効屈折率分
布によって基本４’７／ｉモ一ド発振が閉じ込められた
半導体レーザでに１［、通常Ｑｉ−縦モード発振しやす
くなる。しかし、湯度変化や電流値の変化によって利得
分布が移動した場合には縦モードは隣接する次数のモー
ドに移行するが、この際２本の縦モードが共存すること
がある。この時光出力は大きな変動を示し、光強度雑音
が噌大する欠点をもつ。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点に鑑み、光出力のゆらぎの小さ
い低箔１音半導体レーザを提供することを口ｒ白とする
ものである。
い低箔１音半導体レーザを提供することを口ｒ白とする
ものである。
発明の構成
この目的を達成するため本発明の半導体レーザ特開昭Ｇ
Ｏ−５５６８８（２） 装置は、半導体のｐｎ接合面の一方向に沿って一部で高
くその両側で低い実効屈折率分布を有し、前記−力方向
に垂直方向で、中央で拡散領域が浅くなっている帯状の
電流注入領域を有している。
Ｏ−５５６８８（２） 装置は、半導体のｐｎ接合面の一方向に沿って一部で高
くその両側で低い実効屈折率分布を有し、前記−力方向
に垂直方向で、中央で拡散領域が浅くなっている帯状の
電流注入領域を有している。
この構成によって発振する横モードは基本横モードとな
り、帯状の電流注入領域は中央で浅くなっているため中
央では電流注入されず、中央に非励起領域を形成し、光
の吸収損失領域となり２本の縦モード発振が特に抑制さ
れることになる。従って常に単−縦モード発振となり低
雑音が達成される。
り、帯状の電流注入領域は中央で浅くなっているため中
央では電流注入されず、中央に非励起領域を形成し、光
の吸収損失領域となり２本の縦モード発振が特に抑制さ
れることになる。従って常に単−縦モード発振となり低
雑音が達成される。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）は本発明の実施
例の半導体レーザ装置を示す図で、（ａ）は乎面図、（
ｂ）は正面図、（Ｃ）は（、）のＡ −Ａ’断面図であ
る。これらの図において、１はｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基
板、２はｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板１の上に形成した溝
部、３はｎ−Ｇ”（］、６５ＡｔＯ，！＋５ＡＢ クラ
ッド層、４はｎ −Ｇ ａ ｏ、９５ Ａ Ｚ ｏ、ｏ
ｓ Ａ ８ 活性層、５６ ページ Ｃ１、ｐ−Ｇａｎ６５Ａｔｆ１．３５ＡＳクラッド層、
６はｎ−ＧａＡｓギャノゾ層、７ｉ１Ｚｎ拡散領域で電
流注入領域であり、８けｐ側電極金属、９はｎ側電極金
属である。
例の半導体レーザ装置を示す図で、（ａ）は乎面図、（
ｂ）は正面図、（Ｃ）は（、）のＡ −Ａ’断面図であ
る。これらの図において、１はｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基
板、２はｎ −Ｇ ａ Ａ ｓ基板１の上に形成した溝
部、３はｎ−Ｇ”（］、６５ＡｔＯ，！＋５ＡＢ クラ
ッド層、４はｎ −Ｇ ａ ｏ、９５ Ａ Ｚ ｏ、ｏ
ｓ Ａ ８ 活性層、５６ ページ Ｃ１、ｐ−Ｇａｎ６５Ａｔｆ１．３５ＡＳクラッド層、
６はｎ−ＧａＡｓギャノゾ層、７ｉ１Ｚｎ拡散領域で電
流注入領域であり、８けｐ側電極金属、９はｎ側電極金
属である。
以上のように構成された半導体レーザについて以下その
動作について説明する。まず、電流注入領域の活ｆ１層
４で発生した光は、基板１の溝部２で１：クラノド層３
が十分厚く吸収を受けないが、溝部２の両＄ｌｌ１ｌで
１１クラッド層３が薄いために基板１で吸収を受ける。
動作について説明する。まず、電流注入領域の活ｆ１層
４で発生した光は、基板１の溝部２で１：クラノド層３
が十分厚く吸収を受けないが、溝部２の両＄ｌｌ１ｌで
１１クラッド層３が薄いために基板１で吸収を受ける。
このため活性層４のｐｎ接合面に沿って基板１の溝部２
で高くその両側で低い実効屈折率分布が形成され、これ
によって基本横モード発振の安定化が実現される。次に
、活性層で発生した光は、帯状の電流注入領域に平行方
向に伝げんし、注入電流による利得のため増幅される。
で高くその両側で低い実効屈折率分布が形成され、これ
によって基本横モード発振の安定化が実現される。次に
、活性層で発生した光は、帯状の電流注入領域に平行方
向に伝げんし、注入電流による利得のため増幅される。
しか（７、中央部は拡散領域７の深さが、クラッド層６
に達していないため電流注入領域がなく、利得がなく損
失となる。このため２本の縦モードのビート状態のよう
に中央部で振幅の大きい発振状態は、損失が大きくなり
存在できなくなる。こ６ ′ｌ ：＋ うして基本横モード発振の安定化と２本の縦モード発振
の抑制によって常に単−縦モード発振が実現されること
になる。
に達していないため電流注入領域がなく、利得がなく損
失となる。このため２本の縦モードのビート状態のよう
に中央部で振幅の大きい発振状態は、損失が大きくなり
存在できなくなる。こ６ ′ｌ ：＋ うして基本横モード発振の安定化と２本の縦モード発振
の抑制によって常に単−縦モード発振が実現されること
になる。
単−縦モード発振では、光出力の変動は多縦モード発振
状態に比べて非常に小さい。第３図（ａ）およびΦ）は
、それぞれ第１図に示した従来構造の半導体レーザ装置
および第２図に示した本発明による一実施例の半導体レ
ーザ装置を光出力３ｍｎで定出力動作させ、温度を変化
させて光強度雑音（周波数Ｉ ＭＨｚ ）を測定した結
果である。この結果かられかるように、本発明による半
導体レーザでは、従来の半導体レーザに比べて１０〜２
０ｄＢの雑音低減が実現されている。
状態に比べて非常に小さい。第３図（ａ）およびΦ）は
、それぞれ第１図に示した従来構造の半導体レーザ装置
および第２図に示した本発明による一実施例の半導体レ
ーザ装置を光出力３ｍｎで定出力動作させ、温度を変化
させて光強度雑音（周波数Ｉ ＭＨｚ ）を測定した結
果である。この結果かられかるように、本発明による半
導体レーザでは、従来の半導体レーザに比べて１０〜２
０ｄＢの雑音低減が実現されている。
発明の効果
以上のように本発明の半導体レーザ装置は、基本横モー
ド発振する半導体レーザの電流注入領域を中央部でなく
すことにより安定な単−縦モード発振を実現し、低雑音
動作することができ、その実用的効果は大なるものがあ
る。
ド発振する半導体レーザの電流注入領域を中央部でなく
すことにより安定な単−縦モード発振を実現し、低雑音
動作することができ、その実用的効果は大なるものがあ
る。
７ ぺ−〕゛
第１図（−１従来の半導体レーザ装置の光の進行方向に
垂直な断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）
はそれぞれ本発明の実Ｍ１１例の半導体レーザ装置の平
面図、正面図、：ｌ：、・、ｆびＡ −Ａ’断面図、第
３図（ａ） 、 （ｂ）は、従来例と本発明の実Ｍ１１
例の半導体レーザ装置の温度−鼾１音’ＩＲＩを示ず図
である。 １・・・・・・ｎ−ＧａＡｓ基板、２・・・・・・基板
に形成され／Ｃ溝、３ ” ” ・・ｎ Ｇ ａ ｎ、
、ｓｓ Ａ Ｚ ｏ３５Ａ ｇ クラッド層、４・・・
・・・ｎ−Ｇａｏ９５Ａｌｏｏ５Ａ８活性層、５−−−
−−− ｐ−ａｏ６ｓＡ Ｚ ｎ、３ｓ Ａ ８クラッ
ド層、ｅ−−−−−・ｎ−ＧａＡｓ層、７・・・・・Ｚ
ｎ拡散領域、８・・・・・ｐ側電極金属、９・・・・・
・ｎ （１１１１電極金ル、４゜ 化１１１１人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１
名１４開昭ＧＯ−５５６８８（３） ＠２図 第３図 （Ｑｌ 通産（ＩＩＣ） （ｂ） 通産（１Ｃ）
垂直な断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）
はそれぞれ本発明の実Ｍ１１例の半導体レーザ装置の平
面図、正面図、：ｌ：、・、ｆびＡ −Ａ’断面図、第
３図（ａ） 、 （ｂ）は、従来例と本発明の実Ｍ１１
例の半導体レーザ装置の温度−鼾１音’ＩＲＩを示ず図
である。 １・・・・・・ｎ−ＧａＡｓ基板、２・・・・・・基板
に形成され／Ｃ溝、３ ” ” ・・ｎ Ｇ ａ ｎ、
、ｓｓ Ａ Ｚ ｏ３５Ａ ｇ クラッド層、４・・・
・・・ｎ−Ｇａｏ９５Ａｌｏｏ５Ａ８活性層、５−−−
−−− ｐ−ａｏ６ｓＡ Ｚ ｎ、３ｓ Ａ ８クラッ
ド層、ｅ−−−−−・ｎ−ＧａＡｓ層、７・・・・・Ｚ
ｎ拡散領域、８・・・・・ｐ側電極金属、９・・・・・
・ｎ （１１１１電極金ル、４゜ 化１１１１人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１
名１４開昭ＧＯ−５５６８８（３） ＠２図 第３図 （Ｑｌ 通産（ＩＩＣ） （ｂ） 通産（１Ｃ）
Claims (1)
- 半導体のｐｎ接合面の一方向に沿って中央部で高くその
両側で低い実効屈折率分布を有し、前記−力方向に垂直
方向に不純物拡散による帯状の電流注入領域が形成され
るとともに、前記電流注入領域は、中央が前記拡散の深
さが浅く形成されて途切れている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 |
|---|---|---|---|
| JP16461383A JPS6055688A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16461383A JPS6055688A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055688A true JPS6055688A (ja) | 1985-03-30 |
Family
ID=15796515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16461383A Pending JPS6055688A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055688A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342983A2 (en) * | 1988-05-18 | 1989-11-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | A semiconductor laser device |
-
1983
- 1983-09-07 JP JP16461383A patent/JPS6055688A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342983A2 (en) * | 1988-05-18 | 1989-11-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | A semiconductor laser device |
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