JPS6079791A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS6079791A JPS6079791A JP58187320A JP18732083A JPS6079791A JP S6079791 A JPS6079791 A JP S6079791A JP 58187320 A JP58187320 A JP 58187320A JP 18732083 A JP18732083 A JP 18732083A JP S6079791 A JPS6079791 A JP S6079791A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- concave mirror
- semiconductor
- laser
- output end
- Prior art date
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- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0267—Integrated focusing lens
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- 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
- H01S5/10—Construction 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
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/185—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL]
-
- 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
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
-
- 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
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
Landscapes
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- Optics & Photonics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体基板上対して垂直な方向に光出力を取り
出すことができ、２次元アレイ化等が可能な半導体レー
ザ、特に室温ｃＷ動作が容易で、レーザ特性の向上した
面発光型の半導体レーザに関する。
出すことができ、２次元アレイ化等が可能な半導体レー
ザ、特に室温ｃＷ動作が容易で、レーザ特性の向上した
面発光型の半導体レーザに関する。
面発光型の半導体レーザは半導体基板に対して垂直な方
向に光出力を取り出すことができ、同一の半導体基板上
に２次元アレイ化して糧々の光の信号処理を行なうこと
が容易であるという大きな特徴を有している。半導体レ
ーザをマトリックス構成して使用することができるので
将来の光情報処理、光交換等の分野への応用が期待され
ている。
向に光出力を取り出すことができ、同一の半導体基板上
に２次元アレイ化して糧々の光の信号処理を行なうこと
が容易であるという大きな特徴を有している。半導体レ
ーザをマトリックス構成して使用することができるので
将来の光情報処理、光交換等の分野への応用が期待され
ている。
このような面発光を半導体レーザの実現には、これまで
発光ダイオードとほぼ同様の構成を持ち、活性層を厚く
したものが槙々研究されてきた。その−例として、伊賀
氏らは１９８３年発行のエレクトロニクろ０レターズ（
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）訪、第１
９巻、ｍ１３号、４５７員から４５８頁において報告し
ているような雑兵振器型の面発光型半導体レーザを開発
した。この半導体レーザは１ ｎ ｆ’ 基板上にＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層を含む半導体多層膜を積層し、基板側
からエツチングを行なって７１＋ｎｎまで薄くシ、素子
の両面にＡｕの菖反射電葎を形成している。ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層は１．５μｍの厚さを有し、半導体基板に垂
直方向でレーザ共振させでいる。
発光ダイオードとほぼ同様の構成を持ち、活性層を厚く
したものが槙々研究されてきた。その−例として、伊賀
氏らは１９８３年発行のエレクトロニクろ０レターズ（
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ）訪、第１
９巻、ｍ１３号、４５７員から４５８頁において報告し
ているような雑兵振器型の面発光型半導体レーザを開発
した。この半導体レーザは１ ｎ ｆ’ 基板上にＩｎ
ＧａＡｓＰ活性層を含む半導体多層膜を積層し、基板側
からエツチングを行なって７１＋ｎｎまで薄くシ、素子
の両面にＡｕの菖反射電葎を形成している。ＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層は１．５μｍの厚さを有し、半導体基板に垂
直方向でレーザ共振させでいる。
伊賀氏らはこのような面発光型の半導体レーザにおいて
１４０Ｋまでのパルス市振を得た。７７Ｋにおいてパル
ス発振しきい値電流は５０ＦＸＡであり、７μｍという
雑兵振器を構成しているために単一軸モード発振を示し
、その温度変化率が０．６４Ａ／ｄｅｇであったと報告
している。ところでこのような面発光型半導体レーザに
おける最大の課題は室温ＣＷ動作にある。
１４０Ｋまでのパルス市振を得た。７７Ｋにおいてパル
ス発振しきい値電流は５０ＦＸＡであり、７μｍという
雑兵振器を構成しているために単一軸モード発振を示し
、その温度変化率が０．６４Ａ／ｄｅｇであったと報告
している。ところでこのような面発光型半導体レーザに
おける最大の課題は室温ＣＷ動作にある。
そのために１才きもかく発振しきい値電流を下り゛るこ
とが問題であり、伊賀氏らはそのために、■雑兵振器槽
重の採用、■厚膜活性層の導入、■高反射率を有する電
極の採用を行なっているが、それでもなお１４０にとい
う低い温度までのレーザ発振しか得られておらず、この
ま談の構成では室温ＣＷ動作の実現はほとんど不可能き
思われる。
とが問題であり、伊賀氏らはそのために、■雑兵振器槽
重の採用、■厚膜活性層の導入、■高反射率を有する電
極の採用を行なっているが、それでもなお１４０にとい
う低い温度までのレーザ発振しか得られておらず、この
ま談の構成では室温ＣＷ動作の実現はほとんど不可能き
思われる。
面発光型半導体レーザの最大の特徴は半郷体基板にほぼ
垂直方向に光出力が取り出せることである。そのために
は従来例のレーザ構造に開場することなく、通常の半導
体レーザの光出力を何らかの方法で垂直方向に取り出し
てやればよいわけで、一方の出力端面に相対して凹面鏡
を配置することもその一つの方法である。すなわち通常
の半導体レーザの出力光を半導体基板上にモノリシック
に形成した外部反射値を用いて基板に垂直方向に取り出
しでやわば室温ｌこおいても十分低い電流値で数ｍＷ程
鹿以上の光出力が得られ、マトリックス楢成にして用い
ることにより、柚々の光４Ｎ報処理元５１：（Ａ等の分
野に広く適用することが可能となる。
垂直方向に光出力が取り出せることである。そのために
は従来例のレーザ構造に開場することなく、通常の半導
体レーザの光出力を何らかの方法で垂直方向に取り出し
てやればよいわけで、一方の出力端面に相対して凹面鏡
を配置することもその一つの方法である。すなわち通常
の半導体レーザの出力光を半導体基板上にモノリシック
に形成した外部反射値を用いて基板に垂直方向に取り出
しでやわば室温ｌこおいても十分低い電流値で数ｍＷ程
鹿以上の光出力が得られ、マトリックス楢成にして用い
ることにより、柚々の光４Ｎ報処理元５１：（Ａ等の分
野に広く適用することが可能となる。
本発明の目的は発振しきい値電流が低く、高い光出力を
得ることができ、かつ７１青性の（与現住、水子製造の
歩留りが大幅に向上した面発光型の半導体レーザを提供
することにある。
得ることができ、かつ７１青性の（与現住、水子製造の
歩留りが大幅に向上した面発光型の半導体レーザを提供
することにある。
本発す」の構成による半導体レーザは、半導体基板上に
少なくとも活性層を含む半導体多層膜が形成されてなる
半導体レーザにおいて、前記半導体基板上に少なくとも
一方の出力端面に相対して凹面鏡が形成されていること
を特徴とする。
少なくとも活性層を含む半導体多層膜が形成されてなる
半導体レーザにおいて、前記半導体基板上に少なくとも
一方の出力端面に相対して凹面鏡が形成されていること
を特徴とする。
以）実施例等を示す図面を用いて本発ＱＩＪをより詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明による半導体レーザの動作原理を示すた
めの素子断面図である。半導体基板ｌ上に通常のファブ
リ・ペロー共振器構造を有する半導体レーザ５とその一
方の出力端面６に相対して凹面鏡３がモノリシックに集
積されている。活性１脅２で発光し、一方の出力端面６
から出射したレーザ光４は半導体基板ｌ上の凹面鏡３で
反射され、はぼ上向きに集光され出力することになる。
めの素子断面図である。半導体基板ｌ上に通常のファブ
リ・ペロー共振器構造を有する半導体レーザ５とその一
方の出力端面６に相対して凹面鏡３がモノリシックに集
積されている。活性１脅２で発光し、一方の出力端面６
から出射したレーザ光４は半導体基板ｌ上の凹面鏡３で
反射され、はぼ上向きに集光され出力することになる。
問題となるのは一方の出力端面６とそれに相対して配置
された凹面鏡の形成にあるが、これらは例えば以下に実
施例で述べるマイクロ・クリープ技術、および円形のエ
ツチングパターンを用いた化学エツチング技術により困
難なく形成できる。上向きに放射されるビームの形状、
および集光の度合いはやはり凹面鏡形状に強く影響され
、その表面状態によっても散乱光成分が増えることがあ
るが、光ファイバに入射する場合にも、もとのレーザ出
力が大きいので数ｍＷ以上取り出すことは容易である。
された凹面鏡の形成にあるが、これらは例えば以下に実
施例で述べるマイクロ・クリープ技術、および円形のエ
ツチングパターンを用いた化学エツチング技術により困
難なく形成できる。上向きに放射されるビームの形状、
および集光の度合いはやはり凹面鏡形状に強く影響され
、その表面状態によっても散乱光成分が増えることがあ
るが、光ファイバに入射する場合にも、もとのレーザ出
力が大きいので数ｍＷ以上取り出すことは容易である。
すなわち凹面鏡を形成することにより適当な拡がりをも
つ放射ビームが素子上方に焦点を結び、光ファイバにも
比較的大きな光出力を入射できる。
つ放射ビームが素子上方に焦点を結び、光ファイバにも
比較的大きな光出力を入射できる。
またレンス作用を有する凹面鏡の形状を変えることによ
り上方に任意の距離で焦点を結ばせるＣとができるので
、元ファイバへの結合もレンズ系を介する必要がなく、
低い結合損失で直接入射させることが容易である。上方
に出射するビームの放射形状も任意に設定することがで
きる。
り上方に任意の距離で焦点を結ばせるＣとができるので
、元ファイバへの結合もレンズ系を介する必要がなく、
低い結合損失で直接入射させることが容易である。上方
に出射するビームの放射形状も任意に設定することがで
きる。
次に本発明によｌる第１の実施例である面発光型半導体
レーザの概略製造工程を説明するための斜視図を第２図
に示す。このような半導体レーザを得るにはまず第２図
（ａｌのようにｎ−ＩｎＰ基板１０上にｎ−ＩｎＰバッ
フｙ Ｍ １１ （厚さ５ μＦＷ ）、発光波長１．
３μｍ相当のノンドープＩ ｎ Ｏ，？ ｚ Ｏａ ｏ
、ｚ ＠Ａｓ ＱＩ ｌＰＯ３＠活性層１２（厚さ０．
１／１ｍ）、 ｐ−ＩｎＰ クラッド層１３（厚さ１μ
ｍ）を順次Ｍ、層させたヘテロ構造半導体ウーファにエ
ツチングを行ないメサストライプ１５およびそれをはざ
−む２本の平行なエツチング溝１４．１６を形成する。
レーザの概略製造工程を説明するための斜視図を第２図
に示す。このような半導体レーザを得るにはまず第２図
（ａｌのようにｎ−ＩｎＰ基板１０上にｎ−ＩｎＰバッ
フｙ Ｍ １１ （厚さ５ μＦＷ ）、発光波長１．
３μｍ相当のノンドープＩ ｎ Ｏ，？ ｚ Ｏａ ｏ
、ｚ ＠Ａｓ ＱＩ ｌＰＯ３＠活性層１２（厚さ０．
１／１ｍ）、 ｐ−ＩｎＰ クラッド層１３（厚さ１μ
ｍ）を順次Ｍ、層させたヘテロ構造半導体ウーファにエ
ツチングを行ないメサストライプ１５およびそれをはざ
−む２本の平行なエツチング溝１４．１６を形成する。
メサストライプ１５は（０１１）結晶方向に平行に形成
し、活性層１２の部分で＠ｔＳμｍとなるようにし、図
中に示したように途中でと切れた形状にエツチングする
。エツチング８１４． １６はいずれも幅ＩＯμｍ１
深さ３μｍ程度に形成した。このようにして作製したヘ
テロ構造牛導体ウーファに埋め込み結晶成長を行ない、
ｐ−Ｉ ｎ Ｐ 電流ブロック層１８（平坦部厚さ０．
５μｍ）、ｎ−ＩｎＰｔ流ブロック層１９（平坦部厚さ
０．５μｍ）をいずれもメサストライプ１５の上面を除
いて、さらにｐ−ＩｎＰ埋め込み層２０（平坦部厚さ２
μｒｎ）、発光波長１．２μｍに相肖するｐ −Ｉｎｏ
、、８Ｇａ６，２２Ａｓ １１．４ ｓｐｏ、ｓ ２［
極＃２１（平坦部厚さ１μｍ）を全面にわたって順次Ｊ
ｒｔ２Ｍする。
し、活性層１２の部分で＠ｔＳμｍとなるようにし、図
中に示したように途中でと切れた形状にエツチングする
。エツチング８１４． １６はいずれも幅ＩＯμｍ１
深さ３μｍ程度に形成した。このようにして作製したヘ
テロ構造牛導体ウーファに埋め込み結晶成長を行ない、
ｐ−Ｉ ｎ Ｐ 電流ブロック層１８（平坦部厚さ０．
５μｍ）、ｎ−ＩｎＰｔ流ブロック層１９（平坦部厚さ
０．５μｍ）をいずれもメサストライプ１５の上面を除
いて、さらにｐ−ＩｎＰ埋め込み層２０（平坦部厚さ２
μｒｎ）、発光波長１．２μｍに相肖するｐ −Ｉｎｏ
、、８Ｇａ６，２２Ａｓ １１．４ ｓｐｏ、ｓ ２［
極＃２１（平坦部厚さ１μｍ）を全面にわたって順次Ｊ
ｒｔ２Ｍする。
その後第２図（ｂｌ中に示したようなパターンにエツチ
ングを行ない、マイクロクリープ用の梁２２および凹面
鏡Ｕを形成する。＝イク・クリープ−行なって結晶へき
開共振面を得るための梁２２は幅ゐμｍ。
ングを行ない、マイクロクリープ用の梁２２および凹面
鏡Ｕを形成する。＝イク・クリープ−行なって結晶へき
開共振面を得るための梁２２は幅ゐμｍ。
長さ４０μｍとし、凹面＊２３が形成されるほぼ円形の
エツチングパターンは直径５０μｍとした０マイクロク
リープに用いる梁２２はメサストライプ１５を含むよう
に形成し１このつ諷）７全体を水中で超音波振動させる
ことにょル根本から怠れ、その部分にきれいな（０１１
’）結晶面が現われてレーザ共振用のミラー面となる。
エツチングパターンは直径５０μｍとした０マイクロク
リープに用いる梁２２はメサストライプ１５を含むよう
に形成し１このつ諷）７全体を水中で超音波振動させる
ことにょル根本から怠れ、その部分にきれいな（０１１
’）結晶面が現われてレーザ共振用のミラー面となる。
また凹面鏡おの工↓チングにはエツチングマスクの下方
にもエツチングが進行するサイドエツチング効果を利用
して第１図に示したように凹面！３からの反射光が上方
に出射するようにした。この部分の深さは底まで１５μ
ｍ程度であった。最後に第２図（ｅ）に示したように、
マイクロクリープによる共振ミラー闇討の形成、ｐ形オ
ーミック電極２ｂＳ’ ｎ形オーミック電極２６の形成
を行ない、個々の素子に切夛出して、所望の面発光屋牛
導体レーザを得る。メサエッチングの際のメサストライ
プ１５の端部１７は凹面鈍お形成のときのエツチングで
除去し、凹面鏡ｎの共振ミラー闇討に相対する部分には
活性層１２が存在しないようにした。これはメサストラ
イプ１５が凹面鏡ｎをつつきって嬌長しているとその部
分にも電流が流れ、発光に寄与しない無効電流となるの
を防ぐためである。なおここでは凹面鏡器を形成した後
に電極形成を行なったが、この順序は逆であってもかま
わない。
にもエツチングが進行するサイドエツチング効果を利用
して第１図に示したように凹面！３からの反射光が上方
に出射するようにした。この部分の深さは底まで１５μ
ｍ程度であった。最後に第２図（ｅ）に示したように、
マイクロクリープによる共振ミラー闇討の形成、ｐ形オ
ーミック電極２ｂＳ’ ｎ形オーミック電極２６の形成
を行ない、個々の素子に切夛出して、所望の面発光屋牛
導体レーザを得る。メサエッチングの際のメサストライ
プ１５の端部１７は凹面鈍お形成のときのエツチングで
除去し、凹面鏡ｎの共振ミラー闇討に相対する部分には
活性層１２が存在しないようにした。これはメサストラ
イプ１５が凹面鏡ｎをつつきって嬌長しているとその部
分にも電流が流れ、発光に寄与しない無効電流となるの
を防ぐためである。なおここでは凹面鏡器を形成した後
に電極形成を行なったが、この順序は逆であってもかま
わない。
以上のようにして作製した面発光型の牛導体し−２ザに
おいて、レーザの共振器長を２００１１ｍ、エビ成長層
側を上にしてＬ−ドシンクにマウント“し、室温ＣＷで
の発振しきい値電流１５ｍＡ、素子上方への全体の光出
力ｚｓｙｘｗ８ハ（のものがきイ）めで再現性よく得ら
れた。またｏｉ−５（１元ファイバへの結合実験を行な
った結果レンズ糸を用いずに九人カフｍＷが得られた。
おいて、レーザの共振器長を２００１１ｍ、エビ成長層
側を上にしてＬ−ドシンクにマウント“し、室温ＣＷで
の発振しきい値電流１５ｍＡ、素子上方への全体の光出
力ｚｓｙｘｗ８ハ（のものがきイ）めで再現性よく得ら
れた。またｏｉ−５（１元ファイバへの結合実験を行な
った結果レンズ糸を用いずに九人カフｍＷが得られた。
前述のごとく通常の）７ブリペロー榊造ＬＤの一方の出
力端面２４に相対して凹面鏡ｎを形成することにより室
温ＣＷで２０ ｍ ｗ以上の光出力を素子上方に容易に
かつ指向性よく取り出すことができた。
力端面２４に相対して凹面鏡ｎを形成することにより室
温ＣＷで２０ ｍ ｗ以上の光出力を素子上方に容易に
かつ指向性よく取り出すことができた。
次に第３図は本発明による第２の実施例である２×２マ
トリツクス構成の内発元型牛込体レーザの斜視図である
。この場合には４つの胛め込み慴造の半導体レーザ５を
同一の＃−１体ハ＆ｌ上にマトリックス状に配鮪してあ
り、°そわぞ４１．の定卵２７によシ独立に駆動するこ
とができ６゜坤め込み活性層２で発光する先が他の共振
器ミラー面から出射され、四ｌｌｌ１ ＠！ ａで反射
して上方に出力されることになる。この例では凹面鏡３
に相対する共振ミラー面は前述のマイクロクリープ法で
形成し、他方のミラー血路は化学エツチング法で形成し
た。
トリツクス構成の内発元型牛込体レーザの斜視図である
。この場合には４つの胛め込み慴造の半導体レーザ５を
同一の＃−１体ハ＆ｌ上にマトリックス状に配鮪してあ
り、°そわぞ４１．の定卵２７によシ独立に駆動するこ
とができ６゜坤め込み活性層２で発光する先が他の共振
器ミラー面から出射され、四ｌｌｌ１ ＠！ ａで反射
して上方に出力されることになる。この例では凹面鏡３
に相対する共振ミラー面は前述のマイクロクリープ法で
形成し、他方のミラー血路は化学エツチング法で形成し
た。
ここでは２×２のマトリックス構成として使用している
が、もちろんよｐ多数のＬＤから成るマドｂ リックス構成にしてもよい。さらに大きな構成のＬＤマ
トリックスでは消費電力が問題となるが、低消費を力比
のためには例えば個々のＬＤの共振器長をｉｏｏμｍ以
下とし、同時にミラー反射率を上けるための反射コーナ
イングを行なうことが有効である。実際に共振器長８０
μｍとし、へき開面側にＳｉｎ！／Ａｕ高反射コーティ
ング膜を形成することによル室温ＣＷ発振しきい値０ｍ
人が得られている。
が、もちろんよｐ多数のＬＤから成るマドｂ リックス構成にしてもよい。さらに大きな構成のＬＤマ
トリックスでは消費電力が問題となるが、低消費を力比
のためには例えば個々のＬＤの共振器長をｉｏｏμｍ以
下とし、同時にミラー反射率を上けるための反射コーナ
イングを行なうことが有効である。実際に共振器長８０
μｍとし、へき開面側にＳｉｎ！／Ａｕ高反射コーティ
ング膜を形成することによル室温ＣＷ発振しきい値０ｍ
人が得られている。
以上のように本発明の実施例においては通常のファブリ
ペロ−半導体レーザの一方の出力端面に相対してエツチ
ングにより凹面鏡を同一半導体基板上に形成することに
よル室温ＣＷ動作においても数十ｍＡ程度の低い電流値
でｔｏ ｍ ｗ以上の光出力を容易に取り出す仁とが可
能となった。凹面鏡を形成することにより、レーザ光は
上方に焦点を結び、レンズ系を介することなく、元ファ
イバへも容易に光を入射することができた。
ペロ−半導体レーザの一方の出力端面に相対してエツチ
ングにより凹面鏡を同一半導体基板上に形成することに
よル室温ＣＷ動作においても数十ｍＡ程度の低い電流値
でｔｏ ｍ ｗ以上の光出力を容易に取り出す仁とが可
能となった。凹面鏡を形成することにより、レーザ光は
上方に焦点を結び、レンズ系を介することなく、元ファ
イバへも容易に光を入射することができた。
なお、本発明の実施例においては用いる半導体レーザに
埋め込み構造を採用したが、もちろんそれに限るもので
はなく、またマイクロクリープを用いたファブリペロ−
共振器型のＬＤを示したがＤＦＢ−ＬＤ、あるいはＤＢ
Ｒ−ＬＤ等のようにミラー共振器を必要としない半導体
レーザで面発光ＬＤを構成してもさしつかえない。また
用いる半導体材料もＩｎＰを基板、ＩｎＧａＡａＰ を
活性層とする波長１ｔｔｍ帯の素子を用いたが、それに
限ることなく、０ａＡＡ！Ａｓ／ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡ
ｓＰ／ＧａＡｓ等他の材料を用いて何ら等信つかえない
。
埋め込み構造を採用したが、もちろんそれに限るもので
はなく、またマイクロクリープを用いたファブリペロ−
共振器型のＬＤを示したがＤＦＢ−ＬＤ、あるいはＤＢ
Ｒ−ＬＤ等のようにミラー共振器を必要としない半導体
レーザで面発光ＬＤを構成してもさしつかえない。また
用いる半導体材料もＩｎＰを基板、ＩｎＧａＡａＰ を
活性層とする波長１ｔｔｍ帯の素子を用いたが、それに
限ることなく、０ａＡＡ！Ａｓ／ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡ
ｓＰ／ＧａＡｓ等他の材料を用いて何ら等信つかえない
。
本発明の特徴は通常のファブリペロ−構造の半導体レー
ザ、あるいはＤＦＢ−ＬＤ、 ＤＢＲ−ＬＤ等の一方の
端面に相対して、同一半導体基板上に凹面鏡を形成した
仁とである。従来例の構成による面発光型半導体レーザ
においては種々の努力によっても１４０Ｋまでの発振し
か得られて詣らず、室温慣動作を得ることが非常に困難
であるとされているが、本発明によれば上述のような構
成を採用することにより、室温ＣＷ動作で数ｖｎＷ以上
の光出力が素子上方に取フ出せる面発光型の半導体レー
ザが容易に得られた。
ザ、あるいはＤＦＢ−ＬＤ、 ＤＢＲ−ＬＤ等の一方の
端面に相対して、同一半導体基板上に凹面鏡を形成した
仁とである。従来例の構成による面発光型半導体レーザ
においては種々の努力によっても１４０Ｋまでの発振し
か得られて詣らず、室温慣動作を得ることが非常に困難
であるとされているが、本発明によれば上述のような構
成を採用することにより、室温ＣＷ動作で数ｖｎＷ以上
の光出力が素子上方に取フ出せる面発光型の半導体レー
ザが容易に得られた。
またレンズ作用をもつ凹面鏡を形成したことにより素子
上方に焦点を結ぶことができ、元ファイバへの入射にお
いてもレンズ系を用いなく−Ｃも容易に高効率な結合が
得られた。
上方に焦点を結ぶことができ、元ファイバへの入射にお
いてもレンズ系を用いなく−Ｃも容易に高効率な結合が
得られた。
第１図は本発明による半導体レーザの動作ＫＣ理を示す
ための概略図、第２図は第１の実ｌ・＆例の製造工程概
略を示すための斜視図、４３図は第２の実施例の斜視図
である。 図中１は半導体基板、２は活性層、３は凹ｉ＋１ｆｔＡ
、４はレーザ出力光、５は半纏体レーザ、６は一方の出
力端面、ｌＯはｎ−１ｎＰバッファ層、１２はＩｎｏ、
ｔ２Ｇａｏ、ｘｓＡｓ ａ＠Ｉ Ｐｏ、ｓ＊活性層、１
３はｐ−ＩｎＰクラッド層、１４−１６はエツチング溝
、１５はメサストライプ、１７はメサストライプの端、
１８はｐ−ＩｎＰ電流ブロック層、１９はｎ ＩｎＰ電
流ブロック層１２０はｐ−ＩｎＰ埋め込み層、 ２１は
ｐ−Ｉｒｅ、７＠Ｇａ（、、ｋＦＩｏ、＜ｓＰｏ、ｓ＊
’ＬＬ極層、２２はマイクロクリープ用の梁、幻は凹
面鏡、冴は共振ミラー面、２５はｐ形圀−ミツクー極、
２６はｎ形オーミック亘−極、２７は′小、極、２８は
エツチングミラー面をそれぞれあられず。 第 １ 図 菫 ２ 凹 第 ３ 凹
ための概略図、第２図は第１の実ｌ・＆例の製造工程概
略を示すための斜視図、４３図は第２の実施例の斜視図
である。 図中１は半導体基板、２は活性層、３は凹ｉ＋１ｆｔＡ
、４はレーザ出力光、５は半纏体レーザ、６は一方の出
力端面、ｌＯはｎ−１ｎＰバッファ層、１２はＩｎｏ、
ｔ２Ｇａｏ、ｘｓＡｓ ａ＠Ｉ Ｐｏ、ｓ＊活性層、１
３はｐ−ＩｎＰクラッド層、１４−１６はエツチング溝
、１５はメサストライプ、１７はメサストライプの端、
１８はｐ−ＩｎＰ電流ブロック層、１９はｎ ＩｎＰ電
流ブロック層１２０はｐ−ＩｎＰ埋め込み層、 ２１は
ｐ−Ｉｒｅ、７＠Ｇａ（、、ｋＦＩｏ、＜ｓＰｏ、ｓ＊
’ＬＬ極層、２２はマイクロクリープ用の梁、幻は凹
面鏡、冴は共振ミラー面、２５はｐ形圀−ミツクー極、
２６はｎ形オーミック亘−極、２７は′小、極、２８は
エツチングミラー面をそれぞれあられず。 第 １ 図 菫 ２ 凹 第 ３ 凹
Claims (1)
- 半導体基板上に少なくとも活性層を含む半導体多層膜が
形成されてなる半導体レーザにおいて、出射端面からの
出射光が積層面に垂直な方向に反射するように前記半導
体基板上に少なくとも一方の出力端面に相対して凹面鏡
が形成されていることを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58187320A JPS6079791A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58187320A JPS6079791A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079791A true JPS6079791A (ja) | 1985-05-07 |
Family
ID=16203940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58187320A Pending JPS6079791A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079791A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182781A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体装置 |
| JPS6461977A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Nec Corp | Light beam generator |
| JPH01189978A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-31 | Nec Corp | 面発光型半導体レーザー |
| EP2440958A1 (en) * | 2009-06-12 | 2012-04-18 | Binoptics Corporation | Surface emitting photonic device |
| JP2020102578A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | 三菱電機株式会社 | 光送信モジュール |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP58187320A patent/JPS6079791A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182781A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Omron Tateisi Electronics Co | 半導体装置 |
| JPS6461977A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Nec Corp | Light beam generator |
| JPH01189978A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-31 | Nec Corp | 面発光型半導体レーザー |
| EP2440958A1 (en) * | 2009-06-12 | 2012-04-18 | Binoptics Corporation | Surface emitting photonic device |
| EP2440958A4 (en) * | 2009-06-12 | 2014-08-27 | Binoptics Corp | PHOTONIC DEVICE WITH SURFACE EMISSION |
| JP2020102578A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | 三菱電機株式会社 | 光送信モジュール |
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