JPS61113293A - 半導体レ−ザアレイ装置 - Google Patents

半導体レ−ザアレイ装置

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JPS61113293A
JPS61113293A JP59235619A JP23561984A JPS61113293A JP S61113293 A JPS61113293 A JP S61113293A JP 59235619 A JP59235619 A JP 59235619A JP 23561984 A JP23561984 A JP 23561984A JP S61113293 A JPS61113293 A JP S61113293A
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JP
Japan
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type
layer
laser
array device
laser array
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JP59235619A
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English (en)
Inventor
Mototaka Tanetani
元隆 種谷
Morichika Yano
矢野 盛規
Kaneki Matsui
完益 松井
Akihiro Matsui
松井 晃広
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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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
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures
    • 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

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】 く技術分野〉 この発明は複数のストライプを有する半導体レーザアレ
イ装置に関する。
〈従来技術〉 近年、光ディスクや光通信システムにおいて、前者では
高速化、後者では大容量化のため、光源として高出力半
導体レーザの要望が大である。
現在、単一の半導体レーザで得られる出力は高々数十m
Wである。そこで、複数の半導体レーザを位相同期させ
て並列に駆動させ、高出力化を図るようにした半導体レ
ーザアレイ装置が提案されている。
ところが、この半導体レーザアレイ装置において、位相
同期条件を得ることは非常に困難であり、様々な構造が
提案されてきているが、未だ成功はしていない。
本発明者が7アブリ・ベロー型半導体レーザアレイ装置
で試みたところでは、第3図に示す様に出力20+aW
までは位相同期がなされでいるが、それ以上の出力では
、非同期になることが分った。
この非同期状態のレーザアレイ装置の紬モードを観測す
ると、第4図のように主モードから短波長側に2本の副
モードが存在していることが分った。
これはストライブ数3本のレーザアレイ装置の場合であ
るが、駆動電流を増加させていくに従って、熱放散の関
係から外側の2本に対して中央の1本の温度が高くなっ
ている。半導水においては温度が高くなる程、禁制帯幅
が狭くなり、発光波長は良くなる。
従って、前述の主モードは中央のストライプに同期した
レーザ光であり、短波長側の2本の副モードは同期から
ずれ、外側の2本のストライプが独立に発振したレーザ
光であることが分った。
〈発明の目的〉 そこで、この発明の目的は駆動電流の増大に伴う温度上
昇が生じても、発振軸モードの変化を抑制することによ
り、高出力まで位相同期し得るレーザアレイ装置を得る
ことにある。
〈発明の構成〉 上記目的を達成するため、この発明は、半導体レーザア
レイ装置に用いるレーザ構造として、発振軸モードの駆
動電流依存性が小さい構造を採用した点に特徴を有する
〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
発振軸モードの駆動電流依存性の小さい構造として、分
布帰還型レーザな用いた場合を第1図に示す。まず、P
“型−G a A s基板(1)上にN型−GaAs電
流閉ヒ込め層(2)を厚さ1μm成長させる。次にこの
基板(1)に7オトリソグラフイ技術とエツチングを用
いてV型の溝(2o)を平行に複数本形成し、その後第
2回目の結晶成長を行なう。
■溝は深さ 1.1μm、幅は約4゜0μm、周期は5
.0μmとした。第2回目の成長はP型−AjljxG
al−xAsクラッド層(3)、P型−Ap−yGa、
−yAs光ガイド層(4)、N型又はP型−A、&−z
Ga、−zAs活性層(5)、N型−Aj!yGa+−
yAs光ガイド層(6)を連続的に成長させる。ただし
、x>y>z≧0の関係を満足するようにした。なお第
1回目。
第2回目の成長方法としては、液相エピタキシアル法、
気相エピタキシフル法、有機金属化学析出法、分子線エ
ピタキシアル法などを利用することができる。ここで、
N型−光ガイド層(6)表面にV型溝(20)方向と直
角方向に、周期的325nm、深さ 0.1μmのグレ
ーティング(30)を全面に形成する。このグレーティ
ング(30)の形成にはHe−Cdレーザを光源とした
干渉光学系を用いたホログラフィック露光のフォトリン
グラフィ技術とエツチングを用いた。そして第3回目の
成長でグレーティング付き基板上にN型−A 、Q−x
Ga、−xAsクラッド層(7)、N4型−G a A
 sキャ、プ層(8)を形成する。この場合の結晶成長
法としては有機金属化学析出法や分子線エピタキシアル
法が望ましい。このようにして得られたウェハーに基板
側、成長層側とも抵抗性電極(9)、(10)を形成し
た後、片面はエツチングにより垂直でない荒れた面(4
0)、他面は垂直なへき開面(41)を出したものを素
子とした。ただしへき開面(41)は■型溝(20)方
向と垂直な面とした。ここで片面(40)をへ軽開面と
しないのは分布帰還型モードに7アブリ・ベロー共振器
モードが影響を与えにくくするためである。また同−理
由によりへき開面(41)に高周波スパッタリングなど
により誘電体膜を形成し、端面反射率を小さくする手法
も並用した。
一般に、単一スドライブ溝造のレーザで知られているよ
うに分布帰還型レーザは7アブリ・ベロー型レーザに比
べて発光波長の温度(又は電流)依存性が小さい。本実
施例においてら同様に、従来例で述べた7アブリ・ベロ
ー型レーザアレイ装置に比して分布帰還型レーザアレイ
装置は発振波長の温度(又は電流)依存性が小さい。す
なわち中央のストライプと両端のストライプの開にある
温度差が生じた場合、分布帰還型レーザアレイ装置の方
が各ストライプでの発振波長かはなれにくく、位相同期
しやすい。そのため電流を増加させたとき、従来例に比
べてより高電流領域までレーザ光の位相同期状態を維持
できる。
3本のストライプの実施例素子を作製した場合、出力的
80mWまで位相同期した状態を保持することがわかっ
た。
池の実施例としては分布帰還型レーザの替わりに、分布
プラグ反射レーザや内部反射界面レーザ(スリーミラー
レーザ)なども同様の効果を期待できる。
以下、内部反射界面レーザを応用した場合の実施例を説
明する。第2図(a)、 (b)にその構造を示す。P
゛型−G a A s基板(101)上に液相エピタキ
シフル法や有機金属化学析出法などを用いてN型−Ga
As電流閉じ込め層(102)を約 1.0μm成長さ
せる。この上に第2図(a)に示したような中央に幅の
増大した部分(120a)をもつV型溝(120)を平
行に複数本、7オトリソグラフイ技術とエツチング技術
を用いて形成する。V型溝(120)の深さは約 1.
1μm、幅は 3.5μm、周期は5.0μMとし幅の
広がった部分(120a)は長さ10μm、幅4.5μ
mとした。次にこの溝付き基板を用いて第2回目の成長
を行なう。第2回目の成長としては液相エピタキシアル
法を用いて、第2図(b)に示すように、P型−AJl
 u G a 1− u A sクラッド層(103)
、P型又はN型A i v G a 、 −v A s
活性層(104)、N型−A乏uGa、−uAsクラッ
ド層(105)、N゛型−G a A sキャップ層(
106)を連続的に成長させる。このとき、P型−クラ
ツ一層(103)の成長時間を適当に選ぶことにより、
活性/1(104)が平坦になるようにした。そして基
板側、成長層側それぞれに抵抗性電極(107)、(1
08)を形成し、■型溝(120)方向と直角なへき開
面(141)をレーザ共振器面とした。このとき素子の
へき開面(141)付近には■型溝(120)の幅の広
くなった部分(120a)がかからないようにへき開場
所を選んでいる。このようにして得られた素子は、1本
のV型溝(120’)が1本のレーザストライプの役割
をするわけであるが、内部にストライプ幅の変化する部
分をもっているため、そこでの等何月折率が変化し、内
部反射の原因となる。このため、個々のストライプは内
部反射界面レーザを有したレーザとなり、温度(又は電
流)の変化に対して発振波長の変化の割合の小さい状態
となる。このことは前実施例と同じでレーザアレイ装置
に適応した場合には高電流(すなわち高出力)領域まで
光位相同期を保持しやすい構造となっている。
以上、説明した実施例に限らず i)導伝型の全て逆の素子 11)レーザ発振の可能な他材料を用いた素子1ii)
レーザアレイに応用する個々のストライプの構造に池の
半導体レーザ構造を採用した素子iv)発振軸モードの
波長変化の温度依存性を小さくする他の構造を導入した
素子 などについても同様の効果を期待できることは言うまで
もない。
〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明によれば、複数のス
トライプを有する半導体レーザアレイ装置に発振軸モー
ドの駆動電流依存性を小さくする構造(分布帰還構造、
分布プラグ反射構造、内部反射界面構造など)を用いて
いるので、高出力まで位相同期したレーザ光を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の半導体レーザアレイ装置
の構造図、第2図(、)はこの発明の他の実施例の半導
体レーザアレイ装置のV型溝形成後の基板の斜視図、第
2図(b)は上記池の実施例の構造図、第3図は位相同
期したレーザアレイ装置の遠視野像を示す図、第4図は
非同期状態の軸モードスペクトル図である。 1 、1.01 、、、l”型−G a A s基板、
 2,102・・・N型−G a A s電流閉じ込め
層、  3,103・・−P型−A乏xGa、xAsク
ランド層、  4・・・P型−AffiyGal−yA
s光ガイド層、  5−A 、JzGaI−ZAs活性
層、  6 ・N型−A11 y G a l−y A
 s光ガイド層、  ? ・N型−A/−xGa、−x
Asクランド層、8−N ”型−G a A sキャッ
プ層、  9.108−・・成長層側抵抗性電極、  
10,107・・・基板側抵抗性電極、  20・・・
■型溝、 30・・・グレーティング、  40・・・
エツチングによる垂直でない面、41・・・へき開面、
  104・・・AえvGa、−νAs活性層、  1
05・N型−A乏uGa、−uAsクランド層、106
・・・N−型−GaAsキャップ層、  120・・・
中央に幅の広い部分を有するV型溝。 特 許 出 願 人  シャープ株式会社代 理 人 
弁理士  青白 葆 外2名区 へ 城

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発振軸モードの駆動電流依存性を小さくする構造
    を有して、高出力まで位相同期可能な半導体レーザアレ
    イ装置。
JP59235619A 1984-11-07 1984-11-07 半導体レ−ザアレイ装置 Pending JPS61113293A (ja)

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US06/795,525 US4817104A (en) 1984-11-07 1985-11-06 Semiconductor laser array device
DE19853539355 DE3539355A1 (de) 1984-11-07 1985-11-06 Halbleiterlaseranordnung
GB8527448A GB2167898B (en) 1984-11-07 1985-11-07 A semiconductor laser array device

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06103775B2 (ja) * 1987-07-31 1994-12-14 シャープ株式会社 半導体レ−ザアレイ装置
JPH0232582A (ja) * 1988-07-22 1990-02-02 Oki Electric Ind Co Ltd 集積型半導体レーザとその製造方法
US5986163A (en) * 1992-06-19 1999-11-16 Augustine Medical, Inc. Normothermic heater wound covering
DE69406049T2 (de) * 1993-06-04 1998-04-16 Sharp Kk Lichtmittierende Halbleitervorrichtung mit einer dritten Begrenzungsschicht
EP1120872B1 (en) 1998-10-07 2006-12-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser
US7623560B2 (en) 2007-09-27 2009-11-24 Ostendo Technologies, Inc. Quantum photonic imagers and methods of fabrication thereof

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5329479B2 (ja) * 1973-10-05 1978-08-21
US4045749A (en) * 1975-11-24 1977-08-30 Xerox Corporation Corrugation coupled twin guide laser
DE2861465D1 (en) * 1977-08-01 1982-02-18 Hitachi Ltd Semiconductor laser device
FR2417866A1 (fr) * 1978-02-17 1979-09-14 Thomson Csf Laser multiple a resonateur distribue
US4255717A (en) * 1978-10-30 1981-03-10 Xerox Corporation Monolithic multi-emitting laser device
NL7900668A (nl) * 1978-11-08 1980-05-12 Philips Nv Inrichting voor het opwekken of versterken van coheren- te electromagnetische straling, en werkwijze voor het vervaardigen van de inrichting.
US4318058A (en) * 1979-04-24 1982-03-02 Nippon Electric Co., Ltd. Semiconductor diode laser array
US4369513A (en) * 1979-11-09 1983-01-18 Hitachi, Ltd. Semiconductor laser device
US4385389A (en) * 1980-07-14 1983-05-24 Rca Corporation Phase-locked CDH-LOC injection laser array
GB2111743B (en) * 1981-08-25 1985-11-27 Handotai Kenkyu Shinkokai Semiconductor laser
US4464762A (en) * 1982-02-22 1984-08-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Monolithically integrated distributed Bragg reflector laser
US4594718A (en) * 1983-02-01 1986-06-10 Xerox Corporation Combination index/gain guided semiconductor lasers
JPS59205787A (ja) * 1983-05-09 1984-11-21 Nec Corp 単一軸モ−ド半導体レ−ザ
JPS60501634A (ja) * 1983-06-17 1985-09-26 ア−ルシ−エ− コ−ポレ−ション 平担な活性層を有するレーザ・アレーの製造方法
US4594719A (en) * 1984-01-19 1986-06-10 Rca Corporation Phase-locked laser array having a non-uniform spacing between lasing regions
JPS60182181A (ja) * 1984-02-28 1985-09-17 Sharp Corp 半導体レ−ザアレイ
JPS60236274A (ja) * 1984-05-10 1985-11-25 Sharp Corp 半導体レ−ザ素子
US4768201A (en) * 1984-08-06 1988-08-30 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser array
JPS6167286A (ja) * 1984-09-07 1986-04-07 Sharp Corp 半導体レ−ザアレイ素子
US4624000A (en) * 1984-11-01 1986-11-18 Xerox Corporation Phased array semiconductor lasers with preferred emission in a single lobe
US4706255A (en) * 1985-05-20 1987-11-10 Xerox Corporation Phased array semiconductor laser with preferred emission in the fundamental supermode
JPH0642887A (ja) * 1992-02-20 1994-02-18 Ishigaki Mech Ind Co 蓄熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB2167898A (en) 1986-06-04
GB2167898B (en) 1989-06-28
DE3539355C2 (ja) 1993-06-03
GB8527448D0 (en) 1985-12-11
DE3539355A1 (de) 1986-05-07
US4817104A (en) 1989-03-28

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