JPS61140190A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS61140190A JPS61140190A JP26079384A JP26079384A JPS61140190A JP S61140190 A JPS61140190 A JP S61140190A JP 26079384 A JP26079384 A JP 26079384A JP 26079384 A JP26079384 A JP 26079384A JP S61140190 A JPS61140190 A JP S61140190A
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- JP
- Japan
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- film
- laser
- semiconductor laser
- oxide
- lens function
- Prior art date
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- Pending
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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】
り産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザに関する。
従来、半導体レーザは第４図に示されるように光を生み
出す活性層４１の両側を光をとじ込めるためのクラッド
層４２で挾んだ積層構造を有しており、端面４４から出
射する（レーザ）光４３は回折効果により活性層４１の
面方向に垂直な方向（以下、方向θ１とする。）に大き
く広がる傾向を有していた。また、活性層４１の面方向
に平行な方向（以下、方向θ２とする。）の広がりは方
向θｌに比べて小さく、数度程度であった。
出す活性層４１の両側を光をとじ込めるためのクラッド
層４２で挾んだ積層構造を有しており、端面４４から出
射する（レーザ）光４３は回折効果により活性層４１の
面方向に垂直な方向（以下、方向θ１とする。）に大き
く広がる傾向を有していた。また、活性層４１の面方向
に平行な方向（以下、方向θ２とする。）の広がりは方
向θｌに比べて小さく、数度程度であった。
従って、半導体レーザからの光４３を活性層４１の面方
向に対して平行化かつ真円化（θ１シθ２）するために
は、例えば第５５！Ｊに示すように光４ａが端面４４か
ら出射後、シリンドリカルレンズあるいは非球面状のレ
ンズ４５を通す必要があった。
向に対して平行化かつ真円化（θ１シθ２）するために
は、例えば第５５！Ｊに示すように光４ａが端面４４か
ら出射後、シリンドリカルレンズあるいは非球面状のレ
ンズ４５を通す必要があった。
上述した従来の半導体レーザでは、第５図に示したよう
にシリンドリカルレンズ等の光学素子を使用することは
大きな空間を占有することになる。すなわち、半導体レ
ーザのチー、プ自体は １■角以下と小さいにもかかわ
らず、光学系の大きさのために、平行化された光を得る
にはＩＣ１１立方程度の大きな空間を必要とする欠点が
あった。このことは小規模な装置（例えば、ポケットカ
メラなど）にとっては大きな問題である。
にシリンドリカルレンズ等の光学素子を使用することは
大きな空間を占有することになる。すなわち、半導体レ
ーザのチー、プ自体は １■角以下と小さいにもかかわ
らず、光学系の大きさのために、平行化された光を得る
にはＩＣ１１立方程度の大きな空間を必要とする欠点が
あった。このことは小規模な装置（例えば、ポケットカ
メラなど）にとっては大きな問題である。
本発明の目的は、 ＩＩ１膳立方程度の大きさでビーム
の指向性の向上（例えばある程度真円に近く平行止した
ビームが得られる）を図ることができる半導体レーザを
提供することにある。
の指向性の向上（例えばある程度真円に近く平行止した
ビームが得られる）を図ることができる半導体レーザを
提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、半導体レーザの
出射端面をレンズ作用を有する膜で被覆している。
出射端面をレンズ作用を有する膜で被覆している。
さらに詳細には、この膜は少なくとも０．５−の厚さを
有しており、また屈折率の値は１．３ないし２．５の範
囲内にある。
有しており、また屈折率の値は１．３ないし２．５の範
囲内にある。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図は本発明による半導体レーザの一実施例の概略的
な構造を示す、１１は活性層、１２はクラ−２ド層、１
３は（レーザ）光を示し、ファブリペロ−共振器を構成
するレーザの端面１４には本発明の特徴である、非球面
形状で、レンズ作用を有する膜１５を形成する。
な構造を示す、１１は活性層、１２はクラ−２ド層、１
３は（レーザ）光を示し、ファブリペロ−共振器を構成
するレーザの端面１４には本発明の特徴である、非球面
形状で、レンズ作用を有する膜１５を形成する。
膜１５の作成方法は特に限定しないが、凹凸面のステッ
プカバレージの形状が大きな曲率を有する方法、例えば
スパッタ法、プラズマＣＶＤ法などが有利である。用い
る材料は酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコ
ン、酸化チタン、酸化タンタル等が可能であり、これら
の材料はレーザの共振器の酸化防止等にも役立つ、また
、これらの材料の屈折率は１．３〜２．５程度が好適で
ある。さらに、屈折率がレーザの材料の屈折率と近いも
のを使用する場合には、［１５の表面がファブリペロ−
共振器を構成するように作成することも可能である。
プカバレージの形状が大きな曲率を有する方法、例えば
スパッタ法、プラズマＣＶＤ法などが有利である。用い
る材料は酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコ
ン、酸化チタン、酸化タンタル等が可能であり、これら
の材料はレーザの共振器の酸化防止等にも役立つ、また
、これらの材料の屈折率は１．３〜２．５程度が好適で
ある。さらに、屈折率がレーザの材料の屈折率と近いも
のを使用する場合には、［１５の表面がファブリペロ−
共振器を構成するように作成することも可能である。
一方、ＧａＡｓ基板を使用する場合にはＡ／！ＧａＡｓ
等のｔｉｌｌ（多結晶膜やアモルファス膜でも可能であ
る）等が考えられる。この場合、１１ｓ１１５がレーザ
光を透過する膜である必要がある。
等のｔｉｌｌ（多結晶膜やアモルファス膜でも可能であ
る）等が考えられる。この場合、１１ｓ１１５がレーザ
光を透過する膜である必要がある。
膜１５の厚さは使用する波長と同程度でかなりのレンズ
作用が認められた０例えばスパッタ法により作成した酸
化シリコン膜の場合、厚い部分の膜厚が０．５−程度か
ら効果が認められ、 １．５μｓ程度でθ、が５度程度
になり、酸化シリコン膜がない場合の０１＝３０度に比
べて、格段の改善が認められた。
作用が認められた０例えばスパッタ法により作成した酸
化シリコン膜の場合、厚い部分の膜厚が０．５−程度か
ら効果が認められ、 １．５μｓ程度でθ、が５度程度
になり、酸化シリコン膜がない場合の０１＝３０度に比
べて、格段の改善が認められた。
なお、本発明の特徴である膜１５の形成を、用いられる
基板を第１図のようにへき関した後で行う必要はもちろ
んない。
基板を第１図のようにへき関した後で行う必要はもちろ
んない。
例えば第２図に示すように、レーザ構造を結晶成長させ
た後、例えば反応性イオンビーム加工により垂直な端面
２４ａ、２４ｂ、２４ｃを作成し、その後膜２５を作成
してもよい、その際の加工形状は、第２図のように垂直
なものに限定する必要はもちろんない０例えば第３図（
ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）に示すような傾きをもっ
た凹凸の端面３４ａ、３４ｂ、３４ｃ ｅ加工した後、
それぞれ膜３５ａ、３５ｂ、３５ｃを形成してもよい。
た後、例えば反応性イオンビーム加工により垂直な端面
２４ａ、２４ｂ、２４ｃを作成し、その後膜２５を作成
してもよい、その際の加工形状は、第２図のように垂直
なものに限定する必要はもちろんない０例えば第３図（
ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）に示すような傾きをもっ
た凹凸の端面３４ａ、３４ｂ、３４ｃ ｅ加工した後、
それぞれ膜３５ａ、３５ｂ、３５ｃを形成してもよい。
なお、３３ａ〜３３ｃは（レーザ）光を示す。
最適な凹凸形状は膜形成の方法、膜形成条件、活性層や
クラッド層の厚みおよび位置に依存するため、明記する
ことは困難であるが、本実施例の場合、膜厚が０．５１
ｕ （平坦部で）から効果が認められ始め、１〜２−程
度で良好な結果が得られた。
クラッド層の厚みおよび位置に依存するため、明記する
ことは困難であるが、本実施例の場合、膜厚が０．５１
ｕ （平坦部で）から効果が認められ始め、１〜２−程
度で良好な結果が得られた。
次に、本発明の半導体レーザの製造プロセスを第２図に
基づいて説明する。レーザ基板はｎ型ＧａＡｓを用いた
。続いて、分子線エピタキシ法によりｎ型ＧａＡｓを３
−１ｎ型ＡＡＧａＡｓを２鱗、ノンドープＧａＡｓを
０．１ｐ、ｐ型Ａｊ！ＧａＡｓを ２μｓ、ｐ型ＧａＡ
ｓｌＦｅ０．２ｐ、順次形成した後、反応性イオンビー
ム加工によりストライプを形成した。ステップの深さｄ
はＢ−であった。
基づいて説明する。レーザ基板はｎ型ＧａＡｓを用いた
。続いて、分子線エピタキシ法によりｎ型ＧａＡｓを３
−１ｎ型ＡＡＧａＡｓを２鱗、ノンドープＧａＡｓを
０．１ｐ、ｐ型Ａｊ！ＧａＡｓを ２μｓ、ｐ型ＧａＡ
ｓｌＦｅ０．２ｐ、順次形成した後、反応性イオンビー
ム加工によりストライプを形成した。ステップの深さｄ
はＢ−であった。
次に、プラズマＣＶＤ法により窒化シリコン膜を２ＩＩ
ｊ形成したところ、角部が丸くなってレンズ作用を有す
る膜２５が得られた。さらに、平坦部の一部から窒化シ
リコン膜をフォトリングラフィで除いて、注入用電極を
形成し通電したところ、窒化シリコン膜がない場合には
θ１．θ２がそれぞれ３５度、７度であったのに対し、
θ１＝ ４度、θ２＝ ６度となり、格段の改善が認め
られた。
ｊ形成したところ、角部が丸くなってレンズ作用を有す
る膜２５が得られた。さらに、平坦部の一部から窒化シ
リコン膜をフォトリングラフィで除いて、注入用電極を
形成し通電したところ、窒化シリコン膜がない場合には
θ１．θ２がそれぞれ３５度、７度であったのに対し、
θ１＝ ４度、θ２＝ ６度となり、格段の改善が認め
られた。
なお、第２図に示す実施例ではＧａＡｓ ｅ Ａ ｊ
！ ＧａＡｓで説明したが、材料を限定する必要はなく
、ＩｎＧａＡｓＰ ＊ ＩｎＰを用いてもよい。
！ ＧａＡｓで説明したが、材料を限定する必要はなく
、ＩｎＧａＡｓＰ ＊ ＩｎＰを用いてもよい。
以上述べたように本発明は、レーザの出射端面にレンズ
作用を有する膜を成長させるという簡単な工夫により、
レーザ表面の保護のみならず、極めて小規模にしてビー
ムの指向性を向上させる効果がある。
作用を有する膜を成長させるという簡単な工夫により、
レーザ表面の保護のみならず、極めて小規模にしてビー
ムの指向性を向上させる効果がある。
第１図は本発明による半導体レーザの一実施例の概略的
な構造を示す図、第２図は半導体レーザの作成方法の一
例を示した図、第３図（ａ）、（ｂ）。 （Ｃ）はそれぞれ本発明の変形例、第４図は一般的な半
導体レーザの概略的な構造とレーザ光の出射特性を示し
た図、第５図は従来の半導体レーザの一例を示した図で
ある。 １３ 、３３ａ〜３３ｃ・・・（レーザ）光、１４ 、
２４ａ 〜２４ｃ 、 ３４ａ 〜３４ｃ −（出射）
端面、１５ 、２５ 、３５ａ〜３５ｃ・・・膜。 特許出願人 キャノン株式会社 第２図 ４ａ （ａ） ３４ｔ） （ｂ） （ｃ） 第３図 第４図 第５図
な構造を示す図、第２図は半導体レーザの作成方法の一
例を示した図、第３図（ａ）、（ｂ）。 （Ｃ）はそれぞれ本発明の変形例、第４図は一般的な半
導体レーザの概略的な構造とレーザ光の出射特性を示し
た図、第５図は従来の半導体レーザの一例を示した図で
ある。 １３ 、３３ａ〜３３ｃ・・・（レーザ）光、１４ 、
２４ａ 〜２４ｃ 、 ３４ａ 〜３４ｃ −（出射）
端面、１５ 、２５ 、３５ａ〜３５ｃ・・・膜。 特許出願人 キャノン株式会社 第２図 ４ａ （ａ） ３４ｔ） （ｂ） （ｃ） 第３図 第４図 第５図
Claims (3)
- （１）レーザの出射端面をレンズ作用を有する膜で被覆
したことを特徴とする半導体レーザ。 - （２）前記膜の厚さが少なくとも０．５μｍである特許
請求の範囲第１項記載の半導体レーザ。 - （３）前記膜の屈折率が１．３ないし２．５である特許
請求の範囲第１項記載の半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26079384A JPS61140190A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26079384A JPS61140190A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61140190A true JPS61140190A (ja) | 1986-06-27 |
Family
ID=17352813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26079384A Pending JPS61140190A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61140190A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01124281A (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光帰還型発光装置 |
| US4840922A (en) * | 1986-07-29 | 1989-06-20 | Ricoh Company, Ltd. | Method of manufacturing masked semiconductor laser |
| US4855256A (en) * | 1987-02-13 | 1989-08-08 | Ricoh Company, Ltd. | Method of manufacturing masked semiconductor laser |
| US5226052A (en) * | 1990-05-08 | 1993-07-06 | Rohm, Ltd. | Laser diode system for cutting off the environment from the laser diode |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP26079384A patent/JPS61140190A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4840922A (en) * | 1986-07-29 | 1989-06-20 | Ricoh Company, Ltd. | Method of manufacturing masked semiconductor laser |
| US4855256A (en) * | 1987-02-13 | 1989-08-08 | Ricoh Company, Ltd. | Method of manufacturing masked semiconductor laser |
| JPH01124281A (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光帰還型発光装置 |
| US5226052A (en) * | 1990-05-08 | 1993-07-06 | Rohm, Ltd. | Laser diode system for cutting off the environment from the laser diode |
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