JPS61170088A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents
半導体レ−ザ素子Info
- Publication number
- JPS61170088A JPS61170088A JP1144285A JP1144285A JPS61170088A JP S61170088 A JPS61170088 A JP S61170088A JP 1144285 A JP1144285 A JP 1144285A JP 1144285 A JP1144285 A JP 1144285A JP S61170088 A JPS61170088 A JP S61170088A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- semiconductor laser
- oscillation
- window region
- active 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
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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
- H01S5/10—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
- H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
-
- 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
- H01S5/24—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 grooved structure, e.g. V-grooved, crescent active layer in groove, VSIS laser
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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- 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】
く技術分野〉
本発明は、高出力半導体レーザ素子に関するものである
。
。
〈従来の技術〉
近年、高出力動作の可能な半導体レーザ素子として、窓
構造を持ったウィンドウＶＳＩＳ （Ｖ−ｃｈａｎ−ｎ
ｅｌｅ＋ｄ ５ｕｂｓｔｒａｔｅ １ｎｎｅｒ ５ｔｒ
ｉｐｅ ）レーザが提案されている（八、Ｐ、Ｌ、
Ｖｏｌ、４２ Ｐ、４０６．１９８３ ＞。このウィ
ンドウＶＳＩＳレーザは、共振器端面近傍に窓領域を設
けることにより、共振器端面近傍における光吸収を減ら
して、共振器端面の劣化を防止すると共に、端面の破壊
出力を上昇させるようにしている。このウィン１ｒ１７
ＶＳＩＳレーザは、具体的には、第３図（亀）に示すよ
うにｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板１０上に電流閉じ込め層と
なるｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１１を成長させ、その後、
発振領域のための台形溝Ｓと窓領域のためのＶ字形状の
溝Ｔのエツチングを行ない、さらに第３図（ｂ）に示す
ようにｐ型ＧａＡｆｌＡｓクラッド層１２、ＧａＡ１Ａ
ｓ活性層１３、ｎ型ＧａＡ／Ａｓクラッド層１４、 ｎ
型Ｇ ａ Ａ ｓキ’ｒ ツブ層１５を成長させた構成
となっている。第３図（ｅ）及び（ｄ）は、それぞれ第
３図（ｂ）中のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線の断面図である
。第３図（ｄ）の断面を持つ活性層１３の湾曲領域が発
振領域り、となり、同図（ｅ）の断面を持つ活性層１３
の平坦領域が光導波路を有する窓領域り、となる。
構造を持ったウィンドウＶＳＩＳ （Ｖ−ｃｈａｎ−ｎ
ｅｌｅ＋ｄ ５ｕｂｓｔｒａｔｅ １ｎｎｅｒ ５ｔｒ
ｉｐｅ ）レーザが提案されている（八、Ｐ、Ｌ、
Ｖｏｌ、４２ Ｐ、４０６．１９８３ ＞。このウィ
ンドウＶＳＩＳレーザは、共振器端面近傍に窓領域を設
けることにより、共振器端面近傍における光吸収を減ら
して、共振器端面の劣化を防止すると共に、端面の破壊
出力を上昇させるようにしている。このウィン１ｒ１７
ＶＳＩＳレーザは、具体的には、第３図（亀）に示すよ
うにｐ型Ｇ ａ Ａ ｓ基板１０上に電流閉じ込め層と
なるｎ型ＧａＡｓ電流狭窄層１１を成長させ、その後、
発振領域のための台形溝Ｓと窓領域のためのＶ字形状の
溝Ｔのエツチングを行ない、さらに第３図（ｂ）に示す
ようにｐ型ＧａＡｆｌＡｓクラッド層１２、ＧａＡ１Ａ
ｓ活性層１３、ｎ型ＧａＡ／Ａｓクラッド層１４、 ｎ
型Ｇ ａ Ａ ｓキ’ｒ ツブ層１５を成長させた構成
となっている。第３図（ｅ）及び（ｄ）は、それぞれ第
３図（ｂ）中のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線の断面図である
。第３図（ｄ）の断面を持つ活性層１３の湾曲領域が発
振領域り、となり、同図（ｅ）の断面を持つ活性層１３
の平坦領域が光導波路を有する窓領域り、となる。
この構造の半導体レーザ素子は、光吸収の少ない窓領域
Ｌ１に光導波路を有するため、ビームウェストがほぼ共
振器端に存在して、共振器端面の劣化を防止でき、かつ
端面の破壊出力を上昇でき、それと同時に窓領域り、に
おける光導波路の幅を４μｍ程度とすることにより、高
次横モードの利得を抑えて基本横モード発振が可能とな
る。
Ｌ１に光導波路を有するため、ビームウェストがほぼ共
振器端に存在して、共振器端面の劣化を防止でき、かつ
端面の破壊出力を上昇でき、それと同時に窓領域り、に
おける光導波路の幅を４μｍ程度とすることにより、高
次横モードの利得を抑えて基本横モード発振が可能とな
る。
しかしながら、上記構造の半導体レーザ素子では、成長
条件及びエツチング条件によっては高次横モードの抑制
力が不十分な場合があった。より確実に高次横モードを
抑制するには窓領域り、の溝Ｔの幅を狭くすればよいが
、そうすると、窓領域Ｌ１の共振器方向の長さが相対的
に長くなり、基板吸収により、微分量子効率の低下を伴
い、また、窓領域Ｌ１の長さを極端に短くすることは、
素子分離の点から困難である６ 〈発明の目的〉 そこで、本発明の目的は、窓領域の溝幅を狭くしなくて
も、高次横モードの利得を抑制して、基本横モード発振
が可能な半導体レーザ素子を提供することにある。
条件及びエツチング条件によっては高次横モードの抑制
力が不十分な場合があった。より確実に高次横モードを
抑制するには窓領域り、の溝Ｔの幅を狭くすればよいが
、そうすると、窓領域Ｌ１の共振器方向の長さが相対的
に長くなり、基板吸収により、微分量子効率の低下を伴
い、また、窓領域Ｌ１の長さを極端に短くすることは、
素子分離の点から困難である６ 〈発明の目的〉 そこで、本発明の目的は、窓領域の溝幅を狭くしなくて
も、高次横モードの利得を抑制して、基本横モード発振
が可能な半導体レーザ素子を提供することにある。
〈発明の構成〉
上記目的を達成するため、本発明の半導体レーザ素子は
、湾曲した活性層を有する発振領域と平坦な活性層を有
する窓領域との開に、上記窓領域の光導波路より幅の狭
い光導波路を有する高次モード吸収領域を設けたことを
特徴としている。
、湾曲した活性層を有する発振領域と平坦な活性層を有
する窓領域との開に、上記窓領域の光導波路より幅の狭
い光導波路を有する高次モード吸収領域を設けたことを
特徴としている。
〈実施例〉
以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第１図（ａ）に示すように、ｐ型ＧａＡｓ基板３１上に
ｎ型ＧａＡｓ電流狭賓層３２を成長し、その後エツチン
グにより中央の台形溝Ｓと、両端のＶ字形状の溝Ｔ、Ｔ
と、上記溝Ｓと溝Ｔ、Ｔとの間に位置するＶ字形状の溝
Ｕ、Ｕを形成する。上記溝Ｔ、Ｕ、Ｓの溝幅は第１図（
ｂ）に示すように、夫々４μ−１２μｍ、７μ鎗として
おり、上記溝Ｔを有する箇所は窓領域Ｌ１となり、溝Ｕ
を有する箇所は高次モード吸収領域Ｌ２となり、溝Ｓを
有する箇所は発振領域り、となる。
ｎ型ＧａＡｓ電流狭賓層３２を成長し、その後エツチン
グにより中央の台形溝Ｓと、両端のＶ字形状の溝Ｔ、Ｔ
と、上記溝Ｓと溝Ｔ、Ｔとの間に位置するＶ字形状の溝
Ｕ、Ｕを形成する。上記溝Ｔ、Ｕ、Ｓの溝幅は第１図（
ｂ）に示すように、夫々４μ−１２μｍ、７μ鎗として
おり、上記溝Ｔを有する箇所は窓領域Ｌ１となり、溝Ｕ
を有する箇所は高次モード吸収領域Ｌ２となり、溝Ｓを
有する箇所は発振領域り、となる。
次に１回成長で第２図に示すように、ｐ型ＧａＡ［Ａｓ
クラッド層３３．ＧａＡＪＩＡｓ活性層３４゜ｎ型Ｇａ
Ａ１Ａｓクラッド層３５． ｎ型ＧａＡｓキャ７プ層
３６を順次成長する。最後にｐ型ＧａＡｓ基板３１側及
び最終成長層であるｎ型ＧａＡｓキャップ層３６側にそ
れぞれオーミック電極３７．３８を蒸着する。
クラッド層３３．ＧａＡＪＩＡｓ活性層３４゜ｎ型Ｇａ
Ａ１Ａｓクラッド層３５． ｎ型ＧａＡｓキャ７プ層
３６を順次成長する。最後にｐ型ＧａＡｓ基板３１側及
び最終成長層であるｎ型ＧａＡｓキャップ層３６側にそ
れぞれオーミック電極３７．３８を蒸着する。
上記構成よりなる半導体レーザ素子は、発振領域り、で
図示しないが第３図（ｄ）と同様に活性層３４が湾曲し
ているため、低いしきい値電流で発振し、窓領域Ｌ１に
も導波路が存在するためビームの放散がなく、ビームウ
ェストが共振器端面４１．４２近くに存在する。したが
って、共振器端面４１，４２の劣化を防止でき、共振器
端面４１゜４２の破壊出力を上昇できる。また、発振領
域り、と窓領域Ｌ１ との間に高次モード吸収領域Ｌ２
が存在し、高次横モード利得を確実に抑えるため、高光
出力まで安定に基本横モードで発振する。
図示しないが第３図（ｄ）と同様に活性層３４が湾曲し
ているため、低いしきい値電流で発振し、窓領域Ｌ１に
も導波路が存在するためビームの放散がなく、ビームウ
ェストが共振器端面４１．４２近くに存在する。したが
って、共振器端面４１，４２の劣化を防止でき、共振器
端面４１゜４２の破壊出力を上昇できる。また、発振領
域り、と窓領域Ｌ１ との間に高次モード吸収領域Ｌ２
が存在し、高次横モード利得を確実に抑えるため、高光
出力まで安定に基本横モードで発振する。
上記実施例では、ＧａＡ乏Ａｓ系材料で説明したが、Ｉ
ｎＧａＡｓＰ 系等の他の結晶材料にも本発明を適用で
きる。
ｎＧａＡｓＰ 系等の他の結晶材料にも本発明を適用で
きる。
〈発明の効果〉
以上より明らかな如く、本発明の半導体レーザ素子は、
活性層の湾曲した発振領域と活性層の平坦な窓領域との
開に窓領域の溝幅より狭い溝幅を持つ高次モード吸収領
域を有するため、高次モードの利得を確実に抑えること
ができ、また、高次モード吸収領域の長さはマスクパタ
ーンにより十分短くで終るので必要以上の吸収を抑える
ことができ微分量子効率の低下を小さく抑えることがで
きる。
活性層の湾曲した発振領域と活性層の平坦な窓領域との
開に窓領域の溝幅より狭い溝幅を持つ高次モード吸収領
域を有するため、高次モードの利得を確実に抑えること
ができ、また、高次モード吸収領域の長さはマスクパタ
ーンにより十分短くで終るので必要以上の吸収を抑える
ことができ微分量子効率の低下を小さく抑えることがで
きる。
第１図（、）は本発明の一実施例の半導体レーザ素子の
製造途中の状態を示す斜視図、第１図（ｂ）は第１図（
ａ）の状態での半導体レーザ素子の平面図、第２図は上
記実施例の半導体レーザ素子の構造を示す斜視図、第３
図（ａ）は従来例の半導体レーザ素子の製造途中の状態
を示す斜視図、第３図（ｂ）は上記従来例の半導体レー
ザ素子の構造を示す図、第３図（ｃ）と第３図（ｄ）は
それぞれ従来例の半導体レーザ素子の窓領域の断面図と
発振領域の断面図である。 １０、３１−、型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１１．３２−
ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ電流狭窄層、１２．３３−ｐ型Ｇａ
Ａ９Ａｓクランド層、１３ 、３４−ＧａＡ Ｑ Ａｓ
活性層、１４．３５・＝ ｎ型ＧａＡ、９Ａｓクラッド
層、１５．３６・・・ｎ型ＧａＡｓキャップ層−３７，
３８・・・オーミック電極。
製造途中の状態を示す斜視図、第１図（ｂ）は第１図（
ａ）の状態での半導体レーザ素子の平面図、第２図は上
記実施例の半導体レーザ素子の構造を示す斜視図、第３
図（ａ）は従来例の半導体レーザ素子の製造途中の状態
を示す斜視図、第３図（ｂ）は上記従来例の半導体レー
ザ素子の構造を示す図、第３図（ｃ）と第３図（ｄ）は
それぞれ従来例の半導体レーザ素子の窓領域の断面図と
発振領域の断面図である。 １０、３１−、型Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１１．３２−
ｎ型Ｇ ａ Ａ ｓ電流狭窄層、１２．３３−ｐ型Ｇａ
Ａ９Ａｓクランド層、１３ 、３４−ＧａＡ Ｑ Ａｓ
活性層、１４．３５・＝ ｎ型ＧａＡ、９Ａｓクラッド
層、１５．３６・・・ｎ型ＧａＡｓキャップ層−３７，
３８・・・オーミック電極。
Claims (1)
- （１）湾曲した活性層を有する発振領域と平坦な活性層
を有する窓領域との間に、上記窓領域の光導波路より幅
の狭い光導波路を有する高次モード吸収領域が存在する
ことを特徴とする半導体レーザ素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144285A JPS61170088A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 半導体レ−ザ素子 |
| DE8686300345T DE3684616D1 (de) | 1985-01-23 | 1986-01-20 | Halbleiterlaser. |
| EP19860300345 EP0189296B1 (en) | 1985-01-23 | 1986-01-20 | A semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144285A JPS61170088A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 半導体レ−ザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61170088A true JPS61170088A (ja) | 1986-07-31 |
Family
ID=11778206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1144285A Pending JPS61170088A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 半導体レ−ザ素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0189296B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61170088A (ja) |
| DE (1) | DE3684616D1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2283858A (en) * | 1993-11-12 | 1995-05-17 | British Tech Group | Semiconductor laser |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54115088A (en) * | 1978-02-28 | 1979-09-07 | Nec Corp | Double hetero junction laser element of stripe type |
| JPS5642393A (en) * | 1979-09-12 | 1981-04-20 | Nec Corp | Semiconductor laser |
| JPS58197787A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-17 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| EP0095826B1 (en) * | 1982-05-28 | 1988-06-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
-
1985
- 1985-01-23 JP JP1144285A patent/JPS61170088A/ja active Pending
-
1986
- 1986-01-20 EP EP19860300345 patent/EP0189296B1/en not_active Expired
- 1986-01-20 DE DE8686300345T patent/DE3684616D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0189296A2 (en) | 1986-07-30 |
| DE3684616D1 (de) | 1992-05-07 |
| EP0189296A3 (en) | 1988-03-16 |
| EP0189296B1 (en) | 1992-04-01 |
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