JPS61222188A - 半導体レ−ザアレイ素子 - Google Patents

半導体レ−ザアレイ素子

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JPS61222188A
JPS61222188A JP60041756A JP4175685A JPS61222188A JP S61222188 A JPS61222188 A JP S61222188A JP 60041756 A JP60041756 A JP 60041756A JP 4175685 A JP4175685 A JP 4175685A JP S61222188 A JPS61222188 A JP S61222188A
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JP
Japan
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semiconductor laser
array element
layer
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JP60041756A
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English (en)
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Shigeki Maei
茂樹 前井
Hiroshi Hayashi
寛 林
Saburo Yamamoto
三郎 山本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031—Edge-emitting structures
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
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    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、１つの半導体レーザ素子−に複数個のレーザ
発振用共振器（活性導波路）を設け、互いに光結合させ
ることによシ高光出力動作を可能にした半導レーザアレ
イ素子に関するものである。
〈従来技術〉 半導体レーザ素子に多数の活性導波路を平行に配設し、
各々の活性導波路を光学的に位相結合させて、単一位相
の大出力レーザ光を得ようとする試みが従来よシ積極的
に行なわれているう例えば、ＲＣＡ研究所のり、　Ｂｏ
ｔｅｚ等は基板にチャンネルを形成したｃｓｐ−ｔｏｃ
レーザアレイ素子を提唱している（　ｄｏｃｕ　ｍｅｎ
ｔ　ｏｆ　１００Ｃ、１９８３。
２９８５−２）。第２図にこの半導体レーザアレイ素子
の構造を示す。ヌトライプ状の７字溝が複数本平行に形
成されたｎ−ＧａＡｓ基板１１上にｎ−ＧａＡｌＡｓク
ラッド層１２．　ｎ−ＧａＡ７！Ａｓ光ガイド層１３．
ＧａＡ＃Ａｓ活性層１４．Ｐ−ＧａＡＡ’Ａｓクラッド
層１５　＊　Ｐ　　　Ｇ　ａ　Ａ　ｓキャラプ層１６を
順次成長させ、電流狭窄のためにＳｉＯ２絶縁膜１７を
蒸着した後、オーミック電極１８を形成して素子とする
。この半導体レーザ素子は、ＧａＡｓ基板１１との光結
合により活性層１４内に付与される等画用折率分布を利
用するものであるため、各レーザ動作部間の領域は吸収
係数が大きくなり、これを小さくすると屈折率差が付か
ないといった矛盾した構造になっている。従って、各レ
ーザ動作部間の位相差を零度にするととは非常に困難で
ある。
〈発明の目的〉 本発明は、各レーザ動作部間を実数部のみからなる屈折
率差をつけた屈折率導波構造とし、各レーザ動作部間の
領域で光の損失を少なくすることにより、上述した従来
の欠点を解消し、各レーザ動作部間の位相差が零度と７
ＩＣ，る半導体レーザアレイ装置を提供することを目的
とする。
〈実施例〉 以下、本発明の１実施例についてＧａＡｌＡｓ系半導体
レーザアレイ素子を用いて詳説する。第１図は本発明の
一実施例を示す半導体レーザアレイ素子の断面構成図で
ある。
ホトリソグラフィー法により、ｎ−ＧａＡｓ基板２１上
に複数本のストライプ状の矩形溝２２を平行に形成した
後、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、ＭＯ（有機金属
）ＣＶＤ法あるいはＬＰＥ（液相エピタキシャル成長）
法によって、ｎ　　Ｇ　ａ　Ｉ−ｘＡｌｘＡｓクラッド
層２３．レーザ発振用Ｇａ１−．１ｋｄｌｙＡｓ活性層
２４　、　ｐ−Ｇａ、−ｘＡＩＸＡｓ　クラッド層２５
、ｎ−ＧａＡｓキャップ層２６を順次成長させる。この
エピタキシャル成長によってダブルへテロ接合形のレー
ザ動作用多層結晶が得られる。次に、矩形溝２２の形成
されていない領域に電流狭窄するため、ｎ−ＧａＡｓキ
ャップＭ２６表面よシＰ形不純物を拡散してＰ形不純物
拡散領域２７を形成しプレーナストライプ構造とする。
ｎ側及びｎ側のオーミック電極２８．２９をそれぞれキ
ャップ層２６及びＧａＡｓ基板２１に形成して共振端面
を弁開し、レーザ発振用共振器を形成することにより半
導体レーザアレイ素子を作製する。
上記構造の半導体レーザアレイ素子は、複数のｐ形不純
物拡散領域２７のみに電流が流れ、直下の活性層２４に
てレーザ発振動作が行なわれる。
レーザ発振動作領域となる部分はＧ　ａＡｓ基板２１に
矩形溝２４の形成されていない部分の直上の活性層２４
内であり、矩形溝２４はこのレーザ発振動作領域を分離
する作用を奏する。またＧａＡｓ基板２１に形成された
ストライプ状矩形溝２２の形状の影響を受けてｎ−クラ
ッド層２３の成長面上には凹部が形成され、従って、こ
のｎ−クラッドｆ１２３を下地層として成長°される活
性層２４はこの部分で矩形溝２２に沿って凹状に湾曲さ
れることになる。この活性層２４の詳細及び屈折率分布
を第３図に示す。活性層２４の内部ではこの湾曲形状に
よシ共振器方向に垂直な方向に湾曲部に対応して屈折率
（ｎ）分布が形成され、左右の凹部（湾曲部）で囲まれ
た各領域が１つの独立した光共振器となってレーザ発振
動作領域を構成する。このとき、隣接する光共振器に存
在するレーザ光は、活性層２４の凹部を介して光学的に
位相結合することとなシ、全発振領域より同位相で高出
力レーザ光が放射される。即ち、活性Ｎ２４の平坦な領
域が電流通路に対応してレーザ発振動作を行ない、この
部分の光が活性層２４の湾曲した部分を介して隣のレー
ザ発振動作領域へ伝達され、相互に位相同期したレーザ
発振動作が得られる。
尚、上記実施例はＧａＡｌＡｓ系半導体レーザ素子につ
いて説明したが本発明は、これに限定されるものではな
く他の材料を用いることもできる。またプレーナストラ
イプ構造以外のストライプ構造とすることも可能である
。
〈発明の効果〉 以上詳説した如く、本発明によれば活性層湾曲部の曲率
を適宜設定することによシ所望の屈折率差が得られ、各
共振器が基本横モードで発振し、またレーザ動作部間で
の損失が小さく安定な零度位相差による結合を有する半
導体レーザアレイ素子が得られる。従って、長距離光通
信等に対して最適のレーザ光源となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例を示す半導体レーザアレイ素
子の断面図である。第２図は従来の半導体レーザアレイ
素子を示す断面図である。第３図は第１図に示す半導体
レーザアレイ素子の要部拡大図及びその部分の屈折率分
布を示す説明図である。 １１−　ｎ　−ＧａＡｓ基板、　１２　・・・ｎ　−Ｇ
　ａＡＡ’Ａｓクラッド層、　　１３・・・ｎ　　Ｇａ
ＡｌＡｓガイド層、１４　・−ＧａＡＩＡｓ活性層、　
　１５　”・Ｉ）　−ＧａＡＩＡｓクラッド層、　　１
６・・・ｐ−ＧａＡｓキャップ層・１７・・・５ｉｎ２
絶縁層、　１８・＝ｐ形オーミック電極、　２１・・・
ｎ−ＧａＡｓ基板、　２２・・・矩形溝、　２３−・−
ｎ−ＧａＡｌＡｓクラッド層、　２４−−−ＧａＡＩＡ
ｓ活性層、　２５−ｐ　−Ｇ　ａＡＡ’Ａｓクラッド層
、　　２６・・・ｎ−ＧａＡｓキャップ層、２７１．ｐ
形不純物拡散領域、　２８・・・ｐ側オーミック電極、
　２９・・・ｎ側オーミック電極。 代理人　弁理士　　福　士　愛　彦（他２名）第３１Ａ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、レーザ発振用活性層を共振方向に略々直交する方向
    で局部的に複数箇所湾曲させ、湾曲部分に対応して屈折
    率分布を付与することにより該湾曲部分で挾まれた領域
    で複数のレーザ発振動作領域を形成するとともに該レー
    ザ発振動作領域の隣設する相互間を位相結合させたこと
    を特徴とする半導体レーザアレイ素子。
JP60041756A 1985-02-28 1985-02-28 半導体レ−ザアレイ素子 Pending JPS61222188A (ja)

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JP60041756A JPS61222188A (ja) 1985-02-28 1985-02-28 半導体レ−ザアレイ素子
US06/833,321 US4750185A (en) 1985-02-28 1986-02-27 Semiconductor laser array device
DE8686301414T DE3685239D1 (de) 1985-02-28 1986-02-27 Halbleiterlaser-vielfachanordnung.
EP86301414A EP0193404B1 (en) 1985-02-28 1986-02-27 A semiconductor laser array device

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EP0193404A3 (en) 1987-12-16
EP0193404A2 (en) 1986-09-03
EP0193404B1 (en) 1992-05-13
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US4750185A (en) 1988-06-07

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