JPS6184891A - 半導体レ−ザ素子 - Google Patents

半導体レ−ザ素子

Info

Publication number
JPS6184891A
JPS6184891A JP59206652A JP20665284A JPS6184891A JP S6184891 A JPS6184891 A JP S6184891A JP 59206652 A JP59206652 A JP 59206652A JP 20665284 A JP20665284 A JP 20665284A JP S6184891 A JPS6184891 A JP S6184891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor laser
active layer
saturable absorption
saturable
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
Application number
JP59206652A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouichi Kuronaga
康一 玄永
Haruki Kurihara
栗原 春樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59206652A priority Critical patent/JPS6184891A/ja
Publication of JPS6184891A publication Critical patent/JPS6184891A/ja
Priority to US07/115,543 priority patent/US4796114A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/52Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with simultaneous movement of head and record carrier, e.g. rotation of head
    • G11B5/53Disposition or mounting of heads on rotating support
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/187Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
    • G11B5/193Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features the pole pieces being ferrite or other magnetic particles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、光出力が自己変調される半導体レーザ素子
や光出力が双安定性を有する半導体レーザ素子に関する
〔背景技術とその問題点〕
一般に、半導体レーザ素子の共振器中に可飽和吸収体を
作り付けることにより、自己変調動作や光双安定動作を
起こすことが知られている。
自己変調動作は、通常、半導体レーザ素子の共振器内部
に電流によってキャリアが励起されない非励起領域を設
けて、レーザ光に対する可飽和吸収体とすることによシ
起きる現象であ)、この時、レーザ光の縦モードが多モ
ード化し、レーザ光のコヒーレント長が短くなる。半導
体レーザ素子をビデオディスクなど光情報処理装置に組
込んだ際に、レーザ光の戻り反射光との自己干渉に起因
する雑音が問題となるが、これを抑制する有力な手段と
して、このような自己変調動作を起してコヒーレント長
の短くなった半導体レーザ素子を用いるとよい。
又、光双安定動作は、活性層に注入される励起電流や光
入力に対して光出力が2つの安定な状態を持つ現象で、
自己変調動作と同様に非励起領域を設けた半導体レーザ
素子忙おいて、この動作が確認されている。光双安定動
作を起こす半導体レーザ素子は、現在のコンピュータに
比べ1桁から2桁速いスピードを有する光コンピュータ
などの光論理素子への応用、光通信におけるリピータな
どに用いられる光増幅素子などの応用が考えられている
ところで、半導体レーザ素子の共撮器内に非励起領域を
設ける場合、第6図に示すように非励起領域を1箇所に
集中させる場合と、第7図に示すように非励起領域を複
数に分散させる場合の2通シの場合がある。
第6図は、 C8P (Channelsd 5ubs
trate Planar )構造として知られる横モ
ード制御半導体レーザ素子に、集中的な非励起領域を設
けたものである。図中の16が亜鉛(Zn)を拡散して
導電型+ をp 型としたストライプ状の領域であシ、電流はこの
ストライプ窓を通じて活性層8へ注入される。一方、図
中の共振器端面から距離Laの範囲にはストライプ窓は
なく、励起が行なわれないため、活性層8は可飽和吸収
体域となる。この構造は製作が比較的容易であるが、自
己変調動作の変調周波数、変調度、可干渉性など重要な
パラメータを左右する非励起領域と電流注入領域との長
さの比(La:Lb)を精度よく再現するのが非常に難
しい。
第7図は、電流注入領域と非励起領域とをレーザ光導波
方向に交互に周期的に配置したものであシ、可飽和吸収
領域と電流注入領域の長さの比を比較的精度よく再現で
きるが、この構造を形成するために、zn拡散や化学エ
ツチングなど複雑な加工工程が必要であυ、素子の量産
性に問題がある。
尚、上記第6図及び第7図中、2はp側電極金属、4は
オーミック層(nGaAs ) 、6はクラッド層(p
AlGaAs )、8は活性層(pGaAJAs )、
1゜はクラッド層(nGaA)As)、12は結晶基板
(nGaAs )、14はnN[他金属、16はp領域
、18はp領域である。
第8図は、電流狭搾碩域を光導波路領域よシも狭く作)
付けることによシ、非励起領域を光導波路の両脇に設け
、可飽和吸収体とした半導体レーザ素子であるが、第゛
6図の構造と同様に非励起領域と電流注入領域との比を
精度よく再現するのが難しく、又、結晶成長を2回に分
けて行なう必要があシ、かつその間にエツチングを2回
行なわなければならないなど、製品の歩留シ、量産性に
問題がある。
尚、上記第8図中、20はn側電極金属、22はオーミ
ック層(nGaAs ) 、24はクラッド層(nAA
!GaAs )、26は活性層、28はクラッド層(p
AIGaAs )、30は電流阻止層(nGaAs )
、32は変形阻止)tJ (nAlGaAs )、34
は電流阻止141 (nGaAs )、36は変形阻止
)d (nAA!GaAs )、38は電流阻止層(n
GaAs )、40は結晶基板(pGaAs )、42
はp側電極基板である。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、多岐に亙る応用が可能であり、共振
器内部に可飽和吸収領域を作り付けたものを歩留りよく
量産できる半導体レーザ素子を提供することである。
〔発明の概要〕
この発明は、電流注入により光に対し利得を有する活性
層と、この活性層より屈折率の低いクラッド層と、上記
活性層と組成がほぼ同じであシレーザ光に対し可飽和吸
収特性を有する層とを少なくとも備えた半導体レーザ素
子において、上記活性層と可飽和吸収特性を有する層が
結合光導波路として働く徨度に近接している半導体レー
ザ素子である。
〔発明の実施例〕 先ず、この発明の基本的購成について説明すると、第1
図に示すように電流注入によシ光に対して利得を有する
活性層46、及びこの活性層46と組成がほぼ同じであ
りレーザ光に対し可飽和吸収特性を有する薄膜層50に
より、クラッド層48を挟んだ積層構造を基本としてい
る。上記活性J@46内では、キャリアの際結合により
光の誘導放出が起きる。一方、薄膜層50では、少数キ
ャリアの注入がないため励起が行なわれず、かつ活性層
46とエネルギーパンドギャップが等しいことから、レ
ーザ光に対して可飽和吸収層域を有している。以下、こ
の薄膜層50を可飽和吸収層と呼ぶことにする。
上記活性層46と可飽和吸収層50が近接しているため
、活性層46を導波するレーザ光は、一部可飽和吸収層
50に結合して導波する。尚、第1図中、44はクラッ
ド層、48はクラッド層、52はクラッド層である。又
、54は屈折率分布曲線、56は光強度分布曲線である
以上述べた構造は、半導体レーザ素子の共振器内部に可
飽和吸収体を設けたものとなる。共振器内で可飽和吸収
体を持っLDfi町飽和吸収の大きさ、内部ダインの大
きさ等の条件によってQ −SW短・ぐルス発振を行な
ったり、光双安定の性質を持ったりする。このため、上
記構造を半導体レーザ素子に組込むことにより、自己変
調型の半導体レーザ素子、光双安定半導体レーザ素子が
実現される。
従来の自己変調型半導体レーザ素子などにおいて、非励
起活性層による可飽和吸収体を形成するには、種々の加
工プロセスが必要とされた。
これに対し、この発明においては、1回の多層膜結晶成
長のみで可飽和吸収体を形成できるという特徴を持って
いる。この結晶成長においては、活性層46と可飽和吸
収層50の光の結合効率を決定するクラット9層48の
膜厚及び組成、可飽和吸収$4 g oの特性を決定す
る組成や膜厚を精度よく再現する必要がある。このため
、素子の製造には、数100X以下の膜厚制御性を持ち
、かつ、聴産性の高い気相エピタキシャル成長法、有機
金属熱分解成長法及び分子線エピタキシャル成長法など
が適している。
次に、C8P構造にこの発明を適用した実施例を第2図
に示す。即ち、図中の(、)は活性層118の上に可飽
和吸収層114を設けたものであり、(b)は活性層8
4の下に可飽和吸収層122を設けたものである。尚、
第2図中、92はp 領域、78は電極金属、80はオ
ーミック層(碩aAs)、82はクラッド層、86はク
ラッドj鰻、88はオーミック層(基板層)、90は電
極金属、116はクラッド層(pAJIGaAs )、
120はり2.ド層(nAJGaAs )である。
次に、第3図はいわゆる内部ストライプ構造にこの発明
を適用したもので、第2図と同様に図中の(a)は活性
層136の上に可飽和吸収層132を設けたものであり
 、(b)は活性層136の下に可飽和吸収層14θを
設けたものである。
尚、第3図中、126は電極金属、128はオーミ、り
4 (nGaAs )、130はクラッド層(nAA!
GaAs)、134はクラッド層(nAAGaAs )
、137はクラッド層(pAA!GaAs ) 、13
 Bは電流阻止層(nGaAs )、140は結晶基板
(pGaAs ) 、142は電極金属である。
次に、第4図はBH(Buried H@ters )
 474造として知られる横モード制御型半導体レーザ
素子にこの発明を適用したもので、第2図と同様に図中
の(a)は活性層160の上に可飽和吸収M158を設
けたものであり、(b)は活性層160の下に可飽和吸
収層164を設けたものである。尚、第4図中、78は
電極金属、148は埋込み層(nA!G*As )、1
50は埋込み層(pAA’GaAs )、152は結晶
基板(nGaAs )、9θは電極金属、154はオー
ミック層(pGaAs )、156はクラッド層(pA
JGaAs )、162はクラッド層(nAA!GaA
a )である。
又、上記実施例及び変形例においては、AJAs−Ga
As混晶を材料とする半導体レーザ素子にこの発明を適
用したが、ZnP−GaAs混晶など他の■−v族、■
−■族半導体を用いた半導体レーザ素子についても、こ
の発明の適用は可能である。その−例を第5図に示す。
即ち、この例は面発光型半導体レーザ素子と呼ばれる半
導体レーザ素子にこの発明を適用したものである。尚、
図中、166は端面保11癲膜、168は電極金属、1
70は結晶基板(n1nP )、172はクラッド層(
nInP)、174は可飽和吸収層(nInGaAaP
 )、176はクラッド層(nInP )、178は活
性1f4 (InGaAaP)、180はクラ、ド層(
pInP )、182は絶縁膜、184は電極金属であ
る。
〔発明の効果〕
この発明によれば、共振器内部に可飽和吸収体を作シ付
けた半導体レーザ素子を歩留り良く生産することができ
るようになり、光情報処理用の自己変調型半導体レーザ
素子、光コンピユータ用の光双安定半導体レーザ素子、
光増幅素子などを量産できるようになる。
尚、この発明と類似の構造を持つものに、第9図に示す
ような光増幅機能素子(特開55−107280号公報
)がある。この素子は■ワInGaAgP系の材料を用
いて、活性層(nInGaAaP) 62とクラッド層
(nInP) 64及び可飽和吸収層(nlnGaAs
P)66の3層の積層構造となっている。しかし、この
素子における可飽和吸収層66は活性層62より発生す
る光がフォトディテクタ一部(pInGaAsP)70
に帰還するのを防ぐために、光を安全に吸収するための
ものであシ、この発明とは目的が異なる。又、半導体レ
ーザ素子の共振器内に可飽和吸収層を作シ付けた構造と
はなっていないので、この発明によるような効果は起ら
ない。
尚、第9図中、58はp側電極金属、60は閉込め層(
pInP )、72はエミツタ層(n1nP )、74
は結晶基板(n1nP )、76はnN電極金属である
次に第10図に示すようなC8P傳造においては、活性
層84内を導波するレーザ光の横モードを制御する目的
で、活性層84と基板層88を溝物87の両脇で近接さ
せ、基板層88にレーザ光の一部を吸収させている。こ
の構造の場合、活性層84内を導波するレーザ光が一部
吸収すれる点においては、この発明と類似しているが、
基板の厚さが数10μm以上と厚いため、基板M88に
結合した光は基板内部に完全に散乱吸収され、吸収が飽
和することはない。尚、第10図中、78は電極金属、
80はオーミック層(rIGaAs )、82はクラ、
ド層、86はクラッド層、90は電極金属、92はp 
領域である。
又、第10図において、活性層84の組成がGaAsで
あり、かつn−GaAsで作られているオーミ、り層8
0が近接している場合には、この発明と同様な効果が考
えられるが、一般的な活性層の組成であ6 klxGa
 1−xAll(0(x (1)に対しては、活性層8
4とオーミック層80のエネルギーバンドギャップが異
なるため、可飽和吸収効果は起らない。又、オーミック
層8oは電極付けなどの加工工程の間に光吸収体となる
種々の欠陥が生じ、かつ、その制御が非常に困難であり
、この発明で目的とする分野には不適当である。
その他、ITC(Integrated Twin G
ulde )レーザも類似の構造を持ち、概念図を第1
1図に示す。このITGレーザにおいては、活性層10
2、クラッド層104、光導波路層106の3層を積層
している。この場合、光導波路層106のエネルギーバ
ンドギャップは活性層102のギヤ、デよシも大きく、
この発明のような光吸収は起こらない。尚、第11図中
、94は電極金属、96は絶縁膜、98はオーミック層
、100はクラッド層、108はクラッド層、11oは
結晶基板、112は電極金属である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の半導体レーザ素子における基本構造
を示す断面図、第2図はこの発明の一実施例に係る半導
体レーザ素子を示す断面図、第3図乃至第5図はこの発
明の変形例を示す断面図、第6図乃至第11図は従来の
各徨半導体レーザ素子を示す断面図である。 44・・・クラッド層、46・・・活性層、48・・・
クラッド層、5Q・・・可飽和吸収層、52・・・クラ
ッド層。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第8図 第9図 λ71]尤 第10図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電流注入により光に対し利得を有する活性層と、
    この活性層より屈折率の低いクラッド層と、上記活性層
    と組成がほぼ同じでありレーザ光に対し可飽和吸収特性
    を有する層とを少なくとも備えた半導体レーザ素子にお
    いて、 上記活性層と可飽和吸収特性を有する層が結合光導波路
    として働く程度に近接していることを特徴とする半導体
    レーザ素子。
  2. (2)上記可飽和吸収特性を有する層は電極とオーム性
    接触をしない特許請求の範囲第1項記載の半導体レーザ
    素子。
JP59206652A 1984-10-02 1984-10-02 半導体レ−ザ素子 Pending JPS6184891A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59206652A JPS6184891A (ja) 1984-10-02 1984-10-02 半導体レ−ザ素子
US07/115,543 US4796114A (en) 1984-10-02 1987-10-28 Rotary head assembly with rigid adhesive bonding pole tips

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59206652A JPS6184891A (ja) 1984-10-02 1984-10-02 半導体レ−ザ素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6184891A true JPS6184891A (ja) 1986-04-30

Family

ID=16526892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59206652A Pending JPS6184891A (ja) 1984-10-02 1984-10-02 半導体レ−ザ素子

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4796114A (ja)
JP (1) JPS6184891A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63202083A (ja) * 1987-02-18 1988-08-22 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
JPH02148784A (ja) * 1988-11-29 1990-06-07 Fujitsu Ltd 光双安定型半導体レーザ
US5416790A (en) * 1992-11-06 1995-05-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser with a self-sustained pulsation
US5608752A (en) * 1994-04-28 1997-03-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser device and method of designing the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2089068T3 (es) * 1990-08-30 1996-10-01 Thomson Brandt Gmbh Aparato de cinta magnetica con tambor porta-cabezas calentable.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539108A (en) * 1976-07-12 1978-01-27 Sanyo Electric Co Ltd Magnetic head
US4161005A (en) * 1976-11-01 1979-07-10 Canon Kabushiki Kaisha Magnetic heads and fixing material with an additional filler of MoS2
NL8003518A (nl) * 1980-06-18 1982-01-18 Philips Nv Magneetkop, werkwijze voor het vervaardigen van een magneetkop.
US4509084A (en) * 1981-05-11 1985-04-02 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Rotary magnetic head
JPS58122608A (ja) * 1982-01-18 1983-07-21 Canon Electronics Inc 磁気ヘツド

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63202083A (ja) * 1987-02-18 1988-08-22 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
JPH02148784A (ja) * 1988-11-29 1990-06-07 Fujitsu Ltd 光双安定型半導体レーザ
US5416790A (en) * 1992-11-06 1995-05-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser with a self-sustained pulsation
US5506170A (en) * 1992-11-06 1996-04-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of making a semiconductor laser with a self-sustained pulsation
US5610096A (en) * 1992-11-06 1997-03-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser with a self sustained pulsation
US5608752A (en) * 1994-04-28 1997-03-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser device and method of designing the same

Also Published As

Publication number Publication date
US4796114A (en) 1989-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6184891A (ja) 半導体レ−ザ素子
JP2000349394A (ja) 半導体レーザ装置
JPS60789A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH09260766A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JP2000244059A (ja) 半導体レーザ装置
JPH05145169A (ja) 半導体分布帰還型レーザ装置
JPH1022577A (ja) 発光半導体装置
JP3215477B2 (ja) 半導体分布帰還型レーザ装置
JPS6297386A (ja) 分布帰還型双安定半導体レ−ザ
JPS5911690A (ja) 半導体レ−ザ装置
JPH03104292A (ja) 半導体レーザ
JPH03235390A (ja) 半導体レーザ
JPS6237833B2 (ja)
JP2687404B2 (ja) 分布帰還形半導対レーザ
JP3075822B2 (ja) 半導体分布帰還型レーザ装置
JPS59184585A (ja) 単一軸モ−ド半導体レ−ザ
JPS63211785A (ja) 多重量子井戸型光双安定半導体レ−ザ
JPS63313889A (ja) 光学電子素子
JPS62165389A (ja) 半導体レ−ザ
JPS594870B2 (ja) 半導体発光装置
JPH0443693A (ja) 半導体レーザ装置
JPS62133789A (ja) 半導体レ−ザ
JPS63278291A (ja) 半導体レ−ザおよびその使用方法
JPS63248190A (ja) 半導体レ−ザ
JPH07118563B2 (ja) 半導体分布帰還型レーザ装置