JPS6261384A - 高出力半導体レ−ザ装置 - Google Patents
高出力半導体レ−ザ装置Info
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- JPS6261384A JPS6261384A JP20101085A JP20101085A JPS6261384A JP S6261384 A JPS6261384 A JP S6261384A JP 20101085 A JP20101085 A JP 20101085A JP 20101085 A JP20101085 A JP 20101085A JP S6261384 A JPS6261384 A JP S6261384A
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明（よ、高出力半導体レーザ装置の構造に関する
ものである。
ものである。
第３図は、従来のＳ Ｂ Ａ （Ｓｅ口ａｌｉｇｎｅｄ
５ｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ Ｂｅｎｔ Ａｃｔｉ
ｖｅ １ａｙｅｒ） レーザの構造を示す斜示図であ
る。
５ｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ Ｂｅｎｔ Ａｃｔｉ
ｖｅ １ａｙｅｒ） レーザの構造を示す斜示図であ
る。
図において（３）はＰ形ＧａＡｓ基板、（４）はＰ形月
ＶＧ＆ｔ−ｙＡｓ第１クラッド層、（５）はｎ形ＧａＡ
ｓブロック層、（６）はＰ形ＡｌｙＧａ、−ｙＡｓ第２
クラッド層、（７）はＰ形、ｎ形またはアンドープのＡ
ＩＫＧＩＬビχ后活性層、（８）はｎ形ＡｌｙＧａｌ−
ｙＡｓクラッド層、（９）は。形ＧａＡｓコンタクト層
である。ｎ形ＧａＡｓブロック層（５）にはその中央部
分に断面が逆台形の形をしたストライプ状溝が形成され
ており、その底部でＰ形入１ｙＧａｌ−ｙ人ｓ第１クラ
ッド層（４）とＰ形入１ｙＧａ＋−ｙ人Ｓ第２クラッド
層が接触する形となっている。なお、（ｌｏ）、 （ｌ
ｔ）はそれぞれｎ形ＧａＡｓコンクｌ−ＦＪ （９１。
ＶＧ＆ｔ−ｙＡｓ第１クラッド層、（５）はｎ形ＧａＡ
ｓブロック層、（６）はＰ形ＡｌｙＧａ、−ｙＡｓ第２
クラッド層、（７）はＰ形、ｎ形またはアンドープのＡ
ＩＫＧＩＬビχ后活性層、（８）はｎ形ＡｌｙＧａｌ−
ｙＡｓクラッド層、（９）は。形ＧａＡｓコンタクト層
である。ｎ形ＧａＡｓブロック層（５）にはその中央部
分に断面が逆台形の形をしたストライプ状溝が形成され
ており、その底部でＰ形入１ｙＧａｌ−ｙ人ｓ第１クラ
ッド層（４）とＰ形入１ｙＧａ＋−ｙ人Ｓ第２クラッド
層が接触する形となっている。なお、（ｌｏ）、 （ｌ
ｔ）はそれぞれｎ形ＧａＡｓコンクｌ−ＦＪ （９１。
Ｐ形ＧａＡｓ層（３）に取り付けられた電極である。
乙のレーザ構造においては、電流はｎ形ブロック層（５
）の開口部（口にのみ流れ、この」二に位置する活性層
（７）の部分のみが活性領域（ｒ３）となる。またし−
ザ発振時においＣは、活性領域が不平方向に屈折率差を
持−っており、そのため光はその境界で反射を受けて活
性領域内に閉じ込められた形で伝博する。いわゆろ屈折
率導波へ１！になっでいろ。
）の開口部（口にのみ流れ、この」二に位置する活性層
（７）の部分のみが活性領域（ｒ３）となる。またし−
ザ発振時においＣは、活性領域が不平方向に屈折率差を
持−っており、そのため光はその境界で反射を受けて活
性領域内に閉じ込められた形で伝博する。いわゆろ屈折
率導波へ１！になっでいろ。
従来のＳＢＡし〜ザでは水平横基本モードで発振させろ
ために（Ｊストライプ幅が２．５〜３ 、 ｍ以下であ
る必要がある。しかしこの場合光出力を大きく１１．活
性領域内の光密度を一１〕げろと、活性領域端面におい
て光学損傷が発生し、端面破壊が起こる６、この光学損
傷は、端面が空気中にさらされろｉ＝め表面準位が形成
され、この部分でレーザ光の吸収、発熱が起こるために
発生するものである。
ために（Ｊストライプ幅が２．５〜３ 、 ｍ以下であ
る必要がある。しかしこの場合光出力を大きく１１．活
性領域内の光密度を一１〕げろと、活性領域端面におい
て光学損傷が発生し、端面破壊が起こる６、この光学損
傷は、端面が空気中にさらされろｉ＝め表面準位が形成
され、この部分でレーザ光の吸収、発熱が起こるために
発生するものである。
この発明は１−記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、５ＢＡ１ノ−ザにおいて水平横基本モード
の状態で高出力を得ることを目的とする５゜ 〔問題点を解決するための手段〕 （二（乃発明に係る半導体レーザ装置は、ＳＢＡレーザ
構造においてその活性領域を一定膜厚、平坦なままで幅
のみを端面およびその近ｆ〃で広くした構造をもつもの
である。
れたもので、５ＢＡ１ノ−ザにおいて水平横基本モード
の状態で高出力を得ることを目的とする５゜ 〔問題点を解決するための手段〕 （二（乃発明に係る半導体レーザ装置は、ＳＢＡレーザ
構造においてその活性領域を一定膜厚、平坦なままで幅
のみを端面およびその近ｆ〃で広くした構造をもつもの
である。
この発明におけろ半導体ｋ −’：Ｆ装置は、その大部
分の活性層幅が２．５〜３μｍ以下であるため横基本モ
ードで発振し、かつ活性層幅が端面および端面近傍で広
くなっているために１７−ザ光は回折効果によってその
水平方向の幅が拡がり光密度が減少ずろことによって光
学損傷が起く−りにくくなり高出力化が可能になる。
分の活性層幅が２．５〜３μｍ以下であるため横基本モ
ードで発振し、かつ活性層幅が端面および端面近傍で広
くなっているために１７−ザ光は回折効果によってその
水平方向の幅が拡がり光密度が減少ずろことによって光
学損傷が起く−りにくくなり高出力化が可能になる。
以下、この発明の一実施例を図についＣ説明する。第１
図は本発明の一実施例による半導体し一ザ装置の構造を
示し、第１図（ａ）は平ｍ１図、同図（）））は第１図
（ａ） Ｉｂ −１ｂｔＱ断面図、同図（ｅ） １．を
第１図（ａｂｌｅ−Ｉｅ線断面図である。図中（３）は
Ｐ形Ｇ ａ Ａ ｓ基しであり、この上にＰ形ＡＩｙＧ
ａｌ−ｙＡｓ第１クラッド層（４）、ｎ形ＧａＡｓ電流
ブロック層（５）を成長させ、この電流ブロック層（５
）に、断面が逆台形の形のストライプ状溝（ｔ、 （
１２ａ） を形成する。このストライプブ：、ｉレー
ザ内部（１）と端面付近（２）でその幅を変えでおり、
（１）の幅に比べて（２）の幅を拡くしている。
図は本発明の一実施例による半導体し一ザ装置の構造を
示し、第１図（ａ）は平ｍ１図、同図（）））は第１図
（ａ） Ｉｂ −１ｂｔＱ断面図、同図（ｅ） １．を
第１図（ａｂｌｅ−Ｉｅ線断面図である。図中（３）は
Ｐ形Ｇ ａ Ａ ｓ基しであり、この上にＰ形ＡＩｙＧ
ａｌ−ｙＡｓ第１クラッド層（４）、ｎ形ＧａＡｓ電流
ブロック層（５）を成長させ、この電流ブロック層（５
）に、断面が逆台形の形のストライプ状溝（ｔ、 （
１２ａ） を形成する。このストライプブ：、ｉレー
ザ内部（１）と端面付近（２）でその幅を変えでおり、
（１）の幅に比べて（２）の幅を拡くしている。
このストライプ状溝（切、 （１２ｍ）の形成法とし
てはフ１トレジストをマスクとして、過酌化水素水とア
シモニア水の混合液等を用いて選択エツチングを行なう
１、次にこの上にＰ形人１χＧａ、−ｙ人Ｓ第２クラッ
ド層（６）、Ｐ形、ｎ形またはアンドープのＡ Ｉ ｘ
Ｇａ １−Ｘへ！＋活性Ｍ（７）、ｎ形Ａ ｌ ｙＧａ
、−ｙＡｓクラッド層（８）、ｎ形Ｇ ａ Ａ ｓコ
ンタツノ１一層（９）を順次成長させろ７．ここでこの
成長法と（ッて例犬、ばＭ Ｏ−ＣＶ Ｄ （！Ｊｅｔ
ａ！Ｏｒｇａｎｉｃ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いることにより、溝形
状に類似した形１大で、さらにストライプ状溝内におい
て（１１，１２１両領域において一定の膜厚で連続・平
坦な活性層の形成が可能となる。なお叫ｐ （＋＋）は
それぞれｎ形ＧａＡｓコンタクト層およびＰ形ＧａＡｓ
基板（３）に取り付けらねた電極である。
てはフ１トレジストをマスクとして、過酌化水素水とア
シモニア水の混合液等を用いて選択エツチングを行なう
１、次にこの上にＰ形人１χＧａ、−ｙ人Ｓ第２クラッ
ド層（６）、Ｐ形、ｎ形またはアンドープのＡ Ｉ ｘ
Ｇａ １−Ｘへ！＋活性Ｍ（７）、ｎ形Ａ ｌ ｙＧａ
、−ｙＡｓクラッド層（８）、ｎ形Ｇ ａ Ａ ｓコ
ンタツノ１一層（９）を順次成長させろ７．ここでこの
成長法と（ッて例犬、ばＭ Ｏ−ＣＶ Ｄ （！Ｊｅｔ
ａ！Ｏｒｇａｎｉｃ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いることにより、溝形
状に類似した形１大で、さらにストライプ状溝内におい
て（１１，１２１両領域において一定の膜厚で連続・平
坦な活性層の形成が可能となる。なお叫ｐ （＋＋）は
それぞれｎ形ＧａＡｓコンタクト層およびＰ形ＧａＡｓ
基板（３）に取り付けらねた電極である。
次にとのレーザの動作について説明する。第３図に示し
た従来のＳＢＡレーザと同様に、Ｐ側電極（１１）に正
、ｎ （Ｉｌｌ電極（１０）に負の電圧を印加すると、
１１にｎ形ブロック層（５）が存在ずろところでは電流
は流れず、開口部（（２）、 （１２ａ）近傍にのみ電
流が流れ、活性層（７）のこの上に位置する部分（１３
）−ｆ１３ａ）が活性領域となる。発生した光は活性領
域（１３）に閉じ込められた状態で導波し、端面付近で
活性領域（１３ｍ）が広がると回折効果により光は広が
り端面（２）における発光領域が広くなる。このとき、
（ｌｌ。
た従来のＳＢＡレーザと同様に、Ｐ側電極（１１）に正
、ｎ （Ｉｌｌ電極（１０）に負の電圧を印加すると、
１１にｎ形ブロック層（５）が存在ずろところでは電流
は流れず、開口部（（２）、 （１２ａ）近傍にのみ電
流が流れ、活性層（７）のこの上に位置する部分（１３
）−ｆ１３ａ）が活性領域となる。発生した光は活性領
域（１３）に閉じ込められた状態で導波し、端面付近で
活性領域（１３ｍ）が広がると回折効果により光は広が
り端面（２）における発光領域が広くなる。このとき、
（ｌｌ。
（２）の両領域では活性層は一定膜厚でかつ連続・平坦
であるために、光がｆｉｌから（２）の領域へ伝搬する
際回折は起こりやすくなり、広い発光領域が得られる。
であるために、光がｆｉｌから（２）の領域へ伝搬する
際回折は起こりやすくなり、広い発光領域が得られる。
このため端直における光密度が減少し光学損傷が起こり
に（（なるｔ、−めに高出力化が可能となる。
に（（なるｔ、−めに高出力化が可能となる。
なお−１−記実施例においては端面付近の幅を広げた活
性領域（２）の形状を長方形としたものを示１７ｔ：が
、さらに第２図（ａ）のように無効電流を減らすｔ：め
に端面付近の活性領域（２＆）の形状をテーパー状に幅
が広がっｔ：形状にしても良い。
性領域（２）の形状を長方形としたものを示１７ｔ：が
、さらに第２図（ａ）のように無効電流を減らすｔ：め
に端面付近の活性領域（２＆）の形状をテーパー状に幅
が広がっｔ：形状にしても良い。
また上記実施例においては両端面に広い活性領域（２）
を設けたが、さらに第２図（ｂ）のＪ、うに一方の端面
にアルミナ等の反射面保護膜（１４１を形成することに
よって光学損傷を妨ぎ、他方の端面付近のみに幅の広い
活性領域（２）を設けてもよい。このどき反射面保工５
膜（１４）を形成した端面においては、アルミナの熱伝
導率が高いために光学損傷の臨界光密度を増大できる。
を設けたが、さらに第２図（ｂ）のＪ、うに一方の端面
にアルミナ等の反射面保護膜（１４１を形成することに
よって光学損傷を妨ぎ、他方の端面付近のみに幅の広い
活性領域（２）を設けてもよい。このどき反射面保工５
膜（１４）を形成した端面においては、アルミナの熱伝
導率が高いために光学損傷の臨界光密度を増大できる。
また同時に高反射率であるために、光密度を減少できる
。これは次のような理由による。つまり、低反射率端面
の場合には透過出力光を放出する分、フィードバック効
率が小さいのでレーザ発振に必要なフィードバック光を
得るために高い入射光が必要であり、この部分での光密
度が高くなる。一方高反射端面の場合では、入射光が低
くでも良いため、この部分で低光密度となる。従ってこ
の構造とする事により、一方の端１石ｊヒは広い活性領
域を形成すれば良いので発振に寄与しない無効電流を減
少させる事が出来、発振しきい値電流を低く出来る。
。これは次のような理由による。つまり、低反射率端面
の場合には透過出力光を放出する分、フィードバック効
率が小さいのでレーザ発振に必要なフィードバック光を
得るために高い入射光が必要であり、この部分での光密
度が高くなる。一方高反射端面の場合では、入射光が低
くでも良いため、この部分で低光密度となる。従ってこ
の構造とする事により、一方の端１石ｊヒは広い活性領
域を形成すれば良いので発振に寄与しない無効電流を減
少させる事が出来、発振しきい値電流を低く出来る。
以１−のように、この発明によれば、ＳＢＡレーザ装置
において活性領域の幅を端面およびその近傍で広くした
ため、端面ζζおける発光領域を広くし、光密度を減少
できろために、光学損傷が起こりにくくでき高出力化が
可能になる効果がある。
において活性領域の幅を端面およびその近傍で広くした
ため、端面ζζおける発光領域を広くし、光密度を減少
できろために、光学損傷が起こりにくくでき高出力化が
可能になる効果がある。
第１図は本発明の一実施例による半導体レーザ装置を示
す一ヒ面図（ａ）および断面図（ｂ）ｉｃ）、第２図（
ａ） 、 （ｂ）は本発明の他の実施例による半導体レ
ーザ装置の上面図、第３図は従来の半導体Ｌ・−ザ装置
の斜示図である。 １は中央部の狭活性領域、２．２ａは端面および端面近
傍の広活性領域、３はＰ形ＧａＡｓ基板、４はＰ形Ａ
ｌ ｙＧａ １−ｙＡｓ第１クラッド層、５はｎ形Ｇａ
Ａｓブ０７り層、６はＰ形＾１ｙＧａｔ−ｙＡｓ第２ク
ラッド層、７はｎ、Ｐ形またはアンドープのＡｌｘＧａ
ｌ−χ人Ｓ活性層、８はｎ形人！ｙＧａｌ−ｙ人Ｓクラ
ッド層、９はｎ形ＧａＡｓコンタクト層、１０はｎ側電
極、１１はＰ側電極、１２，１２ａはストライプ状溝、
１３．１３ａは活性領域、１４はアルミナ反射面保護膜
である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
す一ヒ面図（ａ）および断面図（ｂ）ｉｃ）、第２図（
ａ） 、 （ｂ）は本発明の他の実施例による半導体レ
ーザ装置の上面図、第３図は従来の半導体Ｌ・−ザ装置
の斜示図である。 １は中央部の狭活性領域、２．２ａは端面および端面近
傍の広活性領域、３はＰ形ＧａＡｓ基板、４はＰ形Ａ
ｌ ｙＧａ １−ｙＡｓ第１クラッド層、５はｎ形Ｇａ
Ａｓブ０７り層、６はＰ形＾１ｙＧａｔ−ｙＡｓ第２ク
ラッド層、７はｎ、Ｐ形またはアンドープのＡｌｘＧａ
ｌ−χ人Ｓ活性層、８はｎ形人！ｙＧａｌ−ｙ人Ｓクラ
ッド層、９はｎ形ＧａＡｓコンタクト層、１０はｎ側電
極、１１はＰ側電極、１２，１２ａはストライプ状溝、
１３．１３ａは活性領域、１４はアルミナ反射面保護膜
である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）内部電流狭搾用のストライプ状溝を内蔵し、該溝
上で活性層が屈曲し平坦な活性領域を有する半導体レー
ザに於て、少くとも一方の共振器端面近傍で活性領域の
幅を共振器内部よりも広げた事を特徴とする高出力半導
体レーザ装置。 - （２）内部電流狭搾用のストライプ状溝を内蔵し、該溝
上で活性層が屈曲し、平坦な活性領域を有する半導体レ
ーザに於て、第１の共振器端面近傍で活性領域の幅は共
振器内部よりも広く、第２の共振器端面近傍での活性領
域の幅は共振器内部と同一で、第２の共振器端面に於け
る反射率を、第１の共振器端面より高くした事を特徴と
する高出力半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20101085A JPS6261384A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 高出力半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20101085A JPS6261384A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 高出力半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6261384A true JPS6261384A (ja) | 1987-03-18 |
Family
ID=16433994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20101085A Pending JPS6261384A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 高出力半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6261384A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0302732A2 (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | A semiconductor laser device |
| JP2007073631A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
-
1985
- 1985-09-11 JP JP20101085A patent/JPS6261384A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0302732A2 (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | A semiconductor laser device |
| US4926431A (en) * | 1987-08-04 | 1990-05-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device which is stable for a long period of time |
| JP2007073631A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
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