KR960016182B1 - 반도체 레이저 장치 - Google Patents

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Abstract

없음.

Description

반도체 레이저 장치
제1도는 반도체 레이저 소자의 단면보호막의 반사율을 나타내는 그래프.
제2도는 반도체 레이저 소자의 모니터광의 강도의 온도특성을 나타내는 그래프.
제3도는 반도체 레이저 소자 및 수광소자의 온도특성을 나타내는 그래프.
제4도는 반도체 레이저 장치의 개략적인 측면도.
제5도는 레이저광의 파장과 온도와의 관계를 나타내는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 반도체 레이저 소자14,15 : 단면보호막
16 : 수광소자
본원 발명은 반도체 레이저 소자로부터 레이저광을 수광소자로 검지하여 자동 광출력제어를 하도록 한 반도체 레이저 장치에 관한 것이다.
본원 발명은 상기와 같은 반도체 레이저 장치에 있어서, 반도체 레이저 소자의 단면(端面) 보호막을 투과한 레어저광의 강도의 온도의존 특성과 수광소자의 검지출력의 온도의존 특성을 서로 역특성으로 하므로써, 온도변화에 의한 출력광의 강도의 변동을 작게 할 수 있도록 한 것이다.
제4도는 자동 광출력제어를 행하는 반도체 레이저 장치를 나타내고 있다. 이 반도체 레이저 장치의 반도체 레이저 소자(11)는 출력광을 방사하는 출력단면(出力端面)(12)과 모니터광을 방사하는 출력단면(13)을 가지고 있다.
출력단면(12)에는 Al2O3막인 단면보호막(14)이 형성되어 있으며, 출력단면(13)에는 Al2O3막(15a)과 비정질(非晶質) Si막(15a)으로 이루어진 단면보호막(15)이 형성되어 있다.
반도체 레이저 소자(11)의 출력단면(13)측에는 반도체 레이저 소자(11)에 대하여 경사진 상태에서, 모니터용의 수광소자(16)가 배설되어 있다. 그리고 이 수광소자(16)의 수광면에도 표면보호막(17)이 형성되어 있다.
수광소자(16)가 경사상태로 배설되어 있는 것은 이 수광소자(16)에서 반사된 모니터광이 반도체 레이저소자(11)로 되돌아가는 것을 방지하기 위해서이다.
그런데, 반도체 레이저 소자(11)에서 방사되는 레이저광의 파장에는 제5도에 나타낸 바와 같이, 2.5Å/도 정도의 온도의존성이 있다. 또 상술한 바와 같이, 수광소자(16)가 경사상태로 배설되어 있으면, 표면보호막(17)의 반사율은 입사광의 파장에 따라 다르다. 따라서 수광소자(16)의 검지출력에도 온도의존성이 있다.
수광소자(16)의 검지출력의 온도의존 특성은 개개의 수광소자(16)에 따라서, 온도변화에 대하여 정(正)인 경우와 부(負)인 경우도 있다.
수광소자(16)의 검지출력의 온도의존 특성이 온도변화에 대하여 정이면, 반도체 레이저 소자(11) 자체의 출력이 가령 일정하더라도, 제3도에 출력(21)로 나타내는 바와 같이, 수광소자(16)의 검지출력은 온도의 상승에 따라서 증가한다.
한편, 반도체 레이저 소자(11)의 단면보호막(14),(15)의 반사율은 그 막두께에 따라 변화한다. 제1도는 Al2O3의 막두께와 반사율과의 관계를 나타내고 있다. 그리고 막두께가 0인 경우의 반사율은 반도체 레이저소자(11)를 구성하고 있는 GaAs 자체의 반사율이다.
이 제1도에서 명백한 바와 같이, 예를 들면 반사율(22)은 막두께가 1200Å 정도일 때 최소이고, 또한 서로 다른 2개의 막두께에 대하여 동일한 값을 가지고 있다. 그리고 종래는 원하는 반사율을 얻기 위해서, Al2O3의 막두께를 1200Å 보다도 얇게 하고 있었다.
그런데, Al2O3의 반사율도 입사광의 파장에 의해서 변화한다. 반사율(22)는 파장이 790nm의 입사광에 대한 것이며, 반사율(23)은 파장이 800nm의 입사광에 대한 것이다. 이 때문에 단면보호막(14),(15)이 형성되어 있는 반도체 레이저 소자(11) 자체의 출력도 온도의존성을 가지고 있다.
단, 출력단면(12)에서 방사되는 레이저광의 비율을 높이기 위해 Al2O3막(15a)외에 비정질 Si막(15b)이 형성되어 단면보호막(14) 보다도 높은 반사율을 가지고 있는 단면보호막(15)에서는, 단면보호막(14)에 비해서 반사율의 온도의존성이 적다.
따라서, 출력단면(12)에서 방사되는 출력광의 강도가 일정하게 되도록 반도체 레이저 소자(11)에 전류를 공급하면, 출력단면(13)에서 방사되는 모니터광의 강도는 단면보호막(14)의 막두께에 대하여, 제2도에 나타내는 바와 같은 온도의존 특성을 가지고 있다.
그리고 단면보호막(14)을 구성하고 있는 Al2O3의 막두께가 상술한 바와 같이 1200Å 보다도 얇으므로, 제2도에서 명백한 바와 같이, 반도체 레이저 소자(11) 자체의 출력의 온도의존 특성은 온도변화에 대하여 정이다.
이 결과, 제3도에 나타낸 수광소자(16)의 출력(21)의 온도의존성에 반도체 레이저 소자(11) 자체의 출력의 온도의존성이 중첩된다. 따라서 제3도에 나타내는 바와 같이, 반도체 레이저 장치로서의 ㅊㄹ력(24)은 매우 커다란 온도의존성을 가지고 있다.
본원 발명에 의한 반도체 레이저 장치에서는, 반도체 레이저 소자(11)의 단면보호막(14),(15)를 투과한 레이저광의 강도의 온도의존 특성과 출력제어용 수광소자(16)의 검지출력의 온도의존 특성이 서로 역특성으로 되는 막두께를 상기 단면보호막(14),(15)이 가지고 있다.
본원 발명에 의한 반도체 레이저 장치에서는, 반도체 레이저 소자(11)의 단면보호막(14),(15)을 투과한 레이저광의 강도의 온도의존 특성과 출력제어용 수광소자(16)의 검지출력의 온도의존 특성이 서로 역특성이므로, 쌍방의 온도의존성을 상쇄시킬 수 있다.
이하, 본원 발명의 일실시예를 제1도-제4도를 참조하면서 설명한다.
본 실시예의 반도체 레이저 장치는 반도체 레이저 소자(11)에 있어서의 단면보호막(14)과 Al2O3막(15a)이 상술한 일종래예의 경우와 동일한 반사율을 가지고는 있지만, 1200Å 보다도 두꺼운 막두께를 선정되어 있는 것을 제외하고, 제4도에 나타낸 상술한 일종래예와 실질적으로 같은 구성을 가지고 있다.
이와 같은 본 실시예에서는 제1도 및 제2도에서 명백한 바와 같이, 반도체 레이저 소자(11) 자체의 출력의 온도의존 특성은 온도변화에 대하여 부이다.
따라서 제3도에 나타내는 바와 같이, 수광소자(16)의 출력(21)의 온도의존 특성이 종래예의 경우와 같을 지라도, 이 수광소자(16)의 출력(21)의 온도의존성과 반도체 레이저 소자(11) 자체의 출력의 온도의존성이 서로 상쇄된다.
이 결과, 제3도에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 의한 반도체 레이저 장치의 출력(25)의 온도의존성은 매우 작다.
본원 발명에 의한 반도체 레이저 장치에서는, 후방출력 일정 동작시에 있어서 반도체 레이저 소자의 단면보호막을 투과한 레이저광의 강도(전방출력)의 온도의존성과 수광소자의 검지출력의 온도의존성을 상쇄시킬 수 있으므로, 후방출력 일정 동작시에 있어서의 온도변화에 의한 전방출력광의 강도의 변동을 작게 할 수 있다.

Claims (1)

  1. 단면(端面)보호막이 형성되어 있는 제1 및 제2의 출력단면을 가지며 이 제1의 출력단면에서 방사되는 레이저광을 출력광으로 하는 반도체 레이저 소자와, 상기 출력광의 강도를 제어하기 위해서 상기 제2의 출력단면에서 방사되는 레이저광을 검지하는 수광소자를 각기 구비하는 반도체 레이저 장치에 있어서, 상기 단면보호막을 투과한 상기 레이저광의 강도의 온도의존 특성과 상기 수광소자의 검지출력의 온도의존 특성이 서로 역특성으로 되는 막두께를 상기 단면보호막이 가지고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 장치.
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