JP2515729B2 - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
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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
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- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
- H01S5/3432—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs the whole junction comprising only (AI)GaAs
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、１本の出射ビームを有し、光出力100mW以
上でる高出力半導体レーザ装置に関する。
上でる高出力半導体レーザ装置に関する。
〔発明の背景〕 光出力100mW以上の半導体レーザを実現する方法の１
つの候補として、複数の発光ストライプを有し、各スト
ライプ間に光結合を生じさせる、いわゆる、フエーズド
・アレイ形半導体レーザがある。このフエーズド・アレ
イ形半導体レーザの典型的な公知例は、第32回応用物理
学関係講演会予稿集p.149に種谷他により開示されてい
る。しかし、この構造においては、スーパーモードとよ
ばれる高次のモードで発振するため、出射ビームは２本
となり応用上支障を生じる。この上記構造においてなぜ
高次のスーパーモードが選択されるのか、その理由を第
２図を用いて以下に述べる。種谷他の構造について、屈
折率と利得（損失）の関係を模式的に第２図（ａ），
（ｂ）に示した。このように屈折率の大きい領域では利
得が存在し、屈折率の小さい領域では大きな損失が発生
している。この条件での基本スーパーモードの電界分布
を第２図（ｃ）に、高次のスーパーモードの電界分布を
第２図（ｄ）に示す。第２図（ｂ）の損失の大きい領域
においては、基本スーパーモードの電界分布は零になら
ないのに対し、高次スーパーモードは零レベルを横ぎ
る。すなわち、高次スーパーモードの受ける損失は、基
本スーパーモードの受ける損失よりも小さく、従つて、
高次スーパーモードの方がしきい値利得が低下する。以
上により上記構造では高次スーパーモードが発振し、出
射ビームは２本になつてしまう。
つの候補として、複数の発光ストライプを有し、各スト
ライプ間に光結合を生じさせる、いわゆる、フエーズド
・アレイ形半導体レーザがある。このフエーズド・アレ
イ形半導体レーザの典型的な公知例は、第32回応用物理
学関係講演会予稿集p.149に種谷他により開示されてい
る。しかし、この構造においては、スーパーモードとよ
ばれる高次のモードで発振するため、出射ビームは２本
となり応用上支障を生じる。この上記構造においてなぜ
高次のスーパーモードが選択されるのか、その理由を第
２図を用いて以下に述べる。種谷他の構造について、屈
折率と利得（損失）の関係を模式的に第２図（ａ），
（ｂ）に示した。このように屈折率の大きい領域では利
得が存在し、屈折率の小さい領域では大きな損失が発生
している。この条件での基本スーパーモードの電界分布
を第２図（ｃ）に、高次のスーパーモードの電界分布を
第２図（ｄ）に示す。第２図（ｂ）の損失の大きい領域
においては、基本スーパーモードの電界分布は零になら
ないのに対し、高次スーパーモードは零レベルを横ぎ
る。すなわち、高次スーパーモードの受ける損失は、基
本スーパーモードの受ける損失よりも小さく、従つて、
高次スーパーモードの方がしきい値利得が低下する。以
上により上記構造では高次スーパーモードが発振し、出
射ビームは２本になつてしまう。
本発明の目的は、出射ビームが１本で高出力、かつ信
頼性の高い半導体レーザを提供することにある。
頼性の高い半導体レーザを提供することにある。
本発明者は、基本スーパーモードを選択する方法とし
て、レーザ光が伝搬する方向（ストライプ方向）に構造
を設けることにより制御することを発明した。第１図を
用いてその詳細を説明する。まず、第１図（ａ）が上面
図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′線断面図と
スーパーモードの電界分布、第１図（ｃ）は第１図
（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図とスーパーモードの電界分布
を示す。このように、レーザ両端面を含むほとんどの領
域ではストライプの本数は４本であるが、レーザ中央部
においてはストライプの本数が２本の領域が存在する。
まず基本スーパーモードを考えると、ストライプ４本の
領域ではその電界分布の振幅は、中央の２本のストライ
プにおいて強く、両端のストライプでは弱くなつてい
る。この基本モードが伝搬してストライプ２本の領域に
入る時、容易になめらかに変形して第１図（ｃ）のよう
な電界分布になる。しかし、高次スーパーモードを考え
るとストライプ４本の領域ではその電界分布の振幅は各
々のストライプにおいてほぼ等しい。この高次モードが
伝搬してストライプ２本の領域に入る時、電界分布の両
端部分の割合が多いため、容易に第１図（ｃ）のような
電界分布を変形しにくい。つまり、高次のスーパーモー
ドはストライプ２本の部分を通過しにくくなる。すなわ
ち、高次スーパーモードは、ストライプ４本の領域とス
トライプ２本の領域の境界において反射を受けることに
なる。このために、高次スーパーモードのしきい利得は
上昇し、基本スーパーモードが選択されることになる。
以上では、説明の簡便のために、ストライプの本数とし
て、４本と２本の場合を示したが、本発明はストライプ
の方向において、ストライプの本数が変化する領域が存
在すれば上記と同様の効果が生じる。
て、レーザ光が伝搬する方向（ストライプ方向）に構造
を設けることにより制御することを発明した。第１図を
用いてその詳細を説明する。まず、第１図（ａ）が上面
図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′線断面図と
スーパーモードの電界分布、第１図（ｃ）は第１図
（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図とスーパーモードの電界分布
を示す。このように、レーザ両端面を含むほとんどの領
域ではストライプの本数は４本であるが、レーザ中央部
においてはストライプの本数が２本の領域が存在する。
まず基本スーパーモードを考えると、ストライプ４本の
領域ではその電界分布の振幅は、中央の２本のストライ
プにおいて強く、両端のストライプでは弱くなつてい
る。この基本モードが伝搬してストライプ２本の領域に
入る時、容易になめらかに変形して第１図（ｃ）のよう
な電界分布になる。しかし、高次スーパーモードを考え
るとストライプ４本の領域ではその電界分布の振幅は各
々のストライプにおいてほぼ等しい。この高次モードが
伝搬してストライプ２本の領域に入る時、電界分布の両
端部分の割合が多いため、容易に第１図（ｃ）のような
電界分布を変形しにくい。つまり、高次のスーパーモー
ドはストライプ２本の部分を通過しにくくなる。すなわ
ち、高次スーパーモードは、ストライプ４本の領域とス
トライプ２本の領域の境界において反射を受けることに
なる。このために、高次スーパーモードのしきい利得は
上昇し、基本スーパーモードが選択されることになる。
以上では、説明の簡便のために、ストライプの本数とし
て、４本と２本の場合を示したが、本発明はストライプ
の方向において、ストライプの本数が変化する領域が存
在すれば上記と同様の効果が生じる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
〔実施例１〕 第１図は、本発明をGaAlAs系半導体レーザに適用した
場合のレーザ装置の上面図を（ａ）に、Ａ−Ａ′線断面
図を（ｂ）に、Ｂ−Ｂ′線断面図を（ｃ）に示してあ
る。
場合のレーザ装置の上面図を（ａ）に、Ａ−Ａ′線断面
図を（ｂ）に、Ｂ−Ｂ′線断面図を（ｃ）に示してあ
る。
ｎ−GaAs基板結晶１上にｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層
２、アンドープGa0.86Al0.14As活性層３、ｐ−Ga0.5Al
0.5Asクラツド層４、ｎ−GaAs電流挟搾層５をMOCVD法に
より順次形成する。ホトエツチング工程によりｎ−GaAs
層５を完全に除去し、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層４の
表面を露出する幅４μｍの溝ストライプを第１図（ａ）
のようにレーザ両端面近傍では４本、レーザ中央部では
２本形成する。この時、各ストライプの間隔（ストライ
プ中心とストライプ中心の間隔）は６μｍとした。ここ
で、ストライプ２本の領域の長さは50μｍとした。次に
MOCVD法によりｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層６、ｐ−GaA
sキヤツプ層７を形成する。この後、ｐ電極８、ｎ電極
９を形成した後、へき開法により、共振器長約300μｍ
のレーザ素子を得た。この時、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツ
ド層４の厚さは、0.1〜0.5μｍであり、この条件で屈折
率導波型となり、低収差で、高出力のフエーズド・アレ
イレーザを実現できた。
２、アンドープGa0.86Al0.14As活性層３、ｐ−Ga0.5Al
0.5Asクラツド層４、ｎ−GaAs電流挟搾層５をMOCVD法に
より順次形成する。ホトエツチング工程によりｎ−GaAs
層５を完全に除去し、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層４の
表面を露出する幅４μｍの溝ストライプを第１図（ａ）
のようにレーザ両端面近傍では４本、レーザ中央部では
２本形成する。この時、各ストライプの間隔（ストライ
プ中心とストライプ中心の間隔）は６μｍとした。ここ
で、ストライプ２本の領域の長さは50μｍとした。次に
MOCVD法によりｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層６、ｐ−GaA
sキヤツプ層７を形成する。この後、ｐ電極８、ｎ電極
９を形成した後、へき開法により、共振器長約300μｍ
のレーザ素子を得た。この時、ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツ
ド層４の厚さは、0.1〜0.5μｍであり、この条件で屈折
率導波型となり、低収差で、高出力のフエーズド・アレ
イレーザを実現できた。
試作した素子は、波長780nmにおいて、しきい電流100
〜120mAで室温連続発振し、発振スペクトルは縦単一モ
ードを示した。その遠視野像は単峰性を示し、その半値
幅は1.5゜×25゜であつた。すなわち、本構造により、
基本スーパーモードのみが発振し、光出力300mWまで安
定した特性が得られた。さらに50℃において光集力300m
W定光出力動作時の寿命も2000時間経過後も顕著な劣化
は見られず、信頼性も高かつた。
〜120mAで室温連続発振し、発振スペクトルは縦単一モ
ードを示した。その遠視野像は単峰性を示し、その半値
幅は1.5゜×25゜であつた。すなわち、本構造により、
基本スーパーモードのみが発振し、光出力300mWまで安
定した特性が得られた。さらに50℃において光集力300m
W定光出力動作時の寿命も2000時間経過後も顕著な劣化
は見られず、信頼性も高かつた。
〔実施例２〕 実施例１とは別の型の本発明による実施例を第３図を
用いて説明する。第３図の（ａ）がレーザ上面図、
（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ′線断面図、（ｃ）が（ａ）の
Ｂ−Ｂ′線断面図である。
用いて説明する。第３図の（ａ）がレーザ上面図、
（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ′線断面図、（ｃ）が（ａ）の
Ｂ−Ｂ′線断面図である。
ｐ−GaAs基板10上にｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層４、
ｐ−Ga0.6Al0.4As光ガイド層11、厚さ70ÅのGa0.92Al
0.08Asウエル層、厚さ40ÅのGa0.72Al0.28Asバリヤ層を
５層交互に配置してある超格子構造の多重量子井戸活性
層12、ｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層２、ｎ−GaAsキヤツ
プ層14を順次MOCVD法により形成する。この後、ホトエ
ツチング工程により、幅５μｍのストライプ状にレーザ
両端面近傍では４本、レーザ中央部では２本、ｎ−GaAs
キヤツプ層14を残し、それ以外の領域に活性層12に達す
るSiのイオン注入を行ない、無秩序し混晶化した層13を
形成する。ここで、ストライプ２本の領域の長さは80μ
ｍとし、また、各ストライプの中心と中心の間隔は８μ
ｍとした。その後、ストライプ状のｎ−GaAsキヤツプ層
14以外にSiO2膜15を被着する。この後、ｐ電極８、ｎ電
極９を形成する。この後、へき開法により、共振器長約
300μｍのレーザ素子を得た。試作した素子は実施例１
とほぼ同様の特性が得られ、基本スーパーモードのみが
発振した。
ｐ−Ga0.6Al0.4As光ガイド層11、厚さ70ÅのGa0.92Al
0.08Asウエル層、厚さ40ÅのGa0.72Al0.28Asバリヤ層を
５層交互に配置してある超格子構造の多重量子井戸活性
層12、ｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層２、ｎ−GaAsキヤツ
プ層14を順次MOCVD法により形成する。この後、ホトエ
ツチング工程により、幅５μｍのストライプ状にレーザ
両端面近傍では４本、レーザ中央部では２本、ｎ−GaAs
キヤツプ層14を残し、それ以外の領域に活性層12に達す
るSiのイオン注入を行ない、無秩序し混晶化した層13を
形成する。ここで、ストライプ２本の領域の長さは80μ
ｍとし、また、各ストライプの中心と中心の間隔は８μ
ｍとした。その後、ストライプ状のｎ−GaAsキヤツプ層
14以外にSiO2膜15を被着する。この後、ｐ電極８、ｎ電
極９を形成する。この後、へき開法により、共振器長約
300μｍのレーザ素子を得た。試作した素子は実施例１
とほぼ同様の特性が得られ、基本スーパーモードのみが
発振した。
〔実施例３〕 本発明の他の実施例で、第４図は（ａ）がレーザ上面
図、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）が（ａ）
のＢ−Ｂ線断面図を示す。
図、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）が（ａ）
のＢ−Ｂ線断面図を示す。
ｎ−GaAs基板結晶１上にｎ−Ga0.45Al0.55Asクラツド
層16、アンドープGa0.86Al0.14As活性層３、ｐ−Ga0.55
Al0.45Asクラツド層17、ｎ−Ga0.45Al0.55As電流挟搾層
18をMOCVD法により順次形成する。ホトエツチング工程
によりｎ−Ga0.45Al0.45As18を完全に除去し、ｐ−Ga
0.55Al0.45Asクラツド層17の表面を露出する幅３μｍの
溝ストライプを同図（ａ）のようにレーザ両端面近傍で
は４本、レーザ中央部は２本形成する。この時、各スト
ライプの間隔（ストライプ中心とストライプ中心の間
隔）は６μｍとした。また、ストライプ２本の領域の長
さは50μｍとした。次にMOCVD法によりｐ−Ga0.55Al
0.45Asクラツド層19、ｐ−GaAsキヤツプ層７を形成す
る。この後、ｐ電極、ｎ電極９を形成した後、へき開法
により、共振器長約300μｍのレーザ素子を得た。この
時、ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層17の厚さは、0.1〜
0.5μｍであり、この条件で屈折率導波型となり、低収
差で、高出力のフエーズド・アレイレーザを実現でき
る。
層16、アンドープGa0.86Al0.14As活性層３、ｐ−Ga0.55
Al0.45Asクラツド層17、ｎ−Ga0.45Al0.55As電流挟搾層
18をMOCVD法により順次形成する。ホトエツチング工程
によりｎ−Ga0.45Al0.45As18を完全に除去し、ｐ−Ga
0.55Al0.45Asクラツド層17の表面を露出する幅３μｍの
溝ストライプを同図（ａ）のようにレーザ両端面近傍で
は４本、レーザ中央部は２本形成する。この時、各スト
ライプの間隔（ストライプ中心とストライプ中心の間
隔）は６μｍとした。また、ストライプ２本の領域の長
さは50μｍとした。次にMOCVD法によりｐ−Ga0.55Al
0.45Asクラツド層19、ｐ−GaAsキヤツプ層７を形成す
る。この後、ｐ電極、ｎ電極９を形成した後、へき開法
により、共振器長約300μｍのレーザ素子を得た。この
時、ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド層17の厚さは、0.1〜
0.5μｍであり、この条件で屈折率導波型となり、低収
差で、高出力のフエーズド・アレイレーザを実現でき
る。
試作した素子は、波長780nmにおいて、しきい電流80
〜110mAで室温連続発振し、発振スペクトルは縦単一モ
ードを示した。その遠視野像は単峰性を示し。その半値
幅は2.0゜×25゜であつた。すなわち、本構造により、
基本スーパーモードのみが発振し、光出力300mWまで安
定した特性が得られた。さらに50℃において光出力300m
w定光出力動作時の寿命も2000時間経過後も顕著な劣化
は見られず、信頼性も高かつた。
〜110mAで室温連続発振し、発振スペクトルは縦単一モ
ードを示した。その遠視野像は単峰性を示し。その半値
幅は2.0゜×25゜であつた。すなわち、本構造により、
基本スーパーモードのみが発振し、光出力300mWまで安
定した特性が得られた。さらに50℃において光出力300m
w定光出力動作時の寿命も2000時間経過後も顕著な劣化
は見られず、信頼性も高かつた。
〔実施例４〕 第５図を用いて本発明による別の実施例を説明する。
第５図は（ａ）がレーザ上面図、（ｂ）がＡ−Ａ′線断
面図、（ｃ）がＢ−Ｂ′線断面図である。
第５図は（ａ）がレーザ上面図、（ｂ）がＡ−Ａ′線断
面図、（ｃ）がＢ−Ｂ′線断面図である。
ｎ−GaAs基板１上にｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層２、
アンドープGa0.86Al0.14As活性層３、ｐ−Ga0.5Al0.5As
クラツド層４、厚さ50ÅのアンドープGa0.9Al0.1Asウエ
ル層と厚さ100ÅのアンドープGa0.3Al0.7Asバリヤ層を
交互に30層形成した超格子層20、アンドープGaAsキヤツ
プ層７を順次MOCVD法により形成する。この後、幅４μ
ｍのストライプ状にｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層４まで
達するSiイオン注入21を行う。このストライプはレーザ
両端面近傍部で４本、レーザ中央部で２本であり、各ス
トライプ中心と中心の間隔は８μｍとした。また、レー
ザ中央部のストライプ２本の領域の長さは100μｍとし
た。この後、ｐ電極８、ｎ電極９を形成した後、へき開
法により、共振器長約300μｍのレーザ素子を得た。本
実施例においては、Siイオン注入領域の直下のみに電流
が流れる。また、siイオン注入領域内の超格子層は無秩
序化し混晶化している。この無秩序化した超格子層の屈
折率は無秩序化していない超格子層の屈折率より小さ
い。従つて屈折率の小さい領域に電流が存在することに
なり、屈折率を利得の位相は逆転している。本実施例で
は、さらにストライプ方向にストライプの本数を変化さ
せているため、基本スーパーモードの選択は顕著にな
る。
アンドープGa0.86Al0.14As活性層３、ｐ−Ga0.5Al0.5As
クラツド層４、厚さ50ÅのアンドープGa0.9Al0.1Asウエ
ル層と厚さ100ÅのアンドープGa0.3Al0.7Asバリヤ層を
交互に30層形成した超格子層20、アンドープGaAsキヤツ
プ層７を順次MOCVD法により形成する。この後、幅４μ
ｍのストライプ状にｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層４まで
達するSiイオン注入21を行う。このストライプはレーザ
両端面近傍部で４本、レーザ中央部で２本であり、各ス
トライプ中心と中心の間隔は８μｍとした。また、レー
ザ中央部のストライプ２本の領域の長さは100μｍとし
た。この後、ｐ電極８、ｎ電極９を形成した後、へき開
法により、共振器長約300μｍのレーザ素子を得た。本
実施例においては、Siイオン注入領域の直下のみに電流
が流れる。また、siイオン注入領域内の超格子層は無秩
序化し混晶化している。この無秩序化した超格子層の屈
折率は無秩序化していない超格子層の屈折率より小さ
い。従つて屈折率の小さい領域に電流が存在することに
なり、屈折率を利得の位相は逆転している。本実施例で
は、さらにストライプ方向にストライプの本数を変化さ
せているため、基本スーパーモードの選択は顕著にな
る。
試作した素子は、波長780nmにおいて、しきい電流90
〜130mAで室温連続発振し、発振スペクトルは縦単一モ
ードを示した。その遠視野像は単峰性を示し、その半値
幅は2.0゜×25゜であつた。すなわち、本構造により、
基本スーパーモードのみが発振し、光出力300mWまで安
定した特性が得られた。さらにパルス動作においては、
光出力1Wまで基本スーパーモードのみが発振した。さら
に50℃において光出力300mW定光出力動作時の寿命も200
0時間経過後も顕著な劣化は見られず、信頼性も高かつ
た。
〜130mAで室温連続発振し、発振スペクトルは縦単一モ
ードを示した。その遠視野像は単峰性を示し、その半値
幅は2.0゜×25゜であつた。すなわち、本構造により、
基本スーパーモードのみが発振し、光出力300mWまで安
定した特性が得られた。さらにパルス動作においては、
光出力1Wまで基本スーパーモードのみが発振した。さら
に50℃において光出力300mW定光出力動作時の寿命も200
0時間経過後も顕著な劣化は見られず、信頼性も高かつ
た。
なお本発明において、各実施例中のストライプ構造と
しては、その本数としてレーザ端面近傍は２〜20本、レ
ーザ中央部は１〜18本、また、ストライプ幅として１〜
10μｍ、ストライプ中心と中心の間隔として２〜12μ
ｍ、ストライプ本数の少ない領域の長さとして５〜200
μｍのいずれの組み合わせにおいても同様の効果が得ら
れた。また本発明のストライプ基本構造としては上記以
外のBH構造、リブ導波路構造など任意の形状が適用でき
ることはいうまでもない。
しては、その本数としてレーザ端面近傍は２〜20本、レ
ーザ中央部は１〜18本、また、ストライプ幅として１〜
10μｍ、ストライプ中心と中心の間隔として２〜12μ
ｍ、ストライプ本数の少ない領域の長さとして５〜200
μｍのいずれの組み合わせにおいても同様の効果が得ら
れた。また本発明のストライプ基本構造としては上記以
外のBH構造、リブ導波路構造など任意の形状が適用でき
ることはいうまでもない。
なお本発明は実施例に示した波長0.78μｍ前後に限ら
ず、波長0.68〜0.89μｍのGaAlAs系半導体レーザ装置
で、室温連続発振できる全範囲にわたり同様の結果が得
られた。本発明による半導体レーザ装置はGaAlAs系以外
のレーザ材料、例えばInGaAsP系やInGaP系の材料に対し
ても同様に適用できる。またレーザの構造としては上記
各実施例で示した３層導波路を基本にするものに限ら
ず、活性層の片側に隣接して光ガイド層を設けるLOC構
造や、活性層の両側にそれぞれ隣接して光ガイド層を設
けるSCH構造およびこれらの光ガイド層の屈折率および
禁制帯幅が膜厚方向に分布しているGRIN−SCH構造等に
対しても同様に適用することができる。さらに活性層が
量子井戸構造をしているものに対しても有効であり、ま
た上記各実施例において導電形を全べて反対にした構造
（ｐをｎに、ｎをｐに置換えた構造）においても同様の
効果が得られた。
ず、波長0.68〜0.89μｍのGaAlAs系半導体レーザ装置
で、室温連続発振できる全範囲にわたり同様の結果が得
られた。本発明による半導体レーザ装置はGaAlAs系以外
のレーザ材料、例えばInGaAsP系やInGaP系の材料に対し
ても同様に適用できる。またレーザの構造としては上記
各実施例で示した３層導波路を基本にするものに限ら
ず、活性層の片側に隣接して光ガイド層を設けるLOC構
造や、活性層の両側にそれぞれ隣接して光ガイド層を設
けるSCH構造およびこれらの光ガイド層の屈折率および
禁制帯幅が膜厚方向に分布しているGRIN−SCH構造等に
対しても同様に適用することができる。さらに活性層が
量子井戸構造をしているものに対しても有効であり、ま
た上記各実施例において導電形を全べて反対にした構造
（ｐをｎに、ｎをｐに置換えた構造）においても同様の
効果が得られた。
本発明によれば、出射ビームの数が１本の、すなわ
ち、単峰性の出射ビームが出るフエーズド・アレイ型半
導体レーザを製作できるので、光出力100mW以上の横モ
ードの安定した高出力半導体レーザを実現する効果があ
る。
ち、単峰性の出射ビームが出るフエーズド・アレイ型半
導体レーザを製作できるので、光出力100mW以上の横モ
ードの安定した高出力半導体レーザを実現する効果があ
る。
第１図および第３図〜第５図は、本発明の実施例を示す
図で、各図の（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ′線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図をそ
れぞれ示す。第２図は、従来のフエーズド・アレイ型レ
ーザのスーパーモードを示す図である。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド
層、３……アンドープGa0.86Al0.14As活性層、４……ｐ
−Ga0.5Al0.5Asクラツド層、５……ｎ−GaAs電流挟窄
層、６……ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層、７……ｐ−Ga
Asキヤツプ層、８……ｐ電極、９……ｎ電極、10……ｐ
−GaAs基板、11……ｐ−Ga0.6Al0.4As光ガイド層、12…
…多重量子井戸活性層、13……Si注入領域、14……ｎ−
GaAsキヤツプ層、15……SiO2膜、16……ｎ−Ga0.45Al
0.55Asクラツド層、17……ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド
層、18……ｎ−Ga0.45Al0.55As電流挟窄層、19……ｐ−
Ga0.55Al0.45Asクラツド層、20……超格子層、21……Si
注入領域、22……アンドープGaAs層。
図で、各図の（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ′線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図をそ
れぞれ示す。第２図は、従来のフエーズド・アレイ型レ
ーザのスーパーモードを示す図である。 １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Ga0.5Al0.5Asクラツド
層、３……アンドープGa0.86Al0.14As活性層、４……ｐ
−Ga0.5Al0.5Asクラツド層、５……ｎ−GaAs電流挟窄
層、６……ｐ−Ga0.5Al0.5Asクラツド層、７……ｐ−Ga
Asキヤツプ層、８……ｐ電極、９……ｎ電極、10……ｐ
−GaAs基板、11……ｐ−Ga0.6Al0.4As光ガイド層、12…
…多重量子井戸活性層、13……Si注入領域、14……ｎ−
GaAsキヤツプ層、15……SiO2膜、16……ｎ−Ga0.45Al
0.55Asクラツド層、17……ｐ−Ga0.55Al0.45Asクラツド
層、18……ｎ−Ga0.45Al0.55As電流挟窄層、19……ｐ−
Ga0.55Al0.45Asクラツド層、20……超格子層、21……Si
注入領域、22……アンドープGaAs層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中塚 慎一 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 梶村 俊 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−35690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−30090（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】相互に光結合を有する少なくとも２本以上
のレーザ発光ストライプを有する半導体レーザ装置にお
いて、上記レーザ発光ストライプはそれぞれストライプ
長手方向に直線的に配置され、かつそのうち少なくとも
１本はストライプ長手方向に屈折率の異なる領域を有す
ることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の半導体レーザ
装置において、上記屈折率の異なる領域はレーザ中央部
に備えられることを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60193740A JP2515729B2 (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 半導体レ−ザ装置 |
| US06/895,843 US4811354A (en) | 1985-09-04 | 1986-08-12 | Semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60193740A JP2515729B2 (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254989A JPS6254989A (ja) | 1987-03-10 |
| JP2515729B2 true JP2515729B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=16313021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60193740A Expired - Lifetime JP2515729B2 (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515729B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990000322A1 (en) * | 1988-07-01 | 1990-01-11 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor laser array |
| JP2007335451A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Sony Corp | 半導体レーザ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130090A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-12 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
| JPS6235690A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Sharp Corp | 半導体レ−ザアレイ装置 |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP60193740A patent/JP2515729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254989A (ja) | 1987-03-10 |
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Legal Events
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