JP2572868B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JP2572868B2 JP2572868B2 JP2058835A JP5883590A JP2572868B2 JP 2572868 B2 JP2572868 B2 JP 2572868B2 JP 2058835 A JP2058835 A JP 2058835A JP 5883590 A JP5883590 A JP 5883590A JP 2572868 B2 JP2572868 B2 JP 2572868B2
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- Japan
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- film
- semiconductor laser
- face
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば光ディスクメモリシステムに応用
される半導体レーザに関するものである。
される半導体レーザに関するものである。
光ディスクメモリシステム等に応用される半導体レー
ザにおいては、記録媒体への情報の記録，再生，消去あ
るいは記録，再生と異なる処理が要求されるため、再生
専用光ディスクシステム等に用いられていた、いわゆる
低出力半導体レーザでは、特に情報の記録，消去が不可
能であった。そこで、従来の半導体レーザではその前端
面保護膜の反射率を２〜４％に低減させ、高出力特性を
得ることに成功していた。また、情報再生する低出力時
にはレーザ駆動電流を高周波、例えば700MHzで変調さ
せ、ディスク面からの戻り光の影響による半導体レーザ
出力のゆらぎ、いわゆるS/Nを改善する手法が用いられ
ていた。
ザにおいては、記録媒体への情報の記録，再生，消去あ
るいは記録，再生と異なる処理が要求されるため、再生
専用光ディスクシステム等に用いられていた、いわゆる
低出力半導体レーザでは、特に情報の記録，消去が不可
能であった。そこで、従来の半導体レーザではその前端
面保護膜の反射率を２〜４％に低減させ、高出力特性を
得ることに成功していた。また、情報再生する低出力時
にはレーザ駆動電流を高周波、例えば700MHzで変調さ
せ、ディスク面からの戻り光の影響による半導体レーザ
出力のゆらぎ、いわゆるS/Nを改善する手法が用いられ
ていた。
第５図は従来の半導体レーザの前端面部を示す概念図
であるが、図中４で示したAl2O3の光学長λ/4単層膜に
より端面反射率約２％を得ていた。また、第４図はかか
る従来の半導体レーザの戻り光率（半導体レーザから出
射されたレーザ光がディスク面で反射され、再び半導体
レーザ共振器端面に戻ってくる強度比（％））とS/Nと
の特性を示したもので、同図より戻り光率が１％を越え
るあたりから、S/N値が劣化していることがわかる。
であるが、図中４で示したAl2O3の光学長λ/4単層膜に
より端面反射率約２％を得ていた。また、第４図はかか
る従来の半導体レーザの戻り光率（半導体レーザから出
射されたレーザ光がディスク面で反射され、再び半導体
レーザ共振器端面に戻ってくる強度比（％））とS/Nと
の特性を示したもので、同図より戻り光率が１％を越え
るあたりから、S/N値が劣化していることがわかる。
また、第６図は従来一般的であったAl2O3の単層膜を
用いた場合の端面反射率と膜厚との関係を示す図であ
り、この図から明らかなように、単層膜の端面反射率を
所定の11％±２％にするためには、その膜厚を設定値ａ
にほぼ等しく制御することが要求される。
用いた場合の端面反射率と膜厚との関係を示す図であ
り、この図から明らかなように、単層膜の端面反射率を
所定の11％±２％にするためには、その膜厚を設定値ａ
にほぼ等しく制御することが要求される。
従来の半導体レーザは以上のように構成されており、
情報読み取り作動中に駆動電流に高周波を重畳すること
により、戻り光による半導体レーザ出力のゆらぎを解消
するようにしているが、半導体レーザへの戻り光量（戻
り光率）の大きな光学系に応用される際には戻り光量
（戻り光率）自体が大きいために、戻り光対策としては
不十分となり、S/N特性が劣化してしまうという問題点
があった。また従来の半導体レーザに用いられている端
面保護膜はAl2O3単層膜であるため、本発明にて提案す
る所定の11％±２％の端面反射率を得ることはその成膜
時の膜厚ばらつきにより困難であった。
情報読み取り作動中に駆動電流に高周波を重畳すること
により、戻り光による半導体レーザ出力のゆらぎを解消
するようにしているが、半導体レーザへの戻り光量（戻
り光率）の大きな光学系に応用される際には戻り光量
（戻り光率）自体が大きいために、戻り光対策としては
不十分となり、S/N特性が劣化してしまうという問題点
があった。また従来の半導体レーザに用いられている端
面保護膜はAl2O3単層膜であるため、本発明にて提案す
る所定の11％±２％の端面反射率を得ることはその成膜
時の膜厚ばらつきにより困難であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、半導体レーザ前端の保護膜の端面反射率
が、半導体レーザの高出力特性を損なわない程度に小さ
く、かつ低出力時の光ディスク読み取りにおけるS/N特
性を改善しうる程度に大きい範囲中の，実験的に求めら
れた最適範囲である11％±２％となるものが、容易に、
かつ安定に形成できる半導体レーザを得ることを目的と
する。
れたもので、半導体レーザ前端の保護膜の端面反射率
が、半導体レーザの高出力特性を損なわない程度に小さ
く、かつ低出力時の光ディスク読み取りにおけるS/N特
性を改善しうる程度に大きい範囲中の，実験的に求めら
れた最適範囲である11％±２％となるものが、容易に、
かつ安定に形成できる半導体レーザを得ることを目的と
する。
この発明に係る半導体レーザは、レーザ出射端面上に
直接に、レーザ光の発振波長をλとしたとき、光学長が
λ/4の第１のAl2O3膜，この第１のAl2O3膜上に形成され
た光学長がλ/4の第１のSiO2膜，さらにこの第１のSiO2
膜上に形成された光学長がλ/4の第２のAl2O3膜，及び
この第２のAl2O3膜上に形成された光学長がλ/4の第２
のSiO2膜からなる４層構造の端面保護膜を備えることに
より、その端面反射率を11±２％としたものである。
直接に、レーザ光の発振波長をλとしたとき、光学長が
λ/4の第１のAl2O3膜，この第１のAl2O3膜上に形成され
た光学長がλ/4の第１のSiO2膜，さらにこの第１のSiO2
膜上に形成された光学長がλ/4の第２のAl2O3膜，及び
この第２のAl2O3膜上に形成された光学長がλ/4の第２
のSiO2膜からなる４層構造の端面保護膜を備えることに
より、その端面反射率を11±２％としたものである。
この発明における半導体レーザでは、レーザ端面上に
設けられる端面保護膜を、レーザ光の発振波長をλとし
たとき、光学長がλ/4の第１のAl2O3膜，この第１のAl2
O3膜上に形成された光学長がλ/4の第１のSiO2膜，さら
にこの第１のSiO2膜上に形成された光学長がλ/4の第２
のAl2O3膜，及びこの第２のAl2O3膜上に形成された光学
長がλ/4の第２のSiO2膜からなる４層構造としたので、
レーザの高出力特性を損なわずに、かつ戻り光の影響に
よるS/N劣化を改善できる，最適の反射率である11％±
２％の端面反射率を、容易に、かつ安定して得ることが
できる。
設けられる端面保護膜を、レーザ光の発振波長をλとし
たとき、光学長がλ/4の第１のAl2O3膜，この第１のAl2
O3膜上に形成された光学長がλ/4の第１のSiO2膜，さら
にこの第１のSiO2膜上に形成された光学長がλ/4の第２
のAl2O3膜，及びこの第２のAl2O3膜上に形成された光学
長がλ/4の第２のSiO2膜からなる４層構造としたので、
レーザの高出力特性を損なわずに、かつ戻り光の影響に
よるS/N劣化を改善できる，最適の反射率である11％±
２％の端面反射率を、容易に、かつ安定して得ることが
できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザを示
す概念図である。図中、１は半導体レーザチップ本体、
２は導波路層、３は端面保護膜、４は端面保護膜３の構
成要素であるAl2O3膜、５はSiO2膜、６はAl2O3膜、７は
SiO2膜で、4,5,6,7の各膜の膜厚は、 で求まる光学長がλ/4となるように設定してある。
す概念図である。図中、１は半導体レーザチップ本体、
２は導波路層、３は端面保護膜、４は端面保護膜３の構
成要素であるAl2O3膜、５はSiO2膜、６はAl2O3膜、７は
SiO2膜で、4,5,6,7の各膜の膜厚は、 で求まる光学長がλ/4となるように設定してある。
また、第２図は第１図に示した端面保護膜３による端
面反射率と第４のSiO2膜７の膜厚との関係を示す図であ
り、この図において、曲線Ａは第３のAl2O3膜６による
光学長が所定のλ/4より約10％減少した場合、曲線Ｂは
Al2O3膜６による光学長が所定のλ/4の場合、曲線ＣはA
l2O3膜６による膜厚が所定のλ/4より約10％増加した場
合をそれぞれ示す。なお、ここでAl2O3膜4,6の屈折率n1
をn1＝1.63、SiO2膜5,7の屈折率n2をn2＝1.45、導波路
層２の屈折率n0をn0＝3.50としている。
面反射率と第４のSiO2膜７の膜厚との関係を示す図であ
り、この図において、曲線Ａは第３のAl2O3膜６による
光学長が所定のλ/4より約10％減少した場合、曲線Ｂは
Al2O3膜６による光学長が所定のλ/4の場合、曲線ＣはA
l2O3膜６による膜厚が所定のλ/4より約10％増加した場
合をそれぞれ示す。なお、ここでAl2O3膜4,6の屈折率n1
をn1＝1.63、SiO2膜5,7の屈折率n2をn2＝1.45、導波路
層２の屈折率n0をn0＝3.50としている。
即ち、第２図から明らかなように、端面反射率のピー
ク値が小さくなる上、各曲線A/Cの勾配の小さいピーク
が11％±２％の範囲内に存在するため、第１図に示した
端面保護膜３を構成するAl2O3膜６の膜厚がばらついて
いて、その光学長に所定のλ/4より10％以内のばらつき
が生じた場合でも、端面反射率を目的とする11％±２％
とするためのSiO2膜７の膜厚範囲が広範囲にわたって存
在する。
ク値が小さくなる上、各曲線A/Cの勾配の小さいピーク
が11％±２％の範囲内に存在するため、第１図に示した
端面保護膜３を構成するAl2O3膜６の膜厚がばらついて
いて、その光学長に所定のλ/4より10％以内のばらつき
が生じた場合でも、端面反射率を目的とする11％±２％
とするためのSiO2膜７の膜厚範囲が広範囲にわたって存
在する。
又、本発明による半導体レーザは、第３図に示した戻
り光率対S/Nの図が示すように、低出力時において、戻
り光率が10％に近くなった場合でもそのS/N値が劣化す
ることがなく、また端面反射率を11％±２％としたこと
で、同時に高出力特性を保持することができる。
り光率対S/Nの図が示すように、低出力時において、戻
り光率が10％に近くなった場合でもそのS/N値が劣化す
ることがなく、また端面反射率を11％±２％としたこと
で、同時に高出力特性を保持することができる。
以上のように、この発明に係る半導体レーザによれ
ば、レーザ出射端面上に直接に、レーザ光の発振波長を
λとしたとき、光学長がλ/4の第１のAl2O3膜，この第
１のAl2O3膜上に形成された光学長がλ/4の第１のSiO2
膜，さらにこの第１のSiO2膜上に形成された光学長がλ
/4の第２のAl2O3膜，及びこの第２のAl2O3膜上に形成さ
れた光学長がλ/4の第２のSiO2膜からなる４層構造の端
面保護膜を備えることにより、その端面反射率を11±２
％としたので、半導体レーザの高出力特性を損なわない
程度に小さく、戻り光の影響によるS/N特性を改善しう
る程度に大きい最適の端面反射率である11±２％を、容
易にかつ安定して得ることができ、高出力特性を損なわ
ずにS/N特性が改善された半導体レーザを、容易に，か
つ安定して製造できるという効果を有する。
ば、レーザ出射端面上に直接に、レーザ光の発振波長を
λとしたとき、光学長がλ/4の第１のAl2O3膜，この第
１のAl2O3膜上に形成された光学長がλ/4の第１のSiO2
膜，さらにこの第１のSiO2膜上に形成された光学長がλ
/4の第２のAl2O3膜，及びこの第２のAl2O3膜上に形成さ
れた光学長がλ/4の第２のSiO2膜からなる４層構造の端
面保護膜を備えることにより、その端面反射率を11±２
％としたので、半導体レーザの高出力特性を損なわない
程度に小さく、戻り光の影響によるS/N特性を改善しう
る程度に大きい最適の端面反射率である11±２％を、容
易にかつ安定して得ることができ、高出力特性を損なわ
ずにS/N特性が改善された半導体レーザを、容易に，か
つ安定して製造できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザを示す
概念図、第２図はこの発明による端面反射率を説明する
ための図、第３図は戻り光率とS/Nの本発明による代表
的な関係を示すための図、第４図は従来の高出力半導体
レーザの戻り光率とS/Nを説明するための図、第５図は
従来の半導体レーザを示す図、第６図は従来の端面反射
率と膜厚との関係を説明するための図である。 １……半導体レーザチップ、２……導波路層、３……端
面保護膜、４……Al2O3λ/4膜、５……SiO2膜、６……A
l2O3膜、７……SiO2膜、８……レーザ光。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
概念図、第２図はこの発明による端面反射率を説明する
ための図、第３図は戻り光率とS/Nの本発明による代表
的な関係を示すための図、第４図は従来の高出力半導体
レーザの戻り光率とS/Nを説明するための図、第５図は
従来の半導体レーザを示す図、第６図は従来の端面反射
率と膜厚との関係を説明するための図である。 １……半導体レーザチップ、２……導波路層、３……端
面保護膜、４……Al2O3λ/4膜、５……SiO2膜、６……A
l2O3膜、７……SiO2膜、８……レーザ光。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ出射端面上に直接に、レーザ光の発
振波長をλとしたとき、光学長がλ/4の第１のAl2O
3膜，この第１のAl2O3膜上に形成された光学長がλ/4の
第１のSiO2膜，さらにこの第１のSiO2膜上に形成された
光学長がλ/4の第２のAl2O3膜，及びこの第２のAl2O3膜
上に形成された光学長がλ/4の第２のSiO2膜からなる４
層構造の端面保護膜を備えることにより、その端面反射
率を11±２％としたことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058835A JP2572868B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058835A JP2572868B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03259585A JPH03259585A (ja) | 1991-11-19 |
| JP2572868B2 true JP2572868B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=13095711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058835A Expired - Lifetime JP2572868B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2572868B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997010630A1 (en) * | 1995-09-14 | 1997-03-20 | Philips Electronics N.V. | Semiconductor diode laser and method of manufacturing same |
| US5812580A (en) * | 1996-11-05 | 1998-09-22 | Coherent, Inc. | Laser diode facet coating |
| JP4923489B2 (ja) | 2005-09-05 | 2012-04-25 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6419787A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
| JPS6430283A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser device |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2058835A patent/JP2572868B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03259585A (ja) | 1991-11-19 |
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