JPH10290052A

JPH10290052A - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JPH10290052A
Application number: JP11028497A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Hosoda; 哲也細田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2017-04-11
Also published as: JP2967757B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高出力レーザ等の長共振器レーザ装置におい
て、小型化を図り、組み立ての際に発生する熱応力歪に
よる半導体レーザ装置の特性変動あるいは破損が生じる
のを防ぐ半導体レーザ装置の提供。【解決手段】利得を有する導波路２４を、Ｙ分岐導波路
と曲線導波路および直線導波路で構成し、少なくとも１
つのＨＲ端面２１を用いることにより半導体レーザ素子
内で利得を有する導波路２４を折り返す構造とする。こ
れにより、実際の半導体レーザ装置の共振器長の約２倍
の利得を有する導波路長を得て、長い利得を有する導波
路長が必要となる高出力レーザにおいても半導体レーザ
装置を小型化することができるため、組み立ての際の熱
応力歪による特性変動、チップの破損を防ぐことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ装置
に関し、特に、光通信、光計測用光源、ファイバアンプ
や固体レーザの励起用光源及び情報処理などに用いて好
適とされる高出力半導体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザ装置に関連した文献とし
て、例えば下記に記載のものが挙げられる。（１）特開平４−１３６８２４号公報。（２）伊賀健一著、「半導体レーザ」、オーム社、平成
６年１０月２５日発行、第２４２〜２４７頁。

【０００３】ファブリ・ペロー型の共振器を有する半導
体レーザ装置は、長共振器化し、注入電流密度を下げ、
発熱を抑え、さらに共振器の端面の反射率を非対称化し
た場合、高電流注入時に高い光出力が得られることか
ら、スペクトル形状よりも光出力が重要になる用途に用
いられている。

【０００４】その中で、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系材料
を用いたファブリ・ペロー共振器型半導体レーザ装置
は、コンバータの破断点検出に用いるＯＴＤＲ（Ｏｐｔ
ｉｃａｌＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏ
ｍｅｔｅｒ）用に１５０ｍＷ以上の光出力の１．３／
１．５５μｍ帯高出力レーザとして用いられ、また、
１．４８μｍ帯高出力レーザは、光ファイバアンプの励
起用光源として、近年の光ファイバ通信の大容量化、長
距離化により、注目を集めている。

【０００５】従来、この種の高出力半導体レーザ装置
は、たとえば上記文献（２）（平成６年１０月２５日発
行、「半導体レーザ」、第２４２〜２４７頁）に記載さ
れているように、活性領域を有するメサストライプは、
１本の直線導波路の単一ストライプ構造のため半導体レ
ーザ装置を大型化することによって長共振器化し、共振
器端面の反射率を非対称化した形態をとっている。

【０００６】図７は、一般的な高出力半導体レーザ装置
の構成を説明するための斜視図である。図７に示すよう
に、導波路は、単一ストライプ構造で長共振器構造をと
り、一方の端面が低反射膜（ＡＲ膜：Ａｎｔｉ−Ｒｅｆ
ｌｅｃｔｉｏｎｃｏａｔｉｎｇ）２１で、もう一方の
端面が高反射膜（ＨＲ膜：ＨｉｇｈＲｅｆｌｅｃｔｉ
ｏｎｃｏａｔｉｎｇ）２２で形成され、両端面の反射
率は非対称化されている。

【０００７】この半導体レーザ装置の一般的な製造方法
は、ｎ型ＩｎＰ基板１１上にＩｎＰからなるｎ型クラッ
ド層１２、ＩｎＧａＡｓＰからなる活性層１３、および
ＩｎＰからなるｐ型クラッド層を、たとえば有機金属気
相成長法（ＭＯＶＰＥ）により積層する。

【０００８】そして、共振器方向に、平行な２本のメサ
溝２３をウェットエッチングすることにより形成し、活
性層１３の上下にクラッド層１２、１４を有する単一ス
トライプ構造を形成する。

【０００９】さらに、幅の狭いストライプ上面には結晶
が成長しなというＬＰＥ成長（Liquid Phase Epitaxi
al growth）の特徴を利用し、ストライプ上面を除い
て、ｐ型ＩｎＰからなる電流ブロック層１５、さらに、
ｎ型ＩｎＰからなる電流ブロック層１６、およびｐ型Ｉ
ｎＰからなる埋め込み層１７、電極とのオーミックコン
タクトをとるためのｐ型ＩｎＧａＡｓからなるオーミッ
クコンタクト層１８を形成し、電流ブロック層を有する
埋め込み型半導体レーザ共振器が形成される。

【００１０】その後、ｎ型ＩｎＰ基板１１上に金属電極
２０を形成し、ｐ型オーミックコンタクト層１８上には
金属電極１９を形成する。

【００１１】つづいて、劈開法によって形成された端面
の一方に、高反射膜２２を形成する。

【００１２】また、もう一方の端面にはたとえばＳｉＯ
₂またはＳｉＮからなる低反射膜２１を形成し、以上に
より半導体レーザ装置５００が構成される。

【００１３】次に動作原理について説明する。

【００１４】電極１９から注入されたキャリヤは、ｐ型
オーミックコンタクト層１８、ｐ型埋め込み層１７を通
してｐ型クラッド層１２とｎ型クラッド層１４の間の活
性層１３に供給され、レーザビームの増幅を行う活性媒
質を形成する。この活性媒質内に発生したレーザビーム
光は、半導体レーザ装置５００の導波路層を利得を得な
がら導波され、光は、やがて一方の共振器端面に達す
る。一方の共振器端面には高反射膜２２が形成されてお
り、これにより光が反射、帰還され、再度、導波路を利
得を得ながら導波される。もう一方の端面には低反射膜
２１が形成されており、光は毎往復ごとに、その一部
が、低反射膜２１から増幅された高い光出力のレーザビ
ーム光として外部に放出される。

【００１５】以上のように、光が半導体レーザ装置５０
０の１本の直線導波路の単一ストライプ中を折り返す構
造とすると、半導体レーザ装置５００の共振器長Ｌに対
し、利得を有する導波路層の長さはＬとなる。

【００１６】このような構造のため、大きな光出力を得
るには、半導体レーザ装置の共振器長Ｌを長くして充分
な増幅利得を得るという手段が講じられる。そして、こ
の共振器長Ｌを長くするということは、注入電流密度を
下げ、電流注入に伴う発熱を抑制し、熱抵抗が下がるた
め、発熱した熱量を速やかに熱吸収体に逃すという利点
もある。

【００１７】このため、高出力が必要となる半導体レー
ザ装置は、９００〜１２００μｍ程度の長さになってお
り、通常の半導体レーザ装置の共振器長である２００μ
ｍ〜３００μｍの３倍以上の長さとなっている、という
のが現状である。

【００１８】このような長共振器への対策として、半導
体レーザではないが、半導体増幅器における対策とし
て、例えば上記文献（１）として掲げた特開平４−１３
６８２４号公報には、Ｖ分岐を用いる構成が提案されて
いる。

【００１９】より詳細には、上記特開平４−１３６８２
４号公報には、半導体基体内にこれの一方の端面から他
方の端面まで形成され、前記一方の端面からの光の供給
を受けてこの光を増幅させる機能を持つ第１の光導波路
と、前記半導体基体の他方端面に形成され、前記第１の
光導波路に供給された光を反射させる反射手段と、前記
半導体基体内にこれの一方端面から他方端面まで形成さ
れ、前記反射手段により反射された光の供給を受けてこ
の光を増幅させる機能を持つ第２の光導波路と、を具備
する半導体レーザ増幅器が提案されている。そして、前
記一方端面の反射率Ｒ１を、好ましくは、Ｒ１≦１０^-4 とし、前記他方端面に形成された反射手段の反射率Ｒ２
を、０．３≦Ｒ２≦１．０とし、前記両端面の反射率の積Ｒ１×Ｒ２を、Ｒ１×Ｒ２≦１０^-4 としている。

【００２０】上記特開平４−１３６８２４号公報に提案
される半導体レーザ増幅器は、半導体レーザ増幅器内
に、一方端面から他方端面まで形成され、光を増幅させ
る機能を持つ第１、第２の光導波路を備え、さらに反射
手段により、第１の光導波路を導波してきた光を反射さ
せて、第２の光導波路を導波させ、これにより、光を増
幅させる機能を持つ光導波路層の長さを、共振器長の約
２倍とることができ、短い共振器で大きい増幅利得が得
られる、というものである。

【００２１】図８は、上記特開平４−１３６８２４号公
報において実施例として記載されている半導体レーザ増
幅器をの構成を示す斜視図である。図８に示されるよう
に、ｎ型ＩｎＰ基板１１上には、光導波路層を構成する
活性層１３、ｐ型ＩｎＰクラッド層１４、ｐ型ＩｎＧａ
ＡｓＰオーミックコンタクト層１８が平面から見てＶ字
型に形成されている。

【００２２】活性層１３、ｐ型クラッド層１４、ｐ型オ
ーミックコンタクト層１８の側部には、電流および光の
狭窄を行うためのｐ型ＩｎＰ埋め込み層１５が形成され
ており、埋め込みヘテロ構造の半導体レーザ増幅器５０
１が構成される。

【００２３】レーザ増幅器５０１の表裏面には、それぞ
れ電極１９、２０が形成されている。これら電極１９、
２０からの電流注入により、光導波路層は光増幅利得を
発生する。

【００２４】レーザ増幅器５０１の一方の端面には低反
射膜２１が形成され、他方端面には高反射膜２２が形成
されている。低反射膜２１は、光導波路層端面での反射
率が１０^-4のオーダかそれ以下に調整され、また、高反
射膜２２は、その反射率が０．３〜１．０の範囲に設定
されている。そして、これらの反射率の積が１０^-4のオ
ーダかそれ以下となるように調整することにより、レー
ザ発振を抑止し、レーザ増幅器５０１が進行波型のレー
ザ増幅器として動作するようになる。

【００２５】ところが、この提案の場合、Ｒ１×Ｒ２≦
１０^-4であるため、増幅利得は得られるが、レーザ発振
はし得ない、という問題があり、半導体レーザ装置とし
ては動作しない。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
レーザ発振が可能な従来の高出力半導体レーザ装置は、
共振器長が長い、というのが現状である。

【００２７】共振器長が、長いことの第１の問題点とし
て、半導体レーザ装置の組み立ての際に発生する熱によ
り半導体レーザ装置の大きさから熱応力が大きくなると
いう、ことがある。この問題点について以下に詳説す
る。

【００２８】一般に、半導体レーザ装置は、活性層領域
における発熱を拡散することを目的として、熱伝導率の
大きい熱吸収体（ヒートシンク）を、半導体レーザ共振
器に融着材（ソルダ）を用いて固定しているが、この
際、チップの材質とヒートシンクおよび融着材の材質間
における線熱膨張係数の差により、半導体レーザチップ
に応力が加わる。

【００２９】この組み立て時に生ずる応力が半導体レー
ザ結晶に加わったまま通電すると、結晶表面の弱い部分
から転位が導入され、活性層に到達した後に、伸長す
る。これが原因で特性劣化が生じる、という問題があ
る。

【００３０】さらに、極端な場合、組み立て時の加熱、
冷却が原因で強い応力が発生し、半導体レーザ装置の破
損が生じることがある。特に、半導体レーザ結晶とヒー
トシンク材間における線熱膨張係数の差が顕著で、半導
体レーザ装置の方が大きい場合、この影響は顕著とな
る。

【００３１】第２の問題点は、その生産性の悪さであ
る。

【００３２】その理由は、従来の技術で説明したよう
に、単一ストライプ構造の高出力半導体レーザ装置の場
合、半導体レーザ装置の共振器長を長くする必要がある
ために、半導体レーザチップが大きくなる。このため、
１ウェハ当たりのチップの収量が少なくなり、コストの
上昇につながる。

【００３３】したがって、本発明は、上記した問題点を
解消するためになされたものであって、その目的は、高
出力半導体レーザ装置において、共振器長を短くでき、
且つ、組み立ての際の加熱、冷却等による特性劣化およ
び破損を防ぐことができる半導体レーザ装置を提供する
ことにある。

【００３４】本発明の他の目的は、半導体レーザ装置を
小型化し、１ウェハ当たりのチップの収量を増し、低コ
ストを図り、これにより生産性を向上する半導体レーザ
装置を提供することにある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本願第１発明の半導体レーザ装置は、電流注入によ
って発振させる半導体レーザ装置において、利得を有す
る導波路が、少なくとも１つのＹ分岐導波路、曲線導波
路および直線導波路から構成され、光出射端面には低反
射膜を備え、それ以外の端面には反射機構を備えている
ことを特徴とする。

【００３６】本願第２発明は、上記本願第１発明の半導
体レーザ装置において、前記反射機構が誘導体多層膜か
らなる、ことを特徴とする。

【００３７】本願第３発明は、上記本願第１発明の半導
体レーザ装置において、前記反射機構が、回折格子によ
るブラッグ反射である、ことを特徴とする。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明の半導体レーザ装置は、その好まし
い実施の形態において、利得を有する導波路を、少なく
とも１つのＹ分岐導波路、曲線および直線導波路から構
成し、光出射端面は、低反射膜を備え、それ以外の端面
には、誘電体多層膜からなる反射機構、あるいは回折格
子によるブラッグ反射を利用するようにしたものであ
る。

【００３９】より詳細には、本発明の実施の形態におい
て、光出射側の端面において一方の分岐側には低反射膜
を備え、他方の分岐側に反射機構を備え、光出射側端面
と対向する他方端面に高反射膜を備えている。

【００４０】本発明の実施の形態において、前記光出射
側の端面において、一方の分岐側には光出射用に低反射
膜を、他方の分岐側に高反射膜をそれぞれ備えたことを
特徴とする。

【００４１】本発明の実施の形態において、Ｙ分岐導波
路の一方の分岐に回折格子を備え、光出射側の端面には
低反射膜のみを備える。

【００４２】上記のように構成されてなる本発明の半導
体レーザ装置は、その実施の形態において、光を増幅さ
せる機能をもつ利得を有する導波路の長さを、共振器長
の約２倍とることができ、短い共振器長で大きい増幅利
得が得られる。

【００４３】このため、半導体レーザ装置を小型化で
き、ヒートシンクへの組み立ての際の加熱、冷却による
各材料間の線熱膨張係数差が原因で発生する熱応力を小
さく抑えられ、半導体レーザ装置の特性劣化および破損
を抑制することができる。

【００４４】また、半導体レーザ装置を小型化すること
ができるため、生産性が向上する。

【００４５】

【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照し
て以下に説明する。

【００４６】［実施例１］本発明の第１の実施例につい
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例の構成を示
す斜視図であり、図２は、図１における矢線で示すＡ面
で切断した平面を示す図である。図１及び図２におい
て、１１はｎ型ＩｎＰ基板、１２はｎ型ＩｎＰクラッド
層、１３は多重量子井戸構造からなる活性層、１４はｐ
型ＩｎＰクラッド層、１５はｐ型ＩｎＰ電流ブロック
層、１６はｎ型ＩｎＰ電流ブロック層、１７はｐ型Ｉｎ
Ｐ埋め込み層、１８はｐ型オーミックコンタクト層、１
９はｐ型オーミック電極、２０はｎ型電極、２１は低反
射膜（ＡＲ膜）、２２は高反射膜（ＨＲ膜）、２３はメ
サストライプ、２４は利得を有する導波路をそれぞれ示
している。

【００４７】図１及び図２を参照して、本発明の第１の
実施例の製造方法について以下に説明する。（００１）
面方位のｎ型ＩｎＰ基板１１上に、曲線導波路部と分岐
導波路部及びテーパー導波路部を形成するために、マス
クを用いて成長抑止部分に酸化膜でパターニングを施し
ておく。

【００４８】次に、有機金属気層成長（ＭＯＶＰＥ）法
を用い選択成長によりｎ型ＩｎＰクラッド層１２、多重
量子井戸（multiple quantum well；ＭＱＷ）からな
る活性層１３、およびｐ型ＩｎＰクラッド層１４を積層
することによって、図１、および図２に示すようなＹ分
岐導波路部を有するメサストライプ２３を形成する。

【００４９】多重量子井戸構造は、格子整合時の組成波
長１．５０μｍのＩｎＧａＡｓＰに０．４５％の圧縮歪
を導入したものをウェル層とし、その厚さは３．８５ｎ
ｍとし、ウェル層数は５層とした。バリア層は、組成波
長１．２０μｍのＩｎＧａＡｓＰで厚さは７ｎｍ、ガイ
ド層は、組成波長１．１３μｍのＩｎＧａＡｓＰで厚さ
は３３０ｎｍとした２段ＳＣＨ構造（separate confin
ement heterostructure；分離型閉じ込め構造）とし
た。

【００５０】図３は、図２の領域５０を拡大して示した
平面図である。図３を参照すると、Ｙ分岐導波路部は、
直線導波路部分３４、曲線導波路部分３３、分岐部分３
２およびテーパ導波路３１から構成されており、その成
長阻止マスク幅Ｗは、選択成長の際に、活性層のウェル
の厚さに依存するゲインが等しくなるようにそれぞれの
部位で調節した。

【００５１】また図３を参照して、本実施例では、Ｙ分
岐の分岐角２θは２．５°とし、端面から分岐部までの
長さは３０μｍとし、テーパ導波路３１で高反射膜側の
端面に達する形とした。また、Ｙ分岐導波路と直線導波
路部分３４との結合には、曲線導波路３２を、Ｙ分岐の
分岐側の出射面の間隔３５が１００μｍになるように曲
率半径を設定した。

【００５２】半導体レーザ装置１００の幅は３００μ
ｍ、共振器方向の長さは６５０μｍとした。

【００５３】再び図１及び図２を参照して、製造工程を
説明すると、つづいて、電流ブロック構造を得るため
に、上記のストライプ上に、セルフアラインプロセスに
より酸化膜を形成し、ｐ型ＩｎＰブロック層１５、ｎ型
ＩｎＰ電流ブロック層１６をメサストライプ２３の上部
を除く部位に成長させて積層させる。

【００５４】さらに酸化膜除去後、全体を覆ってｐ型Ｉ
ｎＰ埋め込み層１７、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰオーミックコ
ンタクト層１８を積層させ、選択成長埋め込み構造を形
成する。

【００５５】その後、ｎ型ＩｎＰ基板１１上に金属電極
２０を形成するｐ型オーミックコンタクト層１８上に金
属電極１９を形成する。

【００５６】さらに、劈開法によって形成された端面
で、Ｙ分岐導波路の分岐前の端面には高反射膜２２を形
成する。この高反射膜２２としては、ＳｉＯ₂／アモル
ファスＳｉ／ＳｉＯ₂／アモルファスＳｉ／ＳｉＯ₂の５
相構造を用いることにより、反射率は９０％以上が得ら
れる。

【００５７】また、もう一方の端面は、全体にＳｉＮ
（窒化シリコン）からなるλ／４膜をつけた後、図４に
示すようなマスクを用いて、端面の全体の片側のみに、
アモルファスＳｉ／ＳｉＮ／アモルファスＳｉ／ＳｉＮ
を多層することによって、端面の片側の反射率が４％以
下の低反射膜２１のＡＲ膜（図１の手前の端面の左側）
で、他側がＳｉＮ／アモルファスＳｉ／ＳｉＮ／アモル
ファスＳｉ／ＳｉＮの５層構造となり反射率９０％の高
反射膜２２のＨＲ膜が形成される（図１の手前の端面の
右側）。

【００５８】次に図１を参照して、本実施例の動作につ
いて説明する。電極１９から供給されたキャリヤはオー
ミックコンタクト層１８、ｐ型埋め込み層１７、ｐ型ク
ラッド層１４を通して活性層１３に注入され活性媒質を
形成する。この活性媒質内に発生したレーザビームは半
導体素子１００の一方の端面に設けられた高反射膜２２
により反射され、そのほとんどが活性媒質内に帰還さ
れ、Ｙ分岐導波路部によって、他方端面の低反射膜側２
１および高反射膜側２２にもどる。他方端面の高反射膜
２２側へ入射した光はそのほとんどが再び活性媒質内に
戻り、再度増幅される。

【００５９】以上のようにＹ分岐導波路、曲線導波路お
よび直線導波路からなる利得を有する導波路を光が往復
する間に増幅が繰り返される。この増幅された光の一部
が低反射膜２１側より外部へ放出される。

【００６０】注目すべきことは、図８を参照して説明し
た従来技術のように、分岐された側の反射率をＡＲのみ
とした場合、ＡＲ側の反射率Ｒｆを小さくした場合に
は、レーザ発振に必要な利得が大きくなるため発振閾値
電流は大きくなり、発振には至らないが、本発明におい
ては、分岐後の一方の導波路端にＨＲ膜を備えているの
で、ＡＲの反射率Ｒｆを０．１％以下にしても、ＨＲ側
の反射率Ｒｒが高いため発振閾値の上昇は少なく、発振
することがわかる。

【００６１】このような構造を有した本発明の第１の実
施例の半導体レーザ装置を実験的に評価したところ、室
温ＣＷ、大電流注入時において、直線導波路で共振器長
１２００μｍの素子と比較したところ、５００ｍＡで１
５０ｍＷとほぼ同出力であった。また、小型化したこと
で、組み立ての際のストレスが半減し、歩留りも約２倍
に向上した。

【００６２】［実施例２］次に、本発明の第２の実施例
について図面を参照して説明する。図５は、第２の実施
例の半導体レーザ装置の斜視図である。図６は、図５に
おいて矢線で定まるＡ面で切断した面の上面図である。
図５及び図６において、図１及び図２と同一の要素には
同一の参照番号が付されている。

【００６３】図５に示すように、本発明の第２の実施例
においては、分岐後の利得を有する導波路の一方に回折
格子６０を形成することにより、分岐後の反射端面がＡ
Ｒであっても、光が再び利得を有する導波路に帰還され
るため、分岐後の端面反射膜は、ＡＲ膜２１のみで良い
というメリット（利点）がある。

【００６４】また、回折格子６０部分で波長が選択され
るために、単色性の良いスペクトルが得られるというメ
リットもある。

【００６５】作製方法は、（００１）面方位のｎ型Ｉｎ
Ｐ基板１１上に、分岐した一方の部分のみ回折格子を形
成する。

【００６６】次に、曲線導波路部と分岐導波路部及びテ
ーパー導波路部を形成するために、マスクを用いて成長
抑止部分に酸化膜でパターニングを施しておく。

【００６７】次に有機金属気層成長（ＭＯＶＰＥ）法を
用い選択成長によりｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層２５、
多重量子井戸（ＭＱＷ）からなる活性層１３、およびｐ
型ＩｎＰクラッド層１４を積層することによって一方に
回折格子を有するＹ分岐メサストライプを形成する。

【００６８】多重量子井戸構造は、ＭＯＶＰＥ選択成長
により格子整合時の組成波長１．５５μｍのＩｎＧａＡ
ｓＰに１．０％の圧縮歪を導入し、厚さを４．１ｎｍと
したものをウェル層とし、ウェル層は４層とする。バリ
アは厚さ１０．０ｎｍ、組成波長１．２０μｍのＩｎＧ
ａＡｓＰとした。

【００６９】Ｙ分岐導波路部の長さは第１の実施例と同
じとする。半導体レーザ装置の幅は３００μｍ、共振器
方向の長さは４５０μｍとした。

【００７０】さらに電流ブロック構造、電極構造は第１
の実施例と同じ構造とする。共振器端面は、Ｙ分岐導波
路の分岐前の端面には高反射膜２２を形成する。この高
反射膜２２としては、ＳｉＯ₂／アモルファスＳｉ／Ｓ
ｉＯ₂／アモルファスＳｉＯ₂／ＳｉＯ₂の５層構造を用
いることにより、反射率は９０％以上が得られる。ま
た、もう一方の端面は全体にＳｉＮからなるλ／４膜を
つけて、４％以下の低反射膜２１のＡＲ膜を形成する。

【００７１】このような構造を有した本発明の第２の実
施例の半導体レーザ装置を実験的に評価したところ、室
温ＣＷにおいて発振閾値２０ｍＡ、スロープ効率０．２
５Ｗ／Ａ、約２７０ｍＡの駆動電流で、６０ｍＷの光出
力が得られた。また、６０ｍＡ出力時のスペクトルはＳ
ＭＳＲが３０ｄＢ以上ある単色性の良いスペクトルであ
った。また、１ウェハ当たりのチップの収量が約２倍に
アップした。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。

【００７３】（１）本発明の第１の効果は、活性媒質の
長さが、半導体レーザ装置の長さよりも長くとれる、と
いうことである。

【００７４】従来の半導体レーザ装置においては、増幅
に寄与する利得を有する導波路長は半導体レーザ装置の
共振器長と同じであったが、本発明によれば、半導体レ
ーザ装置の共振器長の約２倍の利得を有する導波路長が
得られ、半導体レーザ装置を小型化することができる。

【００７５】これにより、本発明によれば、組み立ての
際、熱による応力を小さく抑えることができ、この応力
に起因する素子劣化、チップ破損を抑止することができ
るようになる。

【００７６】その理由は、本発明においては、チップと
ヒートシンクとの接触面積が小さく抑えられるためであ
る。このため、本発明によれば、材料間に多少の線熱膨
張係数の違いがある場合でも熱ストレスを低減すること
ができる。

【００７７】（２）本発明の第２の効果は、生産性が向
上し、低コストの半導体レーザを提供することができ
る、ということである。

【００７８】その理由は、本発明においては、チップサ
イズ（チップ面積）を縮減したことで１チップの体積が
減少し、１ウェハ当たりのチップ収量が増すためであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の半導体レーザ装置の構
成を示す斜視図である。

【図２】図１のＡ面で切断した面を上から見た図であ
る。

【図３】図２の領域５０を拡大した平面図である。

【図４】本発明の第１の実施例を説明するための図であ
り、一方の端面にＡＲ膜、ＨＲ膜両方を実現するための
マスクを示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例の半導体レーザ装置の構
成を示す斜視図である。

【図６】図５のＡ面で切断した面を上からみた図であ
る。

【図７】従来の半導体レーザ装置の構成の一例を示す斜
視図である。

【図８】従来の半導体レーザ装置の別の構成を示す斜視
図である。

【符号の説明】１１ｎ型ＩｎＰ基板１２ｎ型ＩｎＰクラッド層１３多重量子井戸構造からなる活性層１４ｐ型ＩｎＰクラッド層１５ｐ型ＩｎＰ電流ブロック層１６ｎ型ＩｎＰ電流ブロック層１７ｐ型ＩｎＰ埋め込み層１８ｐ型オーミックコンタクト層１９ｐ型オーミック電極２０ｎ型電極２１高反射膜（ＨＲ膜）２２低反射膜（ＡＲ膜）２３メサストライプ２４利得を有する導波路２５ｎ型ＩｎＧａＡｓＰガイド層３１テーパ導波路部分３２分岐導波路部分３３曲線導波路部分３４直線導波路部分３５直線導波路の間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電流注入によって発振させる半導体レーザ
装置において、利得を有する導波路が、少なくとも１つのＹ分岐導波
路、曲線導波路および直線導波路から構成され、光出射側の端面において一方の分岐側には低反射膜を備
え、他方の分岐側に反射機構を備え、前記光出射側端面と対向する他方端面に高反射膜を備え
ていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】前記光出射側の端面において、一方の分岐
側には光出射用に低反射膜を、他方の分岐側に高反射膜
をそれぞれ備えたことを特徴とする請求項１記載の半導
体レーザ装置。
【請求項３】前記Ｙ分岐導波路の一方の分岐に回折格子
を備え、前記光出射側の端面には低反射膜のみを備えたことを特
徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】前記反射機構が誘電体多層膜からなる、こ
とを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】前記反射機構が、回折格子によるブラッグ
反射である、ことを特徴とする請求項１記載の半導体レ
ーザ装置。
【請求項６】電流注入によって発振させる半導体レーザ
装置において、利得を有する導波路が、少なくとも１つのＹ分岐導波
路、曲線導波路および直線導波路から構成され、光出射端面には低反射膜を備え、それ以外の端面には反射機構を備えていることを特徴と
する半導体レーザ装置。
【請求項７】前記反射機構が、誘導体多層膜からなる、
ことを特徴とする請求項６記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】電流注入によって発振させる半導体レーザ
装置において、利得を有する導波路が、少なくとも１つのＹ分岐導波
路、曲線導波路および直線導波路から構成され、光出射端面には低反射膜を備え、一方の分岐の前記直線導波路部には、回折格子によるブ
ラッグ反射である反射機構を備えていることを特徴とす
る半導体レーザ装置。