JPH11233882A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH11233882A JPH11233882A JP3573198A JP3573198A JPH11233882A JP H11233882 A JPH11233882 A JP H11233882A JP 3573198 A JP3573198 A JP 3573198A JP 3573198 A JP3573198 A JP 3573198A JP H11233882 A JPH11233882 A JP H11233882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- refractive index
- ridge
- substrate
- semiconductor laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来はアスペクト比の低減のためリッジ側と
基板側の両方に低屈折率層を設けていたためリッジ部に
おいて幅方向に大きな屈折率差を生じて高次モードの発
生を促していた。 【解決手段】 半導体基板側に配置したガイド層８ａと
クラッド層１０ａとの間に該クラッド層１０ａの屈折率
ｎCLよりも低い屈折率ｎL を有する低屈折率層を設け
る。 【効果】 上記低屈折率層９ａによって光はバリア層６
を境にして基板側にのみ拡がり、共振器長方向に伝播す
る光は半導体層の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部
の外側との屈折率差の影響を受けにくくなり高次モード
の発生を防ぐことができる。
基板側の両方に低屈折率層を設けていたためリッジ部に
おいて幅方向に大きな屈折率差を生じて高次モードの発
生を促していた。 【解決手段】 半導体基板側に配置したガイド層８ａと
クラッド層１０ａとの間に該クラッド層１０ａの屈折率
ｎCLよりも低い屈折率ｎL を有する低屈折率層を設け
る。 【効果】 上記低屈折率層９ａによって光はバリア層６
を境にして基板側にのみ拡がり、共振器長方向に伝播す
る光は半導体層の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部
の外側との屈折率差の影響を受けにくくなり高次モード
の発生を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、情報処理あるい
は光通信等の光源であるリッジ型あるいはリッジ埋め込
み型の半導体レーザに関し、特にリッジ部の幅方向の遠
視野像の拡がりに対する厚さ方向の遠視野像の拡がりの
比であるアスペクト比を低減しつつ高次モードの発生を
抑えることのできる半導体レーザに関するものである。
は光通信等の光源であるリッジ型あるいはリッジ埋め込
み型の半導体レーザに関し、特にリッジ部の幅方向の遠
視野像の拡がりに対する厚さ方向の遠視野像の拡がりの
比であるアスペクト比を低減しつつ高次モードの発生を
抑えることのできる半導体レーザに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、M. Sugo 、 J. Temmyo、 T. Ni
shiya 、 and T. Tamamura、' Development of 1.02-μ
m pump laser diodes 、' OSA TOPS on Optical Amplif
iers and Their Applications 、 Vol.5、pp.101-104、
1996 で開示された従来の半導体レーザの屈折率分布を
示す図であり、図において、１はｐ型クラッド層、２は
ｐ型低屈折率層、３はｐ型第２ガイド層、４はｐ型第１
ガイド層、５は歪量子井戸活性層、６はバリア層、７は
ｎ型第１ガイド層、８はｎ型第２ガイド層、９はｎ型低
屈折率層、１０はｎ型クラッド層である。
shiya 、 and T. Tamamura、' Development of 1.02-μ
m pump laser diodes 、' OSA TOPS on Optical Amplif
iers and Their Applications 、 Vol.5、pp.101-104、
1996 で開示された従来の半導体レーザの屈折率分布を
示す図であり、図において、１はｐ型クラッド層、２は
ｐ型低屈折率層、３はｐ型第２ガイド層、４はｐ型第１
ガイド層、５は歪量子井戸活性層、６はバリア層、７は
ｎ型第１ガイド層、８はｎ型第２ガイド層、９はｎ型低
屈折率層、１０はｎ型クラッド層である。
【０００３】この半導体レーザの動作としては、ｐ型ク
ラッド層１側から正孔が、ｎ型クラッド層１０側からは
電子が活性層５に注入され、そこで再結合することによ
って光が発生する。発生した光は、半導体層の厚さ方向
(x) 及び幅方向の屈折率分布の影響を受けて共振器長方
向に伝搬し、レーザ端面で反射しながら増幅して発振に
至る。この半導体レーザは、半導体層の厚さ方向(x) の
屈折率分布は、バリア層６を中心としてクラッド層１、
１０まで対称に分布し、かつｐ側クラッド層１とｐ側第
２ガイド層３の間及びｎ側クラッド層１０とｎ側第２ガ
イド層８の間にはそれぞれｐ型低屈折率層２及びｎ型低
屈折率層９が挿入されている。つまり、図に示すよう
に、ｐ型第１ガイド層４及びｎ型第１ガイド層７、ｐ型
第２ガイド層３及びｎ型第２ガイド層８、ｐ型クラッド
層１及びｎ型クラッド層１０はそれぞれ屈折率及び層厚
が等しくなっている上、屈折率及び層厚が等しい低屈折
率層２、９がｐ型クラッド層１とｐ型第２ガイド層３の
間及びｎ型クラッド層１０とｎ型第２ガイド層８の間に
挿入されている。
ラッド層１側から正孔が、ｎ型クラッド層１０側からは
電子が活性層５に注入され、そこで再結合することによ
って光が発生する。発生した光は、半導体層の厚さ方向
(x) 及び幅方向の屈折率分布の影響を受けて共振器長方
向に伝搬し、レーザ端面で反射しながら増幅して発振に
至る。この半導体レーザは、半導体層の厚さ方向(x) の
屈折率分布は、バリア層６を中心としてクラッド層１、
１０まで対称に分布し、かつｐ側クラッド層１とｐ側第
２ガイド層３の間及びｎ側クラッド層１０とｎ側第２ガ
イド層８の間にはそれぞれｐ型低屈折率層２及びｎ型低
屈折率層９が挿入されている。つまり、図に示すよう
に、ｐ型第１ガイド層４及びｎ型第１ガイド層７、ｐ型
第２ガイド層３及びｎ型第２ガイド層８、ｐ型クラッド
層１及びｎ型クラッド層１０はそれぞれ屈折率及び層厚
が等しくなっている上、屈折率及び層厚が等しい低屈折
率層２、９がｐ型クラッド層１とｐ型第２ガイド層３の
間及びｎ型クラッド層１０とｎ型第２ガイド層８の間に
挿入されている。
【０００４】ここでｐ型低屈折率層２及びｎ型低屈折率
層９は、厚さ方向(x) の光強度分布を拡げ、厚さ方向の
遠視野像の拡がりを抑えて、幅方向の遠視野像の拡がり
に対する厚さ方向の遠視野像の拡がりの比であるアスペ
クト比を低減する作用がある。
層９は、厚さ方向(x) の光強度分布を拡げ、厚さ方向の
遠視野像の拡がりを抑えて、幅方向の遠視野像の拡がり
に対する厚さ方向の遠視野像の拡がりの比であるアスペ
クト比を低減する作用がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ
は、以上のように構成されているので、この屈折率分布
をリッジ型半導体レーザに適用すると、ガイド層を中心
としてリッジ側及び基板側に対称に光が拡がるためリッ
ジ部において幅方向の大きな屈折率差に影響を受け高次
モードが発生し、結果としてキンクを生じ光出力の低下
を招くといった問題があった。
は、以上のように構成されているので、この屈折率分布
をリッジ型半導体レーザに適用すると、ガイド層を中心
としてリッジ側及び基板側に対称に光が拡がるためリッ
ジ部において幅方向の大きな屈折率差に影響を受け高次
モードが発生し、結果としてキンクを生じ光出力の低下
を招くといった問題があった。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、アスペクト比を低減しつつ高次モード
の発生を抑えることのできる半導体レーザを提供するも
のである。
れたものであり、アスペクト比を低減しつつ高次モード
の発生を抑えることのできる半導体レーザを提供するも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザ（請求項１) は、半導体基板上に、活性層を境にし
て対称にそれぞれ導電型の異なるガイド層とクラッド層
とを備えたリッジ型あるいは埋込リッジ型の屈折率導波
構造を有する半導体レーザにおいて、上記半導体基板側
に配置したガイド層とクラッド層との間に該クラッド層
の屈折率よりも小さい屈折率を有する低屈折率層を設け
たものである。
ーザ（請求項１) は、半導体基板上に、活性層を境にし
て対称にそれぞれ導電型の異なるガイド層とクラッド層
とを備えたリッジ型あるいは埋込リッジ型の屈折率導波
構造を有する半導体レーザにおいて、上記半導体基板側
に配置したガイド層とクラッド層との間に該クラッド層
の屈折率よりも小さい屈折率を有する低屈折率層を設け
たものである。
【０００８】また、この発明に係る半導体レーザ（請求
項２）は、上記半導体レーザ（請求項１）において、上
記半導体基板側のクラッド層の屈折率をリッジ側のクラ
ッド層の屈折率よりも大きくしたものである。
項２）は、上記半導体レーザ（請求項１）において、上
記半導体基板側のクラッド層の屈折率をリッジ側のクラ
ッド層の屈折率よりも大きくしたものである。
【０００９】また、この発明に係る半導体レーザ（請求
項３）は、上記半導体レーザ（請求項１または２）にお
いて、上記半導体基板側のガイド層厚をリッジ側のガイ
ド層厚よりも厚くしたものである。
項３）は、上記半導体レーザ（請求項１または２）にお
いて、上記半導体基板側のガイド層厚をリッジ側のガイ
ド層厚よりも厚くしたものである。
【００１０】また、この発明に係る半導体レーザ（請求
項４) は、上記半導体レーザ（請求項１ないし３のいず
れか）において、上記半導体基板側のガイド層の屈折率
をリッジ側の屈折率よりも大きくしたものである。
項４) は、上記半導体レーザ（請求項１ないし３のいず
れか）において、上記半導体基板側のガイド層の屈折率
をリッジ側の屈折率よりも大きくしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明に
係る半導体レーザの実施の形態１を説明する。図１は、
この実施の形態１である半導体レーザを示す断面図であ
る。この半導体レーザは、図１に示すように、半導体基
板１４上に、基板側クラッド層１０ａ、低屈折率層９
ａ、基板側第２ガイド層８ａ、基板側第１ガイド層７
ａ、歪量子井戸活性層５、バリア層６、歪量子井戸活性
層５、リッジ側第１ガイド層４ａ、リッジ側第２ガイド
層３ａ、リッジ側クラッド層１ａおよびコンタクト層１
３を、順次結晶成長させたものである。リッジ側クラッ
ド層１ａおよびコンタクト層１３は、リッジストライプ
状に形成されており、コンタクト層１３上の一部を除き
リッジ上に絶縁層１２が形成されている。また、このリ
ッジ側上面にはリッジ側電極１１が形成され、半導体基
板１４の裏面には基板側電極１５が形成されている。
係る半導体レーザの実施の形態１を説明する。図１は、
この実施の形態１である半導体レーザを示す断面図であ
る。この半導体レーザは、図１に示すように、半導体基
板１４上に、基板側クラッド層１０ａ、低屈折率層９
ａ、基板側第２ガイド層８ａ、基板側第１ガイド層７
ａ、歪量子井戸活性層５、バリア層６、歪量子井戸活性
層５、リッジ側第１ガイド層４ａ、リッジ側第２ガイド
層３ａ、リッジ側クラッド層１ａおよびコンタクト層１
３を、順次結晶成長させたものである。リッジ側クラッ
ド層１ａおよびコンタクト層１３は、リッジストライプ
状に形成されており、コンタクト層１３上の一部を除き
リッジ上に絶縁層１２が形成されている。また、このリ
ッジ側上面にはリッジ側電極１１が形成され、半導体基
板１４の裏面には基板側電極１５が形成されている。
【００１２】各半導体層の導電型については、半導体基
板１４がｎ型であれば、基板側クラッド層１０ａ、低屈
折率層９ａ、基板側第２ガイド層８ａおよび基板側第１
ガイド層７ａはｎ型であり、リッジ側第１ガイド層４
ａ、リッジ側第２ガイド層３ａ、リッジ側クラッド層１
ａおよびコンタクト層１３はｐ型である。半導体基板１
４がｐ型であれば、上記とは逆の導電型となる。なお、
活性層５およびバリア層６は、ほぼ真性の半導体層であ
る。
板１４がｎ型であれば、基板側クラッド層１０ａ、低屈
折率層９ａ、基板側第２ガイド層８ａおよび基板側第１
ガイド層７ａはｎ型であり、リッジ側第１ガイド層４
ａ、リッジ側第２ガイド層３ａ、リッジ側クラッド層１
ａおよびコンタクト層１３はｐ型である。半導体基板１
４がｐ型であれば、上記とは逆の導電型となる。なお、
活性層５およびバリア層６は、ほぼ真性の半導体層であ
る。
【００１３】各半導体層の屈折率については、リッジ側
クラッド層１ａおよび基板側クラッド層１０ａ、リッジ
側第２ガイド層３ａおよび基板側第２ガイド層８ａ、リ
ッジ側第１ガイド層４ａおよび基板側第１ガイド層７ａ
は、それぞれ等しい屈折率になっている。また、基板側
第２ガイド層８ａと基板側クラッド層１０ａとの間に挿
入している低屈折率層９ａの屈折率は基板側クラッド層
１０ａの屈折率よりも小さくなっている（ｎL ＜
ｎCL）。そして、活性層５の屈折率が一番大きくなって
おり、リッジ側第１ガイド層４ａおよび基板側第１ガイ
ド層７ａ、リッジ側第２ガイド層３ａおよび基板側第２
ガイド層８ａ、リッジ側クラッド層１ａおよび基板側ク
ラッド層１０ａ、低屈折率層９ａの順に屈折率が小さく
なっている。
クラッド層１ａおよび基板側クラッド層１０ａ、リッジ
側第２ガイド層３ａおよび基板側第２ガイド層８ａ、リ
ッジ側第１ガイド層４ａおよび基板側第１ガイド層７ａ
は、それぞれ等しい屈折率になっている。また、基板側
第２ガイド層８ａと基板側クラッド層１０ａとの間に挿
入している低屈折率層９ａの屈折率は基板側クラッド層
１０ａの屈折率よりも小さくなっている（ｎL ＜
ｎCL）。そして、活性層５の屈折率が一番大きくなって
おり、リッジ側第１ガイド層４ａおよび基板側第１ガイ
ド層７ａ、リッジ側第２ガイド層３ａおよび基板側第２
ガイド層８ａ、リッジ側クラッド層１ａおよび基板側ク
ラッド層１０ａ、低屈折率層９ａの順に屈折率が小さく
なっている。
【００１４】次に、上記半導体レーザの製造方法につい
て説明する。まず、半導体基板１４上に、ＭＯＣＶＤ法
等により、基板側クラッド層１０ａ、低屈折率層９ａ、
基板側第２ガイド層８ａ、基板側第１ガイド層７ａ、歪
量子井戸活性層５、バリア層６、歪量子井戸活性層５、
リッジ側第１ガイド層４ａ、リッジ側第２ガイド層３
ａ、リッジ側クラッド層１ａおよびコンタクト層１３
を、順次結晶成長させる。次にコンタクト層１３上に、
ストライプ状の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクと
してコンタクト層１３およびリッジ側クラッド層１ａを
エッチングしてリッジストライプ形状に形成する。そし
て、マスクとして用いた絶縁膜を除去し、コンタクト層
１３上にストライプ状のレジストパターンを形成し、絶
縁膜１２をＣＶＤ法等により成膜して形成する。この
後、上記レジストを除去してリッジ側表面にリッジ側電
極を、半導体基板１４の裏面に基板側電極をそれぞれ形
成すると、図１に示した半導体レーザが完成する。
て説明する。まず、半導体基板１４上に、ＭＯＣＶＤ法
等により、基板側クラッド層１０ａ、低屈折率層９ａ、
基板側第２ガイド層８ａ、基板側第１ガイド層７ａ、歪
量子井戸活性層５、バリア層６、歪量子井戸活性層５、
リッジ側第１ガイド層４ａ、リッジ側第２ガイド層３
ａ、リッジ側クラッド層１ａおよびコンタクト層１３
を、順次結晶成長させる。次にコンタクト層１３上に、
ストライプ状の絶縁膜を形成し、この絶縁膜をマスクと
してコンタクト層１３およびリッジ側クラッド層１ａを
エッチングしてリッジストライプ形状に形成する。そし
て、マスクとして用いた絶縁膜を除去し、コンタクト層
１３上にストライプ状のレジストパターンを形成し、絶
縁膜１２をＣＶＤ法等により成膜して形成する。この
後、上記レジストを除去してリッジ側表面にリッジ側電
極を、半導体基板１４の裏面に基板側電極をそれぞれ形
成すると、図１に示した半導体レーザが完成する。
【００１５】次に、上記半導体レーザの動作について説
明する。ここでは半導体基板１４にｎ型半導体基板を用
いた場合を説明する。リッジ側電極１１（ｎ側電極）お
よび基板側電極１５（ｐ側電極）を介して電圧を印加す
ると、リッジ側クラッド層１ａ（ｐ型クラッド層）側か
ら正孔が、基板側クラッド層１０ａ（ｎ型クラッド層）
側からは電子が活性層５に注入され、そこで正孔と電子
が再結合することによって光が発生する。発生した光
は、半導体層の厚さ方向(x) 及び幅方向の屈折率分布に
影響され共振器長方向に伝搬し、レーザ端面で反射しな
がら増幅して発振に至る。
明する。ここでは半導体基板１４にｎ型半導体基板を用
いた場合を説明する。リッジ側電極１１（ｎ側電極）お
よび基板側電極１５（ｐ側電極）を介して電圧を印加す
ると、リッジ側クラッド層１ａ（ｐ型クラッド層）側か
ら正孔が、基板側クラッド層１０ａ（ｎ型クラッド層）
側からは電子が活性層５に注入され、そこで正孔と電子
が再結合することによって光が発生する。発生した光
は、半導体層の厚さ方向(x) 及び幅方向の屈折率分布に
影響され共振器長方向に伝搬し、レーザ端面で反射しな
がら増幅して発振に至る。
【００１６】上記実施の形態１の半導体レーザによれ
ば、基板側第２ガイド層８ａと基板側クラッド層１０ａ
との間に挿入している低屈折率層９ａの屈折率ｎL は、
基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCLよりも小さくなっ
ており（ｎL ＜ｎCL）、この低屈折率層９ａの存在によ
って半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がり、半
導体層の厚さ方向(x) における遠視野像の拡がりを抑え
て幅方向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向(x)
の遠視野像の拡がりの比であるアスペクト比を低減する
ことができる。また、上記のような低屈折率層９ａの存
在によって光はバリア層６を境にして基板側にのみ拡が
り、そのため、共振器長方向に伝播する光は、半導体層
の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側との屈折
率差の影響を受けにくく、その結果、リッジ幅を拡げて
も基本モードのみが許容され、キンク発生の原因である
高次モードの発生を防ぐことができるという効果が得ら
れる。
ば、基板側第２ガイド層８ａと基板側クラッド層１０ａ
との間に挿入している低屈折率層９ａの屈折率ｎL は、
基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCLよりも小さくなっ
ており（ｎL ＜ｎCL）、この低屈折率層９ａの存在によ
って半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がり、半
導体層の厚さ方向(x) における遠視野像の拡がりを抑え
て幅方向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向(x)
の遠視野像の拡がりの比であるアスペクト比を低減する
ことができる。また、上記のような低屈折率層９ａの存
在によって光はバリア層６を境にして基板側にのみ拡が
り、そのため、共振器長方向に伝播する光は、半導体層
の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側との屈折
率差の影響を受けにくく、その結果、リッジ幅を拡げて
も基本モードのみが許容され、キンク発生の原因である
高次モードの発生を防ぐことができるという効果が得ら
れる。
【００１７】ところで、基板側のガイド層とクラッド層
との間に低屈折率層を設けたリッジ型の半導体レーザが
特開平７−１７００１１号公報に開示されている（実施
例１０、図３０，３１参照。）。しかしながら、この半
導体レーザは、リッジ側のクラッド層を厚くすると、リ
ッジストライプ外部への無効電流が増大し、かつ素子抵
抗が増大してレーザの消費電力が増大するという課題を
解決すべく、リッジ側のクラッド層を薄く形成するため
に低屈折率層を設けたものであり、本発明のものとはそ
の課題を異にするものである。
との間に低屈折率層を設けたリッジ型の半導体レーザが
特開平７−１７００１１号公報に開示されている（実施
例１０、図３０，３１参照。）。しかしながら、この半
導体レーザは、リッジ側のクラッド層を厚くすると、リ
ッジストライプ外部への無効電流が増大し、かつ素子抵
抗が増大してレーザの消費電力が増大するという課題を
解決すべく、リッジ側のクラッド層を薄く形成するため
に低屈折率層を設けたものであり、本発明のものとはそ
の課題を異にするものである。
【００１８】実施の形態２．以下、この発明に係る半導
体レーザの実施の形態２を説明する。図２は、この実施
の形態２である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図２に示すように、低屈折率層９ｂの
屈折率ｎL が基板側クラッド層１０ｂの屈折率ｎCLより
も小さくなっていることは（ｎL ＜ｎCL）、上記実施の
形態１と同じであるが、さらに実施の形態２のものでは
基板側クラッド層１０ｂの屈折率ｎCLはリッジ側クラッ
ド層１ｂの屈折率ｎCUよりも大きくなっている（ｎCL＞
ｎCU）。なお、その他の構造、製造方法、動作などにつ
いては上記実施の形態１と同様である。
体レーザの実施の形態２を説明する。図２は、この実施
の形態２である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図２に示すように、低屈折率層９ｂの
屈折率ｎL が基板側クラッド層１０ｂの屈折率ｎCLより
も小さくなっていることは（ｎL ＜ｎCL）、上記実施の
形態１と同じであるが、さらに実施の形態２のものでは
基板側クラッド層１０ｂの屈折率ｎCLはリッジ側クラッ
ド層１ｂの屈折率ｎCUよりも大きくなっている（ｎCL＞
ｎCU）。なお、その他の構造、製造方法、動作などにつ
いては上記実施の形態１と同様である。
【００１９】この実施の形態２の半導体レーザによれ
ば、上記基板側に配置した低屈折率層９ｂの存在や、基
板側クラッド層１０ｂ（屈折率ｎCL）とリッジ側クラッ
ド層１ｂ（屈折率ｎCU）の屈折率の関係（ｎCL＞ｎCU）
から、半導体層の厚さ方向(x)に光強度分布が拡がり、
半導体層の厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりを抑えて幅
方向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向(x) の遠
視野像の拡がりの比であるアスペクト比を低減すること
ができる。また、上記のような屈折率の関係によって光
はバリア層６を境にして基板側にのみ拡がり、そのた
め、共振器長方向に伝播する光は、半導体層の幅方向
(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側との屈折率差の影
響を受けにくくなり、その結果、リッジ幅を拡げても基
本モードのみが許容され、キンク発生の原因である高次
モードの発生を防ぐことができるという効果が得られ
る。
ば、上記基板側に配置した低屈折率層９ｂの存在や、基
板側クラッド層１０ｂ（屈折率ｎCL）とリッジ側クラッ
ド層１ｂ（屈折率ｎCU）の屈折率の関係（ｎCL＞ｎCU）
から、半導体層の厚さ方向(x)に光強度分布が拡がり、
半導体層の厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりを抑えて幅
方向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向(x) の遠
視野像の拡がりの比であるアスペクト比を低減すること
ができる。また、上記のような屈折率の関係によって光
はバリア層６を境にして基板側にのみ拡がり、そのた
め、共振器長方向に伝播する光は、半導体層の幅方向
(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側との屈折率差の影
響を受けにくくなり、その結果、リッジ幅を拡げても基
本モードのみが許容され、キンク発生の原因である高次
モードの発生を防ぐことができるという効果が得られ
る。
【００２０】実施の形態３．以下、この発明に係る半導
体レーザの実施の形態３を説明する。図３は、この実施
の形態３である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図３に示すように、低屈折率層９ａの
屈折率ｎL が基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCLより
も小さくなっていることは（ｎL ＜ｎCL）、上記実施の
形態１と同じであるが、さらに実施の形態３のもので
は、基板側第１ガイド層７ｂ（層厚ｄg1 L ）および基板
側第２ガイド層８ｂ（層厚ｄg2L ）の層厚は、それぞれ
リッジ側第１ガイド層４ｂ（層厚ｄg1U ）およびリッジ
側第２ガイド層３ｂ（層厚ｄg2U）の層厚より厚くなっ
ている（ｄg1L ＞ｄg1U 、ｄg2L ＞ｄg2U ）。なお、そ
の他の構造、製造方法、動作などについては上記実施の
形態１と同様である。
体レーザの実施の形態３を説明する。図３は、この実施
の形態３である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図３に示すように、低屈折率層９ａの
屈折率ｎL が基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCLより
も小さくなっていることは（ｎL ＜ｎCL）、上記実施の
形態１と同じであるが、さらに実施の形態３のもので
は、基板側第１ガイド層７ｂ（層厚ｄg1 L ）および基板
側第２ガイド層８ｂ（層厚ｄg2L ）の層厚は、それぞれ
リッジ側第１ガイド層４ｂ（層厚ｄg1U ）およびリッジ
側第２ガイド層３ｂ（層厚ｄg2U）の層厚より厚くなっ
ている（ｄg1L ＞ｄg1U 、ｄg2L ＞ｄg2U ）。なお、そ
の他の構造、製造方法、動作などについては上記実施の
形態１と同様である。
【００２１】この実施の形態３の半導体レーザによれ
ば、基板側に配置した低屈折率層９ａの存在や、基板側
の第１ガイド層７ｂ（層厚ｄg1L ）および第２ガイド層
８ｂ（層厚ｄg2L ）とリッジ側の第１ガイド層４ｂ（層
厚ｄg1U ）および第２ガイド層３ｂ（層厚ｄg2U ）の層
厚の関係（ｄg1L ＞ｄg1U 、ｄg2L ＞ｄg2U ）により、
半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がり、半導体
層の厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりを抑えて幅方向
(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向(x) の遠視野
像の拡がりの比であるアスペクト比を低減することがで
きる。また、上記のような低屈折率層９ａやガイド層の
層厚の関係によって光はバリア層６を境にして基板側に
のみ拡がり、そのため、共振器長方向に伝播する光は、
半導体層の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側
との屈折率差の影響を受けにくくなり、その結果、リッ
ジ幅を拡げても基本モードのみが許容され、キンク発生
の原因である高次モードの発生を防ぐことができるとい
う効果が得られる。
ば、基板側に配置した低屈折率層９ａの存在や、基板側
の第１ガイド層７ｂ（層厚ｄg1L ）および第２ガイド層
８ｂ（層厚ｄg2L ）とリッジ側の第１ガイド層４ｂ（層
厚ｄg1U ）および第２ガイド層３ｂ（層厚ｄg2U ）の層
厚の関係（ｄg1L ＞ｄg1U 、ｄg2L ＞ｄg2U ）により、
半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がり、半導体
層の厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりを抑えて幅方向
(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向(x) の遠視野
像の拡がりの比であるアスペクト比を低減することがで
きる。また、上記のような低屈折率層９ａやガイド層の
層厚の関係によって光はバリア層６を境にして基板側に
のみ拡がり、そのため、共振器長方向に伝播する光は、
半導体層の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側
との屈折率差の影響を受けにくくなり、その結果、リッ
ジ幅を拡げても基本モードのみが許容され、キンク発生
の原因である高次モードの発生を防ぐことができるとい
う効果が得られる。
【００２２】実施の形態４．以下、この発明に係る半導
体レーザの実施の形態４を説明する。図４は、この実施
の形態４である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図４に示すように、低屈折率層９ａの
屈折率ｎL が基板側クラッド層１０ｂの屈折率ｎCLより
も小さくなっていることは（ｎL ＜ｎCL）、上記実施の
形態１と同じであるが、さらに実施の形態４のもので
は、基板側第１ガイド層７ｃ（層厚ｄg1 L ）および基板
側第２ガイド層８ｃ（層厚ｄg2L ）の層厚は、それぞれ
リッジ側第１ガイド層４ｃ（層厚ｄg1U ）およびリッジ
側第２ガイド層３ｃ（層厚ｄg2U）の層厚より厚く形成
され（ｄg1L ＞ｄg1U 、ｄg2L ＞ｄg2U ）、かつ基板側
クラッド層１０ｂの屈折率ｎCLはリッジ側クラッド層１
ｂの屈折率ｎCUより大きくなっている（ｎCL＞ｎCU）。
なお、その他の構造、製造方法、動作などについては上
記実施の形態１と同様である。
体レーザの実施の形態４を説明する。図４は、この実施
の形態４である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図４に示すように、低屈折率層９ａの
屈折率ｎL が基板側クラッド層１０ｂの屈折率ｎCLより
も小さくなっていることは（ｎL ＜ｎCL）、上記実施の
形態１と同じであるが、さらに実施の形態４のもので
は、基板側第１ガイド層７ｃ（層厚ｄg1 L ）および基板
側第２ガイド層８ｃ（層厚ｄg2L ）の層厚は、それぞれ
リッジ側第１ガイド層４ｃ（層厚ｄg1U ）およびリッジ
側第２ガイド層３ｃ（層厚ｄg2U）の層厚より厚く形成
され（ｄg1L ＞ｄg1U 、ｄg2L ＞ｄg2U ）、かつ基板側
クラッド層１０ｂの屈折率ｎCLはリッジ側クラッド層１
ｂの屈折率ｎCUより大きくなっている（ｎCL＞ｎCU）。
なお、その他の構造、製造方法、動作などについては上
記実施の形態１と同様である。
【００２３】この実施の形態４の半導体レーザによれ
ば、基板側に配置した低屈折率層９ａの存在や、リッジ
側クラッド層１ｂ（屈折率ｎCU）と基板側クラッド層１
０ｂ（屈折率ｎCL）の屈折率の関係（ｎL ＜ｎCL）、基
板側の第１ガイド層７ｃ（層厚ｄg1L ）および第２ガイ
ド層８ｃ（層厚ｄg2L ）とリッジ側の第１ガイド層４ｃ
（層厚ｄg1U ）および第２ガイド層３ｃ（層厚ｄg2U ）
の層厚の関係（ｄg1L ＞ｄg1U 、ｄg2L ＞ｄg2U ）によ
り、半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がり、半
導体層の厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりを抑えて幅方
向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向(x) の遠視
野像の拡がりの比であるアスペクト比を低減することが
できる。また、上記のような低屈折率層９ａやガイド層
の層厚の関係によって光はバリア層６を境にして基板側
にのみ拡がり、そのため、共振器長方向に伝播する光
は、半導体層の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部の
外側との屈折率差の影響を受けにくくなり、その結果、
リッジ幅を拡げても基本モードのみが許容され、キンク
発生の原因である高次モードの発生を防ぐことができる
という効果が得られる。
ば、基板側に配置した低屈折率層９ａの存在や、リッジ
側クラッド層１ｂ（屈折率ｎCU）と基板側クラッド層１
０ｂ（屈折率ｎCL）の屈折率の関係（ｎL ＜ｎCL）、基
板側の第１ガイド層７ｃ（層厚ｄg1L ）および第２ガイ
ド層８ｃ（層厚ｄg2L ）とリッジ側の第１ガイド層４ｃ
（層厚ｄg1U ）および第２ガイド層３ｃ（層厚ｄg2U ）
の層厚の関係（ｄg1L ＞ｄg1U 、ｄg2L ＞ｄg2U ）によ
り、半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がり、半
導体層の厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりを抑えて幅方
向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向(x) の遠視
野像の拡がりの比であるアスペクト比を低減することが
できる。また、上記のような低屈折率層９ａやガイド層
の層厚の関係によって光はバリア層６を境にして基板側
にのみ拡がり、そのため、共振器長方向に伝播する光
は、半導体層の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部の
外側との屈折率差の影響を受けにくくなり、その結果、
リッジ幅を拡げても基本モードのみが許容され、キンク
発生の原因である高次モードの発生を防ぐことができる
という効果が得られる。
【００２４】実施の形態５．以下、この発明に係る半導
体レーザの実施の形態５を説明する。図５は、この実施
の形態５である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図５に示すように、低屈折率層９ａの
屈折率ｎL が基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCLより
も小さくなっていることは（ｎL ＜ｎCL）、上記実施の
形態１と同じであるが、さらに実施の形態５のもので
は、基板側第１ガイド層７ｄ（屈折率ｎg1L ）および基
板側第２ガイド層８ｄ（屈折率ｎg2L ）の屈折率は、そ
れぞれリッジ側第１ガイド層４ｄ（屈折率ｎg1U ）およ
びリッジ側第２ガイド層３ｄ（屈折率ｎg2U ）の屈折率
よりも大きくなっている（ｎg1L ＞ｎg1U 、ｎg2L ＞ｎ
g2 U ）。なお、その他の構造、製造方法、動作などにつ
いては上記実施の形態１と同様である。
体レーザの実施の形態５を説明する。図５は、この実施
の形態５である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図５に示すように、低屈折率層９ａの
屈折率ｎL が基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCLより
も小さくなっていることは（ｎL ＜ｎCL）、上記実施の
形態１と同じであるが、さらに実施の形態５のもので
は、基板側第１ガイド層７ｄ（屈折率ｎg1L ）および基
板側第２ガイド層８ｄ（屈折率ｎg2L ）の屈折率は、そ
れぞれリッジ側第１ガイド層４ｄ（屈折率ｎg1U ）およ
びリッジ側第２ガイド層３ｄ（屈折率ｎg2U ）の屈折率
よりも大きくなっている（ｎg1L ＞ｎg1U 、ｎg2L ＞ｎ
g2 U ）。なお、その他の構造、製造方法、動作などにつ
いては上記実施の形態１と同様である。
【００２５】この実施の形態５の半導体レーザによれ
ば、基板側に配置した低屈折率層９ａの存在や、基板側
の第１ガイド層７ｄ（屈折率ｎg1L ）および第２ガイド
層８ｄ（屈折率ｎg2L ）とリッジ側の第１ガイド層４ｄ
（屈折率ｎg1U ）および第２ガイド層３ｄ（屈折率ｎ
g2U ）の屈折率の関係（ｎg1L ＞ｎg1U 、ｎg2L ＞ｎ
g2U）により、半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が
拡がり、半導体層の厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりを
抑えて幅方向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向
(x) の遠視野像の拡がりの比であるアスペクト比を低減
することができる。また、上記のような低屈折率層９ａ
やガイド層の屈折率の関係によって光はバリア層６を境
にして基板側にのみ拡がり、そのため、共振器長方向に
伝播する光は、半導体層の幅方向(y) ではリッジ部分と
リッジ部の外側との屈折率差の影響を受けにくくなり、
その結果、リッジ幅を拡げても基本モードのみが許容さ
れ、キンク発生の原因である高次モードの発生を防ぐこ
とができるという効果が得られる。
ば、基板側に配置した低屈折率層９ａの存在や、基板側
の第１ガイド層７ｄ（屈折率ｎg1L ）および第２ガイド
層８ｄ（屈折率ｎg2L ）とリッジ側の第１ガイド層４ｄ
（屈折率ｎg1U ）および第２ガイド層３ｄ（屈折率ｎ
g2U ）の屈折率の関係（ｎg1L ＞ｎg1U 、ｎg2L ＞ｎ
g2U）により、半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が
拡がり、半導体層の厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりを
抑えて幅方向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方向
(x) の遠視野像の拡がりの比であるアスペクト比を低減
することができる。また、上記のような低屈折率層９ａ
やガイド層の屈折率の関係によって光はバリア層６を境
にして基板側にのみ拡がり、そのため、共振器長方向に
伝播する光は、半導体層の幅方向(y) ではリッジ部分と
リッジ部の外側との屈折率差の影響を受けにくくなり、
その結果、リッジ幅を拡げても基本モードのみが許容さ
れ、キンク発生の原因である高次モードの発生を防ぐこ
とができるという効果が得られる。
【００２６】なお、本実施の形態５において、上記実施
の形態２のように基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCL
をリッジ側クラッド層１ａの屈折率ｎCUより大きくして
もよく、また、上記実施の形態３のように基板側ガイド
層７ｄ，８ｄの層厚をリッジ側ガイド層３ｄ，４ｄの層
厚より厚く形成してもよく、さらには、上記実施の形態
４のように基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCLをリッ
ジ側クラッド層１ａの屈折率ｎCUより大きくし、かつ基
板側ガイド層７ｄ，８ｄの層厚をリッジ側ガイド層３
ｄ，４ｄの層厚より厚く形成してもよい。
の形態２のように基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCL
をリッジ側クラッド層１ａの屈折率ｎCUより大きくして
もよく、また、上記実施の形態３のように基板側ガイド
層７ｄ，８ｄの層厚をリッジ側ガイド層３ｄ，４ｄの層
厚より厚く形成してもよく、さらには、上記実施の形態
４のように基板側クラッド層１０ａの屈折率ｎCLをリッ
ジ側クラッド層１ａの屈折率ｎCUより大きくし、かつ基
板側ガイド層７ｄ，８ｄの層厚をリッジ側ガイド層３
ｄ，４ｄの層厚より厚く形成してもよい。
【００２７】実施の形態６．以下、この発明に係る半導
体レーザの実施の形態６を説明する。図６は、この実施
の形態６である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図６に示すように、上記実施の形態１
の半導体レーザに対してリッジ部の両端を電流ブロック
層１６で埋め込んだ埋込みリッジ型構造を採用したもの
である。基板側クラッド層１０ａと基板側第２ガイド層
８ａとの間に屈折率が基板側クラッド層１０ａの屈折率
ｎCLよりも小さい低屈折率層９ａ（屈折率ｎL ）が挿入
されている（ｎCL＞ｎL ）構造は、上記実施の形態１と
同じである。なお、その他の構造、動作などについては
上記実施の形態１と同様である。
体レーザの実施の形態６を説明する。図６は、この実施
の形態６である半導体レーザを示す断面図である。この
半導体レーザは、図６に示すように、上記実施の形態１
の半導体レーザに対してリッジ部の両端を電流ブロック
層１６で埋め込んだ埋込みリッジ型構造を採用したもの
である。基板側クラッド層１０ａと基板側第２ガイド層
８ａとの間に屈折率が基板側クラッド層１０ａの屈折率
ｎCLよりも小さい低屈折率層９ａ（屈折率ｎL ）が挿入
されている（ｎCL＞ｎL ）構造は、上記実施の形態１と
同じである。なお、その他の構造、動作などについては
上記実施の形態１と同様である。
【００２８】この実施の形態６の半導体レーザの製造方
法としては、半導体基板１４上に、ＭＯＣＶＤ法等によ
り、基板側クラッド層１０ａ、低屈折率層９ａ、基板側
第２ガイド層８ａ、基板側第１ガイド層７ａ、歪量子井
戸活性層５、バリア層６、歪量子井戸活性層５、リッジ
側第１ガイド層４ａ、リッジ側第２ガイド層３ａ、リッ
ジ側クラッド層１ａを順次結晶成長させる。次にリッジ
側クラッド層１ａ上に、ストライプ状の絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をマスクとしてリッジ側クラッド層１ａ
をエッチングしてリッジストライプ形状に形成して、こ
のリッジ側クラッド層１ａのエッチング除去した部分
に、ＭＯＣＶＤ法等により電流ブロック層１６を埋め込
み成長させる。そして、マスクとして用いた絶縁膜を除
去し、全面にコンタクト層１３を形成する。この後、上
記リッジ上部にリッジストライプ幅より狭いストライプ
状のリッジ側電極を、半導体基板１４の裏面に基板側電
極１５をそれぞれ形成すると、図６に示した埋込みリッ
ジ型の半導体レーザが完成する。
法としては、半導体基板１４上に、ＭＯＣＶＤ法等によ
り、基板側クラッド層１０ａ、低屈折率層９ａ、基板側
第２ガイド層８ａ、基板側第１ガイド層７ａ、歪量子井
戸活性層５、バリア層６、歪量子井戸活性層５、リッジ
側第１ガイド層４ａ、リッジ側第２ガイド層３ａ、リッ
ジ側クラッド層１ａを順次結晶成長させる。次にリッジ
側クラッド層１ａ上に、ストライプ状の絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をマスクとしてリッジ側クラッド層１ａ
をエッチングしてリッジストライプ形状に形成して、こ
のリッジ側クラッド層１ａのエッチング除去した部分
に、ＭＯＣＶＤ法等により電流ブロック層１６を埋め込
み成長させる。そして、マスクとして用いた絶縁膜を除
去し、全面にコンタクト層１３を形成する。この後、上
記リッジ上部にリッジストライプ幅より狭いストライプ
状のリッジ側電極を、半導体基板１４の裏面に基板側電
極１５をそれぞれ形成すると、図６に示した埋込みリッ
ジ型の半導体レーザが完成する。
【００２９】上記実施の形態６の半導体レーザにあって
も上記実施の形態１の場合と同様に低屈折率層９ａの存
在によって半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡が
り、半導体層の厚さ方向(x) における遠視野像の拡がり
を抑えて幅方向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方
向(x) の遠視野像の拡がりの比であるアスペクト比を低
減することができる。また、上記のような低屈折率層９
ａの存在によって光はバリア層６を境にして基板側にの
み拡がり、そのため、共振器長方向に伝播する光は、半
導体層の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側と
の屈折率差の影響を受けにくくなり、その結果、リッジ
幅を拡げても基本モードのみが許容され、キンク発生の
原因である高次モードの発生を防ぐことができるという
効果が得られる。
も上記実施の形態１の場合と同様に低屈折率層９ａの存
在によって半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡が
り、半導体層の厚さ方向(x) における遠視野像の拡がり
を抑えて幅方向(y) の遠視野像の拡がりに対する厚さ方
向(x) の遠視野像の拡がりの比であるアスペクト比を低
減することができる。また、上記のような低屈折率層９
ａの存在によって光はバリア層６を境にして基板側にの
み拡がり、そのため、共振器長方向に伝播する光は、半
導体層の幅方向(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側と
の屈折率差の影響を受けにくくなり、その結果、リッジ
幅を拡げても基本モードのみが許容され、キンク発生の
原因である高次モードの発生を防ぐことができるという
効果が得られる。
【００３０】なお、上記実施の形態２から５に対しても
本実施の形態６のような埋込みリッジ型半導体レーザに
してもよい。
本実施の形態６のような埋込みリッジ型半導体レーザに
してもよい。
【００３１】
【発明の効果】この発明に係る半導体レーザ（請求項
１) によれば、半導体基板側に配置したガイド層とクラ
ッド層との間に該クラッド層の屈折率よりも小さい屈折
率を有する低屈折率層を設けたので、半導体層の厚さ方
向(x) に光強度分布を拡げ、半導体層の厚さ方向(x) に
おける遠視野像の拡がりを抑えて幅方向(y) の遠視野像
の拡がりに対する厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりの比
であるアスペクト比を低減することができるという効果
が得られる。また、上記のような低屈折率層の存在によ
って光はバリア層を境にして基板側にのみ拡がり、その
ため、共振器長方向に伝播する光は、半導体層の幅方向
(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側との屈折率差の影
響を受けにくくなり、その結果、リッジ幅を拡げても基
本モードのみが許容され、キンク発生の原因である高次
モードの発生を防ぐことができるという効果が得られ
る。
１) によれば、半導体基板側に配置したガイド層とクラ
ッド層との間に該クラッド層の屈折率よりも小さい屈折
率を有する低屈折率層を設けたので、半導体層の厚さ方
向(x) に光強度分布を拡げ、半導体層の厚さ方向(x) に
おける遠視野像の拡がりを抑えて幅方向(y) の遠視野像
の拡がりに対する厚さ方向(x) の遠視野像の拡がりの比
であるアスペクト比を低減することができるという効果
が得られる。また、上記のような低屈折率層の存在によ
って光はバリア層を境にして基板側にのみ拡がり、その
ため、共振器長方向に伝播する光は、半導体層の幅方向
(y) ではリッジ部分とリッジ部の外側との屈折率差の影
響を受けにくくなり、その結果、リッジ幅を拡げても基
本モードのみが許容され、キンク発生の原因である高次
モードの発生を防ぐことができるという効果が得られ
る。
【００３２】この発明に係る半導体レーザ（請求項２）
によれば、上記半導体レーザ（請求項１）において、上
記半導体基板側のクラッド層の屈折率をリッジ側のクラ
ッド層の屈折率よりも大きくしたので、上記高次モード
の発生を防ぎ、かつ基板側への光の拡がりが促進される
ため、半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がっ
て、半導体層の厚さ方向(x) と幅方向(y) との遠視野像
の拡がりの比であるアスペクト比をより低減することが
できるという効果がある。
によれば、上記半導体レーザ（請求項１）において、上
記半導体基板側のクラッド層の屈折率をリッジ側のクラ
ッド層の屈折率よりも大きくしたので、上記高次モード
の発生を防ぎ、かつ基板側への光の拡がりが促進される
ため、半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がっ
て、半導体層の厚さ方向(x) と幅方向(y) との遠視野像
の拡がりの比であるアスペクト比をより低減することが
できるという効果がある。
【００３３】この発明に係る半導体レーザ（請求項３）
によれば、上記半導体レーザ（請求項１または２）にお
いて、上記半導体基板側のガイド層厚をリッジ側のガイ
ド層厚よりも厚くしたので、上記高次モードの発生を防
ぎ、かつ基板側への光の拡がりが促進されるため、半導
体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がって、半導体層
の厚さ方向(x) と幅方向(y) との遠視野像の拡がりの比
であるアスペクト比をより低減することができるという
効果がある。
によれば、上記半導体レーザ（請求項１または２）にお
いて、上記半導体基板側のガイド層厚をリッジ側のガイ
ド層厚よりも厚くしたので、上記高次モードの発生を防
ぎ、かつ基板側への光の拡がりが促進されるため、半導
体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がって、半導体層
の厚さ方向(x) と幅方向(y) との遠視野像の拡がりの比
であるアスペクト比をより低減することができるという
効果がある。
【００３４】この発明に係る半導体レーザ（請求項４）
によれば、上記半導体レーザ（請求項１ないし３）にお
いて、上記半導体基板側のガイド層の屈折率をリッジ側
の屈折率よりも大きくしたので、上記高次モードの発生
を防ぎ、かつ基板側への光の拡がりが促進されるため、
半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がって、半導
体層の厚さ方向(x) と幅方向(y) との遠視野像の拡がり
の比であるアスペクト比をより低減することができると
いう効果がある。
によれば、上記半導体レーザ（請求項１ないし３）にお
いて、上記半導体基板側のガイド層の屈折率をリッジ側
の屈折率よりも大きくしたので、上記高次モードの発生
を防ぎ、かつ基板側への光の拡がりが促進されるため、
半導体層の厚さ方向(x) に光強度分布が拡がって、半導
体層の厚さ方向(x) と幅方向(y) との遠視野像の拡がり
の比であるアスペクト比をより低減することができると
いう効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による半導体レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による半導体レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態３による半導体レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態４による半導体レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態５による半導体レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態６による半導体レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】 従来の半導体レーザを示す断面図である。
１ａ，１ｂ リッジ型クラッド層、３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄ リッジ側第２ガイド層、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
リッジ側第１ガイド層、５ 歪量子井戸活性層、６
バリア層、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 基板側第１ガイド
層、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 基板側第２ガイド層、９
ａ，９ｂ 低屈折率層、１０ａ，１０ｂ基板側クラッド
層、１１ リッジ側電極、１２ 絶縁膜、１３ コンタ
クト層、１４ 半導体基板、１５ 基板側電極、１６
電流ブロック層。
３ｄ リッジ側第２ガイド層、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
リッジ側第１ガイド層、５ 歪量子井戸活性層、６
バリア層、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 基板側第１ガイド
層、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 基板側第２ガイド層、９
ａ，９ｂ 低屈折率層、１０ａ，１０ｂ基板側クラッド
層、１１ リッジ側電極、１２ 絶縁膜、１３ コンタ
クト層、１４ 半導体基板、１５ 基板側電極、１６
電流ブロック層。
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上に、活性層を境にして対称
にそれぞれ導電型の異なるガイド層とクラッド層とを備
えたリッジ型あるいは埋込リッジ型の屈折率導波構造を
有する半導体レーザにおいて、 上記半導体基板側に配置したガイド層とクラッド層との
間に該クラッド層の屈折率よりも小さい屈折率を有する
低屈折率層を設けたことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体レーザにおい
て、 上記半導体基板側のクラッド層の屈折率をリッジ側のク
ラッド層の屈折率よりも大きくしたことを特徴とする半
導体レーザ。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の半導体レーザ
において、 上記半導体基板側のガイド層厚をリッジ側のガイド層厚
よりも厚く形成したことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
導体レーザにおいて、 上記半導体基板側のガイド層の屈折率をリッジ側の屈折
率よりも大きく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 |
|---|---|---|---|
| JP03573198A JP4422806B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03573198A JP4422806B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 半導体レーザ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008154958A Division JP2008219051A (ja) | 2008-06-13 | 2008-06-13 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233882A true JPH11233882A (ja) | 1999-08-27 |
| JP4422806B2 JP4422806B2 (ja) | 2010-02-24 |
Family
ID=12449993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03573198A Expired - Lifetime JP4422806B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4422806B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005294306A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| CN1309128C (zh) * | 2000-09-19 | 2007-04-04 | 罗姆股份有限公司 | Iii－v氮化物半导体激光器件 |
| JP2007095857A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザ |
| US7362788B2 (en) | 2003-09-26 | 2008-04-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser and fabricating method thereof |
| US8111726B2 (en) | 2008-10-27 | 2012-02-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
| DE102014204938A1 (de) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleiterlaservorrichtung |
| US9008141B2 (en) | 2013-07-19 | 2015-04-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
| CN106532433A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 苏州全磊光电有限公司 | 一种窄垂直方向远场发散角的激光器及其制备方法 |
| US9871348B2 (en) | 2015-10-22 | 2018-01-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
| JP2021525962A (ja) * | 2018-05-30 | 2021-09-27 | エヌライト， インコーポレイテッドＮｌｉｇｈｔ， Ｉｎｃ． | 量子井戸オフセットおよび効率的な単一モードレーザ発光を速軸に沿って有する大光共振器（ｌｏｃ）レーザダイオード |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP03573198A patent/JP4422806B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1309128C (zh) * | 2000-09-19 | 2007-04-04 | 罗姆股份有限公司 | Iii－v氮化物半导体激光器件 |
| US7362788B2 (en) | 2003-09-26 | 2008-04-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser and fabricating method thereof |
| JP2005294306A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| JP2007095857A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザ |
| US8111726B2 (en) | 2008-10-27 | 2012-02-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
| JP2014197598A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| DE102014204938A1 (de) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleiterlaservorrichtung |
| US9203216B2 (en) | 2013-03-29 | 2015-12-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
| DE102014204938B4 (de) * | 2013-03-29 | 2020-03-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleiterlaservorrichtung |
| US9008141B2 (en) | 2013-07-19 | 2015-04-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
| US9871348B2 (en) | 2015-10-22 | 2018-01-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser device |
| CN106532433A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 苏州全磊光电有限公司 | 一种窄垂直方向远场发散角的激光器及其制备方法 |
| JP2021525962A (ja) * | 2018-05-30 | 2021-09-27 | エヌライト， インコーポレイテッドＮｌｉｇｈｔ， Ｉｎｃ． | 量子井戸オフセットおよび効率的な単一モードレーザ発光を速軸に沿って有する大光共振器（ｌｏｃ）レーザダイオード |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4422806B2 (ja) | 2010-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4387472B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3244115B2 (ja) | 半導体レーザー | |
| JP4893306B2 (ja) | 半導体レーザ、半導体光アンプ、及び光通信装置 | |
| JP2982422B2 (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| US5805627A (en) | Laser diode and optical communications system using such laser diode | |
| JPH11233882A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH065975A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP2007508687A (ja) | 半導体導波路デバイスにおける出力ビーム発散の制御 | |
| JP2917950B2 (ja) | 波長可変半導体レーザ及びその製造方法 | |
| JPH09275240A (ja) | 導波路型光素子およびその作製方法 | |
| JP2804502B2 (ja) | 半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| JPWO2005060058A1 (ja) | 半導体レーザーおよびその製造方法 | |
| JP2002043688A (ja) | リッジ型分布帰還半導体レーザ素子 | |
| JP7511743B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH10221554A (ja) | 導波路型半導体光素子および光通信システム | |
| JP2008219051A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP2002111126A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP3025322B2 (ja) | 光導波路 | |
| JP2004055797A (ja) | 分布帰還型半導体レーザ | |
| JP2000049420A (ja) | 半導体光機能素子およびその製造方法 | |
| JPH07325328A (ja) | 半導体光変調器 | |
| JP2806695B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JP2682379B2 (ja) | 半導体ゲート型光スイッチ又は半導体マトリクス光スイッチ及びその製造方法 | |
| JP2008219050A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH1130720A (ja) | 半導体光集積素子およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040601 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071113 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080115 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080613 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080625 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080725 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091111 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091207 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131211 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |