JPH01146389A - 面発光半導体レーザ - Google Patents
面発光半導体レーザInfo
- Publication number
- JPH01146389A JPH01146389A JP30626287A JP30626287A JPH01146389A JP H01146389 A JPH01146389 A JP H01146389A JP 30626287 A JP30626287 A JP 30626287A JP 30626287 A JP30626287 A JP 30626287A JP H01146389 A JPH01146389 A JP H01146389A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- lens
- semiconductor laser
- emission
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、回折格子結合型（以下ＧＣ型と略す）の面
発光半導体レーザに関し、特にその出射ビームを制御で
きる面発光半導体レーザに関するものである。
発光半導体レーザに関し、特にその出射ビームを制御で
きる面発光半導体レーザに関するものである。
従来、ＧＣ型半導体レーザからの面発光レーザ光のビー
ム形状を制御する技術はなかった。ＧＣ型レーザには分
布帰還（ＤＦＢ）型１分布ブラッグ（Ｄ Ｂ Ｒ）型が
あり、第３図はＤＦＢ型レーザの一例である横方向接合
ストライプ（ＴＪＳ）型半導体レーザを示す図である０
図において３はＧａＡｓ基板、６，７はＡｌＧａＡｓク
ラッド層、７はＧａＡｓ活性層、８はＡｌＧａＡｓ光ガ
イド層、１１はＧａＡｓキャンプ層、９は二次回折格子
、１２は電極、１３はｐ−ｎ接合に沿って接合キャップ
Ｊｉｌｌをストライプ状に除去したアイソレーション窓
、１４は亜鉛拡散をしたｐ領域である。また第４図はこ
のレーザからの出射ビーム形状を示す図であり、図にお
いて、１５．１６は端面発光ビーム、１７は面発光ビー
ムである。
ム形状を制御する技術はなかった。ＧＣ型レーザには分
布帰還（ＤＦＢ）型１分布ブラッグ（Ｄ Ｂ Ｒ）型が
あり、第３図はＤＦＢ型レーザの一例である横方向接合
ストライプ（ＴＪＳ）型半導体レーザを示す図である０
図において３はＧａＡｓ基板、６，７はＡｌＧａＡｓク
ラッド層、７はＧａＡｓ活性層、８はＡｌＧａＡｓ光ガ
イド層、１１はＧａＡｓキャンプ層、９は二次回折格子
、１２は電極、１３はｐ−ｎ接合に沿って接合キャップ
Ｊｉｌｌをストライプ状に除去したアイソレーション窓
、１４は亜鉛拡散をしたｐ領域である。また第４図はこ
のレーザからの出射ビーム形状を示す図であり、図にお
いて、１５．１６は端面発光ビーム、１７は面発光ビー
ムである。
次に動作について説明する。
活性層７を共振器軸方向に伝搬する波は、二次の回折格
子９によってチップ面上方向に回折される。この光は吸
収損失の小さいＡｌＧａＡｓクラッド層１０を通り、電
極１２の間隙にあるアイソレーション窓１３がら空気中
に取り出される。このビーム１７は第４図に示すように
扇状をしている。面発光領域は共振器長に沿って２〜３
μｍの幅をもった線状である。そのため共振器方向２に
沿って゛回折効果がなく、ビーム形状はほとんど拡がら
ない。一方ｙ軸方向については２〜３μｍと狭い領域か
らの発光であるためにビームは回折して大きく拡がる。
子９によってチップ面上方向に回折される。この光は吸
収損失の小さいＡｌＧａＡｓクラッド層１０を通り、電
極１２の間隙にあるアイソレーション窓１３がら空気中
に取り出される。このビーム１７は第４図に示すように
扇状をしている。面発光領域は共振器長に沿って２〜３
μｍの幅をもった線状である。そのため共振器方向２に
沿って゛回折効果がなく、ビーム形状はほとんど拡がら
ない。一方ｙ軸方向については２〜３μｍと狭い領域か
らの発光であるためにビームは回折して大きく拡がる。
この角度は約１０−１５’である。
従来の面発光半導体レーザは以上のように構成されてお
り、その面発光ビームは２方向とＸ方向でビーム拡がり
角が極めて異なり、この光を光ファイバに入射させたり
狭い領域に照射したい場合にはＸ方向のビーム拡がりを
抑えるために大きなシリンドリカルレンズを用いる必要
があるため、装置全体を小型にしたい場合に大きな障害
となるという問題点があった。
り、その面発光ビームは２方向とＸ方向でビーム拡がり
角が極めて異なり、この光を光ファイバに入射させたり
狭い領域に照射したい場合にはＸ方向のビーム拡がりを
抑えるために大きなシリンドリカルレンズを用いる必要
があるため、装置全体を小型にしたい場合に大きな障害
となるという問題点があった。
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、外部に大きなレンズ系を必要とせずに収束状
の面発光ビームが得られる面発光半導体レーザを得るこ
とを目的とする。
たもので、外部に大きなレンズ系を必要とせずに収束状
の面発光ビームが得られる面発光半導体レーザを得るこ
とを目的とする。
この発明に係る面発光半導体レーザは、２方向の拡がり
角の狭さを保持しつつ、Ｘ方向のビームのひろがりを減
少、あるいは収束状に制御可能なように装着されたファ
イバレンズを備えたものである。
角の狭さを保持しつつ、Ｘ方向のビームのひろがりを減
少、あるいは収束状に制御可能なように装着されたファ
イバレンズを備えたものである。
この発明においては、ファイバレンズをＸ方向のビーム
のひろがりを減少、あるいは収束状に制御するように装
着した構成としたから、収束状の面発光ビームが得られ
る。
のひろがりを減少、あるいは収束状に制御するように装
着した構成としたから、収束状の面発光ビームが得られ
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による面発光半導体レーザを
示す図であり、図において、１はファイバレンズ、２は
レーザである。
示す図であり、図において、１はファイバレンズ、２は
レーザである。
第２図は第１図に示す本実施例の光線軌跡を示すための
ＸＹ面内の断面模式図であり、図において、８は接着剤
である。第２図には示されていないが、実際にはファイ
バ径がアイソレーション溝１３に比して大きいためファ
イバレンズ１ははＧａＡｓキャップ層１１の厚み１２だ
け上部クラッド層１０から離れている。
ＸＹ面内の断面模式図であり、図において、８は接着剤
である。第２図には示されていないが、実際にはファイ
バ径がアイソレーション溝１３に比して大きいためファ
イバレンズ１ははＧａＡｓキャップ層１１の厚み１２だ
け上部クラッド層１０から離れている。
次に本実施例の作用について説明する。
例えば第２図に示すようなＴＪＳレーザを仮定したとき
の光線追跡によれば、近軸近似では出射角ξは、 ξ＝ （２−ｎｔ ） −（β−γ） −ｒｆ Ｒｎｃ で表わされる。ただしｌ、は上部クラッド層の厚さ＋
１ｔは上部クラフト層とファイバ底の距離。
の光線追跡によれば、近軸近似では出射角ξは、 ξ＝ （２−ｎｔ ） −（β−γ） −ｒｆ Ｒｎｃ で表わされる。ただしｌ、は上部クラッド層の厚さ＋
１ｔは上部クラフト層とファイバ底の距離。
αはＡｌＧａＡｓ上部クラッド層内での出射角。
ｎｃは上部クラッド層の屈折率、ｎｌは接着剤の屈折率
＋ｎｆはファイバの屈折率、Ｒはファイバの半径である
。第５図はファイバの屈折率に対する放射角拡がりを計
算したものを示す図であり、図かられかるようにｎｔの
増大とともに放射角は狭くなり、ｎ、〜１．９ではほぼ
平行光になる。Ｒ９’Ｉ ＋ ’Ｚ ＋ ｎｌｌ
＋ ｎｃ、ｎｆを適宜設定することによって放射角ξ
を制御することが可能である。
＋ｎｆはファイバの屈折率、Ｒはファイバの半径である
。第５図はファイバの屈折率に対する放射角拡がりを計
算したものを示す図であり、図かられかるようにｎｔの
増大とともに放射角は狭くなり、ｎ、〜１．９ではほぼ
平行光になる。Ｒ９’Ｉ ＋ ’Ｚ ＋ ｎｌｌ
＋ ｎｃ、ｎｆを適宜設定することによって放射角ξ
を制御することが可能である。
第６図はファイバが発光中心からＸ軸に沿ってΔＸだけ
ずれた場合のビームふれ角ζを計算したもので、 ζ＝ｓｉｎ −’（Ｘ） ＋５ｉｎ−Ｉ（ｎａＸ）
２５ｉｎ−’（□χ）ｎｆ ＋ ΔＸ Ｘミ□ と表わされる。これかられかるようにＸ方向にファイバ
を微調整することで、例えばレーザチップをマウントに
取り着けた後でもビーム出射角を再調整できるものであ
る。また電気的に発光点を動かすことができれば、かな
り大きな範囲でビーム走査を行なわせることができる。
ずれた場合のビームふれ角ζを計算したもので、 ζ＝ｓｉｎ −’（Ｘ） ＋５ｉｎ−Ｉ（ｎａＸ）
２５ｉｎ−’（□χ）ｎｆ ＋ ΔＸ Ｘミ□ と表わされる。これかられかるようにＸ方向にファイバ
を微調整することで、例えばレーザチップをマウントに
取り着けた後でもビーム出射角を再調整できるものであ
る。また電気的に発光点を動かすことができれば、かな
り大きな範囲でビーム走査を行なわせることができる。
なお本実施例ではＴＪＳレーザを基本にして説明したが
、これは他のＧＣ型レーザであってもよく上記実施例と
同様の効果を奏する。
、これは他のＧＣ型レーザであってもよく上記実施例と
同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば面発光半導体レーザに
おいて、２方向の拡がり角の狭さを保持しつつ、ｙ方向
のビームのひろがりを減少、あるいは収束状に制御する
ように装着されたファイバレンズを備えた構成としたか
ら、二次元的にコリメートされた面発光ビームを得るこ
とができ、集光、偏向機能を持った一次元、二次元レー
ザアレイを得ることが可能となる効果がある。
おいて、２方向の拡がり角の狭さを保持しつつ、ｙ方向
のビームのひろがりを減少、あるいは収束状に制御する
ように装着されたファイバレンズを備えた構成としたか
ら、二次元的にコリメートされた面発光ビームを得るこ
とができ、集光、偏向機能を持った一次元、二次元レー
ザアレイを得ることが可能となる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるファイバ付きの面発
光半導体レーザを示す斜視図、第２図はこの発明の一実
施例による面発光半導体レーザの光線軌跡を示す断面図
、第３図は従来のＤＦＢ−ＴＪＳレーザを示す斜視図、
第４図は面発光レーザの出射ビーム形状を示す図、第５
図は本発明の一実施例におけるファイバ屈折率に対する
放射波がり角の依存性を示す図、第６図は本発明の一実
施例におけるファイバ中心と発光中心の位置ずれに対す
る放射ふれ角の計算結果を示す図である。 １はファイバレンズ、２はレーザ、３はＧａＡＳ基板、
４はＧａＡｓバフファ層、５はＡｌＧａＡｓバッファ層
、６はＡｌＧａＡｓ下部クラフト層、７はＧａＡｓ活性
層、８はＡｌＧａＡｓ光ガイド層、９は二次回折格子、
１０はＡｌＧａＡｓ上部クラフト層、１１はＧａＡｓキ
ャ、プ層、１２は！極、１３はアイソレーション溝、１
８は接着剤。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
光半導体レーザを示す斜視図、第２図はこの発明の一実
施例による面発光半導体レーザの光線軌跡を示す断面図
、第３図は従来のＤＦＢ−ＴＪＳレーザを示す斜視図、
第４図は面発光レーザの出射ビーム形状を示す図、第５
図は本発明の一実施例におけるファイバ屈折率に対する
放射波がり角の依存性を示す図、第６図は本発明の一実
施例におけるファイバ中心と発光中心の位置ずれに対す
る放射ふれ角の計算結果を示す図である。 １はファイバレンズ、２はレーザ、３はＧａＡＳ基板、
４はＧａＡｓバフファ層、５はＡｌＧａＡｓバッファ層
、６はＡｌＧａＡｓ下部クラフト層、７はＧａＡｓ活性
層、８はＡｌＧａＡｓ光ガイド層、９は二次回折格子、
１０はＡｌＧａＡｓ上部クラフト層、１１はＧａＡｓキ
ャ、プ層、１２は！極、１３はアイソレーション溝、１
８は接着剤。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）回折格子結合型面発光半導体レーザにおいて、そ
の発光表面上にファイバ状のレンズを、面発光出力ビー
ムの発散拡がり角を小さくするか、収束ビームに整形す
るか、出射方向を変化させることが可能なように装着し
たことを特徴とする面発光半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30626287A JPH01146389A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 面発光半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30626287A JPH01146389A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 面発光半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01146389A true JPH01146389A (ja) | 1989-06-08 |
Family
ID=17954960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30626287A Pending JPH01146389A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 面発光半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01146389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7119826B2 (en) * | 2002-12-16 | 2006-10-10 | Seiko Epson Corporation | Oranic EL array exposure head, imaging system incorporating the same, and array-form exposure head fabrication process |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553668A (en) * | 1978-06-22 | 1980-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor luminous device and its preparation |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP30626287A patent/JPH01146389A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553668A (en) * | 1978-06-22 | 1980-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor luminous device and its preparation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7119826B2 (en) * | 2002-12-16 | 2006-10-10 | Seiko Epson Corporation | Oranic EL array exposure head, imaging system incorporating the same, and array-form exposure head fabrication process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5488678A (en) | Assembly structure for an optical integrated circuit device | |
| US5164956A (en) | Multiperiod-grating surface-emitting lasers | |
| US5937120A (en) | Optical device | |
| EP0498169B1 (de) | Optoelektronisches Bauelement zum Aus- und Einkoppeln von Strahlung | |
| US20040114642A1 (en) | Laser diode with output fiber feedback | |
| KR950006317B1 (ko) | 반도체레이저증폭기 | |
| US20060045158A1 (en) | Stack-type Wavelength-tunable Laser Source | |
| US20200335946A1 (en) | Semiconductor laser device | |
| JPH01146389A (ja) | 面発光半導体レーザ | |
| JP3061169B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| JP2022002245A (ja) | 面発光型量子カスケードレーザ | |
| JPS63164386A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| US5727016A (en) | Spatially coherent diode laser with lenslike media and feedback from straight-toothed gratings | |
| JP2516953B2 (ja) | 半導体レ―ザ装置の製造方法 | |
| US5524013A (en) | Beam scannable laser diode | |
| JPH0339706A (ja) | 光モジュール | |
| JPS63208294A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPS63164376A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
| JP2589513B2 (ja) | 端面発光ｌｅｄ | |
| JPS62172780A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| US6298078B1 (en) | Laser diodes with composite material systems which decouple refractive index and band gap profiles | |
| AU2021104550A4 (en) | VCSEL Linear Array for Multi-line Lidar | |
| JPH04233291A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH04199133A (ja) | 光増幅器および光集積回路 | |
| JPH01238082A (ja) | 半導体レーザ |