JPH01184894A - 半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ素子Info
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- JPH01184894A JPH01184894A JP531488A JP531488A JPH01184894A JP H01184894 A JPH01184894 A JP H01184894A JP 531488 A JP531488 A JP 531488A JP 531488 A JP531488 A JP 531488A JP H01184894 A JPH01184894 A JP H01184894A
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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】
イ）産業上の利用分野
本発明は伸開面（：よって７アブリペロ共振器（Ｆｅｂ
ｒｙ−ｐｅｒｏｔ ｒｅｓｏｎａｚｏｒ）を有する０
ａ１１Ａｔｌ系の半導体レーザ素子（：関する。
ｒｙ−ｐｅｒｏｔ ｒｅｓｏｎａｚｏｒ）を有する０
ａ１１Ａｔｌ系の半導体レーザ素子（：関する。
口）従来の技術
従来より光学的録音／再生装置（：は半導体レーザ素子
が用いられ、この様な半導体レーザ素子は特開昭６２−
２６９３７３号公報や特開昭６２−２７２５８３号公報
Ｃ：示される様なファブリペロ共振器をもったＧａＡｊ
ＡＳ系の半導体レーザ素子が用いられる。そして特ζ二
光学的録晋／再生装置では反射されたレーザ光が出射光
の近くＣ二位置し、半導体レーザ素子Ｉ：至ると干渉も
しくはレーザ発振阻害といったいわゆる戻り光ノイズを
生じ不都合である。
が用いられ、この様な半導体レーザ素子は特開昭６２−
２６９３７３号公報や特開昭６２−２７２５８３号公報
Ｃ：示される様なファブリペロ共振器をもったＧａＡｊ
ＡＳ系の半導体レーザ素子が用いられる。そして特ζ二
光学的録晋／再生装置では反射されたレーザ光が出射光
の近くＣ二位置し、半導体レーザ素子Ｉ：至ると干渉も
しくはレーザ発振阻害といったいわゆる戻り光ノイズを
生じ不都合である。
この様な戻り光ノイズの影響を少なくすると共Ｃ二、光
学系を簡素化するためＩ：、レーザ光は単波長発振１（
シングルモード）よりも複数波長発振型（マルチモード
）が用いられるよう１；なったがこの様な半導体レーザ
素子口おいて戻り光ノイズを減少させる方法は可干渉性
を低くすることが指摘され、その具体的な方法として活
性層を厚くすることがよいとされてきた。しかし乍ら活
性層が厚くなればなる程しきい値電流は高く、微分量子
効率は低下し、そして動作電流が大きくなるので消費電
力は高くまた発熱Ｉ：よる光出力変動や短寿分化などの
要因となシ利用しく：＜＜好ましくない。
学系を簡素化するためＩ：、レーザ光は単波長発振１（
シングルモード）よりも複数波長発振型（マルチモード
）が用いられるよう１；なったがこの様な半導体レーザ
素子口おいて戻り光ノイズを減少させる方法は可干渉性
を低くすることが指摘され、その具体的な方法として活
性層を厚くすることがよいとされてきた。しかし乍ら活
性層が厚くなればなる程しきい値電流は高く、微分量子
効率は低下し、そして動作電流が大きくなるので消費電
力は高くまた発熱Ｉ：よる光出力変動や短寿分化などの
要因となシ利用しく：＜＜好ましくない。
ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、戻シ光ノ
イズが少なく利用しやすい半導体レーザ素子を提供する
ものである。
イズが少なく利用しやすい半導体レーザ素子を提供する
ものである。
二）課題を解決するための手段
本発明はファブリペロ共振器の長さを１００μｍ以上２
００μｍ以下とし、活性層の厚みを０．１μｍ以下とし
最大発光ピーク波長の半値巾の２倍より広い波長間隔の
複数の発光ピーク波長を有する発光特性をもたせたもの
である〇 ホ）作 用 これＣ：よりしきい値電流は低く共振器内のモード選択
性が大きくなり、発振が安定し戻り光ノイズが減少する
と共ζ；利用もしやすい。
００μｍ以下とし、活性層の厚みを０．１μｍ以下とし
最大発光ピーク波長の半値巾の２倍より広い波長間隔の
複数の発光ピーク波長を有する発光特性をもたせたもの
である〇 ホ）作 用 これＣ：よりしきい値電流は低く共振器内のモード選択
性が大きくなり、発振が安定し戻り光ノイズが減少する
と共ζ；利用もしやすい。
へ）実施例
第１図は本発明実施例の半導体レーザ素子の斜視図で、
（）！ＬＡＩＩ基板（１）上（二必要（二応じてブロッ
ク層（図示せず）を設け、活性層（２）を上下からクラ
ッド層（３）で挾持し必要に応じてキャップ層（４）を
介して電極（５）を設は次もので、活性層（２）とクラ
ッド層（３）は混晶比の異なるＧ！ＬＡｌ！Ａ１３の液
相、ＭｏｏＶＤ、ＭＢＥ等のエピタキシャル層からなる
。
（）！ＬＡＩＩ基板（１）上（二必要（二応じてブロッ
ク層（図示せず）を設け、活性層（２）を上下からクラ
ッド層（３）で挾持し必要に応じてキャップ層（４）を
介して電極（５）を設は次もので、活性層（２）とクラ
ッド層（３）は混晶比の異なるＧ！ＬＡｌ！Ａ１３の液
相、ＭｏｏＶＤ、ＭＢＥ等のエピタキシャル層からなる
。
そして先の公報の如く活性層（２）の電流狭窄等Ｃ：よ
シ形成された発光領域の露出面は９開（：より７アプリ
ベロ共振面となっているので、共振器の長さ（ａは素子
の長さとなる。
シ形成された発光領域の露出面は９開（：より７アプリ
ベロ共振面となっているので、共振器の長さ（ａは素子
の長さとなる。
この共振器の長さＶ）は中心発光波長の整数倍とされて
いるが、実際（：＃ｉ歩留）や取扱いやすさにより２５
０μｍ前後にされている。ところで活性層（２）を薄く
シ、シきい値電流と光学特性を調べたところ、（Ｌ１０
／１ｍ以下（α１０〜０．０５μｍ）であれば実用的で
特性が安定なことが確認でき九ので、以下Ｏ，ＯＳμｍ
のものを例（：具体的Ｃ：説明する。
いるが、実際（：＃ｉ歩留）や取扱いやすさにより２５
０μｍ前後にされている。ところで活性層（２）を薄く
シ、シきい値電流と光学特性を調べたところ、（Ｌ１０
／１ｍ以下（α１０〜０．０５μｍ）であれば実用的で
特性が安定なことが確認でき九ので、以下Ｏ，ＯＳμｍ
のものを例（：具体的Ｃ：説明する。
まず、共振器長さ（４が２５０μｍの半導体レーザ素子
のマルチモードの発振は第３図（ａ）に示す様６二室温
で３ｍｙ出力の時最大発光ピーク波長７８Ｑｎｍを中心
とし、Ｑ、３ｎｍの間隔で複数の発光ピーク波長を有す
る。この特性図の下方が省略しであるのは、自励発振型
とそうでない型で発光特性（スペクトル分布）が連続す
る部分を有したり相’４ｔ＝低いレベルまで分岐したま
まの特性を示したりするからであるが、いずれのスペク
トル分布Ｃ二おいても共通して突出スペクトルの略中央
Ｃ二おける波長巾を発光ピーク波長の半値巾とみなすこ
とができる。この様な半導体レーザ素子の種々のパラメ
ータＷ変化させｔ結果、緊子特有の混晶比とか不純物濃
度（いわゆる物性的性質）が等しければ、通常の仕様範
囲内（例えば電流変化など）においてピーク波長の半値
巾とピーク波長の間隔は変化がなく、かつその特性は共
振路長（：依存している事が判明した。
のマルチモードの発振は第３図（ａ）に示す様６二室温
で３ｍｙ出力の時最大発光ピーク波長７８Ｑｎｍを中心
とし、Ｑ、３ｎｍの間隔で複数の発光ピーク波長を有す
る。この特性図の下方が省略しであるのは、自励発振型
とそうでない型で発光特性（スペクトル分布）が連続す
る部分を有したり相’４ｔ＝低いレベルまで分岐したま
まの特性を示したりするからであるが、いずれのスペク
トル分布Ｃ二おいても共通して突出スペクトルの略中央
Ｃ二おける波長巾を発光ピーク波長の半値巾とみなすこ
とができる。この様な半導体レーザ素子の種々のパラメ
ータＷ変化させｔ結果、緊子特有の混晶比とか不純物濃
度（いわゆる物性的性質）が等しければ、通常の仕様範
囲内（例えば電流変化など）においてピーク波長の半値
巾とピーク波長の間隔は変化がなく、かつその特性は共
振路長（：依存している事が判明した。
そこで−枚のウェハから取シ出したいわゆる物性的性質
を一定とした半導体レーザ素子を１０ツトとし、ロフト
内に複数の共振器長さのグループを形成し、ロフト平均
の共振器長さ（りとしきい値電流あるいは戻り光ノイズ
の大きさとの相関を調べたのが第２図である。しきい値
電流は一点鎖線偽）で示す如く共振器の長さ（ｊが短か
くなれば単調（；減少し、ばらつきを含めてＳｏｍＡ以
下であれば実用的である。一方決シ光ノイズは破線の）
で示す如く一定のところで大きく減少する。顕著な効果
があられれ、かつロフト間バラツキの小さい範囲は共振
器長さ（４が１００μｍ以上２００μｍ以下であった。
を一定とした半導体レーザ素子を１０ツトとし、ロフト
内に複数の共振器長さのグループを形成し、ロフト平均
の共振器長さ（りとしきい値電流あるいは戻り光ノイズ
の大きさとの相関を調べたのが第２図である。しきい値
電流は一点鎖線偽）で示す如く共振器の長さ（ｊが短か
くなれば単調（；減少し、ばらつきを含めてＳｏｍＡ以
下であれば実用的である。一方決シ光ノイズは破線の）
で示す如く一定のところで大きく減少する。顕著な効果
があられれ、かつロフト間バラツキの小さい範囲は共振
器長さ（４が１００μｍ以上２００μｍ以下であった。
この範囲においてもう一つの顕著な効果は、ピーク波長
間隔が共振器長さが短くなればなる程広がることである
。例えば第３図（ａ） Ｃ示した半分の共振器長さ（／
−１２５／Ｊ ｍ） （−おいて第３図（ｂ）Ｃ二示す
様Ｃ二半値巾は変化しないで間隔はα６ｎｍとなつ念。
間隔が共振器長さが短くなればなる程広がることである
。例えば第３図（ａ） Ｃ示した半分の共振器長さ（／
−１２５／Ｊ ｍ） （−おいて第３図（ｂ）Ｃ二示す
様Ｃ二半値巾は変化しないで間隔はα６ｎｍとなつ念。
これらのことから一定の範囲内であれば共振器長さが短
かくなると共振器内部の光密度が増加し、それＣ：よっ
て非発振モード利得の飽和量が大きくなり、発振モード
選択性が大きくなり、発振が安定すると共に戻シ光ノイ
ズも生じＣ二くくなっているものと推論した。
かくなると共振器内部の光密度が増加し、それＣ：よっ
て非発振モード利得の飽和量が大きくなり、発振モード
選択性が大きくなり、発振が安定すると共に戻シ光ノイ
ズも生じＣ二くくなっているものと推論した。
ト）発明の効果
以上の如＜Ｃよりしきい値電流は低く動作電流も小さく
てすみ微分量子効率の低下も防ぐことができ念ので使い
やすく、戻り光ノイズも充分に低減することができ次。
てすみ微分量子効率の低下も防ぐことができ念ので使い
やすく、戻り光ノイズも充分に低減することができ次。
第１図は本発明実施例の半導体レーザ素子の斜視図、第
２図と第３図（ａ）Ｃｂ）は半導体レーザ素子の特性図
である。 （１）・−Ｇａ八へ基板、（２）・・・活性層。 出願人 三洋電機株式会社外１名 代理人 弁理士 西 野 卓 嗣（外１名）蔓ぞ圧器・
の長″Ｅ （
２図と第３図（ａ）Ｃｂ）は半導体レーザ素子の特性図
である。 （１）・−Ｇａ八へ基板、（２）・・・活性層。 出願人 三洋電機株式会社外１名 代理人 弁理士 西 野 卓 嗣（外１名）蔓ぞ圧器・
の長″Ｅ （
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）フアブリペロ共振器を有するＧａＡｌＡｓ系の半導
体レーザ素子において、活性層の厚みを０．１μｍ以下
とし、共振器の長さを１００μｍ以上２００μｍ以下と
した事を特徴とする半導体レーザ素子。 ２）１００μｍ以上２００μｍ以下の長さのフアブリペ
ロ共振器を有し最大発光ピーク波長の半値巾の２倍より
広い波長間隔の複数の発光ピーク波長を有するＧａＡｌ
Ａｓ系の半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63005314A JP2664388B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 半導体レーザ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63005314A JP2664388B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 半導体レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184894A true JPH01184894A (ja) | 1989-07-24 |
| JP2664388B2 JP2664388B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=11607804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63005314A Expired - Lifetime JP2664388B2 (ja) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | 半導体レーザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664388B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377154A (en) * | 1992-01-31 | 1994-12-27 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Multiple serial-access memory |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52149484A (en) * | 1976-06-08 | 1977-12-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser |
| JPS60242689A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS611080A (ja) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1988
- 1988-01-13 JP JP63005314A patent/JP2664388B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52149484A (en) * | 1976-06-08 | 1977-12-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor laser |
| JPS60242689A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-02 | Sharp Corp | 半導体レ−ザ素子 |
| JPS611080A (ja) * | 1984-06-13 | 1986-01-07 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377154A (en) * | 1992-01-31 | 1994-12-27 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Multiple serial-access memory |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2664388B2 (ja) | 1997-10-15 |
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