JPH04302190A - マルチビーム半導体レーザ - Google Patents
マルチビーム半導体レーザInfo
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- JPH04302190A JPH04302190A JP6691291A JP6691291A JPH04302190A JP H04302190 A JPH04302190 A JP H04302190A JP 6691291 A JP6691291 A JP 6691291A JP 6691291 A JP6691291 A JP 6691291A JP H04302190 A JPH04302190 A JP H04302190A
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- laser
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチビーム半導体レ
ーザ特に自動出力制御型のマルチビーム半導体レーザに
係わる。
ーザ特に自動出力制御型のマルチビーム半導体レーザに
係わる。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザは一般に、温度変化や特性
劣化等によって生じる出力の変動を抑制するために、そ
の光出力を受光素子によって検出し、光出力を一定に保
持するいわゆる自動出力制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏ Ｐｏ
ｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）駆動がなされている。即ち通
常一般の半導体レーザにおいては、図３の略線的拡大側
面図に示すように、半導体レーザ素子１２がマウントさ
れた支持基台１１上に、半導体レーザ素子１２の背部に
対向して半導体レーザ素子１２からの後方光ＬＢ を受
光するフォトダイオード等の光検出素子２１がマウント
され、この光検出素子２１からの検出出力をもってＡＰ
Ｃ駆動を行うようになされている。ＬＦ は半導体レー
ザ素子１２の前方光である。
劣化等によって生じる出力の変動を抑制するために、そ
の光出力を受光素子によって検出し、光出力を一定に保
持するいわゆる自動出力制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏ Ｐｏ
ｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）駆動がなされている。即ち通
常一般の半導体レーザにおいては、図３の略線的拡大側
面図に示すように、半導体レーザ素子１２がマウントさ
れた支持基台１１上に、半導体レーザ素子１２の背部に
対向して半導体レーザ素子１２からの後方光ＬＢ を受
光するフォトダイオード等の光検出素子２１がマウント
され、この光検出素子２１からの検出出力をもってＡＰ
Ｃ駆動を行うようになされている。ＬＦ は半導体レー
ザ素子１２の前方光である。
【０００３】このようなＡＰＣ駆動を行うための構成を
、そのままマルチビーム半導体レーザ、即ち半導体レー
ザアレイに適用する場合、図４の略線的拡大上面図に示
すように、そのマルチビーム半導体レーザ１０の複数本
の後方からの光ＬＢ の総和を光検出素子２１で受光し
てしまい、独立に各半導体レーザをモニターすることは
難しい。
、そのままマルチビーム半導体レーザ、即ち半導体レー
ザアレイに適用する場合、図４の略線的拡大上面図に示
すように、そのマルチビーム半導体レーザ１０の複数本
の後方からの光ＬＢ の総和を光検出素子２１で受光し
てしまい、独立に各半導体レーザをモニターすることは
難しい。
【０００４】また、図５の略線的拡大上面図に示すよう
に、光検出素子２１を独立分離して設ける場合において
も、マルチビーム半導体レーザ１０の各半導体レーザ素
子を独立にモニターするためには、各半導体レーザ素子
から出射される光がある程度の広がりをもっているため
に、これら光検出素子２１とマルチビーム半導体レーザ
１０の発光面１Ｓとの間隔ｄを数μｍ程度の微小な間隔
とする必要があり、独立モニターを実現することが難し
いという問題があった。
に、光検出素子２１を独立分離して設ける場合において
も、マルチビーム半導体レーザ１０の各半導体レーザ素
子を独立にモニターするためには、各半導体レーザ素子
から出射される光がある程度の広がりをもっているため
に、これら光検出素子２１とマルチビーム半導体レーザ
１０の発光面１Ｓとの間隔ｄを数μｍ程度の微小な間隔
とする必要があり、独立モニターを実現することが難し
いという問題があった。
【０００５】一方、１つのレーザビームに対して、異な
る波長の光を独立に検出するようになされた光半導体素
子が特開昭６３−１１１６７９号公開公報において提案
されている。この光半導体素子は、共通の導波路にブラ
ッグ反射条件の異なるグレーティング（回折格子）を形
成して、各波長毎に、各グレーティングに対応する位置
に設けた受光素子によって検出する構成によるものであ
る。
る波長の光を独立に検出するようになされた光半導体素
子が特開昭６３−１１１６７９号公開公報において提案
されている。この光半導体素子は、共通の導波路にブラ
ッグ反射条件の異なるグレーティング（回折格子）を形
成して、各波長毎に、各グレーティングに対応する位置
に設けた受光素子によって検出する構成によるものであ
る。
【０００６】このような構成とすることによって、各グ
レーティングのブラッグ条件に対応する異なる波長の光
を独立に検出することができ、分波器としてグレーティ
ングを使用しているため、波長選択性の優れた光半導体
素子を得ているものである。
レーティングのブラッグ条件に対応する異なる波長の光
を独立に検出することができ、分波器としてグレーティ
ングを使用しているため、波長選択性の優れた光半導体
素子を得ているものである。
【０００７】しかしながら、この場合は複数のグレーテ
ィングが同一導波路中に形成されており、複数本の同一
波長のレーザ光に対して同時に、それぞれこれらを個別
に検出する構成は考慮されていなかった。
ィングが同一導波路中に形成されており、複数本の同一
波長のレーザ光に対して同時に、それぞれこれらを個別
に検出する構成は考慮されていなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、複数のレーザ光の出力を確実に個別に検出
し得るマルチビーム半導体レーザを得ることである。
する課題は、複数のレーザ光の出力を確実に個別に検出
し得るマルチビーム半導体レーザを得ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明マルチビーム半導
体レーザの一例の略線的拡大上面図を図１に示す。本発
明は図１に示すように、複数のレーザ導波路４を平行配
列し、このレーザ導波路４の共振器長方向のそれぞれ異
なる位置に２次グレーティング５を形成し、レーザ導波
路４の共振器長方向と交わる方向に各グレーティング５
上を横切ってそれぞれ光検出素子９を平行配列して構成
する。
体レーザの一例の略線的拡大上面図を図１に示す。本発
明は図１に示すように、複数のレーザ導波路４を平行配
列し、このレーザ導波路４の共振器長方向のそれぞれ異
なる位置に２次グレーティング５を形成し、レーザ導波
路４の共振器長方向と交わる方向に各グレーティング５
上を横切ってそれぞれ光検出素子９を平行配列して構成
する。
【００１０】
【作用】上述したように、本発明マルチビーム半導体レ
ーザでは、複数のレーザ導波路４上のそれぞれ異なる位
置に２次グレーティング５を形成し、この上に各２次グ
レーティング５上を横切ってそれぞれ光検出素子９を形
成するものであるが、このような構成とすることによっ
て、各レーザ導波路４中の導波光が、それぞれの２次グ
レーティング５によって垂直上方向に回折され、各２次
グレーティング５上に個別に設けられた光検出素子９に
よって個別に検出することができる。
ーザでは、複数のレーザ導波路４上のそれぞれ異なる位
置に２次グレーティング５を形成し、この上に各２次グ
レーティング５上を横切ってそれぞれ光検出素子９を形
成するものであるが、このような構成とすることによっ
て、各レーザ導波路４中の導波光が、それぞれの２次グ
レーティング５によって垂直上方向に回折され、各２次
グレーティング５上に個別に設けられた光検出素子９に
よって個別に検出することができる。
【００１１】従って、マルチビーム半導体レーザから発
光される複数のレーザ光の出力を、確実に個別に検出す
ることができる。
光される複数のレーザ光の出力を、確実に個別に検出す
ることができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明による自動出力制御型のマルチビ
ーム半導体レーザの一例を図１及び図２を参照して詳細
に説明する。この場合半導体レーザ素子１２と光検出素
子９とのハイブリッド構成とする例である。
ーム半導体レーザの一例を図１及び図２を参照して詳細
に説明する。この場合半導体レーザ素子１２と光検出素
子９とのハイブリッド構成とする例である。
【００１３】図２は、本発明マルチビーム半導体レーザ
１０における一の半導体レーザ素子の共振器長方向に沿
った要部の略線的拡大断面図で、図２において１は例え
ばｎ型のＧａＡｓ基板で、この基板１上に第１導電型例
えばｎ型のＡｌ０．３ Ｇａ０．７ Ａｓより成るクラ
ッド層２と、更にこの上にアンドープのＧａＡｓ等より
成る活性層３、Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ等より成
る導波路層４Ｓを順次例えばＭＯＣＶＤ（有機金属によ
る化学的気相成長）法等により被着形成する。
１０における一の半導体レーザ素子の共振器長方向に沿
った要部の略線的拡大断面図で、図２において１は例え
ばｎ型のＧａＡｓ基板で、この基板１上に第１導電型例
えばｎ型のＡｌ０．３ Ｇａ０．７ Ａｓより成るクラ
ッド層２と、更にこの上にアンドープのＧａＡｓ等より
成る活性層３、Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ａｓ等より成
る導波路層４Ｓを順次例えばＭＯＣＶＤ（有機金属によ
る化学的気相成長）法等により被着形成する。
【００１４】そしてこの導波路層４ａに複数の２次グレ
ーティング５を形成する。これらグレーティング５は、
例えば２光束干渉露光法等の適用により、フォトレジス
トの塗布、Ａｒレーザ等による２光束干渉露光、現像、
これをマスクとする異方性エッチング等の処理を施す等
して、所定の波長のレーザ光に対して２次のブラッグ条
件を満たすピッチをもって形成する。
ーティング５を形成する。これらグレーティング５は、
例えば２光束干渉露光法等の適用により、フォトレジス
トの塗布、Ａｒレーザ等による２光束干渉露光、現像、
これをマスクとする異方性エッチング等の処理を施す等
して、所定の波長のレーザ光に対して２次のブラッグ条
件を満たすピッチをもって形成する。
【００１５】またこれら複数のグレーティング５（５ａ
，５ｂ，５ｃ‥‥）は、例えば図１中鎖線ｘ１，ｘ２，
ｘ３ ‥‥に示すように、所定の方向ｙ方向に沿った所
要の間隔を有する線上において、互いにｙ方向に所要の
間隔をもって互いに異なる位置に形成する。
，５ｂ，５ｃ‥‥）は、例えば図１中鎖線ｘ１，ｘ２，
ｘ３ ‥‥に示すように、所定の方向ｙ方向に沿った所
要の間隔を有する線上において、互いにｙ方向に所要の
間隔をもって互いに異なる位置に形成する。
【００１６】この２次グレーティング５上に、更に第２
導電型例えばｐ型Ａｌ０．３ Ｇａ０．７ Ａｓより成
るクラッド層６をＭＯＣＶＤ法等により形成し、更にこ
の上に、Ａｌ等より成る電極７（７ａ，７ｂ，７ｃ‥‥
）を被着形成する。
導電型例えばｐ型Ａｌ０．３ Ｇａ０．７ Ａｓより成
るクラッド層６をＭＯＣＶＤ法等により形成し、更にこ
の上に、Ａｌ等より成る電極７（７ａ，７ｂ，７ｃ‥‥
）を被着形成する。
【００１７】この電極７は、例えば図１に示すように、
ｙ方向に延長し、各ｘ１，ｘ２，ｘ３ ‥‥上に平行帯
状パターンとしてＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等
の異方性エッチングによりパターニングして形成する。
ｙ方向に延長し、各ｘ１，ｘ２，ｘ３ ‥‥上に平行帯
状パターンとしてＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等
の異方性エッチングによりパターニングして形成する。
【００１８】更にこの上にＳｉＮ等の透明絶縁層８を被
着する。そして、これら各電極７に挟まれた領域に、各
電極７に平行に即ちｙ方向に沿って延長する帯状パター
ンとして、活性層３に達する深さに溝１３をＲＩＥ等の
異方性エッチングによって形成する。
着する。そして、これら各電極７に挟まれた領域に、各
電極７に平行に即ちｙ方向に沿って延長する帯状パター
ンとして、活性層３に達する深さに溝１３をＲＩＥ等の
異方性エッチングによって形成する。
【００１９】このようにして、各電極７（７ａ，７ｂ，
７ｃ‥‥）下において上述した導波路層４Ｓによって、
各レーザ導波路４（４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）が形成され
、それぞれ複数の半導体レーザ素子１２（１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ‥‥）が構成される。
７ｃ‥‥）下において上述した導波路層４Ｓによって、
各レーザ導波路４（４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）が形成され
、それぞれ複数の半導体レーザ素子１２（１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ‥‥）が構成される。
【００２０】そしてこのようにして複数のレーザ導波路
４が形成された半導体基体上に、これとは別に形成され
た光検出素子９（９ａ，９ｂ，９ｃ‥‥）を透明接着剤
等によって取り付ける。
４が形成された半導体基体上に、これとは別に形成され
た光検出素子９（９ａ，９ｂ，９ｃ‥‥）を透明接着剤
等によって取り付ける。
【００２１】この光検出素子９（９ａ，９ｂ，９ｃ‥‥
）は、例えばｎ型Ｓｉ基板上に所定の深さにＢ等のｐ型
の不純物の拡散等によって形成し、図１に示すように、
各レーザ導波路４（４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）内の２次グ
レーティング５（５ａ，５ｂ，５ｃ‥‥）を形成した位
置の上方に、各グレーティング５（５ａ，５ｂ，５ｃ‥
‥）を横切るように、ｙ方向と直交するｘ方向に沿って
延長して固着する。
）は、例えばｎ型Ｓｉ基板上に所定の深さにＢ等のｐ型
の不純物の拡散等によって形成し、図１に示すように、
各レーザ導波路４（４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）内の２次グ
レーティング５（５ａ，５ｂ，５ｃ‥‥）を形成した位
置の上方に、各グレーティング５（５ａ，５ｂ，５ｃ‥
‥）を横切るように、ｙ方向と直交するｘ方向に沿って
延長して固着する。
【００２２】この光検出素子９の電極は、図示しないが
例えば、上層の例えばｐ層上に一方の電極を形成し、ま
たｐ層及びｉ層の一部を除去してｎ層の一部を外部に露
出し、ここに他方の電極を形成する等して設ける。
例えば、上層の例えばｐ層上に一方の電極を形成し、ま
たｐ層及びｉ層の一部を除去してｎ層の一部を外部に露
出し、ここに他方の電極を形成する等して設ける。
【００２３】また各半導体レーザ素子１２に関しては、
図示しないが例えば基体１の裏面に共通の電極を形成す
る。
図示しないが例えば基体１の裏面に共通の電極を形成す
る。
【００２４】このようにして、複数のレーザ導波路４（
４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）が平行配列され、このレーザ導
波路４（４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）の、ｙ方向即ち共振器
長方向のそれぞれ異なる位置に２次グレーティング５（
５ａ，５ｂ，５ｃ‥‥）が形成され、レーザ導波路４（
４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）の共振器長方向と交わる方向に
各グレーティング５（５ａ，５ｂ，５ｃ‥‥）上を横切
ってそれぞれ光検出素子９（９ａ，９ｂ，９ｃ‥‥）が
平行配列されて成る本発明マルチビーム半導体レーザ１
０を得ることができる。
４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）が平行配列され、このレーザ導
波路４（４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）の、ｙ方向即ち共振器
長方向のそれぞれ異なる位置に２次グレーティング５（
５ａ，５ｂ，５ｃ‥‥）が形成され、レーザ導波路４（
４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）の共振器長方向と交わる方向に
各グレーティング５（５ａ，５ｂ，５ｃ‥‥）上を横切
ってそれぞれ光検出素子９（９ａ，９ｂ，９ｃ‥‥）が
平行配列されて成る本発明マルチビーム半導体レーザ１
０を得ることができる。
【００２５】この場合、各半導体レーザ素子１２（１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ‥‥）において、レーザ導波路４（
４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）内の導波光は、それぞれ２次グ
レーティング５（５ａ，５ｂ，５ｃ‥‥）によって上方
に回折され、これら各２次回折光がそれぞれ光検出素子
９（９ａ，９ｂ，９ｃ‥‥）によって検出されることと
なる。
ａ，１２ｂ，１２ｃ‥‥）において、レーザ導波路４（
４ａ，４ｂ，４ｃ‥‥）内の導波光は、それぞれ２次グ
レーティング５（５ａ，５ｂ，５ｃ‥‥）によって上方
に回折され、これら各２次回折光がそれぞれ光検出素子
９（９ａ，９ｂ，９ｃ‥‥）によって検出されることと
なる。
【００２６】従って、各レーザ導波路４内のレーザ光の
出力を、確実に独立して検出し得るマルチビーム半導体
レーザを得ることができ、このように個別に光出力を検
出することによって各半導体レーザ素子１２の光出力を
個別独立に制御駆動することができる。
出力を、確実に独立して検出し得るマルチビーム半導体
レーザを得ることができ、このように個別に光出力を検
出することによって各半導体レーザ素子１２の光出力を
個別独立に制御駆動することができる。
【００２７】尚、上述したマルチビーム半導体レーザ１
０においては、ハイブリッド構成としたが、ｐｉｎ各層
が積層された基板を、透明絶縁層８上に固着した後、各
レーザ導波路４中に設けた各グレーティング５上に対応
する位置間において溝を形成して、各光検出素子９ａ，
９ｂ，９ｃを分離してモノリシック型構成を採る等、種
々の構成とすることもできる。
０においては、ハイブリッド構成としたが、ｐｉｎ各層
が積層された基板を、透明絶縁層８上に固着した後、各
レーザ導波路４中に設けた各グレーティング５上に対応
する位置間において溝を形成して、各光検出素子９ａ，
９ｂ，９ｃを分離してモノリシック型構成を採る等、種
々の構成とすることもできる。
【００２８】また上述の半導体レーザの構成材料として
はＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＡｓ系の材料を形成したが
、その他放熱効果のある例えばＳｉ基板上にＧａＡｓ、
ＩｎＰ系等の種々の半導体レーザを形成したり、またｎ
型Ｓｉ基板上にＢ等の不純物を拡散する等して光検出部
を構成する等、種々の材料を用いることができる。
はＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＡｓ系の材料を形成したが
、その他放熱効果のある例えばＳｉ基板上にＧａＡｓ、
ＩｎＰ系等の種々の半導体レーザを形成したり、またｎ
型Ｓｉ基板上にＢ等の不純物を拡散する等して光検出部
を構成する等、種々の材料を用いることができる。
【００２９】
【発明の効果】上述したように、本発明マルチビーム半
導体レーザによれば、各レーザ導波路４中の導波光が、
それぞれの２次グレーティング５によってレーザ導波路
４の延長方向に対して垂直方向に回折され、各２次グレ
ーティング５上に個別に設けられた光検出素子９によっ
て個別に検出することができて、これによって各半導体
レーザ素子１２の出力を確実に独立して制御駆動するこ
とができる。
導体レーザによれば、各レーザ導波路４中の導波光が、
それぞれの２次グレーティング５によってレーザ導波路
４の延長方向に対して垂直方向に回折され、各２次グレ
ーティング５上に個別に設けられた光検出素子９によっ
て個別に検出することができて、これによって各半導体
レーザ素子１２の出力を確実に独立して制御駆動するこ
とができる。
【図１】本発明マルチビーム半導体レーザの一例の略線
的拡大上面図である。
的拡大上面図である。
【図２】本発明マルチビーム半導体レーザの一例の要部
の略線的拡大断面図である。
の略線的拡大断面図である。
【図３】半導体レーザの一例の略線的拡大側面図である
。
。
【図４】従来のマルチビーム半導体レーザの一例の略線
的拡大上面図である。
的拡大上面図である。
【図５】従来のマルチビーム半導体レーザの一例の略線
的拡大上面図である。
的拡大上面図である。
１ 基板
２ 第１導電型のクラッド層
３ 活性層
４ レーザ導波路
５ ２次グレーティング
６ 第２導電型のクラッド層
７ 電極
８ 透明絶縁層
９ 光検出素子
１０ マルチビーム半導体レーザ
１２ 半導体レーザ素子
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のレーザ導波路が平行配列され、
上記レーザ導波路の共振器長方向のそれぞれ異なる位置
に２次グレーティングが形成され、上記レーザ導波路の
共振器長方向と交わる方向に上記各グレーティング上を
横切ってそれぞれ光検出素子が平行配列されて成ること
を特徴とするマルチビーム半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6691291A JPH04302190A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | マルチビーム半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6691291A JPH04302190A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | マルチビーム半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302190A true JPH04302190A (ja) | 1992-10-26 |
Family
ID=13329656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6691291A Pending JPH04302190A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | マルチビーム半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04302190A (ja) |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP6691291A patent/JPH04302190A/ja active Pending
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