JPH05190972A - レーザダイオード - Google Patents
レーザダイオードInfo
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- JPH05190972A JPH05190972A JP4004212A JP421292A JPH05190972A JP H05190972 A JPH05190972 A JP H05190972A JP 4004212 A JP4004212 A JP 4004212A JP 421292 A JP421292 A JP 421292A JP H05190972 A JPH05190972 A JP H05190972A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/4068—Edge-emitting structures with lateral coupling by axially offset or by merging waveguides, e.g. Y-couplers
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い出射端を有する高出力レーザダイオード
において、より安定で外部変動による特性劣化の少ない
レーザダイオードを提供する。 【構成】 内部の単一ストライプ型レーザダイオードの
ストライプ幅Ｗ３は７μｍ、ストライプ間の間隔Ｓ１は
１５μｍに設定され、ストライプ全体の幅Ｗ１とＷ２は
共に７３μｍに設定される。また、共振器長は７００μ
ｍで、内部の単一ストライプの長さＬ４は６５０μｍ、
両端部の広ストライプ部の長さＬ１は２５μｍに設定さ
れている。内部の単一ストライプ型レーザダイオードは
利得導波型であり、隣接する素子が１８０度位相の異な
るモードで結合しやすいが、ストライプ間の間隔Ｓ１を
１５μｍと大きくとっているため位相同期は生じず、安
定な高出力が可能となる。
において、より安定で外部変動による特性劣化の少ない
レーザダイオードを提供する。 【構成】 内部の単一ストライプ型レーザダイオードの
ストライプ幅Ｗ３は７μｍ、ストライプ間の間隔Ｓ１は
１５μｍに設定され、ストライプ全体の幅Ｗ１とＷ２は
共に７３μｍに設定される。また、共振器長は７００μ
ｍで、内部の単一ストライプの長さＬ４は６５０μｍ、
両端部の広ストライプ部の長さＬ１は２５μｍに設定さ
れている。内部の単一ストライプ型レーザダイオードは
利得導波型であり、隣接する素子が１８０度位相の異な
るモードで結合しやすいが、ストライプ間の間隔Ｓ１を
１５μｍと大きくとっているため位相同期は生じず、安
定な高出力が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザダイオード、特に
光出射端の幅が広く高出力動作に適した、レーザダイオ
ードに関する。
光出射端の幅が広く高出力動作に適した、レーザダイオ
ードに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年における光通信技術や光情報処理技
術は各種の分野において中心的な役割を果すようになっ
ており、例えば光ファイバを用いたデジタル光通信はデ
ータ通信密度の飛躍的な増大を可能とし、また光ディス
クやレーザプリンタは光情報処理の応用範囲を著しく拡
大している。
術は各種の分野において中心的な役割を果すようになっ
ており、例えば光ファイバを用いたデジタル光通信はデ
ータ通信密度の飛躍的な増大を可能とし、また光ディス
クやレーザプリンタは光情報処理の応用範囲を著しく拡
大している。
【０００３】このような光通信技術や光情報技術の発展
は光源であるレーザダイオードの進歩に負うところが大
きく、小型かつ高効率という優れた特徴を利用してコン
パクトディスクやビデオディスク、光通信網などの光源
として幅広く応用されている。
は光源であるレーザダイオードの進歩に負うところが大
きく、小型かつ高効率という優れた特徴を利用してコン
パクトディスクやビデオディスク、光通信網などの光源
として幅広く応用されている。
【０００４】周知のごとく、レーザダイオードはＰＮ接
合を用いて、活性層に多数のキャリアを注入することに
より励起状態を実現させレーザ発振を行うものである。
そして、最近の半導体技術の進歩、特に分子線エピタキ
シー（ＭＢＥ）法や有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法
の進歩により１ｎｍ程度以下の原子オーダに至る極薄膜
のエピタキシャル成長層の制御が可能になったことに伴
い、２０ｎｍ程度以下の量子井戸を活性領域とするレー
ザダイオードが実現され、高効率・低駆動電流化が進ん
でいる（W.T.Tsang,in “ Semiconductors and Semime
tals vol.24,”pp.397 edited by R.Dingle,Academic P
ress,San Diego(1987)) 。
合を用いて、活性層に多数のキャリアを注入することに
より励起状態を実現させレーザ発振を行うものである。
そして、最近の半導体技術の進歩、特に分子線エピタキ
シー（ＭＢＥ）法や有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法
の進歩により１ｎｍ程度以下の原子オーダに至る極薄膜
のエピタキシャル成長層の制御が可能になったことに伴
い、２０ｎｍ程度以下の量子井戸を活性領域とするレー
ザダイオードが実現され、高効率・低駆動電流化が進ん
でいる（W.T.Tsang,in “ Semiconductors and Semime
tals vol.24,”pp.397 edited by R.Dingle,Academic P
ress,San Diego(1987)) 。
【０００５】そして、ＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法により極
めて均一性の良いエピタキシャル成長層ができるように
なったことを背景にして、最近５０〜２００μｍ程度の
広い発振領域幅を有する高出力レーザダイオードが作製
されるようになってきた。この種のレーザは２種類に大
別できる。１つは広い幅の単一ストライプを有するもの
で、レーザダイオードに均一性の良いエピタキシャル成
長層を用いることによって、発振領域幅が比較的大きい
場合でも不均一な場合に見られるフィラメント発振、即
ち自己収束によって非常に細い領域で発振する現象が発
生せず、全発振領域幅に渡るレーザ発振が実現でき高出
力を得ることが可能になったものである［参考文献：A.
Larsson,J.salzman,M.Mittelstein,and A.Yariv,Applie
d Physics Letters,vol.60,pp.66(1986);C.J.Chang-han
snain,E.Kapon,and E.Colas,IEEEJournal of Quantum E
lectronics,vol.26,pp.1713(1990);P.Gavrilovic,F.N.T
imofeev,T.Haw,and J.E.Williams,IEEE Journal of Qua
ntum Electronics,vol.27,pp.1859(1991)] 。もう１つ
のレーザはいわゆる、位相同期レーザアレイである。こ
の場合には、各々は安定な発振モードを有する複数個の
単一ストライプレーザを近接して並べ、異なるストライ
プ間のモードを何らかの方法によって結合させることに
よりアレイ全体で１つのモードで発振させようとするも
のである。安定したアレイモードを実現するためにも均
一性の良いエピタキシャル成長層が極めて重要である。
特にアレイレーザの場合、異なるストライプから一定の
位相関係を持つレーザ光が出射されるためこれらが出射
することによって極めて鋭い放射パターンが得られる特
徴がある［参考文献：D.R.Scifres,R.D.Burnham,and W.
Streifer,Applied Physics Letters,vol.41.pp.118(198
2);D.Botez and J.C.Connolly,Applied Physics Letter
s,vol.43,pp.1096(1983);L.J.Mawst,D.Botez,T.J.Roth,
and G.Peterson,Applied Physics Letters vol.55,pp.1
0(1989)]。
めて均一性の良いエピタキシャル成長層ができるように
なったことを背景にして、最近５０〜２００μｍ程度の
広い発振領域幅を有する高出力レーザダイオードが作製
されるようになってきた。この種のレーザは２種類に大
別できる。１つは広い幅の単一ストライプを有するもの
で、レーザダイオードに均一性の良いエピタキシャル成
長層を用いることによって、発振領域幅が比較的大きい
場合でも不均一な場合に見られるフィラメント発振、即
ち自己収束によって非常に細い領域で発振する現象が発
生せず、全発振領域幅に渡るレーザ発振が実現でき高出
力を得ることが可能になったものである［参考文献：A.
Larsson,J.salzman,M.Mittelstein,and A.Yariv,Applie
d Physics Letters,vol.60,pp.66(1986);C.J.Chang-han
snain,E.Kapon,and E.Colas,IEEEJournal of Quantum E
lectronics,vol.26,pp.1713(1990);P.Gavrilovic,F.N.T
imofeev,T.Haw,and J.E.Williams,IEEE Journal of Qua
ntum Electronics,vol.27,pp.1859(1991)] 。もう１つ
のレーザはいわゆる、位相同期レーザアレイである。こ
の場合には、各々は安定な発振モードを有する複数個の
単一ストライプレーザを近接して並べ、異なるストライ
プ間のモードを何らかの方法によって結合させることに
よりアレイ全体で１つのモードで発振させようとするも
のである。安定したアレイモードを実現するためにも均
一性の良いエピタキシャル成長層が極めて重要である。
特にアレイレーザの場合、異なるストライプから一定の
位相関係を持つレーザ光が出射されるためこれらが出射
することによって極めて鋭い放射パターンが得られる特
徴がある［参考文献：D.R.Scifres,R.D.Burnham,and W.
Streifer,Applied Physics Letters,vol.41.pp.118(198
2);D.Botez and J.C.Connolly,Applied Physics Letter
s,vol.43,pp.1096(1983);L.J.Mawst,D.Botez,T.J.Roth,
and G.Peterson,Applied Physics Letters vol.55,pp.1
0(1989)]。
【０００６】上記の高出力レーザダイオードは全体で比
較的位相の揃った光を放射するので、光学系の回折限界
あるいはその近くまで光を絞り込め、極めて小さな光ス
ポットを必要とするような光ディスクや高精細度レーザ
プリンタ等の光源への応用には有利である。一方、ＭＢ
Ｅ法やＭＯＣＶＤ法により極めて均一性の良いエピタキ
シャル成長層ができるようになったとはいえ、発振モー
ドが安定し、かつ全体として幅の広い光出射領域を有す
る高出力レーザダイオードを実現することは容易ではな
い。幅の広い単一ストライプレーザにおいては、上記の
参考文献にも記述されているように本質的に最低次のモ
ードで発振することは困難であり、通常は複数の次数の
異なるモードが混在した発振を生じる。これらの次数の
異なるモード間の発振に必要な利得の差は極めて小さ
く、従って後述する種々の変化によって発振モードが容
易に変化し不安定である。
較的位相の揃った光を放射するので、光学系の回折限界
あるいはその近くまで光を絞り込め、極めて小さな光ス
ポットを必要とするような光ディスクや高精細度レーザ
プリンタ等の光源への応用には有利である。一方、ＭＢ
Ｅ法やＭＯＣＶＤ法により極めて均一性の良いエピタキ
シャル成長層ができるようになったとはいえ、発振モー
ドが安定し、かつ全体として幅の広い光出射領域を有す
る高出力レーザダイオードを実現することは容易ではな
い。幅の広い単一ストライプレーザにおいては、上記の
参考文献にも記述されているように本質的に最低次のモ
ードで発振することは困難であり、通常は複数の次数の
異なるモードが混在した発振を生じる。これらの次数の
異なるモード間の発振に必要な利得の差は極めて小さ
く、従って後述する種々の変化によって発振モードが容
易に変化し不安定である。
【０００７】一方、複数のストライプが結合したアレイ
レーザにおいては、原理的にストライプの数と同じだけ
のモードが存在する［参考文献：J.K.Butler,D.E.Ackle
y,and D.Botez,Applied Physics,vol.44,pp.293(198
4)]。これらのモード間の発振に必要な利得の差も小さ
く、一般にストライプの本数が増加し可能な発振モード
の数が増す程その利得差は小さくなる傾向にある。更
に、ストライプの本数が増加すると両端のストライプ間
の距離が増えるためその間の結合が弱くなり位相同期が
困難になる傾向がある。
レーザにおいては、原理的にストライプの数と同じだけ
のモードが存在する［参考文献：J.K.Butler,D.E.Ackle
y,and D.Botez,Applied Physics,vol.44,pp.293(198
4)]。これらのモード間の発振に必要な利得の差も小さ
く、一般にストライプの本数が増加し可能な発振モード
の数が増す程その利得差は小さくなる傾向にある。更
に、ストライプの本数が増加すると両端のストライプ間
の距離が増えるためその間の結合が弱くなり位相同期が
困難になる傾向がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように広い光出射
幅を有する従来のレーザダイオードにおいては、発振に
必要な利得の差が小さい複数のモードが許容されている
ため種々の変動に敏感である。例えば、注入電流を増加
し光出力を上げていくとレーザ発振光に変換されるキャ
リアの供給が追いつかなくなり、キャリアの分布にいわ
ゆる空間的ホールバーニングを生じる。このため、キャ
リア分布に伴い屈折率が変化して主に発振しているモー
ド変形を生じるとともに、主に発振しているモードの光
強度の空間分布とキャリアの分布とのずれが大きくな
り、ホールバーニングを起こしたキャリア分布とよりマ
ッチングの良いその他のモード発振を引き起こす。
幅を有する従来のレーザダイオードにおいては、発振に
必要な利得の差が小さい複数のモードが許容されている
ため種々の変動に敏感である。例えば、注入電流を増加
し光出力を上げていくとレーザ発振光に変換されるキャ
リアの供給が追いつかなくなり、キャリアの分布にいわ
ゆる空間的ホールバーニングを生じる。このため、キャ
リア分布に伴い屈折率が変化して主に発振しているモー
ド変形を生じるとともに、主に発振しているモードの光
強度の空間分布とキャリアの分布とのずれが大きくな
り、ホールバーニングを起こしたキャリア分布とよりマ
ッチングの良いその他のモード発振を引き起こす。
【０００９】また、出力の上昇に伴う発熱によって生じ
た温度分布も利得分布や屈折率分布を変化させ発振モー
ドを不安定にする。
た温度分布も利得分布や屈折率分布を変化させ発振モー
ドを不安定にする。
【００１０】更に、実際にレーザをシステムに組み込ん
で使用する場合においては、種々の光学部品からの反射
により出射光の一部がレーザに戻るため、この戻り光の
強い部分においては見掛け上の反射率の増加や利得の増
加を生じて発振モードを変化させてしまう。この戻り光
の大きさや戻る位置は光学部品の機械的な振動によって
時間的に変化するため、モードの変化による光出力の時
間変動を生じることが多い。実際にシステムに組み込ん
で使用する場合にはこのような予測できない時間的な変
化による不安定性が最も重大な問題となることが多く、
高出力レーザを用いるシステムにおいては光学系への結
合効率を高めるために戻り光の量が大きく極めて頻繁に
問題となる。このようなレーザ本体の不安定性を改善す
るために、外部共振器や外部光の注入等を用いた安定化
の方法があるが、これらはシステムを全体として複雑か
つ大型化しコストの上昇を伴うものであり、全ての場合
に適用できるものではない。
で使用する場合においては、種々の光学部品からの反射
により出射光の一部がレーザに戻るため、この戻り光の
強い部分においては見掛け上の反射率の増加や利得の増
加を生じて発振モードを変化させてしまう。この戻り光
の大きさや戻る位置は光学部品の機械的な振動によって
時間的に変化するため、モードの変化による光出力の時
間変動を生じることが多い。実際にシステムに組み込ん
で使用する場合にはこのような予測できない時間的な変
化による不安定性が最も重大な問題となることが多く、
高出力レーザを用いるシステムにおいては光学系への結
合効率を高めるために戻り光の量が大きく極めて頻繁に
問題となる。このようなレーザ本体の不安定性を改善す
るために、外部共振器や外部光の注入等を用いた安定化
の方法があるが、これらはシステムを全体として複雑か
つ大型化しコストの上昇を伴うものであり、全ての場合
に適用できるものではない。
【００１１】一方、主に光ディスク用の光源として使わ
れる幅の狭い単一ストライプを有するレーザダイオード
においては、一般的に基本モードのみを許容する単一モ
ード光導波路から成るため高次モードが発振せず極めて
安定しているが、単一モードを実現するための導波路幅
は一般に５μｍ以下と小さいため、特に出射端面におけ
る高光密度に伴う劣化により取り出せる光出力に限界が
ある。従って最終的には出射端面の幅を広げないかぎり
高出力化を実現できなくなる。
れる幅の狭い単一ストライプを有するレーザダイオード
においては、一般的に基本モードのみを許容する単一モ
ード光導波路から成るため高次モードが発振せず極めて
安定しているが、単一モードを実現するための導波路幅
は一般に５μｍ以下と小さいため、特に出射端面におけ
る高光密度に伴う劣化により取り出せる光出力に限界が
ある。従って最終的には出射端面の幅を広げないかぎり
高出力化を実現できなくなる。
【００１２】本発明は以上述べたような従来の広い出射
端を有する高出力レーザダイオードのもつ本質的な欠点
および問題点に鑑みてなされたものであり、より安定で
外部変動による特性変化の少ないレーザダイオードを実
現することを目的としてる。
端を有する高出力レーザダイオードのもつ本質的な欠点
および問題点に鑑みてなされたものであり、より安定で
外部変動による特性変化の少ないレーザダイオードを実
現することを目的としてる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は出射端面の幅が３０μｍ以上のストライプ
型レーザダイオードにおいて、少なくとも出射端面及び
その近傍においては単一ストライプを成し、かつ出射端
面から離れた内部領域においては各々が独立した複数の
ストライプ型レーザダイオードより成り、前記各々のス
トライプ型レーザダイオードは位相結合しないことを特
徴とする。
に、本発明は出射端面の幅が３０μｍ以上のストライプ
型レーザダイオードにおいて、少なくとも出射端面及び
その近傍においては単一ストライプを成し、かつ出射端
面から離れた内部領域においては各々が独立した複数の
ストライプ型レーザダイオードより成り、前記各々のス
トライプ型レーザダイオードは位相結合しないことを特
徴とする。
【００１４】
【作用】本発明においては、レーザダイオードの発振モ
ードおよびその利得を決める内部の構造は単一モードの
みが許容されるストライプ幅の狭いレーザを独立して動
作し相互のモードが結合しないように複数個並べ、かつ
光出射端面およびその近傍においては３０μｍ以上の幅
をもつ一つの広いストライプ領域に結合して光を取り出
すことにより端面の幅によって決まる光質の上限を向上
させている。この結果全体として得られるレーザ光の位
相は揃ったものにならないため回折限界まで光スポット
を絞り込むような応用には適さなくなるが、数μｍから
数十μｍ程度以上のスポット径で使用することが可能な
応用には問題なく適用できる。そのような応用の例とし
ては固体レーザの励起光源や比較的低密度のレーザプリ
ンタ用光源、加工用や医療用の光源等がある。また、単
独の単一ストライプレーザをただ並べた場合に比べて、
本発明の構造をとることにより、出射端面における光密
度を低減できるため最高光出力や信頼性が改善される。
更に、単一ストライプレーザを並べた場合に比べてスト
ライプ間における光強度の落ち込みが少なく、より均一
な光強度分布を得ることができる利点がある。
ードおよびその利得を決める内部の構造は単一モードの
みが許容されるストライプ幅の狭いレーザを独立して動
作し相互のモードが結合しないように複数個並べ、かつ
光出射端面およびその近傍においては３０μｍ以上の幅
をもつ一つの広いストライプ領域に結合して光を取り出
すことにより端面の幅によって決まる光質の上限を向上
させている。この結果全体として得られるレーザ光の位
相は揃ったものにならないため回折限界まで光スポット
を絞り込むような応用には適さなくなるが、数μｍから
数十μｍ程度以上のスポット径で使用することが可能な
応用には問題なく適用できる。そのような応用の例とし
ては固体レーザの励起光源や比較的低密度のレーザプリ
ンタ用光源、加工用や医療用の光源等がある。また、単
独の単一ストライプレーザをただ並べた場合に比べて、
本発明の構造をとることにより、出射端面における光密
度を低減できるため最高光出力や信頼性が改善される。
更に、単一ストライプレーザを並べた場合に比べてスト
ライプ間における光強度の落ち込みが少なく、より均一
な光強度分布を得ることができる利点がある。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
【００１６】第１実施例 図１に本発明の一実施例であるレーザダイオードの上面
から見たストライプ形状の模式図を示す。また、図２お
よび（図３）には、図１の実施例のＡ−Ａ´およびＢ−
Ｂ´における断面の模式図をそれぞれ示す。作製方法と
しては、まず（１００）方位を有するｎ−ＧａＡｓ基板
１（Ｓｉ＝２×１０18ｃｍ-3）上にｎ−ＧａＡｓバッフ
ァ層２（Ｓｉ＝１×１０18ｃｍ-3，０．５μｍ）、ｎ−
Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層３（Ｓｉ＝１×１０18
ｃｍ-3，１．５μｍ）、ノンドープ活性領域４、ｐ−Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層５（Ｂｅ＝５×１０17ｃ
ｍ-3，０．８μｍ）、ｐ−ＧａＡｓキャップ１０（Ｂｅ
＝１×１０19ｃｍ-3，０．２μｍ）をＭＢＥ法を用いて
連続的に形成する。ノンドープ活性領域４はノンドープ
Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ光ガイド層（０．１μｍ）、ノン
ドープＧａＡｓ量子井戸層（０．０１μｍ）、ノンドー
プＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ光ガイド層（０．１μｍ）から
成る。
から見たストライプ形状の模式図を示す。また、図２お
よび（図３）には、図１の実施例のＡ−Ａ´およびＢ−
Ｂ´における断面の模式図をそれぞれ示す。作製方法と
しては、まず（１００）方位を有するｎ−ＧａＡｓ基板
１（Ｓｉ＝２×１０18ｃｍ-3）上にｎ−ＧａＡｓバッフ
ァ層２（Ｓｉ＝１×１０18ｃｍ-3，０．５μｍ）、ｎ−
Ａｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層３（Ｓｉ＝１×１０18
ｃｍ-3，１．５μｍ）、ノンドープ活性領域４、ｐ−Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.5 Ａｓクラッド層５（Ｂｅ＝５×１０17ｃ
ｍ-3，０．８μｍ）、ｐ−ＧａＡｓキャップ１０（Ｂｅ
＝１×１０19ｃｍ-3，０．２μｍ）をＭＢＥ法を用いて
連続的に形成する。ノンドープ活性領域４はノンドープ
Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ光ガイド層（０．１μｍ）、ノン
ドープＧａＡｓ量子井戸層（０．０１μｍ）、ノンドー
プＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ光ガイド層（０．１μｍ）から
成る。
【００１７】ＭＢＥ成長の後、プラズマＣＶＤ法によ
り、ＳｉＮｘ膜７（２５０ｎｍ）を形成し、フォトリソ
グラフィー法と希釈したＨＦを用いた化学エッチングに
より一部のＳｉＮｘ膜を除去して図１において斜線部分
に窓を形成する。最後に、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１０
側にＭｏ／Ａｕ層８、ｎ−ＧａＡｓ基板１側にＡｕＧｅ
／Ｎｉ／Ａｕ層９を真空蒸着後、４５０℃で５分間アニ
ールしてオーミック電極を形成する。ここで内部の単一
ストライプ部のストライプ幅Ｗ３は７μｍ、ストライプ
間の間隔Ｓ１は１５μｍに設定されている。従って本実
施例においてはストライプ全体の幅Ｗ１とＷ２は共に７
３μｍである。共振器長は７００μｍで、内部の単一狭
ストライプの長さＬ４は６５０μｍ、両端部の広ストラ
イプ部の長さＬ１はそれぞれ２５μｍに設定されてい
る。このようにして作製されたデバイスの前端面に反射
率１０％のＡｌ2 Ｏ3 膜、後端面に反射率９５％のＡｌ
2 Ｏ3 とアモルファスＳｉを交互に二周期積層した多層
膜のコーティングを電子ビーム蒸着により施した後、幅
５００μｍのチップに切り出し、Ｉｎはんだを用いてｐ
電極側を銅ヒートシンク上にマウントして特性を測定し
た。この素子は２５℃連続動作において波長８５０ｎ
ｍ、閾値電流１３０ｍＡで発振し、前端面より１Ｗ以上
の光出力を得ることができた。本実施例においては内部
の単一ストライプレーザとして利得導波型を用いている
ため、隣接する素子が１８０度位相の異なるモードで結
合しやすいため、ストライプ間の距離Ｓ１を１５μｍと
比較的大きくとって位相同期が生じさせないようにして
いる。また、効果としては弱いものの端面の広い単一ス
トライプ領域の長さＬ１を長くすると、内部のあるスト
ライプから回折放射され素子端面において内部へ反射さ
れた光の一部が隣接する内部のストライプへ結合し位相
同期を生じることがある［参考文献：J.Katz,S.Margali
t,and A.Yariv,Applied Physics Letters,vol.42,pp.55
4(1983) ．S.Wang,Applied Physics Letters,vol.48,p
p.1770(1986);D.Mehuys,K.Mitsunaga,L.Eng,W.K.Marsha
ll,A.Yariv,Applied Physics Letters,vol.53,pp.1165
(1988)］。本実施例では隣接ストライプ間の間隔Ｓ１を
１５μｍと大きく、Ｌ１が２５μｍと短く設定すること
によって位相同期を抑え、その結果接合に水平方向の遠
視野像は単峰でその半値全角は約１５度と幅の狭い単一
ストライプレーザと同様のパターンを示した。
り、ＳｉＮｘ膜７（２５０ｎｍ）を形成し、フォトリソ
グラフィー法と希釈したＨＦを用いた化学エッチングに
より一部のＳｉＮｘ膜を除去して図１において斜線部分
に窓を形成する。最後に、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１０
側にＭｏ／Ａｕ層８、ｎ−ＧａＡｓ基板１側にＡｕＧｅ
／Ｎｉ／Ａｕ層９を真空蒸着後、４５０℃で５分間アニ
ールしてオーミック電極を形成する。ここで内部の単一
ストライプ部のストライプ幅Ｗ３は７μｍ、ストライプ
間の間隔Ｓ１は１５μｍに設定されている。従って本実
施例においてはストライプ全体の幅Ｗ１とＷ２は共に７
３μｍである。共振器長は７００μｍで、内部の単一狭
ストライプの長さＬ４は６５０μｍ、両端部の広ストラ
イプ部の長さＬ１はそれぞれ２５μｍに設定されてい
る。このようにして作製されたデバイスの前端面に反射
率１０％のＡｌ2 Ｏ3 膜、後端面に反射率９５％のＡｌ
2 Ｏ3 とアモルファスＳｉを交互に二周期積層した多層
膜のコーティングを電子ビーム蒸着により施した後、幅
５００μｍのチップに切り出し、Ｉｎはんだを用いてｐ
電極側を銅ヒートシンク上にマウントして特性を測定し
た。この素子は２５℃連続動作において波長８５０ｎ
ｍ、閾値電流１３０ｍＡで発振し、前端面より１Ｗ以上
の光出力を得ることができた。本実施例においては内部
の単一ストライプレーザとして利得導波型を用いている
ため、隣接する素子が１８０度位相の異なるモードで結
合しやすいため、ストライプ間の距離Ｓ１を１５μｍと
比較的大きくとって位相同期が生じさせないようにして
いる。また、効果としては弱いものの端面の広い単一ス
トライプ領域の長さＬ１を長くすると、内部のあるスト
ライプから回折放射され素子端面において内部へ反射さ
れた光の一部が隣接する内部のストライプへ結合し位相
同期を生じることがある［参考文献：J.Katz,S.Margali
t,and A.Yariv,Applied Physics Letters,vol.42,pp.55
4(1983) ．S.Wang,Applied Physics Letters,vol.48,p
p.1770(1986);D.Mehuys,K.Mitsunaga,L.Eng,W.K.Marsha
ll,A.Yariv,Applied Physics Letters,vol.53,pp.1165
(1988)］。本実施例では隣接ストライプ間の間隔Ｓ１を
１５μｍと大きく、Ｌ１が２５μｍと短く設定すること
によって位相同期を抑え、その結果接合に水平方向の遠
視野像は単峰でその半値全角は約１５度と幅の狭い単一
ストライプレーザと同様のパターンを示した。
【００１８】また、本実施例の素子を図１８に示す戻り
光評価系に組み込んで戻り光の影響を評価した。レーザ
ダイオード２００から出射されたレーザ光はコリメータ
レンズ２０１と集光レンズ２０４によりＡｌミラー２０
５上に集光され、同じ光路を通って戻り光がレーザダイ
オードの出射端面に帰還される。ミラー２０５は微動台
と圧電素子によって動かすことが可能であり、戻り光の
位相や戻る位置を変えることができる。戻り光の一部は
ビームスプリッタ２０２によって分けられ集光レンズ２
０６を通して光検出器２０７に入り、戻り光量が測定さ
れる。レーザダイオードの光出力の変動は後部の光検出
器２０８によって測定される。戻り光の光量は途中に挿
入した減衰フィルタ２０３の透過率を変えることにより
変化させることができる。本実施例の素子を８００ｍＡ
の一定駆動電流約５００ｍＷの光出力で動作させたとこ
ろ、５％以上の戻り光がある場合においても４％以下の
光出力変動しか示さなかった。同一構造のＭＢＥ成長ウ
エハを５０μｍ幅の単一ストライプレーザに加工して、
レーザダイオードを作製したところ上記実施例と同様の
光出力−電流特性を示したが、多数のモードが重畳した
細かい構造をもつ遠視野像を示し、５％以上の戻り光が
ある場合には８〜１０％以上の光出力変動を示した。
光評価系に組み込んで戻り光の影響を評価した。レーザ
ダイオード２００から出射されたレーザ光はコリメータ
レンズ２０１と集光レンズ２０４によりＡｌミラー２０
５上に集光され、同じ光路を通って戻り光がレーザダイ
オードの出射端面に帰還される。ミラー２０５は微動台
と圧電素子によって動かすことが可能であり、戻り光の
位相や戻る位置を変えることができる。戻り光の一部は
ビームスプリッタ２０２によって分けられ集光レンズ２
０６を通して光検出器２０７に入り、戻り光量が測定さ
れる。レーザダイオードの光出力の変動は後部の光検出
器２０８によって測定される。戻り光の光量は途中に挿
入した減衰フィルタ２０３の透過率を変えることにより
変化させることができる。本実施例の素子を８００ｍＡ
の一定駆動電流約５００ｍＷの光出力で動作させたとこ
ろ、５％以上の戻り光がある場合においても４％以下の
光出力変動しか示さなかった。同一構造のＭＢＥ成長ウ
エハを５０μｍ幅の単一ストライプレーザに加工して、
レーザダイオードを作製したところ上記実施例と同様の
光出力−電流特性を示したが、多数のモードが重畳した
細かい構造をもつ遠視野像を示し、５％以上の戻り光が
ある場合には８〜１０％以上の光出力変動を示した。
【００１９】第２実施例 図４に本発明の第２の実施例であるレーザダイオードの
上面から見たストライプ形状の模式図を示す。前述の第
１実施例と異なるのは、端面およびその近傍の広いスト
ライプ領域の幅Ｗ１（長さＬ１）を内部の単独レーザの
アレイ部の全幅Ｗ２（長さＬ４）より大きくとったこと
である。本実施例の場合、これらの異なる領域間に連続
的にストライプ幅の変わる幅の広いストライプ領域（長
さＬ２）が設けられている。また、図５および図６に
は、図４の実施例のＡ−Ａ´およびＢ−Ｂ´における断
面の模式図をそれぞれ示す。作製方法としては、まず
（１００）方位を有するｎ−ＧａＡｓ基板１１（Ｓｉ＝
２×１０18ｃｍ-3）上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１２
（Ｓｉ＝１×１０18ｃｍ-3，０．５μｍ）、ｎ−Ａｌ
0.5 Ｇａ0.45Ａｓクラッド層１３（Ｓｉ＝１×１０18ｃ
ｍ-3，１．５μｍ）、ノンドープ活性領域１４、ｐ−Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.45Ａｓクラッド層１５（Ｂｅ＝５×１０17
ｃｍ-3，０．８μｍ）、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１６
（Ｂｅ＝１×１０19ｃｍ-3，０．２μｍ）をＭＢＥ法を
用いて連続的に形成する。ノンドープ活性領域１４はノ
ンドープＡｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ光ガイド層（０．１５μ
ｍ）、ノンドープＡｌ0.05Ｇａ0.95Ａｓ量子井戸層（７
ｎｍ）、ノンドープＡｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ光ガイド層
（０．１５μｍ）から成る。
上面から見たストライプ形状の模式図を示す。前述の第
１実施例と異なるのは、端面およびその近傍の広いスト
ライプ領域の幅Ｗ１（長さＬ１）を内部の単独レーザの
アレイ部の全幅Ｗ２（長さＬ４）より大きくとったこと
である。本実施例の場合、これらの異なる領域間に連続
的にストライプ幅の変わる幅の広いストライプ領域（長
さＬ２）が設けられている。また、図５および図６に
は、図４の実施例のＡ−Ａ´およびＢ−Ｂ´における断
面の模式図をそれぞれ示す。作製方法としては、まず
（１００）方位を有するｎ−ＧａＡｓ基板１１（Ｓｉ＝
２×１０18ｃｍ-3）上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１２
（Ｓｉ＝１×１０18ｃｍ-3，０．５μｍ）、ｎ−Ａｌ
0.5 Ｇａ0.45Ａｓクラッド層１３（Ｓｉ＝１×１０18ｃ
ｍ-3，１．５μｍ）、ノンドープ活性領域１４、ｐ−Ａ
ｌ0.5 Ｇａ0.45Ａｓクラッド層１５（Ｂｅ＝５×１０17
ｃｍ-3，０．８μｍ）、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１６
（Ｂｅ＝１×１０19ｃｍ-3，０．２μｍ）をＭＢＥ法を
用いて連続的に形成する。ノンドープ活性領域１４はノ
ンドープＡｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ光ガイド層（０．１５μ
ｍ）、ノンドープＡｌ0.05Ｇａ0.95Ａｓ量子井戸層（７
ｎｍ）、ノンドープＡｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ光ガイド層
（０．１５μｍ）から成る。
【００２０】ＭＢＥ成長の後、フォトリソグラフィー法
とＥＣＲプラズマ源による塩素プラズマを用いたプラズ
マエッチングにより図５および図６に示すようにそれぞ
れ図４の対応する場所でメサ形状にエッチングを行う。
ここでメサ部以外では、ｐ−Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ａｓクラ
ッド層１５が０．１μｍ残るようにエッチングを行っ
た。ここで図６に示す内部領域のストライプ底部の幅Ｗ
３は４μｍ、隣接するストライプとの間隔Ｓ１は５μｍ
に設定し、その長さＬ４は５００μｍとした。図５に示
す端面およびその近傍のストライプ領域の幅Ｗ１は５０
μｍ、長さＬ１は２０μｍ、テーパ部の長さＬ２は２０
μｍである。従って共振器長は５８０μｍである。
とＥＣＲプラズマ源による塩素プラズマを用いたプラズ
マエッチングにより図５および図６に示すようにそれぞ
れ図４の対応する場所でメサ形状にエッチングを行う。
ここでメサ部以外では、ｐ−Ａｌ0.55Ｇａ0.45Ａｓクラ
ッド層１５が０．１μｍ残るようにエッチングを行っ
た。ここで図６に示す内部領域のストライプ底部の幅Ｗ
３は４μｍ、隣接するストライプとの間隔Ｓ１は５μｍ
に設定し、その長さＬ４は５００μｍとした。図５に示
す端面およびその近傍のストライプ領域の幅Ｗ１は５０
μｍ、長さＬ１は２０μｍ、テーパ部の長さＬ２は２０
μｍである。従って共振器長は５８０μｍである。
【００２１】エッチングの後、プラズマＣＶＤ法によ
り、ＳｉＮｘ膜１７（２５００Ａ）を形成し、フォトリ
ソグラフィー法と希釈したＨＦを用いた化学エッチング
により一部のＳｉＮｘ膜を除去してｐ型電極用の窓を形
成する。最後に、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１６側にＭｏ
／Ａｕ層１８、ｎ−ＧａＡｓ基板１１側にＡｕＧｅ／Ｎ
ｉ／Ａｕ１９を真空蒸着後、４５０℃で５分間アニール
してオーミック電極を形成する。
り、ＳｉＮｘ膜１７（２５００Ａ）を形成し、フォトリ
ソグラフィー法と希釈したＨＦを用いた化学エッチング
により一部のＳｉＮｘ膜を除去してｐ型電極用の窓を形
成する。最後に、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１６側にＭｏ
／Ａｕ層１８、ｎ−ＧａＡｓ基板１１側にＡｕＧｅ／Ｎ
ｉ／Ａｕ１９を真空蒸着後、４５０℃で５分間アニール
してオーミック電極を形成する。
【００２２】劈開により反射端面を形成したデバイスの
前端面に反射率１０％のＡｌ2 Ｏ3 膜、後端面に反射率
９５％のＡｌ2 Ｏ3 膜とアモルファスＳｉを交互に二周
期積層した多層膜のコーティングを電子ビーム蒸着によ
り施した後、幅５００μｍのチップに切り出し、Ｉｎは
んだを用いてｎ電極側を銅ヒートシンク上にマウントし
て特性を測定した。この素子は２５℃のパルス電流駆動
（パルス幅１μｍ、繰り返し周波数１ｋＨｚ）において
閾値電流７０ｍＡで発振し、前端面より１Ｗ以上の光出
力を得ることができた。また接合に水平方向の遠視野像
は単峰でその半値全角は約１１度と幅の狭い単一ストラ
イプレーザと同様のパターンを示した。本実施例の素子
を図１８に示す戻り光評価系に組み込んで戻り光の影響
を評価した。７０ｍＡの一定駆動電流約５００ｍＷの光
出力で作動させたところ、５％以上の戻り光がある場合
においても２％以下の光出力変動しか示さなかった。同
一構造のＭＢＥ成長ウエハを図５の断面構造を有しＷ１
＝５０μｍ幅の単一ストライプレーザに加工して、レー
ザダイオードを作製したところ５％以上の戻り光がある
場合には８〜１０％以上の光出力の変動を示した。
前端面に反射率１０％のＡｌ2 Ｏ3 膜、後端面に反射率
９５％のＡｌ2 Ｏ3 膜とアモルファスＳｉを交互に二周
期積層した多層膜のコーティングを電子ビーム蒸着によ
り施した後、幅５００μｍのチップに切り出し、Ｉｎは
んだを用いてｎ電極側を銅ヒートシンク上にマウントし
て特性を測定した。この素子は２５℃のパルス電流駆動
（パルス幅１μｍ、繰り返し周波数１ｋＨｚ）において
閾値電流７０ｍＡで発振し、前端面より１Ｗ以上の光出
力を得ることができた。また接合に水平方向の遠視野像
は単峰でその半値全角は約１１度と幅の狭い単一ストラ
イプレーザと同様のパターンを示した。本実施例の素子
を図１８に示す戻り光評価系に組み込んで戻り光の影響
を評価した。７０ｍＡの一定駆動電流約５００ｍＷの光
出力で作動させたところ、５％以上の戻り光がある場合
においても２％以下の光出力変動しか示さなかった。同
一構造のＭＢＥ成長ウエハを図５の断面構造を有しＷ１
＝５０μｍ幅の単一ストライプレーザに加工して、レー
ザダイオードを作製したところ５％以上の戻り光がある
場合には８〜１０％以上の光出力の変動を示した。
【００２３】以上、本発明を２つの実施例について詳細
に説明したが、本発明の基本的な構成は独立な狭いスト
ライプを有する複数のストライプレーザを端面の近傍に
おいて位相同期が生じないように広い単一のストライプ
に結合することがあるので、種々の構成方法が考えられ
る。例えば、前記第２の実施例において、図４のＬ１及
びＬ２に対応する端面およびその近傍の領域の構造とし
て、長さ図５に示すメサ型ではなく、図７に示す平坦な
ストライプ構造とし内部の領域のみ図６に示すようにメ
サ型をとることも可能である。
に説明したが、本発明の基本的な構成は独立な狭いスト
ライプを有する複数のストライプレーザを端面の近傍に
おいて位相同期が生じないように広い単一のストライプ
に結合することがあるので、種々の構成方法が考えられ
る。例えば、前記第２の実施例において、図４のＬ１及
びＬ２に対応する端面およびその近傍の領域の構造とし
て、長さ図５に示すメサ型ではなく、図７に示す平坦な
ストライプ構造とし内部の領域のみ図６に示すようにメ
サ型をとることも可能である。
【００２４】更にストライプの結合の方法および形状に
ついても種々の方法が可能である。例えば、図８に示す
ようにテーパ部をもたせずに出射端を広げることも可能
である。また、図９に示すように内部のストライプ間に
もテーパ部（長さＬ３）を設けたり、図１０に示すよう
に端面と内部の最外部の幅は一定としてストライプ間の
みにテーパ部（長さＬ３）を設けることも可能である。
ついても種々の方法が可能である。例えば、図８に示す
ようにテーパ部をもたせずに出射端を広げることも可能
である。また、図９に示すように内部のストライプ間に
もテーパ部（長さＬ３）を設けたり、図１０に示すよう
に端面と内部の最外部の幅は一定としてストライプ間の
みにテーパ部（長さＬ３）を設けることも可能である。
【００２５】また、レーザダイオードのストライプ構造
として、図１，図４に示したもの以外に狭い単一ストラ
イプレーザにおいて安定なモードで発振するどのような
構造を用いても構わない。上記の例以外にもよく用いら
れる構造として、図１１および図１２に示す自己整合型
のストライプ構造を用いることも可能である。作製方法
としては、例えば、まず（１００）方位を有するｎ−Ｇ
ａＡｓ基板２１（Ｓｉ＝２×１０18ｃｍ-3）上にｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層２２（Ｓｅ＝１×１０18ｃｍ-3，０．
５μｍ）、ｎ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓクラッド層２３
（Ｓｅ＝１×１０18ｃｍ-3，１．５μｍ）、ノンドープ
ＧａＡｓ活性層２４（０．０６μｍ）、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇ
ａ0.7 Ａｓクラッド層２５（Ｚｎ＝５×１０17ｃｍ-3，
０．２μｍ）、ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ電流阻止層２
６（Ｓｅ＝１×１０18ｃｍ-3，０．８μｍ）、ｎ−Ｇａ
Ａｓ電流阻止層２７（Ｓｅ＝１×１０18ｃｍ-3，０．２
μｍ）をＭＯＣＶＤ法を用いて連続的に形成する。次に
フォトリソグラフィと化学エッチングにより例えば図１
０に示すような所定の形状に電流阻止層２６および２７
を除去しストライプ領域を形成する。この後２回目のＭ
ＯＣＶＤにより、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓクラッド層
２８（Ｚｎ＝５×１０17ｃｍ-3，１．２μｍ）、ｐ−Ｇ
ａＡｓキャップ層２９（Ｚｎ＝１×１０19ｃｍ-3，０．
２μｍ）を成長する。最後に、ｐ−ＧａＡｓキャップ層
側にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ３０、ｎ−ＧａＡｓ基板側にＡｕ
Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕ３１を真空蒸着後、４５０℃で５分間
アニールしてオーミック電極を形成する。
として、図１，図４に示したもの以外に狭い単一ストラ
イプレーザにおいて安定なモードで発振するどのような
構造を用いても構わない。上記の例以外にもよく用いら
れる構造として、図１１および図１２に示す自己整合型
のストライプ構造を用いることも可能である。作製方法
としては、例えば、まず（１００）方位を有するｎ−Ｇ
ａＡｓ基板２１（Ｓｉ＝２×１０18ｃｍ-3）上にｎ−Ｇ
ａＡｓバッファ層２２（Ｓｅ＝１×１０18ｃｍ-3，０．
５μｍ）、ｎ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓクラッド層２３
（Ｓｅ＝１×１０18ｃｍ-3，１．５μｍ）、ノンドープ
ＧａＡｓ活性層２４（０．０６μｍ）、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇ
ａ0.7 Ａｓクラッド層２５（Ｚｎ＝５×１０17ｃｍ-3，
０．２μｍ）、ｎ−Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ電流阻止層２
６（Ｓｅ＝１×１０18ｃｍ-3，０．８μｍ）、ｎ−Ｇａ
Ａｓ電流阻止層２７（Ｓｅ＝１×１０18ｃｍ-3，０．２
μｍ）をＭＯＣＶＤ法を用いて連続的に形成する。次に
フォトリソグラフィと化学エッチングにより例えば図１
０に示すような所定の形状に電流阻止層２６および２７
を除去しストライプ領域を形成する。この後２回目のＭ
ＯＣＶＤにより、ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓクラッド層
２８（Ｚｎ＝５×１０17ｃｍ-3，１．２μｍ）、ｐ−Ｇ
ａＡｓキャップ層２９（Ｚｎ＝１×１０19ｃｍ-3，０．
２μｍ）を成長する。最後に、ｐ−ＧａＡｓキャップ層
側にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ３０、ｎ−ＧａＡｓ基板側にＡｕ
Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕ３１を真空蒸着後、４５０℃で５分間
アニールしてオーミック電極を形成する。
【００２６】本発明のさらに他の実施例として例えば図
１３に示すように、端面近傍に電流を注入しない領域９
０（長さＬｂ）を設けることも可能である。このような
電流非注入を付加することにより端面近傍における発熱
や光化学反応による劣化が低減され、周知のように信頼
性の向上が図れる。図１３は図１０に示す実施例につい
ての変更例を示したものであるが、その他の場合にも電
流非注入領域を設けることは容易にできる。実際の断面
構造としては、図２に示す場合には、図１４に示すよう
にＳｉＮｘ膜７を残して電流非注入領域を設けることが
できる。図７の場合も全く同様である。図５の場合につ
いても、図１５に示すようにメサ上にＳｉＮｘ膜１７を
残して電流非注入領域を設けることができる。図１２の
場合は内部に電流阻止層２６，２７をもっているので、
図１６に示すように電流阻止層を残すことにより電流非
注入領域を設けることができる。但しこの場合レーザ光
のプロファイルに影響があるので、図１７に示すように
ストライプ構造は図１１と同じとして、ＳｉＮｘ膜４０
を付加することにより電流非注入領域を設けることも可
能である。
１３に示すように、端面近傍に電流を注入しない領域９
０（長さＬｂ）を設けることも可能である。このような
電流非注入を付加することにより端面近傍における発熱
や光化学反応による劣化が低減され、周知のように信頼
性の向上が図れる。図１３は図１０に示す実施例につい
ての変更例を示したものであるが、その他の場合にも電
流非注入領域を設けることは容易にできる。実際の断面
構造としては、図２に示す場合には、図１４に示すよう
にＳｉＮｘ膜７を残して電流非注入領域を設けることが
できる。図７の場合も全く同様である。図５の場合につ
いても、図１５に示すようにメサ上にＳｉＮｘ膜１７を
残して電流非注入領域を設けることができる。図１２の
場合は内部に電流阻止層２６，２７をもっているので、
図１６に示すように電流阻止層を残すことにより電流非
注入領域を設けることができる。但しこの場合レーザ光
のプロファイルに影響があるので、図１７に示すように
ストライプ構造は図１１と同じとして、ＳｉＮｘ膜４０
を付加することにより電流非注入領域を設けることも可
能である。
【００２７】以上の実施例においては内部のストライプ
の数を４本の場合のみについて記述したが、これに限る
ものではなく、用途に応じて本数を任意に設定できるこ
とは言うまでもない。また、以上の実施例においてはＧ
ａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のレーザダイオードについて説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えばＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＧａＩ
ｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系等の材料を用いたレーザダイ
オードにも適用できることは言うまでもない。
の数を４本の場合のみについて記述したが、これに限る
ものではなく、用途に応じて本数を任意に設定できるこ
とは言うまでもない。また、以上の実施例においてはＧ
ａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系のレーザダイオードについて説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えばＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＧａＩ
ｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系等の材料を用いたレーザダイ
オードにも適用できることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るレー
ザダイオードによれば広いストライプ領域より大きな光
出力を取り出すことが可能であると同時に、戻り光の外
乱等による発振モードの不安定性を低減できるので、安
定に動作する高出力レーザダイオードを得ることが可能
になる。
ザダイオードによれば広いストライプ領域より大きな光
出力を取り出すことが可能であると同時に、戻り光の外
乱等による発振モードの不安定性を低減できるので、安
定に動作する高出力レーザダイオードを得ることが可能
になる。
【図１】本発明の第１実施例のレーザダイオードの模式
的な平面図である。
的な平面図である。
【図２】同実施例のレーザダイオードの模式的な断面図
である。
である。
【図３】同実施例のレーザダイオードの模式的な断面図
である。
である。
【図４】本発明の第２実施例のレーザダイオードの模式
的な平面図である。
的な平面図である。
【図５】同実施例のレーザダイオードの模式的な断面図
である。
である。
【図６】同実施例のレーザダイオードの模式的な断面図
である。
である。
【図７】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模式
的な断面図である。
的な断面図である。
【図８】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模式
的な平面図である。
的な平面図である。
【図９】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模式
的な平面図である。
的な平面図である。
【図１０】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模
式的な平面図である。
式的な平面図である。
【図１１】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模
式的な断面図である。
式的な断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模
式的な断面図である。
式的な断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模
式的な平面図である。
式的な平面図である。
【図１４】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模
式的な断面図である。
式的な断面図である。
【図１５】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模
式的な断面図である。
式的な断面図である。
【図１６】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模
式的な断面図である。
式的な断面図である。
【図１７】本発明の他の実施例のレーザダイオードの模
式的な断面図である。
式的な断面図である。
【図１８】本発明の実施例における戻り光評価系の構成
図である。
図である。
１，１１，２１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ３，１３，２３ ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ４，１４，２４ 活性層 ５，１５，２５ ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ６，１６，２９ ｐ−ＧａＡｓキャップ層 ７，１７，４０ ＳｉＮｘ膜 ０，１０，３０ ｐ−電極 ９，１９，３１ ｎ−電極
Claims (1)
- 【請求項１】 出射端面の幅が３０μｍ以上のストライ
プ型レーザダイオードにおいて、少なくとも出射端面お
よびその近傍においては単一ストライプを成し、かつ出
射端面から離れた内部領域においては各々が独立した複
数のストライプ型レーザダイオードより成り、前記各々
のストライプ型レーザダイオードは位相結合しないこと
を特徴とするレーザダイオード。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4004212A JPH05190972A (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | レーザダイオード |
| US07/916,439 US5299219A (en) | 1992-01-13 | 1992-07-21 | Stripe-type laser diode used as a light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4004212A JPH05190972A (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | レーザダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190972A true JPH05190972A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11578322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4004212A Pending JPH05190972A (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | レーザダイオード |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5299219A (ja) |
| JP (1) | JPH05190972A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014120556A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザダイオード |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5745153A (en) * | 1992-12-07 | 1998-04-28 | Eastman Kodak Company | Optical means for using diode laser arrays in laser multibeam printers and recorders |
| US6212216B1 (en) | 1996-12-17 | 2001-04-03 | Ramadas M. R. Pillai | External cavity micro laser apparatus |
| US6339606B1 (en) * | 1998-06-16 | 2002-01-15 | Princeton Lightwave, Inc. | High power semiconductor light source |
| US6606175B1 (en) * | 1999-03-16 | 2003-08-12 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Multi-segment light-emitting diode |
| US7567603B2 (en) * | 2006-09-20 | 2009-07-28 | Jds Uniphase Corporation | Semiconductor laser diode with advanced window structure |
| DE102009035639B4 (de) * | 2009-07-31 | 2019-10-24 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Breitstreifenlaser mit einem epitaktischen Schichtenstapel und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US9405254B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-08-02 | Xerox Corporation | Device for uniform light intensity generation |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4875216A (en) * | 1987-11-30 | 1989-10-17 | Xerox Corporation | Buried waveguide window regions for improved performance semiconductor lasers and other opto-electronic applications |
| US5023882A (en) * | 1990-05-07 | 1991-06-11 | Xerox Corporation | Phased locked arrays with single lobe output beam |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP4004212A patent/JPH05190972A/ja active Pending
- 1992-07-21 US US07/916,439 patent/US5299219A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014120556A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザダイオード |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5299219A (en) | 1994-03-29 |
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