JPH0722675A - リングレーザ - Google Patents
リングレーザInfo
- Publication number
- JPH0722675A JPH0722675A JP5220397A JP22039793A JPH0722675A JP H0722675 A JPH0722675 A JP H0722675A JP 5220397 A JP5220397 A JP 5220397A JP 22039793 A JP22039793 A JP 22039793A JP H0722675 A JPH0722675 A JP H0722675A
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- Japan
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- laser
- laser oscillation
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- ring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多角形のリングレーザにあって、そのレーザ
発振部におけるミラー面が形成される角部の幅が狭くな
って、その上に形成される電極の製造上の問題やレーザ
発振の特性上の問題などを生ずることがないようにす
る。 【構成】 半導体基板の表面に設けられたレーザ発振要
素の積層部を所定のパターンにエッチングすることによ
ってリングレーザのレーザ発振部を形成する際に、角部
の幅を広げる付加部をレーザ発振部と一体的に形成した
構成とする。
発振部におけるミラー面が形成される角部の幅が狭くな
って、その上に形成される電極の製造上の問題やレーザ
発振の特性上の問題などを生ずることがないようにす
る。 【構成】 半導体基板の表面に設けられたレーザ発振要
素の積層部を所定のパターンにエッチングすることによ
ってリングレーザのレーザ発振部を形成する際に、角部
の幅を広げる付加部をレーザ発振部と一体的に形成した
構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、検出器本体に作用する
角速度を検出する光学式角速度検出器に用いられる半導
体レーザ構造によるリングレーザに関する。
角速度を検出する光学式角速度検出器に用いられる半導
体レーザ構造によるリングレーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、図１に示すように、半導体基板１
上に形成されたリングレーザ２におけるレーザ発振の制
御をなすことにより、そのリングレーザ２に互いに異な
る方向にそれぞれレーザ光ＬＢ１，ＬＢ２を伝播させて
おき、そのリングレーザ２の部分に角速度が作用したと
きに、それに応じて各方向のレーザ光ＬＢ１，ＬＢ２の
ビートが変化することに着目し、リングレーザ２に光結
合させた光導波路６を介して、リングレーザ２から各方
向のレーザ光ＬＢ１，ＬＢ２をとり出して受光部７に与
えることにより各方向のレーザ光ＬＢ１，ＬＢ２のビー
トに応じた光電変換信号を得て、リングレーザ２の部分
に作用する角速度を電気的に検出するようにした光学式
角速度検出器が開発されている。
上に形成されたリングレーザ２におけるレーザ発振の制
御をなすことにより、そのリングレーザ２に互いに異な
る方向にそれぞれレーザ光ＬＢ１，ＬＢ２を伝播させて
おき、そのリングレーザ２の部分に角速度が作用したと
きに、それに応じて各方向のレーザ光ＬＢ１，ＬＢ２の
ビートが変化することに着目し、リングレーザ２に光結
合させた光導波路６を介して、リングレーザ２から各方
向のレーザ光ＬＢ１，ＬＢ２をとり出して受光部７に与
えることにより各方向のレーザ光ＬＢ１，ＬＢ２のビー
トに応じた光電変換信号を得て、リングレーザ２の部分
に作用する角速度を電気的に検出するようにした光学式
角速度検出器が開発されている。
【０００３】そのリングレーザ２としては、図３に示す
ように、裏面電極８が設けられた半導体基板１の表面に
レーザ発振要素の積層部９が形成されたウエハ１０を用
いて、そのウエハ１０におけるレーザ発振要素の積層部
９を所定のパターンにエッチングすることにより、図１
および図２に示すように、角部にミラー面３が形成され
た多角形のリング状のレーザ発振部４を得て、そのレー
ザ発振部４の上に電極５が形成されたものからなってい
る。
ように、裏面電極８が設けられた半導体基板１の表面に
レーザ発振要素の積層部９が形成されたウエハ１０を用
いて、そのウエハ１０におけるレーザ発振要素の積層部
９を所定のパターンにエッチングすることにより、図１
および図２に示すように、角部にミラー面３が形成され
た多角形のリング状のレーザ発振部４を得て、そのレー
ザ発振部４の上に電極５が形成されたものからなってい
る。
【０００４】なお、そのウエハ１０としては、例えば、
ｎ（＋）ＧａＡｓからなる半導体基板１上に、レーザ発
振要素の積層部９として、ｎ−ＡｌＧａＡｓからなるク
ラッド層９１，ＧａＡｓからなる活性層（発光層）９
２，ｐ−ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層９３，ｐ
（＋）ＧａＡｓからなるコンタクト層９４が順次エピタ
キシャル成長によって層形成されている。
ｎ（＋）ＧａＡｓからなる半導体基板１上に、レーザ発
振要素の積層部９として、ｎ−ＡｌＧａＡｓからなるク
ラッド層９１，ＧａＡｓからなる活性層（発光層）９
２，ｐ−ＡｌＧａＡｓからなるクラッド層９３，ｐ
（＋）ＧａＡｓからなるコンタクト層９４が順次エピタ
キシャル成長によって層形成されている。
【０００５】そのリングレーザ２のレーザ発振部４に形
成されたミラー面３は、レーザ発振部４を伝播するレー
ザ光ＬＢ１，ＬＢ２をその角部において反射させるため
のもので、そのミラー面３が形成されているがためにレ
ーザ発振部４における角部の幅ｂが直線部の幅ａよりも
狭くなっている。
成されたミラー面３は、レーザ発振部４を伝播するレー
ザ光ＬＢ１，ＬＢ２をその角部において反射させるため
のもので、そのミラー面３が形成されているがためにレ
ーザ発振部４における角部の幅ｂが直線部の幅ａよりも
狭くなっている。
【０００６】そのリングレーザ２におけるレーザ発振部
４の角部の幅ｂは、図４に示すように、リングレーザ２
の屈曲角度φが大きくなるほど狭いものとなる。
４の角部の幅ｂは、図４に示すように、リングレーザ２
の屈曲角度φが大きくなるほど狭いものとなる。
【０００７】その場合、リングレーザ２におけるレーザ
発振部４の直線部の幅ａが充分であれば問題ないが、リ
ングレーザ２の小形化が図られてその幅ａが数μｍ程度
になると、角部の幅ｂが微細なものとなり、そのレーザ
発振部４上に形成される電極５の幅が不均一となり、電
極５がその角部で断線しやすいものとなる。
発振部４の直線部の幅ａが充分であれば問題ないが、リ
ングレーザ２の小形化が図られてその幅ａが数μｍ程度
になると、角部の幅ｂが微細なものとなり、そのレーザ
発振部４上に形成される電極５の幅が不均一となり、電
極５がその角部で断線しやすいものとなる。
【０００８】そして、レーザ発振部４の角部上の電極５
が細くなると、その部分の抵抗が大きくなって発熱した
り、レーザ発振部４への電流注入が少なくなってレーザ
発振に影響を及ぼすことになる。
が細くなると、その部分の抵抗が大きくなって発熱した
り、レーザ発振部４への電流注入が少なくなってレーザ
発振に影響を及ぼすことになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、多角形のリングレーザにあって、そのレーザ発振
部におけるミラー面が形成される角部の幅が狭くなる
と、その上に形成される電極の製造上の問題や、レーザ
発振の特性上の問題などを生ずることである。
点は、多角形のリングレーザにあって、そのレーザ発振
部におけるミラー面が形成される角部の幅が狭くなる
と、その上に形成される電極の製造上の問題や、レーザ
発振の特性上の問題などを生ずることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、多角形のリン
グレーザにあって、そのレーザ発振部におけるミラー面
が形成される角部の幅が狭くなって、その上に形成され
る電極の製造上の問題やレーザ発振の特性上の問題など
を生ずることがないように、半導体基板の表面に設けら
れたレーザ発振要素の積層部を所定のパターンにエッチ
ングすることによりレーザ発振部を形成する際に、角部
の幅を広げる付加部をレーザ発振部と一体的に形成する
ようにしている。
グレーザにあって、そのレーザ発振部におけるミラー面
が形成される角部の幅が狭くなって、その上に形成され
る電極の製造上の問題やレーザ発振の特性上の問題など
を生ずることがないように、半導体基板の表面に設けら
れたレーザ発振要素の積層部を所定のパターンにエッチ
ングすることによりレーザ発振部を形成する際に、角部
の幅を広げる付加部をレーザ発振部と一体的に形成する
ようにしている。
【００１１】
【実施例】いま、例えば、図４に示す形状のリングレー
ザ２の場合、そのレーザ発振部４の角部に形成されるミ
ラー面３により、その直線部を伝播するレーザ光ＬＢ
１，ＬＢ２を全反射させる必要があることからして、そ
の角部に形成されるミラー面３の長さｃと直線部の幅ａ
との関係は、そのミラー面３におけるレーザ光ＬＢ１，
ＬＢ２の反射角をθ（θ＝φ／２）としたとき、次式
（１）によって与えられる。
ザ２の場合、そのレーザ発振部４の角部に形成されるミ
ラー面３により、その直線部を伝播するレーザ光ＬＢ
１，ＬＢ２を全反射させる必要があることからして、そ
の角部に形成されるミラー面３の長さｃと直線部の幅ａ
との関係は、そのミラー面３におけるレーザ光ＬＢ１，
ＬＢ２の反射角をθ（θ＝φ／２）としたとき、次式
（１）によって与えられる。
【００１２】 ｃ＝ａ／ｃｏｓθ …（１）
【００１３】また、角部の幅ｂは次式（２）によって与
えられる。
えられる。
【００１４】 ｂ＝（１／ｔａｎθ）・（ａ／ｃｏｓθ）・１／２ ＝（ａ／ｓｉｎθ）・１／２ …（２）
【００１５】したがって、リングレーザ２の屈曲角度φ
が大きくなるにしたがって、（１）式の関係からミラー
面３の長さｃが大きくなっていき、また、（２）式の関
係から、角部の幅ｂが小さくなっていくことがわかる
（θ＝３０°でａ＝ｂ、θ＞３０°でａ＞ｂとなり、例
えばθ＝４５°ではｂ＝０．７１ａとなる）。
が大きくなるにしたがって、（１）式の関係からミラー
面３の長さｃが大きくなっていき、また、（２）式の関
係から、角部の幅ｂが小さくなっていくことがわかる
（θ＝３０°でａ＝ｂ、θ＞３０°でａ＞ｂとなり、例
えばθ＝４５°ではｂ＝０．７１ａとなる）。
【００１６】このようにリングレーザ２の屈曲角度φが
大きくなって、レーザ発振部４における角部の幅ｂが直
線部の幅ａよりも狭くなると、前述したように、そのレ
ーザ発振部４の上に形成される電極５の製造上の問題
や、レーザ発振の特性上の問題などを生ずることにな
る。
大きくなって、レーザ発振部４における角部の幅ｂが直
線部の幅ａよりも狭くなると、前述したように、そのレ
ーザ発振部４の上に形成される電極５の製造上の問題
や、レーザ発振の特性上の問題などを生ずることにな
る。
【００１７】そのため、本発明では、図５に示すよう
に、半導体基板の表面に設けられたレーザ発振要素の積
層部（図３参照）を所定のパターンにエッチングするこ
とによりレーザ発振部４を形成する際に、ミラー面３が
形成される角部の幅ｂを広げる付加部１１をレーザ発振
部４と一体的に形成し、その上に電極５を形成するよう
にしている。
に、半導体基板の表面に設けられたレーザ発振要素の積
層部（図３参照）を所定のパターンにエッチングするこ
とによりレーザ発振部４を形成する際に、ミラー面３が
形成される角部の幅ｂを広げる付加部１１をレーザ発振
部４と一体的に形成し、その上に電極５を形成するよう
にしている。
【００１８】ここでは、レーザ発振部４の付加部１１に
よって広げられた角部の幅ｂ′がその直線部の幅ａとほ
ぼ同じになるようにして、その上に形成される電極５の
幅が全周で均一になるようにしている。
よって広げられた角部の幅ｂ′がその直線部の幅ａとほ
ぼ同じになるようにして、その上に形成される電極５の
幅が全周で均一になるようにしている。
【００１９】したがって、本発明によれば、電極５がそ
の角部で細くなって断線しやすくなったり、また、電極
５が部分的に細くなって、その部分における抵抗が大き
くなって発熱したり、レーザ発振部４への電流注入が少
なくなってレーザ発振に影響を及ぼすようなことがなく
なり、特にリングレーザ２の小形化に最適となる。
の角部で細くなって断線しやすくなったり、また、電極
５が部分的に細くなって、その部分における抵抗が大き
くなって発熱したり、レーザ発振部４への電流注入が少
なくなってレーザ発振に影響を及ぼすようなことがなく
なり、特にリングレーザ２の小形化に最適となる。
【００２０】なお、その付加部１１は、レーザ発振部４
と同じく、レーザ発振要素の積層部をエッチングするこ
とによって形成されているため、その付加部１１の部分
にも電流が注入されてそこから光が放射されてしまう。
しかし、その付加部１１から放射される光は、光共振器
中に存在していないのでレーザ光とはならず、レーザ発
振部４の直線部を通ってミラー面３で全反射されるレー
ザ光ＬＢ１，ＬＢ２のリング共振とは無関係となり、そ
のリングレーザ２のレーザ発振特性に影響を与えること
がない。
と同じく、レーザ発振要素の積層部をエッチングするこ
とによって形成されているため、その付加部１１の部分
にも電流が注入されてそこから光が放射されてしまう。
しかし、その付加部１１から放射される光は、光共振器
中に存在していないのでレーザ光とはならず、レーザ発
振部４の直線部を通ってミラー面３で全反射されるレー
ザ光ＬＢ１，ＬＢ２のリング共振とは無関係となり、そ
のリングレーザ２のレーザ発振特性に影響を与えること
がない。
【００２１】図５に示すリングレーザ２は、例えば、以
下のようにして製造される。
下のようにして製造される。
【００２２】まず、図３に示す裏面電極８が設けられた
半導体基板１上にレーザ発振要素の積層部９が形成され
たウエハ１０を用いて、その表面に、付加部１１が設け
られたレーザ発振部４の予定のパターンに応じて、Ｔｉ
／Ａｎ合金による電極材料を蒸着して電極５を形成す
る。
半導体基板１上にレーザ発振要素の積層部９が形成され
たウエハ１０を用いて、その表面に、付加部１１が設け
られたレーザ発振部４の予定のパターンに応じて、Ｔｉ
／Ａｎ合金による電極材料を蒸着して電極５を形成す
る。
【００２３】次いで、その電極５に応じた所定の箇所に
ＳｉＯ２膜によるエッチングマスクをかけたうえで、異
方性の高いエッチング方法であるＲＩＥ（リアクティブ
・イオン・エッチング）法により、エッチングガスとし
てＳｉＣｌ４を用いた１Ｐａ以下の低い圧力下で、レー
ザ発振要素の積層部９をフォトエッチングして、半導体
基板１上にレーザ発振部４を隆起状に形成する。それに
より、所定のパターンによる多角形のリングレーザ２が
得られる。
ＳｉＯ２膜によるエッチングマスクをかけたうえで、異
方性の高いエッチング方法であるＲＩＥ（リアクティブ
・イオン・エッチング）法により、エッチングガスとし
てＳｉＣｌ４を用いた１Ｐａ以下の低い圧力下で、レー
ザ発振要素の積層部９をフォトエッチングして、半導体
基板１上にレーザ発振部４を隆起状に形成する。それに
より、所定のパターンによる多角形のリングレーザ２が
得られる。
【００２４】その際、低いガス圧力下の最適条件でＲＩ
Ｅ法によるエッチングを行わせているために、エッチン
グされる面が荒れることなく、またオーバエッチングが
生ずることなく垂直面が得られて、それにより良好なミ
ラー面３が形成される。
Ｅ法によるエッチングを行わせているために、エッチン
グされる面が荒れることなく、またオーバエッチングが
生ずることなく垂直面が得られて、それにより良好なミ
ラー面３が形成される。
【００２５】
【発明の効果】以上、本発明によるリングレーザにあっ
ては、そのレーザ発振部におけるミラー面が形成される
角部の幅を広げる付加部が設けられているので、そのレ
ーザ発振部の上に形成される電極の幅を均一にすること
ができ、従来のように、電極がその角部で細くなって断
線しやすくなったり、また、電極が部分的に細くなるこ
とによって、その部分における抵抗が大きくなって発熱
したり、レーザ発振部への電流注入が少なくなってレー
ザ発振に影響を及ぼすようなことがなくなり、製造上、
またレーザ発振の特性上優れたものとなり、特にリング
レーザ２の小形化を図る際に最適なものとなる。
ては、そのレーザ発振部におけるミラー面が形成される
角部の幅を広げる付加部が設けられているので、そのレ
ーザ発振部の上に形成される電極の幅を均一にすること
ができ、従来のように、電極がその角部で細くなって断
線しやすくなったり、また、電極が部分的に細くなるこ
とによって、その部分における抵抗が大きくなって発熱
したり、レーザ発振部への電流注入が少なくなってレー
ザ発振に影響を及ぼすようなことがなくなり、製造上、
またレーザ発振の特性上優れたものとなり、特にリング
レーザ２の小形化を図る際に最適なものとなる。
【図１】リングレーザを用いた光学式角速度検出器の一
構成例を示す平面図である。
構成例を示す平面図である。
【図２】図１に示したリングレーザ部分の光学式角速度
検出器のＡ−Ａ線部分の断面図である。
検出器のＡ−Ａ線部分の断面図である。
【図３】半導体基板上にレーザ発振要素が積層されたウ
エハの構成例を示す正面図である。
エハの構成例を示す正面図である。
【図４】従来のリングレーザレーザを示す平面図であ
る。
る。
【図５】本発明によるリングレーザレーザの一実施例を
示す平面図である。
示す平面図である。
１ 半導体基板 ２ リングレーザ ３ ミラー面 ４ レーザ発振部 ５ 電極 ８ 裏面電極 ９ レーザ発振要素の積層部 １１ 付加部
Claims (1)
- 【請求項１】 裏面電極を有する半導体基板の表面に設
けられたレーザ発振要素の積層部を所定のパターンにエ
ッチングすることにより得られる、角部にミラー面が形
成された多角形のリング状のレーザ発振部と、そのレー
ザ発振部の上に形成された電極とからなるリングレーザ
において、角部の幅を広げる付加部をレーザ発振要素の
積層部のエッチングによりレーザ発振部と一体的に形成
したことを特徴とするリングレーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5220397A JPH0722675A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | リングレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5220397A JPH0722675A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | リングレーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722675A true JPH0722675A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=16750481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5220397A Pending JPH0722675A (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | リングレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722675A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085759A1 (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Advanced Telecommunications Research Institute International | 半導体レーザを用いたジャイロ |
| JP2006138694A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザジャイロ |
| JP2006242817A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザジャイロ |
-
1993
- 1993-07-06 JP JP5220397A patent/JPH0722675A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005085759A1 (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Advanced Telecommunications Research Institute International | 半導体レーザを用いたジャイロ |
| JP2005249547A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザジャイロ |
| US7835008B2 (en) | 2004-03-03 | 2010-11-16 | Advanced Telecommunications Research Institute International | Gyro employing semiconductor laser |
| JP2006138694A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザジャイロ |
| JP2006242817A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Advanced Telecommunication Research Institute International | 半導体レーザジャイロ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
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