JPH0728083B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH0728083B2 JPH0728083B2 JP60146054A JP14605485A JPH0728083B2 JP H0728083 B2 JPH0728083 B2 JP H0728083B2 JP 60146054 A JP60146054 A JP 60146054A JP 14605485 A JP14605485 A JP 14605485A JP H0728083 B2 JPH0728083 B2 JP H0728083B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- active layer
- groove
- semiconductor 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高出力化を図った半導体レーザ装置に関するも
のである。
のである。
一般に半導体レーザの高出力化の方法としてキャビティ
の大型化、出射端面の保護膜の劣化防止等が図られてい
る。このような方法は夫々若干の効果は認められるもの
のこれによって実用レベルで10mW以上の高出力を得るこ
とは難しい。
の大型化、出射端面の保護膜の劣化防止等が図られてい
る。このような方法は夫々若干の効果は認められるもの
のこれによって実用レベルで10mW以上の高出力を得るこ
とは難しい。
このため従来より出射端面の構造の工夫により端面での
発光，光吸収等による損失を抑制し、また窓構造を形成
するなどの方法による高出力化が試みられている。
発光，光吸収等による損失を抑制し、また窓構造を形成
するなどの方法による高出力化が試みられている。
第５図は窓構造を備えた従来品の模式図であり、GaAs等
の基板11表面にその一端面側から他端面側に溝、例えば
断面逆台形状の溝11aを形成し、この溝11a上にｎ型クラ
ッド層12、活性層13、Ｐ型クラッド層14、キャップ層15
をこの順序に積層形成して構成してあり、活性層13への
通電により溝11aを含む窓構造のその端面から出光せし
めるようになっている。
の基板11表面にその一端面側から他端面側に溝、例えば
断面逆台形状の溝11aを形成し、この溝11a上にｎ型クラ
ッド層12、活性層13、Ｐ型クラッド層14、キャップ層15
をこの順序に積層形成して構成してあり、活性層13への
通電により溝11aを含む窓構造のその端面から出光せし
めるようになっている。
ところで上述した如き従来品にあっては窓領域がない従
来品と比較してみると端面での光吸収劣化が少なくなっ
ているものの十分なものではない。
来品と比較してみると端面での光吸収劣化が少なくなっ
ているものの十分なものではない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、端面の劣化並びに吸収損失を低
減し、出力の大幅な向上を図れるようにした半導体レー
ザ装置を提供することにある。
の目的とするところは、端面の劣化並びに吸収損失を低
減し、出力の大幅な向上を図れるようにした半導体レー
ザ装置を提供することにある。
本発明の半導体レーザ装置は、周縁部を除く中央部に溝
を備えた基板と、該基板上に形成された活性層及び該活
性層に隣接した光ガイド層を含む複数の層と、を備え、
上記活性層及び上記光ガイド層を含む上記複数の層が、
上記周縁部上において夫々平坦且つ一様な厚さであるこ
とを特徴とする。
を備えた基板と、該基板上に形成された活性層及び該活
性層に隣接した光ガイド層を含む複数の層と、を備え、
上記活性層及び上記光ガイド層を含む上記複数の層が、
上記周縁部上において夫々平坦且つ一様な厚さであるこ
とを特徴とする。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。第１図は本発明に係る半導体レーザ装置（以下
本発明装置という）の斜視図、第２図は第１図のII−II
線による断面構造図、第３図は基板の斜視図であり、図
中１は基板、２はｎ型クラッド層、３は活性層、４は光
ガイド層、５はＰ型クラッド層、６はキャップ層を示し
ている。
明する。第１図は本発明に係る半導体レーザ装置（以下
本発明装置という）の斜視図、第２図は第１図のII−II
線による断面構造図、第３図は基板の斜視図であり、図
中１は基板、２はｎ型クラッド層、３は活性層、４は光
ガイド層、５はＰ型クラッド層、６はキャップ層を示し
ている。
基板１は第３図に示す如くその表面の周縁部を除く中央
部に長手方向に沿って平面視長方形状で、且つ断面が逆
台形状をなす溝1aが形成され、この溝1aを含む基板１の
表面に前記したｎ型クラッド層２、活性層３、光ガイド
層４、Ｐ型クラッド層５及びキャップ層６がこの順序で
エピタキシー法等にて結晶成長せしめられている。ｎ型
クラッド層２は溝1a内を略充足するよう形成され、また
溝1a以外の部分では略一様な厚さに形成されているが、
その表面の高さは溝1aの裏面では他の部分よりも僅かに
低く溝1a側に湾曲しており、従ってこのｎ型クラッド層
２上に積層形成された活性層３は溝1a上を除く基板１上
では、略一様の厚さに形成されているものの溝1aに対応
する部分ではその表面が若干溝1a側に湾曲している。こ
の活性層３上に形成された光ガイド層４は下面は湾曲し
ているが表面は平坦面となるように形成されている。
部に長手方向に沿って平面視長方形状で、且つ断面が逆
台形状をなす溝1aが形成され、この溝1aを含む基板１の
表面に前記したｎ型クラッド層２、活性層３、光ガイド
層４、Ｐ型クラッド層５及びキャップ層６がこの順序で
エピタキシー法等にて結晶成長せしめられている。ｎ型
クラッド層２は溝1a内を略充足するよう形成され、また
溝1a以外の部分では略一様な厚さに形成されているが、
その表面の高さは溝1aの裏面では他の部分よりも僅かに
低く溝1a側に湾曲しており、従ってこのｎ型クラッド層
２上に積層形成された活性層３は溝1a上を除く基板１上
では、略一様の厚さに形成されているものの溝1aに対応
する部分ではその表面が若干溝1a側に湾曲している。こ
の活性層３上に形成された光ガイド層４は下面は湾曲し
ているが表面は平坦面となるように形成されている。
而して上述した如き、本発明装置にあっては、活性層３
の湾曲部で発せられた光は、活性層３から光ガイド層４
内に移ってこれに案内されつつ断面積の大きい光ガイド
層４の端面から出射せしめられ、端面での劣化が減少す
る。なお仮令光ガイド層４が存在しない場合には活性層
３の端部近傍で光が基板１に吸収されてしまうこととな
る。また、これを避けるために活性層３を湾曲させるこ
となく平坦にすることも考えられるが、平坦にすると利
得導波が強くなり、電流注入領域が広くなって閾値の上
昇が生じ、結局高出力用として不利な結果を招く。
の湾曲部で発せられた光は、活性層３から光ガイド層４
内に移ってこれに案内されつつ断面積の大きい光ガイド
層４の端面から出射せしめられ、端面での劣化が減少す
る。なお仮令光ガイド層４が存在しない場合には活性層
３の端部近傍で光が基板１に吸収されてしまうこととな
る。また、これを避けるために活性層３を湾曲させるこ
となく平坦にすることも考えられるが、平坦にすると利
得導波が強くなり、電流注入領域が広くなって閾値の上
昇が生じ、結局高出力用として不利な結果を招く。
更に光ガイド層４の存在によって、従来の窓構造レーザ
装置において問題とされている非点収差をも解消し得る
効果が得られる。そのうえｎ型クラッド層２、活性層
３、光ガイド層４の各組成を示すGaxAl1-xAsにおける比
率ｘが夫々基板１における中央部、即ち溝1a上における
部分と周縁部とでは異なることとなり、光は端面部での
吸収が低減され端面の劣化も抑制される。
装置において問題とされている非点収差をも解消し得る
効果が得られる。そのうえｎ型クラッド層２、活性層
３、光ガイド層４の各組成を示すGaxAl1-xAsにおける比
率ｘが夫々基板１における中央部、即ち溝1a上における
部分と周縁部とでは異なることとなり、光は端面部での
吸収が低減され端面の劣化も抑制される。
次に本発明についての数値例を示す。
基板１としてｎ型GaAs基板の表面にその長手方向の両端
側に夫々40μｍずつを残して幅４μｍ、深さ1.5μｍの
溝1aを形成し、この溝1aを含む基板１の表面に液相成長
法により、0.4℃／分の降温率でｎ型Ga0.60Al0.40Asク
ラッド層（Teドープ）、Ga0.92Al0.08As活性層、Ｐ型Ga
0.92Al0.08As光ガイド層（Geドープ）、Ｐ型Ga0.06Al
0.40Asクラッド層（Geドープ）、Ｐ型GaAsキャップ層
（Geドープ）を連続して成長せしめた。なお成長開始温
度は800℃であった。
側に夫々40μｍずつを残して幅４μｍ、深さ1.5μｍの
溝1aを形成し、この溝1aを含む基板１の表面に液相成長
法により、0.4℃／分の降温率でｎ型Ga0.60Al0.40Asク
ラッド層（Teドープ）、Ga0.92Al0.08As活性層、Ｐ型Ga
0.92Al0.08As光ガイド層（Geドープ）、Ｐ型Ga0.06Al
0.40Asクラッド層（Geドープ）、Ｐ型GaAsキャップ層
（Geドープ）を連続して成長せしめた。なお成長開始温
度は800℃であった。
このようにして構成した第1,2図に示す如き半導体レー
ザ装置について出力、閾値を測定した結果、出力は140m
W、閾値は30mAであった。
ザ装置について出力、閾値を測定した結果、出力は140m
W、閾値は30mAであった。
これは従来品の出力10mW、閾値と比較して格段に向上し
ていることが解る。
ていることが解る。
また電流Ｉ（mA）と出力Ｌ（mW）との関係についても調
査した結果第４図に示す如き結果が得られた。第４図は
横軸に電流を、また縦軸に出力をとって示してあり、こ
のグラフが明らかなように出力の損失が極めて少なくな
っていることが解る。
査した結果第４図に示す如き結果が得られた。第４図は
横軸に電流を、また縦軸に出力をとって示してあり、こ
のグラフが明らかなように出力の損失が極めて少なくな
っていることが解る。
本発明の半導体レーザ装置は、周縁部を除く中央部に溝
を備えた基板と、該基板上に形成された活性層及び該活
性層に隣接した光ガイド層を含む複数の層と、を備え、
上記活性層及び上記光ガイド層を含む上記複数の層が、
上記周縁部上において夫々平坦且つ一様な厚さであるの
で、端面部における横方向の屈折率分布は一様になる。
従って、活性層で生じた光は、断面積の大きい光ガイド
層から出射されるので、端面での光出力密度が小さくな
る。
を備えた基板と、該基板上に形成された活性層及び該活
性層に隣接した光ガイド層を含む複数の層と、を備え、
上記活性層及び上記光ガイド層を含む上記複数の層が、
上記周縁部上において夫々平坦且つ一様な厚さであるの
で、端面部における横方向の屈折率分布は一様になる。
従って、活性層で生じた光は、断面積の大きい光ガイド
層から出射されるので、端面での光出力密度が小さくな
る。
この結果、端面での吸収損失並びに端面の劣化が十分に
低減されるので、出力の大幅な向上が図れる。
低減されるので、出力の大幅な向上が図れる。
第１図は本発明装置の模式的斜視図、第２図は第１図の
II−II線による断面図、第３図は本発明装置における基
板の模式図、第４図は本発明装置における電流と出力と
の関係を示すグラフ、第５図は従来装置の模式的斜視図
である。 １……基板、1a……溝、２……クラッド層、３……活性
層、４……光ガイド層、５……クラッド層、６……キャ
ップ層
II−II線による断面図、第３図は本発明装置における基
板の模式図、第４図は本発明装置における電流と出力と
の関係を示すグラフ、第５図は従来装置の模式的斜視図
である。 １……基板、1a……溝、２……クラッド層、３……活性
層、４……光ガイド層、５……クラッド層、６……キャ
ップ層
Claims (1)
- 【請求項１】周縁部を除く中央部に溝を備えた基板と、
該基板上に形成された活性層及び該活性層に隣接した光
ガイド層を含む複数の層と、を備え、上記活性層及び上
記光ガイド層を含む上記複数の層が、上記周縁部上にお
いて夫々平坦且つ一様な厚さであることを特徴とする半
導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146054A JPH0728083B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146054A JPH0728083B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625678A JPS625678A (ja) | 1987-01-12 |
| JPH0728083B2 true JPH0728083B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=15399045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60146054A Expired - Fee Related JPH0728083B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728083B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2222307B (en) * | 1988-07-22 | 1992-04-01 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58216488A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-16 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP60146054A patent/JPH0728083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS625678A (ja) | 1987-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4644551A (en) | Buried-type semiconductor laser | |
| US4916709A (en) | Semiconductor laser device | |
| JPH0728083B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| US4888782A (en) | Semiconductor light emitting device | |
| JPS6037191A (ja) | 半導体レ−ザの製造方法 | |
| JP2927661B2 (ja) | スーパールミネッセントダイオード素子およびその製造方法 | |
| JP2687495B2 (ja) | 半導体レーザの製造方法 | |
| JPS641952B2 (ja) | ||
| JPH0376287A (ja) | ブロードエリアレーザ | |
| JP3617119B2 (ja) | スーパールミネッセントダイオード | |
| JPH037153B2 (ja) | ||
| JPS59130492A (ja) | 半導体レ−ザ装置およびその製造方法 | |
| KR960003870B1 (ko) | 레이저 다이오드 | |
| JPS5834988A (ja) | 半導体レ−ザの製造方法 | |
| JPH0680869B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH01183184A (ja) | 半導体レーザーとその製造方法 | |
| JPS6258679B2 (ja) | ||
| JPS61284985A (ja) | 半導体レ−ザ装置の作製方法 | |
| JPS6136720B2 (ja) | ||
| JPH06232502A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPS622717B2 (ja) | ||
| JPS61236187A (ja) | 半導体レ−ザ装置及びその製造方法 | |
| JPS6292385A (ja) | 半導体レ−ザ | |
| JPH0665236B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JPS63198388A (ja) | 半導体レ−ザとその製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |