JPH0851248A - 内部共振型面発光ｓｈｇレーザ - Google Patents
内部共振型面発光ｓｈｇレーザInfo
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- JPH0851248A JPH0851248A JP18701494A JP18701494A JPH0851248A JP H0851248 A JPH0851248 A JP H0851248A JP 18701494 A JP18701494 A JP 18701494A JP 18701494 A JP18701494 A JP 18701494A JP H0851248 A JPH0851248 A JP H0851248A
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- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ＧａＡｓ基板１上に、誘電体の多層膜反射ミラ
ー２，ｎ型のＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅの多層膜からなる擬
似位相整合ＳＨＧ部３，ＺｎＳＳe／ＺnＣdＳeのＭＱＷ
層から成るレーザ発振部４，ｐ型のＺｎＳｅ／ＺｎＳＳ
ｅの多層膜ミラー５、およびオーミック電極７を形成す
る。レーザ発振部４で発振した基本波８は共振器内に閉
じ込められ、高効率でＳＨ光９に変換される。 【効果】小型でかつ波長２５０ｎｍ帯の紫外光から波長
４００ｎｍの可視紫光の発生可能な、短波長コヒーレン
ト光源が実現できる。
ー２，ｎ型のＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅの多層膜からなる擬
似位相整合ＳＨＧ部３，ＺｎＳＳe／ＺnＣdＳeのＭＱＷ
層から成るレーザ発振部４，ｐ型のＺｎＳｅ／ＺｎＳＳ
ｅの多層膜ミラー５、およびオーミック電極７を形成す
る。レーザ発振部４で発振した基本波８は共振器内に閉
じ込められ、高効率でＳＨ光９に変換される。 【効果】小型でかつ波長２５０ｎｍ帯の紫外光から波長
４００ｎｍの可視紫光の発生可能な、短波長コヒーレン
ト光源が実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体材料を用いたＳ
ＨＧ（Second Harmonic Generation）素子、およびそれ
を用いた青色から紫外光発生光源に関する。
ＨＧ（Second Harmonic Generation）素子、およびそれ
を用いた青色から紫外光発生光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、小型軽量の青色から紫外光を発生
可能なコヒーレント光源への需要は極めて大きいものが
ある。その理由は、例えば、前記光源が実用化される
と、従来の長波長光源を用いた光記録再生装置に対し
て、情報の記録密度を３から８倍高密度化できるからで
ある。
可能なコヒーレント光源への需要は極めて大きいものが
ある。その理由は、例えば、前記光源が実用化される
と、従来の長波長光源を用いた光記録再生装置に対し
て、情報の記録密度を３から８倍高密度化できるからで
ある。
【０００３】これを実現する方法として、（１）II−VI
族の半導体を用いた半導体レーザ、（２）ＧａＮ，Ｉｎ
ＧａＮ，ＡｌＧａＮ系のワイドギャップのIII−Ｖ 族半
導体を用いた半導体レーザ、（３）強誘電体材料中に、
擬似位相整合を実現するための分極反転格子と光導波路
を形成したＳＨＧレーザが研究されている。
族の半導体を用いた半導体レーザ、（２）ＧａＮ，Ｉｎ
ＧａＮ，ＡｌＧａＮ系のワイドギャップのIII−Ｖ 族半
導体を用いた半導体レーザ、（３）強誘電体材料中に、
擬似位相整合を実現するための分極反転格子と光導波路
を形成したＳＨＧレーザが研究されている。
【０００４】このうち、第１のII−VI族の半導体を用い
た半導体レーザでは、すでに４９０−５２０ｎｍの波長
の室温連続発振が実現され、最も有望なアプローチであ
るが、寿命が数秒から数十秒の段階であり、実用化に至
るにはなお時間を要すると予想される。また、第２のア
プローチでは、現在、数ｍＷの出力を有する発光ダイオ
ードが商品化されており、室温連続発振も時間の問題と
考えられているが、なお未知数である。第３のアプロー
チでは、既に半導体レーザを基本波として１０ｍＷ以上
の青色光が得られており、実用化の一番手であるが、光
源が大型になることや、コストの面から、民生対応の光
情報記録再生装置に搭載することは難しいと考えられ
る。
た半導体レーザでは、すでに４９０−５２０ｎｍの波長
の室温連続発振が実現され、最も有望なアプローチであ
るが、寿命が数秒から数十秒の段階であり、実用化に至
るにはなお時間を要すると予想される。また、第２のア
プローチでは、現在、数ｍＷの出力を有する発光ダイオ
ードが商品化されており、室温連続発振も時間の問題と
考えられているが、なお未知数である。第３のアプロー
チでは、既に半導体レーザを基本波として１０ｍＷ以上
の青色光が得られており、実用化の一番手であるが、光
源が大型になることや、コストの面から、民生対応の光
情報記録再生装置に搭載することは難しいと考えられ
る。
【０００５】また、これらのアプローチでは、波長４０
０ｎｍ以下の紫外光、なかんずく波長３００ｎｍ以下の
紫外光を発生させることは極めて困難である。
０ｎｍ以下の紫外光、なかんずく波長３００ｎｍ以下の
紫外光を発生させることは極めて困難である。
【０００６】これらに対し、例えば、エレクトロニクス
・レターズ，２６巻，２５号の2088から２０８９頁（El
ectronics Letters, Vol. 26, No.25, pp.2088-2089, 1
990)に記載されているように、半導体を用いたＳＨＧ素
子が検討されている。この従来例では図２のように、Ｇ
ａＡｓ（１００）基板１上に、Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａ
ｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓの多層膜２１を、ＡｌＧａＡｓバッフ
ァ層２２を介して形成し、多層膜の両端から、波長１.
０６μｍ の基本波２３をファイバ２４を用いて、対向
する方向へ伝搬させ、それらとは垂直な方向にＳＨ波２
５を取り出す構造が提案された。
・レターズ，２６巻，２５号の2088から２０８９頁（El
ectronics Letters, Vol. 26, No.25, pp.2088-2089, 1
990)に記載されているように、半導体を用いたＳＨＧ素
子が検討されている。この従来例では図２のように、Ｇ
ａＡｓ（１００）基板１上に、Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａ
ｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓの多層膜２１を、ＡｌＧａＡｓバッフ
ァ層２２を介して形成し、多層膜の両端から、波長１.
０６μｍ の基本波２３をファイバ２４を用いて、対向
する方向へ伝搬させ、それらとは垂直な方向にＳＨ波２
５を取り出す構造が提案された。
【０００７】この方法では、各多層膜の膜厚がＳＨ波の
半波長となるような構造になっている。これは、基本
波，ＳＨ波両者に対し光導波路となっている多層膜に垂
直な方向には、基本波，ＳＨ波とも定在波になってお
り、これら定在波に対し、擬似位相整合を成立させ、Ｓ
Ｈ波を強めあい、取り出すことを目的としている。この
方式によれば、本来ＡｌＧａＡｓ系の材料では伝搬しな
いはずの、波長５３０ｎｍの光が発生する。
半波長となるような構造になっている。これは、基本
波，ＳＨ波両者に対し光導波路となっている多層膜に垂
直な方向には、基本波，ＳＨ波とも定在波になってお
り、これら定在波に対し、擬似位相整合を成立させ、Ｓ
Ｈ波を強めあい、取り出すことを目的としている。この
方式によれば、本来ＡｌＧａＡｓ系の材料では伝搬しな
いはずの、波長５３０ｎｍの光が発生する。
【０００８】さらに、１９９４年の春季応用物理学会学
術講演会２８ｐ−Ｇ−１４において、上記方法を応用し
て、図３のような誘電体多層膜２、およびＡｌＡｓ／Ｇ
aＡsの多層膜ミラー３１の中に、各多層膜の膜厚がＳＨ
波の半波長となるような擬似位相整合用のＡｌＡｓ／Ｇ
ａＡｓ多層膜３２を形成し、波長４９０ｎｍの青色光を
得る方式が提案されている。
術講演会２８ｐ−Ｇ−１４において、上記方法を応用し
て、図３のような誘電体多層膜２、およびＡｌＡｓ／Ｇ
aＡsの多層膜ミラー３１の中に、各多層膜の膜厚がＳＨ
波の半波長となるような擬似位相整合用のＡｌＡｓ／Ｇ
ａＡｓ多層膜３２を形成し、波長４９０ｎｍの青色光を
得る方式が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
は以下のような問題がある。すなわち、第１の従来例で
は、図２に示されているように、ＳＨ波が光導波路全面
から出射するため、光を集光することが難しいという問
題がある他、ＳＨ光を発生する光導波路部分の両端面を
コーティングする等の最適設計、および基本波を発生す
る半導体レーザを同一基板上に集積化する等の手段をこ
うじても、大幅な効率向上が望めないという問題があ
る。
は以下のような問題がある。すなわち、第１の従来例で
は、図２に示されているように、ＳＨ波が光導波路全面
から出射するため、光を集光することが難しいという問
題がある他、ＳＨ光を発生する光導波路部分の両端面を
コーティングする等の最適設計、および基本波を発生す
る半導体レーザを同一基板上に集積化する等の手段をこ
うじても、大幅な効率向上が望めないという問題があ
る。
【００１０】また第２の従来例では、擬似位相整合用多
層膜をはさむミラーの反射率を最適化すれば、規格化効
率が大幅に向上するというメリットがある。しかし、ミ
ラーの反射率が高いと、基本波を効率よく多層膜中へ取
り込むことが難しく、ＳＨＧの絶対効率が基本波パワー
に比例するため、結局、大幅な高効率化は難しい。
層膜をはさむミラーの反射率を最適化すれば、規格化効
率が大幅に向上するというメリットがある。しかし、ミ
ラーの反射率が高いと、基本波を効率よく多層膜中へ取
り込むことが難しく、ＳＨＧの絶対効率が基本波パワー
に比例するため、結局、大幅な高効率化は難しい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では、以上の問題
を解決するため、以下の手段を採用した。
を解決するため、以下の手段を採用した。
【００１２】まず、半導体基板上に、面発光型の半導体
レーザと、前記面発光型の半導体レーザヘ反射光を照射
し、かつ前記面発光型レーザをはさむように配置された
ミラーと、前記ミラーの間にＳＨ（第２高調波）光を発
生させしめる多層膜を集積化する。さらに、前記内部共
振型面発光ＳＨＧレーザにおいて、前記ＳＨ光を発生さ
せる多層膜が、ＳＨ光の波長周期で形成する。
レーザと、前記面発光型の半導体レーザヘ反射光を照射
し、かつ前記面発光型レーザをはさむように配置された
ミラーと、前記ミラーの間にＳＨ（第２高調波）光を発
生させしめる多層膜を集積化する。さらに、前記内部共
振型面発光ＳＨＧレーザにおいて、前記ＳＨ光を発生さ
せる多層膜が、ＳＨ光の波長周期で形成する。
【００１３】また、前記ＳＨＧレーザの半導体基板をＧ
ａＡｓ、前記レーザ部を形成する材料をＧａＡｓまたは
ＧａＡｌＡｓ、かつ前記第２高調波を発生させる多層膜
が、ＧａＡｓとＡｌＡｓの多層膜とする。あるいはま
た、前記ＳＨＧレーザの半導体基板をＧａＡｓ、前記レ
ーザ部を形成する材料をＧａＡｓまたはＧａＡｌＡｓ、
かつ前記第２高調波を発生させる多層膜をＧａＡｓとＡ
ｌＡｓ、ないしＧａＡｓとＧａＡｌＡｓ、ないしＧａＡ
ｌＡｓとＡｌＡｓの多層膜とする。あるいはまた前記Ｓ
ＨＧレーザの半導体基板をＧａＡｓ、前記レーザ部を形
成する材料をGaAsまたはＧａＡｌＡｓ、かつ前記第２高
調波を発生させる多層膜を、ＺｎＳｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴ
ｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複数、あるいはそれ
らの互いに組成の異なる複数の混晶からなる多層膜とす
る。あるいはまた、前記ＳＨＧレーザの半導体基板をＧ
ａＡｓ、前記レーザ部を形成する材料をＺｎＳｅ，Ｚｎ
Ｓ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅないし混
晶、かつ前記第２高調波を発生させる多層膜を、ＺｎＳ
ｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの
複数、あるいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶
からなる多層膜とする。
ａＡｓ、前記レーザ部を形成する材料をＧａＡｓまたは
ＧａＡｌＡｓ、かつ前記第２高調波を発生させる多層膜
が、ＧａＡｓとＡｌＡｓの多層膜とする。あるいはま
た、前記ＳＨＧレーザの半導体基板をＧａＡｓ、前記レ
ーザ部を形成する材料をＧａＡｓまたはＧａＡｌＡｓ、
かつ前記第２高調波を発生させる多層膜をＧａＡｓとＡ
ｌＡｓ、ないしＧａＡｓとＧａＡｌＡｓ、ないしＧａＡ
ｌＡｓとＡｌＡｓの多層膜とする。あるいはまた前記Ｓ
ＨＧレーザの半導体基板をＧａＡｓ、前記レーザ部を形
成する材料をGaAsまたはＧａＡｌＡｓ、かつ前記第２高
調波を発生させる多層膜を、ＺｎＳｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴ
ｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複数、あるいはそれ
らの互いに組成の異なる複数の混晶からなる多層膜とす
る。あるいはまた、前記ＳＨＧレーザの半導体基板をＧ
ａＡｓ、前記レーザ部を形成する材料をＺｎＳｅ，Ｚｎ
Ｓ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅないし混
晶、かつ前記第２高調波を発生させる多層膜を、ＺｎＳ
ｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの
複数、あるいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶
からなる多層膜とする。
【００１４】
【作用】まず半導体基板上に、面発光型の半導体レーザ
と、面発光型の半導体レーザヘ反射光を供給せしめ、か
つ面発光型レーザをはさむように配置されたミラーと、
ミラーの間にＳＨ（第２高調波）光を発生させしめる多
層膜を集積化し、さらに、内部共振型面発光ＳＨＧレー
ザにおいて、ＳＨ光を発生せしめる多層膜が、ＳＨ光の
波長周期で形成することにより、基本波は共振器内に閉
じ込められ、かつすべてＳＨＧ過程に利用可能となり、
高効率のＳＨＧレーザが実現できる。
と、面発光型の半導体レーザヘ反射光を供給せしめ、か
つ面発光型レーザをはさむように配置されたミラーと、
ミラーの間にＳＨ（第２高調波）光を発生させしめる多
層膜を集積化し、さらに、内部共振型面発光ＳＨＧレー
ザにおいて、ＳＨ光を発生せしめる多層膜が、ＳＨ光の
波長周期で形成することにより、基本波は共振器内に閉
じ込められ、かつすべてＳＨＧ過程に利用可能となり、
高効率のＳＨＧレーザが実現できる。
【００１５】また、ＳＨＧレーザの半導体基板をＧａＡ
ｓ、レーザ部を形成する材料をGaAsまたはＧａＡｌＡ
ｓ、かつ第２高調波を発生させる多層膜が、ＧａＡｓと
ＡlＡsの多層膜とする、あるいは、ＳＨＧレーザの半導
体基板をＧａＡｓ、レーザ部を形成する材料をＧａＡｓ
またはＧａＡｌＡｓ、かつ第２高調波を発生させる多層
膜をＧａＡｓとＡｌＡｓ、ないしＧａＡｓとＧａＡｌＡ
ｓ、ないしＧａＡｌＡｓとＡｌＡｓの多層膜とすること
により、特に波長４００−５００ｎｍのＳＨ光を、効率
よく発生できる。
ｓ、レーザ部を形成する材料をGaAsまたはＧａＡｌＡ
ｓ、かつ第２高調波を発生させる多層膜が、ＧａＡｓと
ＡlＡsの多層膜とする、あるいは、ＳＨＧレーザの半導
体基板をＧａＡｓ、レーザ部を形成する材料をＧａＡｓ
またはＧａＡｌＡｓ、かつ第２高調波を発生させる多層
膜をＧａＡｓとＡｌＡｓ、ないしＧａＡｓとＧａＡｌＡ
ｓ、ないしＧａＡｌＡｓとＡｌＡｓの多層膜とすること
により、特に波長４００−５００ｎｍのＳＨ光を、効率
よく発生できる。
【００１６】またＳＨＧレーザの半導体基板をＧａＡ
ｓ、レーザ部を形成する材料をＧaＡsまたはＧａＡｌＡ
ｓ、かつ第２高調波を発生させる多層膜を、ＺｎＳｅ，
ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複
数、あるいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶か
らなる多層膜とすることにより、さらにＳＨ光の吸収を
低減して、一層の高効率化を図ることができる。
ｓ、レーザ部を形成する材料をＧaＡsまたはＧａＡｌＡ
ｓ、かつ第２高調波を発生させる多層膜を、ＺｎＳｅ，
ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複
数、あるいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶か
らなる多層膜とすることにより、さらにＳＨ光の吸収を
低減して、一層の高効率化を図ることができる。
【００１７】あるいはまた、ＳＨＧレーザの半導体基板
をＧａＡｓ、レーザ部を形成する材料をＺｎＳｅ，Ｚｎ
Ｓ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅないし混
晶、かつ第２高調波を発生させる多層膜を、ＺｎＳｅ，
ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複
数、あるいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶か
らなる多層膜とすることにより、波長２５０ｎｍ前後の
紫外光が、効率よく発生できる。
をＧａＡｓ、レーザ部を形成する材料をＺｎＳｅ，Ｚｎ
Ｓ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅないし混
晶、かつ第２高調波を発生させる多層膜を、ＺｎＳｅ，
ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複
数、あるいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶か
らなる多層膜とすることにより、波長２５０ｎｍ前後の
紫外光が、効率よく発生できる。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す断面図であ
る。１は(３１１)ないし(２１１)面など、（１００）面
から傾いたＧａＡｓ基板、２は誘電体の多層膜反射ミラ
ー、３はｎ型のＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅの多層膜からなる
擬似位相整合ＳＨＧ部、４はＺｎＳＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ
のＭＱＷ層から成るレーザ発振部、５はｐ型のZnSe／Ｚ
ｎＳＳｅの多層膜ミラー、６はコンタクト層、７はオー
ミック電極である。
る。１は(３１１)ないし(２１１)面など、（１００）面
から傾いたＧａＡｓ基板、２は誘電体の多層膜反射ミラ
ー、３はｎ型のＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅの多層膜からなる
擬似位相整合ＳＨＧ部、４はＺｎＳＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ
のＭＱＷ層から成るレーザ発振部、５はｐ型のZnSe／Ｚ
ｎＳＳｅの多層膜ミラー、６はコンタクト層、７はオー
ミック電極である。
【００１９】本内部共振型面発光ＳＨＧレーザは、以下
のように動作する。電極７に電流を注入すると、ＺｎＳ
Ｓｅ／ＺｎＣｄＳｅのＭＱＷ層からなるレーザ部分４で
レーザ発振が起こる。このとき、誘電体の多層膜反射ミ
ラー２、およびｐ型のＺnＳe／ＺｎＳＳｅの多層膜ミラ
ー５の反射率を、レーザ発振波長において高反射率（ほ
ぼ９９.９％ 以上）となるように作製すれば、基本波は
これらのミラーで形成された共振器内に閉じ込められ、
共振器内はきわめて高い光パワー密度となる。
のように動作する。電極７に電流を注入すると、ＺｎＳ
Ｓｅ／ＺｎＣｄＳｅのＭＱＷ層からなるレーザ部分４で
レーザ発振が起こる。このとき、誘電体の多層膜反射ミ
ラー２、およびｐ型のＺnＳe／ＺｎＳＳｅの多層膜ミラ
ー５の反射率を、レーザ発振波長において高反射率（ほ
ぼ９９.９％ 以上）となるように作製すれば、基本波は
これらのミラーで形成された共振器内に閉じ込められ、
共振器内はきわめて高い光パワー密度となる。
【００２０】発振波長はＺｎＳＳｅ／ＺｎＣｄＳｅの組
成にもよるが、ほぼ４９０−５３０ｎｍである。従っ
て、ＳＨ光の波長は２４５−２６５ｎｍとなる。この波
長域におけるＺｎＳｅ，ＺｎＳＳｅの吸収率は、１０
4(／cm）にも達するが、本実施例では、擬似位相整合Ｓ
ＨＧ部を構成する多層膜のトータルの膜厚を１μｍ以下
とすることにより、ＳＨ光の損失を抑圧する。このとき
のＺｎＳｅおよびＺnＳＳeの膜厚は、ＳＨ光の波長の半
分に設定されている。
成にもよるが、ほぼ４９０−５３０ｎｍである。従っ
て、ＳＨ光の波長は２４５−２６５ｎｍとなる。この波
長域におけるＺｎＳｅ，ＺｎＳＳｅの吸収率は、１０
4(／cm）にも達するが、本実施例では、擬似位相整合Ｓ
ＨＧ部を構成する多層膜のトータルの膜厚を１μｍ以下
とすることにより、ＳＨ光の損失を抑圧する。このとき
のＺｎＳｅおよびＺnＳＳeの膜厚は、ＳＨ光の波長の半
分に設定されている。
【００２１】なお、第２高調波を発生させる多層膜、お
よびレーザ部を構成する材料は、ＺｎＳｅ，ＺｎＳ，Ｚ
ｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複数、あるいは
それらの互いに組成の異なる複数の混晶からなる多層膜
であってもよい。
よびレーザ部を構成する材料は、ＺｎＳｅ，ＺｎＳ，Ｚ
ｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複数、あるいは
それらの互いに組成の異なる複数の混晶からなる多層膜
であってもよい。
【００２２】図１のような構成で、以下のような材料選
択も可能である。すなわち、基板１としてｎ型のＧａＡ
ｓ基板、３の擬似位相整合ＳＨＧ用多層膜としてＧａＡ
ｓとＡｌＡｓの多層膜、４のレーザ部としてＧａＡｓ／
ＧａＡｌＡｓのＭＱＷ、５の多層膜ミラーとしてｐ型の
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層膜を用いる。この場合の発振波
長はほぼ７８０−８５０ｎｍが可能であり、出力ＳＨ光
の波長は、３９０−４３０ｎｍの可視紫色領域となる。
択も可能である。すなわち、基板１としてｎ型のＧａＡ
ｓ基板、３の擬似位相整合ＳＨＧ用多層膜としてＧａＡ
ｓとＡｌＡｓの多層膜、４のレーザ部としてＧａＡｓ／
ＧａＡｌＡｓのＭＱＷ、５の多層膜ミラーとしてｐ型の
ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ多層膜を用いる。この場合の発振波
長はほぼ７８０−８５０ｎｍが可能であり、出力ＳＨ光
の波長は、３９０−４３０ｎｍの可視紫色領域となる。
【００２３】あるいは、擬似位相整合ＳＨＧ用多層膜３
として、ＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅ多層膜、あるいはＺｎＳ
ｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの
複数、あるいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶
からなる多層膜を用いることも可能である。
として、ＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅ多層膜、あるいはＺｎＳ
ｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの
複数、あるいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶
からなる多層膜を用いることも可能である。
【００２４】図４は、本発明の第２の実施例である。１
はｎ型のＧａＡｓ基板、３は擬似位相整合ＳＨＧ用のｎ
型ＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅ多層膜、４１は基本波のみ透過
し、ＳＨ波を反射するＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅの多層膜ミ
ラー、４２はｎ型ＧａＡｓクラッド層、４３はＧａＡｓ
／ＧａＡｌＡｓのＭＱＷレーザ部、４４はｐ型のGaAs／
ＡｌＡｓ多層膜ミラーである。
はｎ型のＧａＡｓ基板、３は擬似位相整合ＳＨＧ用のｎ
型ＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅ多層膜、４１は基本波のみ透過
し、ＳＨ波を反射するＺｎＳｅ／ＺｎＳＳｅの多層膜ミ
ラー、４２はｎ型ＧａＡｓクラッド層、４３はＧａＡｓ
／ＧａＡｌＡｓのＭＱＷレーザ部、４４はｐ型のGaAs／
ＡｌＡｓ多層膜ミラーである。
【００２５】この場合、ＳＨ光はミラー４１で反射され
るため、吸収率の大きいＧａＡｓ層を透過することがな
く、効率をさらに高めることができる。出力ＳＨ光の波
長は、３９０−４３０ｎｍの可視紫色領域となる。な
お、第２高調波を発生させる多層膜は、ＺｎＳｅ，Ｚｎ
Ｓ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複数、あ
るいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶からなる
多層膜であってもよい。
るため、吸収率の大きいＧａＡｓ層を透過することがな
く、効率をさらに高めることができる。出力ＳＨ光の波
長は、３９０−４３０ｎｍの可視紫色領域となる。な
お、第２高調波を発生させる多層膜は、ＺｎＳｅ，Ｚｎ
Ｓ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複数、あ
るいはそれらの互いに組成の異なる複数の混晶からなる
多層膜であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、小型でかつ半導体基板
上のレーザとモノリシックに集積化されたＳＨＧ素子を
構成でき、かつ通常の半導体レーザでは発振の困難な波
長250ｎｍ帯の紫外光から波長４００ｎｍの可視紫光
の、短波長コヒーレント光源が実現できる。
上のレーザとモノリシックに集積化されたＳＨＧ素子を
構成でき、かつ通常の半導体レーザでは発振の困難な波
長250ｎｍ帯の紫外光から波長４００ｎｍの可視紫光
の、短波長コヒーレント光源が実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図。
【図２】従来の表面放射型ＳＨＧ素子を示す説明図。
【図３】従来の多層膜共振型ＳＨＧ素子を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施例を示す断面図。
１…ＧａＡｓ基板、２…誘電体多層膜ミラー、３…擬似
位相整合ＳＨＧ部、４…ＭＱＷレーザ部、５…多層膜ミ
ラー、６…コンタクト層、７…オーミック電極、８…基
本波、９…ＳＨ波。
位相整合ＳＨＧ部、４…ＭＱＷレーザ部、５…多層膜ミ
ラー、６…コンタクト層、７…オーミック電極、８…基
本波、９…ＳＨ波。
Claims (6)
- 【請求項１】半導体基板と、前記半導体基板上に形成さ
れた面発光型の半導体レーザと、前記半導体レーザヘ反
射光を照射し、前記半導体レーザをはさむように配置さ
れたミラーとからなるレーザ装置において、前記ミラー
の間に第２高調波光を発生させる多層膜が形成されてい
ることを特徴とする内部共振型面発光ＳＨＧレーザ。 - 【請求項２】請求項１において、前記第２高調波光を発
生させる多層膜が、前記第２高調波光の波長周期で形成
されている内部共振型面発光ＳＨＧレーザ。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記半導体基
板がＧａＡｓであり、前記レーザ部を形成する材料がＧ
ａＡｓまたはＧａＡｌＡｓであり、前記第２高調波を発
生させる多層膜が、ＧａＡｓとＡｌＡｓからなる内部共
振型面発光ＳＨＧレーザ。 - 【請求項４】請求項１または２において、前記半導体基
板がＧａＡｓであり、前記レーザ部を形成する材料がＧ
ａＡｓまたはＧａＡｌＡｓであり、前記第２高調波を発
生させる多層膜が、ＧａＡｓとＡｌＡｓ、ないしＧａＡ
ｓとＧａＡｌＡｓ、ないしＧａＡｌＡｓとＡｌＡｓから
なる内部共振型面発光ＳＨＧレーザ。 - 【請求項５】請求項１または２において、前記半導体基
板がＧａＡｓであり、前記レーザ部を形成する材料がＧ
ａＡｓまたはＧａＡｌＡｓであり、前記第２高調波を発
生させる多層膜が、ＺｎＳｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，Ｃｄ
Ｔｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅの複数、あるいはそれらの互い
に組成の異なる複数の混晶からなる多層膜である内部共
振型面発光ＳＨＧレーザ。 - 【請求項６】請求項１または２において、前記半導体基
板がＧａＡｓであり、前記レーザ部を形成する材料がＺ
ｎＳｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＣｄＳ，ＣｄＳ
ｅないし混晶からなり、前記第２高調波を発生させる多
層膜が、ＺｎＳｅ，ＺｎＳ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，Ｃｄ
Ｓ，ＣｄＳｅの複数、あるいはそれらの互いに組成の異
なる複数の混晶からなる多層膜である内部共振型面発光
ＳＨＧレーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18701494A JPH0851248A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 内部共振型面発光ｓｈｇレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18701494A JPH0851248A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 内部共振型面発光ｓｈｇレーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0851248A true JPH0851248A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16198699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18701494A Pending JPH0851248A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 内部共振型面発光ｓｈｇレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0851248A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998002944A1 (en) * | 1996-07-17 | 1998-01-22 | W.L. Gore & Associates, Inc. | A vertical cavity surface emitting laser with enhanced second harmonic generation and method of making same |
| US5956362A (en) * | 1996-02-27 | 1999-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and method of etching |
| US6986693B2 (en) | 2003-03-26 | 2006-01-17 | Lucent Technologies Inc. | Group III-nitride layers with patterned surfaces |
| US7099073B2 (en) | 2002-09-27 | 2006-08-29 | Lucent Technologies Inc. | Optical frequency-converters based on group III-nitrides |
| EP1798991A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-20 | Seiko Epson Corporation | Laser light source device and projector including said device |
| US7266257B1 (en) | 2006-07-12 | 2007-09-04 | Lucent Technologies Inc. | Reducing crosstalk in free-space optical communications |
| US7315425B2 (en) | 2004-04-06 | 2008-01-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image projection apparatus having the same |
| JP2008130666A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Sony Corp | 半導体発光装置 |
| US7733936B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface emitting laser |
| US7952109B2 (en) | 2006-07-10 | 2011-05-31 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Light-emitting crystal structures |
-
1994
- 1994-08-09 JP JP18701494A patent/JPH0851248A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5918108A (en) * | 1996-07-17 | 1999-06-29 | W. L. Gore & Associates, Inc | Vertical cavity surface emitting laser with enhanced second harmonic generation and method of making same |
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| USRE47767E1 (en) | 2003-03-26 | 2019-12-17 | Nokia Of America Corporation | Group III-nitride layers with patterned surfaces |
| US8070966B2 (en) | 2003-03-26 | 2011-12-06 | Alcatel Lucent | Group III-nitride layers with patterned surfaces |
| US7315425B2 (en) | 2004-04-06 | 2008-01-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image projection apparatus having the same |
| US7397610B2 (en) | 2004-04-06 | 2008-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image projection apparatus having the same |
| US7733936B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface emitting laser |
| US7796672B2 (en) | 2005-12-13 | 2010-09-14 | Seiko Epson Corporation | Light source device and projector including light source device |
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