JPH09512138A - 歪補償型複合量子井戸式レーザー構造体 - Google Patents

歪補償型複合量子井戸式レーザー構造体

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JPH09512138A JP7529015A JP52901595A JPH09512138A JP H09512138 A JPH09512138 A JP H09512138A JP 7529015 A JP7529015 A JP 7529015A JP 52901595 A JP52901595 A JP 52901595A JP H09512138 A JPH09512138 A JP H09512138A
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Abstract

(57)【要約】 半導体レーザー(１０)は、長波長（１．３及び１．５５μm）装置の利得を増大させるため歪補償型複合井戸(２０)を採用している。歪補償型複合井戸構造(１８)は多数の歪井戸(２０)と障壁層(２２)を含み、障壁層(２２)は井戸層(２０)の歪と等しく逆の歪下に置かれる。この結果、歪層についての通常の厚さ制限が緩和される。また、光利得をさらに向上させるために井戸層はp型ドーピング剤が添加される。他の実施例では、格子結合型レーザー１００、２００に歪補償型複合量子井戸が使用され、この歪補償型複合量子井戸構造の利得が向上しているため、格子をレーザー表面に、強い光結合特性を備えた格子を形成でき、レーザーの製造の簡単化及び短小化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 歪補償型複合量子井戸式レーザー構造体 技術分野 本発明は、一般にレーザー増幅媒体として歪補償型複合量子井戸を組み込んだ 半導体レーザー構造体に関するものである。 背景技術 高速度レーザーは、光通信、内部光結合及び多くの軍事的用途に有用である。 商業通信システムのデータ転送速度が毎秒数ぎがばいとと急激に速くなるに伴い 、同様に超高速度レーザー（帯域幅３０ＧＨｚ以上）に対する需要も急激に増大 している。これまで垂直空洞共振器型面発光レーザー（ＶＣＳＥＬｓ）は、コス トおよび性能が制約要因となってはいるが、多くの用途を有している。長波長（ 例えば、１．３又は１．５５μｍ）の垂直空洞共振器型レーザーは、最新式光フ ァイバー通信システムの最も重要な光源である分散型フィードバック（ＤＢＦ） レーザーの特性に類似した単一縦モード特性を有している。商業ＤＢＦレーザー は、著しい製造過程での汚染や生産期間中の長期スクリーンテストのためコスト が２０００〜６０００ドルに達する。垂直空洞共振器型面発光レーザーはＤＢＦ レーザーよりも製造が容易であるが、その動作特性を釣合わせることができなか った。しかし、動作特性を大幅に向上させることができれば、前記垂直空洞共振 器型面発光レーザーに対する需要も指数関数的に増大し、遂にはファイバー通信 に使用されるレーザー市場を支配できることになる。 ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系ＶＣＳＥＬｓの最近の進歩により、低閾値電圧、単 モード動作、円形ビームパターン、高記録密度及び比較的単純な製造方法を含む 多くの利点を有する構造が提案された。これらの利点は、特に、光通信、内部光 結合、光計算及びディスプレイを含む多くの応用の誘因となる。しかしながら、 材料の特性的制約のため、ＩｎＰ系長波長（例えば、１．５５μｍ）ＶＣＳＥＬ ｓの開発はその短波長（例えば、０．８〜１μｍ）ＶＣＳＥＬｓの開発に比べて 遥かに遅れている。これらの制約は、ミラー反射率が低く、主として内部価電子 帯吸収に起因する空洞損失が高く、強度のオージェ再結合、直列抵抗を著しく増 加させる大きな価電子帯の不連続性などを含む多くの障害に起因するものである 。長波長ＶＣＳＥＬｓが光通信及び他の用途におけるＤＦＢレーザーにとって代 わるのを実現可能にするためには、これらの障害を克服しなければならない。 一方、半導体レーザーの寸法及び複雑性を減少させることによって、その生産 コストを低減することが模索されてはいるが、遺憾ながら、長波長で十分に動作 するＶＣＳＥＬｓの動作速度の高速化と寸法及び製造コストの削減という目標は 、公知構造に適用した場合、相容れないものであった。従って、これらの目標を 同時に達成することができる新タイプのレーザー構造体が大きく要望されていた 。 発明の開示 前記事情に鑑み、本発明はこの要望を満たすレーザー構造体を提供することを 課題とするものである。これは、レーザーを長波長用として設計した際又は小型 化した際に起こる光学的損失を補償する高増幅媒体を用いたレーザー構造体を提 供することによって達成される。また、光学的利得を増大させることによって、 より速い速度での動作が促進される。 光学的利得を十分に増大させるため、本発明は、多数の歪量子井戸からなる増 幅媒体を使用するようにしたものである。歪量子井戸の光学的利得は無歪量子井 戸よりもきわめて大きいことが知られている。しかしながら、前記歪量子井戸を 長波長ＶＣＳＥＬｓに用いることは、その臨界厚みの制約のため、従来不可能で あった。この臨界厚さは、ある厚さ以上で量子井戸層間に転移や他の欠陥を生じ るようになる厚さとして定義され、これらの欠陥はＶＣＳＥＬ構造では避けなけ ればならない。遺憾なことに長波長ＶＣＳＥＬｓは、高利得損失を補償するため には比較的厚い増幅媒体を必要とする。厚い増幅媒体を使用すれば、ミラー損失 が増幅媒体の厚さ全体に拡散されるため、結果的に有効ミラー損失は許容レベル まで減少する。長波長ＶＣＳＥＬｓでは、増幅媒体の所要厚さは、れいじんぐを 達成するために臨界厚さを遥かに超える多数の歪量子井戸が必要であることを指 示している。 この問題を解決するため、本発明は歪補償した多歪量子井戸を用いることによ って臨界厚さの制限を高め、所要数の量子井戸の使用を可能にしている。各歪補 償型量子井戸は実際には量子井戸層と障壁層とから構成される。量子井戸層は、 例えば、圧縮力を加えることによって歪ませられているが、障壁層は量子井戸層 に加えられた圧縮歪を打ち消すように同じ大きさの反対方向の力で緊張させられ ている。この結果、対の層は正味歪が零となる。このようにすることにより、歪 を生じさせることなく、多数の歪量子井戸ー障壁層対を相互に積重することがで きる。 多数の歪量子井戸ー障壁層対を積み重ねることによってできた増幅媒体の厚さ が得られたＶＣＳＥＬ構造の実効ミラー損失を減少させる。更に、歪量子井戸が 十分に高い光利得をもたらし、これによって高空洞損失と共に更にミラー損失が 克減少させられる。ミラー損失が比較的高くでも装置の閾値電流を低く維持する ようにオージェ再結合を抑制し、かつ、利得を更に高めるため、量子井戸にＰド ーピングを行うこともできる。ｐドーピングは利得及び差動利得を更に向上させ る。これは、多数の歪量子井戸を用いた場合、ホールが井戸を通過する問題があ り、しかもｐドーピングがホール移送を促進することからホール移送が問題とな るので重要である。 本発明の他の実施態様においては、レーザーの出力面に配置された金属格子を 通しての強い光結合によりレーザー構造体の寸法を小さくするため格子結合が用 いられる。高利得の歪補償型複合量子井戸増幅媒体によって、強結合高損失格子 の使用が可能になる。銀は下層の半導体レーザー構造体とオーミック接触を形成 して熱放散問題を緩和し、かつ、良好な熱安定性をもたらすため、銀格子を用い ることにより装置の直列抵抗が非常に小さくなる。格子結合装置の製造方法は、 増幅媒体、ミラーコーティング及びコルゲート面上の再成長を必要としない埋め 込み型格子レーザーを用いた従来の分散型フィードバックレーザーに比較して、 極めて単純である。格子結合ＳＥＬ構造を用いることにより、優れた波長間隔制 御性を有する二次元レーザーアレイを達成することができる。最後に、この構造 により、装置の製造過程で極めて重要なオンウエハーテスト及びウエハー規模で の波長マッピングを容易に行うことができる。 図面の簡単な説明 添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例について以下に詳細に説明する ことにより本発明の前記及び他の特徴並びに利点を明らかにする。図において、 図１は本発明及び従来の種々の半導体レーザー設計により構成させた半導体レ ーザーについての利得ー厚さ積の電流密度依存性及び電流密度のミラー反射率依 存性を示す図、 図２は本発明及び二種の従来半導体レーザー設計により構成させた半導体レー ザーについての放射電流のミラー反射率依存性を示す図、 図３は本発明及び二種の従来半導体レーザー設計により構成した半導体レーザ ーについてのオージェ再結合電流のミラー反射率依存性を示す図、 図４は本発明の第一実施例に従って構成された半導体レーザーの概略側面図 図５〜図９は図４の構造の種種の変形例を示す概略側面図、 図１０は本発明の第二実施例に従って構成した半導体レーザーの第一変形例を 示す概略側面図、 図１１は第二実施例の第二変形例を示す概略側面図、 図１２は第二実施例の第三変形例を示す概略側面図である。 発明を実施するための最良の形態 本発明の好ましい実施例及びその変形例に詳細な考察の前に、最初に見出しの 概念について説明する。歪量子井戸は非歪量子井戸及び半導体バルク材料よりも 高い光利得を有することが周知である。しかしながら、臨界厚さの制約により二 、三の歪量子井戸が生産されているに過ぎない。これは、１以上の歪量子井戸層 に他の歪量子井戸層を加えるごとに、その結果物たる層構造に与えられる総合歪 が増加するためである。臨界厚さとは、その厚さを超えると層間に不適当な断層 や他の欠陥が形成され、特に光学的目的に構造体が使用できなくなるほど歪が大 きくなる厚さと定義される。 実効ミラー損失は積層量子井戸構造の全厚さである増幅媒体の長さで全ミラー 損失を割った値に正比例するため、臨界厚さの制約は、インプレインレーザーの 限界率を低くし、また、ＶＣＳＥＬｓの実効ミラー損失を高くする。しかしなが ら、臨界厚さの制約は、各井戸の歪が隣接する障壁層のそれと等しい逆方向の歪 によって完全に平衡させてあるため、歪補正型多層量子井戸には当てはまらない 。その結果、歪補償型複合量子井戸構造はインプレインレーザーの利得を高める と共に限界率を高め、また、ＶＣＳＥＬｓの利得を高めると共に実効ミラー損失 を低下させる。 図１のグラフは、放射及びオージェ再結合電流密度の和である利得ー厚さ積の 電流密度依存性を示す。ミラー損失は長波長ＶＣＳＥＬｓの支配的な損失機構で あるから、利得ー厚さ積は１ー√Ｒ1Ｒ2（ただし、√Ｒ1Ｒ2はレーザーのミラー 反射率である。）に比例する。また、図１はミラー反射率の関数として閾値電流 密度をも示している。図１から、バルク半導体、格子調和型複合量子井戸又は歪 付与型複合量子井戸（ａ、ｂ、ｃ）で形成された増幅媒体を有するレーザーは、 閾値電流密度に対する要求が途方もなく高くなるため、９９％未満のミラー反射 率では動作しないことが明らかである。他方、図１の参照符号ｄから明らかなよ うに、歪補償型複合量子井戸を用いた増幅媒体は閾値電流密度９Ｋａ／ｃｍ2で ９４％程度のミラー反射率で容易に動作する。図２及び図３のグラフは、バルク 半導体及び通常の複合量子井戸増幅媒体で構成されたレーザーよりも、歪補償型 複合量子井戸の増幅媒体が放射電流を少なく、ミラー反射率の関数としてのオー ジェ電流も少ないことを示している。 長波長（例えば、１．３又は１．５５μｍ）のＶＣＳＥＬｓは、通常、９９％ 未満のぶらっぐ・ミラー反射率、内部価電子帯吸収による高空洞損、強いオージ ェ再結合、及び直列抵抗を著しく増大させる大きな価電子不連続性を有している 。従って、図１〜図３のグラフを見れば、従来のＶＣＳＥＬｓは長波長で動作さ せるには不適当であることは明らかである。他方、歪補償型複合量子井戸からな る増幅媒体の使用がこの問題を解決することは図１〜図３から明らかである。 図４には本発明の概念を具体化した第一実施例が示してある。特に、図示の長 波長のＶＣＳＥＬ１０は半導体基板１２を含み、該半導体基板はＩｎＰで形成さ れている。ＶＣＳＥＬ１０の動作波長に応じて他の材料も基板１２に使用できる 。ＩｎＰは１．３又は１．５５μｍのうちのいづれか一方の長波長レーザーに使 用される。赤外線領域、例えば、２．０ー５．０μｍの超長波長には、基板１２ はＩｎＡｓで形成するのが好ましい。他方、０．５μｍ未満の超短波長には、Ｚ ｎＳｅ又はＧａＰが基板１２に使用される。従来のＧａＡＳ基板材料は約０．６ 〜１．０μｍ範囲の波長にのみ使用できるが、本発明においてはＧａＡｓ基板を 有するレーザーを使用する必要はない。 基板１２上に多数の層が形成されており、これらの層にはｎ型接触層１４が含 まれ、その上にＶＣＳＥＬ１０用垂直空洞共振器を構成するレーザー本体１５が 形成されている。レーザー本体１５には、ｎ型ＩｎＰ又はＩｎＧａＡｓＰで形成 できる第一注入層１６と、交互に配設された多数の量子井戸層２０と多数の障壁 層２２とを含む歪補償型複合量子井戸構造１８と、ｐ型ＩｎＰ又はＩｎＧａＡｓ Ｐで形成できる第二注入層２３とが組み込まれている。レーザー本体１５の頂部 にはｐ型接触層２４が配置されている。 複合量子井戸構造１８は、圧縮（又は緊張）歪を各量子井戸層２０に付与する 一方、それと等しく逆の緊張（又は圧縮）歪を各障壁層２２に付与するようにし て複合量子井戸構造１８に付与されるネットの全歪が零になるようにすれば、任 意の従来公知の技術を用いて製造することができる。従って、複合量子井戸構造 １８は、臨界厚さの制約に関係なく任意の数の量子井戸層２０で構成できる。Ｖ ＣＳＥＬ１０を特に波長１．３又は１．５５μmで動作する長波長の単一周波数 レーザーとして設計した本発明の好ましい実施例においては、２０〜３０層の間 の量子井戸層２０が同数の障壁層２２と共に複合量子井戸構造１８に形成される 。各量子井戸層２０は約３５オングストロームの厚さを有し、また各障壁層２２ は約６０オングストロームの厚さを有するため、各量子井戸/障壁層の全厚さが 約９５オングストロームで、複合量子井戸構造１８の全厚さは略０．２〜０．３ μmの間である。 好ましくは、量子井戸層２０はＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｌ Ａｓ若しくはＩｎＰ基板上で使用するのに適当な他の化合物で形成され、障壁層 ２２はＩｎＧａＡｓＰ又はＩｎＡｌＧａＡｓで形成される。量子井戸層２０に付 与される歪はＶＣＳＥＬ１０の光利得を大きく向上させるが、各量子井戸層２０ は利得及び差動利得を更に高めるためｐ型ドーピング剤(各量子井戸層につき約 １×１０12cm-2)が添加される。その結果、比較的低いキャリア濃度で１０００ ０cm-1以上の光利得が得られる。キャリア濃度が低いため、オージェ再結合は閾 値電流の支配的要因ではなく、ＶＣＳＥＬ１０は長波長で十分に動作できる。高 差動利得もＶＣＳＥＬ１０が非常に速い速度、例えば、３０ＧＨｚを超える速度 で動作するのを可能にしている。 ＶＣＳＥＬ１０は、ｎ型接触層１４に接触して形成された底部薄膜金属ミラー ２５と、ｐ型接触層２４に接触して形成された頂部金属薄膜ミラー２６を含むが 、ミラー２５、２６は両方とも銀で形成するのが好ましい。底部ミラー２５を形 成するため、湿式化学エッチングなどの任意の適当な方法でＩｎＰ基板１２でノ ッチ２８が形成され、次いで銀が蒸着される。ＶＣＳＥＬ１０の光出力は、頂部 ミラー２６の薄肉部３０通って図４に矢印で示すようにその頂上面から出て行く 。この薄肉部は皮膚の深さ程度、銀では約２５nm（約１５％結合）の厚さである 。ｐ型接触層１６（２４）上の電流ブロック層として機能する頂部ミラー２６で 被覆されていない領域に二酸化珪素層３２が形成されている。頂部及び底部ミラ ー２５、２６での銀/空気共有領域については、反射率は波長１．５５μmで約９ ７．８％であるが、銀/半導体の共有領域での反射率は、レーザー本体１５の半 導体の高屈折率のため、９４％に落ちる。この低い反射率にも関わらず、ＶＣＳ ＥＬ１０は歪補償型複合井戸構造１８の高利得のため、十分に動作できる。 それにも関わらず、ミラー反射率を向上させることによってＶＣＳＥＬ１０の 性能を更に向上させることができる。これは、図５に示す構造の変形例で具体化 した屈折率整合法を用いることによって容易に為しうる。特に、図５のＶＣＳＥ Ｌ１０は、二酸化珪素層３２がｐ型接触層２４と頂部ミラー間に広がるように変 形され、これによりミラー２６を直接ｐ型接触層２４上に形成した時に得られる ものよりも遥かに良好な屈折率整合が得られる。更に、レーザー空洞共振器への 二酸化珪素層３２の導入は内部空洞共振器効果を引き起こし、これも反射率の向 上に寄与する。詳細な分析の結果、二酸化珪素反射率向上層の使用は約１．４〜 １．６μmの広範な長波長領域にわたって反射率を９４％から９８．６％に向上 させることができることが判った。必然的に、閾値電流密度は１．３ＫＡ/cm2程 度に減少させることができ、この結果サブミリアンペアの閾値電流になる。 図６〜図９は種々のミラー形式を採用した図１の構造の変形例を示す。なお、 ブラッグミラー、誘電体ミラー、銀ミラーなどの種々のミラー設計はこれらの構 造の大部分で交換可能であることに留意されるべきである。すべてのＶＣＳＥＬ １０は増幅媒体として歪補償型複合量子井戸を有しているから、装置特性、例え ば、出力などを最適化するため、ミラー反射率を広範囲にわたって選ぶことがで きる。 図６において、頂部ミラー２６は一対の銀電極４０を備えた誘電体ミラーであ り、底部ミラー２５は半導体ブラッグ・ミラーであって、半導体ブラッグ・ミラ ーは、例えば、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰで形成することができる。この構造は利 得誘導され、標準加工法で容易に製造することができる。 図７は底部及び頂部ミラー２５、２６の双方とも誘電体材料で形成した変形例 を示す。この構造は、埋め込みがたヘテロ接合４５を含むため、非常に良好なキ ャリア閉じ込め及び横モード特性を有している。 図８に示す変形例も誘電体ミラーを用いている。加えて、レーザー本体１５は ポリイミド領域５０で囲まれた食刻メサ型として形成されている。この構造も標 準加工法により容易に製造できる。 最後に、図９に示す変形例は頂部ミラー２６として誘電体ミラーを用いている が、底部ミラー２５はＧａＡｓ基板６０上に接合型ＧａＡｓ/ＡｌＡｓブラッグ ミラーで形成されている。即ち、この構造は構造の主要部に従来のＧａＡｓ技術 を使用している。 次に図１０〜図１２を参照すると、図には三種の本発明の第二実施例が示して ある。特に、本発明に係るこの実施例では、格子結合を採用している。従来の分 散型フィードバックレーザーも格子結合を用いているが、その格子は埋め込まれ ており、クレービング、ミラーコーティング、コルゲート構造上の再成長を含む 複雑な製造方法が必要である。しかも、ＤＦＢレーザーの格子は特に高損失を避 けるため弱い結合強度を有しており、従って、長い相互作用長さが必要であり、 装置が比較的大きくなるという問題がある。 これに対して、図１０〜図１２に示す本発明の第二実施例の変形例すべてが装 置の頂部表面に形成された銀格子を用いており、従って、クレービング、ミラー コーティング、コルゲート構造上の再成長を必要としないため、製造過程を著し く単純化することができる。すべての変形例が歪補償型複合量子井戸増幅媒体を 用い、従って、高損失が問題とならないため、構造格子の結合強度も大きく増大 させることができる。結合が非常に強いことから、従来のＤＦＢレーザーよりも 遥かに小さくでき、１０〜２０μm程度にできる。 第二実施例の各変形例について述べると、図１０は面放射レーザー１００を示 し、ＩｎＰ基板１０からなり、その上に第一実施例の複合井戸構造１８及び図４ 〜図９に示すその変形例と同様に形成された歪補償型複合量子井戸構造１０４を 含むレーザー本体１０３が形成されている。レーザー本体１０３の頂部に形成さ れているのは第一及び第二銀格子１０６、１０８で、両方とも二次の回折格子で ある。図１０にビーム通過線で示すように、二次回折格子の使用は水平レーザー 空洞共振器１０９を形成することになるが、レーザー光は空洞共振器から構造体 １００の表面を通る縦結合となる。第一格子１０６は第一波長の光を放射するた めに整調されるが、第二格子１０８は第二の波長の光を放射するために整調され る。従って、この面放射レーザー（ＳＥＬ）１００は、波長分割多重方式（ＷＤ Ｍ）用途に特に有用である。前記の如く、ＳＥＬ１００は格子１０６、１０８を 介しての強い光結合のより非常にコンパクトにすることができ、例えば、格子１ ０６、１０８及び水平空洞共振器１０９の全幅を約２０ミクロン程度、実際のビ ームスポットサイズを２〜３ミクロン程度にすることができる。ＳＥＬ１００の 直列抵抗は、銀がＰ+ーＩｎＧａＡｓＰと自然オーミック接触するため、数オー ムで、これが熱放散問題を緩和し、また、良好な熱安定性をもたらす。 図１１に示す変形例においては、回折格子１０６、１０８は両方とも一次及び 二次格子１１０、１１２を含み、二次格子１１２の中央に位相シフト領域１１４ を含んでいる。水平レーザー空洞共振器１０９の両端に一次格子を使用すると、 光を水平空洞共振器へ行き来させる光学的フィードバック効率を向上させる。二 次格子１１２は放射レーザービームの垂直結合のためにのみ用いられる。最後に 、二次格子１１１２の格子の間隔が変えられる位相シフト領域１１４は、レーザ ー構造体１００によって一つの波長のみが放射されるように二つの変質した光波 長の一方を打ち消すために設けてある。一次格子１１０が高効率のため、図１１ のレーザー構造体は１０ミクロン程度に小さくできる。 図１２は変形例を示し、エッジ放射レーザー１２０は図１０及び図１１のレー ザー１００とまったく同様にして形成されている。特に、レーザー１２０はＩｎ Ｐ基板１２２、歪補償型複合量子井戸構造１２６を含むレーザー本体１２４、及 び一次回折格子１２８を含む。一次回折格子１２８は、歪補償型複合量子井戸構 造１２６の水平空洞共振器１２９にレーザー光を行き来させ、光の一部をレーザ ー構造体１２０の側面外で結合させる。この構造も製造が非常に容易で、非常に 小さくでき、非常に高速で動作させることができる。 以上、本発明を多数の実施例について説明したが、本発明はその請求の範囲に 定義された技術的範囲から逸脱することなく種々に修正及び変形できることはい うまでもない。
【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年５月８日 【補正内容】 請求の範囲 １． ａ）基板と、ｂ）該基板上に形成されたレーザー本体と、ｃ）前記レーザ ー構造体の増幅媒体を形成するレーザー本体内の歪補償型複合量子井戸構造と、 前記歪補償型複合量子井戸構造の上下にそれぞれ配設され前記レーザー本体内に レーザー構造体用垂直空洞共振器を形成する第一及び第二反射手段とからなる半 導体垂直空洞共振型面放射レーザー構造体。 ２． 前記歪補償型複合量子井戸構造が多数のｐ型ドーピング剤添加量子井戸を 含む請求項１のレーザー構造体。 ３． 前記複合量子井戸構造が、多数の歪量子井戸層と、それと等しく逆方向に 歪を付与された多数の障壁層とを交互にしてなる請求項１のレーザー構造体。 ４． 前記レーザー構造体が少なくとも略１．３μmの波長で動作する単周波数 レーザーである請求項１のレーザー構造体。 ５． 前記第一及び第二反射手段が、 i）前記基板とレーザー本体間の第一反射ミラー層と、ii）前記レーザー本体の 頂部上の第二反射ミラー層とからなる請求項１のレーザー構造体。 ６． 前記レーザー本体と第二反射ミラー間に屈折率整合層を含む請求項５のレ ーザー構造体。 ７． 前記第一反射手段が半導体ブラッグミラーからなり、前記第二反射ミラー が誘電体ミラーからなる請求項１のレーザー構造体。 ８． 前記第一及び第二反射手段が第一及び第二誘電体ミラーからなる請求項１ のレーザー構造体。 ９． 前記第一反射手段が、前記基板とレーザー本体間に配置された接合型ブラ ッグミラーからなる請求項１のレーザー構造体。 １０．前記基板がＧａＡｓで形成され、前記接合型ブラッグミラーがＧａＡｓ／ ＡｌＡｓで形成されている請求項９のレーザー構造体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １． ａ）基板と、ｂ）該基板上に形成されたレーザー本体と、ｃ）前記レーザ ー本体内に形成されレーザー構造体の増幅媒体を形成する歪補償型複合量子井戸 構造とからなる半導体面放射レーザー構造体。 ２． 前記歪補償型複合量子井戸構造が多数のｐ型ドーピング剤添加量子井戸を 含む請求項１のレーザー構造体。 ３． 前記複合量子井戸構造が、歪量子井戸層と、それと交互に積重されそれと 等しく逆方向に歪を付与された障壁層とを含む請求項１のレーザー構造体。 ４． 前記レーザー構造体が少なくとも１．３μmの波長で動作する単周波数レ ーザーである請求項１のレーザー構造体。 ５． 更にｄ）前記基板とレーザー本体との間に形成された第一反射ミラー層と 、ｅ）前記レーザー本体の頂部に形成された第二反射ミラー層とを含む請求項１ のレーザー構造体。 ６． 前記レーザー本体と第二反射ミラー層との間に形成された屈折率整合層を 含む請求項５のレーザー構造体。 ７． 前記レーザー本体の頂部に形成された少なくとも一つの結合格子を含み、 該結合格子が第一波長の光を放射するように整調されているむ請求項１のレーザ ー構造体。 ８． ａ）基板と、ｂ）該基板上に形成されたレーザー本体と、ｃ）前記レーザ ー本体内に形成されレーザー構造体の増幅媒体を形成する歪補償型複合量子井戸 構造と、ｄ）前記レーザー本体の頂部に配設され歪補償型複合量子井戸構造内に 水平空洞共振器を形成する回折格子とからなる半導体レーザー構造体。 ９． 前記回折格子が、前記歪補償型量子井戸構造から前記レーザー本体の頂上 面を通るレーザー光の垂直結合を生じさせる二次回折格子である請求項８の半導 体レーザー構造体。 １０． 前記回折格子が前記歪補償型量子井戸構造内に水平レーザー空洞共振器 を形成する一次格子と、前記レーザー空洞共振器から前記レーザー本体の頂上面 を通るレーザー光の垂直結合を生じさせる二次回折格子とを含む請求項８の半導 体レーザー構造体。 １１． 前記回折格子が一次回折格子であって、前記レーザー構造体がエッジ放 射レーザーである請求項８の半導体レーザー構造体。 １２． 前記歪補償型複合量子井戸構造がp型ドーピング剤添加量子井戸層であ る請求項８の半導体レーザー構造体。 １３． 前記複合量子井戸構造が歪量子井戸層と、それと交互に積重された等し く逆方向に歪を付与された障壁層とを含む請求項８の半導体レーザー構造体。 １４． 前記レーザー構造体が少なくとも１．３μmの波長で動作する単周波数 レーザーである請求項８の半導体レーザー構造体。 １５． 前記歪補償型量子井戸構造、前記レーザー本体及び前記回折格子が分散 型フィードバックレーザーを形成する請求項８の半導体レーザー構造体。 １６． 前記回折格子が、前記歪補償型複合量子井戸構造から前記レーザー本体 の頂上面を通るレーザー光の垂直結合を生じさせる二次回折格子である請求項１ ５の半導体レーザー構造体。 １７． 前記回折格子が、前記歪補償型量子井戸構造内に水平レーザー空洞共振 器を形成する一次格子と、該レーザー空洞共振器から前記レーザー本体の頂上面 を通るレーザー光の垂直結合を生じさせる二次回折格子とを含む請求項１５の半 導体レーザー構造体。 １８． 前記回折格子が一次回折格子であって、前記レーザー構造体がエッジ放 射レーザーである請求項１５の半導体レーザー構造体。 １９． 前記歪補償型複合量子井戸構造が多数のp型ドーピング剤添加量子井戸 層を含む請求項１５の半導体レーザー構造体。 ２０． 複合量子井戸構造が、多数の歪量子井戸層と、それと交互に積重された 等しく逆方向に歪を付与された障壁層とを含むとを含む請求項１５の半導体レー ザー構造体。 ２１． レーザー構造体が少なくとも１．３μmの波長で動作する単周波数レー ザーである請求項１５の半導体レーザー構造体。
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