JPH104238A - 半導体レーザ、光ピックアップ装置ならびに光記録および/または再生装置 - Google Patents

半導体レーザ、光ピックアップ装置ならびに光記録および/または再生装置

Info

Publication number
JPH104238A
JPH104238A JP8175560A JP17556096A JPH104238A JP H104238 A JPH104238 A JP H104238A JP 8175560 A JP8175560 A JP 8175560A JP 17556096 A JP17556096 A JP 17556096A JP H104238 A JPH104238 A JP H104238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractive index
type
complex refractive
semiconductor laser
equivalent complex
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.)
Granted
Application number
JP8175560A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3451841B2 (ja
Inventor
Kenji Sawara
健志 佐原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP17556096A priority Critical patent/JP3451841B2/ja
Priority to US08/873,106 priority patent/US5940423A/en
Priority to IDP972018A priority patent/ID18345A/id
Priority to KR1019970024783A priority patent/KR980006671A/ko
Publication of JPH104238A publication Critical patent/JPH104238A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3451841B2 publication Critical patent/JP3451841B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34333Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on Ga(In)N or Ga(In)P, e.g. blue laser
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/22Structure 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 having a ridge or stripe structure
    • H01S5/223Buried stripe structure
    • H01S5/2231Buried stripe structure with inner confining structure only between the active layer and the upper electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/0625Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in multi-section lasers
    • H01S5/06255Controlling the frequency of the radiation
    • H01S5/06258Controlling the frequency of the radiation with DFB-structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18341Intra-cavity contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/20Structure 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
    • H01S5/204Strongly index guided structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32316Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm comprising only (Al)GaAs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザの構造パラメータの変動に対す
るデバイス特性の変化を最小限に抑え、レーザ光の水平
方向における放射角を精密に制御する。 【解決手段】 p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層4
の最上層部、p型Al0.3 Ga0.7 As光導波層5およ
びp型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層6のストライプ
部の両側にn型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7を設
け、n型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7およびp型
Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層6上に、p型Al0.5
Ga0.5 Asクラッド層8、p型Al0.6 Ga0.4 As
クラッド層9およびp型GaAsコンタクト層10を順
次積層する。p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層4,
6,8およびn型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7に
対して、屈折率の高いp型Al0.3 Ga0.7 As光導波
層5および屈折率の低いp型Al0.6 Ga0.4 Asクラ
ッド層9により、pn接合と平行、かつ、共振器長方向
と垂直な方向に、二つの等価複素屈折率段差を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体レーザ並
びにこの半導体レーザを光源に用いた光ピックアップ装
置ならびに光記録および/または再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図9は、従来の実屈折率導波型の半導体
レーザを示す。ここで、図9Aは、この従来の実屈折率
導波型の半導体レーザの構造を示す略線図、図9Bは、
図9Aに対応した屈折率分布を示す略線図である。図9
Aに示すように、この従来の実屈折率導波型の半導体レ
ーザにおいては、半導体基板(図示せず)上にn型クラ
ッド層101、活性層102およびp型クラッド層10
3を有している。p型クラッド層103の上層部は、一
方向に延びる所定幅のストライプ形状を有している。こ
のストライプ部103aの延在する方向は、この実屈折
率導波型半導体レーザの共振器長方向に対応する。この
ストライプ部103aの両側の部分には、p型クラッド
層103に比べて屈折率の低い低屈折率領域104が設
けられている。
【0003】図9Bに、この従来の実屈折率導波型の半
導体レーザの等価屈折率分布を示す。図9Bに示すよう
に、この従来の実屈折率導波型の半導体レーザは、スト
ライプ部103aに対応する部分における屈折率が高
く、その両側の低屈折率領域104に対応する部分にお
ける屈折率が低い、ステップ状の屈折率分布を有してい
る。すなわち、pn接合と平行、かつ、共振器長方向と
垂直な方向に一つの等価屈折率段差を有している。これ
によりレーザ発振の横基本モードの安定化が図られてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の実屈折率
導波型の半導体レーザにおいては、p型クラッド層10
3の上層部に設けられたストライプ部103aは、p型
クラッド層103を全面に成長させた後、このp型クラ
ッド層103をウエットエッチング法によりエッチング
することにより形成されたものである。しかしながら、
上述の従来の実屈折率導波型の半導体レーザでは、この
エッチング時のエッチング速度の制御性が悪いため、形
成されたストライプ部103の幅(ストライプ幅)にば
らつきが生じるという問題があった。具体的には、この
ストライプ幅は±0.3μm以上ばらつく。このため、
このストライプ幅により定まるレーザ光の水平方向の放
射角θ//が±2°以上ばらつくという問題があった。
【0005】また、上述の従来の実屈折率導波型の半導
体レーザを、光ピックアップ装置や光記録および/また
は再生装置の光源として用いる場合には、次のような問
題を引き起こしていた。すなわち、レーザ光の水平方向
の放射角θ//が下限を越えた場合には、レンズの周辺光
量が低下し、これにより光ディスクの表面での光スポッ
トが広がるという問題があった。一方、レーザ光の水平
方向の放射角θ//が上限を越えた場合には、例えば、光
ディスクへの記録時に半導体レーザにおいて、さらなる
出射パワーを必要とし、信頼性を損ねるという問題があ
った。
【0006】したがって、この発明の目的は、半導体レ
ーザの構造パラメータの変動に対するデバイス特性の変
化を最小限に抑えることにより、レーザ光の水平方向に
おける放射角を精密に制御することができる半導体レー
ザ並びにこのような半導体レーザを光源として用いた光
ピックアップ装置ならびに光記録および/または再生装
置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第1の発明による半導体レーザは、pn
接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直な方向に、少な
くとも二つ以上の等価複素屈折率段差を有し、等価複素
屈折率段差のうち、発光中心から見て最も近い等価複素
屈折率段差および次に近い等価複素屈折率段差は、少な
くとも光が等価複素屈折率段差を感じることができる距
離以上互いに離れていることを特徴とするものである。
【0008】この発明の第2の発明は、光源に半導体レ
ーザを用いた光ピックアップ装置において、半導体レー
ザは、pn接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直な方
向に、少なくとも二つ以上の等価複素屈折率段差を有
し、等価複素屈折率段差のうち、発光中心から見て最も
近い等価複素屈折率段差および次に近い等価複素屈折率
段差は、少なくとも光が等価複素屈折率段差を感じるこ
とができる距離以上互いに離れていることを特徴とする
ものである。
【0009】この発明の第3の発明は、光源に半導体レ
ーザを用いた光記録および/または再生装置において、
半導体レーザは、pn接合と平行、かつ、共振器長方向
と垂直な方向に、少なくとも二つ以上の等価複素屈折率
段差を有し、等価複素屈折率段差のうち、発光中心から
見て最も近い等価複素屈折率段差および次に近い等価複
素屈折率段差は、少なくとも光が等価複素屈折率段差を
感じることができる距離以上互いに離れていることを特
徴とするものである。ここで、光記録および/または再
生装置には、記録および再生が可能なもの、再生のみ可
能なものおよび記録のみ可能なものが含まれる。
【0010】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、半導体レーザのpn接合と平行、かつ、共振器長方
向と垂直な方向に、少なくとも二つ以上の等価複素屈折
率段差を有するため、一つの等価屈折率段差を有する従
来の実屈折率導波型の半導体レーザに比べて、レーザ光
の水平方向の放射角の制御性が良好である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の図1
〜図6において、同一または対応する部分には同一の符
号を付す。図1は、この発明の第1の実施形態によるリ
ッジ埋め込み型の半導体レーザを示す。ここでは、Al
GaAs系のリッジ埋め込み型の半導体レーザを例に説
明する。図1に示すように、この半導体レーザにおいて
は、n型GaAs基板1上に、n型Al0.5 Ga0.5
sクラッド層2、Al0.12Ga0.88As活性層3、p型
Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層4、p型Al0.3 Ga
0.7 As光導波層5およびp型Al0.5 Ga0.5 Asク
ラッド層6が順次積層されている。p型Al0.5 Ga
0.5 Asクラッド層4の最上層部、p型Al0.3 Ga
0.7 As光導波層5およびp型Al0.5 Ga0.5 Asク
ラッド層6は、一方向に延びる所定幅のストライプ形状
を有している。このストライプ部の延在する方向は、こ
の半導体レーザの共振器長方向に対応している。リッジ
ストライプ部の両側の部分には、n型Al0.5 Ga0.5
As電流狭窄層7が設けられ、これによって電流狭窄構
造が形成されている。
【0012】p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層6お
よびn型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7上には、p
型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層8が積層されてい
る。このp型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層8上に
は、p型Al0.6 Ga0.4 Asクラッド層9およびp型
GaAsコンタクト層10が順次積層されている。ここ
で、p型Al0.6 Ga0.4 Asクラッド層9は、その上
面がほぼ平坦となるように設けられている。p型GaA
sコンタクト層10上には、例えばTi/Pt/Au電
極のようなp側電極11が設けられている。一方、n型
GaAs基板1の裏面には、例えばAuGe/Ni/A
u電極のようなn側電極12が設けられている。
【0013】この半導体レーザにおいては、p型Al
0.5 Ga0.5 Asクラッド層4,6,8およびn型Al
0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7は、互いにほぼ等しい屈
折率を有している。また、p型Al0.3 Ga0.7 As光
導波層7は、p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層4,
6,8およびn型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7の
屈折率よりも高い屈折率を有し、p型Al0.6 Ga0.4
Asクラッド層9は、p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッ
ド層4,6,8およびn型Al0.5 Ga0.5 As電流狭
窄層7の屈折率よりも低い屈折率を有している。
【0014】ここで、ストライプ部におけるp型Al
0.5 Ga0.5 Asクラッド層4の厚さは、例えば約0.
3〜0.5μmに選ばれる。p型Al0.3 Ga0.7 As
光導波層5の厚さは、例えば50〜100nmに選ばれ
る。また、ストライプ部の両側の部分におけるn型Al
0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7およびp型Al0.5 Ga
0.5 Asクラッド層8の合計の厚さは、例えば0.3〜
0.5μmに選ばれる。図1中、L1 はp型Al0.3
0.7 As光導波層5の幅を示す。この場合、L1 はこ
の半導体レーザのストライプ幅にほぼ等しい。また、L
2 はp型Al0.5Ga0.5 Asクラッド層8の表面の段
差の下部8a間の幅を示す。この場合、L1 は例えば
2.5〜3.5μmに選ばれ、L2 は例えば2.7〜
4.5μmに選ばれる。
【0015】図1Bは、この半導体レーザの等価複素屈
折率分布を示す。ここでは、この半導体レーザのn型A
0.5 Ga0.5 Asクラッド層2、Al0.12Ga0.88
s活性層3およびp型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層
4のpn接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直な方向
における等価複素屈折率(n)の実部(Re(n))の
分布を、図1Aと対応させて示す。
【0016】図1Bに示すように、この半導体レーザに
おいては、pn接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直
な方向に、二つの等価複素屈折率段差を有している。こ
こでは、これらの二つの等価複素屈折率段差を、発光中
心から見て近い順に第1の等価複素屈折率段差および第
2の等価複素屈折率段差とする。この場合、これらの第
1の等価複素屈折率段差および第2の等価複素屈折率段
差の間隔は、光が等価複素屈折率段差を感じることがで
きるように、0.1μm以上、例えば0.3μm離れて
いる。また、この場合、第1の等価複素屈折率段差およ
び第2の等価複素屈折率段差は、等価複素屈折率の実部
のみの変化によるものである。ここで、第1の等価複素
屈折率段差は、p型Al0.3 Ga0.7 As光導波層5の
両端部に対応している。また、第2の等価複素屈折率段
差は、p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層8の表面の
段差の下部8aに対応している。
【0017】上述のように構成されたこの半導体レーザ
を製造するためには、まず、図3に示すように、n型G
aAs基板1上に、n型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド
層2、Al0.12Ga0.88As活性層3、p型Al0.5
0.5 As層4、p型Al0.3 Ga0.7 As光導波層5
およびp型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層6を、例え
ば有機金属化学気相成長(MOCVD)法により順次成
長させる。
【0018】次に、図4に示すように、p型Al0.5
0.5 Asクラッド層6の全面に例えば化学気相成長
(CVD)法により二酸化シリコン(SiO2 )膜や窒
化シリコン(Si3 4 )膜を形成した後、これをエッ
チングによりパターニングして所定幅のストライプ形状
のマスク13を形成する。次に、このマスク13をエッ
チングマスクとして用いて、ウエットエッチング法によ
りp型Al0.5 Ga0.5Asクラッド層4の最上層部ま
でエッチングする。これによって、p型Al0.5Ga
0.5 Asクラッド層4の最上層部、p型Al0.3 Ga
0.7 As光導波層5およびp型クラッド層6が、一方向
の延びる所定幅のストライプ形状にパターニングされ
る。次に、エッチングに用いたマスク13を除去した
後、p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層4の最上層
部、p型Al0.3 Ga0.7 As光導波層5およびp型A
0.5 Ga0.5 Asクラッド層6のストライプ部の両側
の部分に、n型Al0.5Ga0.5 As電流狭窄層7を形
成する。次に、n型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7
およびp型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層6上に、例
えばMOCVD法によりp型Al0.5 Ga0.5 Asクラ
ッド層8、p型Al0.6 Ga0.4 Asクラッド層9およ
びp型GaAsコンタクト層10を順次成長させる。
【0019】次に、図1に示すように、p型GaAsコ
ンタクト層10の全面にp側電極11を形成するととも
に、n型GaAs基板1の裏面にn側電極12を形成す
る。以上により、目的とする半導体レーザを製造する。
【0020】上述のように構成されたこの半導体レーザ
によれば、pn接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直
な方向に、二つの等価複素屈折率段差を有しているの
で、ストライプ幅のばらつきによるレーザ光の水平方向
の放射角θ//のばらつきを最小限に抑えることができ
る。これにより、レーザ光の水平方向の放射角θ//を精
密に制御することができるとともに、製造歩留まりを著
しく向上させることができる。さらに、レーザ発振の横
基本モードの安定化が図られるため、キンクレベルが高
く高出力時の動作が安定するという効果も得られる。
【0021】次に、この発明の第2の実施形態について
説明する。図5は、この第2の実施形態による半導体レ
ーザを示す。この半導体レーザにおいては、p型Al
0.5 Ga0.5 Asクラッド層8上に、p型Al0.6 Ga
0.4 Asクラッド層9の代わりにp型GaAs光導波層
14が設けられている。このp型GaAs光導波層14
は、p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層4,6,8お
よびn型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7の屈折率よ
りも低い屈折率を有し、かつ、Al0.12Ga0.88As活
性層3からの光の波長に対して吸収係数を有する。その
他のことは、図1に示した第1の実施形態による半導体
レーザと同様であるので説明を省略する。
【0022】図5Bは、上述のように構成された半導体
レーザの等価複素屈折率分布を示す。ここでは、この半
導体レーザのn型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層2、
Al0.12Ga0.88As活性層3およびp型Al0.5 Ga
0.5 Asクラッド層4のpn接合と平行、かつ、共振器
長方向と垂直な方向における等価複素屈折率(n)の実
部(Re(n))および虚部(Im(n))の分布を、
図5Aと対応させて示す。
【0023】図5Bに示すように、この半導体レーザに
おいては、pn接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直
な方向に、二つの等価複素屈折率段差を有している。こ
こでは、これらの二つの等価複素屈折率段差を、発光中
心から見て近い順に第1の等価複素屈折率段差および第
2の等価複素屈折率段差とする。この場合、これらの第
1の等価複素屈折率段差および第2の等価複素屈折率段
差の間隔は、光が等価複素屈折率段差を感じることがで
きるように、0.1μm以上、例えば0.3μmに選ば
れる。また、この場合、第1の等価複素屈折率段差は等
価複素屈折率の実部のみの変化によるものであり、第2
の等価複素屈折率段差は等価複素屈折率の実部および虚
部の変化によるものである。ここで、第1の等価複素屈
折率段差は、p型Al0.3 Ga0.7 As光導波層5の両
端部に対応している。また、第2の等価複素屈折率段差
は、p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層8の表面の段
差の下部8aに対応している。
【0024】この半導体レーザの製造方法は、第1の実
施形態による半導体レーザの製造方法と同様であるの
で、説明を省略する。この第2の実施形態によれば、第
1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0025】次に、この発明の第3の実施形態について
説明する。図6は、この第3の実施形態による半導体レ
ーザを示す。図6に示すように、この半導体レーザにお
いては、p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層8上に、
p型Al0.6 Ga0.4 As光導波層15が積層されてい
る。このp型Al0.6 Ga0.4 As光導波層15上に
は、その上面が平坦となるようにp型GaAs光導波層
兼コンタクト層16が設けられている。このp型GaA
s光導波層兼コンタクト層16上にはp側電極11が設
けられている。ここで、p型Al0.6 Ga0.4 As光導
波層15は、p型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層4,
6,8およびn型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層7の
屈折率よりも低い屈折率を有する。また、p型GaAs
光導波層兼コンタクト層16は、p型Al0.6 Ga0.4
As光導波層15の屈折率よりも低い屈折率を有し、か
つ、Al0.12Ga0.88As活性層3からの光の波長に対
して吸収係数を有する。その他のことは、第1の実施形
態による半導体レーザと同様であるので説明を省略す
る。
【0026】図6Bは、上述のように構成された半導体
レーザの等価複素屈折率分布を示す。ここでは、この半
導体レーザのn型Al0.5 Ga0.5 Asクラッド層2、
Al0.12Ga0.88As活性層3およびp型Al0.5 Ga
0.5 Asクラッド層4のpn接合と平行、かつ、共振器
長方向と垂直な方向における等価複素屈折率(n)の実
部(Re(n))および虚部(Im(n))の分布を、
図6Aと対応させて示す。
【0027】図6Bに示すように、この半導体レーザに
おいては、pn接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直
な方向に、三つの等価複素屈折率段差を有している。こ
こでは、これらの三つの等価複素屈折率段差を、発光中
心から見て近い順に第1の等価複素屈折率段差、第2の
等価複素屈折率段差および第3の等価複素屈折率段差と
する。この場合、第1の等価複素屈折率段差および第2
の等価複素屈折率段差の間隔は、光が等価複素屈折率段
差を感じることができるように、0.1μm以上、例え
ば0.3μmに選ばれる。また、第1の等価複素屈折率
段差および第2の等価複素屈折率段差は等価複素屈折率
の実部のみの変化によるものであり、第3の等価複素屈
折率段差は等価複素屈折率の実部および虚部の変化によ
るものである。ここで、第1の等価複素屈折率段差は、
p型Al0.3 Ga0.7 As光導波層5の両端部に対応し
ている。また、第2の等価複素屈折率段差は、p型Al
0.5 Ga0.5 Asクラッド層8の表面の段差の下部8a
に対応している。また、第3の等価屈折率段差は、p型
Al0.6 Ga0.4 As光導波層15の表面の段差の下部
15aに対応している。
【0028】この半導体レーザの製造方法は、第1の実
施形態による半導体レーザの製造方法と同様であるの
で、説明を省略する。この第3の実施形態によれば、p
n接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直な方向に、三
つの等価複素屈折率段差を有することにより、第1の実
施形態と同様な効果を得ることができる。
【0029】次に、この発明の第4の実施形態について
説明する。図7は、この第4の実施形態による光ピック
アップ装置の構成の一例を示す略線図である。図7に示
すように、この光ピックアップ装置においては、光源と
して半導体レーザ21を有している。この半導体レーザ
21としては、例えば、第1〜第3の実施形態による半
導体レーザのいずれかが用いられる。この半導体レーザ
21から出射されたレーザ光22はグレーティング23
を介してハーフミラー24に入射し、このハーフミラー
24で反射して入射方向と垂直方向に曲げられる。ハー
フミラー24で反射したレーザ光22は、対物レンズ2
5を通って光ディスク26に入射される。この光ディス
ク26で反射されたレーザ光22は、再び対物レンズ2
5を通ってハーフミラー24に入射し、このハーフミラ
ー24を透過して信号検出用のフォトダイオード27に
入射して受光される。
【0030】この第4の実施形態による光ピックアップ
装置によれば、半導体レーザ21として、第1〜第3の
実施形態による半導体レーザのいずれかを用いているた
め、この半導体レーザ21のレーザ光の水平方向の放射
角θ//のばらつきを最小限に抑えることができる。この
ため、この半導体レーザ21のレーザ光の水平方向の放
射角θ//を精密に制御することができるので、この放射
角θ//がその下限を越えることにより光ディスク26の
表面で光スポットが広がるという従来の問題がなくな
る。
【0031】次に、この発明の第5の実施形態について
説明する。図8は、この第5の実施形態による光記録再
生装置の記録再生光学系の構成の一例を示す略線図であ
る。図8に示すように、この光記録再生装置の記録再生
光学系においては、光源として半導体レーザ31を有し
ている。この半導体レーザ31としては、例えば第1〜
第3の実施形態による半導体レーザのいずれかが用いら
れる。この半導体レーザ31から出射されたレーザ光3
2はグレーティング33を介して偏光ビームスプリッタ
34に入射される。偏光ビームスプリッタ34に入射し
たレーザ光32のうち、一部はこの偏光ビームスプリッ
タ34により入射方向と垂直方向に曲げられモニタ用の
フォトダイオード35に入射され、残りはこの偏光ビー
ムスプリッタ34を通り、コリメータレンズ36および
対物レンズ37を介して光磁気ディスク38に入射され
る。光磁気ディスク38で反射されたレーザ光32は、
再び対物レンズ37およびコリメータレンズ36を介し
て偏光ビームスプリッタ34に入射される。この偏光ビ
ームスプリッタ34に入射したレーザ光32は、この偏
光ビームスプリッタ34により入射方向と垂直方向に曲
げられた後、ウォラストンプリズム39およびシリンド
リカルレンズ40を介して、信号検出用のフォトダイオ
ード41に入射して受光される。
【0032】この第5の実施形態による光記録再生装置
の記録再生光学系によれば、半導体レーザ31として第
1〜第3の実施形態に半導体レーザのいずれかを用いて
いるため、第4の実施形態と同様な効果を得ることがで
きる。さらに、これに加えて、半導体レーザ31のレー
ザ光の水平方向の放射角θ//がその上限を越えることに
より、例えば光磁気ディスク38への記録時にさらなる
記録パワーを必要とし、半導体レーザ31の信頼性を損
ねるという従来の問題がなくなる。
【0033】以上この発明の実施形態について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。例えば、実施形態において挙げた数
値、材料、構造などはあくまで例に過ぎず、これに限定
されるものではない。具体的には、例えば、この発明は
AlGaAs系半導体レーザ以外の他の材料系の半導体
レーザにも適用することができる。また、例えば、第4
の実施形態による光ピックアップ装置および第5の実施
形態による光記録再生装置の記録再生光学系の構成は一
例に過ぎず、異なる構成のものであってもよい。また、
第1〜第3の実施形態による半導体レーザは、上述の光
ピックアップ装置や光記録再生装置のほかに、相変化型
光記録再生装置の光源として用いることもできる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、半導体レーザのpn接合と平行、かつ、共振器長方
向と垂直な方向に、少なくとも二つ以上の等価複素屈折
率段差を有しているので、半導体レーザの構造パラメー
タのばらつきによるレーザ光の水平方向の放射角のばら
つきを最小限に抑えることができる。これにより、レー
ザ光の水平方向の放射角を精密に制御することが可能で
あるとともに、製造歩留まりを著しく向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施形態によるAlGaA
s系のリッジ埋め込み型の半導体レーザを示す断面図お
よびその等価複素屈折率分布を示す略線図である。
【図2】 この発明の第1の実施形態によるAlGaA
s系のリッジ埋め込み型の半導体レーザの製造方法を説
明するための断面図である。
【図3】 この発明の第1の実施形態によるAlGaA
s系のリッジ埋め込み型の半導体レーザの製造方法を説
明するための断面図である。
【図4】 この発明の第1の実施形態によるAlGaA
s系のリッジ埋め込み型の半導体レーザの製造方法を説
明するための断面図である。
【図5】 この発明の第2の実施形態によるAlGaA
s系のリッジ埋め込み型の半導体レーザを示す断面図お
よびその等価複素屈折率分布を示す略線図である。
【図6】 この発明の第3の実施形態によるAlGaA
s系のリッジ埋め込み型の半導体レーザを示す断面図お
よびその等価複素屈折率分布を示す略線図である。
【図7】 この発明の第4の実施形態による光ピックア
ップ装置の構成を示す略線図である。
【図8】 この発明の第5の実施形態による光記録再生
装置の記録再生光学系の構成を示す略線図である。
【図9】 従来の実屈折率導波型の半導体レーザを示す
断面図およびその等価屈折率分布を示す略線図である。
【符号の説明】
1・・・n型GaAs基板、2・・・n型Al0.5 Ga
0.5 Asクラッド層、3・・・Al0.12Ga0.88As活
性層、4,6,8・・・p型Al0.5 Ga0.5Asクラ
ッド層、5・・・p型Al0.3 Ga0.7 As光導波層、
7・・・n型Al0.5 Ga0.5 As電流狭窄層、9・・
・Al0.6 Ga0.4 Asクラッド層、10・・・p型G
aAsコンタクト層、11・・・p側電極、12・・・
n側電極、14・・・p型GaAs光導波層、15・・
・p型Al0.6 Ga0.4 As光導波層、16・・・p型
GaAs光導波層兼コンタクト層

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 pn接合と平行、かつ、共振器長方向と
    垂直な方向に、少なくとも二つ以上の等価複素屈折率段
    差を有し、 上記等価複素屈折率段差のうち、上記発光中心から見て
    最も近い等価複素屈折率段差および次に近い等価複素屈
    折率段差は、少なくとも光が等価複素屈折率段差を感じ
    ることができる距離以上互いに離れていることを特徴と
    する半導体レーザ。
  2. 【請求項2】 全ての上記等価複素屈折率段差はその実
    部のみの変化によることを特徴とする請求項1記載の半
    導体レーザ。
  3. 【請求項3】 全ての上記等価複素屈折率段差はその実
    部の変化を伴い、かつ、少なくとも一つ以上の上記等価
    複素屈折率段差はその虚部の変化を伴うことを特徴とす
    る請求項1記載の半導体レーザ。
  4. 【請求項4】 上記等価複素屈折率段差のうち、上記発
    光中心から見て最も近い等価複素屈折率段差および次に
    近い等価複素屈折率段差は、少なくとも0.1μm以上
    互いに離れていることを特徴とする請求項1記載の半導
    体レーザ。
  5. 【請求項5】 二つの上記等価複素屈折率段差を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
  6. 【請求項6】 三つ以上の上記等価複素屈折率段差を有
    することを特徴とする請求項1記載の半導体レーザ。
  7. 【請求項7】 光源に半導体レーザを用いた光ピックア
    ップ装置において、上記半導体レーザは、 pn接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直な方向に、
    少なくとも二つ以上の等価複素屈折率段差を有し、 上記等価複素屈折率段差のうち、上記発光中心から見て
    最も近い等価複素屈折率段差および次に近い等価複素屈
    折率段差は、少なくとも光が等価複素屈折率段差を感じ
    ることができる距離以上互いに離れていることを特徴と
    する光ピックアップ装置。
  8. 【請求項8】 光源に半導体レーザを用いた光記録およ
    び/または再生装置において、 上記半導体レーザは、 pn接合と平行、かつ、共振器長方向と垂直な方向に、
    少なくとも二つ以上の等価複素屈折率段差を有し、 上記等価複素屈折率段差のうち、上記発光中心から見て
    最も近い等価複素屈折率段差および次に近い等価複素屈
    折率段差は、少なくとも光が等価複素屈折率段差を感じ
    ることができる距離以上互いに離れていることを特徴と
    する光記録および/または再生装置。
JP17556096A 1996-06-14 1996-06-14 半導体レーザ、光ピックアップ装置ならびに光記録および/または再生装置 Expired - Fee Related JP3451841B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17556096A JP3451841B2 (ja) 1996-06-14 1996-06-14 半導体レーザ、光ピックアップ装置ならびに光記録および/または再生装置
US08/873,106 US5940423A (en) 1996-06-14 1997-06-11 Semiconductor laser, optical pickup device, and optical record and/or reproducing apparatus
IDP972018A ID18345A (id) 1996-06-14 1997-06-12 Laser semi konduktor, alat pengangkat optik, dan aparat pereproduksi dan atau perekam optik
KR1019970024783A KR980006671A (ko) 1996-06-14 1997-06-14 반도체 레이저, 광학 픽업 장치와 광학 기록 및/또는 재생 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17556096A JP3451841B2 (ja) 1996-06-14 1996-06-14 半導体レーザ、光ピックアップ装置ならびに光記録および/または再生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH104238A true JPH104238A (ja) 1998-01-06
JP3451841B2 JP3451841B2 (ja) 2003-09-29

Family

ID=15998224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17556096A Expired - Fee Related JP3451841B2 (ja) 1996-06-14 1996-06-14 半導体レーザ、光ピックアップ装置ならびに光記録および/または再生装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5940423A (ja)
JP (1) JP3451841B2 (ja)
KR (1) KR980006671A (ja)
ID (1) ID18345A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003060303A (ja) * 2001-08-17 2003-02-28 Sony Corp 半導体レーザおよびその製造方法
US7164701B2 (en) 2002-03-15 2007-01-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor laser and method for manufacturing the same
US7736922B2 (en) 2003-01-23 2010-06-15 Sony Corporation Semiconductor laser element and method of fabrication thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1195864A3 (en) 2000-10-04 2004-11-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor laser device
JP3797151B2 (ja) * 2001-07-05 2006-07-12 ソニー株式会社 レーザダイオード、光学ピックアップ装置、光ディスク装置および光通信装置
JP2003060306A (ja) * 2001-08-13 2003-02-28 Rohm Co Ltd リッジ型半導体レーザ素子

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57170584A (en) * 1981-04-15 1982-10-20 Hitachi Ltd Semiconductor laser device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003060303A (ja) * 2001-08-17 2003-02-28 Sony Corp 半導体レーザおよびその製造方法
US7164701B2 (en) 2002-03-15 2007-01-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor laser and method for manufacturing the same
US7736922B2 (en) 2003-01-23 2010-06-15 Sony Corporation Semiconductor laser element and method of fabrication thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR980006671A (ko) 1998-03-30
ID18345A (id) 1998-04-02
US5940423A (en) 1999-08-17
JP3451841B2 (ja) 2003-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006339622A (ja) 放物線導波路型の平行光レンズ及びこれを含む波長可変外部共振レーザダイオード
JP4117854B2 (ja) 導波路型光集積回路素子及びその製造方法
JP4599687B2 (ja) レーザダイオード、半導体発光装置および製造方法
US20070091955A1 (en) Semiconductor laser device and optical pickup apparatus using the same
US5438583A (en) Semiconductor laser with optimum resonator
US20020136255A1 (en) Semiconductor laser, optical element provided with the same and optical pickup provided with the optical element
JP3451841B2 (ja) 半導体レーザ、光ピックアップ装置ならびに光記録および/または再生装置
JP2605640B2 (ja) 半導体光素子及びその製造方法
JPS61190994A (ja) 半導体レ−ザ素子
JP4696332B2 (ja) 半導体レーザ発光装置の製造方法
JP4100792B2 (ja) スポットサイズ変換器付き半導体レーザ装置、及びその製造方法
JPH0278291A (ja) 半導体レーザ素子
JP3208860B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3063684B2 (ja) 半導体レーザ及びその製造方法
JP2728974B2 (ja) 光集積装置
JP4123554B2 (ja) 半導体レーザの製造方法
US4823353A (en) Semiconductor laser array apparatus
JPH1022565A (ja) 半導体レーザ素子とその製造方法
JPS62254481A (ja) 半導体レ−ザ
JPH08213706A (ja) 光学装置の製造方法
JPH08250805A (ja) 半導体レーザ素子およびその製造方法
JPH1126801A (ja) 半導体受光装置の製造方法
JPH063542A (ja) 集積型光カップラ及びその使用方法
JPH03120889A (ja) 半導体デバイス
JPH077229A (ja) 半導体素子の製造方法及び半導体素子の保護膜形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130718

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees