JPS58197894A - 高出力半導体レ−ザ - Google Patents
高出力半導体レ−ザInfo
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- JPS58197894A JPS58197894A JP8119382A JP8119382A JPS58197894A JP S58197894 A JPS58197894 A JP S58197894A JP 8119382 A JP8119382 A JP 8119382A JP 8119382 A JP8119382 A JP 8119382A JP S58197894 A JPS58197894 A JP S58197894A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- reflecting mirror
- stripe electrodes
- resonators
- output light
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体レーザに関し、特に高出力を安定に
得ることができる半導体レーザに関する。
得ることができる半導体レーザに関する。
現在、光情報処理の分野で′は、ｌ（ｅ −Ｎｅ レ
ーザ等の気体レーザが、計測、レーザプリンタ、バーコ
ード読み摩り、ビデオ・ディスクなどの光源として広く
使われている。最近、これらのいくつかの分野で半導体
レーザを使おうという気運が＾壕、っている。これは半
導体レーザが気体レーザに比較してコンパクトであシ、
また使い易い専横々の利点があることＫよる。このとき
半導体レーザに請求される性能の一つに高出力化がある
。
ーザ等の気体レーザが、計測、レーザプリンタ、バーコ
ード読み摩り、ビデオ・ディスクなどの光源として広く
使われている。最近、これらのいくつかの分野で半導体
レーザを使おうという気運が＾壕、っている。これは半
導体レーザが気体レーザに比較してコンパクトであシ、
また使い易い専横々の利点があることＫよる。このとき
半導体レーザに請求される性能の一つに高出力化がある
。
従来の半導体レーザとしては、例えば第１図に示すよう
なものが知られている。第１図において、この半導体レ
ーずは、ｎ−ＱＪＡＩＩ基板ｌ上基板液上エピタキシャ
ル成長法によって、ｎ ＧＬＡＡＡｓ層２、ＧＩＡＡ
Ａｓ層 ３、ｐ−ＧｔＡＡＡｓ層４、ｐ−Ｇ、ＡＩ層５
および鳳−Ｇｔ Ａ Ｌ Ａ ８層６を順に積層形成し
た半導体結晶の上下面に電極７，８を設けえものである
。為抵抗のｎ−ＧＬＡＪ！ＡＩ層６は一方向中央部が所
定幅Ｗをなして左右に分離され、上部電極７はこの暢Ｗ
だけＰＧＬＡ”層５にオーミック接触し、そこに帯状の
ストラｌ′イブ電極９を形成している。このストライプ
構造によって、上部翼ｆｉ７から下部電極８に向かう電
流の流域がストライプ電極９に沿ったＳ分の下方向のみ
に制限され％ ＧｓＩＡＡＡｓ層３ にはストライプ電
極９に沿って＾一度のキャリアが注入される。ＧａＬＡ
ＡＡ Ｂ層３は、レーザ動作を行なう活性屑で、蒙餉
帯暢および屈折率がＧｔＡｔＡ１層３とは異なるｎ−Ｇ
Ｌム１ｋ”！ｊｊ ２ 、Ｐ Ｇｓ−Ａｊ！Ａｓ層４
で挾まれ、ダブルへテロ構造になっている。つま、り、
ＧＬＡｔＡ１層３に注入され九キャリアは、接合面に形
成されるポテンシャル障壁によって閉じ込められる。こ
れによってレーザ発振が効率良く行なれ、誘導放出光（
レーザ光）が発生する。この発光領域はストライプ電極
９に沿って帯状に形成される。また、ｎ−ＧＬＡＡＡＩ
層２ 、Ｐ ＧＬ ＡｊＡｓ層４の屈折率はＧ１Ａｊ
Ａｓ層３のよシも小さくしであるので、ＧｔＡ４Ａ＝層
３はコアとなり先導波路を形成し、この先導波路のスト
ライプ電極９両端側は半導体結晶のＭＲ面でもって反射
鏡面が形成されている１゜このレーザ共振器によって、
上記レーザ光は共振増帳され２ヒーレンス光である出力
光Ｐ、が得られる。 、Ｎ、。
なものが知られている。第１図において、この半導体レ
ーずは、ｎ−ＱＪＡＩＩ基板ｌ上基板液上エピタキシャ
ル成長法によって、ｎ ＧＬＡＡＡｓ層２、ＧＩＡＡ
Ａｓ層 ３、ｐ−ＧｔＡＡＡｓ層４、ｐ−Ｇ、ＡＩ層５
および鳳−Ｇｔ Ａ Ｌ Ａ ８層６を順に積層形成し
た半導体結晶の上下面に電極７，８を設けえものである
。為抵抗のｎ−ＧＬＡＪ！ＡＩ層６は一方向中央部が所
定幅Ｗをなして左右に分離され、上部電極７はこの暢Ｗ
だけＰＧＬＡ”層５にオーミック接触し、そこに帯状の
ストラｌ′イブ電極９を形成している。このストライプ
構造によって、上部翼ｆｉ７から下部電極８に向かう電
流の流域がストライプ電極９に沿ったＳ分の下方向のみ
に制限され％ ＧｓＩＡＡＡｓ層３ にはストライプ電
極９に沿って＾一度のキャリアが注入される。ＧａＬＡ
ＡＡ Ｂ層３は、レーザ動作を行なう活性屑で、蒙餉
帯暢および屈折率がＧｔＡｔＡ１層３とは異なるｎ−Ｇ
Ｌム１ｋ”！ｊｊ ２ 、Ｐ Ｇｓ−Ａｊ！Ａｓ層４
で挾まれ、ダブルへテロ構造になっている。つま、り、
ＧＬＡｔＡ１層３に注入され九キャリアは、接合面に形
成されるポテンシャル障壁によって閉じ込められる。こ
れによってレーザ発振が効率良く行なれ、誘導放出光（
レーザ光）が発生する。この発光領域はストライプ電極
９に沿って帯状に形成される。また、ｎ−ＧＬＡＡＡＩ
層２ 、Ｐ ＧＬ ＡｊＡｓ層４の屈折率はＧ１Ａｊ
Ａｓ層３のよシも小さくしであるので、ＧｔＡ４Ａ＝層
３はコアとなり先導波路を形成し、この先導波路のスト
ライプ電極９両端側は半導体結晶のＭＲ面でもって反射
鏡面が形成されている１゜このレーザ共振器によって、
上記レーザ光は共振増帳され２ヒーレンス光である出力
光Ｐ、が得られる。 、Ｎ、。
このような半導体レーザで高出力化を計るには、原理的
な制約を考慮しなければならない。その１つは、閾値の
温度依存性である１、つまシ、最出力光を得るために％
閾電流値を越えた電流値でレーザ動作をさせると、出力
光は急速に増加するが、一方接合部温度の上昇と共に閾
値が増加し、安定に一定の出力光が得られないのみなら
ず、終局的Ｋ１１ＩＩｉ的砿馴を招来する。また、他の
１つは、過剰光強度による反射鏡面の破壊、ないしは劣
化である。これは光出力が大きくなると、反射鏡面での
光強度が過大になることによる。そのため従来は、過大
出力による破壊や劣化を防ぎ温度変化に対しても安定に
一定の光出力を得るために、光出力を電流値にフィード
バックして光出力の安定化を計っており、得られる光出
力は前述した要求に対し不充分なものにならざるを得な
いのが実情である。
な制約を考慮しなければならない。その１つは、閾値の
温度依存性である１、つまシ、最出力光を得るために％
閾電流値を越えた電流値でレーザ動作をさせると、出力
光は急速に増加するが、一方接合部温度の上昇と共に閾
値が増加し、安定に一定の出力光が得られないのみなら
ず、終局的Ｋ１１ＩＩｉ的砿馴を招来する。また、他の
１つは、過剰光強度による反射鏡面の破壊、ないしは劣
化である。これは光出力が大きくなると、反射鏡面での
光強度が過大になることによる。そのため従来は、過大
出力による破壊や劣化を防ぎ温度変化に対しても安定に
一定の光出力を得るために、光出力を電流値にフィード
バックして光出力の安定化を計っており、得られる光出
力は前述した要求に対し不充分なものにならざるを得な
いのが実情である。
そこで、ストライプ電極を複数並設し、これでもって独
立し友複数のレーザ共振器を形成させ、各出力光を１つ
にまとめることで高出力化を計ることが考えられる。し
かし、この方法では各出力 １光の位相整合が困−
で、出力光強度が安定しないという欠点がある。
立し友複数のレーザ共振器を形成させ、各出力光を１つ
にまとめることで高出力化を計ることが考えられる。し
かし、この方法では各出力 １光の位相整合が困−
で、出力光強度が安定しないという欠点がある。
この発明は、このような問題点ＫｆＩｋみなされたもの
で、その目的とするところは、複数のレーず共振器を全
体として一つのレーザ共振器として動作させることによ
り、安定した高出力光を簡単に得ることができる高出力
半導体レーザを提供することである。
で、その目的とするところは、複数のレーず共振器を全
体として一つのレーザ共振器として動作させることによ
り、安定した高出力光を簡単に得ることができる高出力
半導体レーザを提供することである。
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて好細に説
明する。なお、半導体レーザの結晶組成は第１図と同じ
であるので、同一符号を付してその説明は省略する。
明する。なお、半導体レーザの結晶組成は第１図と同じ
であるので、同一符号を付してその説明は省略する。
第２図はこの発明に係る高出力半導体レーザを示す概略
図であり、この高出力半導体レーザは、長さの等しい４
本のストライプ電極２０ 、２１ 。
図であり、この高出力半導体レーザは、長さの等しい４
本のストライプ電極２０ 、２１ 。
２２．２３’ｉ上部電極７に形成し、ストライプ゛電極
２０と２１．２２と２３の一端Ａはそれぞれ半導体結晶
の一端で交差し１つとなり、またストライプ電極２１と
２２の他端Ｂは半導体結晶の他端で交差し、全体として
１つのストライプ電極が形成されている。これによって
、光導波路でおる活性鳩３ （ＧＩＡｔＡａ層）には、
これらストライプ電極２Ｇ、２１，２２．２３ に沿
ったレーザ共振器が萌述の如く形成される。このとき、
ストライプ電極２０．２１，２２．２３ の端部Ａ下方
の反射鏡面２４゜２Ｓと、趨ｓＢ下方の反射鏡面（図示
せず）とは、互いに共有されている。
２０と２１．２２と２３の一端Ａはそれぞれ半導体結晶
の一端で交差し１つとなり、またストライプ電極２１と
２２の他端Ｂは半導体結晶の他端で交差し、全体として
１つのストライプ電極が形成されている。これによって
、光導波路でおる活性鳩３ （ＧＩＡｔＡａ層）には、
これらストライプ電極２Ｇ、２１，２２．２３ に沿
ったレーザ共振器が萌述の如く形成される。このとき、
ストライプ電極２０．２１，２２．２３ の端部Ａ下方
の反射鏡面２４゜２Ｓと、趨ｓＢ下方の反射鏡面（図示
せず）とは、互いに共有されている。
このような構成としたので、ここで形成される各レーず
共振器は共振器長が等しいから、それぞれ略同位相でレ
ーザ発振をする。そして、各レーザ共振器で発生したレ
ーザ光は、共有反射鏡面を介して互いに干渉し、特定の
位相で強め合い、簡単に位相整合がなされる。その結果
、出力光は各レーザ共振器が単独の場合の出力光の和に
略等しくなる。
共振器は共振器長が等しいから、それぞれ略同位相でレ
ーザ発振をする。そして、各レーザ共振器で発生したレ
ーザ光は、共有反射鏡面を介して互いに干渉し、特定の
位相で強め合い、簡単に位相整合がなされる。その結果
、出力光は各レーザ共振器が単独の場合の出力光の和に
略等しくなる。
ここで注目すべきことは、出力光の高串力化が、各レー
ず共振器の閾電流値を増加させずに達成でき九ことであ
る。 これによって各レーザ共振器の接合部温度は安定
し、一定の高出力化出力光が安定的に得られるのである
。また、等長のレーザ共振器を反射鏡面を介して接続し
たことＶＣよって、共振器長が長くなることによる発振
モードの多モード化が防止できている。さらに、出力光
は各し−ザ共振器の反射鏡面から出力されたものの総和
でおシ、反射鏡面当シの光強度は過剰になることはない
のである。
ず共振器の閾電流値を増加させずに達成でき九ことであ
る。 これによって各レーザ共振器の接合部温度は安定
し、一定の高出力化出力光が安定的に得られるのである
。また、等長のレーザ共振器を反射鏡面を介して接続し
たことＶＣよって、共振器長が長くなることによる発振
モードの多モード化が防止できている。さらに、出力光
は各し−ザ共振器の反射鏡面から出力されたものの総和
でおシ、反射鏡面当シの光強度は過剰になることはない
のである。
以上説明した実施例では、Ｇ、ＡＡＡｆｉ 系の半導体
レーザについて説明し九が、この発明はこれに限定され
るものではなく、ＩｎＧＩＡ１１Ｐ系等他の材質のもの
であっても良い。また、半導体レーザは、ストライプ電
極形だけでなく、他のオｌｌ得縛波形や屈折率導波形の
ものであってもよい。さらに、反射鏡面１１開面を利用
せずとも、エツチング法で得るようにしても良いことは
勿しである。
レーザについて説明し九が、この発明はこれに限定され
るものではなく、ＩｎＧＩＡ１１Ｐ系等他の材質のもの
であっても良い。また、半導体レーザは、ストライプ電
極形だけでなく、他のオｌｌ得縛波形や屈折率導波形の
ものであってもよい。さらに、反射鏡面１１開面を利用
せずとも、エツチング法で得るようにしても良いことは
勿しである。
以上詳細に説明したように、この発ｔｉｔこ係る為出力
半導体レーザは、被数のレーザ共振器が反射−面を互い
共有することで全体として１つのレーザ共振器を構成す
るようにしたので、各レーザ共振器間の位相整合が簡単
に行なえ、簡単に高出力光を得ることができる。また、
各レーザ共振器の動作亀ｆｌｔ９ｊｉは閾値を越えるこ
とがないから、！＠値の温度変化は僅かｃめり、安定し
た出力光が倚られる。
半導体レーザは、被数のレーザ共振器が反射−面を互い
共有することで全体として１つのレーザ共振器を構成す
るようにしたので、各レーザ共振器間の位相整合が簡単
に行なえ、簡単に高出力光を得ることができる。また、
各レーザ共振器の動作亀ｆｌｔ９ｊｉは閾値を越えるこ
とがないから、！＠値の温度変化は僅かｃめり、安定し
た出力光が倚られる。
第１図は従来の半導体レーザを示す概略図、第２Ｅはこ
の発明の一実施例を示す概略図である。 １・−・・・・ ｎ−Ｑっム８基板 ２・・・・・・ ｎ−Ｑ、人り４ｍ層 ３・・・・・・ ＧＩＡｊＡＩ１層（光導波路）４・・
・・・・ Ｐ−Ｇ、ＡｔＡｓ層 ５・・・・・・ ｐ−ＧユＡ１層 ５ ・・・・・・ｎ−ＧＩＬＡ ｔ Ａ １層７・・・
・・・上部電極 ８・・・・・・下部電極 ２０ 、２１ 、２２．２３・・・・・・ストライプ電
極２４．２５・・・・・・共有反射ｆＩＡ面特許出願人
立石電機株式金社
の発明の一実施例を示す概略図である。 １・−・・・・ ｎ−Ｑっム８基板 ２・・・・・・ ｎ−Ｑ、人り４ｍ層 ３・・・・・・ ＧＩＡｊＡＩ１層（光導波路）４・・
・・・・ Ｐ−Ｇ、ＡｔＡｓ層 ５・・・・・・ ｐ−ＧユＡ１層 ５ ・・・・・・ｎ−ＧＩＬＡ ｔ Ａ １層７・・・
・・・上部電極 ８・・・・・・下部電極 ２０ 、２１ 、２２．２３・・・・・・ストライプ電
極２４．２５・・・・・・共有反射ｆＩＡ面特許出願人
立石電機株式金社
Claims (1)
- （１） 半導体結晶内Ｏ光導波路にストライプ構造に
よって形成される帯状の発光領域が半導体結晶の両端面
を反射鏡面としてレーザ共振器を形成する半導体レーザ
であって、上記レーザ共振（転）を上記光導波路に複数
形成し、かつこれらレーザ共振器の上記反射鏡面を互い
に共有させ、全体として１つのレーザ共振器を構成する
ようにしたことを特徴とする高出力半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119382A JPS58197894A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 高出力半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8119382A JPS58197894A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 高出力半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197894A true JPS58197894A (ja) | 1983-11-17 |
Family
ID=13739630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8119382A Pending JPS58197894A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 高出力半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197894A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6215877A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Sharp Corp | 半導体レ−ザアレイ装置 |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP8119382A patent/JPS58197894A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6215877A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Sharp Corp | 半導体レ−ザアレイ装置 |
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