JPS6077480A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents
半導体レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6077480A JPS6077480A JP58184530A JP18453083A JPS6077480A JP S6077480 A JPS6077480 A JP S6077480A JP 58184530 A JP58184530 A JP 58184530A JP 18453083 A JP18453083 A JP 18453083A JP S6077480 A JPS6077480 A JP S6077480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rear end
- light
- layer
- semiconductor laser
- dielectric
- 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
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、光フアイバ通信、光ディスクやレーザ・ゾリ
ンタなどの光情報処理装置の中枢に用いられる半導体レ
ーザ装置に関するものである。
ンタなどの光情報処理装置の中枢に用いられる半導体レ
ーザ装置に関するものである。
ため非常に重要な地位を占めるようになってきた。
ところで、半導体レーザでは、共振器は通常■−Ｖ族化
合物半導体の臂開面を利用している。この場合、例えば
ＧａＡｓではバンド・キャッジ近傍の波長の光（８００
ｎｍ 〜８５０ｎｒｒｉ ）に対するＧａＡａの屈折率
は約３６であり、共振器端面の反射率は約３２％となる
。
合物半導体の臂開面を利用している。この場合、例えば
ＧａＡｓではバンド・キャッジ近傍の波長の光（８００
ｎｍ 〜８５０ｎｒｒｉ ）に対するＧａＡａの屈折率
は約３６であり、共振器端面の反射率は約３２％となる
。
従来の半導体レーザでは、共−振器端面の両方とも同じ
約３２％の反射率で用いてお泥光をレーザ・ステムから
取シ出さない方の端面がらも同量のレーザ光が出射して
いた。このレーザ光はステム内に内蔵した一ノ・フォト
ダイオードで受け、レーザ光出力のモニタとして用いて
いるが、ピン・フォトダイオード表面で反射したレーザ
光が前面に出てコ８−ストの原因となり易い。またビン
電流を得るだめのモニタ光として用いるには光出方は前
端面からの出射光に比べて小さくてよいのであ面に誘電
体の多層膜をコーティングし、ビン電流が許容値以上得
られる程度まで後端面からの出射光を抑えた半導体レー
ザ装置の構造を提供するものである。
約３２％の反射率で用いてお泥光をレーザ・ステムから
取シ出さない方の端面がらも同量のレーザ光が出射して
いた。このレーザ光はステム内に内蔵した一ノ・フォト
ダイオードで受け、レーザ光出力のモニタとして用いて
いるが、ピン・フォトダイオード表面で反射したレーザ
光が前面に出てコ８−ストの原因となり易い。またビン
電流を得るだめのモニタ光として用いるには光出方は前
端面からの出射光に比べて小さくてよいのであ面に誘電
体の多層膜をコーティングし、ビン電流が許容値以上得
られる程度まで後端面からの出射光を抑えた半導体レー
ザ装置の構造を提供するものである。
（発明の構成）
この目的を達成するために、本発明の半導体レーザ装置
は、５ｉ０２ ｒ Ａｔ２０３． Ｓｉ３Ｎ４等の誘電
体と８１を交互に４層、端面にコーティングし、後端面
の反射率を３２％から７０％〜９０％に上げることによ
シ、後端面からの出射光を少なくしている。
は、５ｉ０２ ｒ Ａｔ２０３． Ｓｉ３Ｎ４等の誘電
体と８１を交互に４層、端面にコーティングし、後端面
の反射率を３２％から７０％〜９０％に上げることによ
シ、後端面からの出射光を少なくしている。
（実施例の説明）
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明のレーザチッグの片面に誘電体とＳｉ
の４層膜をコーティングした様子を示している。１は半
導体レーザチッゾである。６は共振器前端面であシ、レ
ーザ光を前方に取シ出す方である。この側にはコーティ
ングは施さず、反射率が３２チのままで用いるか、また
は反射率が変化しない２分の１波長膜厚の誘電体をコー
ティングする。反対側の共振器後端面には誘電体（Ｓ
＋ ０２ ｒＡｚ２ｏ、 ｌ ８１３Ｎ４等）とＳｔを
交互に４層コーティングしている。２と４が誘電体で、
３と５がＳｉ である。各種の膜厚ｔ１％ｔ３は層中で
のレーザ光の波長λが４分の１となる厚さにする。最後
の４層目のＳｉ ５の膜厚ｔ４は４分の１波長より薄く
し、６分の１波長程度とする。これは４分の１波長にす
ると反射率が高ぐなシすぎ、後端面からの出射光が小さ
すぎて、モニタビン電流が十分に得られないからである
。誘電体及びＳｉ膜の形成には高周波スパッタリング装
置を用いる。この場合Ｓｉ膜はアモルファスＳｉ とな
って被着する。
の４層膜をコーティングした様子を示している。１は半
導体レーザチッゾである。６は共振器前端面であシ、レ
ーザ光を前方に取シ出す方である。この側にはコーティ
ングは施さず、反射率が３２チのままで用いるか、また
は反射率が変化しない２分の１波長膜厚の誘電体をコー
ティングする。反対側の共振器後端面には誘電体（Ｓ
＋ ０２ ｒＡｚ２ｏ、 ｌ ８１３Ｎ４等）とＳｔを
交互に４層コーティングしている。２と４が誘電体で、
３と５がＳｉ である。各種の膜厚ｔ１％ｔ３は層中で
のレーザ光の波長λが４分の１となる厚さにする。最後
の４層目のＳｉ ５の膜厚ｔ４は４分の１波長より薄く
し、６分の１波長程度とする。これは４分の１波長にす
ると反射率が高ぐなシすぎ、後端面からの出射光が小さ
すぎて、モニタビン電流が十分に得られないからである
。誘電体及びＳｉ膜の形成には高周波スパッタリング装
置を用いる。この場合Ｓｉ膜はアモルファスＳｉ とな
って被着する。
各誘電体の屈折率と、レーザの発振波長を０．８２μｍ
とした時の４分の１波長に相当する膜厚を第１表に示す
。また各誘電体とＳｌの４層膜の反射率の計算結果を第
２図から第４図に示す。例えば誘電体にＡｔ２０６を用
いた場合、第３図より４層目のｓｌの膜厚をＯからλ／
４まで変えることにより、反射率を４７％から９３チま
で制御できることが分る。
とした時の４分の１波長に相当する膜厚を第１表に示す
。また各誘電体とＳｌの４層膜の反射率の計算結果を第
２図から第４図に示す。例えば誘電体にＡｔ２０６を用
いた場合、第３図より４層目のｓｌの膜厚をＯからλ／
４まで変えることにより、反射率を４７％から９３チま
で制御できることが分る。
第１表
前端面光出力をＰｏ、後端面光出力をＰｒとすると、前
端面と後端面の光出力比Ｐｆ／Ｐｒは各々の反射率Ｒ，
、Ｒｒによシ次式の様に表わされる。
端面と後端面の光出力比Ｐｆ／Ｐｒは各々の反射率Ｒ，
、Ｒｒによシ次式の様に表わされる。
ｐｆ／ｐｒ＝ （Ｒｒ／Ｒ，）１Ａ（（ｘ −ＲＯ／（
１−Ｒｒ））前端面の反射率を、コーティングを施さな
いときの値３２チとし、後端面の反射率を変化させた時
の光出力比Ｐｆ／Ｐｒを第５図に示す。
１−Ｒｒ））前端面の反射率を、コーティングを施さな
いときの値３２チとし、後端面の反射率を変化させた時
の光出力比Ｐｆ／Ｐｒを第５図に示す。
以上より必要なモニタ・ビン電流を得るための後端面光
出力が決まると、後端面の反射率がまり、４層目の８１
の膜厚を形定できる。半導体レーぜ高、−子、ソｒ落箇
臥ｌ雷疏り、シコーテＪング前の閾電流工ｔｈとの化工
ｔｈ／’ｔｈと後端面の反射率Ｒｒの関係の計算結果と
実験値を第６図に示す。
出力が決まると、後端面の反射率がまり、４層目の８１
の膜厚を形定できる。半導体レーぜ高、−子、ソｒ落箇
臥ｌ雷疏り、シコーテＪング前の閾電流工ｔｈとの化工
ｔｈ／’ｔｈと後端面の反射率Ｒｒの関係の計算結果と
実験値を第６図に示す。
（発明の効果）
以上のように本発明では誘電体とＳｉの４層膜をレーザ
の後端面にコーティングすることにより、後端面の反射
率を望みの値に設泪し、後端面からの光出力をモニタ・
ビン電流を得るのに必要な値にまで下げる事ができる。
の後端面にコーティングすることにより、後端面の反射
率を望みの値に設泪し、後端面からの光出力をモニタ・
ビン電流を得るのに必要な値にまで下げる事ができる。
その結果ビン・フォトダイオード表面で反射した光がコ
゛−ストとなって前方に出るのを抑える効果がある。ま
た後端面に無駄な光を出射することがなくなり、レーザ
の閾電流を下げ、前端面の微分量子効率を上げることが
できる。また前端面の微分量子効率のコーティング前後
の比η’ｏｆ／ηＤｆとＲｒの関係を第７図に示す。
゛−ストとなって前方に出るのを抑える効果がある。ま
た後端面に無駄な光を出射することがなくなり、レーザ
の閾電流を下げ、前端面の微分量子効率を上げることが
できる。また前端面の微分量子効率のコーティング前後
の比η’ｏｆ／ηＤｆとＲｒの関係を第７図に示す。
何れも前端面はコーティングされていない。（反射率３
２％）。後端面の反射率を５０％〜９０チにすることに
よシ、閾電流を１０チ〜２０チ、微分量子効率を２０係
〜５０％も改善出来ることが分る。その結果半導体レー
ザの動作電流を大幅に下げることができ、半導体レーザ
の信頼性向上に絶大な効果が期待できる。
２％）。後端面の反射率を５０％〜９０チにすることに
よシ、閾電流を１０チ〜２０チ、微分量子効率を２０係
〜５０％も改善出来ることが分る。その結果半導体レー
ザの動作電流を大幅に下げることができ、半導体レーザ
の信頼性向上に絶大な効果が期待できる。
第１図は本発明の一実施例を示す半導体レーザチップを
示す図、 第２図、第３図、第４図はＧａＡ ｓ上に誘電体とＳｔ
を交互に４層コーティングした時の反射率の計算結果を
示す図、 第５図は後端面の反射率Ｒｒと前端面と後端面の光出力
比Ｐｆ／Ｐｒの計算結果を示す図、第６図は後端面の反
射率を変える前後の閾電流の比１ｈ／’ｔｈの割算結果
と実験値を示す図、第７図は微分量子効率の比ηも、／
η。、の言１算結果と実験値を示す図。 １・・・半導体レーザチップ、２，４・・・誘電体膜、
３・・・アモルファスＳｉ膜、５・・・アモルファスＳ
ｉ膜、６・・・半導体レーデ前端面。 第１図 第２図 Ｒ（％） 第３図 Ｒ（％） 第４図 Ｒ（％］ 第６図 ７ｔｈ ／ Ｉｔｈ Ｒｒ（Ｒｆ＝ Ｒｒ （Ｒｆ− ０，３２） ０．３２ ）
示す図、 第２図、第３図、第４図はＧａＡ ｓ上に誘電体とＳｔ
を交互に４層コーティングした時の反射率の計算結果を
示す図、 第５図は後端面の反射率Ｒｒと前端面と後端面の光出力
比Ｐｆ／Ｐｒの計算結果を示す図、第６図は後端面の反
射率を変える前後の閾電流の比１ｈ／’ｔｈの割算結果
と実験値を示す図、第７図は微分量子効率の比ηも、／
η。、の言１算結果と実験値を示す図。 １・・・半導体レーザチップ、２，４・・・誘電体膜、
３・・・アモルファスＳｉ膜、５・・・アモルファスＳ
ｉ膜、６・・・半導体レーデ前端面。 第１図 第２図 Ｒ（％） 第３図 Ｒ（％） 第４図 Ｒ（％］ 第６図 ７ｔｈ ／ Ｉｔｈ Ｒｒ（Ｒｆ＝ Ｒｒ （Ｒｆ− ０，３２） ０．３２ ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （リ 共振器端面の一方が、臂開面に誘電体層とＳｉ層
からなる４層膜で被覆されている半導体レーザ装置。 （２）前記４層膜のうち、誘電体層とＳｉ層の交互の３
層が、４分の１波長に相当する膜厚で形成されている特
許請求の範囲第（１）項記載の半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184530A JPS6077480A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58184530A JPS6077480A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077480A true JPS6077480A (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=16154807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58184530A Pending JPS6077480A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077480A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0162668A3 (en) * | 1984-05-16 | 1987-06-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| JPH01283894A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727213A (en) * | 1980-07-26 | 1982-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | Dielectric multilayer film mirror |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58184530A patent/JPS6077480A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727213A (en) * | 1980-07-26 | 1982-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | Dielectric multilayer film mirror |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0162668A3 (en) * | 1984-05-16 | 1987-06-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser |
| JPH01283894A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザ |
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