JPS61280693A - 複合半導体レ−ザ - Google Patents
複合半導体レ−ザInfo
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- JPS61280693A JPS61280693A JP12149485A JP12149485A JPS61280693A JP S61280693 A JPS61280693 A JP S61280693A JP 12149485 A JP12149485 A JP 12149485A JP 12149485 A JP12149485 A JP 12149485A JP S61280693 A JPS61280693 A JP S61280693A
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- semiconductor laser
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- semiconductor lasers
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Landscapes
- 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、同一半導体基板上に複数個の半導体レーザを
構成した、情報処理用光源としての複合半導体レーザに
関する。
構成した、情報処理用光源としての複合半導体レーザに
関する。
近年、半導体レーザはディジタルオーディオディスクを
初め、ビデオディスク、ＤＲＡＷ （Ｄｉｒｅｃｔ
Ｒｅａｄ Ａｆｔｅｒ Ｗｒｉｔｅ）装置等の情報
処理用光源として利用され始めている。特に、光信号に
よる記録媒体への書き込み及び読み出し機能を有するＤ
ＲＡＷ装置への半導体レーザの応用は、半導体レーザに
書き込み、読み出し用光源としてのみならず、更に消去
用光源としての機能を付加することにより、記録密度の
大幅な向上及び光ディスクの再利用の面で情報処理機能
を一段と拡大できる。
初め、ビデオディスク、ＤＲＡＷ （Ｄｉｒｅｃｔ
Ｒｅａｄ Ａｆｔｅｒ Ｗｒｉｔｅ）装置等の情報
処理用光源として利用され始めている。特に、光信号に
よる記録媒体への書き込み及び読み出し機能を有するＤ
ＲＡＷ装置への半導体レーザの応用は、半導体レーザに
書き込み、読み出し用光源としてのみならず、更に消去
用光源としての機能を付加することにより、記録密度の
大幅な向上及び光ディスクの再利用の面で情報処理機能
を一段と拡大できる。
しかしながら、従来の消去機能を付加したＤＲＡＷ装置
の光源は、２つのレーザを単に寄せ集め、各々に書き込
み、読み出し機能及び消去機能を持たせたものであり、
書き込み、読み出し用１ご対する通常の光学系の他に、
更に消去用レーザに対する光学系も必要とし、光学系が
複雑化するという欠点を有していた。
の光源は、２つのレーザを単に寄せ集め、各々に書き込
み、読み出し機能及び消去機能を持たせたものであり、
書き込み、読み出し用１ご対する通常の光学系の他に、
更に消去用レーザに対する光学系も必要とし、光学系が
複雑化するという欠点を有していた。
さらに詳述するならば、一般にＤＲＡＷ装置の光源とし
ての半導体レーザから出射した書き込み。
ての半導体レーザから出射した書き込み。
読み出し用ビームは、レンズ等の光学系により記録媒体
上にその焦点を合わせ媒体板面上で１〜１．５μｍと細
いビーム径にしぼる必要がある。
上にその焦点を合わせ媒体板面上で１〜１．５μｍと細
いビーム径にしぼる必要がある。
ところが一度記録媒体上に記録された情報を消去する場
合には、書き込まれた細径１〜１゜５μｍの書き込み部
分を完全に覆う例えば径２〜３μｍ以上の広い面積にわ
たり媒体を光照射し、緩やかに加熱することが必要とな
る。そのためには、ビームを細径にしぼりきらないで、
焦点を媒体面上からずらし、輪郭の不鮮明な広径ビーム
を照射する方法が有効である。このため２個の半導体レ
ーザ素子を用い、各々に対応した２個の光学系が必要と
なるのである。
合には、書き込まれた細径１〜１゜５μｍの書き込み部
分を完全に覆う例えば径２〜３μｍ以上の広い面積にわ
たり媒体を光照射し、緩やかに加熱することが必要とな
る。そのためには、ビームを細径にしぼりきらないで、
焦点を媒体面上からずらし、輪郭の不鮮明な広径ビーム
を照射する方法が有効である。このため２個の半導体レ
ーザ素子を用い、各々に対応した２個の光学系が必要と
なるのである。
本発明の目的は、この様な従来の欠点を除去し、光学系
を単純化したまま、書き込み、読み出し機能の他に消去
機能を付加した光源としての半導体レーザを提供するこ
とにある。
を単純化したまま、書き込み、読み出し機能の他に消去
機能を付加した光源としての半導体レーザを提供するこ
とにある。
本発明の複合半導体レーザは、同一半導体基板上に少な
くとも２個以上の半導体レーザを構成し、少なくとも１
個の半導体レーザの共振器端面位置が他の半導体レーザ
の共振器端面位置とは共振器長方向に異なることを特徴
としている。
くとも２個以上の半導体レーザを構成し、少なくとも１
個の半導体レーザの共振器端面位置が他の半導体レーザ
の共振器端面位置とは共振器長方向に異なることを特徴
としている。
同一基板上に互いに平行な２個の半導体レーザをビーム
間５０μｍ程度に接近させて構成し、出射側共振器端面
を臂開面でなくエツチングによって共振器長方向に互い
に端面位置を異ならしめて形成することにより、同一の
光学系で片方の出射光が記録媒体表面上に合焦化し細径
ビームとなれば、他方の出射光は非合焦化し大径ビーム
が得られることになる。この様にして、片方の半導体レ
ーザは書き込み、読み出し用、他方の半導体レーザは消
去用の複合半導体レーザが実現できる。尚、この書き込
み、読み出し用半導体レーザは、共振器長方向の同一位
置に共振器端面をもつ分離した２つの半導体レーザによ
り構成してもよい。この場合、これら２つの半導体レー
ザのうち一方は書き込み用半導体レーザ、他方は読み出
し用半導体レーザとして機能することになる。
間５０μｍ程度に接近させて構成し、出射側共振器端面
を臂開面でなくエツチングによって共振器長方向に互い
に端面位置を異ならしめて形成することにより、同一の
光学系で片方の出射光が記録媒体表面上に合焦化し細径
ビームとなれば、他方の出射光は非合焦化し大径ビーム
が得られることになる。この様にして、片方の半導体レ
ーザは書き込み、読み出し用、他方の半導体レーザは消
去用の複合半導体レーザが実現できる。尚、この書き込
み、読み出し用半導体レーザは、共振器長方向の同一位
置に共振器端面をもつ分離した２つの半導体レーザによ
り構成してもよい。この場合、これら２つの半導体レー
ザのうち一方は書き込み用半導体レーザ、他方は読み出
し用半導体レーザとして機能することになる。
以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。尚、本実施例では、ＶＳＩＳ構造半導体レーザ（例え
ば昭和５９年春季応用物理学会講演予稿集３Ｑａ−Ｍ−
２参照）を例にとり説明する。
。尚、本実施例では、ＶＳＩＳ構造半導体レーザ（例え
ば昭和５９年春季応用物理学会講演予稿集３Ｑａ−Ｍ−
２参照）を例にとり説明する。
第１図は、本実施例である複合半導体レーザの斜視図で
ある。この複合半導体レーザの構造を、第２図及び第３
図を参照してその製造工程を追うことにより説明する。
ある。この複合半導体レーザの構造を、第２図及び第３
図を参照してその製造工程を追うことにより説明する。
尚、第２図は多層結晶構造の断面図を、第３図はエツチ
ドミラー形成用ドライエツチングマスク構造を示す断面
図である。
ドミラー形成用ドライエツチングマスク構造を示す断面
図である。
第２図に示すように、ｐ型ＧａＡｓ基板１の（１００）
面上に厚さ約１μｍのｎ型ＧａＡｓブロック層２を液相
成長し、フォトレジスト法及び硫酸：過酸化水素：水＝
３：１：１の混液による選択エツチングにより、＜１１
０＞方向に幅２〜３μ失ξさ一約１．５μｍの２本のス
トライプ溝３゜４を互いに約５０μｍ分離して形成する
。その後、ｐ型ＡβｘＧ ａ＋−ｘＡ ｓ （Ｘ ＝０
．４５）クラッド層５を、このクラッド層５の表面がス
トライプ溝３゜４の上でも平坦になる様に、ブロック層
２上における厚さ０．２〜０．３μｍまで成長し、続け
て厚さ６００〜７００人のｐ型Ａ １．Ｇ ａ ＋−，
Ａ ｓ （’Ｊ ＝０．１５）活性層６、厚さ２μｍの
ｎ型Ａ ｌｘＧ ａ、−ｘＡ ｓクラッド層７、厚さ３
μｍのｎ型ＧａＡｓキャップ層８を連続的に液相成長す
る。これにより２つのストライプ溝３．４の部分で横方
向に実効的屈折率ステップが形成された導波路を有する
２つの■ＳＩｓ構造半導体レーザが並列に構成される。
面上に厚さ約１μｍのｎ型ＧａＡｓブロック層２を液相
成長し、フォトレジスト法及び硫酸：過酸化水素：水＝
３：１：１の混液による選択エツチングにより、＜１１
０＞方向に幅２〜３μ失ξさ一約１．５μｍの２本のス
トライプ溝３゜４を互いに約５０μｍ分離して形成する
。その後、ｐ型ＡβｘＧ ａ＋−ｘＡ ｓ （Ｘ ＝０
．４５）クラッド層５を、このクラッド層５の表面がス
トライプ溝３゜４の上でも平坦になる様に、ブロック層
２上における厚さ０．２〜０．３μｍまで成長し、続け
て厚さ６００〜７００人のｐ型Ａ １．Ｇ ａ ＋−，
Ａ ｓ （’Ｊ ＝０．１５）活性層６、厚さ２μｍの
ｎ型Ａ ｌｘＧ ａ、−ｘＡ ｓクラッド層７、厚さ３
μｍのｎ型ＧａＡｓキャップ層８を連続的に液相成長す
る。これにより２つのストライプ溝３．４の部分で横方
向に実効的屈折率ステップが形成された導波路を有する
２つの■ＳＩｓ構造半導体レーザが並列に構成される。
その後、第３図に示すようにｎ型ＧａＡｓキャップ層８
の上に下層レジスト例えば厚さ１．５μｍのＡＺ膜１１
、厚さ６００へのＴ１膜１２及び上層レジスト例えば厚
さ１．５μｍのＡＺ膜１３を連続的に堆積し、ＡＺ／Ｔ
ｉ／ΔＺ３層構造マスクを形成する。上履レジスト１３
に光学露光法により共振器長方向に互いに３０〜５０μ
ｍずれたエツチドミラー面を形成するために、また２つ
の半導体レーザを電気的に分離するために、所望のパタ
ーンを形成した後、上層レジスト１３をマスクとして、
ＣＦ、雰囲気中でのりアクティブイオンエツチング（以
下ＲＩＥと記す）によりＴｉ膜１２を、更にＴｉ膜をマ
スクにして０□雰囲気中でのＲＩＥにより下層レジスト
１１を、順次選択エツチングする。この様にして所望の
パターンを形成した３層構造マスクをエツチドミラー用
マスクとしてＣｔ２２雰囲気中でリアクティブイオンビ
ームエツチング（以下ＲＩＢＥと記す）によりＧａΔｓ
／Ａｊ’ＧａＡｓ多層結晶を点線で示した垂直エツチン
グ面１４０のように垂直にエツチングして、第１図に示
すように、各々のミラー面位置が共振器長方向に異なる
２つのエツチドミラー面１４１．１４２を形成し、同時
に、２つの半導体レーザの電気的素子分離も行う。更に
上記ΔＺ／Ｔｉ／Ａ２３層構造マスクを０２プラズマ及
びＣＦ４プラズマ中で除去した後、第１図ようにｎ側電
極９及びｐ側電極１０を形成する。
の上に下層レジスト例えば厚さ１．５μｍのＡＺ膜１１
、厚さ６００へのＴ１膜１２及び上層レジスト例えば厚
さ１．５μｍのＡＺ膜１３を連続的に堆積し、ＡＺ／Ｔ
ｉ／ΔＺ３層構造マスクを形成する。上履レジスト１３
に光学露光法により共振器長方向に互いに３０〜５０μ
ｍずれたエツチドミラー面を形成するために、また２つ
の半導体レーザを電気的に分離するために、所望のパタ
ーンを形成した後、上層レジスト１３をマスクとして、
ＣＦ、雰囲気中でのりアクティブイオンエツチング（以
下ＲＩＥと記す）によりＴｉ膜１２を、更にＴｉ膜をマ
スクにして０□雰囲気中でのＲＩＥにより下層レジスト
１１を、順次選択エツチングする。この様にして所望の
パターンを形成した３層構造マスクをエツチドミラー用
マスクとしてＣｔ２２雰囲気中でリアクティブイオンビ
ームエツチング（以下ＲＩＢＥと記す）によりＧａΔｓ
／Ａｊ’ＧａＡｓ多層結晶を点線で示した垂直エツチン
グ面１４０のように垂直にエツチングして、第１図に示
すように、各々のミラー面位置が共振器長方向に異なる
２つのエツチドミラー面１４１．１４２を形成し、同時
に、２つの半導体レーザの電気的素子分離も行う。更に
上記ΔＺ／Ｔｉ／Ａ２３層構造マスクを０２プラズマ及
びＣＦ４プラズマ中で除去した後、第１図ようにｎ側電
極９及びｐ側電極１０を形成する。
最後に檗開等により、共振器の出射側ではミラー面の位
置が互いに異なる２つの半導体レーザ、すなわち書き込
み、読み出し用半導体レーザしＤｌと消去用半導体レー
ザＬＤ２の集積されたチップに切り出して出来上がる。
置が互いに異なる２つの半導体レーザ、すなわち書き込
み、読み出し用半導体レーザしＤｌと消去用半導体レー
ザＬＤ２の集積されたチップに切り出して出来上がる。
例えば１９８４年秋季応用物理学会予稿集１３ ｐ −
Ｒ−４に記されているように、ＲＩＢＥによる垂直エツ
チング面１４０は垂直性、鏡面性に優れているため、剪
開面とほぼ同程度の反射率を有するエツチドミラー面が
得られる。このため、発振閾値４０ｍＡ、外部微分量子
効率５０％、前面光出力３０ｍＷ以上であり、両側が襞
間ミラー面のレーザ素子と同程度のレーザ特性を有する
２つのエツチドミラー半導体レーザＬＤＩ、ＬＤ２より
なる複合半導体レーザが実現できる。
Ｒ−４に記されているように、ＲＩＢＥによる垂直エツ
チング面１４０は垂直性、鏡面性に優れているため、剪
開面とほぼ同程度の反射率を有するエツチドミラー面が
得られる。このため、発振閾値４０ｍＡ、外部微分量子
効率５０％、前面光出力３０ｍＷ以上であり、両側が襞
間ミラー面のレーザ素子と同程度のレーザ特性を有する
２つのエツチドミラー半導体レーザＬＤＩ、ＬＤ２より
なる複合半導体レーザが実現できる。
この様にして得られた共振器長方向にエツチドミラー面
位置の異なる２つの半導体レーザＬＤＩ。
位置の異なる２つの半導体レーザＬＤＩ。
ＬＤ２は、電気的に分離されているため、互いに独立に
駆動できるとともに、そのストライプ間隔は５０μｍ程
度と互いに接近して構成されているため、第４図に示す
ように、２つの出射ビームは共通の光学系、例えばレン
ズ１５により記録媒体表面１６に導かれる。図中、書き
込み、読み出し用半導体レーザＬＤＩから出射されたビ
ームは、記録媒体表面１６で最小ビーム径１〜１．５μ
ｍに絞られ書き込み、読み出し機能を満たす。消去用半
導体レーザＬＤ２から出射されたビームは、焦点位置が
媒体表面１６からずれるため、ビームの径は不鮮明に２
〜４μｍと広がり、媒体表面の記録部分を完全に覆って
消去することができる。
駆動できるとともに、そのストライプ間隔は５０μｍ程
度と互いに接近して構成されているため、第４図に示す
ように、２つの出射ビームは共通の光学系、例えばレン
ズ１５により記録媒体表面１６に導かれる。図中、書き
込み、読み出し用半導体レーザＬＤＩから出射されたビ
ームは、記録媒体表面１６で最小ビーム径１〜１．５μ
ｍに絞られ書き込み、読み出し機能を満たす。消去用半
導体レーザＬＤ２から出射されたビームは、焦点位置が
媒体表面１６からずれるため、ビームの径は不鮮明に２
〜４μｍと広がり、媒体表面の記録部分を完全に覆って
消去することができる。
以上の実施例は、同一半導体基板上に２個の半導体レー
ザを構成した場合であるが、書き込み。
ザを構成した場合であるが、書き込み。
読み出し用半導体レーザＬＤＩは、共振器長方向の同一
位置に共振器端面をもつ分離した２つの半導体レーザに
より構成してもよい。
位置に共振器端面をもつ分離した２つの半導体レーザに
より構成してもよい。
また、以上の実施例ではＶＳＩＳ構造半導体レーザにつ
いて説明したが、本発明を構成する半導体レーザは光出
力３９ｍＷ以上の能力を有する半導体レーザであればよ
く、他の構造の半導体レーザをも用いることができるこ
とは勿論である。
いて説明したが、本発明を構成する半導体レーザは光出
力３９ｍＷ以上の能力を有する半導体レーザであればよ
く、他の構造の半導体レーザをも用いることができるこ
とは勿論である。
以上説明したように本発明によれば、同一基板上に少な
くとも２個以上の半導体レーザを構成し、少なくとも１
個の半導体レーザの出射側の共振器端面位置を、他の半
導体レーザの出射側の共振器端面位置と異ならしめて形
成することにより、書き込み、読み出し及び消去用の３
機能を有する情報処理用光源としての複合半導体レーザ
が実現でき、光学系を複雑化することなく例えばＤＲＡ
Ｗ装置の情報処理密度、情報処理速度の大幅な向上が可
能となる。
くとも２個以上の半導体レーザを構成し、少なくとも１
個の半導体レーザの出射側の共振器端面位置を、他の半
導体レーザの出射側の共振器端面位置と異ならしめて形
成することにより、書き込み、読み出し及び消去用の３
機能を有する情報処理用光源としての複合半導体レーザ
が実現でき、光学系を複雑化することなく例えばＤＲＡ
Ｗ装置の情報処理密度、情報処理速度の大幅な向上が可
能となる。
第１図は本発明による複合半導体レーザの一実施例を示
す斜視図、 第２図は第１図の複合半導体レーザの製造工程を説明す
るための結晶構造の断面図、 第３図は第１図の複合半導体レーザの製造工程を説明す
るためのエツチドミラー形成用ドライエツチングマスク
構造を示す断面図、 第４図は、第１図の複合半導体レーザの光学系を模式的
に示す配置図である。 １・・・ｐ型ＧａＡｓ基板 ２・・・ｎ型ＧａＡｓブロック層 ３．４・・・ストライプ溝 ５−ｐ型Ａ ＩＸＧ ａ ＋−ｘＡ ｓクラッド層６
＝−Ｐ型ＡＡｙＧａ＋−ｙＡｓ活性層７−−・ｎ型Ａ
Ｉ！ｘＧ ａ ＋−ｘＡ ｓクラッド層訃・・ｎ型Ｇａ
Ａｓキャップ層 ９・・・ｎ側電極 １０・・・ｐ側電極 １１・・・下層レジスト １２・・・Ｔ１層 １３・・・上層レジスト １５・・・レンズ １６・・・記録媒体表面 １４０・・・ＲＩＢＥによる垂直エツチング面１４１、
１４２・・・エツチドミラー面ＬＤ１・・・書き込み、
読み出し用半導体レーザＬＤ２・・・消去用半導体レー
ザ 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図 第２図 １ヰ０４ 第３図 ・直エツチンゲ面
す斜視図、 第２図は第１図の複合半導体レーザの製造工程を説明す
るための結晶構造の断面図、 第３図は第１図の複合半導体レーザの製造工程を説明す
るためのエツチドミラー形成用ドライエツチングマスク
構造を示す断面図、 第４図は、第１図の複合半導体レーザの光学系を模式的
に示す配置図である。 １・・・ｐ型ＧａＡｓ基板 ２・・・ｎ型ＧａＡｓブロック層 ３．４・・・ストライプ溝 ５−ｐ型Ａ ＩＸＧ ａ ＋−ｘＡ ｓクラッド層６
＝−Ｐ型ＡＡｙＧａ＋−ｙＡｓ活性層７−−・ｎ型Ａ
Ｉ！ｘＧ ａ ＋−ｘＡ ｓクラッド層訃・・ｎ型Ｇａ
Ａｓキャップ層 ９・・・ｎ側電極 １０・・・ｐ側電極 １１・・・下層レジスト １２・・・Ｔ１層 １３・・・上層レジスト １５・・・レンズ １６・・・記録媒体表面 １４０・・・ＲＩＢＥによる垂直エツチング面１４１、
１４２・・・エツチドミラー面ＬＤ１・・・書き込み、
読み出し用半導体レーザＬＤ２・・・消去用半導体レー
ザ 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図 第２図 １ヰ０４ 第３図 ・直エツチンゲ面
Claims (1)
- （１）同一半導体基板上に少なくとも２個以上の半導体
レーザを構成し、少なくとも１個の半導体レーザの共振
器端面位置が他の半導体レーザの共振器端面位置とは共
振器長方向に異なることを特徴とする複合半導体レーザ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12149485A JPS61280693A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 複合半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12149485A JPS61280693A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 複合半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280693A true JPS61280693A (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=14812555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12149485A Pending JPS61280693A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 複合半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61280693A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4891816A (en) * | 1987-06-30 | 1990-01-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Integrated semiconductor laser device |
| US5016234A (en) * | 1987-06-22 | 1991-05-14 | Hitachi, Ltd. | Two-laser collimated beam optical head with monitor |
| US5061974A (en) * | 1988-12-28 | 1991-10-29 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device of array type |
| US5636235A (en) * | 1994-09-07 | 1997-06-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser device including columns of semiconductor lasers with non-central light emitting regions |
| KR100405940B1 (ko) * | 2001-02-27 | 2003-12-18 | 한국과학기술연구원 | 수평결합형 레이저 다이오드 |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP12149485A patent/JPS61280693A/ja active Pending
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