半导体激光器制造技术

提供一种半导体激光器，射出水平方向的远场图样的强度中心不随光输出变化而变化且形状稳定的激光。设定沟部（１５）的宽度，以便使脊（６）中央部的电场大小Ｅ１与沟部（１５）端部的电场大小Ｅ２的比率Ｅ１／Ｅ２大于０．０００１而小于０．０１。在双沟道型脊形构造的半导体激光器中，沟部（１５）的外侧存在等效折射率大于沟部（１５）的等效折射率的层。因而，由于分布在从沟部（１５）向外侧的光被半导体吸收，故可获得水平方向的远场图样的强度中心不随光输出的变化而变化且形状稳定的激光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用于光盘系统或光通信等的半导体激光器，特别涉及脊形构造的分立及单块半导体激光器。
技术介绍
双沟道型脊形构造的半导体激光器具有如下结构采用等效折射率较小的沟道(沟)部夹持脊，并采用等效折射率较大的层夹持沟道部。而且，现有的双沟道型脊形构造的半导体激光器采用10μm的宽度构成脊侧面的沟部，该沟部通过干法蚀刻和湿法腐蚀除去半导体膜而形成。从具有上述结构的半导体激光器射出的激光的远场图样(farfield pattern)为椭圆形，活性层垂直方向的远场图样的扩展较大，而活性层水平方向的远场图样的扩展较小。现有的双沟道型脊形构造的半导体激光器中，会发生水平方向的远场图样的强度中心和形状随着光输出的变化而变化，存在着不能得到稳定的成品率的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种半导体激光器，其射出水平方向的远场图样的强度不随光输出的变化而发生变化且形状稳定的激光。本专利技术第1技术方案所述的专利技术涉及这样一种双沟道型脊形构造的半导体激光器，以等效折射率比上述脊小的沟道部夹持脊，并采用与上述沟道部相比等效折射率较大的层夹持上述沟道部而构成，其特征在于当上述沟道部的宽度满足以下条件时， E＝Acos(ux)(x≤T/2)...(1)E＝Acos(uT/2)exp(-w(|x|-T/2))(x≥T/2)...(2)u2+w2＝(n12-n22)(2π/λ)2T2...(3)w＝u·tan(u)...(4)其中，E为电场A为规定的系数X为距离上述脊中心的距离T为上述脊的宽度n1为上述脊的等效折射率n2为上述沟道部的等效折射率λ为上述半导体激光器的振荡波长Wc为上述沟道部的宽度X＝T/2+Wc中的电场E2与由式(1)到式(4)计算出的X＝0时的电场E1之比E2/E1满足0.0001≤E2/E1≤0.01...(5)本专利技术第2技术特征所述的专利技术涉及一种采用等效折射率比上述脊小的沟道部夹持脊而构成的脊形构造的半导体激光器，其特征在于从上述脊的端部离开规定间距，在上述脊的两侧配置了吸收激光的激光吸收区域。本专利技术第3技术特征所记载的专利技术涉及一种采用等效折射率比上述脊小的沟道部夹持脊，并采用等效折射率比上述沟道部大的层夹持上述沟道部而构成的双沟道型脊形构造的半导体激光器，其特征在于上述半导体激光器的振荡波长处于大于等于601nm而小于等于700nm的范围内，上述双沟道型脊形构造的沟道部的宽度处于大于5μm而小于10μm的狭窄范围内。本专利技术第4技术特征所记载的专利技术涉及一种采用等效折射率比上述脊小的沟道部夹持脊，并采用等效折射率比上述沟道部大的层夹持上述沟道部而构成的双沟道型脊形构造的半导体激光器，其特征在于上述半导体激光器的振荡波长处于大于等于701nm而小于等于900nm的范围内，上述双沟道型脊形构造的沟道部的宽度处于大于5μm而小于10μm的狭窄范围内。本专利技术第5技术特征所记载的专利技术涉及一种采用等效折射率比上述脊小的沟道部央持脊，并采用等效折射率比上述沟道部大的层夹持上述沟道部而构成的双沟道型脊形构造的半导体激光器，其特征在于上述半导体激光器的振荡波长处于大于等于330nm而小于等于600nm的范围内，上述双沟道型脊形构造的沟道部的宽度处于大于等于0.7μm而小于等于5.0μm的范围内。根据本专利技术第1技术特征所述的专利技术，确定沟道部的宽度使式(5)成立。而且，在沟道部的外侧存在等效折射率比沟道部的等效折射率大的层。因此，在式(5)成立的状态下，由于分布在从沟道部向外侧的光被半导体吸收，故可获得水平方向的远场图样的强度中心不随光输出的变化而变化且形状稳定的激光。根据本专利技术第2技术特征所述的专利技术，激光吸收区域离开脊的端部规定间隔而配置。因此，由于分布在从沟道部向外侧的光被激光吸收区域吸收，故可获得水平方向的远场图样的强度中心不随着光输出的变化而发生变化且形状稳定的激光。根据本专利技术第3技术特征的专利技术，对于振荡波长处于大于等于601nm而小于等于700nm的范围内的半导体激光器，由于分布在从沟道向外侧的光被半导体吸收，故可获得水平方向的远场图样的强度中心不随着光输出的变化而发生变化且形状稳定的激光。根据本专利技术第4技术特征所述的专利技术，对于振荡波长处于大于等于701nm而小于等于900nm的范围内的半导体激光器，由于分布在从沟道向外侧的光被半导体吸收，故可获得水平方向的远场图样的强度中心不随着光输出的变化而发生变化且形状稳定的激光。根据本专利技术第5技术特征所记载的专利技术，对于振荡波长处于大于等于330nm而小于等于600nm的范围内的半导体激光器，由于分布在从沟道向外侧的光被半导体吸收，故可获得水平方向的远场图样的强度中心不随光输出的变化而发生变化且形状稳定的激光。附图说明图1表示实施方式1所涉及的半导体激光器的结构的立体图。图2表示实施方式1所涉及的半导体激光器的A-A线剖面图。图3所示为实施方式1所涉及的半导体激光器的剖面的电场分布图。图4所示为相对于实施方式1的半导体激光器的不同构造参数组，脊中央部的电场大小与沟端部的电场大小为规定比率之距离的图。图5表示在实施方式1的半导体激光器中，水平方向的远场图样的计算结果的图。图6表示在实施方式1的半导体激光器中，水平方向的远场图样的实测值的图。图7表示在现有技术的半导体激光器中，水平方向的远场图样的实测值的图。图8表示实施方式2所涉及的半导体激光器的结构的立体图。图9表示实施方式3所涉及的半导体激光器的结构的立体图。图10表示实施方式4所涉及的半导体激光器的结构的立体图。图11表示实施方式8所涉及的半导体激光器的结构的立体图。图12表示实施方式9所涉及的半导体激光器的结构的立体图。图13表示实施方式10所涉及的半导体激光器的结构的立体图。具体实施例方式图1表示本实施方式所涉及的、振荡波长处于大于等于601nm而小于等于700nm的范围内的半导体激光器13的结构的立体图。图2表示图1的A-A线剖面图。本实施方式中的半导体激光器是一种夹持脊6而形成2个沟(沟道)部15的双沟道型脊形构造的半导体激光器。在图1中，n型(n-)GaAs衬底1的上方形成n-AlGaInP下覆盖层2。在n-AlGaInP下覆盖层2上形成多重量子阱构造的活性层3(以下，称为MQW活性层)，其中，该多重量子阱构造的活性层3是将GaInP作为阱层、将AlGaInP作为阻挡层。在活性层3上顺次形成p型(p-)AlGaInP第1上覆盖层4、蚀刻阻挡层5。在蚀刻阻挡层5上形成线状的脊6。并且，相隔形成于脊6两侧的2个沟部15，沿脊6形成线状的p-AlGaInP第2上覆盖层7。然后，在脊6和p-AlGaInP第2上覆盖层7的上表面形成p-GaAs接触层8，在其上部形成绝缘膜9。在绝缘膜9上形成由金属薄膜和镀金层构成的p电极10。而且，脊6上的绝缘膜9被开口，p电极10和p-GaAs接触层8电连接。在半导体激光器13的端面附近设置了窗区域11。并且，在n-GaAs衬底1的背面形成n电极12。此外，14表示激光。在上述例子中，AlGaInP的组成准确地由(AlxGa1-x)0.5In0.5P来表示。而且，n-AlGaInP下覆盖层2的组成比X为0.5～0.7、p-AlGaInP第1上覆盖层4的组成比X为0.5～0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光器，其为以等效折射率比所述脊小的沟道部夹持脊，并以等效折射率比所述沟道部大的层夹持所述沟道部而构成的双沟道型脊形构造，其特征在于：当所述沟道部的宽度满足下述条件时，Ｅ＝Ａｃｏｓ（ｕｘ）（ｘ≤Ｔ／２） …（１）Ｅ＝Ａｃｏｓ（ｕＴ／２）ｅｘｐ（－ｗ（｜ｘ｜－Ｔ／２））（ｘ≥Ｔ／２）…（２）ｕ↑［２］＋ｗ↑［２］＝（ｎ↓［１］↑［２］－ｎ↓［２］↑［２］）（２π／λ）↑［２］Ｔ↑［２］…（３）ｗ＝ｕ ｔａｎ（ｕ）…（４）其中，Ｅ为电场Ａ为规定的系数Ｘ为距离上述脊中心的距离Ｔ为上述脊的宽度ｎ↓［１］为上述脊的等效折射率ｎ↓［２］为上述沟道部的等效折射率λ为上述半导体激光器的振荡波 长Ｗｃ为上述沟道部的宽度Ｘ＝Ｔ／２＋Ｗｃ中的电场Ｅ２与由式（１）到式（４）计算出的Ｘ＝０时的电场Ｅ１之比Ｅ２／Ｅ１满足：０．０００１≤Ｅ２／Ｅ１≤０．０１…（５）。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口勉，西田武弘，西口晴美，多田仁史，吉田保明，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]