一种半导体激光器，包括一具有一量子阱层的一激活层和一夹住该激活层的包层机构， 其中该包层机构包括一可饱和吸收层和一用于提高该可饱和吸收层的约束因数的光导层，及 该可饱和吸收层的能隙小于该激活层的量子阱层的基态之间的能隙３０至２００ｍｅｖ。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用作为光盘系统的光源的自激振荡型半导体激光器及使用这样一半导体激光器的光盘装置。随着近来在光学通信、激光打印机、光盘装置等领域中对半导体激光器需求的增加，已主要对GaAs型和InP型半导体激光器进行了积极地研究和开发。在光学信息处理领域中，一种使用来自AIGaAs型半导体激光器的具有780nm波长的光来记录及再现信息的方法特别地已被商品化。这样一方法已被广泛地用于紧致盘等。近年来，对带有较大存储器容量的光盘装置的需求增加。随着此需求，需要更短波长的激光器。ALGaInP型半导体激光器可在630至690nm波长的红区域中振荡，自半导体激光器获得的这些光中具有最短波长的发射光实际上在目前是可利用的。因此，这种类型的半导体激光器被很高地期望成为替代常规的AIGaAs型半导体激光器的用于光学信息记录的下一代大容量光源。通常，当再现一光盘的信息时，由于自一盘表面反射的光的返回及温度变化，半导体激光器会产生强度噪声，导致信号读取误差。因此，必需一种用于光盘光源的具有较低强度噪声的激光器。通常，为了降低噪声，用于仅能再现的装置的低输出AIGaAs型半导体激光器具有这样一结构有意地在一脊形条的各侧上形成可饱和吸收器。具有这一结构，可获得多个纵模。在当激光在单一纵模中被振荡时，产生例如返回光和温度变化的干扰的情况下，在一相邻纵模中的振荡由一增益峰中的微小变化而被启动，致使与原始振荡模中的振荡相冲突且因此导致噪声。当使用多个纵模时，各模强度中的变化被平均且不受干扰的影响。因此，可获稳定的低噪特性。在日本专利申请(公开号为63-202083)中公开了一种获得进一步稳定的自激振荡特性的方法。在该申请中，通过形成一可吸收输出光的层而实现了一自激振荡型半导体激光器。日本专利申请(公开号为6-260716)告知通过实质地均衡一激活层和一吸收层的能隙而改善了这些特性。特别是，一胁变的量子阱激活层和一胁变的量子阱可饱和吸收层的能隙实际地相互等同。在日本专利申请(公开号7-22695)中也公开了一类似的结构。然而，本专利技术的专利技术人发现仅通过实际地均衡一可饱和吸收层和一激活层的能隙，不能获得良好的自激振荡特性。本专利技术的目的在于提供一种半导体激光器，其具有通过检查一可饱和吸收层和一激活层之间的能隙差异而有效地减少噪声的稳定自激振荡特性，以及一种制造这样一半导体激光器的方法和使用这样一半导体激光器的光盘装置。本专利技术的半导体激光器包括一具有一量子阱层的激光层和一夹住该激活层的包层机构，其中该包层机构包括一可饱和吸收层和一用于增加该可饱和吸收层的约束因数的光导层，且该可饱和吸收层的能隙小于该激活层的量子阱层的基态之间的能隙30至200mev，从而可实际上述目的。最好，该可饱和吸收层的厚度在约10至100埃的范围内。可形成多个可饱和吸收层。最好，该饱和吸收层的能隙小于该激活层的量子阱层的基态之间的能隙500至100mev。最好，该光导层具有一大于该可饱和吸收层的带隙且小于该包层机构的其它层的带隙的带隙。最好，该光导层的厚度在300至1200埃的范围内。该光导层可被分成该包层机构中的多个部分。该光导层可相邻于该包层机构中的可饱和吸收层。最好，该可饱和吸收层掺杂有1×1018cm-3或更多的杂质。最好，该激活层具有一多量子阱结构。在根据本专利技术的制造一半导体激光器的方法中，该半导体激光器包括一具有一量子阱层的激活层和一夹住该激活层的包层机构，该包层机构包括一可饱和吸收层和一用于增加该可饱和吸收层的约束因数的光导层，该可饱和吸收层的能隙小于该激活层的量子阱层的基态之间的能隙，该半导体激光器的特性在激光器振荡开始之后随时间而变化，但在过去约一分钟后被基本固定。该方法包括有稳定步骤，改变在激光器激荡开始之后迅即获得的这些特性以获得基本固定的特性，从而实现上述目的。在一实施例中，这些特性为电流-光输出功率特性。在一实施例中，该稳定步骤包括通过一老化过程而减少一阀值电流的步骤。在一实施例中，该阈值电流通过该稳定步骤而被从在激光振荡开始之后迅即获得的值减少5mA或更多。根据本专利技术的光盘装置包括一半导体激光器；一会聚光学系统，用于将从该半导体激光器出射的一激光束会聚在一记录介质上；和一光学检测器，用于检测该自记录介质反射的激光束，其中该半导体激光器包括一具有一量子阱层的激活层和一夹住该激活层的包层机构，该包层机构包括一可饱和吸收层和一用于增加该可饱和吸收层的约束因数的光导层，且该可饱和吸收层的能隙小于该激活层的量子阱层的基态之间的能隙30至200mev，从而实现上述目的。在一实施例中，当信息被记录在该记录介质上时，该半导体激光器在单一模中振荡，并当记录在该记录介质上的信息被再现时，在一自激振荡模中工作。在一实施例中，该光学检测器被配置在该半导体激光器附近。在一实施例中，该光学检测器包括形成在一硅基底上的多个光电二极管，且该半导体激光器被配置在该硅基底上。在一实施例中，该硅基底包括形成在其主表面上的一凹形部分和一形成在该凹形部分的一侧壁上的微反射镜，该半导体激光器被配置在该凹形部分中，且该微反射镜与该主表面之间形成的角度被设定成使从该半导体激光器发射的激光束在被从微反射镜反射后，以基本垂直于该硅基底的主表面的方向发出。在一实施例中，在该微反射镜的一表面上形成一金属膜。在一实施例中，该激活层和包层机构由AlxGayIn1-x-yP材料形成。(0≤x≤1，0≤y≤1，其中x和y不同时为零)。替代地，本专利技术的半导体激光器包括一包括一量子阱层的激活层和一可饱和吸收层，其中该可饱和吸收层的能隙小于该激活层的量子阱层的基态之间的能隙30至200mev，从而实现上述目的。替代地，本专利技术的半导体激光器包括一包括一量子阱层的激活层和一夹住该激活层的包层机构，其中该包层机构包括一可饱和吸收层，且该可饱和吸收层的能隙小于该激活层的量子阱层的基态之间的能隙30至200mev，从而实现上述目的。最好，该可饱和吸收层的厚度在约10至100埃的范围内。可形成多个可饱和吸收层。最好，该可饱和吸收层的能隙小于该激活层的量子阱层的基态之间的能隙50至100mev。最好，该可饱和吸收层被掺杂1×1018cm-3或更多的杂质。最好，向该量子阱层和该可饱和吸收层施加胁变。最好，该激活层具有一多量子阱结构。附图说明图1为说明能隙的概略性示意图。图2为根据本专利技术的半导体激光器的第一示例的截面示意图。图3为第一示例的带隙能量示意图。图4A为指示Pmax的光输出能量特性示意图。图4B为说明当光输出能量高于Pmax时，光输出能量随时间变化的示意图。图4c为说明光输出能量低于Pmax时，光输出能量随时间变化的示意图。图5为根据本专利技术的第一示例的Tmax和Pmax特性示意图。图6为说明能隙与工作电流之间的关系的示意图。图7为说明工作电流与寿命之间关系的示意图。图8为根据本专利技术的第一示例的光输出能量特性的示意图。图9为说明根据本专利技术的第一示例的光输出能量随时间变化的示意图。图10为根据本专利技术的半导体激光器的第二示例的截面示意图。图11为第二示例的带隙能量示意图。图12A为当不形成光导层时获得的光强度分布示意图，及图12B为当形成光导层时获得的光强度分布示意图。图13为说明第二示例的约束因数的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：大户口，足立秀人，万浓正也，福久敏哉，高森晃，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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