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JP3236208B2 - Semiconductor laser device and optical pickup device - Google Patents
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JP3236208B2 - Semiconductor laser device and optical pickup device - Google Patents

Semiconductor laser device and optical pickup device

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JP3236208B2
JP3236208B2 JP01145996A JP1145996A JP3236208B2 JP 3236208 B2 JP3236208 B2 JP 3236208B2 JP 01145996 A JP01145996 A JP 01145996A JP 1145996 A JP1145996 A JP 1145996A JP 3236208 B2 JP3236208 B2 JP 3236208B2
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修 今藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク等の光ピ
ックアップ装置の光源として好適な電流−光出力特性の
線形性に優れている半導体レーザ装置及び該半導体レー
ザ装置を光源として用いる光ピックアップ装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device having excellent linearity of current-light output characteristics suitable as a light source of an optical pickup device such as an optical disk, and an optical pickup device using the semiconductor laser device as a light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク等の光ピックアップ装置の光
源として、従来、シングルモード発振を生じる半導体レ
ーザ装置が用いられている。この場合、半導体レーザ装
置から出射されたレーザ光が、光ディスクにより反射さ
れた後、再び半導体レーザ装置の端面に入射することに
よって生じる戻り光雑音を低減するために、信号再生時
に半導体レーザ装置に高周波の電流を重畳させることに
より発振スペクトルをマルチモード化させ、レーザ光の
持つ緩衝性を小さくし、戻り光雑音を低減する方法が採
られている。
2. Description of the Related Art As a light source of an optical pickup device such as an optical disk, a semiconductor laser device which generates single mode oscillation has been conventionally used. In this case, in order to reduce return light noise caused by the laser light emitted from the semiconductor laser device being reflected by the optical disk and then incident again on the end face of the semiconductor laser device, a high-frequency wave is applied to the semiconductor laser device during signal reproduction. In this method, the oscillation spectrum is made multimode by superimposing the current, the buffering property of the laser light is reduced, and the return light noise is reduced.

【0003】図18は前記従来の半導体レーザ装置を光
源として用いる従来の第1の光ピックアップ装置の概略
構成を示している。図18に示すように、半導体レーザ
30Aから出力されたレーザ光は、コリメートレンズ3
1により平行光とされた後、ビームスプリッタ32を通
過し、その後、対物レンズ33により光ディスク34の
情報記録面に到達する。光ディスク34の情報記録面か
ら反射されてきたレーザ光はビームスプリッタ32によ
り方向を変換された後、検出レンズ35により集光さ
れ、その後、ホログラム光学素子36を通過して受光素
子37により光強度が検出される。図18において、3
8は半導体レーザ装置30Aにマルチモード発振させる
ための高周波重畳回路モジュールである。
FIG. 18 shows a schematic configuration of a first conventional optical pickup device using the conventional semiconductor laser device as a light source. As shown in FIG. 18, the laser light output from the semiconductor laser 30A is
After being converted into parallel light by 1, the light passes through a beam splitter 32 and thereafter reaches an information recording surface of an optical disk 34 by an objective lens 33. The laser light reflected from the information recording surface of the optical disc 34 is changed in direction by the beam splitter 32, is condensed by the detection lens 35, and then passes through the hologram optical element 36, and the light intensity is changed by the light receiving element 37. Is detected. In FIG. 18, 3
Reference numeral 8 denotes a high-frequency superimposed circuit module for causing the semiconductor laser device 30A to perform multimode oscillation.

【0004】図19は前記従来の半導体レーザ装置を光
源として用いる従来の第2の光ピックアップ装置の概略
構成を示している。図19において、40Aは、従来の
半導体レーザ装置、受光素子及びホログラム光学素子が
集積化されてなるレーザユニットであって、レーザユニ
ット40Aを構成する半導体レーザ装置から出力された
レーザビームはコリメートレンズ41により平行光とさ
れた後、対物レンズ42により光ディスク43の情報記
録面に集光される。光ディスク43の情報記録面から反
射されてきたレーザビームは対物レンズ42及びコリメ
ートレンズ41を通過した後、レーザユニット40Aを
構成する光学素子により光強度を検出される。図20に
おいて、44は高周波重畳回路モジュール、45は高周
波重畳回路モジュール44から発生する高周波をシール
ドするシールド部材である。
FIG. 19 shows a schematic configuration of a second conventional optical pickup device using the conventional semiconductor laser device as a light source. In FIG. 19, reference numeral 40A denotes a laser unit in which a conventional semiconductor laser device, a light receiving element and a hologram optical element are integrated, and a laser beam output from the semiconductor laser device constituting the laser unit 40A is a collimator lens 41. Then, the light is collimated by the objective lens 42 and focused on the information recording surface of the optical disk 43. After the laser beam reflected from the information recording surface of the optical disc 43 passes through the objective lens 42 and the collimator lens 41, the light intensity is detected by an optical element constituting the laser unit 40A. In FIG. 20, reference numeral 44 denotes a high-frequency superimposed circuit module, and reference numeral 45 denotes a shield member that shields a high frequency generated from the high-frequency superimposed circuit module 44.

【0005】最近、高周波電流重畳を用いないで、戻り
光雑音を低減する方法として、半導体レーザの自励発振
現象を利用し、発振スペクトルをマルチモード化させた
半導体レーザを用いる方法が提案されている。
Recently, as a method of reducing return optical noise without using high-frequency current superposition, a method has been proposed in which a self-excited oscillation phenomenon of a semiconductor laser is used and a semiconductor laser whose oscillation spectrum is made multimode is used. I have.

【0006】以下、自励発振する従来の半導体レーザ装
置について説明する。
Hereinafter, a conventional semiconductor laser device that oscillates by itself will be described.

【0007】図20は、特開平6−196810号公報
に示されている自励発振する従来の半導体レーザ装置の
断面構造を示しており、図20に示すように、n型のガ
リウムヒ素(GaAs)よりなる半導体基板11の上
に、n型ガリウムアルミヒ素(GaAlAs)よりなる
第1クラッド層12、n型GaAlAsよりなる第1可
飽和吸収層13、n型GaAlAsよりなる第2クラッ
ド層14、アンドープ型GaAlAsよりなる活性層1
5、p型GaAlAsよりなる第3クラッド層16、p
型GaAlAsよりなる第2可飽和吸収層17が順次形
成されている。また、第2可飽和吸収層17の上におけ
る中央部にp型GaAlAsよりなり0.5μm〜1μ
mの高さと4μmの下面幅とを持ちストライプ状に延び
るリッジ状の第4クラッド層18が形成され、第4クラ
ッド層18の上にはp型GaAsよりなる膜厚0.3μ
mのキャップ層19が形成されている。また、第2可飽
和吸収層17の上における第4クラッド層18及びキャ
ップ層19の両側にはn型GaAsよりなる膜厚0.8
μmの電流ブロック層20が形成され、電流ブロック層
20及びキャップ層19の上にはp型GaAsよりなる
膜厚4μmのコンタクト層21が形成されている。
FIG. 20 shows a cross-sectional structure of a conventional semiconductor laser device which oscillates by itself as disclosed in JP-A-6-196810. As shown in FIG. 20, an n-type gallium arsenide (GaAs) is used. ), A first cladding layer 12 of n-type gallium aluminum arsenide (GaAlAs), a first saturable absorption layer 13 of n-type GaAlAs, a second cladding layer 14 of n-type GaAlAs, Active layer 1 made of undoped GaAlAs
5, the third cladding layer 16 made of p-type GaAlAs,
A second saturable absorption layer 17 of GaAlAs is formed sequentially. Further, the center portion of the second saturable absorption layer 17 is made of p-type GaAlAs and is made of 0.5 μm to 1 μm.
A ridge-shaped fourth cladding layer 18 having a height of m and a lower surface width of 4 μm and extending in a stripe shape is formed, and a thickness of 0.3 μm of p-type GaAs is formed on the fourth cladding layer 18.
m cap layers 19 are formed. On both sides of the fourth cladding layer 18 and the cap layer 19 on the second saturable absorption layer 17, a film thickness of 0.8 of n-type GaAs is formed.
A μm current block layer 20 is formed, and a 4 μm thick contact layer 21 made of p-type GaAs is formed on the current block layer 20 and the cap layer 19.

【0008】前記従来の半導体レーザ装置においては、
コンタクト層21から注入された電流はストライプ状に
延びるリッジ状の第4クラッド層18内に有効に閉じ込
められ、活性層15における第4クラッド層18の下側
の領域でレーザ発振が生じる。この場合、電流ブロック
層20がレーザ光を吸収するので、発振したレーザ光は
第4クラッド層18内に有効に閉じ込められる。また、
第1及び第2の可飽和吸収層13,17のバンドギャッ
プエネルギーを活性層15のバンドギャップエネルギー
と略等しくして、第1及び第2の可飽和吸収層13,1
7に発振レーザ光に対する可飽和吸収効果を持たせるこ
とにより自励発振を行なわせている。
In the above conventional semiconductor laser device,
The current injected from the contact layer 21 is effectively confined in the ridge-shaped fourth cladding layer 18 extending in a stripe shape, and laser oscillation occurs in a region of the active layer 15 below the fourth cladding layer 18. In this case, since the current blocking layer 20 absorbs the laser light, the oscillated laser light is effectively confined in the fourth cladding layer 18. Also,
The band gap energy of the first and second saturable absorbing layers 13 and 17 is made substantially equal to the band gap energy of the active layer 15 so that the first and second saturable absorbing layers 13 and 17 are
The self-excited oscillation is performed by giving the saturable absorption effect 7 to the oscillation laser light.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
半導体レーザ装置においては、低光出力時において、電
流−光出力特性に非線形性が生じるので、光ディスク等
の光ピックアップ装置の光源として用いる際には実用上
重大な問題がある。すなわち、光ディスク等の情報の読
み出し時における光出力としては3mW程度が好ましい
が、レーザ発振後の僅かな注入電流の増加により光出力
が5mW程度にまで急激に増大してしまうので、読み出
しに必要な光出力を一定の大きさに保つことが困難にな
るという問題が存在する。
However, in the above-mentioned conventional semiconductor laser device, the current-light output characteristic has non-linearity at the time of low light output, and therefore, when used as a light source for an optical pickup device such as an optical disk. Has a serious problem in practice. That is, the optical output at the time of reading information from an optical disk or the like is preferably about 3 mW, but the optical output sharply increases to about 5 mW due to a slight increase in injection current after laser oscillation. There is a problem that it is difficult to keep the light output at a constant level.

【0010】また、前述したように、光ディスク等の情
報の読み出しには3mW程度の光出力が好ましく、情報
の書き込みには30mW程度の光出力が好ましいが、前
記従来の半導体レーザ装置を光源として用いる光ピック
アップ装置においては、3mW〜30mWの光出力の範
囲内において電流−光出力特性に線形性が得られないの
で、従来の半導体レーザ装置を光ピックアップ装置に用
いることは困難であった。
As described above, an optical output of about 3 mW is preferable for reading information from an optical disk or the like, and an optical output of about 30 mW is preferable for writing information. However, the conventional semiconductor laser device is used as a light source. In an optical pickup device, it is difficult to use a conventional semiconductor laser device for an optical pickup device because linearity is not obtained in a current-light output characteristic within a range of an optical output of 3 mW to 30 mW.

【0011】また、書き換え型の光ディスクの光ピック
アップ装置においては、光利用効率を大きくするべくレ
ンズのレーザ側のNA(Numerical Aperture)はCD
(Compact Disk)のNAに比べて大きく設計されている
ので、非点隔差の影響が出やすい。このため、3mWの
光出力による読み出し時の非点隔差の値と30mWの光
出力による書き込み時の非点隔差の値との差が大きくな
ってしまうので、半導体レーザ装置からの出射光をレン
ズにより集光した場合にスポット状に小さく絞れないと
いう問題がある。そこで、非点隔差を補正するための光
学部品が必要になるが、非点隔差を補正する光学部品
は、光ピックアップ装置の小型化及び低コスト化を阻害
する要因になる。非点隔差を補正する光学部品を用いな
いようにするためには、半導体レーザ装置の非点隔差を
5μm以下に抑制する必要があるが、従来の半導体レー
ザ装置においては、非点隔差は10μm程度と大きいの
で、非点隔差を補正する光学部品の使用は避けられな
い。
In an optical pickup device for a rewritable optical disk, the NA (Numerical Aperture) on the laser side of the lens is set to a CD in order to increase the light use efficiency.
(Compact Disk) is designed to be larger than the NA, so that the effect of astigmatism easily occurs. For this reason, the difference between the value of the astigmatic difference at the time of reading with a light output of 3 mW and the value of the astigmatic difference at the time of writing with a light output of 30 mW becomes large. There is a problem that when condensed light cannot be narrowed down into a small spot. Therefore, an optical component for correcting the astigmatism is required. However, the optical component for correcting the astigmatism is a factor that hinders miniaturization and cost reduction of the optical pickup device. In order not to use an optical component for correcting astigmatism, it is necessary to suppress the astigmatism of the semiconductor laser device to 5 μm or less. In a conventional semiconductor laser device, the astigmatism is about 10 μm. Therefore, the use of optical components for correcting the astigmatic difference cannot be avoided.

【0012】前記に鑑み、本発明は、低光出力時におけ
る電流−光出力特性の非線形を改善し、低光出力時にお
いても光出力の大きさの制御が容易な半導体レーザ装置
を提供することを第1の目的とし、光ディスク等に対す
る安定した読み出し及び書き込みが可能で且つ小型化を
図ることができる光ピックアップ装置を提供することを
第2の目的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device which can improve the non-linearity of the current-light output characteristics at the time of low light output and can easily control the magnitude of the light output even at the time of low light output. It is a second object of the present invention to provide an optical pickup device capable of performing stable reading and writing on an optical disk or the like and achieving downsizing.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、光吸収層の膜
厚を5nm以上にすると自励発振すると共に、光吸収層
の膜厚を活性層の膜厚の5分の1以下にすると低光出力
時において電流−光出力特性に線形性が得られるという
ことを見出だし、該知見に基づいて成されたものであ
る。
According to the present invention, self-oscillation occurs when the thickness of the light absorbing layer is set to 5 nm or more, and the thickness of the light absorbing layer is set to 1/5 or less of the active layer. It has been found that linearity can be obtained in the current-light output characteristic at the time of low light output, and the present invention has been made based on this finding.

【0014】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、半導体レーザ装置を、半導体基板上に第1導電型の
半導体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光
ガイド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該
活性層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイ
ド層が形成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の
半導体層よりなり前記活性層から発振するレーザ光を吸
収する光吸収層が形成され、該光吸収層の上における中
央部に第2導電型の半導体層よりなるストライプ領域が
形成され、前記光吸収層の上における前記ストライプ領
域の両側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層か
ら発振するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成さ
れ、前記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2
導電型の第3光ガイド層が形成され、前記光吸収層の膜
厚は5nm以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下
に設定されており、前記光吸収層と前記活性層との間の
禁制帯幅波長差の値が4nm以上で且つ10nm以下で
ある構成とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device comprising: a first light guide layer made of a first conductivity type semiconductor layer formed on a semiconductor substrate; An active layer made of a semiconductor layer is formed on the layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second conductive layer is formed on the second light guide layer. A light absorbing layer formed of a semiconductor layer of a second conductivity type and absorbing a laser beam oscillated from the active layer is formed; a stripe region of a semiconductor layer of a second conductivity type is formed at a central portion on the light absorbing layer; A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the light absorption layer, and a current block layer is formed on the stripe region and the current block layer. 2
A third light guide layer of a conductivity type is formed, and the film thickness of the light absorbing layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the film thickness of the active layer. Between
When the value of the band gap wavelength difference is 4 nm or more and 10 nm or less
It has a certain configuration.

【0015】請求項1の構成により、光吸収層の膜厚は
5nm以上であるため、光吸収層による可飽和吸収効果
が確保できるので、自励発振を生じさせることができ、
また、光吸収層の膜厚は活性層の膜厚の5分の1以下に
設定されているため、光分布の活性層への垂直方向の光
閉じ込め係数が光吸収層への光閉じ込め係数よりも十分
に大きくなる。具体的に請求項2の発明が講じた解決手
段は、半導体レーザ装置を、半導体基板上に第1導電型
の半導体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1
光ガイド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、
該活性層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガ
イド層が形成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型
の半導体層よりなり前記活性層から発振するレーザ光を
吸収する光吸収層が形成され、該光吸収層の上における
中央部に第2導電型の半導体層よりなるストライプ領域
が形成され、前記光吸収層の上における前記ストライプ
領域の両側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層
から発振するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成
され、前記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第
2導電型の第3光ガイド層が形成され、前記光吸収層の
膜厚は5nm以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以
下に設定されており、前記活性層は多重量子井戸構造を
有している構成とするものである。
According to the first aspect of the present invention, since the thickness of the light absorbing layer is 5 nm or more, the saturable absorption effect of the light absorbing layer can be secured, so that self-pulsation can be generated.
Further, since the thickness of the light absorbing layer is set to be not more than one fifth of the thickness of the active layer, the light confinement coefficient of the light distribution in the active layer in the vertical direction is smaller than the light confinement coefficient in the light absorbing layer. Will also be large enough. Solution taken specifically by the invention of claim 2
In the step, a semiconductor laser device is placed on a semiconductor substrate on a first conductivity type.
A first light guide layer made of a semiconductor layer of
An active layer made of a semiconductor layer is formed on the light guide layer,
A second optical gas comprising a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer.
A second conductive type layer on the second light guide layer.
Laser light comprising the above semiconductor layer and oscillating from the active layer.
A light absorbing layer for absorbing is formed, and the light absorbing layer
A stripe region made of a semiconductor layer of the second conductivity type at the center
Is formed, and the stripe is formed on the light absorbing layer.
An active layer comprising a semiconductor layer of the first conductivity type on both sides of the region;
Current block layer to absorb laser light oscillating from
Is formed on the stripe region and the current block layer.
A third light guide layer of two conductivity type is formed, and
The film thickness is not less than 5 nm and not less than one fifth of the film thickness of the active layer.
The active layer has a multiple quantum well structure.
It has a configuration that it has.

【0016】請求項3の発明は、請求項1又は2の構成
に、前記第2光ガイド層と前記光吸収層との合計膜厚は
0.3μm以下に設定されている構成を付加するもので
ある。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a total thickness of the second light guide layer and the light absorbing layer is set to 0.3 μm or less. It is.

【0017】請求項3の構成により、安定な屈折率導波
機構を確保できると共に、横方向の光分布の電流チャネ
ル内への閉じ込めが強くなるので、導波光が電流ブロッ
ク層及び活性層における電流ブロック層の下側の領域に
おいて受ける光吸収損失を低減できる。
According to the third aspect of the present invention, a stable refractive index guiding mechanism can be ensured, and the lateral light distribution is strongly confined in the current channel. The light absorption loss received in the region below the block layer can be reduced.

【0018】請求項4の発明は、請求項1又は3の構成
に、前記光吸収層は量子井戸構造を有している構成を付
加するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the first or third aspect, a configuration in which the light absorption layer has a quantum well structure is added.

【0019】[0019]

【0020】請求項5の発明は、請求項1又は3の構成
に、前記光吸収層は量子井戸構造を有していると共に、
前記活性層は多重量子井戸構造を有している構成を付加
するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the first or third aspect , the light absorption layer has a quantum well structure.
The active layer adds a structure having a multiple quantum well structure.

【0021】請求項6の発明が講じた解決手段は、半導
体レーザ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2導
電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、前
記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両
側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振
するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前
記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型
の第3光ガイド層が形成され、前記第1光ガイド層は前
記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1
層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上
で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定されてい
る構成とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device comprising: a first light guide layer formed of a first conductivity type semiconductor layer formed on a semiconductor substrate; An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second conductive layer is formed in a central portion on the second light guide layer. Current blocking layer formed of a semiconductor layer of the first conductivity type on both sides of the stripe region on the second light guide layer and absorbing laser light oscillated from the active layer. Is formed, and a third light guide layer of a second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer, and the first light guide layer absorbs at least one laser beam oscillated from the active layer.
A light absorbing layer, wherein the thickness of the light absorbing layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the thickness of the active layer.

【0022】請求項6の構成により、光吸収層の膜厚は
5nm以上であるため、光吸収層による可飽和吸収効果
が確保できるので、自励発振を生じさせることができ、
また、光吸収層の膜厚は活性層の膜厚の5分の1以下に
設定されているため、光分布の活性層への垂直方向の光
閉じ込め係数が光吸収層への光閉じ込め係数よりも十分
に大きくなる。
According to the configuration of claim 6, since the thickness of the light absorbing layer is 5 nm or more, the saturable absorption effect of the light absorbing layer can be secured, so that self-pulsation can be generated.
Further, since the thickness of the light absorbing layer is set to be not more than one fifth of the thickness of the active layer, the light confinement coefficient of the light distribution in the active layer in the vertical direction is smaller than the light confinement coefficient in the light absorbing layer. Will also be large enough.

【0023】請求項7の発明は、請求項6の構成に、前
記第2光ガイド層の膜厚は0.3μm以下に設定されて
いる構成を付加するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, a configuration is provided in which the thickness of the second light guide layer is set to 0.3 μm or less.

【0024】請求項7の構成により、安定な屈折率導波
機構を確保できると共に、横方向の光分布の電流チャネ
ル内への閉じ込めが強くなるので、導波光が電流ブロッ
ク層及び活性層における電流ブロック層の下側の領域に
おいて受ける光吸収損失を低減できる。
According to the structure of the seventh aspect, a stable refractive index guiding mechanism can be ensured, and the confinement of the lateral light distribution in the current channel is enhanced. The light absorption loss received in the region below the block layer can be reduced.

【0025】請求項8の発明は、請求項6又は7の構成
に、前記光吸収層は量子井戸構造を有している構成を付
加するものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth or seventh aspect, a configuration in which the light absorption layer has a quantum well structure is added.

【0026】請求項9の発明は、請求項6又は7の構成
に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している構成を
付加するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth or seventh aspect, a configuration in which the active layer has a multiple quantum well structure is added.

【0027】請求項10の発明は、請求項6又は7の構
成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有していると共
に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している構成を
付加するものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth or seventh aspect, the light absorbing layer has a quantum well structure and the active layer has a multiple quantum well structure. Is what you do.

【0028】請求項11の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導体
層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド
層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層
の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が
形成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体
層よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対して
透明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層の
上における中央部に第2導電型の半導体層よりなるスト
ライプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上におけ
る前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層よ
りなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電流
ブロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流ブ
ロック層の上に第2導電型の半導体層よりなる第4光ガ
イド層が形成され、前記第1光ガイド層は前記活性層か
ら発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収
層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記
活性層の膜厚の5分の1以下に設定されている構成とす
るものである。
According to another aspect of the present invention, a semiconductor laser device is provided in which a first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and the first light guide layer is formed on the first light guide layer. An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a semiconductor of the second conductivity type is formed on the second light guide layer. A third light guide layer formed of a first conductive layer and transparent to laser light oscillated from the active layer; and a stripe region formed of a second conductive type semiconductor layer in a central portion on the third light guide layer. A current blocking layer formed of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the third light guide layer; No. on the block layer A fourth light guide layer made of a conductive semiconductor layer is formed, and the first light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer. The film thickness is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the film thickness of the active layer.

【0029】請求項11の構成により、光吸収層の膜厚
は5nm以上であるため、光吸収層による可飽和吸収効
果が確保できるので、自励発振を生じさせることがで
き、また、光吸収層の膜厚は活性層の膜厚の5分の1以
下に設定されているため、光分布の活性層への垂直方向
の光閉じ込め係数が光吸収層への光閉じ込め係数よりも
十分に大きくなる。
According to the eleventh aspect, since the thickness of the light absorption layer is 5 nm or more, the saturable absorption effect of the light absorption layer can be secured, so that self-pulsation can be generated. Since the film thickness of the layer is set to 1/5 or less of the film thickness of the active layer, the light confinement coefficient in the vertical direction of the light distribution to the active layer is sufficiently larger than the light confinement coefficient to the light absorption layer. Become.

【0030】請求項12の発明は、請求項11の構成
に、前記第2光ガイド層と前記第3光ガイド層との合計
膜厚は0.3μm以下に設定されている構成を付加する
ものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the eleventh aspect, a configuration is provided in which the total film thickness of the second light guide layer and the third light guide layer is set to 0.3 μm or less. It is.

【0031】請求項12の構成により、安定な屈折率導
波機構を確保できると共に、横方向の光分布の電流チャ
ネル内への閉じ込めが強くなるので、導波光が電流ブロ
ック層及び活性層における電流ブロック層の下側の領域
において受ける光吸収損失を低減できる。
According to the twelfth aspect, a stable refractive index guiding mechanism can be ensured, and the lateral light distribution is more strongly confined in the current channel. The light absorption loss received in the region below the block layer can be reduced.

【0032】請求項13の発明は、請求項11又は12
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有して構成を
付加するものである。
The invention of claim 13 is the invention of claim 11 or 12
The light absorbing layer has a quantum well structure and is added to the structure described above.

【0033】請求項14の発明は、請求項11又は12
の構成に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している
構成を付加するものである。
The invention of claim 14 is the invention of claim 11 or 12
The structure in which the active layer has a multiple quantum well structure is added to the above structure.

【0034】請求項15の発明は、請求項11又は12
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有していると
共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している構成
を付加するものである。
[0034] The invention of claim 15 is the invention of claim 11 or 12.
In the above structure, the light absorbing layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.

【0035】請求項16の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導体
層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド
層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層
の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が
形成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2
導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、
前記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の
両側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発
振するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、
前記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電
型の第3光ガイド層が形成され、前記第2光ガイド層は
前記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも
1層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以
上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定されて
いる構成とするものである。
According to another aspect of the present invention, a semiconductor laser device is provided in which a first light guide layer made of a first conductivity type semiconductor layer is formed on a semiconductor substrate, and the first light guide layer is formed on the first light guide layer. An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second light guide layer is formed on a central portion of the second light guide layer.
A stripe region made of a conductive semiconductor layer is formed,
A current blocking layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the second light guide layer,
A third light guide layer of a second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer, and the second light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer. The thickness of the light absorption layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the thickness of the active layer.

【0036】請求項16の構成により、光吸収層の膜厚
は5nm以上であるため、光吸収層による可飽和吸収効
果が確保できるので、自励発振を生じさせることがで
き、また、光吸収層の膜厚は活性層の膜厚の5分の1以
下に設定されているため、光分布の活性層への垂直方向
の光閉じ込め係数が光吸収層への光閉じ込め係数よりも
十分に大きくなる。
According to the sixteenth aspect, since the thickness of the light absorbing layer is 5 nm or more, the saturable absorption effect of the light absorbing layer can be secured, so that self-pulsation can be generated. Since the film thickness of the layer is set to 1/5 or less of the film thickness of the active layer, the light confinement coefficient in the vertical direction of the light distribution to the active layer is sufficiently larger than the light confinement coefficient to the light absorption layer. Become.

【0037】請求項17の発明は、請求項16の構成
に、前記光吸収層を含む前記第2光ガイド層の膜厚は
0.3μm以下に設定されている構成を付加するもので
ある。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixteenth aspect, a configuration is provided in which the thickness of the second light guide layer including the light absorbing layer is set to 0.3 μm or less.

【0038】請求項17の構成により、安定な屈折率導
波機構を確保できると共に、横方向の光分布の電流チャ
ネル内への閉じ込めが強くなるので、導波光が電流ブロ
ック層及び活性層における電流ブロック層の下側の領域
において受ける光吸収損失を低減できる。
According to the seventeenth aspect, a stable refractive index guiding mechanism can be ensured, and the confinement of the lateral light distribution in the current channel is enhanced. The light absorption loss received in the region below the block layer can be reduced.

【0039】請求項18の発明は、請求項16又は17
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。
The invention of claim 18 is the invention of claim 16 or 17
The structure in which the light absorption layer has a quantum well structure is added to the structure described above.

【0040】請求項19の発明は、請求項16又は17
の構成に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している
構成を付加するものである。
The invention of claim 19 is the invention of claim 16 or 17.
The structure in which the active layer has a multiple quantum well structure is added to the above structure.

【0041】請求項20の発明は、請求項16又は17
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有していると
共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している構成
を付加するものである。
According to the twentieth aspect of the present invention, there is provided a method as set forth in claim 16 or 17
In the above structure, the light absorbing layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.

【0042】請求項21の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導体
層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド
層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層
の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が
形成され、該第2の光ガイド層の上に第2導電型の半導
体層よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対し
て透明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層
の上における中央部に第2導電型の半導体層よりなるス
トライプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上にお
ける前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層
よりなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電
流ブロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流
ブロック層の上に第2導電型の第3光ガイド層が形成さ
れ、前記第2光ガイド層は前記活性層から発振するレー
ザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収層を有し、前記
光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記活性層の膜厚の
5分の1以下に設定されている構成とするものである。
According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device comprising: a semiconductor substrate having a first light guide layer formed of a semiconductor layer of a first conductivity type formed on a semiconductor substrate; An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second light guide layer of the second conductivity type is formed on the second light guide layer. A third light guide layer formed of a semiconductor layer and transparent to laser light oscillated from the active layer, and a stripe region formed of a second conductivity type semiconductor layer at a central portion on the third light guide layer; Is formed on both sides of the stripe region on the third light guide layer, a current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed. On the current blocking layer A two-conductivity type third light guide layer is formed, and the second light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer. The thickness is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the thickness of the active layer.

【0043】請求項21の構成により、光吸収層の膜厚
は5nm以上であるため、光吸収層による可飽和吸収効
果が確保できるので、自励発振を生じさせることがで
き、また、光吸収層の膜厚は活性層の膜厚の5分の1以
下に設定されているため、光分布の活性層への垂直方向
の光閉じ込め係数が光吸収層への光閉じ込め係数よりも
十分に大きくなる。
According to the twenty-first aspect, since the thickness of the light absorbing layer is 5 nm or more, the saturable absorption effect of the light absorbing layer can be ensured, so that self-pulsation can be generated. Since the film thickness of the layer is set to 1/5 or less of the film thickness of the active layer, the light confinement coefficient in the vertical direction of the light distribution to the active layer is sufficiently larger than the light confinement coefficient to the light absorption layer. Become.

【0044】請求項22の発明は、請求項21の構成
に、前記光吸収層を含む前記第2光ガイド層と前記第3
の光ガイド層との合計膜厚は0.3μm以下に設定され
ている構成を付加するものである。
According to a twenty-second aspect, in the structure of the twenty-first aspect, the second light guide layer including the light absorbing layer and the third
The total thickness of the light guide layer and the light guide layer is set to 0.3 μm or less.

【0045】請求項22の構成により、安定な屈折率導
波機構を確保できると共に、横方向の光分布の電流チャ
ネル内への閉じ込めが強くなるので、導波光が電流ブロ
ック層及び活性層における電流ブロック層の下側の領域
において受ける光吸収損失を低減できる。
According to the structure of the twenty-second aspect, a stable refractive index guiding mechanism can be ensured, and the confinement of the lateral light distribution in the current channel is enhanced. The light absorption loss received in the region below the block layer can be reduced.

【0046】請求項23の発明は、請求項21又は22
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。
The invention of claim 23 is the invention of claim 21 or 22
The structure in which the light absorption layer has a quantum well structure is added to the structure described above.

【0047】請求項24の発明は、請求項21又は22
の構成に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している
構成を付加するものである。
The invention of claim 24 is the invention of claim 21 or 22
The structure in which the active layer has a multiple quantum well structure is added to the above structure.

【0048】請求項25の発明は、請求項21又は22
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有していると
共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している構成
を付加するものである。
The twenty-fifth aspect of the present invention is the twenty-first or the twenty-second aspect.
In the above structure, the light absorbing layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.

【0049】請求項26の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導体
層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド
層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層
の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が
形成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2
導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、
前記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の
両側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発
振するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、
前記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電
型の第3光ガイド層が形成され、前記第3光ガイド層は
前記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも
1層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以
上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定されて
いる構成とするものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device comprising: a first light guide layer formed of a first conductivity type semiconductor layer formed on a semiconductor substrate; An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second light guide layer is formed on a central portion of the second light guide layer.
A stripe region made of a conductive semiconductor layer is formed,
A current blocking layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the second light guide layer,
A third light guide layer of a second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer, and the third light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer. The thickness of the light absorption layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the thickness of the active layer.

【0050】請求項26の構成により、光吸収層の膜厚
は5nm以上であるため、光吸収層による可飽和吸収効
果が確保できるので、自励発振を生じさせることがで
き、また、光吸収層の膜厚は活性層の膜厚の5分の1以
下に設定されているため、光分布の活性層への垂直方向
の光閉じ込め係数が光吸収層への光閉じ込め係数よりも
十分に大きくなる。
According to the twenty-sixth aspect, since the thickness of the light absorbing layer is 5 nm or more, the saturable absorption effect of the light absorbing layer can be secured, so that self-pulsation can be generated. Since the film thickness of the layer is set to 1/5 or less of the film thickness of the active layer, the light confinement coefficient in the vertical direction of the light distribution to the active layer is sufficiently larger than the light confinement coefficient to the light absorption layer. Become.

【0051】請求項27の発明は、請求項26の構成
に、前記第2光ガイド層の膜厚は0.3μm以下に設定
されている構成を付加するものである。
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the twenty-sixth aspect, a configuration is provided in which the thickness of the second light guide layer is set to 0.3 μm or less.

【0052】請求項27の構成により、安定な屈折率導
波機構を確保できると共に、横方向の光分布の電流チャ
ネル内への閉じ込めが強くなるので、導波光が電流ブロ
ック層及び活性層における電流ブロック層の下側の領域
において受ける光吸収損失を低減できる。
According to the structure of the twenty-seventh aspect, a stable refractive index guiding mechanism can be secured, and the confinement of the light distribution in the lateral direction in the current channel is enhanced. The light absorption loss received in the region below the block layer can be reduced.

【0053】請求項28の発明は、請求項26又は27
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。
The invention of claim 28 is the invention of claim 26 or 27.
The structure in which the light absorption layer has a quantum well structure is added to the structure described above.

【0054】請求項29の発明は、請求項26又は27
の構成に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している
構成を付加するものである。
The invention of claim 29 is the invention of claim 26 or 27.
The structure in which the active layer has a multiple quantum well structure is added to the above structure.

【0055】請求項30の発明は、請求項26又は27
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有していると
共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している構成
を付加するものである。
The invention of claim 30 is the invention of claim 26 or 27.
In the above structure, the light absorbing layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.

【0056】請求項31の発明が講じた解決手段は、半
導体レーザ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導体
層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド
層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層
の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が
形成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体
層よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対して
透明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層の
上における中央部に第2導電型の半導体層よりなるスト
ライプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上におけ
る前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層よ
りなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電流
ブロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流ブ
ロック層の上に第2導電型の半導体層よりなる第4光ガ
イド層が形成され、前記第4光ガイド層は前記活性層か
ら発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収
層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記
活性層の膜厚の5分の1以下に設定されている構成とす
るものである。
According to a thirty-first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device, comprising: a first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type formed on a semiconductor substrate; An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a semiconductor of the second conductivity type is formed on the second light guide layer. A third light guide layer formed of a first conductive layer and transparent to laser light oscillated from the active layer; and a stripe region formed of a second conductive type semiconductor layer in a central portion on the third light guide layer. A current blocking layer formed of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the third light guide layer; No. on the block layer A fourth light guide layer made of a conductive semiconductor layer is formed, and the fourth light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer. The film thickness is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the film thickness of the active layer.

【0057】請求項31の構成により、光吸収層の膜厚
は5nm以上であるため、光吸収層による可飽和吸収効
果が確保できるので、自励発振を生じさせることがで
き、また、光吸収層の膜厚は活性層の膜厚の5分の1以
下に設定されているため、光分布の活性層への垂直方向
の光閉じ込め係数が光吸収層への光閉じ込め係数よりも
十分に大きくなる。
According to the structure of claim 31, since the thickness of the light absorbing layer is 5 nm or more, the saturable absorption effect of the light absorbing layer can be ensured, so that self-pulsation can be generated. Since the film thickness of the layer is set to 1/5 or less of the film thickness of the active layer, the light confinement coefficient in the vertical direction of the light distribution to the active layer is sufficiently larger than the light confinement coefficient to the light absorption layer. Become.

【0058】請求項32の発明は、請求項31の構成
に、前記第2光ガイド層と前記第3光ガイド層との合計
膜厚は0.3μm以下に設定されている構成を付加する
ものである。
According to a thirty-second aspect of the present invention, in addition to the structure of the thirty-first aspect, a configuration is provided in which the total thickness of the second light guide layer and the third light guide layer is set to 0.3 μm or less. It is.

【0059】請求項32の構成により、安定な屈折率導
波機構を確保できると共に、横方向の光分布の電流チャ
ネル内への閉じ込めが強くなるので、導波光が電流ブロ
ック層及び活性層における電流ブロック層の下側の領域
において受ける光吸収損失を低減できる。
According to the structure of the thirty-second aspect, a stable refractive index guiding mechanism can be ensured, and the lateral light distribution is strongly confined in the current channel. The light absorption loss received in the region below the block layer can be reduced.

【0060】請求項33の発明は、請求項31又は32
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有している構
成を付加するものである。
The invention of claim 33 is the invention of claim 31 or 32.
The structure in which the light absorption layer has a quantum well structure is added to the structure described above.

【0061】請求項34の発明は、請求項31又は32
の構成に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している
構成を付加するものである。
The invention of claim 34 is the invention of claim 31 or 32.
The structure in which the active layer has a multiple quantum well structure is added to the above structure.

【0062】請求項35の発明は、請求項31又は32
の構成に、前記光吸収層は量子井戸構造を有していると
共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している構成
を付加するものである。
The invention of claim 35 is the invention of claim 31 or 32.
In the above structure, the light absorbing layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.

【0063】請求項36の発明が講じた解決手段は、光
ピックアップ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導
体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイ
ド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性
層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層
が形成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導
体層よりなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収す
る光吸収層が形成され、該光吸収層の上における中央部
に第2導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成
され、前記光吸収層の上における前記ストライプ領域の
両側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発
振するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、
前記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電
型の第3光ガイド層が形成され、前記光吸収層の膜厚は
5nm以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設
定され、前記第2光ガイド層と前記光吸収層との合計膜
厚は0.3μm以下に設定され、前記光吸収層と前記活
性層との間の禁制帯幅波長差の値が4nm以上で且つ1
0nm以下である半導体レーザ装置と、前記半導体レー
ザ装置から出射される光ビームを情報記録面に集光する
集光手段と、前記情報記録面から反射してくる光ビーム
を検出する光検出手段とを備えている構成とするもので
ある。
According to a thirty-sixth aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device, wherein a first light guide layer made of a first conductivity type semiconductor layer is formed on a semiconductor substrate, and the first light guide layer is formed on the first light guide layer. An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a semiconductor of the second conductivity type is formed on the second light guide layer. A light absorbing layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and a stripe region made of a second conductivity type semiconductor layer is formed at a central portion on the light absorbing layer; A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region above
A third light guide layer of the second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer, and the thickness of the light absorption layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the active layer. The total thickness of the second light guide layer and the light absorbing layer is set to 0.3 μm or less, and the light absorbing layer and the active
Band gap wavelength difference between the active layer and the conductive layer is 4 nm or more and 1
A semiconductor laser device having a diameter of 0 nm or less, a light collecting means for collecting a light beam emitted from the semiconductor laser device on an information recording surface, and a light detecting means for detecting a light beam reflected from the information recording surface. Is provided.

【0064】請求項37の発明が講じた解決手段は、光
ピックアップ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導
体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイ
ド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性
層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層
が形成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第
2導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成さ
れ、前記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領
域の両側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層か
ら発振するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成さ
れ、前記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2
導電型の第3光ガイド層が形成され、前記第1光ガイド
層は前記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なく
とも1層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5n
m以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定さ
れ、前記第2光ガイド層の膜厚は0.3μm以下に設定
されている半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置
から出射される光ビームを情報記録面に集光する集光手
段と、前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出
する光検出手段とを備えている構成とするものである。
The invention according to claim 37 is a solution to an optical pickup device, wherein a first light guide layer made of a first conductivity type semiconductor layer is formed on a semiconductor substrate, and the first light guide layer is formed on the first light guide layer. An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second conductive layer is formed in a central portion on the second light guide layer. Current blocking layer formed of a semiconductor layer of the first conductivity type on both sides of the stripe region on the second light guide layer and absorbing laser light oscillated from the active layer. Is formed, and a second layer is formed on the stripe region and the current block layer.
A third light guide layer of a conductivity type is formed, and the first light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the thickness of the light absorption layer is 5n.
m and not more than 1/5 of the thickness of the active layer, and the thickness of the second light guide layer is set to be 0.3 μm or less. And a light detecting means for detecting a light beam reflected from the information recording surface.

【0065】請求項38の発明が講じた解決手段は、光
ピックアップ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導
体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイ
ド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性
層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層
が形成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導
体層よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対し
て透明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層
の上における中央部に第2導電型の半導体層よりなるス
トライプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上にお
ける前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層
よりなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電
流ブロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流
ブロック層の上に第2導電型の半導体層よりなる第4光
ガイド層が形成され、前記第1光ガイド層は前記活性層
から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸
収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前
記活性層の膜厚の5分の1以下に設定され、前記第2光
ガイド層と前記第3光ガイド層との合計膜厚は0.3μ
m以下に設定されている半導体レーザ装置と、前記半導
体レーザ装置から出射される光ビームを情報記録面に集
光する集光手段と、前記情報記録面から反射してくる光
ビームを検出する光検出手段とを備えている構成とする
ものである。
In another aspect of the present invention, an optical pickup device is provided in which a first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and the first light guide layer is formed on the first light guide layer. An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a semiconductor of the second conductivity type is formed on the second light guide layer. A third light guide layer formed of a first conductive layer and transparent to laser light oscillated from the active layer; and a stripe region formed of a second conductive type semiconductor layer in a central portion on the third light guide layer. A current blocking layer formed of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the third light guide layer; On the block layer A fourth light guide layer formed of a two-conductivity type semiconductor layer is formed, wherein the first light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer; Is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the film thickness of the active layer, and the total film thickness of the second light guide layer and the third light guide layer is 0.3 μm.
m, a condensing means for condensing a light beam emitted from the semiconductor laser device on an information recording surface, and a light for detecting a light beam reflected from the information recording surface And a detecting means.

【0066】請求項39の発明が講じた解決手段は、光
ピックアップ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導
体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイ
ド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性
層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層
が形成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第
2導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成さ
れ、前記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領
域の両側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層か
ら発振するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成さ
れ、前記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2
導電型の第3光ガイド層が形成され、前記第2光ガイド
層は前記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なく
とも1層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5n
m以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定さ
れ、前記光吸収層を含む前記第2光ガイド層の膜厚は
0.3μm以下に設定されている半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを情報記
録面に集光する集光手段と、前記情報記録面から反射し
てくる光ビームを検出する光検出手段とを備えている構
成とするものである。
In a preferred embodiment of the present invention, an optical pickup device is provided in which a first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and the first light guide layer is formed on the first light guide layer. An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second conductive layer is formed in a central portion on the second light guide layer. Current blocking layer formed of a semiconductor layer of the first conductivity type on both sides of the stripe region on the second light guide layer and absorbing laser light oscillated from the active layer. Is formed, and a second layer is formed on the stripe region and the current block layer.
A third light guide layer of conductivity type is formed, and the second light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the light absorption layer has a thickness of 5n.
a semiconductor laser device, wherein the thickness of the second light guide layer including the light absorption layer is set to 0.3 μm or less;
A light beam emitted from the semiconductor laser device is focused on an information recording surface; and a light detecting device detects a light beam reflected from the information recording surface. is there.

【0067】請求項40の発明が講じた解決手段は、光
ピックアップ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導
体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイ
ド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性
層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層
が形成され、該第2の光ガイド層の上に第2導電型の半
導体層よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対
して透明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド
層の上における中央部に第2導電型の半導体層よりなる
ストライプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上に
おける前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体
層よりなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する
電流ブロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電
流ブロック層の上に第2導電型の第3光ガイド層が形成
され、前記第2光ガイド層は前記活性層から発振するレ
ーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収層を有し、前
記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記活性層の膜厚
の5分の1以下に設定されていると共に、前記光吸収層
を含む前記第2光ガイド層と前記第3の光ガイド層との
合計膜厚は0.3μm以下に設定されている半導体レー
ザ装置と、前記半導体レーザ装置から出射される光ビー
ムを情報記録面に集光する集光手段と、前記情報記録面
から反射してくる光ビームを検出する光検出手段とを備
えている構成とするものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device, wherein a first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate. An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second light guide layer of the second conductivity type is formed on the second light guide layer. A third light guide layer formed of a semiconductor layer and transparent to laser light oscillated from the active layer, and a stripe region formed of a second conductivity type semiconductor layer at a central portion on the third light guide layer; Is formed on both sides of the stripe region on the third light guide layer, a current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed. Above the current block layer A third light guide layer of a second conductivity type is formed, the second light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and a thickness of the light absorption layer. Is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the film thickness of the active layer, and the total film thickness of the second light guide layer including the light absorbing layer and the third light guide layer is A semiconductor laser device set to 0.3 μm or less, a focusing means for focusing a light beam emitted from the semiconductor laser device on an information recording surface, and detecting a light beam reflected from the information recording surface And a light detecting means.

【0068】請求項41の発明が講じた解決手段は、光
ピックアップ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導
体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイ
ド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性
層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層
が形成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第
2導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成さ
れ、前記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領
域の両側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層か
ら発振するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成さ
れ、前記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2
導電型の第3光ガイド層が形成され、前記第3光ガイド
層は前記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なく
とも1層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5n
m以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定さ
れ、前記第2光ガイド層の膜厚は0.3μm以下に設定
されている半導体レーザ装置と、前記半導体レーザ装置
から出射される光ビームを情報記録面に集光する集光手
段と、前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出
する光検出手段とを備えている構成とするものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device comprising: a first light guide layer formed of a first conductivity type semiconductor layer formed on a semiconductor substrate; An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a second conductive layer is formed in a central portion on the second light guide layer. Current blocking layer formed of a semiconductor layer of the first conductivity type on both sides of the stripe region on the second light guide layer and absorbing laser light oscillated from the active layer. Is formed, and a second layer is formed on the stripe region and the current block layer.
A third light guide layer of a conductivity type is formed, and the third light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the thickness of the light absorption layer is 5n.
m and not more than 1/5 of the thickness of the active layer, and the thickness of the second light guide layer is set to be 0.3 μm or less. And a light detecting means for detecting a light beam reflected from the information recording surface.

【0069】請求項42の発明が講じた解決手段は、光
ピックアップ装置を、半導体基板上に第1導電型の半導
体層よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイ
ド層の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性
層の上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層
が形成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導
体層よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対し
て透明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層
の上における中央部に第2導電型の半導体層よりなるス
トライプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上にお
ける前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層
よりなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電
流ブロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流
ブロック層の上に第2導電型の半導体層よりなる第4光
ガイド層が形成され、前記第4光ガイド層は前記活性層
から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸
収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前
記活性層の膜厚の5分の1以下に設定されていると共
に、前記第2光ガイド層と前記第3光ガイド層との合計
膜厚は0.3μm以下に設定されている半導体レーザ装
置と、前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを
情報記録面に集光する集光手段と、前記情報記録面から
反射してくる光ビームを検出する光検出手段とを備えて
いる構成とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device, wherein a first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate. An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer, a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the active layer, and a semiconductor of the second conductivity type is formed on the second light guide layer. A third light guide layer formed of a first conductive layer and transparent to laser light oscillated from the active layer; and a stripe region formed of a second conductive type semiconductor layer in a central portion on the third light guide layer. A current blocking layer formed of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the third light guide layer; On the block layer A fourth light guide layer made of a two-conductivity type semiconductor layer is formed, and the fourth light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer. Is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the thickness of the active layer, and the total thickness of the second light guide layer and the third light guide layer is 0.3 μm or less. Semiconductor laser device, light collecting means for collecting a light beam emitted from the semiconductor laser device on an information recording surface, and light detecting means for detecting a light beam reflected from the information recording surface Are provided.

【0070】請求項36〜42の構成により、半導体レ
ーザ装置が自励発振を生じるので、半導体レーザ装置の
ノイズを低減するために従来必要であった高周波重畳回
路モジュールが不要になる。また、半導体レーザ装置の
非点隔差が小さいので、光ディスク等の情報の読み出し
に適当な3mW程度の光出力時の非点隔差の値と情報の
書き込みに適当な30mW程度の光出力時の非点隔差の
値との差も小さくなる。さらに、3mW〜30mWの光
出力の範囲内において電流−光出力特性に線形性が得ら
れる。
According to the constitutions of claims 36 to 42, the semiconductor laser device generates self-sustained pulsation, so that the high frequency superimposed circuit module conventionally required for reducing the noise of the semiconductor laser device becomes unnecessary. In addition, since the astigmatism of the semiconductor laser device is small, the value of the astigmatism at the time of light output of about 3 mW suitable for reading information from an optical disk or the like and the astigmatism at the time of light output of about 30 mW suitable for writing information. The difference from the value of the difference also becomes small. Further, linearity is obtained in the current-light output characteristics within the range of the light output of 3 mW to 30 mW.

【0071】[0071]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態に
係る半導体レーザ装置について図面を参照しながら説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0072】図1は第1の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面構造を示しており、図1に示すように、n型
のGaAsよりなる半導体基板101の上に、n型のG
aAsよりなる厚さ0.5μmのバッファ層102、n
型のGa0.5 Al0.5 Asよりなる厚さ2.0μmの第
1光ガイド層103、Ga0.85Al0.15Asよりなる厚
さ0.06μmの活性層104、p型のGa0.5 Al
0.5 Asよりなる厚さ0.24μmの第2光ガイド層1
05及びp型のGa0.86Al0.14Asよりなる厚さ0.
01μmの光吸収層106が順次形成されている。光吸
収層106の上における中央部にはp型のGa0.5 Al
0.5 Asよりなり電流チャネルを形成するための幅4μ
mのストライプ領域107が形成されていると共に、光
吸収層106の上におけるストライプ領域107の両側
にはn型のGaAsよりなる厚さ1.0μmの電流ブロ
ック層108が形成されている。ストライプ領域107
及び電流ブロック層108の上には、p型のGa0.5
0.5 Asよりなる厚さ2.0μmの第3光ガイド層1
09がストライプ領域107と一体に形成され、第3光
ガイド層109の上にはp型のGaAsよりなる厚さ
2.0μmのコンタクト層110が形成されている。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of the semiconductor laser device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, an n-type G-type semiconductor substrate 101 is formed on an n-type GaAs semiconductor substrate 101.
0.5 μm thick buffer layer 102 made of aAs, n
First optical guide layer 103 of 2.0 μm in thickness made of Ga 0.5 Al 0.5 As, active layer 104 of 0.06 μm in thickness of Ga 0.85 Al 0.15 As, p-type Ga 0.5 Al
0.24 μm-thick second optical guide layer 1 made of 0.5 As
05 and a p-type Ga 0.86 Al 0.14 As
A light absorption layer 106 of 01 μm is sequentially formed. At the center on the light absorption layer 106, p-type Ga 0.5 Al
4 μm width for forming a current channel made of 0.5 As
An m-type stripe region 107 is formed, and a 1.0 μm-thick current blocking layer 108 made of n-type GaAs is formed on both sides of the stripe region 107 on the light absorption layer 106. Stripe area 107
On the current blocking layer 108, p-type Ga 0.5 A
2.0 μm thick third light guide layer 1 made of 0.5 As
A contact layer 110 made of p-type GaAs and having a thickness of 2.0 μm is formed on the third optical guide layer 109.

【0073】電流ブロック層107は、安定した単一横
モード発振を得るために、活性層104におけるストラ
イプ領域107の下側部分から発振したレーザ光を吸収
するGaAsからなっている。電流ブロック層107が
レーザ光を吸収するため、電流ブロック層107の下側
の光強度分布のピークは第1光ガイド層103側つまり
半導体基板101側に押しやられるので、電流ブロック
層107の下側の光分布の実効屈折率が低下する。この
ため、ストライプ領域107の下側の光分布の実効屈折
率が、電流ブロック層107の下側の光分布の実効屈折
率よりも高くなるので、屈折率導波機構が得られ、光分
布は安定して電流チャネル内に閉じこめられる。
The current block layer 107 is made of GaAs that absorbs laser light oscillated from the lower part of the stripe region 107 in the active layer 104 in order to obtain stable single transverse mode oscillation. Since the current block layer 107 absorbs the laser beam, the peak of the light intensity distribution below the current block layer 107 is pushed to the first light guide layer 103 side, that is, the semiconductor substrate 101 side. The effective refractive index of the light distribution decreases. For this reason, the effective refractive index of the light distribution below the stripe region 107 is higher than the effective refractive index of the light distribution below the current block layer 107, so that a refractive index guiding mechanism is obtained, and the light distribution becomes Stably trapped in the current channel.

【0074】以下、半導体レーザ装置が自励発振するた
めに必要な光吸収層106の膜厚について説明する。
The thickness of the light absorption layer 106 required for the semiconductor laser device to oscillate by itself will be described below.

【0075】光吸収層106の膜厚が余り小さい場合に
は、光吸収層106における可飽和吸収効果が小さくな
るので、自励発振が生じなくなる。従って、動作電流値
の大幅な増大を招くことなく自励発振を生じさせ、対称
性の良い垂直方向遠視野像を得るためには、光吸収層1
06の膜厚としては5nm以上が必要である。第1の実
施形態においては光吸収層106の膜厚を10nmとし
ている。
When the film thickness of the light absorbing layer 106 is too small, the saturable absorption effect in the light absorbing layer 106 becomes small, so that self-excited oscillation does not occur. Therefore, in order to generate self-sustained pulsation without causing a large increase in the operating current value and to obtain a vertical distant field image with good symmetry, the light absorbing layer 1
The film thickness of 06 needs to be 5 nm or more. In the first embodiment, the thickness of the light absorption layer 106 is 10 nm.

【0076】以下、発振スペクトル特性と、禁制帯幅波
長差Δλ(光吸収層106の禁制帯幅波長−活性層10
4の禁制帯幅波長)及び光吸収層106の膜厚との関係
について説明する。
Hereinafter, the oscillation spectrum characteristics and the bandgap wavelength difference Δλ (the bandgap wavelength of the light absorbing layer 106-the active layer 10
The relationship between the forbidden band width of No. 4) and the thickness of the light absorbing layer 106 will be described.

【0077】図2は、第2光ガイド層105の膜厚が安
定な基本横モード発振をすることができる0.24μm
であって、活性層104の膜厚が0.06μmの場合に
おける、発振スペクトル特性の禁制帯幅波長差Δλ及び
光吸収層106の膜厚に対する依存性、並びに電流−光
出力特性における非線形性の有無の実験結果を示してい
る。
FIG. 2 shows that the second light guide layer 105 has a stable transverse transverse mode oscillation with a stable film thickness of 0.24 μm.
When the thickness of the active layer 104 is 0.06 μm, the dependence of the oscillation spectrum characteristic on the bandgap wavelength difference Δλ and the thickness of the light absorbing layer 106, and the nonlinearity in the current-light output characteristic The results of experiments with and without presence are shown.

【0078】電流−光出力特性における非線形性とは、
図3に示すように、電流−光出力特性の線形性が劣化
し、レーザ発振後に光出力が急激に増大する特性のこと
である。電流−光出力特性の線形性に劣化が生じた場合
には、光ディスクの情報を再生するために必要な低光出
力時において光出力を一定に保つためのAPC(Automa
tic Power Control )駆動が不可能になって、実用上非
常な支障をきたすことになる。
The non-linearity in the current-light output characteristics is as follows.
As shown in FIG. 3, the linearity of the current-light output characteristic is degraded, and the light output sharply increases after laser oscillation. When the linearity of the current-light output characteristic is deteriorated, an APC (Automaton) for keeping the light output constant at a low light output required for reproducing information from the optical disk.
tic Power Control) driving becomes impossible, which causes a serious problem in practical use.

【0079】図2に示すように、電流−光出力特性の非
線形性は禁制帯幅波長差Δλを10nmよりも大きくし
た場合及び光吸収層106の厚さを12nmよりも大き
くした場合に生じることが分かる。これは以下に示す理
由による。すなわち、禁制帯幅波長差Δλが10nmよ
りも大きくなったり、光吸収層106の厚さが12nm
よりも大きくなったりすると、光吸収層106における
光吸収損失が増大するので、レーザ発振に必要な注入電
流量が増大する。この場合、活性層104の注入キャリ
ア密度も増大していくが、活性層104のキャリア密度
が高くなると、活性層104の持つ微分利得の低下が生
じ、電流注入量を増大させた場合に導波光が受ける利得
の増加量の割合も低下する。また、注入電流による半導
体レーザ装置の発熱により、活性層104の持つ微分利
得はますます低下する。このため、レーザ発振させるた
めに注入電流量をさらに増加する必要が生じる。この結
果、活性層104の持つ微分利得が一層低下し、また、
発熱の影響に伴って活性層104の微分利得がより一層
低下するので、導波光の受ける利得が損失を上回ること
は困難になる。このように発振しきい値電流は急激に高
まっていく。ところが、注入電流値がさらに増大してい
くと、ある注入電流値において導波光が受ける利得が損
失を上回り、レーザ発振が生じて光出力が急激に高ま
る。この際、光吸収層106において発振レーザ光によ
りキャリアが励起され、光吸収効果が急激に小さくなる
ため、導波光が受ける光吸収損失は急激に小さくなる。
この結果、導波光の受ける利得が損失をはるかに上回る
ことになり、レーザ発振後の光出力が急激に増加し、電
流−光出力に非線形性が生じてしまうのである。前記の
ような電流−光出力の非線形性は、実用上重大な支障を
きたすので避けなければならない。
As shown in FIG. 2, the non-linearity of the current-light output characteristics occurs when the bandgap wavelength difference Δλ is larger than 10 nm and when the thickness of the light absorption layer 106 is larger than 12 nm. I understand. This is for the following reason. That is, the forbidden bandwidth wavelength difference Δλ is larger than 10 nm, or the thickness of the light absorption layer 106 is 12 nm.
If it becomes larger, the light absorption loss in the light absorption layer 106 increases, so that the amount of injection current necessary for laser oscillation increases. In this case, the injected carrier density of the active layer 104 also increases, but when the carrier density of the active layer 104 increases, the differential gain of the active layer 104 decreases, and when the current injection amount is increased, the guided light is increased. The rate at which the gain increases is also reduced. Further, the differential gain of the active layer 104 further decreases due to the heat generated by the semiconductor laser device due to the injection current. For this reason, it is necessary to further increase the amount of injected current in order to cause laser oscillation. As a result, the differential gain of the active layer 104 further decreases, and
Since the differential gain of the active layer 104 further decreases due to the influence of heat generation, it becomes difficult for the gain received by the guided light to exceed the loss. As described above, the oscillation threshold current rapidly increases. However, when the injection current value further increases, the gain received by the guided light at a certain injection current value exceeds the loss, and laser oscillation occurs to increase the optical output sharply. At this time, carriers are excited by the oscillating laser light in the light absorption layer 106, and the light absorption effect is rapidly reduced, so that the light absorption loss received by the guided light is rapidly reduced.
As a result, the gain received by the guided light greatly exceeds the loss, and the optical output after laser oscillation sharply increases, causing non-linearity in current-optical output. The above-described non-linearity of current-light output has to be avoided because it causes a serious problem in practical use.

【0080】第1の実施形態によると、前述したよう
に、第2光ガイド層105の上に発振レーザ光を吸収し
可飽和吸収効果を生じさせる光吸収層106が設けられ
ていると共に、光吸収層106の膜厚を5nm以上で且
つ12nm以下に設定しているため、レーザ発振特性に
おいてマルチモードスペクトルを生じる自励発振を実現
することができ、低雑音特性を得ることができると共
に、線形性に優れた電流−光出力特性を得ることができ
る。すなわち、活性層104の持つ微分利得に飽和傾向
が現れない注入キャリア密度状態においてレーザ発振を
生じさせることができる。
According to the first embodiment, as described above, the light absorption layer 106 for absorbing the oscillating laser light to generate the saturable absorption effect is provided on the second light guide layer 105, and Since the thickness of the absorption layer 106 is set to 5 nm or more and 12 nm or less, self-excited oscillation that generates a multimode spectrum in laser oscillation characteristics can be realized, and low noise characteristics can be obtained and linearity can be obtained. Current-light output characteristics with excellent properties can be obtained. That is, laser oscillation can be generated in an injected carrier density state in which the differential gain of the active layer 104 does not show a saturation tendency.

【0081】また、活性層104の膜厚が60nmであ
るのに対して光吸収層106の膜厚を12nm以下にし
ているため、光吸収層106自体の体積が増大しないの
で、活性層104において生じる発振レーザ光に対する
光吸収層106の光吸収の飽和が困難になることがな
い。このため、活性層104において導波光が受ける利
得を大きくする必要がないので、電流注入量を増大させ
る必要がなくなり、動作電流値の大幅な増大を防止で
き、半導体レーザ装置の発熱量の増大ひいては信頼性の
低下を防止することができる。また、光吸収層106の
膜厚が小さいために、垂直方向の光分布に変形が生じな
いので、遠視野像における垂直方向のビームパターンに
非対称性が生じず、これにより、半導体レーザ装置から
の出射光とレンズとの結合効率の低下を回避できる。
Since the thickness of the light absorbing layer 106 is set to 12 nm or less while the thickness of the active layer 104 is 60 nm, the volume of the light absorbing layer 106 itself does not increase. The saturation of the light absorption of the light absorption layer 106 with respect to the generated oscillation laser light does not become difficult. For this reason, since it is not necessary to increase the gain of the guided light in the active layer 104, it is not necessary to increase the current injection amount, and it is possible to prevent a large increase in the operating current value, thereby increasing the heat generation amount of the semiconductor laser device. It is possible to prevent a decrease in reliability. Further, since the light absorption layer 106 has a small thickness, no deformation occurs in the vertical light distribution, so that the vertical beam pattern in the far-field image does not have asymmetry. A reduction in the coupling efficiency between the emitted light and the lens can be avoided.

【0082】ところで、線形性に優れた電流−光出力特
性を得るための光吸収層106の膜厚は活性層104の
膜厚により変化する。すなわち、活性層104の膜厚が
より大きい場合には、動作キャリア密度が低下し、より
微分利得の高い動作点で半導体レーザ装置を動作させる
ことになり、活性層104への光の閉じこめ係数が増大
するため、注入電流の増加に対する導波光の受ける利得
の増加の割合が増大するので、電流−光出力特性に非線
形性は生じ難くなる。
The thickness of the light absorption layer 106 for obtaining current-light output characteristics with excellent linearity varies depending on the thickness of the active layer 104. That is, when the film thickness of the active layer 104 is larger, the operating carrier density decreases, and the semiconductor laser device is operated at an operating point having a higher differential gain, and the light confinement coefficient of the active layer 104 is reduced. Since the ratio increases, the ratio of the increase of the gain of the guided light to the increase of the injection current increases, so that non-linearity hardly occurs in the current-light output characteristics.

【0083】図4は、活性層104の膜厚が80nmで
ある場合における、発振スペクトル特性の禁制帯幅波長
差Δλ及び光吸収層106の膜厚に対する依存性の実験
結果、並びに電流−光出力特性における非線形性の有無
の実験結果を示している。尚、図4は、第2光ガイド層
105の膜厚が安定な基本横モード発振をすることがで
きる0.24μmの場合の特性を示している。
FIG. 4 shows the experimental results of the dependence of the oscillation spectrum characteristics on the bandgap wavelength difference Δλ and the thickness of the light absorbing layer 106 when the thickness of the active layer 104 is 80 nm, and the current-light output. The experimental results on the presence or absence of nonlinearity in the characteristics are shown. FIG. 4 shows the characteristics in the case where the film thickness of the second light guide layer 105 is 0.24 μm at which stable fundamental transverse mode oscillation can be performed.

【0084】図4から分かるように、活性層104の膜
厚が大きくなると、電流−光出力特性に非線形性を生じ
させることなく自励発振する領域は増大する。これは、
前述のように、活性層104の膜厚を大きくすると、注
入電流の増加に対する導波光の受ける利得の増加割合が
増大するので、電流−光出力特性に非線形性が生じ難く
なるからである。活性層104の膜厚が80nmの場
合、光吸収層106の膜厚としては5nm以上で16n
m以下に設定する必要のあることが分かる。
As can be seen from FIG. 4, as the thickness of the active layer 104 increases, the area where self-excited oscillation occurs without causing nonlinearity in the current-light output characteristics increases. this is,
As described above, when the thickness of the active layer 104 is increased, the rate of increase of the gain of the guided light with respect to the increase of the injection current increases, so that the current-light output characteristics are less likely to have nonlinearity. When the thickness of the active layer 104 is 80 nm, the thickness of the light absorption layer 106 is 5 nm or more and 16 n
It can be seen that it is necessary to set it to m or less.

【0085】図5は、活性層104の膜厚と、電流−光
出力特性に非線形を生じないための光吸収層106の最
大膜厚との関係を示している。図5において斜線で示す
領域に光吸収層106の膜厚を設定すると、電流−光出
力特性に非線形性を生じさせることなく自励発振を得る
ことができる。
FIG. 5 shows the relationship between the thickness of the active layer 104 and the maximum thickness of the light absorbing layer 106 for preventing non-linearity in current-light output characteristics. When the film thickness of the light absorption layer 106 is set in a region indicated by oblique lines in FIG. 5, self-pulsation can be obtained without causing nonlinearity in current-light output characteristics.

【0086】以上の検討から、活性層104の膜厚が通
常採用されている30nm以上で80nm以下の場合に
は、光吸収層106の膜厚を活性層104の膜厚の5分
の1以下に設定すると、電流−光出力特性に非線形を生
じないことが分かる。
From the above examination, when the thickness of the active layer 104 is 30 nm or more and 80 nm or less, which is usually adopted, the thickness of the light absorption layer 106 is set to 1/5 or less of the thickness of the active layer 104. It can be seen that, when set to, non-linearity does not occur in the current-light output characteristics.

【0087】尚、光吸収層106が複数層設けられてい
る場合には、複数の光吸収層106の合計膜厚を活性層
104の膜厚の5分の1以下に設定すると、また、光吸
収層106が量子井戸構造を有している場合には、各井
戸層の合計膜厚を活性層104の膜厚の5分の1以下に
設定すると、電流−光出力特性に非線形が生じない。
When a plurality of light absorbing layers 106 are provided, if the total thickness of the plurality of light absorbing layers 106 is set to be not more than 5 of the thickness of the active layer 104, In the case where the absorption layer 106 has a quantum well structure, if the total thickness of each well layer is set to be equal to or less than one fifth of the thickness of the active layer 104, no non-linearity occurs in the current-light output characteristics. .

【0088】以下、横方向の光分布及び非点隔差につい
て検討する。
Hereinafter, the lateral light distribution and the astigmatic difference will be discussed.

【0089】横方向の光分布は、電流チャネルの幅Wと
電流チャネルの内外実効屈折率差Δnとによって決定さ
れる。
The light distribution in the lateral direction is determined by the width W of the current channel and the effective refractive index difference Δn between the inside and outside of the current channel.

【0090】第1の実施形態においては、電流ブロック
層108において導波光が受ける光吸収損失を低減し且
つ基本横モード発振を得るために、電流チャネル幅Wを
4μmとしている。
In the first embodiment, the current channel width W is set to 4 μm in order to reduce the light absorption loss of the guided light in the current blocking layer 108 and obtain the fundamental transverse mode oscillation.

【0091】また、電流チャネルの内外実効屈折率差Δ
nは第2光ガイド層105と光吸収層106との合計膜
厚dpにより決定される。図6は、内外実効屈折率差Δ
nの合計膜厚dpに対する依存性についての計算結果を
示している。この計算において、光吸収層106の膜厚
は10nmとしている。図6に示すように、合計膜厚d
pが小さくなれば内外実効屈折率差Δnは大きくなるこ
とが分かる。電流注入によるプラズマ効果に起因する電
流チャネル内部の実効屈折率の低下によって、導波機構
が屈折率導波機構から反屈折率導波機構に変化すること
を防ぎ、安定な基本横モード発振を得るためには、内外
実効屈折率差Δnとしては3×10-3以上の値が必要で
ある。従って、第2光ガイド層105と光吸収層106
との合計膜厚dpの値は0.3μm以下にしなければな
らないことが分かる。
The effective refractive index difference Δ between the inside and outside of the current channel Δ
n is determined by the total film thickness dp of the second light guide layer 105 and the light absorption layer 106. FIG. 6 shows the inner and outer effective refractive index difference Δ
The calculation result about the dependence of n on the total film thickness dp is shown. In this calculation, the thickness of the light absorption layer 106 is 10 nm. As shown in FIG.
It can be seen that as p becomes smaller, the effective refractive index difference Δn between inside and outside becomes larger. Prevents the waveguide mechanism from changing from a refractive index waveguide mechanism to an anti-refractive index waveguide mechanism due to a decrease in the effective refractive index inside the current channel due to the plasma effect due to current injection, and provides stable fundamental transverse mode oscillation. For this purpose, a value of 3 × 10 −3 or more is required as the inner and outer effective refractive index difference Δn. Therefore, the second light guide layer 105 and the light absorbing layer 106
It can be seen that the value of the total film thickness dp must be 0.3 μm or less.

【0092】第2光ガイド層105と光吸収層106と
の合計膜厚dpの値が0.3μm以下になるように半導
体レーザ装置を作製すれば、安定した基本横モード発振
を得ることができると共に、横方向の光分布の電流チャ
ネル内への閉じこめが強くなって導波光が電流ブロック
層108及び活性層104における電流ブロック層10
8の下側部分において受ける光吸収損失を低減すること
ができ、これにより、発振しきい値電流の低減と導波光
の横方向の等位相面の湾曲の低減とを実現できる。等位
相面の湾曲は非点隔差をもたらし、出射光をレンズによ
りスポット状に集光させることを困難にするため、実用
上支障をきたす。従って、第2光ガイド層105と光吸
収層106との合計膜厚dpの値が0.3μm以下にな
るように半導体レーザ装置を作製すれば、発振しきい値
電流の低減と5μm以下の非点隔差の実現とを図ること
ができる。
If a semiconductor laser device is manufactured so that the total thickness dp of the second light guide layer 105 and the light absorption layer 106 is 0.3 μm or less, stable fundamental transverse mode oscillation can be obtained. At the same time, the confinement of the light distribution in the lateral direction into the current channel is increased, and the guided light is applied to the current blocking layer 10 in the current blocking layer 108 and the active layer 104.
8, the light absorption loss received in the lower portion can be reduced, so that the oscillation threshold current can be reduced and the curvature of the horizontal equiphase surface of the guided light can be reduced. The curvature of the equal phase plane causes an astigmatic difference, which makes it difficult to converge the emitted light in a spot shape by a lens, thereby causing a practical problem. Therefore, if the semiconductor laser device is manufactured so that the value of the total thickness dp of the second light guide layer 105 and the light absorption layer 106 becomes 0.3 μm or less, the oscillation threshold current can be reduced and the non-wavelength of 5 μm or less can be reduced. Realization of a point difference can be achieved.

【0093】尚、図6に示す計算においては、光吸収層
106の膜厚を10nmとしているが、光吸収層106
の膜厚が12nm以下であれば、光吸収層106の膜厚
が非常に小さいので光分布は殆ど影響を受けず、第2光
ガイド層105と光吸収層106との合計膜厚dpが
0.3μm以下の場合、内外実効屈折率差Δnは3×1
-3以上になることは言うまでもない。
In the calculation shown in FIG. 6, the thickness of the light absorbing layer 106 is set to 10 nm.
Is less than 12 nm, the thickness of the light absorption layer 106 is very small, so that the light distribution is hardly affected, and the total thickness dp of the second light guide layer 105 and the light absorption layer 106 is zero. .3 μm or less, the effective refractive index difference Δn between inside and outside is 3 × 1
Needless to say, it becomes 0 -3 or more.

【0094】また、図6に示す計算においては、活性層
104の厚さが60nmである場合を前提としたが、活
性層104の厚さが通常採用されている30nm以上で
80nm以下の場合については、前述した説明が妥当す
ることは言うまでもない。
Although the calculation shown in FIG. 6 is based on the assumption that the thickness of the active layer 104 is 60 nm, it is assumed that the thickness of the active layer 104 is not less than 30 nm and not more than 80 nm, which is usually adopted. Needless to say, the above description is appropriate.

【0095】また、活性層104と電流ブロック層10
8との間に光吸収層106が複数層存在する場合又は活
性層104と電流ブロック層108との間に光吸収層1
06が設けられていない場合でも、活性層104と電流
ブロック層108との間に存在する半導体層の合計膜厚
が0.3μm以下であれば、前述した説明が成り立つこ
とは言うまでもない。
The active layer 104 and the current blocking layer 10
8 or a plurality of light absorbing layers 106 exist between the active layer 104 and the current blocking layer 108.
It is needless to say that the above-described description is valid even when the semiconductor layer 06 is not provided, as long as the total thickness of the semiconductor layers existing between the active layer 104 and the current blocking layer 108 is 0.3 μm or less.

【0096】第1の実施形態においては、第2光ガイド
層105と光吸収層106との合計膜厚が0.25μm
と小さいために、電流ブロック層107の下側の光分布
は半導体基板101側に押しやられるので、電流ブロッ
ク層107の下側の光分布の実効屈折率が低下する。こ
のため、電流チャネル内外の実効屈折率差Δnとしては
8×10-3と大きい値を実現できるので、光の横方向の
分布を電流チャネル内に閉じ込めることができる。この
ため、光分布の電流チャネル外へのしみだしが小さくな
り、導波光が電流ブロック層108及び活性層104に
おけるストライプ領域107の下側部分において受ける
光吸収損失が少なくなると共に非点隔差が小さくなる。
In the first embodiment, the total thickness of the second light guide layer 105 and the light absorption layer 106 is 0.25 μm.
Since the light distribution below the current blocking layer 107 is pushed to the semiconductor substrate 101 side, the effective refractive index of the light distribution below the current blocking layer 107 decreases. Therefore, the effective refractive index difference Δn inside and outside the current channel can be as large as 8 × 10 −3 , so that the lateral distribution of light can be confined in the current channel. Therefore, seepage of the light distribution to the outside of the current channel is reduced, the light absorption loss of the guided light in the current blocking layer 108 and the lower portion of the stripe region 107 in the active layer 104 is reduced, and the astigmatic difference is reduced. Become.

【0097】図7(a)は第1の実施形態に係る半導体
レーザ装置の電流−光出力特性を示し、図7(b)は光
吸収層を有する従来の自励発振型の半導体レーザ装置の
電流−光出力特性を示している。測定に用いた各半導体
レーザ装置の共振器長は300μmであり、半導体レー
ザ装置の端面にコーティングは施していない。
FIG. 7A shows current-light output characteristics of the semiconductor laser device according to the first embodiment, and FIG. 7B shows a conventional self-pulsation type semiconductor laser device having a light absorption layer. 4 shows current-light output characteristics. The resonator length of each semiconductor laser device used for the measurement was 300 μm, and the end face of the semiconductor laser device was not coated.

【0098】従来の半導体レーザ装置においては、レー
ザ発振後、光出力が5mW程度に達するまでは光出力が
急激に増大していることが分かる。このような特性が出
る場合、光ディスクの情報を読み出す際に必要な3mW
程度の光出力のときに、光出力を一定に保つためのAP
C駆動が不可能となり、実用上非常な支障をきたしてい
た。
It can be seen that, in the conventional semiconductor laser device, after the laser oscillation, the light output sharply increases until the light output reaches about 5 mW. When such characteristics appear, 3 mW required when reading information from the optical disc is required.
AP to keep the light output constant when the light output is about
C-drive became impossible, causing a serious problem in practical use.

【0099】ところが、第1の実施形態に係る半導体レ
ーザ装置においては、発振しきい値電流は40mAであ
って、最大光出力は30mWが得られている。また、電
流−光出力特性にはAPC駆動を不可能にさせる非線形
性は現れておらず直線性に優れた特性が得られている。
また、横モードは安定な基本モードで発振した。スペク
トルは780nm帯のセルフパルセーションを生じるマ
ルチモードで発振しており、0〜10%の戻り光率の範
囲内で−130dB/Hz以下のRINの値を得てお
り、低雑音特性が得られた。さらに、非点隔差は3μm
であって低非点隔差の特性が得られた。
However, in the semiconductor laser device according to the first embodiment, the oscillation threshold current is 40 mA, and the maximum light output is 30 mW. In addition, non-linearity that makes APC driving impossible is not observed in the current-light output characteristics, and characteristics excellent in linearity are obtained.
The transverse mode oscillated in a stable basic mode. The spectrum oscillates in a multi-mode that generates self-pulsation in the 780 nm band, and has a RIN value of -130 dB / Hz or less within the range of a return light rate of 0 to 10%, and low noise characteristics can be obtained. Was. Furthermore, the astigmatic difference is 3 μm
Thus, the characteristic of low astigmatic difference was obtained.

【0100】以下、第1の実施形態に係る半導体レーザ
装置を構成する各層の混晶比について説明する。
Hereinafter, a mixed crystal ratio of each layer constituting the semiconductor laser device according to the first embodiment will be described.

【0101】まず、第1〜第3の光ガイド層103、1
05、109の各AlAs混晶比と活性層104のAl
As混晶比との関係について説明する。
First, the first to third light guide layers 103, 1
AlAs mixed crystal ratios of Al and Al of active layer 104 and AlAs
The relationship with the As mixed crystal ratio will be described.

【0102】光ディスク等の光ピックアップ装置に使用
される780nm帯の波長のレーザ光を用いるに際し、
注入されたキャリアの活性層104からのオーバーフロ
ーを防ぎ、キャリアを活性層104に有効に閉じ込める
ために、第1の実施形態においては、第1〜第3の光ガ
イド層103、105、109の各AlAs混晶比を
0.5としている。もっとも、第1〜第3の光ガイド層
103、105、109の各AlAs混晶比が活性層1
04のAlAs混晶比である0.15よりも少なくとも
0.3以上大きければ、キャリアを活性層104に有効
に閉じ込めることができることは言うまでもない。
When using a laser beam having a wavelength in the 780 nm band used for an optical pickup device such as an optical disc,
In order to prevent the injected carriers from overflowing from the active layer 104 and effectively confine the carriers in the active layer 104, in the first embodiment, each of the first to third light guide layers 103, 105, and 109 is used. The AlAs mixed crystal ratio is set to 0.5. However, the AlAs mixed crystal ratio of each of the first to third light guide layers 103, 105, and 109 is different from that of the active layer 1
Needless to say, carriers can be effectively confined in the active layer 104 if the ratio is at least 0.3 or more than the AlAs mixed crystal ratio of 0.15, which is 04.

【0103】以下、光吸収層106の禁制帯幅波長(禁
制帯幅のエネルギーに相当する光の波長)について説明
する。
Hereinafter, the forbidden bandwidth wavelength (the wavelength of light corresponding to the energy of the forbidden bandwidth) of the light absorbing layer 106 will be described.

【0104】光吸収層106にレーザ光を吸収させて可
飽和吸収効果を得るためには、光吸収層106の禁制帯
幅波長を活性層104の禁制帯幅波長よりも長くする必
要がある。光吸収層106の禁制帯幅波長と活性層10
4の禁制帯幅波長との差である禁制帯幅波長差Δλ(光
吸収層106の禁制帯幅波長−活性層104の禁制帯幅
波長)が4nmよりも小さい場合には、光吸収層106
は活性層104から発振するレーザ光によりキャリアが
励起されて簡単にレーザ光に対して透明となってしま
う。このため、1mW以下の低光出力時において光吸収
層106の可飽和吸収効果が弱まってしまい、1mW以
上の光出力時において自励発振は生じなくなる。
In order to cause the light absorption layer 106 to absorb laser light and obtain a saturable absorption effect, the band gap wavelength of the light absorption layer 106 needs to be longer than the band gap wavelength of the active layer 104. Bandgap wavelength of light absorbing layer 106 and active layer 10
If the forbidden bandwidth difference Δλ (the forbidden bandwidth of the light absorbing layer 106-the forbidden bandwidth of the active layer 104), which is a difference from the forbidden bandwidth of No. 4, is smaller than 4 nm, the light absorbing layer 106
In this case, carriers are excited by laser light oscillated from the active layer 104, so that the laser light easily becomes transparent to the laser light. Therefore, the saturable absorption effect of the light absorbing layer 106 is weakened at the time of low light output of 1 mW or less, and self-pulsation does not occur at the time of light output of 1 mW or more.

【0105】一方、禁制帯幅波長差Δλが10nmより
も大きい場合には、光吸収層106の光吸収は大きくな
り過ぎ、光の吸収飽和が生じ難くなる。この場合にレー
ザ発振させるためには、光吸収層106の光吸収損失を
補うべく注入電流量を増加させて活性層104において
導波光が受ける利得を増大させる必要がある。ところ
が、注入電流量を大きくすると、発振しきい値電流の大
幅な増大と外部微分量子効率の低下とがもたらされる。
On the other hand, when the forbidden bandwidth wavelength difference Δλ is larger than 10 nm, the light absorption of the light absorbing layer 106 becomes too large, and light absorption saturation hardly occurs. In this case, in order to make the laser oscillate, it is necessary to increase the amount of injection current to compensate for the light absorption loss of the light absorption layer 106 and increase the gain of the guided light in the active layer 104. However, when the amount of injected current is increased, a large increase in oscillation threshold current and a decrease in external differential quantum efficiency are caused.

【0106】従って、発振しきい値電流の大幅な増大を
招くことなく自励発振を得るためには、禁制帯幅波長差
Δλの値が4nm以上で且つ10nm以下の範囲内にな
るように、半導体レーザ装置を作製する必要がある。そ
こで、第1の実施形態においては、禁制帯幅波長差Δλ
を6nmとするため、光吸収層106のAlAs混晶比
を活性層104のAlAs混晶比よりも0.01だけ小
さい0.14に設定している。
Accordingly, in order to obtain self-sustained pulsation without causing a large increase in the oscillation threshold current, the band gap wavelength difference Δλ should be set to a value within a range from 4 nm to 10 nm. It is necessary to manufacture a semiconductor laser device. Therefore, in the first embodiment, the forbidden bandwidth wavelength difference Δλ
Is set to 6 nm, the AlAs mixed crystal ratio of the light absorption layer 106 is set to 0.14, which is smaller than the AlAs mixed crystal ratio of the active layer 104 by 0.01.

【0107】以下、第1の実施形態に係る半導体レーザ
装置の製造方法について、図8(a)〜(c)を参照し
ながら説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0108】まず、図8(a)に示すように、n型のG
aAsよりなる半導体基板101の上に、n型のGaA
sよりなる厚さ0.5μmのバッファ層102、n型の
Ga0.5 Al0.5 Asよりなる厚さ2.0μmの第1光
ガイド層103、Ga0.85Al0.15Asよりなる厚さ
0.06μmの活性層104、p型のGa0.5 Al0.5
Asよりなる厚さ0.24μmの第2光ガイド層10
5、p型のGa0.86Al0. 14Asよりなる厚さ0.01
μmの光吸収層106及びn型のGaAsよりなる厚さ
1.0μmの電流ブロック層108を順次形成する。
First, as shown in FIG. 8A, an n-type G
n-type GaAs is formed on a semiconductor substrate 101 made of aAs.
a buffer layer 102 of 0.5 μm in thickness, a first optical guide layer 103 of 2.0 μm in thickness of n-type Ga 0.5 Al 0.5 As, and an active layer of 0.06 μm in thickness of Ga 0.85 Al 0.15 As. Layer 104, p-type Ga 0.5 Al 0.5
0.24 μm thick second light guide layer 10 made of As
5, p-type Ga 0.86 Al 0. 14 consisting As thickness 0.01
A light absorbing layer 106 having a thickness of μm and a current blocking layer 108 having a thickness of 1.0 μm made of n-type GaAs are sequentially formed.

【0109】次に、図8(b)に示すように、フォトリ
ソグラフィ技術を用いて電流ブロック層108に対して
エッチングを行なうことにより、ストライプ領域107
となる幅4μmの順メサ形状の凹状溝を形成する。凹状
溝の形状は逆メサ形状よりも順メサ形状の方がが好まし
い。その理由は、逆メサ形状の場合には、順メサ形状の
場合に比べて、凹状溝における結晶成長が困難となり、
特性の低下に起因する歩留りの低下を招く恐れがあるた
めである。実際に、逆メサ形状の凹状溝を形成したとこ
ろ、ストライプ領域107の側部においてGaAlAs
の結晶性が損なわれ、得られた半導体レーザ装置のしき
い値電流は、順メサ形状の場合に比べて約10mA高く
なった。
Next, as shown in FIG. 8B, the current block layer 108 is etched by using the photolithography technique, so that the stripe region 107 is etched.
A regular mesa-shaped concave groove having a width of 4 μm is formed. The shape of the concave groove is preferably a forward mesa shape rather than an inverted mesa shape. The reason is that in the case of the inverted mesa shape, crystal growth in the concave groove becomes more difficult than in the case of the forward mesa shape,
This is because there is a possibility that the yield may be reduced due to the deterioration of the characteristics. Actually, when an inverted mesa-shaped concave groove was formed, GaAlAs was formed on the side of the stripe region 107.
The crystallinity of the semiconductor laser device was impaired, and the threshold current of the obtained semiconductor laser device was increased by about 10 mA as compared with the case of the forward mesa shape.

【0110】次に、図8(c)に示すように、MOCV
D法又はMBE法により、光吸収層106の上にp型の
Ga0.5 Al0.5 As層を成長させて、光吸収層106
の上における中央部に幅4μmのストライプ領域107
を形成すると共に、ストライプ領域107及び電流ブロ
ック層108の上にp型のGa0.5 Al0.5 Asよりな
る厚さ2.0μmの第3光ガイド層109を形成する。
その後、第3光ガイド層109の上にp型のGaAsよ
りなる厚さ2.0μmのコンタクト層110を再成長法
により形成する。この場合、第3光ガイド層109を構
成するp型のGa0.5 Al0.5 As層のドーパントにZ
nを使用する場合には、Znのストライプ領域107へ
の成長中の拡散による特性への影響を防止するために、
少なくとも再成長界面においてキャリア濃度を1018
-3以下にする必要がある。第1の実施形態において
は、キャリア濃度を7×17cm-3とした。尚、ドーパン
トとしては、カーボン等のように拡散性の低いものを用
いてもよい。その後、図示は省略しているが、半導体基
板101の下面及びコンタクト層110の上面にそれぞ
れ電極を形成する。
Next, as shown in FIG. 8C, the MOCV
A p-type Ga 0.5 Al 0.5 As layer is grown on the light absorption layer 106 by the D method or the MBE method.
Stripe region 107 having a width of 4 μm
And a 2.0 μm-thick third light guide layer 109 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed on the stripe region 107 and the current block layer 108.
After that, a contact layer 110 made of p-type GaAs and having a thickness of 2.0 μm is formed on the third light guide layer 109 by a regrowth method. In this case, the dopant of the p-type Ga 0.5 Al 0.5 As layer forming the third light guide layer 109 is Z
In the case of using n, in order to prevent the characteristics from being affected by the diffusion of Zn into the stripe region 107 during growth,
The carrier concentration should be at least 10 18 c at the regrowth interface.
m -3 or less. In the first embodiment, the carrier concentration is set to 7 × 17 cm −3 . Note that a dopant having low diffusivity such as carbon may be used as the dopant. Thereafter, although not shown, electrodes are formed on the lower surface of the semiconductor substrate 101 and the upper surface of the contact layer 110, respectively.

【0111】以下、本発明の第2の実施形態に係る半導
体レーザ装置について図9を参照しながら説明する。
Hereinafter, a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0112】図9は第2の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面構造を示しており、図9に示すように、n型
のGaAsよりなる半導体基板201の上に、n型のG
aAsよりなるバッファ層202、n型のGa0.5 Al
0.5 Asよりなる第1光ガイド層203、p型のGa
0.86Al0.14Asよりなる光吸収層204及びn型のG
0.5 Al0.5 Asよりなる第1光ガイド層205、G
0.85Al0.15Asよりなる活性層206及びp型のG
0.5 Al0.5 Asよりなる第2光ガイド層207が順
次形成されている。第2光ガイド層207の上における
中央部にはp型のGa0.5 Al0.5 Asよりなるストラ
イプ領域208が形成されていると共に、第2光ガイド
層207の上におけるストライプ領域208の両側には
n型のGaAsよりなる電流ブロック層209が形成さ
れている。ストライプ領域208及び電流ブロック層2
09の上には、p型のGa0.5 Al0.5 Asよりなる第
3光ガイド層210がストライプ領域208と一体に形
成され、第3光ガイド層210の上にはp型のGaAs
よりなるコンタクト層211が形成されている。第2の
実施形態においては、光吸収層204の膜厚は5nm以
上で且つ活性層206の膜厚の5分の1以下に設定され
ており、第2光ガイド層207の膜厚は0.3μm以下
に設定されている。
FIG. 9 shows a cross-sectional structure of a semiconductor laser device according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, an n-type G type semiconductor is formed on a semiconductor substrate 201 made of n-type GaAs.
buffer layer 202 made of aAs, n-type Ga 0.5 Al
0.5 As first optical guide layer 203, p-type Ga
Light absorbing layer 204 of 0.86 Al 0.14 As and n-type G
a first optical guide layer 205 made of a 0.5 Al 0.5 As;
a 0.85 Al 0.15 As Active layer 206 and p-type G
A second light guide layer 207 made of a 0.5 Al 0.5 As is sequentially formed. A stripe region 208 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed at a central portion on the second light guide layer 207, and n regions are formed on both sides of the stripe region 208 on the second light guide layer 207. A current blocking layer 209 of GaAs is formed. Stripe region 208 and current block layer 2
A third light guide layer 210 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed integrally with the stripe region 208 on the substrate 09, and the p-type GaAs is formed on the third light guide layer 210.
A contact layer 211 is formed. In the second embodiment, the thickness of the light absorption layer 204 is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the thickness of the active layer 206, and the thickness of the second light guide layer 207 is set to 0.1 mm. It is set to 3 μm or less.

【0113】図10は第3の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の断面構造を示しており、図10に示すように、
n型のGaAsよりなる半導体基板301の上に、n型
のGaAsよりなるバッファ層302、n型のGa0.5
Al0.5 Asよりなる第1光ガイド層303、p型のG
0.86Al0.14Asよりなる光吸収層304及びn型の
Ga0.5 Al0.5 Asよりなる第1光ガイド層305、
Ga0.85Al0.15Asよりなる活性層306、p型のG
0.5 Al0.5 Asよりなる第2光ガイド層307及び
p型のGa0.8 Al0.2 Asよりなる第3ガイド層30
8が順次形成されている。第3光ガイド層308の上に
おける中央部にはp型のGa0.5 Al0. 5 Asよりなる
ストライプ領域309が形成されていると共に、第3光
ガイド層308の上におけるストライプ領域309の両
側にはn型のGaAsよりなる電流ブロック層310が
形成されている。ストライプ領域309及び電流ブロッ
ク層310の上には、p型のGa0.5 Al0.5 Asより
なる第4光ガイド層311がストライプ領域309と一
体に形成され、第4光ガイド層311の上にはp型のG
aAsよりなるコンタクト層312が形成されている。
第3の実施形態においては、光吸収層304の膜厚は5
nm以上で且つ活性層306の膜厚の5分の1以下に設
定されていると共に、第2光ガイド層307と第3光ガ
イド層308との合計膜厚は0.3μm以下に設定され
ている。
FIG. 10 shows a cross-sectional structure of the semiconductor laser device according to the third embodiment. As shown in FIG.
On a semiconductor substrate 301 made of n-type GaAs, a buffer layer 302 made of n-type GaAs and an n-type Ga 0.5
First light guide layer 303 made of Al 0.5 As, p-type G
a light absorption layer 304 made of a 0.86 Al 0.14 As and a first light guide layer 305 made of n-type Ga 0.5 Al 0.5 As;
Active layer 306 made of Ga 0.85 Al 0.15 As, p-type G
The second optical guide layer 307 made of a 0.5 Al 0.5 As and the third guide layer 30 made of p-type Ga 0.8 Al 0.2 As
8 are sequentially formed. On with stripe region 309 made of p-type Ga 0.5 Al 0. 5 As the center portion is formed in the third optical guide layer 308 on both sides of the stripe region 309 in the top of the third optical guide layer 308 Has a current block layer 310 made of n-type GaAs. A fourth light guide layer 311 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed integrally with the stripe region 309 on the stripe region 309 and the current block layer 310, and a p-type light guide layer 311 is formed on the fourth light guide layer 311. Type G
A contact layer 312 made of aAs is formed.
In the third embodiment, the thickness of the light absorption layer 304 is 5
The thickness is set to be not less than nm and not more than one fifth of the thickness of the active layer 306, and the total thickness of the second light guide layer 307 and the third light guide layer 308 is set to be 0.3 μm or less. I have.

【0114】図11は第4の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の断面構造を示しており、図11に示すように、
n型のGaAsよりなる半導体基板401の上に、n型
のGaAsよりなるバッファ層402、n型のGa0.5
Al0.5 Asよりなる第1光ガイド層403、Ga0.85
Al0.15Asよりなる活性層404、p型のGa0.5
0.5 Asよりなる第2光ガイド層405、p型のGa
0.86Al0.14Asよりなる光吸収層406及びp型のG
0.5 Al0.5 Asよりなる第2光ガイド層407が順
次形成されている。第2光ガイド層407の上における
中央部にはp型のGa0.5 Al0.5 Asよりなるストラ
イプ領域409が形成されていると共に、第2光ガイド
層407の上におけるストライプ領域409の両側には
n型のGaAsよりなる電流ブロック層410が形成さ
れている。ストライプ領域409及び電流ブロック層4
10の上には、p型のGa0.5 Al0.5 Asよりなる第
3光ガイド層411がストライプ領域409と一体に形
成され、第3光ガイド層411の上にはp型のGaAs
よりなるコンタクト層412が形成されている。第4の
実施形態においては、光吸収層406の膜厚は5nm以
上で且つ活性層404の膜厚の5分の1以下に設定され
ていると共に、2層の第2光ガイド層405,407及
び両者間に介在する光吸収層406の合計膜厚は0.3
μm以下に設定されている。
FIG. 11 shows a cross-sectional structure of a semiconductor laser device according to the fourth embodiment. As shown in FIG.
On a semiconductor substrate 401 made of n-type GaAs, a buffer layer 402 made of n-type GaAs and an n-type Ga 0.5
A first light guide layer 403 made of Al 0.5 As, Ga 0.85
Active layer 404 made of Al 0.15 As, p-type Ga 0.5 A
a second light guide layer 405 of l 0.5 As, p-type Ga
Light absorbing layer 406 made of 0.86 Al 0.14 As and p-type G
A second light guide layer 407 made of a 0.5 Al 0.5 As is sequentially formed. A stripe region 409 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed at the center on the second light guide layer 407, and n regions are formed on both sides of the stripe region 409 on the second light guide layer 407. A current blocking layer 410 of GaAs is formed. Stripe region 409 and current block layer 4
A third light guide layer 411 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed integrally with the stripe region 409 on the upper surface 10, and p-type GaAs is formed on the third light guide layer 411.
A contact layer 412 is formed. In the fourth embodiment, the thickness of the light absorption layer 406 is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the thickness of the active layer 404, and the two second light guide layers 405 and 407 are formed. And the total thickness of the light absorbing layer 406 interposed therebetween is 0.3
μm or less.

【0115】図12は第5の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の断面構造を示しており、図13に示すように、
n型のGaAsよりなる半導体基板501の上に、n型
のGaAsよりなるバッファ層502、n型のGa0.5
Al0.5 Asよりなる第1光ガイド層503、Ga0.85
Al0.15Asよりなる活性層504、p型のGa0.5
0.5 Asよりなる第2光ガイド層505、p型のGa
0.86Al0.14Asよりなる光吸収層506、p型のGa
0.5 Al0.5 Asよりなる第2光ガイド層507及びp
型のGa0.8 Al0.2 Asよりなる第3ガイド層508
が順次形成されている。第3光ガイド層508の上にお
ける中央部にはp型のGa0.5 Al0.5Asよりなるス
トライプ領域509が形成されていると共に、第3光ガ
イド層508の上におけるストライプ領域509の両側
にはn型のGaAsよりなる電流ブロック層510が形
成されている。ストライプ領域509及び電流ブロック
層510の上には、p型のGa0.5 Al0.5 Asよりな
る第4光ガイド層511がストライプ領域509と一体
に形成され、第4光ガイド層511の上にはp型のGa
Asよりなるコンタクト層512が形成されている。第
5の実施形態においては、光吸収層506の膜厚は5n
m以上で且つ活性層504の膜厚の5分の1以下に設定
されていると共に、2層の第2光ガイド層505,50
7、両者間に介在する光吸収層506及び第3の光ガイ
ド層508の合計膜厚は0.3μm以下に設定されてい
る。
FIG. 12 shows a sectional structure of a semiconductor laser device according to the fifth embodiment. As shown in FIG.
On a semiconductor substrate 501 made of n-type GaAs, a buffer layer 502 made of n-type GaAs and an n-type Ga 0.5
A first light guide layer 503 made of Al 0.5 As, Ga 0.85
Active layer 504 made of Al 0.15 As, p-type Ga 0.5 A
a second light guide layer 505 of l 0.5 As, p-type Ga
Light absorption layer 506 made of 0.86 Al 0.14 As, p-type Ga
A second light guide layer 507 of 0.5 Al 0.5 As and p
Guide layer 508 of Ga 0.8 Al 0.2 As type
Are sequentially formed. A stripe region 509 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed at the center on the third light guide layer 508, and n regions are formed on both sides of the stripe region 509 on the third light guide layer 508. A current blocking layer 510 of GaAs is formed. On the stripe region 509 and the current block layer 510, a fourth light guide layer 511 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed integrally with the stripe region 509. Type Ga
A contact layer 512 made of As is formed. In the fifth embodiment, the thickness of the light absorbing layer 506 is 5n.
m and not more than 分 の of the thickness of the active layer 504, and two second light guide layers 505 and 50.
7. The total film thickness of the light absorbing layer 506 and the third light guide layer 508 interposed therebetween is set to 0.3 μm or less.

【0116】図13は第6の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の断面構造を示しており、図13に示すように、
n型のGaAsよりなる半導体基板601の上に、n型
のGaAsよりなるバッファ層602、n型のGa0.5
Al0.5 Asよりなる第1光ガイド層603、Ga0.85
Al0.15Asよりなる活性層604及びp型のGa0. 5
Al0.5 Asよりなる第2光ガイド層605が順次形成
されている。第2光ガイド層605の上における中央部
にはp型のGa0.5 Al0.5 Asよりなるストライプ領
域606が形成されていると共に第2光ガイド層605
の上における中央部を除く領域にはn型のGaAsより
なる電流ブロック層607が形成されている。電流ブロ
ック層607の上にはp型のGa0.5 Al0.5 Asより
なる第3光ガイド層608がストライプ領域606と一
体に形成され、ストライプ領域606及び第3光ガイド
層608の上にはp型のGa0.86Al0.14Asよりなる
光吸収層609が形成され、光吸収層609の上にはp
型のGa0.5 Al0.5 Asよりなる第3光ガイド層61
0が形成され、第3光ガイド層610の上にはp型のG
aAsよりなるコンタクト層611が形成されている。
第6の実施形態においては、光吸収層609の膜厚は5
nm以上で且つ活性層604の膜厚の5分の1以下に設
定されていると共に、第2光ガイド層605の膜厚は
0.3μm以下に設定されている。
FIG. 13 shows a sectional structure of a semiconductor laser device according to the sixth embodiment. As shown in FIG.
On a semiconductor substrate 601 made of n-type GaAs, a buffer layer 602 made of n-type GaAs and an n-type Ga 0.5
A first light guide layer 603 made of Al 0.5 As, Ga 0.85
Al of the active layer 604 and a p-type consisting of 0.15 As Ga 0. 5
A second light guide layer 605 made of Al 0.5 As is sequentially formed. A stripe region 606 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed at a central portion on the second light guide layer 605, and the second light guide layer 605 is formed.
A current block layer 607 made of n-type GaAs is formed in a region except for a central portion on the substrate. A third light guide layer 608 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed integrally with the stripe region 606 on the current block layer 607, and a p-type light guide layer 608 is formed on the stripe region 606 and the third light guide layer 608. A light absorbing layer 609 made of Ga 0.86 Al 0.14 As is formed on the light absorbing layer 609.
Light guide layer 61 of Ga 0.5 Al 0.5 As
0 is formed, and p-type G is formed on the third light guide layer 610.
A contact layer 611 made of aAs is formed.
In the sixth embodiment, the thickness of the light absorbing layer 609 is 5
The thickness is set to be not less than nm and not more than one fifth of the thickness of the active layer 604, and the thickness of the second light guide layer 605 is set to be 0.3 μm or less.

【0117】図14は第7の実施形態に係る半導体レー
ザ装置の断面構造を示しており、図14に示すように、
n型のGaAsよりなる半導体基板701の上に、n型
のGaAsよりなるバッファ層702、n型のGa0.5
Al0.5 Asよりなる第1光ガイド層703、Ga0.85
Al0.15Asよりなる活性層704、p型のGa0.5
0.5 Asよりなる第2光ガイド層705及びp型のG
0.8 Al0.2 Asよりなる第3ガイド層706が順次
形成されている。第3光ガイド層706の上における中
央部にはp型のGa0.5 Al0.5 Asよりなるストライ
プ領域707が形成されていると共に第3光ガイド層7
06の上における中央部を除く領域にはn型のGaAs
よりなる電流ブロック層708が形成されている。電流
ブロック層708の上にはp型のGa0.5 Al0.5 As
よりなる第4光ガイド層709がストライプ領域707
と一体に形成され、ストライプ領域707及び第4光ガ
イド層709の上にはp型のGa0.86Al0.14Asより
なる光吸収層710が形成され、光吸収層710の上に
はp型のGa0.5 Al0.5 Asよりなる第4光ガイド層
711が形成され、第4光ガイド層711の上にはp型
のGaAsよりなるコンタクト層712が形成されてい
る。第7の実施形態においては、光吸収層710の膜厚
は5nm以上で且つ活性層704の膜厚の5分の1以下
に設定されていると共に、第2光ガイド層705と第3
光ガイド層706との合計膜厚は0.3μm以下に設定
されている。
FIG. 14 shows a sectional structure of a semiconductor laser device according to the seventh embodiment. As shown in FIG.
On a semiconductor substrate 701 made of n-type GaAs, a buffer layer 702 made of n-type GaAs and an n-type Ga 0.5
A first optical guide layer 703 made of Al 0.5 As, Ga 0.85
Active layer 704 made of Al 0.15 As, p-type Ga 0.5 A
The second light guide layer 705 of l 0.5 As and p-type G
A third guide layer 706 made of a 0.8 Al 0.2 As is sequentially formed. A stripe region 707 made of p-type Ga 0.5 Al 0.5 As is formed at a central portion on the third light guide layer 706 and the third light guide layer 7 is formed.
N-type GaAs is formed in a region excluding the central portion on
A current block layer 708 is formed. On the current block layer 708, p-type Ga 0.5 Al 0.5 As
A fourth light guide layer 709 made of a stripe region 707
A light absorption layer 710 made of p-type Ga 0.86 Al 0.14 As is formed on the stripe region 707 and the fourth light guide layer 709, and a p-type Ga is formed on the light absorption layer 710. A fourth light guide layer 711 made of 0.5 Al 0.5 As is formed, and a contact layer 712 made of p-type GaAs is formed on the fourth light guide layer 711. In the seventh embodiment, the thickness of the light absorbing layer 710 is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the thickness of the active layer 704, and the second light guide layer 705 and the third
The total film thickness with the light guide layer 706 is set to 0.3 μm or less.

【0118】尚、前記各実施形態においては、n型の半
導体基板を用い、n型の電流ブロック層を形成する場合
のみを示したが、p型の半導体基板を用い、p型の電流
ブロック層を形成してもよい。
In each of the above embodiments, only the case where the n-type semiconductor substrate is used and the n-type current blocking layer is formed is shown. However, the p-type semiconductor substrate is used and the p-type current blocking layer is formed. May be formed.

【0119】また、前記各実施形態においては、電流ブ
ロック層が活性層よりも上側に位置する場合つまり活性
層から見て電流ブロック層が半導体基板と反対側に位置
する場合のみを示したが、活性層から見て電流ブロック
層が半導体基板と同じ側に位置する場合でも、同じ効果
が得られる。また、電流ブロック層が活性層の上下両側
に設けられるダブルコンファイメント構造にすると、漏
れ電流が少なくなるので、一層の低動作電流化が図れる
ことは言うまでもない。
In each of the above embodiments, only the case where the current blocking layer is located above the active layer, that is, the case where the current blocking layer is located on the side opposite to the semiconductor substrate when viewed from the active layer, has been described. The same effect can be obtained even when the current blocking layer is located on the same side as the semiconductor substrate when viewed from the active layer. In addition, if the current blocking layer has a double confinement structure provided on both the upper and lower sides of the active layer, the leakage current is reduced, so that the operation current can be further reduced.

【0120】また、前記各実施形態において、活性層を
多重量子井戸構造にすると、発振しきい値電流が低減し
て動作電流値が低減する。
In each of the above embodiments, when the active layer has a multiple quantum well structure, the oscillation threshold current is reduced and the operating current value is reduced.

【0121】図15は、第1の実施形態に係る半導体レ
ーザ装置において、780nm帯のレーザ発振をする、
10nmの厚さを持つGa0.95Al0.05Asよりなる5
層のウェル層と4nmの厚さを持つGa0.7 Al0.3
sよりなる6層のバリア層とからなるマルチカンタムウ
ェル(MQW)構造を有する活性層を用いたときの電流
−光出力特性を示している。図15に示すように、活性
層をMQW構造にすると50mW以上の光出力が得られ
た。
FIG. 15 shows that the semiconductor laser device according to the first embodiment performs laser oscillation in the 780 nm band.
5 consisting of Ga 0.95 Al 0.05 As having a thickness of 10 nm
Ga 0.7 Al 0.3 A with 4 nm thickness and well layer
4 shows current-light output characteristics when an active layer having a multiquantum well (MQW) structure including six barrier layers made of s is used. As shown in FIG. 15, when the active layer had an MQW structure, an optical output of 50 mW or more was obtained.

【0122】活性層を多重量子井戸構造にすると、活性
層の持つ微分利得がさらに増大するため、電流−光出力
特性に非線形性を生じさせることなく自励発振が生じる
領域がさらに広くなる。活性層が多重量子井戸構造を有
している場合において、光吸収層が複数層設けられてい
るときには、複数の光吸収層の合計膜厚を活性層の井戸
層の合計膜厚の5分の1以下に設定し、光吸収層が量子
井戸構造を有しているときには、光吸収層の井戸層の合
計膜厚を活性層の井戸層の合計膜厚の5分の1以下に設
定すると、電流−光出力特性において非線形性が一層生
じ難くなる。
When the active layer has a multiple quantum well structure, the differential gain of the active layer is further increased, so that the region where self-sustained pulsation occurs without causing non-linearity in current-light output characteristics is further widened. In the case where the active layer has a multiple quantum well structure and a plurality of light absorbing layers are provided, the total thickness of the plurality of light absorbing layers is set to を of the total thickness of the well layers of the active layer. When the light absorbing layer has a quantum well structure, the total thickness of the light absorbing layer is set to be 1/5 or less of the total thickness of the active layer. Non-linearity in the current-light output characteristics is more unlikely to occur.

【0123】また、活性層としては、シングルカンタム
ウェル(SQW)構造、ダブルカンタムウェル(DQ
W)構造、トリプルカンタムウェル(TQW)構造、グ
リン(GRIN)構造、又はセパレートコンファインメ
ントヘテロストラクチャー(SCH)構造等の他の多重
量子井戸構造を採用することもできる。
As the active layer, a single quantum well (SQW) structure and a double quantum well (DQ
Other multiple quantum well structures such as a W) structure, a triple quantum well (TQW) structure, a grin (GRIN) structure, or a separate confinement heterostructure (SCH) structure can also be employed.

【0124】また、再成長を容易にする半導体層、すな
わちAlAs混晶比の小さい半導体層の上に電流ブロッ
ク層を作製すれば、AlAs混晶比の低い半導体層の上
への再成長となるため、再成長界面の酸化を防ぐことが
できるので、界面抵抗の低減につながることは言うまで
もない。
If the current block layer is formed on a semiconductor layer which facilitates regrowth, that is, a semiconductor layer having a small AlAs mixed crystal ratio, regrowth will be performed on a semiconductor layer having a low AlAs mixed crystal ratio. Therefore, oxidation of the regrowth interface can be prevented, and it goes without saying that the interface resistance is reduced.

【0125】さらに、前記各実施形態においては、Ga
AlAs系の半導体材料を用いた場合を示したが、他の
材料系、例えば、InP系、InGaAsP系、InG
aP系、InGaAlP系、ZnSe系、ZnCdSS
e系、ZnMgSSe系、GaN系、InGaN系又は
AlGaN系等の化合物半導体材料を用いてもよいこと
は言うまでもない。
Further, in each of the above embodiments, Ga
Although the case where an AlAs-based semiconductor material is used has been shown, other material systems, for example, InP-based, InGaAsP-based, and InG-based
aP, InGaAlP, ZnSe, ZnCdSS
It goes without saying that a compound semiconductor material such as e-based, ZnMgSSe-based, GaN-based, InGaN-based, or AlGaN-based may be used.

【0126】以下、前記各実施形態に係る半導体レーザ
装置を光源として用いる光ピックアップ装置について説
明する。
Hereinafter, an optical pickup device using the semiconductor laser device according to each of the above embodiments as a light source will be described.

【0127】図16は前記各実施形態に係る半導体レー
ザ装置を光源として用いる第1の光ピックアップ装置の
概略構造を示している。尚、第1の光ピックアップ装置
の説明においては、図19に基づき説明した第1の従来
の光ピックアップ装置と同様の部材については同一の符
号を付すことにより説明を省略する。図16において、
30Bは前記各実施形態に係る半導体レーザ装置を示し
ている。
FIG. 16 shows a schematic structure of a first optical pickup device using the semiconductor laser device according to each of the above embodiments as a light source. In the description of the first optical pickup device, the same members as those of the first conventional optical pickup device described with reference to FIG. In FIG.
Reference numeral 30B denotes the semiconductor laser device according to each of the embodiments.

【0128】図16と図19との比較から明らかなよう
に、前記各実施形態に係る半導体レーザ装置30Bを光
源として用いると、第1の従来の光ピックアップ装置に
おいては必要であった発振スペクトルをマルチモード化
するための高周波重畳回路モジュール38が不要にな
る。
As is clear from the comparison between FIG. 16 and FIG. 19, when the semiconductor laser device 30B according to each of the above embodiments is used as a light source, the oscillation spectrum required in the first conventional optical pickup device is reduced. The high frequency superimposing circuit module 38 for multi-mode operation becomes unnecessary.

【0129】高周波重畳回路モジュール38は非常に大
きいと共にコストが高いので、光ピックアップ装置の小
型化、部品点数の削減及び低コスト化の妨げとなってい
たが、前記各実施形態に係る半導体レーザ装置30Bを
光源として用いる第1の光ピックアップ装置によると、
高周波重畳回路モジュール38が不要であるため、光ピ
ックアップ装置の小型化及び低コスト化が可能なことは
言うまでもない。
The high frequency superimposing circuit module 38 is very large and expensive, which hinders miniaturization of the optical pickup device, reduction in the number of parts, and reduction in cost. According to the first optical pickup device using 30B as a light source,
Since the high-frequency superimposing circuit module 38 is unnecessary, it goes without saying that the size and cost of the optical pickup device can be reduced.

【0130】図17は前記各実施形態に係る半導体レー
ザ装置を光源として用いる第2の光ピックアップ装置の
概略構造を示している。尚、第2の光ピックアップ装置
の説明においては、図20に基づき説明した第2の従来
の光ピックアップ装置と同様の部材については同一の符
号を付すことにより説明を省略する。図17において、
40Bは前記各実施形態に係る半導体レーザ装置、受光
素子及びホログラム光学素子が集積化されてなるレーザ
ユニットである。
FIG. 17 shows a schematic structure of a second optical pickup device using the semiconductor laser device according to each of the above embodiments as a light source. In the description of the second optical pickup device, the same members as those of the second conventional optical pickup device described with reference to FIG. In FIG.
Reference numeral 40B denotes a laser unit in which the semiconductor laser device, the light receiving element, and the hologram optical element according to the above embodiments are integrated.

【0131】図17と図20との比較から明らかなよう
に、前記各実施形態に係る半導体レーザ装置を有するレ
ーザユニット40Bを用いると、第2の従来の光ピック
アップ装置において必要であった高周波重畳回路モジュ
ール44及びシールド部材45が不要になる。レーザユ
ニットは半導体レーザ装置用の端子に加えて受光素子用
の端子が必要となるため、端子数が多いと共に複雑な構
造を有している。このようなレーザユニットに高周波重
畳回路モジュール44を取り付けるためには、高周波重
畳回路モジュール44自体も多端子対応のために複雑に
なるので、大型化及びコストアップの原因となってい
た。また、高周波重畳回路モジュール44から供給され
る高周波が不要輻射として問題になるばかりでなくレー
ザユニットの受光素子等の電気回路に直接に影響を与え
て信号特性が劣化するという問題もあった。
As is clear from the comparison between FIG. 17 and FIG. 20, when the laser unit 40B having the semiconductor laser device according to each of the above embodiments is used, the high frequency superposition required in the second conventional optical pickup device is required. The circuit module 44 and the shield member 45 become unnecessary. The laser unit requires a terminal for a light receiving element in addition to a terminal for a semiconductor laser device, and thus has a large number of terminals and a complicated structure. In order to attach the high-frequency superimposed circuit module 44 to such a laser unit, the high-frequency superimposed circuit module 44 itself becomes complicated due to the multi-terminal support, which has been a cause of an increase in size and cost. In addition, the high frequency supplied from the high-frequency superimposing circuit module 44 not only causes a problem as unnecessary radiation but also directly affects an electric circuit such as a light receiving element of the laser unit, thereby deteriorating signal characteristics.

【0132】しかしながら、第2の光ピックアップ装置
においては、レーザユニット40Bに高周波重畳回路が
不必要になるため、不要輻射の問題及び高周波による受
光素子等の電気回路への影響の問題もなくなるので、光
ピックアップ装置が非常に簡単な構成となり、小型化、
部品点数の削減及び低コスト化を図ることが容易にな
る。
However, in the second optical pickup device, a high-frequency superimposing circuit is not required in the laser unit 40B, so that the problem of unnecessary radiation and the problem of the high frequency affecting an electric circuit such as a light receiving element are eliminated. The optical pickup device has a very simple configuration,
It is easy to reduce the number of parts and reduce costs.

【0133】[0133]

【発明の効果】請求項1、6、11、16、21、26
又は31の発明に係る半導体レーザ装置によると、光吸
収層の膜厚は5nm以上であるため、自励発振を生じさ
せることができるので、発振スペクトルをマルチモード
化させて低雑音性を実現することができ、また、光吸収
層の膜厚は活性層の膜厚の5分の1以下であるため、線
形性に優れた電流−光出力特性を実現できるので、低光
出力時においても光出力の大きさの制御が容易になる。
According to the present invention, claims 1, 6, 11, 16, 21, and 26 are provided.
Alternatively, in the semiconductor laser device according to the thirty-first aspect, since the thickness of the light absorption layer is 5 nm or more, self-sustained pulsation can be generated. In addition, since the thickness of the light absorbing layer is less than one fifth of the thickness of the active layer, current-light output characteristics excellent in linearity can be realized. It is easy to control the magnitude of the output.

【0134】請求項3、7、12、17、22、27又
は32の発明に係る半導体レーザ装置によると、屈折率
導波機構を確保できるので、安定な基本横モード発振を
得ることができると共に、導波光が電流ブロック層及び
活性層における電流ブロック層の下側の領域において受
ける光吸収損失を低減でき、これにより導波光の等位相
面の湾曲を低減できるので、非点隔差を低減することが
できる。
According to the semiconductor laser device of the third , seventh, twelfth, twelfth, twelfth, twelfth, twelfth, twelfth and thirty-second aspects, a stable fundamental transverse mode oscillation can be obtained because a refractive index guiding mechanism can be secured. Reducing the light absorption loss of the guided light in the current blocking layer and the region below the current blocking layer in the active layer, thereby reducing the curvature of the equal phase plane of the guided light, thus reducing the astigmatic difference. Can be.

【0135】請求項4、8、13、18、23、28又
は33の発明に係る半導体レーザ装置によると、光吸収
層が量子井戸構造を有しているため、光吸収層の膜厚が
小さくても光吸収層の可飽和吸収効果を増大することが
できる。
According to the semiconductor laser device of the fourth , eighth, thirteenth, eighteenth, thirteenth, twenty-third, thirty-eighth or thirty-third inventions, since the light absorption layer has a quantum well structure, the thickness of the light absorption layer is small. Even so, the saturable absorption effect of the light absorbing layer can be increased.

【0136】請求項2、9、14、19、24、29又
は34の発明に係る半導体レーザ装置によると、活性層
が多重量子井戸構造を有しているため、活性層の膜厚が
小さくても発振しきい値電流を低減することができる。
According to the semiconductor laser device of the second , ninth, nineteenth, fourteenth, nineteenth, twenty-four, twenty-ninth, or thirty-fourth aspects, the active layer has a multiple quantum well structure, so that the thickness of the active layer is small. Also, the oscillation threshold current can be reduced.

【0137】請求項5、10、15、20、25、30
又は35の発明に係る半導体レーザ装置によると、光吸
収層が量子井戸構造を有していると共に活性層が多重量
子井戸構造を有しているため、光吸収層及び活性層の膜
厚がそれぞれ小さくても、光吸収層の可飽和吸収効果を
増大できると共に発振しきい値電流を低減できる。ま
た、光吸収層が発振レーザ光に対して速やかに透明にな
るので自励発振が生じ易くなると共に、低い発振しきい
値電流においても線形性に優れた電流−光出力特性を実
現することができる。
Claims 5, 10, 15, 20, 25, 30
According to the semiconductor laser device of the present invention, the light absorption layer has a quantum well structure and the active layer has a multiple quantum well structure. Even if it is small, the saturable absorption effect of the light absorbing layer can be increased and the oscillation threshold current can be reduced. In addition, since the light absorption layer becomes transparent to the oscillating laser light quickly, self-sustained pulsation is easily generated, and current-light output characteristics with excellent linearity even at a low oscillation threshold current can be realized. it can.

【0138】請求項36〜42の発明に係る光ピックア
ップ装置によると、半導体レーザ装置が自励発振を生じ
るため高周波重畳回路モジュールが不要になると共に、
非点隔差が小さいため光ディスク等の情報の読み出し時
の非点隔差の値と情報の書き込み時の非点隔差の値との
差も小さくなるので非点隔差を補正する光学部品が不要
になるので、部品点数の削減、小型化及び低コスト化を
実現することができる。また、高周波重畳回路モジュー
ルが不要になるので、重畳高周波に起因する不要輻射や
他の回路への悪影響の問題が解消し、安全面の向上や特
性面の向上を図ることができる。さらに、光ディスク等
の情報の読み出しに適当な3mW程度の光出力から情報
の書き込みに適当な30mW程度の光出力の範囲におい
て電流−光出力特性に線形性が得られるので、書き換え
型の光ディスクに対して安定した読み出し及び書き込み
が可能になる。
According to the optical pickup device of the present invention, since the semiconductor laser device generates self-sustained pulsation, a high-frequency superimposing circuit module becomes unnecessary, and
Since the astigmatism is small, the difference between the value of the astigmatism at the time of reading information from an optical disk or the like and the value of the astigmatism at the time of writing information is also small, so that an optical component for correcting the astigmatism becomes unnecessary. Thus, it is possible to reduce the number of parts, reduce the size, and reduce the cost. Further, since the high-frequency superimposed circuit module becomes unnecessary, the problem of unnecessary radiation and adverse effects on other circuits due to the superimposed high frequency can be solved, and the safety and the characteristics can be improved. Furthermore, linearity can be obtained in the current-light output characteristics in a range from an optical output of about 3 mW suitable for reading information on an optical disc to an optical output of about 30 mW suitable for writing information. And stable reading and writing become possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体レーザ装
置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】活性層の膜厚が60nmである場合における、
発振スペクトル特性の禁制帯幅波長差Δλ及び光吸収層
の膜厚に対する依存性、並びに電流−光出力特性におけ
る非線形性の有無の実験結果を示す図である。
FIG. 2 shows a case where the thickness of an active layer is 60 nm.
FIG. 7 is a diagram showing the dependence of the oscillation spectrum characteristic on the bandgap wavelength difference Δλ and the thickness of the light absorption layer, and the experimental results of the presence / absence of nonlinearity in the current-light output characteristics.

【図3】電流−光出力特性における非線形性を説明する
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating non-linearity in current-light output characteristics.

【図4】活性層の膜厚が80nmである場合における、
発振スペクトル特性の禁制帯幅波長差Δλ及び光吸収層
の膜厚に対する依存性、並びに電流−光出力特性におけ
る非線形性の有無の実験結果を示す図である。
FIG. 4 shows a case where the thickness of an active layer is 80 nm.
FIG. 7 is a diagram showing the dependence of the oscillation spectrum characteristic on the bandgap wavelength difference Δλ and the thickness of the light absorption layer, and the experimental results of the presence / absence of nonlinearity in the current-light output characteristics.

【図5】活性層の膜厚と、電流−光出力特性に非線形を
生じないための光吸収層の最大膜厚との関係を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the thickness of an active layer and the maximum thickness of a light absorbing layer for preventing non-linearity in current-light output characteristics.

【図6】内外実効屈折率差Δnの第2光ガイド層と光吸
収膜との合計膜厚dpに対する依存性についての計算結
果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a calculation result of a dependence of an inner and outer effective refractive index difference Δn on a total film thickness dp of a second light guide layer and a light absorbing film.

【図7】(a)は第1の実施形態に係る半導体レーザ装
置の電流−光出力特性を示し、(b)は光吸収層を有す
る従来の自励発振型の半導体レーザ装置の電流−光出力
特性を示す図である。
FIG. 7A shows current-light output characteristics of the semiconductor laser device according to the first embodiment, and FIG. 7B shows current-light output of a conventional self-pulsation type semiconductor laser device having a light absorption layer. FIG. 4 is a diagram illustrating output characteristics.

【図8】(a)〜(c)は第1の実施形態に係る半導体
レーザ装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
FIGS. 8A to 8C are cross-sectional views illustrating respective steps of a method for manufacturing the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【図9】本発明の第2の実施形態に係る半導体レーザ装
置の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。
FIG. 11 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第5の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。
FIG. 12 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第6の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。
FIG. 13 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第7の実施形態に係る半導体レーザ
装置の断面図である。
FIG. 14 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図15】第1の実施形態に係る半導体レーザ装置にお
いて、マルチカンタムウェル構造を有する活性層を用い
たときの電流−光出力特性を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing current-light output characteristics when an active layer having a multiquantum well structure is used in the semiconductor laser device according to the first embodiment.

【図16】前記各実施形態に係る半導体レーザ装置を用
いる第1の光ピックアップ装置の概略構成図である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a first optical pickup device using the semiconductor laser device according to each of the embodiments.

【図17】前記各実施形態に係る半導体レーザ装置を用
いる第2の光ピックアップ装置の概略構成図である。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a second optical pickup device using the semiconductor laser device according to each of the embodiments.

【図18】従来の半導体レーザ装置を用いる従来の第1
の光ピックアップ装置の概略構成図である。
FIG. 18 shows a first conventional example using a conventional semiconductor laser device.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the optical pickup device of FIG.

【図19】従来の半導体レーザ装置を用いる従来の第2
の光ピックアップ装置の概略構成図である。
FIG. 19 shows a second conventional example using a conventional semiconductor laser device.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the optical pickup device of FIG.

【図20】従来の半導体レーザ装置の断面図である。FIG. 20 is a sectional view of a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30B 半導体レーザ 31 コリメートレンズ 32 ビームスプリッタ 33 対物レンズ 34 光ディスク 35 検出レンズ 36 ホログラム光学素子 37 受光素子 40B レーザユニット 41 コリメートレンズ 42 対物レンズ 43 光ディスク 101 半導体基板 102 バッファ層 103 第1光ガイド層 104 活性層 105 第2光ガイド層 106 光吸収層 107 ストライプ領域 108 電流ブロック層 109 第3光ガイド層 110 コンタクト層 201 半導体基板 202 バッファ層 203 第1光ガイド層 204 光吸収層 205 第1光ガイド層 206 活性層 207 第2光ガイド層 208 ストライプ領域 209 電流ブロック層 210 第3光ガイド層 211 コンタクト層 301 半導体基板 302 バッファ層 303 第1光ガイド層 304 光吸収層 305 第1光ガイド層 306 活性層 307 第2光ガイド層 308 第3ガイド層 309 ストライプ領域 310 電流ブロック層 311 第4光ガイド層 401 半導体基板 402 バッファ層 403 第1光ガイド層 404 活性層 405 第2光ガイド層 406 光吸収層 407 第2光ガイド層 409 ストライプ領域 410 電流ブロック層 411 第3光ガイド層 412 コンタクト層 501 半導体基板 502 バッファ層 503 第1光ガイド層 504 活性層 505 第2光ガイド層 506 光吸収層 507 第2光ガイド層 508 第3ガイド層 509 ストライプ領域 510 電流ブロック層 511 第4光ガイド層 512 コンタクト層 601 半導体基板 602 バッファ層 603 第1光ガイド層 604 活性層 605 第2光ガイド層 606 ストライプ領域 607 電流ブロック層 608 第3光ガイド層 609 光吸収層 610 第3光ガイド層 611 コンタクト層 701 半導体基板 702 バッファ層 703 第1光ガイド層 704 活性層 705 第2光ガイド層 706 第3ガイド層 707 ストライプ領域 708 電流ブロック層 709 第4光ガイド層 710 光吸収層 711 第4光ガイド層 712 コンタクト層 30B Semiconductor laser 31 Collimating lens 32 Beam splitter 33 Objective lens 34 Optical disk 35 Detection lens 36 Hologram optical element 37 Light receiving element 40B Laser unit 41 Collimating lens 42 Objective lens 43 Optical disk 101 Semiconductor substrate 102 Buffer layer 103 First optical guide layer 104 Active layer Reference Signs List 105 second light guide layer 106 light absorption layer 107 stripe region 108 current blocking layer 109 third light guide layer 110 contact layer 201 semiconductor substrate 202 buffer layer 203 first light guide layer 204 light absorption layer 205 first light guide layer 206 activity Layer 207 Second light guide layer 208 Stripe region 209 Current block layer 210 Third light guide layer 211 Contact layer 301 Semiconductor substrate 302 Buffer layer 303 First light Id layer 304 Light absorption layer 305 First light guide layer 306 Active layer 307 Second light guide layer 308 Third guide layer 309 Stripe region 310 Current blocking layer 311 Fourth light guide layer 401 Semiconductor substrate 402 Buffer layer 403 First light guide Layer 404 Active layer 405 Second light guide layer 406 Light absorption layer 407 Second light guide layer 409 Stripe region 410 Current block layer 411 Third light guide layer 412 Contact layer 501 Semiconductor substrate 502 Buffer layer 503 First light guide layer 504 Activity Layer 505 Second light guide layer 506 Light absorption layer 507 Second light guide layer 508 Third guide layer 509 Stripe region 510 Current block layer 511 Fourth light guide layer 512 Contact layer 601 Semiconductor substrate 602 Buffer layer 603 First light guide layer 604 Active layer 605 Second light guide layer 606 Stripe region 607 Current block layer 608 Third light guide layer 609 Light absorption layer 610 Third light guide layer 611 Contact layer 701 Semiconductor substrate 702 Buffer layer 703 First light guide layer 704 Active layer 705 Second light guide layer 706 Third guide layer 707 Stripe region 708 Current block layer 709 Fourth light guide layer 710 Light absorption layer 711 Fourth light guide layer 712 Contact layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 秀行 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−250805(JP,A) 特開 平5−335681(JP,A) 特開 平7−22695(JP,A) 特開 平5−291688(JP,A) 特開 平7−86676(JP,A) 特開 昭63−202083(JP,A) Appl.Phys.Lett.Vo l.65 No.10(1994)p.1211− 1212 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hideyuki Nakanishi 1-1, Komachi, Takatsuki-shi, Osaka Inside Matsushita Electronics Corporation (56) References JP-A-8-250805 (JP, A) JP-A Heisei 5-335681 (JP, A) JP-A-7-22695 (JP, A) JP-A-5-291688 (JP, A) JP-A-7-86676 (JP, A) JP-A-63-202083 (JP, A) A) Appl. Phys. Lett. Vol. 65 No. 10 (1994) p. 1211-1212 (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50

Claims (42)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板上に第1導電型の半導体層よ
りなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層の
上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の上
に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形成
され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体層よ
りなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する光吸
収層が形成され、該光吸収層の上における中央部に第2
導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、
前記光吸収層の上における前記ストライプ領域の両側に
第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振する
レーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前記ス
トライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型の第
3光ガイド層が形成され、前記光吸収層の膜厚は5nm
以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定され
ており、前記光吸収層と前記活性層との間の禁制帯幅波
長差の値が4nm以上で且つ10nm以下であることを
特徴とする半導体レーザ装置。
A first light guide layer formed of a semiconductor layer of a first conductivity type formed on a semiconductor substrate; an active layer formed of a semiconductor layer formed on the first light guide layer; A second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed thereon, and a light beam made of the semiconductor layer of the second conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on the second light guide layer. An absorption layer is formed, and a second portion is formed at a central portion on the light absorption layer.
A stripe region made of a conductive semiconductor layer is formed,
A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the light absorption layer, and is formed on the stripe region and the current block layer. A third light guide layer of the second conductivity type is formed, and the thickness of the light absorption layer is 5 nm.
It is set to not less than one fifth of the thickness of the active layer.
The band gap between the light absorbing layer and the active layer.
A semiconductor laser device wherein the value of the length difference is 4 nm or more and 10 nm or less .
【請求項2】 半導体基板上に第1導電型の半導体層よ
りなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層の
上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の上
に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形成
され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体層よ
りなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する光吸
収層が形成され、該光吸収層の上における中央部に第2
導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、
前記光吸収層の上における前記ストライプ領域の両側に
第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振する
レーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前記ス
トライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型の第
3光ガイド層が形成され、前記光吸収層の膜厚は5nm
以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定され
ており、前記活性層は多重量子井戸構造を有しているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。
2. A semiconductor device of a first conductivity type, comprising:
A first light guide layer is formed, and the first light guide layer
An active layer made of a semiconductor layer is formed on the active layer,
Forming a second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type
And a second conductive type semiconductor layer is formed on the second light guide layer.
Light absorption for absorbing laser light oscillating from the active layer
A collecting layer is formed, and a second layer is formed at a central portion on the light absorbing layer.
A stripe region made of a conductive semiconductor layer is formed,
On both sides of the stripe region on the light absorbing layer
Oscillates from the active layer, comprising a semiconductor layer of the first conductivity type
A current blocking layer for absorbing laser light is formed,
A second conductive type first layer is formed on the trip region and the current blocking layer.
Three light guide layers are formed, and the thickness of the light absorption layer is 5 nm.
It is set to not less than one fifth of the thickness of the active layer.
And which, it said active layer is a semiconductor laser device characterized in that it has a multiple quantum well structure.
【請求項3】 前記第2光ガイド層と前記光吸収層との
合計膜厚は0.3μm以下に設定されていることを特徴
とする請求項1又は2に記載の半導体レーザ装置。
3. The semiconductor laser device according to claim 1 , wherein a total film thickness of the second light guide layer and the light absorbing layer is set to 0.3 μm or less.
【請求項4】 前記光吸収層は量子井戸構造を有してい
ることを特徴とする請求項1又は3に記載の半導体レー
ザ装置。
4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein said light absorption layer has a quantum well structure.
【請求項5】 前記光吸収層は量子井戸構造を有してい
ると共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有している
ことを特徴とする請求項1又は3に記載の半導体レーザ
装置。
5. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the light absorption layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項6】 半導体基板上に第1導電型の半導体層よ
りなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層の
上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の上
に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形成
され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2導電
型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、前記
第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両側
に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振す
るレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前記
ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型の
第3光ガイド層が形成され、前記第1光ガイド層は前記
活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層
の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で
且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定されている
ことを特徴とする半導体レーザ装置。
6. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed thereon, and a stripe region made of the semiconductor layer of the second conductivity type is formed at the center on the second light guide layer; A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the light guide layer, and a current block layer is formed on the stripe region and the current block layer. A third light guide layer of two conductivity type is formed, and the first light guide layer has at least one light absorption layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the light absorption layer has a thickness of 5 nm or more and a film of the active layer A semiconductor laser device characterized in that the thickness is set to 1/5 or less.
【請求項7】 前記第2光ガイド層の膜厚は0.3μm
以下に設定されていることを特徴とする請求項6に記載
の半導体レーザ装置。
7. The thickness of the second light guide layer is 0.3 μm.
The semiconductor laser device according to claim 6, wherein:
【請求項8】 前記光吸収層は量子井戸構造を有してい
ることを特徴とする請求項6又は7に記載の半導体レー
ザ装置。
8. The semiconductor laser device according to claim 6, wherein said light absorption layer has a quantum well structure.
【請求項9】 前記活性層は多重量子井戸構造を有して
いることを特徴とする請求項6又は7に記載の半導体レ
ーザ装置。
9. The semiconductor laser device according to claim 6, wherein said active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項10】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いると共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有してい
ることを特徴とする請求項6又は7に記載の半導体レー
ザ装置。
10. The semiconductor laser device according to claim 6, wherein said light absorption layer has a quantum well structure, and said active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項11】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体層
よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対して透
明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層の上
における中央部に第2導電型の半導体層よりなるストラ
イプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上における
前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層より
なり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電流ブ
ロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流ブロ
ック層の上に第2導電型の半導体層よりなる第4光ガイ
ド層が形成され、前記第1光ガイド層は前記活性層から
発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収層
を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記活
性層の膜厚の5分の1以下に設定されていることを特徴
とする半導体レーザ装置。
11. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed thereon, and a second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed on the second light guide layer with respect to laser light oscillated from the active layer. A transparent third light guide layer is formed, a stripe region made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed at a central portion on the third light guide layer, and the stripe region is formed on the third light guide layer. A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the semiconductor layer, and a second layer of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer. Four light guide layers are formed and The first light guide layer has at least one light absorbing layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the light absorbing layer has a thickness of 5 nm or more and 5 minutes of the thickness of the active layer. A semiconductor laser device characterized by being set to 1 or less.
【請求項12】 前記第2光ガイド層と前記第3光ガイ
ド層との合計膜厚は0.3μm以下に設定されているこ
とを特徴とする請求項11に記載の半導体レーザ装置。
12. The semiconductor laser device according to claim 11, wherein a total film thickness of said second light guide layer and said third light guide layer is set to 0.3 μm or less.
【請求項13】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いることを特徴とする請求項11又は12に記載の半導
体レーザ装置。
13. The semiconductor laser device according to claim 11, wherein said light absorption layer has a quantum well structure.
【請求項14】 前記活性層は多重量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項11又は12に記載の半
導体レーザ装置。
14. The semiconductor laser device according to claim 11, wherein said active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項15】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いると共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有してい
ることを特徴とする請求項11又は12に記載の半導体
レーザ装置。
15. The semiconductor laser device according to claim 11, wherein the light absorption layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項16】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2導
電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、前
記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両
側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振
するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前
記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型
の第3光ガイド層が形成され、前記第2光ガイド層は前
記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1
層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上
で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定されてい
ることを特徴とする半導体レーザ装置。
16. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed thereon, and a stripe region made of the semiconductor layer of the second conductivity type is formed at the center on the second light guide layer; A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the light guide layer, and a current block layer is formed on the stripe region and the current block layer. A third light guide layer of a two-conductivity type is formed, and the second light guide layer has at least one which absorbs laser light oscillated from the active layer.
A semiconductor laser device, comprising: a light absorbing layer, wherein the thickness of the light absorbing layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the film thickness of the active layer.
【請求項17】 前記吸収層を含む前記第2光ガイド層
の膜厚は0.3μm以下に設定されていることを特徴と
する請求項16に記載の半導体レーザ装置。
17. The semiconductor laser device according to claim 16, wherein the thickness of the second light guide layer including the absorption layer is set to 0.3 μm or less.
【請求項18】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いることを特徴とする請求項16又は17に記載の半導
体レーザ装置。
18. The semiconductor laser device according to claim 16, wherein said light absorption layer has a quantum well structure.
【請求項19】 前記活性層は多重量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項16又は17に記載の半
導体レーザ装置。
19. The semiconductor laser device according to claim 16, wherein said active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項20】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いると共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有してい
ることを特徴とする請求項16又は17に記載の半導体
レーザ装置。
20. The semiconductor laser device according to claim 16, wherein said light absorption layer has a quantum well structure, and said active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項21】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2の光ガイド層の上に第2導電型の半導体
層よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対して
透明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層の
上における中央部に第2導電型の半導体層よりなるスト
ライプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上におけ
る前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層よ
りなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電流
ブロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流ブ
ロック層の上に第2導電型の第3光ガイド層が形成さ
れ、前記第2光ガイド層は前記活性層から発振するレー
ザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収層を有し、前記
光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記活性層の膜厚の
5分の1以下に設定されていることを特徴とする半導体
レーザ装置。
21. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed thereon, and a second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed on the second light guide layer with respect to laser light oscillated from the active layer. A transparent third light guide layer is formed, a stripe region made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed at a central portion on the third light guide layer, and the stripe on the third light guide layer is formed. A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the region, and a third light guide of the second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer. A layer is formed, said second light guide The layer has at least one light-absorbing layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the light-absorbing layer has a thickness of 5 nm or more and a thickness of 1/5 or less of the active layer. A semiconductor laser device characterized by being performed.
【請求項22】 前記光吸収層を含む前記第2光ガイド
層と前記第3の光ガイド層との合計膜厚は0.3μm以
下に設定されていることを特徴とする請求項21に記載
の半導体レーザ装置。
22. The device according to claim 21, wherein a total thickness of the second light guide layer including the light absorption layer and the third light guide layer is set to 0.3 μm or less. Semiconductor laser device.
【請求項23】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いることを特徴とする請求項21又は22に記載の半導
体レーザ装置。
23. The semiconductor laser device according to claim 21, wherein said light absorption layer has a quantum well structure.
【請求項24】 前記活性層は多重量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項21又は22に記載の半
導体レーザ装置。
24. The semiconductor laser device according to claim 21, wherein said active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項25】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いると共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有してい
ることを特徴とする請求項21又は22に記載の半導体
レーザ装置。
25. The semiconductor laser device according to claim 21, wherein the light absorption layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項26】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2導
電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、前
記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両
側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振
するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前
記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型
の第3光ガイド層が形成され、前記第3光ガイド層は前
記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1
層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上
で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定されてい
ることを特徴とする半導体レーザ装置。
26. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed thereon, and a stripe region made of the semiconductor layer of the second conductivity type is formed at the center on the second light guide layer; A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the light guide layer, and a current block layer is formed on the stripe region and the current block layer. A third light guide layer of two conductivity type is formed, and the third light guide layer absorbs at least one laser beam oscillated from the active layer.
A semiconductor laser device, comprising: a light absorbing layer, wherein the thickness of the light absorbing layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of the film thickness of the active layer.
【請求項27】 前記第2光ガイド層の膜厚は0.3μ
m以下に設定されていることを特徴とする請求項26に
記載の半導体レーザ装置。
27. The second light guide layer has a thickness of 0.3 μm.
27. The semiconductor laser device according to claim 26, wherein the distance is set to m or less.
【請求項28】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いることを特徴とする請求項26又は27に記載の半導
体レーザ装置。
28. The semiconductor laser device according to claim 26, wherein the light absorption layer has a quantum well structure.
【請求項29】 前記活性層は多重量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項26又は27に記載の半
導体レーザ装置。
29. The semiconductor laser device according to claim 26, wherein the active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項30】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いると共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有してい
ることを特徴とする請求項26又は27に記載の半導体
レーザ装置。
30. The semiconductor laser device according to claim 26, wherein the light absorption layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項31】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体層
よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対して透
明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層の上
における中央部に第2導電型の半導体層よりなるストラ
イプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上における
前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層より
なり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電流ブ
ロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流ブロ
ック層の上に第2導電型の半導体層よりなる第4光ガイ
ド層が形成され、前記第4光ガイド層は前記活性層から
発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収層
を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記活
性層の膜厚の5分の1以下に設定されていることを特徴
とする半導体レーザ装置。
31. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer, and A second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed thereon, and a second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed on the second light guide layer with respect to laser light oscillated from the active layer. A transparent third light guide layer is formed, a stripe region made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed at a central portion on the third light guide layer, and the stripe region is formed on the third light guide layer. A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the semiconductor layer, and a second layer of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer. Four light guide layers are formed and The fourth light guide layer has at least one light absorbing layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the light absorbing layer has a thickness of 5 nm or more and 5 minutes of the active layer. A semiconductor laser device characterized by being set to 1 or less.
【請求項32】 前記第2光ガイド層と前記第3光ガイ
ド層との合計膜厚は0.3μm以下に設定されているこ
とを特徴とする請求項31に記載の半導体レーザ装置。
32. The semiconductor laser device according to claim 31, wherein a total film thickness of said second light guide layer and said third light guide layer is set to 0.3 μm or less.
【請求項33】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いることを特徴とする請求項31又は32に記載の半導
体レーザ装置。
33. The semiconductor laser device according to claim 31, wherein the light absorption layer has a quantum well structure.
【請求項34】 前記活性層は多重量子井戸構造を有し
ていることを特徴とする請求項31又は32に記載の半
導体レーザ装置。
34. The semiconductor laser device according to claim 31, wherein said active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項35】 前記光吸収層は量子井戸構造を有して
いると共に、前記活性層は多重量子井戸構造を有してい
ることを特徴とする請求項31又は32に記載の半導体
レーザ装置。
35. The semiconductor laser device according to claim 31, wherein the light absorption layer has a quantum well structure, and the active layer has a multiple quantum well structure.
【請求項36】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体層
よりなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する光
吸収層が形成され、該光吸収層の上における中央部に第
2導電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成さ
れ、前記光吸収層の上における前記ストライプ領域の両
側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振
するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前
記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型
の第3光ガイド層が形成され、前記光吸収層の膜厚は5
nm以上で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定
され、前記第2光ガイド層と前記光吸収層との合計膜厚
は0.3μm以下に設定され、前記光吸収層と前記活性
層との間の禁制帯幅波長差の値が4nm以上で且つ10
nm以下である半導体レーザ装置と、 前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを情報記
録面に集光する集光手段と、 前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出する光
検出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。
36. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed thereon, and a light beam made of the semiconductor layer of the second conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on the second light guide layer. An absorption layer is formed, a stripe region made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed in the center on the light absorption layer, and a semiconductor of the first conductivity type is formed on both sides of the stripe region on the light absorption layer. A current blocking layer that absorbs laser light oscillated from the active layer; a third light guide layer of a second conductivity type is formed on the stripe region and the current blocking layer; The film thickness is 5
nm or more and less than or equal to 1/5 of the film thickness of the active layer, the total film thickness of the second light guide layer and the light absorbing layer is set to 0.3 μm or less, The activity
The value of the band gap wavelength difference between the
a semiconductor laser device having a diameter of not more than nm, a light collecting unit for collecting a light beam emitted from the semiconductor laser device on an information recording surface, and a light detecting unit for detecting a light beam reflected from the information recording surface. An optical pickup device comprising:
【請求項37】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2導
電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、前
記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両
側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振
するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前
記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型
の第3光ガイド層が形成され、前記第1光ガイド層は前
記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1
層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上
で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定され、前
記第2光ガイド層の膜厚は0.3μm以下に設定されて
いる半導体レーザ装置と、 前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを情報記
録面に集光する集光手段と、 前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出する光
検出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。
37. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed thereon, and a stripe region made of the semiconductor layer of the second conductivity type is formed at the center on the second light guide layer; A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the light guide layer, and a current block layer is formed on the stripe region and the current block layer. A two-conductivity type third light guide layer is formed, and the first light guide layer has at least one layer for absorbing laser light oscillated from the active layer.
A thickness of the light absorbing layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of a thickness of the active layer, and a thickness of the second light guide layer is set to 0.3 μm. A semiconductor laser device set as follows, light collecting means for collecting a light beam emitted from the semiconductor laser device on an information recording surface, and light detection for detecting a light beam reflected from the information recording surface And an optical pickup device.
【請求項38】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体層
よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対して透
明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層の上
における中央部に第2導電型の半導体層よりなるストラ
イプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上における
前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層より
なり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電流ブ
ロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流ブロ
ック層の上に第2導電型の半導体層よりなる第4光ガイ
ド層が形成され、前記第1光ガイド層は前記活性層から
発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収層
を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記活
性層の膜厚の5分の1以下に設定され、前記第2光ガイ
ド層と前記第3光ガイド層との合計膜厚は0.3μm以
下に設定されている半導体レーザ装置と、 前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを情報記
録面に集光する集光手段と、 前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出する光
検出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。
38. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed thereon, and a second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed on the second light guide layer with respect to laser light oscillated from the active layer. A transparent third light guide layer is formed, a stripe region made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed at a central portion on the third light guide layer, and the stripe region is formed on the third light guide layer. A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the semiconductor layer, and a second layer of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer. Four light guide layers are formed and The first light guide layer has at least one light absorbing layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the light absorbing layer has a thickness of 5 nm or more and 5 minutes of the thickness of the active layer. A semiconductor laser device wherein the total thickness of the second light guide layer and the third light guide layer is set to 0.3 μm or less; and a light beam emitted from the semiconductor laser device An optical pickup device comprising: a light-collecting unit that collects light onto the information recording surface; and a light detecting unit that detects a light beam reflected from the information recording surface.
【請求項39】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2導
電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、前
記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両
側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振
するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前
記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型
の第3光ガイド層が形成され、前記第2光ガイド層は前
記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1
層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上
で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定され、前
記光吸収層を含む前記第2光ガイド層の膜厚は0.3μ
m以下に設定されている半導体レーザ装置と、 前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを情報記
録面に集光する集光手段と、 前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出する光
検出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。
39. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed thereon, and a stripe region made of the semiconductor layer of the second conductivity type is formed at the center on the second light guide layer; A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the light guide layer, and a current block layer is formed on the stripe region and the current block layer. A third light guide layer of a two-conductivity type is formed, and the second light guide layer has at least one which absorbs laser light oscillated from the active layer.
A light-absorbing layer having a thickness of 5 nm or more and 1/5 or less of the film thickness of the active layer. The film thickness is 0.3μ
m, a condensing means for condensing a light beam emitted from the semiconductor laser device on an information recording surface, and a light for detecting a light beam reflected from the information recording surface An optical pickup device comprising: a detection unit.
【請求項40】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2の光ガイド層の上に第2導電型の半導体
層よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対して
透明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層の
上における中央部に第2導電型の半導体層よりなるスト
ライプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上におけ
る前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層よ
りなり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電流
ブロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流ブ
ロック層の上に第2導電型の第3光ガイド層が形成さ
れ、前記第2光ガイド層は前記活性層から発振するレー
ザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収層を有し、前記
光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記活性層の膜厚の
5分の1以下に設定されていると共に、前記光吸収層を
含む前記第2光ガイド層と前記第3の光ガイド層との合
計膜厚は0.3μm以下に設定されている半導体レーザ
装置と、 前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを情報記
録面に集光する集光手段と、 前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出する光
検出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。
40. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed thereon, and a second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed on the second light guide layer with respect to laser light oscillated from the active layer. A transparent third light guide layer is formed, a stripe region made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed at a central portion on the third light guide layer, and the stripe on the third light guide layer is formed. A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the region, and a third light guide of the second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer. A layer is formed, said second light guide The layer has at least one light-absorbing layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the light-absorbing layer has a thickness of 5 nm or more and a thickness of 1/5 or less of the active layer. And a total thickness of the second light guide layer including the light absorption layer and the third light guide layer is set to 0.3 μm or less; and An optical pickup device, comprising: a light-collecting unit that collects an emitted light beam on an information recording surface; and a light detection unit that detects a light beam reflected from the information recording surface.
【請求項41】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上における中央部に第2導
電型の半導体層よりなるストライプ領域が形成され、前
記第2光ガイド層の上における前記ストライプ領域の両
側に第1導電型の半導体層よりなり前記活性層から発振
するレーザ光を吸収する電流ブロック層が形成され、前
記ストライプ領域及び電流ブロック層の上に第2導電型
の第3光ガイド層が形成され、前記第3光ガイド層は前
記活性層から発振するレーザ光を吸収する少なくとも1
層の光吸収層を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上
で且つ前記活性層の膜厚の5分の1以下に設定され、前
記第2光ガイド層の膜厚は0.3μm以下に設定されて
いる半導体レーザ装置と、 前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを情報記
録面に集光する集光手段と、 前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出する光
検出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。
41. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed thereon, and a stripe region made of the semiconductor layer of the second conductivity type is formed at the center on the second light guide layer; A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the stripe region on the light guide layer, and a current block layer is formed on the stripe region and the current block layer. A third light guide layer of two conductivity type is formed, and the third light guide layer absorbs at least one laser beam oscillated from the active layer.
A thickness of the light absorbing layer is set to 5 nm or more and 1/5 or less of a thickness of the active layer, and a thickness of the second light guide layer is set to 0.3 μm. A semiconductor laser device set as follows, light collecting means for collecting a light beam emitted from the semiconductor laser device on an information recording surface, and light detection for detecting a light beam reflected from the information recording surface And an optical pickup device.
【請求項42】 半導体基板上に第1導電型の半導体層
よりなる第1光ガイド層が形成され、該第1光ガイド層
の上に半導体層よりなる活性層が形成され、該活性層の
上に第2導電型の半導体層よりなる第2光ガイド層が形
成され、該第2光ガイド層の上に第2導電型の半導体層
よりなり前記活性層より発振されるレーザ光に対して透
明な第3光ガイド層が形成され、該第3光ガイド層の上
における中央部に第2導電型の半導体層よりなるストラ
イプ領域が形成され、前記第3光ガイド層の上における
前記ストライプ領域の両側に第1導電型の半導体層より
なり前記活性層から発振するレーザ光を吸収する電流ブ
ロック層が形成され、前記ストライプ領域及び電流ブロ
ック層の上に第2導電型の半導体層よりなる第4光ガイ
ド層が形成され、前記第4光ガイド層は前記活性層から
発振するレーザ光を吸収する少なくとも1層の光吸収層
を有し、前記光吸収層の膜厚は5nm以上で且つ前記活
性層の膜厚の5分の1以下に設定されていると共に、前
記第2光ガイド層と前記第3光ガイド層との合計膜厚は
0.3μm以下に設定されている半導体レーザ装置と、 前記半導体レーザ装置から出射される光ビームを情報記
録面に集光する集光手段と、 前記情報記録面から反射してくる光ビームを検出する光
検出手段とを備えていることを特徴とする光ピックアッ
プ装置。
42. A first light guide layer made of a semiconductor layer of a first conductivity type is formed on a semiconductor substrate, and an active layer made of a semiconductor layer is formed on the first light guide layer. A second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed thereon, and a second light guide layer made of a second conductivity type semiconductor layer is formed on the second light guide layer with respect to laser light oscillated from the active layer. A transparent third light guide layer is formed, a stripe region made of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed at a central portion on the third light guide layer, and the stripe region is formed on the third light guide layer. A current block layer made of a semiconductor layer of the first conductivity type and absorbing laser light oscillated from the active layer is formed on both sides of the semiconductor layer, and a second layer of a semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the stripe region and the current block layer. Four light guide layers are formed and The fourth light guide layer has at least one light absorbing layer that absorbs laser light oscillated from the active layer, and the light absorbing layer has a thickness of 5 nm or more and 5 minutes of the active layer. A semiconductor laser device in which the total thickness of the second light guide layer and the third light guide layer is set to 0.3 μm or less; An optical pickup device, comprising: a light condensing means for condensing a light beam on an information recording surface; and a light detecting means for detecting a light beam reflected from the information recording surface.
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