JP4138731B2 - Semiconductor laser device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、DVD-RAM (digital versatile disk random access memory), DVD-R (digital versatile disk recordable), DVD-RW (digital versatile disk rewritable), DVD+R, DVD+RW, CD-R (compact disk recordable), CD-RW, DVD-ROM (digital versatile disk read only memory), CD-ROM, DVD-Video and CD-DAなどの光ディスク装置、あるいは光情報処理、光通信、光計測などに使用する半導体レーザ装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention includes DVD-RAM (digital versatile disk random access memory), DVD-R (digital versatile disk recordable), DVD-RW (digital versatile disk rewritable), DVD + R, DVD + RW, CD-R (compact disk recordable), CD-RW, DVD-ROM (digital versatile disk read only memory), CD-ROM, DVD-Video and CD-DA, etc., or semiconductors used for optical information processing, optical communication, optical measurement, etc. The present invention relates to a laser device and a manufacturing method thereof.
DVD−RAMなどの読み出し、書き込みピックアップ光源には波長650nm帯のAlGaInP系赤色レーザが用いられる。一方、CD−Rなどの読み出し、書き込みのためのピックアップ光源には波長780nm帯のAlGaAs系赤外レーザが用いられる。これらの両ディスクに対応するためには一つのドライブに赤色、赤外両方のレーザが必要となる。そのためDVD用とCD用の二つの光集積ユニットを具備したドライブが一般的に普及している。 An AlGaInP red laser having a wavelength of 650 nm is used as a read / write pickup light source such as a DVD-RAM. On the other hand, an AlGaAs infrared laser having a wavelength of 780 nm band is used as a pickup light source for reading and writing such as CD-R. In order to support both of these disks, both a red laser and an infrared laser are required for one drive. Therefore, a drive provided with two optical integrated units for DVD and CD is generally popular.
しかし、近年の小型化、低コスト化、光学系組立工程の簡素化などの要請より、一つの光集積ユニットで対応できるよう、同一基板上に二つのレーザを集積した二波長レーザが実用化されつつある。このような二波長レーザの従来例として下記特許文献1が挙げられる。これは、GaAs基板上に650nm帯のAlGaInP系赤色レーザと780nm帯のAlGaAs系赤外レーザをモノリシックに集積したもので、一つの光集積ユニット上にDVD/CD用両方のレーザを備えた光ピックアップを提案している。 However, due to recent demands for miniaturization, cost reduction, and simplification of the optical system assembly process, a dual wavelength laser in which two lasers are integrated on the same substrate has been put into practical use so that it can be handled by one optical integrated unit. It's getting on. The following patent document 1 is mentioned as a conventional example of such a two-wavelength laser. This is a monolithically integrated 650 nm band AlGaInP red laser and 780 nm band AlGaAs infrared laser on a GaAs substrate, and an optical pickup having both DVD / CD lasers on one optical integrated unit. Has proposed.
二波長レーザは従来のレーザと同じく、劈開により共振器を形成する。共振器長は両端の劈開位置により決まるため、赤色レーザと赤外レーザの共振器長は必然的に同一となる。共振器長は最大光出力、発振閾値電流、効率などレーザ特性を左右するパラメータの一つであるが、二波長レーザの場合、赤色レーザと赤外レーザとで独立に共振器長を最適化することができない、という制約があった。 A dual wavelength laser, like a conventional laser, forms a resonator by cleavage. Since the cavity length is determined by the cleavage positions at both ends, the cavity lengths of the red laser and the infrared laser are necessarily the same. Cavity length is one of the parameters that affect laser characteristics such as maximum light output, oscillation threshold current, and efficiency. In the case of a dual wavelength laser, the cavity length is optimized independently for the red laser and infrared laser. There was a restriction that it was not possible.
たとえば、高出力赤色レーザと高出力赤外レーザをモノリシックに集積したレーザにおいて、赤色レーザで200mW級の高出力を実現しようとした場合、実用上共振器長は少なくとも900μm以上必要である。しかし、赤外レーザの共振器長が900μm以上になると、動作電流が従来のレーザに比べ大きく増加し、消費電力の増大、発熱による素子劣化の促進などの悪影響が懸念される。このような事情から、二波長レーザの高出力化が困難となる可能性がある。
本発明は、前記従来の問題を解決するため、実効的な共振器長、すなわちレーザ発振に寄与する活性層の共振器方向の長さをそれぞれ独立に制御することが可能で、赤色、赤外それぞれのレーザに最適な共振器長の設定が実現されレーザ特性を高めることが可能な二波長レーザの半導体レーザ装置及びその製造方法を提供する。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention can independently control the effective resonator length, that is, the length of the active layer that contributes to laser oscillation in the resonator direction. Provided are a semiconductor laser device of a two-wavelength laser capable of improving the laser characteristics by setting an optimum resonator length for each laser, and a method for manufacturing the same.
本発明の半導体装置は、基板上に互いに平行に形成され、同じ共振器長を有する複数の共振器と、前記複数の共振器に形成された活性層と、前記複数の共振器の両端面付近に形成された電流非注入領域と、前記複数の共振器に形成され、互いに長さが異なる電流注入領域とを備えていることを特徴とする。 A semiconductor device according to the present invention includes a plurality of resonators formed in parallel to each other on a substrate and having the same resonator length, an active layer formed on the plurality of resonators, and near both end faces of the plurality of resonators. And a current injection region formed in the plurality of resonators and having different lengths from each other .
本発明による二波長レーザは、一方又は両方のレーザの端面から共振器中央へ向かって一部の領域に、活性層への電流注入を阻止する構造を採ることにより、実効的な共振器長、すなわちレーザ発振に寄与する活性層の共振器方向の長さをそれぞれ独立に制御することが可能となる。これにより、赤色、赤外それぞれのレーザに最適な共振器長の設定が実現されレーザ特性を高めることが可能となる。 The dual wavelength laser according to the present invention adopts a structure that prevents current injection into the active layer in a partial region from the end face of one or both lasers toward the center of the resonator, thereby providing an effective resonator length, That is, the length of the active layer contributing to laser oscillation in the resonator direction can be independently controlled. As a result, the optimum resonator length is set for each of the red and infrared lasers, and the laser characteristics can be improved.
本発明において、活性層の電流が注入される領域における共振器の長さは、赤色レーザに対しては1000μm、赤外レーザは700μmとすれば、それぞれ所望の動作電流、光出力、温度特性を有するデバイスが実現できる。 In the present invention, if the length of the resonator in the region where the current of the active layer is injected is 1000 μm for the red laser and 700 μm for the infrared laser, the desired operating current, light output, and temperature characteristics are obtained. The device it has can be realized.
本発明において、「二つの共振器が互いに平行」とは、±1度以下の範囲で平行であることが好ましい。 In the present invention, “two resonators are parallel to each other” is preferably parallel within a range of ± 1 degree or less.
前記少なくとも一つの活性層は、量子井戸により構成されることが好ましい。量子井戸にすることにより、注入キャリアに対する発光効率の増加による動作電流密度低減という従来のレーザと同様の効果を有するのに加え、量子井戸構造とすることにより、Zn拡散を施した場合に結晶無秩序化によるバンドギャップ拡大が起こるため、これを実効共振器長の短い方の素子の非利得領域(電流が注入されない領域)に適用すれば、光の吸収による動作電流の増大などの特性悪化が防止できる。 The at least one active layer is preferably composed of a quantum well. The quantum well structure has the same effect as a conventional laser in reducing the operating current density by increasing the light emission efficiency for injected carriers. In addition, the quantum well structure allows crystal disorder when Zn diffusion is applied. If this is applied to the non-gain region (region where no current is injected) of the element with the shorter effective resonator length, the deterioration of characteristics such as an increase in operating current due to light absorption can be prevented. it can.
前記少なくとも一つの共振器の片方もしくは両方の端面より共振器中央に向かっての一部の領域において、活性層へ電流が注入されない領域が形成され、この領域の長さが二つの共振器間で互いに異なることにより、活性層の、電流が注入される領域の共振器方向の長さが互いに異なることが好ましい。なぜなら赤色レーザは赤外レーザに比べキャリア閉じ込めが弱くまた熱抵抗が大きいため熱飽和による光出力限界が低いため、共振器長を長くすることにより端面反射率損失および放熱性改善による高出力化、温度特性改善を図る必要がある。一方、赤外レーザを前記赤色レーザと同等の共振器長まで長くすると、発光面積の増大により、従来の単体レーザに比べて動作電流が大きく増加する。 In a part of the region from one or both end faces of the at least one resonator toward the center of the resonator, a region where no current is injected into the active layer is formed, and the length of this region is between the two resonators. It is preferable that the lengths of the active layers in the direction of the resonator are different from each other because they are different from each other. Because the red laser has lower carrier confinement and higher thermal resistance than the infrared laser, so the optical output limit due to thermal saturation is low, so the output length is increased by improving the end face reflectance loss and heat dissipation by increasing the cavity length. It is necessary to improve the temperature characteristics. On the other hand, when the infrared laser is lengthened to the same cavity length as that of the red laser, the operating current is greatly increased as compared with the conventional single laser due to the increase of the light emitting area.
前記活性層へ電流が注入されない領域における伝搬光の存在する領域の半導体層のバンドギャップエネルギーが、活性層発光波長のエネルギーより大きいことが好ましい。該領域のバンドギャップが活性層発光波長のエネルギーより小さいと、光の吸収が発生し閾値電流、動作電流の増加、光出力の低下など特性の悪化が引き起こされるためである。 The band gap energy of the semiconductor layer in the region where the propagation light exists in the region where no current is injected into the active layer is preferably larger than the energy of the active layer emission wavelength. This is because, if the band gap of the region is smaller than the energy of the active layer emission wavelength, light absorption occurs, leading to deterioration of characteristics such as increase in threshold current, operating current, and decrease in light output.
前記二つの活性層が、それぞれ(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1)及びAlzGa1-zAs(0≦z≦1)を含んだ層より構成され、二つの活性層より得られる波長がそれぞれ630nm以上690nm以下、及び760nm以上810nm以下であることが好ましい。それぞれDVD系光ディスク、CD系光ディスクのデータ読み込み、書き込みには上記の波長帯でのレーザ光が必要なためである。 The two active layers are respectively (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) and Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 1). The wavelengths obtained from the two active layers are preferably 630 nm to 690 nm and 760 nm to 810 nm, respectively. This is because laser light in the above-described wavelength band is necessary for reading and writing data on DVD optical disks and CD optical disks, respectively.
前記二つの活性層より得られる片端面からのそれぞれの最大光出力がいずれも80mW以上であることが好ましい。上記は光ディスクに約二倍速以上でデータを書き込むのに必要な光出力である。 It is preferable that each maximum light output from one end face obtained from the two active layers is 80 mW or more. The above is the optical output required to write data on the optical disc at about twice the speed or higher.
前記少なくとも一つの共振器の片方もしくは両方の端面より共振器中央方向に向かった量子井戸活性層の少なくとも一部の領域のバンドギャップを、不純物拡散もしくは不純物注入で無秩序化することにより広げ、かつ電流が注入されないよう、電流阻止層を具備、もしくは電流注入経路にあたる半導体層又は電極の一部を除去し、かつ前記工程を施す端面から共振器中央方向への長さが、二つの共振器で互いに異なることが好ましい。このような製造方法を採ることにより、発光端面位置間隔を精密に制御でき、それぞれに最適な共振器長を有する素子の形成が可能となる。 Widening the band gap of at least a part of the quantum well active layer from one or both end faces of the at least one resonator toward the center of the resonator by disordering by impurity diffusion or impurity implantation, and current The semiconductor layer or the electrode corresponding to the current injection path is partially removed, and the length from the end face to which the above process is performed to the center of the resonator is mutually reduced by the two resonators. Preferably they are different. By adopting such a manufacturing method, it is possible to precisely control the light emitting end face position interval, and it is possible to form an element having an optimum resonator length for each.
前記少なくとも二つの活性層がいずれも(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1)を含んだ層より構成され、二つの活性層の内、最大光出力が高い方の素子における光出力が50mW以上であり、かつ最大光出力が低い方の素子の動作電流が光出力2mW以上において35mA以下であることが好ましい。一方の素子をディスクへの書き込みが可能な高出力レーザ、他方を低動作電流でディスク読み込みできる低出力レーザとすることにより、単体の高出力レーザでディスク書き込みおよび読み込みの両方を行って従来の光ディスク装置より、データ読み込み時の消費電力が低減できるため、ポータブルDVDなどの商品への展開がより容易となる。 Each of the at least two active layers is composed of a layer containing (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1). The light output of the element having the higher maximum light output is preferably 50 mW or more, and the operating current of the element having the lower maximum light output is preferably 35 mA or less at the light output of 2 mW or more. A conventional optical disc that performs both writing and reading with a single high-power laser by using one element as a high-power laser that can write to the disc and the other as a low-power laser that can read the disc with a low operating current. Since the power consumption when reading data can be reduced from the device, it is easier to deploy to products such as portable DVDs.
本発明によれば、二波長レーザにおいて、劈開により決まる共振器長の制約を超えて、赤外レーザと赤色レーザなど特性の異なる複数のレーザの実効的な共振器長を独立に設計、作製することが可能となるため、それぞれ所望の特性に適した共振器長を採用することにより、それぞれのレーザ特性の向上が可能となる。 According to the present invention, in a two-wavelength laser, the effective resonator lengths of a plurality of lasers having different characteristics such as an infrared laser and a red laser are independently designed and manufactured, exceeding the resonator length limitation determined by cleavage. Therefore, by adopting a resonator length suitable for each desired characteristic, it is possible to improve each laser characteristic.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(実施の形態1)
図1A〜C、及び図2はそれぞれ本発明の実施の形態1における光出力200mW級の二波長高出力レーザを示し、図1Aは同平面図、図1Bは図1AのI−I線断面図、図1Cは図1AのII−II線断面図、及び図2は同斜視図である。同一符号は同一の材料又は部分を示す。
(Embodiment 1)
1A to 1C and FIG. 2 show a dual-wavelength high-power laser having an optical output of 200 mW according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1C is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1A, and FIG. 2 is a perspective view thereof. The same reference numbers indicate the same material or part.
図3A〜D、図4A〜B’及び図5A〜Dは本発明の実施の形態1における半導体レーザの製造工程を示す断面図(但し、図4A’,図4B’は平面図。)である。ここでは図3ないし図5の製造工程に沿って説明する。
(1)図3Aに示すように、n型GaAs基板101上に、赤外レーザn型クラッド層102、赤外レーザ活性層103、赤外レーザp型クラッド層104を順次積層する。赤外レーザ活性層103は量子井戸構造により構成される。
(2)図3Bに示すように、赤色レーザ領域を含む一部の領域において、赤外レーザn型クラッド層102、赤外レーザ活性層103、赤外レーザp型クラッド層104を除去する。
(3)図3Cに示すように、赤色レーザn型クラッド層105、赤色レーザ活性層106、赤色レーザp型クラッド層107を順次積層する。赤色レーザ活性層106は量子井戸構造により構成される。
(4)図3Dに示すように、赤外レーザ領域を含む一部の領域において、赤色レーザn型クラッド層105、赤色レーザ活性層106、赤色レーザp型クラッド層107を除去する。
(5)図4Aに示すように、赤色レーザp型クラッド層107の両端面から10μmの領域まで、及び赤外レーザp型クラッド層104の端面からそれぞれ10μm、310μmの領域までに酸化亜鉛膜301を形成する。
(6)図4Bに示すように、加熱により、酸化亜鉛膜が形成された202、203、205、206領域のそれぞれの直下の活性層にZnを拡散させる。この工程により、活性層を形成する量子井戸層及び隣接する障壁層のヘテロジャンクションが無秩序化されることによりバンドギャップが拡大する。この領域は、活性層から発光される波長に対して透明である。加熱後、酸化亜鉛膜を除去する。領域201、204の長さはそれぞれ680μm、980μmである。
(7)図5Aに示すように、赤外レーザpクラッド層104及び赤色レーザpクラッド層107の一部をエッチングし、それぞれストライプ状メサ構造を形成する。メサの幅は上部1μm、下部3μmである。
(8)図5Bに示すように、電流ブロック層108の選択再成長を行う。
(9)図5Cに示すように、コンタクト層109の再成長を行う
(10)図5Dに示すように、赤外レーザと赤色レーザの境界近傍を基板101までエッチングして素子分離を行う。赤外レーザ上の202、203を除く領域上、赤色レーザ上の205、206を除く領域上に、それぞれp側電極110、111を形成する。さらに基板下部にn側電極112を蒸着して素子を形成する。
FIGS. 3A to D, FIGS. 4A to B ′, and FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views (however, FIGS. 4A ′ and 4B ′ are plan views) showing the manufacturing process of the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention. . Here, a description will be given along the manufacturing process of FIGS.
(1) As shown in FIG. 3A, an infrared laser n-
(2) As shown in FIG. 3B, the infrared laser n-
(3) As shown in FIG. 3C, a red laser n-
(4) As shown in FIG. 3D, the red laser n-
(5) As shown in FIG. 4A, the
(6) As shown in FIG. 4B, Zn is diffused in the active layer immediately below each of the 202, 203, 205, and 206 regions where the zinc oxide film is formed by heating. By this step, the band gap is expanded by disordering the heterojunction between the quantum well layer forming the active layer and the adjacent barrier layer. This region is transparent to the wavelength emitted from the active layer. After the heating, the zinc oxide film is removed. The lengths of the
(7) As shown in FIG. 5A, the infrared laser p-
(8) As shown in FIG. 5B, selective regrowth of the
(9) As shown in FIG. 5C, regrowth of the
なお、各層の材料、伝導型、膜厚、キャリア濃度は以下の表1のとおりである。 The material, conductivity type, film thickness, and carrier concentration of each layer are as shown in Table 1 below.
(備考)※1 メサ内部1.4μm、メサ外部0.2μm
※2 基板に垂直な方向に成長した領域の膜厚である。
(Remarks) * 1 Mesa internal 1.4μm, mesa external 0.2μm
* 2 This is the thickness of the region grown in the direction perpendicular to the substrate.
本発明における特徴は、赤外レーザの電流注入領域201と赤色レーザの電流注入領域204の共振器方向の長さが異なる点にある。
The feature of the present invention is that the lengths of the infrared laser
従来の二波長レーザの場合、赤外レーザと赤色レーザの共振器長は同一である。図6には共振器長がいずれも700μmの二波長レーザの赤色レーザ及び赤外レーザの電流―光出力特性を示す。赤色レーザが180mW付近で熱飽和のため所望の光出力を得ることができない。200mW以上の光出力を得るためには赤色レーザの共振器長を長くする必要がある。 In the case of a conventional dual wavelength laser, the cavity lengths of the infrared laser and the red laser are the same. FIG. 6 shows current-light output characteristics of a red laser and an infrared laser of a dual wavelength laser each having a cavity length of 700 μm. The red laser cannot obtain the desired light output due to thermal saturation near 180 mW. In order to obtain an optical output of 200 mW or more, it is necessary to increase the cavity length of the red laser.
一方、図7には共振器長がいずれも1000μmの二波長レーザの赤色レーザ及び赤外レーザの電流―光出力特性を示す。赤外レーザ、赤色レーザいずれも200mW以上の光出力を得てはいるが、赤外レーザの動作電流が、活性層体積の増加に伴い、共振器長700μmのレーザに比べて増加している。これによる消費電力増加のため、電池駆動によるポータブル機器への搭載時における電池動作可能時間が単体レーザを用いた機器に比べて短くなる。 On the other hand, FIG. 7 shows current-light output characteristics of a red laser and an infrared laser of a two-wavelength laser each having a cavity length of 1000 μm. Although both the infrared laser and the red laser obtain an optical output of 200 mW or more, the operating current of the infrared laser increases as the active layer volume increases as compared with a laser having a cavity length of 700 μm. Due to this increase in power consumption, the battery operable time when mounted on a portable device driven by a battery is shortened compared to a device using a single laser.
本実施形態においては赤外レーザ、赤色レーザそれぞれの実効共振器長をそれぞれ680μm、980μmとしている。赤外レーザにおいては実際の共振器長は1000μmであるが、電流が注入されない領域を端面より310μm、もう一方の端面より10μm設けており、その領域においては発光に寄与せず、また量子井戸活性層無秩序化によりバンドギャップを広げているので、光吸収による導波損失も生じない。この結果、図8に示すように、赤色レーザの光出力は200mWを達成しながら、赤外レーザの動作電流は共振器長700μmの素子と遜色ない値を示している。なお、赤色レーザにも両端面に10μmの電流非注入領域及び活性層無秩序化領域を設けているが、これは端面における光吸収に起因する光学破壊を回避するために設けている。
In this embodiment, the effective resonator lengths of the infrared laser and the red laser are 680 μm and 980 μm, respectively. In the infrared laser, the actual cavity length is 1000 μm, but the region where current is not injected is provided 310 μm from the end surface and 10 μm from the other end surface, and does not contribute to light emission in that region, and the quantum well activity Since the band gap is widened by layer disorder, no waveguide loss due to light absorption occurs. As a result, as shown in FIG. 8, while the optical output of the red laser achieves 200 mW, the operating current of the infrared laser shows a value comparable to an element having a resonator length of 700 μm. The red laser is also provided with a 10 μm current non- injection region and an active layer disordered region on both end faces, which are provided to avoid optical breakdown due to light absorption at the end faces.
(実施の形態2)
図9Aは本発明の実施の形態2における高出力/低出力集積赤色レーザの平面図、図9Bは図9AのIII−III線断面図、図9Cは図9AのIV−IV線断面図である。
(Embodiment 2)
9A is a plan view of a high-power / low-power integrated red laser according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 9A, and FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. .
図10A−Eは本発明の実施の形態2における半導体レーザの製造工程を示す断面構造図である。ここでは図10A−Eの製造工程に沿って説明する。
(1)図10Aに示すように、n型GaAs基板401上に、低出力レーザ用n型クラッド層402、活性層403、p型クラッド層404を順次積層する。前記活性層403は量子井戸構造により構成される。なお、本実施形態においては高出力レーザのn型クラッド層405、活性層406、p型クラッド層407はそれぞれ前記各層に兼ねられている。
(2)図10Bに示すように、p型クラッド層404及び407の一部をエッチングし、リッジ型導波路を形成する。
(3)図10Cに示すように、p型クラッド層404及び407の一部をさらに基板401までエッチングし、低出力レーザと高出力レーザの素子分離を行う。本実施形態では低出力レーザの動作電流低減のため、高出力レーザより共振器幅を小さくしている。
(4)図10Dに示すように、図9の502、503、505、506に示される領域の直下の活性層にZn拡散を施す。図9の501、504領域の長さはそれぞれ480μm、980μmである。
(5)図10Eに示すように、p側電極408、n側電極409を形成する。
FIGS. 10A to 10E are cross-sectional structure diagrams illustrating the manufacturing steps of the semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention. Here, it demonstrates along the manufacturing process of FIG. 10A-E.
(1) As shown in FIG. 10A, a low-power laser n-
(2) As shown in FIG. 10B, part of the p-type cladding layers 404 and 407 are etched to form a ridge-type waveguide.
(3) As shown in FIG. 10C, parts of the p-type cladding layers 404 and 407 are further etched up to the
(4) As shown in FIG. 10D, Zn diffusion is applied to the active layer immediately below the regions indicated by 502, 503, 505, and 506 in FIG. The lengths of the
(5) As shown in FIG. 10E, a p-
この素子の電流−光出力特性を図11に示す。高出力レーザが200mWを超える光出力を実現する一方で、低出力レーザは読み出しに必要な10mWの光出力を20mA程度の低動作電流で実現している。 The current-light output characteristics of this element are shown in FIG. The high-power laser achieves an optical output exceeding 200 mW, while the low-power laser realizes the 10 mW optical output required for readout with a low operating current of about 20 mA.
従来の書き換えDVD用高出力赤色レーザは、共振器長が長いため、データ読み出しのための低出力動作時における動作電流が、読み込み専用の共振器長が短い低出力赤色レーザに比べて高くなってしまう。しかし本実施例で示すように、実効的な共振器長が異なる二つの赤色レーザをモノリシックに集積し、データ書き込みは共振器長の長い高出力レーザ、データ読み出しは共振器長の短い低出力レーザで行うことにより、データ書き込みの性能を落とすことなく、かつデータ読み出しにおいては従来よりも消費電力の小さい光ピックアップの実現が可能となる。 Conventional high-power red lasers for rewritable DVDs have a long resonator length, so the operating current during low-power operation for reading data is higher than that for low-power red lasers with a short read-only resonator length. End up. However, as shown in this embodiment, two red lasers with different effective resonator lengths are monolithically integrated, a high-power laser with a long resonator length is used for data writing, and a low-power laser with a short resonator length is used for data reading. This makes it possible to realize an optical pickup that consumes less power than before in data reading without degrading data writing performance.
このように、本発明は二波長レーザに限らず、同波長帯レーザのモノリシック集積などへの応用も可能である。 As described above, the present invention is not limited to the dual wavelength laser but can be applied to monolithic integration of the same wavelength band laser.
101,401 基板
102 赤外レーザn型クラッド層
103 赤外レーザ活性層
104 赤外レーザp型クラッド層
105 赤色レーザn型クラッド層
106 赤色レーザ活性層
107 赤色レーザpクラッド層
108 電流ブロック層
109 コンタクト層
110 赤外レーザp側電極
111 赤色レーザp側電極
112,410 n側電極
201 赤外レーザ電流注入領域
202 赤外レーザ前端面側電流非注入領域
203 赤外レーザ後端面側電流非注入領域
204 赤色レーザ電流注入領域
205 赤色レーザ前端面側電流非注入領域
206 赤色レーザ後端面側電流非注入領域
301 酸化亜鉛膜
402 低出力赤色レーザn型クラッド層
403 低出力赤色レーザ活性層
404 低出力赤色レーザp型クラッド層
405 高出力赤色レーザn型クラッド層
406 高出力赤色レーザ活性層
407 高出力赤色レーザpクラッド層
408 低出力赤色レーザp側電極
409 高出力赤色レーザp側電極
501 低出力赤色レーザ電流注入領域
502 低出力赤色レーザ前端面側電流非注入領域
503 低出力赤色レーザ後端面側電流非注入領域
504 高出力赤色レーザ電流注入領域
505 高出力赤色レーザ前端面側電流非注入領域
506 高出力赤色レーザ後端面側電流非注入領域
101, 401 Substrate 102 Infrared laser n-type cladding layer 103 Infrared laser active layer 104 Infrared laser p-type cladding layer 105 Red laser n-type cladding layer 106 Red laser active layer 107 Red laser p-cladding layer 108 Current blocking layer 109 Contact Layer 110 Infrared laser p-side electrode 111 Red laser p-side electrode 112, 410 n-side electrode 201 Infrared laser current injection region 202 Infrared laser front end surface side current non-injection region 203 Infrared laser rear end surface side current non-injection region 204 Red laser current injection region 205 Red laser front end face side current non-injection region 206 Red laser rear end face side current non-injection region 301 Zinc oxide film 402 Low power red laser n-type cladding layer 403 Low power red laser active layer 404 Low power red laser p-type cladding layer 405 high power red laser n-type cladding layer 406 high power Red laser active layer 407 High output red laser p cladding layer 408 Low output red laser p side electrode 409 High output red laser p side electrode 501 Low output red laser current injection region 502 Low output red laser front end side current non-injection region 503 Low Output red laser rear end face side current non-injection area 504 High output red laser current end injection area 505 High output red laser front end face side current non-injection area 506 High output red laser rear end face side current non-injection area
Claims (8)
前記複数の共振器に形成された活性層と、An active layer formed in the plurality of resonators;
前記複数の共振器の両端面付近に形成された電流非注入領域と、Current non-injection regions formed near both end faces of the plurality of resonators;
前記複数の共振器に形成され、互いに長さが異なる電流注入領域とを備えていることを特徴とする半導体レーザ装置。A semiconductor laser device comprising: current injection regions formed in the plurality of resonators and having different lengths.
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