JP2004006532A

JP2004006532A - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JP2004006532A
Application number: JP2002160478A
Authority: JP
Inventors: Hideo Shiozawa; 塩　澤　秀　夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】読み取り用の低出力の半導体レーザ装置において、特性が高く、かつ歩留まりや生産性が高い半導体レーザ装置を得る。
【解決手段】活性層１０４と、前記活性層上に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有するクラッド層１０６と、前記クラッド層上の一部に帯状に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有する光導波路層１０８と、前記光導波路層を挟んでその両側に形成され前記光導波路層よりも小さい屈折率を有する電流阻止層１１０と、を備え、前記光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たすことを特徴とする半導体レーザ装置を提供する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体レーザ装置は、ＣＤ、ＤＶＤなどへの実用化が進められている。ＣＤ用の半導体レーザとしては、活性層がＡｌＧａＡｓからなる波長約７８０ｎｍのＡｌＧａＡｓ系半導体レーザが実用化されている。また、ＤＶＤ用の半導体レーザとしては、活性層がＩｎＧａＡｌＰからなる波長約６５０ｎｍのＩｎＧａＡｌＰ系半導体レーザが実用化されている。
【０００３】
上記のＣＤ、ＤＶＤ用の半導体レーザでは、主に、読み取り用と、書き込み用と、がある。例えば、ＤＶＤ用半導体レーザでは、ＤＶＤ−ＲＯＭ等に用いる読み取り用と、ＤＶＤ−ＲＡＭ等に用いる書き込み用と、がある。このうち、読み取り用の半導体レーザは、書き込み用の半導体レーザに比べ、低出力で足りる。例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭに用いられている書き込み用半導体レーザ装置の光出力は約５０ｍＷ程度必要であるのに対し、ＤＶＤ−ＲＯＭに用いられる読み取り用半導体レーザ装置の光出力は約１０ｍＷ程度で足りる。このため、読み取り用半導体レーザ装置では、高出力化よりも、低コスト化や高信頼性が重要となる。
【０００４】
上記のようなＤＶＤの読み取り用半導体レーザとしては、比較的製造が簡単で容易に信頼性が高い素子が得られることから、複素屈折率導波型構造が多く用いられている。しかし、この複素屈折率導波構造は、吸収損失が大きいために、閾値が高くなり高温動作に不利であるという問題がある。そこで、近年では、これを改善するために、実屈折率導波型のレーザ装置が試作されている。
【０００５】
上記の従来の実屈折率導波型の半導体レーザを、図８に示す。ｎ型ＧａＡｓ基板４０１上には、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなるｎ型クラッド層４０２、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．５Ａｌ_０．５）_０．５Ｐからなる光ガイド層４０３、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｌＰからなる多重量子井戸構造の活性層４０４、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．５Ａｌ_０．５）_０．５Ｐからなる光ガイド層４０５、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなるｐ型クラッド層４０６、ｐ型ＩｎＧａＰからなるエッチングストップ層４０７、が順次形成されている。このエッチングストップ層４０７上の一部には、順メサのリッジ状のｐ型のＩｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなる光導波路層４０８、ｐ型ＩｎＧａＰからなるキャップ層４０９、が形成される。そして、このキャップ層４０９および光導波路層４０８を挟んでその両側には、ｎ型のＩｎＡｌＰからなる電流阻止層４１０が形成される。この電流阻止層４１０およびキャップ層４０９上には、ｐ型ＧａＡｓからなるコンタクト層４１１が形成される。
【０００６】
図８の半導体レーザでは、電流阻止層４１０の屈折率が、ｐ型クラッド層４０６および光導波路層４０８の屈折率よりも小さい。このような屈折率の関係にある構造は、実屈折率導波型構造と呼ばれる。この構造では、電流阻止層４１０のバンドギャップエネルギーが活性層４０４の量子井戸のバンドギャプエネルギーよりも大きく、電流阻止層４１０が活性層４０４からの光に対して透光性を有する。このため、電流阻止層４１０をＧａＡｓとした前述の複素屈折率導波構造に比べ、吸収損失が少なくなり、閾値が低くなって、高温動作が可能となる。例えば、レーザの内部損失は、複素屈折率導波型では２０／ｃｍであるのに対し、図８の構造では５／ｃｍとなる。また、閾値電流は共振器長４００μｍにおいて、複素屈折率導波型では２５ｍＡ程度であるのに対し、図８の構造で２０ｍＡ程度と改善され、高温での動作が可能となる。
【０００７】
図８の半導体レーザ装置を含め、一般に、半導体レーザ装置では、特性を高くするために、キンクレベルをなるべく高くすることが好ましいと考えられている。このため、図８の半導体レーザでは、光導波路層部層構造に成立する最低次の光導波モードに対応する実効的な屈折率（以下実効屈折率という）から電流阻止層部層構造の実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎを大きくすることが好ましいと考えられている。この実効屈折率差Δｎを大きくするためには、電流阻止層４１０と光導波路層４０８との屈折率差を大きくし、ｐ型クラッド層４０６の膜厚ｈをなるべく薄くすればよい。このため、図８の半導体レーザでは、ｎ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_１−ｘＡｌ_ｘ）_０．５Ｐ電流阻止層４１０のＡｌ組成ｘを１として光導波路層４０８との屈折率差を大きくし、ｐ型クラッド層４０６の膜厚ｈを０．１μｍと薄くして、実効屈折率差Δｎを約０．０１としている（図４参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら発明者らが詳細に検討したとことによると、図８の従来の実屈折率構造の半導体レーザは、光学的特性に問題があり、歩留まりや生産性が悪いという問題が発生することが判明した。
【０００９】
図９は、図８の実屈折率型の半導体レーザ数百個につき、出力５ｍＷにおける遠視野像を測定したデータの一部である。正常な素子（ａ）に混じって、遠視野像に非対称性があるもの（ｂ）、あるいはピークが二つにスプリットしているもの（ｃ）、が１０〜２０％の割合で検出された。この不具合は、レーザの水平横モードに高次のモードが発生していることに対応している。このような不具合が生じる装置は、レーザビームの絞込みに問題が発生するため光情報処理用途には使用できない。このため、図８の半導体レーザでは、歩留まりや生産性が悪いという問題が発生する。
【００１０】
上記のような光学特性の悪化は、同じ実効屈折率差Δｎで設計した複素屈折率導波型の半導体レーザには見られない。もっとも、複素屈折率導波型の半導体レーザは、前述のように、閾値電流が高く、高温動作に不利であり、特性に問題が生じてしまう。
【００１１】
また、図８の従来の半導体レーザで、完全に高次モードを抑制するためには、本発明者の理論計算およびこれまでの赤外レーザの経験によると、光導波路層４０８の底部幅Ｗを約２．０μｍ以下と極めて狭くしなければならない（図８）。しかし、光導波路層が順メサ形状であるため製造プロセスの観点から、２．０μｍ以下のストライプ幅を実現することは極めて困難である。また、ストライプ幅が狭くなるとレーザ装置の直列抵抗が高くなり、高周波変調をかけにくくなるという欠点もでてくる。
【００１２】
以上のような課題の認識の基に、本発明者は、特性が高く、かつ歩留まりや生産性が高い半導体レーザ装置を得るべく各種の実験を繰り返した。そして、実験を繰り返すうち、キンクレベルを高くすれば出力の高低に係らず光学特性を改善できるという従来の技術常識に疑問があると考えた。その結果、従来の技術常識に反し、低出力では、上述の実効屈折率差Δｎを小さくしてキンクレベルを下げた方が、光学特性を改善できることを独自に知得した。そして、この場合には、光導波路層４０８の底部幅Ｗを特に狭くしなくても、高い光学特性が得られることを知得した。
【００１３】
本発明は、かかる課題の認識に基づくものであり、その目的は、読み取り用の低出力の半導体レーザ装置において、特性が高く、かつ歩留まりや生産性が高い半導体レーザ装置を得ることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体レーザ装置は、活性層と、前記活性層上に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有するクラッド層と、前記クラッド層上の一部に帯状に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有する光導波路層と、前記光導波路層を挟んでその両側に形成され前記光導波路層よりも小さい屈折率を有する電流阻止層と、を備え、前記光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たすことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の半導体レーザ装置は、ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓ基板上に形成された第１導電型クラッド層と、前記第１導電型クラッド層上に形成されＩｎＧａＡｌＰを含み電流注入により光を放射する活性層と、前記活性層上に形成されＩｎＧａＡｌＰからなり前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい第２導電型クラッド層と、前記第２導電型クラッド層上の一部に順メサのリッジ状に形成され、第２導電型のＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層と、前記光導波路層を挟んでその両側に形成され、第１導電型のＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＡｌＰからなり、前記光導波路層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層と、を備え、前記光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たすことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の半導体レーザ装置は、ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓ基板上に形成された第１導電型クラッド層と、前記第１導電型クラッド層上に形成されＩｎＧａＡｌＰを含み電流注入により光を放射する活性層と、前記活性層上に形成されＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい第２導電型クラッド層と、前記第２導電型クラッド層上の一部に順メサのリッジ状に形成され、第２導電型のＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層と、前記光導波路層の両側に形成され、第１導電型のＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＡｌＰからなり、前記光導波路層よりもＡｌ組成が高く、前記光導波路層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層と、を備え、前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０．０５以上０．３以下であるか、または、前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１μｍ以上０．１５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．２以下である、ことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の半導体レーザ装置は、ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓ基板上に形成された第１導電型クラッド層と、前記第１導電型クラッド層上に形成されＡｌＧａＡｓを含み電流注入により光を放射する活性層と、前記活性層上に形成されＩｎＧａＡｌＰからなり前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい第２導電型クラッド層と、前記第２導電型クラッド層上の一部に順メサのリッジ状に形成され、第２導電型のＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層と、前記光導波路層を挟んでその両側に形成され、第１導電型のＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＡｌＰからなり、前記光導波路層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層と、を備え、前記光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たすことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の半導体レーザ装置は、ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓ基板上に形成された第１導電型クラッド層と、前記第１導電型クラッド層上に形成されＡｌＧａＡｓを含み電流注入により光を放射する活性層と、前記活性層上に形成されＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい第２導電型クラッド層と、前記第２導電型クラッド層上の一部に順メサのリッジ状に形成され、第２導電型のＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層と、前記光導波路層の両側に形成され、第１導電型のＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＡｌＰからなり、前記光導波路層よりもＡｌ組成が高く、前記光導波路層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層と、を備え、前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．２μｍ以上０．２５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０．０５以上０．３以下であるか、または、前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１５μｍ以上０．２μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．２以下であるか、または、
前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１μｍ以上０．１５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．１以下であることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照にしつつ、本発明の実施の形態の半導体レーザ装置について説明する。本実施形態の半導体レーザ装置は、例えば図１から分かるように、光導波路層１０８よりも電流阻止層１１０の屈折率が小さい実屈折率導波型である。本実施形態の半導体レーザ装置の特徴の１つは、図１から分かるように、実効屈折率差Δｎを０．００７未満と小さくした点である。この結果、高出力を得ることには向かないが、低出力での光学特性を極めて高くすることができる。これにより、低出力の半導体レーザ装置において、歩留まりや生産性を高くすることができる。また、ストライプ幅を小さくする必要がないため製作も容易で、装置の直列抵抗も小さくすることができる。以下、第１の実施の形態ではＤＶＤ用の半導体レーザ装置について、第２の実施の形態ではＣＤ用の半導体レーザ装置について、第３の実施の形態ではＤＶＤ用とＣＤ用を組み合わせた半導体レーザ装置について、説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態は、図１から分かるように、ＩｎＧａＡｌＰを含む活性層１０４を有する、ＤＶＤ用の半導体レーザ装置である。この半導体レーザ装置は、書き込み用の高出力のレーザ装置には向かないが、ＤＶＤ−ＲＯＭに代表される読み取り用レーザ装置として、高い特性を得ることができる。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施例にかかわる半導体レーザ装置の断面模式図である。ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上には、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなるｎ型（第１導電型）クラッド層１０２、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．５Ａｌ_０．５）_０．５Ｐからなる光ガイド層１０３、ＩｎＧａＡｌＰを含み電流注入により光を放射する多重量子井戸構造の活性層１０４、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．５Ａｌ_０．５）_０．５Ｐからなる光ガイド層１０５、が順次形成されている。この上には、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなり上記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さいｐ型（第２導電型）クラッド層１０６が形成されている。このｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈは、０．１５μｍとしている。このｐ型クラッド層１０６上には、ｐ型ＩｎＧａＰからなるエッチングストップ層１０７、が形成されている。このエッチングソトップ層１０７は、後述のように、製造方法を容易にするための層であるが、省略することも可能である。このエッチングストップ１０７上の一部には、順メサのリッジ状（帯状）に形成され、ｐ型のＩｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなり、上記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層１０８が形成される。この光導波路層１０８は、通常、（１１１）Ａ面が露出するような反応律速性のウェットエッチングにより形成される。このため、図８のように、上部幅が狭く底部幅Ｗが広い台形状、つまり順メサのリッジ状になる。この光導波路層１０８の底部幅Ｗは、４．０μｍとしている。この光導波路層１０８上にはｐ型ＩｎＧａＰからなるキャップ層１０９が形成される。そして、このキャップ層１０９および光導波路層１０８を挟んでその両側には、ｎ型のＩｎ_０．５（Ｇａ_０．２Ａｌ_０．８）_０．５Ｐからなり、上記光導波路層１０８よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層１１０が形成される。この電流阻止層１１０およびキャップ層１０９上には、ｐ型ＧａＡｓからなるコンタクト層１１１が形成される。
【００２２】
図１の半導体レーザ装置では、ｐ側電極１１２とｎ側電極１１３と、から活性層１０４に電流（キャリア）が注入される。この電流は、活性層１０４よりもバンドギャップエネルギーが大きい、ｎ型クラッド層１０２、ｐ型クラッド層１０６、および光導波路層１０８によって、活性層１０４に閉じ込められる。そして、この活性層１０４から波長約６５０ｎｍの光が放射される。放射された光は、活性層１０４よりも屈折率が小さい、ｎ型クラッド層１０２、ｐ型クラッド層１０６、および光導波路層１０８によって、垂直方向において活性層１０４に閉じ込められる。そして、上記光がレーザ発振し、活性層１０４からレーザ光が放射される。上記の電流阻止層１１０は、この活性層１０４への電流注入の際に、光導波路層１０８直下に電流を狭窄する働きをする。このため、レーザ光は、光導波路層１０８直下付近の活性層１０４から放射される。また、この電流阻止層１１０は、光導波路層１０８部分の層構造と、電流阻止層１１０部分の層構造と、に実効屈折率差Δｎを形成し、レーザ光を水平方向において光導波路層１０８の下部に閉じこめる働きもしている。ここで、図１の半導体レーザ装置では、電流阻止層１１０の屈折率が、ｐ型クラッド層１０６および光導波路層１０８の屈折率よりも小さい。このような屈折率の関係にある構造は、実屈折率導波型構造と呼ばれる。この構造では、前述のように、電流阻止層１１０が活性層１０４からの光に対して透光性を有しするので、吸収損失が少なくなり、閾値が低くなって、高温動作が可能となる。
【００２３】
図１の半導体レーザ装置の特徴の１つは、電流阻止層１１０およびその下部のｐ型クラッド層１０６の実効屈折率と、光導波路層１０８およびその下部のｐ型クラッド層１０６の実効屈折率と、を差し引いた実効屈折率差Δｎを約０．００３という小さい値にした点である。この実効屈折率差Δｎは、ｐ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_１−ｘＡｌ_ｘ）_０．５Ｐ（０．７≦ｘ）電流阻止層１１０のＡｌ組成ｘと、ｐ型クラッド層１０６の厚さｈと、を変えることにより制御できる。すなわち、図１の装置では、光導波路層１０８がｐ型のＩｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐであるので、電流阻止層１１０のＡｌ組成ｘを０．７に近づけると、光導波路層１０８と電流阻止層１１０との屈折率が近くなり、実効屈折率差Δｎが小さくなる。また、ｐ型クラッド層１０６の厚さｈを厚くすると、光導波路層１０８と電流阻止層１１０との屈折率差の影響が少なくなり、実効屈折率差Δｎが小さくなる。図１の装置では、電流阻止層１１０のＡｌ組成ｘを０．８として光導波路層１０８のＡｌ組成に近づけ、ｐ型クラッド層１０６の厚さｈを０．１５μｍと厚くして、実効屈折率差Δｎを約０．００３という小さい値にしている（図４参照）。
【００２４】
以上説明した図１の半導体レーザ装置では、上記のように実効屈折率差Δｎを小さくすることで、極めて良好な光学的特性を得ることができる。これを図２に示す。図２は、図１の半導体レーザ装置数百個につき、出力５ｍＷにおける遠視野像を測定したデータの一部である。この図２から、正常な装置（ａ）と、最も対象性が悪い装置（ｂ）と、最もピーク分離が生じやすい装置（ｃ）と、の差はほとんどないことが分かる。この図２から、図１の装置では、従来の装置（図８）と異なり、光学的特性の悪化がほとんど起こらないことが分かる。このため、図１の装置では、歩留まりや生産性を高くすることができる。
【００２５】
また、図１の半導体レーザ装置では、光導波路層１０８の底部幅Ｗを４．０μｍとして、底部幅Ｗを特に狭くすることなく、極めて高い光学的特性を得ることができる。このため、光導波路層１０８の製造が容易で、生産性や歩留まりをさらに高くすることができる。
【００２６】
また、図１の半導体レーザ装置は、書き込み用の高出力のレーザ装置には向かないが、ＤＶＤ−ＲＯＭに代表される読み出し用レーザ装置としては、十分に用いることができる。すなわち、図１の半導体レーザ装置は、上述のように実効屈折率差Δｎが小さく、光導波路層１０８の底部幅Ｗが広いために、キンクが発生しやすい。このため、図１の半導体レーザ装置を、５０ｍＷ程度まで安定した出力が要求される書き込み用レーザ装置に用いることは、困難である。もっとも、読み取り用レーザ装置としては、１０ｍＷ程度の出力があれば十分足りる。本発明者は、図１の半導体レーザ装置を、共振波長４００μｍ、前面反射率２９％、後面反射率７８％の端面コーティング膜を施して、キャンパッケージに組み込んで、特性を測定した。この結果、２０ｍＷまでキンクの発生はなかった。このことから、図１の半導体レーザ装置は、書き込み用の高出力のレーザ装置には向かないが、読み取り用レーザ装置としては、十分に用いることができることが分かる。
【００２７】
また、図１の半導体レーザ装置は、前述のように実屈折率導波型なので、閾値電流を低くし、高温動作を可能にして、特性を高くすることができる。
【００２８】
以上のように、本実施形態により、読み取り用の低出力の半導体レーザ装置において、光学特性を改善し、特性が高くかつ生産性や歩留まりが高い装置を提供することができる。
【００２９】
もっとも、通常の技術者にとっては、図１の半導体レーザ装置のように実効屈折率差Δｎを小さくすることは思いもよらないことである。なぜなら、従来は、実効屈折率差Δｎを小さくすれば、出力の上昇とともに水平横モードが不安定となり、図９（ｂ）のようなピークの非対称や、図９（ｃ）のようなピークの分離が起こり易くなると考えられていたからである。しかしながら、本発明者の実験によれば、ストライプ幅が２μｍを越える領域では、従来の技術常識に反し、実効屈折率差Δｎを小さくすることで、低出力での光学特性が大幅に改善されることが分かった。この理由について、本発明者は、従来の技術常識とは異なり、低出力での光学特性の悪化と、キンクレベルの高さと、に直接的な関係がないからではないかと考えている。すなわち、従来は、高次モードが発生する原因は、キンクにあると考えられていた。このため、キンクレベルが低くなれば、高次モードが発生しやすくなり、光学特性が悪化することが避けられないと考えられていた。しかし、本発明者は、低出力での高次モードは、キンクとは異なる原因で発生すると考えている。そして、図９（ｂ）、図９（ｃ）のような光学特性の悪化は、このキンクとは異なる原因による高次モードにより起こると考えられる。つまり、低出力での光学特性の悪化は、キンクレベルの高さと直接的な関係がない。このため、キンクレベルを下げたにもかかわらず、光学特性が改善すると考えている。
【００３０】
次に、光導波路層１０８の底部幅Ｗ、および上記の実屈折率差Δｎ、の範囲について検討する。すなわち、図１の半導体レーザ装置では、底部幅Ｗを４μｍ、実屈折率差Δｎを０．００３、としたがこれらを他の値にすることもできるので、この範囲について検討する。
【００３１】
まず、光導波路層１０８の底部幅Ｗの範囲について検討する。前述のように、底部幅Ｗを４．０μｍとした場合は、２０ｍＷまでキンクの発生がなく、図２のような良好な遠視野像が得られた。本発明者の実験によれば、底部幅Ｗを３．５μｍ〜４．５μｍとしても、同様の良好な結果が得られた。しかし、底部幅Ｗを４．５μｍよりも広くすると、徐々にキンクレベルが低下した。そして、底部幅Ｗを５．０μｍとしてＩ−Ｌ特性を調べたところ、８ｍＷ程度でキンクが発生した。もっとも、底部幅Ｗが５．０μｍ以下であれば、光学特性は良好であり、低出力の装置としては、十分に用いることができた。一方、底部幅Ｗを３．５μｍ未満にすると、閾値電流の上昇や動作電圧の上昇等の不具合が起こった。このように、キンク等の観点から、底部幅Ｗは、３．５μｍ以上５．０μｍ以下、好ましくは３．５μｍ以上４．５μｍ以下、とすると良いことが分かる。他方、本発明者は、底部幅Ｗと、水平方向の広がり角の半値全幅と、の関係を調べたところ図３の結果が得られた。この図３から、広がり角は、複素屈折率導波型に比べて小さめで、底部幅Ｗが３．５μｍ以上５．０μｍ以下であれば、変化が比較的緩やかであることが分かる。つまり、広がり角の観点からも、底部幅Ｗは、３．５μｍ以上５．０μｍ以下とすれば良いことが分かる。以上から、光導波路層４０８の底部幅Ｗは、３．５μｍ以上５．０μｍ以下、好ましくは３．５μｍ以上４．５μｍ以下が良い。
【００３２】
次に、実効屈折率差Δｎの範囲について検討する。図６は、ｎ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_１−ｘＡｌ_ｘ）_０．５Ｐ電流阻止層１１０のＡｌ組成ｘが１、０．８、０．７の場合の、ｐ型クラッド層１０６の厚さｈと、実屈折率差Δｎと、の関係を示す図である。ここで、光導波路層１０８はｐ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐである。このため、電流阻止層１１０と光導波路層１０８とのＡｌ組成の差は、電流阻止層１１０のＡｌ組成ｘを１とした場合には０．３、Ａｌ組成ｘを０．８とした場合には０．１、Ａｌ組成ｘを０．７とした場合には０、になる。図６から分かるように、実効屈折率差Δｎは、この電流阻止層１１０のＡｌ組成ｘと、ｐ型クラッド層１０６の厚さｈと、を変えることにより制御できる。本発明者は、この図６のデータを基にして、実効屈折率差Δｎを変化させて、半導体レーザ装置の特性を調べた。まず、前述のように図１の装置では、Ａｌ組成ｘ＝０．８、厚さｈ＝０．１５、実屈折率差Δｎ＝０．００３で、良好な結果が得られた。次に、Δｎが０．００２以上０．００６以下では、図１の装置と略同様の良好な結果が得られた。次に、Δｎを０．００２より小さくすると遠視野像の両サイドにサイドピークが見られる場合が生じるようになり、Δｎを０．０００７と小さく設定したところ一定のサンプルで遠視野像の両サイドに若干のサイドピークが見られた。これは、いわゆる反導波作用の結果であると考えられる。もっとも、実用上支障はない程度であった。他方、Δｎを０．００６より大きくすると遠視野像に若干の乱れが見られる場合が生じるようになり、Δｎを０．００７より大きくすると一定のサンプルで遠視野像に若干の乱れが見られ、Δｎが０．０１以上では前述のとおり遠視野像不良により歩留まりが悪化した。以上から、実屈折率差Δｎは、０〜０．００７の範囲、好ましくは０．００２以上０．００６以下の範囲が良い。
【００３３】
以上説明した図１の半導体レーザ装置で、Δｎを上記の範囲にするためには、図４から分かるように、ｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈを０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下とし、電流阻止層１１０と光導波路層１０８とのＡｌ組成の差を０．０５以上０．３以下とすると良い。または、ｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈを０．１μｍ以上０．１５μｍ以下とし、電流阻止層１１０と光導波路層１０８とのＡｌ組成の差を０以上０．２以下とすると良い。
【００３４】
次に、図１の半導体レーザ装置の製造方法について簡単に説明する。
【００３５】
図１の半導体レーザの製造方法の特徴の１つは、光導波路層１０８ウェットエッチングにより形成した点である。
【００３６】
（１）まず、（１００）面を主面とする直径２インチのｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に、ＭＯＣＶＤ法により、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなるｎ型クラッド層１０２、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．５Ａｌ_０．５）_０．５Ｐからなる光ガイド層１０３、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｌＰからなる多重量子井戸構造の活性層１０４、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．５Ａｌ_０．５）_０．５Ｐからなる光ガイド層１０５、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなるｐ型クラッド層１０６、ｐ型ＩｎＧａＰからなるエッチングストップ層１０７、を順次形成する。
【００３７】
（２）次に、エッチングストップ層１０７上に、ｐ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐ層１０８Ａ、ｐ型ＩｎＧａＰ層１０９Ａ、を形成し、ＭＯＣＶＤ結晶成長装置から積層基板を取り出す。その後、ｐ型ＩｎＧａＰ層１０９Ａ上に、フォトリソグラフィー技術を用いて帯状のＳｉＯ_２膜を形成する。そして、このＳｉＯ_２膜をマスクとして、ｐ型ＩｎＧａＰ層１０９Ａをエッチングして、ｐ型のＩｎＧａＰ層からなるキャップ層１０９を形成する。さらに、このキャップ層１０９およびＳｉＯ_２膜をマスクにして、ｐ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐ層１０８Ａをウェットエッチングして、側面に（１１１）Ａ面が露出した順メサのリッジ状の光導波路層１０８を形成する。このウェットエッチングでは、エッチングストップ層１０７によってエッチングの終点が決定され、再現性のよい光導波路層１０８の形成が行える。なお、エッチング時間を制御すれば、エッチングストップ層１０７を設けないこともできる。
【００３８】
（３）次に、ＭＯＣＶＤ法により、上記のＳｉＯ_２膜をマスクとして、光導波路層１０８およびキャップ層１０９を挟んでその両側に、ｎ型のＩｎ_０．５（Ｇａ_０．２Ａｌ_０．８）_０．５Ｐからなる電流阻止層１１０を形成する。
【００３９】
（４）次に、上記のＳｉＯ_２膜を除去する。具体的には、電流阻止層１１０の成長後、積層基板をＭＯＣＶＤ装置から取り出し、ＳｉＯ_２膜をエッチング除去する。
【００４０】
（５）次に、電流阻止層１１０およびキャップ層１０９上に、ｐ型ＧａＡｓからなるコンタクト層１１１を形成する。そして、ｎ側電極１１３及びｐ側電極１１２を形成し、図１の半導体レーザ装置が得られる。
【００４１】
以上説明した本実施形態の半導体レーザの製造方法では、光導波路層１１０をウェットエッチングにより形成したので、この光導波路層１１０の両脇の側面の結晶性を良好にし、電流阻止層１１０の結晶成長を良好にすることができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の半導体レーザ装置は、図５に示すように、活性層２０４の井戸層にＡｌ_０．１Ｇａ_０．９Ａｓを用いた、波長７８０ｎｍの、ＣＤ用の読み取り用の装置である。
【００４３】
図２は本発明の第２の実施の形態にかかわる半導体レーザ装置の断面模式図である。図２の半導体レーザ装置は第１の実施の形態の半導体レーザ装置（図１）の多重量子井戸活性層１０４及び光ガイド層１０３、１０５を、Ａｌ_０．１Ｇａ_０．９Ａｓ活性層２０４に置き換えたものである。また、電流阻止層２１０としては、ＩｎＡｌＰを用いている。他の主な構造は、第１の実施の形態（図１）と同様なので、詳細な説明は省略する。
【００４４】
図２の装置では、Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐからなるｐ型クラッド層１０６の厚さｈは０．２μｍ、実効屈折率差Δｎは０．００６に設計した（図６）。ストライプ幅Ｗは４．０μｍとした。共振器長４００μｍ、前面反射率２９％、後面反射率７８％の端面コーティング膜を施してキャンパッケージに組み込んだ。数百個のサンプルについて水平方向の遠視野像を確認したところ、図９（ｂ）、図９（ｃ）のような異常は確認されなかった。またＩ−Ｌ特性は光出力１５ｍＷまででキンクは発生していなかった。図２の装置では、活性層２０４とクラッド層１０２、１０６とのバンドキャップ不連続が大きいため、活性層２０４への電流の閉じ込めが良好になり、高温動作が可能となるという特長もある。本発明者の実験では、１７０℃まで良好にレーザ発振することを確認できた。
【００４５】
図６は、図５のレーザ装置において、ｎ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_１−ｘＡｌ_ｘ）_０．５Ｐ電流阻止層２１０のＡｌ組成ｘを０．７〜１に変化させた場合の、ｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈと、実効屈折率差Δｎと、の関係を示す図である。本発明者は、この図６のデータを基にして、実効屈折率差Δｎと、半導体レーザ装置の特性と、の関係を調べた。その結果、図５の半導体レーザ装置でも、第１の実施の形態と同様に、実屈折率差Δｎを、０〜０．００７の範囲、好ましくは０．００２以上０．００６以下の範囲とすると、良好な結果が得られた。
【００４６】
以上説明した図５の半導体レーザ装置で、Δｎを上記の範囲にするためには、図６から分かるように、ｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈを０．２μｍ以上０．２５μｍ以下とし、電流阻止層１１０と光導波路層１０８とのＡｌ組成の差を０．０５以上０．３以下とすると良い。または、ｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈを０．１５μｍ以上０．２μｍ以下とし、電流阻止層１１０と光導波路層１０８とのＡｌ組成の差を０以上０．２以下とすると良い。または、ｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈを０．１μｍ以上０．１５μｍ以下とし、電流阻止層１１０と光導波路層１０８とのＡｌ組成の差を０以上０．１以下とすると良い。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図７は第３の実施例に係る半導体レーザ装置の断面模式図である。この半導体レーザ装置は、２波長半導体レーザ装置であり、第１の実施の形態のＤＶＤ用レーザと、第２の実施の形態のＣＤ用レーザと、をモノリシックに集積している。ｐ型クラッド層１０６に同じ組成を持った材料Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐを用い、さらに電流阻止層２１０、コンタクト層１１１を共通化している。共通の電流阻止層２１０はＩｎＡｌＰとした。ＤＶＤ側ストライプ幅Ｗ１、ＣＤ側ストライプ幅Ｗ２は、それぞれ３．５μｍ、４．０μｍに設定した。ｐ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐクラッド層１０６の厚さは、ＤＶＤ、ＣＤそれぞれ０．１５μｍ、０．２μｍに設定することによって、実効屈折率差Δｎは両者ともに０．００６になるようにした。
【００４８】
図７の半導体レーザ装置では、ｐ型クラッド層１０６、電流阻止層２１０、コンタクト層１１１、を共通化したので、容易に異なる波長のレーザを集積できる。そして、これらの異なる波長のレーザは、いずれも、第１の実施の形態及び第２の実施の形態で述べたように、極めて良好な光学特性を有するものとすることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、活性層と、前記活性層上に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有するクラッド層と、前記クラッド層上の一部に帯状に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有する光導波路層と、前記光導波路層を挟んでその両側に形成され前記光導波路層よりも小さい屈折率を有する電流阻止層と、を備える実屈折率導波構造の半導体レーザ装置において、前記電流阻止層およびその下部の前記クラッド層の実効屈折率と、前記光導波路層およびその下部の前記クラッド層の実効屈折率と、を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たすようにしたので、低出力での光学特性を改善し、特性が高く、かつ歩留まりや生産性が高い低出力用の半導体レーザ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の半導体レーザ装置の断面模式図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の半導体レーザ装置の光学特性を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の半導体レーザ装置の、光導波路層１０８の底部幅Ｗと、遠視野像半値全幅と、の関係を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の半導体レーザ装置における、電流阻止層１１０のＡｌ組成ｘを０．７〜１に変化させた場合の、ｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈと、実効屈折率差Δｎと、の関係を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の半導体レーザ装置の断面模式図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の半導体レーザ装置における、電流阻止層１１０のＡｌ組成ｘを０．７〜１に変化させた場合の、ｐ型クラッド層１０６の膜厚ｈと、実効屈折率差Δｎと、の関係を示す図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の半導体レーザ装置の断面模式図。
【図８】従来の実屈折率導波型の半導体レーザ装置の断面模式図。
【図９】従来の実屈折率導波型の半導体レーザ装置の光学特性を示す図。
【符号の説明】
１０１　ＧａＡｓ基板
１０２　ｎ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐクラッド層
１０３　アンドープＩｎ_０．５（Ｇａ_０．５Ａｌ_０．５）_０．５Ｐ光ガイド層
１０４　アンドープＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｌＰ多重量子井戸活性層
１０５　アンドープＩｎ_０．５（Ｇａ_０．５Ａｌ_０．５）_０．５Ｐ光ガイド層
１０６　ｐ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐクラッド層
１０７　ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層
１０８　ｐ型Ｉｎ_０．５（Ｇａ_０．３Ａｌ_０．７）_０．５Ｐ光導波路層
１０９　ｐ型ＩｎＧａＰキャップ層
１１０　ｎ型ＩｎＧａＡｌＰ電流阻止層
１１１　ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１１２　ｐ側電極
１１３　ｎ側電極
２０４　アンドープＡｌ_０．１Ｇａ_０．９Ａｓ活性層
２１０　ｎ型ＩｎＡｌＰ電流阻止層

Claims

活性層と、
前記活性層上に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有するクラッド層と、
前記クラッド層上の一部に帯状に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有する光導波路層と、
前記光導波路層を挟んでその両側に形成され前記光導波路層よりも小さい屈折率を有する電流阻止層と、
を備え、
前記光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たすことを特徴とする半導体レーザ装置。
ＧａＡｓ基板と、
前記ＧａＡｓ基板上に形成された第１導電型クラッド層と、
前記第１導電型クラッド層上に形成されＩｎＧａＡｌＰを含み電流注入により光を放射する活性層と、
前記活性層上に形成されＩｎＧａＡｌＰからなり前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい第２導電型クラッド層と、
前記第２導電型クラッド層上の一部に順メサのリッジ状に形成され、第２導電型のＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層と、
前記光導波路層を挟んでその両側に形成され、第１導電型のＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＡｌＰからなり、前記光導波路層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層と、
を備え、
前記光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たすことを特徴とする半導体レーザ装置。
前記実効屈折率差Δｎが、０．００２以上０．００６以下であることを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ装置。
ＧａＡｓ基板と、
前記ＧａＡｓ基板上に形成された第１導電型クラッド層と、
前記第１導電型クラッド層上に形成されＩｎＧａＡｌＰを含み電流注入により光を放射する活性層と、
前記活性層上に形成されＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい第２導電型クラッド層と、
前記第２導電型クラッド層上の一部に順メサのリッジ状に形成され、第２導電型のＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層と、
前記光導波路層の両側に形成され、第１導電型のＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＡｌＰからなり、前記光導波路層よりもＡｌ組成が高く、前記光導波路層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層と、
を備え、
前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０．０５以上０．３以下であるか、または、
前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１μｍ以上０．１５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．２以下である、
ことを特徴とする半導体レーザ装置。
前記光導波層の底部幅が、３．５μｍ以上５．０μｍ以下であることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
ＧａＡｓ基板と、
前記ＧａＡｓ基板上に形成された第１導電型クラッド層と、
前記第１導電型クラッド層上に形成されＡｌＧａＡｓを含み電流注入により光を放射する活性層と、
前記活性層上に形成されＩｎＧａＡｌＰからなり前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい第２導電型クラッド層と、
前記第２導電型クラッド層上の一部に順メサのリッジ状に形成され、第２導電型のＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層と、
前記光導波路層を挟んでその両側に形成され、第１導電型のＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＡｌＰからなり、前記光導波路層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層と、
を備え、
前記光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たすことを特徴とする半導体レーザ装置。
前記実効屈折率差Δｎが、０．００２以上０．００６以下であることを特徴とする請求項６記載の半導体レーザ装置。
ＧａＡｓ基板と、
前記ＧａＡｓ基板上に形成された第１導電型クラッド層と、
前記第１導電型クラッド層上に形成されＡｌＧａＡｓを含み電流注入により光を放射する活性層と、
前記活性層上に形成されＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい第２導電型クラッド層と、
前記第２導電型クラッド層上の一部に順メサのリッジ状に形成され、第２導電型のＩｎＧａＡｌＰからなり、前記活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい光導波路層と、
前記光導波路層の両側に形成され、第１導電型のＩｎＧａＡｌＰまたはＩｎＡｌＰからなり、前記光導波路層よりもＡｌ組成が高く、前記光導波路層よりもバンドギャップエネルギーが大きく屈折率が小さい電流阻止層と、
を備え、
前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．２μｍ以上０．２５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０．０５以上０．３以下であるか、または、
前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１５μｍ以上０．２μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．２以下であるか、または、
前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１μｍ以上０．１５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．１以下であることを特徴とする半導体レーザ装置。
前記光導波層の底部幅が、３．５μｍ以上５．０μｍ以下であることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
同一のＧａＡｓ基板に、電流注入により第１の波長の光を放射する第１の半導体レーザ装置と、電流注入により第２の波長の光を放射する第２の半導体レーザ装置と、を有する２波長の半導体レーザ装置であって、
前記第１の半導体レーザ装置は、前記ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓｓ基板上に形成されＩｎＧａＡｌＰを含み電流注入により前期第１の波長の光を放射する第１の活性層と、前記活性層上に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有する第１のクラッド層と、前記第１のクラッド層上の一部に帯状に形成され前記第１の活性層よりも小さい屈折率を有する第１の光導波路層と、前記第１の光導波路層を挟んでその両側に形成され前記第１の光導波路層よりも小さい屈折率を有する第１の電流阻止層と、を備え、前記第１の光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記第１の電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たす半導体レーザ装置であり、
前記第２の半導体レーザ装置は、前記ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓｓ基板上に形成されＡｌＧａＡｓを含み電流注入により前期第２の波長の光を放射する第２の活性層と、前記活性層上に形成され前記第１のクラッド層と同一の材料からなる第２のクラッド層と、前記第２のクラッド層上の一部に帯状に形成され前記第１のクラッド層と同一の材料からなる第２の光導波路層と、前記第１の光導波路層を挟んでその両側に形成され前記第１の電流阻止層と同一の材料からなる第２の電流阻止層と、を備え、前記第２の光導波路層部分の層構造で決まる実効屈折率から前記第２の電流阻止層部分の層構造で決まる実効屈折率を差し引いた実効屈折率差Δｎが、０＜Δｎ＜０．００７を満たす半導体レーザ装置
であることを特徴とする、２波長の半導体レーザ装置。
同一のＧａＡｓ基板に、電流注入により第１の波長の光を放射する第１の半導体レーザ装置と、電流注入により第２の波長の光を放射する第２の半導体レーザ装置と、を有する２波長の半導体レーザ装置であって、
前記第１の半導体レーザ装置は、前記ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓｓ基板上に形成されＩｎＧａＡｌＰを含み電流注入により前期第１の波長の光を放射する第１の活性層と、前記活性層上に形成され前記活性層よりも小さい屈折率を有する第１のクラッド層と、前記第１のクラッド層上の一部に帯状に形成され前記第１の活性層よりも小さい屈折率を有する第１の光導波路層と、前記第１の光導波路層を挟んでその両側に形成され前記第１の光導波路層よりも小さい屈折率を有する第１の電流阻止層と、を備え、前記第１のクラッド層の膜厚が０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下で、かつ前記第１の電流阻止層と前記第１の光導波路層とのＡｌ組成の差が０．０５以上０．３以下であるか、または、前記第１のクラッド層の膜厚が０．１μｍ以上０．１５μｍ以下で、かつ前記第１の電流阻止層と前記第１の光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．２以下である半導体レーザ装置であり、
前記第２の半導体レーザ装置は、前記ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓｓ基板上に形成されＡｌＧａＡｓを含み電流注入により前期第２の波長の光を放射する第２の活性層と、前記活性層上に形成され前記第１のクラッド層と同一の材料からなる第２のクラッド層と、前記第２のクラッド層上の一部に帯状に形成され前記第１のクラッド層と同一の材料からなる第２の光導波路層と、前記第１の光導波路層を挟んでその両側に形成され前記第１の電流阻止層と同一の材料からなる第２の電流阻止層と、を備え、前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．２μｍ以上０．２５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０．０５以上０．３以下であるか、または、前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１５μｍ以上０．２μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．２以下であるか、または、前記第２導電型クラッド層の膜厚が０．１μｍ以上０．１５μｍ以下で、かつ前記電流阻止層と前記光導波路層とのＡｌ組成の差が０以上０．１以下である半導体レーザ装置
であることを特徴とする、２波長の半導体レーザ装置。