专利名称：半导体激光元件及半导体激光元件阵列的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体激光元件及半导体激光元件阵列。
背景技术：
一直以来，作为半导体激光元件的结构已知的有空间横向单模式型和多模式型。其中，在单模式型的半导体激光元件中，由于将波导管内的横向(x轴方向)的振荡模式仅限于单一模式，因此形成的波导管的宽度狭窄。但是，波导管的宽度狭窄会导致出射端的面积变小。此外，出射端的激光的光密度过大时，会影响半导体激光元件的可靠性。因此，单模式型的半导体激光元件适用于使用较低输出的激光的场合。另外，作为这种单模式型的半导体激光元件的例子，专利文献1(特开平10-41582号公报)中公开了一种半导体激光装置。该半导体激光装置的目的是扩大单模式型的半导体激光中的波导管的宽度，提高激光的强度。
另一方面，在多模式型的半导体激光元件中，由于在波导管中可以有多个空间横向模式混合存在，可以形成具有较大宽度的波导管。因此，可以使出射端具有大面积，可以出射较大强度的激光。这种多模式型的半导体激光元件，适用于需要输出较大强度的激光的场合。
专利文献1特开平10-41582号公报发明内容但是，在多模式型的半导体激光元件中存在以下问题。即，由于在波导管内混合存在多个空间横向模式，从出射端出射的激光的出射图案的出射角的混乱很大。因此，用于对该激光进行聚光或校准(collimate)的透镜的形状变得复杂，可能会出现得不到预想的激光或透镜造价高等不利情况。为了避免这些不利情况，优选尽量抑制横向高次模式。
本发明考虑了上述问题，目的在于提供一种可以出射较大强度的激光，并且可以抑制横向高次模式的半导体激光元件及半导体激光元件阵列。
为解决上述问题，本发明的半导体激光元件具有如下特征具有第1导电型包层(clad layer)、第2导电型包层、设置于第1导电型包层与第2导电型包层之间的活性层、相互面对的光出射面及光反射面、以及形成于活性层中的在光出射面和光反射面之间使激光共振的波导管，波导管沿弯曲的轴线延伸。
在这样的波导管中，在波导管内共振的光中的空间横向模式的次数越高的光，光损失就越大。因此，在该半导体激光元件中，可以维持横向低次模式的激光振荡，并且可以抑制横向高次模式的激光振荡，可以提高横向空间相关(coherence)特性，即光束质量(beam quality)。此外，与现有的单模式型不同，该半导体激光元件由于通过使波导管弯曲来抑制横向高次模式光，因此可以进一步扩大波导管的宽度。因此可以出射较大强度的激光。
本发明所涉及的半导体激光元件阵列具有如下特征具有多个上述半导体激光元件，多个半导体激光元件沿光出射面及光反射面的方向上并列配置，并且被形成为一体。
根据上述半导体激光元件阵列，通过具备上述半导体激光元件，可以提供能够出射较大强度的激光、抑制横向高次模式的半导体激光元件阵列。
本发明可以提供能够出射较大强度的激光、抑制横向高次模式的半导体激光元件及半导体激光元件阵列。
图1为本发明所涉及的半导体激光元件阵列的第1实施方式的概略立体结构示意图。
图2为图1所示半导体激光元件阵列的I-I截面的放大截面示意图。
图3为包含p型包层的叠层体的立体图。
图4中，(a)为叠层体的平面图；(b)为叠层体的II-II截面的截面示意图。
图5为对应于脊形(ridge)部形成的波导管的形状的平面示意图。
图6为弯曲的波导管的曲率半径和在波导管内传送的光的损失的关系示意图。
图7为弯曲的波导管的曲率半径和在波导管内传送的光的损失的关系示意图。
图8为各制造工序中半导体激光元件阵列的截面放大示意图。
图9为第1变形例的半导体激光元件所具有的波导管的平面示意图。
图10为第2变形例的半导体激光元件所具有的波导管的平面示意图。
图11为第3变形例的半导体激光元件所具有的波导管的平面示意图。
符号说明1半导体激光元件阵列；1a光出射面；1b光反射面；3半导体激光元件；4波导管；4e激光出射端；4f激光反射端；4g，4h侧面；8叠层体；9脊形部；9e，9f端面；9g，9h侧面；10薄厚度区域；11基板；13n型包层；15活性层；17p型包层；19盖帽层；21绝缘层；21a开口部；23p侧电极层；25凸起部；29n侧电极层；51保护罩。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明所涉及的半导体激光元件及半导体激光元件阵列的实施方式。另外，在
中对同样要素赋予同一符号，省略重复说明。
(第1实施方式)图1为根据本发明的半导体激光元件阵列的第1实施方式的结构的概略立体示意图。如图1所示，半导体激光元件阵列1由多个半导体激光元件3一体化而形成。半导体激光元件阵列1所具备的半导体激光元件3的数目为几个都可以，只具有一个的情况下，不成为阵列而是单个半导体激光元件。半导体激光元件阵列1具有相互面对的光出射面1a及光反射面1b，在光出射面1a上多个半导体激光元件3的各自的激光出射端4e并列设置在水平方向上。此外，多个半导体激光元件3分别具有呈脊状形成的凸起部25。凸起部25从光出射面1a一直延伸至光反射面1b，其长度方向向沿着光出射面1a及光反射面1b的方向弯曲。此外，在半导体激光元件3中对应于凸起部25而形成了折射率型波导管(后述)。激光出射端4e为该折射率型波导管的光出射面1a侧的端面。多个半导体激光元件3沿光出射面1a及光反射面1b的方向并列配置，并被形成为一体。
图2为图1所示的半导体激光元件阵列1的I-I截面的放大截面示意图。如图2所示，构成半导体激光元件阵列1的半导体激光元件3具有基板11和由3层半导体层层叠而成的叠层体8。叠层体8由n型包层(第2导电型包层)13、活性层15及p型包层(第1导电型包层)17这3层半导体层依次层叠而构成。在p型包层17上设置有脊形部9。在脊形部9的外侧的层上设置有与p型包层17电连接的盖帽层19。脊形部9与盖帽层19构成了凸起部25。
在更外侧的层上设置有注入来自外部的电流的p侧电极层23。p型包层17及盖帽层19与p侧电极层23之间设置有绝缘层21，绝缘层21在与凸起部25对应的部分上具有开口部21a。由于p侧电极层23在开口部21a上只与盖帽层19电接触，因此来自外部的电流的注入只限于盖帽层19。此外，在基板11的与叠层体8相对的一侧的反面上形成有n侧电极层29。举例说明各组成材料的话，基板11例如由n-GaAs形成，n型包层13例如由n-AlGaAs形成，活性层15例如由GaInAs/AlGaAs形成，p型包层17例如由p-AlGaAs形成，盖帽层19例如由p-GaAs形成，p侧电极层23例如由Ti/Pt/Au形成，n侧电极层29例如由AuGe/Au形成，绝缘层21例如由SiN形成。
向盖帽层29注入电流，则与凸起部25对应的活性层15的区域(换言之，与脊形部9对应的区域)就变为活性区域。此时，由于脊形部9与其外部的折射率差而在活性层15上产生有效折射率差，因此对应于凸起部25在活性层15内形成波导管4。此外，半导体激光元件也可以在活性层与n型包层之间及活性层与p型包层之间具有光导层，用以将光封闭于折射率型波导管中。
在此，参照图3及图4说明p型包层17。图3为包含p型包层17的叠层体8的立体图。图4(a)为叠层体8的平面图，图4(b)为图4(a)所示的叠层体8的II-II截面的截面示意图。如上所述，叠层体8由n型包层13、活性层15及p型包层17这3层半导体层依次层叠而构成。
在p型包层17上设置有由光出射面1a一直延伸至光反射面1b的凸起状的脊形部9。对于p型包层17的脊形部9以外的区域而言，层的厚度变薄成为薄厚度区域10。脊形部9在平面图中的形状为，将以大致一定的曲率半径R弯曲的沿中心轴线B的方向作为长度方向的圆弧状。
脊形部9具有端面9e、9f及相互面对的一对侧面9g及9h。一对侧面9g及9h分别确定脊形部9的区域，是脊形部9与薄厚度区域10的边界。端面9e位于光出射面1a上。端面9f在光反射面1b上。侧面9g从端面9e的一端延伸至端面9f的一端，侧面9h从端面9e的另一端延伸至端面9f的另一端。在从厚度方向所见的平面图中，侧面9g及9h沿中心轴线B大致以一定的曲率半径分别向相同方向弯曲。
在活性层15中生成与脊形部9的形状对应的折射率型波导管4。波导管4是由于向脊形部9的电流注入而产生的在活性层15内部的有效折射率分布而形成的波导管。在波导管4中，对应于脊形部9的端面9e、9f而生成激光出射端4e、激光反射端(后述)，并且分别对应于脊形部9的侧面9g、9h而形成一对侧面4g、4h。
图5为对应于脊形部9而生成的波导管4的形状的平面示意图。波导管4在厚度方向上由活性层15与p型包层17的界面、以及活性层15与n型包层13的界面来规定。波导管4在与脊形部9的端面9e及端面9f对应的位置上分别具有激光出射端4e及激光反射端4f。激光出射端4e及激光反射端4f为活性层15的裂开面的一部分，作为对于激光L的共振面发挥功能。
此外，波导管4对应于脊形部9在长度方向上弯曲。即，波导管4沿曲率半径为R的中心轴线B延伸，在与脊形部9的侧面9g及9h相对应的位置上分别具有侧面4g及侧面4h。在此，侧面4g及4h为由于波导管4内外的折射率差而产生的面，作为对于在波导管4内产生的激光L的反射面而发挥功能。此外，在波导管4内外的折射率连续变化的情况下，侧面4g及4h也可以各自具有某一定的厚度。此外，侧面4g及4h的平面形状与脊形部9的侧面9g及9h的平面形状相对应。即，侧面4g及4h的平面形状为，沿中心轴线B以大致一定的曲率半径向相同方向(沿光出射面1a及光反射面1b的方向)弯曲。
在此，图6为弯曲的波导管的曲率半径和在波导管内传送的光的损失的关系示意图。在图6中，G1表示在较高次的空间横向模式中的损失，G2表示在较低次的空间横向模式中的损失。在此，图6中各图G1、G2中的光的波长相同。
如图6所示，在弯曲的波导管中，存在波导管内部传播的光的空间横向模式的次数越高，损失越大的倾向。因此，由于波导管4沿弯曲的中心轴线B延伸，因此空间横向模式的次数越高，光损失就越大，激光振荡变得困难。这样，根据本实施方式的半导体激光元件3，可以维持横向低次模式的激光振荡，并且可以抑制横向高次模式的激光振荡，可以提高横向的空间相关性，即光束质量(beam quality)。此外，由于存在波导管的曲率半径越小、各模式的损失变大的倾向，如果设定中心轴线B的曲率半径，使只有横向基本模式的激光发生共振、而其它模式的激光不发生共振，就可以实现单一模式的激光、或接近于单一模式的激光。
此外，与现有的单模式型激光元件不同，根据本实施方式的半导体激光元件3通过使波导管4弯曲来抑制横向高次模式的光，从而可以使波导管4的宽度进一步变宽。因此，可以出射较大强度的激光L。
此外，在设定中心轴线B的曲率半径时，最好也考虑相应于波导管宽度的损失的变化。例如，图7为弯曲的波导管的曲率半径和在波导管内传送的光的损失的关系示意图，G3～G6分别表示在不同宽度w1～w4(w1＞w2＞w3＞w4)的波导管内传送的光的损失。在此，该图7的各G3～G6的空间横向模式次数相同。如图7所示，波导管的宽度越宽在波导管内传送的光的损失越大。因此，基于图6及图7所示，在设计波导管时，在决定波导管4的曲率半径R及波导管的宽度时，满足如下要求即可，该要求是，在可能发生激光振荡的程度上使横向低次模式的损失小、且在不可能发生激光振荡的程度上使横向高次模式的损失大。举例说明的话，为了实现单一模式或接近于单一模式的激光，曲率半径R可以设定为例如1mm≥R≥10mm，波导管的宽度w可以设定为例如0.03mm≥w≥0.1mm。
此外，根据本实施方式的半导体激光元件3，除了可以得到上述效果之外，还可以得到如下说明的效果。即，与本实施方式相同，优选中心轴线B的曲率在整个波导管4中为大致一定(曲率半径R)。由此，发生共振的空间横向模式与被抑制了共振的空间横向模式的边界在整个波导管4中变得均匀，可以更有效抑制波导管4中横向高次模式的振荡。
此外，根据本实施方式的半导体激光元件阵列1，由于具备多个具有上述效果的半导体激光元件3，可以使横向高次模式的振荡被抑制的激光L以更大的强度出射。
此外，根据本实施方式的半导体激光元件阵列1具有如下效果。即，在半导体激光元件阵列1中，通过p型包层17的脊形部9，电流对于活性层15被部分地集中注入。由此，相邻的半导体激光元件3的波导管4彼此间不易于产生光的结合或干涉。因此，各个波导管4彼此间的间隔可以设置为比较窄，从而可以设置更多的波导管4，可以以高输出功率地出射稳定的激光。此外，通过向活性层15部分集中地注入电流，提高了电光转换效率，减少了无效电流，从而可以降低半导体激光元件3的发热。因此，可以提高半导体激光元件阵列1的可靠性，实现长寿命化。
在此，参照图8说明半导体激光元件阵列1的制造方法。图8为各制造工序中半导体激光元件阵列1的截面放大示意图。首先，准备n型GaAs基板11，在基板11上按顺序使n型AlGaAs外延成长为2.0μm，使GaInAs/AlGaAs外延成长为0.3μm，使p型AlGaAs外延成长为2.0μm，使p型GaAs外延成长为0.1μm，分别形成n型包层13、具有量子阱结构的活性层15、p型包层17及盖帽层19。(参照图8(a))。
接着，在盖帽层19侧通过照像工艺(photo work)形成与脊形部9相对应形状的保护罩51，蚀刻盖帽层19及p型包层17。在其深度未达到活性层15时停止蚀刻(参照图8(b))。接着，在整个结晶表面上堆积SiN膜，通过照像工艺除去对应于脊形部9的位置的SiN膜，形成绝缘层21(参照图8(c))。接着，用Ti/Pt/Au膜在整个结晶表面上形成p侧电极层23。此外，进行基板11侧的表面的研磨、化学处理，由AuGe/Au形成n侧电极层29(参照图8(d))。这样，制成了半导体激光元件阵列1(半导体激光元件3)。
(第1变形例)接着，针对根据第1实施方式的半导体激光元件阵列1(半导体激光元件3)的第1变形例进行说明。图9为根据本变形例的半导体激光元件3a所具有的波导管41的平面示意图。该波导管41的平面形状与根据第1实施方式的波导管4不同。即，波导管41包含弯曲部41a、在弯曲部41a的一端与光出射面1a之间生成的波导管部分41b、在弯曲部41a的另一端与光反射面1b之间生成的波导管部分41c。弯曲部41a的长度方向沿着以大致一定的曲率(曲率半径R1)弯曲的中心轴线C1。波导管部分41b与光出射面1a相接，其长度方向沿着与光出射面1a大致垂直的直线状的中心轴线C2。波导管部分41c与光反射面1b相接，其长度方向沿着与光反射面1b大致垂直的直线状的中心轴线C3。此外，中心轴线C1～C3的彼此的边界部分光滑地相连。
弯曲部41a具有一对相互面对的侧面41h及41g。波导管部分41b具有一对相互面对的侧面41i及41j。波导管部分41c具有一对相互面对的侧面41k及41l。弯曲部41a的侧面41g的一端与波导管部分41b的侧面41i的一端光滑地相连，另一端与波导管部分41c的侧面41k的一端光滑地相连。弯曲部41a的侧面41h的一端与波导管部分41b的侧面41j的一端光滑地相连，另一端与波导管部分41c的侧面41l的一端光滑地相连。波导管部分41b的侧面41i的另一端与激光出射端41e的一端相连，侧面41j的另一端与激光出射端41e的另一端相连。波导管部分41c的侧面41k的另一端与激光反射端41f的一端相连，侧面411的另一端与激光反射端41f的另一端相连。此外，激光出射端41e及激光反射端41f分别是光出射面1a及光反射面1b的一部分，是相对于激光的共振面。
弯曲部41a的侧面41g及41h分别沿中心轴线C1以大致一定的曲率向相同方向弯曲。波导管部分41b的侧面41i及41j分别沿中心轴线C2以直线状延伸，与激光出射端41e(光出射面1a)大致垂直相交。波导管部分41c的侧面41k及41l分别沿中心轴线C3以直线状延伸，与激光反射端41f(光反射面1b)大致垂直相交。在本变形例中，这种形状的波导管41，是通过p型包层具有同样的平面形状的脊形部来实现的。
如本变形例的波导管41一样，本发明的波导管通过在至少其一部分中含有弯曲部，可以得到与上述第1实施方式相同的效果。即，在本变形例的波导管41中，在波导管内部传送的光的空间横向模式次数越高，在弯曲部41a的损失就越大。因此，可以维持横向低次模式的激光振荡，并且可以抑制横向高次模式的激光振荡，可以提高横向的空间相关性，即光束质量。此外，设定中心轴线C1的曲率半径，使得只有横向基本模式的激光发生共振，而其它模式的光不能发生共振的话，则可以实现单一模式的激光或接近于单一模式的激光。
此外，在本变形例的半导体激光元件3a中，与现有的单模式激光元件不同，由于通过使波导管41的一部分弯曲而抑制了横向高次模式的光，因此可以使波导管41的宽度变得更宽。从而可以出射较大强度的激光。
此外，本变形例的波导管41在与光出射面1a相接的部分上含有，沿着与光出射面1a大致垂直的中心轴线C2延伸的波导管部分41b。或者，波导管41在与光反射面1b相接的部分上含有，沿着与光出射面1b大致垂直的中心轴线C3延伸的波导管部分41c。这样，波导管41通过含有相对于光出射面1a(或光反射面1b)大致垂直地延伸的波导管部分41b(或41c)，可以有效地抑制与相对于光出射面1a(或光反射面1b)大致垂直的方向不同的方向上的横向高次模式的激光的振荡。
(第2变形例)接着，针对根据第1实施方式的半导体激光元件阵列1(半导体激光元件3)的第2变形例进行说明。图10为根据本变形例的半导体激光元件3b所具有的波导管42的平面示意图。该波导管42的平面形状与根据第1实施方式的波导管4不同。即，波导管42包含弯曲部42a、在弯曲部42a的一端与光出射面1a之间生成的弯曲部42b、在弯曲部42a的另一端与光反射面1b之间生成的弯曲部42c。弯曲部42a为本发明的第1弯曲部的一个例子。弯曲部42b及42c为本变形例的第2弯曲部的一个例子。弯曲部42a～42c各自的长度方向分别沿着以大致一定的曲率(曲率半径R2～R4)弯曲的中心轴线D1～D3。中心轴线D2及D3向与中心轴线D1不同的方向(在本变形例中为相反的方向)弯曲。因此，弯曲部42b及42c的长度方向向与弯曲部42a的长度方向不同的方向弯曲。此外，中心轴线D1～D3的彼此的边界部分以其交接线一致的方式光滑地相连。
弯曲部42a具有一对相互面对的侧面42h及42g。弯曲部42b具有一对相互面对的侧面42i及42j。弯曲部42c具有一对相互面对的侧面42k及421。弯曲部42a的侧面42g的一端与弯曲部42b的侧面42i的一端相连，并且其相接部分的交接线一致。同样，侧面42g的另一端与弯曲部42c的侧面42k的一端相连，并且其相接部分的交接线一致。弯曲部42a的侧面42h的一端与弯曲部42b的侧面42j的一端相连，并且其相接部分的交接线一致。侧面42h的另一端与弯曲部42c的侧面421的一端相连，并且其相接部分的交接线一致。此外，弯曲部42b的侧面42i的另一端与激光出射端42e的一端相连，侧面42j的另一端与激光出射端42e的另一端相连。弯曲部42c的侧面42k的另一端与激光反射端42f的一端相连，侧面421的另一端与激光反射端42f的另一端相连。此外，激光出射端42e及激光反射端42f分别为光出射面1a及光反射面1b的一部分，是对于激光的共振面。
弯曲部42a的侧面42g及42h分别沿中心轴线D1以大致一定的曲率向相同方向弯曲。弯曲部42b的侧面42i及42j分别沿中心轴线D2以大致一定的曲率向相同方向(与侧面42g及42h相反的方向)弯曲。弯曲部42c的侧面42k及421分别沿中心轴线D3以大致一定的曲率向相同方向(与侧面42g及42h相反的方向)弯曲。在本变形例中，这种形状的波导管42，是通过在p型包层中具有同样的平面形状的脊形部来实现的。
如本变形例的波导管42那样，波导管42通过包含彼此沿着向不同方向弯曲的中心轴线D1及D2(或者D3)而延伸的弯曲部42a及42b(或者42c)，可以得到比上述第1实施方式更佳的效果。即，在本变形例的波导管42中，由于包含多个弯曲部42a～42c，可以进一步有效地抑制横向高次模式。此外，由于弯曲部42a及42b(或者42c)的中心轴线D1及D2(或者D3)彼此向不同的方向弯曲，可以更稳定地抑制横向高次模式。此外，在本变形例的波导管42中，由于可以使波导管宽度更宽，因此也可以使较大强度的激光出射。此外，虽然在本变形例中波导管42包含3个弯曲部42a～42c，但波导管包含几个弯曲部都可以。
(第3变形例)接着，针对根据第1实施方式的半导体激光元件阵列1(半导体激光元件3)的第3变形例进行说明。图11为根据本变形例的半导体激光元件3c所具有的波导管43的平面示意图。本变形例中的波导管43的长度方向沿着以大致一定的曲率(曲率半径R5)弯曲的中心轴线E。本变形例中的中心轴线E与第1实施方式中的中心轴线B的不同点在于，光出射面1a和中心轴线E的相交点(即，激光出射端43e的中心)，与光反射面1b和中心轴线E的相交点(即，激光反射端43f的中心)的相对位置关系。参照图5说明的话，在第1实施方式的波导管4中，光出射面1a和中心轴线B的相交点(即激光出射端4e的中心)，与光反射面1b和中心轴线B的相交点(即激光反射端4f的中心)大致彼此对称地设置。而在如图11所示的本变形例中，光出射面1a和中心轴线E的相交点，与光反射面1b和中心轴线E的相交点，从对称位置相互错开地设置。在此所谓的“对称位置”是指与光出射面1a及光反射面1b平行且将位于这两个面中央的面夹住的面对称的位置。
波导管43具有一对相互面对的侧面43g及43h。波导管43的侧面43g的一端与激光出射端43e的一端相连，侧面43h的一端与激光出射端43e的另一端相连。波导管43的侧面43g的另一端与激光反射端43f的一端相连，侧面43h的另一端与激光反射端43f的另一端相连。此外，波导管43的侧面43g及43h分别沿着中心轴线E以大致一定的曲率向相同的方向弯曲。在本变形例中，波导管43的侧面43g和激光出射端43e的接触点(或波导管43的侧面43h与激光出射端43e的接触点)，与波导管43的侧面43g和激光反射端43f的接触点(或波导管43的侧面43h与激光反射端43f的接触点)，从对称位置相互错开地设置。此外，激光出射端43e及激光反射端43f分别为光出射面1a及光反射面1b的一部分，是相对于激光的共振面。在本变形例中，这种形状的波导管43是通过在p型包层中具有同样的平面形状的脊形部来实现的。
如本变形例的波导管43那样，本发明的波导管也可以是，激光出射端43e的位置与激光反射端43f的位置相互非对称。由这样的波导管43也可以得到与第1实施方式相同的效果。
根据本发明的半导体激光元件及半导体激光元件阵列，不限于上述各实施方式及变形例，可以有其它各种变形的可能。例如，在上述各实施方式中将GaAs系半导体激光元件作为示例，但本发明的结构也适用于GaN系、InP系等其它材料系的半导体激光元件。此外，在上述各实施方式及变形例中，作为轴线使用中心轴线，但轴线不限于中心轴线，也可以是通过中心以外的轴线。
在此，优选为，半导体激光元件具备由第1导电型包层；第2导电型包层；设置在第1导电型包层及第2导电型包层之间的活性层；相互面对的光出射面及光反射面；以及，在活性层中构成的，在光出射面与光反射面之间使激光共振的波导管，波导管沿弯曲的轴线延伸。
此外，半导体激光元件也可以是弯曲的轴线的曲率大致一定的结构。此外，半导体激光元件也可以是如下结构波导管包含多个弯曲部，多个弯曲部的每一部分弯曲的轴线的曲率大致一定。根据这些半导体激光元件可以更有效地抑制横向高次模式的激光振荡。
此外，半导体激光元件也可以是如下结构波导管包含彼此沿着向不同方向弯曲的轴线延伸的第1及第2弯曲部。由此，可以更稳定地抑制弯曲部中的横向高次模式的激光振荡。
此外，半导体激光元件也可以是如下结构波导管包括与光出射面和光反射面相接、并相对于光出射面和光反射面大致垂直地延伸的波导管部分。由此，可以更有效地抑制与相对于光出射面和光反射面大致垂直的方向不同的方向上的横向高次模式的激光振荡。
此外，优选为，半导体激光元件阵列具有多个上述任意的半导体激光元件，多个半导体激光元件沿光出射面及光反射面的方向并列地配置并被形成为一体。
根据上述的半导体激光元件阵列，通过具有上述任意的半导体激光元件，可以提供能够出射较大强度的激光，能够抑制横向高次模式的半导体激光元件阵列。
产业上利用的可能性本发明可以作为能够出射较大强度的激光、能够抑制横向高次模式的半导体激光元件及半导体激光元件阵列而使用。
权利要求
1.一种半导体激光元件，其特征在于具有第1导电型包层；第2导电型包层；在所述第1导电型包层与第2导电型包层之间设置的活性层；相互面对的光出射面及光反射面；在所述活性层中构成的，在所述光出射面与所述光反射面之间使激光共振的波导管，所述波导管沿着弯曲的轴线延伸。
2.如权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于所述弯曲的轴线的曲率大致一定。
3.如权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于所述波导管包含多个弯曲部，所述弯曲的轴线的曲率在所述多个弯曲部的每一部分中大致一定。
4.如权利要求3所述的半导体激光元件，其特征在于所述波导管包含彼此沿着向不同方向弯曲的轴线延伸的第1及第2所述弯曲部。
5.如权利要求1～4的任一项所述的半导体激光元件，其特征在于所述波导管包含与所述光出射面或所述光反射面相接，且相对于所述光出射面及所述光反射面大致垂直地延伸的波导管部分。
6.一种半导体激光元件阵列，其特征在于具有多个如权利要求1～5的任一项所述的半导体激光元件，所述多个半导体激光元件在沿着所述光出射面及光反射面的方向上并列配置，并被形成为一体。
全文摘要
半导体激光元件(3)具有n型包层(13)、活性层(15)及p型包层(17)。p型包层(17)具有在活性层(15)中形成波导管(4)的脊形部(9)。波导管(4)沿着以大致一定的曲率(曲率半径R)弯曲的中心轴线(B)延伸。在这样的波导管(4)中，在波导管(4)内共振的光中的空间横向模式的次数越高的光损失就越大。因此，可以维持横向低次模式的激光振荡而抑制横向高次模式的激光振荡。由此实现了可以使较大强度的激光出射而抑制横向高次模式的半导体激光元件及半导体激光元件阵列。
文档编号H01S5/22GK101019284SQ20058003093
公开日2007年8月15日 申请日期2005年9月13日 优先权日2004年9月14日
发明者王浟, 宫岛博文, 渡边明佳, 菅博文 申请人:浜松光子学株式会社