【手続補正書】
【提出日】平成17年8月17日(2005.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザチップの光出射面の少なくとも片側に、多層誘電体膜で構成された反射膜を有する半導体レーザ装置において、
反射膜は、レーザチップに接する側から順に、屈折率ｎ１の第１誘電体膜、屈折率ｎ２の第２誘電体膜、屈折率ｎ３の第３誘電体膜、屈折率ｎ４の第４誘電体膜を含み、
各屈折率は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ１＜ｎ３の関係を満たすことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
レーザチップの光出射面の少なくとも片側に、多層誘電体膜で構成された反射膜を有する半導体レーザ装置において、
反射膜は、レーザチップに接する側から順に、屈折率ｎ１の第１誘電体膜、屈折率ｎ２の第２誘電体膜、屈折率ｎ３の第３誘電体膜、屈折率ｎ４の第４誘電体膜を含み、
各屈折率は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ３＜ｎ１の関係を満たすことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
第１〜第４誘電体膜の各膜厚は、光学長に換算して１／４発振波長の整数倍の厚さに±３０％の範囲で設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
レーザチップの光出射面の少なくとも片側に、多層誘電体膜で構成された反射膜を有し、発振波長λの光を放射する半導体レーザ装置において、
反射膜は、３〜１５％の反射率を有し、レーザチップに接する側から順に、屈折率ｎ１および膜厚ｄ１の第１誘電体膜、屈折率ｎ２および膜厚ｄ２の第２誘電体膜、屈折率ｎ３および膜厚ｄ３の第３誘電体膜、屈折率ｎ４および膜厚ｄ４の第４誘電体膜を含み、
屈折率ｎ１は１．６＜ｎ１≦１．９の範囲で、屈折率ｎ２は１．３≦ｎ２≦１．６の範囲で、屈折率ｎ３は１．９＜ｎ３≦２．３の範囲で、屈折率ｎ４は１．３≦ｎ４≦１．６の範囲であり、
膜厚ｄ１は（２・ｈ＋１）λ／（４・ｎ１）、膜厚ｄ２は（２・ｉ＋１）λ／（４・ｎ２）、膜厚ｄ３は（２・ｊ＋１）λ／（４・ｎ３）、膜厚ｄ４は（２・ｋ＋１）λ／（４・ｎ４）、（ｈ，ｉ，ｊ，ｋは０以上の整数）に実質上設定されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項５】
レーザチップの光出射面の少なくとも片側に、多層誘電体膜で構成された反射膜を有し、発振波長λの光を放射する半導体レーザ装置において、
反射膜は、３〜１５％の反射率を有し、レーザチップに接する側から順に、屈折率ｎ１および膜厚ｄ１の第１誘電体膜、屈折率ｎ２および膜厚ｄ２の第２誘電体膜、屈折率ｎ３および膜厚ｄ３の第３誘電体膜、屈折率ｎ４および膜厚ｄ４の第４誘電体膜を含み、
屈折率ｎ１は１．９＜ｎ１≦２．３の範囲で、屈折率ｎ２は１．３≦ｎ２≦１．６の範囲で、屈折率ｎ３は１．６＜ｎ３≦１．９の範囲で、屈折率ｎ４は１．３≦ｎ４≦１．６の範囲であり、
膜厚ｄ１は（２・ｈ＋１）λ／（４・ｎ１）、膜厚ｄ２は（２・ｉ＋１）λ／（４・ｎ２）、膜厚ｄ３は（２・ｊ＋１）λ／（４・ｎ３）、膜厚ｄ４は（２・ｋ＋１）λ／（４・ｎ４）、（ｈ，ｉ，ｊ，ｋは０以上の整数）に実質上設定されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項６】
第１誘電体膜は、Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＦ３，ＮｄＦ３，ＭｇＯ，Ｙ２Ｏ３のいずれかで形成され、
第２誘電体膜および第４誘電体膜は、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，ＢａＦ２，ＣａＦ２のいずれかで形成され、
第３誘電体膜は、Ｔａ２Ｏ５，ＳｉＯ，ＺｒＯ２，ＺｎＯ，ＴｉＯ，ＴｉＯ２，ＺｎＳ，Ｎｂ２Ｏ５，ＨｆＯ２，ＡｌＮのいずれかで形成されることを特徴とする請求項１または４記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
第１誘電体膜は、Ｔａ２Ｏ５，ＳｉＯ，ＺｒＯ２，ＺｎＯ，ＴｉＯ，ＴｉＯ２，ＺｎＳ，Ｎｂ２Ｏ５，ＨｆＯ２，ＡｌＮのいずれかで形成され、
第２誘電体膜および第４誘電体膜は、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，ＢａＦ２，ＣａＦ２のいずれかで形成され、
第３誘電体膜は、Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＦ３，ＮｄＦ３，ＭｇＯ，Ｙ２Ｏ３のいずれかで形成されることを特徴とする請求項２または５記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
レーザチップの光出射面において、発光点以外の領域に第５誘電体膜および第６誘電体膜を組み合せた多層誘電体膜が追加して形成され、発光点以外の領域の反射率が発光点の領域での反射率より小さいことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
第５誘電体膜および第６誘電体膜の各膜厚は、光学長に換算して１／４発振波長の整数倍の厚さに±３０％の範囲で設定されていることを特徴とする請求項８記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
第５誘電体膜は、Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＦ３，ＮｄＦ３，ＭｇＯ，Ｙ２Ｏ３のいずれかで形成され、
第６誘電体膜は、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，ＢａＦ２，ＣａＦ２のいずれかで形成されることを特徴とする請求項９記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
レーザチップは、２つ以上の異なる発振波長を放射する複数の発光点を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体レーザ装置が単一のパッケージ内に複数配置され、
各レーザチップは、互いに異なる発振波長を放射し、
各レーザチップの光出射面に設けられた多層誘電体膜は、同一の材料および同一の膜厚で形成されていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体レーザ装置は、レーザチップの光出射面の少なくとも片側に、多層誘電体膜で構成された反射膜を有し、
反射膜は、レーザチップに接する側から順に、屈折率ｎ１の第１誘電体膜、屈折率ｎ２の第２誘電体膜、屈折率ｎ３の第３誘電体膜、屈折率ｎ４の第４誘電体膜を含み、
各屈折率は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ１＜ｎ３の関係、またはｎ２＝ｎ４＜ｎ３＜ｎ１の関係を満たすことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本実施形態において、誘電体膜１２の屈折率ｎ２と誘電体膜１４の屈折率ｎ４とが相等しくなるように材料が選定され、さらに誘電体膜１１の屈折率ｎ１は屈折率ｎ２（＝ｎ４）以上になるように材料が選定され、さらに誘電体膜１３の屈折率ｎ３は屈折率ｎ１以上になるように材料が選定される。即ち、各誘電体膜１１〜１４の屈折率ｎ１〜ｎ４は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ１＜ｎ３の関係を満たす。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
このように各誘電体膜１１〜１４の屈折率ｎ１〜ｎ４は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ１＜ｎ３の関係を満たすことによって、多層誘電体膜の反射率の波長依存性および膜厚依存性が小さくなり、半導体レーザの製造歩留りを向上させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、屈折率ｎ１は１．６＜ｎ１≦１．９の範囲で、屈折率ｎ２は１．３≦ｎ２≦１．６の範囲で、屈折率ｎ３は１．９＜ｎ３≦２．３の範囲で、屈折率ｎ４は１．３≦ｎ４≦１．６の範囲であり、膜厚ｄ１は（２・ｈ＋１）λ／（４・ｎ１）、膜厚ｄ２は（２・ｉ＋１）λ／（４・ｎ２）、膜厚ｄ３は（２・ｊ＋１）λ／（４・ｎ３）、膜厚ｄ４は（２・ｋ＋１）λ／（４・ｎ４）、（ｈ，ｉ，ｊ，ｋは０以上の整数）に実質上設定することによって、多層誘電体膜を３〜１５％の範囲で所望の反射率に調整することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、各屈折率が、ｎ２＝ｎ４＜ｎ１＜ｎ３という関係を満たすには、誘電体膜１１は、Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＦ３，ＮｄＦ３，ＭｇＯ，Ｙ２Ｏ３のいずれかで形成し、誘電体膜１２および誘電体膜１４は、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，ＢａＦ２，ＣａＦ２のいずれかで形成し、誘電体膜１３は、Ｔａ２Ｏ５，ＳｉＯ，ＺｒＯ２，ＺｎＯ，ＴｉＯ，ＴｉＯ２，ＺｎＳ，Ｎｂ２Ｏ５，ＨｆＯ２，ＡｌＮのいずれかで形成することが好ましく、これらの材料を使用することによって所望の反射率を有する多層誘電体膜を容易に実現できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、誘電体膜１１〜１４の屈折率ｎ１〜ｎ４は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ１＜ｎ３の関係を満たすとともに、膜厚ｄ１〜ｄ４を光学長換算で±３０％の範囲で個別に調整することによって、所望の波長において３〜１５％の範囲で所望の反射率を実現できる。そのため、用途に応じた仕様変更が容易になり、波長依存性や膜厚依存性を考慮することで半導体レーザ装置の製造歩留りも改善できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
そこで、各誘電体膜１１〜１４の各屈折率が、ｎ２＝ｎ４＜ｎ１＜ｎ３という関係を満たすとともに、膜厚ｄ１〜ｄ４を、光学長換算で波長の４分の１を中心膜厚として±３０％の範囲で調整することによって、所望の波長ごとに所望の反射率を達成することができ、例えば、図１２に示すように、波長６６０ｎｍおよび波長７８０ｎｍの両方で約６％の反射率を示す多層誘電体膜を実現することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
実施の形態２．
本実施形態において、半導体レーザ装置の構成は図１のものと同様であるが、低反射膜１０は、レーザチップに接する側から順に、屈折率ｎ１および膜厚ｄ１の誘電体膜１１、屈折率ｎ２および膜厚ｄ２の誘電体膜１２、屈折率ｎ３および膜厚ｄ３の誘電体膜１３、屈折率ｎ４および膜厚ｄ４の誘電体膜１４で形成し、屈折率ｎ１〜ｎ４は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ３＜ｎ１の関係を満たすように材料が選定される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
このように各誘電体膜１１〜１４の屈折率ｎ１〜ｎ４は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ３＜ｎ１の関係を満たすことによって、多層誘電体膜の反射率の波長依存性および膜厚依存性が小さくなり、半導体レーザの製造歩留りを向上させることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
また、屈折率ｎ１は１．９＜ｎ１≦２．３の範囲で、屈折率ｎ２は１．３≦ｎ２≦１．６の範囲で、屈折率ｎ３は１．３≦ｎ２≦１．６の範囲で、屈折率ｎ４は１．３≦ｎ４≦１．６の範囲であり、膜厚ｄ１は（２・ｈ＋１）λ／（４・ｎ１）、膜厚ｄ２は（２・ｉ＋１）λ／（４・ｎ２）、膜厚ｄ３は（２・ｊ＋１）λ／（４・ｎ３）、膜厚ｄ４は（２・ｋ＋１）λ／（４・ｎ４）、（ｈ，ｉ，ｊ，ｋは０以上の整数）に実質上設定することによって、多層誘電体膜を３〜１５％の範囲で所望の反射率に調整することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
また、各屈折率が、ｎ２＝ｎ４＜ｎ３＜ｎ１という関係を満たすには、誘電体膜１１は、Ｔａ２Ｏ５，ＳｉＯ，ＺｒＯ２，ＺｎＯ，ＴｉＯ，ＴｉＯ２，ＺｎＳ，Ｎｂ２Ｏ５，ＨｆＯ２，ＡｌＮのいずれかで形成し、誘電体膜１２および誘電体膜１４は、ＳｉＯ２，ＭｇＦ２，ＢａＦ２，ＣａＦ２のいずれかで形成し、誘電体膜１３は、Ａｌ２Ｏ３，ＣｅＦ３，ＮｄＦ３，ＭｇＯ，Ｙ２Ｏ３のいずれかで形成することが好ましく、これらの材料を使用することによって所望の反射率を有する多層誘電体膜を容易に実現できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
また、誘電体膜１１〜１４の屈折率ｎ１〜ｎ４は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ３＜ｎ１の関係を満たすとともに、膜厚ｄ１〜ｄ４を光学長換算で±３０％の範囲で個別に調整することによって、所望の波長において３〜１５％の範囲で所望の反射率を実現できる。そのため、用途に応じた仕様変更が容易になり、波長依存性や膜厚依存性を考慮することで半導体レーザ装置の製造歩留りも改善できる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
【発明の効果】
以上詳説したように、多層誘電体膜を構成する第１誘電体膜〜第４誘電体膜の屈折率ｎ１〜ｎ４は、ｎ２＝ｎ４＜ｎ１＜ｎ３の関係、またはｎ２＝ｎ４＜ｎ３＜ｎ１の関係を満たすことによって、多層誘電体膜の反射率の波長依存性および膜厚依存性が小さくなり、用途に応じた所望の反射率を容易に実現できる。また、そのため半導体レーザの製造歩留りを向上させることができる。