(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層が上部及び下部の半導体多層反射膜により挟まれ、基板面と垂直な方向に光共振器が形成された面発光型半導体レーザ装置であって、
ビーム出射点が中央になるように光出射口の周囲に配置した少なくとも１つの駆動用電極と、少なくとも１つの制御用電極と、
前記駆動用電極に前記面発光レーザのしきい値電流以上の電流を供給する電流供給手段と、
前記制御用電極に前記面発光レーザのしきい値電流よりも低い電流を供給する電流供給手段と
を有し、
前記駆動用電極と前記制御要電極とにそれぞれ独立して電流を注入することで形成される電流分布が異方的であることを特徴とする面発光型半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記駆動用電極は、前記面発光型半導体レーザのビーム出射点を通り、互いに直交する２組の対称面における電流分布が異なるように、この２組の対称面に対して、互いに異なる形状をなすことを特徴とする請求項１記載の面発光型半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記制御用電極は、前記面発光型半導体レーザの発光中心を通り、互いに直交する２組の対称面における電流分布が異なるように、この２組の対称面に対して、互いに異なる形状をなすことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の面発光型半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記駆動用電極を構成する電極の固有抵抗は、前記制御用電極を構成する電極の固有抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の面発光型半導体レーザ装置。
【請求項５】
活性層が上部及び下部の半導体多層反射膜により挟まれ、基板面と垂直な方向に光共振器が形成され、
ビーム出射点が中央になるように少なくとも１つの駆動用電極と、少なくとも１つの制御用電極を配置してなり、
前記駆動用電極には前記面発光レーザのしきい値電流以上の電流を供給すると共に、前記制御用電極には前記面発光レーザのしきい値電流よりも低い電流を供給し、前記駆動用電極と前記制御用電極とにそれぞれ独立して電流を注入することで形成される電流分布が異方的となるように各電極への電流供給量を制御するように構成された面発光型半導体レーザ装置の駆動に際し、
前記駆動用電極への電流注入タイミングに先立ち、前記制御用電極への電流注入を行う前駆動工程を含むことを特徴とする面発光型半導体レーザ装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光情報処理、光通信あるいは光を用いた画像形成装置の光源として用いられる面発光型半導体レーザ装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に対して垂直方向に、共振器が形成された面発光型半導体レーザの１種である利得導波路型レーザは、電流注入によって共振器内に屈折率分布が生じ、これによって導波路が形成され、あるしきい値以上の電流でレーザ発振が行われる。このようなものにおいては注入電流の増加と共に導波路がより形成されやすくなるため、横方向の光の閉じこめ効果が強くなるが、閉じこめが強くなればなるほど、高次のモードがたち易くなり、単一横モードビームの発光強度が弱いか、高出力の単一横モードのビームが得難いという問題がある。さらに面発光レーザでは発光面の形状が点対称である場合、個々の素子でランダムな方向に偏光があらわれ偏波面の方向が一意的に決まらないという問題があった。また、プロセス上のむらのため構造的な非対称性が発生して素子間での偏波面の方向にばらつきを生じたり、あるいは同一の素子においても環境温度や注入電流量の変化により、偏波面の方向が時間的に変動するという問題があった。
【０００３】
これに対し、発光面の点対称性をなくすこと、具体的には発光面の断面形状を矩形若しくは楕円形状にすることで、偏波面の制御を行うようにした面発光型半導体レーザも提案されている（特開平４ー１４４１８３）。この半導体レーザは光共振器の断面形状を楕円形にし、偏波面を特定の方向に規定する。この面発光型半導体レーザは、ｎ型ＧａＡｓ基板上にｎ型下部反射膜、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓスぺーサ層、ＧａＡｓ活性層、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓスぺーサ層と、 ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ電流通路層と、 ｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓコンタクト層との各層が順次積層されており、活性層の周囲はｐ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ埋めこみ層及びｎ型Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ａｓ埋めこみ層により埋めこまれている。誘電体多層膜からなる上部反射膜はＧａＡｓ活性層を覆うように形成されており、同時に成膜された誘電体多層膜の一部は電流ブロック層として使用される。ｎ型電極は、ｎ型ＧａＡｓ基板の裏面に形成されている。また、ｐ側電極は、ｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓコンタクト層の上部、電流ブロック層の上部、上部反射膜の周りに形成される。このときレーザ光はｎ型ＧａＡｓ基板に対して垂直方向に、上部反射膜を透過して出射される。レーザ出射面側からみた光共振器の断面形状は楕円型をしており、２組の対称面を持っている。このように光共振器をレーザ光の出射方向からみたとき、長軸及び短軸を持つようにしたことで、この２軸方向の屈折率分布に差を設け、偏波面の方向を任意の１方向、すなわち長軸に平行な方向に直線偏光したレーザ光を得ることが出来たとしている。
【０００４】
しかしながらこのような構造の面発光型レーザを製造するに際しては結晶再成長を必要とするなど複雑で手間がかかり、素子の歩留まりや信頼性に影響が懸念される。又、活性領域と上部反射膜とは正確な位置合わせが必要であり、ずれると発振特性が低下するという問題がある。この問題を避けるため上部反射膜の面積を活性領域に比較して大きくすることが考えられる。しかしながらその場合コンタクト層の面積を更に広くする必要があり、活性層への均一な電流注入が難しくなリ、レーザ特性を劣化するおそれがある。
【０００５】
また、図９に示すように、レーザ素子の中央に配置した電極１０１と、その周囲に絶縁膜を介して配設した電圧印加用電極１０２とを設け、電圧印加用電極１０２から電界を印加することにより、中央発光部とその周囲との間に光の閉じこめを行うのに十分な屈折率差を設けることを特徴とする。これにより比較的低いしきい値で発振させることが可能となり、単一横モードビームの発光強度が高められる（特開昭６２−２６５７８６号）。  また、図１０に示すように異方形状を有する電極２０１により、異方的な利得を与える利得導波路型面発光レーザも提案されている（特開平４−２４２９８９号）。この例では、２つ以上の分割電極によって発振するレーザＡとレーザＢとを有し、レーザＢへのオンオフによって２つの偏波面を任意に制御することができるものである。
【０００６】
さらに電極を４分割し、各々の電極に流す電流値をコントロールすることで、各電極下部の導波路の閉じこめ状態を変化させ出射角を変動させるようにし、偏向制御を行うものも提案されている（特開平６−１９６８０６号）。この例では、各々の電極に異なる電流量の注入を行い、活性層に注入キャリア濃度分布を生じるようにし、屈折率の差により活性層から位相がずれた光を出射せしめ、位相のずれにより出射方向側に光を偏向させるようにしたものである。また分割電極により偏向制御を行うようにした例については同様に特開昭６１−２３１７８６号にも提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示した、レーザ素子の中央に配置した電極１０１とその周囲に配置した電圧印加用電極１０２から電界を印加することにより、中央発光部とその周囲との間に屈折率差を設けるようにした例では、構成が点対称であるために、偏波制御ができず、偏向面が安定せず、変動しやすいという問題があった。
【０００８】
また図１０に示した、２つのレーザの電極２０１をＬ字型やＴ字型に配置したものは、偏光制御によってレーザビームが偏向するという欠点があり、十字型のものは偏向はしないものの、偏光制御のために２つのレーザにほぼ同等のしきい値以上の電流を流す必要があり、駆動電力が大きくなるという問題がある上、点対称になり易く、レーザビームを単一横モードに保ちにくいという問題がある。また、電極を４分割して各々の電極に流す電流値をコントロールするようにした前記例でも、各電極にしきい値電流以上の電流値を供給し、発光させるようにしており、大電流を流す必要があり、電力消費が大きいという問題もあった。
【０００９】
以上の例では、偏向方向を制御するものであり、これに伴い偏波面をも制御している。さらにまた、面発光レーザをプリンタなどの光源として用いる際には何等かの光学系を介して投影させる場合があり、出射ビームのプロファイルを制御する必要があることもある。
【００１０】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、レーザ特性を劣化させることなく偏波面制御を行うことのできる、面発光型半導体レーザを提供することを目的とする。
【００１１】
すなわち、本発明は偏向がなくかつ横モード制御や偏波制御やプロファイル制御を効率良く行うことのできる面発光型半導体レーザを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の特徴は、基板面と垂直な方向に光共振器が形成された面発光レーザにおいて、ビーム出射点が中央になるように１つ以上の駆動用電極と１つ以上の制御用電極を配置し、前記駆動用電極と前記制御用電極とに電流を注入することで形成される電流分布が異方的となるように、前記駆動用電極には前記面発光レーザのしきい値電流以上の電流を供給すると共に、前記制御用電極には前記面発光レーザのしきい値電流よりも低い電流を供給するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
すなわち、本発明の第１の特徴は、活性層が上部及び下部の半導体多層反射膜により挟まれ、基板面と垂直な方向に光共振器が形成された面発光型半導体レーザ装置であって、ビーム出射点が中央になるように光出射口の周囲に配置した少なくとも１つの駆動用電極と、少なくとも１つの制御用電極と、前記駆動用電極に前記面発光レーザのしきい値電流以上の電流を供給する電流供給手段と、前記制御用電極に前記面発光レーザのしきい値電流よりも低い電流を供給する電流供給手段とを有し、前記駆動用電極と前記制御要電極とにそれぞれ独立して電流を注入することで形成される電流分布が異方的であることにある。
【００１４】
望ましくは、前記駆動用電極は、前記面発光型半導体レーザのビーム出射点を通り、互いに直交する２組の対称面における電流分布が異なるように、この２組の対称面に対して、互いに異なる形状をなすように構成されている。
【００１５】
また望ましくは、前記制御用電極は、前記面発光型半導体レーザの発光中心を通り、互いに直交する２組の対称面における電流分布が異なるように、この２組の対称面に対して、互いに異なる形状をなすように構成されている。
【００１６】
さらに望ましくは、前記駆動用電極を構成する電極の固有抵抗は、前記制御用電極を構成する電極の固有抵抗よりも大きいことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２の特徴は、この面発光型半導体レーザ装置の駆動に際し、
前記駆動用電極への電流注入タイミングに先立ち前記制御用電極への電流注入を行う前駆動工程を含むことを特徴とする
注入電流が増加すると横方向の光の閉じこめが強くなり高次のモードが発振しやすくなる。ここで、その他の電極にしきい値以下の電流を注入すると、導波路は電流密度分布に応じて形成されるので、電流密度分布を制御することにより、横方向の閉じこめの状態をなだらかにすることができる。このため、単一横モードを保ったままで駆動電極のみを用いて駆動するよりも高い出力のレーザビームを得ることができる。
【００１８】
さらに、これらの電極で形成される電流注入領域が異方的となるように配置されているため、形成される導波路の断面も電流注入領域に応じて異方的となっている。導波路の中で導波路断面の長辺で決まる０次のＴＥモードが最初に支配的になり、この時、導波路断面の短辺と平行な偏波を得ることができる。すなわち、電流注入領域内でもっとも距離の短い方向に偏波を制御することができることになる。また、光の閉じこめ状態が強いほど出射ビームの広がり角が大きくなるので、複数の電極によって電流分布を制御することで、出射ビームの形状を制御することができる。
【００１９】
このようにして偏波面を安定化させることができる。またその方法は簡便で再現性が高く、レーザ特性を劣化させるおそれもない。
【００２０】
駆動用電極をより高抵抗にしておくことにより、結晶を加熱し、結晶内温度を早く安定化することができ、高速駆動が可能となる。これは特にパルス駆動を行うに際し有効である
また、駆動に先立ち、制御用電極に電流供給を行い、結晶内を加熱しておくことにより、駆動に際して結晶内の温度が早く安定することになり、遅延時間を短縮することができる。
【００２１】
また、パルス駆動を行う際には、制御用電極に常時電流供給をしておくようにすればより応答時間が短くなり、スイッチングの高速化をはかることが可能となる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１の実施例の面発光型半導体レーザ装置の上面図、そのＸ軸方向断面図およびＹ軸方向断面図、および対応する方向の光の閉じこめ状態を示す図である。
【００２４】
この面発光型半導体レーザ装置は、表面の電極を出射口Ｈの周りに形成された真円のドーナッツ形状を有する第１のｐ側電極７ａと、その周りに所定の間隔を隔てて形成された長軸対短軸の比が所望の値であるような楕円ドーナッツ形状の第２のｐ側電極７ｂとで形成されるようにしたことを特徴とする。すなわち、このレーザ装置は、ｎ型ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板１上に形成されたｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ下部半導体多層反射膜２と、活性層３と、ｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ／Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ上部半導体多層反射膜４と、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（図示せず）が順次積層せしめられ、活性層３に到達する深さまで、プロトン注入によって無秩序化された混晶化領域５が形成され、この領域に囲まれて、光制御がなされている。ここで活性層３は、アンドープのＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓからなる下部スペーサ層と、この下部スペーサ層上に形成されたアンドープのＡｌ0.11Ｇａ0.89量子井戸層とアンドープのＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ障壁層とからなる量子井戸活性層と、アンドープのＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓからなる上部スペーサ層とで構成されている。そしてこの混晶化領域５に囲まれた領域が電流通路を構成する。そして表面にはＣｒ／Ａｕからなるｐ側電極７が環状をなすように形成されるとともに、基板裏面にはＡｕ−Ｇｅ／Ａｕからなるｎ側電極６が形成されている。
【００２５】
ここでｎ型下部半導体多層反射膜２は、ｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層とｎ型Ａｌ0.7Ｇａ0.3ＡｓＧａＡｓ層とをそれぞれ膜厚λ／（４ｎr）（λ：発振波長，ｎr：屈折率）で約４０.５周期積層することによって形成されたもので、シリコン濃度は ２×１０18ｃｍ-3である。下部スペーサ層は、アンドープのＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓ層から構成され、また、量子井戸活性層は、 アンドープのＡｌ0.11Ｇａ0.89量子井戸層（膜厚８ｎｍ×３）とアンドープのＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ障壁層（膜厚５ｎｍ×４）との組み合わせ、上部スペーサ層は アンドープＡｌ0.6Ｇａ0.4Ａｓから構成されており、膜厚は全体でλ／ｎrの整数倍とする。また、上部半導体多層反射膜４は、 ｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層とｐ型Ａｌ0.7Ｇａ0.3ＡｓＧａＡｓ層とをそれぞれ膜厚 λ／（４ｎr）（λ：発振波長，ｎr：屈折率）で交互に３０周期積層することによって形成されたもので、カーボン濃度は３×１０18ｃｍ-3である。最後にｐ型コンタクト層（図示せず）は膜厚５ｎｍで、カーボン濃度は１×１０20ｃｍ-3である。上部半導体多層反射膜４の周期数を下部半導体多層反射膜２の周期数よりも少なくしているのは、反射率に差をつけて出射光を基板上面から取り出すためである。ドーパントの種類についてはここで用いたものに限定されることなく、ｎ型であればセレン、ｐ型であれば亜鉛やマグネシウムなどを用いることも可能である。周期については光の取り出し方向を基板表面側、裏面側のいずれに取るかで決定され、周期が増えるにつれて反射率は高くなる。
ここでは、発振波長λ：７８０ｎｍのレーザ光を取り出すように設計した。
【００２６】
この構成によれば、混晶化領域５で規定された光制御領域の内部におけるキャリアの通過経路の内、第２のｐ側電極７ｂにしきい値電流以下の電流を注入し、この電流注入量に応じて、第１の電極に注入する電流量を小さくすると図１に示すように横方向に若干の広がりを持った状態になり、横方向の閉じこめがなだらかになる。この結果、第１のｐ側電極に注入する電流を増加しても単一横モードのビームの得られる領域が広がる。そして第２のｐ側電極をＸ軸方向に長くした楕円形状をなすように形成しているため、Ｙ軸方向に沿った偏波が立ち易い。逆にＸ軸方向に沿った偏波を得たい場合には、第２のｐ側電極をＹ軸方向に長くした楕円形状をなすように形成すればよい。図中破線は電流通路の端部を示す。
【００２７】
なお、前記実施例では、第１のｐ側電極も第２のｐ側電極も同一材料で形成したが、第２のｐ側電極をやや高抵抗となるように形成することにより、第２のｐ側電極下の領域ではより発熱量が高いため、結晶内の温度が早く安定し、パルス駆動のように高速でスイッチングを行う場合にも遅延時間を低減することができる。また、第２のｐ側電極にはしきい値電流以下の電流を流すため、レーザ発振に先立ち、あらかじめ第２のｐ側電極に制御電流を流しておくようにすれば、遅延時間をより短くすることができる。また、第２のｐ側電極には常時しきい値電流以下の電流を流しておくようにし、第１のｐ側電極のみオンオフするようにしてもよく。パルス駆動の場合には高速でスイッチングすることが可能となり、より有効である。
【００２８】
また、前記実施例では、不純物拡散を用いた混晶化により電流通路を規定するようにしたが、１組側は選択酸化、もう１組の側はエッチング除去により電流通路を規定するようにしても良いしまた、エッチングにより除去し半導体柱状領域を形成してもよい。
【００２９】
さらにまた、各電極の形状および大きさについても、これに限定されることなく、横モードが安定化される大きさになるように設計すればよい。一般に面発光レーザの横モードは出射口での形が１０μｍ以下の場合、０次基本モードで発振するとされているから、熱処理条件あるいはエッチング時間の制御により所望の値とすることが肝要である。
【００３０】
なお、各半導体層は有機金属気相成長法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法などによって形成すれば良い。
【００３１】
このようにして作製された面発光型半導体レーザ装置の動作は、以下に示すごとくである。
ここで、第１のｐ側電極から注入されたキャリアの通路は混晶化領域５で規定されており、量子井戸層に注入されたキャリアは電子−正孔再結合により光を放出し、この光は上部と下部の半導体多層反射膜によって反射され、利得が損失を上回ったところでレーザ発振を生ずる。このとき第２のｐ側電極７ｂに電流が注入され、電流分布ができており、なだらかなプロファイルで囲まれた領域で発振したレーザ光は基板表面に設けられた電極の窓部Ｈから出射される。
【００３２】
次に本発明の第２の実施例の面発光型半導体レーザ装置について、図面を参照しつつ説明する。
前記第１の実施例では、第１のｐ側電極は真円とし第２のｐ側電極をこれを囲む楕円ドーナッツ形状にしたが、この例では、図２に示すように、第１のｐ側電極１７ａはＹ軸方向が短辺となる矩形をなし、これら短辺から外側に所定の間隔を隔ててこれを囲むように１対の第２のｐ側電極１７ｂを形成したことを特徴とする。他の構成については前記第１の実施例とまったく同様に形成されている。
【００３３】
第１のｐ側電極１７ａのみに電流を注入した場合、Ｙ軸方向の電流分布がＸ軸方向の電流分布よりも狭くなるのでＹ軸に平行な偏波が立ちやすいが、横方向の閉じこめが強いため出力の高いところで単一横モードのビームを得続けることが難しい。しかしながらこの構成によれば、第２のｐ側電極１７ｂにしきい値以下の電流を注入し、第１のｐ側電極の注入量をこれに応じて小さくするとＹ軸方向の電流分布がＸ軸方向の電流分布より狭い状態を保持したまま、Ｘ軸横方向の閉じこめ状態を緩和させることができる。よってＹ軸方向に偏波した単一横モードのビームをある程度出力の高いところでも得ることができる。
【００３４】
なお逆にＸ軸方向に沿った偏波を得たい場合には、第２のｐ側電極をＹ軸方向に長くした矩形状をなすように形成すればよい。
【００３５】
次に本発明の第３の実施例の面発光型半導体レーザ装置およびその製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
前記第２の実施例では、第１のｐ側電極１７ａはＹ軸方向が短辺となる矩形をなすようにしたが、この例では、図３に示すように、第１のｐ側電極２７ａはＸ軸方向が短辺となる矩形をなすようにし、Ｙ方向に沿った長辺から外側に所定の間隔を隔ててこれを囲むように１対の第２のｐ側電極２７ｂを形成したことを特徴とする。他の構成については前記第１および第２の実施例とまったく同様に形成されている。
【００３６】
第１のｐ側電極２７ａのみに電流を注入した場合、Ｘ軸方向の電流分布がＹ軸方向の電流分布よりも狭くなるのでＸ軸に平行な偏波が立ちやすいが、横方向の閉じこめが強いため出力の高いところで単一横モードのビームを得続けることが難しい。しかしながらこの構成によれば、第２のｐ側電極２７ｂにしきい値以下の電流を注入し、第１のｐ側電極の注入量をこれに応じて小さくすると今度はＹ軸方向の電流分布がＸ軸方向の電流分布より狭い状態になりかつ、Ｘ軸横方向の閉じこめ状態を緩和させることができる。よってＹ軸方向に偏波した単一横モードのビームをある程度出力の高いところでも得ることができる。
【００３７】
なお、前記第３の実施例では、第１のｐ側電極でＸ軸方向の偏波を、第２のｐ側電極と第１のｐ側電極とでＹ軸方向の偏波を得るようにしたが、第１のｐ側電極をＸ軸に平行な１組の辺よりも長くなるように設定し、第２のｐ側電極を第１のｐ側電極のＸ軸と平行な位置になるように配置することで、第１のｐ側電極でＹ軸方向の偏波、第１および第２のｐ側電極でＸ方向の偏波を得るようにすることも可能である。
【００３８】
次に本発明の第４の実施例の面発光型半導体レーザ装置について、図面を参照しつつ説明する。
前記第２の実施例の構成に加え、図４に示すように、さらに第１のｐ側電極１７ａの長辺側にも、Ｘ方向に沿った長辺から外側に所定の間隔を隔ててこれを囲むように１対の第２のｐ側電極１７ｃを形成したことを特徴とする。他の構成については前記第２の実施例とまったく同様に形成されている。
【００３９】
この場合Ｙ軸方向の閉じこめ状態をも緩和させることができるので、より効果的にモード制御を行うことが可能となる。偏波方向をＹ軸方向に安定させるためには、第１のｐ側電極はｘ１＞ｙ１、さらに第２のｐ側電極をｘ１’＞ｙ１’の関係を満たすように配置すればよい．
一方Ｘ軸方向に偏波を得たい場合には第１のｐ側電極はｘ１＜ｙ１、さらに第２のｐ側電極をｘ１’＜ｙ１’の関係を満たすように配置すればよい．ここでは、第２のｐ側電極を４分割しているが、この寸法関係を満たすようにして一体的に形成してもよいしまたさらに分割してもよい．
次に本発明の第５の実施例の面発光型半導体レーザ装置について、図面を参照しつつ説明する。
この例では前記第３の実施例の構成に加え、図５に示すように、さらに第１のｐ側電極２７ａの短辺側にも、Ｘ方向に沿った短辺から外側に所定の間隔を隔ててこれを囲むように１対の第２のｐ側電極２７ｃを形成したことを特徴とする。他の構成については前記第３の実施例とまったく同様に形成されている。
【００４０】
この場合第１のｐ側電極でＸ軸方向の偏波を、第２のｐ側電極と第１のｐ側電極とでＹ軸方向の偏波を得るためには、ｘ２＜ｙ２かつｘ２’＞ｙ２’となるようにすればよい。
【００４１】
一方第１のｐ側電極でＹ軸方向の偏波を、第２のｐ側電極と第１のｐ側電極とでＸ軸方向の偏波を得るためには、ｘ２＞ｙ２かつｘ２’＜ｙ２’となるようにすればよい。
【００４２】
ここでは、第２のｐ側電極を４分割しているが、この寸法関係を満たすようにして一体的に形成してもよいしまたさらに分割してもよい。
【００４３】
次に、本発明の第６の実施例について説明する。
この例では、図６に示すように、Ｈ字の中心を除去して開口Ｈを形成した矩形形状をもつ第１のｐ側電極３７ａと、この第１のｐ側電極３７ａの開口Ｈを囲むように、第１のｐ側電極３７ａの凹部に形成された第２のｐ側電極３７ｂとでｐ側電極を構成するようにし、ビームプロファイルを制御するようにしたことを特徴とする。
【００４４】
ここでは、矩形形状の第１のｐ側電極と第２のｐ側電極とはレーザビーム出射口となる開口Ｈに対して対称な位置関係となるように形成されており、それぞれ対をなすものについては形状および体積が等しくなるように構成されている。
【００４５】
第１のｐ側電極によってＸ軸方向の導波路が主に形成され、第２のｐ側電極によってＹ軸方向の導波路が主に形成されるようになっている。ここで第１のｐ側電極にのみ電流を注入すると、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで光の閉じこめの状態が異なり、Ｘ軸方向の方が強いため、Ｘ軸方向の出射角がＹ軸方向よりも大きくなり、図７に示すような楕円形のビームが得られる。ここで第２のｐ側電極にも電流を注入すると、Ｙ軸方向でも光の閉じこめがなされるため、Ｙ軸方向の出射角が注入電流に応じて大きくなり、図８に示すように、やや円に近いビーム形を得ることが可能となる。  このことを利用して、レーザプリンタなどの光源として用いる場合に、主走査方向と副走査方向のピッチの差を考慮して所望のプロファイルを得るように制御することが可能となる。
【００４６】
なお、この例では、Ｙ軸方向の電流分布が狭くなるように構成されているためＹ軸方向に偏波した光を得ることができる。
【００４７】
なお、前記実施例では、量子井戸活性層を構成する材料としてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系半導体を用いたが、これに限定されることなく、例えば量子井戸活性層にＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系あるいは、ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系半導体を用いることも可能である。
なお、本発明の構成要件を満足する範囲内で他の方法によっても実現可能であることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、制御用の電極を設け、この制御用の電極への電流注入によってモード・偏光を制御することができ、また、ビームプロファイルを調整することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の面発光型半導体レーザ装置を示す図
【図２】本発明の第２の実施例の面発光型半導体レーザ装置を示す図
【図３】本発明の第３の実施例の面発光型半導体レーザ装置を示す図
【図４】本発明の第４の実施例の面発光型半導体レーザ装置を示す上面図
【図５】本発明の第５の実施例の面発光型半導体レーザ装置を示す上面図
【図６】本発明の第６の実施例の面発光型半導体レーザ装置を示す上面図
【図７】同装置からの出射ビームを示す図
【図８】同装置からの出射ビームを示す図
【図９】従来例の同半導体レーザ装置の製造工程図
【図１０】従来例の同半導体レーザ装置の製造工程図
【符号の説明】
１  ｎ型ガリウムひ素（ＧａＡｓ）基板
２  ｎ型下部半導体多層反射膜
３  活性層
４  ｐ型上部半導体多層反射膜
５  混晶化領域
６  ｎ側電極
７ａ  第１のｐ側電極
７ｂ  第２のｐ側電極
１７ａ  第１のｐ側電極
１７ｂ  第２のｐ側電極
１７ｃ  第２のｐ側電極
２７ａ  第１のｐ側電極
２７ｂ  第２のｐ側電極
３７ａ  第１のｐ側電極
３７ｂ  第２のｐ側電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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