(57)【要約】【課題】光検出精度を向上させることの可能な半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】半導体光検出器１０はｎ型半導体基板１１上に、光検出層１２、多層膜半導体層１３およびｐ型コンタクト層１４をこの順に積層して構成されており、面発光型半導体レーザ２０と共に一体に形成されている。多層膜半導体層１３は光非吸収層１３Ａおよび光吸収層１３Ｂを交互に積層して構成されている。光非吸収層１３Ａは発振波長λ０に相当するエネルギーよりも大きなバンドギャップを有するｐ型半導体からなり、レーザ光の定在波の腹の位置に設けられている。光吸収層１３Ｂは発振波長λ０に相当するエネルギー以下のバンドギャップを有するｐ型半導体からなり、レーザ光の定在波の節の位置に設けられている。【選択図】図１
2008130667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１半導体層、活性層、および第２導電型の第２半導体層をこの順に含んで構成された積層構造と、
第１の光吸収層と、
前記活性層から出力された光の定在波の腹および節のいずれか一方に設けられた複数の第２の光吸収層と
を備えることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第２の光吸収層は前記活性層と前記第１の光吸収層との間に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記第２の光吸収層は第１導電型の不純物がドープされた半導体により構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記第２の光吸収層は前記節に設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記第２の光吸収層は前記第１半導体層の内部に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記第１の光吸収層から光電流を取り出す一対の電極を備える
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記第２の光吸収層は、第１導電型および第２導電型のいずれの不純物も全くドープされていない半導体、または、吸収した光を光電流に変換することの可能な程度にわずかな不純物がドープされている半導体により構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記第２の光吸収層は前記第１半導体層と前記第１の光吸収層との間に設けられている
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記第１の光吸収層から光電流を取り出す一対の第１電極と、
前記第２の光吸収層から光電流を取り出す一対の第２電極と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記第２の光吸収層は前記第１の光吸収層に関して前記活性層とは反対側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
前記第２の光吸収層は、第１導電型および第２導電型のいずれの不純物も全くドープされていない半導体、または、吸収した光を光電流に変換することの可能な程度にわずかな不純物がドープされている半導体により構成されている
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１２】
前記第１の光吸収層から光電流を取り出す一対の第１電極と、
前記第２の光吸収層から光電流を取り出す一対の第２電極と
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１３】
前記各第２の光吸収層は隣接する層との屈折率差が０より大きく０．１以下となる材料により構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１４】
前記第１半導体層と前記第２半導体層とは一対の多層膜反射鏡を構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１５】
前記第１半導体層および各第２の光吸収層は多層膜反射鏡を構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記第１半導体層および各第２の光吸収層は前記活性層から出力された光の波長に対応した周期構造を有する
ことを特徴とする請求項１５に記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を検出するための光検出素子を備えた半導体レーザ装置に係り、特に、光検出精度が高度に要求される用途で好適に適用可能な半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ファイバや、光ディスクなどの用途の半導体発光装置には、これに組み込まれた半導体レーザの光出力レベルを一定にする目的の一環として、光検出機構により半導体レーザのレーザ光を検出することが行われている。この光検出機構は、例えば、レーザ光の一部を分岐させる反射板と、この分岐したレーザ光を検出する半導体光検出器とにより構成することが可能である。ところが、このようにすると、部品点数が多くなるだけでなく、反射板や、半導体光検出器を半導体レーザに対して高精度に配置しなければならないという問題がある。そこで、そのような問題を解決する方策の１つとして、半導体レーザと半導体光検出器とを一体に形成することが考えられる。
【０００３】
しかし、これらを一体に形成すると、半導体光検出器が、本来検出すべき誘導放出光だけでなく、自然放出光までも検出する可能性がある。そのような場合には、半導体光検出器によって変換された光電流に基づいて計測される半導体レーザの光出力レベルには、自然放出光の分だけ誤差が含まれることとなる。ここで、自然放出光は温度や動作電流などにより変化するものであり、レーザ光と光電流との相関を非線形にするので、この方法も光出力レベルを高精度に制御することが要求される用途には適さない。
【０００４】
そこで、特許文献１では、半導体光検出器内の光検出層をレーザ光の定在波の腹の位置に１つ設け、自然放出光よりも誘導放出光を検出し易くする技術が提案されている。
【特許文献１】特表２００３−５２２４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、定在波の腹と節は発振波長λ０の半分の間隔で現れるので、光検出層を極めて薄くすることが要求される。例えば、発振波長λ０が８５０ｎｍの場合には、半導体光検出器内での波長（λ０／ｎ：ｎは半導体光検出器内の屈折率）は２５０ｎｍ程度となり、１２５ｎｍ周期で腹と節が存在することとなるので、光検出層の厚さは厚くても１００ｎｍ程度となる。通常、光検出層の厚さはμｍオーダであることから勘案すると、特許文献１の技術では、半導体光検出器によって充分な量の誘導放出光を光電流に変換することは困難であり、光検出精度を向上させることは容易ではない。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光検出精度を向上させることの可能な半導体レーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体発光装置は、第１導電型の第１半導体層、活性層、および第２導電型の第２半導体層をこの順に含んで構成された積層構造と、第１の光吸収層と、活性層から出力された光の定在波の腹および節のいずれか一方に設けられた複数の第２の光吸収層とを備えている。
【０００８】
本発明の半導体発光装置では、活性層で生じた光により積層構造内で誘導放出が繰り返された結果、所定の波長の光が積層構造から出力される。積層構造（活性層）から出力された光の一部は第１の光吸収層および複数の第２の光吸収層に入射する。なお、積層構造から出力された光には、誘導放出による光だけでなく、自然放出による光も含まれている。
【０００９】
ここで、第２の光吸収層が活性層から出力された光の定在波の節に設けられている場合には、第２の光吸収層は誘導放出光よりも自然放出光を主に吸収する。これにより、第２の光吸収層が活性層と第１の光吸収層との間に設けられている場合には、活性層から出力された光に含まれる自然放出光が第１の光吸収層に到達する前に、各第２の光吸収層で選択的に吸収されるので、第１半導体層に到達する光に含まれる誘導放出光の割合が高くなる。従って、第１半導体層では誘導放出光の割合の多い光が吸収される。他方、第２の光吸収層が第１半導体層に関して活性層とは反対側に設けられている場合には、第１半導体層では誘導放出光だけでなく自然放出光も吸収され光電流に変換されるので誘導放出光が選択的に吸収されることはないが、各第２の光吸収層において第１半導体層を透過した光のうち自然放出光が選択的に吸収される。
【００１０】
また、上記とは逆に、第２の光吸収層が活性層から出力された光の定在波の腹に設けられている場合には、第２の光吸収層は自然放出光よりも誘導放出光を主に吸収する。これにより、第２の光吸収層が活性層と第１の光吸収層との間に設けられている場合には、活性層から出力された光に含まれる誘導放出光が第１の光吸収層に到達する前に、各第２の光吸収層において選択的に吸収される。このとき、第２の光吸収層を透過して第１の光吸収層に到達する光には自然放出光が多く含まれているので、第１の光吸収層では自然放出光の割合の多い光が吸収される。他方、第２の光吸収層が第１半導体層に関して活性層とは反対側に設けられている場合には、第１の光吸収層では誘導放出光だけでなく自然放出光も吸収され光電流に変換されるので誘導放出光が選択的に吸収されることはないが、各第２の光吸収層において第１の光吸収層を透過した光のうち誘導放出光が選択的に吸収される。
【００１１】
ところで、上記の各ケースにおいて、第１の光吸収層および第２の光吸収層が第１導電型の不純物がドープされた半導体により構成されている場合には、第１の光吸収層および第２の光吸収層で吸収された光が熱に変換されるだけであるが、第１の光吸収層および第２の光吸収層が実質的にノンドープの半導体により構成されているときには、第１の光吸収層および第２の光吸収層で吸収された光が光電流に変換される。ここで、上記した「実質的にノンドープの半導体」とは、第１導電型および第２導電型のいずれの不純物も全くドープされていない半導体、または、吸収した光を光電流に変換することの可能な程度にわずかな不純物がドープされている半導体も含まれる概念であり、本明細書全体に対してこの概念を適用するものとする。
【００１２】
また、上記の各ケースにおいて、第１の光吸収層または第２の光吸収層が実質的にノンドープの半導体により構成されている場合に、実質的にノンドープの半導体により構成されている光吸収層と電気的に接続された一対の電極を設けたときには、その光吸収層で変換された光電流を外部に取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の半導体発光装置によれば、第１の光吸収層の他に、活性層から出力された光の定在波の腹および節のいずれか一方に複数の第２の光吸収層を設けるようにしたので、第２の光吸収層を第１半導体層と第１の光吸収層との間に設けると共に活性層から出力された光の定在波の節に設け、かつ実質的にノンドープの半導体により構成した場合には、各第２の光吸収層において自然放出光を検出し、第１の光吸収層において誘導放出光の割合の多い光を検出することが可能となる。これにより、外部回路を用いて双方の検出データを演算することにより自然放出光の寄与を消去し、誘導放出光に起因する光電流の値を算出することが可能となるので、光検出精度が向上する。
【００１４】
また、第２の光吸収層を第１半導体層と第１の光吸収層との間に設けると共に活性層から出力された光の定在波の腹に設け、かつ実質的にノンドープの半導体により構成した場合には、各第２の光吸収層において誘導放出光を検出し、第１の光吸収層において自然放出光の割合の多い光を検出することが可能となる。これにより、外部回路を用いて双方の検出データを演算することにより自然放出光の寄与を消去し、誘導放出光に起因する光電流の値を算出することが可能となるので、光検出精度が向上する。
【００１５】
また、第２の光吸収層を第１半導体層と第１の光吸収層との間に設けると共に活性層から出力された光の定在波の節に設け、かつ第１導電型の不純物がドープされた半導体により構成した場合には、第１の光吸収層に光が到達する前に、各第２の光吸収層において自然放出光の成分を削減することが可能となる。これにより、誘導放出光の割合の多い光が第１の光吸収層に到達するので、第１の光吸収層において誘導放出光の割合の多い光を検出することが可能となるので、光検出精度が向上する。
【００１６】
また、第２の光吸収層を第１の光吸収層に関して活性層とは反対側に設けると共に活性層から出力された光の定在波の節に設け、かつ実質的にノンドープの半導体により構成した場合には、第１の光吸収層において誘導放出光および自然放出光の区別なく第１の光吸収層に入射してきた光を検出し、各第２の光吸収層において第１の光吸収層を透過した光のうち自然放出光を選択的に検出することが可能となる。これにより、外部回路を用いて双方の検出データを演算することにより自然放出光の寄与を消去し、誘導放出光に起因する光電流の値を算出することが可能となるので、光検出精度が向上する。
【００１７】
また、第２の光吸収層を第１の光吸収層に関して活性層とは反対側に設けると共に活性層から出力された光の定在波の腹に設け、かつ実質的にノンドープの半導体により構成した場合には、第１の光吸収層において誘導放出光および自然放出光の区別なく第１の光吸収層に入射してきた光を検出し、各第２の光吸収層において第１の光吸収層を透過した光のうち誘導放出光を選択的に検出することが可能となる。これにより、外部回路を用いて双方の検出データを演算することにより自然放出光の寄与を消去し、誘導放出光に起因する光電流の値を算出することが可能となるので、光検出精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体レーザ装置１の断面構成を表すものである。この半導体レーザ装置１は、半導体光検出器１０上に面発光型半導体レーザ２０を一体に形成したものである。
【００２０】
この半導体レーザ装置１は、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光がｎ側電極２８（後述）側から外部に射出されると共に半導体光検出器１０側に漏れ出し、この半導体光検出器１０側に漏れ出したレーザ光の出力レベルに応じた光電流が半導体光検出器１０から出力されるようになっている。すなわち、この半導体レーザ装置１は、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光が外部に射出される側とは反対側に半導体光検出器１０を配置して構成したものである。なお、図１は、模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。
【００２１】
（面発光型半導体レーザ２０）
面発光型半導体レーザ２０は、半導体光検出器１０上に、ｐ型ＤＢＲ層２１、下部クラッド層２２、活性層２３、上部クラッド層２４、電流狭窄層２５、ｎ型ＤＢＲ層２６、ｎ型コンタクト層２７をこの順に積層して構成されている。
【００２２】
ｐ型ＤＢＲ層２１は、低屈折率層（図示せず）および高屈折率層（図示せず）を１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。この低屈折率層は、例えば厚さがλ０／４ｎ１（λ０は発振波長、ｎ１ は屈折率）のｐ型Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ａｓ（０＜ｘ１≦１）、高屈折率層は、例えば厚さがλ０／４ｎ２(ｎ２は屈折率）のｐ型Ａｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ａｓ（０≦ｘ２＜ｘ１）によりそれぞれ構成されている。ｐ型不純物としては、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ベリリウム（Ｂｅ）などが挙げられる。
【００２３】
下部クラッド層２２は、例えばＡｌｘ３Ｇａ１−ｘ３Ａｓ（０≦ｘ３≦１）により構成されている。活性層２３は、例えばＡｌｘ４Ｇａ１−ｘ４Ａｓ（０≦ｘ４≦１）により構成され、後述の電流注入領域２５Ｂと対向する領域に発光領域２３Ａを有している。上部クラッド層２４は、例えばＡｌｘ５Ｇａ１−ｘ５Ａｓ（０≦ｘ５≦１）により構成されている。
【００２４】
電流狭窄層２５は面発光型半導体レーザ２０の側面から所定の深さまでの領域にリング状の電流狭窄領域２５Ａを有し、それ以外の領域が電流注入領域２５Ｂとなっている。ここで、電流注入領域２５Ｂは、例えばｎ型Ａｌｘ６Ｇａ１−ｘ６Ａｓ（０＜ｘ６≦１）からなる。電流狭窄領域２５Ａは、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）を含んで構成され、後述するように、ｎ型Ａｌｘ６Ｇａ１−ｘ６Ａｓからなる電流狭窄層２５Ｄをその側面から酸化することにより得られたものである。従って、電流狭窄層２５は電流を狭窄する機能を有している。なお、ｎ型不純物としては、例えばケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などが挙げられる。
【００２５】
ｎ型ＤＢＲ層２６は、低屈折率層（図示せず）および高屈折率層（図示せず）を１組として、それを複数組分積層して構成されたものである。低屈折率層は、例えば厚さがλ０／４ｎ３（ｎ３は屈折率）のｎ型Ａｌｘ７Ｇａ１−ｘ７Ａｓ（０＜ｘ７≦１）、高屈折率層は、例えば厚さがλ０／４ｎ４（ｎ４は屈折率）のｎ型Ａｌｘ８Ｇａ１−ｘ８Ａｓ（０≦ｘ８＜ｘ７）によりそれぞれ構成されている。
【００２６】
ｎ型コンタクト層２７は、例えばｎ型ＧａＡｓにより構成されている。面発光型半導体レーザ２０はまた、ｎ型コンタクト層２７の表面のうち中央部分に開口部を有するリング状のｎ側電極２８を有している。ここで、ｎ側電極２８は、例えば金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金，ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）とをこの順に積層した構造を有しており、ｎ型コンタクト層２７と電気的に接続されている。
【００２７】
（半導体光検出器１０）
半導体光検出器１０は、ｎ型半導体基板１１上に、光検出層１２、多層膜半導体層１３およびｐ型コンタクト層１４をこの順に積層して構成されている。
【００２８】
ｎ型半導体基板１１は、例えばｎ型ＧａＡｓにより構成されている。光検出層１２は、例えば、実質的にノンドープのＧａＡｓにより構成され、面発光型半導体レーザ２０から出力されるレーザ光の一部を吸収すると共に、吸収した光を光電流に変換するようになっている。この光電流は、半導体光検出器１０に接続された光出力演算回路（図示せず）に光出力モニタ信号として入力され、光出力演算回路において面発光型半導体レーザ２０からｎ側電極２８側（外部）に出力されたレーザ光の出力レベルを計測するために用いられる。
【００２９】
多層膜半導体層１３は、光非吸収層１３Ａおよび光吸収層１３Ｂを交互に積層して構成されたものであり、最上層（ｐ型コンタクト層１４と接する層）が光非吸収層１３Ａとなっている。
【００３０】
光非吸収層１３Ａは、発振波長λ０に相当するエネルギーよりも大きなバンドギャップを有するｐ型半導体により構成されており、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の腹の位置に設けられている。従って、光非吸収層１３Ａでは、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光に含まれる誘導放出光および自然放出光の双方ともほとんど吸収されないので、光非吸収層１３Ａはレーザ光を吸収せず透過する機能を有している。
【００３１】
光吸収層１３Ｂは、発振波長λ０に相当するエネルギー以下のバンドギャップを有するｐ型半導体により構成されており、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節の位置に設けられている。従って、光吸収層１３Ｂでは、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光に含まれる誘導放出光はほとんど吸収されず、レーザ光に含まれる自然放出光が主として吸収され熱に変換されるので、光吸収層１３Ｂは自然放出光を選択的に除去する機能を有している。
【００３２】
光吸収層１３Ｂにおける自然放出光の吸収割合（コントラスト比）は、光吸収層１３Ｂの厚さを薄くするにつれて高くなるが、あまり薄くすると自然放出光の吸収量が低下するので、光吸収層１３Ｂの厚さを数十ｎｍ程度以上とすることが好ましい。また、光吸収層１３Ｂにおけるコントラスト比は、光吸収層１３Ｂの厚さを厚くするにつれて低下するので、光吸収層１３Ｂの厚さをλ０／（４ｎ５）（ｎ５は光吸収層１３Ｂの屈折率）以下とすることが好ましい。
【００３３】
ところで、光非吸収層１３Ａおよび光吸収層１３Ｂをｐ型ＤＢＲ層２１と共に共振器ミラーとして機能させる場合、すなわち、多層膜半導体層１３をｐ型ＤＢＲ層２１の一部とする場合には、光非吸収層１３Ａと光吸収層１３Ｂとの間の屈折率差をｐ型ＤＢＲ層２１内の低屈折率層と高屈折率層との間の屈折率差と等しくすると共に、光非吸収層１３Ａおよび光吸収層１３Ｂのそれぞれの厚さを低屈折率層および高屈折率層のそれぞれの厚さと等しくすることが好ましい。
【００３４】
また、光非吸収層１３Ａおよび光吸収層１３Ｂをｐ型ＤＢＲ層２１と共に共振器ミラーとして機能させない場合、すなわち、多層膜半導体層１３を共振器とは別体として設ける場合には、光非吸収層１３Ａと光吸収層１３Ｂとの界面での反射により共振モードに影響を与えないようにするために、光非吸収層１３Ａと光吸収層１３Ｂとの間の屈折率差を小さく（０より大きく０．１以下）しておくことが好ましい。例えば、面発光型半導体レーザ２０の発振波長λ０が８５０ｎｍとなっている場合には、光非吸収層１３Ａを８５０ｎｍの光が吸収されないｐ型Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓで構成し、光吸収層１３Ｂを８５０ｎｍの光が吸収されるｐ型ＧａＡｓで構成することにより、光非吸収層１３Ａと光吸収層１３Ｂとの間の屈折率差をおよそ０．１とすることができる。
【００３５】
ｐ型コンタクト層１４は、例えば、ｐ型Ａｌｘ９Ｇａ１−ｘ９ Ａｓ（０≦ｘ９≦１）により構成され、多層膜半導体層１３と電気的に接続されている。このｐ型コンタクト層１４の表面のうち面発光型半導体レーザ２０の形成されていない周辺領域に、ｐ側共通電極１５が形成されている。また、ｎ型半導体基板１１の裏面にはｎ側電極１６が形成されている。ここで、ｐ側共通電極１５は、例えばチタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）をこの順に積層した構造を有しており、ｐ型コンタクト層１４と電気的に接続されている。ｎ側電極１６は、例えば、ＡｕＧｅ，ＮｉおよびＡｕを基板１１の側からこの順に積層した構造を有しており、基板１１と電気的に接続されている。
【００３６】
このような構成を有する半導体レーザ装置１は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００３７】
図２、図３および図４はその製造方法を工程順に表したものである。半導体レーザ装置１を製造するためには、ｎ型ＧａＡｓからなる基板１１上にＧａＡｓ系化合物半導体からなる半導体層を、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ：有機金属気相成長）法により一括に形成する。この際、ＧａＡｓ系化合物半導体の原料としては、例えば、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アルシン (ＡｓＨ３)を用い、ドナー不純物の原料としては、例えばセレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）を用い、アクセプタ不純物の原料としては、例えばジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）を用いる。
【００３８】
具体的には、まず、ｎ型半導体基板１１上に、光検出層１２、多層膜半導体層１３、ｐ型コンタクト層１４、ｐ型ＤＢＲ層２１、下部クラッド層２２、活性層２３、上部クラッド層２４、電流狭窄層２５、ｎ型ＤＢＲ層２６およびｎ型コンタクト層２７をこの順に積層する（図２）。
【００３９】
次に、ｎ型コンタクト層２７の表面のうち所定の領域にマスク（図示せず）を形成したのち、例えばドライエッチング法によりｎ型コンタクト層２７からｐ型ＤＢＲ層２１までを選択的に除去してメサ形状を形成し、その後、マスクを除去する（図３）。
【００４０】
次に、水蒸気雰囲気中において、高温で酸化処理を行い、側面から電流狭窄層２５Ｄを選択的に酸化する。これにより電流狭窄層２５Ｄの外縁領域が絶縁層（酸化アルミニウム）となる。これにより、外縁領域にリング状の電流狭窄領域２５Ａが形成され、その中央領域が電流注入領域２５Ｂとなる。このようにして、電流狭窄層２５が形成される（図４）。
【００４１】
次に、例えば蒸着法によりｎ型コンタクト層２７の表面にリング状のｎ側電極２８を形成し、同様にして、ｐ型コンタクト層１４のうち露出している表面にｐ側共通電極１５を、ｎ型半導体基板１１の裏面にｎ側電極１６をそれぞれ形成する（図１）。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ装置１が製造される。
【００４２】
以下、本実施の形態の半導体レーザ装置１の作用および効果について説明する。
【００４３】
この半導体レーザ装置１では、ｐ側共通電極１５とｎ側電極２８との間に所定の電圧が印加されると、電流狭窄層２５により電流狭窄された電流が活性層２３の利得領域である発光領域２３Ａに注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光には誘導放出によって生じた光だけでなく、自然放出によって生じた光も含まれているが、共振器内で誘導放出が繰り返される結果、所定の波長でレーザ発振が生じ、その所定の波長の光がｎ側電極２８側から外部に出力されると共に、半導体光検出器１０側に漏れ出す。この半導体光検出器１０側に出力された光は多層膜半導体層１３に入射したのち、多層膜半導体層１３を透過して光検出層１２に入射する。
【００４４】
ここで、上記したように多層膜半導体層１３内に設けられた各光吸収層１３Ｂは面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節に設けられているので、各光吸収層１３Ｂは誘導放出光よりも自然放出光を主に吸収する。つまり、各光吸収層１３Ｂにおいて自然放出光が選択的に吸収され熱に変換されるので、光検出層１２にレーザ光が到達する前に自然放出光の成分が削減される。これにより、誘導放出光の割合の多い光が光検出層１２に到達するので、光検出層１２において誘導放出光の割合の多い光が吸収され、吸収された光の出力レベルに応じた光電流に変換される。この光電流はｐ側共通電極１５およびｎ側電極１６に電気的に接続されたワイヤ（図示せず）を介して光出力モニタ信号として光出力演算回路に出力される。これにより、ｎ側電極２８側から外部に出力されたレーザ光の出力レベルが計測される。
【００４５】
以上のことから、本実施の形態の半導体レーザ装置１では、光検出層１２と活性層２３との間であって、かつ面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節に、ｐ型不純物がドープされた複数の光吸収層１３Ｂを設けるようにしたので、自然放出光の成分が削減され、誘導放出光の割合の多い光を光検出層１２で検出することができる。これにより、半導体光検出器１０によって変換された光電流は温度や動作電流などにより変化する自然放出光の影響をほとんど受けなくなるので、面発光型半導体レーザ２０から外部に出力されるレーザ光と半導体光検出器１０から出力される光電流との相関がほぼ線形になり、光検出精度が向上する。その結果、面発光型半導体レーザ２０の出力レベルを高精度に制御することが可能となる。
【００４６】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体レーザ装置２の断面構成を表すものである。なお、図５は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。また、以下の説明において、上記実施の形態と同一の符号が用いられている場合は、その同一符号の要素と同様の構成・機能を有することを意味している。
【００４７】
この半導体レーザ装置２は、面発光型半導体レーザ２０の裏面に、半導体光検出器４０，素子分離層５０，半導体光検出器３０をこの順に配置すると共に一体に形成して構成したものである。この半導体レーザ装置２は、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光がｎ側電極２８側から外部に射出されると共に、半導体光検出器３０，４０側にわずかに漏れ出すようになっている。さらに、半導体光検出器３０，４０からは入射した光の出力レベルに応じた光電流が出力されるようになっている。
【００４８】
すなわち、この半導体レーザ装置２は、光電流を出力可能な２つの半導体光検出器を備えている点で、そのような半導体光検出器を１つだけ備えていた上記実施の形態と主に相違する。そこで、以下、主として上記相違点について詳細に説明し、上記実施の形態と同様の構成・作用・効果についての説明を適宜省略する。
【００４９】
（半導体光検出器３０）
半導体光検出器３０は、半導体光検出器１０と同様、面発光型半導体レーザ２０から出力されるレーザ光の一部（具体的には半導体光検出器４０を透過した光）を吸収すると共に、吸収した光を光電流に変換するためのものであり、ｎ型半導体基板１１上に、光検出層１２およびｐ型半導体層１７をこの順に積層して構成されている。また、ｐ型半導体層１７の表面のうち半導体光検出器４０の形成されていない周辺領域にｐ側電極１８が形成されており、ｎ型半導体基板１１の裏面にはｎ側電極１６が形成されている。ここで、ｐ型半導体層１７は、例えばｐ型ＧａＡｓにより構成されている。また、ｐ側電極１８は、例えばＴｉ，ＰｔおよびＡｕをこの順に積層した構造を有しており、ｐ型コンタクト層１４と電気的に接続されている。
【００５０】
（素子分離層５０）
素子分離層５０は、半導体光検出器３０と半導体光検出器４０とを電気的に分離するためのものであり、例えばノンドープのＧａＡｓにより構成されている。
【００５１】
（半導体光検出器４０）
半導体光検出器４０は、半導体光検出器３０のｐ型半導体層１７上に形成された素子分離層４０上に、ｎ型半導体層４１、多層膜半導体層４２、ｐ型コンタクト層４３をこの順に積層して構成されている。
【００５２】
ｎ型半導体層４１は例えばｎ型ＧａＡｓからなり、ｐ型コンタクト層４３は例えばｎ型ＧａＡｓからなる。多層膜半導体層４２は、光非吸収層４２Ａおよび光吸収層４２Ｂを交互に積層して構成されたものであり、最上層（ｐ型コンタクト層４３と接する層）が光非吸収層４２Ａとなっている。
【００５３】
光非吸収層４２Ａは、発振波長λ０に相当するエネルギーよりも大きなバンドギャップを有する実質的にノンドープの半導体により構成されており、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の腹の位置に設けられている。従って、光非吸収層４２Ａでは、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光に含まれる誘導放出光および自然放出光の双方ともほとんど吸収されないので、光非吸収層４２Ａはレーザ光を吸収せず透過する機能を有している。
【００５４】
光吸収層４２Ｂは、発振波長λ０に相当するエネルギー以下のバンドギャップを有する実質的にノンドープの半導体により構成されており、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節の位置に設けられている。従って、光吸収層４２Ｂでは、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光に含まれる誘導放出光はほとんど吸収されず、レーザ光に含まれる自然放出光が主として吸収され光電流に変換されるので、光吸収層４２Ｂは自然放出光を選択的に検出する機能を有している。
【００５５】
光吸収層４２Ｂにおける自然放出光の吸収割合（コントラスト比）は、光吸収層４２Ｂの厚さを薄くするにつれて高くなるが、あまり薄くすると自然放出光の吸収量が低下するので、光吸収層４２Ｂの厚さを数十ｎｍ程度以上とすることが好ましい。また、光吸収層４２Ｂにおけるコントラスト比は、光吸収層４２Ｂの厚さを厚くするにつれて低下するので、光吸収層４２Ｂの厚さをλ０／（４ｎ６）（ｎ６は光吸収層４２Ｂの屈折率）以下とすることが好ましい。
【００５６】
ところで、光非吸収層４２Ａおよび光吸収層４２Ｂをｐ型ＤＢＲ層２１と共に共振器ミラーとして機能させる場合、すなわち、多層膜半導体層４２をｐ型ＤＢＲ層２１の一部とする場合には、光非吸収層４２Ａと光吸収層４２Ｂとの間の屈折率差をｐ型ＤＢＲ層２１内の低屈折率層と高屈折率層との間の屈折率差と等しくすると共に、光非吸収層４２Ａおよび光吸収層４２Ｂのそれぞれの厚さを低屈折率層および高屈折率層のそれぞれの厚さと等しくすることが好ましい。
【００５７】
また、光非吸収層４２Ａおよび光吸収層４２Ｂをｐ型ＤＢＲ層２１と共に共振器ミラーとして機能させない場合、すなわち、多層膜半導体層４２を共振器とは別体として設ける場合には、光非吸収層４２Ａと光吸収層４２Ｂとの界面での反射により共振モードに影響を与えないようにするために、光非吸収層４２Ａと光吸収層４２Ｂとの間の屈折率差を小さく（０より大きく０．１以下）しておくことが好ましい。例えば、面発光型半導体レーザ２０の発振波長λ０が８５０ｎｍとなっている場合には、光非吸収層４２Ａを８５０ｎｍの光が吸収されない実質的にノンドープのＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓで構成し、光吸収層４２Ｂを８５０ｎｍの光が吸収される実質的にノンドープのＧａＡｓで構成することにより、光非吸収層４２Ａと光吸収層４２Ｂとの間の屈折率差をおよそ０．１とすることができる。
【００５８】
この半導体光検出器４０はまた、ｎ型半導体層４１の表面のうち多層膜半導体層４２の形成されていない周辺領域にｎ側電極４４が形成されており、ｐ型コンタクト層４３のうち面発光型半導体レーザ２０の形成されていない周辺領域にｐ側電極４５が形成されている。ここで、ｎ側電極４４は、例えば、ＡｕＧｅ，ＮｉおよびＡｕを基板１１の側からこの順に積層した構造を有しており、ｎ型半導体層４１と電気的に接続されている。ｐ側電極４５は、例えばＴｉ，ＰｔおよびＡｕをこの順に積層した構造を有しており、ｐ型コンタクト層４３と電気的に接続されている。
【００５９】
このような構成の半導体レーザ装置２では、ｐ側電極４５とｎ側電極２８との間に所定の電圧が印加されると、電流狭窄層２５により電流狭窄された電流が活性層２３の利得領域である発光領域２３Ａに注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光には誘導放出によって生じた光だけでなく、自然放出によって生じた光も含まれているが、共振器内で誘導放出が繰り返される結果、所定の波長でレーザ発振が生じ、その所定の波長の光がｎ側電極２８側から外部に出力されると共に、半導体光検出器３０，４０側に漏れ出す。この半導体光検出器３０，４０側に出力された光は半導体光検出器４０に入射したのち、半導体光検出器４０を透過して半導体光検出器３０に入射する。
【００６０】
ここで、上記したように半導体光検出器４０の多層膜半導体層４２内に設けられた各光吸収層４２Ｂは面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節に設けられているので、各光吸収層４２Ｂは誘導放出光よりも自然放出光を主に吸収する。つまり、各光吸収層４２Ｂにおいて自然放出光が選択的に吸収され光電流に変換されるので、半導体光検出器３０の光検出層１２にレーザ光が到達する前に自然放出光の成分が削減される。これにより、誘導放出光の割合の多い光が光検出層１２に到達するので、光検出層１２において誘導放出光の割合の多い光が吸収され、吸収された光の出力レベルに応じた光電流に変換される。半導体光検出器４０の光電流はｐ側電極４５およびｎ側電極４４に電気的に接続されたワイヤ（図示せず）を介して、半導体光検出器３０の光電流はｐ側電極１８およびｎ側電極１６に電気的に接続されたワイヤ（図示せず）を介して、それぞれ光出力モニタ信号として光出力演算回路に出力される。そして、光出力演算回路において、これらの光電流を演算することにより自然放出光の寄与を消去して、誘導放出光に起因する光電流の値を求める。例えば、半導体光検出器３０で変換された光電流における誘導放出光の寄与をＬ１、自然放出光の寄与をＳ１とし、半導体光検出器４０で変換された光電流における誘導放出光の寄与をＬ２、自然放出光の寄与をＳ２とすると、半導体光検出器３０で変換された光電流から半導体光検出器４０で変換された光電流のＳ１／Ｓ２倍を減算することにより、半導体光検出器３０で変換された光電流から自然放出光の寄与を消去することができる。これにより、ｎ側電極２８側から外部に出力されたレーザ光の出力レベルが計測される。
【００６１】
以上のことから、本実施の形態の半導体レーザ装置２では、光検出層１２と活性層２３との間であって、かつ面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節に、実質的にノンドープの複数の光吸収層４２Ｂを設けるようにしたので、自然放出光の割合の多い光を各光吸収層４２Ｂで検出し、自然放出光の成分が削減され、誘導放出光の割合の多い光を光検出層１２で検出することができる。そして、半導体光検出器３０，４０で変換されたこれらの光電流を光出力演算回路で演算することにより誘導放出光に起因する光電流の値を求めることができる。これにより、光出力演算回路で求められた光電流は温度や動作電流などにより変化する自然放出光の影響を全く受けなくなるので、面発光型半導体レーザ２０から外部に出力されるレーザ光と光出力演算回路で求められた光電流との相関が線形になり、光検出精度が向上する。その結果、面発光型半導体レーザ２０の出力レベルを高精度に制御することが可能となる。
【００６２】
［第２の実施の形態の変形例］
上記実施の形態では、各光吸収層４２Ｂを定在波の節に設けるようにしていたが、例えば、定在波の腹に設けるようにしてもよい。この場合には、各光吸収層４２Ｂにおいて誘導放出光を選択的に検出し、光検出層１２おいて自然放出光の割合の多い光を検出することができる。これにより、光出力演算回路を用いて双方の光電流を演算することにより自然放出光の寄与を消去し、誘導放出光に起因する光電流の値を求めることができるので、上記実施の形態と同様、光検出精度が向上し、面発光型半導体レーザ２０の出力レベルを高精度に制御することが可能となる。
【００６３】
［第３の実施の形態］
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体レーザ装置３の断面構成を表すものである。なお、図６は模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。また、以下の説明において、上記実施の形態と同一の符号が用いられている場合は、その同一符号の要素と同様の構成・機能を有することを意味している。
【００６４】
この半導体レーザ装置３は、面発光型半導体レーザ２０の裏面側に、半導体光検出器７０，素子分離層５０，半導体光検出器６０を面発光型半導体レーザ２０の裏面側からこの順に配置すると共に一体に形成して構成したものである。この半導体レーザ装置３は、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光がｎ側電極２８側から外部に射出されると共に、半導体光検出器６０，７０側にわずかに漏れ出すようになっている。さらに、半導体光検出器６０，７０に入射した光の出力レベルに応じた光電流が半導体光検出器６０，７０から出力されるようになっている。
【００６５】
すなわち、この半導体レーザ装置３は、光電流を出力可能な２つの半導体光検出器を備えている点で、上記第２の実施の形態と共通するが、後述するように、光検出層４６が多層膜半導体層１９よりも面発光型半導体レーザ２０側に設けている点で、多層膜半導体層４２が光検出層１２よりも面発光型半導体レーザ２０側に設けていた上記第２の実施の形態と主に相違する。そこで、以下、主として上記相違点について詳細に説明し、上記実施の形態と同様の構成・作用・効果についての説明を適宜省略する。
【００６６】
（半導体光検出器７０）
半導体光検出器７０は、素子分離層５０上に、ｎ型半導体層４１、光検出層４６およびｐ型半導体層４３をこの順に積層して構成されている。
【００６７】
ｎ型半導体層４１は、例えばｎ型ＧａＡｓにより構成されている。光検出層４６は、例えば、実質的にノンドープのＧａＡｓにより構成され、面発光型半導体レーザ２０から出力されるレーザ光の一部を吸収すると共に、吸収した光を光電流に変換するようになっている。ｐ型半導体層４３、例えばｐ型ＧａＡｓにより構成されている。
【００６８】
また、ｎ型半導体層４１の表面のうち光検出層４６の形成されていない周辺領域にｎ側電極４４が形成されており、ｐ型半導体層４３の表面のうち面発光型半導体レーザ２０の形成されていない周辺領域にはｐ側電極４５形成されている。
【００６９】
（素子分離層５０）
素子分離層５０は、半導体光検出器６０と半導体光検出器７０とを電気的に分離するためのものであり、例えばノンドープのＧａＡｓにより構成されている。
【００７０】
（半導体光検出器６０）
半導体光検出器６０は、ｎ型半導体基板１１上に、多層膜半導体層１９、ｐ型半導体層１７をこの順に積層して構成されている。
【００７１】
多層膜半導体層１９は、光非吸収層１９Ａおよび光吸収層１９Ｂを交互に積層して構成されたものであり、最上層（ｐ型半導体層１７と接する層）が光非吸収層１９Ａとなっている。
【００７２】
光非吸収層１９Ａは、発振波長λ０に相当するエネルギーよりも大きなバンドギャップを有する実質的にノンドープの半導体により構成されており、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の腹の位置に設けられている。従って、光非吸収層１９Ａでは、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光に含まれる誘導放出光および自然放出光の双方ともほとんど吸収されないので、光非吸収層１９Ａはレーザ光を吸収せず透過する機能を有している。
【００７３】
光吸収層１９Ｂは、発振波長λ０に相当するエネルギー以下のバンドギャップを有する実質的にノンドープの半導体により構成されており、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節の位置に設けられている。従って、光吸収層１９Ｂでは、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光に含まれる誘導放出光はほとんど吸収されず、レーザ光に含まれる自然放出光が主として吸収され光電流に変換されるので、光吸収層４２Ｂは自然放出光を選択的に検出する機能を有している。
【００７４】
光吸収層１９Ｂにおける自然放出光の吸収割合（コントラスト比）は、光吸収層１９Ｂの厚さを薄くするにつれて高くなるが、あまり薄くすると自然放出光の吸収量が低下するので、光吸収層１９Ｂの厚さを数十ｎｍ程度以上とすることが好ましい。また、光吸収層１９Ｂにおけるコントラスト比は、光吸収層１９Ｂの厚さを厚くするにつれて低下するので、光吸収層１９Ｂの厚さをλ０／（４ｎ７）（ｎ７は光吸収層１９Ｂの屈折率）以下とすることが好ましい。
【００７５】
ところで、光非吸収層１９Ａおよび光吸収層１９Ｂをｐ型ＤＢＲ層２１と共に共振器ミラーとして機能させる場合には、光非吸収層１９Ａと光吸収層１９Ｂとの間の屈折率差をｐ型ＤＢＲ層２１内の低屈折率層と高屈折率層との間の屈折率差と等しくすると共に、光非吸収層１９Ａおよび光吸収層１９Ｂのそれぞれの厚さを低屈折率層および高屈折率層のそれぞれの厚さと等しくすることが好ましい。
【００７６】
また、光非吸収層１９Ａおよび光吸収層１９Ｂをｐ型ＤＢＲ層２１と共に共振器ミラーとして機能させない場合、すなわち、多層膜半導体層４２を共振器とは別体として設ける場合には、光非吸収層１９Ａと光吸収層１９Ｂとの界面での反射により共振モードに影響を与えないようにするために、光非吸収層１９Ａと光吸収層１９Ｂとの間の屈折率差を小さく（０より大きく０．１以下）しておくことが好ましい。例えば、面発光型半導体レーザ２０の発振波長λ０が８５０ｎｍとなっている場合には、光非吸収層１９Ａを８５０ｎｍの光が吸収されない実質的にノンドープのＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓで構成し、光吸収層１９Ｂを８５０ｎｍの光が吸収される実質的にノンドープのＧａＡｓで構成することにより、光非吸収層１９Ａと光吸収層１９Ｂとの間の屈折率差をおよそ０．１とすることができる。
【００７７】
この半導体光検出器６０はまた、ｐ型半導体層１７の表面のうち素子分離層５０の形成されていない周辺領域にｐ側電極１８が形成されており、ｎ型半導体基板１１の裏面にはｎ側電極１６が形成されている。
【００７８】
このような構成の半導体レーザ装置３では、ｐ側電極４５とｎ側電極２８との間に所定の電圧が印加されると、電流狭窄層２５により電流狭窄された電流が活性層２３の利得領域である発光領域２３Ａに注入され、これにより電子と正孔の再結合による発光が生じる。この光には誘導放出によって生じた光だけでなく、自然放出によって生じた光も含まれているが、共振器内で誘導放出が繰り返される結果、所定の波長でレーザ発振が生じ、その所定の波長の光がｎ側電極２８側から外部に出力されると共に、半導体光検出器６０，７０側に漏れ出す。この半導体光検出器６０，７０側に出力された光は半導体光検出器７０に入射したのち、半導体光検出器７０を透過して半導体光検出器６０に入射する。
【００７９】
ここで、上記したように各光吸収層１９Ｂが光検出層４６の活性層２３とは反対側に設けられており、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光が直接に光検出層４６に入射するので、光検出層４６にレーザ光が到達する前に自然放出光の成分が削減されることはない。そのため、光検出層４６では誘導放出光だけでなく自然放出光も吸収され光電流に変換される。しかし、各光吸収層１９Ｂは面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節に設けられているので、各光吸収層１９Ｂは誘導放出光よりも自然放出光を主に吸収する。つまり、各光吸収層１９Ｂにおいて自然放出光が選択的に吸収され光電流に変換される。半導体光検出器７０の光電流はｐ側電極４５およびｎ側電極４４に電気的に接続されたワイヤを介して、半導体光検出器６０の光電流はｐ側電極１８およびｎ側電極１６に電気的に接続されたワイヤを介して、それぞれ光出力モニタ信号として光出力演算回路に出力される。そして、光出力演算回路において、これらの光電流を演算することにより自然放出光の寄与を消去して、誘導放出光に起因する光電流の値を求める。例えば、半導体光検出器６０で変換された光電流における誘導放出光の寄与をＬ３、自然放出光の寄与をＳ３とし、半導体光検出器７０で変換された光電流における誘導放出光の寄与をＬ４、自然放出光の寄与をＳ４とすると、半導体光検出器６０で変換された光電流から半導体光検出器７０で変換された光電流のＳ３／Ｓ４倍を減算することにより、半導体光検出器６０で変換された光電流から自然放出光の寄与を消去することができる。これにより、ｎ側電極２８側から外部に出力されたレーザ光の出力レベルが計測される。
【００８０】
以上のことから、本実施の形態の半導体レーザ装置３では、光検出層４６の活性層２３とは反対側であって、かつ面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節に、実質的にノンドープの複数の光吸収層１９Ｂを設けるようにしたので、誘導放出光および自然放出光の区別なくレーザ光を光検出層４６で検出し、自然放出光の割合の多い光を各光吸収層１９Ｂで検出することができる。そして、半導体光検出器６０，７０で変換されたこれらの光電流を光出力演算回路で演算することにより誘導放出光に起因する光電流の値を求めることができる。これにより、光出力演算回路で求められた光電流は温度や動作電流などにより変化する自然放出光の影響を全く受けなくなるので、面発光型半導体レーザ２０から外部に出力されるレーザ光と光出力演算回路で求められた光電流との相関が線形になり、光検出精度が向上する。その結果、面発光型半導体レーザ２０の出力レベルを高精度に制御することが可能となる。
【００８１】
［第３の実施の形態の変形例］
上記実施の形態では、各光吸収層１９Ｂを定在波の節に設けるようにしていたが、例えば、定在波の腹に設けるようにしてもよい。この場合には、各光吸収層１９Ｂにおいて誘導放出光を選択的に検出することができる。これにより、光出力演算回路を用いて双方の光電流を演算することにより自然放出光の寄与を消去し、誘導放出光に起因する光電流の値を求めることができるので、上記実施の形態と同様、光検出精度が向上し、面発光型半導体レーザ２０の出力レベルを高精度に制御することが可能となる。
【００８２】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。
【００８３】
例えば、上記実施の形態等では、半導体材料をＧａＡｓ系化合物半導体により構成した場合について説明したが、他の材料系、例えば、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＰなどの赤色系材料や、ＧａＩｎＮなどの青色系材料などにより構成することも可能である。
【００８４】
また、上記実施の形態等では、半導体光検出器１０，３０，４０，６０，７０を面発光型半導体レーザ２０の裏面側に設けていたが、レーザ光を外部に出力する側に設けてもよい。この場合に、光非吸収層１３Ａおよび光吸収層１３Ｂや、光非吸収層４２Ａおよび光吸収層４２Ｂ、光非吸収層１９Ａおよび光吸収層１９Ｂをｎ型ＤＢＲ層２６の一部として機能させたり、ｎ型ＤＢＲ層２６の一部として機能として機能させないようにすることはもちろん可能である。
【００８５】
また、上記実施の形態等では、共通基板としてｎ型半導体基板１１を用いた場合について説明したが、本発明は、共通基板としてｐ型半導体基板を用いた場合にも適用可能である。ただし、その場合には、上記実施の形態等で説明した導電型をｐ型からｎ型に、ｎ型からｐ型に置き換えればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光装置の断面構成図である。
【図２】図１の半導体発光装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光装置の断面構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光装置の断面構成図である。
【符号の説明】
【００８７】
１…半導体レーザ装置、１０，３０，４０，６０，７０…半導体光検出器、１１…ｎ型半導体基板、１２，４６…光検出層、１３，１９，４２…多層膜半導体層、１３Ａ，１９Ａ，４２Ａ…光非吸収層、１３Ｂ，１９Ｂ，４２Ｂ…光吸収層、１４，４３…ｐ型コンタクト層、１５…ｐ側共通電極、１６，２８，４４…ｎ側電極、１７…ｐ型半導体層、１８，４５…ｐ側電極、２０…面発光型半導体レーザ、２１…ｐ型ＤＢＲ層、２２…下部クラッド層、２３…活性層、２３Ａ…発光領域、２４…上部クラッド層、２５，２５Ｄ…電流狭窄層、２５Ａ…電流狭窄領域、２５Ｂ…電流注入領域、２６…ｎ型ＤＢＲ層、２７…ｎ型コンタクト層、４１…ｎ型半導体層、５０…素子分離層。
【図１】
2008130667.tif 000003
【図２】
2008130667.tif 000004
【図３】
2008130667.tif 000005
【図４】
2008130667.tif 000006
【図５】
2008130667.tif 000007
【図６】
2008130667.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月23日(2007.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１５】
前記第１半導体層および各第２の光吸収層は多層膜反射鏡を構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１６】
前記第１半導体層および各第２の光吸収層は前記活性層から出力された光の波長に対応した周期構造を有する
ことを特徴とする請求項１５に記載の半導体レーザ装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
（半導体光検出器４０）
半導体光検出器４０は、半導体光検出器３０のｐ型半導体層１７上に形成された素子分離層５０上に、ｎ型半導体層４１、多層膜半導体層４２、ｐ型コンタクト層４３をこの順に積層して構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
ｎ型半導体層４１は、例えばｎ型ＧａＡｓにより構成されている。光検出層４６は、例えば、実質的にノンドープのＧａＡｓにより構成され、面発光型半導体レーザ２０から出力されるレーザ光の一部を吸収すると共に、吸収した光を光電流に変換するようになっている。ｐ型半導体層４３は、例えばｐ型ＧａＡｓにより構成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
光吸収層１９Ｂは、発振波長λ０に相当するエネルギー以下のバンドギャップを有する実質的にノンドープの半導体により構成されており、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光の定在波の節の位置に設けられている。従って、光吸収層１９Ｂでは、面発光型半導体レーザ２０のレーザ光に含まれる誘導放出光はほとんど吸収されず、レーザ光に含まれる自然放出光が主として吸収され光電流に変換されるので、光吸収層１９Ｂは自然放出光を選択的に検出する機能を有している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
また、光非吸収層１９Ａおよび光吸収層１９Ｂをｐ型ＤＢＲ層２１と共に共振器ミラーとして機能させない場合、すなわち、多層膜半導体層１９を共振器とは別体として設ける場合には、光非吸収層１９Ａと光吸収層１９Ｂとの界面での反射により共振モードに影響を与えないようにするために、光非吸収層１９Ａと光吸収層１９Ｂとの間の屈折率差を小さく（０より大きく０．１以下）しておくことが好ましい。例えば、面発光型半導体レーザ２０の発振波長λ０が８５０ｎｍとなっている場合には、光非吸収層１９Ａを８５０ｎｍの光が吸収されない実質的にノンドープのＡｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓで構成し、光吸収層１９Ｂを８５０ｎｍの光が吸収される実質的にノンドープのＧａＡｓで構成することにより、光非吸収層１９Ａと光吸収層１９Ｂとの間の屈折率差をおよそ０．１とすることができる。