(57)【要約】【課題】レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得る。【解決手段】２つの波長λ１，λ２で発光する半導体レーザ装置であって、レーザチップの後端面に、レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成された高反射率膜が形成され、高反射率膜は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、第１層及び最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を少なくとも１層含み、高反射率膜の任意の層及び最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）であり、高反射率膜の最終層の光学膜厚はｎ・λ／４（ｎは自然数）である。【選択図】図２
2008016799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの波長λ１，λ２で発光する半導体レーザ装置であって、
レーザチップの後端面に、前記レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成された高反射率膜が形成され、
前記高反射率膜は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、前記第１層及び前記最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を少なくとも１層含み、
前記高反射率膜の前記任意の層及び前記最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）であり、
前記高反射率膜の最終層の光学膜厚はｎ・λ／４（ｎは自然数）である半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記高反射率膜の前記第１層は酸化アルミニウムで形成され、前記高反射率膜は、前記第１層以外の層として酸化タンタルで形成された層を含む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】
前記高反射率膜の前記第１層は酸化アルミニウムで形成され、前記高反射率膜は、前記第１層以外の層として酸化タンタル又は酸化シリコンで形成された層を含む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４】
前記高反射率膜の奇数層は酸化アルミニウムで形成され、前記高反射率膜の偶数層は酸化タンタルで形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５】
前記高反射率膜の前記第１層は酸化アルミニウムで形成され、前記高反射率膜の偶数層は酸化タンタルで形成され、前記高反射率膜の前記第１層を除く奇数層は酸化シリコンで形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６】
２つの波長λ１，λ２で発光する半導体レーザ装置であって、
レーザチップの後端面に、前記レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成された高反射率膜が形成され、
前記高反射率膜は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、前記第１層及び前記最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を１層含み、
前記高反射率膜の前記任意の層及び前記最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）であり、
前記高反射率膜の前記最終層は１５０Å以下１０Å以上の保護膜で構成されている半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記２つの波長λ１，λ２は互いに５０ｎｍ以上離れていることを特徴とする請求項１又は６に記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの波長λ１，λ２で発光する半導体レーザ装置に関し、特にレーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ装置において、一般にはウェハを劈開することで得られる共振器の端面に誘電体膜が形成されている。この誘電体膜は、一般に蒸着、スパッタ、ＣＶＤなどで形成される。そして、誘電体膜の種類、膜厚、層数を任意に選ぶことで、所望の反射率を有する反射率制御膜を形成することができる。特に高出力の半導体レーザ装置を作成する場合、後端面側の反射率を高く設定し、前端面側から出射されるレーザ光の比率を上げる必要がある。
【０００３】
一般に、単波長の半導体レーザ装置では、発振する波長λにおいて最大反射率となるように、高反射率膜として光学膜厚がλ／４の膜を成膜する。しかし、５０ｎｍ以上離れた２つの波長λ１，λ２で発光する半導体レーザ装置では、波長λ１に対して高反射率が得られるよう高反射率膜の光学膜厚を設定した場合、波長λ２では高反射率を得ることは困難であった。
【０００４】
以下、従来の半導体レーザ装置について図面を用いて説明する。図１９はＤＶＤ用の半導体レーザ素子とＣＤ−Ｒ用の半導体レーザ素子をモノリシックに配置した２波長半導体レーザ装置を示す斜視図である。レーザチップは、ＧａＡｓ等の半導体基板１と、半導体基板１中に形成された半導体レーザ素子の活性層２，３と、半導体基板１の表面に形成された表面電極４と、半導体基板１の裏面に形成された裏面電極５とを有する。そして、活性層２から波長λ１のレーザ光６が出射され、活性層３から波長λ２のレーザ光７が出射される。具体的には、波長λ１はＤＶＤ用半導体レーザ素子が発光する波長６６０ｎｍ、第２の波長λ２はＣＤ−Ｒ用半導体レーザ素子が発光する波長７８０ｎｍである。
【０００５】
図２０は従来の半導体レーザ装置の光軸に沿った垂直断面図である。レーザチップの前端面に低反射率膜８が形成され、レーザチップの後端面に高反射率膜１００が形成されている。
【０００６】
図２１は、従来の高反射率膜を示す拡大断面図である。一般的に、高反射率膜は、低屈折率膜と高屈折率膜を交互に積層することにより作製される。ここでは、高屈折率膜として屈折率２．０３１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜と、低屈折率膜として屈折率１．６４１の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜とを交互に積層している（例えば、特許文献１参照）。即ち、高反射率膜１００は、レーザチップ側から順に、酸化アルミニウム膜１０１、酸化タンタル膜１０２、酸化アルミニウム膜１０３、酸化タンタル膜１０４、酸化アルミニウム膜１０５、酸化タンタル膜１０６、酸化アルミニウム膜１０７、酸化タンタル膜１０８、酸化アルミニウム膜１０９、酸化タンタル膜１１０、酸化アルミニウム膜１１１、酸化タンタル膜１１２、酸化アルミニウム膜１１３の１３層で構成されている。
【０００７】
光学膜厚をλ１／４とした高反射率膜の反射率スペクトルを図２２に示す。この場合、波長λ１において８０％の反射率が得られるが、波長λ２において５％の反射率しか得られず、６０％以上の反射率を得ることはできない。また、光学膜厚をλ２／４とした高反射率膜の反射率スペクトルを図２３に示す。この場合も、波長λ２において８０％の反射率が得られるが、λ１において８％の反射率しか得られない。
【０００８】
また、波長λ１，λ２の双方において高い反射率を得るために、λ＝（λ１＋λ２）／２の波長に対し、誘電率膜の光学膜厚をλ／４の整数倍となるように設定する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この手法では、反射率を８０％以上にするために、高屈折率膜として、非常に高屈折率（屈折率が３以上）のシリコン（Ｓｉ）膜を使用している。このため、誘電率膜の光吸収係数が高く、吸収した光による発熱によりレーザチップの後端面が劣化するという問題がある。
【０００９】
また、高屈折率膜として酸化タンタル膜を使用し、１３層で構成した誘電率膜の反射スペクトルを図２４に示す。この場合、波長λ１で６８％、波長λ２で８３％の反射率が得られる。しかし、波長依存性が強く、λ１−１０ｎｍでは反射率が５８％まで低下するため、６０％以上の高反射が得られる波長のマージンが低い。
【００１０】
また、反射率を上げる手法としては層数を増加する方法が一般的である。そこで、１７層で構成した誘電率膜の反射スペクトルを図２５に示す。この場合も、波長λ１で６８％、波長λ２で８１％の反射率が得られる。しかし、層数を増やすことで、波長のマージンは低下する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３２７５８１公報
【特許文献２】特開２００１−２５７４１３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
２つの波長λ１，λ２で発光する半導体レーザ装置において、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜は、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得る必要がある。しかし、広い波長範囲において高反射率を得ることは困難であり、反射率の波長依存性が大きいという問題があった。また、これらの問題を解決する為に光吸収の多い高屈折率膜を使用すると、光吸収によってレーザチップの後端面が劣化するという問題があった。
【００１３】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その第１の目的は、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得るものである。また、本発明の第２の目的は、光吸収によるレーザチップの後端面の劣化を防ぐことができるものを備えた半導体レーザ装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る半導体レーザ装置は、２つの波長λ１，λ２で発光する半導体レーザ装置であって、レーザチップの後端面に、レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成された高反射率膜が形成され、高反射率膜は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、第１層及び最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を少なくとも１層含み、高反射率膜の任意の層及び最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）であり、高反射率膜の最終層の光学膜厚はｎ・λ／４（ｎは自然数）である。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザ装置について説明する。この半導体レーザ装置は、５０ｎｍ以上離れた２つの波長λ１，λ２で発光する。具体的には、波長λ１はＤＶＤ用半導体レーザ素子が発光する波長６６０ｎｍ、第２の波長λ２はＣＤ−Ｒ用半導体レーザ素子が発光する波長７８０ｎｍである。この場合、波長λ＝（λ１＋λ２）／２＝７２０ｎｍである。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図である。レーザチップは、ＧａＡｓ等の半導体基板１と、半導体基板１中に形成された半導体レーザ素子の活性層２，３と、半導体基板１の表面に形成された表面電極４と、半導体基板１の裏面に形成された裏面電極５とを有する。そして、活性層２から波長λ１のレーザ光が出射され、活性層３から波長λ２のレーザ光が出射される。また、レーザチップの前端面に低反射率膜８が形成され、レーザチップの後端面に高反射率膜１０が形成されている。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態１に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。高反射率膜１０は、高屈折率膜として屈折率２．０３１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜と、低屈折率膜として屈折率１．６４１の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜とを交互に積層している。即ち、高反射率膜１０は、レーザチップ側から順に、第１層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜１１、第２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１２、第３層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜１３、第４層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１４、第５層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜１５、第６層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜１６、第７層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜１７、第８層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１８、第９層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜１９、第１０層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜２０、第１１層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜２１、第１２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜２２、第１３層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜２３、第１４層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜２４、最終層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜２５の１５層で構成されている。
【００１９】
このように、高反射率膜１０は、レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成されている。そして、高反射率膜１０は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、第１層及び最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を少なくとも１層含む。本実施の形態では、第６層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜１６が任意の層に該当する。また、高反射率膜１０の任意の層及び最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）である。そして、高反射率膜の最終層の光学膜厚はｎ・λ／４（ｎは自然数）である。
【００２０】
本発明の実施の形態１に係る高反射率膜の反射率スペクトルを図３に示す。波長λ１（６６０ｎｍ）での反射率は７９％、波長λ２（７８０ｎｍ）での反射率は８０％が得られている。従って、本実施の形態により、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得ることができる。また、レーザチップの後端面と接する高反射率膜１０の第１層は、光吸収が少ない酸化アルミニウム膜で形成されているため、光吸収によるレーザチップの後端面の劣化を防ぐことができる。
【００２１】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図であり、図５は、本発明の実施の形態２に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。レーザチップの後端面に形成された高反射率膜３０以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００２２】
高反射率膜３０は、高屈折率膜として屈折率２．０３１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜と、低屈折率膜として屈折率１．６４１の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜とを交互に積層している。即ち、高反射率膜３０は、レーザチップ側から順に、第１層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜３１、第２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜３２、第３層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜３３、第４層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜３４、第５層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜３５、第６層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜３６、第７層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜３７、第８層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜３８、第９層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜３９、第１０層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜４０、第１１層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜４１、第１２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜４２、最終層である光学膜厚λ／２の酸化アルミニウム膜４３の１３層で構成されている。
【００２３】
このように、高反射率膜３０は、レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成されている。そして、高反射率膜３０は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、第１層及び最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を少なくとも１層含む。本実施の形態では、第６層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜３６が任意の層に該当する。また、高反射率膜３０の任意の層及び最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）である。そして、高反射率膜の最終層の光学膜厚はｎ・λ／４（ｎは自然数）である。本実施の形態では、最終層の光学膜厚はλ／２である。
【００２４】
本発明の実施の形態２に係る高反射率膜の反射率スペクトルを図６に示す。波長λ１（６６０ｎｍ）での反射率は８５％、波長λ２（７８０ｎｍ）での反射率は８０％が得られている。従って、本実施の形態により、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得ることができる。また、レーザチップの後端面と接する高反射率膜３０の第１層は、光吸収が少ない酸化アルミニウム膜で形成されているため、光吸収によるレーザチップの後端面の劣化を防ぐことができる。
【００２５】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図であり、図８は、本発明の実施の形態３に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。レーザチップの後端面に形成された高反射率膜５０以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００２６】
高反射率膜５０は、高屈折率膜として屈折率２．０３１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜と、低屈折率膜として屈折率１．６４１の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜又は屈折率１．４６１の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜とを交互に積層している。即ち、高反射率膜５０は、レーザチップ側から順に、第１層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜５１、第２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜５２、第３層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜５３、第４層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜５４、第５層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜５５、第６層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜５６、第７層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜５７、第８層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜５８、第９層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜５９、第１０層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜６０、第１１層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜６１、第１２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜６２、最終層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜６３の１３層で構成されている。
【００２７】
このように、高反射率膜５０は、レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成されている。そして、高反射率膜５０は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、第１層及び最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を少なくとも１層含む。本実施の形態では、第６層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜５６が任意の層に該当する。また、高反射率膜５０の任意の層及び最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）である。そして、高反射率膜の最終層の光学膜厚はｎ・λ／４（ｎは自然数）である。
【００２８】
本発明の実施の形態３に係る高反射率膜の反射率スペクトルを図９に示す。波長λ１（６６０ｎｍ）での反射率は８８％、波長λ２（７８０ｎｍ）での反射率は８５％が得られている。従って、本実施の形態により、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得ることができる。また、レーザチップの後端面と接する高反射率膜５０の第１層は、光吸収が少ない酸化アルミニウム膜で形成されているため、光吸収によるレーザチップの後端面の劣化を防ぐことができる。
【００２９】
実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図であり、図１１は、本発明の実施の形態４に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。レーザチップの後端面に形成された高反射率膜７０以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００３０】
高反射率膜７０は、高屈折率膜として屈折率２．０３１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜と、低屈折率膜として屈折率１．６４１の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜又は屈折率１．４６１の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜とを交互に積層している。即ち、高反射率膜７０は、レーザチップ側から順に、第１層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜７１、第２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜７２、第３層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜７３、第４層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜７４、第５層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜７５、第６層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜７６、最終層である光学膜厚λ／２の酸化シリコン膜７７の７層で構成されている。
【００３１】
このように、高反射率膜７０は、レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成されている。そして、高反射率膜７０は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、第１層及び最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を少なくとも１層含む。本実施の形態では、第４層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜７４が任意の層に該当する。また、高反射率膜７０の任意の層及び最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）である。そして、高反射率膜の最終層の光学膜厚はｎ・λ／４（ｎは自然数）である。本実施の形態では、最終層の光学膜厚はλ／２である。
【００３２】
本発明の実施の形態４に係る高反射率膜の反射率スペクトルを図１２に示す。波長λ１（６６０ｎｍ）での反射率は６３％、波長λ２（７８０ｎｍ）での反射率は６０％が得られている。従って、本実施の形態により、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得ることができる。また、レーザチップの後端面と接する高反射率膜７０の第１層は、光吸収が少ない酸化アルミニウム膜で形成されているため、光吸収によるレーザチップの後端面の劣化を防ぐことができる。
【００３３】
実施の形態５．
図１３は、本発明の実施の形態５に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図であり、図１４は、本発明の実施の形態５に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。レーザチップの後端面に形成された高反射率膜８０以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００３４】
高反射率膜８０は、高屈折率膜として屈折率２．０３１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜と、低屈折率膜として屈折率１．６４１の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜又は屈折率１．４６１の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜とを交互に積層している。即ち、高反射率膜８０は、レーザチップ側から順に、第１層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜８１、第２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜８２、第３層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜８３、第４層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜８４、第５層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜８５、第６層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜８６、第７層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜８７、第８層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜８８、第９層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜８９、第１０層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜９０、第１１層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜９１、第１２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜９２、最終層である１５０Åの酸化シリコン膜９３の１３層で構成されている。
【００３５】
このように、高反射率膜８０は、レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成されている。そして、高反射率膜８０は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、第１層及び最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を１層含む。また、高反射率膜８０の任意の層及び最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）である。本実施の形態では、第８層である光学膜厚λ／２の酸化タンタル膜８８が任意の層に該当する。そして、高反射率膜の最終層は１５０Å以下１０Å以上の保護膜で構成されている。
【００３６】
本発明の実施の形態５に係る高反射率膜の反射率スペクトルを図１５に示す。波長λ１（６６０ｎｍ）での反射率は９２％、波長λ２（７８０ｎｍ）での反射率は９２％が得られている。従って、本実施の形態により、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得ることができる。また、レーザチップの後端面と接する高反射率膜８０の第１層は、光吸収が少ない酸化アルミニウム膜で形成されているため、光吸収によるレーザチップの後端面の劣化を防ぐことができる。
【００３７】
実施の形態６．
図１６は、本発明の実施の形態６に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図であり、図１７は、本発明の実施の形態６に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。レーザチップの後端面に形成された高反射率膜１２０以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００３８】
高反射率膜１２０は、高屈折率膜として屈折率１．６４１の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜と、低屈折率膜として屈折率２．０３１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜又は屈折率１．４６１の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜とを交互に積層している。即ち、高反射率膜１２０は、レーザチップ側から順に、第１層である光学膜厚λ／４の酸化アルミニウム膜１２１、第２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１２２、第３層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜１２３、第４層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１２４、第５層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜１２５、第６層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１２６、第７層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜１２７、第８層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１２８、第９層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜１２９、第１０層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１３０、第１１層である光学膜厚λ／２の酸化シリコン膜１３１、第１２層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１３２、第１３層である光学膜厚λ／４の酸化シリコン膜１３３、第１４層である光学膜厚λ／４の酸化タンタル膜１３４、最終層である１５０Åの酸化シリコン膜１３５の１５層で構成されている。
【００３９】
このように、高反射率膜１２０は、レーザチップ側から順に第１層から最終層までの７層以上で構成されている。そして、高反射率膜１２０は、波長λ＝（λ１＋λ２）／２に対し、第１層及び最終層を除く任意の層として光学膜厚がｎ・λ／２（ｎは自然数）の層を１層含む。また、高反射率膜１２０の任意の層及び最終層を除く層の光学膜厚は（２ｎ＋１）・λ／４（ｎは０を含む正の整数）である。本実施の形態では、第１１層である光学膜厚λ／２の酸化シリコン膜１３１が任意の層に該当する。そして、高反射率膜の最終層は１５０Å以下１０Å以上の保護膜で構成されている。
【００４０】
本発明の実施の形態６に係る高反射率膜の反射率スペクトルを図１８に示す。波長λ１（６６０ｎｍ）での反射率は９２％、波長λ２（７８０ｎｍ）での反射率は９２％が得られている。従って、本実施の形態により、レーザチップの後端面に形成された高反射率膜として、２つの波長λ１，λ２の双方において高反射率を得ることができ、反射率の波長依存性が小さいものを備えた半導体レーザ装置を得ることができる。また、レーザチップの後端面と接する高反射率膜１２０の第１層は、光吸収が少ない酸化アルミニウム膜で形成されているため、光吸収によるレーザチップの後端面の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る高反射率膜の反射率スペクトルである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る高反射率膜の反射率スペクトルである。
【図７】本発明の実施の形態３に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る高反射率膜の反射率スペクトルである。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る高反射率膜の反射率スペクトルである。
【図１３】本発明の実施の形態５に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る高反射率膜の反射率スペクトルである。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る半導体レーザ装置に沿った垂直断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態６に係る高反射率膜を示す拡大断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態６に係る高反射率膜の反射率スペクトルである。
【図１９】ＤＶＤ用の半導体レーザ素子とＣＤ−Ｒ用の半導体レーザ素子をモノリシックに配置した２波長半導体レーザ装置を示す斜視図である。
【図２０】従来の半導体レーザ装置の光軸に沿った垂直断面図である。
【図２１】従来の高反射率膜を示す拡大断面図である。
【図２２】光学膜厚をλ１／４とした高反射率膜の反射率スペクトルである。
【図２３】光学膜厚をλ２／４とした高反射率膜の反射率スペクトルである。
【図２４】高屈折率膜として酸化タンタル膜を使用し、１３層で構成した誘電率膜の反射スペクトルである。
【図２５】１７層で構成した誘電率膜の反射スペクトルである。
【符号の説明】
【００４２】
１  半導体基板（レーザチップ）
２，３  活性層（レーザチップ）
４  表面電極（レーザチップ）
５  裏面電極（レーザチップ）
１０，３０，５０，７０，８０，１２０  高反射率膜
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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