(57)【要約】【課題】ファイバーグレーティングを用いることなしに、半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことのできる半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】屈折率ｎ１の第１の膜２と屈折率ｎ２の第２の膜３とが交互に積層された多層膜１を、第１の膜２が半導体レーザ素子１０１の端面に接するように形成する。第１の膜２および第２の膜３は、半導体レーザ素子１０１の実効屈折率ｎｃに対して、ｎ１＜（ｎｃ）１／２およびｎ２＞（ｎｃ）１／２の関係を満たす。また、多層膜１の反射率特性は、所定波長域において反射率が極大となる波長λ１並びに波長λ１より低波長域および高波長域にそれぞれ反射率が極小となる波長λ２および波長λ３を有する。【選択図】　図１
2004087815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子が有する２つの端面のうち少なくとも一方に形成された多層膜とを有する半導体レーザ装置であって、
前記多層膜は、屈折率ｎ１の第１の膜と屈折率ｎ２の第２の膜とが交互に積層された構造を有し、前記第１の膜が前記端面に接するように形成されていて、
前記屈折率ｎ１および前記屈折率ｎ２は、下記式の関係を満たし、
【数１】
2004087815.tif 000010
前記多層膜の反射率特性は、所定波長域において反射率が極大となる波長λ１並びに波長λ１より低波長域および高波長域にそれぞれ反射率が極小となる波長λ２および波長λ３を有することを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記波長λ１における反射率が１％以上であり、前記波長λ２および前記波長λ３における反射率が１％未満である請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記波長λ１における反射率が１０〜２０％の範囲にある請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記第１の膜が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなり、前記第２の膜が酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなる請求項１〜３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記第１の膜が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなり、前記第２の膜がシリコン（Ｓｉ）からなる請求項１〜３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記第１の膜が酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなり、前記第２の膜が酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなる請求項１〜３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記第１の膜が酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなり、前記第２の膜がシリコン（Ｓｉ）からなる請求項１〜３に記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ装置に関し、より詳しくは、光情報処理用の光源、光通信の信号またはファイバアンプの励起光源として用いられる半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は、「ファイバーグレーティングとその応用」（井上亨著、電子情報通信学会誌Ｖｏｌ．８５，．Ｎｏ．２，ｐｐ．１２６−１２８，２００２年２月）に掲載されたファイバーグレーティングレーザである。図のファイバーグレーティングレーザ５２では、光ファイバー５３内に反射率Ｒｆｇのファイバーグレーティング５４が設けられている。これにより、光ファイバー５３内に入射した特定の波長の光は、ファイバーグレーティング５４によって反射される。一方、半導体レーザ５５は、その前端面５６の反射率Ｒｆが低反射または無反射であり、後端面５７の反射率Ｒｒが高反射であるように構成されている。また、５８は、半導体レーザ５５の光導波領域である。このようにすることにより、ファイバーグレーティング５４と半導体レーザ５５の後端面５７の間で共振器を構成し、レーザ光の発振波長の安定化を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなファイバーグレーティングレーザでは、装置の構造が複雑なものになるという問題があった。また、半導体レーザと光ファイバーを結合させる必要があることから、半導体レーザと光ファイバーとの間で結合損失が生じてしまうなどの問題もあった。
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、ファイバーグレーティングを用いることなしに、半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことのできる半導体レーザ装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的および利点は以下の記載から明らかとなるであろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１にかかる発明は、実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子が有する２つの端面のうち少なくとも一方に形成された多層膜とを有する半導体レーザ装置であって、
前記多層膜は、屈折率ｎ１の第１の膜と屈折率ｎ２の第２の膜とが交互に積層された構造を有し、前記第１の膜が前記端面に接するように形成されていて、
前記屈折率ｎ１および前記屈折率ｎ２は、下記式の関係を満たし、
【数２】
2004087815.tif 000003
前記多層膜の反射率特性は、所定波長域において反射率が極大となる波長λ１並びに波長λ１より低波長域および高波長域にそれぞれ反射率が極小となる波長λ２および波長λ３を有することを特徴とする半導体レーザ装置に関する。
【０００７】
ここで、特開平１０−１８６１０４号公報には、所要波長帯域において反射率の低い２つの谷と、その間に反射率ピークを有する多層反射防止膜が開示されている。また、特開平１１−２１４７９９号公報には、中心波長の反射率が１０−４％〜１０％であって、反射スペクトル特性が中心波長の両側に極小値を有する曲線形状である多層膜が開示されている。さらに、特開平２−２４１０７５号公報には、反射率波長依存性を有する膜が形成された半導体レーザ装置が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特開平１０−１８６１０４号公報に記載された多層反射防止膜は、広い波長帯域に亘って低反射率を確保することを目的としており、２つの谷およびピークのいずれにおいても半導体レーザの発振を抑制するものである。一方、本発明は、ファイバーグレーティングを用いることなしに半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことを目的とする。そして、本発明における多層膜は、後述するように、反射率が極大となる波長λ１で半導体レーザを発振させるものであるから、前記公報における多層膜とは目的および効果を異にする。
【０００９】
また、上記３つの公報に記載された反射率特性を実現する第１の膜の屈折率は、いずれの場合も半導体レーザ素子の実効屈折率ｎｃの平方根よりも大きい。したがって、本発明の多層膜とは異なるものである。
【００１０】
さらに、上記３つの公報に記載された膜を例えばＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ）蒸着法によって形成した場合、半導体レーザ素子の端面における密着性不良や半導体レーザ素子から発生する熱に対する耐性不良などの問題があった。一方、本発明によれば、後述するように、信頼性に優れた半導体レーザ装置が得られる。したがって、本発明とこれらの公報に記載された発明とは異なるものである。
【００１１】
本願請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の半導体レーザ装置において、前記波長λ１における反射率が１％以上であり、前記波長λ２および前記波長λ３における反射率が１％未満であることを特徴とする。
【００１２】
本願請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の半導体レーザ装置において、前記波長λ１における反射率が１０〜２０％の範囲にあることを特徴とする。
【００１３】
本願請求項４にかかる発明は、請求項１〜３に記載の半導体レーザ装置において、前記第１の膜が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなり、前記第２の膜が酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなることを特徴とする。
【００１４】
本願請求項５にかかる発明は、請求項１〜３に記載の半導体レーザ装置において、前記第１の膜が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなり、前記第２の膜がシリコン（Ｓｉ）からなることを特徴とする。
【００１５】
本願請求項６にかかる発明は、請求項１〜３に記載の半導体レーザ装置において、前記第１の膜が酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなり、前記第２の膜が酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなることを特徴とする。
【００１６】
本願請求項７にかかる発明は、請求項１〜３に記載の半導体レーザ装置において、前記第１の膜が酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなり、前記第２の膜がシリコン（Ｓｉ）からなることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる多層膜は、屈折率ｎ１の第１の膜と屈折率ｎ２の第２の膜とが交互に積層された構造を有していて、第１の膜が半導体レーザ素子の端面に接するように形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明においては、多層膜が、半導体レーザ素子の実効屈折率ｎｃの平方根の値（（ｎｃ）１／２）よりも小さい屈折率を有する材料と、この値よりも大きい屈折率を有する材料とから構成されていることを特徴とする。すなわち、第１の膜の屈折率ｎ１および第２の膜の屈折率ｎ２が、式（１）の関係を満たすことを特徴とする。
【００１９】
【数３】
2004087815.tif 000004
【００２０】
このような構成とすることにより、本発明にかかる多層膜は、所定波長域において反射率が極大となる波長λ１を有し、かつ、波長λ１より低波長域および高波長域にそれぞれ反射率が極小となる波長λ２および波長λ３を有することを特徴とする。したがって、例えば、半導体レーザにおいて、レーザ光を取り出す前端面に本発明にかかる多層膜を設け、これと対向する後端面に適当な高反射率を有する膜を設けることにより、反射率が極大となる波長λ１のところで半導体レーザの発振を行うことができる。また、この場合、波長λ１の両側の波長λ２およびλ３において反射率が極小となることから、レーザ光を安定した単一モードで発振させることが可能となる。
【００２１】
図１は、本発明にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図の一例である。図において、実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子１０１の表面には多層膜１が形成されている。多層膜１は、屈折率ｎ１で膜厚ｄ１の第１の膜２および屈折率ｎ２で膜厚ｄ２の第２の膜３からなる。ここで、第１の膜２の界面は、半導体レーザ素子１０１の例えば前端面に密着している。一方、第２の膜３の表面は、空気若しくは窒素または自由空間からなる外部空間１０２に接している。今、外部空間１０２の屈折率ｎ０をｎ０＝１とする。
【００２２】
第１の膜２の位相変化をφ１とし、第２の膜３の位相変化をφ２とする。半導体レーザ素子１０１から発振される光の波長をλとすると、φ１，φ２はそれぞれ式（２）または式（３）のように表わされる。
【００２３】
【数４】
2004087815.tif 000005
【００２４】
また、振幅反射率ｒは式（４）のように表わされる。尚、式（４）においてｉは虚数単位を表わす。
【００２５】
【数５】
2004087815.tif 000006
【００２６】
一方、電力反射率Ｒは｜ｒ｜２で表わされ、式（５）および式（６）を満たす場合に電力反射率Ｒはゼロとなる。
【００２７】
【数６】
2004087815.tif 000007
【００２８】
例えば、半導体レーザ素子１０１の実効屈折率ｎｃをｎｃ＝３．３７とし、第１の膜２を屈折率ｎ１＝１．６２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、第２の膜３を屈折率ｎ２＝２．０５７の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）とする。また、半導体レーザ素子１０１の発振波長をλ＝９８０ｎｍとする。この場合、第１の膜２の膜厚が７１．３４ｎｍであり、第２の膜３の膜厚８６．２０ｎｍのとき無反射となる。
【００２９】
次に、低屈折率を有する膜と高屈折率を有する膜からなる多層膜を交互に積み重ねた場合について述べる。
【００３０】
まず、低屈折率を有する膜と高屈折率を有する膜からなる多層膜を２段に積層させた多層膜について述べる。
【００３１】
図２は、本発明にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図の一例である。図において、実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子１０１の表面には多層膜４が形成されている。多層膜４は、屈折率ｎ１で膜厚Ａｄ１の第１の膜５、屈折率ｎ２で膜厚Ａｄ２の第２の膜６、屈折率ｎ１で膜厚Ｂｄ１の第３の膜７および屈折率ｎ２で膜厚Ｂｄ２の第４の膜８からなる。ここで、ＡおよびＢは変数である。
【００３２】
多層膜４において、第１の膜５の界面は、半導体レーザ素子１０１の例えば前端面に密着している。一方、第４の膜８の表面は、空気若しくは窒素または自由空間からなる外部空間１０２に接している。今、外部空間１０２の屈折率ｎ０をｎ０＝１とする。
【００３３】
上記多層膜の構成における無反射条件の導出は、前述の場合と同様にして行えばよい。すなわち、式（７）で表される振幅反射率ｒの実部および虚部がゼロとなるようにｄ１およびｄ２を求めることにより、第１の膜、第２の膜、第３の膜および第４の膜について、それぞれの膜厚を決定すればよい。
【００３４】
【数７】
2004087815.tif 000008
2004087815.tif 000009
【００３５】
例えば、半導体レーザ素子１０１の実効屈折率ｎｃをｎｃ＝３．３７とし、第１の膜５および第３の膜７を屈折率ｎ１＝１．６２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、第２６の膜および第４の膜８を屈折率ｎ２＝２．０５７の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）とする。また、半導体レーザ素子１０１の発振波長をλ＝９８０ｎｍとする。この場合、Ａ＝１．２およびＢ＝０．８とすると、ｄ１＝３１９．９１およびｄ２＝３３．４０のとき無反射となる。
【００３６】
実施の形態１．
本実施の形態にかかる多層膜は、低屈折率材料としての酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、高屈折材料としての酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなる７層の膜であることを特徴とする。
【００３７】
図３は、本実施の形態にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図の一例である。図において、実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子１０１の表面には、本実施の形態にかかる多層膜９が形成されている。多層膜９は、屈折率ｎ２で膜厚Ｏｄ２の第１の膜１０、屈折率ｎ１で膜厚Ａｄ１の第２の膜１１、屈折率ｎ２で膜厚Ａｄ２の第３の膜１２、屈折率ｎ１で膜厚Ｂｄ１の第４の膜１３、屈折率ｎ２で膜厚Ｂｄ２の第５の膜１４、屈折率ｎ１で膜厚Ｃｄ１の第６の膜１５および屈折率ｎ２で膜厚Ｃｄ２の第７の膜１６を有する。ここで、Ｏ，Ａ，ＢおよびＣは変数である。
【００３８】
多層膜９において、第１の膜１０の界面は、半導体レーザ素子１０１の前端面に密着している。一方、第７の膜１６の表面は、空気若しくは窒素または自由空間からなる外部空間１０２に接している。今、外部空間１０２の屈折率ｎ０をｎ０＝１とする。また、第１の膜１０、第３の膜１２、第５の膜１４および第７の膜１６の屈折率ｎ２と、第２の膜１１、第４の膜１３および第６の膜１５の屈折率ｎ１とは異なり、ｎ１＞ｎ２であるとする。すなわち、本実施の形態にかかる多層膜９は、低屈折率を有する膜の上に、高屈折率を有する膜と低屈折率を有する膜からなる多層膜が３層に積層した構造を有する。
【００３９】
本実施の形態にかかる多層膜についての無反射条件の導出は、前述の場合と同様である。例えば、半導体レーザ素子１０１の実効屈折率ｎｃをｎｃ＝３．３７とする。第２の膜１１、第４の膜１３および第６の膜１５を屈折率ｎ２＝２．０５７の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）とし、第１の膜１０、第３の膜１２、第５の膜１４および第７の膜１６を屈折率ｎ１＝１．６２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）とする。この場合、Ｏ＝０．１５、Ａ＝２．５、Ｂ＝２．５およびＣ＝１．７５とすると、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の位相変化がφ１＝０．３０２７２３であり、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の位相変化がφ２＝０．９６１８２９であるとき、波長λ３＝９８０ｎｍで無反射となり、波長λ１＝８９０ｎｍで反射率は極大値を有する。また、第１〜第７の各膜について、ｄ１＝１３．８９、ｄ２＝５７．３８、ｄ３＝２３１．５１、ｄ４＝５７．３８、ｄ５＝２３１．５１、ｄ６＝４０．１７およびｄ７＝１６２．０６となる。このときの反射率の波長依存性を図４に示す。
【００４０】
図４に示すように、本実施の形態にかかる多層膜の反射率は、波長λ１＝８９０ｎｍで極大となって１％以上の反射率を有する。そして、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。図４の例では、波長λ３での反射率はゼロであり、波長λ２での反射率も１％未満である。
【００４１】
したがって、本実施の形態にかかる多層膜を半導体レーザ素子の前端面に設け、これと対向する後端面に適当な高反射率を有する膜を設けることにより、８９０ｎｍ付近の波長で安定して半導体レーザの発振を行うことができる。
【００４２】
また、本実施の形態にかかる多層膜によれば、低反射率を有する波長域の中に反射率が大きくなる特定の波長を設けたので、この特定の波長の光を反射させることができる。反射させた光は、半導体レーザ素子の内部で繰り返し反射させて増幅させることによってレーザ発振が可能となる。したがって、ファイバーグレーティングを用いることなしに、半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことが可能となる。
【００４３】
また、発振波長λが異なる半導体レーザに用いる場合には以下のようにすればよい。例えば、λ＝９８０ｎｍである半導体レーザにおいては、多層膜の反射率が波長９８０ｎｍで極大となるようにすればよい。
【００４４】
具体的には、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の位相変化φ１をφ１＝０．３０２７２３とし、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の位相変化φ２をφ２＝０．９６１８２９とする。このようにすることにより、図５に示すように、波長λ１＝９８０ｎｍで反射率を極大とすることができる。このときの反射率は２．６％程度である。また、上述の例と同様に、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。図５の例では、波長λ３での反射率はゼロであり、波長λ２での反射率も１％未満である。尚、第１〜第７の各膜について、ｄ１＝１５．２９、ｄ２＝６３．１８、ｄ３＝２５４．９０、ｄ４＝６３．１８、ｄ５＝２５４．９０、ｄ６＝４４．２３およびｄ７＝１７８．４３となる。
【００４５】
また、半導体レーザの発振波長λに対応する波長λ１での反射率の値を大きくする場合には以下のようにすればよい。
【００４６】
例えば、Ｏ＝０．１５、Ａ＝２．７、Ｂ＝２．６およびＣ＝１．６５とすると、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の位相変化がφ１＝０．６７４１２５であり、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の位相変化がφ２＝１．２９２７５であるとき、波長λ３＝９８０ｎｍで無反射となり、波長λ１＝８９９ｎｍで反射率は極大値を有する。
【００４７】
このときの反射率の波長依存性を図６に示す。図に示すように、波長λ１＝８９９ｎｍでの反射率は９％程度あり、図４および図５の例よりは大きくなっている。この場合、第１〜第７の各膜について、ｄ１＝１８．６７、ｄ２＝１３８．０１、ｄ３＝３３６．０６、ｄ４＝１３２．９０、ｄ５＝３２３．６１、ｄ６＝８４．３４およびｄ７＝２０５．３７となる。
【００４８】
本実施の形態にかかる多層膜を半導体レーザの前端面に形成して用いる場合には、波長λ１における反射率の極大値は１０％〜２０％程度であることが好ましい。反射率が低くなりすぎると安定してレーザ光を取り出すことが困難となり、一方、反射率が高くなりすぎると取り出す光の量が少なくなることから好ましくない。また、波長λ１においては、反射率はできるだけ急峻なピークとなることが好ましい。すなわち、波長λ１からわずかにそれると反射率が急激に低下するような反射率曲線を描くことが好ましい。
【００４９】
一方、反射率の極小値はゼロ（無反射）であることが好ましく、特に、波長λ２および波長λ３における反射率のいずれもがゼロになることが好ましい。また、波長λ２および波長λ３においては、反射率曲線はできるだけブロードなものとなることが好ましい。すなわち、波長λ１における反射率変化とは異なり、波長λ２または波長λ３からそれても反射率の変化が緩慢であるものの方が好ましい。
【００５０】
さらに、波長９８０ｎｍで反射率が極大となるようにするには、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の位相変化φ１をφ１＝０．６７４１２５とし、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の位相変化φ２をφ２＝１．２９２７５として、波長１０６８ｎｍで無反射となるようにすればよい。このようにすることにより、図７に示すように、波長λ１＝９８０ｎｍで反射率を極大とすることができる。この場合、第１〜第７の各膜について、ｄ１＝２０．３５、ｄ２＝１５０．４１、ｄ３＝３６６．２３、ｄ４＝１４４．８３、ｄ５＝３５２．６７、ｄ６＝９１．９１およびｄ７＝２２３．８１となる。
【００５１】
本実施の形態においては、多層膜を半導体レーザ素子の前端面に形成する例について示したが、本発明はこれに限られるものではない。特定の波長の光を安定して取り出すことを目的とするものであれば、本実施の形態にかかる多層膜を用いることができる。例えば、用途によっては、半導体レーザ素子の後端面のみに形成してもよいし、前端面および後端面の両方に形成してもよい。
【００５２】
本実施の形態における多層膜は、例えば、半導体レーザ素子の端面にＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ）蒸着法、スパッタ法または熱ＣＶＤ法などによって形成することができる。本実施の形態による多層膜であれば、半導体レーザ端面への密着性が良好であり、長時間経過しても剥離などの問題が発生することはない。また、光の吸収により発生する熱に対する耐性も良好である。
【００５３】
実施の形態２．
本実施の形態にかかる多層膜は、低屈折率材料としての酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、高屈折材料としての酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなる９層の膜であることを特徴とする。
【００５４】
図８は、本実施の形態にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図の一例である。図において、実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子１０１の表面には、本実施の形態にかかる多層膜１７が形成されている。多層膜１７は、屈折率ｎ２で膜厚Ｏｄ２の第１の膜１８、屈折率ｎ１で膜厚Ａｄ１の第２の膜１９、屈折率ｎ２で膜厚Ａｄ２の第３の膜２０、屈折率ｎ１で膜厚Ｂｄ１の第４の膜２１、屈折率ｎ２で膜厚Ｂｄ２の第５の膜２２、屈折率ｎ１で膜厚Ｃｄ１の第６の膜２３、屈折率ｎ２で膜厚Ｃｄ２の第７の膜２４、屈折率ｎ１で膜厚Ｄｄ１の第８の膜２５および屈折率ｎ２で膜厚Ｄｄ２の第７の膜２６を有する。ここで、Ｏ，Ａ，Ｂ、ＣおよびＤは変数である。
【００５５】
多層膜１７において、第１の膜１８の界面は、半導体レーザ素子１０１の前端面に密着している。一方、第９の膜２６の表面は、空気若しくは窒素または自由空間からなる外部空間１０２に接している。今、外部空間１０２の屈折率ｎ０をｎ０＝１とする。また、第１の膜１８、第３の膜２０、第５の膜２２、第７の膜２４および第９の膜２６の屈折率ｎ２と、第２の膜１９、第４の膜２１、第６の膜２３および第８の膜２５の屈折率ｎ１とは異なり、ｎ１＞ｎ２であるとする。すなわち、本実施の形態にかかる多層膜１７は、低屈折率を有する膜の上に、高屈折率を有する膜と低屈折率を有する膜からなる多層膜が４層に積層した構造を有する。
【００５６】
本実施の形態にかかる多層膜についての無反射条件の導出は、前述の場合と同様である。例えば、半導体レーザ素子の実効屈折率ｎｃをｎｃ＝３．３７とする。第２の膜１９、第４の膜２１、第６の膜２３および第８の膜２５を屈折率ｎ２＝２．０５７の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）とし、第１の膜１８、第３の膜２０、第５の膜２２、第７の膜２４および第９の膜２６を屈折率ｎ１＝１．６２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）とする。この場合、Ｏ＝０．１５、Ａ＝２．７、Ｂ＝２．６、Ｃ＝１．６５およびＤ＝２．０とすると、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の位相変化がφ１＝０．１８９３７４であり、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の位相変化がφ２＝１．０７１４７であるとき、波長λ３＝９８０ｎｍで無反射となり、波長λ１＝８９１ｎｍで反射率は極大値を有する。また、第１〜第９の各膜について、ｄ１＝１５．４７、ｄ２＝３８．７７、ｄ３＝２７８．５３、ｄ４＝３７．３３、ｄ５＝２６８．２２、ｄ６＝２３．６９、ｄ７＝１７０．２１、ｄ８＝２８．７２およびｄ９＝２０６．３２となる。このときの反射率の波長依存性を図９に示す。
【００５７】
図９に示すように、本実施の形態にかかる多層膜の反射率は、波長λ１＝８９１ｎｍで極大となって７％以上の反射率を有する。そして、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。図９の例では、波長λ３での反射率はゼロであり、波長λ２での反射率も１％程度である。
【００５８】
したがって、本実施の形態にかかる多層膜を半導体レーザ素子の前端面に設け、これと対向する後端面に適当な高反射率を有する膜を設けることにより、８９１ｎｍ付近の波長で安定して半導体レーザの発振を行うことができる。
【００５９】
また、本実施の形態にかかる多層膜によれば、低反射率を有する波長域の中に反射率が大きくなる特定の波長を設けたので、この特定の波長の光を反射させることができる。反射させた光は、半導体レーザ素子の内部で繰り返し反射させて増幅させることによってレーザ発振が可能となる。したがって、ファイバーグレーティングを用いることなしに、半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことが可能となる。
【００６０】
また、発振波長λが異なる半導体レーザに用いる場合には以下のようにすればよい。例えば、λ＝９８０ｎｍである半導体レーザにおいては、多層膜の反射率が波長９８０ｎｍで極大となるようにすればよい。
【００６１】
具体的には、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の位相変化φ１をφ１＝０．１８９３７４とし、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の位相変化φ２をφ２＝１．０７１４７とする。このようにすることにより、図１０に示すように、波長λ１＝９８０ｎｍで反射率を極大とすることができる。また、上述の例と同様に、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。図１０の例では、波長λ３での反射率はゼロであり、波長λ２での反射率も１％程度である。尚、第１〜第９の各膜について、ｄ１＝１７．０２、ｄ２＝４２．６５、ｄ３＝３０６．３８、ｄ４＝４１．０７、ｄ５＝２９５．０４、ｄ６＝２６．０６、ｄ７＝１８７．２４、ｄ８＝３１．５９およびｄ９＝２２６．９５となる。
【００６２】
本実施の形態にかかる多層膜を半導体レーザ素子の前端面に形成して用いる場合には、波長λ１における反射率の極大値は１０％〜２０％程度であることが好ましい。反射率が低くなりすぎると安定してレーザ光を取り出すことが困難となり、一方、反射率が高くなりすぎると取り出す光の量が少なくなることから好ましくない。また、波長λ１においては、反射率はできるだけ急峻なピークとなることが好ましい。すなわち、波長λ１からわずかにそれると反射率が急激に低下するような反射率曲線を描くことが好ましい。
【００６３】
一方、反射率の極小値はゼロ（無反射）であることが好ましく、特に、波長λ２および波長λ３における反射率のいずれもがゼロになることが好ましい。また、波長λ２および波長λ３においては、反射率曲線はできるだけブロードなものとなることが好ましい。すなわち、波長λ１における反射率変化とは異なり、波長λ２または波長λ３からそれても反射率の変化が緩慢であるものの方が好ましい。
【００６４】
本実施の形態においては、多層膜を半導体レーザ素子の前端面に形成する例について示したが、本発明はこれに限られるものではない。特定の波長の光を安定して取り出すことを目的とするものであれば、本実施の形態にかかる多層膜を用いることができる。例えば、用途によっては、半導体レーザ素子の後端面のみに形成してもよいし、前端面および後端面の両方に形成してもよい。
【００６５】
本実施の形態における多層膜は、例えば、半導体レーザ素子の端面にＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ）蒸着法、スパッタ法または熱ＣＶＤ法などによって形成することができる。本実施の形態による多層膜であれば、半導体レーザ素子端面への密着性が良好であり、長時間経過しても剥離などの問題が発生することはない。また、光の吸収により発生する熱に対する耐性も良好である。
【００６６】
実施の形態３．
本実施の形態にかかる多層膜は、低屈折率材料としての酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、高屈折材料としてのシリコン（Ｓｉ）からなる７層の膜であることを特徴とする。
【００６７】
図１１は、本実施の形態にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図の一例である。図において、実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子１０１の表面には、本実施の形態にかかる多層膜２８が形成されている。多層膜２８は、第１、第２、第３、第４、第５、第６および第７の膜からなる。第１の膜２９は、屈折率１．６２で膜厚Ｏｄ２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜である。第２の膜３０は、屈折率２．９５４で膜厚Ａｄ１のシリコン（Ｓｉ）膜である。第３の膜３１は、屈折率１．６２で膜厚Ａｄ２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜である。第４の膜３２は、屈折率２．９５４で膜厚Ｂｄ１のシリコン（Ｓｉ）膜である。第５の膜３３は、屈折率１．６２で膜厚Ｂｄ２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜である。第６の膜３４は、屈折率２．９５４で膜厚Ｃｄ１のシリコン（Ｓｉ）膜である。そして、第７の膜３５は、屈折率１．６２で膜厚Ｃｄ２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜である。ここで、Ｏ，Ａ，ＢおよびＣは変数である。
【００６８】
多層膜２８において、第１の膜２９の界面は、半導体レーザ素子１０１の前端面に密着している。一方、第７の膜３５の表面は、空気若しくは窒素または自由空間からなる外部空間１０２に接している。そして、本実施の形態にかかる多層膜２８は、低屈折率を有する膜の上に、高屈折率を有する膜と低屈折率を有する膜からなる多層膜が３層に積層した構造を有する。
【００６９】
本実施の形態にかかる多層膜についての無反射条件の導出は、実施の形態１の場合と同様にして行えばよい。例えば、半導体レーザ素子の実効屈折率ｎｃをｎｃ＝３．３７とする。また、Ｏ＝０．８、Ａ＝４．０、Ｂ＝４．０およびＣ＝２．７２とすると、シリコン（Ｓｉ）の位相変化がφ１＝０．２３００９３であり、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の位相変化がφ２＝１．１２６３２であるとき、波長λ２＝９８０ｎｍで無反射となり、波長λ１＝１０４５ｎｍで反射率は極大値を有する。また、ｄ１＝８６．７５、ｄ２＝４８．６０、ｄ３＝４３３．７６、ｄ４＝４８．６０、ｄ５＝４３３．７６、ｄ６＝３３．０５およびｄ７＝２９４．９６となる。このときの反射率の波長依存性を図１２に示す。
【００７０】
図１２に示すように、本実施の形態にかかる多層膜の反射率は、波長λ１＝１０４５ｎｍで極大となって１７％程度の反射率を有する。そして、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。図１２の例では、波長λ２および波長λ３での反射率はいずれもゼロとなる。
【００７１】
したがって、本実施の形態にかかる多層膜を半導体レーザ素子の前端面に設け、これと対向する後端面に適当な高反射率を有する膜を設けることにより、１０４５ｎｍ付近の波長で安定して半導体レーザの発振を行うことができる。
【００７２】
また、本実施の形態にかかる多層膜によれば、低反射率を有する波長域の中に反射率が大きくなる特定の波長を設けたので、この特定の波長の光を反射させることができる。反射させた光は、半導体レーザ素子の内部で繰り返し反射させて増幅させることによってレーザ発振が可能となる。したがって、ファイバーグレーティングを用いることなしに、半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことが可能となる。
【００７３】
また、発振波長λが異なる半導体レーザに用いる場合には以下のようにすればよい。例えば、λ＝９８０ｎｍである半導体レーザにおいては、多層膜の反射率が波長９８０ｎｍで極大となるようにすればよい。
【００７４】
具体的には、シリコン（Ｓｉ）の位相変化φ１をφ１＝０．２３００９３とし、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の位相変化φ２をφ２＝１．１２６３２として、波長９１９ｎｍで無反射となるようにすればよい。このようにすることにより、図１３に示すように、波長λ１＝９８０ｎｍで反射率を極大とすることができる。この場合の反射率は１７％程度である。また、上述の例と同様に、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。図１３の例では、波長λ２および波長λ３での反射率はいずれもゼロとなる。尚、第１〜第７の各膜について、ｄ１＝８１．３５、ｄ２＝４５．５７、ｄ３＝４０６．７６、ｄ４＝４５．５７、ｄ５＝４０６．７６、ｄ６＝３０．９９およびｄ７＝２７６．６０である。
【００７５】
本実施の形態においては、多層膜を半導体レーザ素子の前端面に形成する例について示したが、本発明はこれに限られるものではない。特定の波長の光を安定して取り出すことを目的とするものであれば、本実施の形態にかかる多層膜を用いることができる。例えば、用途によっては、半導体レーザ素子の後端面のみに形成してもよいし、前端面および後端面の両方に形成してもよい。
【００７６】
本実施の形態における多層膜は、例えば、半導体レーザ素子の端面にＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ）蒸着法、スパッタ法または熱ＣＶＤ法などによって形成することができる。本実施の形態による多層膜であれば、半導体レーザ端面への密着性が良好であり、長時間経過しても剥離などの問題が発生することはない。また、光の吸収により発生する熱に対する耐性も良好である。
【００７７】
実施の形態４．
本実施の形態にかかる多層膜は、低屈折率材料としての酸化シリコン（ＳｉＯ２）と、高屈折材料としての酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）からなる７層の膜であることを特徴とする。
【００７８】
図１４は、本実施の形態にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図の一例である。図において、実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子１０１の表面には、本実施の形態にかかる多層膜３６が配設されている。多層膜３６は、第１、第２、第３、第４、第５、第６および第７の膜からなる。第１の膜３７は、屈折率１．４５で膜厚Ｏｄ２の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。第２の膜３８は、屈折率２．０５７で膜厚Ａｄ１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜である。第３の膜３９は、屈折率１．４５で膜厚Ａｄ２の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。第４の膜４０は、屈折率２．０５７で膜厚Ｂｄ１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜である。第５の膜４１は、屈折率１．４５で膜厚Ｂｄ２の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。第６の膜４２は、屈折率２．０５７で膜厚Ｃｄ１の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜である。そして、第７の膜４３は、屈折率１．４５で膜厚Ｃｄ２の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。ここで、Ｏ，Ａ，ＢおよびＣは変数である。
【００７９】
多層膜３６において、第１の膜３７の界面は、半導体レーザ素子１０１の前端面に密着している。一方、第７の膜４３の表面は、空気若しくは窒素または自由空間からなる外部空間１０２に接している。そして、本実施の形態にかかる多層膜３６は、低屈折率を有する膜の上に、高屈折率を有する膜と低屈折率を有する膜からなる多層膜が３層に積層した構造を有する。
【００８０】
本実施の形態にかかる多層膜についての無反射条件の導出は、実施の形態１の場合と同様にして行えばよい。例えば、半導体レーザ素子の実効屈折率ｎｃをｎｃ＝３．３７とする。また、Ｏ＝０．０８、Ａ＝２．３、Ｂ＝３．０およびＣ＝１．９５とすると、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の位相変化がφ１＝０．２６１５１７であり、酸化シリコン（ＳｉＯ２）の位相変化がφ２＝１．２５００２であるとき、波長λ３＝９８０ｎｍで無反射となり、波長λ１＝８７９ｎｍで反射率は極大値を有する。また、ｄ１＝１０．７６、ｄ２＝４５．６１、ｄ３＝３０９．２６、ｄ４＝５９．４９、ｄ５＝４０３．３８、ｄ６＝３８．６７およびｄ７＝２６２．２０となる。このときの反射率の波長依存性を図１５に示す。
【００８１】
図１５に示すように、本実施の形態にかかる多層膜の反射率は、波長λ１＝８７９ｎｍで極大となって９％程度の反射率を有する。そして、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。図１５の例では、波長λ３での反射率はゼロであり、波長λ２での反射率も１％未満である。
【００８２】
したがって、本実施の形態にかかる多層膜を半導体レーザ素子の前端面に設け、これと対向する後端面に適当な高反射率を有する膜を設けることにより、８９７ｎｍ付近の波長で安定して半導体レーザの発振を行うことができる。
【００８３】
また、本実施の形態にかかる多層膜によれば、低反射率を有する波長域の中に反射率が大きくなる特定の波長を設けたので、この特定の波長の光を反射させることができる。反射させた光は、半導体レーザ素子の内部で繰り返し反射させて増幅させることによってレーザ発振が可能となる。したがって、ファイバーグレーティングを用いることなしに、半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことが可能となる。
【００８４】
また、発振波長λが異なる半導体レーザに用いる場合には以下のようにすればよい。例えば、λ＝９８０ｎｍである半導体レーザにおいては、多層膜の反射率が波長９８０ｎｍで極大となるようにすればよい。
【００８５】
具体的には、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の位相変化φ１をφ１＝０．２６１５１７とし、酸化シリコン（ＳｉＯ２）の位相変化φ２をφ２＝１．２５００２として、波長１０９３ｎｍで無反射となるようにすればよい。このようにすることにより、図１６に示すように、波長λ１＝９８０ｎｍで反射率を極大とすることができる。また、この場合、上述の例と同様に、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。図１６の例では、波長λ３での反射率はゼロであり、波長λ２での反射率も１％未満である。尚、第１〜第７の各膜について、ｄ１＝１２．００、ｄ２＝５０．８７、ｄ３＝３４４．９２、ｄ４＝６６．３５、ｄ５＝４４９．９０、ｄ６＝４３．１３およびｄ７＝２９２．４３である。
【００８６】
本実施の形態においては、多層膜を半導体レーザ素子の前端面に形成する例について示したが、本発明はこれに限られるものではない。特定の波長の光を安定して取り出すことを目的とするものであれば、本実施の形態にかかる多層膜を用いることができる。例えば、用途によっては、半導体レーザ素子の後端面のみに形成してもよいし、前端面および後端面の両方に形成してもよい。
【００８７】
本実施の形態における多層膜は、例えば、半導体レーザ素子の端面にＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ）蒸着法、スパッタ法または熱ＣＶＤ法などによって形成することができる。本実施の形態による多層膜であれば、半導体レーザ端面への密着性が良好であり、長時間経過しても剥離などの問題が発生することはない。また、光の吸収により発生する熱に対する耐性も良好である。
【００８８】
実施の形態５．
本実施の形態にかかる多層膜は、低屈折率材料としての酸化シリコン（ＳｉＯ２）と、高屈折材料としてのシリコン（Ｓｉ）からなる７層の膜であることを特徴とする。
【００８９】
図１７は、本実施の形態にかかる半導体レーザ端面近傍の断面図の一例である。図において、実効屈折率がｎｃである半導体レーザ素子１０１の表面には、本実施の形態にかかる多層膜４４が形成されている。多層膜４４は、第１、第２、第３、第４、第５、第６および第７の膜からなる。第１の膜４５は、屈折率１．４５で膜厚Ｏｄ２の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。第２の膜４６は、屈折率２．９５４で膜厚Ａｄ１のシリコン（Ｓｉ）膜である。第３の膜４７は、屈折率１．４５で膜厚Ａｄ２の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。第４の膜４８は、屈折率２．９５４で膜厚Ｂｄ１のシリコン（Ｓｉ）膜である。第５の膜４９は、屈折率１．４５で膜厚Ｂｄ２の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。第６の膜５０は、屈折率２．９５４で膜厚Ｃｄ１のシリコン（Ｓｉ）膜である。そして、第７の膜５１は、屈折率１．４５で膜厚Ｃｄ２の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。ここで、Ｏ，Ａ，ＢおよびＣは変数である。
【００９０】
多層膜４４において、第１の膜４５の界面は、半導体レーザ素子１０１の前端面に密着している。一方、第７の膜５１の表面は、空気若しくは窒素または自由空間からなる外部空間１０２に接している。そして、本実施の形態にかかる多層膜４４は、低屈折率を有する膜の上に、高屈折率を有する膜と低屈折率を有する膜からなる多層膜が３層に積層した構造を有する。
【００９１】
本実施の形態にかかる多層膜についての無反射条件の導出は、実施の形態１の場合と同様にして行えばよい。例えば、半導体レーザの実効屈折率ｎｃをｎｃ＝３．３７とする。また、Ｏ＝０．４、Ａ＝３．５、Ｂ＝１．７５およびＣ＝２．５とすると、シリコン（Ｓｉ）の位相変化がφ１＝０．１０４６７７であり、酸化シリコン（ＳｉＯ２）の位相変化がφ２＝１．１５４７５であるとき、波長λ＝９８０ｎｍで無反射となり、波長λ＝１０９９ｎｍで反射率は極大値を有する。また、ｄ１＝４９．６９、ｄ２＝１９．３４、ｄ３＝４３４．７５、ｄ４＝９．６７、ｄ５＝２１７．３７、ｄ６＝１３．８２およびｄ７＝３１０．５３となる。このときの反射率の波長依存性を図１８に示す。
【００９２】
図１８に示すように、本実施の形態にかかる多層膜の反射率は、波長λ１＝１０９９ｎｍで極大となり、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下して波長λ２および波長λ３で極小となる。
【００９３】
したがって、本実施の形態にかかる多層膜を半導体レーザ素子の前端面に設け、これと対向する後端面に適当な高反射率を有する膜を設けることにより、１０９９ｎｍ付近の波長で安定して半導体レーザの発振を行うことができる。
【００９４】
また、本実施の形態にかかる多層膜によれば、低反射率を有する波長域の中に反射率が大きくなる特定の波長を設けたので、この特定の波長の光を反射させることができる。反射させた光は、半導体レーザ素子の内部で繰り返し反射させて増幅させることによってレーザ発振が可能となる。したがって、ファイバーグレーティングを用いることなしに、半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことが可能となる。
【００９５】
また、発振波長λが異なる半導体レーザに用いる場合には以下のようにすればよい。例えば、λ＝９８０ｎｍである半導体レーザにおいては、多層膜の反射率が波長９８０ｎｍで極大となるようにすればよい。
【００９６】
具体的には、シリコン（Ｓｉ）の位相変化φ１をφ１＝０．１０４６７７とし、酸化シリコン（ＳｉＯ２）の位相変化φ２をφ２＝１．１５４７５として、波長８７４ｎｍで無反射となるようにすればよい。このようにすることにより、図１９に示すように、波長λ１＝９８０ｎｍで反射率を極大とすることができる。また、この場合、上述の例と同様に、波長λ１から短波長側または長波長側に少しでもずれると急激に反射率が低下し、波長λ２および波長λ３で極小となる。尚、第１〜第７の各膜について、ｄ１＝４４．３１、ｄ２＝１７．２５、ｄ３＝３８７．７２、ｄ４＝８．６３、ｄ５＝１９３．８６、ｄ６＝１２．３２およびｄ７＝２７６．９５である。
【００９７】
本実施の形態においては、多層膜を半導体レーザ素子の前端面に形成する例について示したが、本発明はこれに限られるものではない。特定の波長の光を安定して取り出すことを目的とするものであれば、本実施の形態にかかる多層膜を用いることができる。例えば、用途によっては、半導体レーザ素子の後端面のみに形成してもよいし、前端面および後端面の両方に形成してもよい。
【００９８】
本実施の形態における多層膜は、例えば、半導体レーザ素子の端面にＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ）蒸着法、スパッタ法または熱ＣＶＤ法などによって形成することができる。本実施の形態による多層膜であれば、半導体レーザ端面への密着性が良好であり、長時間経過しても剥離などの問題が発生することはない。また、光の吸収により発生する熱に対する耐性も良好である。
【００９９】
実施の形態１〜５において用いた変数Ｏ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、本明細書で記載した値に限られるものではない。これらの変数に他の値を用いた場合であっても同様の反射率曲線を得ることができる。
【０１００】
また、本発明における多層膜は、実施の形態１〜５で示した７層または９層に積層された多層膜に限られるものではない。２層以上の膜が積層されたものであれば他の多層膜であってもよい。
【０１０１】
さらに、本発明にかかる多層膜について反射率が極大となる波長は、実施の形態１〜５で示した波長に限定されるものではない。本発明によれば、可視、遠赤外または赤外などの波長域において、多層膜の反射率が極大値を有するように設定することができ、所望とする特定の波長の光を発振させる目的に対して有効に用いることが可能である。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、ファイバーグレーティングを用いることなしに、半導体レーザ素子自体から波長変化の少ないレーザ光を安定して取り出すことが可能となる。
【０１０３】
また、本発明にかかる多層膜は、半導体レーザ素子の端面への密着性が良好であるので、長時間経過しても剥離などの問題が発生することはない。また、光の吸収により発生する熱に対する耐性も良好である。したがって、本発明によれば、信頼性に優れた半導体レーザ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる導体レーザ素子の端面近傍の断面図である。
【図２】本発明にかかる導体レーザ素子の端面近傍の断面図である。
【図３】実施の形態１にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図である。
【図４】実施の形態１の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図５】実施の形態１の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図６】実施の形態１の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図７】実施の形態１の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図８】実施の形態２にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図である。
【図９】実施の形態２の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図１０】実施の形態２の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図１１】実施の形態３にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図である。
【図１２】実施の形態３の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図１３】実施の形態３の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図１４】実施の形態４にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図である。
【図１５】実施の形態４の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図１６】実施の形態４の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図１７】実施の形態５にかかる半導体レーザ素子の端面近傍の断面図である。
【図１８】実施の形態５の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図１９】実施の形態５の多層膜にかかる反射率の波長依存性を示す図である。
【図２０】従来の半導体レーザの構成図である。
【符号の説明】
１，４９，１７，２８，３６，４４　多層膜、　２，５，１０，１８，２９，３７，４５　第１の膜、　３，６，１１，１９，３０，３８，４６　第２の膜、７，１２，２０，３１，３９，４７　第３の膜、　８，１３，２１，３２，４０，４８　第４の膜、　１４，２２，３３，４１，４９　第５の膜、　１５，２３，３４，４２，５０　第６の膜、　１６，２４，３５，４３，５１　第７の膜、　２５　第８の膜、　２６　第９の膜、　１０１　半導体レーザ素子、　１０２　外部空間、　５２　ファイバーグレーティングレーザ、　５３　光ファイバー、　５４　ファイバーグレーティング、　５５　半導体レーザ、　５６　前端面、　５７　後端面、　５８　光導波領域。
【図１】
2004087815.tif 000011
【図２】
2004087815.tif 000012
【図３】
2004087815.tif 000013
【図４】
2004087815.tif 000014
【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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