(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層およびクラッド層を含んで形成された、共振器として機能する光導波路と、
前記光導波路の一端が接続された、出射端面として機能する第１端面と、
前記光導波路の他端が接続された、出射端面の反対側にあり、前記第１端面よりも高反射面として機能する第２端面とを備え、
前記光導波路が幅の異なる少なくとも二つの部分を含んでいると共に、それら少なくとも二つの部分のうちの一つが基本モード導波部とされている端面発光型半導体レーザにおいて、
前記基本モード導波部の一端は、前記第２端面に接続され、
前記基本モード導波部は、基本モードの光の導波のみを許容し、
前記第１端面における前記光導波路の幅が前記第２端面における前記光導波路の幅よりも広く、
前記基本モード導波部の上方に電流注入抑制手段が前記基本モード導波部の全長にわたって形成され、前記電流注入抑制手段は電流ブロック層を備えていることを特徴とする端面発光型半導体レーザ。
【請求項２】
前記光導波路の前記クラッド層が窪みを有しており、その窪みに前記電流ブロック層が嵌合している請求項１に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項３】
前記クラッド層の前記窪みにより厚さが減少した部分が、電流非注入領域となっている請求項２に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項４】
前記電流注入抑制手段はさらに電流注入抑制マスクを備え、前記電流注入抑制マスクは、前記基本モード導波部の少なくとも一部に重なるように前記光導波路の外部に形成されている請求項１に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項５】
前記電流注入抑制マスクが、当該半導体レーザの少なくとも一方の電極に隣接して配置されている請求項４に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項６】
前記電流注入抑制マスクが、誘電体から形成されている請求項４または５に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項７】
前記基本モード導波部の少なくとも一部に対してドーパントをイオン注入することによって形成された受動導波領域を含む請求項１に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項８】
前記受動導波領域の禁制帯の幅が、当該半導体レーザの発振波長に対応するエネルギーより大きい請求項７に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項９】
前記電流注入抑制手段が、前記第２端面に隣接して配置されている請求項１〜８のいずれか１項に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１０】
前記電流注入抑制手段が前記第２端面に隣接して配置されると共に、前記第１端面に隣接して配置された第２の電流注入抑制手段をさらに有している請求項１〜８のいずれか１項に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１１】
前記基本モード導波部が３．５μｍ以下の幅を有し、前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の部分が４μｍ以上の幅を有していると共にその幅で前記第１端面に接続されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１２】
前記基本モード導波部が前記第２端面に接続され、前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の第１部分が前記第１端面に接続されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１３】
前記基本モード導波部と前記第１部分とが直接、接続されている請求項１２に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１４】
前記基本モード導波部と前記第１部分とが、前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の第２部分を介して互いに接続されている請求項１２に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１５】
前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の第１部分と第２部分が、前記第１端面と前記第２端面にそれぞれ接続され、前記基本モード導波部の両端が前記第１部分と前記第２部分にそれぞれ接続されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１６】
前記光導波路の全体がテーパ状になっており、その光導波路の幅の狭い側に前記基本モード導波部が配置され、その光導波路の幅の狭い側に前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の部分が配置されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１７】
前記光導波路の前記基本モード導波部よりも幅の広い部分が、基本モードに加えてそれより高次のモードを許容する多モード導波部とされ、前記基本モード導波部と前記多モード導波部とが直接、あるいは前記光導波路の前記基本モード導波部よりも幅の広い他の部分を介して滑らかに接続されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の端面発光型半導体レーザ。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の端面発光型半導体レーザと、その半導体レーザの前記第１端面に隣接して光ファイバの端部を固定する光ファイバ固定手段とを備えていることを特徴とする半導体レーザ・モジュール。
【請求項１９】
前記光ファイバとして、端部に結合用レンズを一体形成した光ファイバを使用するように構成されている請求項１８に記載の半導体レーザ・モジュール。
【請求項２０】
前記半導体レーザの出力光を、少なくとも１個の結合用レンズを用いて前記光ファイバに導入するように構成されている請求項１８に記載の半導体レーザ・モジュール。
【請求項２１】
前記光ファイバとして、先端にレンズ加工が施された光ファイバを使用するように構成されている請求項２０に記載の半導体レーザ・モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、端面出射型の半導体レーザに関し、さらに言えば、共振器として機能する光導波路が幅の異なる部分を有していると共に、基本モード導波路における「ビーム・ステアリング」を抑制して最大基本モード出力を向上できる端面出射型の半導体レーザ、およびその半導体レーザを用いた半導体レーザ・モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】  「光ファイバ増幅器」は、広帯域の光通信システムにおいて中継装置として重要な役割を果たす。この光ファイバ増幅器としては、従来より、希土類添加光ファイバが使用されているが、この希土類添加光ファイバを励起するには、高出力の半導体レーザ・モジュールが不可欠である。この目的のために使用される例えば０．９８μｍ帯の端面出射型高出力半導体レーザは、シングルモード光ファイバに高い光学的結合効率で結合させなければらならない。したがって、この種の半導体レーザでは、安定な基本モードで動作すると同時に、出射端面でシングルモード光ファイバとの良好な光学的結合が得られるように、レンズ系を介して、もしくは直接結合でシングルモード光ファイバの光スポットに整合する発光スポットを持つことが要求される。【０００３】  ところで、一般的に、この種の高出力半導体レーザでは、共振器として機能する光導波路の幅は、基本モードのみの伝搬を許容するように、例えば３．５μｍ以下に設定され、またその幅は光の伝搬方向（つまり共振器方向）に沿って一定とされる。その理由は、光導波路の幅に応じて、その光導波路で許容される光の導波モード（水平横モード）と数が決定されるからである。この点について図３４を参照して説明する。【０００４】  図３４は、この種の半導体レーザにおいて、光導波路の幅とその光導波路の内外の屈折率差とによって導波路を伝搬するレーザ光の水平横モードが変化する様子を示す。図３４の例では、幅Ｗの光導波路の外部の屈折率が３．３８６で一定であり、その光導波路の内外の屈折率差がΔｎとしている。すなわち、その光導波路の屈折率は（３．３８６＋Δｎ）で表される。【０００５】  図３４より理解されるように、光導波路の幅Ｗと屈折率差Δｎに応じて、その光導波路で許容される光の導波モード（水平横モード）の種類と数が決定される。図３４の例では、屈折率差Δｎが一定とすると、光導波路の幅Ｗが十分小さい範囲では、基本モード（ｍ＝０）のみが導波される。光導波路の幅Ｗが少し大きくなると、基本モード（ｍ＝０）と１次モード（ｍ＝１）が導波され、さらに大きくなると、基本モード（ｍ＝０）と１次モード（ｍ＝１）と２次モード（ｍ＝２）が導波されるようになる。以後、同様にして、光導波路の幅Ｗが大きくなるにつれて、３次モード（ｍ＝３）や４次モード（ｍ＝４）も導波されるようになる。このように、基本モード（ｍ＝０）の光のみを導波させようとすれば、屈折率差Δｎに応じて、光導波路の幅Ｗを選択することが必要となるのである。【０００６】  しかし、上述した一般的な高出力半導体レーザでは、共振器として機能する光導波路の幅が共振器方向に沿って一定とされているために、次のような問題が生じる。【０００７】  すなわち、安定な水平横モードを得るためには、共振器として機能する光導波路（ストライプ）の幅を狭くする必要がある。他方、高出力動作を考慮して出力光にある程度広いスポット・サイズを持たせるには、その光導波路の幅を広くするのが有効である。従って、光導波路の幅が一定である場合、これら二つの要請のうちのいずれか一方しか実現できない、のである。【０００８】  ここで、出力光のスポット・サイズを広げるには光導波路の幅を��くするのが有効である理由について、図３５を参照して説明する。【０００９】  図３５は、図３４で用いたのと同じ半導体レーザにおいて、光導波路の幅Ｗと水平スポットサイズの半値幅の関係を示すグラフである。屈折率差Δｎは、Δｎ＝３．５×１０-3（＝０．００３５）に設定してある。【００１０】  図３５より理解されるように、光導波路の幅Ｗに応じてその光導波路からの出力光の水平スポット・サイズが変化し、幅Ｗが約１．５μｍよりも大きくなると、光導波路の幅Ｗにほぼ比例して水平スポット・サイズの半値幅が大きくなっている。このように、水平方向に幅広い光スポットを得るには、光導波路の出力端の幅Ｗを広くするのが有効である。【００１１】  そこで、上記の相反する（つまりトレードオフの関係にある）二つの要請（水平横モードの安定化とスポット・サイズの拡大化）を満たすべく、従来より、共振器として機能する光導波路の幅を共振器方向に沿って変化させたものが種々、開発・提案されている。【００１２】  例えば、特開平９−３０７１８１号公報に開示されている半導体レーザでは、共振器として機能する光導波路を「テーパ状」ストライプとしている。この半導体レーザは、半導体基板上に光を発生する活性層と、光を閉じ込める半導体クラッド層と、レーザ光を得るための共振器構造と、共振器方法に沿ってストライプ状に他の部分よりも実効屈折率の高い領域とを有しており、上記実効屈折率の高い領域の幅が共振器方向に沿って指数関数に従って変化している。そして、上記実効屈折率の高い領域の幅は、一方の共振器端面側で３．５μｍ以下、他方の共振器端面側で５μｍ以上とされている。【００１３】  共振器として機能するテーパ状光導波路の両側には、電流狭窄層が選択的に形成されており、その電流狭窄層によってテーパ状光導波路が実現されている。【００１４】  上記特開平９−３０７１８１号公報の上記半導体レーザでは、高い光密度が問題となる前端面（出射端面）でストライプの幅を広く（５μｍ以上に）して光スポットを広げることにより、光密度の低減を図り、もって光学的ミラー損傷〔ＣＯＤ（Catastrophic Optical Damage）、ＣＯＭＤ（Catastrophic Optical Mirror Damage）〕による劣化を抑制している。他方、光密度が比較的小さい後端面でストライプの幅を狭く（３．５μｍ以下に）することにより、横モードの安定化を図り、もって高出力動作を制限する主要因であるキンクの発生を抑制し、２００ｍＷ以上のキンクフリー光出力を得ている。その結果、モード変換に伴うモード損失が生じず且つ横モードが安定するので、高出力半導体レーザにおいて高信頼化が実現される、としている。【００１５】  なお、上記特開平９−３０７１８１号公報の上記半導体レーザでは、上記実効屈折率の高い領域の幅を端面近傍において一定にすることもできる。【００１６】  また、特開平８−３４０１４７号公報には、上記特開平９−３０７１８１号公報に記載のものと同様の構造を持つ半導体レーザが開示されている。上記の特開平９−３０７１８１号公報に記載の半導体レーザは、特開平８−３４０１４７号公報に記載の半導体レーザを利用したものと解される。【００１７】  さらに、特開平８−２３１３３号公報にも、共振器として機能する光導波路の幅を共振���方向に沿って変化させた半導体レーザが開示されている。この半導体レーザは、横モード制御構造としてリッジ導波路構造を採用しており、また、そのリッジ導波路構造の両側において、活性層のすべてを除去しあるいは溝を形成することによって、放射モードを抑制している。こうすることにより、ワットクラスの高出力レベルまで安定に横基本モードで動作させることができる、製造の歩留まりが高い、特性再現性が良好である、という効果を得ている。【００１８】  特開平９−２８９３５４号公報には、基板に対して水平方向に光スポット径が大きく、低閾値電流で、高出力の半導体レーザが開示されている。この半導体レーザでは、活性層を含む半導体多層構造を半導体基板上に形成しており、その活性層は共振器方向に対してストライプ状に形成されている。そして、その活性層のストライプ幅は、前端面における幅Ｗ１と後端面における幅Ｗ２との間にＷ１＞Ｗ２の関係があると共に、共振器方向に対してＷ２からＷ１へ連続的に増加している。こうして、基板に対して水平方向にスポット径の大きなレーザ光を発生するようにしている。【００１９】  上記特開平９−２８９３５４号公報の半導体レーザでは、前端面（出射端面）における幅Ｗ１は、結合すべき光ファイバを伝搬する光のスポット径と同程度に設定される。後端面における幅Ｗ２は、単一横モードでレーザ発振するように設定される。【００２０】  特開平５−２６７７７２号公報には、ＳＨＧ用光源として横モード制御された超高出力の半導体レーザが開示されている。この半導体レーザは、端面部にブロードエリア構造を採用し、キャビティ内部において幅の狭いストライプを形成したものであり、その幅の狭いストライプ部を利得導波路構造としている。【００２１】  上記特開平５−２６７７７２号公報の半導体レーザでは、端面部にブロードエリア構造を採用することにより、端面での光スポット・サイズが大きくなるので、端面劣化が起こらず高出力動作が可能となる。また、キャビティ内部に狭ストライプ部を採用しているので、モード・フィルタリングによって高次モードをカットできる。狭ストライプ部が利得導波路構造を有しているため、ブロードエリア領域と狭ストライプ領域の境界において光が導波路に沿って効率よく広がり、効率よく基本モードが選択される、としている。【００２２】  上述した特開平９−３０７１８１号公報と特開平８−３４０１４７号公報と特開平９−２８９３５４号公報に開示された従来の半導体レーザでは、安定な横モードを得ると同時に光ファイバとの結合を考慮したある程度幅広い光スポットを得ることが可能である。【００２３】  上記の特開平８−２３１３３号公報に開示された従来の半導体レーザでは、光ファイバとの結合については明記されていないが、安定な横モードを得ると同時に、光ファイバとの結合を考慮したある程度幅の広い光スポットを得ることが可能と解される。【００２４】  上記の特開平５−２６７７７２号公報に開示された従来の半導体レーザでは、安定な横モードは得られるが、端面劣化を防止するために端面近傍のストライプ幅が広く設定されるので、光ファイバ（特に、単一モード光ファイバ）との結合は困難と解される。
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】  しかしながら、本発明者の検討したところによれば、上述した従来の半導体レーザはいずれも、次のような問題を有している。
【００２６】  すなわち、上述した従来の半導体レーザでは、動作時には、共振器として機能する光導波路（つまりストライプ）に対して直交するように、所定の電流が供給される。したがって、発振時に基本モード（ｍ＝０）のみが伝搬するようにストライプの基本モード部（幅の狭い部分）の幅が設定されていても、注入電流密度があるレベル（例えば、２×１０4 Ａ／ｃｍ2）を越えると、基本モードが維持できなくなる、という問題がある。その理由を以下に説明する。
【００２７】  光導波路の利得分布や屈折率は、常に一定というわけではなく、注入電流密度の増加に伴って変動する。注入電流密度が非常に高くなると、利得分布と屈折率分布は予め設定していたものから大きくずれてくる。これは、利得分布と屈折率分布が新たに生じたことに相当する。こうして生じた新たな利得分布と屈折率分布は、低い注入電流密度で許容されていた基本モード以外の高次モードの導波を許容する。この点は、例えば、「（基礎と応用）半導体レーザ」（伊藤良一・中村道治共編、１９８９年培風館発行、第９７頁）に示されている。
【００２８】  このため、例えば「アイトリプルイー・フォトニクス・テクノロジー・レターズ、第６巻、第１２号、１９９４年１２月、第１４０９頁〜第１４１１頁」（IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 6, No. 12, December 1994, pp. 1409-1411）に示されているように、それまで直進していた導波光が屈曲するようになり、その結果、出力光ビームの方向が変わってしまうことがある。この現象は「ビーム・ステアリング」と呼ばれている。
【００２９】  上記の機構に起因して、たとえ光導波路の基本モード部が所望の基本モードのみを導波するように構成されていても、注入電流密度があるレベル（例えば、２×１０4 Ａ／ｃｍ2）を超える場合には、出力光ビームの出射方向が所定の方向から外れてしまう、という問題が生じるのである。これは、光ファイバ等の光学系との結合効率を減少させ、光出力の利用効率の低下を引き起こす。
【００３０】  高出力半導体レーザの最大出力は、「熱飽和」によっても制限される。熱飽和は、注入電流によって半導体レーザ内部で発生するジュール熱が当該半導体レーザの利得の飽和を引き起こすことに起因する。
【００３１】  本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、上述したビーム・ステアリングの発生を効果的に抑制することができる半導体レーザと、その半導体レーザを用いた半導体レーザ・モジュールを提供することにある。
【００３２】  本発明の他の目的は、簡単な構成で最大出力を向上させることができる半導体レーザと、その半導体レーザを用いた半導体レーザ・モジュールを提供することにある。
【００３３】  本発明のさらに他の目的は、出力光と外部の光学系との結合効率の低下を防止できる半導体レーザと、その半導体レーザを用いた半導体レーザ・モジュールを提供することにある。
【００３４】  ここに明記しない本発明のさらに他の目的は、以下の説明および添付図面から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００３５】  （１）  本発明の半導体レーザは、
活性層およびクラッド層を含んで形成された、共振器として機能する光導波路と、
前記光導波路の一端が接続された、出射端面として機能する第１端面と、
前記光導波路の他端が接続された、出射端面の反対側にある第２端面とを備え、
前記光導波路が幅の異なる少なくとも二つの部分を含んでいると共に、それら少なくとも二つの部分のうちの一つが基本モード導波部とされている半導体レーザにおいて、
前記基本モード導波部の少なくとも一部において前記活性層への電流注入を抑制する電流注入抑制手段を有していることを特徴とするものである。
【００３６】  （２）  本発明の半導体レーザでは、前記光導波路の幅の異なる少なくとも二つの部分のうちの一つが基本モード導波部とされており、その基本モード導波部の少なくとも一部が、前記活性層への電流注入を抑制する電流注入抑制手段を有している。このため、前記基本モード導波部内では、電流注入抑制手段を設けない場合に比べて、動作時に前記活性層に注入される電流の量が減少する、あるいはまったく電流が注入されなくなり、前記基本モード導波部内における実効的な注入電流密度が低下する。よって、前記基本モード導波路部の注入電流密度が一定のレベルを超えることによって生じるビーム・ステアリングの発生を抑制できる。
【００３７】  また、前記電流注入抑制手段を設けるだけでビーム・ステアリングの発生を抑制できることから、簡単な構成で最大出力を向上させることが可能となる。しかも、出力光と外部の光学系との結合効率の低下も防止できる。
【００３８】  （３）  本発明の半導体レーザの好ましい例では、前記電流注入抑制手段が、前記基本モード導波部の少なくとも一部に重なるように形成された電流ブロック層から形成される。この場合、前記光導波路の前記クラッド層が窪みを有しており、その窪みに前記電流ブロック層が嵌合しているのが好ましい。前記クラッド層の前記窪みにより厚さが減少した部分は、電流非注入領域となっているのが好ましい。
【００３９】  本発明の半導体レーザの他の好ましい例では、前記電流注入抑制手段が、前記基本モード導波部の少なくとも一部に重なるように前記光導波路の外部に形成された電流制限用マスク層から形成される。この場合、前記電流制限用マスク層は、当該半導体レーザの少なくとも一方の電極に隣接して配置されるのが好ましい。前記電流制限用マスク層は、誘電体から形成されるのが好ましい。
【００４０】  本発明の半導体レーザのさらに他の好ましい例では、前記電流注入抑制手段が、前記基本モード導波部の少なくとも一部に重なるように形成された受動導波領域（つまり利得を有しない導波領域）から形成される。この場合、前記受動導波領域の禁制帯の幅は、発振波長に対応するエネルギーより大きければよい。好ましくは、前記受動導波領域は、前記基本モード導波部の少なくとも一部に対してドーパントをイオン注入することによって形成される。
【００４１】  前記電流注入抑制手段は、前記第２端面に隣接して配置されるのが好ましい。
【００４２】  本発明の半導体レーザのさらに他の好ましい例では、前記電流注入抑制手段が前記第２端面に隣接して配置されると共に、前記第１端面に隣接して配置された第２の電流注入抑制手段を有する。この場合、出射端面の損傷を効果的に防止できる利点が生じる。
【００４３】  本発明の半導体レーザのさらに他の好ましい例を挙げると、次の通りである。
【００４４】  前記基本モード導波部が３．５μｍ以下の幅を有し、前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の部分が４μｍ以上の幅を有していると共にその幅で前記第１端面に接続される。
【００４５】  前記基本モード導波部が前記第２端面に接続され、前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の第１部分が前記第１端面に接続される。この場合、前記基本モード導波部と前記第１部分とが直接、接続される。あるいは、前記基本モード導波部と前記第１部分とが、前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の第２部分を介して互いに接続される。
【００４６】  前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の第１部分と第２部分が、前記第１端面と前記第２端面にそれぞれ接続され、前記基本モード導波部の両端が前記第１部分と前記第２部分にそれぞれ接続される。
【００４７】  前記光導波路の全体がテーパ状になっており、その光導波路の幅の狭い側に前記基本モード導波部が配置され、その光導波路の幅の狭い側に前記基本モード導波部よりも幅の広い前記光導波路の部分が配置される。
【００４８】  前記光導波路の前記基本モード導波部よりも幅の広い部分が、基本モードに加えてそれより高次のモードを許容する多モード導波部とされ、前記基本モード導波部と前記多モード導波部とが直接、あるいは前記光導波路の前記基本モード導波部よりも幅の広い他の部分を介して滑らかに接続される。
【００４９】  （４）  本発明の半導体レーザ・モジュールは、上記（１）と（３）において述べた半導体レーザのいずれか一つと、その半導体レーザの前記第１端面に隣接して光ファイバを端部を固定する光ファイバ固定手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００５０】  本発明の半導体レーザ・モジュールの好ましい例では、前記光ファイバとして、端部に結合用レンズを一体形成した光ファイバを使用するように構成される。
【００５１】  本発明の半導体レーザ・モジュールの他の好ましい例では、前記半導体レーザの出力光を、少なくとも１個の結合用レンズを用いて前記光ファイバに導入するように構成される。この場合、前記光ファイバとして、先端にレンズ加工が施された光ファイバを使用するように構成されるのが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００５２】  以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら具体的に説明する。
【００５３】  （第１実施形態）
図１〜図４は、本発明の第１実施形態の端面発光型高出力半導体レーザ（９８０ｎｍ帯）の構成を示す。
【００５４】  この半導体レーザは、濃度１×１０17ｃｍ-3でシリコン（Ｓｉ）をドープしてなるｎ型ＧａＡｓ基板１（厚さ：約３５０μｍ）を備えている。この基板１の上には、ｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層（厚さ：２０００ｎｍ、Ｓｉ濃度：１×１０17ｃｍ-3）２が形成され、さらにその上にｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層（厚さ：１００ｎｍ、Ｓｉ濃度：１×１０17ｃｍ-3）３が形成されている。この光閉じ込め層３の上には、ｉ型Ｉｎ0.25Ｇａ0.75Ａｓウェル層（厚さ：５ｎｍ）とｉ型ＧａＡｓバリア層（厚さ：５ｎｍ）を交互に積層してなる二重量子井戸活性層４が形成されている。
【００５５】  活性層４の上には、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層（厚さ：１００ｎｍ、Ｍｇ濃度：１×１０18ｃｍ-3）５と、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第１クラッド層（厚さ：２００ｎｍ、Ｍｇ濃度：１×１０18ｃｍ-3）６と、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓエッチング停止層（厚さ：５０ｎｍ、Ｍｇ濃度：１×１０18ｃｍ-3）７とがこの順に積層・形成されている。
【００５６】  ｎ型クラッド層２、ｎ型光閉じ込め層３、二重量子井戸活性層４、ｐ型光閉じ込め層５、ｐ型第１クラッド層６、およびｐ型エッチング停止層７は、基板１の全表面を覆っている。
【００５７】  ｐ型ニッチング停止層７の上には、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層（厚さ：１５００ｎｍ、Ｍｇ濃度：１×１０18ｃｍ-3）８と、ｐ型ＧａＡｓキャップ層（厚さ：５００ｎｍ、Ｍｇ濃度：１×１０18ｃｍ-3）９とが積層・形成されている。これら二つの層８と９は、図３に明瞭に示すように、メサ型のリッジ構造２０を形成しており、基板１の全表面を覆っていない。また、これら二つの層８と９（つまりリッジ構造２０）は、基板１の中央部に位置していて、当該半導体レーザのほぼ中心軸上に延在している。層８と９の両側では、エッチング停止層７の表面が露出している。層８と９からなる半導体リッジ構造２０に沿って、当該半導体レーザの光共振器として機能する光導波路４０が形成されている。
【００５８】  リッジ構造２０の左右両側においてエッチング停止層７上に存在する空間は、エッチング停止層７上に形成されたｎ型ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層（厚さ：１０００ｍ、Ｓｉ濃度：１×１０17ｃｍ-3）１０と、その電流ブロツク層１０上に形成されたｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層（厚さ：５００ｎｍ、Ｓｉ濃度：１×１０17ｃｍ-3）１１とにより埋め込まれている。ｎ型電流ブロック層１０の上面は、ｐ型キャップ層９と上面とほぼ同じである。換言すれば、ｎ型電流ブロック層１０の高さは、リッジ構造２０の高さとほぼ同じである。したがって、ｎ型電流ブロック層１１は、リッジ構造２０の上面より少し高い位置にあり、ｐ型キャップ層９の表面はｎ型電流ブロック層１１の間から露出している。
【００５９】  また、図１に明瞭に示すように、ｐ型第２クラッド層８は、端面３２の側において一部が切欠されて窪みが形成されており、その箇所で厚みが薄くなっている。そして、ｎ型電流ブロック層１０は、ｐ型第２クラッド層８のその窪みに嵌合して埋め込まれている。よって、ｎ型電流ブロック層１０（そしてｎ型電流ブロック層１１）の平面形状は、略Ｕ字形になる（図４参照）。ｐ型第２クラッド層８の厚みが薄い部分は、ｎ型電流ブロック層１０と１１により当該半導体レーザの動作時においても電流が注入されないようにした部分である。この部分を、ｐ型第２クラッド層８の「電流非注入領域８ａ」と呼ぶ。
【００６０】  ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とその間から露出したｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上には、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（厚さ：５００ｍ、Ｍｇ濃度：２×１０18ｃｍ-3）１２が形成され、その上にはさらにＴｉＰｔＡｕよりなるｐ側電極１３が形成されている。コンタクト層１２とｐ側電極１３は、いずれも基板１の全表面を覆っている。
【００６１】  ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面（下面）には、ＡｕＧｅＮｉよりなるｎ側電極１４が形成されている。ｎ側電極１４は基板１の全裏面を覆っている。
【００６２】  当該半導体レーザの二つの端面３１と３２は、第２クラッド層８とキャップ層９よりなるリッジ構造２０も用いて形成される光導波路４０に直交している。前方の端面３１は全体が反射防止（Anti Reflection、ＡＲ）膜１５で覆われており、後方の端面３２は全体が高反射（High Reflectance、ＨＲ）膜１６で覆われている。反射防止膜１５は、誘電体の単層膜あるいは多層膜で形成される。高反射膜１６は、誘電体の多層膜で形成される。
【００６３】  光導波路４０を形成する半導体リッジ構造２０は、ｎ型ＧａＡｓ基板１上において、当該半導体レーザの前端面３１から後端面３２まで延在しており、その出力光は前端面３１より放射される、つまり、前端面３１が出力光の「出射瑞面」となる。
【００６４】  半導体リッジ構造２０に沿って延在する光導波路４０は、図４に明瞭に示すように、その中心軸に対して左右対称の平面形状を有しており、相対的に狭い幅Ｗａを持つストレート部４０ａと、相対的に広い幅Ｗｂを持つストレート部４０ｃと、それら二つのストレート部４０ａと４０ｃを接続するテーパ部４０ｂとから形成されている。ストレート部４０ａの一端（図４では左端）は、当該半導体レーザの後端面３２に接続されている。ストレート部４０ｃの一端（図４では右端）は、当該半導体レーザの前端面つまり出射端面３１に接続されている。
【００６５】  幅広のストレート部４０ｃは、その幅Ｗｃを例えば５μｍ以上に設定することにより、基本モード（ｍ＝０）に加えて高次モード（ｍ＝１、２・・・・）の光の導波も許容する「多モード導波路」を構成している。導波路内外の屈折率差を十分に小さくした場合には、幅広の導波路であっても基本モードのみを導波させることが可能であるから、そのようにした場合には、幅広のストレート部４０ｃは幅広の「基本モード導波路」を構成する（これは、以下のすべての実施形態にも当てはまる）。つまり、幅広のストレート部４０ｃは、「多モード導波路」あるいは「基本モード導波路」を構成する。他方、幅狭のストレート部４０ａは、その幅Ｗａを例えば３．５μｍ以下に設定することにより、いわゆるモード・フィルター機能を与えられていて、基本モード（ｍ＝０）の光の導波のみを許容する「基本モード導波路」を構成している。テーパ部４０ｂは、二つのストレート部４０ａと４０ｃを光学的に接続する機能をもつ。従って、テーパ部４０ｂと二つのストレート部４０ａと４０からなるレーザ共振器では、基本モードのみが励振される。
【００６６】  図３に明瞭に示すように、リッジ構造２０は実際にはメサ型（つまり横断面が台形）であるから、光導波路４０の各部分４０ａ、４０ｂ、４０ｃの幅Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃも、いずれもその底面から頂面に向かうにつれて徐々に減少する。よって、この明細書では、幅Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃはそれぞれ、その最大値（底面における幅）とする。
【００６７】  また、光導波路４０の幅は、光導波に寄与する実効屈折率の高い領域の幅であり、半導体リッジ構造２０の幅とは必ずしも一致しない。
【００６８】  次に、図５〜図８を参照しながら、上記構成を持つ本発明の第１実施形態の半導体レーザの製造方法について説明する。
【００６９】  まず最初に、ｎ型ＧａＡｓ基板１を準備し、その表面に、図５に示すように、ｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層２、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層３、ｉ型二重量子井戸活性層４、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層５、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第１クラッド層６、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓエッチング停止層７、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８、およびｐ型ＧａＡｓキャップ層９を、適当な結晶成長技術を用いて順に積層・形成する。
【００７０】  ここで使用する結晶成長技術としては、例えば、有機金属化学蒸着法（Meta-Organic Chemical Vapor Deposition,ＭＯＣＶＤ）、分子ビーム・エピタキシャル成長法（Molecular-Beam Epitaxy,ＭＢＥ）などが挙げられる。
【００７１】  次に、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に、誘電体膜（例えばＳｉＯ2膜）を形成した後、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いてその誘電体膜を選択的にエッチングし、図５に示すような形状にパターン化する。こうして、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に誘電体マスク２１Ａを形成する。誘電体マスク２１Ａは、キャップ層９のみをエッチングするのに使用されるものである。誘電体マスク２１Ａのパターンは、光導波路４０とリッジ構造２０の平面形状にほぼ合致する。
【００７２】  誘電体マスク２１Ａは、例えば、幅が３．５μｍ（均一）で長さが４００μｍのストライプ状遮光領域２１Ａａと、幅が３．５μｍ〜５μｍまで変化すると共に長さが２００μｍのテーパ状遮光領域２１Ａｂと、幅が５μｍ（均一）で長さが２００μｍのストライプ状遮光領域２１Ａｃとを有する。
【００７３】  実際の工程では、１枚の基板１上に多数の半導体レーザを同時に形成するので、実際の誘電体マスク２１Ａでは、遮光領域２１Ａａ、２１Ａｂ、２１Ａｃからなる上記パターンが等間隔で所定数、配置されるようにする。
【００７４】  誘電体マスク２１Ａを用いて、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９を選択的にエッチング除去し、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８を露出させる。この時の状態は図５に示す通りである。
【００７５】  次に、誘電体マスク２１Ａを部分的にエッチングし、光導波路４０の電流非注入領域８ａとなるべき箇所（基本モード導波路となるべき部分）、つまりストライプ状遮光領域２１Ａａを選択的に除去する。こうして、図６に示すような誘電体マスク２１を得る。誘電体マスク２１は、誘電体マスク２１Ａのストライプ状領域２１Ａａに対応する箇所において、キャップ層９を露出させるものである。誘電体マスク２１は、テーパ状遮光領域２１ｂとストライプ状遮光領域２１ｃから形成される。
【００７６】  こうして得た誘電体マスク２１を用いて、誘電体マスク２１Ａのストライプ状領域２１Ａａに対応する箇所にストライプ状に残されているｐ型ＧａＡｓキャップ層９と、未だエッチングされていないｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８とを選択的にエッチングする。その結果、図６に示すようなリッジ構造２０が得られる。ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓ第１クラッド層６の上にはｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓエッチング停止層７が設けられているため、このエッチング工程におけるエッチング作用はｐ型第１クラッド層６に及ばない。その結果、第２クラッド層８とキャップ層９のみが選択的にエッチングされ、図６に示すようなメサ型のリッジ構造２０になる。
【００７７】  こうして得られるリッジ構造２０は、誘電体マスク２１の形状を反映して、テーパ状領域２０ｂとストライプ状領域２０ｃとを有していると共に、ストライプ状の残存ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の形状を反映して、ストライプ状領域２０ａを有している。
【００７８】  図６の状態では、残存ｐ型ＧａＡｓキャップ層９に対応する箇所に、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８が例えば厚さ約２００ｎｍほど残存するので、この部分が第２クラッド層８の電流非注入領域８ａとなる。この電流非注入領域８ａは、リッジ構造２０の内部の第２クラッド層８と連続しているため、電流非注入領域８ａが形成する光導波路４０の部分と、リッジ構造２０の内部の第２クラッド層８が形成する光導波路４０の部分とが、光学的にほぼ無損失で結合される。
【００７９】  電流非注入領域８ａが形成する光導波路４０の部分（基本モード導波路となるべき部分）では、導波損失が生じることが避けられない。したがって、電流非注入領域８ａの長さを基本モード導波路の長さよりも短くし、基本モード導波路の一部のみを電流非注入領域８ａとしてもよい。
【００８０】  その後、誘電体マスク２１を残したままで、エッチング停止層７上に、ＭＯＣＶＤやＭＢＥなどの方法により、ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層１０とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とを順に選択的に成長させる。こうして、図７に示すように、リッジ構造２０の両側に生じた空間と電流非注入領域８ａの上方の空間とを埋め込む。電流ブロック層１０の上面は、残存している第２クラッド層８の上面とほぼ同じ高さになるように調整する。したがって、電流ブロック層１１は第２クラッド層８の上面より上方に位置する。
【００８１】  次に、誘電体マスク２１を除去した後、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とその間から露出したｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２を成長させ、図８に示す構成を得る。この時、コンタクト層１２が、露出していたｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上も覆うようにする。コンタクト層１２は基板１の全表面にわたって形成する。
【００８２】  次に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２の上に、基板１の全表面にわたってＴｉＰｔＡｕよりなるｐ側電極１３を形成する。
【００８３】  その後、ＧａＡｓ基板１の裏面を研磨して１００μｍ程度にまで薄くしてから、その基板１の裏面にＡｕＧｅＮｉよりなるｎ側電極１４を形成する。ｎ側電極１４は基板１の全裏面を覆っている。
【００８４】  そして、光導波路４０に直交する方向に劈開してから、各半導体レーザにおいて、第２クラッド層８とキャップ層９よりなるリッジ構造２０に沿って延在する光導波路４０に直交する前端面３１に、反射防止膜１５がコーティングされ、後端面３２には高反射膜１６がコーティングされる。最後に、基板１上で平行に配置された半導体レーザを、それらの光導波路４０つまりリッジ構造２０の中央で切断・分離する。こうして、図１に示す構成の半導体レーザが得られる。
【００８５】  実際の製造工程では、半導体レーザの完成時に、マスク寸法として示した光導波路４０の幅はエッチングにより約０．５μｍ縮小される。よって、狭いストレート部４０ａの幅Ｗａは３．０μｍ、広いストレート部４０ｃの幅Ｗｃは４．５μｍとなり、それら両ストレート部４０ａと４０ｃとをつなぐテーパ部４０ｂの幅は、３．０μｍから４．５μｍまで徐々に増加する。
【００８６】  以上述べたように、本発明の第１実施形態の端面発光型半導体レーザでは、光導波路４０が、狭い幅Ｗａのストレート部４０ａと、広い幅Ｗｃのストレート部４０ｃと、それら両ストレート部４０ａと４０ｃとをつなぐテーパ部４０ｂとから構成されており、幅の狭いストレート部４０ａが「基本モード光導波路」として機能し、幅の広いストレート部４０ｃが光ファイバに対して高効率で結合される「多モード光導波路」（あるいは「基本モード導波路」）として機能する。
【００８７】  また、光導波路４０の幅の狭いストレート部（基本モード光導波路）４０ａが、その全長に及ぶ電流非注入領域８ａをクラッド層８を設けているため、動作時には基本モード光導波路４０ａの内部に電流が注入されない。よって、基本モード導波路４０ａ内における実効的な注入電流密度が低下する。その結果、基本モード導波路部４０ａの注入電流密度が一定のレベルを超えることによって生じるビーム・ステアリングの発生を抑制できる。
【００８８】  また、電流注入抑制手段として電流非注入領域８ａを設けるだけでビーム・ステアリングの発生を抑制できることから、簡単な構成で最大出力を向上させることが可能となる。しかも、当該半導体レーザの出力光と外部の光学系（例えば光ファイバ）との結合効率の低下も防止できる。
【００８９】  その具体例を図３２に示す。図３２より理解されるように、第１実施形態の半導体レーザでは、従来の半導体レーザに比べてキンクフリー光出力が上昇している（図３２では、キンクは現れていない）。これは、光出力の全範囲でビーム・ステアリングを防止することができることを意味するものである。よって、注入電流を増加させることにより、いっそう高い光出力まで使用可能となる。
【００９０】  さらに、光導波路４０の広幅Ｗｃのストレート部４０ｃが当該半導体レーザの出射端面３１に接続されているため、楔ファイバや円柱レンズ・ファイバなどのレンズ付き光ファイバに対して極めて高い光学的結合効率が得られる。
【００９１】  なお、レンズ付き光ファイバの例は、特開平８−８６９２３号公報に開示されている。レンズ付き光ファイバは、出力光強度が楕円形分布を持つ半導体レーザの出力光を、光ファイバの円形コアに対して高い結合効率で結合することを可能とするものである。
【００９２】  例えば、「楔ファイバ」は、光源または出射光に対向する光ファイバ端の一部に、斜断面を設けて楔状とし、この先端に所望の曲率を設けたものである。「円柱レンズ・ファイバ」は、光源または出射光に対向する光ファイバ端の一部に、斜断面を設けて楔状とし、この先端に所望の曲率を設けたものである。
【００９３】  光導波路４０のストレート部４０ｃの幅Ｗｃが４．５μｍの近傍にある場合、例えば、コーニング社ＣＳ９８０光ファイバは、モード・フィールド径が約４．２μｍであるので、その光ファイバに対して水平方向の結合性が高く、その光ファイバの垂直方向にレンズ加工を施して直接、結合させると、特に高い結合効率が得られる。
【００９４】  光導波路４０を伝搬する光の波面について見ると、幅の狭いストレート部（基本モード部）４０ａでは、光の波面は平面であるが、テーパ部４０ｂでは球面状となる。そして幅の広いストレート部（多モード部）４０ｃでは再び平面状に戻される。したがって、出力光の波面は平面であり且つ出射端面３１に平行となる。その結果、出力光の波面の曲がりに起因する光ファイバとの結合時の損失が、ストレート部（多モード部）４０ｃの存在によって抑制される、という利点もある。
【００９５】  （第２実施形態）
図９〜図１３は、本発明の第２実施形態の端面発光型高出力半導体レーザ（９８０ｎｍ帯）の構成を示す。この半導体レーザは、二つの電流非注入領域８ａと８ｂを第２クラッド層８に形成した点を除き、第１実施形態の半導体レーザと同じ構成を持つ。よって、第１実施形態の半導体レーザと同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９６】  第２実施形態の半導体レーザは、第１実施形態の半導体レーザとほぼ同じ多層構造を有している。すなわち、ｎ型ＧａＡｓ基板１の上に順に、ｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層２、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層３、二重量子井戸活性層４、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層５、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第１クラッド層６、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓエッチング停止層７が積層・形成されている。
【００９７】  ｐ型エッチング停止層７の上には、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９が積層・形成されている。これら二つの層８と９は、図１１に明瞭に示すように、メサ型のリッジ構造２０を形成している。半導体リッジ構造２０に沿って、当該半導体レーザの光共振器として機能する光導波路４０が形成されている。
【００９８】  リッジ構造２０の左右両側においてエッチング停止層７上に存在する空間は、エッチング停止層７上に形成されたｎ型ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層１０と、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とにより、埋め込まれている。ｐ型キャップ層９の表面はｎ型電流ブロック層１１の間から露出している。
【００９９】  第１実施形態の半導体レーザとは異なり、ｐ型第２クラッド層８は、図９に明瞭に示すように、端面３１および３２の近傍においてそれぞれ一部が切欠されて窪みが形成されていて、それら二つの箇所で厚みが薄くなっている。そして、ｎ型電流ブロック層１０は、ｐ型第２クラッド層８のそれら二つの窪みに嵌合して埋め込まれている。よって、ｎ型電流ブロック層１０（そしてｎ型電流ブロック層１１）の平面形状は、略Ｏ字形になる。ｐ型第２クラッド層８の厚みが薄い二つの部分は、当該半導体レーザの動作時においても電流が注入されない電流非注入領域８ａおよび８ｂである。
【０１００】  ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とその間から露出したｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上には、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２が形成され、その上にはさらにＴｉＰｔＡｕよりなるｐ側電極１３が形成されている。ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面（下面）には、ＡｕＧｅＮｉよりなるｎ側電極１４が形成されている。
【０１０１】  半導体リッジ構造２０に沿って延在する光導波路４０は、図１３に明瞭に示すように、その中心軸に対して左右対称の平面形状を有しており、相対的に狭い幅Ｗａを持つストレート部（基本モード導波路）４０ａと、相対的に広い幅Ｗｂを持つストレート部（多モード導波路）４０ｃと、それら二つのストレート部４０ａと４０ｃを接続するテーパ部４０ｂとから形成されている。ストレート部４０ａの一端（図１３では左端）は、当該半導体レーザの後端面３２に接続されている。ストレート部４０ｃの一端（図１３では右端）は、当該半導体レーザの前端面つまり出射端面３１に接続されている。これらの点は、第１実施形態の場合と同じである。
【０１０２】  このように、第２実施形態の半導体レーザでは、光導波路４０の前端面３１と後端面３２の近傍にそれらに接触して、二つの電流非注入領域８ａと８ｂをそれぞれ形成している。
【０１０３】  次に、図１４〜図１９を参照しながら、上記構成を持つ本発明の第２実施形態の半導体レーザの製造方法について説明する。
【０１０４】  まず最初に、第１実施形態の半導体レーザの場合と同様にして、ｎ型ＧａＡｓ基板１の表面に、図１４に示すように、ｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層２、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層３、二重量子井戸活性層４、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層５、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第１クラッド層６、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓエッチング停止層７、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９を順に積層・形成する。
【０１０５】  次に、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に、誘電体膜（例えばＳｉＯ2膜）を形成した後、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いてその誘電体膜を選択的にエッチングし、図１５に示すような形状にパターン化する。こうして、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に、キャップ層９をエッチングするための誘電体マスク２１Ａを形成する。誘電体マスク２１Ａのパターンは、光導波路４０の平面形状にほぼ合致する。
【０１０６】  第１実施形態の場合と同様に、誘電体マスク２１Ａは、例えば、幅が３．５μｍ（均一）で長さが４００μｍのストライプ状遮光領域２１Ａａと、幅が３．５μｍ〜５μｍまで変化すると共に長さが２００μｍのテーパ状遮光領域２１Ａｂと、幅が５μｍ（均一）で長さが２００μｍのストライプ状遮光領域２１Ａｃとを有している。
【０１０７】  その後、誘電体マスク２１Ａを用いて、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９を選択的にエッチング除去し、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８を露出させる。
【０１０８】  次に、誘電体マスク２１Ａを部分的にエッチングし、光導波路４０の二つの電流非注入領域８ａ、８ｂとなるべき箇所、つまりストライプ状遮光領域２１Ａａの全体と、ストライプ状遮光領域２１Ａｃの端面３１側の端部とを選択的に除去する。こうして、図１６に示すような誘電体マスク２１を得る。誘電体マスク２１は、誘電体マスク２１Ａのストライプ状遮光領域２１Ａａの全体とストライプ状遮光領域２１Ａｃの端面３１側の端部に対応する箇所において、キャップ層９を露出させるものである。誘電体マスク２１は、図１６に示すように、テーパ状遮光領域２１ｂとストライプ状遮光領域２１ｃから形成される。
【０１０９】  こうして得た誘電体マスク２１を用いて、２箇所にストライプ状に残されているｐ型ＧａＡｓキャップ層９と、未だエッチングされていないｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８とを選択的にエッチングする。その結果、図１７に示すようなメサ型のリッジ構造２０が得られる。
【０１１０】  こうして得られるリッジ構造２０は、誘電体マスク２１とその両側のストライプ状の残存ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の形状を反映して、テーパ状領域２０ｂとストライプ状領域２０ａおよび２０ｃとを有している。
【０１１１】  図１７の状態では、残存ｐ型ＧａＡｓキャップ層９に対応する二つの箇所に、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８が例えば厚さ約２００ｎｍほど残存しているので、これら二つの部分が第２クラッド層８の電流非注入領域８ａおよび８ｂとなる。電流非注入領域８ａおよび８ｂは、いずれもリッジ構造２０の内部の第２クラッド層８と連続しているため、電流非注入領域８ａおよび８ｂが形成する光導波路４０の部分と、リッジ構造２０の内部の第２クラッド層８が形成する光導波路４０の部分とが、光学的にほぼ無損失で結合される。
【０１１２】  電流非注入領域８ａが形成する光導波路４０の部分（基本モード導波路）４０ａでは、電流非注入領域８ａの長さをその部分４０ａの全長に等しくしているが、導波損失を低減するためにそれより短くしてもよいことは言うまでもない。また、導波損失を考慮して、電流非注入領域８ｂの長さは、電流非注入領域８ｂが形成する光導波路４０の部分（多モード導波路）４０ｃの長さよりも短くしている。
【０１１３】  その後、誘電体マスク２１を残したままで、エッチング停止層７上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層１０とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とを順に選択的に成長させ、図１８に示すように、リッジ構造２０の両側に生じた空間と電流非注入領域８ａおよび８ｂの上方の空間とを埋め込む。電流ブロック層１０の上面は、残存している第２クラッド層８の上面とほぼ同じ高さになるように調整する。したがって、電流ブロック層１１は第２クラッド層８の上面より上方に位置する。
【０１１４】  次に、誘電体マスク２１を除去した後、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とその間から露出したｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２を成長させ、図１９に示す構成を得る。この時、コンタクト層１２が、露出していたｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上も覆うようにする。コンタクト層１２は、基板１の全表面にわたって形成する。
【０１１５】  その後、第１実施形態の場合と同様にして、図９〜図１３に示す構成の半導体レーザが得られる。
【０１１６】  以上述べたように、本発明の第２実施形態の半導体レーザは、第１実施形態の半導体レーザにおいて、光導波路４０の広い幅Ｗｃのストレート部（多モード導波路）４０ｃに電流非注入領域８ｂを追加してものであるから、第１実施形態の場合と同じ効果が得られる。
【０１１７】  また、二つの電流非注入領域８ａと８ｂによって電流注入を抑制するため、第１実施形態よりも、基本モード導波路４０ａにおけるビーム・ステアリングの発生がいっそう効果的に抑制される。その結果、当該半導体レーザの最大基本モード出力をいっそう向上させることができる。
【０１１８】  さらに、第２クラッド層８の両端に電流非注入部８ａと８ｂが形成されているため、当該半導体レーザの前後両端面３１と３２における熱の発生が抑制される。その結果、出射端面３１で光学ミラー損傷（ＣＯＤ、ＣＯＭＤ）が発生する可能性が、第１実施形態の半導体レーザよりも低下し、高出力特性と共に出射端面３１の信頼性を向上させることができる、という効果が得られる。
【０１１９】  （第３実施形態）
図２０〜図２３は、本発明の第３実施形態の端面発光型高出力半導体レーザ（９８０ｎｍ帯）の構成を示す。
【０１２０】  この半導体レーザでは、第１実施形態における電流非注入領域８ａに代えて、第２クラッド層８に電流非注入領域８ｃを形成している。この電流注入抑制領域８ｃは、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２上に形成された電流注入抑制マスク１７により実現されているものであり、第１および第２の実施形態のような第２クラッド層８それ自体の形状変化は利用していない。
【０１２１】  上記以外の構成は第１実施形態と同じであるから、第１実施形態の半導体レーザと同一の構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１２２】  第３実施形態の半導体レーザでは、第１実施形態の半導体レーザでｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８に形成されている窪みが省略されており、第２クラッド層８の厚さはリッジ構造２０（つまり光導波路４０）の全長にわたって同一である。電流ブロック層１０と１１は、リッジ構造２０の両側のみに存在する。
【０１２３】  半導体リッジ構造２０に沿って延在する光導波路４０は、図２３に明瞭に示すように、その中心軸に対して左右対称の平面形状を有しており、相対的に狭い幅Ｗａを持つストレート部（基本モード光導波路）４０ａと、相対的に広い幅Ｗｂを持つストレート部（多モード光導波路）４０ｃと、それら二つのストレート部４０ａと４０ｃを接続するテーパ部４０ｂとから形成されている。
【０１２４】  電流注入抑制マスク１７は、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２上に形成されており、図２３に明瞭に示すように、光導波路４０の狭い幅Ｗａを持つストレート部（基本モード導波路）４０ａとぴったりと重なるように配置されている。電流注入抑制マスク１７は、多数の透孔を有する誘電体層（例えばＳｉＯ2層）により形成されており、その全体はｐ側電極１３によって覆われている。動作時にｐ側電極１３を通過して当該半導体レーザの内部に流入する電流は、電流注入抑制マスク１７によって抑制されるため、第２クラッド層８のストレート部４０ａに対応する箇所にはほとんど到達できない。したがって、この箇所には実質的に電流が注入されない。この電流が注入されない箇所が電流非注入領域８ｃである。このように、電流非注入領域８ｃは、電流注入抑制マスク１７の作用によって結果的に第２クラッド層８に形成されるものである。
【０１２５】  電流非注入領域８ｃにより、この第３実施形態においても第１実施形態と同じ効果が得られる。
【０１２６】  なお、符号５１は、半導体レーザのｐ側電極１３において、電流注入が抑制される範囲を示す。
【０１２７】  次に、上記構成を持つ本発明の第３実施形態の半導体レーザの製造方法について説明する。
【０１２８】  第１実施形態の半導体レーザの場合と同様にして、ｎ型ＧａＡｓ基板１の表面に、ｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層２、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層３、二重量子井戸活性層４、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層５、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第１クラッド層６、ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓエッチング停止層７、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９を順に積層・形成する。
【０１２９】  次に、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に、誘電体膜（例えばＳｉＯ2膜）を形成した後、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いてその誘電体膜を選択的にエッチングし、図１５に示すような形状にパターン化する。こうして、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に、誘電体マスク２１Ａを形成する。誘電体マスク２１Ａのパターンは、光導波路４０の平面形状にほぼ合致する。
【０１３０】  第１実施形態の場合と同様に、誘電体マスク２１Ａは、例えば、幅が３．５μｍ（均一）で長さが４００μｍのストライプ状遮光領域２１Ａａと、幅が３．５μｍ〜５μｍまで変化すると共に長さが２００μｍのテーパ状遮光領域２１Ａｂと、幅が５μｍ（均一）で長さが２００μｍのストライプ状遮光領域２１Ａｃとを有している。
【０１３１】  その後、誘電体マスク２１Ａを用いて、ｐ型ＧａＡｓキャップ層９とｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８を選択的にエッチングし、メサ型のリッジ構造２０を得る。こうして得られるリッジ構造２０は、誘電体マスク２１Ａの形状をそのまま反映して、テーパ状領域２０ｂとストライプ状領域２０ａおよび２０ｃとを有している。この時の状態では、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８の厚さは、その全長にわたって一定である
その後、誘電体マスク２１Ａを残したままで、エッチング停止層７上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層１０とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とを順に選択的に成長させることにより、リッジ構造２０の両側に生じた空間を埋め込む。
【０１３２】  誘電体マスク２１Ａを除去した後、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とその間から露出したｐ型ＧａＡｓキャップ層９の上に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２を成長させる。その後、コンタクト層１２上に例えばＳｉＯ2層を形成してパターン化し、図２３に示す形状で多数の透孔を持つ電流注入抑制マスク１７とする。
【０１３３】  次に、その上にｐ側電極１３を形成して、電流注入抑制マスク１７の全体を覆ってしまう。その後の工程は、第１実施形態の場合と同様である。こうして、第３実施形態の半導体レーザが得られる。
【０１３４】  以上述べたように、本発明の第３実施形態の半導体レーザでは、光導波路４０の狭い幅Ｗａのストレート部（基本導波路）４０ａに電流非注入領域８ｃが形成されているため、第１実施形態の場合と同じ効果が得られる。
【０１３５】  また、誘電体マスク２１Ａをエッチングして誘電体マスク２１を形成する工程が不要なため、第１実施形態に比べて製造工程が簡単になる、という利点もある。
【０１３６】  なお、第３実施形態の半導体レーザにおいて、上記第１実施形態で使用された電流非注入領域８ａを追加してもよいし、上記第２実施形態で使用された電流非注入領域８ａと８ｂを追加してもよい。
【０１３７】  （第４実施形態）
図２４〜図２７は、本発明の第４実施形態の端面発光型高出力半導体レーザ（９８０ｎｍ帯）の構成を示す。この半導体レーザは、第１実施形態において、第２クラッド層８の電流非注入領域８aを含む部分にドーパント・イオンを注入することにより、イオン注入部１８を追加形成したものである。したがって、ドーパント・イオンを含む電流非注入領域８aを、符号「８ｄ」で示している。
【０１３８】  所定のドーパント・イオンを含むイオン注入部１８は、電流非注入領域８ｄの全体と活性層４の一部を包含している。イオン注入部１８の内部では、ドーパント・イオンにより、イオン注入部１８の外部に比べて活性層４のバンドギャップ（禁制帯幅）が拡大されている。その結果、イオン注入部１８の内部にある活性層４の部分が非活性となっている。換言すれば、イオン注入部１８の内部では、導波路４０は、レーザ光に対して利得を持たない受動導波路となっているのである。
【０１３９】  イオン注入部１８は、図２７に示すように、光導波路４０の狭い幅Ｗａを持つストレート部（基本モード導波路）４０ａとぴったりと重なると共に、後端面３２に接触するように配置されている。図２７において、符号５２はイオン注入を行う範囲を示している。
【０１４０】  第４実施形態の半導体レーザでは、電流非注入領域８ｄに加えてイオン注入部１８を設けているが、電流非注入領域８ａを省略してイオン注入部１８だけにしても、同様の効果が得られる。それは、イオン注入部１８の内部にある活性層４の部分が非活性となっているため、電流非注入領域８ａがなくても、ストレート部（基本モード導波路）４０ａへの電流注入を禁止あるいは抑制したのと同様の作用が得られるからである。
【０１４１】  次に、上記構成を持つ本発明の第４実施形態の半導体レーザの製造方法について説明する。
【０１４２】  電流非注入領域８ａを形成する（図６参照）までの工程は、第１実施形態の半導体レーザの場合と同時である。図６に示す状態では、残存ｐ型ＧａＡｓキャップ層９に対応する箇所に、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層８が例えば厚さ約２００ｎｍほど残存し、この部分が第２クラッド層８の電流非注入領域８ｄとなる。
【０１４３】  次に、公知の方法により、ＳｉやＺｎあるいは他のドーパント元素を、電流非注入領域８ｄを含む所定の領域５２に選択的にイオン注入する。そして、適当な温度でアニールを行う。これらの工程は公知であるから、それらの詳細は省略する。その結果、ドーパント元素は、イオン注入部１８の内部において活性層４に導入され、活性層４の禁制帯幅（バンドギャップ）を拡大する。
【０１４４】  続いて、誘電体マスク２１を残したままで、エッチング停止層７上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層１０とｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層１１とを順に選択的に成長させることにより、リッジ構造２０の両側に生じた空間を埋め込む。
【０１４５】  誘電体マスク２１を除去した後、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２を形成する。その後の工程は第１実施形態と同じである。こうして、第４実施形態の半導体レーザが得られる。
【０１４６】  以上述べたように、本発明の第４実施形態の半導体レーザでは、光導波路４０の基本モード導波路４０ａに、当該半導体レーザに供給される電流が活性層４へ注入されるのを禁止する電流非注入領域８ｄが形成されていると共に、活性層４の禁制帯幅（バンドギャップ）が拡大されているので、第１実施形態で得られる効果がいっそう高められる、という利点がある。
【０１４７】  また、電流非注入領域８ｄを省略してイオン注入部１８のみにしても、第１実施形態とほぼ同等の効果が得られる。
【０１４８】  なお、第４実施形態の半導体レーザでは、上記第１実施形態で使用された電流非注入領域８ａを使用しているが、それに代えて、上記第２実施形態で使用された電流非注入領域８ａと８ｂを使用してもよい。
【０１４９】  （第５実施形態）
図２８は、本発明の第５実施形態の端面発光型高出力半導体レーザ（９８０ｎｍ帯）を示している。これは光導波路４０の一つの変形例を示すものであり、上述した第１〜第４の実施形態に適用可能である。
【０１５０】  この半導体レーザでは、光導波路４０の平面形状は、第１実施形態のそれと同じであるが、電流非注入領域８ａが、光導波路４０の狭い幅Ｗａを持つストレート部（基本モード導波路）４０ａの全体だけでなく、テーパ部４０ｂの約１／２にまで廷在している点が、第１実施形態とは異なる。
【０１５１】  この半導体レーザでは、第１実施形態に比べて、より高いレベルの注入電流密度までビーム・ステアリングの発生を抑制することができる。その結果、当該半導体レーザの最大基本モード出力を、第１実施形態よりも向上させることができる。
【０１５２】  なお、電流非注入領域８ａは、ストレート部４０ａの全体と、テーパ部４０ｂの全体にまで延在していてもよい。
【０１５３】  （第６実施形態）
図２９は、本発明の第６実施形態の端面発光型高出力半導体レーザ（９８０ｎｍ帯）を示している。これも光導波路４０の変形例を示すものであり、上述した第１〜第４の実施形態に適用可能である。
【０１５４】  この半導体レーザは、後端面３２の光学的な耐久力をいっそう高くするために、幅Ｗａを持つストレート部（基本モード導波路）４０ａを光共振器の中間位置に配置したものである。電流非注入領域８ａは、ストレート部４０ａの全体にわたって形成されている。
【０１５５】  この半導体レーザでは、光導波路４０の平面形状が第１〜第４実施形態のそれとは異なっており、幅Ｗａよりも広い幅Ｗｃ１とＷｃ２を持つ二つのストレート部（多モード光導波路）４０ｃ１と４０ｃ２が、ストレート部（基本モード導波路）４０ａの両側に配置されており、二つのテーパ部４０ｂ１と４０ｂ２によってストレート部４０ａにそれぞれ接続されている。幅Ｗａよりも広ければ、幅Ｗｃ１とＷｃ２は等しくてもよいし異なっていてもよい。
【０１５６】  なお、電流非注入領域８ａは、ストレート部（基本モード導波路）４０ａの一部にのみ存在していてもよいし、テーパ部４０ｂ１と４０ｂ２の少なくとも一方まで及んでいてもよいし、テーパ部４０ｂ１または４０ｂ２の全部に延在していてもよい。
【０１５７】  （第７実施形態）
図３０は、本発明の第７実施形態の端面発光型高出力半導体レーザ（９８０ｎｍ帯）を示している。これも光導波路４０の変形例を示すものであり、上述した第１〜第４の実施形態に適用可能である。
【０１５８】  この半導体レーザでは、光導波路４０の平面形状がその中心線に対して非対称になっている点以外は、第１実施形態のそれと同じである。
【０１５９】  このように、光導波路４０の平面形状は、共振器方向に対して必ずしも対称でなくともよい。
【０１６０】  （第８実施形態）
図３１は、本発明の第８実施形態の端面発光型高出力半導体レーザ（９８０ｎｍ帯）を示している。これも光導波路４０の変形例を示すものであり、上述した第１〜第４の実施形態に適用可能である。
【０１６１】  この半導体レーザでは、光導波路４０の全体の平面形状がテーパ状になっている点以外は、第１実施形態のそれと同じ構成である。すなわち、光導波路４０は、「基本モード導波路」として機能する幅Ｗａを持つテーパ部４０ａと、「多モード導波路」として機能する幅Ｗａを持つテーパ部４０ｃとから形成されており、両テーパ部４０ａと４０ｃは直接、結合されている。
【０１６２】  電流非注入領域８ａは、「基本モード導波路」として機能するテーパ部４０ａの全体に形成されている。しかし、必要に応じて、電流非注入領域８ａの長さは適宜変更可能である。
【０１６３】  この半導体レーザでは、第１実施形態に比べて、モード変換がより円滑に行われる、という利点がある。
【０１６４】  （第９実施形態）
図３３は、本発明の第９実施形態の半導体レーザ・モジュールの構成を示す。この半導体レーザ・モジュールは、上述した第１〜第８実施形態のいずれかの端面発光型半導体レーザを使用したものであり、その半導体レーザを円柱レンズ・ファイバと直接接合したものである。この半導体レーザ・モジュールは、１４ピンのバタフライ・パッケージを有している。
【０１６５】  図３３において、第１〜第８実施形態のいずれかの半導体レーザと同じ構成を持つ半導体レーザ素子１０１は、高熱伝導材料を金属膜で覆ってなるヒートシンク１０２上にハンダを用いて固着されている。このヒートシンク１０２は、パワー・モニター用のフォトダイオード・ユニット１０４、温度モニタ用のサーミスタ１０５、サージ対策用のＥＳＤ素子１０６と共に、ハンダを用いてサブマウント１０３上に固着されている。ＥＳＤ素子１０６は、半導体レーザ素子１０１に逆方向のサージ電圧が作用した時に電流をバイパスしてその素子１０１を保護するものである。
【０１６６】  バタフライ・パッケージのベース１１１の内部には、熱電変換素子がハンダを用いて固着されている。サブマウント１０３は、その熱電変換素子の上部にハンダを用いて固着されている。各素子の電極は、Ａｕ線を用いたワイヤ・ボンディング法によって、サブマウント１０３上の配線と接続されている。サブマウント１０３上の配線は、同様にして、パッケージ絶縁セラミック１１４を介してパッケージ電極１１５と接続されている。
【０１６７】  円柱レンズ・ファイバ１０７は、端部に結合用レンズ（図示せず）を一体形成したシングルモード光ファイバであり、第１および第２のフェルール１０８と１０９を用いてパッケージに固定されている。ファイバ１０７の一端は、パッケージの内部で半導体レーザ素子１０１に光学的に結合されている。
【０１６８】  この半導体レーザ・モジュールを組み立てる際には、まず半導体レーザ素子１０１を発振させておき、円柱レンズ光ファイバ１０７の遠端でレーザ光出力をモニターしながら、そのファイバ１０７の近端を半導体レーザ素子１０１の発光点に近づけることにより、モニターしているレーザ光出力が最適となるように調整しつつ固定金具１１０、サブマウント１０３、第１フェルール１０８の順に固着する。この固着作業はレーザ溶接により行う。その後、適当なハンダを用いて第２フェルール１０９とパッケージ・パイプ１１３を気密封止する。最後に、抵抗溶接により、パッケージ・フレーム１１２に上蓋（図示せず）を固着する。こうして、図３３に示すモジュールが完成する。
【０１６９】  なお、第９実施形態の半導体レーザ・モジュールでは、端部に結合用レンズを一体形成した円柱レンズ・ファイバ１０７を使用しているが、結合用レンズを一体形成していない通常の光ファイバを使用することも可能である。この場合には、半導体レーザ素子１０１の出射端面とそれに対向する光ファイバの一端の間に適当なレンズ系（１個あるいは複数個のレンズから構成される）を配置し、そのレンズ系を用いて半導体レーザ素子１０１の出力光を光ファイバの内部に導入する。この場合にも、光ファイバの一端にレンズ加工を施したものを使用してよい。
【０１７０】  （変形例）
上記の第１〜第９実施形態は、本発明を具体化した例を示すものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を外れることなく種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【０１７１】  例えば、上述した実施形態では、発振波長が９８０ｎｍ帯の半導体レーザについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の発振波長（例えば１４８０ｎｍ帯）の半導体レーザに対しても適用可能であることは言うまでもない。
【０１７２】  また、前記電流注入抑制手段としては、基本モード導波路の少なくとも一部において活性層への電流注入を抑制することができるものであれば、上記実施形態以外のものも使用可能である。
【発明の効果】
【０１７３】  以上説明した通り、本発明の半導体レーザと半導体レーザ・モジュールによれば、ビーム・ステアリングの発生を効果的に抑制することができると共に、簡単な構成で最大出力を向上させることができる。しかも出力光と外部の光学系との結合効率の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の半導体レーザの構成を示す垂直縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った垂直横断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った垂直横断面図である。
【図４】  図１のＣ−Ｃ線に沿った水平断面図である。
【図５】  本発明の第１実施形態の半導体レーザの製造方法を示すＡ−Ａ線断面図と平面図である。
【図６】  本発明の第１実施形態の半導体レーザの製造方法を示すＡ−Ａ線断面図と平面図と共振器に沿った縦断面図で、図５の続きである。
【図７】  本発明の第１実施形態の半導体レーザの製造方法を示すＡ−Ａ線断面図と平面図で、図６の続きである。
【図８】  本発明の第１実施形態の半導体レーザの製造方法を示すＡ−Ａ線断面図と平面図で、図７の続きである。
【図９】  本発明の第２実施形態の半導体レーザの構成を示す垂直縦断面図である。
【図１０】  図９のＤ−Ｄ線に沿った垂直横断面図である。
【図１１】  図９のＥ−Ｅ線に沿った垂直横断面図である。
【図１２】  図９のＦ−Ｆ線に沿った垂直横断面図である。
【図１３】  図９のＧ−Ｇ線に沿った水平断面図である。
【図１４】  本発明の第２実施形態の半導体レーザの製造方法を示す垂直縦断面図と平面図である。
【図１５】  本発明の第２実施形態の半導体レーザの製造方法を示す垂直縦断面図と平面図で、図１４の続きである。
【図１６】  本発明の第２実施形態の半導体レーザの製造方法を示す垂直縦断面図および平面図で、図１５の続きである。
【図１７】  本発明の第２実施形態の半導体レーザの製造方法を示す垂直縦断面図および平面図で、図１６の続きである。
【図１８】  本発明の第２実施形態の半導体レーザの製造方法を示す垂直縦断面図および平面図で、図１７の続きである。
【図１９】  本発明の第２実施形態の半導体レーザの製造方法を示す垂直縦断面図および平面図で、図１８の続きである。
【図２０】  本発明の第３実施形態の半導体レーザの構成を示す垂直縦断面図である。
【図２１】  図２０のＨ−Ｈ線に沿った垂直横断面図である。
【図２２】  図２０のＩ−Ｉ線に沿った垂直横断面図である。
【図２３】  図２０のＪ−Ｊ線に沿った水平断面図である。
【図２４】  本発明の第４実施形態の半導体レーザの構成を示す垂直縦断面図である。
【図２５】  図２４のＫ−Ｋ線に沿った垂直横断面図である。
【図２６】  図２４のＬ−Ｌ線に沿った垂直横断面図である。
【図２７】  図２４のＭ−Ｍ線に沿った水平横断面図である。
【図２８】  本発明の第５実施形態の半導体レーザの構成を示す、図１のＣ−Ｃ線に沿った平面図である。
【図２９】  本発明の第６実施形態の半導体レーザの構成を示す、図１のＣ−Ｃ線に沿った平面図である。
【図３０】  本発明の第７実施形態の半導体レーザの構成を示す、図１のＣ−Ｃ線に沿った平面図である。
【図３１】  本発明の第８実施形態の半導体レーザの構成を示す、図１のＣ−Ｃ線に沿った平面図である。
【図３２】  本発明の第１実施形態の半導体レーザと従来の半導体レーザについて、注入電流と光出力との関係を示すグラフである。
【図３３】  本発明の第９実施形態の半導体レーザ・モジュールの構成を示す平面説明図である。
【図３４】  一般的な半導体レーザの導波路において、光導波路の幅Ｗと屈折率差Δｎとによって伝搬される光のモードが変化する様子を示すグラフである。
【図３５】  一般的な半導体レーザにおいて、光導波路の幅Ｗと水平スポットサイズの半値幅の関係を示すグラフである。
【符号の説明】  １  ｎ−ＧａＡｓ基板
２  ｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層
３  ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層
４  ｉ型Ｉｎ0.25Ｇａ0.75Ａｓ／ＧａＡｓ二重量子井戸活性層
５  ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓ光閉じ込め層
６  ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第１クラッド層
７  ｐ型Ａｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓエッチング停止層
８  ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ第２クラッド層
９  ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１０  ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流ブロック層
１１  ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
１２  ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１３  ＴｉＰｔＡｕ  ｐ側電極
１４  ＡｕＧｅＮｉ  側電極
１５  反射防止（ＡＲ）膜
１６  高反射（ＨＲ）膜
１７  電流注入マスク
１８  イオン注入部
２０  リッジ構造
２１、２１Ａ  誘電体マスク
５１  電流注入抑制範囲
５２  イオン注入範囲
１０１  半導体レーザ素子
１０２  ヒートシンク
１０３  サブマウント
１０４  フォトダイオード・ユニット
１０５  サーミスタ
１０６  ＥＳＤ素子
１０７  円柱レンズ光ファイバ
１０８  第１フェルール
１０９  第２フェルール
１１０  固定金具
１１１  パッケージ・ベース
１１２  パッケージ・フレーム
１１３  パッケージ・パイプ
１１４  絶縁セラミック
１１５  パッケージ電極
【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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【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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