(57)【要約】【課題】半導体レーザの特性において良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、高いキンク光出力の全てを満足し得る半導体レーザを実現する。【解決手段】ｎ型クラッド層と、活性層と、ストライプ状のリッジと、リッジの一方の側に存在する第１の溝及び他方の側に存在する第２の溝をそれぞれ挟んで設けられたウィング領域とを有するｐ型クラッド層とを備える。前端面の反射率Ｒｆ、共振器端面の後端面の反射率Ｒｒ、前端面近傍領域における第１の溝の幅の最小値Ｗ１及び第２の溝の幅の最小値Ｗ２、後端面における第１の溝の幅Ｗ３及び前記第２の溝の幅Ｗ４とすると、Ｒｆ＜Ｒｒ、Ｗ１＜Ｗ３、及び、Ｗ２＜Ｗ４の関係式が成立し、前端面におけるリッジの幅Ｗｆ、後端面におけるリッジの幅Ｗｒとすると、Ｗｆ＞Ｗｒの関係式が成立し、リッジは、前端面側から後端面側に向かって幅が減少する領域を含む。【選択図】図２
2009295680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたｎ型クラッド層と、
前記ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、
前記活性層の上に形成され、ストライプ状のリッジと、前記リッジの一方の側に存在する第１の溝及び他方の側に存在する第２の溝をそれぞれ挟んで設けられたウィング領域とを有するｐ型クラッド層とを備え、
共振器端面の光の取り出し側である前端面の反射率Ｒｆ、前記共振器端面の後端面の反射率Ｒｒ、前記前端面近傍領域における前記第１の溝の幅の最小値Ｗ１及び前記第２の溝の幅の最小値Ｗ２、前記後端面における前記第１の溝の幅Ｗ３及び前記第２の溝の幅Ｗ４とすると、
Ｒｆ＜Ｒｒ、Ｗ１＜Ｗ３、及び、Ｗ２＜Ｗ４の関係式が成立し、
前記前端面における前記リッジの幅Ｗｆ、前記後端面における前記リッジの幅Ｗｒとすると、
Ｗｆ＞Ｗｒの関係式が成立し、
前記リッジは、前端面側から後端面側に向かって幅が減少する領域を含んでいる、半導体レーザ装置。
【請求項２】
基板上に形成されたｎ型クラッド層と、
前記ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、
前記活性層の上に形成され、ストライプ状のリッジと、前記リッジの一方の側に存在する第１の溝及び他方の側に存在する第２の溝をそれぞれ挟んで設けられたウィング領域とを有するｐ型クラッド層とを備え、
共振器端面の光の取り出し側である前端面の反射率Ｒｆ、前記共振器端面の後端面の反射率Ｒｒ、前記前端面における前記第１の溝の幅Ｗ１及び前記第２の溝の幅Ｗ２、前記後端面における前記第１の溝の幅Ｗ３及び前記第２の溝の幅Ｗ４とすると、
Ｒｆ＜Ｒｒ、Ｗ１＜Ｗ３、及び、Ｗ２＜Ｗ４の関係式が成立し、
前記前端面における前記リッジの幅Ｗｆ、前記後端面における前記リッジの幅Ｗｒとすると、
Ｗｆ＞Ｗｒの関係式が成立し、
前記リッジは、前端面側から後端面側に向かって幅が減少する領域を含んでいる、半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体レーザ装置において、
前記前端面側における前記リッジの中央から前記前端面側における前記ウィング領域までの距離は、前記後端面側における前記リッジの中央から前記後端面側における前記ウィング領域までの距離よりも小さい、半導体レーザ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体レーザ装置において、
前記リッジの中央から前記ウィング領域までの距離は、前記前端面側から前記後端面側に向かって幅が一定である部分と増大する部分とからなる、半導体レーザ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体レーザ装置において、
前記リッジの幅が前記前端面側から前記後端面側に向かって減少する領域において、前記リッジ中央から前記ウィング領域までの距離は、前記前端面側から前記後端面側に向かって幅が増大している、半導体レーザ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体レーザ装置において、
前記リッジの幅が前記前端面側から前記後端面側に向かって減少する領域において、前記リッジの側面の共振器長方向に対する傾きの角度θ１は、０．３°以下であり、
前記リッジの中央から前記ウィング領域までの距離が、前記前端面側から前記後端面側に向かって増大している領域において、前記ウィング領域の前記リッジ側の側面の共振器長方向に対する傾きの角度θ２は、前記角度θ１よりも大きい、半導体レーザ装置。
【請求項７】
請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の半導体レーザ装置において、
前記前端面側における前記第１の溝の幅Ｗ１及び前記第２の溝の幅Ｗ２は、６μｍ以上であって且つ１５μｍ以下である、半導体レーザ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体レーザ装置において、
前記後端面側における前記第１の溝の幅Ｗ３及び前記第２の溝の幅Ｗ４は、７μｍ以上であって、
前記前端面側における前記第１の溝の幅Ｗ１よりも、前記後端面側における前記第１の溝の幅Ｗ３よりも広く、前記前端面側における前記第２の溝の幅Ｗ２よりも、前記後端面側における前記第２の溝の幅Ｗ４よりも広い、半導体レーザ装置。
【請求項９】
赤色レーザ及び赤外レーザが同一基板上に集積化されてなる２波長半導体レーザ装置であって、
前記赤色レーザ及び赤外レーザの各々は、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の構造を有している、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、高温高出力動作状態においても、熱飽和する光出力が高く、低動作電流の半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ装置（以下、半導体レーザ、ともいう）は、様々な分野で幅広く使用されている。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザは、波長６５０ｎｍ帯の赤色レーザ光を得ることができるため、ＤＶＤに代表される光ディスクシステムの分野において光源として広く使用されている。半導体レーザにおいて、製造コストの低減やリードタイムの短縮のために、半導体レーザの作製工程において、結晶成長回数が少なくてすむように電流ブロック層に誘電体膜を用いたレーザが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２１は、このような構造を有するＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザの一例を示している。
【０００４】
図２１は、従来例における第一の実施の例におけるＡｌＧａＩｎＰ系レーザの断面模式図である。
【０００５】
図２１に示す半導体レーザは、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１０２、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０３、ノンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層１０４、多重量子井戸活性層１０５、ノンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層１０６、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０７、ｐ型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層１０８、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０９、及び積層電流ブロック層１１２が形成され、さらに、ｎ型基板１０１の裏面にｎ側電極１１３、コンタクト層１０９上にｐ側電極１１４が形成されたリッジ型ストライプ構造を有している。
【０００６】
ここで、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１は、Ｓｉドープのｎ型ＧａＡｓ基板からなっている。ｎ型ＧａＡｓバッファ層１０２は、Ｓｉドープのｎ型ＧａＡｓ層（Ｓｉ濃度：ｎ＝２×１０18ｃｍ-3、膜厚ｔ＝０．５μｍ）からなっている。ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０３は、Ｓｉドープのｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ層（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3、膜厚ｔ＝１．５μｍ）からなっている。ノンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層１０４は、ノンドープの（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.5Ｉｎ0.5Ｐ層（ｔ＝２５ｎｍ）からなっている。多重量子井戸活性層１０５は、ノンドープの（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.5Ｉｎ0.5Ｐウェル（膜厚ｔ＝５ｎｍ：３層）とノンドープＧａ0.5Ｉｎ0.5Ｐウェル（膜厚ｔ＝６ｎｍ：４層）からなる。ノンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層１０６は、ノンドープ（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.5Ｉｎ0.5Ｐ層（膜厚ｔ＝２５ｎｍ）からなっている。ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０７は、Ｚｎドープのｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐ層（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3、膜厚ｔ＝１．３μｍ）からなっている。ｐ型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層１０８は、Ｚｎドープのｐ型Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐ層（キャリア濃度：１×１０18ｃｍ-3、膜厚ｔ＝５０ｎｍ）からなっている。ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０９は、Ｚｎドープのｐ型ＧａＡｓ層（キャリア濃度：１×１０19ｃｍ-3、膜厚ｔ＝２００ｎｍ）からなっている。
【０００７】
ここで、電流ブロック層１１２は、窒化シリコン膜１１０（膜厚ｔ＝１０ｎｍ）と水素化アモルファスシリコン膜１１１（膜厚ｔ＝１００ｎｍ）からなっている。
【０００８】
また、ジャンクションダウンで組立を行う場合のリッジ部へのダメージ低減を図るために、リッジ部を挟むようにリッジ部よりも高い一対の凸部１１５が形成されている。
【０００９】
図２１に示す半導体レーザでは、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１０９から注入された電流は誘電体からなる電流ブロック層１１２によりリッジ部のみに狭窄され、リッジ底部近傍の多重量子井戸活性層１０５に集中して注入される。このようにして、数十ｍＡという少ない注入電流に関わらず、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が実現される。このとき、キャリアの再結合により光が発生するが、多重量子井戸活性層１０５と垂直な方向に対しては、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層１０７の両クラッド層により光の閉じ込めが行われ、多重量子井戸活性層１０５と平行な方向に対しては、誘電体からなる電流ブロック層１１２は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層１０７よりも屈折率が低いため、リッジ内部の実効屈折率はリッジ外部の実効屈折率よりも高くすることができ、光の閉じ込めを行うことが可能となる。この結果、注入された電流により生じた利得が、導波路における損失を上回るとレーザ発振を生じさせることが可能となる。
【００１０】
誘電体膜はリッジ側壁部に誘電体膜の堆積時間に応じた膜厚分が堆積され、その堆積速度は、面方位に対して無関係にほぼ一定である。このことからリッジ型のレーザにおいては、電流ブロック層に誘電体膜を用いると、リッジ外側の凹部の形状を反映した形状に誘電体膜が堆積されるため、リッジの外側の領域には、一対の凸部との間に溝部が形成される（以下、この凸部領域をウィング領域と呼ぶ）。
【００１１】
溝の形状については、例えば、特許文献２、３に示される図２２から図２４に示すような形状が報告されている。すなわち、リッジ１２１の形状を共振器方向に対してテーパ形状とし、ウィング領域１２０は共振器面の法線に平行な方向に形成したもの（図２２）、リッジ１２１の形状を共振器方向に対してテーパ形状とし、ウィング領域１２０はテーパ形状であるリッジ１２１に平行に形成したもの（図２３）、リッジ１２１の形状は共振器方向に対して一定とし、ウィング領域１２０は共振器面の法線方向に対して傾斜した方向に形成したもの（図２４）が提案されている。なお、溝１２０は、リッジ１２１とウィング領域１２０との間の溝である。
【特許文献１】特開２００５−６４３２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１５８３４４号公報
【特許文献３】特開平１０−１７３２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図２２に示した従来の例においては、リッジ１２１の形状を共振器方向に対してテーパ形状とし、ウィング領域１２０は共振器面の法線に平行な方向に形成している。この形状においては、リッジ１２１の形状は共振器方向に対して直線状に単調に変化しており、リッジ１２１の幅が一定となる領域は形成されていない。また、図２３に示す従来例では、リッジ１２１の形状を共振器方向に対して直線状に単調にリッジ幅が変化するテーパ形状とし、ウィング領域１２０はテーパ形状であるリッジ１２１に平行に形成している。この形状においては、リッジ１２１とウィング領域１２０との間隔は共振器方向に対して一定である。また、図２４に示した従来の例においては、リッジ１２１の形状を共振器方向に対して一定とし、ウィング領域１２０は共振器面の法線方向に対して傾斜した方向に形成している。この形状においては、リッジ１２１の形状は直線状であり共振器方向に対してリッジ１２１の幅が変化するテーパ形状とはなっていない。
【００１３】
上述のとおり、リッジ型の半導体レーザ装置では、ジャンクションダウンで実装した場合にリッジ部に生じる歪を低減するために、リッジの外側にウィング領域が形成される。
【００１４】
ここで、このリッジとウィング領域との間に形成される溝の幅について説明を行う。
【００１５】
溝の幅が狭い場合、リッジ部を導波する導波光の光分布が、ウィング領域に到達しやすくなる。安定した基本横モード発振を生じさせるためには、リッジ内部の実効屈折率は、リッジ外部の実効屈折率よりも高くし、その実効屈折率差（ΔＮ）は３×１０−３〜７×１０−３となるように設定している。ウィング領域の実効屈折率は、リッジ部の層構造とほぼ同一であるためリッジ部の実効屈折率とほぼ同等の大きさとなる。また、導波モードの伝播定数から決まる光分布の実効屈折率は、リッジ部の実効屈折率と、リッジ外部の実効屈折率との間の値となる。この場合、導波する光分布の実効屈折率は、ウィング領域の実効屈折率よりも小さくなる。一般的に、導波光の強度分布形状は、導波光の実効屈折率よりも高い実効屈折率を有する領域ではサインカーブ状の振動型成分を伴い、導波光の実効屈折率よりも低い実効屈折率を有する領域では指数関数状の減衰型となる。従って、導波光の光分布の拡がりが、ウィング領域に到達すると、その光分布の裾野の部分には、リッジ外側方向に対して減衰しない振動成分が生じ、ビーム放射パターン（ファーフィールドパターン：ＦＦＰ）に乱れが生じることになる。半導体レーザを光ピックアップの光源として使用する場合、ＦＦＰの乱れは、レンズへのレーザ光の取り込み効率の変動要因となり実用上重大な支障をきたすことになる。従って、溝部の幅を狭くしすぎるとＦＦＰに乱れが生じやすくなるためにあまり狭くしすぎることは出来ない。さらに、溝部の幅を狭めると、実効屈折率の高いウィング領域がリッジ部に近くなるため高次横モード発振を生じやすくなり、電流−光出力特性において非線形な折れ曲がり発生するキンクが生じやすくなる。キンクが生じると電流注入を大きくしても光出力が増大せず、実用上重大な支障をきたすことになる。このことからも、溝の幅をあまりに狭くすることはできない。
【００１６】
一方で、光分布の裾野の部分がウィング領域に到達しないように溝部の距離を広くすると、発光部で発熱した熱の放熱性が低下するため、高温環境で動作させた場合、動作電流値の増大につながり温度特性が低下する。また、ジャンクションダウンで半導体レーザ素子を実装した場合、リッジに生じる歪が増大しレーザ光におけるＴＥモードとＴＭモードの強度比（偏光比）の低下につながる。光ピックアップ装置の光学系においては、偏光ビームスプリッタといった偏光光学部品を使用する場合が多く、レーザ光の偏光比の低下はレーザ光の強度の低下につながり、実用上重大な支障をきたすことになる。従って、良好な温度特性と高い偏光比を得るためには、溝の幅を広くしすぎることはできない。
【００１７】
従って、実効屈折率差（ΔＮ）を３×１０−３〜７×１０−３となるようにウィング領域とリッジ部との間に単純に溝を形成するだけでは、良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、及び高いキンク光出力の全てを満足させることはできない。
【００１８】
前記に鑑み、本発明の目的は、電流ブロック層に誘電体膜を用いた半導体レーザ装置において、良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、及び高いキンク光出力の全てを満足し得る半導体レーザ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の形態に係る半導体レーザ装置は、基板上に形成されたｎ型クラッド層と、ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、活性層の上に形成され、ストライプ状のリッジと、リッジの一方の側に存在する第１の溝及び他方の側に存在する第２の溝をそれぞれ挟んで設けられたウィング領域とを有するｐ型クラッド層とを備え、共振器端面の光の取り出し側である前端面の反射率Ｒｆ、共振器端面の後端面の反射率Ｒｒ、前端面近傍領域における第１の溝の幅の最小値Ｗ１及び第２の溝の幅の最小値Ｗ２、後端面における第１の溝の幅Ｗ３及び第２の溝の幅Ｗ４とすると、Ｒｆ＜Ｒｒ、Ｗ１＜Ｗ３、及び、Ｗ２＜Ｗ４の関係式が成立し、前端面におけるリッジの幅Ｗｆ、後端面におけるリッジの幅Ｗｒとすると、Ｗｆ＞Ｗｒの関係式が成立し、リッジは、前端面側から後端面側に向かって幅が減少する領域を含んでいる。
【００２０】
この構成により、導波路内部の活性層において光密度が高く、発熱量が大きい前端面側のリッジ部とウィング領域との距離が近くなり放熱性を向上させることが可能となる。また、導波路内部で最も光密度が高い前端面部でリッジ部とウィング領域との距離が近くなり、ジャンクションダウンで実装した場合に、リッジに生じる歪を低減することができ偏光比の低下を抑制することが可能となる。さらに、リッジ形状は導波路内部の活性層において光密度が高い前端面側のリッジ幅の方が、後端面部のリッジ幅よりも広いテーパ形状を有しているため、電流の注入量は相対的に光密度が高く、後端面側と比較して活性層で誘導放出により消費されるキャリアの数が多い前端面側への電流注入量を大きくすることが可能となり、共振器方向に対する活性層での動作キャリア密度の大きさを一定にすることが可能となる。このため、活性層において最も利得の大きなレーザ発振波長を共振器方向に対してほぼ同一とすることが可能となり、活性層に注入されたキャリアは、効率よく誘導放出による発光再結合により消費される結果、電流−光出力特性における外部微分量子効率（スロープ効率）が向上する。スロープ効率の向上は動作電流値の低減に効果的であり、温度特性の向上を図ることができる。さらに、後端面部の溝の幅が広いために、リッジのテーパ形状部から漏れた散乱光が、後端面で反射し、再びリッジ部を導波する導波モードと結合しＦＦＰに乱れが生じたり、ウィング領域と光分布が結合し高次横モード発振が生じキンク光出力が低下することを防止することが可能となる。
【００２１】
本発明の第２の形態に係る半導体レーザ装置は、基板上に形成されたｎ型クラッド層と、ｎ型クラッド層の上に形成された活性層と、活性層の上に形成され、ストライプ状のリッジと、リッジの一方の側に存在する第１の溝及び他方の側に存在する第２の溝をそれぞれ挟んで設けられたウィング領域とを有するｐ型クラッド層とを備え、共振器端面の光の取り出し側である前端面の反射率Ｒｆ、共振器端面の後端面の反射率Ｒｒ、前端面における第１の溝の幅Ｗ１及び第２の溝の幅Ｗ２、後端面における第１の溝の幅Ｗ３及び第２の溝の幅Ｗ４とすると、Ｒｆ＜Ｒｒ、Ｗ１＜Ｗ３、及び、Ｗ２＜Ｗ４の関係式が成立し、前端面におけるリッジの幅Ｗｆ、後端面におけるリッジの幅Ｗｒとすると、Ｗｆ＞Ｗｒの関係式が成立し、リッジは、前端面側から後端面側に向かって幅が減少する領域を含んでいる。
【００２２】
この構成により、導波路内部の活性層において光密度が高く、発熱量が大きい前端面側のリッジ部とウィング領域との距離が近くなり放熱性を向上させることが可能となる。また、導波路内部で最も光密度が高い前端面部においてリッジ部とウィング領域との距離が近くなり、ジャンクションダウンで実装した場合、リッジに生じる歪を低減することができ偏光比の低下を抑制することが可能となる。さらに、リッジ形状は導波路内部の活性層において光密度が高い前端面側のリッジ幅の方が、後端面部のリッジ幅よりも広いテーパ形状を有しているため、電流の注入量は相対的に光密度が高く、後端面側と比較して活性層で誘導放出により消費されるキャリアの数が多い前端面側への電流注入量を大きくすることが可能となり、共振器方向に対する活性層での動作キャリア密度の大きさを一定にすることが可能となる。このため、活性層において最も利得の大きなレーザ発振波長を共振器方向に対してほぼ同一とすることが可能となり、活性層に注入されたキャリアは、効率よく誘導放出による発光再結合により消費される結果、電流−光出力特性における外部微分量子効率（スロープ効率）が向上する。スロープ効率の向上は動作電流値の低減に効果的であり、温度特性の向上を図ることができる。さらに、後端面部の溝の幅が広いために、リッジのテーパ形状部から漏れた散乱光が、後端面で反射し、再びリッジ部を導波する導波モードと結合しＦＦＰに乱れが生じたり、ウィング領域と光分布が結合し高次横モード発振が生じキンク光出力が低下することを防止することが可能となる。
【００２３】
また、溝の幅が光密度が最も大きい前端面部で最小となるために温度特性を向上させることが可能となる。
【００２４】
このため、良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、及び高いキンク光出力の全てを満足する半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【００２５】
本発明の第１又は第２の形態に係る半導体レーザ装置において、前端面側におけるリッジの中央から前端面側におけるウィング領域までの距離は、後端面側におけるリッジの中央から後端面側におけるウィング領域までの距離よりも小さい。
【００２６】
この構成により、後端面部の溝の幅が拡がるために、リッジのテーパ形状部から漏れた散乱光が、後端面で反射し、再びリッジ部を導波する導波モードと結合しＦＦＰに乱れが生じたり、ウィング領域と光分布が結合し高次横モード発振が生じキンク光出力が低下することを防止することが可能となる。
【００２７】
このため、良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、及び高いキンク光出力の全てを満足する半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【００２８】
本発明の第１又は第２の形態に係る半導体レーザ装置において、リッジの中央からウィング領域までの距離は、前端面側から後端面側に向かって幅が一定である部分と増大する部分とからなる。
【００２９】
この構成により、ストライプ中央と溝の外側までの距離が、前端面側から後端面側に向かって幅が一定となる領域において、リッジ部近傍の活性層で発生した発熱をウィング領域を通じて放熱することが可能となり、さらに温度特性の向上を図ることが可能となる。
【００３０】
本発明の第１又は第２の形態に係る半導体レーザ装置において、リッジの幅が前端面側から後端面側に向かって減少する領域において、リッジ中央からウィング領域までの距離は、前端面側から後端面側に向かって幅が増大している。
【００３１】
この構成により、リッジのテーパ部において溝の幅が拡がるために、リッジのテーパ形状部から漏れた散乱光が、後端面で反射し、再びリッジ部を導波する導波モードと結合しＦＦＰに乱れが生じたり、ウィング領域と光分布が結合し高次横モード発振が生じキンク光出力が低下することを防止することが可能となる。
【００３２】
このため、ＦＦＰの乱れがさらに少なく、キンク光出力がさらに高い半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【００３３】
本発明の第１又は第２の形態に係る半導体レーザ装置において、リッジの幅が前端面側から後端面側に向かって減少する領域において、リッジの側面の共振器長方向に対する傾きの角度θ１は、０．３°以下であり、リッジの中央からウィング領域までの距離が、前端面側から後端面側に向かって増大している領域において、ウィング領域のリッジ側の側面の共振器長方向に対する傾きの角度θ２は、角度θ１よりも大きい。
【００３４】
この構成により、テーパ部で発生する導波路損失を低減することができ、またリッジのテーパ形状部から漏れた散乱光が、後端面で反射し、再びリッジ部を導波する導波モードと結合しＦＦＰに乱れが生じたり、ウィング領域と光分布が結合し高次横モード発振が生じキンク光出力が低下することを防止することが可能となる。
【００３５】
このため、より高いスロープ効率、高いキンク光出力とＦＦＰに乱れの無い半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【００３６】
本発明の第１又は第２の形態に係る半導体レーザ装置において、前端面側における第１の溝の幅Ｗ１及び第２の溝の幅Ｗ２は、６μｍ以上であって且つ１５μｍ以下である。
【００３７】
この構成により、光分布の裾野がウィング領域に到達することを防止しつつ、ジャンクションダウンで実装した場合にリッジに生じる歪を低減でき、また、ウィング領域からの放熱性を良好に保つことが可能となる。
【００３８】
このため、良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、及び高いキンク光出力の全てを満足する半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【００３９】
本発明の第１又は第２の形態に係る半導体レーザ装置において、後端面側における第１の溝の幅Ｗ３及び第２の溝の幅Ｗ４は、７μｍ以上であって、前端面側における第１の溝の幅Ｗ１よりも、後端面側における第１の溝の幅Ｗ３よりも広く、前端面側における第２の溝の幅Ｗ２よりも、後端面側における第２の溝の幅Ｗ４よりも広い。
【００４０】
この構成により、光分布の裾野がウィング領域に到達することをさらに防止しつつ、ジャンクションダウンで実装した場合にリッジに生じる歪を低減でき、また、ウィング領域からの放熱性を良好に保つことが可能となる。
【００４１】
このため、良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、及び高いキンク光出力の全てを満足する半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【００４２】
本発明の第３の形態に係る半導体レーザ装置は、赤色レーザ及び赤外レーザが同一基板上に集積化されてなる２波長半導体レーザ装置であって、赤色レーザ及び赤外レーザの各々は、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の半導体レーザ装置の構造を有している。
【００４３】
この構成により、良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、及び高いキンク光出力の全てを満足する２波長半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００４４】
以上のように、本発明によると、活性層に注入されたキャリアがレーザ光に変換される光電変換効率の向上、ジャンクションダウンで実装した場合にリッジに生じる歪の低減、導波路中で最も光密度が高い前端面部での放熱性の向上を図り、リッジのテーパ形状部から漏れた散乱光が、後端面で反射し、再びリッジ部を導波する導波モードと結合すること、及び、光分布の裾野がウィング領域に到達することを抑制しＦＦＰに乱れが生じたり、ウィング領域と光分布が結合し高次横モード発振が生じキンク光出力が低下することを防止することが可能となる。この結果、良好な温度特性、高い偏光比、乱れのないＦＦＰ、及び高いキンク光出力の全てを満足する半導体レーザ装置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる半導体レーザ装置の断面構造を示している。
【００４７】
この構造において、（１００）面から［０１１］方向に１０°傾けた面を主面とするｎ型ＧａＡｓ基板１０上に、赤色レーザと赤外レーザとが集積化されている。まず、図１に示す赤色レーザの構造を説明する。
【００４８】
赤色レーザは、ｎ型ＧａＡｓバッファ層１１（０.５μｍ）、ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層１２（２.０μｍ）、歪量子井戸活性層１３、ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層１４、ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層１５（5００Å）、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（０．４μm）１６が形成されている。歪量子井戸活性層１３は、図示するように、（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐ第一ガイド層１３ｇ１、ＧａＩｎＰウェル層１３ｗ１〜ｗ３、ＡｌＧａＩｎＰバリア層１３ｂ１、１３ｂ２、及びＡｌＧａＩｎＰ第二ガイド層１３ｇ２の積層構造である。ここで、ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層１４は、リッジ上部と活性層１３までの距離が1.４μｍであり、リッジ下端部と活性層との距離（ｄｐ）を０．２μｍとしている。
【００４９】
また、リッジ側面上に、ＳｉＮからなる電流ブロック層１７が形成されており、リッジ上部にリッジ部４１に電流を注入するための開口が形成されている。電流ブロック層１７とリッジ上の開口部の上部には、電極２０が形成されている。また、基板１０の下部には電極２１が形成され、赤色レーザを駆動するための電流は電極２０、電極（裏面電極）２１を通して流すことができる。
【００５０】
この構造において、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１６から注入された電流は電流ブロック層１７によりリッジ部のみに狭窄され、リッジ底部下方に位置する活性層１３に集中して電流注入され、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が数十ｍＡの少ない注入電流により実現される。活性層１３へ注入されたキャリアの再結合により発光した光は、活性層１３と垂直な方向へは、クラッド層１２、１４により垂直方向の光閉じ込めが行われ、活性層と平行な方向に対しては、ＳｉＮからなる電流ブロック層１７がクラッド層よりも屈折率が低いため、水平方向の光閉じ込めが生じる。また、電流ブロック層１７はレーザ発振光に対して透明であるため光吸収がなく、低損失の導波路を実現することができる。また、ストライプ内外の実効屈折率差（Δn）は、ｄｐにより１０−３  のオーダで精密に制御することができる。このため、光分布を精密に制御しつつ、低動作電流の高出力半導体レーザを得ることができる。
【００５１】
また、８０℃の高温動作時において、放熱性を向上させるために、３５０ｍＷ以上の高出力レーザでは、共振器長を１５００μｍ以上とし動作電流密度を低減している。本実施形態では共振器長を１５００μｍとしている。また、共振器の前端面及び後端面には、反射率がそれぞれ７％、９４％となるように誘電体膜のコーティングを行っている。
【００５２】
図１に示す構造においてリッジ４１の両側には、ジャンクションダウンで半導体レーザ装置をヒートシンクに実装した場合にリッジ４１に歪が集中しないようにウィング領域４０が備えられている。ウィング領域４０とリッジ４１との間には、溝４２が形成されている。
【００５３】
まず、リッジ４１の共振器方向に対する形状について説明を行う。
【００５４】
図２は、第１の実施形態にかかる半導体レーザ装置の共振器方向に対するリッジ形状を示している。なお、図２中の端面ａが図１の断面に対応している。
【００５５】
図２に示すように、リッジ４１の幅は低反射率（Ｒｆ）となるように誘電体をコーティングされた前端面側のリッジ４１の幅（Ｗｆ）が、高反射率（Ｒｒ）となるように誘電体がコーティングされた後端面側のリッジの幅（Ｗｒ）よりも広くなるように形成されている。また、リッジ４１の幅は前端面から距離Ｌ１の間（前端面近傍領域）、及び、後端面から距離Ｌ３の間（後端面近傍領域）はそれぞれ、幅Ｗｆ、幅Ｗｒと一定としている。前端面からの距離Ｌ１と後端面からの距離Ｌ３との間の部分のリッジ４１の幅は、図２に示すように角度θ１の傾きを持ったテーパ形状としている。
【００５６】
本発明の第１の実施形態において、前端面には低反射率、後端面には高反射率となるように誘電体膜のコーティングを行っている。この場合、共振器方向の活性層内の光強度は前端面の方が後端面側よりも大きくなる特徴がある。光強度が高いと活性層で誘導放出による発光再結合により消費されるキャリアの数が多くなる。共振器方向に対して活性層における動作キャリア密度分布をほぼ一定とし、最も大きな利得を受ける発振波長を可能な限り共振器内部で同一として、高い光電変換効率を実現するためには、前端面側の活性層には後端面側の活性層と比較して相対的にキャリアを多く注入する必要がある。このためには、幅Ｗｆを幅Ｗｒよりも大きくして前端面側への電流注入量を高めることが有効である。このことから、前端面には低反射率、後端面には高反射率となるように誘電体膜のコーティングを行った半導体レーザ装置において、幅Ｗｆを幅Ｗｒよりも大きくすると、注入電流に対するレーザ発振光への変換効率を高めることが可能となる。この結果、幅Ｗｆと幅Ｗｒとが同一の通常のストライプ構造の素子と比較してスロープ効率が向上する。
【００５７】
また、幅Ｗｆを大きくするとリッジ４１への電流注入面積が大きくなり素子の微分抵抗を小さくすることができるため、動作電圧を低減することが可能となる。動作電圧の低減は動作中の素子の消費電力の低減につながり、動作中の活性層の温度上昇を小さくすることが可能となる。活性層の温度上昇の低減によりキャリアのオーバーフローを抑制することができ、高温動作時の動作電流値の低減を図ることが可能となる。
【００５８】
しかしながら、単純に幅Ｗｆを広げると高次横モードがカットオフされなくなりキンクが生じやすくなる。高次横モード発振を防止するためには、高次横モードをカットオフする必要がある。このためには、後端面側のリッジ４１の幅Ｗｒを狭くすることが有効である。半導体レーザ素子に電流注入を行わない状態でΔｎが３×１０−３から６×１０−３となるように構造設計された半導体レーザ素子において高次横モードをカットオフするためには、幅Ｗｒを２．５μｍ以下の狭いストライプ幅とすることが有効である。半導体レーザ素子の動作電流を大きくして光出力を高めていくと、素子の発熱のために、リッジ部のクラッド層の屈折率が上昇する結果、Δｎが大きくなるために高次横モードがカットオフされなくなり高次横モード発振が生じやすくなる。そこで、高温高出力動作時おいても高次横モードをカットオフするためには、幅Ｗｒを２μｍ以下と狭くする必要がある。幅Ｗｒを狭くしすぎると電流注入面積の減少から微分抵抗の増大につながり動作電圧の増大につながる。従って、動作電圧の増大を招かずに高次横モードをカットオフするためには幅Ｗｒを１．５μｍから２μｍ、好ましくは幅Ｗｒを１．５μｍから１．８μｍの範囲とすることが有効である。本発明の第１の実施形態においては、幅Ｗｒを１．６μｍとしている。
【００５９】
さらに、高次横モード発振を抑制するためには、図２に示すように、幅Ｗｒを狭くするのみではなく、後端面近傍領域でリッジの幅Ｗｒが一定となる領域の距離Ｌ３も重要である。距離Ｌ３が小さいと、高温高出力動作させた場合に高次横モードがカットオフされないリッジ幅が広い領域の割合が大きくなり高次横モード発振が生じる結果、電流−光出力特性にキンクを生じてしまう。従って、キンクの発生を防止するためには長さＬ３は可能な限り大きい方が良い。しかしながら、距離Ｌ３を大きくしすぎると、電流注入面積の減少による微分抵抗の増大から動作電圧の増大を招き、消費電力が大きくなる結果、高温動作特性が劣化する。従って、動作電圧の増大を招かずに、キンクに発生を防止するためには、距離Ｌ３の大きさは２００μｍ以上５００μｍ以下の範囲に設定すればよい。本発明の第１の実施形態においては距離Ｌ３を４５０μｍとし、動作電圧の増大を招くことなく、高次横モード発振を抑制している。
【００６０】
また、前端面には低反射率、後端面には高反射率となるように誘電体膜のコーティングを行ったレーザに対し、高いスロープ効率を得るためには、幅Ｗｆの幅Ｗｒに対する比は、前端面部近傍の活性層での光密度と後端面部の光密度の比に略等しくすることが有効である。また、リッジ４１の幅の共振器方向に対する大きさは、活性層での光密度の大きさの分布にほぼ比例して変化させればよい。通常、高出力レーザにおいては、前端面からの光の取り出し効率を向上し、高いスロープ効率を得るために、前端面の反射率を４％から９％、後端面には８０％以上の高反射率となるように端面に誘電体膜のコーティングを行う。この場合、前端面近傍の活性層の光密度と後端面近傍の光密度の比は２倍前後となる。従って、前端面には４％から９％の低反射率、後端面には８０％以上の高反射率となるように誘電体膜のコーティングを行ったレーザにおいて、光電変換効率を高めるためには、幅Ｗｆは幅Ｗｒに対して１．５倍から２．５倍の範囲とすることが有効である。本発明の第１の実施形態においては、幅Ｗｆは幅Ｗｒの２．２倍となる３．５μｍとしている。
【００６１】
また、素子の微分抵抗を小さくするためには、図２に示すように、前端面近傍領域（前端面から距離Ｌ１の領域）において、リッジ４１の幅が幅Ｗｆと同一となるようにして、注入面積を可能な限り大きくすることが有効である。しかしながら、距離Ｌ１を大きくしすぎるとリッジ４１の幅の広い領域の、電流注入されるリッジ４１の面積に対する割合が増大し、高次横モード発振を生じやすくなる。また距離Ｌ１を大きくしすぎると、リッジ４１の幅が変化するテーパ領域において導波路損失が増大し、スロープ効率の低下につながる。
【００６２】
図３は、導波路損失の上記図２に示すテーパ部のリッジ４１の共振器方向に対する傾き角（θ１）依存性の計算結果を示している。
【００６３】
図３に示すように、角度θ１が０．５°以上になると導波路損失が増大し、角度θ１が０．４°以下では導波路損失はほぼ一定であることが分かる。従って、角度θ１が０．３°以下となるようにテーパ角を設定すると、導波路損失の増大によるスロープ効率の低下を防止することが可能となる。
【００６４】
図４及び図５は、共振器長１５００μｍのレーザにおいて、素子をジャンクションダウンで実装し、距離Ｌ３を４５０μｍ一定とし、幅Ｗｆを３．５μｍ、幅Ｗｒを１．６μｍとしたレーザにおいて、距離Ｌ１を変化させた場合であって、８５℃、パルス幅４０ｎｓ、デューティ３３％で動作させた場合の３００ｍＷ動作時における動作電流値及び動作電圧の実験結果を示している。また、図２に示す幅Ｗ１及びＷ２は共に７μｍとしている。
【００６５】
図４に示すように、距離Ｌ１を大きくするに従って動作電流値及び動作電圧は減少し、距離Ｌ１が５００μｍ付近から動作電流値及び動作電圧が増大していくことが分かった。また、図５に示すように、距離Ｌ１を大きくするに従って動作電圧は減少し、距離Ｌ１が５００μｍ付近から動作電圧が増大していくことが分かった。
【００６６】
これらの結果は、距離Ｌ１を長くしていくと電流注入面積が増大して素子の微分抵抗が減少するために、動作中の素子の発熱が抑制され高温特性が改善されるためであると考えられる。距離Ｌ１を長くし過ぎると、共振器方向に対する活性層中の光密度の分布とリッジ幅の分布のずれが大きくなるため、注入電流がレーザ光に変換される光電変換効率が低下し、動作電流値の増大を招き、動作電圧も増大すると考えられる。このことから、リッジ４１をテーパ形状にすることにより、動作電圧の増大を招かずに高い光電変換効率を得るためには、共振器長１５００μｍ以上のレーザにおいて、距離Ｌ１の大きさは、共振器長の1／３となる長さ±２００μｍの範囲に設定すればよいと考えられる。本実施形態では、距離Ｌ１を５００μｍとし、共振器長の１／３の大きさとしている。
【００６７】
次に、図６は、図２に示す構造において、素子をジャンクションダウンで実装し、前端面部のリッジとウィング領域の幅Ｗ１、Ｗ２を同一としつつ、距離Ｌ１の大きさを変化させた場合であって、８５℃、パルス幅４０ｎｓ、デューティ３３％で動作させた場合の３００ｍＷ動作時における動作電流値の実験結果を示している。
【００６８】
図６に示すように、幅Ｗ１と幅Ｗ２とを１５μｍ以上とすると、動作電流値が増大し始めることが分かった。これは、幅Ｗ１と幅Ｗ２を広くすると、リッジ部近傍の活性層で発生した熱のウィング領域を通じた放熱性が低下する結果、活性層の温度上昇が増大しやすくなり、高温特性が劣化するためであると考えられる。従って、高温特性を劣化させないためには、幅Ｗ１と幅Ｗ２とは１５μｍ以下とする必要があることが分かる。
【００６９】
次に、図７は、図２に示す構造において、素子をジャンクションダウンで実装し、前端面部のリッジ４１とウィング領域４０の幅Ｗ１、Ｗ２を同一としつつ、その大きさを変化させた場合であって、光出力３ｍＷ、室温連続発振状態での偏光比の実験結果を示している。
【００７０】
図７に示すように、幅Ｗ１、Ｗ２を１６μｍ以上とすると偏光比が低下することが分かった。これは、幅Ｗ１、Ｗ２を大きくすると、ジャンクションダウンで実装した場合、リッジ部に生じる歪が増大する結果、偏光比が低下するためであると考えられる。従って、偏光比の低下を招かないためには、幅Ｗ１、Ｗ２は共に１６μｍ以下とする必要があると考えられる。
【００７１】
次に、図８（ａ）〜（ｃ）は、前端面部のリッジ４１とウィング領域４０の幅Ｗ１、Ｗ２を同一としつつ、その大きさを３μｍから５μｍへ１μｍづつ変化させた場合における光出力５ｍＷ、室温連続発振状態でのＦＦＰの測定結果を示している。
【００７２】
図８に示すように、リッジ４１とウィング領域４０の間隔が４μｍ以下となるとＦＦＰの波形に乱れが生じやすくなることが分かる。これは、リッジ４１とウィング領域４０の間隔を狭くすると導波路を伝播する光分布の水平横方向への拡がりの裾野の部分がウィング領域４０に達し、導波路を伝播する光分布波形が乱れるためと考えられる。光ピックアップに半導体レーザを光源として用いた場合、ＦＦＰの波形に乱れが生じると、光ピックアップの光学系に用いられているレンズへのレーザ光の利用効率が変動するため実用上支障をきたすことになる。また、光分布の水平横方向への拡がりの裾野の部分がウィング領域４０に達すると、ウィング領域４０と光分布が結合し高次横モード発振が生じキンク光出力が低下しやすくなる。従って、リッジ４１とウィング領域４０の間隔はＦＦＰの波形に乱れが生じないように５μｍ以上の大きさに設定する必要がある。
【００７３】
上記図６〜図８に示した実験結果に基づいて、本発明の第１の実施形態では、幅Ｗ１、幅Ｗ２は７μｍとして、偏光比と温度特性の劣化と、ＦＦＰの波形の乱れの発生を防止している。
【００７４】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置のリッジ形状及びウィング領域の形状を示している。なお、リッジ４１の形状は、本発明の第１の実施形態で説明したリッジ４１の構造と同一である（図２参照）。
【００７５】
図９に示すウィング領域４０は、リッジ幅が共振器方向に対して減少するテーパ形状領域で、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との間の距離が増大するように、溝４２の幅を増大させている。リッジ４１の形状をテーパ形状とした場合、導波路の伝播光はリッジ４１の側壁から漏れ出し、この散乱光はウィング領域４０の方に拡がることになる。散乱光がウィング領域４０に到達すると、ウィング領域４０と溝４２との間には実効屈折率の差があるため、溝４２とウィング領域４０との界面で反射し、再びリッジの方に散乱光が反射される。この反射光はリッジ部を伝播する導波光と結合すると導波光の伝播定数が変化すると共に、光分布の形状が変化するために、ＦＦＰパターンの乱れや、キンクの発生原因となる。この現象を防止するためには、後端面部のリッジ４１とウィング領域４０との幅Ｗ３、Ｗ４を大きくすると共に、リッジ４１の形状がテーパ形状となる領域において、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との間の距離が増大するように溝４２の幅を増大させることが有効である。
【００７６】
図１０は、前端面部のリッジ４１とウィング領域４０との間の幅Ｗ１、Ｗ２をパラメータとして、後端面部のリッジ４１とウィング領域４０との間の間隔を５μｍから１４μｍまで変化させた場合において、電流−光出力特性におけるキンクが発生する光出力の測定結果を示している。なお、この測定においては、半導体レーザ素子は、８５℃、パルス幅４０ｎｓ、デューティ３３％で動作させている。
【００７７】
図１０に示すように、後端面部のリッジ４１とウィング領域４０との間の幅Ｗ３、Ｗ４を大きくすると、キンクが発生する光出力が増大することが分かる。特に、リッジ４１がテーパ形状となる領域において、ウィング領域４０の形状が、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との距離が狭まるような形状となると、キンク光出力が低下することが分かる。これは、ウィング領域４０の形状が、リッジ４１の中心部とウィング領域４０の距離が狭まるような形状となると、テーパ領域での導波光の散乱光が溝部４２とウィング領域４０との界面で反射し、再びリッジ部へ戻ってくる散乱光の量が増大するためである。従って、ウィング領域４０の形状は、図９に示すように、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との距離が拡がるような形状とする必要がある。
【００７８】
また、前端面部のリッジ４１とウィング領域４０との幅Ｗ１、Ｗ２を６μｍ以上とした場合、ウィング領域４０の形状が、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との距離が狭まるような形状とならない場合においてキンク光出力の向上効果が大きいことが分かる。すなわち、キンク光出力を向上させるためには、幅Ｗ１、Ｗ２が６μｍ以上であって、幅Ｗ３＜幅Ｗ１、幅Ｗ４＜幅Ｗ２となるようにウィング領域４０を形成すればよいことが分かる。さらに、偏光比及び温度特性の劣化を防ぎつつキンク光出力を向上させるためには、幅Ｗ１、Ｗ２が６μｍ以上、１５μｍ以下であって、幅Ｗ３＜幅Ｗ１、幅Ｗ４＜幅Ｗ２となるように、ウィング領域４０を形成すればよいことが分かる。
【００７９】
また、幅Ｗ１、幅Ｗ２が１０μｍよりも大きい場合、幅Ｗ３＜幅Ｗ１、幅Ｗ４＜幅Ｗ２となるように、ウィング領域４０を形成すればキンク光出力をさらに向上させることが可能であることが分かる。さらに、偏光比及び温度特性の劣化を防ぎつつキンク光出力をさらに向上させるためには、幅Ｗ１、幅Ｗ２が１０μｍ以上、１５μｍ以下であって、幅Ｗ３＜幅Ｗ１、幅Ｗ４＜幅Ｗ２となるように、ウィング領域４０を形成すればよいことが分かる。
【００８０】
上記図１０に示す実験結果より、キンク光出力の大きさの低下を招かないためには、前端面部のリッジ４１とウィング領域４０との幅Ｗ１、Ｗ２を６μｍ以上とし、後端面部のリッジ４１とウィング領域４０との幅Ｗ３、Ｗ４を７μｍ以上とし、さらに、ウィング領域４０の形状が、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との距離が狭まるような形状とならないようにしなければならないことが分かる。本実施形態にかかる半導体レーザ装置では、幅Ｗ１と幅Ｗ２を７μｍとし、幅Ｗ３と幅Ｗ４を１１μｍとして、半導体レーザ素子を８５℃、パルス幅４０ｎｓ、デューティ３３％で動作させた場合、４００ｍＷ以上のキンクレベルを実現している。
【００８１】
−変形例１−
図１１は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置の変形例１におけるリッジ形状及びウィング領域の形状を示している。なお、リッジ４１の形状は、本発明の第１の実施形態で説明したリッジ４１の構造と同一である（図２参照）。
【００８２】
図１１に示すウィング領域４０は、前端部から後端面部に向かって、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との間の距離が増大するように溝４２の幅を増大させている。
【００８３】
このような構成であっても、キンク光出力の低下を防止することが可能となる。本変形例１では、幅Ｗ１、幅Ｗ２を６μｍ、幅Ｗ３、幅Ｗ４を１１μｍとして、キンク光出力の向上、乱れの無いＦＦＰの実現を図っている。
【００８４】
−変形例２−
図１２は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置の変形例２におけるリッジ形状及びウィング領域の形状を示している。なお、リッジ４１の形状は、本発明の第１の実施形態で説明したリッジ４１の構造と同一である（図２参照）。また、幅Ｗ１、幅Ｗ２を６μｍ、幅Ｗ３、幅Ｗ４を１１μｍとしている。
【００８５】
図１２に示すウィング領域４０は、前端部から後端面部に向かって、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との間の距離が増大するように溝４２の幅を増大させている。但し、前端面部近傍のウィング領域４０の形状は、図１２に示すように、前端面部から距離Ｌ４以内の領域において、幅Ｗ５及び幅６がそれぞれ、幅Ｗ３及び幅Ｗ４と同一となるような形状としている。
【００８６】
このような構成により、半導体レーザ素子を劈開により分離する場合、劈開位置の工程バラツキの大きさ±５μｍを考慮し、安定して同一ウィング領域４０の形状を作製することが可能となる。また、ウィング領域４０を図１２に示すように端面近傍領域で広げることにより、ウィング領域４０と結合したレーザ光が端面で反射してリッジ部の導波領域に戻り、ＦＦＰに乱れが生じたり、キンク光出力が低下することを防止することが可能となる。
【００８７】
距離Ｌ４の大きさとしては、劈開位置のバラツキの大きさ以上あればよく、余りに大きくすると放熱性の低下につながるため、５μｍ以上、３０μｍ以下とする必要がある。本変形例３では、距離Ｌ４の大きさは、２０μｍとしている。
【００８８】
−変形例３−
図１３は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置の変形例３におけるリッジ形状及びウィング領域の形状を示している。なお、リッジ４１の形状及び幅Ｗ１からＷ６の大きさは、上記変形例２で説明した構造と同一である。また、距離Ｌ４は、前述の理由により２０μｍとしている。
【００８９】
本変形例においては、ウィング領域４０の形状は前端面から距離Ｌ４から距離Ｌ１までの間は一定の大きさとしている。
【００９０】
このような構成により、リッジ４１の幅が一定の領域ではリッジ４１の側壁からの散乱光の発生が小さく、リッジ４１とウィング領域４０との間隔を一定として、放熱性の向上を図っている。
【００９１】
−変形例４−
図１４は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置の変形例４におけるリッジ形状及びウィング領域の形状を示している。なお、リッジ４１の形状は、本発明の第１の実施形態で説明したリッジ４１の構造と同一である（図２参照）。また、幅Ｗ１と幅Ｗ３との大小関係、幅Ｗ２と幅Ｗ４との大小関係も、本発明の第１の実施形態と同一である。
【００９２】
本変形例においては、幅Ｗ２は幅Ｗ１よりも大きくしており、前端面部近傍の溝４２の領域では、溝幅の広い方の溝において、幅Ｗｒのリッジ４３が形成されている。また、後端面部近傍の溝４２の領域では、溝幅の広い方の溝において幅Ｗｆのリッジ４４が形成されている。
【００９３】
前端面と後端面のリッジ４１の幅が異なるレーザ素子の場合、素子が劈開により分離される前の状態において共振器方向に隣接する素子とリッジ４１を一直線上に形成すると、素子劈開工程において劈開位置のバラツキのために劈開位置が所望の位置とずれた場合、前端面部のリッジ４１の幅Ｗｆから幅Ｗｒに不連続に変化する場合が生じてしまう。リッジ４１の幅が不連続に変化すると導波路損失の急激な増大や、ＦＦＰにおける水平拡がり角が大きく変化するため量産時に特性のばらつきが大きくなり、重大な支障をきたすことになる。これを防止するために、図１４に示す本変形例４にかかる半導体レーザ装置では、共振器方向に隣接する素子に対してリッジ位置を交互に不連続な構造とし、劈開後、前端面部及び後端面部に形成される不要なリッジ４３及び４４には電流注入されないよう電流ブロック層材料と同一の誘電体膜を覆うことにより、レーザ発振を生じさせて導波路となるリッジ４１のみに電流注入される構造を実現している。この場合、不要のリッジ４３及び４４の共振器方向の距離Ｌ５及びＬ６を素子分離のための劈開の工程バラツキよりも大きくすることにより、安定して所望のリッジ形状を有する素子を劈開により分離作製することが可能となる。従って、距離Ｌ５及びＬ６の大きさは最低５μｍあればよい。
【００９４】
本変形例においては、距離Ｌ５及びＬ６を２５μｍとしている。また、幅Ｗ１と７μｍ、幅Ｗ２を１５μｍとしてキンク光出力の低下とＦＦＰの乱れが生じることを防止している。
【００９５】
−変形例５−
図１５は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置の変形例５におけるリッジ形状及びウィング領域の形状を示している。なお、リッジ４１の形状は、本発明の第１の実施形態で説明したリッジ４１の構造と同一である（図２参照）。また、不要なリッジ４３、４４が形成されている理由は、上記変形例４で説明した通りである。
【００９６】
本変形例においては、ウィング領域４０は、リッジ４１の幅が共振器方向に対して減少するテーパ形状領域で、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との間の距離が増大するように溝４２の幅を増大させている。
【００９７】
リッジ４１をテーパ形状とした場合、導波路の伝播光はリッジ４１の側壁から漏れ出し、この散乱光はウィング領域４０の方に拡がることになる。散乱光がウィング領域４０に到達すると、ウィング領域４０と溝４２との間には実効屈折率の差があるため、溝４２とウィング領域４０との界面で反射し、再びリッジ４１の方に散乱光が反射される。この反射光はリッジ部を伝播する導波光と結合すると導波光の伝播定数が変化すると共に、光分布の形状が変化するために、ＦＦＰパターンの乱れや、キンクの発生原因となる。この現象を防止するためには後端面部のリッジ４１とウィング領域４０との幅Ｗ３、幅Ｗ４を大きくすると共に、リッジ４１の形状がテーパ形状となる領域で、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との間の距離が増大するように溝４２の幅を増大させることが有効である。
【００９８】
本変形例においては、距離Ｌ５及びＬ６を２５μｍとしている。また、幅Ｗ１を６μｍ、幅ｗ２を１４μｍ、幅Ｗ３を１１μｍ、幅Ｗ４を１９μｍとしてキンク光出力の低下とＦＦＰの乱れが生じることを防止している。
【００９９】
−変形例６−
図１６は、本発明の第２の実施形態にかかる半導体レーザ装置におけるリッジ形状及びウィング領域の形状を示している。なお、図１６に示す構造では、リッジ４１、不要なリッジ４３、４４の形状、幅Ｗ１から幅Ｗ４の大きさは、上記変形例５の構造と同一の構造としている。また、不要なリッジ４３、４４が形成されている理由は、上記変形例４で説明した通りである。
【０１００】
本変形例では、ウィング領域４０は、前端部から後端面部に向かって、リッジ４１の中心部とウィング領域４０との間の距離が増大するように溝４２の幅を増大させている。前端面部近傍のウィング領域４０の形状は、図１６に示すように、前端面部から距離Ｌ４以内の領域で幅Ｗ５及び幅Ｗ６がそれぞれ幅Ｗ３及び幅Ｗ４と同一となるような形状としている。
【０１０１】
このような構成により、半導体レーザ素子を劈開により分離する場合、劈開位置の工程バラツキの大きさ±５μｍを考慮し、安定して同一ウィング領域４０の形状を作製することを可能にしている。また、ウィング領域４０を図１６に示すように端面近傍領域で広げることにより、ウィング領域と結合したレーザ光が端面で反射してリッジ部の導波領域に戻り、ＦＦＰに乱れが生じたり、キンク光出力が低下することを防止することが可能となる。
【０１０２】
また、距離Ｌ４の大きさとしては劈開位置のバラツキの大きさ以上あればよく、あまりに大きくすると放熱性の低下につながるため、５μｍ以上、３０μｍ以下とする必要がある。本変形例においては、距離Ｌ４の大きさは２０μｍとしている。
【０１０３】
図１７は、本変形例にかかる赤色半導体レーザ素子を８５℃、パルス幅４０ｎｓ、デューティ３３％で動作させた場合における電流−光出力特性の測定結果を示している。
【０１０４】
図１７に示すように、４００ｍＷ以上の光出力が得られており、４００ｍＷ以上の光出力においてもキンクを生じていない良好な電流−光出力特性が得られていることが分かる。
【０１０５】
なお、上記第２の実施形態において、リッジ４１の中央からウィング領域４０までの距離が、前端面側から後端面側に向かって増大している領域を有する形態において、ウィング領域４０のリッジ４１側の側面の共振器長方向に対する傾きの角度θ２は、リッジ４１の幅が前端面側から後端面側に向かって減少する領域におけるリッジ４１の側面の共振器長方向に対する傾きの角度θ１（図１も参照）よりも大きいことが望ましい。
【０１０６】
（第３の実施形態）
図１８は、本発明の第３の実施形態にかかる半導体レーザ装置の断面構造を示している。
【０１０７】
図１８に示す半導体レーザ装置は、赤色レーザと赤外レーザとを備えてなる２波長レーザであって、図面に向かって右側の赤色レーザの構造は図１を用いて説明した構造と同様である。
【０１０８】
図面に向かって左側の赤外レーザは、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２１（０.５μｍ）、ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層２２（２．０μｍ）、量子井戸活性層２３、ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層２４、ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ保護層２５（５００×１０ー１０）、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（０．４μｍ）２６が形成されている。歪量子井戸活性層２３は、図示するように、ＡｌＧａＡｓ第一ガイド層２３ｇ１、ＧａＡｓウェル層２３ｗ１、ＧａＡｓウェル層２３ｗ２、ＡｌＧａＡｓバリア層２３ｂ１、及びＡｌＧａＡｓ第二ガイド層２３ｇ２の積層構造である。ここで、ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層２４は、リッジ上部と活性層２３までの距離が1.４μｍ、リッジ下端部と活性層２３との距離（ｄｐ２）を０．２４μｍとしている。
【０１０９】
また、リッジ側面上に、ＳｉＮからなる電流ブロック層２７が形成され、リッジ上部にリッジ部に電流を注入するための開口が形成されている。電流ブロック層２７とリッジ上の開口部の上部には、電極３２が形成されている。赤外レーザを駆動するための電流は電極３２、電極（裏面電極）３３を通して流すことができる。
【０１１０】
この構造において、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層２６から注入された電流は電流ブロック層２７によりリッジ部のみに狭窄され、リッジ底部下方に位置する活性層２３に集中して電流注入され、レーザ発振に必要なキャリアの反転分布状態が数十ｍＡの少ない注入電流により実現される。活性層へ注入されたキャリアの再結合により発光した光は、活性層２３と垂直な方向へは、クラッド層２２、２４により垂直方向の光閉じ込めが行われ、活性層２３と平行な方向に対しては、ＳｉＮからなる電流ブロック層２７が、クラッド層２２、２４よりも屈折率が低いため、水平方向の光閉じ込めが生じる。また、電流ブロック層２７はレーザ発振光に対して透明であるため光吸収がなく、低損失の導波路を実現することができる。また、ストライプ内外の実効屈折率差（Δｎ）は、距離ｄｐ２により１０−３のオーダで精密に制御することができる。このため、光分布を精密に制御しつつ、低動作電流の高出力半導体レーザを得ることができる。赤色レーザと赤外レーザは分離溝領域５０により素子分離されている。この分離溝により赤色レーザと赤外レーザは電気的に分離され、一方のレーザのみを選択して駆動することが可能となる。
【０１１１】
図１８に示す構造では、赤色レーザ部３８の幅を１１０μｍ、赤外レーザ部３９の幅を９０μｍ、分離領域５０の幅を３０μｍとし、全素子の幅を２３０μｍとしている。ここで、赤色レーザは、赤外レーザと比較して、活性層２３とクラッド層２２、２４のバンドギャップエネルギーの差が小さく、活性層２３に注入した電子が熱により励起されてクラッド層２２、２４に漏れ出し易く、温度特性が劣っている。そこで、赤色レーザ部３８の幅を赤外レーザ部３９の幅よりも広くすることにより赤色レーザの放熱性を向上させている。
【０１１２】
また、共振器長は１５００μｍであり、共振器の前端面、後端面には、反射率はそれぞれ７％、９４％となるように誘電体膜のコーティングを行っている。
【０１１３】
図１９は、本発明の第３の実施形態にかかる上記図１８に示した２波長レーザのリッジ形状を示している。
【０１１４】
図１９に示すように、赤色レーザ部３８と赤外レーザ部３９とが分離領域（分離溝）５０により分離され同一基板上に集積化されている。赤色レーザ部３８、赤外レーザ部３９共に、上記第１の実施形態で説明したリッジ４１の形状、溝４２及びウィング領域４０の形状を有している。前端面部のリッジ４１の幅Ｗｆは、赤色レーザ部３８、赤外レーザ部３９に対してそれぞれ３．５μｍ、４．５μｍとし、後端面部のリッジ４１の幅Ｗｒは、赤色レーザ部３８、赤外レーザ部３９共に１．６μｍとして、高次横モード発振動作を抑制している。
【０１１５】
この構造において、前端面側のリッジ４１の両側の溝４２の幅は、赤色レーザ部３８では７μｍ、赤外レーザ部３９では６μｍとし、赤外レーザ部３８の前端面側の溝４２の幅を赤色レーザ部３８の幅よりも小さくしている。これは、２波長レーザを光ディスク用の光源として使用し、同一の光学系を用いて光ピックアップを構成する場合、レンズへの光の取り込み効率に対し、温度特性が赤外レーザに対して相対的に劣る赤色レーザ光の利用を赤外レーザ光に対して高くする必要がある。このため、赤色レーザ部３８の水平方向のＦＦＰの半値幅を９°から１０°とし、赤外レーザ部３９の水平方向のＦＦＰの半値幅（６°から８°）に対し大きくする必要がある。このために、本実施形態においては、前端面部のリッジ４１の幅Ｗｆは、赤色レーザ部３８では３．５μｍ、赤外レーザ３９では４．５μｍとし、赤色レーザ部３８の前端面のストライプ幅を赤外レーザ部３９に対して狭くしている。この場合、前端面側のリッジ４１の両側の溝４２の幅を赤外レーザ部３９の方が赤色レーザ部３８に対し狭くしてやらなければ、２波長レーザ素子全体としての素子の幅の増大につながり素子作製コストの増大につながる。また、光ディスク上にあるビット大きさはＤＶＤ用光ディスクの方がＣＤ用光ディスクよりも小さいため、レーザ光をレンズの回折限界まで絞った場合にＦＦＰの乱れの影響は赤色レーザ部３９の方が相対的に大きくなる。従って、本実施形態にかかる２波長レーザにおいて、素子全体の面積を可能な限り縮小するためには、前端面側のリッジ４１の両側の溝４２の幅は、赤外レーザ部３９の前端面側の溝４２の幅を赤色レーザ部３８の幅よりも相対的に小さくしている。
【０１１６】
また、ウィング領域４０は、図１９に示すように直線状としている。この構成により、高温動作特性に優れ、高いキンク光出力と乱れのないＦＦＰ、高い偏光比を有する２波長半導体レーザ装置を得ることが可能となる。
【０１１７】
−変形例−
図２０は、本発明の第３の実施形態にかかる２波長レーザの変形例におけるリッジ形状を示している。
【０１１８】
本変形例では、赤色レーザ部３８、赤外レーザ部３９に対して、上記第２の実施形態の変形例５にて説明したリッジ４１の形状、溝４２及びウィング領域４０の形状を有している。前端面部のリッジ４１の幅Ｗｆは、赤色レーザ部３８では３．５μｍ、赤外レーザ部３９では４．５μｍとし、後端面部のリッジ４１の幅Ｗｒは、赤色レーザ部３８及び赤外レーザ部３９共に１．６μｍとして、高次横モード発振動作を抑制している。
【０１１９】
本変形例では、前端面側の溝４２の幅Ｗ１及び幅Ｗ２は赤色レーザ部３８及び赤外レーザ部３９共に、それぞれ７μｍ及び１５μｍとしてキンク光出力の低下とＦＦＰの乱れが生じることを防止している。
【０１２０】
なお、上記第３の実施形態において、リッジ４１の中央からウィング領域４０までの距離が、前端面側から後端面側に向かって増大している領域を有する形態において、ウィング領域４０のリッジ４１側の側面の共振器長方向に対する傾きの角度θ２は、リッジ４１の幅が前端面側から後端面側に向かって減少する領域におけるリッジ４１の側面の共振器長方向に対する傾きの角度θ１（図１も参照）よりも大きいことが望ましい。
【０１２１】
以上のように、本発明の第１〜第３の実施形態及び各変形例で説明したリッジ形状、溝、及びウィング領域の形状を有する赤色レーザ、赤外レーザを同一基板上に集積化すれば、高温動作特性に優れ、高いキンク光出力と乱れのないＦＦＰ、高い偏光比を有する２波長半導体レーザ装置を得ることが可能となる。
【０１２２】
また、以上では、赤色レーザと赤外レーザを例に挙げて説明を行ってきたが、本発明は窒化物材料より成る青色から紫外域で発光する半導体レーザに対しても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明にかかる半導体レーザ装置は、高温高出力動作が可能であり、高いキンク光出力と乱れのないＦＦＰ、高い偏光比を有する半導体レーザを実現することが可能であるため、ＤＶＤやＣＤ等の記録用途光ディスク装置への適用に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の第１の実施形態における半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における半導体レーザのリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における導波路損失のテーパ角度(θ１)依存性の計算結果を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態における動作電流値の前端面リッジ幅一定領域長（Ｌ１）依存性の実験結果を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施形態における動作電圧の前端面リッジ幅一定領域長（Ｌ１）依存性の実験結果を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施形態における動作電流値の前端面リッジ−ウィング領域間隔依存性の実験結果を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施形態における偏光比の前端面リッジ−ウィング領域間隔依存性の実験結果を示すグラフである。
【図８】本発明の第１の実施形態におけるＦＦＰの前端面リッジ−ウィング領域間隔依存性の実験結果を示すグラフであって、（ａ）は前端面リッジ−ウィング領域間隔３μｍ、（ｂ）は前端面リッジ−ウィング領域間隔４μｍ、（ｃ）は前端面リッジ−ウィング領域間隔５μｍの場合を示している。
【図９】本発明の第２の実施形態における半導体レーザのリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における電流−光出力特性におけるキンクが発生する光出力の後端面部リッジ−ウィング領域間隔依存性の測定結果を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２の実施形態における半導体レーザの変形例１のリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における半導体レーザの変形例２のリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における半導体レーザの変形例３のリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態における半導体レーザの変形例４のリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態における半導体レーザの変形例５のリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態における半導体レーザの変形例６のリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態における半導体レーザの変形例６の電流−光出力特性測定結果を示すグラフである。
【図１８】本発明の第３の実施形態における２波長半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態における２波長半導体レーザのリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態における２波長半導体レーザの変形例のリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図２１】従来の半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図２２】従来の半導体レーザのリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図２３】従来の半導体レーザのリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【図２４】従来の半導体レーザのリッジ、溝、ウィング領域の形状を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  ＧａＡｓ基板
１１  バッファ層
１２  ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層
１３  歪量子井戸活性層
１３ｇ１  第一ガイド層１３ｇ１
１３ｗ１〜１３ｗ３  ウェル層
１３ｂ１〜１３ｂ２  バリア層
１３ｇ２  第二ガイド層
１４  ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層
１５  ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ
１６  ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１７  電流ブロック層
２０  電極
２１  バッファ層
２２  ｎ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層
２３  量子井戸活性層
２３ｇ１  第一ガイド層１３ｇ１
２３ｗ１〜１３ｗ２  ウェル層
２３ｂ１  バリア層
２３ｇ２  第二ガイド層
２４  ｐ型（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐクラッド層
２５  ｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ
２６  ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
２７  電流ブロック層
３２  電極
３３  裏面電極
４０  ウィング領域
４１  リッジ
４２  溝（溝領域）
５０  分離領域（分離溝）
１０１  ｎ型ＧａＡｓ基板
１０２  ｎ型ＧａＡｓバッファ層
１０３  ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１０４  ノンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層
１０５  多重量子井戸活性層
１０６  ノンドープＡｌＧａＩｎＰ光ガイド層
１０７  ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１０８  ｐ型ＧａＩｎＰヘテロバッファ層
１０９  ｐ型ＧａＡｓキャップ層
１１０  窒化シリコン膜
１１１  水素化アモルファスシリコン膜
１１２、１１７  積層電流ブロック層
１１３  ｎ側電極
１１４  ｐ側電極
１１５  凸部
１２０  ウィング領域
１２１  リッジ
１２２  溝（溝領域）
【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】
2009295680.tif 000007
【図６】
2009295680.tif 000008
【図７】
2009295680.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009295680.tif 000013
【図１２】
2009295680.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2009295680.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2009295680.tif 000019
【図１８】
2009295680.tif 000020
【図１９】
2009295680.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2009295680.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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