[发明专利]半导体激光器、光拾取器件及光记录和/或复制装置

说明书

本发明涉及一种半导体激光器和一种光拾取器件以及一种利用半导体激光器的光记录和/或复制装置。

图1A和图1B显示了一种常规实折射率波导半导体激光器。图1A是常规实折射率波导半导体激光器的原理图，图1B是显示与图1A相关的折射率分布原理图。

如图1A所示，常规实折射率波导半导体激光器包括在一个半导体衬底(没有示出)上的一个n型包层101，有源层102和p型包层103。p型包层103的上层部分具有往一个方向延伸的长条形状而且宽度给定。长条部分103a的延伸方向和实折射率波导半导体激光器的谐振腔的纵向方向一致。在长条部分103a的两旁形成的是具有比p型包层103折射率低的低折射率区104。

图1B显示了常规实折射率波导半导体激光器的等效折射率分布。如图1B所示，常规实折射率波导半导体激光器具有一折射率的台阶分布，其中在和长条部分103a对准的部分折射率较高，在长条部分103a两旁的低折射率区104对齐的部分折射率较低。即，在和p-n结平行以及与谐振腔的纵向垂直的方向上有一等效折射率台阶。以这种方式，可得到预期的稳定横向基本模式的激光振荡。

在常规实折射率波导半导体激光器中，p型包层103的上层部分的长条部分103a是这样制得的，首先在整个表面生长p型包层103，然后湿法刻蚀p型包层103。然而，由于在刻蚀过程中刻蚀速度不能很好控制，结果是长条部分103的宽度(长条宽度)不均匀。更具体地说，变化量为0.3μm或更大。这就引起激光的水平辐射角θ//依据长条宽度的不同而变化的量大到±2°或更大。

当常规实折射率波导半导体激光器用作一种光拾取器件或一种光记录和/或复制装置的光源时会产生另外一个问题。即当激光的水平辐射角θ//超过下限时，透镜周边光量减少，以及光斑在光盘表面扩展。相反，当激光的水平辐射角θ//超过上限时，在光盘上记录的过程中，半导体激光器需要更大的功率来发射光，以及可以引起不期望的半导体激光器可靠性问题。

因此本发明的一个目的在于提供一种通过使器件特性在半导体激光器结构参数波动时变化最小从而使激光的水平辐射角可精确控制的半导体激光器，以及一种光拾取器件和一种利用如半导体激光器作为光源的光记录和/或复制装置。

根据本发明的第一方面，提供了一个半导体激光器包括：一个衬底，衬底上的一个第一包层，第一包层上的一个有源区，以及有源区上的一个第二包层；第二包层具有多个等效复折射率的台阶，平行于p-n结方向并且垂直于谐振腔方向放置。

根据本发明的第二方面，提供了一个用半导体激光器作为光源的光拾取器件，其中半导体激光器包括：一个衬底，衬底上的一个第一包层，第一包层上的一个有源层，以及有源层上的一个第二包层；第二包层具有多个等效复折射率的台阶，平行于p-n结方向并且垂直于谐振腔方向放置。

根据本发明的第三方面，提供了一个用半导体激光器作为光源的光记录和/或复制装置，其中半导体激光器包括：一个衬底，衬底上的一个第一包层，第一包层上的一个有源层，以及有源层上的一个第二包层；第二包层具有多个等效复折射率的台阶，平行于p-n结方向并且垂直于谐振腔方向放置。

光记录和/或复制装置可用于记录和复制，或仅用于复制，或仅用于记录。

在以上所示的本发明的任一方面，由于第二包层具有多个平行于p-n结方向并且垂直于谐振腔方向放置的等效复折射率的台阶，半导体激光器可以比具有单个等效折射率台阶的常规实折射率波导半导体激光器更好地控制激光的水平辐射角。

以上和其它的本发明的目的、特点和优点将在下面结合附图的详细陈述中变得很明显。

图1A和图1B是一个常规实折射率波导半导体激光器的横截面视图和显示半导体激光器的等效复折射率分布原理图；

图2A和图2B是一个根据本发明的第一实施例的基于AlGaAs的埋脊半导体激光器的横截面视图和显示半导体激光器的等效复折射率分布原理图；

图3是一个解释根据本发明的第一实施例的基于AlGaAs的埋脊半导体激光器制作过程的横截面视图；

图4是一个解释根据本发明的第一实施例的基于AlGaAs的埋脊半导体激光器制作过程的横截面视图；

图5是一个解释根据本发明的第一实施例的基于AlGaAs的埋脊半导体激光器制作过程的横截面视图；

图6A和图6B是一个根据本发明的第二实施例的基于AlGaAs的埋脊半导体激光器的横截面视图和显示半导体激光器的等效复折射率分布原理图；