JP5515445B2 - 面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置、光伝送装置および情報処理装置 - Google Patents
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Description
前記レーザ素子部に駆動電流を供給するための第1の電極部と、前記第1組の発熱素子部に駆動電流を供給するための第2の電極部と、前記第2組の発熱素子部に駆動電流を供給するための第3の電極部とを有し、第1組および第2組の各発熱素子部の出射領域は遮蔽され、前記第2組の発熱素子部は、前記第1組の発熱素子部と独立して駆動され、前記基板上に複数の前記レーザ素子部が前記基板の素子形成面におけるX方向および当該X方向と直交するY方向に配置され、各レーザ素子部が前記第1および第2組の発熱素子部によって挟まれている、面発光型半導体レーザ。
請求項2は、前記基板の素子形成面におけるX方向の結晶方位が[0,1,1]または[0,1,−1]であるとき、Y方向の結晶方位が[0,1,−1]または[0,1,1]であり、前記第1組および第2組の発熱素子部の配列方向は、X方向の結晶方位またはY方向の結晶方位と平行である、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項3は、前記レーザ素子部の頂部の出射領域には、前記垂直共振器と電気的に接続された第1の上部電極が形成され、第1の上部電極には、レーザ光を出射可能な開口が形成され、前記第1組の発熱素子部の各々の頂部の出射領域には、前記垂直共振器と電気的に接続された第2の上部電極が形成され、第2の上部電極は、レーザ光を遮蔽し、前記第2組の発熱素子部の各々の頂部の出射領域には、前記垂直共振器と電気的に接続された第3の上部電極が形成され、第3の上部電極は、レーザ光を遮蔽する、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項4は、前記レーザ素子部は、第1の溝によって隔離された第1の柱状構造を有し、前記第1の柱状構造は、側壁から選択的に酸化された第1の酸化領域を含み、前記第1組の発熱素子部は、第2の溝によって隔離された第2の柱状構造を有し、前記第2の柱状構造は、側壁から選択的に酸化された第2の酸化領域を含み、前記第2組の発熱素子部は、第3の溝によって隔離された第3の柱状構造を有し、前記第3の柱状構造は、側壁から選択的に酸化された第3の酸化領域を含む、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項5は、前記第2および第3の酸化領域によって囲まれた第2および第3の導電領域の径は、前記第1の酸化領域によって囲まれた第1の導電領域の径よりも小さい、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項6は、前記第1、第2および第3の溝は、熱可塑性樹脂によって充填されている、請求項4または5に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項7は、前記第1の柱状構造は、前記レーザ素子部と前記第1組の発熱素子部の配列方向に延びる第1の連結部によって前記第2の柱状構造に接続され、かつ前記レーザ素子部と前記第2組の発熱素子部の配列方向に延びる第2の連結部によって前記第3の柱状構造に接続される、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項8は、前記第1の電極部は、前記第1の上部電極に金属配線を介して接続された電極パッドを含み、前記第2の電極部は、前記第2の上部電極に金属配線を介して接続された共通の電極パッドを含み、前記第3の電極部は、前記第3の上部電極に金属配線を介して接続された共通の電極パッドを含む、請求項3に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項9は、請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、前記面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材と、を実装した面発光型半導体レーザ装置。
請求項10は、面発光型半導体レーザ装置はさらに、前記レーザ素子部と前記第1組および第2組の発熱素子部を駆動するための駆動手段を含む、請求項9に記載の面発光型半導体レーザ装置。
請求項11は、面発光型半導体レーザ装置はさらに、基板上の前記第1組または第2組の発熱素子部の発熱温度を検出する検出手段を含み、前記駆動手段は、前記検出手段によって検出された発熱温度に基づき第1組または第2組の発熱素子部への駆動電流を制御する、請求項10に記載の面発光型半導体レーザ装置。
請求項12は、請求項9に記載された面発光型半導体レーザ装置と、前記面発光型半導体レーザ装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段と、を備えた光伝送装置。
請求項13は、請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、前記面発光型半導体レーザから出射されるレーザ光を記録媒体に集光する集光手段と、前記集光手段により集光されたレーザ光を前記記録媒体上で走査する機構と、を有する情報処理装置。
請求項3によれば、上部電極でレーザ光を遮蔽することで簡単に発熱素子部を形成することができる。
請求項4によれば、発熱素子部を持たない選択酸化型の面発光型半導体レーザと比較して、低コストの製造工程を用いてレーザ光の偏光を制御可能な選択酸化型の面発光型半導体レーザを提供することができる。
請求項5によれば、第2および第3の導電領域が第1の導電領域と同じ大きさであるものと比較して、発熱素子部の発熱効率を改善することができる。
請求項6によれば、熱可塑性樹脂を充填しない場合と比較して、レーザ素子部と発熱素子部の配列方向の熱分布の異方性を顕著にすることができる。
請求項7によれば、第1の連結部を持たない構成と比較して、レーザ素子部と発熱素子部の配列方向の熱分布の異方性を顕著にすることができる。
請求項8によれば、レーザ素子部の偏光方向をこれと直交する他の偏光方向にスイッチングさせることができる。
請求項9によれば、面発光型半導体レーザ装置から偏光制御されたレーザ光を出射させることができる。
請求項10によれば、面発光型半導体レーザ装置においてレーザ素子部および発熱素子部の駆動を行うことができる。
請求項11によれば、発熱素子部の消費電力を低減することができる。
請求項12によれば、光伝送装置から偏光制御されたレーザ光を伝送させることができる。
請求項13によれば、情報処理装置において偏光制御されたレーザ光を用いて情報処理をすることができる。
30A、30B、30C,30D:ダミー素子部(発熱素子部)
100:基板
102:下部多層反射膜
104、108:スペーサ層
106:活性層(量子井戸活性層)
110:上部多層反射膜
112:AlAs層(電流狭窄層)
114:コンタクト層
120:p側電極
122:開口
130:p側電極
140:層間絶縁膜
142、144:コンタクトホール
150、160:配線
152、162、162A、162B:電極パッド
170:n側電極
Claims (13)
- 基板と、
基板上に形成されかつ垂直共振器を含み、頂部の出射領域からレーザ光を出射可能なレーザ素子部と、
基板上に形成されかつ各々が垂直共振器を含み、前記レーザ素子部を間において対向する側にそれぞれ配置された第1組の発熱素子部と、
前記第1組の発熱素子部の配列方向と直交する方向に配列された第2組の発熱素子部と、
前記レーザ素子部に駆動電流を供給するための第1の電極部と、
前記第1組の発熱素子部に駆動電流を供給するための第2の電極部と、
前記第2組の発熱素子部に駆動電流を供給するための第3の電極部とを有し、
第1組および第2組の各発熱素子部の出射領域は遮蔽され、
前記第2組の発熱素子部は、前記第1組の発熱素子部と独立して駆動され、
前記基板上に複数の前記レーザ素子部が前記基板の素子形成面におけるX方向および当該X方向と直交するY方向に配置され、各レーザ素子部が前記第1および第2組の発熱素子部によって挟まれている、面発光型半導体レーザ。 - 前記基板の素子形成面におけるX方向の結晶方位が[0,1,1]または[0,1,−1]であるとき、Y方向の結晶方位が[0,1,−1]または[0,1,1]であり、前記第1組および第2組の発熱素子部の配列方向は、X方向の結晶方位またはY方向の結晶方位と平行である、請求項1に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記レーザ素子部の頂部の出射領域には、前記垂直共振器と電気的に接続された第1の上部電極が形成され、第1の上部電極には、レーザ光を出射可能な開口が形成され、前記第1組の発熱素子部の各々の頂部の出射領域には、前記垂直共振器と電気的に接続された第2の上部電極が形成され、第2の上部電極は、レーザ光を遮蔽し、前記第2組の発熱素子部の各々の頂部の出射領域には、前記垂直共振器と電気的に接続された第3の上部電極が形成され、第3の上部電極は、レーザ光を遮蔽する、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記レーザ素子部は、第1の溝によって隔離された第1の柱状構造を有し、前記第1の柱状構造は、側壁から選択的に酸化された第1の酸化領域を含み、前記第1組の発熱素子部は、第2の溝によって隔離された第2の柱状構造を有し、前記第2の柱状構造は、側壁から選択的に酸化された第2の酸化領域を含み、前記第2組の発熱素子部は、第3の溝によって隔離された第3の柱状構造を有し、前記第3の柱状構造は、側壁から選択的に酸化された第3の酸化領域を含む、請求項1または2に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第2および第3の酸化領域によって囲まれた第2および第3の導電領域の径は、前記第1の酸化領域によって囲まれた第1の導電領域の径よりも小さい、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第1、第2および第3の溝は、熱可塑性樹脂によって充填されている、請求項4または5に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第1の柱状構造は、前記レーザ素子部と前記第1組の発熱素子部の配列方向に延びる第1の連結部によって前記第2の柱状構造に接続され、かつ前記レーザ素子部と前記第2組の発熱素子部の配列方向に延びる第2の連結部によって前記第3の柱状構造に接続される、請求項4に記載の面発光型半導体レーザ。
- 前記第1の電極部は、前記第1の上部電極に金属配線を介して接続された電極パッドを含み、前記第2の電極部は、前記第2の上部電極に金属配線を介して接続された共通の電極パッドを含み、前記第3の電極部は、前記第3の上部電極に金属配線を介して接続された共通の電極パッドを含む、請求項3に記載の面発光型半導体レーザ。
- 請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、
前記面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材と、
を実装した面発光型半導体レーザ装置。 - 面発光型半導体レーザ装置はさらに、前記レーザ素子部と前記第1組および第2組の発熱素子部を駆動するための駆動手段を含む、請求項9に記載の面発光型半導体レーザ装置。
- 面発光型半導体レーザ装置はさらに、基板上の前記第1組または第2組の発熱素子部の発熱温度を検出する検出手段を含み、前記駆動手段は、前記検出手段によって検出された発熱温度に基づき第1組または第2組の発熱素子部への駆動電流を制御する、請求項10に記載の面発光型半導体レーザ装置。
- 請求項9に記載された面発光型半導体レーザ装置と、
前記面発光型半導体レーザ装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段と、
を備えた光伝送装置。 - 請求項1ないし8いずれか1つに記載の面発光型半導体レーザと、
前記面発光型半導体レーザから出射されるレーザ光を記録媒体に集光する集光手段と、
前記集光手段により集光されたレーザ光を前記記録媒体上で走査する機構と、
を有する情報処理装置。
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