[發(fā)明專利]表面發(fā)射激光裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810099247.8
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101308996A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 堀雄一郎
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01S5/18
• 分類號: H01S5/18;H01S5/183
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 秦晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面發(fā)射激光裝置。

背景技術(shù)

近年來，表面發(fā)射激光裝置一直被積極地研究。表面發(fā)射激光器 具有很多優(yōu)點，例如，容易被集成和按陣列布置(array)，以及與外 部光學(xué)系統(tǒng)具有良好的耦合效率。

因此，表面發(fā)射激光裝置有望應(yīng)用于諸如通信、電子攝影術(shù)和傳 感之類的領(lǐng)域。尤其，表面發(fā)射激光裝置已經(jīng)在通信領(lǐng)域例如紅外線 短程通信中投入實際應(yīng)用。

有幾種表面發(fā)射激光器。作為其中的一種，有一種激光裝置通過 使光在平行于基板的方向共振從而通過將激光衍射入垂直于基板的 方向來將振蕩激光取出，從而實現(xiàn)表面發(fā)射功能。

作為這種衍射型表面發(fā)射激光器，第一專利文獻(日本專利申請 公開No.2000-332351)公開了一種使用二維光子晶體的第二級衍射效 應(yīng)的發(fā)明。

在本發(fā)明中，光子晶體被引入到半導(dǎo)體激光器的活性層的附近， 在活性層中發(fā)射的光由于光子晶體的第二級衍射效應(yīng)而在平面內(nèi)振 蕩。

然后，該表面發(fā)射激光器被配置為通過同一光子晶體的第一級衍 射將振蕩激光取出到垂直于平面的方向中。

近來人們強烈地期望開發(fā)具有更高性能的表面發(fā)射激光器，就激 光器的設(shè)計自由度及其光發(fā)射效率來說，在第一專利文獻中所公開的 上述相關(guān)技術(shù)光柵表面發(fā)射激光裝置還有進一步改進的空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及能夠進一步提高其光發(fā)射效率和擴大其設(shè)計自由度 的表面發(fā)射激光裝置。

根據(jù)本發(fā)明，可以實現(xiàn)能夠進一步提高其光發(fā)射效率和擴大其設(shè) 計自由度的表面發(fā)射激光裝置。

從下述參照附圖對示例實施例的描述中，本發(fā)明的其它特征將變 得顯而易見。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明示例實施例的表面發(fā)射激光器的基本配置的 截面圖。

圖2是示出本發(fā)明示例實施例的二維光子晶體的透視圖。

圖3是示出本發(fā)明示例實施例的光子能帶結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖4是示出當(dāng)從平行于其基板的方向觀看時本發(fā)明第一實例的 表面發(fā)射激光器的配置的截面圖。

圖5A和5B是示出本發(fā)明第一實例中的光子晶體層的視圖，其 中，圖5A是示出當(dāng)從垂直于其基板的方向觀看時表面發(fā)射激光器中 的整個光子晶體層的截面圖，圖5B是圖5A中所示的區(qū)域503的放大 圖。

圖6A和6B是示出本發(fā)明第一實例中的第一光子晶體區(qū)的視圖， 其中，圖6A是示出第一光子晶體區(qū)中的光子能帶和共振模式的示意 圖，圖6B是示出在共振模式中的光的衍射的示意圖。

圖7A、7B和7C是示出本發(fā)明第一實例中的第二光子晶體區(qū)的 光子能帶的示意圖，其中，圖7A是示出第二光子晶體區(qū)中的光子能 帶和共振模式的示意圖，圖7B是示出在共振模式中垂直于平面的光 的衍射的示意圖，圖7C是示出在共振模式中在平行于平面的方向的 光的衍射的示意圖。

圖8是示出激光裝置的平面圖，該平面圖示出當(dāng)從上面觀看時本 發(fā)明第一實例中的p電極。

圖9A和9B是示出在本發(fā)明的表面發(fā)射激光器中引入的第一光 子晶體區(qū)中的光子能帶的示意圖，其中，圖9A是示出在第一光子晶 體區(qū)中的光子能帶和另一個共振模式的示意圖，圖9B是示出在共振 模式中的光衍射的示意圖。

圖10是示出當(dāng)從平行于其基板的方向觀看時本發(fā)明第二實例的 表面發(fā)射激光器的配置的截面圖。

圖11是示出當(dāng)從平行于其基板的方向觀看時本發(fā)明第三實例的 表面發(fā)射激光器的配置的截面圖。

圖12A和12B是示出本發(fā)明第三實例中的光子晶體層和p電極 的視圖，其中，圖12A是示出當(dāng)從平行于其基板的方向觀看時表面發(fā) 射激光器中的整個光子晶體層的平面圖，圖12B是示出當(dāng)從上面觀看 時該激光裝置的平面圖。

圖13是示出當(dāng)從平行于其基板的方向觀看時本發(fā)明第四實例的 表面發(fā)射激光器的配置的截面圖。

圖14A和14B是示出本發(fā)明第四實例中的光子晶體層的視圖， 其中，圖14A是示出該表面發(fā)射激光器中的整個光子晶體層的視圖， 圖14B是圖14A中的區(qū)域1404的放大圖。

圖15是示出在本發(fā)明第二實例中的表面發(fā)射激光器中當(dāng)?shù)诙? 導(dǎo)模式用于共振光時的光分布，以及光子晶體、SCH層和活性層之間 的位置關(guān)系的示意圖。

具體實施方式

接下來，描述本發(fā)明示例實施例的表面發(fā)射激光裝置。