[發(fā)明專利]表面發(fā)射激光器、陣列、光學(xué)掃描裝置和成像設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910139387.8
• 申請(qǐng)日: 2009-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN101582563A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石井稔浩;牧田憲吾;軸谷直人;原坂和宏;佐藤俊一;菅原悟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社理光
• 主分類號(hào): H01S5/183
• 分類號(hào): H01S5/183;H01S5/02;H01S5/125;H01S5/42;G02B26/10;G02B26/12;G03G15/00;G03G15/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 王 冉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的特定方面涉及表面發(fā)射激光器、表面發(fā)射激光器陣列、包括 表面發(fā)射激光器或者表面發(fā)射激光器陣列的光學(xué)掃描裝置和包括光學(xué)掃描 裝置的成像設(shè)備。

背景技術(shù)

包括作為光源的激光器成像設(shè)備廣泛用于電子照相記錄。用于電子照 相記錄的典型的成像設(shè)備包括光學(xué)掃描裝置，其通過由光源發(fā)出并被偏轉(zhuǎn) 器偏轉(zhuǎn)的光束掃描感光鼓的表面以在感光鼓表面上形成潛象。

這樣的光學(xué)掃描裝置包括光學(xué)系統(tǒng)，其包括掃描透鏡。如果進(jìn)入光學(xué) 系統(tǒng)的光的偏振態(tài)不穩(wěn)定，那么從成像設(shè)備輸出的圖像的質(zhì)量會(huì)被降級(jí)。

為了防止或者減少該問題，已經(jīng)提出各種用于控制從表面發(fā)射激光器 發(fā)出的光的偏振態(tài)的方法。在第一方法中，其被認(rèn)為是最有希望的方法， 使用傾斜襯底(例如，見專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)1)。

在第二方法中，各向異性應(yīng)力施加到有源層(例如，見專利文獻(xiàn)2和3)。

在第三方法中，使用具有矩形或者橢圓形狀的選擇性氧化層(例如，見 專利文獻(xiàn)4-6)。在第四方法中，使用具有非均一厚度的選擇性氧化層(例如， 見專利文獻(xiàn)7)。

但是，第一方法缺乏穩(wěn)定性。例如，對(duì)于第一方法，當(dāng)激光器的溫度 變高或者激光器長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，光的偏振態(tài)變得不穩(wěn)定。對(duì)于第二方法， 其中引線(wire)可以被拉出的方向受到限制，并且不能使用各向同性的干蝕 刻來(lái)形成臺(tái)面(mesa)。結(jié)果，這增加激光器的成本。第三方法不利地影響光 束的形狀(截面形狀)。對(duì)于第四方法，不能使用金屬有機(jī)化學(xué)蒸汽沉積 (MOCVD)來(lái)生產(chǎn)激光器。結(jié)果，這增加生產(chǎn)成本。

[專利文獻(xiàn)1]日本專利No.4010095

[專利文獻(xiàn)2]日本專利No.3606059

[專利文獻(xiàn)3]日本專利申請(qǐng)公開No.2006-13366

[專利文獻(xiàn)4]日本專利No.3799667

[專利文獻(xiàn)5]日本專利No.3551718

[專利文獻(xiàn)6]日本專利No.2891133

[專利文獻(xiàn)7]日本專利No.3800852

[非專利文獻(xiàn)1]T.Ohtosh，T.Kuroda，A.Niwa和S.Tsuji的“在具有應(yīng)變量 子阱的表面發(fā)射激光器中光學(xué)增益對(duì)晶體取向的相關(guān)性(Dependence?of optical?gain?on?crystal?orientation?in?surface-emitting?lasers?with?strained quantμm?wells)”，Appl.Phys.Lett.65(15)，1994年10月10日。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一方面提供表面發(fā)射激光器、表面發(fā)射激光器陣列、包括表 面發(fā)射激光器或者表面發(fā)射激光器陣列的光學(xué)掃描裝置和包括光學(xué)掃描裝 置的成像設(shè)備，其解決或者減少現(xiàn)有技術(shù)的限制和不利所致的一種或多種 問題。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，表面發(fā)射激光器包括襯底和堆疊在襯底上的多 層半導(dǎo)體層，并配置得以在垂直于襯底的方向發(fā)光。襯底的主平面的法線 相對(duì)于其中一個(gè)晶體取向<100>朝向其中一個(gè)晶體取向<111>傾斜。半導(dǎo) 體層包括：諧振器結(jié)構(gòu)，其包括有源層；和半導(dǎo)體多層鏡，該半導(dǎo)體多層 鏡堆疊在諧振器結(jié)構(gòu)上并包括限制結(jié)構(gòu)，其中電流通過區(qū)域由氧化區(qū)域圍 繞，氧化區(qū)域包括至少一種氧化物，其通過氧化包含鋁的選擇性氧化層的 一部分而產(chǎn)生。由氧化所致的應(yīng)變場(chǎng)至少存在于圍繞電流通過區(qū)域的氧化 區(qū)域的附近的一部分中。在應(yīng)變場(chǎng)中，在平行于襯底表面并垂直于其中一 個(gè)晶體取向<100>和其中一個(gè)晶體取向<111>的第一軸方向的應(yīng)變值不同 于在垂直于法線和第一軸方向二者的第二軸方向的應(yīng)變值。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是示出圖1所示的光學(xué)掃描裝置的示意圖；

圖3是示出圖2所示的光源的表面發(fā)射激光器的視圖；

圖4A和4B是示出圖3所示的襯底的視圖；

圖5是圖3所示的有源層周圍部分的放大圖；

圖6是圖3所示的上半導(dǎo)體DBR的一部分的放大圖；

圖7是沿著圖3的線A-A剖開的表面發(fā)射激光器的截面視圖；

圖8是示出通過IR顯微鏡觀察到的氧化層和電流通過區(qū)域的圖形；