[發明專利]表面發射激光器器件、表面發射激光器陣列、光學掃描裝置和成像設備

有效

• 申請號: 200980146798.8
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN102224646A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 原坂和宏;佐藤俊一;軸谷直人
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/022;H01S5/343
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本發明涉及表面發射激光器器件、表面發射激光器陣列、光學掃描裝置和成像設備。更具體地說，本發明涉及在垂直于襯底的方向上發射激光的表面發射激光器器件和表面發射激光器陣列、包括該表面發射激光器器件或表面發射激光器陣列的光學掃描裝置以及包括該光學掃描裝置的成像設備。

背景技術

垂直腔表面發射激光器器件在垂直于襯底的方向上發射光線，由于垂直腔表面發射激光器器件成本低、功耗小、尺寸小并且與沿著平行于襯底方向發射光線的邊緣發射型半導體激光器器件相比更適于二維裝置，因此近年來越來越受到關注。

表面發射激光器器件的應用領域包括用于打印機中光學寫入系統的光源(具有在780nm波段的振蕩波長)、用于在光盤設備中寫入的光源(具有在1.3μm波段或在850nm波段的振蕩波長)、以及用于利用光纖的光學傳輸系統，如LAN(即局域網)中的光源(具有在1.3μm或1.5μm波段的振蕩波長)。此外，表面發射激光器器件被期望用于在板之間、板之內、LSI(即，大規模集成電路)的芯片之間和LSI內的芯片之內進行光學傳輸的光源。

在這些應用領域中，從表面發射激光器器件發出的光線(下面可以稱為發射光線)經常具有(1)具有圓形橫截面形狀；以及(2)具有恒定的偏振方向。

為了使得發射光線的橫截面形狀為圓形，需要控制高階橫模振蕩。為此，已經嘗試各種方法，如在日本專利公告說明書第3566902號(下面稱為專利文件1)中公開的。

而且，已經嘗試了各種控制發射光線的偏振方向的方法，如在日本專利公告說明書第3955925號(以下稱為專利文件2)中公開的。

此外，已經研究了在控制高階橫模振蕩和控制偏振方向之間的平衡，如在日本專利申請公開說明書第2007-201398號(下面稱為專利文件3)和日本專利申請公開說明書第2004-289033號(下面稱為專利文件4)中公開的。

但是，專利文件1和專利文件2中公開的方法在平衡高階橫模振蕩的控制和偏振方向的控制的方面存在困難。此外，專利文件3公開的方法產生表面發射激光器器件的電阻增加或者由于電流密度增大而工作壽命期減少的風險。此外，專利文件4中公開的方法在穩定表面發射激光器器件的各種特性或者控制高階橫模的特征方面存在困難。

發明內容

本發明的實施方式可以解決或減少上述問題中的一個或多個。

更具體地說，本發明的實施方式可以穩定發射光線的偏振方向，同時控制高階橫模振蕩。

根據本發明的一個實施方式，提供了一種表面發射激光器器件，以在垂直于襯底的方向上發射激光，包括：

圍繞發射激光的發射表面上的發射區域的p側電極；以及

透明介電膜，該透明介電膜形成在發射區域的中心部分的外側的外側區域上和發射區域之內，以降低反射率，使之低于中心部分的反射率，

其中，發射區域之內的外側區域在相互垂直的兩個方向上具有形狀各向異性。

根據本發明的另一實施方式，提供了一種表面發射激光器陣列，其被構造成在垂直于襯底的方向上發射多束激光，包括：

集成在襯底上的多個表面發射激光器器件；

其中，所述表面發射激光器器件包括：

圍繞發射激光的發射表面上的發射區域的p側電極；以及

透明介電膜，該透明介電膜形成在發射區域的中心部分的外側的外側區域上和發射區域之內，以降低反射率，使之低于中心部分的反射率，

其中，發射區域之內的外側區域在相互垂直的兩個方向上具有形狀各向異性。

根據本發明的另一實施方式，提供了一種光學掃描裝置，其被構造成用激光掃描要被掃描的表面；包括：

光源，該光源包括沿著垂直于襯底的方向發射激光的表面發射激光器器件；

偏轉單元，該偏轉單元偏轉來自光源的激光；以及

光學掃描系統，以將偏轉單元偏轉的激光聚焦，

其中，所述表面發射激光器器件包括：

圍繞發射激光的發射表面上的發射區域的p側電極；以及

透明介電膜，該透明介電膜形成在發射區域的中心部分的外側的外側區域上和發射區域之內，以降低反射率，使之低于中心部分的反射率，

其中，發射區域之內的外側區域在相互垂直的兩個方向上具有形狀各向異性。

根據本發明的另一實施方式，提供了一種光學掃描裝置，以用激光掃描要被掃描的表面，包括：

光源，該光源包括沿著垂直于襯底的方向發射多束激光的表面發射激光器陣列；

偏轉單元，該偏轉單元偏轉來自光源的激光；以及

光學掃描系統，以將偏轉單元偏轉的激光聚焦，