JP2009238843A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る発光装置100は,第1,第2クラッド層と、活性層108と、を含み、活性層のうちの少なくとも一部は複数の利得領域180,182を構成し、複数の利得領域に生じる光の波長帯において、活性層の第1側面107の反射率は第1側面に平行な第2側面109の反射率よりも高く、複数の利得領域の各々は、平面的に見て第1側面の垂線に対して傾いた方向に向かって設けられ、複数の利得領域は少なくとも1つの利得領域対183を成し、利得領域対の一方の第1利得領域180は、一の方向に向かって設けられ、利得領域対の他方の第2利得領域182は、他の方向に向かって設けられ、第1利得領域の第1側面側の端面のうちの少なくとも一部と,第2利得領域の第1側面側の端面のうちの少なくとも一部とは重なっている。
【選択図】図1
Description
第1クラッド層と、
前記第1クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第2クラッド層と、
を含み、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、複数の利得領域を構成し、
前記複数の利得領域に生じる光の波長帯において、前記活性層の第1側面の反射率は、該第1側面に平行な前記活性層の第2側面の反射率よりも高く、
前記複数の利得領域の各々は、平面的に見て、前記第1側面から前記第2側面まで、前記第1側面の垂線に対して傾いた方向に向かって設けられ、
前記複数の利得領域は、少なくとも1つの前記利得領域の対を成し、
前記利得領域の対の一方の第1利得領域は、一の方向に向かって設けられ、
前記利得領域の対の他方の第2利得領域は、前記一の方向とは異なる他の方向に向かって設けられ、
前記第1利得領域の前記第1側面側の端面のうちの少なくとも一部と、前記第2利得領域の前記第1側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なっている。
前記第1利得領域の前記第1側面側の端面のうちの少なくとも一部と、前記第2利得領域の前記第1側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なり面において重なっており、
前記第1利得領域に生じる光の一部は、前記重なり面において反射して、前記第2利得領域の前記第2側面側の端面から出射され、
前記第2利得領域に生じる光の一部は、前記重なり面において反射して、前記第1利得領域の前記第2側面側の端面から出射されることができる。
前記第1利得領域の平面形状と、前記第2利得領域の平面形状とは、前記第1利得領域または前記第2利得領域の前記第1側面側の前記端面内の垂線に対して線対称であることができる。
前記複数の利得領域の各々では、前記第1側面側から平面的に見て、前記第1側面側の端面と、前記第2側面側の端面とは、重なっていないことができる。
平面的に見て、前記第1側面側の前記端面の外側の端点における垂線に対する前記複数の利得領域の各々の外縁の傾き角θ、前記複数の利得領域の各々の前記第1側面側の端面の幅b、および、前記第1側面と前記第2側面との間の距離Lは、下記式(1)を満たすことができる。
本発明に係る発光装置において、
平面的に見て、前記複数の利得領域のうちの少なくとも1つの前記第2側面側の端面の幅は、前記第1側面側の端面の幅と同じであることができる。
前記複数の利得領域に生じる光の波長帯において、前記第1側面の前記反射率Rは、下記式(I)を満たすことができる。
但し、eは、自然対数の底であり、Gは、g−αであり、gは、利得定数であり、αは、内部損失であり、θは、平面的に見て、前記第1側面の垂線に対する前記複数の利得領域の各々の傾き角であり、Lは、前記第1側面と前記第2側面との間の距離である。
前記第1クラッド層に電気的に接続された第1電極と、
前記第2クラッド層に電気的に接続された第2電極と、
を含むことができる。
前記第1電極は、オーミックコンタクトする第1層と接しており、
前記第2電極は、オーミックコンタクトする第2層と接しており、
前記第1電極と前記第1層との接触面、および、前記第2電極と前記第2層との接触面のうちの少なくとも一方は、前記複数の利得領域と同じ平面形状を有することができる。
前記第1層の前記接触面側の部分および前記第2層の前記接触面側の部分のうちの少なくとも一方は、柱状部の少なくとも一部を構成し、
前記柱状部は、前記複数の利得領域と同じ平面形状を有し、
前記柱状部の側方には、絶縁部が設けられており、
前記絶縁部は、平面的に見て、前記第1側面と前記第2側面との間において、前記柱状部の側面に接していることができる。
前記第1側面と前記第2側面との間において、少なくとも前記活性層の側面は、前記絶縁部により覆われていることができる。
前記複数の利得領域の各々の平面形状は、平行四辺形であることができる。
レーザ光ではない光を発することができる。
前記利得領域の対は、複数配列されていることができる。
前記複数の利得領域の第2側面側の端面は、互いに重なっていないことができる。
1.1. まず、第1の実施形態に係る発光装置100について説明する。
tanθ>b/L …(1)
なお、傾き角θは、平面的に見て、第1端面170の垂線であって、外側(第1利得領域180の傾いている側と反対側)の端点Qにおける垂線Sに対する第1利得領域180の外縁181の傾き角である。また、幅bは、平面的に見て、第1端面170の幅である。また、距離Lは、第1側面107と第2側面109との間の最短の長さである。また、図示の例では、平面的に見て(図2参照)、第1利得領域180及び第2利得領域182の各々の第2側面109側の端面172,176の幅aは、第1側面107側の端面170,174の幅bと同じである。
但し、eは、自然対数の底であり、Gは、g−αであり、gは、利得定数であり、αは、内部損失である。上記式(I)は、以下のようにして導かれる。
但し、Ispは、単位長さ当たりの自然放出光の出力であり、zは、垂線Pに対して角度θの傾きを有する第1方向Aにおける第1側面107から第2側面109までの位置を示す変数である。
これに対し、比較例として、例えば、2倍の長さを有する第1利得領域180のみを考える(図6参照)。この場合における片側の第2端面172からの出射光の光量I0は、以下のように表される。
従って、I0に対するI1の割合ηは、以下のように表される。
このηを1よりも大きくすることにより、本実施形態の発光装置100では、比較例に比べ、第2側面109側の出射光量を大きくすることができる。このことは、以下のように表される。
この式を変形することにより、
R>(eGL/cosθ−1)/(2eGL/cosθ) …(I)
となる。以上のようにして、上記式(I)を導くことができる。
2.1. 次に、第2の実施形態に係る発光装置600について説明する。
Claims (15)
- 第1クラッド層と、
前記第1クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第2クラッド層と、
を含み、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、複数の利得領域を構成し、
前記複数の利得領域に生じる光の波長帯において、前記活性層の第1側面の反射率は、該第1側面に平行な前記活性層の第2側面の反射率よりも高く、
前記複数の利得領域の各々は、平面的に見て、前記第1側面から前記第2側面まで、前記第1側面の垂線に対して傾いた方向に向かって設けられ、
前記複数の利得領域は、少なくとも1つの前記利得領域の対を成し、
前記利得領域の対の一方の第1利得領域は、一の方向に向かって設けられ、
前記利得領域の対の他方の第2利得領域は、前記一の方向とは異なる他の方向に向かって設けられ、
前記第1利得領域の前記第1側面側の端面のうちの少なくとも一部と、前記第2利得領域の前記第1側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なっている、発光装置。 - 請求項1において、
前記第1利得領域の前記第1側面側の端面のうちの少なくとも一部と、前記第2利得領域の前記第1側面側の端面のうちの少なくとも一部とは、重なり面において重なっており、
前記第1利得領域に生じる光の一部は、前記重なり面において反射して、前記第2利得領域の前記第2側面側の端面から出射され、
前記第2利得領域に生じる光の一部は、前記重なり面において反射して、前記第1利得領域の前記第2側面側の端面から出射される、発光装置。 - 請求項1または2において、
前記第1利得領域の平面形状と、前記第2利得領域の平面形状とは、前記第1利得領域または前記第2利得領域の前記第1側面側の前記端面内の垂線に対して線対称である、発光装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記複数の利得領域の各々では、前記第1側面側から平面的に見て、前記第1側面側の端面と、前記第2側面側の端面とは、重なっていない、発光装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
平面的に見て、前記第1側面側の前記端面の外側の端点における垂線に対する前記複数の利得領域の各々の外縁の傾き角θ、前記複数の利得領域の各々の前記第1側面側の端面の幅b、および、前記第1側面と前記第2側面との間の距離Lは、下記式(1)を満たす、発光装置。
tanθ>b/L …(1) - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
平面的に見て、前記複数の利得領域のうちの少なくとも1つの前記第2側面側の端面の幅は、前記第1側面側の端面の幅と同じである、発光装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記複数の利得領域に生じる光の波長帯において、前記第1側面の前記反射率Rは、下記式(I)を満たす、発光装置。
R>(eGL/cosθ−1)/(2eGL/cosθ) …(I)
但し、eは、自然対数の底であり、Gは、g−αであり、gは、利得定数であり、αは、内部損失であり、θは、平面的に見て、前記第1側面の垂線に対する前記複数の利得領域の各々の傾き角であり、Lは、前記第1側面と前記第2側面との間の距離である。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記第1クラッド層に電気的に接続された第1電極と、
前記第2クラッド層に電気的に接続された第2電極と、
を含む、発光装置。 - 請求項8において、
前記第1電極は、オーミックコンタクトする第1層と接しており、
前記第2電極は、オーミックコンタクトする第2層と接しており、
前記第1電極と前記第1層との接触面、および、前記第2電極と前記第2層との接触面のうちの少なくとも一方は、前記複数の利得領域と同じ平面形状を有する、発光装置。 - 請求項9において、
前記第1層の前記接触面側の部分および前記第2層の前記接触面側の部分のうちの少なくとも一方は、柱状部の少なくとも一部を構成し、
前記柱状部は、前記複数の利得領域と同じ平面形状を有し、
前記柱状部の側方には、絶縁部が設けられており、
前記絶縁部は、平面的に見て、前記第1側面と前記第2側面との間において、前記柱状部の側面に接している、発光装置。 - 請求項10において、
前記第1側面と前記第2側面との間において、少なくとも前記活性層の側面は、前記絶縁部により覆われている、発光装置。 - 請求項1乃至11のいずれかにおいて、
前記複数の利得領域の各々の平面形状は、平行四辺形である、発光装置。 - 請求項1乃至12のいずれかにおいて、
レーザ光ではない光を発する、発光装置。 - 請求項1乃至13のいずれかにおいて、
前記利得領域の対は、複数配列されている、発光装置。 - 請求項14において、
前記複数の利得領域の第2側面側の端面は、互いに重なっていない、発光装置。
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