JP2012104805A5 - - Google Patents

Claims (21)

1. 基板の上に、下部ミラー、活性層、上部ミラー、を含む積層構造体を有し、波長λで発振する面発光レーザであって、
   前記上部ミラーの上部に設けられ、光出射領域内の中央部に位置する第１の領域と、前記光出射領域内であって前記第１の領域より外側に位置する第２の領域と、の間に段差を有する第１の段差構造を備え、
   前記第１の領域と前記第２の領域における、前記第１の段差構造の光学厚さは、それぞれλ／２の整数倍であり、
   前記面発光レーザの外部における前記積層構造体の積層方向に対して垂直な面と、前記上部ミラーの上部境界面と、の間の光路長に関して、
   前記第１の領域における前記光路長と前記第２の領域における前記光路長との差Ｌは、以下の式を満たすことを特徴とする面発光レーザ。
   （１／４＋Ｎ）λ＜｜Ｌ｜＜（３／４＋Ｎ）λ （Ｎは整数）
2. 前記Ｌは、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ。
   （０．３６＋Ｎ）λ＜｜Ｌ｜＜（０．６４＋Ｎ）λ （Ｎは整数）
3. 前記Ｌは、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ。
   （０．３９＋Ｎ）λ＜｜Ｌ｜＜（０．６１＋Ｎ）λ （Ｎは整数）
4. 前記｜Ｌ｜は、（１／２＋Ｎ）λであることを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ。
5. 前記第１の段差構造は、前記第２の領域と、前記光出射領域内であって前記第２の領域より外側に位置する第３の領域と、の間に段差を有し、
   前記第２の領域における前記光路長と前記第３の領域における前記光路長との差Ｌ´は以下の式を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の面発光レーザ。
   （Ｎ＋１／４）λ＜｜Ｌ´｜＜（Ｎ＋３／４）λ （Ｎは整数）
6. 前記第１の段差構造は、屈折率の異なる複数の材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の面発光レーザ。
7. 前記第１の段差構造の上側または下側に設けられ、前記光出射領域内の中央部に位置する第４の領域と、前記光出射領域内であって前記第４の領域より外側に位置する第５の領域と、の間に段差を有する第２の段差構造を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の面発光レーザ。
8. 前記第１の段差構造の前記第１の領域と前記第２の領域の境界の少なくとも一部が、前記第２の段差構造の前記第５の領域に含まれることを特徴とする請求項７に記載の面発光レーザ。
9. 前記第４の領域における、前記上部ミラーと前記第１の段差構造と前記第２の段差構造を合わせた構造体の反射率は、前記第５の領域における、前記上部ミラーと前記第１の段差構造と前記第２の段差構造を合わせた構造体の反射率よりも高いことを特徴とする請求項７又は８に記載の面発光レーザ。
10. 前記第２の段差構造の前記第４の領域と前記第５の領域の光路長差は、λ／４の奇数倍であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の面発光レーザ。
11. 前記第２の段差構造は、屈折率の異なる複数の材料から形成されていることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の面発光レーザ。
12. 基板の上に、下部ミラー、活性層、上部ミラー、を含む積層構造体を有し、波長λで発振する面発光レーザであって、
    前記上部ミラーの上部に設けられ、光出射領域内の中央部に位置する第１の領域と、前記光出射領域内であって前記第１の領域より外側に位置する第２の領域と、の間に段差を有する第１の段差構造と、
    前記第１の段差構造の上側または下側に設けられ、光出射領域内の中央部に位置する第３の領域と、前記光出射領域内であって前記第３の領域より外側に位置する第４の領域と、の間に段差を有する第２の段差構造と、を備え、
    前記面発光レーザの外部における前記積層構造体の積層方向に対して垂直な面と、前記上部ミラーの上部境界面、との間の光路長に関して、
    前記第１の領域における前記光路長と前記第２の領域における前記光路長との差Ｌは、以下の式を満たし、
    前記第３の領域における、前記上部ミラーと前記第１の段差構造と前記第２の段差構造を合わせた構造体の反射率は、前記第４の領域における、前記上部ミラーと前記第１の段差構造と前記第２の段差構造を合わせた構造体の反射率よりも高いことを特徴とする面発光レーザ。
    （１／４＋Ｎ）λ＜｜Ｌ｜＜（３／４＋Ｎ）λ （Ｎは整数）
13. 前記第１の段差構造の前記第１の領域と前記第２の領域の境界の少なくとも一部が、前記第２の段差構造の前記第４の領域に含まれることを特徴とする請求項１２に記載の面発光レーザ。
14. 前記第２の段差構造の前記第３の領域と前記第４の領域の光路長差は、λ／４の奇数倍であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の面発光レーザ。
15. 前記第２の段差構造は、屈折率の異なる複数の材料から形成されていることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の面発光レーザ。
16. 前記第１の段差構造を形成する材料の屈折率と前記第２の段差構造を形成する材料の屈折率が異なっていることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の面発光レーザ。
17. 複数の面発光レーザアレイを備える面発光レーザアレイであって、
    前記複数の面発光レーザのうち少なくとも１つは、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の面発光レーザであることを特徴とする面発光レーザアレイ。
18. 前記複数の面発光レーザが、第１の方向に配置されており、
    前記第１の段差構造の前記第１の領域は楕円形状であり、
    前記楕円形状の短軸方向または長軸方向が前記第１の方向と一致していることを特徴とする請求項１７に記載の面発光レーザアレイ。
19. 請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の面発光レーザと、
    前記面発光レーザの光を集光して走査する光学系と、を備える画像形成装置。
20. 前記第１の段差構造の前記第１の領域の半径ａは、前記光学系の入射側ＦナンバーＦｎｏ．に対して、ａ＜０．７５λ・Ｆｎｏ．を満たすことを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。
21. 前記光学系の走査方向に対応する主走査方向と、前記主走査方向に垂直な副走査方向で前記第１の段差構造の径が異なり、前記光学系の入射側Ｆナンバーが小さい方向における径が、前記光学系の入射側Ｆナンバーが大きい方向における径よりも小さいことを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。