JP2012244028A - Light-emitting device and projector - Google Patents

Light-emitting device and projector Download PDF

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JP2012244028A
JP2012244028A JP2011114422A JP2011114422A JP2012244028A JP 2012244028 A JP2012244028 A JP 2012244028A JP 2011114422 A JP2011114422 A JP 2011114422A JP 2011114422 A JP2011114422 A JP 2011114422A JP 2012244028 A JP2012244028 A JP 2012244028A
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Yasutaka Imai
保貴 今井
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Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device which emits light efficiently and features a large interval between plural emission surfaces.SOLUTION: A first gain region 160 of a light-emitting device 100 is inclined toward one side relative to a perpendicular line P of a first plane 130 to join the first plane 130, while a second gain region 170 is inclined toward the other side relative to the perpendicular line 170 to join the first plane 130, where a first end face 180 on the first plane 130 side of the first gain region 160 and a third end face 184 on the first plane 130 side of the second gain region 170 overlap on the first plane 130, and the first gain region 160 and the second gain region 170 join a second plane 132 at the same angle of inclination. A first gain part 162 and a second gain part 172 formed in shape of a curved line and a third gain part 164 and a fourth gain part 174 formed in shape of a linear line are connected together via a fifth gain part 166 and a sixth gain part 176, and have a first connection part 140 and a second connection part 150 where the refractive index of an insulation layer 116 at places in contact with the fifth gain part 166 and the sixth gain part 176 is in slope form or stepped form.

Description

本発明は、発光装置及びプロジェクターに関する。   The present invention relates to a light emitting device and a projector.

スーパールミネッセントダイオード(Super Luminescent Diode、以下「SLD」ともいう)は、通常の発光ダイオード同様にインコヒーレント性を示し、かつ広帯域なスペクトル形状を示しながら、光出力特性では半導体レーザー同様に単一の素子で数百mW程度までの出力を得ることが可能な半導体発光素子である。   A super luminescent diode (hereinafter also referred to as “SLD”) is incoherent like a normal light emitting diode and has a broad spectrum shape, but has a single optical output characteristic similar to that of a semiconductor laser. This is a semiconductor light emitting device capable of obtaining an output up to about several hundreds mW.

SLDは、例えばプロジェクターの光源として用いられるが、小型かつ高輝度なプロジェクターを実現するためには、光出力が大きくかつエテンデュの小さな光源を用いる必要がある。それには、複数の利得領域から射出される光が、同一の方向に進むことが望ましい。特許文献1では、直線状の形状を有する利得領域と、円弧の形状を有する利得領域と、を組合せることによって、2つの利得領域の射出面から射出される光を、同一の方向に進行させている。   The SLD is used as a light source for a projector, for example. In order to realize a small and high brightness projector, it is necessary to use a light source having a large light output and a small etendue. For this purpose, it is desirable that light emitted from a plurality of gain regions travel in the same direction. In Patent Document 1, by combining a gain region having a linear shape and a gain region having an arc shape, the light emitted from the exit surfaces of the two gain regions travels in the same direction. ing.

特開2010−192603号公報JP 2010-192603 A

ところで、光学系の損失低減と部品点数の削減とのため、SLDをライトバルブの直下に配置し、レンズアレイを用いて集光と均一照明とを同時に行う方式のプロジェクターが提案されている。このような方式のプロジェクターでは、レンズアレイの間隔に合わせて、射出面を配置する必要がある。   By the way, in order to reduce the loss of the optical system and reduce the number of parts, there has been proposed a projector that employs a system in which an SLD is arranged directly under a light valve, and condensing and uniform illumination are simultaneously performed using a lens array. In such a type of projector, it is necessary to arrange the exit surface in accordance with the distance between the lens arrays.

特許文献1に記載された技術において、レンズアレイに合わせて、2つの射出面の間隔を大きく形成する方法としては、例えば、直線状の利得領域を射出面の垂線に対して大きく傾けることが考えられる。しかしながら、このような方法では、直線状の利得領域に発生する光の射出面に対する入射角が大きくなり、放射パターンが悪化することがある。その結果、ライトバルブを均一に照明することが困難となることがある。   In the technique described in Patent Document 1, as a method of forming a large interval between the two exit surfaces in accordance with the lens array, for example, it is considered that the linear gain region is largely inclined with respect to the normal of the exit surface. It is done. However, in such a method, the incident angle of the light generated in the linear gain region with respect to the exit surface is increased, and the radiation pattern may be deteriorated. As a result, it may be difficult to uniformly illuminate the light valve.

また、2つの射出面の間隔を大きく形成する別の方法として、利得領域の全長を大きくすることが考えられる。しかしながら、利得領域の全長が長くなると、一般的に、高出力化を図ることはできるが、反転分布を得るために多大な電流を流さなくてはならず、その結果、所定の光出力以上で用いなければ、高効率化を図ることができない。すなわち、所定の光出力未満では発光効率が低下する。発光効率が悪化すると、発光装置から排熱することが難しくなるため、例えば小型のプロジェクターの実現が困難となる。さらに、利得領域の全長が長くなると、素子全体の面積が大きくなり、資源の無駄や製造コストの増大等の問題が生じる。   Further, as another method of forming a large interval between the two exit surfaces, it is conceivable to increase the total length of the gain region. However, if the total length of the gain region is increased, generally, the output can be increased, but a large amount of current must be passed in order to obtain the inversion distribution. If not used, high efficiency cannot be achieved. That is, the light emission efficiency is reduced below a predetermined light output. When the light emission efficiency deteriorates, it becomes difficult to exhaust heat from the light emitting device, and thus, for example, it becomes difficult to realize a small projector. Furthermore, when the total length of the gain region is increased, the area of the entire element is increased, and problems such as waste of resources and increase in manufacturing costs arise.

本発明のいくつかの態様にかかる目的の1つは、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、複数の射出面の間隔を大きく形成することができる発光装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様にかかる目的の1つは、上記発光装置を有するプロジェクターを提供することにある。   One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a light-emitting device that has a good radiation pattern, can be made small and high in output, and can be formed with a large interval between a plurality of emission surfaces. is there. Another object of some aspects of the present invention is to provide a projector having the light-emitting device.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例にかかる発光装置は、第1層、第2層、前記第1層と前記第2層とに挟まれた第3層、及び前記第2層の前記第3層側とは反対側に形成された第4層を有する積層体と、前記第1層に電気的に接続された第1電極と、前記第2層に電気的に接続され、前記第4層と接する第2電極と、を含み、前記第3層は、光を発生させ、かつ光が導波する、第1利得領域及び第2利得領域を有し、前記積層体の積層方向から見て、前記第1利得領域及び前記第2利得領域の形状は、前記第4層と前記第2電極との接触面と同じ形状であり、前記第1層及び前記第2層は、前記第1利得領域及び前記第2利得領域に発生する光の漏れを抑制する層であり、前記第4層は、前記第2電極とオーミックコンタクトする層であり、前記第3層は、互いに対向する第1面及び第2面を有し、前記第1利得領域及び前記第2利得領域に発生する光の波長帯において、前記第1面の反射率は、前記第2面の反射率よりも高く、前記第1利得領域及び前記第2利得領域は、前記第1面から前記第2面まで設けられ、前記第1利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記第1面の垂線に対して一方側に傾いて前記第1面と接続し、前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記垂線に対して他方側に傾いて前記第1面と接続し、前記第1利得領域と前記第2利得領域とは、前記積層体の積層方向から見て、同じ傾きに傾いて前記第2面と接続し、前記第1利得領域の前記第1面側の端面と、前記第2利得領域の前記第1面側の端面とは、前記第1面において重なっており、前記第1利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第1の曲率を備えた第1利得部分と、直線状の第3利得部分と、前記第1利得部分と前記第3利得部分とに接続する第5利得部分と、を有し、前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第2の曲率を備えた第2利得部分と、直線状の第4利得部分と、前記第2利得部分と前記第4利得部分とに接続する第6利得部分と、を有し、前記第1利得領域及び前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、絶縁層に挟まれており、前記第1利得部分及び前記第2利得部分と接する前記絶縁層の有効屈折率を第1屈折率とし、前記第3利得部分及び前記第4利得部分と接する有効屈折率を第2屈折率とするとき、前記第5利得部分及び前記第6利得部分と接する屈折率は、前記第1利得部分及び前記第3利得部分から前記第2利得部分及び前記第4利得部分に接近するに従って、前記第1屈折率から前記第2屈折率に階段状に切り替わることを特徴とする。   Application Example 1 A light emitting device according to this application example includes a first layer, a second layer, a third layer sandwiched between the first layer and the second layer, and the third layer of the second layer. A laminate having a fourth layer formed on the side opposite to the side; a first electrode electrically connected to the first layer; and a fourth electrode electrically connected to the second layer; The third layer includes a first gain region and a second gain region in which light is generated and light is guided, as viewed from the stacking direction of the stacked body, The shapes of the first gain region and the second gain region are the same as the contact surface between the fourth layer and the second electrode, and the first layer and the second layer are formed in the first gain region. And the fourth layer is a layer in ohmic contact with the second electrode, and the third layer is a layer for suppressing light leakage generated in the second gain region. The first surface has a first surface and a second surface facing each other, and the reflectance of the first surface is the reflection of the second surface in a wavelength band of light generated in the first gain region and the second gain region. The first gain region and the second gain region are provided from the first surface to the second surface, and the first gain region is the first gain region when viewed from the stacking direction of the stacked body. The second gain region is inclined to the other side with respect to the vertical line when viewed from the stacking direction of the stacked body. The first gain region and the second gain region are connected to the second surface with the same inclination when viewed from the stacking direction of the stacked body, and the first gain region and the second gain region are connected to the second surface. The end surface on the first surface side and the end surface on the first surface side of the second gain region overlap each other on the first surface, The first gain region includes a first gain portion having a first curvature, a linear third gain portion, the first gain portion, and the third gain portion as viewed from the stacking direction of the stacked body. A second gain region having a second curvature as viewed from the stacking direction of the stacked body, and a linear fourth gain. And a sixth gain portion connected to the second gain portion and the fourth gain portion, wherein the first gain region and the second gain region are viewed from the stacking direction of the stacked body. The effective refractive index of the insulating layer that is sandwiched between the insulating layers and is in contact with the first gain portion and the second gain portion is the first refractive index, and is effective in contact with the third gain portion and the fourth gain portion. When the refractive index is the second refractive index, the refractive index in contact with the fifth gain portion and the sixth gain portion is As the first gain portion and the third gain portion approach the second gain portion and the fourth gain portion, the first refractive index is switched to the second refractive index stepwise.

本適用例によれば、第1電極と第2電極とが積層体に電圧を印加する。そして、第4層は第2電極とオーミックコンタクトし、第3層は、光を発生させかつ光が導波する。第1層及び第2層は光の漏れを抑制する。第1層〜第4層の積層体により光を発生し伝送する。第1利得領域における第1利得部分と、第2利得領域における第2利得部分とが、それぞれ第1の曲率及び第2の曲率を持って第1面で重なっている。このため、第1利得領域及び第2利得領域に発生する光の第1面に対する入射角を大きくすることなく、第1利得領域の第2面側の端面と、第2利得領域の第2面側の端面と、の間隔(射出面の間隔)を大きくすることができる。これにより、射出光の放射パターンが歪むことを抑制することができる。   According to this application example, the first electrode and the second electrode apply a voltage to the stacked body. The fourth layer is in ohmic contact with the second electrode, and the third layer generates light and guides the light. The first layer and the second layer suppress light leakage. Light is generated and transmitted by the laminate of the first to fourth layers. The first gain portion in the first gain region and the second gain portion in the second gain region overlap each other on the first surface with a first curvature and a second curvature, respectively. Therefore, without increasing the incident angle of the light generated in the first gain region and the second gain region with respect to the first surface, the end surface on the second surface side of the first gain region and the second surface of the second gain region The distance from the side end face (the distance between the exit faces) can be increased. Thereby, it can suppress that the radiation pattern of the emitted light is distorted.

さらに、本適用例によれば、第1利得領域における第1利得部分と、第2利得領域における第2利得部分とが、それぞれ第1の曲率及び第2の曲率を持って第1面で重なるため、射出面の間隔を大きくする場合、第1面から第2面まで直線状である利得領域を用いた例に比べて、利得領域の全長を短くすることができる。そのため、多大な電流を流す必要はなく、消費電力を抑えることができる。さらに、利得領域の全長を大きくしなくてよいので、装置全体の小型化を図ることができる。そのため、資源が無駄となることもなく、製造コストを抑えることができる。   Further, according to this application example, the first gain portion in the first gain region and the second gain portion in the second gain region overlap each other on the first surface with the first curvature and the second curvature. Therefore, when the interval between the emission surfaces is increased, the overall length of the gain region can be shortened compared to an example using a gain region that is linear from the first surface to the second surface. Therefore, it is not necessary to flow a large amount of current, and power consumption can be suppressed. Furthermore, since it is not necessary to increase the overall length of the gain region, the entire apparatus can be reduced in size. Therefore, resources are not wasted and manufacturing costs can be reduced.

また、本適用例によれば、第5利得部分及び第6利得部分と接する場所の絶縁層の屈折率が、第1利得部分及び第3利得部分から第2利得部分及び第4利得部分に接近するに従って、第1屈折率から第2屈折率に階段状に切り替わっている。これにより、第1利得領域における第1利得部分と第3利得部分との接続部で生じる反射率、及び第2利得領域における第2利得部分と第4利得部分との接続部で生じる反射率を抑制することができる。これにより、第1利得領域及び第2利得領域で発生した光が、第1利得領域における第1利得部分と第3利得部分との接続部と、第2利得領域における第2利得部分と第4利得部分との接続部とでの多重反射を抑制することができる。従って、第1利得領域及び第2利得領域で発生した光を、効率よく外部に取り出すことができる。   Further, according to this application example, the refractive index of the insulating layer in contact with the fifth gain portion and the sixth gain portion approaches the second gain portion and the fourth gain portion from the first gain portion and the third gain portion. Accordingly, the first refractive index is switched to the second refractive index stepwise. Thus, the reflectance generated at the connection portion between the first gain portion and the third gain portion in the first gain region and the reflectance generated at the connection portion between the second gain portion and the fourth gain portion in the second gain region are obtained. Can be suppressed. Thereby, the light generated in the first gain region and the second gain region is connected to the first gain portion and the third gain portion in the first gain region, and the second gain portion and the fourth gain in the second gain region. Multiple reflection at the connecting portion with the gain portion can be suppressed. Therefore, the light generated in the first gain region and the second gain region can be efficiently extracted outside.

その結果、発光装置は、高効率かつ放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、射出面の間隔を大きくすることができる。   As a result, the light emitting device is highly efficient and has a good radiation pattern, and the distance between the emission surfaces can be increased while downsizing.

[適用例2]本適用例にかかる発光装置は、第1層、第2層、前記第1層と前記第2層とに挟まれた第3層、及び前記第2層の前記第3層側とは反対側に形成された第4層を有する積層体と、前記第1層に電気的に接続された第1電極と、前記第2層に電気的に接続され、前記第4層と接する第2電極と、を含み、前記第3層は、光を発生させ、かつ光が導波する、第1利得領域及び第2利得領域を有し、前記積層体の積層方向から見て、前記第1利得領域及び前記第2利得領域の形状は、前記第4層と前記第2電極との接触面と同じ形状であり、前記第1層及び前記第2層は、前記第1利得領域及び前記第2利得領域に発生する光の漏れを抑制する層であり、前記第4層は、前記第2電極とオーミックコンタクトする層であり、前記第3層は、互いに対向する第1面及び第2面を有し、前記第1利得領域及び前記第2利得領域に発生する光の波長帯において、前記第1面の反射率は、前記第2面の反射率よりも高く、前記第1利得領域及び前記第2利得領域は、前記第1面から前記第2面まで設けられ、前記第1利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記第1面の垂線に対して一方側に傾いて前記第1面と接続し、前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記垂線に対して他方側に傾いて前記第1面と接続し、前記第1利得領域と前記第2利得領域とは、前記積層体の積層方向から見て、同じ傾きに傾いて前記第2面と接続し、前記第1利得領域の前記第1面側の端面と、前記第2利得領域の前記第1面側の端面とは、前記第1面において重なっており、前記第1利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第1の曲率を備えた第1利得部分と、直線状の第3利得部分と、前記第1利得部分と前記第3利得部分とに接続する第5利得部分と、を有し、前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第2の曲率を備えた第2利得部分と、直線状の第4利得部分と、前記第2利得部分と前記第4利得部分とに接続する第6利得部分と、を有し、前記第1利得領域及び前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、絶縁層に挟まれており、前記第1利得部分及び前記第2利得部分と接する前記絶縁層の有効屈折率を第1屈折率とし、前記第3利得部分及び前記第4利得部分と接する有効屈折率を第2屈折率とするとき、前記第5利得部分及び前記第6利得部分と接する屈折率は、前記第1利得部分及び前記第3利得部分から前記第2利得部分及び前記第4利得部分に接近するに従って、前記第1屈折率から前記第2屈折率に連続して切り替わることを特徴とする。   Application Example 2 A light emitting device according to this application example includes a first layer, a second layer, a third layer sandwiched between the first layer and the second layer, and the third layer of the second layer. A laminate having a fourth layer formed on the side opposite to the side; a first electrode electrically connected to the first layer; and a fourth electrode electrically connected to the second layer; The third layer includes a first gain region and a second gain region in which light is generated and light is guided, as viewed from the stacking direction of the stacked body, The shapes of the first gain region and the second gain region are the same as the contact surface between the fourth layer and the second electrode, and the first layer and the second layer are formed in the first gain region. And the fourth layer is a layer in ohmic contact with the second electrode, and the third layer is a layer for suppressing light leakage generated in the second gain region. The first surface has a first surface and a second surface facing each other, and the reflectance of the first surface is the reflection of the second surface in a wavelength band of light generated in the first gain region and the second gain region. The first gain region and the second gain region are provided from the first surface to the second surface, and the first gain region is the first gain region when viewed from the stacking direction of the stacked body. The second gain region is inclined to the other side with respect to the vertical line when viewed from the stacking direction of the stacked body. The first gain region and the second gain region are connected to the second surface with the same inclination when viewed from the stacking direction of the stacked body, and the first gain region and the second gain region are connected to the second surface. The end surface on the first surface side and the end surface on the first surface side of the second gain region overlap each other on the first surface, The first gain region includes a first gain portion having a first curvature, a linear third gain portion, the first gain portion, and the third gain portion as viewed from the stacking direction of the stacked body. A second gain region having a second curvature as viewed from the stacking direction of the stacked body, and a linear fourth gain. And a sixth gain portion connected to the second gain portion and the fourth gain portion, wherein the first gain region and the second gain region are viewed from the stacking direction of the stacked body. The effective refractive index of the insulating layer that is sandwiched between the insulating layers and is in contact with the first gain portion and the second gain portion is the first refractive index, and is effective in contact with the third gain portion and the fourth gain portion. When the refractive index is the second refractive index, the refractive index in contact with the fifth gain portion and the sixth gain portion is As the first gain portion and the third gain portion approach the second gain portion and the fourth gain portion, the first refractive index is continuously switched to the second refractive index.

本適用例によれば、第1利得領域における第1利得部分と、第2利得領域における第2利得部分とが、それぞれ第1の曲率及び第2の曲率を持って第1面で重なるため、第1利得領域及び第2利得領域に発生する光の第1面に対する入射角を大きくすることなく、第2面に設けられた第1利得領域の端面と、第2面に設けられた第2利得領域の端面と、の間隔(射出面の間隔)を大きくすることができる。これにより、射出光の放射パターンが歪むことを抑制することができる。   According to this application example, the first gain portion in the first gain region and the second gain portion in the second gain region overlap each other on the first surface with the first curvature and the second curvature. The end face of the first gain region provided on the second surface and the second surface provided on the second surface without increasing the incident angle of the light generated in the first gain region and the second gain region with respect to the first surface. It is possible to increase the distance between the end face of the gain region (the distance between the exit faces). Thereby, it can suppress that the radiation pattern of the emitted light is distorted.

さらに、本適用例によれば、第1利得領域における第1利得部分と、第2利得領域における第2利得部分とが、それぞれ第1の曲率及び第2の曲率を持って第1面で重なるため、射出面の間隔を大きくする場合、第1面から第2面まで直線状である利得領域を用いた例に比べて、利得領域の全長を短くすることができる。そのため、多大な電流を流す必要はなく、消費電力を抑えることができる。さらに、利得領域の全長を大きくしなくてよいので、装置全体の小型化を図ることができる。そのため、資源が無駄となることもなく、製造コストを抑えることができる。   Further, according to this application example, the first gain portion in the first gain region and the second gain portion in the second gain region overlap each other on the first surface with the first curvature and the second curvature. Therefore, when the interval between the emission surfaces is increased, the overall length of the gain region can be shortened compared to an example using a gain region that is linear from the first surface to the second surface. Therefore, it is not necessary to flow a large amount of current, and power consumption can be suppressed. Furthermore, since it is not necessary to increase the overall length of the gain region, the entire apparatus can be reduced in size. Therefore, resources are not wasted and manufacturing costs can be reduced.

また、本適用例によれば、第5利得部分及び第6利得部分と接する場所の屈折率が、第1利得部分及び第3利得部分から第2利得部分及び第4利得部分に接近するに従って、第1屈折率から第2屈折率に連続して切り替わる。これにより、第1利得領域における第1利得部分と第3利得部分との接続部で生じる反射率、及び第2利得領域における第2利得部分と第4利得部分との接続部で生じる反射率を抑制することができる。これにより、第1利得領域及び第2利得領域で発生した光が、第1利得領域における第1利得部分と第3利得部分との接続部と、第2利得領域における第2利得部分と第4利得部分との接続部とでの多重反射を抑制することができる。従って、第1利得領域及び第2利得領域で発生した光を、効率よく外部に取り出すことができる。   Further, according to this application example, as the refractive index of the place in contact with the fifth gain portion and the sixth gain portion approaches the second gain portion and the fourth gain portion from the first gain portion and the third gain portion, The first refractive index is continuously switched to the second refractive index. Thus, the reflectance generated at the connection portion between the first gain portion and the third gain portion in the first gain region and the reflectance generated at the connection portion between the second gain portion and the fourth gain portion in the second gain region are obtained. Can be suppressed. Thereby, the light generated in the first gain region and the second gain region is connected to the first gain portion and the third gain portion in the first gain region, and the second gain portion and the fourth gain in the second gain region. Multiple reflection at the connecting portion with the gain portion can be suppressed. Therefore, the light generated in the first gain region and the second gain region can be efficiently extracted outside.

その結果、発光装置は、高効率かつ放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、射出面の間隔を大きくすることができる。   As a result, the light emitting device is highly efficient and has a good radiation pattern, and the distance between the emission surfaces can be increased while downsizing.

[適用例3]上記適用例に記載の発光装置において、前記第1利得領域は、前記垂線に対して第1角度で傾いて前記第1面と接続し、前記第2利得領域は、前記垂線に対して第2角度で傾いて前記第1面と接続し、前記第1角度と前記第2角度とは、臨界角以上であって、同じ大きさであることが好ましい。   Application Example 3 In the light emitting device according to the application example described above, the first gain region is inclined at a first angle with respect to the perpendicular to be connected to the first surface, and the second gain region is the perpendicular. It is preferable that the first angle and the second angle are equal to or greater than the critical angle and have the same size.

本適用例によれば、第1面は、第1利得領域及び第2利得領域に発生する光を、全反射させることができる。従って、第1面における光損失を抑制することができ、効率よく光を反射させることができる。   According to this application example, the first surface can totally reflect light generated in the first gain region and the second gain region. Therefore, light loss on the first surface can be suppressed, and light can be reflected efficiently.

[適用例4]上記適用例に記載の発光装置において、前記第1利得領域は、前記第1面から前記第1利得部分まで、直線状に設けられた第7利得部分を有し、前記第2利得領域は、前記第1面から前記第2利得部分まで、直線状に設けられた第8利得部分を有することが好ましい。   Application Example 4 In the light emitting device according to the application example described above, the first gain region includes a seventh gain portion that is linearly provided from the first surface to the first gain portion. The 2 gain region preferably includes an eighth gain portion that is linearly provided from the first surface to the second gain portion.

本適用例によれば、第1利得領域において発生し第1面において反射する光を、より確実に第2利得領域に入射させ、第2利得領域において発生し第1面において反射する光を、より確実に第1利得領域に入射させることができる。   According to this application example, the light generated in the first gain region and reflected on the first surface is more reliably incident on the second gain region, and the light generated in the second gain region and reflected on the first surface is It is possible to enter the first gain region more reliably.

[適用例5]上記適用例に記載の発光装置において、前記第1利得部分及び前記第2利得部分は、前記積層体の積層方向から見て、円弧の形状を有することが好ましい。   Application Example 5 In the light emitting device according to the application example described above, it is preferable that the first gain portion and the second gain portion have an arc shape when viewed from the stacking direction of the stacked body.

本適用例によれば、第1利得部分及び第2利得部分が円弧の形状であることから、光の内部反射を少なくして伝送することができる。その結果、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、射出面の間隔を大きくすることができる。   According to this application example, since the first gain portion and the second gain portion have an arc shape, transmission can be performed with less internal reflection of light. As a result, the radiation pattern is good, and the distance between the exit surfaces can be increased while reducing the size.

尚、本発明にかかる記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材(以下「A部材」という)に「電気的に接続」された他の特定の部材(以下「B部材」という)」等と用いている。本発明にかかる記載では、この例のような場合に、A部材とB部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、A部材とB部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。   In the description according to the present invention, the phrase “electrically connected” is used as, for example, another specific member (hereinafter “electrically connected” to “specific member (hereinafter referred to as“ A member ”)”. B member "))" and the like. In the description according to the present invention, in the case of this example, the case where the A member and the B member are in direct contact and electrically connected, and the A member and the B member are the other members. The term “electrically connected” is used as a case where the case where the terminals are electrically connected to each other is included.

[適用例6]上記適用例に記載の発光装置において、前記第1面は、劈開面であることが好ましい。   Application Example 6 In the light emitting device according to the application example described above, it is preferable that the first surface is a cleavage plane.

本適用例によれば、例えば劈開面でない面をフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によって形成する場合に比べて、精度よく第1面を形成することができる。従って、端面における光散乱を小さくすることができる。その結果、第1面における光損失を抑制することができ、効率よく光を反射させることができる。   According to this application example, for example, the first surface can be formed with higher accuracy than when a surface that is not a cleavage plane is formed by a photolithography technique and an etching technique. Therefore, light scattering at the end face can be reduced. As a result, light loss on the first surface can be suppressed, and light can be efficiently reflected.

[適用例7]本適用例にかかるプロジェクターは、上記に記載の発光装置と、前記発光装置から射出された光を集光するマイクロレンズと、前記マイクロレンズによって集光された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、を含むことを特徴とする。   Application Example 7 A projector according to this application example includes the light-emitting device described above, a microlens that collects light emitted from the light-emitting device, and light collected by the microlens as image information. And a projection device that projects an image formed by the light modulation device.

本適用例によれば、発光装置が射出した光をマイクロレンズが集光する。集光された光を光変調装置が変調する。そして、変調した光を投射装置が投射している。発光装置は、高効率かつ放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、射出面の間隔を大きくすることができる。従って、マイクロレンズを用いて光軸のアライメントを容易行うことができる。その結果、本適用例のプロジェクターは効率良く均一な光を射出する発光装置を備えたプロジェクターとすることができる。   According to this application example, the microlens condenses the light emitted from the light emitting device. The light modulation device modulates the collected light. The projection device projects the modulated light. The light emitting device has high efficiency and good radiation pattern, and can increase the interval between the emission surfaces while reducing the size. Therefore, the optical axis can be easily aligned using the microlens. As a result, the projector according to this application example can be a projector including a light emitting device that emits uniform light efficiently.

実施形態1にかかる発光装置を示す模式平面図。1 is a schematic plan view showing a light emitting device according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1にかかる発光装置を示す要部模式断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part showing the light emitting device according to the first embodiment. 実施形態1にかかる発光装置を示す要部模式断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part showing the light emitting device according to the first embodiment. 実施形態1にかかる発光装置を示す要部模式断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part showing the light emitting device according to the first embodiment. 実施形態1にかかる利得領域の有効屈折率プロファイル。3 is an effective refractive index profile of a gain region according to the first embodiment. 実施形態1にかかる発光装置の製造方法を説明するための模式図。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment. 実施形態1にかかる発光装置の製造方法を説明するための模式図。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment. 実施形態1にかかる発光装置の製造方法を説明するための模式図。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment. 実施形態2にかかる発光装置の構造を示す模式平面図。FIG. 3 is a schematic plan view showing a structure of a light emitting device according to a second embodiment. 実施形態2にかかる発光装置における要部断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a light emitting device according to a second embodiment. 実施形態2にかかる発光装置における有効屈折率プロファイル。The effective refractive index profile in the light-emitting device concerning Embodiment 2. FIG. 実施形態2にかかる発光装置の形成方法を説明するための模式図。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method for forming a light emitting device according to a second embodiment. 実施形態2にかかる発光装置の形成方法を説明するための模式図。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method for forming a light emitting device according to a second embodiment. 実施形態2にかかる発光装置の形成方法を説明するための模式図。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method for forming a light emitting device according to a second embodiment. 実施形態3かかる発光装置の構造を示す模式平面図。FIG. 6 is a schematic plan view showing the structure of a light emitting device according to a third embodiment. 実施形態4にかかる発光装置の構造を示す模式平面図。FIG. 6 is a schematic plan view illustrating a structure of a light emitting device according to a fourth embodiment. 実施形態5にかかるプロジェクターの構造を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a structure of a projector according to a fifth embodiment. 実施形態5にかかるプロジェクターの構成を示す要部模式図。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a main part of a configuration of a projector according to a fifth embodiment. 実施形態5にかかるプロジェクターの光源を示す模式図。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a light source of a projector according to a fifth embodiment. 実施形態5かかるプロジェクターの光源を示す模式側断面図。FIG. 6 is a schematic side sectional view showing a light source of a projector according to a fifth embodiment. 実施形態5かかるプロジェクターの光源の変形例を示す模式側断面図。FIG. 10 is a schematic side sectional view showing a modification of the light source of the projector according to the fifth embodiment. 実施形態5かかるプロジェクターの光源の変形例を示す模式側断面図。FIG. 10 is a schematic side sectional view showing a modification of the light source of the projector according to the fifth embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each layer and each member is made different from the actual scale so that each layer and each member can be recognized.

(実施形態1)
1. 発光装置
まず、本実施形態にかかる発光装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態にかかる発光装置を示す模式平面図である。図2は、本実施形態にかかる発光装置を示す要部模式断面図であって、図1のII−II’線に沿う断面図である。図3は、本実施形態にかかる発光装置を示す要部模式断面図であって、図1のIII−III’線に沿う断面図である。図4は、本実施形態にかかる発光装置を示す要部模式断面図であって、図1のIV−IV’線に沿う断面図である。尚、図1では、便宜上、第2電極114の図示を省略している。
(Embodiment 1)
1. First, the light emitting device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing the light emitting device according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a main part of the light emitting device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of the light emitting device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part showing the light emitting device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line IV-IV ′ of FIG. In FIG. 1, the second electrode 114 is not shown for convenience.

以下では、発光装置100がInGaAlP系(赤色)のSLDである場合について説明する。SLDは、半導体レーザーと異なり、端面反射による共振器の形成を抑えることにより、レーザー発振を防止することができる。そのため、スペックルノイズを低減することができる。   Hereinafter, a case where the light emitting device 100 is an InGaAlP-based (red) SLD will be described. Unlike a semiconductor laser, an SLD can prevent laser oscillation by suppressing the formation of a resonator due to end face reflection. Therefore, speckle noise can be reduced.

図1、図2、図3及び図4に示すように、発光装置100は積層体120と第1電極112と第2電極114とを含むことができる。   As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, the light emitting device 100 may include a stacked body 120, a first electrode 112, and a second electrode 114.

積層体120は、基板102と第1層としての第1クラッド層104と第3層としての活性層106と第2層としての第2クラッド層108と第4層としてのコンタクト層110と絶縁層116とを有することができる。積層体120の形状は、特に限定されないが例えば、直方体や立方体を採用することができる。   The stacked body 120 includes a substrate 102, a first cladding layer 104 as a first layer, an active layer 106 as a third layer, a second cladding layer 108 as a second layer, a contact layer 110 as a fourth layer, and an insulating layer. 116. Although the shape of the laminated body 120 is not specifically limited, For example, a rectangular parallelepiped or a cube can be adopted.

基板102としては、例えば、第1導電型(例えばn型)のGaAs基板等を用いることができる。第1クラッド層104は基板102上に形成されている。第1クラッド層104は、例えば、n型のInGaAlP層等を用いることができる。そして、第2クラッド層108は第1クラッド層104と同様な材質にて構成されている。尚、図示はしないが、基板102と第1クラッド層104との間に、バッファー層が形成されていてもよい。バッファー層としては、例えば、n型のGaAs層、AlGaAs層、InGaP層等を用いることができる。バッファー層は、その上方に形成される層の結晶性を向上させることができる。   As the substrate 102, for example, a first conductivity type (for example, n-type) GaAs substrate or the like can be used. The first cladding layer 104 is formed on the substrate 102. As the first cladding layer 104, for example, an n-type InGaAlP layer or the like can be used. The second cladding layer 108 is made of the same material as the first cladding layer 104. Although not shown, a buffer layer may be formed between the substrate 102 and the first cladding layer 104. As the buffer layer, for example, an n-type GaAs layer, an AlGaAs layer, an InGaP layer, or the like can be used. The buffer layer can improve the crystallinity of the layer formed thereabove.

活性層106は第1クラッド層104上に形成されている。活性層106は、第1クラッド層104と第2クラッド層108とに挟まれている。活性層106は、例えば、InGaPウェル層とInGaAlPバリア層とから構成される量子井戸構造を3つ重ねた多重量子井戸(MQW)構造を有する。   The active layer 106 is formed on the first cladding layer 104. The active layer 106 is sandwiched between the first cladding layer 104 and the second cladding layer 108. The active layer 106 has, for example, a multiple quantum well (MQW) structure in which three quantum well structures each composed of an InGaP well layer and an InGaAlP barrier layer are stacked.

発光装置100の側面である第1面130、第2面132、第3面134、第4面136は平坦な面である。第1面130及び第2面132は互いに対向しており図示の例では平行である。第3面134及び第4面136は第1面130及び第2面132と交差して接続する面であって互いに対向しており図示の例では平行である。   The first surface 130, the second surface 132, the third surface 134, and the fourth surface 136, which are side surfaces of the light emitting device 100, are flat surfaces. The first surface 130 and the second surface 132 face each other and are parallel in the illustrated example. The third surface 134 and the fourth surface 136 are surfaces that intersect and connect to the first surface 130 and the second surface 132, face each other, and are parallel in the illustrated example.

第1面130は、劈開によって形成された劈開面である。第2面132は、第1面130に対向していれば、形成方法は特に限定されないが、例えば第2面132も劈開面とすることで、容易に第1面130に対向させることができる。   The first surface 130 is a cleavage surface formed by cleavage. The formation method is not particularly limited as long as the second surface 132 faces the first surface 130. For example, the second surface 132 can also be easily made to face the first surface 130 by using a cleavage surface. .

活性層106の一部は、第1利得領域160及び第2利得領域170を構成している。第1利得領域160及び第2利得領域170は、光を発生させることができ、この光は、第1利得領域160及び第2利得領域170内を、利得を受けつつ導波することができる。   A part of the active layer 106 constitutes a first gain region 160 and a second gain region 170. The first gain region 160 and the second gain region 170 can generate light, and the light can be guided through the first gain region 160 and the second gain region 170 while receiving gain.

第1利得領域160及び第2利得領域170は角柱状であり、図1に示すように、第1面130から第2面132まで設けられている。そして、第1利得領域160は第1面130に設けられた第1端面180と第2面132に設けられた第2端面182とを有する。第2利得領域170は第1面130に設けられた第3端面184と第2面132に設けられた第4端面186とを有する。   The first gain region 160 and the second gain region 170 are prismatic and are provided from the first surface 130 to the second surface 132 as shown in FIG. The first gain region 160 has a first end surface 180 provided on the first surface 130 and a second end surface 182 provided on the second surface 132. The second gain region 170 has a third end surface 184 provided on the first surface 130 and a fourth end surface 186 provided on the second surface 132.

第1利得領域160の第1端面180と第2利得領域170の第3端面184とは第1面130において重なっている。図示の例では、第1端面180と第3端面184とは完全に重なっている。一方、第1利得領域160の第2端面182と、第2利得領域170の第4端面186とは、第2面132において、間隔Dで離間している。   The first end surface 180 of the first gain region 160 and the third end surface 184 of the second gain region 170 overlap on the first surface 130. In the illustrated example, the first end surface 180 and the third end surface 184 completely overlap. On the other hand, the second end surface 182 of the first gain region 160 and the fourth end surface 186 of the second gain region 170 are separated by a distance D on the second surface 132.

第1利得領域160は、図1に示すように積層体120の積層方向から見た平面視において、第1面130の垂線Pに対して一方側(第3面134側)に傾いて第1面130と接続している。より具体的には、第1利得領域160は、垂線Pに対して第1角度α1傾いて第1面130と接続している。第2利得領域170は、平面視において垂線Pに対して他方側(第4面136側)に傾いて第1面130と接続していている。より具体的には、第2利得領域170は、垂線Pに対して第2角度α2傾いて第1面130と接続している。   As shown in FIG. 1, the first gain region 160 is inclined to one side (the third surface 134 side) with respect to the perpendicular P of the first surface 130 in a plan view as viewed from the stacking direction of the stacked body 120. It is connected to the surface 130. More specifically, the first gain region 160 is connected to the first surface 130 at a first angle α1 with respect to the perpendicular P. The second gain region 170 is connected to the first surface 130 while being inclined to the other side (the fourth surface 136 side) with respect to the perpendicular P in plan view. More specifically, the second gain region 170 is connected to the first surface 130 at a second angle α2 with respect to the perpendicular P.

尚、第1角度α1は、第1利得領域160に発生する光の第1面130に対する入射角である。第2角度α2は、第2利得領域170に発生する光の第1面130に対する入射角である。第1角度α1と第2角度α2とは、同じ大きさの鋭角であり、臨界角以上である。これにより、第1面130は、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光を、全反射させることができる。   The first angle α1 is an incident angle of the light generated in the first gain region 160 with respect to the first surface 130. The second angle α2 is an incident angle of the light generated in the second gain region 170 with respect to the first surface 130. The first angle α1 and the second angle α2 are acute angles having the same size and are equal to or greater than the critical angle. Accordingly, the first surface 130 can totally reflect light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170.

第1利得領域160及び第2利得領域170は、同じ向きに傾いて第2面132と接続している。より具体的には、第1利得領域160及び第2利得領域170は、垂線Pに対して第3角度βで傾いて第2面132と接続している。第3角度βは、鋭角であって臨界角より小さい角度であれば、0°であってもよい。これにより、第1利得領域160の第2端面182から射出される射出光20と、第2利得領域170の第4端面186から射出される射出光22とは、同一の方向に進むことができる。第2端面182及び第4端面186は射出面である。尚、第3角度βは、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光の第2面132に対する入射角である。   The first gain region 160 and the second gain region 170 are inclined in the same direction and connected to the second surface 132. More specifically, the first gain region 160 and the second gain region 170 are connected to the second surface 132 by being inclined at the third angle β with respect to the perpendicular P. The third angle β may be 0 ° as long as it is an acute angle and smaller than the critical angle. Thereby, the emitted light 20 emitted from the second end surface 182 of the first gain region 160 and the emitted light 22 emitted from the fourth end surface 186 of the second gain region 170 can travel in the same direction. . The second end surface 182 and the fourth end surface 186 are emission surfaces. The third angle β is an incident angle of the light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170 with respect to the second surface 132.

以上のとおり、発光装置100は第1角度α1及び第2角度α2が臨界角以上とし、第3角度βが臨界角より小さくなるように設定されている。これにより、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光の波長帯において、第1面130の反射率を、第2面132の反射率より高くすることができる。すなわち、第1面130は反射面となることができ、第2面132は射出面とすることができる。   As described above, the light emitting device 100 is set such that the first angle α1 and the second angle α2 are equal to or greater than the critical angle, and the third angle β is smaller than the critical angle. Thereby, the reflectance of the first surface 130 can be made higher than the reflectance of the second surface 132 in the wavelength band of light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170. That is, the first surface 130 can be a reflective surface, and the second surface 132 can be an exit surface.

尚、図示はしないが、例えば、第1面130を反射膜で覆い、第2面132を反射防止膜で覆ってもよい。これにより、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光の波長帯において、第1面130の反射率を、第2面132の反射率よりさらに高くすることができる。反射膜及び反射防止膜としては、例えば、SiO2層、Ta25層、Al23層、TiN層、TiO2層、SiON層、SiN層や、これらの多層膜等を用いることができる。 Although not shown, for example, the first surface 130 may be covered with a reflection film, and the second surface 132 may be covered with an antireflection film. Thereby, the reflectance of the first surface 130 can be made higher than the reflectance of the second surface 132 in the wavelength band of light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170. As the reflection film and the antireflection film, for example, a SiO 2 layer, a Ta 2 O 5 layer, an Al 2 O 3 layer, a TiN layer, a TiO 2 layer, a SiON layer, a SiN layer, or a multilayer film thereof may be used. it can.

さらに、第3角度βが0°より大きく、かつ、臨界角より小さい角度であるか、第2面132が反射防止膜で覆われているか、のうち少なくともいずれかであることができる。これにより、第2端面182と第4端面186との間で、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光を、多重反射させないようにすることができる。その結果、直接的な共振器を構成させないことができるため、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光のレーザー発振を抑制または防止することができる。   Furthermore, the third angle β can be at least one of greater than 0 ° and smaller than the critical angle, or whether the second surface 132 is covered with an antireflection film. Thereby, light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170 between the second end surface 182 and the fourth end surface 186 can be prevented from being subjected to multiple reflection. As a result, since a direct resonator cannot be formed, laser oscillation of light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170 can be suppressed or prevented.

第1利得領域160は第1利得部分162を有する。同様に、第2利得領域170は、第2利得部分172を有する。第1利得部分162及び第2利得部分172は、第1面130と接続している部分である。すなわち、第1利得部分162は、第1利得領域160の第1端面180を構成し、第2利得部分172は、第2利得領域170の第3端面184を構成している。   The first gain region 160 has a first gain portion 162. Similarly, the second gain region 170 has a second gain portion 172. The first gain portion 162 and the second gain portion 172 are portions connected to the first surface 130. That is, the first gain portion 162 constitutes the first end surface 180 of the first gain region 160, and the second gain portion 172 constitutes the third end surface 184 of the second gain region 170.

第1利得部分162は、積層体120の積層方向から見た平面視において、第1の曲率を備えた形状である。第2利得部分172は、平面視において、第2の曲率を備えた形状である。第1の曲率と第2の曲率とは、同じ値であってもよし、異なる値であってもよい。図示の例では、第1利得部分162及び第2利得部分172は円弧の形状を有し同じ曲率半径を有している。第2利得部分172の円弧の長さは第1利得部分162の円弧の長さより小さくてもよい。例えば、第1利得部分162は、点O1を中心とする円弧の形状を有し、第2利得部分172は、点O2を中心とする円弧の形状を有する。点O1は、第1端面180及び第3端面184を通る垂線Pに対して、第4面136側に位置し、点O2は、該垂線Pに対して、第3面134側に位置している。   The first gain portion 162 has a shape having a first curvature in a plan view viewed from the stacking direction of the stacked body 120. The second gain portion 172 has a shape having a second curvature in plan view. The first curvature and the second curvature may be the same value or different values. In the illustrated example, the first gain portion 162 and the second gain portion 172 have an arc shape and the same radius of curvature. The arc length of the second gain portion 172 may be smaller than the arc length of the first gain portion 162. For example, the first gain portion 162 has an arc shape centered on the point O1, and the second gain portion 172 has an arc shape centered on the point O2. The point O1 is located on the fourth surface 136 side with respect to the perpendicular P passing through the first end surface 180 and the third end surface 184, and the point O2 is located on the third surface 134 side with respect to the perpendicular P. Yes.

第1利得部分162及び第2利得部分172を含む積層体120の垂直断面の有効屈折率を第1利得部分162及び第2利得部分172の有効屈折率と称す。そして、第1利得領域160及び第2利得領域170を避けた積層体120の垂直断面の有効屈折率を第1利得領域160及び第2利得領域170を避けた位置の有効屈折率と称す。このとき、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光は、第1利得部分162及び第2利得部分172の有効屈折率と、第1利得領域160及び第2利得領域170を避けた位置の有効屈折率と、の差により、円弧状の第1利得部分162及び第2利得部分172内を進行することができる。   The effective refractive index of the vertical section of the stacked body 120 including the first gain portion 162 and the second gain portion 172 is referred to as the effective refractive index of the first gain portion 162 and the second gain portion 172. The effective refractive index in the vertical section of the stacked body 120 that avoids the first gain region 160 and the second gain region 170 is referred to as the effective refractive index at a position that avoids the first gain region 160 and the second gain region 170. At this time, the light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170 avoids the effective refractive index of the first gain portion 162 and the second gain portion 172, and the first gain region 160 and the second gain region 170. Due to the difference from the effective refractive index at the position, the first gain portion 162 and the second gain portion 172 having an arc shape can travel.

尚、有効屈折率は第1利得領域160及び第2利得領域170を伝搬する光に対する実効的な屈折率を示す。有効屈折率は実効屈折率とも称す。位相係数をβとし、自由空間波数をk0とするとき、有効屈折率はβ/k0で定義される。   The effective refractive index indicates an effective refractive index for light propagating through the first gain region 160 and the second gain region 170. The effective refractive index is also referred to as the effective refractive index. When the phase coefficient is β and the free space wavenumber is k0, the effective refractive index is defined by β / k0.

第1利得部分162及び第2利得部分172の曲率半径は、第1利得部分162及び第2利得部分172の有効屈折率と、第1利得領域160及び第2利得領域170を避けた位置の有効屈折率と、の差に応じて設定される。第1利得部分162及び第2利得部分172の曲率半径は特に限定されないが、本実施形態では例えば、800μm以上である。第1利得部分162及び第2利得部分172の曲率半径が800μm未満であるとき、効率よく第1利得部分162及び第2利得部分172内の光を導波させることができない場合がある。好ましくは、第1利得部分162及び第2利得部分172の曲率半径は1600μm程度である。これにより、不必要に発光装置100全体を大きくすることなく、効率よく第1利得部分162及び第2利得部分172内の光を導波させることができる。   The radii of curvature of the first gain portion 162 and the second gain portion 172 are the effective refractive indexes of the first gain portion 162 and the second gain portion 172, and the effective positions at positions avoiding the first gain region 160 and the second gain region 170. It is set according to the difference between the refractive index. Although the curvature radius of the 1st gain part 162 and the 2nd gain part 172 is not specifically limited, In this embodiment, it is 800 micrometers or more, for example. When the curvature radii of the first gain portion 162 and the second gain portion 172 are less than 800 μm, the light in the first gain portion 162 and the second gain portion 172 may not be guided efficiently. Preferably, the radius of curvature of the first gain portion 162 and the second gain portion 172 is about 1600 μm. Accordingly, the light in the first gain portion 162 and the second gain portion 172 can be efficiently guided without unnecessarily increasing the entire light emitting device 100.

第1利得領域160は、さらに、第3利得部分164を有することができる。同様に、第2利得領域170は、さらに、第4利得部分174を有することができる。第3利得部分164は、第1利得部分162から第2面132まで、直線状に設けられている。すなわち、第3利得部分164は、第1利得領域160の第2端面182を構成している。第3利得部分164は、円弧状の第1利得部分162と滑らかに接続されている。例えば、第3利得部分164は、第1利得部分162と第3利得部分164との境界上の点における接線と平行となるように設けられている。第3利得部分164は、垂線Pに対して、第3角度β(0°を含む)で傾斜している。   The first gain region 160 can further include a third gain portion 164. Similarly, the second gain region 170 can further include a fourth gain portion 174. The third gain portion 164 is linearly provided from the first gain portion 162 to the second surface 132. That is, the third gain portion 164 constitutes the second end face 182 of the first gain region 160. The third gain portion 164 is smoothly connected to the arc-shaped first gain portion 162. For example, the third gain portion 164 is provided so as to be parallel to a tangent at a point on the boundary between the first gain portion 162 and the third gain portion 164. The third gain portion 164 is inclined with respect to the perpendicular P by a third angle β (including 0 °).

第4利得部分174は、第2利得部分172から第2面132まで、直線状に設けられている。すなわち、第4利得部分174は、第2利得領域170の第4端面186を構成している。第4利得部分174は、円弧状の第2利得部分172と滑らかに接続されている。第2利得部分172及び第4利得部分174の境界上の点において、第2利得部分172の接線と第4利得部分174の接線とは平行となるように設けられているのが好ましい。第4利得部分174は垂線Pに対して第3角度β(0°を含む)で傾斜している。   The fourth gain portion 174 is linearly provided from the second gain portion 172 to the second surface 132. That is, the fourth gain portion 174 constitutes the fourth end face 186 of the second gain region 170. The fourth gain portion 174 is smoothly connected to the arc-shaped second gain portion 172. It is preferable that the tangent line of the second gain part 172 and the tangent line of the fourth gain part 174 are parallel to each other at a point on the boundary between the second gain part 172 and the fourth gain part 174. The fourth gain portion 174 is inclined with respect to the perpendicular P by a third angle β (including 0 °).

第3利得部分164と第4利得部分174とは互いに平行である。第4利得部分174の長さは、特に限定されないが、第3利得部分164の長さより大きくてもよい。   The third gain portion 164 and the fourth gain portion 174 are parallel to each other. The length of the fourth gain portion 174 is not particularly limited, but may be larger than the length of the third gain portion 164.

第1利得領域160は、さらに、第5利得部分166を有することができる。また、第1接続部分140は、第5利得部分166を挟むように形成される。同様に、第2利得領域170は、さらに、第6利得部分176を有することができる。また、第2接続部分150は、第6利得部分176を挟むように形成される。   The first gain region 160 can further include a fifth gain portion 166. Further, the first connection portion 140 is formed so as to sandwich the fifth gain portion 166. Similarly, the second gain region 170 can further include a sixth gain portion 176. The second connection portion 150 is formed so as to sandwich the sixth gain portion 176.

第5利得部分166は、第1利得部分162の一部と、第3利得部分164の一部とで形成することができる。本実施形態では第5利得部分166が第1利得部分162の一部と第3利得部分164の一部との両方で形成される例を示したが、どちらか一方で形成されていてもよい。   The fifth gain portion 166 can be formed by a part of the first gain portion 162 and a part of the third gain portion 164. In the present embodiment, the fifth gain portion 166 is formed by both a part of the first gain portion 162 and a part of the third gain portion 164, but may be formed by either one. .

第6利得部分176は、第2利得部分172の一部と、第4利得部分174の一部とで形成することができる。本実施形態では第6利得部分176が第2利得部分172の一部と第4利得部分174の一部との両方で形成される例を示したが、どちらか一方で形成されていてもよい。   The sixth gain portion 176 can be formed by part of the second gain portion 172 and part of the fourth gain portion 174. In the present embodiment, an example in which the sixth gain portion 176 is formed by both a part of the second gain portion 172 and a part of the fourth gain portion 174 has been shown, but may be formed by either one. .

図4に示すように、第1利得部分162及び第2利得部分172の両側は絶縁層116に挟まれており、第3利得部分164及び第4利得部分174の両側は積層体120となっている。そして、第1接続部分140及び第2接続部分150の両側は絶縁層116から積層体120に切り替わる部分となっている。   As shown in FIG. 4, both sides of the first gain portion 162 and the second gain portion 172 are sandwiched between the insulating layers 116, and both sides of the third gain portion 164 and the fourth gain portion 174 are the stacked body 120. Yes. Then, both sides of the first connection portion 140 and the second connection portion 150 are portions that are switched from the insulating layer 116 to the stacked body 120.

第1利得部分162及び第2利得部分172と第1接続部分140及び第2接続部分150との境界位置を位置X1とする。また、第1接続部分140及び第2接続部分150と第3利得部分164及び第4利得部分174との境界位置を位置X3とする。第1接続部分140及び第2接続部分150において絶縁層116と積層体120とは階段状に接合している。そして、位置X1と位置X3との間に形成される段差の開始位置を位置X2とする。つまり、位置X1〜位置X3は第1面130側から第2面132側に向かって並んで配置されている。   A boundary position between the first gain portion 162 and the second gain portion 172 and the first connection portion 140 and the second connection portion 150 is defined as a position X1. A boundary position between the first connection portion 140 and the second connection portion 150 and the third gain portion 164 and the fourth gain portion 174 is defined as a position X3. In the first connection portion 140 and the second connection portion 150, the insulating layer 116 and the stacked body 120 are joined in a stepped manner. And the starting position of the level | step difference formed between the position X1 and the position X3 is set to the position X2. That is, the positions X1 to X3 are arranged side by side from the first surface 130 side toward the second surface 132 side.

基板102の厚み方向において階段形状の最下部の位置を位置Y0とする。階段形状の最上部の位置を位置Y3とする。位置Y0と位置Y3との間を3等分した場所を位置Y1、位置Y2とする。従って、位置Y0〜位置Y3は基板102の厚み方向において等間隔になっている。位置X1における段差は位置Y0から位置Y1であり、位置X2における段差は位置Y1から位置Y2である。位置X3における段差は位置Y2から位置Y3となっている。   The lowermost position of the staircase shape in the thickness direction of the substrate 102 is defined as a position Y0. The position of the uppermost part of the staircase shape is defined as position Y3. Locations obtained by equally dividing the position Y0 and the position Y3 into three are defined as a position Y1 and a position Y2. Therefore, the positions Y0 to Y3 are equally spaced in the thickness direction of the substrate 102. The step at position X1 is from position Y0 to position Y1, and the step at position X2 is from position Y1 to position Y2. The step at position X3 is from position Y2 to position Y3.

第1接続部分140及び第2接続部分150の断面形状は、上面113を最上部とし柱状部111を形成するために、例えば、エッチング等の手法で露出された層を最下部とした階段形状をなしている。本実施形態では、3段の階段形状を成す例を示したが、段数は2段以上で任意にとることができる。本実施形態では、基板102の途中の面が最下部を成す例を示したが、例えば、第1クラッド層104の途中の面を階段形状の最下部としても良い。他にも、基板102と第1クラッド層104とが接する面を階段形状の最下部としても良い。   The cross-sectional shapes of the first connection portion 140 and the second connection portion 150 are stepped shapes with the upper surface 113 as the uppermost portion and the columnar portion 111 formed, for example, with the layer exposed by a technique such as etching as the lowermost portion. There is no. In this embodiment, an example in which a three-step staircase shape is formed is shown, but the number of steps can be arbitrarily set to two or more. In the present embodiment, an example in which the middle surface of the substrate 102 forms the lowermost portion has been described. However, for example, the middle surface of the first cladding layer 104 may be the lowermost portion having a step shape. In addition, the surface where the substrate 102 and the first clad layer 104 are in contact with each other may be the bottom of the staircase shape.

また、ここでは、位置X1と位置X2の間隔、及び位置X2と位置X3の間隔は等しい間隔でも良く、それぞれ異なる間隔に設定しても良い。   In addition, here, the interval between the position X1 and the position X2 and the interval between the position X2 and the position X3 may be equal or different from each other.

上記階段形状の1段あたりの段差は、上面113からなる最上部と、任意の層の途中からなる最下部との間に、任意な段数の段差を設置しても良い。本実施形態では、階段形状の段差、すなわち、位置Y0と位置Y1の間隔、位置Y1と位置Y2の間隔、位置Y2と位置Y3の間隔を総て等しい間隔に設定したが、それぞれ異なる間隔に設定しても良い。射出光20及び射出光22が効率良く射出する条件に設定しても良い。   The steps per step of the staircase shape may be provided with an arbitrary number of steps between the uppermost portion formed of the upper surface 113 and the lowermost portion formed in the middle of an arbitrary layer. In this embodiment, the steps in the step shape, that is, the interval between the position Y0 and the position Y1, the interval between the position Y1 and the position Y2, and the interval between the position Y2 and the position Y3 are all set to the same interval, but are set to different intervals. You may do it. You may set to the conditions from which the emitted light 20 and the emitted light 22 inject | emit efficiently.

第1接続部分140は、第1利得部分162と第3利得部分164の接続部に隣接した位置に形成されている。第1接続部分140は、第1利得部分162に隣接した位置と、第3利得部分164に隣接した位置と、のいずれかを含んで形成することができる。また、第1接続部分140は、第1利得領域160を挟んで、第3面134側と第4面136側との両方で同じ階段状の断面になるように形成されていることが望ましい。これにより、第1利得部分162と第3利得部分164との結合効率をより高くすることができる。   The first connection portion 140 is formed at a position adjacent to the connection portion between the first gain portion 162 and the third gain portion 164. The first connection portion 140 can be formed to include either a position adjacent to the first gain portion 162 or a position adjacent to the third gain portion 164. Further, it is desirable that the first connection portion 140 is formed to have the same stepped cross section on both the third surface 134 side and the fourth surface 136 side with the first gain region 160 interposed therebetween. Thereby, the coupling efficiency between the first gain portion 162 and the third gain portion 164 can be further increased.

同様に、第2接続部分150は、第2利得部分172と第4利得部分174の接続部に隣接した位置に形成されている。第2接続部分150は、第2利得部分172に隣接した位置と、第4利得部分174に隣接した位置と、のいずれかを含んで形成することができる。また、第2接続部分150は、第2利得領域170を挟んで、第3面134側と第4面136側との両方で同じ階段状の断面になるように形成されていることが望ましい。これにより、第2利得部分172と第4利得部分174との結合効率をより高くすることができる。   Similarly, the second connection portion 150 is formed at a position adjacent to the connection portion between the second gain portion 172 and the fourth gain portion 174. The second connection portion 150 can be formed to include either a position adjacent to the second gain portion 172 or a position adjacent to the fourth gain portion 174. The second connection portion 150 is preferably formed to have the same stepped cross section on both the third surface 134 side and the fourth surface 136 side with the second gain region 170 interposed therebetween. Thereby, the coupling efficiency between the second gain portion 172 and the fourth gain portion 174 can be further increased.

図5は、図1のV−V’線に沿った利得領域の有効屈折率プロファイルである。また、図5において横軸は位置を示し位置X1,X2,X3は、図4に示す位置X1,X2,X3と同じ位置を示している。縦軸は有効屈折率を示し、図中上側の有効屈折率が高くなっている。屈折率n1は、第1利得部分162及び第2利得部分172の有効屈折率であり、屈折率n3は第3利得部分164及び第4利得部分174の有効屈折率である。屈折率n12は、位置X1と位置X2との間の有効屈折率であり、屈折率n23は、位置X2と位置X3との間の有効屈折率である。   FIG. 5 is an effective refractive index profile of the gain region along the line V-V ′ in FIG. 1. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the position, and the positions X1, X2, and X3 indicate the same positions as the positions X1, X2, and X3 shown in FIG. The vertical axis represents the effective refractive index, and the effective refractive index on the upper side in the figure is high. The refractive index n1 is the effective refractive index of the first gain portion 162 and the second gain portion 172, and the refractive index n3 is the effective refractive index of the third gain portion 164 and the fourth gain portion 174. The refractive index n12 is an effective refractive index between the position X1 and the position X2, and the refractive index n23 is an effective refractive index between the position X2 and the position X3.

図4に示すように、第1接続部分140の断面形状が、前記したように階段形状に形成すると、第5利得部分166の有効屈折率プロファイルは、図5に示すように、位置X1、X2、X3を境におおよそ階段状となる。絶縁層116は第1クラッド層104、活性層106、第2クラッド層108に比べて誘電率が小さくなっている。そして、位置X1、位置X2、位置X3と移行するに従って、第1利得領域160の側面を絶縁層116が占める割合が小さくなっている。そして、第1利得領域160の側面を絶縁層116が占める割合が小さい程、有効屈折率が大きくなる。この内容は第2利得領域170においても同様である。   As shown in FIG. 4, when the cross-sectional shape of the first connection portion 140 is formed in a staircase shape as described above, the effective refractive index profile of the fifth gain portion 166 has positions X1, X2 as shown in FIG. , It will be roughly stepped with X3 as the boundary. The insulating layer 116 has a lower dielectric constant than the first cladding layer 104, the active layer 106, and the second cladding layer 108. As the position shifts to the position X1, the position X2, and the position X3, the proportion of the insulating layer 116 that occupies the side surface of the first gain region 160 decreases. The smaller the proportion of the side surface of the first gain region 160 occupied by the insulating layer 116, the greater the effective refractive index. The same applies to the second gain region 170.

すなわち、有効屈折率n1、n12、n23、n3の大小関係は、n1<n12<n23<n3となる。本実施形態では、屈折率n12と屈折率n1との屈折率差と、屈折率n23と屈折率n12との屈折率差と、屈折率n3と屈折率n23との屈折率差が、互いに等しいように設定した。これに限らず、接続部分の階段構造の取り方や、積層体120の構成材料の選択によって、任意に屈折率差を決定することができる。   That is, the magnitude relationship between the effective refractive indexes n1, n12, n23, and n3 is n1 <n12 <n23 <n3. In this embodiment, the refractive index difference between the refractive index n12 and the refractive index n1, the refractive index difference between the refractive index n23 and the refractive index n12, and the refractive index difference between the refractive index n3 and the refractive index n23 are equal to each other. Set to. However, the present invention is not limited to this, and the difference in refractive index can be arbitrarily determined by taking a staircase structure at the connection portion or by selecting a constituent material of the stacked body 120.

第1接続部分140では第1利得部分162側から第3利得部分164側に移行するのに従って有効屈折率が高くなっている。そして、第1利得部分162では柱状部111が円弧状であり、第1利得領域160の側面を光が反射して進行している。そして、第1接続部分140において、第1利得領域160は円弧状から直線状に切り替わる。このとき、有効屈折率が急に切り替わると光が第1利得領域160の側面から逸脱する率が高くなる。一方、有効屈折率を階段状に切り替えることにより、光が第1利得領域160の側面から逸脱しないようにすることができる。   In the first connection portion 140, the effective refractive index increases as the first gain portion 162 side shifts to the third gain portion 164 side. In the first gain portion 162, the columnar portion 111 has an arc shape, and light travels by reflecting the side surface of the first gain region 160. And in the 1st connection part 140, the 1st gain area | region 160 switches from circular arc shape to linear form. At this time, when the effective refractive index is suddenly switched, the rate at which light deviates from the side surface of the first gain region 160 increases. On the other hand, it is possible to prevent light from deviating from the side surface of the first gain region 160 by switching the effective refractive index stepwise.

つまり、第1接続部分140を備える事で、第1利得部分162から第3利得部分164へ光が導波する際に生じる第1利得部分162と第3利得部分164との界面での反射ロスを軽減することができる。同様に、前記の第2接続部分150を備える事で、第2利得部分172から第4利得部分174へ光が導波する際に生じる、第2利得部分172と第4利得部分174との界面での反射ロスを軽減することができる。結果として、第2端面182、第4端面186から、効率よく光を射出させることができる。   That is, by providing the first connection portion 140, reflection loss at the interface between the first gain portion 162 and the third gain portion 164 that occurs when light is guided from the first gain portion 162 to the third gain portion 164. Can be reduced. Similarly, by providing the second connection portion 150, an interface between the second gain portion 172 and the fourth gain portion 174 that occurs when light is guided from the second gain portion 172 to the fourth gain portion 174. Can reduce reflection loss. As a result, light can be efficiently emitted from the second end surface 182 and the fourth end surface 186.

第2クラッド層108は、図2に示すように、活性層106上に形成されている。第2クラッド層108としては、例えば、第2導電型(例えばp型)のInGaAlP層等を用いることができる。   As shown in FIG. 2, the second cladding layer 108 is formed on the active layer 106. As the second cladding layer 108, for example, a second conductivity type (for example, p-type) InGaAlP layer or the like can be used.

例えば、p型の第2クラッド層108、不純物がドーピングされていない活性層106、及びn型の第1クラッド層104により、pinダイオードが構成される。第1クラッド層104及び第2クラッド層108の各々は、活性層106よりも禁制帯幅が大きく、屈折率が小さい層である。活性層106は、光を発生させ、かつ光を増幅しつつ導波させる機能を有する。第1クラッド層104及び第2クラッド層108は、活性層106を挟んで、注入キャリア(電子及び正孔)並びに光を閉じ込める機能(光の漏れを抑制する機能)を有する。   For example, the p-type second cladding layer 108, the active layer 106 not doped with impurities, and the n-type first cladding layer 104 constitute a pin diode. Each of the first cladding layer 104 and the second cladding layer 108 is a layer having a larger forbidden band width and a smaller refractive index than the active layer 106. The active layer 106 has a function of generating light and guiding it while amplifying the light. The first cladding layer 104 and the second cladding layer 108 have a function of confining injected carriers (electrons and holes) and light (a function of suppressing light leakage) with the active layer 106 interposed therebetween.

発光装置100は、第1電極112と第2電極114との間に、pinダイオードの順バイアス電圧を印加すると、活性層106の第1利得領域160及び第2利得領域170において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、第1利得領域160及び第2利得領域170内で光の強度が増幅される。   In the light emitting device 100, when a forward bias voltage of a pin diode is applied between the first electrode 112 and the second electrode 114, electrons and holes are generated in the first gain region 160 and the second gain region 170 of the active layer 106. Recombination occurs. This recombination causes light emission. With this generated light as a starting point, stimulated emission occurs in a chain, and the light intensity is amplified in the first gain region 160 and the second gain region 170.

例えば、図1に示すように、第1利得領域160に生じる光10の一部は、第1利得領域160内で増幅された後、第1面130において反射して、第2利得領域170の第4端面186から射出光22として射出されるが、反射後の第2利得領域170内においても光強度が増幅される。同様に、第2利得領域170に生じる光の一部は、第2利得領域170内で増幅された後、第1面130において反射して、第1利得領域160の第2端面182から射出光20として射出されるが、反射後の第1利得領域160内においても光強度が増幅される。   For example, as shown in FIG. 1, a part of the light 10 generated in the first gain region 160 is amplified in the first gain region 160 and then reflected on the first surface 130 to be reflected in the second gain region 170. The light is emitted from the fourth end face 186 as the emitted light 22, but the light intensity is amplified also in the second gain region 170 after reflection. Similarly, part of the light generated in the second gain region 170 is amplified in the second gain region 170, then reflected on the first surface 130, and emitted from the second end surface 182 of the first gain region 160. 20 is emitted, but the light intensity is also amplified in the first gain region 160 after reflection.

尚、第1利得領域160にて発生する光の中には、直接、第2端面182から射出光20として射出されるものもある。同様に、第2利得領域170に発生する光の中には、直接、第4端面186から射出光22として射出されるものもある。これらの光も同様に各第1利得領域160及び第2利得領域170内において増幅される。   Note that some of the light generated in the first gain region 160 is directly emitted from the second end face 182 as the emitted light 20. Similarly, some of the light generated in the second gain region 170 is directly emitted from the fourth end face 186 as the emitted light 22. These lights are similarly amplified in the first gain region 160 and the second gain region 170.

コンタクト層110は、図2、図3に示すように、第2クラッド層108上に形成されている。すなわち、コンタクト層110は、第2クラッド層108の活性層106側とは反対側に形成されている。コンタクト層110は、第2電極114とオーミックコンタクトすることができる。コンタクト層110の上面113は、コンタクト層110と第2電極114との接触面であるといえる。コンタクト層110としては、例えば、p型のGaAs層等を用いることができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the contact layer 110 is formed on the second cladding layer 108. That is, the contact layer 110 is formed on the side opposite to the active layer 106 side of the second cladding layer 108. The contact layer 110 can be in ohmic contact with the second electrode 114. It can be said that the upper surface 113 of the contact layer 110 is a contact surface between the contact layer 110 and the second electrode 114. As the contact layer 110, for example, a p-type GaAs layer or the like can be used.

図2に示すように、第1利得部分162及び第2利得部分172の柱状部111は、コンタクト層110と、第2クラッド層108と、活性層106と、第1クラッド層104と、基板102の一部と、によって構成することができる。すなわち、第1利得部分162及び第2利得部分172において、コンタクト層110の上面113の平面形状は、第1利得部分162及び第2利得部分172の平面形状と同じであるといえる。例えば、柱状部111の平面形状によって、第1電極112及び第2電極114間の電流経路が決定され、その結果、第1利得部分162及び第2利得部分172の平面形状が決定される。尚、図示はしないが、柱状部111の側面を傾斜させることもできる。   As shown in FIG. 2, the columnar portions 111 of the first gain portion 162 and the second gain portion 172 include a contact layer 110, a second cladding layer 108, an active layer 106, a first cladding layer 104, and a substrate 102. And a part of it. That is, in the first gain portion 162 and the second gain portion 172, it can be said that the planar shape of the upper surface 113 of the contact layer 110 is the same as the planar shape of the first gain portion 162 and the second gain portion 172. For example, the current path between the first electrode 112 and the second electrode 114 is determined by the planar shape of the columnar portion 111, and as a result, the planar shapes of the first gain portion 162 and the second gain portion 172 are determined. Although not shown, the side surface of the columnar portion 111 can be inclined.

図3に示すように、第3利得部分164及び第4利得部分174は、いわゆる利得導波型の断面形状を有することができる。すなわち、第3利得部分164及び第4利得部分174の平面形状は、絶縁層116の開口形状(コンタクト層110と第2電極114が接する利得部分の形状)で決定される。   As shown in FIG. 3, the third gain portion 164 and the fourth gain portion 174 may have a so-called gain waveguide type cross-sectional shape. That is, the planar shapes of the third gain portion 164 and the fourth gain portion 174 are determined by the opening shape of the insulating layer 116 (the shape of the gain portion where the contact layer 110 and the second electrode 114 are in contact).

また、図示しないが、第3利得部分164及び第4利得部分174が、いわゆる屈折率導波型であってもよい。すなわち、例えば、コンタクト層110と、第2クラッド層108の一部と、によって構成された柱状部を備え、第3利得部分164及び第4利得部分174の平面形状が、該柱状部の平面形状で決定される構造を取ることができる。   Although not shown, the third gain portion 164 and the fourth gain portion 174 may be so-called refractive index waveguide types. That is, for example, a columnar portion constituted by the contact layer 110 and a part of the second cladding layer 108 is provided, and the planar shape of the third gain portion 164 and the fourth gain portion 174 is the planar shape of the columnar portion. The structure determined by can be taken.

図2に示すように、絶縁層116は、基板102上であって、柱状部111の側方に形成されている。絶縁層116は、柱状部111の側面に接していることができる。絶縁層116の上面は、例えば、コンタクト層110の上面113と連続している。絶縁層116としては、例えば、SiN層、SiO2層、SiON層、Al23層、ポリイミド層等を用いることができる。図2における絶縁層116と、図3における絶縁層116は、同じ材料で形成してもよいし、別の材料で形成してもよい。また、絶縁層116は、単一の材料で形成されていてもよいし、複数の材料で形成してもよい。 As shown in FIG. 2, the insulating layer 116 is formed on the substrate 102 and on the side of the columnar portion 111. The insulating layer 116 can be in contact with the side surface of the columnar portion 111. The upper surface of the insulating layer 116 is continuous with the upper surface 113 of the contact layer 110, for example. As the insulating layer 116, for example, a SiN layer, a SiO 2 layer, a SiON layer, an Al 2 O 3 layer, a polyimide layer, or the like can be used. The insulating layer 116 in FIG. 2 and the insulating layer 116 in FIG. 3 may be formed of the same material or different materials. The insulating layer 116 may be formed of a single material or a plurality of materials.

絶縁層116として上記の材料を用いた場合、第1電極112及び第2電極114間の電流は絶縁層116を避けて絶縁層116に挟まれた柱状部111を流れることができる。絶縁層116は活性層106の屈折率よりも小さい屈折率を有することができる。この場合、絶縁層116を形成した第1利得部分162及び第2利得部分172の垂直断面の有効屈折率は、絶縁層116を形成しない利得部分、すなわち、柱状部111が形成された第1利得部分162及び第2利得部分172の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。これにより、平面方向において、第1利得領域160及び第2利得領域170内に効率良く光を閉じ込めることができる。尚、図示はしないが、絶縁層116を設けないこともできる。絶縁層116が空気であると解釈してもよい。   When the above material is used for the insulating layer 116, the current between the first electrode 112 and the second electrode 114 can flow through the columnar portion 111 sandwiched between the insulating layers 116 while avoiding the insulating layer 116. The insulating layer 116 can have a refractive index smaller than that of the active layer 106. In this case, the effective refractive index in the vertical cross section of the first gain portion 162 and the second gain portion 172 where the insulating layer 116 is formed is the first gain where the insulating layer 116 is not formed, that is, the columnar portion 111 is formed. This is smaller than the effective refractive index of the vertical cross section of the portion 162 and the second gain portion 172. Thereby, light can be efficiently confined in the first gain region 160 and the second gain region 170 in the planar direction. Note that although not illustrated, the insulating layer 116 may not be provided. The insulating layer 116 may be interpreted as air.

第1電極112は、基板102の下の全面に形成されている。第1電極112は、該第1電極112とオーミックコンタクトする層(図示の例では基板102)と接している。第1電極112は基板102を介して第1クラッド層104と電気的に接続されている。第1電極112は発光装置100を駆動するための一方の電極である。第1電極112としては、例えば、基板102側からCr層、AuGe層、Ni層、Au層の順序で積層したもの等を用いることができる。   The first electrode 112 is formed on the entire lower surface of the substrate 102. The first electrode 112 is in contact with a layer that is in ohmic contact with the first electrode 112 (the substrate 102 in the illustrated example). The first electrode 112 is electrically connected to the first cladding layer 104 via the substrate 102. The first electrode 112 is one electrode for driving the light emitting device 100. As the first electrode 112, for example, a layer in which a Cr layer, an AuGe layer, a Ni layer, and an Au layer are stacked in this order from the substrate 102 side can be used.

尚、第1クラッド層104と基板102との間に、第2コンタクト層(図示せず)を設け、ドライエッチング等により該第2コンタクト層を露出させ、第1電極112を第2コンタクト層上に設けることもできる。これにより、片面電極構造を得ることができる。この形態は、基板102が絶縁性である場合に特に有効である。   Note that a second contact layer (not shown) is provided between the first cladding layer 104 and the substrate 102, the second contact layer is exposed by dry etching or the like, and the first electrode 112 is placed on the second contact layer. It can also be provided. Thereby, a single-sided electrode structure can be obtained. This form is particularly effective when the substrate 102 is insulative.

第2電極114は、コンタクト層110の上面113に接して形成されている。さらに、第2電極114は、絶縁層116上に形成されていてもよい。第2電極114は、コンタクト層110を介して、第2クラッド層108と電気的に接続されている。第2電極114は、発光装置100を駆動するための他方の電極である。第2電極114としては、例えば、コンタクト層110側からCr層、AuZn層、Au層の順序で積層したもの等を用いることができる。   The second electrode 114 is formed in contact with the upper surface 113 of the contact layer 110. Further, the second electrode 114 may be formed on the insulating layer 116. The second electrode 114 is electrically connected to the second cladding layer 108 via the contact layer 110. The second electrode 114 is the other electrode for driving the light emitting device 100. As the second electrode 114, for example, a layer in which a Cr layer, an AuZn layer, and an Au layer are stacked in this order from the contact layer 110 side can be used.

以上、本実施形態にかかる発光装置100の一例として、InGaAlP系の場合について説明したが、発光装置100は、発光利得領域が形成可能なあらゆる材料系を用いることができる。半導体材料であれば、例えば、AlGaN系、GaN系、InGaN系、GaAs系、AlGaAs系、InGaAs系、InGaAsP系、ZnCdSe系等の半導体材料を用いることができる。   As described above, the case of the InGaAlP system has been described as an example of the light emitting device 100 according to the present embodiment. However, the light emitting device 100 can use any material system capable of forming a light emission gain region. As the semiconductor material, for example, an AlGaN-based, GaN-based, InGaN-based, GaAs-based, AlGaAs-based, InGaAs-based, InGaAsP-based, or ZnCdSe-based semiconductor material can be used.

本実施形態にかかる発光装置100は、例えば、プロジェクター、ディスプレイ、照明装置、計測装置等の光源に適用されることができる。   The light emitting device 100 according to the present embodiment can be applied to a light source such as a projector, a display, a lighting device, and a measurement device.

本実施形態にかかる発光装置100は、例えば、以下の特徴を有する。
発光装置100によれば、第1利得領域160は、第1の曲率を備えた第1利得部分162を有し、第2利得領域170は、第2の曲率を備えた第2利得部分172を有する。そのため、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光の第2面132に対する入射角βを大きくすることなく、第1利得領域160の第2端面182と、第2利得領域170の第4端面186と、の間隔D(射出面の間隔D)を大きくすることができる。これにより、発光装置100に接続して設置するレンズアレイの間隔が大きいときにも、レンズアレイに合わせて配置し射出光の放射パターンが歪むことを抑制することができる。例えば発光装置をプロジェクターの光源に用いた場合に、ライドバルブを均一に照明することができる。
The light emitting device 100 according to the present embodiment has the following features, for example.
According to the light emitting device 100, the first gain region 160 has the first gain portion 162 having the first curvature, and the second gain region 170 has the second gain portion 172 having the second curvature. Have. Therefore, the second end face 182 of the first gain region 160 and the second gain region 170 are not increased without increasing the incident angle β of the light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170 with respect to the second surface 132. The distance D between the fourth end surface 186 (the distance D between the exit surfaces) can be increased. Thereby, even when the distance between the lens arrays connected to the light emitting device 100 is large, the radiation pattern of the emitted light can be suppressed from being distorted by being arranged in accordance with the lens array. For example, when the light emitting device is used as a light source of a projector, the ride valve can be illuminated uniformly.

さらに、発光装置100によれば、第1面130から第2面132まで直線状である利得領域を用いた例に比べて、間隔Dを大きくするために、利得領域の全長を大きくしなくてよい。そのため、多大な電流を流す必要はなく、消費電力を抑えることができる。さらに、利得領域の全長を大きくしなくてよいので、装置全体の小型化を図ることができる。そのため、資源が無駄となることもなく、製造コストを抑えることができる。   Furthermore, according to the light emitting device 100, the total length of the gain region does not have to be increased in order to increase the distance D compared to the example using the gain region that is linear from the first surface 130 to the second surface 132. Good. Therefore, it is not necessary to flow a large amount of current, and power consumption can be suppressed. Furthermore, since it is not necessary to increase the overall length of the gain region, the entire apparatus can be reduced in size. Therefore, resources are not wasted and manufacturing costs can be reduced.

以上のように、発光装置100では、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、間隔Dを大きくすることができる。より具体的には例えば、発光装置100では、射出面の間隔Dを0.262mm以上1509mm以下とし、角度βを0°以上、かつ5°以下とし、第1利得領域160及び第2利得領域170の全長を1.5mm以上3mm以下とすることができる。   As described above, in the light emitting device 100, the radiation pattern is good, and the distance D can be increased while downsizing. More specifically, for example, in the light emitting device 100, the emission surface interval D is set to 0.262 mm to 1509 mm, the angle β is set to 0 ° to 5 °, and the first gain region 160 and the second gain region 170 are set. The total length can be 1.5 mm or more and 3 mm or less.

発光装置100によれば、第1利得領域160は、垂線Pに対して第1角度α1で傾いて第1面130と接続し、第2利得領域170は、垂線Pに対して第2角度α2で傾いて第1面130と接続することができる。そして、第1角度α1と第2角度α2とは、臨界角以上であって、同じ大きさであることができる。そのため、第1面130は、第1利得領域160及び第2利得領域170に発生する光を、全反射させることができる。したがって、発光装置100では、第1面130における光損失を抑制することができ、効率よく光を反射させることができる。さらに、第1面130に反射膜を形成する工程が不要となるので、製造コスト及び製造に必要な材料・資源を削減することができる。   According to the light emitting device 100, the first gain region 160 is inclined with respect to the perpendicular P at the first angle α 1 and is connected to the first surface 130, and the second gain region 170 is connected to the perpendicular P with the second angle α 2. It is possible to connect to the first surface 130 by tilting. The first angle α1 and the second angle α2 may be equal to or greater than the critical angle. Therefore, the first surface 130 can totally reflect light generated in the first gain region 160 and the second gain region 170. Therefore, in the light emitting device 100, light loss on the first surface 130 can be suppressed, and light can be reflected efficiently. Furthermore, since the process of forming the reflective film on the first surface 130 is not necessary, the manufacturing cost and the materials and resources necessary for manufacturing can be reduced.

発光装置100によれば、第1面130は、劈開によって形成された劈開面であることができる。そのため、例えば、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によって形成する場合に比べて、精度よく第1面130を形成することができ、端面における光散乱を小さくすることができる。したがって、発光装置100では、第1面130における光損失を抑制することができ、効率よく光を反射させることができる。   According to the light emitting device 100, the first surface 130 may be a cleavage plane formed by cleavage. Therefore, for example, the first surface 130 can be formed with higher accuracy than in the case where the first surface 130 is formed by a photolithography technique and an etching technique, and light scattering at the end face can be reduced. Therefore, in the light emitting device 100, light loss on the first surface 130 can be suppressed, and light can be reflected efficiently.

2. 発光装置の製造方法
次に、本実施形態にかかる発光装置の製造方法について、図6〜図8を参照しながら説明する。図6〜図8は、発光装置の製造方法を説明するための模式図である。図7は、本実施形態にかかる発光装置100における、第1接続部分140及び第2接続部分150の形成工程を模式的に示す断面図であって、図4に対応している。図8は、本実施形態にかかる発光装置100における、第1利得部分162、第2利得部分172の形成工程を模式的に示す断面図であって、図2に対応している。
2. Method for Manufacturing Light-Emitting Device Next, a method for manufacturing a light-emitting device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 8 are schematic views for explaining a method for manufacturing a light emitting device. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a process of forming the first connection portion 140 and the second connection portion 150 in the light emitting device 100 according to the present embodiment, and corresponds to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a process of forming the first gain portion 162 and the second gain portion 172 in the light emitting device 100 according to the present embodiment, and corresponds to FIG.

図6に示すように、基板102上に、第1クラッド層104、活性層106、第2クラッド層108、及びコンタクト層110を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法等を用いることができる。   As shown in FIG. 6, on the substrate 102, the first cladding layer 104, the active layer 106, the second cladding layer 108, and the contact layer 110 are epitaxially grown in this order. As a method of epitaxial growth, for example, a MOCVD (Metal Organic Chemical Deposition) method, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, or the like can be used.

図7(a)、(b)、(c)に示すように、第1接続部分140及び第2接続部分150は接続部分の段数に応じて複数回のパターニングで形成される。ここでは、3段の階段形状を備えた接続部分の例を示している。その場合、例えば、図7(a)に示す位置Y2を露出させる工程、図7(b)に示す位置Y1を露出させる工程、図7(c)に示す位置Y0を露出させる工程、の順に、3回のパターニングで形成する。パターニングは、例えば、公知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて行われるので、詳細な説明を省略する。複数回のパターニングの順番は、特に限定されない。最終的に階段形状が形成できる範囲内で任意に選択することができる。すなわち、例えば、図7(c)に示す位置Y0を露出させる工程、図7(b)に示す位置Y1を露出させる工程、図7(a)に示す位置Y2を露出させる工程、の順に行うこともできる。本工程により、第1接続部分140及び第2接続部分150を形成することができる。   As shown in FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C, the first connection portion 140 and the second connection portion 150 are formed by patterning a plurality of times according to the number of stages of the connection portions. Here, an example of a connecting portion having a three-step staircase shape is shown. In that case, for example, the process of exposing the position Y2 shown in FIG. 7A, the process of exposing the position Y1 shown in FIG. 7B, and the process of exposing the position Y0 shown in FIG. It is formed by patterning three times. Since the patterning is performed using, for example, a known photolithography technique and etching technique, detailed description is omitted. The order of patterning multiple times is not particularly limited. It can be arbitrarily selected within a range where a staircase shape can be finally formed. That is, for example, the process of exposing the position Y0 shown in FIG. 7C, the process of exposing the position Y1 shown in FIG. 7B, and the process of exposing the position Y2 shown in FIG. You can also. By this step, the first connection portion 140 and the second connection portion 150 can be formed.

図8に示すように、続いて、第1利得部分162及び第2利得部分172は、コンタクト層110、第2クラッド層108、活性層106、第1クラッド層104、基板102をパターニングする事で形成される。パターニングは、例えば、公知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて行われる。また、詳細は図示しないが、第1利得部分162及び第2利得部分172は、前記の接続部分を形成する過程で同時に形成されてもよいし、接続部分形成とは別工程で形成してもよい。本工程により、柱状部111を形成することができる。   As shown in FIG. 8, subsequently, the first gain portion 162 and the second gain portion 172 are formed by patterning the contact layer 110, the second cladding layer 108, the active layer 106, the first cladding layer 104, and the substrate 102. It is formed. The patterning is performed using, for example, a known photolithography technique and etching technique. Although not shown in detail, the first gain portion 162 and the second gain portion 172 may be formed simultaneously in the process of forming the connection portion, or may be formed in a separate process from the connection portion formation. Good. By this step, the columnar portion 111 can be formed.

図2、図3、図4に示すように、柱状部111の側面を覆うように絶縁層116を形成する。絶縁層116としては、上述のように、SiN層、SiO2層、SiON層、Al23層等の誘電体絶縁層や、ポリイミド層等の紫外線硬化樹脂層または熱硬化樹脂層を用いることができ、これらを積層させて絶縁層116としてもよい。尚、第1利得部分162及び第2利得部分172の有効屈折率と、第1利得領域160及び第2利得領域170を避けた利得部分の有効屈折率と、に所定の差を設けることを考慮する。そして、絶縁層116として、柱状部111との屈折率差の大きい誘電体絶縁層を用いることが望ましい。例えば、まず、誘電体絶縁層をCVD法やスパッタ法で成膜した後、ポリイミド層を塗布法により形成して、絶縁層116としてもよい。これにより、誘電体絶縁層を厚く成膜して絶縁層116とする場合に比べて、容易に(短時間で)絶縁層116を形成することができる。次に、例えば、公知のエッチング技術等を用いて、コンタクト層110の上面113を露出させる。以上の工程により、絶縁層116を形成することができる。 As shown in FIGS. 2, 3, and 4, an insulating layer 116 is formed so as to cover the side surface of the columnar portion 111. As the insulating layer 116, as described above, a dielectric insulating layer such as a SiN layer, a SiO 2 layer, a SiON layer, or an Al 2 O 3 layer, an ultraviolet curable resin layer such as a polyimide layer, or a thermosetting resin layer is used. These layers may be stacked to form the insulating layer 116. It should be noted that a predetermined difference is provided between the effective refractive index of the first gain portion 162 and the second gain portion 172 and the effective refractive index of the gain portion avoiding the first gain region 160 and the second gain region 170. To do. As the insulating layer 116, it is desirable to use a dielectric insulating layer having a large refractive index difference from the columnar portion 111. For example, first, the dielectric insulating layer may be formed by a CVD method or a sputtering method, and then a polyimide layer may be formed by a coating method to form the insulating layer 116. Thus, the insulating layer 116 can be formed easily (in a short time) as compared with the case where the dielectric insulating layer is formed thick to form the insulating layer 116. Next, the upper surface 113 of the contact layer 110 is exposed using, for example, a known etching technique. Through the above steps, the insulating layer 116 can be formed.

次に、コンタクト層110上及び絶縁層116上に第2電極114を形成する。次に、基板102の下面下に第1電極112を形成する。第1電極112及び第2電極114は、例えば、公知の真空蒸着法により形成される。尚、第1電極112及び第2電極114の形成順序は、特に限定されない。   Next, the second electrode 114 is formed over the contact layer 110 and the insulating layer 116. Next, the first electrode 112 is formed under the lower surface of the substrate 102. The first electrode 112 and the second electrode 114 are formed by, for example, a known vacuum deposition method. The order of forming the first electrode 112 and the second electrode 114 is not particularly limited.

以上の工程により、本実施形態にかかる発光装置100を製造することができる。
発光装置100の製造方法によれば、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、複数の射出面の間隔を大きくすることができる発光装置100を得ることができる。
The light emitting device 100 according to this embodiment can be manufactured through the above steps.
According to the method for manufacturing the light-emitting device 100, it is possible to obtain the light-emitting device 100 that has a good radiation pattern and can increase the interval between a plurality of emission surfaces while reducing the size.

(実施形態2)
3. 発光装置の変形例
次に、実施形態2にかかる発光装置について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例にかかる発光装置において、実施形態1にかかる発光装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
3. Modification of Light Emitting Device Next, a light emitting device according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in the light emitting device according to the modified example of the present embodiment, members having the same functions as the constituent members of the light emitting device 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

3.1. 発光装置
本実施形態が実施形態1と異なる点は接続部分がスロープ形状を成している点にある。まず、実施形態2にかかる発光装置について、図面を参照しながら説明する。図9は、実施形態2にかかる発光装置の構造を示す模式平面図である。また、図10は、実施形態2にかかる発光装置における要部断面図であり、図9のIV−IV’線に沿った断面、すなわち第1接続部分140及び第2接続部分150の線断面である。図11は、実施形態2にかかる発光装置における有効屈折率プロファイルであり、図9のV−V’線に沿った利得領域の有効屈折率プロファイルである。図12〜図14は、実施形態2にかかる発光装置の形成方法を説明するための模式図である。図14は、図13における、IV−IV’線に沿った利得領域の模式断面図である。尚、図9では、便宜上、第2電極114の図示を省略している。
3.1. Light Emitting Device The present embodiment is different from the first embodiment in that the connecting portion has a slope shape. First, a light emitting device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic plan view illustrating the structure of the light emitting device according to the second embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the light emitting device according to the second embodiment, and is a cross section taken along line IV-IV ′ of FIG. 9, that is, a cross section of the first connection portion 140 and the second connection portion 150. is there. FIG. 11 is an effective refractive index profile in the light emitting device according to the second embodiment, and is an effective refractive index profile of the gain region along the line VV ′ in FIG. 9. 12 to 14 are schematic views for explaining the method for forming the light emitting device according to the second embodiment. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the gain region along the line IV-IV ′ in FIG. In FIG. 9, the second electrode 114 is not shown for convenience.

実施形態1では発光装置100の第1接続部分140及び第2接続部分150の断面形状が階段状であった。これに対し、図9及び図10に示すように、発光装置200では第1接続部分140及び第2接続部分150の断面形状は、位置X1から位置X3に接近するにつれて位置Y0から位置Y3まで連続して柱状部111の高さが変化するようにスロープ形状を成している。かかる構造を成すことで、図11に示すように、第5利得部分166及び第6利得部分176の有効屈折率は、位置X1から位置X3に接近するにつれて、屈折率n1から屈折率n3へ、連続して変化させることができる。   In Embodiment 1, the cross-sectional shape of the 1st connection part 140 and the 2nd connection part 150 of the light-emitting device 100 was step shape. On the other hand, as shown in FIGS. 9 and 10, in the light emitting device 200, the cross-sectional shapes of the first connection portion 140 and the second connection portion 150 are continuous from the position Y0 to the position Y3 as approaching the position X3 from the position X1. Thus, a slope shape is formed so that the height of the columnar portion 111 changes. With this structure, as shown in FIG. 11, the effective refractive indexes of the fifth gain portion 166 and the sixth gain portion 176 are changed from the refractive index n1 to the refractive index n3 as the position X1 approaches the position X3. Can be changed continuously.

図14において、(a)はパターニング処理前、(b)はパターニング処理の途中の状態、(c)はパターニング処理後の断面図を示す。   14A shows a state before patterning, FIG. 14B shows a state during the patterning, and FIG. 14C shows a cross-sectional view after the patterning.

まず、図12に示すように、第1利得部分162及び第2利得部分172と第5利得部分166及び第6利得部分176を形成する位置に、ハードマスク122を形成する。   First, as shown in FIG. 12, a hard mask 122 is formed at a position where the first gain portion 162, the second gain portion 172, the fifth gain portion 166, and the sixth gain portion 176 are formed.

その後、図13及び図14(a)に示すように、第1接続部分140及び第2接続部分150を形成するために、スロープ形状を有するレジスト118を形成する。レジスト118は、例えば、公知のフォトリソグラフィー技術でレジストパターンを形成した後、基板を加熱する等の手段でレジストリフロー処理を行う事で、スロープ状に形成する事ができる。ここでは、第3利得部分164及び第4利得部分174を形成する利得領域にもハードマスク122を形成した例を示したが、当該利得領域のマスクを、ハードマスクではなくレジストで形成してもよい。   Thereafter, as shown in FIGS. 13 and 14A, a resist 118 having a slope shape is formed in order to form the first connection portion 140 and the second connection portion 150. The resist 118 can be formed in a slope shape, for example, by forming a resist pattern by a known photolithography technique and then performing a registry flow process by means such as heating the substrate. Here, an example in which the hard mask 122 is formed also in the gain region in which the third gain portion 164 and the fourth gain portion 174 are formed is shown, but the mask in the gain region may be formed of a resist instead of the hard mask. Good.

次に、上記方法で形成したレジスト118をマスクとして、エッチングを行う。レジスト118がスロープ形状を成しているため、エッチング後は、この形状がエピタキシャル結晶基板(ここでは、基板102と、第1クラッド層104と、活性層106と、第2クラッド層108と、コンタクト層110と、からなる多層基板をいう)に転写される。この際、レジスト118のエッチングレートと、エピタキシャル結晶基板とのエッチングレートが、おおよそ等しく、かつ、垂直性の高いエッチング条件を用いるのが望ましい。これにより、図14(b)の状態を経て、図14(c)のように、より正確にレジスト118の形状をエピタキシャル結晶基板に転写することができる。   Next, etching is performed using the resist 118 formed by the above method as a mask. Since the resist 118 has a slope shape, after etching, this shape becomes an epitaxial crystal substrate (here, the substrate 102, the first cladding layer 104, the active layer 106, the second cladding layer 108, and the contact). A multilayer substrate composed of the layer 110). At this time, it is desirable to use an etching condition in which the etching rate of the resist 118 and the etching rate of the epitaxial crystal substrate are approximately equal and have high perpendicularity. Thereby, the shape of the resist 118 can be more accurately transferred to the epitaxial crystal substrate as shown in FIG. 14C through the state of FIG.

以上の工程により、断面形状がスロープ形状である第1接続部分140、第2接続部分150を形成することができる。   Through the above steps, the first connection portion 140 and the second connection portion 150 whose cross-sectional shape is a slope shape can be formed.

発光装置200によれば、発光装置100と同じように、第1利得部分162から第3利得部分164へ光が導波する際に生じる、第1利得部分162と第3利得部分164との界面での反射ロスを軽減することができる。同様に、第2接続部分150を備える事で、第2利得部分172から第4利得部分174へ光が導波する際に生じる、第2利得部分172と第4利得部分174との界面での反射ロスを軽減することができる。結果として、第2端面182及び第4端面186から、効率よく光を射出させることができる。   According to the light emitting device 200, as with the light emitting device 100, an interface between the first gain portion 162 and the third gain portion 164 that is generated when light is guided from the first gain portion 162 to the third gain portion 164. Can reduce reflection loss. Similarly, by providing the second connection portion 150, the light is guided from the second gain portion 172 to the fourth gain portion 174 at the interface between the second gain portion 172 and the fourth gain portion 174. Reflection loss can be reduced. As a result, light can be efficiently emitted from the second end surface 182 and the fourth end surface 186.

(実施形態3)
3.2. 発光装置の変形例
(直線導波路を介して反射端面に入射)
まず、実施形態3にかかる発光装置について、図面を参照しながら説明する。図15は、実施形態3かかる発光装置の構造を示す模式平面図である。尚、図15では、便宜上、第2電極114の図示を省略している。以下、本実施形態にかかる発光装置において、実施形態1にかかる発光装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Embodiment 3)
3.2. Modified example of light emitting device (incident on reflection end face through straight waveguide)
First, a light-emitting device according to Embodiment 3 will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a schematic plan view showing the structure of the light emitting device according to the third embodiment. In FIG. 15, the second electrode 114 is not shown for convenience. Hereinafter, in the light emitting device according to the present embodiment, members having the same functions as those of the constituent members of the light emitting device 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

発光装置100の例では、曲率を有する第1利得部分162及び第2利得部分172が、第1面130と接続していた。これに対し、発光装置300では、図15に示すように、直線状の第7利得部分168及び第8利得部分178が第1面130と接続している。   In the example of the light emitting device 100, the first gain portion 162 and the second gain portion 172 having curvature are connected to the first surface 130. On the other hand, in the light emitting device 300, as shown in FIG. 15, linear seventh gain portion 168 and eighth gain portion 178 are connected to the first surface 130.

すなわち、第1利得領域160は、第1面130から第1利得部分162まで、直線状に設けられた第7利得部分168を有する。つまり、第7利得部分168は、第1利得領域160の第1端面180を構成している。第7利得部分168は、垂線Pに対して一方側(例えば第3面134側)に第1角度α1で傾いている。第7利得部分168は、円弧状の第1利得部分162と滑らかに接続されている。例えば、第7利得部分168は、第1利得部分162と第7利得部分168との境界上の点における接線と平行となるように設けられている。   That is, the first gain region 160 has a seventh gain portion 168 that is linearly provided from the first surface 130 to the first gain portion 162. That is, the seventh gain portion 168 constitutes the first end face 180 of the first gain region 160. The seventh gain portion 168 is inclined at a first angle α1 on one side (for example, the third surface 134 side) with respect to the perpendicular P. The seventh gain portion 168 is smoothly connected to the arc-shaped first gain portion 162. For example, the seventh gain portion 168 is provided to be parallel to a tangent at a point on the boundary between the first gain portion 162 and the seventh gain portion 168.

第2利得領域170は、第1面130から第2利得部分172まで、直線状に設けられた第8利得部分178を有する。つまり、第8利得部分178は、第2利得領域170の第3端面184を構成している。第8利得部分178は、垂線Pに対して他方側(例えば第4面136側)に第2角度α2で傾いている。第8利得部分178は、円弧状の第2利得部分172と滑らかに接続されている。例えば、第2利得部分172と第8利得部分178との境界上の点では第2利得部分172の接線と第8利得部分178の接線とが平行となるように設けられている。第7利得部分168及び第8利得部分178は、垂線Pに関して対称に配置されていてもよい。   The second gain region 170 has an eighth gain portion 178 provided linearly from the first surface 130 to the second gain portion 172. That is, the eighth gain portion 178 constitutes the third end face 184 of the second gain region 170. The eighth gain portion 178 is inclined with respect to the perpendicular P to the other side (for example, the fourth surface 136 side) at a second angle α2. The eighth gain portion 178 is smoothly connected to the arc-shaped second gain portion 172. For example, at the point on the boundary between the second gain portion 172 and the eighth gain portion 178, the tangent line of the second gain portion 172 and the tangent line of the eighth gain portion 178 are provided in parallel. The seventh gain portion 168 and the eighth gain portion 178 may be arranged symmetrically with respect to the perpendicular line P.

発光装置300によれば、上述のように、直線状の第7利得部分168及び第8利得部分178が、第1面130に設けられた第1端面180及び第3端面184を構成している。そのため、発光装置300では、発光装置100の例に比べて、より確実に、第1利得領域160において発生し第1面130において反射する光を第2利得領域170に入射させ、第2利得領域170において発生し第1面130において反射する光を第1利得領域160に入射させることができる。   According to the light emitting device 300, as described above, the linear seventh gain portion 168 and eighth gain portion 178 constitute the first end surface 180 and the third end surface 184 provided on the first surface 130. . Therefore, in the light emitting device 300, light generated in the first gain region 160 and reflected on the first surface 130 is incident on the second gain region 170 more reliably than in the example of the light emitting device 100. Light generated at 170 and reflected at the first surface 130 can be incident on the first gain region 160.

(実施形態4)
3.3. 発光装置の変形例
次に、実施形態4にかかる発光装置について、図面を参照しながら説明する。図16は、実施形態4にかかる発光装置の構造を示す模式平面図である。尚、図16では、便宜上、第2電極114の図示を省略している。以下、本実施形態にかかる発光装置において、実施形態1にかかる発光装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Embodiment 4)
3.3. Modification of Light Emitting Device Next, a light emitting device according to a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a schematic plan view illustrating the structure of the light emitting device according to the fourth embodiment. In FIG. 16, the second electrode 114 is not shown for convenience. Hereinafter, in the light emitting device according to the present embodiment, members having the same functions as those of the constituent members of the light emitting device 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

発光装置100の例では、第1利得領域160及び第2利得領域170は、1つずつ設けられていた。これに対し、発光装置400では、図16に示すように、第1利得領域160及び第2利得領域170の各々は、複数設けられている。   In the example of the light emitting device 100, the first gain region 160 and the second gain region 170 are provided one by one. On the other hand, in the light emitting device 400, as shown in FIG. 16, a plurality of first gain regions 160 and second gain regions 170 are provided.

すなわち、第1利得領域160及び第2利得領域170は、利得領域対450を構成することができ、発光装置400では、複数の利得領域対450が設けられている。図示の例では、3つの利得領域対450が設けられているが、その数は特に限定されない。   That is, the first gain region 160 and the second gain region 170 can constitute a gain region pair 450, and the light emitting device 400 is provided with a plurality of gain region pairs 450. In the illustrated example, three gain region pairs 450 are provided, but the number thereof is not particularly limited.

複数の利得領域対450は、垂線Pの延びる方向と直交する方向に沿って、配列されている。より具体的には、隣り合う利得領域対450において、一方の利得領域対450の第4端面186と、他方の利得領域対450の第2端面182と、の間隔がDとなるように(射出面の間隔となるように)配列されている。これにより、後述するレンズアレイに、簡易に射出光20,22を入射させることができる。   The plurality of gain region pairs 450 are arranged along a direction orthogonal to the direction in which the perpendicular line P extends. More specifically, in the adjacent gain region pair 450, the distance between the fourth end surface 186 of one gain region pair 450 and the second end surface 182 of the other gain region pair 450 is D (injection). Are arranged so that there is a gap between the faces). Thereby, the emitted lights 20 and 22 can be easily incident on a lens array which will be described later.

発光装置400によれば、発光装置100の例に比べて、高出力化を図ることができる。   According to the light emitting device 400, higher output can be achieved compared to the example of the light emitting device 100.

(実施形態5)
4. プロジェクター
次に、実施形態5にかかるプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図17は、実施形態5にかかるプロジェクターの構造を示す模式図である。図18は、実施形態5にかかるプロジェクターの構成を示す要部模式図である。尚、図17では、便宜上、プロジェクターを構成する筐体を省略し、さらに光源を簡略化して図示している。また、図18では、便宜上、光源、レンズアレイ、及び液晶ライトバルブについて図示し、さらに光源を簡略化して図示している。
(Embodiment 5)
4). Projector Next, a projector according to a fifth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a structure of the projector according to the fifth embodiment. FIG. 18 is a main part schematic diagram illustrating a configuration of the projector according to the fifth embodiment. In FIG. 17, for convenience, the casing constituting the projector is omitted and the light source is simplified. In FIG. 18, for convenience, the light source, the lens array, and the liquid crystal light valve are illustrated, and the light source is illustrated in a simplified manner.

図17に示すように、プロジェクター700は、赤色光、緑色光、青色光を射出する赤色光源600R、緑色光源600G、青色光源600Bを含む。光源600R,600G,600Bは、本実施形態にかかる発光装置100、発光装置200、発光装置300、発光装置400のいずれかを備えている。以下の例では、本発明にかかる発光装置として発光装置400を有する光源600R,600G,600Bについて説明する。   As shown in FIG. 17, the projector 700 includes a red light source 600R that emits red light, green light, and blue light, a green light source 600G, and a blue light source 600B. The light sources 600R, 600G, and 600B include any one of the light emitting device 100, the light emitting device 200, the light emitting device 300, and the light emitting device 400 according to the present embodiment. In the following example, light sources 600R, 600G, and 600B having the light emitting device 400 as the light emitting device according to the present invention will be described.

図19は、実施形態5にかかるプロジェクターの光源を示す模式図である。図20は、実施形態5かかるプロジェクターの光源を示す模式側断面図であり、図19のXIII−XIII線に沿う断面図である。   FIG. 19 is a schematic diagram illustrating a light source of the projector according to the fifth embodiment. FIG. 20 is a schematic side sectional view showing a light source of the projector according to the fifth embodiment, and is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.

光源600は、図19及び図20に示すように、発光装置400と、ベース610と、サブマウント620と、を有している。   As shown in FIGS. 19 and 20, the light source 600 includes a light emitting device 400, a base 610, and a submount 620.

2つの発光装置400とサブマウント620とで構造体630を構成することができる。構造体630はベース610上に複数設けられ、図19に示すように、発光装置400の射出面となる第2端面182、第4端面186の配列方向(X方向)と直交する方向(Y方向)に配列している。構造体630は、X方向の射出面の間隔とY方向の射出面の間隔とが同じになるように、配列されることができる。これにより、発光装置400から射出される光を、簡易に、レンズアレイ702R、レンズアレイ702G、レンズアレイ702Bのレンズアレイ702に入射させることができる。   The two light emitting devices 400 and the submount 620 can form the structure 630. A plurality of structures 630 are provided on the base 610, and as shown in FIG. 19, a direction (Y direction) orthogonal to the arrangement direction (X direction) of the second end surface 182 and the fourth end surface 186 that are the emission surfaces of the light emitting device 400 ). The structures 630 can be arranged so that the interval between the exit surfaces in the X direction is the same as the interval between the exit surfaces in the Y direction. Thereby, the light emitted from the light emitting device 400 can be easily incident on the lens arrays 702 of the lens array 702R, the lens array 702G, and the lens array 702B.

構造体630を構成する2つの発光装置400は、サブマウント620を挟んで配置されている。2つの発光装置400は、サブマウント620を介して第2電極114同士が対向するように配置されている。サブマウント620の第2電極114と接する面には、例えば、配線が形成されている。これにより、複数の第2電極114の各々に個別に電圧を供給することができる。サブマウント620の材質としては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムが挙げられる。   The two light emitting devices 400 constituting the structure 630 are arranged with the submount 620 interposed therebetween. The two light emitting devices 400 are arranged so that the second electrodes 114 face each other through the submount 620. For example, wiring is formed on the surface of the submount 620 that contacts the second electrode 114. Thereby, a voltage can be individually supplied to each of the plurality of second electrodes 114. Examples of the material of the submount 620 include aluminum nitride and aluminum oxide.

ベース610は、構造体630を支持している。図20に示す例では、ベース610は、複数の発光装置400の第1電極112と接続されている。これにより、ベース610は、複数の第1電極112の共通電極として機能することができる。ベース610の材質としては、例えば、銅、アルミニウムが挙げられる。図示はしないが、ベース610は、ペルチェ素子を介して、ヒートシンクと接続されていてもよい。   The base 610 supports the structure 630. In the example illustrated in FIG. 20, the base 610 is connected to the first electrodes 112 of the plurality of light emitting devices 400. Accordingly, the base 610 can function as a common electrode for the plurality of first electrodes 112. Examples of the material of the base 610 include copper and aluminum. Although not shown, the base 610 may be connected to a heat sink via a Peltier element.

尚、構造体630の形態は、図19及び図20に示す例に限定されない。図21及び図22は、実施形態5かかるプロジェクターの光源の変形例を示す模式側断面図である。例えば、図21に示すように、構造体630を構成する2つの発光装置400は、サブマウント620を介して、一方の発光装置400の第1電極112と、他方の発光装置400の第2電極114とが対向するように配置されていてもよい。また、図22に示すように、2つの発光装置400の第1電極112が、共通電極となるように配置されていてもよい。   Note that the form of the structure 630 is not limited to the example illustrated in FIGS. 19 and 20. 21 and 22 are schematic cross-sectional side views showing modifications of the light source of the projector according to the fifth embodiment. For example, as illustrated in FIG. 21, the two light emitting devices 400 included in the structure 630 include a first electrode 112 of one light emitting device 400 and a second electrode of the other light emitting device 400 via a submount 620. 114 may be arranged so as to be opposed to each other. In addition, as illustrated in FIG. 22, the first electrodes 112 of the two light emitting devices 400 may be arranged to be a common electrode.

図17に示すように、プロジェクター700は、さらに、レンズアレイ702R,702G,702Bと、光変調装置としての透過型の液晶ライトバルブ704R,704G,704Bと、投射装置としての投射レンズ708と、表示面としてのスクリーン710と、を含む。   As shown in FIG. 17, the projector 700 further includes lens arrays 702R, 702G, and 702B, transmissive liquid crystal light valves 704R, 704G, and 704B as light modulators, a projection lens 708 as a projector, and a display. A screen 710 as a surface.

光源600R,600G,600Bから射出された光は、各レンズアレイ702R,702G,702Bに入射する。図18に示すように、レンズアレイ702は、光源600側に、第2端面182及び第4端面186から射出される射出光20,22が入射する平坦面701を有することができる。平坦面701は、複数の第2端面182及び第4端面186に対応して複数設けられ、等間隔で配置されている。平坦面701によって、射出光20,22の光軸を、液晶ライトバルブ704の照射面705に対して、直交させることができる。   Light emitted from the light sources 600R, 600G, and 600B is incident on the lens arrays 702R, 702G, and 702B. As shown in FIG. 18, the lens array 702 can have a flat surface 701 on the light source 600 side on which the emitted lights 20 and 22 emitted from the second end surface 182 and the fourth end surface 186 are incident. A plurality of flat surfaces 701 are provided corresponding to the plurality of second end surfaces 182 and fourth end surfaces 186, and are arranged at equal intervals. The flat surface 701 makes it possible to make the optical axes of the emitted lights 20 and 22 orthogonal to the irradiation surface 705 of the liquid crystal light valve 704.

レンズアレイ702は、液晶ライトバルブ704側に、凸曲面703を有することができる。凸曲面703は、複数の平坦面701に対応して複数設けられ、等間隔で配置されている。平坦面701において光軸が変換された射出光20,22は、凸曲面703によって、集光される、または拡散角を小さくされることにより、重畳(一部重畳)されることができる。これにより、均一性よく液晶ライトバルブ704を照射することができる。   The lens array 702 can have a convex curved surface 703 on the liquid crystal light valve 704 side. A plurality of convex curved surfaces 703 are provided corresponding to the plurality of flat surfaces 701 and are arranged at equal intervals. The emitted lights 20 and 22 whose optical axes are converted on the flat surface 701 can be superposed (partially superposed) by being condensed by the convex curved surface 703 or by reducing the diffusion angle. Thereby, the liquid crystal light valve 704 can be irradiated with good uniformity.

以上のように、レンズアレイ702は、光源600から射出される射出光20,22の光軸を制御して、射出光20,22を集光させることができる。   As described above, the lens array 702 can collect the emitted lights 20 and 22 by controlling the optical axes of the emitted lights 20 and 22 emitted from the light source 600.

図17に示すように、各レンズアレイ702R,702G,702Bによって集光された光は、各液晶ライトバルブ704R,704G,704Bに入射する。各液晶ライトバルブ704R,704G,704Bは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。そして、投射レンズ708は、液晶ライトバルブ704R,704G,704Bによって形成された像を拡大してスクリーン(表示面)710に投射する。   As shown in FIG. 17, the light condensed by the lens arrays 702R, 702G, and 702B is incident on the liquid crystal light valves 704R, 704G, and 704B. Each of the liquid crystal light valves 704R, 704G, and 704B modulates incident light according to image information. The projection lens 708 enlarges and projects the image formed by the liquid crystal light valves 704R, 704G, and 704B onto the screen (display surface) 710.

また、プロジェクター700は、液晶ライトバルブ704R,704G,704Bから射出された光を合成して投射レンズ708に導く色光合成手段としてのクロスダイクロイックプリズム706を、含むことができる。   In addition, the projector 700 can include a cross dichroic prism 706 as a color light combining unit that combines the light emitted from the liquid crystal light valves 704R, 704G, and 704B and guides the light to the projection lens 708.

各液晶ライトバルブ704R,704G,704Bによって変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム706に入射する。このプリズムは、4つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投射光学系である投射レンズ708によりスクリーン710上に投射され、拡大された画像が表示される。   The three color lights modulated by the liquid crystal light valves 704R, 704G, and 704B are incident on the cross dichroic prism 706. This prism is formed by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are arranged in a cross shape on the inner surface thereof. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The synthesized light is projected onto the screen 710 by the projection lens 708 which is a projection optical system, and an enlarged image is displayed.

プロジェクター700によれば、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、複数の射出面の間隔を所望の値に設計することができる発光装置400を有する。そのため、プロジェクター700では、レンズアレイ702のアライメントが容易で、均一性よく液晶ライトバルブ704を照射することができる。   The projector 700 has the light emitting device 400 that has a good radiation pattern, can be designed to be small, and can design the interval between the plurality of emission surfaces to a desired value. Therefore, in the projector 700, the alignment of the lens array 702 is easy, and the liquid crystal light valve 704 can be irradiated with good uniformity.

尚、上述の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス(Digital Micromirror Device)が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。   In the above example, a transmissive liquid crystal light valve is used as the light modulation device. However, a light valve other than liquid crystal may be used, or a reflective light valve may be used. Examples of such a light valve include a reflection type liquid crystal light valve and a digital micromirror device (Digital Micromirror Device). Further, the configuration of the projection optical system is appropriately changed depending on the type of light valve used.

また、光源600を、光源600からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置(プロジェクター)の光源装置にも適用することが可能である。   In addition, the light source 600 scans light on the screen with the light from the light source 600 to display a desired size image on the display surface. It can also be applied to a light source device of a projector.

上記のプロジェクター700が備える光源600には発光装置400が搭載されている。発光装置400は効率良く射出光20及び射出光22を射出するので、プロジェクター700は効率よく光を射出することができる。   A light emitting device 400 is mounted on a light source 600 included in the projector 700. Since the light emitting device 400 efficiently emits the emitted light 20 and the emitted light 22, the projector 700 can emit light efficiently.

上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせることも可能である。   The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited to these. For example, it is possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。したがって、このような変形例は総て本発明の範囲に含まれるものとする。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail as described above, those skilled in the art can easily understand that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Therefore, all such modifications are included in the scope of the present invention.

104…第1層としての第1クラッド層、106…第3層としての活性層、108…第2層としての第2クラッド層、110…第4層としてのコンタクト層、112…第1電極、114…第2電極、116…絶縁層、120…積層体、130…第1面、132…第2面、160…第1利得領域、162…第1利得部分、164…第3利得部分、166…第5利得部分、168…第7利得部分、170…第2利得領域、172…第2利得部分、174…第4利得部分、176…第6利得部分、178…第8利得部分、600…発光装置としての光源、600B…発光装置としての青色光源、600G…発光装置としての緑色光源、600R…発光装置としての赤色光源、700…プロジェクター、702,702B,702G,702R…マイクロレンズとしてのレンズアレイ、704,704B,704G,704R…光変調装置としての液晶ライトバルブ、708…投射装置としての投射レンズ、α1…第1角度、α2…第2角度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 104 ... 1st clad layer as 1st layer, 106 ... Active layer as 3rd layer, 108 ... 2nd clad layer as 2nd layer, 110 ... Contact layer as 4th layer, 112 ... 1st electrode, 114: second electrode, 116: insulating layer, 120: laminate, 130: first surface, 132: second surface, 160: first gain region, 162: first gain portion, 164: third gain portion, 166 ... 5th gain portion, 168 ... 7th gain portion, 170 ... 2nd gain region, 172 ... 2nd gain portion, 174 ... 4th gain portion, 176 ... 6th gain portion, 178 ... 8th gain portion, 600 ... Light source as light emitting device, 600B ... Blue light source as light emitting device, 600G ... Green light source as light emitting device, 600R ... Red light source as light emitting device, 700 ... Projector, 702, 702B, 702G, 702R ... My Lens array as Rorenzu, 704,704B, 704G, 704R ... liquid crystal light valve as an optical modulator, 708 ... projection lens as a projection device, [alpha] 1 ... first angle, [alpha] 2 ... second angle.

Claims (7)

第1層、第2層、前記第1層と前記第2層とに挟まれた第3層、及び前記第2層の前記第3層側とは反対側に形成された第4層を有する積層体と、
前記第1層に電気的に接続された第1電極と、
前記第2層に電気的に接続され、前記第4層と接する第2電極と、
を含み、
前記第3層は、光を発生させ、かつ光が導波する、第1利得領域及び第2利得領域を有し、前記積層体の積層方向から見て、前記第1利得領域及び前記第2利得領域の形状は、前記第4層と前記第2電極との接触面と同じ形状であり、
前記第1層及び前記第2層は、前記第1利得領域及び前記第2利得領域に発生する光の漏れを抑制する層であり、
前記第4層は、前記第2電極とオーミックコンタクトする層であり、
前記第3層は、互いに対向する第1面及び第2面を有し、前記第1利得領域及び前記第2利得領域に発生する光の波長帯において、前記第1面の反射率は、前記第2面の反射率よりも高く、前記第1利得領域及び前記第2利得領域は、前記第1面から前記第2面まで設けられ、
前記第1利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記第1面の垂線に対して一方側に傾いて前記第1面と接続し、
前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記垂線に対して他方側に傾いて前記第1面と接続し、
前記第1利得領域と前記第2利得領域とは、前記積層体の積層方向から見て、同じ傾きに傾いて前記第2面と接続し、
前記第1利得領域の前記第1面側の端面と、前記第2利得領域の前記第1面側の端面とは、前記第1面において重なっており、
前記第1利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第1の曲率を備えた第1利得部分と、直線状の第3利得部分と、前記第1利得部分と前記第3利得部分とに接続する第5利得部分と、を有し、
前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第2の曲率を備えた第2利得部分と、直線状の第4利得部分と、前記第2利得部分と前記第4利得部分とに接続する第6利得部分と、を有し、
前記第1利得領域及び前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、絶縁層に挟まれており、前記第1利得部分及び前記第2利得部分と接する前記絶縁層の有効屈折率を第1屈折率とし、前記第3利得部分及び前記第4利得部分と接する有効屈折率を第2屈折率とするとき、前記第5利得部分及び前記第6利得部分と接する屈折率は、前記第1利得部分及び前記第3利得部分から前記第2利得部分及び前記第4利得部分に接近するに従って、前記第1屈折率から前記第2屈折率に階段状に切り替わることを特徴とする発光装置。
A first layer; a second layer; a third layer sandwiched between the first layer and the second layer; and a fourth layer formed on the opposite side of the second layer to the third layer side. A laminate,
A first electrode electrically connected to the first layer;
A second electrode electrically connected to the second layer and in contact with the fourth layer;
Including
The third layer has a first gain region and a second gain region in which light is generated and light is guided, and when viewed from the stacking direction of the stacked body, the first gain region and the second gain region The shape of the gain region is the same shape as the contact surface between the fourth layer and the second electrode,
The first layer and the second layer are layers that suppress leakage of light generated in the first gain region and the second gain region,
The fourth layer is a layer in ohmic contact with the second electrode,
The third layer has a first surface and a second surface facing each other, and in the wavelength band of light generated in the first gain region and the second gain region, the reflectance of the first surface is The reflectance of the second surface is higher, and the first gain region and the second gain region are provided from the first surface to the second surface,
The first gain region is inclined to one side with respect to the perpendicular to the first surface when viewed from the stacking direction of the stacked body, and is connected to the first surface,
The second gain region is connected to the first surface inclined to the other side with respect to the perpendicular when viewed from the stacking direction of the stacked body,
The first gain region and the second gain region are connected to the second surface inclined in the same inclination as seen from the stacking direction of the stacked body,
The end surface on the first surface side of the first gain region and the end surface on the first surface side of the second gain region overlap on the first surface,
The first gain region includes a first gain portion having a first curvature, a linear third gain portion, the first gain portion, and the third gain portion as viewed from the stacking direction of the stacked body. And a fifth gain portion connected to
The second gain region includes a second gain portion having a second curvature, a linear fourth gain portion, the second gain portion, and the fourth gain portion as viewed from the stacking direction of the stacked body. A sixth gain portion connected to
The first gain region and the second gain region are sandwiched between insulating layers when viewed from the stacking direction of the stacked body, and effective refraction of the insulating layer in contact with the first gain portion and the second gain portion. When the refractive index is the first refractive index and the effective refractive index in contact with the third gain portion and the fourth gain portion is the second refractive index, the refractive index in contact with the fifth gain portion and the sixth gain portion is Light emission characterized by switching stepwise from the first refractive index to the second refractive index as the first gain portion and the third gain portion approach the second gain portion and the fourth gain portion. apparatus.
第1層、第2層、前記第1層と前記第2層とに挟まれた第3層、及び前記第2層の前記第3層側とは反対側に形成された第4層を有する積層体と、
前記第1層に電気的に接続された第1電極と、
前記第2層に電気的に接続され、前記第4層と接する第2電極と、
を含み、
前記第3層は、光を発生させ、かつ光が導波する、第1利得領域及び第2利得領域を有し、前記積層体の積層方向から見て、前記第1利得領域及び前記第2利得領域の形状は、前記第4層と前記第2電極との接触面と同じ形状であり、
前記第1層及び前記第2層は、前記第1利得領域及び前記第2利得領域に発生する光の漏れを抑制する層であり、
前記第4層は、前記第2電極とオーミックコンタクトする層であり、
前記第3層は、互いに対向する第1面及び第2面を有し、前記第1利得領域及び前記第2利得領域に発生する光の波長帯において、前記第1面の反射率は、前記第2面の反射率よりも高く、前記第1利得領域及び前記第2利得領域は、前記第1面から前記第2面まで設けられ、
前記第1利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記第1面の垂線に対して一方側に傾いて前記第1面と接続し、
前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記垂線に対して他方側に傾いて前記第1面と接続し、
前記第1利得領域と前記第2利得領域とは、前記積層体の積層方向から見て、同じ傾きに傾いて前記第2面と接続し、
前記第1利得領域の前記第1面側の端面と、前記第2利得領域の前記第1面側の端面とは、前記第1面において重なっており、
前記第1利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第1の曲率を備えた第1利得部分と、直線状の第3利得部分と、前記第1利得部分と前記第3利得部分とに接続する第5利得部分と、を有し、
前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第2の曲率を備えた第2利得部分と、直線状の第4利得部分と、前記第2利得部分と前記第4利得部分とに接続する第6利得部分と、
を有し、
前記第1利得領域及び前記第2利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、絶縁層に挟まれており、前記第1利得部分及び前記第2利得部分と接する前記絶縁層の有効屈折率を第1屈折率とし、前記第3利得部分及び前記第4利得部分と接する有効屈折率を第2屈折率とするとき、前記第5利得部分及び前記第6利得部分と接する屈折率は、前記第1利得部分及び前記第3利得部分から前記第2利得部分及び前記第4利得部分に接近するに従って、前記第1屈折率から前記第2屈折率に連続して切り替わることを特徴とする発光装置。
A first layer; a second layer; a third layer sandwiched between the first layer and the second layer; and a fourth layer formed on the opposite side of the second layer to the third layer side. A laminate,
A first electrode electrically connected to the first layer;
A second electrode electrically connected to the second layer and in contact with the fourth layer;
Including
The third layer has a first gain region and a second gain region in which light is generated and light is guided, and when viewed from the stacking direction of the stacked body, the first gain region and the second gain region The shape of the gain region is the same shape as the contact surface between the fourth layer and the second electrode,
The first layer and the second layer are layers that suppress leakage of light generated in the first gain region and the second gain region,
The fourth layer is a layer in ohmic contact with the second electrode,
The third layer has a first surface and a second surface facing each other, and in the wavelength band of light generated in the first gain region and the second gain region, the reflectance of the first surface is The reflectance of the second surface is higher, and the first gain region and the second gain region are provided from the first surface to the second surface,
The first gain region is inclined to one side with respect to the perpendicular to the first surface when viewed from the stacking direction of the stacked body, and is connected to the first surface,
The second gain region is connected to the first surface inclined to the other side with respect to the perpendicular when viewed from the stacking direction of the stacked body,
The first gain region and the second gain region are connected to the second surface inclined in the same inclination as seen from the stacking direction of the stacked body,
The end surface on the first surface side of the first gain region and the end surface on the first surface side of the second gain region overlap on the first surface,
The first gain region includes a first gain portion having a first curvature, a linear third gain portion, the first gain portion, and the third gain portion as viewed from the stacking direction of the stacked body. And a fifth gain portion connected to
The second gain region includes a second gain portion having a second curvature, a linear fourth gain portion, the second gain portion, and the fourth gain portion as viewed from the stacking direction of the stacked body. A sixth gain portion connected to
Have
The first gain region and the second gain region are sandwiched between insulating layers when viewed from the stacking direction of the stacked body, and effective refraction of the insulating layer in contact with the first gain portion and the second gain portion. When the refractive index is the first refractive index and the effective refractive index in contact with the third gain portion and the fourth gain portion is the second refractive index, the refractive index in contact with the fifth gain portion and the sixth gain portion is Light emission characterized by switching from the first refractive index to the second refractive index as the first gain portion and the third gain portion approach the second gain portion and the fourth gain portion. apparatus.
請求項1または2に記載の発光装置において、
前記第1利得領域は、前記垂線に対して第1角度で傾いて前記第1面と接続し、
前記第2利得領域は、前記垂線に対して第2角度で傾いて前記第1面と接続し、
前記第1角度と前記第2角度とは、臨界角以上であって、同じ大きさであることを特徴とする発光装置。
The light emitting device according to claim 1 or 2,
The first gain region is connected to the first surface inclined at a first angle with respect to the normal;
The second gain region is connected to the first surface inclined at a second angle with respect to the normal;
The light emitting device, wherein the first angle and the second angle are equal to or greater than a critical angle.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置において、
前記第1利得領域は、
前記第1面から前記第1利得部分まで、直線状に設けられた第7利得部分を有し、
前記第2利得領域は、
前記第1面から前記第2利得部分まで、直線状に設けられた第8利得部分を有することを特徴とする発光装置。
In the light-emitting device of any one of Claims 1-3,
The first gain region is
A seventh gain portion provided linearly from the first surface to the first gain portion;
The second gain region is
A light emitting device comprising: an eighth gain portion provided linearly from the first surface to the second gain portion.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置において、
前記第1利得部分及び前記第2利得部分は、前記積層体の積層方向から見て、円弧の形状を有することを特徴とする発光装置。
In the light-emitting device of any one of Claims 1-4,
The light emitting device according to claim 1, wherein the first gain portion and the second gain portion have an arc shape when viewed from a stacking direction of the stacked body.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光装置において、
前記第1面は、劈開面であることを特徴とする発光装置。
In the light-emitting device of any one of Claims 1-5,
The light emitting device, wherein the first surface is a cleavage surface.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光装置と、
前記発光装置から射出された光を集光するマイクロレンズと、
前記マイクロレンズによって集光された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含むことを特徴とするプロジェクター。
The light emitting device according to any one of claims 1 to 6,
A microlens for collecting the light emitted from the light emitting device;
A light modulation device that modulates light collected by the microlens according to image information;
A projection device for projecting an image formed by the light modulation device;
Including a projector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014204118A (en) * 2013-04-09 2014-10-27 東貝光電科技股▲ふん▼有限公司 One-chip, two-light-source light emitting element

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