JP2891133B2 - A surface emitting laser and a surface emitting laser array, and an optical information processing apparatus - Google Patents

A surface emitting laser and a surface emitting laser array, and an optical information processing apparatus

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JP2891133B2 JP4963895A JP4963895A JP2891133B2 JP 2891133 B2 JP2891133 B2 JP 2891133B2 JP 4963895 A JP4963895 A JP 4963895A JP 4963895 A JP4963895 A JP 4963895A JP 2891133 B2 JP2891133 B2 JP 2891133B2
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Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は光通信及び光コンピュータに用いられる面発光レーザ及び面発光レーザアレイに関し、特に偏光方向を任意に制御できる面発光レーザ及び面発光レーザアレイ及び光情報処理装置に関するものである。 The present invention relates to an surface emitting lasers and surface emitting laser array used in the optical communication and optical computers, and more particularly to a surface emitting laser and a surface emitting laser array, and an optical information processing apparatus capable of arbitrarily control the polarization direction it is intended.

【0002】 [0002]

【従来の技術】光通信、光コンピュータの光源として高密度化された半導体レーザアレイが必要となっている。 BACKGROUND ART optical communication, a semiconductor laser array is densified as a light source for optical computers is required.
半導体レーザアレイはいくつかの半導体レーザを適当なピッチで並べ、各々独立に駆動させている。 The semiconductor laser array is arranged a number of semiconductor lasers with a suitable pitch, are driven independently.

【0003】従来用いられている半導体レーザアレイの主な作製方法としては、一つに別々に作製した半導体レーザを整列させてハンダ、AuSn等の低融点合金により同一のヒートシンクに融着させて作製するフリップチップボンディングによる方法がある。 [0003] The main method for manufacturing a semiconductor laser array has been used conventionally, to align the semiconductor laser manufactured separately one solder, fused to the same heat sink by a low melting point alloy such as AuSn Preparation a method by flip-chip bonding to. この場合、アライメントは機械的な方式になるため、ピッチを詰められない、精度が悪いという欠点がある。 In this case, alignment is to become a mechanical manner, not packed pitch, there is a disadvantage of poor precision.

【0004】これに対して、一枚の基板上に作り込むモノリシックな作製方法がある。 [0004] On the other hand, there is a monolithic manufacturing method to fabricate on a single substrate. これは端面出射型ストライプレーザでは図22に示すように、適当な間隔でメサストライプを並べて作製するものである。 This is the edge-emitting stripe laser as shown in FIG. 22, it is to produce side by side mesa stripe at appropriate intervals. 電極を個々に分割することで、個々のレーザを別々に移動することが可能となっている。 By dividing the electrodes individually, it is possible to move individual laser separately. また、このタイプの半導体レーザアレイは互いの半導体レーザのピッチ、位置精度は光学露光で決定されるためμm オーダーの精度が得られる。 Also, this type of semiconductor laser array pitch of each other of the semiconductor laser, positioning accuracy μm order accuracy to be determined by optical exposure can be obtained.

【0005】しかしながら端面出射型レーザアレイでは、1次元の配列しかできないため、アレイの数、密度には限界があり、光情報処理の光源として求められている多くの半導体レーザを集積化した半導体レーザアレイには不向きであった。 However in edge-emitting laser array, can not only one-dimensional array, the number of arrays, the density is limited, a semiconductor laser and the number of semiconductor lasers that are obtained as the optical information processing light source integrated It was unsuitable for the array.

【0006】これに対して図23に示す面発光レーザでは、基板に対して垂直方向に光を出射するため、2次元の配列が容易で高密度なマトリックスアレイが作製される利点があり、ファイバ等光学部品への結合効率にも優れている。 [0006] In the surface emitting laser shown in FIG. 23 with respect thereto, for emitting light in a direction perpendicular to a substrate, there is an advantage that high-density matrix array in two dimensional arrays easily be manufactured, fiber It is superior in coupling efficiency to an equal optical components. したがって光スイッチ、光インターコネクション等には光学素子やファイバへの結合あるいはアレイ素子の大きさを考慮すると、高精度かつ高密度化が可能な面発光レーザアレイが有望視されている。 Thus the optical switch, the optical interconnection or the like in consideration of the magnitude of the coupling or array elements of the optical element or fiber, the surface emitting laser array capable of high precision and high density is promising.

【0007】さらに半導体レーザアレイの光通信、光コンピュータへの応用上、偏光方向は安定であることが望ましい。 Furthermore the semiconductor laser array optical communication, on application to optical computers, it is desirable polarization direction is stable. これは光情報処理のシステム構成で偏光依存性のある光学素子を用いるためだけではなく、素子の端面反射等でどんな系でも偏光依存性が存在するため、偏光の不安定性が系全体を不安定にするためである。 This not only for using the optical element having the polarization dependency in the system configuration of an optical information processing, since there is a polarization dependence in any system in the end surface reflection or the like of the device, the overall instability instability polarization system This is to.

【0008】光通信や光コンピュータで重要となる半導体レーザアレイの偏光については、端面出射型の半導体レーザはピッチが波長程度に小さくモードカップリングが起きる場合を除けば、アレイであることによる特別な偏光制限効果は存在せず個々の素子の偏光特性を保持する。 [0008] The polarization of the semiconductor laser array, which is important in optical communication and optical computer, the semiconductor laser of end face emitting type except when the pitch is small mode coupling occurs in the order of the wavelength, special due to an array polarization limiting effect holds the polarization characteristics of individual elements does not exist. そのため、アレイでは、TEモードに起因する基板に平行な偏光が優勢となる。 Therefore, in an array, parallel to the substrate due to the TE mode polarization prevails.

【0009】一方、面発光レーザでは偏光に対して制限要因が無いため、個々の素子でランダムな方向に偏光が現れ、かつその偏光方向は不安定で駆動電流や温度等によりスイッチングが起きる場合がある。 On the other hand, since there is no limiting factor to the polarization in the surface emitting laser, if the polarization appears in random directions in the individual elements, and the polarization direction switching occurs by unstable driving current, temperature, etc. that is there.

【0010】面発光レーザの1つである垂直共振器型面発光レーザは、特願平3−34754号にあるように上下2組の半導体多層反射膜で共振器を形成し、基板に対して垂直方向に光を出射する半導体レーザである。 [0010] surface vertical cavity surface emitting laser, which is one of the emitting laser, to form a cavity in upper and lower pairs of semiconductor multilayer reflection film as in Japanese Patent Application No. Hei 3-34754, the substrate a semiconductor laser for emitting light in a vertical direction. 端面出射型ストライプレーザに較べて、出射角が狭い、縦モード間隔が大きい、アレイにしやすい等の特徴を持つ。 Compared to edge-emitting stripe laser, a narrow emission angle, the longitudinal mode spacing is greater, with features such as the easy to array.

【0011】現在、半導体レーザを光源とする光通信等のシステムでは、偏光の方向に依存するビームスプリッタや偏光子などの使用が不可欠なので、面発光レーザにおいても偏光を制御することが応用上極めて重要である。 [0011] Currently, in the system of optical communication or the like for a semiconductor laser as a light source, so essential to use such as a beam splitter or polarizer depends on the direction of polarization, on the application to control the polarization even in the surface emitting laser very is important.

【0012】垂直共振器型面発光レーザにおいて偏光を制御しようとする試みはいくつか報告があるが大きく分けて2種類ある。 [0012] Attempts to control the polarization in the vertical cavity surface emitting laser has been reported several but is generally divided into two types.

【0013】ひとつは多層反射膜の反射率に異方性を持たせようという試みでMitsuaki Shimiz [0013] One is the attempt to provide the anisotropy in the reflectance of the multilayer reflective film Mitsuaki Shimiz
uらがジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド u et al. Japanese Journal of Applied
フィジックス30巻L1015−L1017ページ(J Physics, Vol. 30, L1015-L1017 page (J
apanese Journal of Applie apanese Journal of Applie
d Physics Vol. d Physics Vol. 30,PP. 30, PP. L1015 L1015
−1017,1991)に示したように、上部の半導体多層膜の側面のうち向かいあう2面のみを高反射率の金属で覆った例があるが実験結果からはこの方法の有効性は確認されていない。 As shown in -1017,1991), the effectiveness of this method from a certain examples which covers only two surfaces with a high reflectance of the metal but experimental results oppose one side of the upper portion of the semiconductor multilayer film has been confirmed Absent.

【0014】もうひとつの方法は、活性層に異方的なストレスを与える方法でToshikazu Mukai [0014] Another method is, in a way that gives an anisotropic stress to the active layer Toshikazu Mukai
haraらがジャパニーズ ジャーナル オブ アプライドフィジックス31巻1389−1390ページ(J hara et al. Japanese Journal of Applied Physics Vol. 31, 1389-1390 page (J
apanese Journal of Applie apanese Journal of Applie
d Physics,31,pp. d Physics, 31, pp. 1389−139 1389-139
0,1992)に示したように基板を楕円に掘りこんで異方的なストレスを与えることで長軸に平行な偏光を得ようというものだが、基板へのストレスを用いると、温度変化による熱膨張や、パッケージング、取扱い時に発生するストレスの影響を受け易く現実的でない。 Something that to obtain a polarization parallel to that in the long axis to provide an anisotropic stress by digging the substrate into an elliptical as shown in 0,1992), but the use of stress to the substrate, the heat due to a temperature change expansion or, packaging, it is not easy to realistic under the influence of the stress generated during handling.

【0015】その他では特開平1−265584号公報にあるような、光出射部に矩形の高屈折率導波部を設け、その長辺に平行な偏光を通す試みがあるが、高屈折率導波部へ有効に光が閉じ込められるかは疑問で、それを用いた偏光制御効果も強くないと考えられる。 [0015] Other in as in JP-A-1-265584 has a high refractive index waveguide portion of the rectangular is provided to the light emitting portion, it is attempted to pass polarization parallel to the long sides, high refractive Ritsushirube is questionable effectively light is confined to the decoupling unit, a polarization control effect using the same is also considered not strong.

【0016】また特開平4−242989号公報にあるように、異方形状を有する電極により、異方的な利得を与える利得閉じ込め型レーザの一種の例があるが、利得閉じ込め型においては閉じ込めが弱く光は発散しており、電極下部に閉じ込められている割合(光閉じ込め係数)は非常に小さいので、電極形状の変化で与えられる利得の異方性は非常に弱い。 [0016] As in JP-A-4-242989, the electrode having an anisotropic shape, there are examples of a type of gain confinement type laser that gives an anisotropic gain, confinement in the gain confinement type weak light is diverged, the proportion that is trapped in the electrode lower (light confinement factor) is very small, the anisotropy of the gain provided by the change in electrode shape is very weak. 従って、それを利用した偏波制御効果も小さいと思われる。 Accordingly, it seems even small polarization control effect using the same.

【0017】特開平4−144183号公報には垂直共振器部分を2軸を有する異方的な形状にして偏光制御を試みた例がある。 [0017] Japanese Patent Publication No. Hei 4-144183 is an example of attempts to polarization control in the anisotropic shape with two axes a vertical resonator section. 図10にこの素子を上面から見た図を示す。 Figure 10 shows a view of the device from the top. この公報には偏光制御の物理的な根拠に関しては何も記載されておらず、ただ長軸に平行な偏波が得られると記されている。 Are written when nothing is described, only polarization parallel to the long axis can be obtained with respect to physical basis for polarization control in this publication. 図10(b)のようなひし形断面の面発光レーザが偏光制御効果が無いことは、アイイーイーイー フォトニクステクノロジー レターズ第6巻4 10 that the surface emitting laser diamond cross section such as (b) there is no polarization control effect, the eye E Ii Photonics Technology Letters Vol. 6 4
1ページ(IEEE Photonics Techn 1 page (IEEE Photonics Techn
ology Letters,6,pp. ology Letters, 6, pp. 40−42, 40-42,
1994)により、また、他の実施例である楕円形状の断面(図10(a))を有する面発光レーザについても、特開平1−266584号公報の[従来の技術]の中の記載に十分な偏光制御効果が無いことが記されており、単に共振器の断面形状を異方的にしただけでは偏光方向の制御を行うことはできなかった。 By 1994), As for the sectional surface emitting laser having a (FIG. 10 (a)) of the elliptical shape is another example, sufficient description in JP-A-1-266584 publication of the prior art] Do polarization control effect has been noted that the absence, merely by the cross-sectional shape of the cavity to anisotropically was not possible to control the polarization direction.

【0018】 [0018]

【発明が解決しようとする課題】別々に作製した半導体レーザを並べて半導体レーザアレイを作製する場合、端面出射型半導体レーザアレイでは、基板に平行な偏光を有する端面出射型レーザを、目的の方向へそれぞれ基板を傾けさせて配置することにより、レーザアレイの偏光を任意に設定することができるが、この場合、通常の基板面を基準とした同一ヒートシンクへの融着による配置が難しく、作製が非常に困難となる。 Case of manufacturing a semiconductor laser array by arranging the semiconductor laser that INVENTION Problems to be Solved produced separately, in the edge-emitting semiconductor laser array, the edge-emitting laser having a polarization parallel to the substrate, in the desired direction by arranging let inclined substrate respectively, but the polarization of the laser array can be arbitrarily set, in this case, it is difficult to place due to fusion of the same heat sink relative to the normal of the substrate surface, making it very it is difficult to.

【0019】また、従来の半導体レーザアレイの偏光方向は同一基板上にモノリシックに作製した場合、端面出射型半導体レーザアレイでは偏光方向が基板に平行な成分だけになり、面発光レーザの偏光制御についてはいろいろな試みがなされているにも関わらず、十分な偏光制御を行うことができていないために面発光レーザアレイで個々のレーザ素子ごとには全くばらばらの偏光となっていた。 Further, the polarization direction of the conventional semiconductor laser array when fabricated monolithically on the same substrate, the polarization direction becomes only the component parallel to the substrate in the edge-emitting semiconductor laser array, the polarization control of the surface-emitting laser despite have been made various attempts, it was quite a loose polarization for each individual laser element in the surface-emitting laser array for not able to provide sufficient polarization control.

【0020】さらに従来例では数個の素子についてのデータしか示されておらず、実際は素子作製時の引っかき傷、ストレスや素子評価時の戻り光等の再現性の乏しい要因による数十個の素子について偏光方向が揃うことである。 Furthermore not only shows data for several elements in the conventional example, actually the element during production of the scratches, stress and element evaluation time of the return light such as several tens of elements by poor factors reproducibility it is that the polarization directions are aligned about. したがって偏光制御の評価で、少なくとも50個程度の素子についてその偏光方向を調べても、なお良好な偏光制御が確認できるものでなければならない。 Thus, in the polarization control evaluation, by looking up the polarization direction thereof for at least 50 or so elements, even better polarization control must be able to verify.

【0021】上記の従来の面発光レーザは偏光を制御できていないこと以外にも問題がある。 The conventional surface emitting lasers described above has a problem other than to not be controlled polarization. ひとつには半導体レーザが直線偏光を示していないので、偏光方向が定まらない。 Since the semiconductor laser is in one does not indicate a linear polarization, the polarization direction is not fixed. また、光の導波方向に垂直な断面の径が大きく、このため横モードあるいは縦モードが単一となっていない場合がある。 The diameter of the cross section perpendicular to the waveguide direction of the light is large, Therefore horizontal mode or vertical mode may not have been a single. 多モードの場合、偏波は各モードで同じ向きとは限らない。 In the case of multi-mode, polarization is not necessarily the same direction in each mode. 従って偏光の制御は直線偏光を示し、かつ、単一モードが得られる程度の小さい素子で実現される必要がある。 Therefore, the control of the polarization indicates the linearly polarized light, and need to be realized with a small element enough to single mode is obtained.

【0022】さらに偏光方向が任意に設定されたレーザアレイという概念が無かったためにそれを利用したシステムの実例も無いが、後で述べるように、1アレイ内で偏光方向が任意に設定されれば、偏光を利用した光路制御、偏光多重通信等様々なシステム応用が考えられる。 [0022] While further also no examples of systems that use it for the polarization direction was no concept arbitrarily set laser array, as described later, if the polarization direction arbitrarily set within 1 array the light path control using polarization are conceivable polarization multiplex communication such as various system applications.

【0023】本発明の目的は、少なくとも50個以上の面発光素子の偏波方向をある一方向に揃えることができる単一横モードで発振する面発光レーザを提供しさらにこれを用いてモノリシックな一つのアレイ内の各素子の偏光方向を任意に設定できる面発光レーザアレイを提供することである。 It is an object of the present invention is monolithic and used to at least 50 or more provides a surface emitting laser that oscillates in a single transverse mode can be aligned in one direction in the polarization direction of the surface light-emitting element further to provide a surface emitting laser array which can arbitrarily set the polarization direction of the elements in one array.

【0024】また、レーザアレイの任意に設定された偏光を利用した光路制御、偏光多重通信等様々な光情報処理装置を提供することである。 [0024] Another object of the invention is to provide an optical path control, various polarization multiplex communication such as an optical information processing apparatus using an arbitrary set by polarization of the laser array.

【0025】 [0025]

【課題を解決するための手段】本発明の面発光レーザは半導体基板上に活性層と前記活性層をはさむ光閉じ込め層からなる中間層と、前記中間層の上下に第1及び第2 The surface emitting laser [SUMMARY OF invention an intermediate layer formed of a light confinement layer sandwiching said active layer and the active layer on a semiconductor substrate, first and second top and bottom of the intermediate layer
半導体多層反射膜とを有する面発光レーザにおいて、前記第1半導体多層反射膜のみポスト構造を有し、 ポスト In the surface-emitting laser having a semiconductor multilayer reflection film, having a post structure only the first semiconductor multilayer reflection film, post
構造最下部と活性層との距離が光学長で一波長程度で、 The distance between the structural bottom and the active layer in order wave of optical length,
前記第1半導体多層反射膜の側面は1組の互いに平行な平面を持ち、基板と平行な前記第1半導体多層反射膜の断面の径は第2半導体反射膜の断面の径より小さく、かつ単一横モード(0次モード)及び単一縦モード(0次モード)で発振する大きさで、前記第1半導体多層反射膜の断面を構成する辺の内、前記一組の互いに平行な平面上にある辺が最も長く、この辺に平行な偏光を有する Side surface of the first semiconductor multilayer reflection film has a pair of mutually parallel planes, the diameter of the cross section of the substrate and parallel to the first semiconductor multilayer reflection film is smaller than the diameter of the cross section of the second semiconductor reflective film, and a single in one transverse mode (0 order mode) and size that oscillates in a single longitudinal mode (0 order mode), among the sides of the cross-section of the first semiconductor multilayer reflection film, wherein the pair of mutually parallel planes most rather long sides in has a polarization parallel to the sides
ことを特徴とする。 It is characterized in.

【0026】本発明の面発光レーザは半導体周期的多層膜からなる上下一組の分布反射型(DBR;Distr The surface-emitting laser of the present invention is a set of upper and lower distributed Bragg reflector composed of a semiconductor periodic multilayer film (DBR; Distr
ibuted Bragg Reflector)反射鏡により垂直共振器を構成し、前記上下の反射鏡にはさまれた中間層が活性層と光閉じ込め層からなり、上部反射鏡のみ側壁が基板に対して垂直、または垂直に近い角度となるポスト構造を有し、ポスト構造の下部以外の活性層が不活性領域を有し、前記ポスト構造の断面積は十分小さく基本単一横モード(0次モード)及び単一縦モードで発振する大きさで出射された光は直線偏光であり、 ポスト構造最下部と活性層との距離が光学長で一波 Constitute a vertical resonator by ibuted Bragg Reflector) reflector, the composed vertical intermediate layer is the active layer and the optical confinement layer sandwiched reflector, side wall only the upper reflector perpendicular to the substrate, or vertical an angle to become post structure near the active layer other than the bottom of the post structure has an inactive region, the cross-sectional area of ​​said post structure is sufficiently small fundamental single transverse mode (0 order mode) and single vertical the light emitted by the magnitude of oscillation mode is linearly polarized, one wave distance between post structure bottom and the active layer is an optical length of
長程度で、基板に平行なポスト構造の断面は向かい合う一組の平行な辺を有し、平行な辺は直線であり、平行な辺はその向かい合う端点どうしを結んだ直線よりも長く、平行な辺と同じかそれより長い直線は断面の中に存在なく、直線とは直線及び光が直線と感じる程度に直線に類似した図形であり、この平行な辺に平行な偏光を有 Long approximately, has a cross-section a pair of parallel sides facing the post structures parallel to the substrate, parallel sides are straight, parallel sides is longer than the straight line connecting the opposite end points each other, parallel equal to or longer linear than the side without the presence in the cross section, straight and Ri graphic der linearly and light is similar to a straight line to the extent that feel straight line, have a polarized light parallel to the parallel sides
することを特徴とする。 Characterized in that it.

【0027】また前記上部反射鏡のポスト構造最下部と活性層との距離が1波長程度であることを特徴とする。 Further, wherein the distance between the post structure bottom and the active layer of the upper reflector of about 1 wavelength.

【0028】本発明の面発光レーザアレイはモノリシックな一つの面発光レーザアレイ内で各素子の偏光が任意の方向に設定されていることを特徴とする。 The surface-emitting laser array of the present invention is characterized in that the polarization of the elements is set to an arbitrary direction within monolithic single surface emitting laser array.

【0029】また前記面発光レーザアレイの各面発光レーザは、半導体基板上に活性層と前記活性層をはさむ光閉じこめ層からなる中間層と、前記中間層の上下に第1 Further surface-emitting laser of the surface emitting laser array, and an intermediate layer formed of a light confinement layer sandwiching said active layer and the active layer on a semiconductor substrate, a first and below the said intermediate layer
及び第2半導体多層反射膜とを有する面発光レーザであって、前記第1半導体多層反射膜のみポスト構造を有し、前記第1半導体多層反射膜の断面は単一基本横モードで発振する程度に小さく、前記ポスト構造の断面形状が非等方的で横モード形状に異方性を与える形状で、前記上部反射膜のポスト構造最下部と活性層との距離が光学長1波長程度であり、前記ポストの方向が各素子ごとに任意に設定されていることを特徴とする。 And a surface emitting laser and a second semiconductor multilayer reflection film, having a post structure only the first semiconductor multilayer reflection film, the degree cross section of the first semiconductor multilayer reflection film that oscillates in a single fundamental transverse mode the smaller, the sectional shape of the post structure in a shape giving anisotropy to the transverse mode shape is anisotropic, the distance between the post structure bottom and the active layer of the upper reflection film be on the order of optical length one wavelength characterized in that the direction of the post is set arbitrarily for each element.

【0030】また前記面発光レーザアレイの各面発光レーザは隣どうしで交互に偏光が90度異なることを特徴とする。 Further surface-emitting laser of the surface emitting laser array is polarized alternately next to each other are different from each other by 90 degrees.

【0031】また前記面発光レーザアレイの各面発光レーザは偏光方向が30度づつずれていることを特徴とする。 [0031] surface-emitting laser of the surface emitting laser array is characterized in that the polarization directions are shifted by one 30 degrees.

【0032】また前記面発光レーザアレイは偏光方向の揃った一群の面発光レーザアレイと、前記偏光方向の揃った一群の面発光レーザアレイとは偏光方向が異なる一個または数個の面発光レーザとを1単位とし、複数単位のアレイ群で構成されることを特徴とする。 Further the surface-emitting laser array is a group of surface-emitting laser array with a uniform polarization direction, a group of surface-emitting laser array having uniform the polarization direction and one or several surface-emitting laser polarization direction different from It was as one unit, characterized in that it is constituted by a set of arrays of multiple units.

【0033】本発明の光インターコネクション装置は各発光素子の偏光が任意の方向に設定されている面発光レーザアレイと、前記面発光レーザアレイからの光を互いの異なる偏光成分に分離する偏光素子とを有することを特徴とする。 The polarizing element optical interconnection apparatus for separating the polarization components of light different to each other from the surface emitting laser array polarization is set in any direction of the light emitting elements, the surface-emitting laser array of the present invention characterized in that it has and.

【0034】本発明の光インターコネクション装置は前記面発光レーザアレイと、前記面発光レーザアレイからの光を伝送用信号光と制御用信号光とに分割する偏光ビームスプリッタとを有することを特徴とする。 The optical interconnection apparatus of the present invention and the surface-emitting laser array, and characterized by having a polarization beam splitter for splitting the light from the surface emitting laser array in the transmission signal light and the control signal light to.

【0035】また前記制御用信号光が面発光レーザアレイ用のモニター光であることを特徴とする。 Further, wherein the control signal light is monitored light for the surface emitting laser array.

【0036】本発明の自由空間光接続方法は面発光レーザアレイ内で各発光素子の偏光が任意の方向に設定され、前記面発光レーザから出射される光を偏光成分を分割する偏光光学素子に入射させ、前記偏光方向の設定により個々の発光素子の光路決定を行うことを特徴とする。 The free-space optical connecting method of the present invention the polarization of each light-emitting element in the surface emitting laser array is set in any direction, the light emitted from the surface emitting laser on the polarization optical element for dividing a polarized component It is incident, and performs the optical path determination of the individual light emitting elements by the polarization direction of the setting.

【0037】本発明の立体映像ディスプレイ装置は偏光が交互に90度異なるレーザマトリックスアレイを光源に用いることを特徴とする。 The stereoscopic image display device of the present invention is characterized by using a laser matrix array polarization differs by 90 degrees alternately in the light source.

【0038】本発明の光スイッチ網は互いに偏光方向が90度異なり直線偏光を示す少なくとも2つのレーザ光を出射する半導体レーザアレイと前記半導体レーザの各々に対応した受光素子を有するスイッチノードと、前記スイッチノードから出射された1偏光成分を反射させ光路を変えて異なるスイッチノード内の受光素子へと導く偏光反射手段とを有することを特徴とする。 [0038] and the switch node having a receiving element optical switching network polarization directions each other corresponding to each of the semiconductor laser array and the semiconductor laser for emitting at least two laser light showing the linearly polarized light differs by 90 degrees of the present invention, the and having a polarization reflecting means for guiding to the light receiving element in the switch node different by changing the optical path by reflecting one polarized light component emitted from the switch node.

【0039】本発明の偏光多重伝送装置は互いに偏光方向が90度異なり直線偏光を示す少なくとも2つのレーザ光を出射する半導体レーザアレイと、前記2つのレーザ光を伝送する1本の光ファイバと、前記2つのレーザ光を集光し前記1本のファイバへ導く光学素子とで構成されることを特徴とする。 The semiconductor laser array polarization multiplexing transmission apparatus polarization directions each other for emitting at least two laser light showing the linearly polarized light differs by 90 degrees of the present invention, a single optical fiber for transmitting the two laser beams, characterized in that it is constituted by an optical element condenses the two laser beams guided to the single fiber.

【0040】本発明の偏光シフトキーイング方式コヒーレント光通信装置は面発光レーザアレイ内で各発光素子の偏光方向が90度異なる直線偏光を示す2つのレーザ光を交互に変調する光源を有することを特徴とする。 [0040] wherein the polarization shift keying coherent optical communication device of the present invention having a light source for modulating the two laser beams indicating the polarization direction of each light emitting element in the surface emitting laser array 90 ° from linearly polarized light alternately to.

【0041】 [0041]

【作用】例えばマックス ボルンとエミル ウォルフ著、平川徹と横田英司訳「光学の原理I」(東海大学出版会、1988年第6刷51〜73ページ)にあるように一般に、平面での反射は平面に平行偏光は透過率が低く、垂直な偏光は透過率が高い。 [Action], for example, Max Born and Emil Wolf al., "The principle I of Optics" (Tokai University Press, Seventh Printing 51-73 page 1988) Toru Hirakawa and Eiji translation Yokota As is generally to, reflection on the plane parallel polarized low transmittance in a plane perpendicular polarization has high transmittance. 従って、本発明のような、断面に直線を有するポスト構造、すなわち側面に平面を有するポスト構造では、側面に平行な偏光成分はポスト外へ光が透過することによる回折損失が小さい。 Therefore, as in the present invention, the post structure having a linear cross section, i.e. in the post structure having a plane side, the polarization component parallel to the side is small diffraction loss due to light outside the post passes. 逆に、側面に垂直な偏光成分はポスト外へ光が透過することによる回折損失が大きい。 Conversely, polarized component perpendicular to the side surface has a large diffraction loss due to light outside the post passes. その結果、平面側面に平行な偏光が優勢となる。 As a result, the predominant polarization parallel to the plane side. 本来DBRを利用した垂直共振器では、光は上下に往復し、ポスト側面での影響は小さい。 The originally using DBR vertical cavity light reciprocates vertically, the smaller the influence of the post side. しかし本発明ではポストサイズが基本横モードが得られる程度に小さいので、ポスト側面での回折損失の影響を受ける。 However, since the present invention small that post size is obtained fundamental transverse mode, it is affected by the diffraction loss in the side surface of the post. さらに本発明では、上側DBRはポスト加工され横方向の光閉じ込めがなされているが、下側のD Further, in the present invention, although the upper DBR confinement light transverse posted processed have been made, the lower D
BR反射鏡は加工されていないために、光の横方向閉じ込めが下部DBRで小さく光が広がる。 BR reflector for unprocessed, lateral optical confinement is widened small light at the bottom DBR. その結果、往復している光の進行方向に斜め成分があらわれるので、ポスト側面の回折損失の影響をより受け易くなる。 As a result, since the diagonal components in the traveling direction of light that is reciprocally appears, more likely affected by the diffraction losses of the post side.

【0042】また、本発明では、ポスト構造の底部と活性層との距離が光学長一波長程度と短いので、光強度が強い位置において上記の平面側面の影響を及ぼすことが可能となる。 [0042] In the present invention, the distance between the bottom and the active layer of the post structure since the optical length wave about a short, it is possible to influence the planar sides of the in the light intensity is strong position.

【0043】本発明では面発光レーザの偏光方向を一方の方向に設定することができるので、高密度、高精度のモノリシックな半導体レーザアレイで、一つのアレイ内の各素子の偏光方向を任意に設定できる半導体レーザアレイを得ることができる。 [0043] In the present invention, since it is possible to set the polarization direction of the surface-emitting laser in one direction, high density, high precision monolithic semiconductor laser array, optionally the polarization direction of the elements in one array it is possible to obtain a semiconductor laser array that can be set.

【0044】また、偏光方向が任意なので偏光ビームスプリッタ等の偏光依存光学部品との組み合わせで、さまざまな機能をもたせることが可能となる。 [0044] Further, in combination with the polarization dependent optics polarization beam splitter or the like so the polarization direction is arbitrary, it is possible to have various functions.

【0045】 [0045]

【実施例】以下図面を用いて本発明の面発光レーザの実施例を説明する。 Examples of the surface emitting laser of the present invention will be described with reference to EXAMPLES below figures.

【0046】図1に本発明の面発光レーザの実施例を示す。 [0046] shows an embodiment of a surface emitting laser of the present invention in FIG. 上下2組のGaAs/AlAs半導体多層反射膜2、6で共振器を形成し、基板に対して垂直方向に光を出射するレーザである。 The resonator is formed by upper and lower pairs of GaAs / AlAs semiconductor multilayer reflection film 2 and 6, a laser that emits light in a direction perpendicular to a substrate. 中間層はInGaAs活性層3 The intermediate layer is InGaAs active layer 3
とAlGaAs光閉じ込め層4よりなる。 And of AlGaAs light confinement layer 4. 上側の、陽極側半導体多層反射膜2は反応性イオンビームエッチングにより、ポスト形状に加工する。 The upper, anode side semiconductor multilayer reflection film 2 by reactive ion beam etching, is processed in the post shape. ポスト下部以外の活性層3はプロトン注入により不活性化領域5に変性される。 Active layer 3 other than the post lower is modified to inactivate region 5 by proton implantation. また下部陰極側半導体多層反射膜6まで貫いてエッチングを行い、そこに陰極7をとる。 The etching is carried out through to the bottom cathode side semiconductor multilayer reflection film 6, there take the cathode 7. 陽極1はポスト全体を電極材で覆う。 The anode 1 covers the entire post with the electrode material. 陰極7と陽極1間に電流を流し、レーザ発振を行う。 Flowing a current between the cathode 7 and the anode 1, performs laser oscillation. この面発光レーザの断面8を6μm × The cross section 8 of the surface-emitting laser 6 [mu] m ×
5μm の矩形とする。 A rectangular of 5μm.

【0047】この構造の面発光レーザでは、ポスト断面のサイズが6.5μm ×6.5μmより小さくなると横モード、縦モードともに単一モードとなり、直線偏光を示す。 [0047] In the surface emitting laser of this construction, the transverse mode when the size of the post cross-section is smaller than 6.5 [mu] m × 6.5 [mu] m, both the longitudinal mode becomes single mode, showing the linearly polarized light. 例えば大久保勝彦著「ISDN自体の光ファイバ技術(理工学社)1−17ページに示されているように、シングルモード光ファイバの場合、単一モードが得られたコア径9のサイズでは、図2に示すとおりモードサイズ11がコア径9より少しだけ大きい状態である。 For example Katsuhiko Okubo al "as shown in the ISDN itself of the optical fiber technology (Polytechnic Gakusha) page 1-17, for a single-mode optical fiber, the size of the core diameter 9 single mode is obtained, FIG. as mode size 11 shown in 2 is greater state slightly than the core diameter 9.

【0048】同様に本実施例では図3のように単一モードが得られる程度にポスト径を小さくしているのでポスト構造により閉じ込められている光のモードサイズ11 [0048] Similarly single since mode is to reduce the post diameter to the extent that the resulting light is confined by the post structure mode size 11 as shown in FIG. 3 in this embodiment
はポストサイズ12より少しだけ大きい。 Only a little larger than the post size 12. そのためポスト側面の構造による影響を受け、ポスト形状による偏光制御が有効に働く。 Therefore affected by the structure of the side surface of the post, the polarization control by the post shaped works effectively.

【0049】逆に従来例のような、単一モードの得られない大きい径のポストではこのようなポスト側面の構造による偏光制御は本質的に起こることはない。 [0049] Conversely example as conventional polarization control by such a structure of the side surface of the post in the post diameter greater can not be obtained with a single mode is not to occur essentially.

【0050】本来単一モードでは光は直進するので側面の影響は小さいが、実施例では上部のDBRのみ加工してあるため、下部のDBRには横方向に光を閉じ込める要因が無い。 [0050] Originally small side impact because the light travels in a straight line in a single mode, since in the embodiment are processed only the upper portion of the DBR, no factors to confine light in the lateral direction in the lower portion of the DBR. 従って図5のように光は下部で広がり斜め成分を有するようになる。 Thus the light as shown in FIG 5 will have a diverging oblique components at the bottom. このためポスト側面の影響をより受け易い構造となっている。 For this reason it has become more susceptible to structure the influence of the side surface of the post.

【0051】本発明のポスト断面8は矩形である。 The post cross section 8 of the present invention is rectangular. 従ってポスト側面は平面で囲まれている。 Therefore side surface of the post is surrounded by plane. 図5のようにポスト内13からポスト外14へ漏れる光はポスト側面の平面17ではその面に垂直な偏光15の方が平行な偏光1 FIG post 13 post outside 14 to the leaking light polarization 1 is parallel towards polarization perpendicular 15 to the surface in the plane 17 of the side surface of the post from as 5
6より大きいことは上述のとおりである。 Greater than 6 that are as described above.

【0052】本実施例の6×5μm の矩形ポスト構造の面発光レーザでは、長辺側18、短辺側19ともにその辺に垂直な偏光15の損失が大きくなる。 [0052] In the surface emitting laser of the rectangular post structure of the 6 × 5 [mu] m in the present embodiment, the long side 18, both the short side 19 loss of polarization perpendicular 15 to the side increases. 一方図6のように各辺からの損失の総計の比は単純に長さの比にほぼ等しいので、長辺側18での、長辺に垂直な偏光の損失が大きくなる。 On the other hand since approximately equal to simply the ratio of the length ratio of the total loss from the sides as shown in FIG. 6, on the long side 18, increases the loss of polarization perpendicular to the long side. その結果短辺に垂直、すなわち長辺に平行な偏光(短辺に垂直な偏光)が優勢となる。 Consequently perpendicular to the short side, i.e. the polarization parallel to the long sides (vertical polarization to the short side) becomes dominant.

【0053】本実施例で用いた構造の面発光レーザではKosakaらがIEEE フォトニクス テクノロジー レターズ6巻323ページ(H.Kosaka e [0053] Kosaka et al. IEEE Photonics Technology Letters, Volume 6 323 pages in a surface emitting laser structure used in this example (H.Kosaka e
tal. tal. ,IEEE Photonics Lette , IEEE Photonics Lette
rs 6,323,1994)に示したように一辺の長さが6μm より小さくなると急激に回折損が増加する。 Rapidly diffraction loss is increased when the the length of one side as shown rs 6,323,1994) is less than 6 [mu] m.
そのために損失を利用した本発明では、サイズを6μm In the present invention utilizing a loss to the, 6 [mu] m in size
径を基準に小さくするのが非常に有効となる。 Diameter to reduce the reference is very effective to.

【0054】光のフィールドを考えると、図4に示すように活性層3がもっとも強く離れると弱くなる。 [0054] Considering the field of light, the active layer 3 as shown in FIG. 4 becomes weak leaves most strongly. 従って、実施例で最良の効果を得るためには、ポスト底部2 Therefore, in order to obtain the best effect in the examples, the post bottom 2
4と活性層3の距離が短いことが望ましい。 Distance 4 and the active layer 3 is short it is desirable. しかし、近すぎると、電流がポストの端だけを流れ中心部まで注入されなくなってしまう。 However, if too close, current can no longer be injected to the center flow only end of the post. その結果レーザ発振のために高注入を必要とするようになり、横モードが不安定になる。 Now it requires high injection for the result the laser oscillation transverse mode becomes unstable. 従ってこのポストと活性層の距離には最適値が存在し、実施例で示した光学長1程度波長で良好な結果が得られている。 Therefore, the distance of the posts and the active layer there is an optimum value, good results have been obtained with an optical length about one wavelength shown in the embodiment.

【0055】図7に断面のサイズを6×6μm から6× [0055] Figure 7 the size of the cross-section from 6 × 6μm 6 ×
3.5μm まで0.25μm おきに変化させた面発光レーザ8×8マトリックスアレイ(64素子)について、 Surface-emitting laser 8 × 8 matrix array is varied to 0.25μm every until 3.5 [mu] m (64 elements),
偏光の方向の割合を示す。 It shows the proportion of the polarizing direction. 短辺のサイズが6μm から減ると、一旦短辺に平行な偏光が増える。 When the size of the short side is reduced from 6 [mu] m, once polarized parallel to the short sides is increased. これは、例えば阿部英太郎著「マイクロ波」(東京大学出版会:198 This is, for example, Eitaro Abe al., "Microwave" (University of Tokyo Press: 198
3年初版)54頁に記されている一般の矩形マイクロ導波管でよく知られているように、もともと矩形導波路では基本モードの偏波は、図8のように短辺に平行になるからである(図は導波管外への漏れ損失がない場合)。 3 as first edition) are well known generally rectangular micro waveguide which are described in page 54, the polarization of the fundamental mode is originally rectangular waveguide, parallel to the short side as shown in FIG. 8 from which (if figures no leakage loss into the waveguide extravascular).
しかも長辺と短辺のサイズがさほど変わらないところでは、長辺と短辺、各々の辺に垂直な偏光の側面での損失の差があまりないので偏光制御効果は小さく、矩形形状による基本偏光方向が優勢となるためである。 Moreover where the size of the long side and the short side does not change so much, long side and short side, since there is not much difference in the loss at the side surface of the polarization perpendicular to each side polarization control effect is small, basic polarization by rectangular This is because the direction is dominant. さらに短辺の長を小さくしていくこと、長辺における側面での垂直方向の偏光の損失が増すので、次第に長辺に平行な偏光が優勢となり長辺に平行な偏光が残る。 Furthermore the long short sides gradually reduced, so increases the loss of vertical polarization of the side surface in the long side, gradually leaving polarized light parallel to the prevailing and become long side polarization parallel to the long side.

【0056】また、活性層とポストとの距離の最適化をはかることにより、ポスト部での光の場を強くし、損失の影響を大きくすることができる。 [0056] Also, by optimizing the distance between the active layer and the posts, and strongly field of light at the post portion, it is possible to increase the effect of the loss. 本実施例では5μm 5μm in this embodiment
以下で100%長辺に平行となり完全に偏光制御を実現することができた。 It was possible to realize a complete polarization control becomes parallel to the 100% long side below. 図7中で矩形形状が6×4.25μ Rectangular shape in FIG. 7 is 6 × 4.25μ
m のもので100%でなかったのは、素子の作成時に一部のポスト形状を壊してしまったためと考えられる。 Was not 100 percent in those of m it is considered to be that broke a part of the post shape when creating the element.

【0057】本発明の実施例の矩形以外のポスト構造の断面を図9に示す。 [0057] The cross-section of the post structure other than the rectangular embodiment of the present invention shown in FIG. 図に示したとおり本実施例のポスト形状は矩形に限られたものではなく断面の中で最も長い1組の辺が他の辺より長ければよい。 Post shape of this embodiment is the longest one pair of sides in the cross-section not limited to a rectangle may be longer than the other sides as shown in FIG.

【0058】本実施例ではGaAs/AlAs系材料であったが、他の材料系でもかまわない。 [0058] In the present embodiment was GaAs / AlAs material, but may be other material systems. その場合、断面サイズは、発振波長の光学長にともなって変化する。 In that case, cross-sectional size varies with the optical length of the oscillation wavelength.

【0059】また本実施例の基板に平行なポスト構造の断面を構成する辺は光が直線と感じることができる範囲内(1波長未満)であれば直線でなくともよい。 [0059] Also sides of the cross section of the parallel post structure substrate of this embodiment need not be straight as long as it is within the range through which light can feel linear (less than one wavelength).

【0060】以下、図面を用いて本発明の面発光レーザアレイの実施例を説明する。 [0060] Hereinafter, an embodiment of a surface emitting laser array of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0061】図11は本発明の面発光レーザアレイの第1の実施例の配置を示したもので、個々の半導体レーザは上記実施例の面発光レーザを用いている。 [0061] Figure 11 shows the arrangement of the first embodiment of the surface emitting laser array of the present invention, each of the semiconductor laser is used a surface emitting laser of the above embodiment. ポスト構造を用いた屈折率導波型面発光レーザで、ポスト断面を基本横モードが得られる6μm程度に十分小さくし、さらに矩形形状にすることで偏光を一方向に規定させている。 In index-guided surface-emitting laser using the post structure, and a post cross-section sufficiently small as 6μm which fundamental transverse mode can be obtained, by further defining the polarization in one direction by a rectangular shape.

【0062】基板は研磨により100μm の厚さ、ドーピングは電極コンタクト部は4×10 18 cm -3半導体多層反射膜は1×10 18 cm -3以下となっている。 [0062] The substrate thickness of 100μm by polishing, doping electrode contact portion is 4 × 10 18 cm -3 semiconductor multilayer reflection film has a 1 × 10 18 cm -3 or less. この矩形ポストを図11に示すように隣どうしで90度異なるように配置している。 They are arranged differently in next to each other 90 degrees to show the rectangular post 11.

【0063】図12は本発明のアレイ内の偏光方向を示す図である。 [0063] FIG. 12 is a diagram showing the polarization direction in the array of the present invention. 図12に示す通り偏光方向2は125μm As the polarization direction 2 shown in FIG. 12 is 125μm
ピッチの8×8の64マトリックスアレイ内で交互にほぼ90度異なる偏光が得られている。 Approximately 90 ° from the polarization alternately 64 matrix array of 8 × 8 pitch is obtained.

【0064】このアレイに対して図13に示すようなファイバアレイ103を結合する場合、偏光子をレーザアレイとファイバアレイの間に挟むことで、クロストークを大幅に削減できるので、ファイバとレーザの位置ずれの許容度を少なくとも2 1/2倍にすることができる。 [0064] When joining the fiber array 103 shown in FIG. 13 with respect to the array, by sandwiching the polarizer between the laser array and the fiber array, since crosstalk can be significantly reduced, fiber and laser it can be the tolerance of positional displacement of at least 2 1/2 times.

【0065】図14に本発明の面発光レーザアレイの第2の実施例を示す。 [0065] A second embodiment of the surface emitting laser array of the present invention in FIG. 14.

【0066】図14は面発光レーザアレイの第1の実施例で用いた矩形ポストの面発光レーザを偏光方向を30 [0066] Figure 14 is a polarization direction a surface emitting laser of the rectangular post used in the first embodiment of the surface emitting laser array 30
度ずつずらした面発光レーザアレイである。 A surface emitting laser array which is shifted by degrees. このとき、 At this time,
偏光子を通過させると、透過光強度は最初のレーザ光の出力に対してcos30度、cos60度、cos90 When passing the polarizer, the transmitted light intensity cos30 ° to the output of the first laser beam, cos 60 °, cos 90
度、すなわち0.87、0.5、0倍となるので、特別な駆動回路を必要とせずにアレイ内の光強度を変化させることができる。 Time, that is, the 0.87,0.5,0 times, it is possible to change the light intensity in the array without requiring special driving circuit.

【0067】本実施例では矩形ポストの面発光レーザの偏光方向のずれ角を30度としたが、これに限られることはなく、例えば15度づつであればcos15、co [0067] Although the deviation angle of the polarization direction of the surface-emitting laser of the rectangular post 30 degrees in the present embodiment, it is not limited thereto, for example, if 15 degrees increments cos 15, co
s30、cos45、・・・、cos90倍すなわち0.97、0.87、0.7、・・・、0倍とすることができる。 s30, cos45, ···, cos90 times ie 0.97,0.87,0.7,..., it can be set to 0 times.

【0068】以下、本発明の面発光レーザアレイを適用した光情報処理装置の例を示す。 [0068] Hereinafter, an example of an optical information processing apparatus according to the surface emitting laser array of the present invention.

【0069】図15に本発明の面発光レーザアレイを適用した光インターコネクションの第1の実施例を示す。 [0069] A first embodiment of an optical interconnection according to the surface emitting laser array of the present invention in FIG. 15.

【0070】図15において、光源の構成は8個の縦偏光レーザ123からなる伝送信号用アレイに、1つの横偏光レーザ120からなる制御信号用のレーザを加えて1単位とし、これを並列に8個並べられている。 [0070] In FIG. 15, the configuration of the light source into eight vertical transmission signal array of polarized laser 123, as one unit by adding laser control signal comprising a single horizontal polarized laser 120, this in parallel and eight are arranged. 光源から出射された光は偏光ビームスプリッタ(PBS)11 The light emitted from the light source polarization beam splitter (PBS) 11
8において、伝送信号用アレイからのレーザ光は透過し、伝送用信号光122と偏光方向が90度異なる制御用信号光123は別個に取り出される。 In 8, a laser beam from the transmission signal array is transmitted, the control signal light 123 which transmits the signal light 122 and the polarization direction is different by 90 ° are separately taken out. 半導体レーザの駆動は8素子からなる伝送信号用アレイ1列ごとにまとめて行っている。 Driving the semiconductor laser is collectively performed on each column array for transmission signals of eight elements. 制御信号としては、その列が伝送中であることを示す信号等の集中管理に使われる信号として送信される。 The control signal, the column is transmitted as a signal used for centralized management of the signals and the like indicating that it is transmitted.

【0071】図16に本発明の面発光レーザアレイを適用した光インターコネクションの第2の実施例を示す。 [0071] A second embodiment of an optical interconnection according to the surface emitting laser array of the present invention in FIG. 16.

【0072】本実施例の面発光レーザアレイでは9個のレーザアレイからなる1列を同時に駆動している。 [0072] In the surface emitting laser array of this embodiment is simultaneously driven a column consisting of nine laser array. このうちの真ん中の1素子のみ偏光方向を15度ずらしてモノリシックに形成されている。 It is formed monolithically by shifting the polarization direction 15 degrees only 1 element in the middle of this. これにより偏光ビームスプリッタ(PBS)118により約3%の光出力を分離でき、分離されたAPC用モニタ光125を自動出力制御装置(APC:Auto Power Contro This allows separation of about 3% of the light output by the polarization beam splitter (PBS) 118, an automatic power control apparatus APC monitor light 125 separated (APC: Auto Power Contro
ller)のモニタ光に用いている。 Are used to monitor light of ller).

【0073】図17に本発明の面発光レーザアレイを適用した光インターコネクションの第3の実施例を示す。 [0073] A third embodiment of the optical interconnection according to the surface emitting laser array of the present invention in FIG. 17.

【0074】本実施例の面発光レーザアレイでは中央の2素子の偏光方向を45度ずらしたレーザアレイが形成されている。 [0074] In the surface emitting laser array of the present embodiment a laser array which is shifted by 45 degrees the polarization direction of the two middle elements are formed. 偏光ビームスプリッタ(PBS)118により横偏光レーザ120の出力光はPBS118上部へ分離され、また縦偏光レーザ123の出力光は偏光ビームスプリッタ118を透過する。 The output light of the horizontally polarized light laser 120 by the polarization beam splitter (PBS) 118 is separated into PBS118 top, and the output light of the vertical polarized laser 123 is transmitted through the polarizing beam splitter 118. また45度偏光レーザ133の出力光は透過及びPBS上部への反射に二等分され異なる偏光方向ごとの1/2強度光134に分離される。 The output light of the 45-degree polarized laser 133 is separated into a half intensity light 134 of each bisected different polarization direction to the reflection of the transmitted and PBS upper.

【0075】この実施例では列ごとの偏光設定で、1段階であるが、個々の素子ごとの設定や多段階の接続を行うことにより光インターコネクションにおいて更に複雑な自由空間光路決定が実現することは言うまでもない。 [0075] In the polarization setting for each column in this embodiment, it is a one step, to further implement complex free-space optical path determined in an optical interconnection by performing connection setup or multistep each individual element It goes without saying.

【0076】図18に本発明の面発光レーザアレイを適用した立体映像ディスプレイ装置の実施例を示す。 [0076] shows an embodiment of a stereoscopic image display device using the surface emitting laser array of the present invention in FIG. 18.

【0077】本発明の立体映像ディスプレイ装置の発光部135はレーザマトリックスアレイ136で構成されていて個々の素子は偏光方向が互いに垂直になるように配置され、レーザ駆動回路は個々の素子ごとにマトリックスアレイ状に作りつけられている。 [0077] emitting portion 135 of the stereoscopic image display device of the present invention the individual elements consist of a laser matrix array 136 is arranged so that the polarization directions are perpendicular to each other, the laser drive circuit matrix for each individual element It is attached to make in the form of an array.

【0078】例えば右視野像を縦の偏光、左視野像を横の偏光で表示することにより、偏光メガネを用いて立体映像を見ることができる。 [0078] For example the right view image vertical polarization, by displaying the left view image with the horizontal polarization, it is possible to view a stereoscopic image using polarization glasses. 本発明の面発光レーザアレイを用いることにより従来必要であったマトリックス状の偏光フィルタを用いないで済み、よって偏光フィルタでの光吸収によるフィルタの熱劣化とスクリーンの明度の低下を防ぐことができる。 It finished without using a matrix of polarizing filter was conventionally required the use of a surface-emitting laser array of the present invention, thus it is possible to prevent a decrease in thermal degradation and the screen brightness of a filter according to the light absorption in the polarizing filter .

【0079】図19に本発明の光スイッチ網である4× [0079] 4 × is an optical switch network of the present invention in FIG. 19
4のシャッフル網の実施例を示す。 It shows an embodiment of the fourth shuffle network.

【0080】図19においてスイッチノード119は、 [0080] Switch node 119 in FIG. 19,
紙面に平行な偏光115を出射する面発光レーザと紙面に垂直な偏光116を出射する面発光レーザ及びそれぞれの半導体レーザに対応する図示していないフォトディテクタを1単位として構成されている。 And it is configured as a unit photo-detector (not shown) corresponding to the surface emitting laser and the respective semiconductor lasers for emitting vertically polarized 116 to the surface-emitting laser and the paper surface for emitting polarized light parallel 115 to the paper surface.

【0081】上記構成のスイッチノード119が4行3 [0081] Switch node 119 having the above configuration is four rows 3
列に配置されていて、スイッチノード119とスイッチノード119間には偏光ビームスプリッタ(PBS)1 Be arranged in columns, switch node 119 and the polarization beam splitter between switch nodes 119 (PBS) 1
18が配置されているものと、偏光ビームスプリッタ1 18 and those are arranged, the polarization beam splitter 1
18と全反射鏡117が配置されているものがあり、偏光ビームスプリッタ118により対面するスイッチノード119の隣のスイッチノード119へレーザ光を入射させている。 While others 18 and the total reflection mirror 117 is disposed, and a laser light was irradiated to the next switch node 119 of the switch node 119 which faces the polarizing beam splitter 118. また全反射鏡117により、対面するスイッチノード119の2つ隣のスイッチノード119へとレーザ光を入射させている。 Also the total reflection mirror 117, and is incident laser light into two adjacent switch nodes 119 of which facing the switch node 119.

【0082】本実施例では光路の振り分けが、2つの偏光方向が異なる半導体レーザに対して1つの偏光ビームスプリッタ118、もしくは1つの偏光ビームスプリッタ118と全反射鏡117の組み合わせからなる単純な光学系で構成することができる。 [0082] distribution of the light path in the present embodiment, a simple optical system that has two polarization directions consist of a combination of one polarized beam splitter 118 or one polarizing beam splitter 118 and the total reflection mirror 117, for different semiconductor laser in can be configured.

【0083】本実施例ではスイッチノードのレーザの数を2つとしたが、これに限られるわけではなく2つ以上でも可能である。 [0083] was two and the number of laser switch nodes in the present embodiment, but can be two or more not limited to this.

【0084】本実施例では紙面平行方向の光スイッチ網であるが、これに加えて紙面垂直方向にも光スイッチ網を構成することができる。 [0084] In the present embodiment is an optical switch network of the paper parallel, it is possible to configure the optical switch network also in the direction perpendicular to the paper surface in addition to this.

【0085】図20に本発明の偏光多重伝送装置の実施例を示す。 [0085] shows an embodiment of a polarization multiplex transmission apparatus of the present invention in FIG. 20.

【0086】光源は紙面に平行な偏光115を出射する半導体レーザ及び紙面に垂直な偏光116を出射する半導体レーザで構成されている。 [0086] The light source is a semiconductor laser which emits a vertical polarization 116 to the semiconductor laser and the plane for emitting polarized light parallel 115 to the paper surface. 各々の半導体レーザから出射された光はPML(平行平板レンズ)126によりそれぞれコリメートされ、さらに集光用凸レンズで集光されてシングルモードファイバ(SMF:Single The light emitted from each of the semiconductor laser is collimated respectively by PML (parallel plate lens) 126, it is condensed by the further condensing lens and the single mode fiber (SMF: Single
Mode Fiber)128へ入射している。 Is incident to the Mode Fiber) 128. SM SM
F128では偏光の直交関係が維持されるので、偏光方向が90度異なる偏光を有する2個のレーザを別々に変調し、一本のSMF128により偏光多重伝送が行える。 Since polarization orthogonal relationship of the F128 is maintained, the polarization direction of the two laser is separately modulated with 90 ° different polarization, it enables the polarization multiplexing transmission by SMF128 of one.

【0087】SMF128伝送中に直線偏光ではなくなるが、直交関係は保持されるので、受信側にソレイユバビネ位相補償板129を通すことで元の2つの直線偏光に直せ、更に偏光ビームスプリッタ118により分離され、フォトディテクタ130で受光している。 [0087] SMF128 becomes not a linear polarization in the transmission, since the orthogonal relationship is maintained, fix it to the original two linearly polarized light by passing the Soleil Babinet phase compensator 129 to the receiving side, further separated by the polarization beam splitter 118 It is, has been received by the photodetector 130.

【0088】図21に本発明の光通信装置の実施例を示す。 [0088] shows an embodiment of the optical communication apparatus of the present invention in FIG. 21. 本実施例では2つのレーザ素子を用いた偏光シフトキーイング(polarization shift Polarization shift keying in the present embodiment using two laser elements (polarization Shift
keying)伝送装置を例として用いた。 keying) employs the transmission apparatus as an example.

【0089】コヒーレント光通信の一種である偏光シフトキーイング伝送では従来、送信側の信号変調は液晶を用いた偏光変調素子を用いている。 [0089] Conventionally the polarization shift keying transmission which is a type of coherent optical communication, signal modulation on the transmission side uses a polarization modulation element using liquid crystal. 液晶を用いた偏光変調素子を用いた場合、変調速度はせいぜい1000bi When using polarization modulation element using a liquid crystal, modulation speed at most 1000bi
s/sと遅く、光情報処理の高速化の問題となっていた。 Late and s / s, it has been a high speed of the problem of optical information processing.

【0090】これに対し、本発明では偏光が互いに垂直な2つの半導体レーザよりなるレーザアレイを、交互に光らせて変調を行うので、個々のレーザの変調速度が数Gbit/sと速く、高速変調が可能である。 [0090] In contrast, a laser array polarized light consists of two perpendicular laser each other in the present invention, since the modulation flashing alternately, the modulation rate of the individual lasers is fast as several Gbit / s, high-speed modulation it is possible.

【0091】シングルモードファイバ(SMF)128 [0091] single-mode fiber (SMF) 128
を伝搬後、合流器32により局地光131と合流させ、 After propagation, it is combined with the local light 131 by combiners 32,
偏光ビームスプリッタ118を通過後それぞれフォトディテクタ130でうなり成分を検出することで偏光シフトキーイング方式の伝送を行っている。 Is performed transmission of the polarization shift keying scheme by detecting the component beat each photodetector 130 after passing through the polarizing beam splitter 118.

【0092】 [0092]

【発明の効果】本発明の面発光レーザは偏光制御を完全に行うことができるので素子どうしの偏光をそろえるための偏光素子等の光学素子を用いなくても光コンピューティングや光通信等に適用でき、システムを簡素化することができる。 The surface emitting laser of the present invention exhibits applied to optical computing and optical communications without using an optical element such as a polarizing element for aligning the polarization of the elements to each other can be performed complete polarization control can, it is possible to simplify the system.

【0093】本発明に示した偏光方向が任意に設定されたレーザアレイを用いることにより、偏光多重伝送装置、自由空間光路決定方法等様々な機能が実現される。 [0093] By using a laser array whose polarization direction is arbitrarily set as shown in the present invention, the polarization multiplexing transmission apparatus, free-space optical path determination method such various functions are realized.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】矩形断面を有する面発光レーザの構造を示す図である。 1 is a diagram showing a structure of a surface emitting laser having a rectangular cross-section.

【図2】シングルモードファイバにおけるコア径とモードサイズの関係を示す図である。 2 is a diagram showing the relationship between the core diameter and the mode size in a single-mode fiber.

【図3】矩形断面ポストにおけるポストサイズとモードサイズの関係を示す図である。 3 is a diagram showing the relationship between the post size and mode sizes in the rectangular cross-section posts.

【図4】ポスト側面における漏れ損失の偏光依存性を説明するための図である。 4 is a diagram for explaining the polarization dependency of the leakage loss at the side surface of the post.

【図5】損失の総計は長辺側で多いことを示す図である。 Total [5] loss shows that often in the long side.

【図6】面発光レーザ垂直断面での光のフィールドの形状を示す図である。 6 is a diagram showing the shape of the field of light at surface emitting laser vertical section.

【図7】偏波の割合のポストサイズ依存性を示す図である。 7 is a diagram showing a post-size dependence of the ratio of the polarization.

【図8】矩形導波管での基本モードの偏波方向を示す図である。 8 is a diagram showing the polarization direction of the fundamental mode of a rectangular waveguide.

【図9】本発明に適用できる、矩形以外の断面形状の例を示す図である。 [9] can be applied to the present invention, is a diagram showing an example of a cross sectional shape other than a rectangle.

【図10】従来の面発光レーザの断面形状を示す図である。 10 is a diagram showing a sectional configuration of a conventional surface emitting laser.

【図11】交互に90度異なる偏光を有する本発明の面発光レーザマトリックスアレイを示す図である。 11 is a diagram showing a surface-emitting laser matrix array of the present invention having an alternating 90-degree different polarization.

【図12】図11に示されたレーザアレイの偏光方向を示す図である。 12 is a diagram showing the polarization direction of the laser array shown in Figure 11.

【図13】二次元ファイバアレイを示す図である。 13 is a diagram showing a two-dimensional fiber array.

【図14】30度ずつ異なる偏光を有する本発明の面発光レーザアレイを示す図である。 14 is a diagram showing a surface emitting laser array of the present invention having a different polarization by 30 degrees.

【図15】8個の伝送用レーザと1個の偏光方向の異なる制御用レーザの1次元アレイの列からなるレーザマトリックスアレイを示す図である。 15 is a diagram showing eight laser matrix array of rows of one-dimensional array of the transmission laser a different control laser of one polarization direction.

【図16】9個のレーザのうち1個をAPC用モニタ光として用いるレーザの1次元アレイの列からなるレーザマトリックスアレイを示す図である。 16 is a diagram showing a laser matrix array of rows of one-dimensional array of lasers using one of the nine laser as APC for monitoring light.

【図17】偏光を列ごとに設定したレーザマトリックスアレイを用いた自由空間光路決定を示す図である。 17 is a diagram showing the free-space optical path determination using a laser matrix array polarization set for each column.

【図18】交互に垂直な偏光を有するレーザマトリックスアレイを用いた立体ディスプレイ装置を示す図である。 18 is a diagram showing a stereoscopic display apparatus using a laser matrix array having a vertical polarization alternately.

【図19】垂直な偏光を有するアレイを光源に用いた本発明の4×4シャッフル網を示す図である。 19 is a diagram showing a 4 × 4 shuffle network of the present invention using an array having a polarization perpendicular to the light source.

【図20】本発明の偏光多重伝送を示す図である。 20 is a diagram showing a polarization multiplexing transmission of the present invention.

【図21】垂直な偏光を有する1アレイを光源に用いた本発明の偏光シフトキーイング方式の光伝送装置を示す図である。 21 is a diagram showing an optical transmission device of polarization shift keying system of the present invention using the 1 array having a polarization perpendicular to the light source.

【図22】従来のモノリシックな端面出射型ストライプレーザアレイを示す図である。 22 is a diagram showing a conventional monolithic edge-emitting stripe laser arrays.

【図23】ポスト構造を有する面発光レーザを示す図である。 23 is a diagram showing a surface emitting laser having a post structure.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 陽極 2 ポスト状陽極側多層反射膜 3 InGaAs活性層 4 光閉じ込め層 5 イオン注入による不活性化領域 6 陰極側半導体多層反射膜 7 陰極 8 面発光レーザ断面 9 コア 10 クラッド 11 モードサイズ 12 ポストサイズ 13 ポスト内 14 ポスト外 15 側面に垂直な偏光 16 側面に平行な偏光 17 ポスト側面 18 長辺 19 短辺 20 ポスト断面 21 長辺で損失が多い長辺に垂直な偏光 22 短辺で損失が多い短辺に垂直な偏光 23 光のフィールド 24 ポスト構造底面 25 矩形導波管 26 偏波方向 101 矩形ポスト 102 偏光方向 103 光ファイバアレイ 104 電極 105 酸化シリコン 106 メサストライプ 107 活性層 108 陽極 109 陽極側半導体多層反射膜 110 InGaAs活性層 111 光 1 anode 2 post-shaped anode-side multilayer reflective film 3 InGaAs active layer 4 the light confining layer 5 ion implantation with inactivated region 6 cathode side semiconductor multilayer reflection film 7 cathode 8 surface emitting laser section 9 core 10 cladding 11 mode size 12 Post Size 13 is often lost in the vertical polarization 22 short side to the long side lossy post 14 post outside 15 perpendicular polarized light 17 parallel to the polarization 16 side side surface of the post 18 long side 19 short side 20 post section 21 long side on the side surface field 24 perpendicular polarization 23 light in the shorter-side post structure bottom 25 rectangular waveguide 26 polarization direction 101 square posts 102 polarization direction 103 the optical fiber array 104 electrodes 105 a silicon oxide 106 mesa stripe 107 active layer 108 anode 109 anode side semiconductor multilayer reflection film 110 InGaAs active layer 111 light 閉じこめ層 112 不活性化領域 113 陰極側半導体多層膜 114 陰極 115 紙面に平行な偏光 116 紙面に垂直な偏光 117 全反射鏡 118 偏光ビームスプリッタ 119 スイッチノード 120 横偏光レーザ 121 制御用信号光 122 伝送用信号光 123 縦偏光レーザ 124 15度偏光レーザ 125 APC(Auto Power Contro Confinement layer 112 inactivated region 113 cathode side semiconductor multilayer film 114 cathode 115 perpendicular polarization 117 total reflection mirror 118 polarizing beam splitter 119 switch node 120 horizontal polarized laser 121 control signal light 122 for transmission to the parallel polarization 116 paper to the paper signal light 123 vertically polarized laser 124 15 degree polarization laser 125 APC (Auto Power Contro
ller)用モニタ光 126 PML(Planar Micro Len ller) monitor light 126 PML (Planar Micro Len
s) 127 集光用凸レンズ 128 SMF(Single Mode Fibe s) 127 converging convex lens 128 SMF (Single Mode Fibe
r) 129 バビネーソレイユ位相補償板 130 PD(Photo Detector) 131 局地光 132 合流器 133 45度偏光レーザ 134 1/2強度光 135 発光部 136 偏光が交互に垂直なレーザマトリックスアレイ r) 129 Babinet over Soleil phase compensator 130 PD (Photo Detector) 131 perpendicular laser matrix array local light 132 merger 133 45 degree polarization laser 134 1/2 intensity light 135 emitting section 136 polarization alternately

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 1994年(平成6年)秋季第55回応物学 会予稿集22p−S−5 p. ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of the continuation (56) reference 1994 (1994) autumn 55th Applied Physics Society, Preprint 22p-S-5 p. 975 Appl. 975 Appl. Phys. Phys. Lett. Lett. 66 [8](1995)p. 66 [8] (1995) p. 908−910 Electron,Lett. 908-910 Electron, Lett. 31[18 ](1995)p. 31 [18] (1995) p. 1573−1574 (58)調査した分野(Int.Cl. 6 ,DB名) H01S 3/18 1573-1574 (58) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) H01S 3/18

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】半導体基板上に活性層と前記活性層をはさむ光閉じ込め層からなる中間層と、前記中間層の上下に第1及び第2半導体多層反射膜とを有する面発光レーザにおいて、前記第1半導体多層反射膜のみポスト構造を有し、 ポスト構造最下部と活性層との距離が光学長で一 And 1. A middle layer made of a light confinement layer sandwiching said active layer and the active layer on a semiconductor substrate, the surface-emission laser having the first and second semiconductor multilayer reflection film above and below the intermediate layer, wherein has a post structure only the first semiconductor multilayer reflection film, first distance between the post structure bottom and the active layer is an optical length of
    波長程度で、前記第1半導体多層反射膜の側面は1組の互いに平行な平面を持ち、基板と平行な前記第1半導体多層反射膜の断面の径は第2半導体反射膜の断面の径より小さく、かつ単一横モード(0次モード)及び単一縦モード(0次モード)で発振する大きさで、前記第1半導体多層反射膜の断面を構成する辺の内、前記一組の互いに平行な平面上にある辺が最も長く、この辺に平行な In order of the wavelength, the side surface of the first semiconductor multilayer reflection film has a pair of mutually parallel planes, the diameter of the cross section of the substrate and parallel to the first semiconductor multilayer reflection film than the diameter of the cross section of the second semiconductor reflective film small and single transverse mode (0 order mode) and size that oscillates in a single longitudinal mode (0 order mode), among the sides of the cross-section of the first semiconductor multilayer reflection film, the set of one another rather longest sides in the plane parallel, parallel to the sides
    偏光を有することを特徴とする面発光レーザ。 Surface emitting laser characterized by having a polarization.
  2. 【請求項2】半導体周期的多層膜からなる上下一組の分布反射型(DBR;Distributed Brag 2. A semiconductor periodic multilayer film composed of a set of upper and lower distributed Bragg reflector (DBR; Distributed Brag
    g Reflector)反射鏡により垂直共振器を構成し、前記上下の反射鏡にはさまれた中間層が活性層と光閉じ込め層からなり、上部反射鏡のみ側壁が基板に対して垂直、または垂直に近い角度となるポスト構造を有し、ポスト構造の下部以外の活性層が不活性領域を有し、前記ポスト構造の断面積は十分小さく基本単一横モード(0次モード)及び単一縦モードで発振する大きさで出射された光は直線偏光であり、 ポスト構造最下部と g Reflector) constitute a vertical resonator by the reflecting mirror, the intermediate layer sandwiched between the reflector vertically consist of the active layer and the light confinement layer, the vertical sidewalls only the upper reflector to the substrate, or vertically has a post structure comprising a near angle, the active layer other than the bottom of the post structure has an inactive region, the cross-sectional area of ​​said post structure is sufficiently small fundamental single transverse mode (0 order mode) and a single longitudinal mode the light emitted by the magnitude of oscillation in is linear polarized light, and the post structure bottom
    活性層との距離が光学長で一波長程度で、基板に平行なポスト構造の断面は向かい合う一組の平行な辺を有し、 In distance optical length of the active layer in order wave, the cross section of the post structures parallel to the substrate has a pair of parallel sides facing,
    平行な辺は直線であり、平行な辺はその向かい合う端点どうしを結んだ直線よりも長く、平行な辺と同じかそれより長い直線は断面の中に存在なく、直線とは直線及び光が直線と感じる程度に直線に類似した図形であり、こ Parallel sides are straight, parallel sides is longer than the straight line connecting the opposite end points each other, equal to or longer linear than the parallel sides is not present in the cross section, the straight lines and light linear graphic der similar to the straight line to the extent that the feel is, this
    の平行な辺に平行な偏光を有することを特徴とする面発光型レーザ。 VCSEL characterized by having a polarization parallel to parallel sides of the.
  3. 【請求項3】モノリシックな一つの面発光レーザアレイ内で各素子の偏光が任意の方向に設定されていることを特徴とする面発光レーザアレイ。 3. A monolithic one surface emitting laser array polarization of the elements in the surface emitting laser array is characterized in that it is set in any direction.
  4. 【請求項4】前記面発光レーザアレイの各面発光レーザは、半導体基板上に活性層と前記活性層をはさむ光閉じこめ層からなる中間層と、前記中間層の上下に第1及び第2半導体多層反射膜とを有する面発光レーザであって、前記第1半導体多層反射膜のみポスト構造を有し、 Each surface emitting laser according to claim 4, wherein the surface emitting laser array, and an intermediate layer formed of a light confinement layer sandwiching said active layer and the active layer on a semiconductor substrate, first and second semiconductor and below the intermediate layer a surface emitting laser having a multilayer reflective film, having a post structure only the first semiconductor multilayer reflection film,
    前記第1半導体多層反射膜の断面は単一基本横モードで発振する程度に小さく、前記ポスト構造の断面形状が非等方的で横モード形状に異方性を与える形状で、前記上部反射膜のポスト構造最下部と活性層との距離が光学長1波長程度であり、前記ポストの方向が各素子ごとに任意に設定されていることを特徴とする請求項4記載の面発光レーザアレイ。 Cross-section of the first semiconductor multilayer reflection film is small enough to oscillates in a single fundamental transverse mode, a shape cross-sectional shape of the post structure gives anisotropy to transverse mode shape is anisotropic, the upper reflective layer the distance between the post structure bottom and the active layer is an optical length about one wavelength, surface emitting laser array according to claim 4, wherein the direction of said post, characterized in that it is arbitrarily set for each element.
  5. 【請求項5】前記面発光レーザアレイの各面発光レーザは隣どうしで交互に偏光が90度異なることを特徴とする請求項4記載の面発光レーザアレイ。 Wherein said surface the surface-emission laser diodes emitting laser array is a surface emitting laser array according to claim 4, wherein the polarized alternately next to each other, characterized in that the different 90 degrees.
  6. 【請求項6】前記面発光レーザアレイの各面発光レーザは偏光方向が30度づつずれていることを特徴とする請求項4記載の面発光レーザアレイ。 Wherein said surface the surface-emission laser diodes emitting laser array is a surface emitting laser array according to claim 4, wherein the polarization directions are shifted by one 30 degrees.
  7. 【請求項7】前記面発光レーザアレイは偏光方向の揃った一群の面発光レーザアレイと、前記偏光方向の揃った一群の面発光レーザアレイとは偏光方向が異なる一個または数個の面発光レーザとを1単位とし、複数単位のアレイ群で構成されることを特徴とする請求項4記載の面発光レーザアレイ。 Wherein said surface emitting laser array is a group of the surface-emitting laser array, one polarization direction different from the group of surface-emitting laser array having uniform the polarization direction or several surface-emitting laser having a uniform polarization direction surface-emitting laser array according to claim 4, wherein the preparative as one unit, is composed of an array group multiple units.
  8. 【請求項8】各発光素子の偏光が任意の方向に設定されている面発光レーザアレイと、前記面発光レーザアレイからの光を互いの異なる偏光成分に分離する偏光素子とを有することを特徴とする光インターコネクション装置。 Wherein 8. A surface emitting laser array polarization of each light-emitting element is set in any direction, the light from the surface emitting laser array having a polarizing element for separating the different polarization components of each other optical interconnection apparatus according to.
  9. 【請求項9】請求項8に記載の前記面発光レーザアレイと、前記面発光レーザアレイからの光を伝送用信号光と制御用信号光とに分割する偏光ビームスプリッタとを有することを特徴とする光インターコネクション装置。 And the surface-emitting laser array according to claim 9 to claim 8, and characterized in that it has a polarization beam splitter for splitting the light from the surface emitting laser array in the transmission signal light and the control signal light optical interconnection device that.
  10. 【請求項10】前記制御用信号光が面発光レーザアレイ用のモニター光であることを特徴とする請求項10記載の光インターコネクション装置。 10. An optical interconnection apparatus according to claim 10, wherein the control signal light is monitored light for the surface emitting laser array.
  11. 【請求項11】面発光レーザアレイ内で各発光素子の偏光が任意の方向に設定され、前記面発光レーザから出射される光を偏光成分を分割する偏光光学素子に入射させ、前記偏光方向の設定により個々の発光素子の光路決定を行うことを特徴とする自由空間光接続方法。 Polarization of each light-emitting element at 11. A surface emitting laser array is set in any direction, applying light emitted from the surface emitting laser on the polarization optical element for dividing the polarization components, the polarization direction free space optical connection method characterized by performing a light path determination of the individual light-emitting element by setting.
  12. 【請求項12】偏光が交互に90度異なるレーザマトリックスアレイを光源に用いることを特徴とする立体映像ディスプレイ装置。 12. polarization stereoscopic image display apparatus characterized by the use of 90 degree different laser matrix array alternately in the light source.
  13. 【請求項13】互いに偏光方向が90度異なり直線偏光を示す少なくとも2つのレーザ光を出射する半導体レーザアレイと前記半導体レーザの各々に対応した受光素子を有するスイッチノードと、前記スイッチノードから出射された1偏光成分を反射させ光路を変えて異なるスイッチノード内の受光素子へと導く偏光反射手段とを有することを特徴とする光スイッチ網。 13. A switch node having a light receiving element polarization direction corresponding to each of the semiconductor laser array and the semiconductor laser for emitting at least two laser light showing the linearly polarized light differs by 90 degrees from each other, emitted from the switch node 1 optical switch network characterized by having a polarization reflecting means for guiding and changing the by reflecting the polarization component optical path to the light receiving element in a different switch nodes.
  14. 【請求項14】互いに偏光方向が90度異なり直線偏光を示す少なくとも2つのレーザ光を出射する半導体レーザアレイと、前記2つのレーザ光を伝送する1本の光ファイバと、前記2つのレーザ光を集光し前記1本のファイバへ導く光学素子とで構成されることを特徴とする偏光多重伝送装置。 14. A semiconductor laser array polarization direction for emitting at least two laser light showing the linearly polarized light differs by 90 degrees from each other, one of an optical fiber for transmitting the two laser beams, the two laser beams polarization multiplex transmission apparatus characterized by being constituted by an optical element for guiding the condensed the single fiber.
  15. 【請求項15】面発光レーザアレイ内で各発光素子の偏光方向が90度異なる直線偏光を示す2つのレーザ光を交互に変調する光源を有することを特徴とする偏光シフトキーイング方式コヒーレント光通信装置。 15. surface polarization direction polarization shift keying coherent optical communication apparatus characterized by having a light source for modulating alternating two laser beams indicating a 90 ° from linearly polarized light of each light-emitting element in the light-emitting laser array .
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2120303A2 (en) 2008-05-13 2009-11-18 Ricoh Company, Limited Surface-emitting laser, surface-emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
EP2120302A2 (en) 2008-05-15 2009-11-18 Ricoh Company, Ltd. Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
EP2133965A2 (en) 2008-06-11 2009-12-16 Ricoh Company, Limited Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
US7668219B2 (en) 2006-07-20 2010-02-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface emitting semiconductor device
US7675956B2 (en) 2007-03-27 2010-03-09 Sony Corporation Vertical cavity surface emitting laser and method for manufacturing the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005086170A (en) 2003-09-11 2005-03-31 Seiko Epson Corp Surface light emitting semiconductor laser and manufacturing method of the same
JP2011151293A (en) 2010-01-25 2011-08-04 Fuji Xerox Co Ltd Surface emission semiconductor laser, surface emission semiconductor laser device, optical transmission device, and information processor
JP5999303B2 (en) * 2011-06-24 2016-09-28 株式会社リコー The surface emitting laser array, and an image forming apparatus
CN206585194U (en) 2014-04-24 2017-10-24 Nec显示器解决方案株式会社 Laser lamp -house and be provided with laser lamp -house's projecting apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2500529B2 (en) * 1990-12-28 1996-05-29 日本電気株式会社 Surface optical semiconductor device
US5206871A (en) * 1991-12-27 1993-04-27 At&T Bell Laboratories Optical devices with electron-beam evaporated multilayer mirror
JPH0637300A (en) * 1992-07-15 1994-02-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical integrated circuit
JPH0637299A (en) * 1992-07-15 1994-02-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical integrated circuit
JP3448939B2 (en) * 1993-01-28 2003-09-22 セイコーエプソン株式会社 Surface-emitting type semiconductor laser

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1994年(平成6年)秋季第55回応物学会予稿集22p−S−5 p.975
Appl.Phys.Lett.66[8](1995)p.908−910
Electron,Lett.31[18](1995)p.1573−1574

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7668219B2 (en) 2006-07-20 2010-02-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface emitting semiconductor device
US7675956B2 (en) 2007-03-27 2010-03-09 Sony Corporation Vertical cavity surface emitting laser and method for manufacturing the same
EP2120303A2 (en) 2008-05-13 2009-11-18 Ricoh Company, Limited Surface-emitting laser, surface-emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
US8111725B2 (en) 2008-05-13 2012-02-07 Ricoh Company, Ltd. Surface-emitting laser, surface-emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
EP2120302A2 (en) 2008-05-15 2009-11-18 Ricoh Company, Ltd. Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
EP2133965A2 (en) 2008-06-11 2009-12-16 Ricoh Company, Limited Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
US7978739B2 (en) 2008-06-11 2011-07-12 Ricoh Company, Ltd. Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus

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