JPH0582062U

JPH0582062U - 発光素子

Info

Publication number: JPH0582062U
Application number: JP3549592U
Authority: JP
Inventors: 耕一似鳥
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、発光出力を集光させる。【構成】発光ダイオード素子２１は、ｐ型基板２８上
にｐ型クラッド層２３、活性層２４、ｎ型クラッド層２
５を順次形成した後、電極２２，２６をその上下に蒸着
したものである。また、発光面側の電極２６には同心円
状のスリット２７が形成されており、このスリット２７
はゾーンプレートを形成している。このため、活性層２
４にて発光された光は、このゾーンプレートであるスリ
ット２７を通過する際に回折され、ゾーンプレートの焦
点近傍に集光される。そして、この焦点位置に光ファイ
バの入射端面を設置することにより、発光ダイオード素
子２１の出力光を効率良く光ファイバ内に導くことがで
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバなどで光通信を行う際に光源として使用するのに好適な発光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

光通信に使用される発光ダイオード素子（ＬＥＤ）は、結晶内部に発生した光を効率良く外部に取り出し、少ない損失で光ファイバと結合できることを考慮した構造でなければならない。しかし、一般に面発光型の発光ダイオード素子の発光面から出力される光は、指向性が大きく広がっているため、光通信システムの光源として使用する場合、光ファイバの入射端面を単純に突合わせても光ファイバ内にはほんの僅かな光しか導くことができず、そのままの構造では実用にならなかった。そこで、光通信システムの光源としては、例えば、図２，３に示すような特別な構造の面発光型の発光ダイオード素子を使用していた。

【０００３】図２に示す発光ダイオード素子１は、発光面側に設けたウェル３に球状レンズ４をエポキシ樹脂５にて取り付けたものであり、活性層２にて発光した光をこの球状レンズ４にて図示せぬ光ファイバの入射端面に集光させるものである。また、図３に示す発光ダイオード素子１１は、発光面側に設けた基板１２の中央表面をレンズ１３状にし、先球ファイバ１４をその焦点位置に置くようにしたものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、図２に示す発光ダイオード素子１は、別個に製造した球状レンズ４を使用するため、部品点数が多くなり、しかもこの球状レンズ４を発光ダイオード素子１の発光面側に設けたウェル３上に載置しなければならず、手間のかかるものであった。また、図３に示す発光ダイオード素子１１は、レンズ１３を設けた特殊な基板１２上に半導体を結晶成長させなければならず、製造が困難であった。そこで本考案は、簡単な構成で、発光出力を集光させることのできる発光素子を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための手段として、一対の電極間に少なくともｐ型クラッド層、活性層及びｎ型クラッド層が接合され、前記活性層で発光した光の大部分を一方の前記電極側から出力する面発光型の発光素子において、発光面側の前記電極にゾーンプレートのパターンで形成された同心円状のスリットを備えたことを特徴とする発光素子を提供しようとするものである。

【０００６】

【実施例】

本考案の発光素子の第１の実施例を図１（Ａ），（Ｂ）と共に説明する。同図（Ａ）は本実施例の発光ダイオード素子２１の上面図、同図（Ｂ）は側面図である。そして、この発光ダイオード素子２１は、ｐ型基板２８上にｐ型クラッド層２３、活性層２４、ｎ型クラッド層２５を順次形成した後、電極２２，２６をその上下に蒸着したものである。また、発光面側の電極２６には同心円状のスリット２７が形成されており、このスリット２７はゾーンプレートを形成している。このため、活性層２４にて発光された光は、このゾーンプレートであるスリット２７を通過する際に回折され、ゾーンプレートの焦点近傍に集光される。そして、この焦点位置に光ファイバの入射端面を設置することにより、発光ダイオード素子２１の出力光を効率良く光ファイバ内に導くことができる。

【０００７】また、この発光ダイオード素子２１の電極２６に設けるスリット２７は、次のようにして形成することができる。まず、ｎ型クラッド層２５上に電極２６を製造するための電極材料を蒸着し、その上に感光材を塗布する。次に、光ファイバの入射端面を設置する位置に微小光源を置き、球面波となる光を照射すると同時に別の位置から平行光を照射すると、それらの光の干渉効果によって明暗が生じ、同心円状に電極材料上の感光材を感光させることができる。これは、通常のゾーンプレートを形成する方法と同じである。その後、感光した感光材を現像液で処理して同心円状に電極材料面を露出させる。そして、この露出した電極材料をエッチング除去した後、残りの感光材を除去して他の電極材料部分を露出させることにより、ゾーンプレートであるスリット２７を有する電極２６を形成することができる。

【０００８】なお、全ての電極部分に電流を注入するために、図１（Ａ）のように各電極部分を連結したい場合には、上記のようにして同心円状のスリット２７を形成した後、連結する部分以外をマスクして、もう一度蒸着を行えば良い。

【０００９】

【考案の効果】

本考案の発光素子は、発光面側の電極にゾーンプレートのパターンで形成された同心円状のスリットを設けたので、光学部品を取り付けたり、素子の結晶部分を特殊な構造にしなくても集光することができ、また、簡単な構成であるので、安価に大量生産することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本考案の発光素子の
一実施例を示す上面図及び正面図である。

【図２】従来例を示す正面図である。

【図３】従来例を示す正面図である。

【符号の説明】１，１１，２１発光ダイオード素子２，２４活性層３ウェル４球状レンズ５エポキシ樹脂１２基板１３レンズ１４先球ファイバ２２，２６電極２３ｐ型クラッド層２５ｎ型クラッド層２７スリット２８ｐ型基板

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一対の電極間に少なくともｐ型クラッド
層、活性層及びｎ型クラッド層が接合され、前記活性層
で発光した光の大部分を一方の前記電極側から出力する
面発光型の発光素子において、発光面側の前記電極にゾーンプレートのパターンで形成
された同心円状のスリットを備えたことを特徴とする発
光素子。