JPH09145603A - レーザ光源を備えた近視野光学装置 - Google Patents
レーザ光源を備えた近視野光学装置Info
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- JPH09145603A JPH09145603A JP8234576A JP23457696A JPH09145603A JP H09145603 A JPH09145603 A JP H09145603A JP 8234576 A JP8234576 A JP 8234576A JP 23457696 A JP23457696 A JP 23457696A JP H09145603 A JPH09145603 A JP H09145603A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 半導体レーザ放出源を有してなる近視野光学
装置に関する。 【解決手段】 半導体レーザ光源は、非均質なレーザ放
出面６２を有してなり、レーザの放出波長をλs とした
場合、レーザ放出面から送出される全放射線の少なくと
も５０％が、ｗ＜λs ／２の幅を有する前記放出面の小
さな（第一の）領域６６から発せられるように構成され
ている。一実施形態においては、レーザ放出面からの放
射線送出が比較的低くなるように、多層皮膜６４，６５
がその放出面に設けられている。また、レーザ放出面に
は凹部６６が形成され、放射線の多くがその凹部から送
出される。この凹部６６が第一の領域を構成する。例え
ば、この皮膜は少なくとも一つの誘電体層と、その上に
形成された少なくとも一つの導体層とからなる。また、
凹部は導体層を通って伸び、例えばＦＩＢ（集中イオン
ビーム）エッチングによって形成される。
装置に関する。 【解決手段】 半導体レーザ光源は、非均質なレーザ放
出面６２を有してなり、レーザの放出波長をλs とした
場合、レーザ放出面から送出される全放射線の少なくと
も５０％が、ｗ＜λs ／２の幅を有する前記放出面の小
さな（第一の）領域６６から発せられるように構成され
ている。一実施形態においては、レーザ放出面からの放
射線送出が比較的低くなるように、多層皮膜６４，６５
がその放出面に設けられている。また、レーザ放出面に
は凹部６６が形成され、放射線の多くがその凹部から送
出される。この凹部６６が第一の領域を構成する。例え
ば、この皮膜は少なくとも一つの誘電体層と、その上に
形成された少なくとも一つの導体層とからなる。また、
凹部は導体層を通って伸び、例えばＦＩＢ（集中イオン
ビーム）エッチングによって形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ放出
源を有してなる近視野光学装置に関するものである。該
装置は、例えば光学記憶装置、近視野走査型光学顕微
鏡、または近視野リソグラフィー源等である。
源を有してなる近視野光学装置に関するものである。該
装置は、例えば光学記憶装置、近視野走査型光学顕微
鏡、または近視野リソグラフィー源等である。
【０００２】
【従来の技術】近視野光学装置は公知のものである。例
えば、「応用物理学（Applied Physics Letters)」４４
（７）巻、６５１頁掲載のD. W. Pohl他の論文、および
「ジャーナル応用物理（J. Applied Physics）」５９
（１０）巻、３３１８頁掲載のU.Durig他の論文を参照
のこと。この近視野光学系に要求される重要な条件とし
て、放出源（またはその開口）の寸法が空気中での放射
線の波長（λs ）をかなり下回ること、該放出源（また
はその開口）と対象物との距離も同波長λs をかなり下
回ること等の条件がよく知られている。
えば、「応用物理学（Applied Physics Letters)」４４
（７）巻、６５１頁掲載のD. W. Pohl他の論文、および
「ジャーナル応用物理（J. Applied Physics）」５９
（１０）巻、３３１８頁掲載のU.Durig他の論文を参照
のこと。この近視野光学系に要求される重要な条件とし
て、放出源（またはその開口）の寸法が空気中での放射
線の波長（λs ）をかなり下回ること、該放出源（また
はその開口）と対象物との距離も同波長λs をかなり下
回ること等の条件がよく知られている。
【０００３】高密度データ記憶に対する近視野光学系の
可能性が認知されてきている。例えば、「応用物理学
（Applied Physics Letters)」６１（２）巻、１４２頁
掲載のE. Betzig 他の論文を参照すると、近視野走査型
光学顕微鏡を用いて磁気ドメインを薄膜光磁気材に記録
・撮像する仕組みが報告されている。同論文では、金属
で被覆されたテーパ状のプローブ端を備えた光ファイバ
中にＡｒ+ レーザからの放射線が連結される。同論文に
開示された装置は、達成解像度が３０〜５０ｎｍの撮像
モードにおいて、約６０ｎｍにサイズを切り詰めたドメ
インの書き込みを容易にし、ここでは約７Ｇｂｉｔｓ／
ｃｍ2 のデータ密度が報告されている。データを十分高
速な速度で読み出すことができるならば、上述したよう
なデータ密度は非常に望ましいものとなる。
可能性が認知されてきている。例えば、「応用物理学
（Applied Physics Letters)」６１（２）巻、１４２頁
掲載のE. Betzig 他の論文を参照すると、近視野走査型
光学顕微鏡を用いて磁気ドメインを薄膜光磁気材に記録
・撮像する仕組みが報告されている。同論文では、金属
で被覆されたテーパ状のプローブ端を備えた光ファイバ
中にＡｒ+ レーザからの放射線が連結される。同論文に
開示された装置は、達成解像度が３０〜５０ｎｍの撮像
モードにおいて、約６０ｎｍにサイズを切り詰めたドメ
インの書き込みを容易にし、ここでは約７Ｇｂｉｔｓ／
ｃｍ2 のデータ密度が報告されている。データを十分高
速な速度で読み出すことができるならば、上述したよう
なデータ密度は非常に望ましいものとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近視野
撮像の従来の実施例には、達成読出しレートが比較的低
いという欠点がある。例えば、上記引例で報告されてい
る最大読出し速度は１０ｋＨｚ程度であり、主としてシ
ョットノイズに制限される。ショットノイズによるこの
速度制限を考慮すると、より高速の読み出しを可能にす
るには、より強い光子束を供給する必要があるのは明ら
かである。そこで、「応用物理学（Applied Physics Le
tters)」６３（２６）巻、３５５０頁掲載のE. Betzig
他による論文では、テーパ状のプローブ端を備えたＮｄ
3+ドープ型ファイバレーザプローブを利用した近視野撮
像実験装置が報告されている。このファイバレーザをそ
のしきい値付近で稼働すると、ファイバの他端からの放
射線には大きな変化が見られるが、弛張振動が読み出し
速度を数十ｋＨｚに制限するので、プローブ端の出力は
５０ｎＷ程度となり、高データレートでの記録には不十
分であった。
撮像の従来の実施例には、達成読出しレートが比較的低
いという欠点がある。例えば、上記引例で報告されてい
る最大読出し速度は１０ｋＨｚ程度であり、主としてシ
ョットノイズに制限される。ショットノイズによるこの
速度制限を考慮すると、より高速の読み出しを可能にす
るには、より強い光子束を供給する必要があるのは明ら
かである。そこで、「応用物理学（Applied Physics Le
tters)」６３（２６）巻、３５５０頁掲載のE. Betzig
他による論文では、テーパ状のプローブ端を備えたＮｄ
3+ドープ型ファイバレーザプローブを利用した近視野撮
像実験装置が報告されている。このファイバレーザをそ
のしきい値付近で稼働すると、ファイバの他端からの放
射線には大きな変化が見られるが、弛張振動が読み出し
速度を数十ｋＨｚに制限するので、プローブ端の出力は
５０ｎＷ程度となり、高データレートでの記録には不十
分であった。
【０００５】近視野読出しおよび／または書込み手段を
備えた光学データ記憶装置等、近視野光学装置の潜在的
な利点から見て、横寸法がλs よりかなり小さい光子源
の製造を容易にし、十分に強く安定した光子束を供給す
ることにより、従来技術で達成されたものを上回るレー
トで読出しおよび／または記録を可能にすることが待望
されている。本願はそのような光子源を開示するもので
ある。背景技術情報については、１９９０年、Addison-
Wesley社刊、A. B. Marchant著の「光学記録（Optical
Recording)」を参照のこと。
備えた光学データ記憶装置等、近視野光学装置の潜在的
な利点から見て、横寸法がλs よりかなり小さい光子源
の製造を容易にし、十分に強く安定した光子束を供給す
ることにより、従来技術で達成されたものを上回るレー
トで読出しおよび／または記録を可能にすることが待望
されている。本願はそのような光子源を開示するもので
ある。背景技術情報については、１９９０年、Addison-
Wesley社刊、A. B. Marchant著の「光学記録（Optical
Recording)」を参照のこと。
【０００６】また、米国特許４，８６０，２７６号にお
いては、記録媒体の表面付近に設置された自己結合性の
半導体レーザを利用する光学読取り・書込みヘッドが開
示されている。開示された特徴のなかには、記録媒体に
面するレーザファセット上の非反射皮膜や、レーザ出力
を記録媒体に結像する導波管レンズ、またはレーザのス
ポットサイズを縮小するレーザ装置の変形例等が含まれ
ている。特に、この米国特許’２７６号は、本願の図１
に示すように、レーザ１０１を開示している。ここで、
参照符号１０２〜１０７は、基板、下合わせ層、活性
層、上合わせ層、絶縁層および電流凝縮電極をそれぞれ
示している。また、参照符号１０８は底部電極を示し、
参照符号１０９はキャップ層を示す。さらに、参照符号
１１０および１１３は、それぞれ前後の出力端を示し、
参照符号１１２はさらに上層の電極を示す。参照符号１
１４はスリットであり、ビームスポットを尖鋭化するた
めのものである。これらスリットがテーパ状のレーザ領
域の範囲を決定し、それは基板１０２まで伸びている。
該スリットはリアクティブイオンエッチング等によって
生成され、活性層１０４よりも低い屈折率を有するフィ
ラーで充填するのが好ましい。米国特許’２７６号の図
１４，１７および１８は上記従来レーザの変形例を示す
ものである。これら変形例にもスリット１１４およびフ
ィラー１１５が含まれているが、成形された電流凝縮電
極１０７を有する点で異なっている。
いては、記録媒体の表面付近に設置された自己結合性の
半導体レーザを利用する光学読取り・書込みヘッドが開
示されている。開示された特徴のなかには、記録媒体に
面するレーザファセット上の非反射皮膜や、レーザ出力
を記録媒体に結像する導波管レンズ、またはレーザのス
ポットサイズを縮小するレーザ装置の変形例等が含まれ
ている。特に、この米国特許’２７６号は、本願の図１
に示すように、レーザ１０１を開示している。ここで、
参照符号１０２〜１０７は、基板、下合わせ層、活性
層、上合わせ層、絶縁層および電流凝縮電極をそれぞれ
示している。また、参照符号１０８は底部電極を示し、
参照符号１０９はキャップ層を示す。さらに、参照符号
１１０および１１３は、それぞれ前後の出力端を示し、
参照符号１１２はさらに上層の電極を示す。参照符号１
１４はスリットであり、ビームスポットを尖鋭化するた
めのものである。これらスリットがテーパ状のレーザ領
域の範囲を決定し、それは基板１０２まで伸びている。
該スリットはリアクティブイオンエッチング等によって
生成され、活性層１０４よりも低い屈折率を有するフィ
ラーで充填するのが好ましい。米国特許’２７６号の図
１４，１７および１８は上記従来レーザの変形例を示す
ものである。これら変形例にもスリット１１４およびフ
ィラー１１５が含まれているが、成形された電流凝縮電
極１０７を有する点で異なっている。
【０００７】また、この米国特許’２７６号は、消去ヘ
ッド、書込みヘッドおよび読出しヘッドからなるモノリ
シック多素子アッセンブリも開示している。該アッセン
ブリは縦長のスリットを有し、消去ヘッドの出力端には
くぼみが作られている。さらに、この米国特許において
は、光スポットのサイズが直径約１μｍであると記載さ
れている（９欄１７行目等）。さらにまた、レーザのフ
ロントファセットと記録媒体との典型的な距離が２．９
μｍであることも記載されている（８欄７行目等）。す
なわち、開示された寸法がレーザ波長（例えば空気中で
８３０ｎｍ：例えば７欄４９行目を参照）を実際には下
回っていないので、この米国特許’２７６号の光学ヘッ
ドは厳密に言うと近視野装置ではない。
ッド、書込みヘッドおよび読出しヘッドからなるモノリ
シック多素子アッセンブリも開示している。該アッセン
ブリは縦長のスリットを有し、消去ヘッドの出力端には
くぼみが作られている。さらに、この米国特許において
は、光スポットのサイズが直径約１μｍであると記載さ
れている（９欄１７行目等）。さらにまた、レーザのフ
ロントファセットと記録媒体との典型的な距離が２．９
μｍであることも記載されている（８欄７行目等）。す
なわち、開示された寸法がレーザ波長（例えば空気中で
８３０ｎｍ：例えば７欄４９行目を参照）を実際には下
回っていないので、この米国特許’２７６号の光学ヘッ
ドは厳密に言うと近視野装置ではない。
【０００８】また、米国特許’２７６号に開示されたス
リット付のレーザは製造が難しいだけでなく、スリット
１１４を互いに接近させるべく、レーザのフロントファ
セットで、またはその付近において横幅間隔を制御する
ことや、実際にλs を下回るスリット間隔、例えば０．
４μｍに満たないスリット間隔を有するような従来式の
レーザを確実に製造することも困難である。これらは、
すべて実用化されているフォトリソグラフィーの制限に
よるものである。さらに、従来式のレーザでは、レーザ
の発熱により、テーパ領域での損失が比較的高くなると
いう他の問題も発生する。
リット付のレーザは製造が難しいだけでなく、スリット
１１４を互いに接近させるべく、レーザのフロントファ
セットで、またはその付近において横幅間隔を制御する
ことや、実際にλs を下回るスリット間隔、例えば０．
４μｍに満たないスリット間隔を有するような従来式の
レーザを確実に製造することも困難である。これらは、
すべて実用化されているフォトリソグラフィーの制限に
よるものである。さらに、従来式のレーザでは、レーザ
の発熱により、テーパ領域での損失が比較的高くなると
いう他の問題も発生する。
【０００９】従って、比較的簡単に製造でき、０．４μ
ｍを下回るスポットサイズを有し、近視野光学装置での
使用に有効な半導体レーザが待望されているのは明らか
である。この０．４μｍの制限は、実用化されているフ
ォトリソグラフィーで達成可能な低スポットサイズの限
界を定義づけるものである。しかしながら、本願におい
て開示される好ましいレーザ装置例では、フォトリソグ
ラフィーを用いることなく小さなスポットサイズが達成
される。
ｍを下回るスポットサイズを有し、近視野光学装置での
使用に有効な半導体レーザが待望されているのは明らか
である。この０．４μｍの制限は、実用化されているフ
ォトリソグラフィーで達成可能な低スポットサイズの限
界を定義づけるものである。しかしながら、本願におい
て開示される好ましいレーザ装置例では、フォトリソグ
ラフィーを用いることなく小さなスポットサイズが達成
される。
【００１０】（用語説明および定義）本願中に用いられ
る用語の説明および定義を以下に示す。「近視野（near
-field）」光学装置において、レーザ放出領域の横寸法
は、空気中での放射線波長λs を実際に下回る大きさ
（通常、大きくても半分）であり、レーザ放出領域と対
象物（光学記憶媒体等）との間の距離ｌもλs を下回
る。
る用語の説明および定義を以下に示す。「近視野（near
-field）」光学装置において、レーザ放出領域の横寸法
は、空気中での放射線波長λs を実際に下回る大きさ
（通常、大きくても半分）であり、レーザ放出領域と対
象物（光学記憶媒体等）との間の距離ｌもλs を下回
る。
【００１１】また、ここに示す半導体レーザの「放出面
（emission face)」とは、プローブビーム（読出しおよ
び／または書込みビーム）を発するレーザ面を意味して
いる。このレーザがエッジ放出型レーザならば、その放
出面はレーザのフロントファセットとなり、垂直空洞面
放出型レーザ（ＶＣＳＥＬ）の場合には、該ＶＣＳＥＬ
の層構造に平行に置かれた一番上の面が放出面となる。
ＶＣＳＥＬについては、例えば米国特許５，０３４，３
４４号を参照のこと。また、放出面に対向するレーザ面
は、「後面」またはバックファセットと呼ぶ。
（emission face)」とは、プローブビーム（読出しおよ
び／または書込みビーム）を発するレーザ面を意味して
いる。このレーザがエッジ放出型レーザならば、その放
出面はレーザのフロントファセットとなり、垂直空洞面
放出型レーザ（ＶＣＳＥＬ）の場合には、該ＶＣＳＥＬ
の層構造に平行に置かれた一番上の面が放出面となる。
ＶＣＳＥＬについては、例えば米国特許５，０３４，３
４４号を参照のこと。また、放出面に対向するレーザ面
は、「後面」またはバックファセットと呼ぶ。
【００１２】本願中、「導体」という用語がレーザ放出
面上の皮膜（コーティング膜）に適用される場合、その
用語は、金属だけでなく、波長λs の放射線に対して高
吸収性能を示す他の材料（半導体等）も含まれることを
意味する。
面上の皮膜（コーティング膜）に適用される場合、その
用語は、金属だけでなく、波長λs の放射線に対して高
吸収性能を示す他の材料（半導体等）も含まれることを
意味する。
【００１３】また、エッジ放出型レーザの活性領域すな
わち活性層の「有効幅」とは、再結合の起こる活性領域
（ｙ方向に寸法の取られた領域、図１を参照）の幅を意
味するものである。通常、この有効幅は、ほぼ最上部電
極（もしくは、他の電流封じ込め機構）の幅に相当す
る。例えば、前記米国特許’２７６号の図１３（Ａ）お
よび図１７では、この有効幅は電流凝縮電極１０７の
（各々均一の、または不均一の）幅となる。このよう
に、有効幅は、エッジ放出型レーザの縦座標（ｘ）の関
数で示すことができる。ＶＣＳＥＬにおける活性領域の
有効幅は、再結合が起こる領域の横寸法（通常は直径）
となる。
わち活性層の「有効幅」とは、再結合の起こる活性領域
（ｙ方向に寸法の取られた領域、図１を参照）の幅を意
味するものである。通常、この有効幅は、ほぼ最上部電
極（もしくは、他の電流封じ込め機構）の幅に相当す
る。例えば、前記米国特許’２７６号の図１３（Ａ）お
よび図１７では、この有効幅は電流凝縮電極１０７の
（各々均一の、または不均一の）幅となる。このよう
に、有効幅は、エッジ放出型レーザの縦座標（ｘ）の関
数で示すことができる。ＶＣＳＥＬにおける活性領域の
有効幅は、再結合が起こる領域の横寸法（通常は直径）
となる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は特許請求の範囲
によって限定されるものである。本発明のある実施形態
においては、改良された半導体レーザ（エッジ放出型ま
たはＶＣＳＥＬ）放出源を有してなる近視野光学装置
（光学情報記憶装置、近視野光学顕微鏡、フォトリソグ
ラフィー装置や光化学装置等）が提供される。
によって限定されるものである。本発明のある実施形態
においては、改良された半導体レーザ（エッジ放出型ま
たはＶＣＳＥＬ）放出源を有してなる近視野光学装置
（光学情報記憶装置、近視野光学顕微鏡、フォトリソグ
ラフィー装置や光化学装置等）が提供される。
【００１５】特に、本発明は、有効幅Ｗの活性領域とレ
ーザ放出面とを含む半導体レーザを備えた装置において
具体的に示される。さらに該装置は、波長λs の電磁気
放射線をレーザの放出面から送出すべく電流をレーザに
流す手段（通常電極を含む）と、任意の表面を有する媒
体（光学情報記憶媒体、近視野走査型光学顕微鏡によっ
て調査されている主体、またはフォトレジスト被覆基板
等）に対してレーザを相対的に動かすのに適したレーザ
制御手段とを備えている。この制御手段は、レーザ放出
面を媒体表面に近づけと共に、媒体表面から所定間隔ｌ
だけあけるようにレーザを移動させる移動手段を含んで
いる。
ーザ放出面とを含む半導体レーザを備えた装置において
具体的に示される。さらに該装置は、波長λs の電磁気
放射線をレーザの放出面から送出すべく電流をレーザに
流す手段（通常電極を含む）と、任意の表面を有する媒
体（光学情報記憶媒体、近視野走査型光学顕微鏡によっ
て調査されている主体、またはフォトレジスト被覆基板
等）に対してレーザを相対的に動かすのに適したレーザ
制御手段とを備えている。この制御手段は、レーザ放出
面を媒体表面に近づけと共に、媒体表面から所定間隔ｌ
だけあけるようにレーザを移動させる移動手段を含んで
いる。
【００１６】重要なことは、レーザ装置が均質でない放
出面を構成するいう点であり、放出面から送出される全
放射線の少なくとも５０％が幅ｗ＜λs ／２を有する放
出面の第一の領域から発せられるように構成されてい
る。ここで、放出面の全幅Ｗが第一の領域の幅ｗよりも
大きくなることは言うまでもない。また、この放出面
は、Ａｌ2 Ｏ3 またはＳｉＯ2 等の薄膜からなる保護皮
膜を備えていてもよい。
出面を構成するいう点であり、放出面から送出される全
放射線の少なくとも５０％が幅ｗ＜λs ／２を有する放
出面の第一の領域から発せられるように構成されてい
る。ここで、放出面の全幅Ｗが第一の領域の幅ｗよりも
大きくなることは言うまでもない。また、この放出面
は、Ａｌ2 Ｏ3 またはＳｉＯ2 等の薄膜からなる保護皮
膜を備えていてもよい。
【００１７】エッジ放出型レーザを例にとると、レーザ
放出面は（通常導体層からなる）皮膜を有してなり、放
出面の第一の領域を構成するこの皮膜には幅ｗの凹部が
設けられている。この凹部はレーザの活性層上に位置
し、放出面からの全放射線の内５０％以上（好ましくは
９０％以上、もしくは９５％）がこの皮膜の凹部から送
出される。
放出面は（通常導体層からなる）皮膜を有してなり、放
出面の第一の領域を構成するこの皮膜には幅ｗの凹部が
設けられている。この凹部はレーザの活性層上に位置
し、放出面からの全放射線の内５０％以上（好ましくは
９０％以上、もしくは９５％）がこの皮膜の凹部から送
出される。
【００１８】また他の例において、エッジ放出型レーザ
は、くぼみ形成（もしくはイオン注入）領域と、幅ｗ＜
λs ／２のくぼみ非形成（もしくは非イオン注入）領
域、すなわち第一の領域とからなり、このくぼみ非形成
（非イオン注入）の第一の領域から主に光が送出され
る。さらに他の例においては、ＶＣＳＥＬの放出面がレ
ーザの最上部面となり、（通常導体層からなる）皮膜を
有し、放出面の第一の領域を構成するこの皮膜には幅ｗ
＜λs ／２の凹部（第一の領域）が設けられており、光
の送出は主にこの第一の領域に限定される。
は、くぼみ形成（もしくはイオン注入）領域と、幅ｗ＜
λs ／２のくぼみ非形成（もしくは非イオン注入）領
域、すなわち第一の領域とからなり、このくぼみ非形成
（非イオン注入）の第一の領域から主に光が送出され
る。さらに他の例においては、ＶＣＳＥＬの放出面がレ
ーザの最上部面となり、（通常導体層からなる）皮膜を
有し、放出面の第一の領域を構成するこの皮膜には幅ｗ
＜λs ／２の凹部（第一の領域）が設けられており、光
の送出は主にこの第一の領域に限定される。
【００１９】本発明に係わる好ましいレーザの非均質放
出面は、フォトリソグラフィーを用いることなく、例え
ば集中イオンビーム（ＦＩＢ）エッチングやイオン注入
によって準備することができる。ＦＩＢエッチング工程
は非常に制御し易く、幅ｗ＜０．１μｍ、さらには０．
０５μｍを下回るような幅特徴を容易に生じることがで
きる。しかしながら、本発明はこれらの方法に限定され
るものではなく、他の適切なエッチング技法を用いてレ
ーザの非均質放出面を形成してもよい。
出面は、フォトリソグラフィーを用いることなく、例え
ば集中イオンビーム（ＦＩＢ）エッチングやイオン注入
によって準備することができる。ＦＩＢエッチング工程
は非常に制御し易く、幅ｗ＜０．１μｍ、さらには０．
０５μｍを下回るような幅特徴を容易に生じることがで
きる。しかしながら、本発明はこれらの方法に限定され
るものではなく、他の適切なエッチング技法を用いてレ
ーザの非均質放出面を形成してもよい。
【００２０】本発明に係わる装置の残りの構成要素（例
えば、電流をレーザに流すための手段やレーザを支えて
媒体（光学記憶媒体または顕微鏡試料）に対して相対的
に移動させる手段等）については従来のものでよく、上
記米国特許’２７６号で実際に説明されているようなも
のでよい。同様に、A. B. Marchant著の上記書物も参照
のこと。
えば、電流をレーザに流すための手段やレーザを支えて
媒体（光学記憶媒体または顕微鏡試料）に対して相対的
に移動させる手段等）については従来のものでよく、上
記米国特許’２７６号で実際に説明されているようなも
のでよい。同様に、A. B. Marchant著の上記書物も参照
のこと。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施形態におい
て、エッジ放出型レーザの放出面は、ＧａＡｓ／ＩｎＧ
ａＰリッジ導波管レーザ等、従来の半導体レーザの半導
体端面上に配置された多層皮膜からなる。このような従
来のレーザは当業者に公知のものである。例えば、この
レーザは、λs ＝０．９８μｍの放出波長を有してい
る。また、該皮膜は、放出面の第一の領域を構成する凹
部を含んでいる。
て、エッジ放出型レーザの放出面は、ＧａＡｓ／ＩｎＧ
ａＰリッジ導波管レーザ等、従来の半導体レーザの半導
体端面上に配置された多層皮膜からなる。このような従
来のレーザは当業者に公知のものである。例えば、この
レーザは、λs ＝０．９８μｍの放出波長を有してい
る。また、該皮膜は、放出面の第一の領域を構成する凹
部を含んでいる。
【００２２】この多層皮膜は、λs における透過率が低
くなる（例えば、＜１％）ように選択されると共に、λ
s における反射率についても低目に設定したほうがいい
（例えば＜１０％）。低透過率および低反射率のものを
選択するということは、皮膜に入射する放射線の大部分
がその皮膜に吸収されることを意味する。そのような吸
収作用は、場合によっては、半導体と皮膜との接触面に
損傷をもたらす可能性がある。従って、λs における反
射率が比較的高い皮膜（例えば＞９０％）か、あるいは
反射率の中間値（例えば、約５０％の反射率）を有する
ような皮膜を選択するよう求められる可能性が高い。
くなる（例えば、＜１％）ように選択されると共に、λ
s における反射率についても低目に設定したほうがいい
（例えば＜１０％）。低透過率および低反射率のものを
選択するということは、皮膜に入射する放射線の大部分
がその皮膜に吸収されることを意味する。そのような吸
収作用は、場合によっては、半導体と皮膜との接触面に
損傷をもたらす可能性がある。従って、λs における反
射率が比較的高い皮膜（例えば＞９０％）か、あるいは
反射率の中間値（例えば、約５０％の反射率）を有する
ような皮膜を選択するよう求められる可能性が高い。
【００２３】ここで言及されている皮膜の透過率および
反射率が、λs よりかなり大きい皮膜の横寸法に関する
値であることは当業者には明らかである。これらの透過
率および反射率は、「巨視的（macroscopic)」透過率お
よび反射率と呼ばれるものである。
反射率が、λs よりかなり大きい皮膜の横寸法に関する
値であることは当業者には明らかである。これらの透過
率および反射率は、「巨視的（macroscopic)」透過率お
よび反射率と呼ばれるものである。
【００２４】皮膜の凹部は、その皮膜材を凹部の底に残
すように形成されると共に、この残留皮膜がλs におい
て比較的高い巨視的透過率（例えば、＞１０％、好まし
くは≧５０％）を有するように凹部の深さを選択するの
が望ましい。当業者には明らかなように、凹部の横寸法
が小さいため（λs ／２未満）、凹部における実際の透
過率は上記巨視的透過率と異なるのが普通である。
すように形成されると共に、この残留皮膜がλs におい
て比較的高い巨視的透過率（例えば、＞１０％、好まし
くは≧５０％）を有するように凹部の深さを選択するの
が望ましい。当業者には明らかなように、凹部の横寸法
が小さいため（λs ／２未満）、凹部における実際の透
過率は上記巨視的透過率と異なるのが普通である。
【００２５】上述したような小さな巨視的透過率および
反射率の特性は、少なくとも一つの誘電体層と、該誘電
体層上に設けられた少なくとも一つの導体層とからなる
皮膜によって達成することができる。図２は巨視的透過
率および反射率のグラフであり、上述したように、Ｇａ
Ａｓ／ＩｎＧａＰレーザの端面上に形成した典型的なＳ
ｉＯ2 ／Ｔｉ／Ａｕ皮膜の波長の関数として算定し、そ
れぞれ曲線で示したものである。層の厚さは、それぞれ
３１２ｎｍ，４０ｎｍおよび７０ｎｍである。曲線２０
は、半導体からＳｉＯ2 ／Ｔｉ／Ａｕ皮膜を通って空気
中に抜ける透過率を示し、曲線２１は半導体に戻る分の
皮膜の反射率を示す。また、曲線２２は、半導体から３
１２ｎｍ厚のＳｉＯ2 層を通って空気中に抜ける（巨視
的）透過率を示す。
反射率の特性は、少なくとも一つの誘電体層と、該誘電
体層上に設けられた少なくとも一つの導体層とからなる
皮膜によって達成することができる。図２は巨視的透過
率および反射率のグラフであり、上述したように、Ｇａ
Ａｓ／ＩｎＧａＰレーザの端面上に形成した典型的なＳ
ｉＯ2 ／Ｔｉ／Ａｕ皮膜の波長の関数として算定し、そ
れぞれ曲線で示したものである。層の厚さは、それぞれ
３１２ｎｍ，４０ｎｍおよび７０ｎｍである。曲線２０
は、半導体からＳｉＯ2 ／Ｔｉ／Ａｕ皮膜を通って空気
中に抜ける透過率を示し、曲線２１は半導体に戻る分の
皮膜の反射率を示す。また、曲線２２は、半導体から３
１２ｎｍ厚のＳｉＯ2 層を通って空気中に抜ける（巨視
的）透過率を示す。
【００２６】図２は、波長λs で低透過率および低反射
率を与え、該皮膜を一部除去した後には巨視的透過率を
高めるような多層皮膜の選択が容易に実行できることを
実証している。ＡｕおよびＴｉ層を除去して凹部を形成
した結果がレーザ放出面となり、高度に局部化されると
共に、全送出放射線の少なくとも５０％がこの凹部から
発せられる。
率を与え、該皮膜を一部除去した後には巨視的透過率を
高めるような多層皮膜の選択が容易に実行できることを
実証している。ＡｕおよびＴｉ層を除去して凹部を形成
した結果がレーザ放出面となり、高度に局部化されると
共に、全送出放射線の少なくとも５０％がこの凹部から
発せられる。
【００２７】図３は他の多層皮膜に対して算定した巨視
的透過率および反射率の曲線を示しており、曲線３０お
よび曲線３１は完璧な皮膜（５８ｎｍ厚のＴｉＯ2 ，１
４３ｎｍ厚のＳｉＯ2 ，５８ｎｍ厚のＴｉＯ2 ，４０ｎ
ｍ厚のＴｉおよび７０ｎｍ厚のＡｕからなる）に関する
ものであり、曲線３２は皮膜上で導体層で覆われていな
い誘電体部分に関するものである。同図から見てとれる
ように、この完璧な皮膜のλs における反射率および透
過率は低く（双方とも＜１０％）、またＴｉＯ2 ／Ｓｉ
Ｏ2 ／ＴｉＯ2 部分を通る透過率は約５０％である。
的透過率および反射率の曲線を示しており、曲線３０お
よび曲線３１は完璧な皮膜（５８ｎｍ厚のＴｉＯ2 ，１
４３ｎｍ厚のＳｉＯ2 ，５８ｎｍ厚のＴｉＯ2 ，４０ｎ
ｍ厚のＴｉおよび７０ｎｍ厚のＡｕからなる）に関する
ものであり、曲線３２は皮膜上で導体層で覆われていな
い誘電体部分に関するものである。同図から見てとれる
ように、この完璧な皮膜のλs における反射率および透
過率は低く（双方とも＜１０％）、またＴｉＯ2 ／Ｓｉ
Ｏ2 ／ＴｉＯ2 部分を通る透過率は約５０％である。
【００２８】図４は、本発明の実行に有効なさらに他の
多層皮膜（１５３ｎｍ厚のＳｉＯ2と８０ｎｍ厚のＡｌ
からなる）に対して算定した巨視的透過率および反射率
の曲線を示すものである。ここで、曲線４０および曲線
４１は、それぞれＳｉＯ2 ／Ａｌ皮膜の巨視的透過率お
よび反射率であり、曲線４２はＳｉＯ2 層を通る巨視的
透過率である。図４からわかるように、この二層皮膜は
ほぼ０の透過率と高反射率（〜９５％）を示すのに対し
て、ＳｉＯ2 層はほぼ１００％の透過率を示す。ここで
薄い（例えば１０ｎｍの）保護誘電体層をレーザ放出面
に付加したとしても、通常、凹部からの放射線送出量は
ほとんど変わることがない。
多層皮膜（１５３ｎｍ厚のＳｉＯ2と８０ｎｍ厚のＡｌ
からなる）に対して算定した巨視的透過率および反射率
の曲線を示すものである。ここで、曲線４０および曲線
４１は、それぞれＳｉＯ2 ／Ａｌ皮膜の巨視的透過率お
よび反射率であり、曲線４２はＳｉＯ2 層を通る巨視的
透過率である。図４からわかるように、この二層皮膜は
ほぼ０の透過率と高反射率（〜９５％）を示すのに対し
て、ＳｉＯ2 層はほぼ１００％の透過率を示す。ここで
薄い（例えば１０ｎｍの）保護誘電体層をレーザ放出面
に付加したとしても、通常、凹部からの放射線送出量は
ほとんど変わることがない。
【００２９】ファセット皮膜に適していると思われる誘
電体の多くが当業者には公知のものである。そのような
ものとして、ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，燐ケイ
酸塩ホスホシリケートガラス，ＶＹＣＯＲガラス，ＡＩ
Ｎ，ポリマーおよびＭｇＦ等がある。同様に、ファセッ
ト皮膜に有効であると思われる導体の多くも当業者には
公知のものであり、Ｔｉ，Ａｕ，Ａｌ，Ｃｒ，Ａｇおよ
びＮｉ等があるが、λs において高減衰を示す導体を選
択するのが望ましい。なお、Ｔｉは、次の導体層に対し
て接着層の働きをする。好ましい実施形態では、燐ケイ
酸塩（６％リン酸塩）ガラス層を含み、この層上にはＡ
ｌ層が設けられ、図６で大まかに示すような構成とな
る。
電体の多くが当業者には公知のものである。そのような
ものとして、ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，燐ケイ
酸塩ホスホシリケートガラス，ＶＹＣＯＲガラス，ＡＩ
Ｎ，ポリマーおよびＭｇＦ等がある。同様に、ファセッ
ト皮膜に有効であると思われる導体の多くも当業者には
公知のものであり、Ｔｉ，Ａｕ，Ａｌ，Ｃｒ，Ａｇおよ
びＮｉ等があるが、λs において高減衰を示す導体を選
択するのが望ましい。なお、Ｔｉは、次の導体層に対し
て接着層の働きをする。好ましい実施形態では、燐ケイ
酸塩（６％リン酸塩）ガラス層を含み、この層上にはＡ
ｌ層が設けられ、図６で大まかに示すような構成とな
る。
【００３０】上述したようなタイプの本発明のレーザに
おいては、入射レーザ放射線のうちほんのわずかな部分
だけしか均質皮膜を透過しないが、レーザ放出面の第一
の領域で皮膜の一部を除去すると、半導体から凹部を通
って空気中に透過するレーザ放射線が著しく増加する。
おいては、入射レーザ放射線のうちほんのわずかな部分
だけしか均質皮膜を透過しないが、レーザ放出面の第一
の領域で皮膜の一部を除去すると、半導体から凹部を通
って空気中に透過するレーザ放射線が著しく増加する。
【００３１】多層皮膜をエッジ放出型半導体に形成する
方法は従来のものを利用でき、適切な公知方法のいずれ
によって達成されてもよく、例えば、ｅビーム蒸着や熱
蒸着、ＭＢＥ、スパッタ蒸着やＣＶＤ等があげられる。
また、一般的には多層皮膜が良好に用いられるが、導体
のみからなる皮膜も考えられる。
方法は従来のものを利用でき、適切な公知方法のいずれ
によって達成されてもよく、例えば、ｅビーム蒸着や熱
蒸着、ＭＢＥ、スパッタ蒸着やＣＶＤ等があげられる。
また、一般的には多層皮膜が良好に用いられるが、導体
のみからなる皮膜も考えられる。
【００３２】図５は典型的なリッジ導波管レーザ５０を
示す前面略断面図であり、参照符号５１〜５６は、半導
体本体の第一の導電型（例えばｎ型）部分、（通常一つ
以上の量子井戸（ウェル）からなる）活性領域、半導体
本体の第二の導電型（例えばｐ型）部分、パターン化さ
れた誘電体層、上部接点および下部接点をそれぞれ示し
ている。リッジの幅は通常約１〜６μｍであり、その高
さは約１〜２μｍである。レーザ放出領域のサイズはｙ
方向（図１を参照）のリッジ幅によって大まかに示さ
れ、ｚ方向の導波管形状によって決められる。広範に使
用されているＧａＡｓ／ＩｎＧａＰレーザに対する放出
領域ｚ次元の典型的な値は約０．３μｍであり、例え
ば、６×０．３μｍ程度の放出面積となる（２０％の最
大密度範囲に限定した場合）。上述した多層皮膜は図５
に示したレーザのレーザ端面に形成される。
示す前面略断面図であり、参照符号５１〜５６は、半導
体本体の第一の導電型（例えばｎ型）部分、（通常一つ
以上の量子井戸（ウェル）からなる）活性領域、半導体
本体の第二の導電型（例えばｐ型）部分、パターン化さ
れた誘電体層、上部接点および下部接点をそれぞれ示し
ている。リッジの幅は通常約１〜６μｍであり、その高
さは約１〜２μｍである。レーザ放出領域のサイズはｙ
方向（図１を参照）のリッジ幅によって大まかに示さ
れ、ｚ方向の導波管形状によって決められる。広範に使
用されているＧａＡｓ／ＩｎＧａＰレーザに対する放出
領域ｚ次元の典型的な値は約０．３μｍであり、例え
ば、６×０．３μｍ程度の放出面積となる（２０％の最
大密度範囲に限定した場合）。上述した多層皮膜は図５
に示したレーザのレーザ端面に形成される。
【００３３】皮膜形成の後、均質な皮膜が変形され、こ
こで必要となる非均質放出面を生じる。例えば、導体層
をレーザ放出面の一部（第一の領域）から除去すること
により、皮膜に凹部を作成することができる。通常この
除去工程では、ほぼ全ての導体材料が第一の領域から除
去される一方で、誘電体材料は第一の領域に最小限残留
するようにして実行される。そして、この残留誘電体が
その下に横たわる半導体の保護として機能する。通常、
この材料除去は、導体部分の除去完了時に、またはその
後すぐに停止される。また、もう一層の誘電体（例えば
Ａｌ2 Ｏ3 ）層をレーザ放出面に堆積して金属皮膜の保
護機能を付加することもできる。
こで必要となる非均質放出面を生じる。例えば、導体層
をレーザ放出面の一部（第一の領域）から除去すること
により、皮膜に凹部を作成することができる。通常この
除去工程では、ほぼ全ての導体材料が第一の領域から除
去される一方で、誘電体材料は第一の領域に最小限残留
するようにして実行される。そして、この残留誘電体が
その下に横たわる半導体の保護として機能する。通常、
この材料除去は、導体部分の除去完了時に、またはその
後すぐに停止される。また、もう一層の誘電体（例えば
Ａｌ2 Ｏ3 ）層をレーザ放出面に堆積して金属皮膜の保
護機能を付加することもできる。
【００３４】現在好ましいと考えられている除去方法は
集中イオンビーム（ＦＩＢ）エッチングである。この技
法は公知のものであり、ＦＩＢ機も購入できる。例え
ば、ここでは市販されている機械（ＭＩＣＲＩＯＮ９０
００ ＦＩＢシステム）を使用しているが、この機械
は、例えば、２０ｎｍのスポットサイズに集光されたＧ
ａ+ ビームを供給することができる。しかしながら、こ
れは根本的な限界ではなく、さらに小さなスポットサイ
ズも獲得可能である。
集中イオンビーム（ＦＩＢ）エッチングである。この技
法は公知のものであり、ＦＩＢ機も購入できる。例え
ば、ここでは市販されている機械（ＭＩＣＲＩＯＮ９０
００ ＦＩＢシステム）を使用しているが、この機械
は、例えば、２０ｎｍのスポットサイズに集光されたＧ
ａ+ ビームを供給することができる。しかしながら、こ
れは根本的な限界ではなく、さらに小さなスポットサイ
ズも獲得可能である。
【００３５】当業者には周知の通り、ＦＩＢ機は、イオ
ンビームエッチングでサンプルから材料を除去するのに
使用できるだけでなく、サンプルの像を供給するのにも
用いることができる。これは、レーザ放出面に凹部を適
切かつ容易に配置するのに都合のいい特徴である。一般
的にこの凹部は、レーザの活性領域のほぼ中央に設置す
るのが望ましい。
ンビームエッチングでサンプルから材料を除去するのに
使用できるだけでなく、サンプルの像を供給するのにも
用いることができる。これは、レーザ放出面に凹部を適
切かつ容易に配置するのに都合のいい特徴である。一般
的にこの凹部は、レーザの活性領域のほぼ中央に設置す
るのが望ましい。
【００３６】図６は本発明に係わるレーザの一実施形態
を示す上部略平面図であり、参照符号６１〜６７は、リ
ッジ導波管、（半導体端面と該端面上に形成された多層
皮膜からなる）放出面、（任意にコーティングの施され
た）バックファセット、放出面皮膜の誘電体部（あるい
は、重複した誘電体層からなる）、放出面皮膜の導体部
（あるいは、重複した導体層からなる）、放出面皮膜に
設けられた凹部、およびその凹部を通って送出される放
射線をそれぞれ示している。
を示す上部略平面図であり、参照符号６１〜６７は、リ
ッジ導波管、（半導体端面と該端面上に形成された多層
皮膜からなる）放出面、（任意にコーティングの施され
た）バックファセット、放出面皮膜の誘電体部（あるい
は、重複した誘電体層からなる）、放出面皮膜の導体部
（あるいは、重複した導体層からなる）、放出面皮膜に
設けられた凹部、およびその凹部を通って送出される放
射線をそれぞれ示している。
【００３７】凹部の最大幅はλs ／２を下回り、好まし
くは０．２μｍ以下となる。形状に関しては、正方形、
長方形、楕円形または円形等任意のものでよい。この凹
部は、活性層上に位置し、通常、コーティングの施され
ていないレーザの最大放出密度領域上に位置付けられ
る。
くは０．２μｍ以下となる。形状に関しては、正方形、
長方形、楕円形または円形等任意のものでよい。この凹
部は、活性層上に位置し、通常、コーティングの施され
ていないレーザの最大放出密度領域上に位置付けられ
る。
【００３８】上述したように、０．９８μｍのリッジ導
波管レーザを一例として作り、レーザ放出面の凹部サイ
ズを０．２×０．２μｍとし、この凹部から４０ｍＡで
０．６ｍＷまでの出力を得た。この出力は、電流を同じ
とした時にコーティングの施されていないレーザ放出面
から得られる出力の約２５％であった。これは、従来の
テーパ状光ファイバから得られる出力より約４桁大き
い。理論的な考察から、本発明のレーザから得られる出
力は、ＭＨｚ単位のレート、例えば１０〜１００ＭＨｚ
範囲のレートで情報の読み書きを可能にすると考えられ
る。
波管レーザを一例として作り、レーザ放出面の凹部サイ
ズを０．２×０．２μｍとし、この凹部から４０ｍＡで
０．６ｍＷまでの出力を得た。この出力は、電流を同じ
とした時にコーティングの施されていないレーザ放出面
から得られる出力の約２５％であった。これは、従来の
テーパ状光ファイバから得られる出力より約４桁大き
い。理論的な考察から、本発明のレーザから得られる出
力は、ＭＨｚ単位のレート、例えば１０〜１００ＭＨｚ
範囲のレートで情報の読み書きを可能にすると考えられ
る。
【００３９】上述したタイプの本発明のレーザを製造す
る方法の一例においては、コーティングの施されていな
いレーザの放出面を適当な撮像手段（ＦＩＢ、またはそ
の他の粒子線装置等）で撮像する工程と、活性層を放出
面に配置する工程と、レーザ放出領域の外周境界線付
近、あるいは放出領域の外側の地点で活性層から材料を
除去することにより活性層を常置させる工程とが含まれ
る。都合のいいことに、この材料の除去は撮像装置の粒
子線によってなされる。その後、皮膜がレーザ放出面に
堆積して凹部を形成するが、この凹部の位置は、予め生
成され（その後もなお区別できる）マーキングによって
決められる。
る方法の一例においては、コーティングの施されていな
いレーザの放出面を適当な撮像手段（ＦＩＢ、またはそ
の他の粒子線装置等）で撮像する工程と、活性層を放出
面に配置する工程と、レーザ放出領域の外周境界線付
近、あるいは放出領域の外側の地点で活性層から材料を
除去することにより活性層を常置させる工程とが含まれ
る。都合のいいことに、この材料の除去は撮像装置の粒
子線によってなされる。その後、皮膜がレーザ放出面に
堆積して凹部を形成するが、この凹部の位置は、予め生
成され（その後もなお区別できる）マーキングによって
決められる。
【００４０】図１２は本発明に係わるレーザの他の実施
形態を示しており、導体層１２０がレーザ放出面の所定
部分のみ、すなわちほぼ全ての放出スポットを覆うとい
う点を除いて、図５のレーザとほぼ同じである。ここで
は、当業者には公知である従来のＦＩＢ装置により、レ
ーザ放出面の選択された領域（Ｔｉ，Ｗ，Ａｕ等からな
る）を導体層で覆うことができる。このようにして堆積
された導体材料中に、上述したように凹部１２１が形成
される。その後、レーザ放出面上に任意の保護層を堆積
し、誘電体層を半導体ファセットと金属層との間に配備
してもよい。また、一般的には好ましくないが、フォト
レジスト厚が凹部の最小横寸法を下回るならば、フォト
リソグラフィーを含む工程によって最小限のサイズの凹
部を製造することも可能かもしれない。特に、適宜コー
ティングの施されたレーザの放出面上には、形成される
べき凹部形状の最小寸法を上回らない程度の厚さでｅビ
ームフォトレジスト（ＰＭＭＡ等）層が堆積される。こ
の放出面は従来の走査型電子顕微鏡で撮像され、凹部設
置予定位置の真上のフォトレジストがｅビーム衝撃によ
る従来の方法で露光される。そして、フォトレジストを
従来のように現像した後、金属層の所定部分を除去して
凹部を形成すべく従来の金属エッチング液で放出面にエ
ッチングが施される。
形態を示しており、導体層１２０がレーザ放出面の所定
部分のみ、すなわちほぼ全ての放出スポットを覆うとい
う点を除いて、図５のレーザとほぼ同じである。ここで
は、当業者には公知である従来のＦＩＢ装置により、レ
ーザ放出面の選択された領域（Ｔｉ，Ｗ，Ａｕ等からな
る）を導体層で覆うことができる。このようにして堆積
された導体材料中に、上述したように凹部１２１が形成
される。その後、レーザ放出面上に任意の保護層を堆積
し、誘電体層を半導体ファセットと金属層との間に配備
してもよい。また、一般的には好ましくないが、フォト
レジスト厚が凹部の最小横寸法を下回るならば、フォト
リソグラフィーを含む工程によって最小限のサイズの凹
部を製造することも可能かもしれない。特に、適宜コー
ティングの施されたレーザの放出面上には、形成される
べき凹部形状の最小寸法を上回らない程度の厚さでｅビ
ームフォトレジスト（ＰＭＭＡ等）層が堆積される。こ
の放出面は従来の走査型電子顕微鏡で撮像され、凹部設
置予定位置の真上のフォトレジストがｅビーム衝撃によ
る従来の方法で露光される。そして、フォトレジストを
従来のように現像した後、金属層の所定部分を除去して
凹部を形成すべく従来の金属エッチング液で放出面にエ
ッチングが施される。
【００４１】図７で図式的に示すように、本発明の他の
実施形態においては、レーザ（７０）の放出面がプレー
ナ（平坦面）ではない。ここで、参照符号７１〜７３
は、半導体本体の第一の導電型部分、活性層、およびリ
ッジ導波管をそれぞれ示している。また、参照符号７４
はレーザの放出面であり、参照符号７６が放出面の凹部
を示し、ファセット部分７７が凹部の間で変形されずに
残されている。なお、絶縁層および電極等、従来の特徴
部分は図示されていない。
実施形態においては、レーザ（７０）の放出面がプレー
ナ（平坦面）ではない。ここで、参照符号７１〜７３
は、半導体本体の第一の導電型部分、活性層、およびリ
ッジ導波管をそれぞれ示している。また、参照符号７４
はレーザの放出面であり、参照符号７６が放出面の凹部
を示し、ファセット部分７７が凹部の間で変形されずに
残されている。なお、絶縁層および電極等、従来の特徴
部分は図示されていない。
【００４２】凹部７６は活性層の下方に伸び、約２０〜
２００ｎｍの範囲の量だけ元のファセットからくぼみが
形成される。これら凹部７６は、ＦＩＢエッチングを有
効に用いて形成され、くぼんでいない部分７７の幅は＜
λs ／２となる。
２００ｎｍの範囲の量だけ元のファセットからくぼみが
形成される。これら凹部７６は、ＦＩＢエッチングを有
効に用いて形成され、くぼんでいない部分７７の幅は＜
λs ／２となる。
【００４３】本実施形態において、このくぼんでいない
部分７７がレーザ放出面の第一の領域であることは言う
までもない。また、この第一の領域７７が凹部７６によ
ってｙ方向に拘束されるだけでなく、ｚ方向の片側また
は両側においても固定されるように、放出面が変形可能
であることもわかる。
部分７７がレーザ放出面の第一の領域であることは言う
までもない。また、この第一の領域７７が凹部７６によ
ってｙ方向に拘束されるだけでなく、ｚ方向の片側また
は両側においても固定されるように、放出面が変形可能
であることもわかる。
【００４４】一例として、従来の０．９８μｍ厚のＧａ
Ａｓ／ＩｎＧａＰレーザの放出面に対してＦＩＢエッチ
ングを施すことにより、０．３μｍ幅、０．４μｍ高の
第一の領域を形成し、端面の周囲部分約０．１μｍ分だ
けくぼみを作った。そして、出力放射線の多くが第一の
領域の範囲内にとどめられていることが観測された。出
力は約０．１ｍＷであり、ＦＩＢエッチングを施す以前
に放出面から得られた全出力の約１０％に相当した。
Ａｓ／ＩｎＧａＰレーザの放出面に対してＦＩＢエッチ
ングを施すことにより、０．３μｍ幅、０．４μｍ高の
第一の領域を形成し、端面の周囲部分約０．１μｍ分だ
けくぼみを作った。そして、出力放射線の多くが第一の
領域の範囲内にとどめられていることが観測された。出
力は約０．１ｍＷであり、ＦＩＢエッチングを施す以前
に放出面から得られた全出力の約１０％に相当した。
【００４５】出力放射線が第一の領域の範囲内にとどめ
られているのが観測された理由は目下のところ完全には
わかっていない。それゆえ、凹部の最適量を含めて、適
切な設計パラメータを正確に定義するのは依然として困
難である。多くのビームを封じ込めるのに０．０２〜
０．２μｍの範囲で凹部を作るのが適当であると予測さ
れるが、この範囲外のサイズの凹部でも有効な封じ込め
を生じる可能性は否定できない。しかしながら、本願の
記載に基づいて、既定のレーザに対して適切な凹部の深
さを実験的に決めることは、当業者にとっては難しい問
題ではないと考えられる。
られているのが観測された理由は目下のところ完全には
わかっていない。それゆえ、凹部の最適量を含めて、適
切な設計パラメータを正確に定義するのは依然として困
難である。多くのビームを封じ込めるのに０．０２〜
０．２μｍの範囲で凹部を作るのが適当であると予測さ
れるが、この範囲外のサイズの凹部でも有効な封じ込め
を生じる可能性は否定できない。しかしながら、本願の
記載に基づいて、既定のレーザに対して適切な凹部の深
さを実験的に決めることは、当業者にとっては難しい問
題ではないと考えられる。
【００４６】所望の非均質な放出面を作成する工程も、
放出面にイオン（３０ＫｅｖのＧａイオン等）の衝撃を
与えることにより達成でき、第一の領域は適宜位置決め
され、その部分だけイオンの衝撃を受けない放出面の領
域となる。
放出面にイオン（３０ＫｅｖのＧａイオン等）の衝撃を
与えることにより達成でき、第一の領域は適宜位置決め
され、その部分だけイオンの衝撃を受けない放出面の領
域となる。
【００４７】以上、本発明に係わるエッジ放出型レーザ
ついて説明したが、本発明はエッジ放出型レーザに限定
されるものではなく、ＶＣＳＥＬの使用も考えられる。
本発明に係わるＶＣＳＥＬは、図８で図式的に示すよう
に、放出面において適宜寸法を合わせた凹部（例えば直
径＜λs ／２）を備えている。ここで、参照符号８１〜
８７は、基板、下部多層ミラー、活性層、上部多層ミラ
ー、上部接点、下部接点および上部接点貫く凹部をそれ
ぞれ示す。
ついて説明したが、本発明はエッジ放出型レーザに限定
されるものではなく、ＶＣＳＥＬの使用も考えられる。
本発明に係わるＶＣＳＥＬは、図８で図式的に示すよう
に、放出面において適宜寸法を合わせた凹部（例えば直
径＜λs ／２）を備えている。ここで、参照符号８１〜
８７は、基板、下部多層ミラー、活性層、上部多層ミラ
ー、上部接点、下部接点および上部接点貫く凹部をそれ
ぞれ示す。
【００４８】本発明に係わるレーザは、光検出器と一体
に形成された単一レーザ（例えば、米国特許’２７６号
の図４（Ｂ）を参照）、一個の半導体基板を共通に使用
し、その共通基板上に集積された多重レーザ（但し、全
てのレーザに本発明を適用する必要はなく、従来のもの
の例として米国特許’２７６号の図１９を参照）、少な
くとも一つのレーザが光検出器と一体に形成された多重
式モノリシック集積レーザ（例えば、米国特許’２７６
号の図２１を参照）等を含めて様々な構成を取ることが
できる。多重式モノリシック集積レーザのなかでは、
「消去」、「書込」、「読出」および／または「トラッ
キング」用のレーザとしてそれぞれ一つ以上割り当てる
ことができる。図９は三つのモノリシック集積レーザ９
０の典型的な配列を示す前面略断面図である。ここで
は、中間のレーザ（９１）が読出し／書込みレーザであ
り、外側の二つのレーザ（９２１，９２２）がトラッキ
ングレーザである。また、読出し／書込みレーザには本
発明のレーザが適用され、トラッキングレーザも通常本
発明のものが適用される。トラッキングレーザの各凹部
は、読出し／書込みレーザの凹部に対して、ｚ方向の相
反する両側で垂直にオフセットをかける（相殺する）こ
とができるので、データトラックに対して読出し／書込
みビーム位置の監視および補正をし易くする。しかしな
がら、適当な角度に配列したレーザを「スライダ」に搭
載するならば、このような促進作用は不要となり、すな
わち、凹部をｚ方向にオフセットすることなしにレーザ
アレイを実装することができる。スライダおよびそれに
取り付けられたレーザに関しては、例えば米国特許’２
７６号の図４（Ａ）および図４（Ｄ）を参照のこと。
に形成された単一レーザ（例えば、米国特許’２７６号
の図４（Ｂ）を参照）、一個の半導体基板を共通に使用
し、その共通基板上に集積された多重レーザ（但し、全
てのレーザに本発明を適用する必要はなく、従来のもの
の例として米国特許’２７６号の図１９を参照）、少な
くとも一つのレーザが光検出器と一体に形成された多重
式モノリシック集積レーザ（例えば、米国特許’２７６
号の図２１を参照）等を含めて様々な構成を取ることが
できる。多重式モノリシック集積レーザのなかでは、
「消去」、「書込」、「読出」および／または「トラッ
キング」用のレーザとしてそれぞれ一つ以上割り当てる
ことができる。図９は三つのモノリシック集積レーザ９
０の典型的な配列を示す前面略断面図である。ここで
は、中間のレーザ（９１）が読出し／書込みレーザであ
り、外側の二つのレーザ（９２１，９２２）がトラッキ
ングレーザである。また、読出し／書込みレーザには本
発明のレーザが適用され、トラッキングレーザも通常本
発明のものが適用される。トラッキングレーザの各凹部
は、読出し／書込みレーザの凹部に対して、ｚ方向の相
反する両側で垂直にオフセットをかける（相殺する）こ
とができるので、データトラックに対して読出し／書込
みビーム位置の監視および補正をし易くする。しかしな
がら、適当な角度に配列したレーザを「スライダ」に搭
載するならば、このような促進作用は不要となり、すな
わち、凹部をｚ方向にオフセットすることなしにレーザ
アレイを実装することができる。スライダおよびそれに
取り付けられたレーザに関しては、例えば米国特許’２
７６号の図４（Ａ）および図４（Ｄ）を参照のこと。
【００４９】周知の通り、空力的なデザインを用いるこ
とにより、付属のレーザまたはレーザアレイを備えるス
ライダは、ディスク形状の光学記憶媒体等、回転媒体の
表面を飛び越えたり接近したりできる。光学データ記憶
装置についての背景技術については、例えば上記A. B.
Marchant著の書物を参照のこと。
とにより、付属のレーザまたはレーザアレイを備えるス
ライダは、ディスク形状の光学記憶媒体等、回転媒体の
表面を飛び越えたり接近したりできる。光学データ記憶
装置についての背景技術については、例えば上記A. B.
Marchant著の書物を参照のこと。
【００５０】従来、回転媒体の方向に復元力を与えるバ
ネ部材を備えることにより、スライダは装置中スライダ
以外の残りの要素部分と機械的に接続される。従来の装
置配列の多くは、停止中にスライダと媒体とが機械的に
触れてしまうので、この不要な接触を防ぐための手段を
設けなければならないかった。すなわち、スライダの
「軟着陸」のための手段を講じなければならないという
欠点があった。この欠点に取り組むべく、例えば図１０
で図式的に示すように、スライダと放射線源とを機械的
に接続する圧電体（バイモルフ等）を備えた装置がここ
に提供される。図１０において、参照符号１００は本発
明に係わる光学データ記憶装置を示し、１０１は適当な
記憶媒体、例えば光磁気ディスク、または位相変換要素
を備えたディスク等を示している。この記憶媒体は基板
上に多数の層を重ねた構成（例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ2
下地皮膜、Ａｌ反射材、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 スペーサ、Ｇ
ｅＴｅＳｂ活性層、およびＺｎＳ−ＳｉＯ2 上塗り層と
順に重ねた構成）をなしている。参照符号１０２は読出
し（あるいは読出し／書込み）アームを示し、１０３は
制御および信号処理装置を示す。後者の装置は従来のも
のを使用できる。また、アーム１０２は、従来のスライ
ダ１０５が機械的に取り付けられるバネ部材１０４を備
えており、本体は適当な形状をなすＳｉＣまたはＴｉＣ
／Ａｌ2 Ｏ3 等で構成される。さらに、参照符号１０８
は本発明に係わるレーザであり、その放出面は媒体１０
１に向けて尖った形状をしている。このレーザアッセン
ブリは、シリコンチップやＢｅＯプレート等のヒートシ
ンク１０７に取り付けられ、圧電素子１０６がレーザと
ヒートシンクのサブアッセンブリをスライダに接続す
る。当業者には明らかなように、圧電素子と同様、レー
ザのｎ側およびｐ側の両方に電気接点を作らなければな
らない。これは従来の技術であり、図１０には図示され
ていない。また、公知の方法を用い、一つの共通基板上
にレーザを光検出器と一体に集積してもよい。
ネ部材を備えることにより、スライダは装置中スライダ
以外の残りの要素部分と機械的に接続される。従来の装
置配列の多くは、停止中にスライダと媒体とが機械的に
触れてしまうので、この不要な接触を防ぐための手段を
設けなければならないかった。すなわち、スライダの
「軟着陸」のための手段を講じなければならないという
欠点があった。この欠点に取り組むべく、例えば図１０
で図式的に示すように、スライダと放射線源とを機械的
に接続する圧電体（バイモルフ等）を備えた装置がここ
に提供される。図１０において、参照符号１００は本発
明に係わる光学データ記憶装置を示し、１０１は適当な
記憶媒体、例えば光磁気ディスク、または位相変換要素
を備えたディスク等を示している。この記憶媒体は基板
上に多数の層を重ねた構成（例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ2
下地皮膜、Ａｌ反射材、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 スペーサ、Ｇ
ｅＴｅＳｂ活性層、およびＺｎＳ−ＳｉＯ2 上塗り層と
順に重ねた構成）をなしている。参照符号１０２は読出
し（あるいは読出し／書込み）アームを示し、１０３は
制御および信号処理装置を示す。後者の装置は従来のも
のを使用できる。また、アーム１０２は、従来のスライ
ダ１０５が機械的に取り付けられるバネ部材１０４を備
えており、本体は適当な形状をなすＳｉＣまたはＴｉＣ
／Ａｌ2 Ｏ3 等で構成される。さらに、参照符号１０８
は本発明に係わるレーザであり、その放出面は媒体１０
１に向けて尖った形状をしている。このレーザアッセン
ブリは、シリコンチップやＢｅＯプレート等のヒートシ
ンク１０７に取り付けられ、圧電素子１０６がレーザと
ヒートシンクのサブアッセンブリをスライダに接続す
る。当業者には明らかなように、圧電素子と同様、レー
ザのｎ側およびｐ側の両方に電気接点を作らなければな
らない。これは従来の技術であり、図１０には図示され
ていない。また、公知の方法を用い、一つの共通基板上
にレーザを光検出器と一体に集積してもよい。
【００５１】周知のとおり、圧電素子に適当な電圧を印
加すると素子の形状が変化し、例えば、媒体表面から離
れてレーザが上昇し、レーザと媒体の損傷を防止するの
に役立つ。また、圧電素子の存在が、回転媒体表面上を
飛行する放出面の高度のアクティブ制御を可能にする。
上述した用途に適する素子は市販されたものが利用で
き、素子に必要な機能を達成する制御回路は当業者のよ
く知るところである。素子に電圧を印加する手段として
従来のものを用いることができる。圧電素子のうちで本
発明の実施に有益なのものとして、バイモルフ、または
せん断形状で動作する素子等がある。
加すると素子の形状が変化し、例えば、媒体表面から離
れてレーザが上昇し、レーザと媒体の損傷を防止するの
に役立つ。また、圧電素子の存在が、回転媒体表面上を
飛行する放出面の高度のアクティブ制御を可能にする。
上述した用途に適する素子は市販されたものが利用で
き、素子に必要な機能を達成する制御回路は当業者のよ
く知るところである。素子に電圧を印加する手段として
従来のものを用いることができる。圧電素子のうちで本
発明の実施に有益なのものとして、バイモルフ、または
せん断形状で動作する素子等がある。
【００５２】また、本願発明者は、従来一般的に使用さ
れているアクティブアライメントを必要としない光学ヘ
ッドサブアッセンブリを製造するのに有効な方法も開発
した。この新規な方法は、スライダに直接取り付けられ
たレーザを構成する本発明の実施形態で特に有効に適用
されているが、圧電素子を介在させた実施形態にも順応
する。本方法は、適宜金属で被覆された従来のスライダ
を設ける工程と、溝付き表面を下にしてそのスライダを
光学層に据え付ける工程と、適当な量の導体接着手段
（導電エポキシや半田等）を供給する工程と、スライダ
および光学層双方に向けてレーザ（モノリシック集積レ
ーザを備え光検出器を載せたＧａＡｓチップ等）を駆り
立てる工程とからなり、該レーザの放出面は光学層に接
触すると共に、スライダの側面とも間に接着手段を介在
させて接触している。この動作手順は、光学顕微鏡の下
に設けられたマイクロポジショナーで実行される。そし
て、接着手段が固化した後、レーザの放出面を実際にス
ライダの底面と接触させる。ここで、アッセンブリを高
収率で産出するプロセスが用いられ、レーザ放出面はス
ライダの基準面の±λs ／４以内となる。例えば、この
方法を用いて、０．１μｍを上回るアライメント精度が
達成された。
れているアクティブアライメントを必要としない光学ヘ
ッドサブアッセンブリを製造するのに有効な方法も開発
した。この新規な方法は、スライダに直接取り付けられ
たレーザを構成する本発明の実施形態で特に有効に適用
されているが、圧電素子を介在させた実施形態にも順応
する。本方法は、適宜金属で被覆された従来のスライダ
を設ける工程と、溝付き表面を下にしてそのスライダを
光学層に据え付ける工程と、適当な量の導体接着手段
（導電エポキシや半田等）を供給する工程と、スライダ
および光学層双方に向けてレーザ（モノリシック集積レ
ーザを備え光検出器を載せたＧａＡｓチップ等）を駆り
立てる工程とからなり、該レーザの放出面は光学層に接
触すると共に、スライダの側面とも間に接着手段を介在
させて接触している。この動作手順は、光学顕微鏡の下
に設けられたマイクロポジショナーで実行される。そし
て、接着手段が固化した後、レーザの放出面を実際にス
ライダの底面と接触させる。ここで、アッセンブリを高
収率で産出するプロセスが用いられ、レーザ放出面はス
ライダの基準面の±λs ／４以内となる。例えば、この
方法を用いて、０．１μｍを上回るアライメント精度が
達成された。
【００５３】本発明に係わる装置は、反射または透過い
ずれかのモードで読出し機能を実行すべく設計すること
ができる。前者の場合、放射線の反射は媒体から第一の
領域を通ってレーザに戻るが、このレーザの出力は媒体
の反射特性により異なる。従って、媒体の反射特性の変
化はレーザパラメータ（レーザ出力、レーザ電流および
／またはレーザ印加電圧等）の変動に帰着する。例え
ば、レーザに戻る放射線反射の変化は、レーザのバック
ファセットからの放射線強度の変動となり、光検出器に
より従来の方法で検出される。光検出器はレーザと一体
に集積されるが、分離した構成要素であってもよい。こ
のモードの動作については、例えば米国特許’２７６号
の情報をさらに参照されたし。また、米国特許４，４４
９，２０４号および４，４６０，９７７号も併せて参照
のこと。
ずれかのモードで読出し機能を実行すべく設計すること
ができる。前者の場合、放射線の反射は媒体から第一の
領域を通ってレーザに戻るが、このレーザの出力は媒体
の反射特性により異なる。従って、媒体の反射特性の変
化はレーザパラメータ（レーザ出力、レーザ電流および
／またはレーザ印加電圧等）の変動に帰着する。例え
ば、レーザに戻る放射線反射の変化は、レーザのバック
ファセットからの放射線強度の変動となり、光検出器に
より従来の方法で検出される。光検出器はレーザと一体
に集積されるが、分離した構成要素であってもよい。こ
のモードの動作については、例えば米国特許’２７６号
の情報をさらに参照されたし。また、米国特許４，４４
９，２０４号および４，４６０，９７７号も併せて参照
のこと。
【００５４】図１１は本発明に係わり透過モードで動作
する装置を図式的に示すものであり、参照符号１１０〜
１１４は、本発明によるレーザ、二つの透明保護層およ
びその間に介在する活性層からなる光学記憶媒体、格納
された情報を記述する活性層、従来のレンズ（またはレ
ンズ系）、従来の光検出器をそれぞれ示す。
する装置を図式的に示すものであり、参照符号１１０〜
１１４は、本発明によるレーザ、二つの透明保護層およ
びその間に介在する活性層からなる光学記憶媒体、格納
された情報を記述する活性層、従来のレンズ（またはレ
ンズ系）、従来の光検出器をそれぞれ示す。
【００５５】一般的に、記憶媒体としては、その媒体に
注がれた光線（書込みビーム）によって変更可能な特性
（反射率、透過率、偏波シフト、位相等）を有する任意
の媒体を用いることができる。利用できる媒体の例とし
て、光磁気媒体、位相変換媒体、染料ポリマー媒体、ア
ブレーティブ媒体またはフォトレジスト媒体等があげら
れる。顕微鏡検査に応用する場合、媒体は物理特性の空
間的な変化を現すのに適した任意の媒体を用いることが
でき、反射または透過放射線の特性は媒体の位置の関数
となる。例えば、光磁気フィルム、半導体試料や生体試
料等の媒体を用いることができる。
注がれた光線（書込みビーム）によって変更可能な特性
（反射率、透過率、偏波シフト、位相等）を有する任意
の媒体を用いることができる。利用できる媒体の例とし
て、光磁気媒体、位相変換媒体、染料ポリマー媒体、ア
ブレーティブ媒体またはフォトレジスト媒体等があげら
れる。顕微鏡検査に応用する場合、媒体は物理特性の空
間的な変化を現すのに適した任意の媒体を用いることが
でき、反射または透過放射線の特性は媒体の位置の関数
となる。例えば、光磁気フィルム、半導体試料や生体試
料等の媒体を用いることができる。
【００５６】さらに本発明は、放出面に適当な突起部
（「ワイヤ」と称する）を有するレーザでも実現でき
る。このようなワイヤについては、例えば、「応用物理
ジャーナル（Journal of Applied Physics）」７４
（５）巻、３１６２頁掲載のK. Hiruma 他の論文、およ
び「ＩＥＩＣＥ会報 エレクトロニクス（IEICE Transa
ctionson Electronics)」Ｅ７７−Ｃ巻、No．９、１４
２０頁掲載のK. Hiruma 他による論文を参照のこと。Ｇ
ａＡｓレーザの放出面上に適宜設けられたワイヤは、Ｆ
ＩＢ蒸着を用いて放出面の適当な場所（通常、放出領域
の中央）に適当な材料（Ａｕ等）のドットを形成する工
程によって有効に形成され、上記出版物に説明されてい
る半導体成長工程が続く。堆積したドットの直径はλs
／２を下回り、通常０．２μｍ未満程度となり、ワイヤ
形成の後取り除かれる。上記ドット形成の制御は従来技
術では困難な作業であるが、本発明によるＦＩＢ蒸着を
用いれば容易に達成可能となる。上述したワイヤは、レ
ーザの放出面からの放射線送出をλs ／２を下回る直径
領域に集めるように機能するので、本発明の実現には有
効である。このように、ワイヤによって覆われたレーザ
放出面の領域は放出面の第一の領域を構成する。ここ
で、ワイヤの屈折率をｎとすると、ワイヤの長さは通常
λs ／２ｎ以上となる。
（「ワイヤ」と称する）を有するレーザでも実現でき
る。このようなワイヤについては、例えば、「応用物理
ジャーナル（Journal of Applied Physics）」７４
（５）巻、３１６２頁掲載のK. Hiruma 他の論文、およ
び「ＩＥＩＣＥ会報 エレクトロニクス（IEICE Transa
ctionson Electronics)」Ｅ７７−Ｃ巻、No．９、１４
２０頁掲載のK. Hiruma 他による論文を参照のこと。Ｇ
ａＡｓレーザの放出面上に適宜設けられたワイヤは、Ｆ
ＩＢ蒸着を用いて放出面の適当な場所（通常、放出領域
の中央）に適当な材料（Ａｕ等）のドットを形成する工
程によって有効に形成され、上記出版物に説明されてい
る半導体成長工程が続く。堆積したドットの直径はλs
／２を下回り、通常０．２μｍ未満程度となり、ワイヤ
形成の後取り除かれる。上記ドット形成の制御は従来技
術では困難な作業であるが、本発明によるＦＩＢ蒸着を
用いれば容易に達成可能となる。上述したワイヤは、レ
ーザの放出面からの放射線送出をλs ／２を下回る直径
領域に集めるように機能するので、本発明の実現には有
効である。このように、ワイヤによって覆われたレーザ
放出面の領域は放出面の第一の領域を構成する。ここ
で、ワイヤの屈折率をｎとすると、ワイヤの長さは通常
λs ／２ｎ以上となる。
【図１】従来のレーザを示す斜視図である。
【図２】波長の関数として示されたある多層皮膜の（顕
微鏡）反射率と透過率の曲線グラフである。
微鏡）反射率と透過率の曲線グラフである。
【図３】波長の関数として示された他の多層皮膜の（顕
微鏡）反射率と透過率の曲線グラフである。
微鏡）反射率と透過率の曲線グラフである。
【図４】波長の関数として示されたさらに他の多層皮膜
の（顕微鏡）反射率と透過率の曲線グラフである。
の（顕微鏡）反射率と透過率の曲線グラフである。
【図５】従来のエッジ放出型レーザを示す前面略断面図
である。
である。
【図６】本発明に係わるエッジ放出型レーザの一実施形
態を示す上部略平面図である。
態を示す上部略平面図である。
【図７】本発明に係わるエッジ放出型レーザの他の実施
形態を示す部分略斜視部である。
形態を示す部分略斜視部である。
【図８】本発明に係わるＶＣＳＥＬの一実施形態を示す
部分略斜視図である。
部分略斜視図である。
【図９】本発明に係わる三段式レーザアレイの一実施形
態を示す前面略断面図である。
態を示す前面略断面図である。
【図１０】本発明に係わり、圧電型制御素子を有してな
る装置の一実施形態を示す略図である。
る装置の一実施形態を示す略図である。
【図１１】本発明に係わり、透過モードでの使用に適し
た装置を示す略図である。
た装置を示す略図である。
【図１２】本発明に係わるさらに他のレーザを示す前面
略断面図である。
略断面図である。
６１ リッジ導波管 ６２ 放出面 ６３ バックファセット ６４ 放出面皮膜の誘電体部 ６５ 放出面皮膜の導体部 ６６ 放出面皮膜に設けられた凹部 ６７ 凹部を通って送出される放射線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チェリー アン マレイ アメリカ合衆国 07974 ニュージャーシ ィ，マレイ ヒル，ローランド ロード 120 (72)発明者 アフシン パートヴィ アメリカ合衆国 10009 ニューヨーク, ニューヨーク，ファースト アヴェニュー 224−アパートメント ２エー (72)発明者 ディヴィッド リース ピール アメリカ合衆国 07928 ニュージャーシ ィ，カザム，リヴァー ロード 420−ア パートメント エフ１ (72)発明者 ヒー−ジェン ジェームス イー アメリカ合衆国 07928 ニュージャーシ ィ，カザム，リヴァー ロード 420−ア パートメント デー２ (72)発明者 ジョージ ジョン ズィッドズィック アメリカ合衆国 07832 ニュージャーシ ィ，コロンビア，パイン ツリー レーン 17
Claims (12)
- 【請求項１】 ａ）レーザ放出面（６２等）を有し、有
効幅Ｗの活性領域を含む半導体レーザと、 ｂ）レーザ放出面において、該レーザの活性領域から波
長λs の電磁放射線（６７）を送出すべく電流を前記レ
ーザに流す手段と、 ｃ）任意の表面を有する媒体（１０１）に対して前記レ
ーザを移動させるのに適し、該媒体表面から所定距離ｌ
だけ間隔を置いてレーザ放出面をその媒体表面に接近さ
せるべく前記レーザを移動させる制御手段（１０３）と
からなる近視野光学装置（１００等）において、 ｄ）前記レーザ放出面は非均質な面であり、該レーザ放
出面から送出される全放射線の少なくとも５０％が、幅
ｗ＜λs ／２（Ｗ＞ｗ、λs ＞ｌ）を有する前記レーザ
放出面の第一の領域（６６）から発せられることを特徴
とする近視野光学装置。 - 【請求項２】 前記レーザは任意の長さを有するエッジ
放出型レーザであり、前記活性領域は前記レーザの全長
に渡って実質一定の有効幅を有してなることを特徴とす
る請求項１記載の近視野光学装置。 - 【請求項３】 前記レーザは垂直空胴面放出型レーザで
あることを特徴とする請求項１記載の近視野光学装置。 - 【請求項４】 前記レーザ放出面の第二の領域に設けら
れた前記活性領域からの放射線波長λs に対して比較的
低い透過率を有するべく選択された皮膜を前記レーザ放
出面が含み、これにより前記皮膜内の凹部が前記放出面
の前記第１領域を含むことを特徴とする請求項１記載の
近視野光学装置。 - 【請求項５】 前記皮膜は、少なくとも一つの誘電体層
と少なくとも一つの導体層とからなる多層皮膜であるこ
とを特徴とする請求項４記載の近視野光学装置。 - 【請求項６】 前記レーザ放出面は、前記活性領域の一
部を含むと共に前記第一の領域に対してくぼませて作ら
れた第二の領域を有してなることを特徴とする請求項１
記載の近視野光学装置。 - 【請求項７】 前記レーザ放出面は、第二領域からの放
射線放出量を削減するのに適したイオン衝撃を受けて生
じた第二の領域を有してなることを特徴とする請求項１
記載の近視野光学装置。 - 【請求項８】 前記半導体レーザは一つ以上の他のレー
ザと一体に集積されることを特徴とする請求項１記載の
近視野光学装置。 - 【請求項９】 前記半導体レーザは半導体光検出器と一
体に集積され、該光検出器は前記半導体レーザのバック
ファセットからの放射線を受光できるように配置されて
いることを特徴とする請求項１記載の近視野光学装置。 - 【請求項１０】 前記装置は光学データ記憶装置であ
り、バネ部材と、該バネ部材に取り付けられて前記半導
体レーザを支えるスライダとからなる読出アームを含む
ことを特徴とする請求項１記載の近視野光学装置。 - 【請求項１１】 前記半導体レーザは、前記媒体表面に
対してその半導体レーザを制御可能に移動させるのに適
した圧電部材を含む手段によって前記スライダにより支
持されることを特徴とする請求項１０記載の近視野光学
装置。 - 【請求項１２】 前記スライダは前記媒体に面する基準
面を有し、前記半導体レーザは前記スライダの他の面に
取り付けられているので、前記レーザ放出面は、前記ス
ライダ基準面の±λs ／４の範囲内で前記媒体に対して
垂直方向に位置決めされることを特徴とする請求項１０
記載の近視野光学装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/523884 | 1995-09-06 | ||
| US08/523,884 US5625617A (en) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | Near-field optical apparatus with a laser having a non-uniform emission face |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09145603A true JPH09145603A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3877810B2 JP3877810B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=24086834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23457696A Expired - Lifetime JP3877810B2 (ja) | 1995-09-06 | 1996-09-05 | レーザ光源を備えた近視野光学装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5625617A (ja) |
| EP (1) | EP0762566B1 (ja) |
| JP (1) | JP3877810B2 (ja) |
| DE (1) | DE69600964T2 (ja) |
| TW (1) | TW311296B (ja) |
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