JPH09219552A - 一体化レーザ・ベース光源 - Google Patents
一体化レーザ・ベース光源Info
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- JPH09219552A JPH09219552A JP9011037A JP1103797A JPH09219552A JP H09219552 A JPH09219552 A JP H09219552A JP 9011037 A JP9011037 A JP 9011037A JP 1103797 A JP1103797 A JP 1103797A JP H09219552 A JPH09219552 A JP H09219552A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単で精度の良い出力光強度制御レーザ・ベー
ス光源を提供する。 【解決手段】強度を制御された出力光ビームを発生する
一体化レーザ・ベース光源であり、パッケージと、放射
光ビームを放射する発光面を備えるレーザと、入射する
光ビームの強度を表す電気信号を発生する光センサ手段
と、放射光ビームをある部分と残りの部分に分割するビ
ーム分割手段が含まれている。前記残りの部分が出力光
ビームであり、ビーム分割手段が、回折、散乱、及び、
透過の少なくとも１つによって、放射ビームの一部を光
センサ手段に向ける。
ス光源を提供する。 【解決手段】強度を制御された出力光ビームを発生する
一体化レーザ・ベース光源であり、パッケージと、放射
光ビームを放射する発光面を備えるレーザと、入射する
光ビームの強度を表す電気信号を発生する光センサ手段
と、放射光ビームをある部分と残りの部分に分割するビ
ーム分割手段が含まれている。前記残りの部分が出力光
ビームであり、ビーム分割手段が、回折、散乱、及び、
透過の少なくとも１つによって、放射ビームの一部を光
センサ手段に向ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ・ベースの光源
に関するものであり、とりわけ、強度を制御された光を
発生するレーザ・ベースの光源に関するものである。
に関するものであり、とりわけ、強度を制御された光を
発生するレーザ・ベースの光源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザは、レーザ・プリンタ及び光通信
リンクを含む多くの民生用製品及び産業用製品におい
て、光源として用いられている。レーザ・プリンタの場
合、レーザの光出力を変調して、光導電性ドラムの選択
的放電が行われる。光通信リンクの場合、レーザの光出
力を変調して、デジタル情報信号の状態が表される。被
変調光出力を生じるレーザは、例えば、光ディスクへの
デジタル情報信号の書き込みにも用いられる。以上の及
びその他の用途において、高速でレーザの光出力を変調
する必要があるので、通常、単純にレーザをオン／オフ
することによる光出力の変調は除外される。代わりに、
レーザの光出力は、高輝度状態と低輝度状態の間で変調
されるが、これは、通常、レーザのしきい値レベルをほ
んの少し超えるだけである。しかし、下記の開示では低
輝度状態は、レーザ電流がしきい値電流未満またはゼロ
にまで減少するゼロ輝度状態を含むものとみなされる。
リンクを含む多くの民生用製品及び産業用製品におい
て、光源として用いられている。レーザ・プリンタの場
合、レーザの光出力を変調して、光導電性ドラムの選択
的放電が行われる。光通信リンクの場合、レーザの光出
力を変調して、デジタル情報信号の状態が表される。被
変調光出力を生じるレーザは、例えば、光ディスクへの
デジタル情報信号の書き込みにも用いられる。以上の及
びその他の用途において、高速でレーザの光出力を変調
する必要があるので、通常、単純にレーザをオン／オフ
することによる光出力の変調は除外される。代わりに、
レーザの光出力は、高輝度状態と低輝度状態の間で変調
されるが、これは、通常、レーザのしきい値レベルをほ
んの少し超えるだけである。しかし、下記の開示では低
輝度状態は、レーザ電流がしきい値電流未満またはゼロ
にまで減少するゼロ輝度状態を含むものとみなされる。
【０００３】レーザの光出力が、高輝度状態と低輝度状
態の間で変調される場合、２つの輝度状態の少なくとも
一方における光強度が、明確に定義されなければならな
い。例えば、レーザ・プリンタに応用する場合、低輝度
状態がゼロ輝度状態を超えると、低輝度状態の光強度
は、光導電性ドラムの放電しきい値未満にとどまらなけ
ればならない。さらに、光ビームによって放電される光
導電性ドラムのスポット・サイズが、光ビームの強度に
よって決まるので、一貫したライン幅を確保するには、
高輝度状態におけるレーザの強度も定義しなければなら
ない。光通信リンクに応用する場合、変調速度、従っ
て、データ伝送速度を最高にするため、高輝度状態と低
輝度状態との間の差は、比較的小さくすることが可能で
ある。光通信リンクの受信機によって２つの輝度状態を
互いに区別できるようにするには、両輝度状態における
光強度を正確に定義しなければならない。
態の間で変調される場合、２つの輝度状態の少なくとも
一方における光強度が、明確に定義されなければならな
い。例えば、レーザ・プリンタに応用する場合、低輝度
状態がゼロ輝度状態を超えると、低輝度状態の光強度
は、光導電性ドラムの放電しきい値未満にとどまらなけ
ればならない。さらに、光ビームによって放電される光
導電性ドラムのスポット・サイズが、光ビームの強度に
よって決まるので、一貫したライン幅を確保するには、
高輝度状態におけるレーザの強度も定義しなければなら
ない。光通信リンクに応用する場合、変調速度、従っ
て、データ伝送速度を最高にするため、高輝度状態と低
輝度状態との間の差は、比較的小さくすることが可能で
ある。光通信リンクの受信機によって２つの輝度状態を
互いに区別できるようにするには、両輝度状態における
光強度を正確に定義しなければならない。
【０００４】所定のレーザ電流に関して半導体レーザに
よって発生する光強度は、主として、レーザの温度によ
って決まる。エージングは、二次的な要素である。レー
ザの温度は、部分的には、レーザを流れる電流、すなわ
ち、レーザ電流の大きさ及びデューティ・サイクルによ
って決まる。レーザのデューティ・サイクルは、レーザ
を変調するデジタル入力信号によって決まる。レーザ・
プリンタの場合、レーザは、高輝度状態の光を連続して
発生することによって、「充填領域」を生成し、低輝度
状態の光を連続して発生することによって、余白及び縁
のような白領域を生成する。一般的な半導体レーザの熱
時定数は、極めて迅速で、約１０のピクセルを印刷する
のに必要な時間とほぼ同じ程度である。従って、レーザ
の光出力が、例えば、温度の上層につれて増大する場
合、レーザの温度、従って、光出力は、充填領域を印刷
する間に着実に増大する（この結果、印刷の密度及びラ
イン幅が増すことになる）。一方、白領域に印刷される
垂直方向に分離された狭いラインは、レーザ温度が低す
ぎる結果として、レーザからの光出力が不十分になるた
め、不鮮明すぎる印刷になりがちである。
よって発生する光強度は、主として、レーザの温度によ
って決まる。エージングは、二次的な要素である。レー
ザの温度は、部分的には、レーザを流れる電流、すなわ
ち、レーザ電流の大きさ及びデューティ・サイクルによ
って決まる。レーザのデューティ・サイクルは、レーザ
を変調するデジタル入力信号によって決まる。レーザ・
プリンタの場合、レーザは、高輝度状態の光を連続して
発生することによって、「充填領域」を生成し、低輝度
状態の光を連続して発生することによって、余白及び縁
のような白領域を生成する。一般的な半導体レーザの熱
時定数は、極めて迅速で、約１０のピクセルを印刷する
のに必要な時間とほぼ同じ程度である。従って、レーザ
の光出力が、例えば、温度の上層につれて増大する場
合、レーザの温度、従って、光出力は、充填領域を印刷
する間に着実に増大する（この結果、印刷の密度及びラ
イン幅が増すことになる）。一方、白領域に印刷される
垂直方向に分離された狭いラインは、レーザ温度が低す
ぎる結果として、レーザからの光出力が不十分になるた
め、不鮮明すぎる印刷になりがちである。
【０００５】レーザによって生じる光の強度変動のため
に、レーザ・プリンタ、光通信リンク、または、他のレ
ーザ・ベース装置の性能が損なわれるのを阻止するた
め、制御システムを用いて、レーザ電流を変動させるこ
とにより、光の強度が高輝度状態または低輝度状態にお
ける所定のレベルに維持されるようにするか、あるい
は、光の強度が、温度及びレーザの経年変化に関係な
く、高輝度状態において第１の所定のレベルに維持さ
れ、低輝度状態において第２の所定のレベルに維持され
るようにすることが望ましい。
に、レーザ・プリンタ、光通信リンク、または、他のレ
ーザ・ベース装置の性能が損なわれるのを阻止するた
め、制御システムを用いて、レーザ電流を変動させるこ
とにより、光の強度が高輝度状態または低輝度状態にお
ける所定のレベルに維持されるようにするか、あるい
は、光の強度が、温度及びレーザの経年変化に関係な
く、高輝度状態において第１の所定のレベルに維持さ
れ、低輝度状態において第２の所定のレベルに維持され
るようにすることが望ましい。
【０００６】図１には、強度を制御された光を発生する
既知のレーザ光源１０の一部が示されている。レーザ光
源１０の場合、エッジ発光レーザ１２が、ヘッダ１６か
ら突き出したポスト１４に取り付けられる。容器１７が
ヘッダ１６に取り付けられて、通常、ヘッダとハーメチ
ック・シールを形成する。この容器には、レーザ１２が
発生した光ビーム１８を放出する窓１９を設けることが
可能である。通常、反射された光ビーム１８の一部が窓
によってレーザ１２に戻されるのを阻止するため、該窓
には、反射防止層21のコーティングが施される。
既知のレーザ光源１０の一部が示されている。レーザ光
源１０の場合、エッジ発光レーザ１２が、ヘッダ１６か
ら突き出したポスト１４に取り付けられる。容器１７が
ヘッダ１６に取り付けられて、通常、ヘッダとハーメチ
ック・シールを形成する。この容器には、レーザ１２が
発生した光ビーム１８を放出する窓１９を設けることが
可能である。通常、反射された光ビーム１８の一部が窓
によってレーザ１２に戻されるのを阻止するため、該窓
には、反射防止層21のコーティングが施される。
【０００７】エッジ発光レーザ１２は、ガリウム砒素の
ような適正な半導体の構造を生成することによって形成
される。エッジ発光レーザ１２は、ヘッダ１６の電気的
に分離された通路（不図示）を通る導体３０、及び、導
体３０をレーザ１２のメタライゼーション層（不図示）
に接続するボンディング・ワイヤ３１を介して外部電源
から供給される電流に応答し、光ビーム１８を放射す
る。エッジ発光レーザ１２は、へき開エッジ２０の約
０．１μｍ幅のごく狭いアパーチャから光ビーム１８を
放射し、また、へき開エッジ２０の反対側のへき開エッ
ジ２６からも二次光ビーム２４を放射する。
ような適正な半導体の構造を生成することによって形成
される。エッジ発光レーザ１２は、ヘッダ１６の電気的
に分離された通路（不図示）を通る導体３０、及び、導
体３０をレーザ１２のメタライゼーション層（不図示）
に接続するボンディング・ワイヤ３１を介して外部電源
から供給される電流に応答し、光ビーム１８を放射す
る。エッジ発光レーザ１２は、へき開エッジ２０の約
０．１μｍ幅のごく狭いアパーチャから光ビーム１８を
放射し、また、へき開エッジ２０の反対側のへき開エッ
ジ２６からも二次光ビーム２４を放射する。
【０００８】エッジ発光レーザ１２によって発生する光
の強度を制御しなければならない用途では、光センサ２
８は、二次光ビーム２４によって直接照射されるように
位置決めされたヘッダ１６に取り付けられる。光センサ
２８は、一般に、シリコン、ガリウム砒素、または、イ
ンジウム・ガリウム砒素によるフォトダイオードであ
り、そのタイプは、レーザ１２が発生する光の波長によ
って決まる。光センサ２８の電気出力は、ヘッダの電気
的に分離された通路（不図示）を通る導体３２、及び、
導体３２を光センサ２８のメタライゼーション層（不図
示）に接続するボンディング・ワイヤ３３によってパッ
ケージの外側に送り出される。
の強度を制御しなければならない用途では、光センサ２
８は、二次光ビーム２４によって直接照射されるように
位置決めされたヘッダ１６に取り付けられる。光センサ
２８は、一般に、シリコン、ガリウム砒素、または、イ
ンジウム・ガリウム砒素によるフォトダイオードであ
り、そのタイプは、レーザ１２が発生する光の波長によ
って決まる。光センサ２８の電気出力は、ヘッダの電気
的に分離された通路（不図示）を通る導体３２、及び、
導体３２を光センサ２８のメタライゼーション層（不図
示）に接続するボンディング・ワイヤ３３によってパッ
ケージの外側に送り出される。
【０００９】導体３２は、制御回路３４にも接続されて
いる。制御回路は、入力端子３６を介してデジタル入力
信号も受信する。デジタル入力信号の状態によって、制
御回路が、レーザ１２を駆動して、高輝度状態と低輝度
状態のいずれの光ビームを放射させるのかが決まる。制
御回路３４は、高輝度状態と低輝度状態の一方または両
方で光センサの電気出力の所定値が得られるように、導
体３０及び３１を介してレーザ１２に送られる電流を制
御する。光センサ２８の出力のこの所定の値は、それぞ
れの輝度状態において所定の強度を有する二次光ビーム
２４に対応する。二次光ビーム２４の強度は、一次光ビ
ーム１８の強度とほぼ線形の関係をなすため、好都合な
ことには、二次光ビーム２４の強度をモニタする光セン
サによって、一次光ビーム１８の強度を許容しうる精度
で制御することが可能になる。
いる。制御回路は、入力端子３６を介してデジタル入力
信号も受信する。デジタル入力信号の状態によって、制
御回路が、レーザ１２を駆動して、高輝度状態と低輝度
状態のいずれの光ビームを放射させるのかが決まる。制
御回路３４は、高輝度状態と低輝度状態の一方または両
方で光センサの電気出力の所定値が得られるように、導
体３０及び３１を介してレーザ１２に送られる電流を制
御する。光センサ２８の出力のこの所定の値は、それぞ
れの輝度状態において所定の強度を有する二次光ビーム
２４に対応する。二次光ビーム２４の強度は、一次光ビ
ーム１８の強度とほぼ線形の関係をなすため、好都合な
ことには、二次光ビーム２４の強度をモニタする光セン
サによって、一次光ビーム１８の強度を許容しうる精度
で制御することが可能になる。
【００１０】最近になって、垂直空洞面発光レーザ（Ｖ
ＣＳＥＬ）が導入された。こうしたレーザは、半導体基
板に堆積された半導体層構造をなすように形成されてお
り、エッジ発光レーザのように、装置のへき開エッジの
約０．１μｍ幅の極めて狭い領域からではなく、構造の
面の一部から光を放射する。ＶＣＳＥＬによれば、エッ
ジ発光レーザに比べて性能面で多くの利点が得られる。
例えば、ＶＣＳＥＬは、本質的に、エッジ発光レーザよ
りもはるかに対称性に優れた光ビームを発生する。結果
として、ＶＣＳＥＬからの光は、エッジ発光レーザから
の光に比べて、レーザ・プリンタまたは光通信リンクの
光学系により有効に結合することが可能になる。結合効
率が増すことによって、ＶＣＳＥＬを動作させるパワー
を低くして、所定の光強度を得ることが可能になる。し
かし、ＶＣＳＥＬは、一般に、エッジ発光レーザが放射
する２つの光ビームの代わりに、単一の光ビームを放射
する。従って、ただ単純に、図１に示す構成においてエ
ッジ発光レーザ１２の代わりにＶＣＳＥＬを用いるだけ
では、強度を制御した光を発生するＶＣＳＥＬベースの
光源を作り出すことはできない。ＶＣＳＥＬによって生
じる光の強度をモニタするための代替構成が必要にな
る。
ＣＳＥＬ）が導入された。こうしたレーザは、半導体基
板に堆積された半導体層構造をなすように形成されてお
り、エッジ発光レーザのように、装置のへき開エッジの
約０．１μｍ幅の極めて狭い領域からではなく、構造の
面の一部から光を放射する。ＶＣＳＥＬによれば、エッ
ジ発光レーザに比べて性能面で多くの利点が得られる。
例えば、ＶＣＳＥＬは、本質的に、エッジ発光レーザよ
りもはるかに対称性に優れた光ビームを発生する。結果
として、ＶＣＳＥＬからの光は、エッジ発光レーザから
の光に比べて、レーザ・プリンタまたは光通信リンクの
光学系により有効に結合することが可能になる。結合効
率が増すことによって、ＶＣＳＥＬを動作させるパワー
を低くして、所定の光強度を得ることが可能になる。し
かし、ＶＣＳＥＬは、一般に、エッジ発光レーザが放射
する２つの光ビームの代わりに、単一の光ビームを放射
する。従って、ただ単純に、図１に示す構成においてエ
ッジ発光レーザ１２の代わりにＶＣＳＥＬを用いるだけ
では、強度を制御した光を発生するＶＣＳＥＬベースの
光源を作り出すことはできない。ＶＣＳＥＬによって生
じる光の強度をモニタするための代替構成が必要にな
る。
【００１１】この問題に関して可能性のある解決策が、
Ｇ．Ｈａｓｎｉａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｎｏｌｉｔｈ
ｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｄｉ
ｏｄｅ ｗｉｔｈ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ
Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｌａｓｅｒ，２７
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ １８，ｐ．
１６３０（１９９１）に解説されている。この場合、ｐ
−ｉ−ｎフォトダイオードが、上面発光ＶＣＳＥＬのｐ
タイプ・ミラー領域に成長させられる。この構成によれ
ば、優れたモニタ性能が得られるが、フォトダイオード
の層を得るために、追加エピタキシャル層を被着させな
ければならないので、また、フォトダイオードのパター
ン形成のために、追加エッチング・プロセスが必要にな
るので、製造プロセスの複雑さが増すことになる。さら
に、エッチング・プロセスによって、層のエッジが該構
成の信頼性及び精度を損なう可能性のある汚染物にさら
されたままになる。
Ｇ．Ｈａｓｎｉａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｎｏｌｉｔｈ
ｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｄｉ
ｏｄｅ ｗｉｔｈ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ
Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｌａｓｅｒ，２７
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ １８，ｐ．
１６３０（１９９１）に解説されている。この場合、ｐ
−ｉ−ｎフォトダイオードが、上面発光ＶＣＳＥＬのｐ
タイプ・ミラー領域に成長させられる。この構成によれ
ば、優れたモニタ性能が得られるが、フォトダイオード
の層を得るために、追加エピタキシャル層を被着させな
ければならないので、また、フォトダイオードのパター
ン形成のために、追加エッチング・プロセスが必要にな
るので、製造プロセスの複雑さが増すことになる。さら
に、エッチング・プロセスによって、層のエッジが該構
成の信頼性及び精度を損なう可能性のある汚染物にさら
されたままになる。
【００１２】本出願の譲受人に譲渡された米国特許出願
第０８／３３２，２３１号には、ＶＣＳＥＬによって生
じる光の強度をモニタするための代替構成のいくつかに
関する記載がある。これらのうち第１の構成の場合、シ
ョットキ構造が、ＶＣＳＥＬが形成される層構造の上部
面に光検出器として形成される。この構成の場合も、た
とえｐ−ｉ−ｎフォトダイオードに必要とされる追加層
の数が少なくなるにせよ、ＶＣＳＥＬの層構造に追加層
を被着させることが必要になる。
第０８／３３２，２３１号には、ＶＣＳＥＬによって生
じる光の強度をモニタするための代替構成のいくつかに
関する記載がある。これらのうち第１の構成の場合、シ
ョットキ構造が、ＶＣＳＥＬが形成される層構造の上部
面に光検出器として形成される。この構成の場合も、た
とえｐ−ｉ−ｎフォトダイオードに必要とされる追加層
の数が少なくなるにせよ、ＶＣＳＥＬの層構造に追加層
を被着させることが必要になる。
【００１３】第２の構成の場合、フォトダイオードが、
ＶＣＳＥＬが形成される層構造内にＶＣＳＥＬに隣接し
て形成される。光は、層構造内において、ＶＣＳＥＬの
発光層と光検出器の間で横方向に送られる。光検出器に
加えられる逆バイアス（ＶＣＳＥＬが受ける順バイアス
と逆の）に応答して光検出器を流れる電流の大きさは、
ＶＣＳＥＬの発光層における光の強度を表している。こ
の構成によれば、ＶＣＳＥＬの発光層における光の強度
をモニタする構造的に単純な方法が得られるが、発光層
における光の強度とＶＣＳＥＬによって実際に放射され
る光ビームの強度との関係が明確に定義されないので、
強度のモニタ精度が許容し得ない可能性がある。
ＶＣＳＥＬが形成される層構造内にＶＣＳＥＬに隣接し
て形成される。光は、層構造内において、ＶＣＳＥＬの
発光層と光検出器の間で横方向に送られる。光検出器に
加えられる逆バイアス（ＶＣＳＥＬが受ける順バイアス
と逆の）に応答して光検出器を流れる電流の大きさは、
ＶＣＳＥＬの発光層における光の強度を表している。こ
の構成によれば、ＶＣＳＥＬの発光層における光の強度
をモニタする構造的に単純な方法が得られるが、発光層
における光の強度とＶＣＳＥＬによって実際に放射され
る光ビームの強度との関係が明確に定義されないので、
強度のモニタ精度が許容し得ない可能性がある。
【００１４】
【解決すべき課題】従って本発明の目的は簡単で精度の
良い出力光強度制御レーザ・ベース光源を提供すること
にある。
良い出力光強度制御レーザ・ベース光源を提供すること
にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、強度が
制御された出力光ビームを発生する一体化レーザ・ベー
ス光源が得られる。光源は、レーザ、光センサ、及び、
結合装置が取り付けられたパッケージから構成される。
レーザは、放射光ビームとして光ビームを放射する発光
表面を１つだけしか備えていない。光センサは、それに
入射する光エネルギの強度を表した電気信号を発生す
る。結合装置は、放射光ビームの一部を光センサに結合
し、放射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして透
過する。
制御された出力光ビームを発生する一体化レーザ・ベー
ス光源が得られる。光源は、レーザ、光センサ、及び、
結合装置が取り付けられたパッケージから構成される。
レーザは、放射光ビームとして光ビームを放射する発光
表面を１つだけしか備えていない。光センサは、それに
入射する光エネルギの強度を表した電気信号を発生す
る。結合装置は、放射光ビームの一部を光センサに結合
し、放射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして透
過する。
【００１６】パッケージには、光センサの受光表面がレ
ーザの発光表面と非平行になるようにして、光センサが
取り付けられるポストを含むことが可能である。この実
施例の場合、結合装置には、放射光ビームの一部を反射
光ビームとして部分的に反射し、放射光ビームの残りの
部分を出力光ビームとして透過するビーム分割表面を備
えた基板が含まれている。基板は、ビーム分割表面によ
って方向付けされた反射光ビームが、光センサの受光表
面にぶつかるように位置決めされる。
ーザの発光表面と非平行になるようにして、光センサが
取り付けられるポストを含むことが可能である。この実
施例の場合、結合装置には、放射光ビームの一部を反射
光ビームとして部分的に反射し、放射光ビームの残りの
部分を出力光ビームとして透過するビーム分割表面を備
えた基板が含まれている。基板は、ビーム分割表面によ
って方向付けされた反射光ビームが、光センサの受光表
面にぶつかるように位置決めされる。
【００１７】パッケージには、レーザが取り付けられ
る、グルーブが形成された、ヘッダを含むことが可能で
ある。この実施例の場合、基板は、ビーム分割表面と第
２の平行表面の間のエッジがグルーブに係合し、第２の
表面の一部がポストに接触するようにして取り付けられ
る。
る、グルーブが形成された、ヘッダを含むことが可能で
ある。この実施例の場合、基板は、ビーム分割表面と第
２の平行表面の間のエッジがグルーブに係合し、第２の
表面の一部がポストに接触するようにして取り付けられ
る。
【００１８】光センサは、その受光表面が光センサに結
合される光に対して非ゼロの入射角をなすようにして取
り付けることが可能である。代替案として、結合装置に
よって光センサに結合される光が、非ゼロの入射角で光
センサに入射するように、結合装置を取り付けることが
可能である。これらの構造は、結合装置によって結合さ
れる光が、光センサによる反射後に、レーザに再入射す
るのを阻止する。結合装置の基板は、吸光性にして、結
合装置によって結合され、光センサによる反射後に、レ
ーザに再入射する光の強度を減衰させることが可能であ
る。
合される光に対して非ゼロの入射角をなすようにして取
り付けることが可能である。代替案として、結合装置に
よって光センサに結合される光が、非ゼロの入射角で光
センサに入射するように、結合装置を取り付けることが
可能である。これらの構造は、結合装置によって結合さ
れる光が、光センサによる反射後に、レーザに再入射す
るのを阻止する。結合装置の基板は、吸光性にして、結
合装置によって結合され、光センサによる反射後に、レ
ーザに再入射する光の強度を減衰させることが可能であ
る。
【００１９】結合装置は、ほぼ立方体とし、第２の表面
対にほぼ垂直な第１の表面対を含むことが可能である。
この実施例の場合、ビーム分割表面によって、第１の表
面対の一方が第２の表面対の一方に接続される。結合装
置は、第１の表面対の一方が放射光ビームに対して垂直
をなし、第２の表面対の一方が光センサに接触するよう
に取り付けられる。結合装置は、さらに、第１の表面対
の一方がレーザの発光表面に接触するように取り付ける
ことが可能である。
対にほぼ垂直な第１の表面対を含むことが可能である。
この実施例の場合、ビーム分割表面によって、第１の表
面対の一方が第２の表面対の一方に接続される。結合装
置は、第１の表面対の一方が放射光ビームに対して垂直
をなし、第２の表面対の一方が光センサに接触するよう
に取り付けられる。結合装置は、さらに、第１の表面対
の一方がレーザの発光表面に接触するように取り付ける
ことが可能である。
【００２０】パッケージに、ヘッダを含むことが可能で
あり、レーザ及び光センサは、受光表面が発光表面とほ
ぼ平行をなすように、ヘッダと並べて取り付けることが
可能である。この実施例の場合、結合装置には、ヘッダ
から離れた位置においてパッケージによって支持される
光方向転換表面が含まれている。光方向転換表面は、放
射光ビームの一部を光センサの受光表面に向け直し、放
射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして透過す
る。
あり、レーザ及び光センサは、受光表面が発光表面とほ
ぼ平行をなすように、ヘッダと並べて取り付けることが
可能である。この実施例の場合、結合装置には、ヘッダ
から離れた位置においてパッケージによって支持される
光方向転換表面が含まれている。光方向転換表面は、放
射光ビームの一部を光センサの受光表面に向け直し、放
射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして透過す
る。
【００２１】パッケージには、さらに、ヘッダに取り付
けられた容器を含むことが可能であり、光方向転換表面
は、反射によって、放射光ビームの一部を光センサに向
かって反射ビームとして反射する働きをすることが可能
である。この実施例の場合、光方向転換表面は、放射光
ビームに対して、反射光ビームが光センサの受光表面に
入射する角度をなすように、容器によって支持される。
けられた容器を含むことが可能であり、光方向転換表面
は、反射によって、放射光ビームの一部を光センサに向
かって反射ビームとして反射する働きをすることが可能
である。この実施例の場合、光方向転換表面は、放射光
ビームに対して、反射光ビームが光センサの受光表面に
入射する角度をなすように、容器によって支持される。
【００２２】この容器には、出力光ビームを透過するよ
うに配置された半透明の窓を含むことが可能であり、光
源には、さらに、容器内においてヘッダと半透明窓の間
に取り付けられる挿入物を含むことが可能である。この
挿入物によって、光方向転換表面が支持される。
うに配置された半透明の窓を含むことが可能であり、光
源には、さらに、容器内においてヘッダと半透明窓の間
に取り付けられる挿入物を含むことが可能である。この
挿入物によって、光方向転換表面が支持される。
【００２３】パッケージには、発光表面がヘッダと平行
をなすようにして、レーザが取り付けられ、受光表面が
レーザの発光表面とほぼ平行をなすようにして、光セン
サが取り付けられるヘッダを含むことが可能である。こ
の実施例の場合、結合装置には、光方向転換表面と反射
面が含まれる。光方向転換表面は、レーザに隣接して配
置され、放射光ビームの一部を方向転換光ビームとして
反射表面に向け直す働きをする。反射表面は、方向転換
光ビームを少なくとも１回反射して、方向転換光ビーム
が光センサの受光表面に入射するようにする。光方向転
換表面及び反射表面は、両方とも、光方向転換表面が反
射によって機能するようにして、ヘッダに取り付けるこ
とが可能である。
をなすようにして、レーザが取り付けられ、受光表面が
レーザの発光表面とほぼ平行をなすようにして、光セン
サが取り付けられるヘッダを含むことが可能である。こ
の実施例の場合、結合装置には、光方向転換表面と反射
面が含まれる。光方向転換表面は、レーザに隣接して配
置され、放射光ビームの一部を方向転換光ビームとして
反射表面に向け直す働きをする。反射表面は、方向転換
光ビームを少なくとも１回反射して、方向転換光ビーム
が光センサの受光表面に入射するようにする。光方向転
換表面及び反射表面は、両方とも、光方向転換表面が反
射によって機能するようにして、ヘッダに取り付けるこ
とが可能である。
【００２４】結合装置には、光センサに結合される放射
光ビームの一部と出力光ビームとの強度比を決めるた
め、反射制御層を含めることが可能である。
光ビームの一部と出力光ビームとの強度比を決めるた
め、反射制御層を含めることが可能である。
【００２５】結合装置に、光センサに結合される放射光
ビームの一部と出力光ビームとの強度比を決める素子を
含むことが可能である。
ビームの一部と出力光ビームとの強度比を決める素子を
含むことが可能である。
【００２６】光源には、さらに、光センサが発生する電
気信号に応答して、レーザに供給されるレーザ電流を制
御し、レーザに放射光ビームを発生させる働きをする制
御回路を含むことが可能である。制御回路は、さらに、
レーザ電流を制御し、光センサによって生じる電気信号
を出力光ビームの所定の最大強度に対応する所定の最大
値に制限する働きをすることも可能である。
気信号に応答して、レーザに供給されるレーザ電流を制
御し、レーザに放射光ビームを発生させる働きをする制
御回路を含むことが可能である。制御回路は、さらに、
レーザ電流を制御し、光センサによって生じる電気信号
を出力光ビームの所定の最大強度に対応する所定の最大
値に制限する働きをすることも可能である。
【００２７】レーザによって生じる放射光ビームは、そ
の強度によって決まるＳ／Ｎ比を備える可能性がある。
放射光ビームのＳ／Ｎ比が、しきい値レベルを超える強
度は、所定の最大強度を超える可能性がある。この場
合、結合装置によって、こうした放射光ビームの一部を
光センサに結合し、出力光ビームのＳ／Ｎ比がしきい値
レベルを超え、その強度が所定の最大強度未満になるよ
うにすることが可能である。
の強度によって決まるＳ／Ｎ比を備える可能性がある。
放射光ビームのＳ／Ｎ比が、しきい値レベルを超える強
度は、所定の最大強度を超える可能性がある。この場
合、結合装置によって、こうした放射光ビームの一部を
光センサに結合し、出力光ビームのＳ／Ｎ比がしきい値
レベルを超え、その強度が所定の最大強度未満になるよ
うにすることが可能である。
【００２８】光源は、それぞれ、強度を制御された光ビ
ームを発生する、光源のアレイを構成する複数の光源の
１つとすることが可能である。結合装置は、放射光ビー
ムの一部を逆回折して光センサに向かわせ、放射光ビー
ムの残りの部分を出力光ビームとして反射することによ
って機能を果たす。
ームを発生する、光源のアレイを構成する複数の光源の
１つとすることが可能である。結合装置は、放射光ビー
ムの一部を逆回折して光センサに向かわせ、放射光ビー
ムの残りの部分を出力光ビームとして反射することによ
って機能を果たす。
【００２９】
【実施例】本発明による一体化レーザ・ベース光源は、
共通のパッケージに取り付けられたレーザ及び光センサ
を備えている。レーザは、レーザ電流に応答して、放射
光ビームを発生する。結合装置は、パッケージ内の放射
光ビームに照射される位置にも取り付けられる。結合装
置は、放射光ビームの一部を光センサに結合し、また、
放射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして透過す
る。光センサは、結合装置によって光センサに結合され
る放射光ビームの一部の強度を表した電気信号を発生す
る。結合装置によって光センサに結合される光は、放射
光ビームの一部であるため、光センサによって発生する
電気信号は、放射光ビーム及び出力光ビームの強度も表
している。光センサによって生じた電気信号が供給され
ると、適合する制御回路によって、レーザ電流が制御を
受け、光センサによって生じる電気信号が、所定の強度
を有する出力光ビームに対応する所定の値に保持され
る。
共通のパッケージに取り付けられたレーザ及び光センサ
を備えている。レーザは、レーザ電流に応答して、放射
光ビームを発生する。結合装置は、パッケージ内の放射
光ビームに照射される位置にも取り付けられる。結合装
置は、放射光ビームの一部を光センサに結合し、また、
放射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして透過す
る。光センサは、結合装置によって光センサに結合され
る放射光ビームの一部の強度を表した電気信号を発生す
る。結合装置によって光センサに結合される光は、放射
光ビームの一部であるため、光センサによって発生する
電気信号は、放射光ビーム及び出力光ビームの強度も表
している。光センサによって生じた電気信号が供給され
ると、適合する制御回路によって、レーザ電流が制御を
受け、光センサによって生じる電気信号が、所定の強度
を有する出力光ビームに対応する所定の値に保持され
る。
【００３０】後述する各種実施例において、１つ以上の
面における部分反射、後方散乱、逆回折、及び、透過に
ついて明らかにされる。レーザ及び光センサが、共通
面、または、同軸をなすように重ねられた２つの直交面
に取り付けられる構成、または、互いに他の構成をなす
ように取り付けられる構成についても解説される。他の
例の場合、レーザ及び光センサは、共通層構造に形成さ
れる。本開示における「光」の意味には、レーザによっ
て発生することが可能な他の形態の電磁エネルギが含ま
れるものと解釈されたい。
面における部分反射、後方散乱、逆回折、及び、透過に
ついて明らかにされる。レーザ及び光センサが、共通
面、または、同軸をなすように重ねられた２つの直交面
に取り付けられる構成、または、互いに他の構成をなす
ように取り付けられる構成についても解説される。他の
例の場合、レーザ及び光センサは、共通層構造に形成さ
れる。本開示における「光」の意味には、レーザによっ
て発生することが可能な他の形態の電磁エネルギが含ま
れるものと解釈されたい。
【００３１】次に、図２Ａに関連して、強度を制御され
た光を発生するレーザ・ベース光源の第１の実施例１０
０について説明を行うことにする。図１に関連して上述
のエッジ発光レーザに用いられたパッケージにわずかに
修正を加えたバージョンを利用する、この第１の実施例
の場合、垂直空洞面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）がパッケ
ージ１０５のヘッダ１０３に取り付けられている。ＶＣ
ＳＥＬ１０１は、発光面１０９から放射光ビーム１０７
を放射する。光センサ１１１が、ＶＣＳＥＬ１０１に隣
接してヘッダ１０３に取り付けられたポスト１１３に取
り付けられている。結合装置１１４が、パッケージ１０
５に取り付けられており、ＶＣＳＥＬによって生じる放
射光ビーム１０７の一部を反射光ビーム１１７として光
センサ１１１に結合し、放射光ビーム１０７の残りの部
分を出力光ビーム１１９として透過する。
た光を発生するレーザ・ベース光源の第１の実施例１０
０について説明を行うことにする。図１に関連して上述
のエッジ発光レーザに用いられたパッケージにわずかに
修正を加えたバージョンを利用する、この第１の実施例
の場合、垂直空洞面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）がパッケ
ージ１０５のヘッダ１０３に取り付けられている。ＶＣ
ＳＥＬ１０１は、発光面１０９から放射光ビーム１０７
を放射する。光センサ１１１が、ＶＣＳＥＬ１０１に隣
接してヘッダ１０３に取り付けられたポスト１１３に取
り付けられている。結合装置１１４が、パッケージ１０
５に取り付けられており、ＶＣＳＥＬによって生じる放
射光ビーム１０７の一部を反射光ビーム１１７として光
センサ１１１に結合し、放射光ビーム１０７の残りの部
分を出力光ビーム１１９として透過する。
【００３２】パッケージ１０５は、ヘッダ１０３に取り
付けられた容器１０６によって仕上がっている。この容
器は、通常、ヘッダ１０３に溶接されて、ハーメチック
・シールを形成する。該容器には、光源から出た出力光
ビーム１１９を通す窓１０８を含むことが可能である。
この窓が、出力光ビーム１１９の一部が反射されて、Ｖ
ＣＳＥＬ１０１に戻るのを阻止するため、該窓には、反
射防止層１１０のコーティングが施される。
付けられた容器１０６によって仕上がっている。この容
器は、通常、ヘッダ１０３に溶接されて、ハーメチック
・シールを形成する。該容器には、光源から出た出力光
ビーム１１９を通す窓１０８を含むことが可能である。
この窓が、出力光ビーム１１９の一部が反射されて、Ｖ
ＣＳＥＬ１０１に戻るのを阻止するため、該窓には、反
射防止層１１０のコーティングが施される。
【００３３】この第１の実施例の場合、平面ビーム分割
器１１５が、結合装置１１４の働きを行い、放射光ビー
ム１０７の一部を反射光ビーム１１７として光センサ１
１１に結合し、光ビーム１０７の残りの部分を出力光ビ
ーム１１９として透過する。光センサ１１１は、平面ビ
ーム分割器１１５によって放射光ビーム１０７から分割
された反射光ビーム１１７の強度を表す電気信号を発生
する。平面ビーム分割器は、光センサ１１１に送り込ま
れることになる、反射光ビーム１１７として光ビーム１
０７の一定部分を反射し、放射光ビーム１０７の残りの
部分を出力光ビーム１１９として透過するので、光セン
サ１１１によって生じる電気信号は、光源１００によっ
て放射される出力光ビーム１１９の強度も表しており、
従って、ＶＣＳＥＬベースの光源１００によって生じる
出力光ビーム１１９の強度を制御するのに適している。
器１１５が、結合装置１１４の働きを行い、放射光ビー
ム１０７の一部を反射光ビーム１１７として光センサ１
１１に結合し、光ビーム１０７の残りの部分を出力光ビ
ーム１１９として透過する。光センサ１１１は、平面ビ
ーム分割器１１５によって放射光ビーム１０７から分割
された反射光ビーム１１７の強度を表す電気信号を発生
する。平面ビーム分割器は、光センサ１１１に送り込ま
れることになる、反射光ビーム１１７として光ビーム１
０７の一定部分を反射し、放射光ビーム１０７の残りの
部分を出力光ビーム１１９として透過するので、光セン
サ１１１によって生じる電気信号は、光源１００によっ
て放射される出力光ビーム１１９の強度も表しており、
従って、ＶＣＳＥＬベースの光源１００によって生じる
出力光ビーム１１９の強度を制御するのに適している。
【００３４】図２Ｆには、ＶＣＳＥＬを通る電流のさま
ざまな値において、サンプルＶＣＳＥＬが生じる放射光
ビーム１０７の強度と、出力光ビーム１１９の強度と、
反射光ビーム１１７に応答して、光センサ１１１が発生
する出力電流との間の関係が示されている。光センサに
よって発生する出力電流が、出力光ビーム１１９の強度
に追随するのは明らかである。
ざまな値において、サンプルＶＣＳＥＬが生じる放射光
ビーム１０７の強度と、出力光ビーム１１９の強度と、
反射光ビーム１１７に応答して、光センサ１１１が発生
する出力電流との間の関係が示されている。光センサに
よって発生する出力電流が、出力光ビーム１１９の強度
に追随するのは明らかである。
【００３５】ＶＣＳＥＬベースの光源１００において、
ＶＣＳＥＬ１０１は、基板１２３に数十層をなす半導体
材料（まとめて参照番号１２１で表示）をエピタキシャ
ル成長させて得られる層構造に導電性領域をパターン形
成し、２つの導電性ミラー層の間に挟まれた発光層が生
じるようにして形成される。層構造については、米国特
許出願第０８／３３０，０３３号に詳細な記述があり、
参考までにその開示が組み込まれているが、後掲の図８
Ａ及び８Ｂに関連してある程度詳細に説明される。
ＶＣＳＥＬ１０１は、基板１２３に数十層をなす半導体
材料（まとめて参照番号１２１で表示）をエピタキシャ
ル成長させて得られる層構造に導電性領域をパターン形
成し、２つの導電性ミラー層の間に挟まれた発光層が生
じるようにして形成される。層構造については、米国特
許出願第０８／３３０，０３３号に詳細な記述があり、
参考までにその開示が組み込まれているが、後掲の図８
Ａ及び８Ｂに関連してある程度詳細に説明される。
【００３６】基板１２３は、その多くが当該技術におい
て既知の適合するチップ取り付け技法を用いて、パッケ
ージ１０５のヘッダ１０３と電気的及び物理的に接触す
るように取り付けられる。第２の電気接点が、ヘッダ１
０３の電気的に分離された通路（不図示）を通る導体１
２５によってＶＣＳＥＬ１０１に対して形成される。導
体１２５は、ボンディング・ワイヤ１２６によってＶＣ
ＳＥＬ１０１のメタライゼーション層（不図示）に接続
される。ＶＣＳＥＬ１０１は、制御回路１２７によって
供給され、導体１２５及び１２６を介してＶＣＳＥＬに
送られる電流に応答し、放射光ビーム１０７を発生す
る。しきい値と飽和値の間の電流の場合、光ビーム１０
７の強度は、電流にほぼ比例する（図２Ｆ）。
て既知の適合するチップ取り付け技法を用いて、パッケ
ージ１０５のヘッダ１０３と電気的及び物理的に接触す
るように取り付けられる。第２の電気接点が、ヘッダ１
０３の電気的に分離された通路（不図示）を通る導体１
２５によってＶＣＳＥＬ１０１に対して形成される。導
体１２５は、ボンディング・ワイヤ１２６によってＶＣ
ＳＥＬ１０１のメタライゼーション層（不図示）に接続
される。ＶＣＳＥＬ１０１は、制御回路１２７によって
供給され、導体１２５及び１２６を介してＶＣＳＥＬに
送られる電流に応答し、放射光ビーム１０７を発生す
る。しきい値と飽和値の間の電流の場合、光ビーム１０
７の強度は、電流にほぼ比例する（図２Ｆ）。
【００３７】光センサ１１１は、シリコン、ガリウム砒
素、インジウム・ガリウム砒素、または、他の適合する
材料で形成される従来のフォトダイオード構造を備えて
いることが望ましい。望ましい材料は、光ビーム１１７
の波長によって決まる。太陽電池のような他の適合する
光検知素子を光センサ１１１に用いることも可能であ
る。光センサは、その多くが当該技術において既知の適
合する取り付け技法を用いて、ポスト１１３に取り付け
られる。
素、インジウム・ガリウム砒素、または、他の適合する
材料で形成される従来のフォトダイオード構造を備えて
いることが望ましい。望ましい材料は、光ビーム１１７
の波長によって決まる。太陽電池のような他の適合する
光検知素子を光センサ１１１に用いることも可能であ
る。光センサは、その多くが当該技術において既知の適
合する取り付け技法を用いて、ポスト１１３に取り付け
られる。
【００３８】光センサ１１１は、物理的及び電気的にポ
ストに接触するように取り付けられるが、代替案とし
て、ポストから電気的に分離することも可能である。ヘ
ッダ１０３の電気的に分離された通路（不図示）を通る
導体１２９によって、光センサに対するもう１つの電気
接点が形成される。導体１２９は、ボンディング・ワイ
ヤ１３０によって光センサ１１１のメタライゼーション
層（不図示）に接続される。適合する回路要素（不図
示）によって、光センサ１１１に逆バイアスがかけら
れ、反射光ビーム１１７の強度によって決まる光センサ
からの出力電流が、導体１２９及び１３０を介して制御
回路１２７に送られる。
ストに接触するように取り付けられるが、代替案とし
て、ポストから電気的に分離することも可能である。ヘ
ッダ１０３の電気的に分離された通路（不図示）を通る
導体１２９によって、光センサに対するもう１つの電気
接点が形成される。導体１２９は、ボンディング・ワイ
ヤ１３０によって光センサ１１１のメタライゼーション
層（不図示）に接続される。適合する回路要素（不図
示）によって、光センサ１１１に逆バイアスがかけら
れ、反射光ビーム１１７の強度によって決まる光センサ
からの出力電流が、導体１２９及び１３０を介して制御
回路１２７に送られる。
【００３９】光センサ１１１からの出力電流及び入力端
子１２８を介して受信するデジタル入力信号に応答し
て、制御回路１２７が、高輝度状態と低輝度状態の一方
または両方において出力光ビーム１１９が所定のレベル
に維持されるように、ＶＣＳＥＬ１０１に流れる電流を
制御する。制御回路１２７の回路構成は、従来のもので
あり、ここでは説明しない。制御回路は、パッケージ１
０５内に取り付けることが可能であり、この場合、ボン
ディング・ワイヤ１２６及び１３０が、制御回路に接続
されており、導体１２５及び１２９を用いて、入力信号
及び電力がパッケージ１０５内のヘッダ１０３に取り付
けられた制御回路に転送される。制御回路は、光センサ
１１１またはＶＣＳＥＬ１０１と一体化することも可能
である。
子１２８を介して受信するデジタル入力信号に応答し
て、制御回路１２７が、高輝度状態と低輝度状態の一方
または両方において出力光ビーム１１９が所定のレベル
に維持されるように、ＶＣＳＥＬ１０１に流れる電流を
制御する。制御回路１２７の回路構成は、従来のもので
あり、ここでは説明しない。制御回路は、パッケージ１
０５内に取り付けることが可能であり、この場合、ボン
ディング・ワイヤ１２６及び１３０が、制御回路に接続
されており、導体１２５及び１２９を用いて、入力信号
及び電力がパッケージ１０５内のヘッダ１０３に取り付
けられた制御回路に転送される。制御回路は、光センサ
１１１またはＶＣＳＥＬ１０１と一体化することも可能
である。
【００４０】光センサ１１１には、放射光ビーム１０７
から取り出された反射光ビーム１１７が光センサに入射
する、受光面１３１が含まれている。図２Ａに示す実施
例の場合、光センサは、受光面１３１がＶＣＳＥＬ１０
１の発光面１０９と非平行になるようにして、ポスト１
１３に取り付けられる。
から取り出された反射光ビーム１１７が光センサに入射
する、受光面１３１が含まれている。図２Ａに示す実施
例の場合、光センサは、受光面１３１がＶＣＳＥＬ１０
１の発光面１０９と非平行になるようにして、ポスト１
１３に取り付けられる。
【００４１】第１の実施例の場合、平面ビーム分割器１
１５には、放射光ビーム１０７の経路に取り付けられた
基板１１６が含まれている。基板１１６は２つの平行
面、すなわち、ビーム分割面１３３と非反射面１３９を
備えている。ビーム分割面１３３は、ＶＣＳＥＬ１０１
によって発生した放射光ビーム１０７の一部を反射光ビ
ームとして反射し、放射光ビームの残りの部分を出力光
ビーム１１９として透過する。ひとつの実施例の場合、
約２平方ｍｍで、厚さ約２００μｍのオプチカル・フラ
ットが、基板として用いられた。代替材料として、水晶
またはプラスチックを平面ビーム分割器に用いることも
可能である。
１５には、放射光ビーム１０７の経路に取り付けられた
基板１１６が含まれている。基板１１６は２つの平行
面、すなわち、ビーム分割面１３３と非反射面１３９を
備えている。ビーム分割面１３３は、ＶＣＳＥＬ１０１
によって発生した放射光ビーム１０７の一部を反射光ビ
ームとして反射し、放射光ビームの残りの部分を出力光
ビーム１１９として透過する。ひとつの実施例の場合、
約２平方ｍｍで、厚さ約２００μｍのオプチカル・フラ
ットが、基板として用いられた。代替材料として、水晶
またはプラスチックを平面ビーム分割器に用いることも
可能である。
【００４２】平面ビーム分割器１１５は、ポスト１１３
の平面からポストの高さにほぼ等しい距離離れて溝１３
５が形成されたヘッダ１０３に取り付けられる。平面ビ
ーム分割器１１５は、さらに、非反射面１３９とビーム
分割面１３３の間のエッジ１３７が溝１３５に係合し、
エッジ１３７から遠位の非反射面の一部がポスト１１３
に支持されるようにして取り付けられる。ポスト１１３
に対する溝１３５の実際の位置は、平面ビーム分割器１
１５のビーム分割面１３３からの反射ビーム１１７が、
光センサ１１１の中心に入射するように設定される。平
面ビーム分割器１１５は、適合する接着剤、あるいは、
ヘッダ１０３及び／またはポスト１１３に取り付けられ
たクリップ（不図示）によって所定位置に保持される。
溝１３５は、省略することが可能であり、これによっ
て、修正を施されていないポスト・タイプのヘッダの利
用が可能になる。
の平面からポストの高さにほぼ等しい距離離れて溝１３
５が形成されたヘッダ１０３に取り付けられる。平面ビ
ーム分割器１１５は、さらに、非反射面１３９とビーム
分割面１３３の間のエッジ１３７が溝１３５に係合し、
エッジ１３７から遠位の非反射面の一部がポスト１１３
に支持されるようにして取り付けられる。ポスト１１３
に対する溝１３５の実際の位置は、平面ビーム分割器１
１５のビーム分割面１３３からの反射ビーム１１７が、
光センサ１１１の中心に入射するように設定される。平
面ビーム分割器１１５は、適合する接着剤、あるいは、
ヘッダ１０３及び／またはポスト１１３に取り付けられ
たクリップ（不図示）によって所定位置に保持される。
溝１３５は、省略することが可能であり、これによっ
て、修正を施されていないポスト・タイプのヘッダの利
用が可能になる。
【００４３】光源１００の光学的構成については、図２
Ｂにより詳細に示されている。図２Ｂには、ヘッダ１０
３の一部に取り付けられたＶＣＳＥＬ１０１、図２Ａに
示すようにヘッダ１０３に取り付けられた、ポスト１１
３の一部に取り付けられた光センサ１１１、及び、ＶＣ
ＳＥＬ１０１が発生した放射光ビーム１０７の一部を反
射ビーム１１７として光センサ１１１に結合し、放射ビ
ーム１０７の放射ビーム１０７の残りの部分を出力光ビ
ーム１１９として透過する平面ビーム分割器１１５の一
部が示されている。
Ｂにより詳細に示されている。図２Ｂには、ヘッダ１０
３の一部に取り付けられたＶＣＳＥＬ１０１、図２Ａに
示すようにヘッダ１０３に取り付けられた、ポスト１１
３の一部に取り付けられた光センサ１１１、及び、ＶＣ
ＳＥＬ１０１が発生した放射光ビーム１０７の一部を反
射ビーム１１７として光センサ１１１に結合し、放射ビ
ーム１０７の放射ビーム１０７の残りの部分を出力光ビ
ーム１１９として透過する平面ビーム分割器１１５の一
部が示されている。
【００４４】ビーム分割器１１５による透過及び反射の
制御のため、基板１１６の非反射面１３９に適合する反
射防止層１４１の被着が施される。非反射面は、ＶＣＳ
ＥＬ１０１及び光センサ１１１に隣接した基板面であ
る。反射防止層に適した材料、及び、ＶＣＳＥＬ１０１
によって発生する放射光ビーム１０７の波長に基づいて
反射防止層の厚さを決めるための手順は、当該技術にお
いて既知のところであり、従って、ここでは説明しな
い。反射防止層１４１は、平面分割器の非反射面１３９
における放射光ビーム１０７の反射を最小限に抑える。
結果として、放射光ビームは、非反射面及び基板１１６
を通って、ビーム分割面１３３に達し、放射光ビームの
一部が、光ビーム１１７として反射され、放射光ビーム
の残りの部分が、出力光ビーム１１９として透過され
る。上述の実施例の場合、反射防止層１４１は省略され
た。
制御のため、基板１１６の非反射面１３９に適合する反
射防止層１４１の被着が施される。非反射面は、ＶＣＳ
ＥＬ１０１及び光センサ１１１に隣接した基板面であ
る。反射防止層に適した材料、及び、ＶＣＳＥＬ１０１
によって発生する放射光ビーム１０７の波長に基づいて
反射防止層の厚さを決めるための手順は、当該技術にお
いて既知のところであり、従って、ここでは説明しな
い。反射防止層１４１は、平面分割器の非反射面１３９
における放射光ビーム１０７の反射を最小限に抑える。
結果として、放射光ビームは、非反射面及び基板１１６
を通って、ビーム分割面１３３に達し、放射光ビームの
一部が、光ビーム１１７として反射され、放射光ビーム
の残りの部分が、出力光ビーム１１９として透過され
る。上述の実施例の場合、反射防止層１４１は省略され
た。
【００４５】代替案として、ＶＣＳＥＬ１０１及び光セ
ンサ１１１に隣接した基板１１６の面をビーム分割面と
して利用することも可能である。この場合、反射防止層
は、ＶＣＳＥＬ及び光センサから遠位の基板面に形成し
て、出力光ビーム１１９の透過を最大にすることが可能
である。しかし、この代替構成の場合、さらに詳細に後
述するように、基板を吸光性にすることによって光セン
サの受光面１３１からＶＣＳＥＬ１０１に反射する光を
減衰させることができない。
ンサ１１１に隣接した基板１１６の面をビーム分割面と
して利用することも可能である。この場合、反射防止層
は、ＶＣＳＥＬ及び光センサから遠位の基板面に形成し
て、出力光ビーム１１９の透過を最大にすることが可能
である。しかし、この代替構成の場合、さらに詳細に後
述するように、基板を吸光性にすることによって光セン
サの受光面１３１からＶＣＳＥＬ１０１に反射する光を
減衰させることができない。
【００４６】反射光ビーム１１７として平面ビーム分割
器１１５によって反射される放射光ビーム１０７の一部
は、ビーム分割面１３３の反射率によって決まる。制御
回路１２７によって、出力光ビームにノイズを持ち込む
ことなく、出力光ビームの強度を制御できるようにする
ため、反射されるべき光ビーム部分は、装置１００の効
率（反射ビーム１１７が出力光ビーム１１９から外れる
ための）と光センサ１１１の電気出力のＳ／Ｎ比との按
配に依存する。光センサ１１１の出力が、制御回路１２
７の動作によって、出力光ビームのＳ／Ｎ比が劣化する
のを阻止するのに十分なＳ／Ｎ比になることを保証する
ため、反射光ビームの強度は、光センサ１１１の感度に
関して十分に高くなければならない。
器１１５によって反射される放射光ビーム１０７の一部
は、ビーム分割面１３３の反射率によって決まる。制御
回路１２７によって、出力光ビームにノイズを持ち込む
ことなく、出力光ビームの強度を制御できるようにする
ため、反射されるべき光ビーム部分は、装置１００の効
率（反射ビーム１１７が出力光ビーム１１９から外れる
ための）と光センサ１１１の電気出力のＳ／Ｎ比との按
配に依存する。光センサ１１１の出力が、制御回路１２
７の動作によって、出力光ビームのＳ／Ｎ比が劣化する
のを阻止するのに十分なＳ／Ｎ比になることを保証する
ため、反射光ビームの強度は、光センサ１１１の感度に
関して十分に高くなければならない。
【００４７】用途によっては、ガラス・空気境界の反射
率が４％であれば、放射光ビーム１０７の強度及び光検
出器１１１の感度が、両方とも、光センサ１１１からの
出力信号に所望のＳ／Ｎ比をもたらすのに十分に高い場
合がある。しかし、多くの一般的な用途においては、反
射光ビーム１１７の強度が放射光ビーム１０７の強度の
１０〜２０％の範囲であることが必要とされる。さら
に、出力光ビーム１１９の強度が低い用途の場合、十分
な強度を備えた反射光ブームを得るには、２０％を超え
る反射率が必要になる。用途によっては、ガラス・空気
境界の４％の反射率でも、反射が強すぎるという場合も
ある。従って、平面ビーム分割器１１５のビーム分割面
１３３に反射制御層１４３を被着させることによって、
ビーム分割面１３３の反射率が決められ、反射光ビーム
１１７と出力光ビーム１１９との強度比が設定される。
反射制御層に適した材料、及び、放射光ビーム１０７の
所望の一部を反射するため、反射制御層の厚さを決める
手順については、当該技術において周知のところであ
り、ここでは説明しない。
率が４％であれば、放射光ビーム１０７の強度及び光検
出器１１１の感度が、両方とも、光センサ１１１からの
出力信号に所望のＳ／Ｎ比をもたらすのに十分に高い場
合がある。しかし、多くの一般的な用途においては、反
射光ビーム１１７の強度が放射光ビーム１０７の強度の
１０〜２０％の範囲であることが必要とされる。さら
に、出力光ビーム１１９の強度が低い用途の場合、十分
な強度を備えた反射光ブームを得るには、２０％を超え
る反射率が必要になる。用途によっては、ガラス・空気
境界の４％の反射率でも、反射が強すぎるという場合も
ある。従って、平面ビーム分割器１１５のビーム分割面
１３３に反射制御層１４３を被着させることによって、
ビーム分割面１３３の反射率が決められ、反射光ビーム
１１７と出力光ビーム１１９との強度比が設定される。
反射制御層に適した材料、及び、放射光ビーム１０７の
所望の一部を反射するため、反射制御層の厚さを決める
手順については、当該技術において周知のところであ
り、ここでは説明しない。
【００４８】もう１つの要素を利用して、ビーム分割面
１３３の反射率を決定することも可能である。用途によ
っては、目の安全のために、出力光ビーム１１９の最大
強度を制限しなければならない。この最大強度は、一部
のレーザが、最高のＳ／Ｎ比で放射光ビームを発生する
強度より低い場合もある。こうした状況の場合、反射制
御層１４３は、比較的反射率の高いビーム分割面１３３
を形成するように設計することが可能である。この結
果、そのＳ／Ｎ比が最高またはそれに近い値になる強度
で放射光ビーム１０７を発生するように、ＶＣＳＥＬ１
０１を動作させることが可能になる。ビーム分割面の反
射率は、出力光ビームの強度の設定が安全基準を楽々と
満たす強度になるように選択される。ビーム分割面は、
放射光ビームの大部分を光センサ１１１に向けて反射
し、放射光ビームの残りのわずかな部分を出力光ビーム
として透過する。その強度が低下するにもかかわらず、
ビーム分割面によって、放射光ビームと放射光ビームの
ノイズが、両方とも等しく減衰されるので、出力光ビー
ムのＳ／Ｎ比は放射光ビームとほぼ同じになる。このタ
イプの光源の場合、反射制御層によって、用途しだい
で、反射率が８０％を超えるビーム分割面が得られる可
能性がある。
１３３の反射率を決定することも可能である。用途によ
っては、目の安全のために、出力光ビーム１１９の最大
強度を制限しなければならない。この最大強度は、一部
のレーザが、最高のＳ／Ｎ比で放射光ビームを発生する
強度より低い場合もある。こうした状況の場合、反射制
御層１４３は、比較的反射率の高いビーム分割面１３３
を形成するように設計することが可能である。この結
果、そのＳ／Ｎ比が最高またはそれに近い値になる強度
で放射光ビーム１０７を発生するように、ＶＣＳＥＬ１
０１を動作させることが可能になる。ビーム分割面の反
射率は、出力光ビームの強度の設定が安全基準を楽々と
満たす強度になるように選択される。ビーム分割面は、
放射光ビームの大部分を光センサ１１１に向けて反射
し、放射光ビームの残りのわずかな部分を出力光ビーム
として透過する。その強度が低下するにもかかわらず、
ビーム分割面によって、放射光ビームと放射光ビームの
ノイズが、両方とも等しく減衰されるので、出力光ビー
ムのＳ／Ｎ比は放射光ビームとほぼ同じになる。このタ
イプの光源の場合、反射制御層によって、用途しだい
で、反射率が８０％を超えるビーム分割面が得られる可
能性がある。
【００４９】出力光ビームの強度は、ビーム分割面によ
る反射によってだけでなく、基板１１６に吸光性材料を
用いることによっても、放射光ビームの強度に対して低
下させることが可能である。
る反射によってだけでなく、基板１１６に吸光性材料を
用いることによっても、放射光ビームの強度に対して低
下させることが可能である。
【００５０】この実施例、及び、本開示に記載の全ての
実施例において、制御回路１２７による光ビーム１１９
の強度の正確な制御は、一方における放射光ビーム１０
７ともう一方における反射光ビーム１１７及び出力光ビ
ーム１１９との間の伝達関数が固定された結合装置１１
４によって左右される。ガラス・空気境界、水晶・空気
境界、または、プラスチック・空気境界、あるいは、メ
タライゼーションが施された反射制御層をコーティング
した前記境界といった境界である、結合装置のビーム分
割面の反射率は、放射光ビームの偏光方向によって決ま
るので、ＶＣＳＥＬ１０１は、伝達関数が固定された結
合装置が得られるように、偏光方向が限定された放射光
ビームを発生する。さもなければ、放射光ビームの偏光
方向の変動によって、結合装置の伝達関数が変化するこ
とになる。偏光方向の変化によって結合装置の伝達関数
が変化すると、制御回路が放射光ビーム（従って、出力
光ビーム）の強度に不要な変化を与える。偏光方向が限
定された放射光ビームを発生することの可能なＶＣＳＥ
Ｌ構造については、後掲の図５Ａ及び図５Ｂに関連して
簡単に後述する。さらに、あるいは、代わりに、結合装
置のビーム分割面上の反射制御層として、一連の誘電体
層を用いることも可能である。こうしたビーム分割面の
伝達関数は、放射光ビームの偏光方向とはほとんど無関
係である。
実施例において、制御回路１２７による光ビーム１１９
の強度の正確な制御は、一方における放射光ビーム１０
７ともう一方における反射光ビーム１１７及び出力光ビ
ーム１１９との間の伝達関数が固定された結合装置１１
４によって左右される。ガラス・空気境界、水晶・空気
境界、または、プラスチック・空気境界、あるいは、メ
タライゼーションが施された反射制御層をコーティング
した前記境界といった境界である、結合装置のビーム分
割面の反射率は、放射光ビームの偏光方向によって決ま
るので、ＶＣＳＥＬ１０１は、伝達関数が固定された結
合装置が得られるように、偏光方向が限定された放射光
ビームを発生する。さもなければ、放射光ビームの偏光
方向の変動によって、結合装置の伝達関数が変化するこ
とになる。偏光方向の変化によって結合装置の伝達関数
が変化すると、制御回路が放射光ビーム（従って、出力
光ビーム）の強度に不要な変化を与える。偏光方向が限
定された放射光ビームを発生することの可能なＶＣＳＥ
Ｌ構造については、後掲の図５Ａ及び図５Ｂに関連して
簡単に後述する。さらに、あるいは、代わりに、結合装
置のビーム分割面上の反射制御層として、一連の誘電体
層を用いることも可能である。こうしたビーム分割面の
伝達関数は、放射光ビームの偏光方向とはほとんど無関
係である。
【００５１】光センサ１１１は、受光面１３１上に被着
した反射防止層１４５を備えている。反射防止層１４５
は、光センサ１１１による検出効率を最大にし、かつ、
光センサの受光面によって反射される逆ビーム１４７の
強度を最小限に抑える。図２Ｂには、分かりやすくする
ため、光ビーム１１７及び１０７から横方向にオフセッ
トした逆ビーム１４７が示されているが、実際には、逆
ビーム１４７は、反射光ビーム１１７及び放射光ビーム
１０７の光路に沿ってＶＣＳＥＬ１０１に戻る。これら
の光路に沿って、逆ビームは、平面ビーム分割器１１５
のビーム分割面１３３によって部分的に反射される。逆
ビーム１４７は、ＶＣＳＥＬ１０１によって生じる放射
光ビーム１０７と波長は同じであるが、位相が異なり、
従って、例えば、放射光ビーム１０７のＳ／Ｎ比を劣化
させるなどの、ＶＣＳＥＬの性能を損なう可能性を有し
ている。逆ビーム１４７の強度を最小限に抑えることに
よって、ＶＣＳＥＬ１０１の性能を損なう能力が低下す
る。
した反射防止層１４５を備えている。反射防止層１４５
は、光センサ１１１による検出効率を最大にし、かつ、
光センサの受光面によって反射される逆ビーム１４７の
強度を最小限に抑える。図２Ｂには、分かりやすくする
ため、光ビーム１１７及び１０７から横方向にオフセッ
トした逆ビーム１４７が示されているが、実際には、逆
ビーム１４７は、反射光ビーム１１７及び放射光ビーム
１０７の光路に沿ってＶＣＳＥＬ１０１に戻る。これら
の光路に沿って、逆ビームは、平面ビーム分割器１１５
のビーム分割面１３３によって部分的に反射される。逆
ビーム１４７は、ＶＣＳＥＬ１０１によって生じる放射
光ビーム１０７と波長は同じであるが、位相が異なり、
従って、例えば、放射光ビーム１０７のＳ／Ｎ比を劣化
させるなどの、ＶＣＳＥＬの性能を損なう可能性を有し
ている。逆ビーム１４７の強度を最小限に抑えることに
よって、ＶＣＳＥＬ１０１の性能を損なう能力が低下す
る。
【００５２】ＶＣＳＥＬ１０１の性能を損なう逆ビーム
１４７の能力は、平面ビーム分割器１１５の基板１１６
に吸光性ガラスを用いることによってさらに低下させる
ことが可能である。こうした追加予防措置の必要は、光
センサ１１１の受光面１３１及び平面ビーム分割器のビ
ーム分割面１３３の反射率、及び、該光ビームによる外
乱に対するＶＣＳＥＬの妨害感受性を含む、いくつかの
要素によって決まる。
１４７の能力は、平面ビーム分割器１１５の基板１１６
に吸光性ガラスを用いることによってさらに低下させる
ことが可能である。こうした追加予防措置の必要は、光
センサ１１１の受光面１３１及び平面ビーム分割器のビ
ーム分割面１３３の反射率、及び、該光ビームによる外
乱に対するＶＣＳＥＬの妨害感受性を含む、いくつかの
要素によって決まる。
【００５３】平面ビーム分割器１１５は、また、出力光
ビーム１１９の反射（例えば、出力光ビームが結合され
る光ファイバの面からの反射）に備わったＶＣＳＥＬ１
０１の性能を損なう能力も低下させる。平面ビーム分割
器のビーム分割面１３３は、出力光ビーム１１９の反射
の一部を反射するので、ＶＣＳＥＬ１０１に到達する出
力光ビーム１１９の反射強度を低下させる。基板１１６
に吸光性のガラスを用いることによって、ＶＣＳＥＬ１
０１に到達する出力光ビーム１１９の反射強度がさらに
低下する。
ビーム１１９の反射（例えば、出力光ビームが結合され
る光ファイバの面からの反射）に備わったＶＣＳＥＬ１
０１の性能を損なう能力も低下させる。平面ビーム分割
器のビーム分割面１３３は、出力光ビーム１１９の反射
の一部を反射するので、ＶＣＳＥＬ１０１に到達する出
力光ビーム１１９の反射強度を低下させる。基板１１６
に吸光性のガラスを用いることによって、ＶＣＳＥＬ１
０１に到達する出力光ビーム１１９の反射強度がさらに
低下する。
【００５４】逆ビーム１４７のＶＣＳＥＬ１０１の性能
を損なう能力は、図２Ｃ〜図２Ｅに示すように、反射光
ビーム１１７が非ゼロの入射角で受光面１３１に入射す
るように光センサ１１１を取り付けることによって低下
させることも可能である。反射光ビーム１１７が非ゼロ
の入射角で受光面に入射するように光センサを取り付け
ることによって、逆ビーム１４７Ａは、光学系を通っ
て、光ビーム１０７及び１１７の光路とは異なる光路を
戻ることになる。結果として、逆ビームの大部分が、ほ
んの数ミクロンしかない活性領域１４９の外においてＶ
ＣＳＥＬ１０１に入射するので、光センサによる反射後
にＶＣＳＥＬの活性領域に戻る逆ビームの強度は、大幅
に低下する。
を損なう能力は、図２Ｃ〜図２Ｅに示すように、反射光
ビーム１１７が非ゼロの入射角で受光面１３１に入射す
るように光センサ１１１を取り付けることによって低下
させることも可能である。反射光ビーム１１７が非ゼロ
の入射角で受光面に入射するように光センサを取り付け
ることによって、逆ビーム１４７Ａは、光学系を通っ
て、光ビーム１０７及び１１７の光路とは異なる光路を
戻ることになる。結果として、逆ビームの大部分が、ほ
んの数ミクロンしかない活性領域１４９の外においてＶ
ＣＳＥＬ１０１に入射するので、光センサによる反射後
にＶＣＳＥＬの活性領域に戻る逆ビームの強度は、大幅
に低下する。
【００５５】図２Ｃに示す光源１００Ａの場合、光セン
サ１１１に対する反射光ビームの入射角は、センサを取
り付けるポスト１１３Ａの一部がヘッダ１０３に対して
垂直にならないように、ヘッダに対してポストを曲げる
ことによって増大する。図２Ｄに示す実施例の光源１０
０Ｂの場合、光センサ１１１に対する反射光ビーム１１
７の入射角は、無修正のポスト１１３に取り付けられた
角度つきパッド１５１に光センサ１１１を取り付けるこ
とによって増大する。図２Ｅに示す実施例の光源１００
Ｃの場合、反射光ビームが、無修正のポスト１１３に取
り付けられた光センサ１１１に非ゼロの入射角で入射す
るように、平面ビーム分割器１１５Ａは、４５゜とは異
なる角度で取り付けられる。
サ１１１に対する反射光ビームの入射角は、センサを取
り付けるポスト１１３Ａの一部がヘッダ１０３に対して
垂直にならないように、ヘッダに対してポストを曲げる
ことによって増大する。図２Ｄに示す実施例の光源１０
０Ｂの場合、光センサ１１１に対する反射光ビーム１１
７の入射角は、無修正のポスト１１３に取り付けられた
角度つきパッド１５１に光センサ１１１を取り付けるこ
とによって増大する。図２Ｅに示す実施例の光源１００
Ｃの場合、反射光ビームが、無修正のポスト１１３に取
り付けられた光センサ１１１に非ゼロの入射角で入射す
るように、平面ビーム分割器１１５Ａは、４５゜とは異
なる角度で取り付けられる。
【００５６】図２Ｂ〜図２Ｅには、平面ビーム分割器１
１５の面１３３及び１３９において、放射光ビーム１０
７がいかに屈折するかも示されている。この屈折の結
果、ＶＣＳＥＬ１０１がパッケージ１０５の光学軸に取
り付けられる場合、出力光ビーム１１９は、光学軸に対
して横方向にシフトした位置から放射される。このシフ
トは、その物理的軸が光学軸上にくるようにして、パッ
ケージ１０５が取り付けられ、出力光ビームが、やは
り、光学軸上に位置する別のコンポーネントに結合され
る場合には、とりわけ問題になる可能性がある。物理的
軸から適正にオフセットした位置においてヘッダ１０３
にＶＣＳＥＬを取り付けることによって、出力光ビーム
１１９をパッケージ１０５の物理的軸に戻すことが可能
である。
１５の面１３３及び１３９において、放射光ビーム１０
７がいかに屈折するかも示されている。この屈折の結
果、ＶＣＳＥＬ１０１がパッケージ１０５の光学軸に取
り付けられる場合、出力光ビーム１１９は、光学軸に対
して横方向にシフトした位置から放射される。このシフ
トは、その物理的軸が光学軸上にくるようにして、パッ
ケージ１０５が取り付けられ、出力光ビームが、やは
り、光学軸上に位置する別のコンポーネントに結合され
る場合には、とりわけ問題になる可能性がある。物理的
軸から適正にオフセットした位置においてヘッダ１０３
にＶＣＳＥＬを取り付けることによって、出力光ビーム
１１９をパッケージ１０５の物理的軸に戻すことが可能
である。
【００５７】図３Ａには、ＶＣＳＥＬ１０１によって生
じる放射光ビーム１０７の一部を反射光ビーム１１７と
して光センサ１１１に結合し、放射光ビーム１０７の残
りの部分を出力光ビーム１１９として透過する結合装置
１１４として、立方ビーム分割器２１５が用いられた、
本発明による第２の実施例である光源２００が示されて
いる。図３Ａにおいて、図２Ａに関連して上述のものと
同じ構成要素については同じ参照番号で表示されてお
り、ここでは、説明を繰り返さない。
じる放射光ビーム１０７の一部を反射光ビーム１１７と
して光センサ１１１に結合し、放射光ビーム１０７の残
りの部分を出力光ビーム１１９として透過する結合装置
１１４として、立方ビーム分割器２１５が用いられた、
本発明による第２の実施例である光源２００が示されて
いる。図３Ａにおいて、図２Ａに関連して上述のものと
同じ構成要素については同じ参照番号で表示されてお
り、ここでは、説明を繰り返さない。
【００５８】ＶＣＳＥＬ１０１によって生じる放射光ビ
ーム１０７は、ゼロの入射角で立方ビーム分割器２１５
に入射し、出射するので、ビーム分割器によって屈折す
ることはない。従って、ＶＣＳＥＬがパッケージ１０５
の物理的軸上に取り付けられている場合、出力光ビーム
１１９は、この軸上に放射される。
ーム１０７は、ゼロの入射角で立方ビーム分割器２１５
に入射し、出射するので、ビーム分割器によって屈折す
ることはない。従って、ＶＣＳＥＬがパッケージ１０５
の物理的軸上に取り付けられている場合、出力光ビーム
１１９は、この軸上に放射される。
【００５９】立方ビーム分割器２１５のビーム分割面２
５３の反射率は、ビーム分割面によって反射されて、反
射光ビーム１１７を発生する放射光ビーム１０７の量を
決定する金属または誘電体層である、反射制御層によっ
て制御される。ビーム分割面２５３の反射率は、反射光
ビーム１１７と出力光ビーム１１９との間における強度
比の設定が、図２Ａに関して上述のところと同様になる
ように選択される。
５３の反射率は、ビーム分割面によって反射されて、反
射光ビーム１１７を発生する放射光ビーム１０７の量を
決定する金属または誘電体層である、反射制御層によっ
て制御される。ビーム分割面２５３の反射率は、反射光
ビーム１１７と出力光ビーム１１９との間における強度
比の設定が、図２Ａに関して上述のところと同様になる
ように選択される。
【００６０】図３Ａに示す実施例の場合、立方ビーム分
割器２１５は、面２５５を光センサ１１１の受光面１３
１に取り付けることによって装着される。このために屈
折率整合セメントを利用して、ビーム分割器と光センサ
の間の境界における反射を最小限に抑えることが望まし
い。ビーム分割器の面２５５、２５７、及び、２５９に
は、反射によってＶＣＳＥＬ１０１に戻される光の強度
を最小限に抑えるため、反射防止コーティング（不図
示）が施される。
割器２１５は、面２５５を光センサ１１１の受光面１３
１に取り付けることによって装着される。このために屈
折率整合セメントを利用して、ビーム分割器と光センサ
の間の境界における反射を最小限に抑えることが望まし
い。ビーム分割器の面２５５、２５７、及び、２５９に
は、反射によってＶＣＳＥＬ１０１に戻される光の強度
を最小限に抑えるため、反射防止コーティング（不図
示）が施される。
【００６１】図３Ｂには、本発明による光源の第２の実
施例に関する変形である光源２５０の一部が示されてい
る。ＶＣＳＥＬ１０１、光センサ１１１、及び、立方ビ
ーム分割器２１５の構成をさらに詳細に示すことができ
るように、図３Ｂから、ヘッダ１０３の一部を除くパッ
ケージ１０５が省略されている。パッケージ、及び、導
体１２５及び１２９に対するボンディング・ワイヤ１２
６及び１３０の接続は、図３Ａに示されているのと同じ
である。
施例に関する変形である光源２５０の一部が示されてい
る。ＶＣＳＥＬ１０１、光センサ１１１、及び、立方ビ
ーム分割器２１５の構成をさらに詳細に示すことができ
るように、図３Ｂから、ヘッダ１０３の一部を除くパッ
ケージ１０５が省略されている。パッケージ、及び、導
体１２５及び１２９に対するボンディング・ワイヤ１２
６及び１３０の接続は、図３Ａに示されているのと同じ
である。
【００６２】図３Ｂに示す変形の場合、ヘッダ１０３
は、標準的なヘッダであり、上述の実施例に用いられて
いるポスト１１３が欠けている。ＶＣＳＥＬ１０１は、
図２Ａに関連して上述のようにヘッダ１０３に取り付け
られている。立方ビーム分割器２１５の面２５７は、Ｖ
ＣＳＥＬ１０１の発光面１０９に取り付けられ、光セン
サ１１１は、ビーム分割器の面２５５に取り付けられて
いる。ビーム分割器は、ＶＣＳＥＬに取り付けられ、光
センサは、できれば屈折率整合セメントを用いてビーム
分割器に取り付けられる。反射によってＶＣＳＥＬ１０
１に戻される光の強度を最小限に抑えるため、面２５
５、２５７、及び、２５９には、反射防止層のコーティ
ングを施すことが望ましい。ボンディング・ワイヤ２６
１によって、光センサ１１１の背面とヘッダ１０３の間
に電気的接続が施される。
は、標準的なヘッダであり、上述の実施例に用いられて
いるポスト１１３が欠けている。ＶＣＳＥＬ１０１は、
図２Ａに関連して上述のようにヘッダ１０３に取り付け
られている。立方ビーム分割器２１５の面２５７は、Ｖ
ＣＳＥＬ１０１の発光面１０９に取り付けられ、光セン
サ１１１は、ビーム分割器の面２５５に取り付けられて
いる。ビーム分割器は、ＶＣＳＥＬに取り付けられ、光
センサは、できれば屈折率整合セメントを用いてビーム
分割器に取り付けられる。反射によってＶＣＳＥＬ１０
１に戻される光の強度を最小限に抑えるため、面２５
５、２５７、及び、２５９には、反射防止層のコーティ
ングを施すことが望ましい。ボンディング・ワイヤ２６
１によって、光センサ１１１の背面とヘッダ１０３の間
に電気的接続が施される。
【００６３】図３Ａ及び図３Ｂに示す光源の場合、面２
５５が面２５７及び２５９に直交しないようにして、立
方ビーム分割器２１５を組み立てることによって、反射
光ビーム１１７と面２５５及び光センサ１１１の受光面
２３１の両方との間において非ゼロの入射角を得ること
が可能になる。代替案として、ビーム分割面２５３が放
射光ビーム１０７に対して４５゜とは異なる角度をなす
ようにして、立方ビーム分割器を組み立てることによっ
て、面２５５及び光センサ１１１の受光面１３１に対し
て非ゼロの入射角を得ることが可能になる。入射角が非
ゼロになると、面２５５または受光面１３１によって反
射される光が、図２Ｃ〜図２Ｅに関して上述のところと
同様に、その活性領域外においてＶＣＳＥＬ１０１に入
射する。
５５が面２５７及び２５９に直交しないようにして、立
方ビーム分割器２１５を組み立てることによって、反射
光ビーム１１７と面２５５及び光センサ１１１の受光面
２３１の両方との間において非ゼロの入射角を得ること
が可能になる。代替案として、ビーム分割面２５３が放
射光ビーム１０７に対して４５゜とは異なる角度をなす
ようにして、立方ビーム分割器を組み立てることによっ
て、面２５５及び光センサ１１１の受光面１３１に対し
て非ゼロの入射角を得ることが可能になる。入射角が非
ゼロになると、面２５５または受光面１３１によって反
射される光が、図２Ｃ〜図２Ｅに関して上述のところと
同様に、その活性領域外においてＶＣＳＥＬ１０１に入
射する。
【００６４】本発明による光源の第３の実施例に関する
いくつかの変形が、図４Ａ〜図４Ｇにおいて示されてい
る。図４Ａ〜図４Ｇには、図２Ａ及び図２Ｂに示すもの
と同じ構成要素が同じ参照番号を用いて表示されてい
る。第３の実施例の場合、標準的な（ポストのない）ヘ
ッダが利用され、光センサがヘッダに取り付けられ、Ｖ
ＣＳＥＬが、発光面が光センサの受光面とほぼ平行にな
るようにして、光センサに隣接して取り付けられる。パ
ッケージによって支持される面は、反射または後方散乱
によって、ＶＣＳＥＬが発生する放射光ビームの一部の
方向を転換して、光センサに戻し、光センサが出力光ビ
ームの強度をモニタできるようにする。
いくつかの変形が、図４Ａ〜図４Ｇにおいて示されてい
る。図４Ａ〜図４Ｇには、図２Ａ及び図２Ｂに示すもの
と同じ構成要素が同じ参照番号を用いて表示されてい
る。第３の実施例の場合、標準的な（ポストのない）ヘ
ッダが利用され、光センサがヘッダに取り付けられ、Ｖ
ＣＳＥＬが、発光面が光センサの受光面とほぼ平行にな
るようにして、光センサに隣接して取り付けられる。パ
ッケージによって支持される面は、反射または後方散乱
によって、ＶＣＳＥＬが発生する放射光ビームの一部の
方向を転換して、光センサに戻し、光センサが出力光ビ
ームの強度をモニタできるようにする。
【００６５】ＶＣＳＥＬ及び光センサは、互いに同軸を
なすようにヘッダに取り付けることもできるし、あるい
は、ヘッダに並べて取り付けることも可能である。ＶＣ
ＳＥＬ及び光センサに独立したチップが用いられる場
合、これらのチップは、一般に、０．２〜１ｍｍだけ離
して配置される。代替案として、ＶＣＳＥＬ及び光セン
サは、共通の半導体材料に形成することが可能であり、
この場合、素子間の離隔距離は、上述の距離より短くす
ることが可能である。しかし、素子間における電気的及
び熱的クロストークを低減するためには、離隔距離は
０．１ｍｍを超えることが望ましい。
なすようにヘッダに取り付けることもできるし、あるい
は、ヘッダに並べて取り付けることも可能である。ＶＣ
ＳＥＬ及び光センサに独立したチップが用いられる場
合、これらのチップは、一般に、０．２〜１ｍｍだけ離
して配置される。代替案として、ＶＣＳＥＬ及び光セン
サは、共通の半導体材料に形成することが可能であり、
この場合、素子間の離隔距離は、上述の距離より短くす
ることが可能である。しかし、素子間における電気的及
び熱的クロストークを低減するためには、離隔距離は
０．１ｍｍを超えることが望ましい。
【００６６】図２Ａに関連して上述のところと同様に、
ＶＣＳＥＬと光センサとの電気的接続が行われる。光セ
ンサの電気出力は、図２Ａに示す制御回路１２７と同様
の制御回路に送られるが、図面の簡略化のため、図４Ａ
〜図４Ｇの図面から省略されている。制御回路は、やは
り、図２Ａに関連して上述のように、高輝度状態におい
て、または、低輝度状態において、または、高輝度状態
及び低輝度状態の両方において、ＶＣＳＥＬに送られる
電流に制御を加える。
ＶＣＳＥＬと光センサとの電気的接続が行われる。光セ
ンサの電気出力は、図２Ａに示す制御回路１２７と同様
の制御回路に送られるが、図面の簡略化のため、図４Ａ
〜図４Ｇの図面から省略されている。制御回路は、やは
り、図２Ａに関連して上述のように、高輝度状態におい
て、または、低輝度状態において、または、高輝度状態
及び低輝度状態の両方において、ＶＣＳＥＬに送られる
電流に制御を加える。
【００６７】図４Ａには、本発明による光源の第３の実
施例に関する第１の変形である光源３００が示されてい
る。光源３００において、ＶＣＳＥＬ１０１及び光セン
サ１１１は、パッケージ１０５のヘッダ１０３に並べて
取り付けられる。パッケージの容器１０６には、修正さ
れた窓３０３が取り付けられている。修正窓３０３は、
角度つき部分３０５を支持しており、該部分は、結合装
置３１４Ａの働きをして、ＶＣＳＥＬ１０１によって生
じた放射光ビーム１０７の一部を反射光ビーム１１７と
して光センサ１１１に戻し、放射光ビーム１０７の残り
の部分を出力光ビーム１１９として透過する。角度つき
部分３０５は、窓３０３内において放射光ビーム１０７
のほぼ中心にくるように配置される。角度つき部分は、
放射光ビーム１０７に対して、面３０７によって反射さ
れる反射光ビーム１１７が光センサ１１１に入射する角
度をなすように設定された、ほぼ平面で、平行な面３０
７及び３０９を備えている。角度つき部分３０５を含む
窓３０３は、水晶、ガラス、または、他の適合する材料
の成形物またはプレス成形物である。代替実施例の場
合、修正窓３０３を省略し、角度つき部分３０５を容器
１０６によって直接支持することも可能である。
施例に関する第１の変形である光源３００が示されてい
る。光源３００において、ＶＣＳＥＬ１０１及び光セン
サ１１１は、パッケージ１０５のヘッダ１０３に並べて
取り付けられる。パッケージの容器１０６には、修正さ
れた窓３０３が取り付けられている。修正窓３０３は、
角度つき部分３０５を支持しており、該部分は、結合装
置３１４Ａの働きをして、ＶＣＳＥＬ１０１によって生
じた放射光ビーム１０７の一部を反射光ビーム１１７と
して光センサ１１１に戻し、放射光ビーム１０７の残り
の部分を出力光ビーム１１９として透過する。角度つき
部分３０５は、窓３０３内において放射光ビーム１０７
のほぼ中心にくるように配置される。角度つき部分は、
放射光ビーム１０７に対して、面３０７によって反射さ
れる反射光ビーム１１７が光センサ１１１に入射する角
度をなすように設定された、ほぼ平面で、平行な面３０
７及び３０９を備えている。角度つき部分３０５を含む
窓３０３は、水晶、ガラス、または、他の適合する材料
の成形物またはプレス成形物である。代替実施例の場
合、修正窓３０３を省略し、角度つき部分３０５を容器
１０６によって直接支持することも可能である。
【００６８】角度つき部分３０５には、図２Ａに関連し
て上述のように、その反射率が反射光ビーム１１７と出
力光ビーム１１９の相対的強度を決定するように選択さ
れている金属または誘電体層である、反射制御層３１１
のコーティングを施すことが可能である。面３０７の真
性反射率によって所望の強度が得られる用途の場合、反
射制御層３１１の省略が可能である。
て上述のように、その反射率が反射光ビーム１１７と出
力光ビーム１１９の相対的強度を決定するように選択さ
れている金属または誘電体層である、反射制御層３１１
のコーティングを施すことが可能である。面３０７の真
性反射率によって所望の強度が得られる用途の場合、反
射制御層３１１の省略が可能である。
【００６９】図４Ｂには、標準窓１０８を備える標準容
器１０６を用いた、第２の変形である光源３２０が示さ
れている。これら標準部品は、図４Ａに示す修正窓を備
えた容器よりも低コストである。容器１０６には、介挿
体３２１が取り付けられている。その他の点では、図４
Ｂに示す変形３２０の構造と図４Ａに示す変形とは同じ
ものであり、これ以上の説明は加えない。介挿体３２１
には、角度つき部分３２３が含まれており、該部分は、
結合装置３１４Ｂの働きをして、ＶＣＳＥＬ１０１によ
って生じた放射光ビーム１０７の一部を反射光ビーム１
１７として光センサ１１１に戻し、放射光ビーム１０７
の残りの部分を出力光ビーム１１９として透過する。角
度つき部分３２３は、介挿体３２１内において放射光ビ
ーム１０７のほぼ中心にくるように配置される。角度つ
き部分は、放射光ビーム１０７に対して、面３２５によ
って反射される反射光ビーム１１７が光センサ１１１に
入射する角度をなすように設定された、ほぼ平面で、平
行な面３２５及び３２７を備えている。介挿体３２１
は、水晶、ガラス、または、他の適合する材料の成形物
またはプレス成形物である。
器１０６を用いた、第２の変形である光源３２０が示さ
れている。これら標準部品は、図４Ａに示す修正窓を備
えた容器よりも低コストである。容器１０６には、介挿
体３２１が取り付けられている。その他の点では、図４
Ｂに示す変形３２０の構造と図４Ａに示す変形とは同じ
ものであり、これ以上の説明は加えない。介挿体３２１
には、角度つき部分３２３が含まれており、該部分は、
結合装置３１４Ｂの働きをして、ＶＣＳＥＬ１０１によ
って生じた放射光ビーム１０７の一部を反射光ビーム１
１７として光センサ１１１に戻し、放射光ビーム１０７
の残りの部分を出力光ビーム１１９として透過する。角
度つき部分３２３は、介挿体３２１内において放射光ビ
ーム１０７のほぼ中心にくるように配置される。角度つ
き部分は、放射光ビーム１０７に対して、面３２５によ
って反射される反射光ビーム１１７が光センサ１１１に
入射する角度をなすように設定された、ほぼ平面で、平
行な面３２５及び３２７を備えている。介挿体３２１
は、水晶、ガラス、または、他の適合する材料の成形物
またはプレス成形物である。
【００７０】角度つき部分３２３の面３２５には、図２
Ａに関連して上述のように、その反射率が反射光ビーム
１１７と出力光ビーム１１９の相対的強度を決定するよ
うに選択されている金属または誘電体層である、反射制
御層３２９のコーティングを施すことが可能である。面
３２５の真性反射率によって所望の強度が得られる用途
の場合、反射制御層３２９の省略が可能である。
Ａに関連して上述のように、その反射率が反射光ビーム
１１７と出力光ビーム１１９の相対的強度を決定するよ
うに選択されている金属または誘電体層である、反射制
御層３２９のコーティングを施すことが可能である。面
３２５の真性反射率によって所望の強度が得られる用途
の場合、反射制御層３２９の省略が可能である。
【００７１】窓１０８には、窓１０８と介挿体３２１の
間に生じる多重反射を阻止し、窓が出力光ビームの一部
を反射して、ＶＣＳＥＬ１０１に戻すのを阻止するた
め、反射防止層１１０のコーティングを施すことが望ま
しい。
間に生じる多重反射を阻止し、窓が出力光ビームの一部
を反射して、ＶＣＳＥＬ１０１に戻すのを阻止するた
め、反射防止層１１０のコーティングを施すことが望ま
しい。
【００７２】図４Ｃには、パッケージ１０５の窓３４１
がボール・レンズ３４３を支持する、第３の変形である
光源３４０が示されている。ボール・レンズ３４３の凸
面３４５は、結合装置３１４Ｃの働きをして、ＶＣＳＥ
Ｌ１０１によって生じた放射光ビーム１０７の一部を反
射光ビーム１１７として光センサ１１１に戻し、放射光
ビーム１０７の残りの部分を出力光ビーム１１９として
透過する。放射光ビーム１０７は、ＶＣＳＥＬ１０１か
ら放射されると、わずかに発散する。従って、光ビーム
の外側部分は、ボール・レンズのビーム分割面３４５に
非ゼロの入射角で入射し、光学軸に対して角度をなして
ビーム分割面３４５によって反射される。例えば、放射
光ビーム１０７の外側部分３４７は、反射光ビーム１１
７が光センサ１１１に入射する角度でビーム分割面３４
５によって反射される。
がボール・レンズ３４３を支持する、第３の変形である
光源３４０が示されている。ボール・レンズ３４３の凸
面３４５は、結合装置３１４Ｃの働きをして、ＶＣＳＥ
Ｌ１０１によって生じた放射光ビーム１０７の一部を反
射光ビーム１１７として光センサ１１１に戻し、放射光
ビーム１０７の残りの部分を出力光ビーム１１９として
透過する。放射光ビーム１０７は、ＶＣＳＥＬ１０１か
ら放射されると、わずかに発散する。従って、光ビーム
の外側部分は、ボール・レンズのビーム分割面３４５に
非ゼロの入射角で入射し、光学軸に対して角度をなして
ビーム分割面３４５によって反射される。例えば、放射
光ビーム１０７の外側部分３４７は、反射光ビーム１１
７が光センサ１１１に入射する角度でビーム分割面３４
５によって反射される。
【００７３】ボール・レンズ３４３の凸面３４５を結合
装置として用いることによって、いくつかの利点が得ら
れる。放射光ビーム１０７に対してゼロの入射角をなす
ように配置されるのは、凸面の無限小セグメントだけで
ある。従って、凸面によって、光センサ１１１の受光面
及び凸面による反射光ビーム１１７の反射後、ＶＣＳＥ
Ｌ１０１に戻される逆光ビームの強度が最小限に抑えら
れる。また、反射光ビーム１１７は、凸面から発散する
ので、ＶＣＳＥＬに対する光センサの位置決めに要求さ
れる精度要件が緩和される。
装置として用いることによって、いくつかの利点が得ら
れる。放射光ビーム１０７に対してゼロの入射角をなす
ように配置されるのは、凸面の無限小セグメントだけで
ある。従って、凸面によって、光センサ１１１の受光面
及び凸面による反射光ビーム１１７の反射後、ＶＣＳＥ
Ｌ１０１に戻される逆光ビームの強度が最小限に抑えら
れる。また、反射光ビーム１１７は、凸面から発散する
ので、ＶＣＳＥＬに対する光センサの位置決めに要求さ
れる精度要件が緩和される。
【００７４】窓３４１及びボール・レンズ３４３は、ガ
ラス、水晶、プラスチック、及び、その他の適合する材
料による成形物またはプレス成形物とすることが可能で
ある。ボール・レンズは、サファイアから造ることも可
能である。代替実施例の場合、窓を省略し、ボール・レ
ンズを容器１０６によって直接支持することも可能であ
る。もう１つの代替実施例の場合、ボール・レンズの凸
面の代わりに、球面または放物面レンズの凸面を凸状ビ
ーム分割面３４５として用いることが可能である。
ラス、水晶、プラスチック、及び、その他の適合する材
料による成形物またはプレス成形物とすることが可能で
ある。ボール・レンズは、サファイアから造ることも可
能である。代替実施例の場合、窓を省略し、ボール・レ
ンズを容器１０６によって直接支持することも可能であ
る。もう１つの代替実施例の場合、ボール・レンズの凸
面の代わりに、球面または放物面レンズの凸面を凸状ビ
ーム分割面３４５として用いることが可能である。
【００７５】ボール・レンズ３４３のビーム分割面３４
５には、反射制御層３４９、すなわち、面３４５の反射
率を決める、従って、図２Ａに関連して上述のように、
反射光ビーム１１７と出力光ビーム１１９との相対的強
度を決める金属または誘電体層のコーティングを施すこ
とが可能である。ビーム分割面の反対側にあるボール・
レンズの面３４６には、反射防止層３４８のコーティン
グを施すことが望ましい。
５には、反射制御層３４９、すなわち、面３４５の反射
率を決める、従って、図２Ａに関連して上述のように、
反射光ビーム１１７と出力光ビーム１１９との相対的強
度を決める金属または誘電体層のコーティングを施すこ
とが可能である。ビーム分割面の反対側にあるボール・
レンズの面３４６には、反射防止層３４８のコーティン
グを施すことが望ましい。
【００７６】図４Ｃに示す実施例の場合、反射光ビーム
１１７の一部だけしか光検出器１１１に入射しない。反
射光ビームの残りは、ヘッダ１０３及びＶＣＳＥＬ１０
１によって吸収または反射される。図４Ｄに示す第４の
変形である光源３５０の場合、大面積センサ３５１がヘ
ッダ１０３に取り付けられ、ＶＣＳＥＬ１０１が、光学
軸の中心にくるのが望ましい光センサ３５１の受光面３
５３の中心に取り付けられて、ＶＣＳＥＬ／光センサ・
アセンブリ３６１を形成する。ＶＣＳＥＬ１０１及びト
ラック４１７（図５Ａ）によってカバーされていない受
光面３５３の部分が、反射光ビーム１１７の大部分を捕
捉し、結果として、光センサは、図４Ｃに示す変形に比
べて、所定の強度の反射光ビームに対するＳ／Ｎ比が高
い電気信号を発生することになる。ＶＣＳＥＬ／光セン
サ・アセンブリ３６１の詳細については、図５Ａ及び５
Ｂに関連して以下で述べることにする。
１１７の一部だけしか光検出器１１１に入射しない。反
射光ビームの残りは、ヘッダ１０３及びＶＣＳＥＬ１０
１によって吸収または反射される。図４Ｄに示す第４の
変形である光源３５０の場合、大面積センサ３５１がヘ
ッダ１０３に取り付けられ、ＶＣＳＥＬ１０１が、光学
軸の中心にくるのが望ましい光センサ３５１の受光面３
５３の中心に取り付けられて、ＶＣＳＥＬ／光センサ・
アセンブリ３６１を形成する。ＶＣＳＥＬ１０１及びト
ラック４１７（図５Ａ）によってカバーされていない受
光面３５３の部分が、反射光ビーム１１７の大部分を捕
捉し、結果として、光センサは、図４Ｃに示す変形に比
べて、所定の強度の反射光ビームに対するＳ／Ｎ比が高
い電気信号を発生することになる。ＶＣＳＥＬ／光セン
サ・アセンブリ３６１の詳細については、図５Ａ及び５
Ｂに関連して以下で述べることにする。
【００７７】ＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブリ３６１
は、光センサ３５１の背面の導電層４０７（図５Ｂ）が
ヘッダ１０３と物理的及び電気的に接触するようにして
取り付けられる。大面積センサ３５１の電気出力は、導
体１２９とボンディング・パッド４１１の間に接続され
たボンディング・ワイヤ１３０によって導体１２９に接
続される。ＶＣＳＥＬ１０１の電流は、導体１２５と導
電層４１９の間に接続されたボンディング・ワイヤ１２
６によって導体１２５から接続される。ＶＣＳＥＬの電
気回路は、ボンディング・ワイヤ３５５の一方の端部を
ボンディング・パッド４１５に接続することによって完
成する。図４Ｄには、ヘッダ１０３に接続されたボンデ
ィング・ワイヤ３５５のもう一方の端部が示されてい
る。代替案として、ＶＣＳＥＬ回路は、ボンディング・
ワイヤ３５５のもう一方の端部を、ヘッダ１０３の絶縁
通路（不図示）を通る追加導体（不図示ではあるが、導
体１２５及び１２９と同様）に接続することによって、
光センサ回路から電気的に分離することが可能である。
上述の点を除けば、図４Ｄに示す光源３５０は、図４Ｃ
に関して上述のものと同様であり、これ以上の説明は行
わない。
は、光センサ３５１の背面の導電層４０７（図５Ｂ）が
ヘッダ１０３と物理的及び電気的に接触するようにして
取り付けられる。大面積センサ３５１の電気出力は、導
体１２９とボンディング・パッド４１１の間に接続され
たボンディング・ワイヤ１３０によって導体１２９に接
続される。ＶＣＳＥＬ１０１の電流は、導体１２５と導
電層４１９の間に接続されたボンディング・ワイヤ１２
６によって導体１２５から接続される。ＶＣＳＥＬの電
気回路は、ボンディング・ワイヤ３５５の一方の端部を
ボンディング・パッド４１５に接続することによって完
成する。図４Ｄには、ヘッダ１０３に接続されたボンデ
ィング・ワイヤ３５５のもう一方の端部が示されてい
る。代替案として、ＶＣＳＥＬ回路は、ボンディング・
ワイヤ３５５のもう一方の端部を、ヘッダ１０３の絶縁
通路（不図示）を通る追加導体（不図示ではあるが、導
体１２５及び１２９と同様）に接続することによって、
光センサ回路から電気的に分離することが可能である。
上述の点を除けば、図４Ｄに示す光源３５０は、図４Ｃ
に関して上述のものと同様であり、これ以上の説明は行
わない。
【００７８】図４Ｈは、図４Ｄに示す実施例によって生
じる出力光ビーム１１９内に取り付けられた大面積光検
出器の出力と対照して作図された光センサ３５１の出力
電流を示すグラフである。図４Ｈには、光センサ３５１
の出力と出力光ビーム内に取り付けられた光検出器の出
力との間におけるほぼ線形の関係が示されており、光セ
ンサ３５１の出力が出力光ビーム１１９の強度を正確に
表していることが分かる。
じる出力光ビーム１１９内に取り付けられた大面積光検
出器の出力と対照して作図された光センサ３５１の出力
電流を示すグラフである。図４Ｈには、光センサ３５１
の出力と出力光ビーム内に取り付けられた光検出器の出
力との間におけるほぼ線形の関係が示されており、光セ
ンサ３５１の出力が出力光ビーム１１９の強度を正確に
表していることが分かる。
【００７９】用途によっては、図４Ｄに示す実施例のよ
うに、ボール・レンズ３４３と容器１０６の窓を一体化
しないほうが望ましい場合もある。というのも、ボール
・レンズの中心が放射光ビーム１０７にくるように、こ
うした構成のコンポーネントを正確に位置決めすること
が必要になるためである。図４Ｅには、本発明によるレ
ーザ・ベースの光源の第３の実施例に関する第５の変形
である、光源５００が示されている。この光源は、主と
して、光通信リンクに用いることを意図したものであ
る。図４Ｅの場合、図４Ｄに関連して上述の構成要素と
同様の構成要素は、同じ参照番号で表示されており、こ
こでは説明を繰り返さない。
うに、ボール・レンズ３４３と容器１０６の窓を一体化
しないほうが望ましい場合もある。というのも、ボール
・レンズの中心が放射光ビーム１０７にくるように、こ
うした構成のコンポーネントを正確に位置決めすること
が必要になるためである。図４Ｅには、本発明によるレ
ーザ・ベースの光源の第３の実施例に関する第５の変形
である、光源５００が示されている。この光源は、主と
して、光通信リンクに用いることを意図したものであ
る。図４Ｅの場合、図４Ｄに関連して上述の構成要素と
同様の構成要素は、同じ参照番号で表示されており、こ
こでは説明を繰り返さない。
【００８０】光源５００の場合、パッケージ５０１は、
光学軸を形成する軸に沿って配置されたノーズ部分５０
２と、本体部分５０４を備えている。ノーズ部分には、
光学軸と同軸をなすようにボア５０３が形成されてい
る。ボアは、光学軸に対する光ファイバ（不図示）の側
方位置を形成し、光学軸上の固定位置に光ファイバの端
部を配置するようにして光ファイバを収容するため、精
密な寸法が付与されている。
光学軸を形成する軸に沿って配置されたノーズ部分５０
２と、本体部分５０４を備えている。ノーズ部分には、
光学軸と同軸をなすようにボア５０３が形成されてい
る。ボアは、光学軸に対する光ファイバ（不図示）の側
方位置を形成し、光学軸上の固定位置に光ファイバの端
部を配置するようにして光ファイバを収容するため、精
密な寸法が付与されている。
【００８１】本体部分５０４には、正確に光学軸に中心
が位置し、ボール・レンズ５４３を収容する寸法が付与
された空洞５０７が含まれている。ボール・レンズは、
肩５１１と係合するまで空洞に押し込まれる。これによ
って、光学軸上におけるボール・レンズの横方向及び軸
方向の位置が正確に決まる。通路５０５によって、空洞
５０７とボア５０３が光学的に接続される。本体部分５
０４の空洞５０７によって、光学軸上におけるボール・
レンズ５４３の正確な位置決めが行われ、空洞とノーズ
部分５０２のボア５０３とが連係して、光ファイバ、ボ
ール・レンズ、及び、光学軸間における固定位置関係が
確定する。
が位置し、ボール・レンズ５４３を収容する寸法が付与
された空洞５０７が含まれている。ボール・レンズは、
肩５１１と係合するまで空洞に押し込まれる。これによ
って、光学軸上におけるボール・レンズの横方向及び軸
方向の位置が正確に決まる。通路５０５によって、空洞
５０７とボア５０３が光学的に接続される。本体部分５
０４の空洞５０７によって、光学軸上におけるボール・
レンズ５４３の正確な位置決めが行われ、空洞とノーズ
部分５０２のボア５０３とが連係して、光ファイバ、ボ
ール・レンズ、及び、光学軸間における固定位置関係が
確定する。
【００８２】ボール・レンズ５４３の凸状ビーム分割面
５４５には、反射制御層５４９、すなわち、面５４５の
反射率を決める、従って、図２Ａに関連して上述のよう
に、反射光ビーム１１７と出力光ビーム１１９との相対
的強度を決める金属または誘電体層のコーティングを施
すことが可能である。ビーム分割面の反対側にあるボー
ル・レンズの面５４６には、反射防止層５４８のコーテ
ィングを施すことが望ましい。ボール・レンズ５４３の
代わりに、凸状面が、光学軸に対し垂直にアライメント
がとれるようにして放射光ビーム１０７内に取り付けら
れた、球面または放物面レンズを用いることも可能であ
る。
５４５には、反射制御層５４９、すなわち、面５４５の
反射率を決める、従って、図２Ａに関連して上述のよう
に、反射光ビーム１１７と出力光ビーム１１９との相対
的強度を決める金属または誘電体層のコーティングを施
すことが可能である。ビーム分割面の反対側にあるボー
ル・レンズの面５４６には、反射防止層５４８のコーテ
ィングを施すことが望ましい。ボール・レンズ５４３の
代わりに、凸状面が、光学軸に対し垂直にアライメント
がとれるようにして放射光ビーム１０７内に取り付けら
れた、球面または放物面レンズを用いることも可能であ
る。
【００８３】パッケージ５０１の本体部分５０４は、レ
ーザ／光センサ・サブアセンブリ５１３を収容する。レ
ーザ／光センサ・サブアセンブリは、容器１０６の窓１
０８が、図４Ｂに示す窓と同様の標準的な窓である点を
除けば、図４Ｄに示す光源と同様であり、光学軸に対し
てほぼ垂直に配置された平面の平行面を備えている。窓
１０８には、反射防止層１１０のコーティングを施すこ
とが望ましい。
ーザ／光センサ・サブアセンブリ５１３を収容する。レ
ーザ／光センサ・サブアセンブリは、容器１０６の窓１
０８が、図４Ｂに示す窓と同様の標準的な窓である点を
除けば、図４Ｄに示す光源と同様であり、光学軸に対し
てほぼ垂直に配置された平面の平行面を備えている。窓
１０８には、反射防止層１１０のコーティングを施すこ
とが望ましい。
【００８４】レーザ／光センサ・サブアセンブリ５１３
は、パッケージ５０１の本体部分５０４に対してすきま
ばめを施されているので、本体部分においてレーザ／光
センサ・サブアセンブリの横方向と軸方向の位置調整が
可能である。レーザ／光センサ・サブアセンブリ５１３
は、リング状の接着剤５１９によって本体部分５０４内
の所定位置に保持される。
は、パッケージ５０１の本体部分５０４に対してすきま
ばめを施されているので、本体部分においてレーザ／光
センサ・サブアセンブリの横方向と軸方向の位置調整が
可能である。レーザ／光センサ・サブアセンブリ５１３
は、リング状の接着剤５１９によって本体部分５０４内
の所定位置に保持される。
【００８５】アセンブリの際、接着剤５１９の硬化前
に、出力光ビーム１１９の強度を最大にするため、光学
軸に対して軸方向と横方向の両方において、レーザ／光
センサ・サブアセンブリ５１３の位置が能動的に調整さ
れる。レーザ／光センサ・サブアセンブリの位置が最適
になると、接着剤を硬化させて、レーザ／光センサ・サ
ブアセンブリが本体部分５０４内の所定位置に固定され
る。パッケージ５０１内におけるレーザ／光センサ・サ
ブアセンブリの位置を最適にすると、光センサ３５１上
におけるＶＣＳＥＬ１０１の位置決め公差及びヘッダ１
０３上におけるＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブリ３６
１の位置決め公差にもかかわらず、ＶＣＳＥＬ１０１が
パッケージの光学軸上に位置決めされる。上記の点を除
けば、レーザ／光センサ・サブアセンブリ５１３の構造
は、図４Ｄに関連して上述のものと同じであり、従っ
て、ここでは説明を繰り返さない。
に、出力光ビーム１１９の強度を最大にするため、光学
軸に対して軸方向と横方向の両方において、レーザ／光
センサ・サブアセンブリ５１３の位置が能動的に調整さ
れる。レーザ／光センサ・サブアセンブリの位置が最適
になると、接着剤を硬化させて、レーザ／光センサ・サ
ブアセンブリが本体部分５０４内の所定位置に固定され
る。パッケージ５０１内におけるレーザ／光センサ・サ
ブアセンブリの位置を最適にすると、光センサ３５１上
におけるＶＣＳＥＬ１０１の位置決め公差及びヘッダ１
０３上におけるＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブリ３６
１の位置決め公差にもかかわらず、ＶＣＳＥＬ１０１が
パッケージの光学軸上に位置決めされる。上記の点を除
けば、レーザ／光センサ・サブアセンブリ５１３の構造
は、図４Ｄに関連して上述のものと同じであり、従っ
て、ここでは説明を繰り返さない。
【００８６】図４Ｅに示す光源５００の場合、ＶＣＳＥ
Ｌ１０１によって生じた放射光ビーム１０７が、光学軸
に沿って進むにつれて、光学軸から発散し、この結果、
放射光ビーム１０７の一部が、非ゼロの入射角でボール
・レンズ５４３に入射することになる。ボール・レンズ
５４３は、結合装置５１４の働きをして、ＶＣＳＥＬ１
０１によって生じる放射光ビーム１０７の一部を反射光
ビーム１１７として光センサ３５１に戻し、放射光ビー
ム１０７の残りの部分を出力光ビーム１１９として透過
する。反射光ビーム１１７は、光センサ３５１に入射
し、光センサによって反射光ビームの強度を表す電気信
号が発生する。図２Ａに関連して上述のものと同様の制
御回路（不図示）が、光センサによって生じる電気信号
に応答して、ＶＣＳＥＬ１０１に送られる電流に制御を
加え、高輝度状態と低輝度状態の一方または両方におい
て出力光ビーム１１９の強度を制御する。図４Ｅに示す
光源５００の代替構成の場合、ＶＣＳＥＬ及び光センサ
は、図４Ｃに示す構成と同様の構成で、ヘッダに並べて
取り付けることが可能である。別の代替実施例の場合、
容器１０６を省略することが可能である。
Ｌ１０１によって生じた放射光ビーム１０７が、光学軸
に沿って進むにつれて、光学軸から発散し、この結果、
放射光ビーム１０７の一部が、非ゼロの入射角でボール
・レンズ５４３に入射することになる。ボール・レンズ
５４３は、結合装置５１４の働きをして、ＶＣＳＥＬ１
０１によって生じる放射光ビーム１０７の一部を反射光
ビーム１１７として光センサ３５１に戻し、放射光ビー
ム１０７の残りの部分を出力光ビーム１１９として透過
する。反射光ビーム１１７は、光センサ３５１に入射
し、光センサによって反射光ビームの強度を表す電気信
号が発生する。図２Ａに関連して上述のものと同様の制
御回路（不図示）が、光センサによって生じる電気信号
に応答して、ＶＣＳＥＬ１０１に送られる電流に制御を
加え、高輝度状態と低輝度状態の一方または両方におい
て出力光ビーム１１９の強度を制御する。図４Ｅに示す
光源５００の代替構成の場合、ＶＣＳＥＬ及び光センサ
は、図４Ｃに示す構成と同様の構成で、ヘッダに並べて
取り付けることが可能である。別の代替実施例の場合、
容器１０６を省略することが可能である。
【００８７】ＶＣＳＥＬによって生じる光ビームの一部
は、図４Ｆ及び４Ｇに示す第３の実施例に関する第６と
第７の変形におけるように、後方散乱によって光センサ
に結合することも可能である。図４Ｆ及び図４Ｇに示す
変形の場合、図４Ａ及び図４Ｄに関連して上述のものと
同じ構成要素は、同じ参照番号で表示されているので、
ここでは説明を繰り返さない。
は、図４Ｆ及び４Ｇに示す第３の実施例に関する第６と
第７の変形におけるように、後方散乱によって光センサ
に結合することも可能である。図４Ｆ及び図４Ｇに示す
変形の場合、図４Ａ及び図４Ｄに関連して上述のものと
同じ構成要素は、同じ参照番号で表示されているので、
ここでは説明を繰り返さない。
【００８８】図４Ｆ及び図４Ｇに示す光源の場合、標準
的なヘッダ１０３および容器１０６が用いられている
が、容器の窓６０１には、結合装置６１４として散乱部
分６０３を含むことが可能である。結合装置は、ＶＣＳ
ＥＬ１０１によって生じた放射光ビーム１０７の一部を
散乱光６０５として光センサ１１１または３５１に戻
し、放射光ビーム１０７の残りの部分を出力光ビーム１
１９として透過する。ある実施例では、散乱部分６０３
は、窓６０１の面６０７をつや消し加工することによっ
て形成された。代替案として、窓の面の１つに弱い回折
格子（不図示）を形成することにより、窓６０１によっ
て、あるいは、他の手段によって光を散乱させることが
可能である。ＶＣＳＥＬ１０１から遠位の窓６０１の面
には、反射防止層６１０のコーティングを施すことが望
ましい。図４Ｆに示す光源の場合、ＶＣＳＥＬ１０１及
び光センサ１１１は、図４Ａに関連して上述のように、
ヘッダ１０３に並べて取り付けられる。図４Ｇに示す光
源の場合、ＶＣＳＥＬ１０１は、図４Ｄに関連して上述
のように、大面積光センサの中心に取り付けられる。
的なヘッダ１０３および容器１０６が用いられている
が、容器の窓６０１には、結合装置６１４として散乱部
分６０３を含むことが可能である。結合装置は、ＶＣＳ
ＥＬ１０１によって生じた放射光ビーム１０７の一部を
散乱光６０５として光センサ１１１または３５１に戻
し、放射光ビーム１０７の残りの部分を出力光ビーム１
１９として透過する。ある実施例では、散乱部分６０３
は、窓６０１の面６０７をつや消し加工することによっ
て形成された。代替案として、窓の面の１つに弱い回折
格子（不図示）を形成することにより、窓６０１によっ
て、あるいは、他の手段によって光を散乱させることが
可能である。ＶＣＳＥＬ１０１から遠位の窓６０１の面
には、反射防止層６１０のコーティングを施すことが望
ましい。図４Ｆに示す光源の場合、ＶＣＳＥＬ１０１及
び光センサ１１１は、図４Ａに関連して上述のように、
ヘッダ１０３に並べて取り付けられる。図４Ｇに示す光
源の場合、ＶＣＳＥＬ１０１は、図４Ｄに関連して上述
のように、大面積光センサの中心に取り付けられる。
【００８９】すぐ前で説明した変形のどちらかに修正を
加えて、図４Ｂに示す修正装置の介挿体３２１を利用
し、図４Ｂに示す窓付き容器のような標準窓付き容器を
利用することも可能である。修正介挿体の角度つき部分
３２３は、放射光ビーム１０７に対する入射角がゼロに
なるように角度がつけられ、散乱部分は、角度つき部分
の面３２５に形成される。散乱部分に向かい合った修正
介挿体の面には、図４Ｂに示す反射防止層３３０と同様
の反射防止層のコーティングを施すのが望ましい。
加えて、図４Ｂに示す修正装置の介挿体３２１を利用
し、図４Ｂに示す窓付き容器のような標準窓付き容器を
利用することも可能である。修正介挿体の角度つき部分
３２３は、放射光ビーム１０７に対する入射角がゼロに
なるように角度がつけられ、散乱部分は、角度つき部分
の面３２５に形成される。散乱部分に向かい合った修正
介挿体の面には、図４Ｂに示す反射防止層３３０と同様
の反射防止層のコーティングを施すのが望ましい。
【００９０】次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、図４
Ｄ、図４Ｅ、及び、図４Ｇに関連して上述の実施例に用
いられているＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブリ３６１
について説明する。大面積センサ３５１の場合、基板４
０１は、シリコン、ガリウム砒素等のような半導体材料
である。望ましい実施例の場合、基板は、約１．５平方
ミリメートルのシリコンである。領域４０３は、基板４
０１における受光面３５３の下に形成される。領域４０
３は、基板とは逆の導電性を備えている。基板の受光面
には、絶縁層４０５が配置され、基板の反対側の面に
は、導電層４０７が配置されている。望ましい実施例の
場合、絶縁層は、二酸化珪素の層であり、導電層４０７
は、アルミニウムまたは金の層である。メタライゼーシ
ョン層４０９は、絶縁層４０５の開口部を介して領域４
０３と接触し、領域４０３と絶縁層の面上のボンディン
グ・パッド４１１を接続する。ボンディング・パッド４
１１と導電層４０７との間に逆バイアスがかかると、電
流が受光面３５３に入射する光の強度に比例して流れ
る。取り付けパッド４１３は、受光面３５３の中心にお
いて絶縁層上に配置され、トラック４１７によってボン
ディング・パッド４１５に接続される。望ましい実施例
の場合、メタライゼーション層４０９、取り付けパッド
４１３、ボンディング・パッド４１１及び４１５、及
び、トラック４１７が、単一メタライゼーション工程で
形成された。
Ｄ、図４Ｅ、及び、図４Ｇに関連して上述の実施例に用
いられているＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブリ３６１
について説明する。大面積センサ３５１の場合、基板４
０１は、シリコン、ガリウム砒素等のような半導体材料
である。望ましい実施例の場合、基板は、約１．５平方
ミリメートルのシリコンである。領域４０３は、基板４
０１における受光面３５３の下に形成される。領域４０
３は、基板とは逆の導電性を備えている。基板の受光面
には、絶縁層４０５が配置され、基板の反対側の面に
は、導電層４０７が配置されている。望ましい実施例の
場合、絶縁層は、二酸化珪素の層であり、導電層４０７
は、アルミニウムまたは金の層である。メタライゼーシ
ョン層４０９は、絶縁層４０５の開口部を介して領域４
０３と接触し、領域４０３と絶縁層の面上のボンディン
グ・パッド４１１を接続する。ボンディング・パッド４
１１と導電層４０７との間に逆バイアスがかかると、電
流が受光面３５３に入射する光の強度に比例して流れ
る。取り付けパッド４１３は、受光面３５３の中心にお
いて絶縁層上に配置され、トラック４１７によってボン
ディング・パッド４１５に接続される。望ましい実施例
の場合、メタライゼーション層４０９、取り付けパッド
４１３、ボンディング・パッド４１１及び４１５、及
び、トラック４１７が、単一メタライゼーション工程で
形成された。
【００９１】ＶＣＳＥＬ１０１は、基板／ミラー構造４
２３の対向する面上に配置された導電層４１９及び４２
１を備えている。望ましい実施例の場合、基板／ミラー
構造４２３は、約０．５平方ミリメートルである。基板
／ミラー構造については、図８Ａ及図び８Ｂに関連し
て、以下でさらに詳述する。ＶＣＳＥＬ１０１によって
生じる光は、導電層４１９の発光ポート４２５を通って
デバイスを出る。ＶＣＳＥＬ１０１は、適合するチップ
取り付け技法を用いて、取り付けパッド４１３の中心に
取り付けられるので、導電層４２１は、取り付けパッド
と物理的及び電気的に接触する。望ましい実施例の場
合、このために導電性エポキシ接着剤が利用された。
２３の対向する面上に配置された導電層４１９及び４２
１を備えている。望ましい実施例の場合、基板／ミラー
構造４２３は、約０．５平方ミリメートルである。基板
／ミラー構造については、図８Ａ及図び８Ｂに関連し
て、以下でさらに詳述する。ＶＣＳＥＬ１０１によって
生じる光は、導電層４１９の発光ポート４２５を通って
デバイスを出る。ＶＣＳＥＬ１０１は、適合するチップ
取り付け技法を用いて、取り付けパッド４１３の中心に
取り付けられるので、導電層４２１は、取り付けパッド
と物理的及び電気的に接触する。望ましい実施例の場
合、このために導電性エポキシ接着剤が利用された。
【００９２】図６Ａ及び図６Ｂには、本発明によるレー
ザ・ベースの光源の第４の実施例７００が示されてい
る。図６Ａ及び６Ｂの場合、図２Ａに関連して上述の構
成要素と同じ構成要素は、同じ参照番号で表示されてい
る。第４の実施例の場合、結合装置７１４は、光センサ
の面に形成されたビーム分割層である。結合装置は、透
過によって放射光ビームの一部を光センサに結合し、放
射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして反射す
る。
ザ・ベースの光源の第４の実施例７００が示されてい
る。図６Ａ及び６Ｂの場合、図２Ａに関連して上述の構
成要素と同じ構成要素は、同じ参照番号で表示されてい
る。第４の実施例の場合、結合装置７１４は、光センサ
の面に形成されたビーム分割層である。結合装置は、透
過によって放射光ビームの一部を光センサに結合し、放
射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして反射す
る。
【００９３】図６Ａ及び図６Ｂに示す光源７００の場
合、図２Ａに示す実施例に用いられているポスト・タイ
プのヘッダと同様のポスト・タイプのヘッダ１０３が用
いられる。しかし、この実施例の場合、ＶＣＳＥＬ１０
１は、ポスト１１３に取り付けられ、ヘッダ１０３とほ
ぼ平行な放射光ビーム１０７を放射する。角度つき面７
０３を含むプラットフォーム７０１は、角度つき面がＶ
ＣＳＥＬ１０１に面するようにして、ヘッダ１０３に取
り付けられる。このプラットフォームは、ＶＣＳＥＬ１
０１によって生じる放射光ビーム１０７が角度つき面７
０３の中心に入射するように、寸法が付与され、ヘッダ
に取り付けられる。
合、図２Ａに示す実施例に用いられているポスト・タイ
プのヘッダと同様のポスト・タイプのヘッダ１０３が用
いられる。しかし、この実施例の場合、ＶＣＳＥＬ１０
１は、ポスト１１３に取り付けられ、ヘッダ１０３とほ
ぼ平行な放射光ビーム１０７を放射する。角度つき面７
０３を含むプラットフォーム７０１は、角度つき面がＶ
ＣＳＥＬ１０１に面するようにして、ヘッダ１０３に取
り付けられる。このプラットフォームは、ＶＣＳＥＬ１
０１によって生じる放射光ビーム１０７が角度つき面７
０３の中心に入射するように、寸法が付与され、ヘッダ
に取り付けられる。
【００９４】光センサ１１１は、プラットフォーム７０
１の角度つき面の、放射光ビーム１０７が受光面１３１
の中心に入射する位置に取り付けられる。ビーム分割層
７０５は、光センサ１１１の面に配置され、結合装置７
１４の働きをする。結合装置は、図６Ｂに示すように、
ＶＣＳＥＬ１０１によって生じる放射光ビーム１０７の
一部を透過光ビーム７１７として光センサ１１１に結合
し、放射光ビーム１０７の残りの部分を出力光ビーム１
１９として反射する。角度つき面７０３は、放射光ビー
ム１０７の方向に対して、ビーム分割面７０５によって
反射される出力光ビーム１１９がヘッダ１０３にほぼ垂
直な方向に放射することになる角度をなすように設定す
ることが望ましい。ある実施例の場合、角度つき面７０
３は、放射光ビーム１０７に対して約４５゜の角度がつ
けられた。出力光ビーム１１９は、容器１０６の窓１０
８を通ってパッケージ１０５を出る。窓には、出力光ビ
ームの一部を反射してＶＣＳＥＬ１０１に戻すのを阻止
するため、反射防止層１１０のコーティングを施すこと
が可能である。
１の角度つき面の、放射光ビーム１０７が受光面１３１
の中心に入射する位置に取り付けられる。ビーム分割層
７０５は、光センサ１１１の面に配置され、結合装置７
１４の働きをする。結合装置は、図６Ｂに示すように、
ＶＣＳＥＬ１０１によって生じる放射光ビーム１０７の
一部を透過光ビーム７１７として光センサ１１１に結合
し、放射光ビーム１０７の残りの部分を出力光ビーム１
１９として反射する。角度つき面７０３は、放射光ビー
ム１０７の方向に対して、ビーム分割面７０５によって
反射される出力光ビーム１１９がヘッダ１０３にほぼ垂
直な方向に放射することになる角度をなすように設定す
ることが望ましい。ある実施例の場合、角度つき面７０
３は、放射光ビーム１０７に対して約４５゜の角度がつ
けられた。出力光ビーム１１９は、容器１０６の窓１０
８を通ってパッケージ１０５を出る。窓には、出力光ビ
ームの一部を反射してＶＣＳＥＬ１０１に戻すのを阻止
するため、反射防止層１１０のコーティングを施すこと
が可能である。
【００９５】ビーム分割層７０５によって透過される放
射光ビーム１０７の一部である透過光ビーム７１７は、
光センサ１１１の受光面１３１に入射する。光センサ
は、図２Ａに関連して上述のところと同様にして、透過
光ビーム７１７の強度を表した電気信号を発生する。上
述のものと同様の制御回路が、光センサによって生じる
電気信号に応答し、ＶＣＳＥＬ１０１に送られる電流に
制御を加えて、高輝度状態と低輝度状態の一方または両
方において、出力光ビーム１１９の強度を決めることが
可能である。
射光ビーム１０７の一部である透過光ビーム７１７は、
光センサ１１１の受光面１３１に入射する。光センサ
は、図２Ａに関連して上述のところと同様にして、透過
光ビーム７１７の強度を表した電気信号を発生する。上
述のものと同様の制御回路が、光センサによって生じる
電気信号に応答し、ＶＣＳＥＬ１０１に送られる電流に
制御を加えて、高輝度状態と低輝度状態の一方または両
方において、出力光ビーム１１９の強度を決めることが
可能である。
【００９６】ビーム分割層７０５の反射率は、透過光ビ
ーム７１７と出力光ビーム１１９の間において所望の強
度比が得られるように選択される。出力光ビーム１１９
のＳ／Ｎ比が、ビーム分割面の反射率を比較的低くする
ことによって向上し、ＶＣＳＥＬ１０１によって生じる
放射光ビーム１０７の大部分が、上述のように出力光ビ
ームとして反射されない用途の場合、光センサの受光面
１３１には、ビーム分割層７０５の下に吸光層（不図
示）が含まれる。吸光層は、透過光ビーム７１７による
光センサ１１１の飽和を阻止し、出力光ビーム１１９の
強度が透過光ビーム７１７を反射する受光面１３１によ
って増強されるのを阻止する。
ーム７１７と出力光ビーム１１９の間において所望の強
度比が得られるように選択される。出力光ビーム１１９
のＳ／Ｎ比が、ビーム分割面の反射率を比較的低くする
ことによって向上し、ＶＣＳＥＬ１０１によって生じる
放射光ビーム１０７の大部分が、上述のように出力光ビ
ームとして反射されない用途の場合、光センサの受光面
１３１には、ビーム分割層７０５の下に吸光層（不図
示）が含まれる。吸光層は、透過光ビーム７１７による
光センサ１１１の飽和を阻止し、出力光ビーム１１９の
強度が透過光ビーム７１７を反射する受光面１３１によ
って増強されるのを阻止する。
【００９７】光センサ１１１の受光面に配置されたビー
ム分割層７０５の代替案として、ＶＣＳＥＬ１０１と光
センサ１１１の間に、ビーム分割器を非ゼロの入射角で
配置することが可能である。図２Ａに示す平面ビーム分
割器１１５と同様のビーム分割器を用いることが可能で
ある。ビーム分割器は、放射光ビームの一部を透過光ビ
ームとして光センサに透過し、放射光ビームの残りの部
分を出力光ビームとして反射する。ビーム分割器は、光
センサの受光面によって支持することもできるし、ある
いは、光センサとは関係なく、ヘッダによって支持する
ことも可能である。後者の場合、光センサは、受光面が
透過光ビームとほぼ垂直になるように取り付けることが
可能である。
ム分割層７０５の代替案として、ＶＣＳＥＬ１０１と光
センサ１１１の間に、ビーム分割器を非ゼロの入射角で
配置することが可能である。図２Ａに示す平面ビーム分
割器１１５と同様のビーム分割器を用いることが可能で
ある。ビーム分割器は、放射光ビームの一部を透過光ビ
ームとして光センサに透過し、放射光ビームの残りの部
分を出力光ビームとして反射する。ビーム分割器は、光
センサの受光面によって支持することもできるし、ある
いは、光センサとは関係なく、ヘッダによって支持する
ことも可能である。後者の場合、光センサは、受光面が
透過光ビームとほぼ垂直になるように取り付けることが
可能である。
【００９８】ＶＣＳＥＬ１０１と光センサ１１１とをし
っかりと結合することによって、この実施例はＶＣＳＥ
ＬアレイをなすＶＣＳＥＬの強度制御に特に適したもの
になる。図２Ａ〜図２Ｅ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、及
び、図４Ｂに示す実施例は、ＶＣＳＥＬアレイをなすＶ
ＣＳＥＬの強度制御にも適している。図６Ｃには、２素
子ＶＣＳＥＬアレイを例示した、ＶＣＳＥＬのアレイと
共に用いられる、図６Ａ及び図６Ｂに示す実施例の適応
構造７２０が示されている。図６Ｃに示すレーザ・ベー
ス光源７２０の場合、ＶＣＳＥＬ７１１及び７１３は、
ポストに取り付けられた共通層構造に並べて形成されて
いる。後掲の図８Ｂにおいて示される２つのＶＣＳＥＬ
がこのために用いられる。代替案として、ポスト１１３
に２つの個別ＶＣＳＥＬを並べて取り付けることも可能
である。ボンディング・ワイヤ７１５及び７１６と導体
７１９及び７２１によって、それぞれ、ＶＣＳＥＬに対
して別個の電気接続が行われる。
っかりと結合することによって、この実施例はＶＣＳＥ
ＬアレイをなすＶＣＳＥＬの強度制御に特に適したもの
になる。図２Ａ〜図２Ｅ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、及
び、図４Ｂに示す実施例は、ＶＣＳＥＬアレイをなすＶ
ＣＳＥＬの強度制御にも適している。図６Ｃには、２素
子ＶＣＳＥＬアレイを例示した、ＶＣＳＥＬのアレイと
共に用いられる、図６Ａ及び図６Ｂに示す実施例の適応
構造７２０が示されている。図６Ｃに示すレーザ・ベー
ス光源７２０の場合、ＶＣＳＥＬ７１１及び７１３は、
ポストに取り付けられた共通層構造に並べて形成されて
いる。後掲の図８Ｂにおいて示される２つのＶＣＳＥＬ
がこのために用いられる。代替案として、ポスト１１３
に２つの個別ＶＣＳＥＬを並べて取り付けることも可能
である。ボンディング・ワイヤ７１５及び７１６と導体
７１９及び７２１によって、それぞれ、ＶＣＳＥＬに対
して別個の電気接続が行われる。
【００９９】個別光センサをプラットフォーム７０１の
角度つき面７０３に並べて取り付けることはできるが、
図面には、一体化光センサ・アレイ７２３が示されてい
る。光センサの場合、通常、ＶＣＳＥＬアレイにおける
ＶＣＳＥＬの数（図６Ｃには例として２つが示されてい
る）と等しい数の光センサが、共通基板に形成される。
共通ビーム分割層７０５が、光センサ・アレイの面上に
形成される。ボンディング・ワイヤ７２５及び７２７と
導体７２９及び７３１によって、それぞれ、光センサの
素子に対する個別の電気接続がなされる。光センサ・ア
レイ７２３における各光センサの電気出力は、上述のよ
うにして、光センサに入射する放射光ビームを発生す
る、ＶＣＳＥＬの光出力を制御するために用いられる。
角度つき面７０３に並べて取り付けることはできるが、
図面には、一体化光センサ・アレイ７２３が示されてい
る。光センサの場合、通常、ＶＣＳＥＬアレイにおける
ＶＣＳＥＬの数（図６Ｃには例として２つが示されてい
る）と等しい数の光センサが、共通基板に形成される。
共通ビーム分割層７０５が、光センサ・アレイの面上に
形成される。ボンディング・ワイヤ７２５及び７２７と
導体７２９及び７３１によって、それぞれ、光センサの
素子に対する個別の電気接続がなされる。光センサ・ア
レイ７２３における各光センサの電気出力は、上述のよ
うにして、光センサに入射する放射光ビームを発生す
る、ＶＣＳＥＬの光出力を制御するために用いられる。
【０１００】次に、図７に関連して、本発明によるレー
ザ・ベースの光源の第５の実施例８００について説明す
る。第５の実施例の場合、ＶＣＳＥＬ及び光センサは、
ＶＣＳＥＬの発光面が光センサの発光面にほぼ平行にな
るようにして、ヘッダに並べて取り付けられ、複数面
が、ＶＣＳＥＬによって生じる放射光ビームの一部を光
センサに結合し、放射光ビームの残りの部分を出力光ビ
ームとして送り出す結合装置として用いられる。図７に
示す実施例の場合、図２Ａに示すものに対応する構成要
素は、同じ参照番号で表示されており、ここでは説明を
繰り返さない。
ザ・ベースの光源の第５の実施例８００について説明す
る。第５の実施例の場合、ＶＣＳＥＬ及び光センサは、
ＶＣＳＥＬの発光面が光センサの発光面にほぼ平行にな
るようにして、ヘッダに並べて取り付けられ、複数面
が、ＶＣＳＥＬによって生じる放射光ビームの一部を光
センサに結合し、放射光ビームの残りの部分を出力光ビ
ームとして送り出す結合装置として用いられる。図７に
示す実施例の場合、図２Ａに示すものに対応する構成要
素は、同じ参照番号で表示されており、ここでは説明を
繰り返さない。
【０１０１】ＶＣＳＥＬ１０１及び光センサ１１１は、
反射防止層１１０を含むことが望ましい窓が設けられた
容器１０６内に納められたヘッダ１０３に並べて取り付
けられている。平面ビーム分割器８１５及びリフレクタ
８１８は、ＶＣＳＥＬ１０１が生じた放射光ビーム１０
７の一部を反射光ビーム１１７として光センサ１１１に
結合し、放射光ビームの残りの部分を出力光ビーム１１
９として透過する結合装置８１４を構成する。
反射防止層１１０を含むことが望ましい窓が設けられた
容器１０６内に納められたヘッダ１０３に並べて取り付
けられている。平面ビーム分割器８１５及びリフレクタ
８１８は、ＶＣＳＥＬ１０１が生じた放射光ビーム１０
７の一部を反射光ビーム１１７として光センサ１１１に
結合し、放射光ビームの残りの部分を出力光ビーム１１
９として透過する結合装置８１４を構成する。
【０１０２】平面ビーム分割器８１５には、部分的に反
射性であって、ＶＣＳＥＬ１０１によって生じた放射光
ビーム１０７の一部を反射光ビームとしてリフレクタ８
１８の反射面に向かって反射するビーム分割面８２１が
含まれている。ビーム分割面は、また、ＶＣＳＥＬによ
って生じた放射光ビーム１０７の残りの部分を出力光ビ
ーム１１９として透過する。反射光ビームは、反射面８
２３に達するまで、ヘッダ１０３とほぼ平行に進行す
る。反射面８２３は、部分的に反射性であり、ビーム分
割面から受けた反射光ビーム１１７を光センサ１１１に
反射する。光センサは、反射光ビームに応答して、その
大きさが反射光ビームの強度によって決まる出力電流を
発生する。反射面の反射率をほぼ１００％まで高めるた
め、メタライゼーション層８２９がリフレクタ８１８の
反射面に配置される。ほとんどの用途において、図２Ａ
に関連して上述のように、ビーム分割面の反射率を反射
光ビーム１１７及び出力光ビーム１１９の所望の強度が
得られる値に設定するため、平面ビーム分割器８１５の
ビーム分割面８２１に反射制御層８３９の被着が施され
る。
射性であって、ＶＣＳＥＬ１０１によって生じた放射光
ビーム１０７の一部を反射光ビームとしてリフレクタ８
１８の反射面に向かって反射するビーム分割面８２１が
含まれている。ビーム分割面は、また、ＶＣＳＥＬによ
って生じた放射光ビーム１０７の残りの部分を出力光ビ
ーム１１９として透過する。反射光ビームは、反射面８
２３に達するまで、ヘッダ１０３とほぼ平行に進行す
る。反射面８２３は、部分的に反射性であり、ビーム分
割面から受けた反射光ビーム１１７を光センサ１１１に
反射する。光センサは、反射光ビームに応答して、その
大きさが反射光ビームの強度によって決まる出力電流を
発生する。反射面の反射率をほぼ１００％まで高めるた
め、メタライゼーション層８２９がリフレクタ８１８の
反射面に配置される。ほとんどの用途において、図２Ａ
に関連して上述のように、ビーム分割面の反射率を反射
光ビーム１１７及び出力光ビーム１１９の所望の強度が
得られる値に設定するため、平面ビーム分割器８１５の
ビーム分割面８２１に反射制御層８３９の被着が施され
る。
【０１０３】ある実施例の場合、結合装置８１４を構成
する平面ビーム分割器８１５及びリフレクタ８１８とし
て、互いに、及び、ヘッダに対してセメント接合される
２つの小さなガラスのオプチカル・フラットを利用する
ことが可能である。平面ビーム分割器及びリフレクタ
は、互いに直交するように、ただし、反射光ビーム１１
７を非ゼロの入射角で光センサ１１１に送り込むため、
ヘッダ１０３に対して１３５゜と４５゜とはわずかに異
なる角度をなすように取り付けることが望ましい。この
結果、光センサの受光面１３１における反射光ビームの
反射がＶＣＳＥＬ１０１に戻されるのが阻止される。オ
プチカル・フラットには、結合装置のアセンブル前に、
反射制御層８３９及びメタライゼーション層８２９のコ
ーティングが施される。ＶＣＳＥＬ１０１及び光センサ
１１１は、同じ半導体材料に組み込むことが可能であ
る。例えば、図８Ａ及び８Ｂに示す層構造８０３に形成
されたＶＣＳＥＬ及び追加レーザ構造を用いることが可
能である。
する平面ビーム分割器８１５及びリフレクタ８１８とし
て、互いに、及び、ヘッダに対してセメント接合される
２つの小さなガラスのオプチカル・フラットを利用する
ことが可能である。平面ビーム分割器及びリフレクタ
は、互いに直交するように、ただし、反射光ビーム１１
７を非ゼロの入射角で光センサ１１１に送り込むため、
ヘッダ１０３に対して１３５゜と４５゜とはわずかに異
なる角度をなすように取り付けることが望ましい。この
結果、光センサの受光面１３１における反射光ビームの
反射がＶＣＳＥＬ１０１に戻されるのが阻止される。オ
プチカル・フラットには、結合装置のアセンブル前に、
反射制御層８３９及びメタライゼーション層８２９のコ
ーティングが施される。ＶＣＳＥＬ１０１及び光センサ
１１１は、同じ半導体材料に組み込むことが可能であ
る。例えば、図８Ａ及び８Ｂに示す層構造８０３に形成
されたＶＣＳＥＬ及び追加レーザ構造を用いることが可
能である。
【０１０４】図８Ａ及び図８Ｂには、本発明の第６の実
施例が示されている。第５の実施例と同様、本発明によ
る光源の第６の実施例は、複数面を用いて、放射光ビー
ムの一部を光センサに結合する。しかし、第６の実施例
の場合、ＶＣＳＥＬと光センサの両方が形成された半導
体層構造上に形成される薄膜光学導波管が、結合装置と
して用いられる。これにより、製造時におけるＶＣＳＥ
Ｌ及び光センサに対する結合装置のアライメントが簡単
にとれるようになる。
施例が示されている。第５の実施例と同様、本発明によ
る光源の第６の実施例は、複数面を用いて、放射光ビー
ムの一部を光センサに結合する。しかし、第６の実施例
の場合、ＶＣＳＥＬと光センサの両方が形成された半導
体層構造上に形成される薄膜光学導波管が、結合装置と
して用いられる。これにより、製造時におけるＶＣＳＥ
Ｌ及び光センサに対する結合装置のアライメントが簡単
にとれるようになる。
【０１０５】図８Ａ及び図８Ｂには、本発明によるレー
ザ・ベース光源の第６に実施例である光源９００が示さ
れている。図８Ａ及び図８Ｂには、それぞれ、層構造８
０３の露出面８０９の図、及び、露出面８０９に隣接し
た層構造８０３の一部の略断面図が示されている。この
層構造の細部については、その開示が参考までに本書に
組み込まれている、米国特許出願第０８／５５１，３０
２号に記載がある。該層構造は、図７に示すパッケージ
１０５とほぼ同様のパッケージ（不図示）のヘッダ（不
図示）に取り付けられた基板（不図示）に形成される。
ヘッダ、パッケージ、及び、層構造８０３に形成される
素子間の接続、及び、パッケージの導体は、図面の簡略
化のため、図８Ａ及び８Ｂから省略されている。
ザ・ベース光源の第６に実施例である光源９００が示さ
れている。図８Ａ及び図８Ｂには、それぞれ、層構造８
０３の露出面８０９の図、及び、露出面８０９に隣接し
た層構造８０３の一部の略断面図が示されている。この
層構造の細部については、その開示が参考までに本書に
組み込まれている、米国特許出願第０８／５５１，３０
２号に記載がある。該層構造は、図７に示すパッケージ
１０５とほぼ同様のパッケージ（不図示）のヘッダ（不
図示）に取り付けられた基板（不図示）に形成される。
ヘッダ、パッケージ、及び、層構造８０３に形成される
素子間の接続、及び、パッケージの導体は、図面の簡略
化のため、図８Ａ及び８Ｂから省略されている。
【０１０６】ＶＣＳＥＬ８０１及び追加レーザ構造８１
１は、層構造８０３における導電率の低い領域８６５に
よって、及び、該層構造の露出面８０９に形成される電
極８５１及び８５３によって層構造８０３に形成され
る。追加層構造は、構造的にはＶＣＳＥＬと同様であ
り、電気的には、導電率の低い領域によってＶＣＳＥＬ
から分離されている。ＶＣＳＥＬの電極８５１は、ＶＣ
ＳＥＬが放射光ビーム９０７を放射する発光ポート８７
１と境界をなしている。追加レーザ構造の電極８５３
は、追加レーザ構造が光ビーム９１７を受ける受光ポー
ト８２５と境界をなしている。
１は、層構造８０３における導電率の低い領域８６５に
よって、及び、該層構造の露出面８０９に形成される電
極８５１及び８５３によって層構造８０３に形成され
る。追加層構造は、構造的にはＶＣＳＥＬと同様であ
り、電気的には、導電率の低い領域によってＶＣＳＥＬ
から分離されている。ＶＣＳＥＬの電極８５１は、ＶＣ
ＳＥＬが放射光ビーム９０７を放射する発光ポート８７
１と境界をなしている。追加レーザ構造の電極８５３
は、追加レーザ構造が光ビーム９１７を受ける受光ポー
ト８２５と境界をなしている。
【０１０７】一般に、追加レーザ構造８１１及びＶＣＳ
ＥＬ８０１は、層構造８０３において、ほぼ１００μｍ
ほどの距離だけ物理的に離れている。ＶＣＳＥＬ８０１
に通るレーザ電流を駆動する電位と逆の極性の逆バイア
スが加えられると、追加レーザ構造８１１は光センサの
働きをする。
ＥＬ８０１は、層構造８０３において、ほぼ１００μｍ
ほどの距離だけ物理的に離れている。ＶＣＳＥＬ８０１
に通るレーザ電流を駆動する電位と逆の極性の逆バイア
スが加えられると、追加レーザ構造８１１は光センサの
働きをする。
【０１０８】図８Ａ及び図８Ｂに示す光源９００の場
合、弱い回折格子９１１を組み込んだ薄膜導波管９０１
は、結合装置９１４の働きをし、ＶＣＳＥＬ８０１によ
って生じた放射光ビーム９０７を光ビーム９１７として
追加レーザ構造８１１に結合する。追加レーザ構造は、
逆バイアス下において光センサの働きをする。結合装置
９１４は、放射光ビーム９０７の残りの部分を出力光ビ
ーム９１９として透過する。
合、弱い回折格子９１１を組み込んだ薄膜導波管９０１
は、結合装置９１４の働きをし、ＶＣＳＥＬ８０１によ
って生じた放射光ビーム９０７を光ビーム９１７として
追加レーザ構造８１１に結合する。追加レーザ構造は、
逆バイアス下において光センサの働きをする。結合装置
９１４は、放射光ビーム９０７の残りの部分を出力光ビ
ーム９１９として透過する。
【０１０９】薄膜光導波管９０１の場合、ＶＣＳＥＬ８
０１と追加レーザ構造８１１の間において、層構造８０
３の露出面８０９の一部に第１のクラッド層９０３の被
着が施される。コア層９０５が、第１のクラッド層に、
さらに、ＶＣＳＥＬの発光ポート８７１及び追加レーザ
構造の受光ポート８２５にかぶせられる。このコア層
は、第１のクラッド層よりも屈折率が高い。ＶＣＳＥＬ
の発光ポートにかぶせられるコア層には、弱い回折格子
９１１が含まれている。第２のクラッド層９０９が、第
１のクラッド層９０３及び追加レーザ構造８１１の受光
ポート８２５にかぶさったコア層９０５の一部にかぶせ
られる。第２のクラッド層には、光学導波管９０１の外
部からの迷光が入射し、追加レーザ構造によって検出さ
れるのを阻止する、メタライゼーション層９１３のコー
ティングを施すのが望ましい。
０１と追加レーザ構造８１１の間において、層構造８０
３の露出面８０９の一部に第１のクラッド層９０３の被
着が施される。コア層９０５が、第１のクラッド層に、
さらに、ＶＣＳＥＬの発光ポート８７１及び追加レーザ
構造の受光ポート８２５にかぶせられる。このコア層
は、第１のクラッド層よりも屈折率が高い。ＶＣＳＥＬ
の発光ポートにかぶせられるコア層には、弱い回折格子
９１１が含まれている。第２のクラッド層９０９が、第
１のクラッド層９０３及び追加レーザ構造８１１の受光
ポート８２５にかぶさったコア層９０５の一部にかぶせ
られる。第２のクラッド層には、光学導波管９０１の外
部からの迷光が入射し、追加レーザ構造によって検出さ
れるのを阻止する、メタライゼーション層９１３のコー
ティングを施すのが望ましい。
【０１１０】出力光ビーム９１９の強度と追加レーザ構
造８１１の受光ポート８２５が受ける光ビーム９１７の
強度との間に一定の関係を確保するため、ＶＣＳＥＬ８
０１が、偏光方向が固定された放射光ビーム８０７を発
生するか、あるいは、光学導波管９０１の面９１５及び
９２１が、偏光方向とは無関係な反射を生じなければな
らない。図８Ａに示す実施例の場合、ＶＣＳＥＬの発光
ポート８７１は、楕円形であり、これによって、ＶＣＳ
ＥＬは、偏光方向が固定された放射光ビームを発生す
る。発光ポート及び／またはコア領域８６７を楕円形ま
たは他の回転非対称形状にすることによって、放射光ビ
ームの偏光方向が非対称形状の大きい方の次元方向と一
致するように固定される。
造８１１の受光ポート８２５が受ける光ビーム９１７の
強度との間に一定の関係を確保するため、ＶＣＳＥＬ８
０１が、偏光方向が固定された放射光ビーム８０７を発
生するか、あるいは、光学導波管９０１の面９１５及び
９２１が、偏光方向とは無関係な反射を生じなければな
らない。図８Ａに示す実施例の場合、ＶＣＳＥＬの発光
ポート８７１は、楕円形であり、これによって、ＶＣＳ
ＥＬは、偏光方向が固定された放射光ビームを発生す
る。発光ポート及び／またはコア領域８６７を楕円形ま
たは他の回転非対称形状にすることによって、放射光ビ
ームの偏光方向が非対称形状の大きい方の次元方向と一
致するように固定される。
【０１１１】光源９００は、第２のクラッド層９０９を
省略することによって簡略化することが可能である。こ
の場合、回折格子９１１の外側において、コア層９０５
にメタライゼーション層９１３の被着を施すのが望まし
い。
省略することによって簡略化することが可能である。こ
の場合、回折格子９１１の外側において、コア層９０５
にメタライゼーション層９１３の被着を施すのが望まし
い。
【０１１２】薄膜光学導波管９０１の層は、それぞれ、
層構造８０３の露出面８０９に液体プラスチックの層を
回転塗布し、プラスチック層を焼成し、さらに、マスク
及びエッチング・プロセスを利用して、プラスチック層
に光学導波管の層を形成することによって形成される。
このプロセスは、光学導波管の各層毎に１度ずつ実施さ
れる。コア層に用いられるプラスチックは、屈折率が２
つのクラッド層に用いられるものより大きい。ある実施
例の場合、層構造の面に回転塗布されるプラスチック
は、デュポン社よりＰｏｌｙ−ｇｕｉｄｅTMのブランド
名で販売されているポリイミドであった。弱い回折格子
９１１は、選択的エッチング・プロセスによってコア層
９０５に形成された。弱い回折格子９１１は、放射光ビ
ーム９０７の一部を追加レーザ構造８１１に向かって逆
回折する。反射光ビーム９０７の残りの部分は、回折さ
れずに、出力光ビーム９１９として回折格子９１１を通
過する。
層構造８０３の露出面８０９に液体プラスチックの層を
回転塗布し、プラスチック層を焼成し、さらに、マスク
及びエッチング・プロセスを利用して、プラスチック層
に光学導波管の層を形成することによって形成される。
このプロセスは、光学導波管の各層毎に１度ずつ実施さ
れる。コア層に用いられるプラスチックは、屈折率が２
つのクラッド層に用いられるものより大きい。ある実施
例の場合、層構造の面に回転塗布されるプラスチック
は、デュポン社よりＰｏｌｙ−ｇｕｉｄｅTMのブランド
名で販売されているポリイミドであった。弱い回折格子
９１１は、選択的エッチング・プロセスによってコア層
９０５に形成された。弱い回折格子９１１は、放射光ビ
ーム９０７の一部を追加レーザ構造８１１に向かって逆
回折する。反射光ビーム９０７の残りの部分は、回折さ
れずに、出力光ビーム９１９として回折格子９１１を通
過する。
【０１１３】光ビーム９１７は、回折格子９１１から光
学導波管９０１を通り、コア層９０５に沿って追加レー
ザ構造８１１に向かい、コア層を横切って、コア層と第
１のクラッド層９０３との間の境界９１５に向かって進
む。弱い回折格子９１１のピッチは、光ビーム９１７
が、境界の臨界角を超える角度で境界に入射する角度を
なして回折されるように設計されている。結果として、
光ビーム９１７は、境界において全内反射し、コア層９
０５を横切って、コア層と第２のクラッド層９０９の境
界９２１に達するまで戻り、そこで、もう１度全内反射
を生じる。光ビーム９１７は、追加レーザ構造８１１の
受光ポート８２５に達するまで、コア／クラッド層境界
９１５及び９２１で反射を繰り返して、光学導波管に沿
って進む。第１のクラッド層は、受光ポート８２５をカ
バーしないので、光ビーム９１７は、受光ポートに入射
する。
学導波管９０１を通り、コア層９０５に沿って追加レー
ザ構造８１１に向かい、コア層を横切って、コア層と第
１のクラッド層９０３との間の境界９１５に向かって進
む。弱い回折格子９１１のピッチは、光ビーム９１７
が、境界の臨界角を超える角度で境界に入射する角度を
なして回折されるように設計されている。結果として、
光ビーム９１７は、境界において全内反射し、コア層９
０５を横切って、コア層と第２のクラッド層９０９の境
界９２１に達するまで戻り、そこで、もう１度全内反射
を生じる。光ビーム９１７は、追加レーザ構造８１１の
受光ポート８２５に達するまで、コア／クラッド層境界
９１５及び９２１で反射を繰り返して、光学導波管に沿
って進む。第１のクラッド層は、受光ポート８２５をカ
バーしないので、光ビーム９１７は、受光ポートに入射
する。
【０１１４】受光ポート８２５に入射する光ビーム９１
７によって、光ビーム９１７の強度を表す出力電流が、
ライン８３５で略示の導体を介して追加レーザ構造８１
１に流れる。制御回路８２７は、追加レーザ構造の出力
電流に応答し、ライン８３３で略示の導体を介してＶＣ
ＳＥＬ８０１に電流を送る。この電流によって、ＶＣＳ
ＥＬは、追加レーザ構造からの出力電流が高輝度状態と
低輝度状態の一方または両方において所定の値に維持さ
れることになる強度を備えた、放射光ビーム９０７を発
生する。これは、図２Ａに関連して上述のように、それ
ぞれ、高輝度状態、または、低輝度状態、または、高輝
度状態と低輝度状態の両方において、所定の強度を有す
る出力光ビーム９１９に対応する。
７によって、光ビーム９１７の強度を表す出力電流が、
ライン８３５で略示の導体を介して追加レーザ構造８１
１に流れる。制御回路８２７は、追加レーザ構造の出力
電流に応答し、ライン８３３で略示の導体を介してＶＣ
ＳＥＬ８０１に電流を送る。この電流によって、ＶＣＳ
ＥＬは、追加レーザ構造からの出力電流が高輝度状態と
低輝度状態の一方または両方において所定の値に維持さ
れることになる強度を備えた、放射光ビーム９０７を発
生する。これは、図２Ａに関連して上述のように、それ
ぞれ、高輝度状態、または、低輝度状態、または、高輝
度状態と低輝度状態の両方において、所定の強度を有す
る出力光ビーム９１９に対応する。
【０１１５】制御回路８２７には、追加レーザ構造８１
１に特有の出力電流に対する非線形光強度を補償する回
路要素を含むことが可能である。制御回路には、さら
に、高輝度状態における出力光ビーム９１９の強度を、
追加レーザ構造８１１の所定の最大出力電流に対応す
る、所定の最大強度に制限する回路要素を含むことが可
能である。
１に特有の出力電流に対する非線形光強度を補償する回
路要素を含むことが可能である。制御回路には、さら
に、高輝度状態における出力光ビーム９１９の強度を、
追加レーザ構造８１１の所定の最大出力電流に対応す
る、所定の最大強度に制限する回路要素を含むことが可
能である。
【０１１６】強度を制御されたＶＣＳＥＬアレイは、非
導電層８６５と、電極８５１及び８５３が形成される層
にパターン形成し、ＶＣＳＥＬ８０１と同様の複数ＶＣ
ＳＥＬ及び追加レーザ構造８１１と同様の複数追加レー
ザ構造を形成することによって、共通層構造に作製する
ことが可能である。さらに、光学導波管９０１を構成す
る層にパターン形成することによって、それぞれが、Ｖ
ＣＳＥＬの１つによって生じた放射光ビームの一部を隣
接するレーザ構造に結合する、複数光学導波管を形成す
ることが可能である。
導電層８６５と、電極８５１及び８５３が形成される層
にパターン形成し、ＶＣＳＥＬ８０１と同様の複数ＶＣ
ＳＥＬ及び追加レーザ構造８１１と同様の複数追加レー
ザ構造を形成することによって、共通層構造に作製する
ことが可能である。さらに、光学導波管９０１を構成す
る層にパターン形成することによって、それぞれが、Ｖ
ＣＳＥＬの１つによって生じた放射光ビームの一部を隣
接するレーザ構造に結合する、複数光学導波管を形成す
ることが可能である。
【０１１７】本開示では、本発明の実施例について詳述
したが、言うまでもなく、本発明は、解説の実施例その
ままに限定されるものではなく、付属の請求項に定義さ
れた本発明の範囲内において、さまざまな修正を加える
ことが可能である。以下に本発明の実施態様のいくつか
を列記する。
したが、言うまでもなく、本発明は、解説の実施例その
ままに限定されるものではなく、付属の請求項に定義さ
れた本発明の範囲内において、さまざまな修正を加える
ことが可能である。以下に本発明の実施態様のいくつか
を列記する。
【０１１８】（実施態様１）パッケージと、放射光ビー
ムとして光ビームが放射される唯一無二の発光面を備え
るレーザと、入射する光エネルギの強度を表した電気信
号を発生する光センサ手段と、放射光ビームの一部を光
センサ手段に結合し、放射光ビームの残りの部分を出力
光ビームとして送り出す、パッケージ内に、レーザ及び
光センサ手段と共に取り付けられた結合手段が含まれて
いる、強度が制御された出力光ビームを発生する一体化
レーザ・ベース光源。
ムとして光ビームが放射される唯一無二の発光面を備え
るレーザと、入射する光エネルギの強度を表した電気信
号を発生する光センサ手段と、放射光ビームの一部を光
センサ手段に結合し、放射光ビームの残りの部分を出力
光ビームとして送り出す、パッケージ内に、レーザ及び
光センサ手段と共に取り付けられた結合手段が含まれて
いる、強度が制御された出力光ビームを発生する一体化
レーザ・ベース光源。
【０１１９】（実施態様２）さらに、光センサ手段によ
る反射の後、レーザに戻される光の強度を弱めるための
フィードバック低減手段が含まれることを特徴とする、
実施態様１に記載の光源。 （実施態様３）光センサ手段に受光表面が含まれている
ことと、フィードバック低減手段に、光センサ手段に結
合される放射光ビームの一部を非ゼロの入射角で光セン
サ手段に入射させるための手段が含まれていることを特
徴とする、実施態様２に記載の光源。
る反射の後、レーザに戻される光の強度を弱めるための
フィードバック低減手段が含まれることを特徴とする、
実施態様１に記載の光源。 （実施態様３）光センサ手段に受光表面が含まれている
ことと、フィードバック低減手段に、光センサ手段に結
合される放射光ビームの一部を非ゼロの入射角で光セン
サ手段に入射させるための手段が含まれていることを特
徴とする、実施態様２に記載の光源。
【０１２０】（実施態様４）光センサ手段に受光表面が
含まれていることと、パッケージに、受光面がレーザの
発光面と非平行になるようにして、光センサ手段が取り
付けられるポストが含まれていることと、結合手段に、
放射光ビームの一部を反射光ビームとして部分的に反射
し、放射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして透
過するためのビーム分割表面手段を備えた基板が含まれ
ていることと、基板には、ビーム分割表面手段によっ
て、反射光ビームが光センサ手段の受光表面に入射する
ように向けられることになる位置決めが施されているこ
とを特徴とする、実施態様１あるいは実施態様２に記載
の光源。
含まれていることと、パッケージに、受光面がレーザの
発光面と非平行になるようにして、光センサ手段が取り
付けられるポストが含まれていることと、結合手段に、
放射光ビームの一部を反射光ビームとして部分的に反射
し、放射光ビームの残りの部分を出力光ビームとして透
過するためのビーム分割表面手段を備えた基板が含まれ
ていることと、基板には、ビーム分割表面手段によっ
て、反射光ビームが光センサ手段の受光表面に入射する
ように向けられることになる位置決めが施されているこ
とを特徴とする、実施態様１あるいは実施態様２に記載
の光源。
【０１２１】（実施態様５）基板のビーム分割表面が第
１の表面であり、基板に、さらに、第１の表面とほぼ平
行な第２の表面、及び、第１の表面と第２の表面を相互
接続するエッジが含まれていることと、パッケージに、
レーザが取り付けられるヘッダが含まれており、ヘッダ
にグルーブが形成されていることと、エッジがグルーブ
に係合し、第２の表面の一部がポストに接触するように
して、基板が取り付けられることを特徴とする、実施態
様４に記載の光源。
１の表面であり、基板に、さらに、第１の表面とほぼ平
行な第２の表面、及び、第１の表面と第２の表面を相互
接続するエッジが含まれていることと、パッケージに、
レーザが取り付けられるヘッダが含まれており、ヘッダ
にグルーブが形成されていることと、エッジがグルーブ
に係合し、第２の表面の一部がポストに接触するように
して、基板が取り付けられることを特徴とする、実施態
様４に記載の光源。
【０１２２】（実施態様６）基板のビーム分割表面が、
第１の表面であり、基板に、さらに、第１の表面とほぼ
平行な第２の表面が含まれていることと、結合手段に、
さらに、基板の第２の表面に被着した反射防止層が含ま
れていることと、反射防止層がレーザに隣接し、ビーム
分割表面がレーザから遠くなるようにして、基板が取り
付けられることを特徴とする、実施態様４に記載の光
源。
第１の表面であり、基板に、さらに、第１の表面とほぼ
平行な第２の表面が含まれていることと、結合手段に、
さらに、基板の第２の表面に被着した反射防止層が含ま
れていることと、反射防止層がレーザに隣接し、ビーム
分割表面がレーザから遠くなるようにして、基板が取り
付けられることを特徴とする、実施態様４に記載の光
源。
【０１２３】（実施態様７）基板が、光センサ手段によ
る反射の後、レーザに入射する光を減衰させるため、吸
光性であることを特徴とする、実施態様４に記載の光
源。 （実施態様８）結合手段に、さらに、第２の対をなす表
面に対してほぼ垂直な第１の対をなす表面が含まれてお
り、ビーム分割表面によって、第１の対をなす表面の一
方が、第１の対をなす表面の一方に隣接した第２の対を
なす表面の一方に接続されることと、結合手段が、第１
の対をなす表面の一方が放射光ビームに対して垂直にな
り、第２の対をなす表面の一方が光センサ手段に接触す
るようにして取り付けられることを特徴とする、実施態
様４に記載の光源。
る反射の後、レーザに入射する光を減衰させるため、吸
光性であることを特徴とする、実施態様４に記載の光
源。 （実施態様８）結合手段に、さらに、第２の対をなす表
面に対してほぼ垂直な第１の対をなす表面が含まれてお
り、ビーム分割表面によって、第１の対をなす表面の一
方が、第１の対をなす表面の一方に隣接した第２の対を
なす表面の一方に接続されることと、結合手段が、第１
の対をなす表面の一方が放射光ビームに対して垂直にな
り、第２の対をなす表面の一方が光センサ手段に接触す
るようにして取り付けられることを特徴とする、実施態
様４に記載の光源。
【０１２４】（実施態様９）結合手段が、第１の対をな
す表面の一方がレーザの発光表面に接触するようにして
取り付けられることを特徴とする、実施態様８に記載の
光源。 （実施態様１０）パッケージに、ヘッダが含まれている
ことと、光センサ手段に、受光表面が含まれていること
と、レーザ及び光センサ手段が、受光面と発光面がほぼ
平行になるようにして、ヘッダに並べて取り付けられる
ことと、結合手段に、放射光ビームの一部を光センサ手
段の受光表面に向け直し、放射光ビームの残りの部分を
出力光ビームとして透過するための光方向修正表面手段
が含まれており、前記光方向修正表面手段が、パッケー
ジによってヘッダから遠隔の位置に支持されていること
を特徴とする、実施態様１あるいは実施態様２に記載の
光源。
す表面の一方がレーザの発光表面に接触するようにして
取り付けられることを特徴とする、実施態様８に記載の
光源。 （実施態様１０）パッケージに、ヘッダが含まれている
ことと、光センサ手段に、受光表面が含まれていること
と、レーザ及び光センサ手段が、受光面と発光面がほぼ
平行になるようにして、ヘッダに並べて取り付けられる
ことと、結合手段に、放射光ビームの一部を光センサ手
段の受光表面に向け直し、放射光ビームの残りの部分を
出力光ビームとして透過するための光方向修正表面手段
が含まれており、前記光方向修正表面手段が、パッケー
ジによってヘッダから遠隔の位置に支持されていること
を特徴とする、実施態様１あるいは実施態様２に記載の
光源。
【０１２５】（実施態様１１）パッケージに、さらに、
ヘッダに取り付けられた容器が含まれることと、光方向
修正表面手段が、反射によって、放射光ビームの一部を
反射光ビームとして光センサ手段に向かって反射する働
きをすることと、光方向修正表面手段が、放射光ビーム
に対して、反射光ビームが光センサ手段の受光表面に入
射することになるような角度で、容器によって支持され
ていることを特徴とする、実施態様１０に記載の光源。 （実施態様１２）光方向修正表面手段に、反射光ビーム
と出力光ビームの強度比を決定するための反射制御手段
が含まれることを特徴とする、実施態様１１に記載の光
源。
ヘッダに取り付けられた容器が含まれることと、光方向
修正表面手段が、反射によって、放射光ビームの一部を
反射光ビームとして光センサ手段に向かって反射する働
きをすることと、光方向修正表面手段が、放射光ビーム
に対して、反射光ビームが光センサ手段の受光表面に入
射することになるような角度で、容器によって支持され
ていることを特徴とする、実施態様１０に記載の光源。 （実施態様１２）光方向修正表面手段に、反射光ビーム
と出力光ビームの強度比を決定するための反射制御手段
が含まれることを特徴とする、実施態様１１に記載の光
源。
【０１２６】（実施態様１３）容器に、出力光ビームを
透過するように配置された半透明窓が含まれることと、
光源に、さらに、ヘッダと半透明窓の間において容器内
に取り付けられる挿入物が含まれることと、前記挿入物
によって、光方向修正表面手段が支持されることを特徴
とする、実施態様１１に記載の光源。
透過するように配置された半透明窓が含まれることと、
光源に、さらに、ヘッダと半透明窓の間において容器内
に取り付けられる挿入物が含まれることと、前記挿入物
によって、光方向修正表面手段が支持されることを特徴
とする、実施態様１１に記載の光源。
【０１２７】（実施態様１４）パッケージに、ヘッダが
含まれており、発光表面がヘッダとほぼ平行になるよう
にして、レーザがヘッダに取り付けられることと、光セ
ンサ手段に、受光表面が含まれており、光センサ手段
が、受光表面がレーザの発光面とほぼ平行になるように
して、ヘッダに取り付けられることと、結合手段に、光
方向修正表面手段及び反射表面手段が含まれており、光
方向修正表面手段がレーザに隣接して配置され、放射光
ビームの一部を方向修正された光ビームとして反射表面
手段に向け直す働きをすることと、反射表面手段が、方
向修正された光ビームを少なくとも１回反射して、方向
修正された光ビームが光センサ手段の受光表面に入射す
るようにさせる働きをすることを特徴とする、実施態様
１あるいは実施態様２に記載の光源。
含まれており、発光表面がヘッダとほぼ平行になるよう
にして、レーザがヘッダに取り付けられることと、光セ
ンサ手段に、受光表面が含まれており、光センサ手段
が、受光表面がレーザの発光面とほぼ平行になるように
して、ヘッダに取り付けられることと、結合手段に、光
方向修正表面手段及び反射表面手段が含まれており、光
方向修正表面手段がレーザに隣接して配置され、放射光
ビームの一部を方向修正された光ビームとして反射表面
手段に向け直す働きをすることと、反射表面手段が、方
向修正された光ビームを少なくとも１回反射して、方向
修正された光ビームが光センサ手段の受光表面に入射す
るようにさせる働きをすることを特徴とする、実施態様
１あるいは実施態様２に記載の光源。
【０１２８】（実施態様１５）光方向修正表面手段及び
反射表面手段が、両方とも、ヘッダに取り付けられるこ
とと、光方向修正表面手段が反射によって機能を果たす
ことを特徴とする、実施態様１４に記載の光源。 （実施態様１６）光センサ手段に、受光表面が含まれて
いることと、結合手段が、第１の表面対と、第１の表面
対に対してほぼ垂直な第２の表面対と、第１の表面対の
一方を第１の表面対の一方に隣接した第２の表面対の一
方に接続するビーム分割表面から構成されることと、結
合手段が、第１の表面対の一方がレーザの発光表面に接
触するようにして取り付けられることを特徴とする、実
施態様１あるいは実施態様２に記載の光源。
反射表面手段が、両方とも、ヘッダに取り付けられるこ
とと、光方向修正表面手段が反射によって機能を果たす
ことを特徴とする、実施態様１４に記載の光源。 （実施態様１６）光センサ手段に、受光表面が含まれて
いることと、結合手段が、第１の表面対と、第１の表面
対に対してほぼ垂直な第２の表面対と、第１の表面対の
一方を第１の表面対の一方に隣接した第２の表面対の一
方に接続するビーム分割表面から構成されることと、結
合手段が、第１の表面対の一方がレーザの発光表面に接
触するようにして取り付けられることを特徴とする、実
施態様１あるいは実施態様２に記載の光源。
【０１２９】（実施態様１７）レーザが、レーザ電流に
応答して、放射光ビームを発生することと、光源に、さ
らに、光センサ手段が発生する電気信号に応答して動作
し、レーザ電流を制御する制御手段が含まれていること
を特徴とする、実施態様１乃至実施態様１５のいずれか
の実施態様に記載の光源。 （実施態様１８）制御手段が、さらに、レーザ電流を制
御して、光センサ手段が発生する電気信号を、出力光ビ
ームの所定の最大強度に対応する所定の最大値に制限す
ることを特徴とする、実施態様１７に記載の光源。
応答して、放射光ビームを発生することと、光源に、さ
らに、光センサ手段が発生する電気信号に応答して動作
し、レーザ電流を制御する制御手段が含まれていること
を特徴とする、実施態様１乃至実施態様１５のいずれか
の実施態様に記載の光源。 （実施態様１８）制御手段が、さらに、レーザ電流を制
御して、光センサ手段が発生する電気信号を、出力光ビ
ームの所定の最大強度に対応する所定の最大値に制限す
ることを特徴とする、実施態様１７に記載の光源。
【０１３０】（実施態様１９）結合手段に、光センサ手
段に結合される放射光ビームの一部と出力光ビームとの
強度比を決定する結合制御手段が含まれていることを特
徴とする、実施態様１乃至実施態様１８のいずれかの実
施態様に記載の光源。
段に結合される放射光ビームの一部と出力光ビームとの
強度比を決定する結合制御手段が含まれていることを特
徴とする、実施態様１乃至実施態様１８のいずれかの実
施態様に記載の光源。
【０１３１】（実施態様２０）レーザが発生する放射光
ビームが、強度とＳ／Ｎ比を備えており、Ｓ／Ｎ比は、
強度によって決まることと、レーザがしきい値レベルを
超えるＳ／Ｎ比の放射光ビームを発生する強度が、所定
の最大強度を超えることと、結合手段が、こうした放射
光ビームの一部を光センサ手段に結合することによっ
て、出力光ビームのＳ／Ｎ比がしきい値レベルを超え、
強度が所定の最大強度未満になることを特徴とする、実
施態様１乃至実施態様１９のいずれかの実施態様に実施
態様１に記載の光源。
ビームが、強度とＳ／Ｎ比を備えており、Ｓ／Ｎ比は、
強度によって決まることと、レーザがしきい値レベルを
超えるＳ／Ｎ比の放射光ビームを発生する強度が、所定
の最大強度を超えることと、結合手段が、こうした放射
光ビームの一部を光センサ手段に結合することによっ
て、出力光ビームのＳ／Ｎ比がしきい値レベルを超え、
強度が所定の最大強度未満になることを特徴とする、実
施態様１乃至実施態様１９のいずれかの実施態様に実施
態様１に記載の光源。
【０１３２】（実施態様２１）光源が、それぞれ、強度
が制御された光ビームを発生する、光源アレイを構成す
る複数の光源の１つであることを特徴とする、実施態様
１乃至実施態様１９のいずれかの実施態様に記載の光
源。 （実施態様２２）結合手段が、放射光ビームの一部を光
センサ手段に対して逆回折し、放射光ビームの残りの部
分を出力光ビームとして透過する働きをすることを特徴
とする、実施態様１乃至実施態様１９のいずれかの実施
態様に実施態様１に記載の光源。 （実施態様２３）結合手段が、放射光ビームの一部を光
センサ手段に対して透過し、放射光ビームの残りの部分
を出力光ビームとして反射する働きをすることを特徴と
する、実施態様１乃至実施態様１６のいずれかの実施態
様に実施態様１に記載の光源。
が制御された光ビームを発生する、光源アレイを構成す
る複数の光源の１つであることを特徴とする、実施態様
１乃至実施態様１９のいずれかの実施態様に記載の光
源。 （実施態様２２）結合手段が、放射光ビームの一部を光
センサ手段に対して逆回折し、放射光ビームの残りの部
分を出力光ビームとして透過する働きをすることを特徴
とする、実施態様１乃至実施態様１９のいずれかの実施
態様に実施態様１に記載の光源。 （実施態様２３）結合手段が、放射光ビームの一部を光
センサ手段に対して透過し、放射光ビームの残りの部分
を出力光ビームとして反射する働きをすることを特徴と
する、実施態様１乃至実施態様１６のいずれかの実施態
様に実施態様１に記載の光源。
【図１】エッジ発光レーザをベースにした、強度が制御
される光を発生する既知の一体化光源の側面図である。
される光を発生する既知の一体化光源の側面図である。
【図２Ａ】強度が制御される光を発生する、本発明によ
る一体化レーザ・ベース光源の第１の実施例に関する側
面図である。
る一体化レーザ・ベース光源の第１の実施例に関する側
面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す本発明による一体化レーザ・ベ
ース光源の実施例の光学構成に関するより詳細な図であ
る。
ース光源の実施例の光学構成に関するより詳細な図であ
る。
【図２Ｃ】図２Ａに示す本発明による一体化レーザ・ベ
ース光源の実施例において、光センサによる反射光ビー
ムの反射後にレーザに入射する光を減衰させるための第
１の代替構造を示す図である。
ース光源の実施例において、光センサによる反射光ビー
ムの反射後にレーザに入射する光を減衰させるための第
１の代替構造を示す図である。
【図２Ｄ】図２Ａに示す本発明による一体化レーザ・ベ
ース光源の実施例において、光センサによる反射光ビー
ムの反射後にレーザに入射する光を減衰させるための第
2の代替構造を示す図である。
ース光源の実施例において、光センサによる反射光ビー
ムの反射後にレーザに入射する光を減衰させるための第
2の代替構造を示す図である。
【図２Ｅ】図２Ａに示す本発明による一体化レーザ・ベ
ース光源の実施例において、光センサによる反射光ビー
ムの反射後にレーザに入射する光を減衰させるための第
3の代替構造を示す図である。
ース光源の実施例において、光センサによる反射光ビー
ムの反射後にレーザに入射する光を減衰させるための第
3の代替構造を示す図である。
【図２Ｆ】図２Ａに示す本発明による一体化レーザ・ベ
ース光源の実施例において、ＶＣＳＥＬを通る電流のさ
まざまな値で、サンプルＶＣＳＥＬが生じる光ビームの
強度、出力光ビームの強度、及び、反射光ビームに応答
して光センサが生じる出力電流との間の関係を示すグラ
フである。
ース光源の実施例において、ＶＣＳＥＬを通る電流のさ
まざまな値で、サンプルＶＣＳＥＬが生じる光ビームの
強度、出力光ビームの強度、及び、反射光ビームに応答
して光センサが生じる出力電流との間の関係を示すグラ
フである。
【図３Ａ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
２の実施例に関する側面図である。
２の実施例に関する側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す本発明による一体化レーザ・ベ
ース光源の実施例に関する変形の詳細図である。
ース光源の実施例に関する変形の詳細図である。
【図４Ａ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
３の実施例に関する第１の変形の側面図である。
３の実施例に関する第１の変形の側面図である。
【図４Ｂ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
３の実施例に関する第２の変形の側面図である。
３の実施例に関する第２の変形の側面図である。
【図４Ｃ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
３の実施例に関する第３の変形の側面図である。
３の実施例に関する第３の変形の側面図である。
【図４Ｄ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
３の実施例に関する第４の変形の側面図である。
３の実施例に関する第４の変形の側面図である。
【図４Ｅ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
３の実施例に関する第５の変形の側面図である。
３の実施例に関する第５の変形の側面図である。
【図４Ｆ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
３の実施例に関する第６の変形の側面図である。
３の実施例に関する第６の変形の側面図である。
【図４Ｇ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
３の実施例に関する第７の変形の側面図である。
３の実施例に関する第７の変形の側面図である。
【図４Ｈ】図４Ｄに示す変形によって生じる出力光ビー
ム内に取り付けられた大面積光検出器の出力と対照して
作図された光検出器の出力電流を示すグラフである。
ム内に取り付けられた大面積光検出器の出力と対照して
作図された光検出器の出力電流を示すグラフである。
【図５Ａ】それぞれ、図４Ｄ、図４Ｅ、及び、図４Ｇに
示す変形に用いられたＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブ
リの平面図である。
示す変形に用いられたＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブ
リの平面図である。
【図５Ｂ】それぞれ、図４Ｄ、図４Ｅ、及び、図４Ｇに
示す変形に用いられたＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブ
リの断面図である。
示す変形に用いられたＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブ
リの断面図である。
【図６Ａ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
４の実施例に関する側面図である。
４の実施例に関する側面図である。
【図６Ｂ】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第
４の実施例の光学構成に関する詳細図である。
４の実施例の光学構成に関する詳細図である。
【図６Ｃ】レーザ・アレイによる動作に適応する、本発
明による一体化レーザ・ベース光源の第４の実施例に関
する平面図である。
明による一体化レーザ・ベース光源の第４の実施例に関
する平面図である。
【図７】本発明による一体化レーザ・ベース光源の第５
の実施例に関する側面図である。
の実施例に関する側面図である。
【図８Ａ】それぞれ、本発明による一体化レーザ・ベー
ス光源の第６の実施例に関する平面図である。
ス光源の第６の実施例に関する平面図である。
【図８Ｂ】それぞれ、本発明による一体化レーザ・ベー
ス光源の第６の実施例に関する断面図である。
ス光源の第６の実施例に関する断面図である。
１００ レーザ・ベース光源 １０１ ＶＣＳＥＬ １０３ ヘッダ １０５ パッケージ １０６ 容器 １０７ 放射光ビーム １０８ 窓 １０９ 発光面 １１１ 光センサ １１３ ポスト １１４ 結合装置 １１５ 平面ビーム分割器 １１６ 基板 １１７ 反射光ビーム １１９ 出力光ビーム １２３ 基板 １２５ 導体 １２６ 導体 １２７ 制御回路 １２８ 入力端子 １２９ 導体 １３０ ボンディング・ワイヤ １３１ 受光面 １３３ ビーム分割面 １３５ 溝 １３７ エッジ １３９ 非反射面 １４１ 反射防止層 １４３ 反射制御層 １４７ 逆ビーム ２００ 光源 ２１５ 立方ビーム分割器 ２５３ ビーム分割面 ２６１ ボンディング・ワイヤ ３００ 光源 ３０３ 窓 ３０５ 角度つき部分 ３１１ 反射制御層 ３１４Ａ 結合装置 ３１４Ｂ 結合装置 ３１４Ｃ 結合装置 ３２０ 光源 ３２１ 介挿体 ３２３ 角度つき部分 ３２９ 反射制御層 ３４０ 光源 ３４１ 窓 ３４３ ボール・レンズ ３４５ ビーム分割面 ３４８ 反射防止層 ３５０ 光源 ３５１ 光センサ ３５３ 受光面 ３５５ ボンディング・ワイヤ ３６１ ＶＣＳＥＬ／光センサ・アセンブリ ４０１ 基板 ４０５ 絶縁層 ４０７ 導電層 ４０９ メタライゼーション層 ４１１ ボンディング・ワイヤ ４１３ 取り付けパッド ４１７ トラック ４１９ 導電層 ４２１ 導電層 ４２３ 基板／ミラー構造 ５００ 光源 ５０１ パッケージ ５０２ ノーズ部分 ５０３ ボア ５０４ 本体部分 ５０５ 通路 ５０７ 空洞 ５０９ ボール・レンズ ５１１ 肩 ５１３ レーザ／光センサ・サブアセンブリ ５１４ 結合装置 ５１９ 接着剤 ５４３ ボール・レンズ ５４８ 反射防止層 ５４９ 反射制御層 ６０１ 窓 ６０３ 散乱部分 ６０５ 散乱光 ６１０ 反射防止層 ６１４ 結合装置 ７００ 光源 ７０１ プラットフォーム ７０５ ビーム分割層 ７１１ ＶＣＳＥＬ ７１３ ＶＣＳＥＬ ７１４ 結合装置 ７１５ ボンディング・ワイヤ ７１６ ボンディング・ワイヤ ７１７ 透過光ビーム ７１９ 導体 ７２０ 光源 ７２１ 導体 ７２３ 一体化光センサ・アレイ ７２５ ボンディング・ワイヤ ７２７ ボンディング・ワイヤ ７２９ 導体 ７３１ 導体 ８００ 光源 ８０１ ＶＣＳＥＬ ８０３ 層構造 ８１１ 追加レーザ構造 ８１４ 結合装置 ８１５ ビーム分割器 ８１８ リフレクタ ８２１ ビーム分割面 ８２３ 反射面 ８２５ 受光ポート ８２９ メタライゼーション層 ８３９ 反射制御層 ８５１ 電極 ８５３ 電極 ８７１ 発光ポート ９００ 光源 ９０１ 薄膜導波管 ９０３ 第１のクラッド層 ９０５ コア層 ９０７ 放射光ビーム ９０９ 第２のクラッド層 ９１１ 回折格子 ９１５ コア／クラッド層境界 ９１９ 出力光ビーム ９２１ コア／クラッド層境界
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ピー・アーテル アメリカ合衆国カリフォルニア州ポート ラ・ヴァレイ，オールド スパニッシュ トレイル 56 (72)発明者 ウイリアム・ディー・ホーランド アメリカ合衆国カリフォルニア州マウンテ ン・ビュー，ピルグリム アヴェニュー 1765 (72)発明者 レイフ・エリック・ラーソン アメリカ合衆国カリフォルニア州ミルピタ ス， シングリー ストリート 604 (72)発明者 デイヴィッド・エム・シアーズ アメリカ合衆国カリフォルニア州ロス・ゲ イトス， ブラック ロード 20632 (72)発明者 マイケル・アール・ティー・タン アメリカ合衆国カリフォルニア州メンロー パーク， コットン ストリート 315 (72)発明者 シー−ユアン・ウオン アメリカ合衆国カリフォルニア州パロアル ト， エンシナ グランデ 766 (72)発明者 アルバート・ユエン アメリカ合衆国カリフォルニア州クパチー ノ， ローズブラッサム ドライブ 814 (72)発明者 タオ・ツァン アメリカ合衆国カリフォルニア州マウンテ ン・ビュー，ホイッツ ウエイ 112
Claims (1)
- 【請求項１】パッケージと、 放射光ビームとして光ビームが放射される唯一無二の発
光面を備えるレーザと、 入射する光エネルギの強度を表した電気信号を発生する
光センサ手段と、 放射光ビームの一部を光センサ手段に結合し、放射光ビ
ームの残りの部分を出力光ビームとして送り出す、パッ
ケージ内に、レーザ及び光センサ手段と共に取り付けら
れた結合手段が含まれている、 強度が制御された出力光ビームを発生する一体化レーザ
・ベース光源。
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