JPH10135568A - 光出力装置 - Google Patents
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- JPH10135568A JPH10135568A JP9241194A JP24119497A JPH10135568A JP H10135568 A JPH10135568 A JP H10135568A JP 9241194 A JP9241194 A JP 9241194A JP 24119497 A JP24119497 A JP 24119497A JP H10135568 A JPH10135568 A JP H10135568A
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- light
- layer
- semiconductor material
- emitting laser
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
- H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
- H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
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- H01L31/173—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers formed in, or on, a common substrate
-
- H—ELECTRICITY
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
- H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光出力特性の改善された面発光レーザーを採
用した光出力装置を提供する。 【解決手段】 基板と、この基板上に順次に積層された
第１反射器層、活性層及び第２反射器層と、基板の下面
と第２反射器層の上面の一部に各々形成された第１及び
第２電極を含み、積層方向に光を出射する面発光レーザ
ーと、この面発光レーザーから出射される光の一部を受
光し、その出射光量を検出しうるように第２反射器層上
に積層されたモニター用光検出器とを具備する。前記モ
ニター用光検出器は順次に積層された第１半導体物質層
及び吸収層と、第２半導体物質層と、第２半導体物質層
上に形成されてモニター用光検出器の検出信号を出力す
る第３電極と、吸収層の下部に形成されて入射光の一部
を遮断する制御層とを含む。
用した光出力装置を提供する。 【解決手段】 基板と、この基板上に順次に積層された
第１反射器層、活性層及び第２反射器層と、基板の下面
と第２反射器層の上面の一部に各々形成された第１及び
第２電極を含み、積層方向に光を出射する面発光レーザ
ーと、この面発光レーザーから出射される光の一部を受
光し、その出射光量を検出しうるように第２反射器層上
に積層されたモニター用光検出器とを具備する。前記モ
ニター用光検出器は順次に積層された第１半導体物質層
及び吸収層と、第２半導体物質層と、第２半導体物質層
上に形成されてモニター用光検出器の検出信号を出力す
る第３電極と、吸収層の下部に形成されて入射光の一部
を遮断する制御層とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光出力装置に係り、
特に光出力特性の改善された面発光レーザー（ＳＥＬ）
を採用した光出力装置に関する。
特に光出力特性の改善された面発光レーザー（ＳＥＬ）
を採用した光出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、端発光レーザーと面発光レーザ
ーを含む半導体レーザーは小型光出力装置として広く使
われる。この半導体レーザーの出射光量は一定に保たれ
るべきであり、このためにモニター用光検出器が採用さ
れる。前記面発光レーザーは半導体物質層の積層方向に
光を出射するので、単一基板上に複数個の面発光レーザ
ーを集積しうる。また、前記面発光レーザーのビームの
形は円状に近く、光度がガウス分布を示すので出射光の
形状補正のための別の光学計が不要である。従って、前
記面発光レーザーは電子計算機、音響映像機器、レーザ
ープリンタ、レーザースキャナー、医療装備及び通信分
野等の光応用分野で光出力装置として広く利用されてい
る。
ーを含む半導体レーザーは小型光出力装置として広く使
われる。この半導体レーザーの出射光量は一定に保たれ
るべきであり、このためにモニター用光検出器が採用さ
れる。前記面発光レーザーは半導体物質層の積層方向に
光を出射するので、単一基板上に複数個の面発光レーザ
ーを集積しうる。また、前記面発光レーザーのビームの
形は円状に近く、光度がガウス分布を示すので出射光の
形状補正のための別の光学計が不要である。従って、前
記面発光レーザーは電子計算機、音響映像機器、レーザ
ープリンタ、レーザースキャナー、医療装備及び通信分
野等の光応用分野で光出力装置として広く利用されてい
る。
【０００３】しかし、この面発光レーザーは光出射面の
うち一面が基板上に結合されているため、モニター用光
検出器を設置しにくい。これに鑑みて光検出器と面発光
レーザーとを一体に形成しようとする研究が進行されて
いる。図１に示されたように、光検出器が一体に形成さ
れた面発光レーザーを採用した従来の光出力装置は、積
層方向に光を生成出射する面発光レーザー20と、前記面
発光レーザー20上に積層されたモニター用光検出器50で
構成される。
うち一面が基板上に結合されているため、モニター用光
検出器を設置しにくい。これに鑑みて光検出器と面発光
レーザーとを一体に形成しようとする研究が進行されて
いる。図１に示されたように、光検出器が一体に形成さ
れた面発光レーザーを採用した従来の光出力装置は、積
層方向に光を生成出射する面発光レーザー20と、前記面
発光レーザー20上に積層されたモニター用光検出器50で
構成される。
【０００４】前記面発光レーザー20は基板１と、この基
板１の上部に形成されて光を発生させる活性層23と、前
記活性層23の各上下面に半導体化合物を交互に積層する
ことにより形成され、前記活性層23から発生した光を共
振させる第１及び第２反射器層22、27と、前記活性層23
の中央部23a を除いた領域にイオンまたは陽性子を注入
して形成された高抵抗部25と、光が出射されるように前
記モニター用光検出器50の上部に形成されたウィンドウ
29と、前記基板１の下部と前記第２反射器層27の上面の
一部に各々形成された第１及び第２電極10、30とで構成
される。
板１の上部に形成されて光を発生させる活性層23と、前
記活性層23の各上下面に半導体化合物を交互に積層する
ことにより形成され、前記活性層23から発生した光を共
振させる第１及び第２反射器層22、27と、前記活性層23
の中央部23a を除いた領域にイオンまたは陽性子を注入
して形成された高抵抗部25と、光が出射されるように前
記モニター用光検出器50の上部に形成されたウィンドウ
29と、前記基板１の下部と前記第２反射器層27の上面の
一部に各々形成された第１及び第２電極10、30とで構成
される。
【０００５】第１及び第２電極10、30に順方向バイアス
をかけると電流は前記高抵抗部25により前記活性層23の
中央部23a の方にガイドされて流れ、前記活性層23で電
子と正孔の結合により光が発生することになる。前記発
生された光のうち第１反射器層22と第２反射器層27の共
振条件に合う波長の光のみが残り、この光が前記活性層
23で波長と位相の同一な光を誘導放射させることにより
光は増幅される。このように誘導放射されたレーザー光
は前記第１及び第２反射器層22、27を透過して前記面発
光レーザー20の上下面に出射される。
をかけると電流は前記高抵抗部25により前記活性層23の
中央部23a の方にガイドされて流れ、前記活性層23で電
子と正孔の結合により光が発生することになる。前記発
生された光のうち第１反射器層22と第２反射器層27の共
振条件に合う波長の光のみが残り、この光が前記活性層
23で波長と位相の同一な光を誘導放射させることにより
光は増幅される。このように誘導放射されたレーザー光
は前記第１及び第２反射器層22、27を透過して前記面発
光レーザー20の上下面に出射される。
【０００６】前記面発光レーザー20は前記誘導放射光の
みならず、自発放射光も四方に出射するが、この自発放
射光は多様な波長の光が混合されており、位相も相異な
って前記誘導放射光とは特性の異なる光である。前記モ
ニター用光検出器50は相異なる形を有する一対の不純物
半導体物質層51、58と、この不純物半導体物質層51、58
との間に位置された真性半導体物質層57と、前記モニタ
ー用光検出器50で検出された信号を出力するための第３
電極70とを含む。前記モニター用光検出器50は前記面発
光レーザー20の上面に出射された光のうち一部を吸収
し、吸収された光量に比例する電気信号を出力する。
みならず、自発放射光も四方に出射するが、この自発放
射光は多様な波長の光が混合されており、位相も相異な
って前記誘導放射光とは特性の異なる光である。前記モ
ニター用光検出器50は相異なる形を有する一対の不純物
半導体物質層51、58と、この不純物半導体物質層51、58
との間に位置された真性半導体物質層57と、前記モニタ
ー用光検出器50で検出された信号を出力するための第３
電極70とを含む。前記モニター用光検出器50は前記面発
光レーザー20の上面に出射された光のうち一部を吸収
し、吸収された光量に比例する電気信号を出力する。
【０００７】このように構成された従来の光出力装置の
動作において、前記面発光レーザー20の上面に出射され
る光のうち一部はモニター用光検出器50で吸収され、残
りの光は透過されてウィンドウ29を通して出射される。
ここで前記モニター用光検出器50の受光量から前記面発
光レーザー20の出射光量を検知することにより光出力装
置の光出力が一定に保たれるように制御される。
動作において、前記面発光レーザー20の上面に出射され
る光のうち一部はモニター用光検出器50で吸収され、残
りの光は透過されてウィンドウ29を通して出射される。
ここで前記モニター用光検出器50の受光量から前記面発
光レーザー20の出射光量を検知することにより光出力装
置の光出力が一定に保たれるように制御される。
【０００８】しかし、前記モニター用光検出器50から検
出される光は誘導放出光だけでなく自発放出光も含む。
従って、この自発放射光の検出信号がモニター用光検出
器50の検出信号に影響を与えるため前記面発光レーザー
20から出射される光量の精密制御が困る。
出される光は誘導放出光だけでなく自発放出光も含む。
従って、この自発放射光の検出信号がモニター用光検出
器50の検出信号に影響を与えるため前記面発光レーザー
20から出射される光量の精密制御が困る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はモニタ
ー用光検出器に向かう自発放射光をほとんど遮断するこ
とにより、面発光レーザーから出射される光出力を精密
制御しうる光出力装置を提供することにある。
ー用光検出器に向かう自発放射光をほとんど遮断するこ
とにより、面発光レーザーから出射される光出力を精密
制御しうる光出力装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の光出力装置は、積層方向に光を出射する面発
光レーザーと、前記面発光レーザーから出射される光の
一部を受光し、その出射光量を検出しうるように前記面
発光レーザー上に積層されたモニター用光検出器を具備
する。
の本発明の光出力装置は、積層方向に光を出射する面発
光レーザーと、前記面発光レーザーから出射される光の
一部を受光し、その出射光量を検出しうるように前記面
発光レーザー上に積層されたモニター用光検出器を具備
する。
【００１１】前記面発光レーザーは基板と、前記基板の
上部に形成されて光を生成する活性層と、前記活性層の
上、下面に各々形成されて前記生成された光を反射させ
ることにより共振させる第１及び第２反射器層と、前記
基板の下面と前記第２反射器層の上面の一部に各々形成
された第１及び第２電極とを含む。前記モニター用光検
出器は前記面発光レーザーから出射される光の一部を受
光し、その出射光量を検出しうるように、前記第２反射
器層上に順次に積層された第１半導体物質層及び吸収層
と、第２半導体物質層と、前記第２半導体物質層上に形
成されて検出信号を出力する第３電極とを含む。
上部に形成されて光を生成する活性層と、前記活性層の
上、下面に各々形成されて前記生成された光を反射させ
ることにより共振させる第１及び第２反射器層と、前記
基板の下面と前記第２反射器層の上面の一部に各々形成
された第１及び第２電極とを含む。前記モニター用光検
出器は前記面発光レーザーから出射される光の一部を受
光し、その出射光量を検出しうるように、前記第２反射
器層上に順次に積層された第１半導体物質層及び吸収層
と、第２半導体物質層と、前記第２半導体物質層上に形
成されて検出信号を出力する第３電極とを含む。
【００１２】本発明の特徴によれば前記吸収層の下部に
は前記面発光レーザーから入射される光の一部を遮断さ
せる制御層が形成される。この制御層は前記面発光レー
ザーから入射される光の一部を透過させるようにその中
央部に形成された透過領域と、前記入射光を遮断させる
ようにその残り領域に形成された遮断領域とよりなる。
は前記面発光レーザーから入射される光の一部を遮断さ
せる制御層が形成される。この制御層は前記面発光レー
ザーから入射される光の一部を透過させるようにその中
央部に形成された透過領域と、前記入射光を遮断させる
ようにその残り領域に形成された遮断領域とよりなる。
【００１３】前記面発光レーザーから出射される誘導放
射光は前記透過領域を通して大部分透過され、前記面発
光レーザーから出射される自発放射光は前記遮断領域に
よりほとんど遮断される。
射光は前記透過領域を通して大部分透過され、前記面発
光レーザーから出射される自発放射光は前記遮断領域に
よりほとんど遮断される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図２に示すように、本発明による
光出力装置は積層方向に光を生成出射する面発光レーザ
ー120 と、前記面発光レーザー120 から出射される光の
一部を受光し、その出射光量を検出しうるように前記面
発光レーザー120 上に積層されたモニター用光検出器15
0 とを含んで構成される。
光出力装置は積層方向に光を生成出射する面発光レーザ
ー120 と、前記面発光レーザー120 から出射される光の
一部を受光し、その出射光量を検出しうるように前記面
発光レーザー120 上に積層されたモニター用光検出器15
0 とを含んで構成される。
【００１５】前記面発光レーザー120 は基板100 と、前
記基板100 上に順次的に積層された第１反射器層122 、
活性層123 及び第２反射器層127 と、この面発光レーザ
ー120 に順方向バイアス(forward bias)を印加しうるよ
うに前記基板100 の下面と前記第２反射器層127 の上面
の一部に各々形成された第１及び第２電極110 、130と
を含む。
記基板100 上に順次的に積層された第１反射器層122 、
活性層123 及び第２反射器層127 と、この面発光レーザ
ー120 に順方向バイアス(forward bias)を印加しうるよ
うに前記基板100 の下面と前記第２反射器層127 の上面
の一部に各々形成された第１及び第２電極110 、130と
を含む。
【００１６】前記基板100 はガリウム−砒素(GaAs)のよ
うな半導体物質にｎ形またはｐ形不純物をドーピングし
て製造されたり、不純物を含まない真性半導体物質で製
造されることが望ましい。前記第１及び第２反射器層12
2 、127 は各々相異なる形の不純物半導体物質層であっ
て、例えば各反射器層122 、127 は屈折率の異なる２つ
の半導体化合物Al x G a1-X As とGaAs、またはAlx Ga
1-X AsとAly Ga1-y As（ｘ≠ｙ）とを交互に積層するこ
とにより形成される。この反射器層122 、127 は前記第
１及び第２電極110 、130 から印加される順方向バイア
スにより前記面発光レーザー120 に電子と正孔を提供
し、前記面発光レーザー120 から発生された光を反射さ
せることにより共振させる。前記反射器層122 、127 は
入射光の大部分を反射させ、所定波長の光を出射させる
ように高反射率を有する。ここで、反射器層122 、127
の反射率は積層された半導体化合物のペア数により決定
される。前記第１反射器層122 は前記第２反射器層127
より大きな反射率を有するように形成されることが望ま
しい。
うな半導体物質にｎ形またはｐ形不純物をドーピングし
て製造されたり、不純物を含まない真性半導体物質で製
造されることが望ましい。前記第１及び第２反射器層12
2 、127 は各々相異なる形の不純物半導体物質層であっ
て、例えば各反射器層122 、127 は屈折率の異なる２つ
の半導体化合物Al x G a1-X As とGaAs、またはAlx Ga
1-X AsとAly Ga1-y As（ｘ≠ｙ）とを交互に積層するこ
とにより形成される。この反射器層122 、127 は前記第
１及び第２電極110 、130 から印加される順方向バイア
スにより前記面発光レーザー120 に電子と正孔を提供
し、前記面発光レーザー120 から発生された光を反射さ
せることにより共振させる。前記反射器層122 、127 は
入射光の大部分を反射させ、所定波長の光を出射させる
ように高反射率を有する。ここで、反射器層122 、127
の反射率は積層された半導体化合物のペア数により決定
される。前記第１反射器層122 は前記第２反射器層127
より大きな反射率を有するように形成されることが望ま
しい。
【００１７】前記活性層123 は真性半導体物質を単一及
び多重量子ウェル構造または超格子構造で積層すること
により形成される。前記活性層123 では前記第１及び第
２電極110 、130 に印加される順方向バイアスにより前
記２つの反射器層122 、127から提供された電子と正孔
が結合することにより光が放出される。この際、印加さ
れた電流が前記活性層123 の中央部123aに案内されるよ
うに、前記活性層123の中央部123aを除いた領域にイオ
ンまたは陽性子を注入して形成された高抵抗部125 がさ
らに具備されることが望ましい。
び多重量子ウェル構造または超格子構造で積層すること
により形成される。前記活性層123 では前記第１及び第
２電極110 、130 に印加される順方向バイアスにより前
記２つの反射器層122 、127から提供された電子と正孔
が結合することにより光が放出される。この際、印加さ
れた電流が前記活性層123 の中央部123aに案内されるよ
うに、前記活性層123の中央部123aを除いた領域にイオ
ンまたは陽性子を注入して形成された高抵抗部125 がさ
らに具備されることが望ましい。
【００１８】前記のように構成された面発光レーザー12
0 は第１及び第２電極110 、130 を通して印加される順
方向バイアスによりその上下面に誘導放射光を出射す
る。この際、面発光レーザー120 は自発放射光も共に四
方に出射する。前記モニター用光検出器150 は前記第２
反射器層127 上に順次に積層された第１半導体物質層15
1 、前記第1 半導体物質層151 の上面に形成されて入射
光の透過領域を制限する制御層152 、前記制御層152 の
上面に順次に形成された吸収層157 及び第２半導体物質
層158 と、前記モニター用光検出器150 の検出信号を出
力する第3 電極170 とを具備する。
0 は第１及び第２電極110 、130 を通して印加される順
方向バイアスによりその上下面に誘導放射光を出射す
る。この際、面発光レーザー120 は自発放射光も共に四
方に出射する。前記モニター用光検出器150 は前記第２
反射器層127 上に順次に積層された第１半導体物質層15
1 、前記第1 半導体物質層151 の上面に形成されて入射
光の透過領域を制限する制御層152 、前記制御層152 の
上面に順次に形成された吸収層157 及び第２半導体物質
層158 と、前記モニター用光検出器150 の検出信号を出
力する第3 電極170 とを具備する。
【００１９】前記第１及び第２半導体物質層151 、158
は異形の不純物で各々ドーピングされた層であり、前記
吸収層157 は不純物を含まない真性半導体物質層であ
る。また、前記第３電極170 は前記第２半導体物質層15
8 上のウィンドウ129 を除いた領域に形成される。前記
面発光レーザー120 から出射された光は前記ウィンドウ
129 を通して出射される。
は異形の不純物で各々ドーピングされた層であり、前記
吸収層157 は不純物を含まない真性半導体物質層であ
る。また、前記第３電極170 は前記第２半導体物質層15
8 上のウィンドウ129 を除いた領域に形成される。前記
面発光レーザー120 から出射された光は前記ウィンドウ
129 を通して出射される。
【００２０】前記制御層152 は前記面発光レーザー120
から出射された光を透過させるようにその中央部に形成
された透過領域155 と、その残り領域に形成されて入射
光を遮断させる遮断領域153 よりなる。この制御層152
は光が透過される、例えばAlAsのような半導体物質を積
層した後、前記遮断領域153 を酸化させ、例えばAlAs酸
化物を形成させることにより作られる。
から出射された光を透過させるようにその中央部に形成
された透過領域155 と、その残り領域に形成されて入射
光を遮断させる遮断領域153 よりなる。この制御層152
は光が透過される、例えばAlAsのような半導体物質を積
層した後、前記遮断領域153 を酸化させ、例えばAlAs酸
化物を形成させることにより作られる。
【００２１】前記面発光レーザー120 からその上面に出
射された光は前記透過領域155 を透過し、その一部は前
記モニター用光検出器150 の吸収層157 で吸収され、残
りはモニター用光検出器150 を透過して前記ウィンドウ
129 を通して出射される。また、前記面発光レーザー12
0 の上面に出射されて前記遮断領域153 に入射される光
は遮断される。
射された光は前記透過領域155 を透過し、その一部は前
記モニター用光検出器150 の吸収層157 で吸収され、残
りはモニター用光検出器150 を透過して前記ウィンドウ
129 を通して出射される。また、前記面発光レーザー12
0 の上面に出射されて前記遮断領域153 に入射される光
は遮断される。
【００２２】ここで、前記透過領域155 は前記活性層12
3 の中央部123a上に位置するので、前記面発光レーザー
120 から上面に出射された誘導放出光は大部分が前記透
過領域155 に向かう。反面、前記面発光レーザー120 か
らその上面に出射された自発放出光は前記遮断領域153
に大部分が入射されて遮断される。たとえ前記面発光レ
ーザー120 から出射される自発放射光の一部が前記透過
領域155 を透過して前記モニター用光検出器150 で検出
されても、その量が前記誘導放出光に比べてごく少ない
ため、面発光レーザー120 の出射光量制御に影響を与え
ない。
3 の中央部123a上に位置するので、前記面発光レーザー
120 から上面に出射された誘導放出光は大部分が前記透
過領域155 に向かう。反面、前記面発光レーザー120 か
らその上面に出射された自発放出光は前記遮断領域153
に大部分が入射されて遮断される。たとえ前記面発光レ
ーザー120 から出射される自発放射光の一部が前記透過
領域155 を透過して前記モニター用光検出器150 で検出
されても、その量が前記誘導放出光に比べてごく少ない
ため、面発光レーザー120 の出射光量制御に影響を与え
ない。
【００２３】従って、前記モニター用光検出器150 の検
出信号は前記ウィンドウ129 を通して出射される誘導放
射光の光量に比例するので、このモニター用光検出器15
0 により検出される光量から前記ウィンドウ129 を通し
て出射される光量の変化がわかる。また、この検出され
た光量から得られた信号をフィードバックして面発光レ
ーザー120 に印加される電流の強度を調節することによ
り前記ウィンドウ129を通して出射される面発光レーザ
ー120 の光量を調節しうる。
出信号は前記ウィンドウ129 を通して出射される誘導放
射光の光量に比例するので、このモニター用光検出器15
0 により検出される光量から前記ウィンドウ129 を通し
て出射される光量の変化がわかる。また、この検出され
た光量から得られた信号をフィードバックして面発光レ
ーザー120 に印加される電流の強度を調節することによ
り前記ウィンドウ129を通して出射される面発光レーザ
ー120 の光量を調節しうる。
【００２４】
【発明の効果】従って、本発明による光出力装置は面発
光レーザーの上面に出射される自発放射光の大部分を遮
断する制御層を有するモニター用光検出器を採用し、ウ
ィンドウを通して出射される光量に比例する誘導放射光
をモニターしうるため、出射光量を効率よく制御しう
る。
光レーザーの上面に出射される自発放射光の大部分を遮
断する制御層を有するモニター用光検出器を採用し、ウ
ィンドウを通して出射される光量に比例する誘導放射光
をモニターしうるため、出射光量を効率よく制御しう
る。
【００２５】また、面発光レーザーとモニター用光検出
器とを一体に形成することによりその構造を簡単にしう
る。
器とを一体に形成することによりその構造を簡単にしう
る。
【図１】従来の光出力装置を概略的に示した断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例による光出力装置を示した概略
的な断面図である。
的な断面図である。
１００ 基板 １１０ 第１電極 １２０ 面発光レーザー １２２ 第１反射器層 １２３ 活性層 １２３ａ 中央部 １２５ 高抵抗部 １２７ 第２反射器層 １２９ ウィンドウ １３０ 第２電極 １５０ モニター用光検出器 １５１ 第１半導体物質層 １５２ 制御層 １５３ 遮断領域 １５５ 透過領域 １５７ 吸収層 １５８ 第２半導体物質層 １７０ 第３電極
Claims (6)
- 【請求項１】 基板と、前記基板の上部に形成されて光
を生成する活性層と、前記活性層の上、下面に各々形成
されて前記生成された光を反射させることにより共振さ
せる第１及び第２反射器層と、前記基板の下面と前記第
２反射器層の上面の一部に各々形成された第１及び第２
電極とを含む面発光レーザーと、 前記面発光レーザーから出射される光の一部を受光して
その出射光量を検出しうるように、前記第２反射器層上
に順次に積層された第１半導体物質層及び吸収層と、第
２半導体物質層と、前記第２半導体物質層上に形成され
て検出信号を出力する第３電極と、前記吸収層の下部に
形成されて前記面発光レーザーから入射される光の一部
を遮断させる制御層を含むモニター用光検出器とを具備
することを特徴とする光出力装置。 - 【請求項２】 前記制御層は前記面発光レーザーから入
射される光の一部を透過させるようにその中央部に形成
された透過領域と、前記入射光を遮断させるようにその
残り領域に形成された遮断領域とを具備することを特徴
とする請求項１に記載の光出力装置。 - 【請求項３】 前記透過領域は入射光を透過させうる半
導体物質で構成され、前記遮断領域は前記半導体物質を
酸化させることにより形成されたことを特徴とする請求
項２に記載の光出力装置。 - 【請求項４】 前記透過領域はAlAsで構成され、前記遮
断領域はAlAs酸化物で構成されたことを特徴とする請求
項３に記載の光出力装置。 - 【請求項５】 前記モニター用光検出器の前記第１半導
体物質層と第２半導体物質層は異形の不純物でドーピン
グされ、前記吸収層は真性半導体物質で構成されたこと
を特徴とする請求項１に記載の光出力装置。 - 【請求項６】 前記活性層の中央部を除けた領域に形成
されて前記第１及び第２電極により提供される電子と正
孔の流れを案内する高抵抗部をさらに含むことを特徴と
する請求項１に記載の光出力装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR49775/1996 | 1996-10-29 | ||
| KR1019960049775A KR100234340B1 (ko) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 광출력장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10135568A true JPH10135568A (ja) | 1998-05-22 |
| JP2877785B2 JP2877785B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=19479601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9241194A Expired - Fee Related JP2877785B2 (ja) | 1996-10-29 | 1997-09-05 | 光出力装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5887013A (ja) |
| EP (1) | EP0840380B1 (ja) |
| JP (1) | JP2877785B2 (ja) |
| KR (1) | KR100234340B1 (ja) |
| CN (1) | CN1078016C (ja) |
| DE (1) | DE69704190T2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100317576B1 (ko) * | 1999-11-08 | 2001-12-24 | 윤덕용 | 모니터용 광검출기 일체형 표면광 레이저장치 |
| JP2005217147A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Seiko Epson Corp | 受発光素子アレイ、光モジュール、および光伝達装置 |
| US7220952B2 (en) | 2003-07-23 | 2007-05-22 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical element and method for manufacturing thereof, optical module and method for driving thereof |
| US7221693B2 (en) | 2003-08-07 | 2007-05-22 | Seiko Epson Corporation | Surface-emitting type semiconductor laser, optical module, and optical transmission device |
| US7242704B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-07-10 | Seiko Epson Corporation | Optical element, and its manufacturing method |
| US7312508B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-12-25 | Seiko Epson Corporation | Optical element, and its manufacturing method |
| JP2008042164A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-02-21 | Seiko Epson Corp | 光素子の製造方法および光素子ウェハ |
| US7339971B2 (en) | 2005-07-08 | 2008-03-04 | Seiko Epson Corporation | Optical element and optical module |
| JP2008130667A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Sony Corp | 半導体レーザ装置 |
| US7659592B2 (en) | 2005-07-15 | 2010-02-09 | Seiko Epson Corporation | Optical element, optical module and method for manufacturing the same |
| US7704758B2 (en) | 2006-07-14 | 2010-04-27 | Seiko Epson Corporation | Optical device and its manufacturing method, and optical device wafer |
| US7791085B2 (en) * | 2005-11-30 | 2010-09-07 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting apparatus |
| US8035114B2 (en) | 2006-05-26 | 2011-10-11 | Seiko Epson Corporation | Integration of a light emitting device and a photodetector with an isolation structure formed therebetween |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6222202B1 (en) | 1998-10-06 | 2001-04-24 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for the monolithic integration of a light emitting device and a photodetector for low bias voltage operation |
| DE69900966T2 (de) * | 1998-10-29 | 2002-10-10 | Agilent Technologies Inc., A Delaware Corp. | System zur monolithischen Integration einer lichtemittierenden Vorrichtung und eines Heteroübergang-Phototransistors zum Betrieb mit niederer Vorspannung |
| US6185241B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-02-06 | Xerox Corporation | Metal spatial filter to enhance model reflectivity in a vertical cavity surface emitting laser |
| JP3928295B2 (ja) * | 1999-03-16 | 2007-06-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 面発光型半導体レーザ |
| EP1041690A1 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light transmitting/receiving module system using surface emitting lasers |
| JP4058633B2 (ja) * | 2003-07-10 | 2008-03-12 | セイコーエプソン株式会社 | 面発光型発光素子、光モジュール、光伝達装置 |
| KR20050019485A (ko) * | 2003-08-19 | 2005-03-03 | 삼성전자주식회사 | 광검출소자가 일체적으로 형성되는 수직 면발광 레이저 |
| KR100642628B1 (ko) * | 2004-11-30 | 2006-11-10 | 경북대학교 산학협력단 | 단일 모드 수직 공진 표면방출 레이저 |
| JP2007036140A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Seiko Epson Corp | 光素子およびその製造方法 |
| JP5135717B2 (ja) | 2006-05-31 | 2013-02-06 | ソニー株式会社 | 半導体発光装置 |
| JP4983346B2 (ja) | 2007-04-02 | 2012-07-25 | ソニー株式会社 | 半導体発光装置 |
| JP4978291B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2012-07-18 | ソニー株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2010177649A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Sony Corp | 半導体発光装置 |
| JP4674642B2 (ja) * | 2009-02-06 | 2011-04-20 | ソニー株式会社 | 半導体発光装置 |
| JP2011096787A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Sony Corp | 半導体発光装置 |
| US20200194610A1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-06-18 | Bolb Inc. | Light-output-power self-awareness light-emitting device |
| CN113917723B (zh) * | 2021-09-30 | 2024-04-09 | 信利半导体有限公司 | 一种集成光感应器和太阳能电池的显示屏及其制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5136603A (en) * | 1991-04-29 | 1992-08-04 | At&T Bell Laboratories | Self-monitoring semiconductor laser device |
| JP3099921B2 (ja) * | 1992-09-11 | 2000-10-16 | 株式会社東芝 | 受光素子付き面発光型半導体レーザ装置 |
| US5337327A (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-09 | Motorola, Inc. | VCSEL with lateral index guide |
| US5606572A (en) * | 1994-03-24 | 1997-02-25 | Vixel Corporation | Integration of laser with photodiode for feedback control |
| US5491712A (en) * | 1994-10-31 | 1996-02-13 | Lin; Hong | Integration of surface emitting laser and photodiode for monitoring power output of surface emitting laser |
| US5574744A (en) * | 1995-02-03 | 1996-11-12 | Motorola | Optical coupler |
| US5757837A (en) * | 1996-10-16 | 1998-05-26 | The Regents Of The University Of California | Intracavity quantum well photodetector integrated within a vertical-cavity surface-emitting laser and method of operating same |
-
1996
- 1996-10-29 KR KR1019960049775A patent/KR100234340B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-08-28 CN CN97117753A patent/CN1078016C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-28 US US08/919,199 patent/US5887013A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-02 DE DE69704190T patent/DE69704190T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-02 EP EP97306740A patent/EP0840380B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-05 JP JP9241194A patent/JP2877785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100317576B1 (ko) * | 1999-11-08 | 2001-12-24 | 윤덕용 | 모니터용 광검출기 일체형 표면광 레이저장치 |
| US7220952B2 (en) | 2003-07-23 | 2007-05-22 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical element and method for manufacturing thereof, optical module and method for driving thereof |
| US7446293B2 (en) | 2003-07-23 | 2008-11-04 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical element and method for manufacturing thereof, optical module and method for driving thereof |
| US7221693B2 (en) | 2003-08-07 | 2007-05-22 | Seiko Epson Corporation | Surface-emitting type semiconductor laser, optical module, and optical transmission device |
| US7242704B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-07-10 | Seiko Epson Corporation | Optical element, and its manufacturing method |
| US7312508B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-12-25 | Seiko Epson Corporation | Optical element, and its manufacturing method |
| JP2005217147A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Seiko Epson Corp | 受発光素子アレイ、光モジュール、および光伝達装置 |
| US7116854B2 (en) | 2004-01-29 | 2006-10-03 | Seiko Epson Corporation | Optical element array, optical module, and optical transmission device |
| US7339971B2 (en) | 2005-07-08 | 2008-03-04 | Seiko Epson Corporation | Optical element and optical module |
| US7659592B2 (en) | 2005-07-15 | 2010-02-09 | Seiko Epson Corporation | Optical element, optical module and method for manufacturing the same |
| US7791085B2 (en) * | 2005-11-30 | 2010-09-07 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting apparatus |
| US8035114B2 (en) | 2006-05-26 | 2011-10-11 | Seiko Epson Corporation | Integration of a light emitting device and a photodetector with an isolation structure formed therebetween |
| JP2008042164A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-02-21 | Seiko Epson Corp | 光素子の製造方法および光素子ウェハ |
| US7482177B2 (en) | 2006-07-14 | 2009-01-27 | Seiko Epson Corporation | Method for manufacturing optical device, and optical device wafer |
| US7704758B2 (en) | 2006-07-14 | 2010-04-27 | Seiko Epson Corporation | Optical device and its manufacturing method, and optical device wafer |
| JP2008130667A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Sony Corp | 半導体レーザ装置 |
| US7873092B2 (en) | 2006-11-17 | 2011-01-18 | Sony Corporation | Laser diode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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