KR20010012680A - 레이저 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직공동(空洞)표면방사 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL) 다이오드와 같은 수직공동표면방사 레이저장치(10)에 관한 것으로써 장치의 사용 시 이 장치로부터 방사되는 광의 분극 방향이 실질적으로 불연속선(11)의 경계선에 정렬되도록 장치의 몸체 내부가 불연속하게 형성된 것을 특징으로 하는 수직공동표면방사 레이저 장치 및 광 분극 방법을 제공한다.

Description

레이저 장치{LASER DEVICES}

예를 들어 레이저 다이오드 따위의 레이저 장치는 통신 및 데이터 저장장치 등 여러 분야에 다양하게 적용되는 것으로써, 그 사용량이 증대하고 있는 분야이다. 레이저 다이오드의 한가지 형태로 수직공동표면방사 레이저 다이오드(VCSEL)를 들 수 있으며, 그 실시예가 도 1의 평면도 및 도 2의 단면도에 도시되어 있다.

VCSEL(1)은 그 하부에 전기접촉부(8)가 배치된 기판(7)이 구성되어 있다. 활성영역(6)은 상하부에 배치된 브래그 반사기(DBR) 미러 구조(4)(5)사이에 개재되어 있으며, 하부 미러 구조는 기판(7)상에 구성된다. 이들 미러 구조(4)(5)는 예를 들어 99.5%의 고반사율을 제공하기 위해 구성된다. 상부 DBR 미러 구조(4)는 양자주입영역(9)을 포함하고 있다. 이 양자주입영역(9)은 장치에 공급되는 전류를 한정하기 위해 구성되는 것이다.

상부 전기접촉부(3)는 상부 미러 구조(4)의 상부에 구성된다. 이 상부 전기접촉부(3)는 상부 미러 구조(4)의 상부 표면을 관통하는 구멍(2)을 규정하고 있다.

도 1 및 도 2의 VCSEL(1)은 구멍(2)을 통해 화살표 방향으로 방사되는 광출력을 발생한다. 이와 같이 출력되는 광은 이미 공지된 바와 같이 두 개의 DBR 미러(4)(5)사이의 활성영역(6) 내에서의 레이징효과 혹은 레이저 활동에 의해 발생되는 것이다.

VCSEL 장치의 주된 이점 중 하나는 출력되어야 할 광이 장치의 수평면에 대해 수직 방향으로 발생된다는 것이다. 이는 장치의 수평면으로 광을 방사하는 기존의 엣지 방사 레이저 다이오드와 다른 것이다. 따라서, VCSEL 장치는 장치를 다른 장치로부터 차단시킬 필요가 없이 수 개의 장치를 하나의 반도체 영역상에 구성시킬 수 있으므로 여러 가지 배열로 용이하게 제조할 수 있다. 특히, VCSEL은 원형 비임 광을 발생하는데 적절하게 사용된다. 그 같은 원형 비임은 예를 들어 CD ROM 드라이브 혹은 통신장치와 같은 장치에 적용하기 전에 더 이상의 광학적인 처리가 불필요하도록 한다.

그러나, VCSEL의 레이저 방사는 종종 바이어스 전류에 따라 변할 수 있는 개개의 레이징 모드 혹은 필라멘트의 분극현상 혹은 분극축의 방향을 확실하게 제어함으로써 직교 분극 혹은 타원형 분극이 가능토록 한다. 이는 또한, 동일한 웨이퍼로 제조되어 서로 인접한 레이저 사이에 개재되어 있을 때에도 분극축의 방향을 변화시킬 수 있다.

광학을 이용한 저장, 인쇄 및 통신기술을 포함하는 다양한 분야에 응용할 수 있다는 측면에서 VCSEL은 상당한 가치가 있다. 그러나, 이와 같은 분야에 응용하기 위해서는 특히, 분극상태가 정밀한 방향으로 고정되도록 단일 횡 모드 동작이 필요하며 고품질의 비임이 요구된다. VCSEL은 원형 비임을 발생하도록 형성될 수도 있고, 2차원 배열로도 집적 구성될 수 있으나, 고 이득의 동작 및 강한 열적 효과에 관련된 광학적 비선형성의 영향을 강하게 받는다. 그 같은 비선형성은 멀티 모드 동작뿐만 아니라, 방사영역을 가로지르는 필라멘트영역에는 강한 영향을 미치지 않는다. 결국 이와 같은 현상은 온도 및 바이어스 전류에 따라 가변될 수 있는 비임이, 빈약하게 규정된 분극상태에서 방사되는 여러 강도의 최고치(peak) 방사 그리고 빈약함과는 거리가 먼 필드에 의해 발생되도록 한다.

표면방사 레이저로부터 방사된 광의 분극상태를 제어하기 위하여 기존에는 출력 비임 형상을 왜곡시킬 수 있는 이방성 공동 기하학을 이용하는 방법이 있었다. 이방성 스트레스, 이득 혹은 손실을 도입하는 방법은, 비록 장치의 전체 동작 범위에 걸쳐서 항상 완벽한 제어가 유지되지는 않지만, 미리 규정된 방향을 따라 분극상태를 제어하는데 사용되어 왔다.

비-퇴보 공동 모드로 튜닝되지 않은 온도가 분극상태를 완전하게 제어하기 위해 사용되어 왔으나, 이 경우에는 이득이 감소되는 상태에서 제어가 행해짐으로써 장치의 스레솔드 전류 및 소비전력을 증가시킬 뿐만 아니라, 유용한 전력출력을 감소시키는 결과를 초래하였다. 이와 같은 효과는 장치의 잔류 스트레인에 의해 영향받을 수 있는 직교 분극상태의 스펙트럼 분열현상에 강하게 의존한다. 따라서, 두 개의 상태간 이득차가 충분하게 달성되도록 하려면 스펙트럼 분열을 제어하기 위한 다른 기법이 요구된다.

예를 들어 격자모양의 레이저를 발생하도록 다른 구조를 추가로 구성하면 장치가 복잡해질 수는 있으나 분극상태를 제어할 수 있는 토대를 제공할 수 있으며, 레이저방사의 공간 출력특성에 영향을 줄 수 있다.

본 발명은 레이저 장치에 관한 것으로써, 특히 예를 들어 수직공동(空洞)표면방사 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL) 다이오드와 같은 수직공동표면방사 레이저장치에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 종래의 VCSEL 다이오드의 평면도 및 단면도이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 VCSEL 레이저장치의 평면도 및 단면도이다.

도 5는 종래의 VCSEL과 본 발명의 VCSEL의 광전류 L-I 특성을 비교한 그래프이다.

도 6은 종래의 레이저 다이오드의 L-I 특성을 나타낸 그래프이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 L-I 특성을 나타낸 도면이다.

도 8, 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 전력 측정치에 의존하는 스레솔드 분극을 도시한 그래프이다.

도 11은 종래의 다이오드와 본 발명의 다이오드의 L-I 특성에 의존하는 서브-스레솔드 분극을 비교한 그래프이다.

도 12는 종래의 레이저 다이오드와 본 발명의 레이저 다이오드의 서브-스레솔드 분극비 측정치에 대한 그래프이다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 출력전력의 분극 의존성을 나타내는 것으로써, 라인방사를 통한 단면도를 도시한 그래프이다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 다이오드의 해석된 분극공동 손실 측정치를 나타낸 그래프이다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 다이오드 장치의 서브-스레솔드 광학 스펙트럼을 도시한 그래프이다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 제2 레이저 다이오드의 평면도이다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 제3 레이저 다이오드의 평면도이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 장치의 사용 시 이 장치로부터 방사되는 광의 분극 방향이 실질적으로 불연속선의 경계선에 정렬되도록 장치의 몸체 내부가 불연속하게 형성된 수직공동표면방사 레이저 장치를 제공한다.

이 불연속선은 진공으로 형성될 수 있다. 이와 같은 진공현상은 장치의 외부면으로부터 몸체내로 연장되는 신장된 트렌치에 의해 제공될 수 있다.

장치의 몸체가 제1 물질로 제조되었을 경우 불연속선은 제2 물질로 제조된 영역에 의해 형성될 수 있으며, 이 제2 물질은 제1 물질과는 다른 물질이다.

이 같은 장치는 복수의 불연속선과, 이 불연속선에 의해 장치에서 방사된 레이저의 분극방향이 구성된다.

실질적으로 평행하게 신장된 한 쌍의 불연속선이 광출력 영역에 가장 근접된 불연속선의 경계선의 방향에 정렬되는 방사광의 분극방향으로 구성될 수 있다.

또한, 실질적으로 상호 직교하도록 신장된 한 쌍의 불연속선이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판, 기판상에 배치된 하부 미러 구조, 이 하부 미러 구조에 배치된 활성영역, 활성영역에 의해 배치된 상부 미러 구조 및, 상부 미러 구조에 배치된 접촉영역으로 구성되고, 이 접촉영역은 다이오드의 사용 시 레이저광이 방사되도록 구멍이 형성되어 있으며, 방사된 광의 분극방향이 실질적으로 불연속선의 경계선에 정렬되도록 장치내에 불연속선이 구성된 것을 특징으로 하는 수직공동표면방사 레이저 장치를 제공한다.

이 같은 장치에 있어서, 적어도 하나의 미러 구조가 분배된 브래그 반사 구조가 될 수 있다.

불연속선은 진공으로 구성될 수 있다.

이와 같은 진공현상은 장치내의 접촉영역을 통해 활성영역쪽으로 확장하는 트렌치영역에 의해 제공될 수 있다.

트렌치영역은 장치구조를 엣칭함으로써 혹은 장치 구조에 따라 레이저를 제거함으로써 혹은 전자비임 리소그라피에 의해 형성될 수 있다.

장치의 반도체 물질은 400nm ∼ 4000nm 범위를 갖는 파장의 광 방사가 가능하게 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 장치의 사용 시 이 장치로부터 방사된 광의 분극방향이 실질적으로 불연속선의 경계선에 정렬되도록 수직공동표면방사 레이저 장치의 몸체내에 불연속선을 형성하는 방법을 채용한 광 분극 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 VCSEL(10)의 평면도 및 단면도이다.

종래의 장치 설명에서 언급한 바와 같이, VCSEL(10)은 한 쌍의 전극(13)(18); 기판재(17); 및 상하부 DBR 미러 구조(14)(15) 사이에 개재된 활성영역(16)으로 구성되어 있다. 상부 DBR 미러 구조(15)는 양자주입영역(19)을 포함하고 있다. 상부전극(13)은 화살표방향으로 방사된 레이저광이 통과하도록 원형 구멍(12)을 규정한다.

도 3 및 도 4에 도시된 VCSEL은 실질적으로 도 1 및 도 2에 도시된 종래 장치와 동일하게 동작한다. 즉, 두 개의 미러 구조(14)(15) 사이에 개재된 활성영역(16)에서 레이저효과가 발생되도록 동작하는 것이다. 이 같은 레이저효과에 의해 발생된 광은 상술한 바와 같이 구멍(12)을 통해 방사된다.

그러나, 본 발명에서 방사된 레이저광의 분극 제어는 장치에 불연속선을 도입 구성함으로써 달성된다. 도 4에 도시된 장치에 있어서, 불연속선은 DBR 미러 구조(14)내의 상부 전극(13)을 통해 활성영역(16)쪽으로 연장되면서 엣칭된 트렌지(11)에 의해 제공된다.

레이징 구멍에 근접하는 이 엣칭된 트렌치는 구멍의 엣지로부터 10마이크론이상의 거리에 위치시키는 것이 바람직하다.

트렌치 불연속선은 마스킹 및 엣칭 기법 혹은 다른 기법 예를 들어 마이크로 머시닝, 레이저 제거, e-비임 리소그라피, X-레이 혹은 반응이온엣칭(RIE)에 의해 구성될 수 있으며, 완전한 장치에 구성될 수 있다.

엣칭을 수행하는데 필요한 기하학 및 위치도 또한 바람직한 결과를 산출할 수 있다.

불연속선은 트렌치와는 다른 수단에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, 다이오드 구조 내부를 진공으로 형성시키거나 혹은 기기적 구조와는 다른 물질 예를 들어 금속이나 산화물 따위의 물질이 사용될 수도 있다. 트렌치(혹은 진공)는 그 같은 물질로 채워져 있다. 상술한 바와 같이 구성되는 불연속선은 단순히 예를 든 것뿐이며, 숙련된 기술자들은 본 발명의 범주내에서 불연속선을 수정 및 변경 구성할 수 있다.

불연속선의 방향은 바람직한/요구된 방향으로의 방사를 위한 분극상태를 조율하기 위해 변경될 수 있다. 표준위치에서 장치의 수평 방사면까지 형성된 불연속선의 프로파일 각도는 변화시킬 수 있으며, 그 깊이도 변화시킬 수 있다. 또한, 활성영역(16) 및 하부 미러 구조(15)와 같은 다른 층을 통과하도록 형성할 수도 있다.

불연속선(11)의 굴절율, 폭, 길이 및 형상도 변화시킬 수 있다.

트렌치를 구성함으로써 방사된 광 비임의 분극 의존성을 제어하는 장치에 의해 경험적으로 스트레스 및 스트레인을 수정시킬 수 있다. 또한, 분극을 제어하는 경계 효과를 가져온다.

트렌치의 구성은 또한, 분극 의존성이 광학적 모드 강도의 원인이 되는 추가적인 효과를 촉발하며, 레이징 방사에 대해 유사한 분극 의존성을 표시하는 자발적인 방사 현상을 야기한다.

트렌치 혹은 다른 불연속선을 이용하면 우월한 분극축이 크리스탈축 방향과 같이 미리 존재하는 효과와는 관계없이 임의의 바람직한 방향에 설정될 수 있다.

출력 광 비임의 분극은 구멍에 대한 불연속선에 가장 근접한 경계선 방향으로 정렬된다.

통상적인 상식으로써, 깊이 형성된 트렌치는 얕게 형성된 트렌치보다 더 많은 분극 피닝(pinning) 효과를 가진다. 구멍(12)에 근접한 트렌치는 구멍으로부터 이격된 트렌치보다 좀 더 많은 효과를 나타낼 것이다.

분극 제어를 달성하기 위한 방법은 광학적 및 전기적으로 동작하는 레이저 장치에 응용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치에 사용되는 반도체 물질은 400nm ∼ 4000nm 의 파장 범위내에서의 방사가 가능하도록 한다.

본 발명의 분극 제어는 공간의 이용도, 스펙트럼의 질 및 레이저의 전력출력특성을 심각하게 저하시키지 않을 뿐만 아니라, 하기에 기술되는 바와 같이 레이저의 전기적 특성도 저하시키지 않는다.

도 5, 도 6 및 도 7은 분극 제어방법을 이용하더라도 광 전력 출력/전류 특성, 광학 스펙트럼 혹은 공간출력을 저하시키지 않을 뿐만 아니라, 장치의 중요 동작 성능이 심각하게 저하되지 않는다는 것을 나타낸다.

도 8은 단 한번의 분극 동작이 발생되는 양자 주입된 VCSEL의 L-I 특성을 도시한 것이다.

여기서, 고차(高次) 횡 모드를 개시하면 분극 상태가 절환되는 것을 알 수 있으며, 고전류시에도 양 분극현상이 함께 발생된다는 것을 알 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 장치에 있어서, 하나의 분극상태에서의 방사 형태가 전체적인 동작범위에 걸쳐서 어떠한 방법으로 긴밀하게 억제되는가를 나타내는 도면으로써, 전력 측정치에 의존하는 스레솔드 분극에 의한 분극 제어의 영향을 도시한 것이다.

1 마이크론의 폭을 가지고 구멍의 엣지로부터 7 마이크론되는 지점에 그리고 4 ∼ 4.5 마이크론 깊이로 트렌치를 엣칭한 후, 단일 분극 동작이 수행된다(도 9).

이와 같은 동작은 스레솔드 전류 혹은 장치 효율을 최소한의 범위로 변화시키면서 달성될 수 있다. 방사 분극 상태는 엣칭방향에 평행한 E 필드 분극에 의해 장치의 바이어스 전류 동작범위 전체에 걸쳐 고정된 상태를 유지한다. 분극 소멸비가 100 이상으로(도 10) 달성되며, 단지 열적인 복사가 개시되면 심각하게 감소된다는 것을 확인할 수 있다. 트렌치를 엣칭함으로써 자발적인 방사를 심각하게 분극한다는 것이 확인되었으며, 엣치를 중심으로 저전류 구동하에서 1.5배 만큼의 소멸비를 촉발시키며, 엣치에서 3까지 상승되는 결과를 나타냈다. 피닝 메카니즘은 다른 장치와는 달리 매우 견고하므로 제어되지 않은 장치에 확실한 상태의 평형이 이루어지기 전에 장치가 초기 분극 상태보다는 펄싱된 상태를 유지할 경우 단일 분극 동작이 즉시 행해지도록 한다. 엣치가 구멍에 접근함에도 불구하고 라이프타임 기간동안 역효과는 발견되지 않았다.

이 기법은 광범위하게 적용되었으며 항상 성공적인 것으로 확인되었다. 모든 경우 분극 방향은 엣치방향으로 정렬되며, 적어도 측정의 정확성여부를 가릴 수 있는 한계각도인 5도 범위내의 방향에서 고정된 상태를 유지한다.

도 11 및 도 12는 수정시 바이어스 전류가 스레솔드 이하일 경우를 포함하여 두 개의 분극 상태 사이에서 불평등한 분열현상을 나타낸다는 것을 도시한 것으로써, 각기 수정된 VCSEL 장치의 공동구멍을 서브-스레솔드 분극-의존전력으로 엣칭한 상태의 영향상태를 도시한 것이다.

도 13은 엣칭된 라인으로부터 자발적으로 방사되는 전력 측정치가 분극 현상에 높은 의존성을 갖는다는 것을 도시한 것이다.

도 14는 서브-스레솔드 라인의 방사폭에 관련되어 분극에 의존하는 공동 손실을 도입한 예를 도시한 것이고, 도 15는 레이저를 변경하여 유도된 직교 분극 상태의 스펙트럼 분열을 도시한 것이다.

방사 구멍에 근접한 엣칭상태가 레이징 모드에 강하게 영향을 미치지 않으므로 다중모드 장치의 단일-모드 동작 체제에 대해서 뿐만 아니라, 모노모드 장치에 대해서도 고품질의 스펙트럼 회로 출력 비임 특성이 얻어질 수 있다. 또한, 이 같은 것이 분극 피닝 전에 이루어진다면 종적인 모노모드 동작이 유지된다(도 15). 비록 0.2nm 로 작지만 소규모로 행해지는 라인폭의 시프트가 관찰되었으며, 우월한 분극이 더 짧은 파장으로 관찰되었다. 이는 분극 피닝 메카니즘이 시스템의 휘도를 향상시킬 수 있다는 것을 나타내는 것이다.

분극에 대한 성공적인 피닝은 트렌치가 충분한 깊이로 형성될 것을 필요로 하며, 적어도 상부 금속성 접촉층을 통해 반도체 물질내에 구성되어야 한다. 피닝에 필요한 최소 깊이는 구멍으로부터의 트렌치의 거리에 의존하며 그 자체 방향으로 분극이 설정되기 전에 피닝 메카니즘이 존재하는 분극 선별 메카니즘을 극복해야 하기 때문에 존재하는 분극 방향에 대해서 트렌치의 방향이 된다. 그 깊이는 또한, 어떠한 모드하에서도 분극된다는 것을 입증하기 위해 멀티모드의 장치에 매우 적합하여야 하고, 종종 고차 모드에서 직교 분극이 발생된다는 것을 염두에 두어야 한다.

각 분극상태에 관련된 공동 손실은 스레솔드 이하의 분극-분해 라인폭을 측정함으로써 평가된다. 도 14로부터 우월한 분극상태에 의해 경험적으로 측정된공동 손실은 상당히 억제된 상태에서의 손실보다 작다는 것을 알 수 있다. 엣칭전 스펙트럼 분열은 관찰되지 않았으며, 두 개의 분극상태에서의 공동 손실은 유사한 것으로 확인되었다. 검출기가 사용될 경우 VCSEL로부터 광발생된 전류가 측정되는 광학적인 주입 측정은, 엣칭 후 분극에 의존하는 흡수현상을 나타낼 것으로 확인되었으며, 이는 대역-엣지에서의 수정이 스트레인 의존 효과에 의해 바람직하게 행해진다는 것을 나타낸다.

본 발명에서 구체화된 레이저 다이오드는 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이 하나 이상의 불연속선을 채용할 수 있다. 도 16에는 두 개의 평행하는 불연속선이 도시되어 있고, 장치의 구멍(22)의 각 측면에 하나가 도시되어 있다. 도 17은 한 쌍의 직교하는 엣치를 구비한 장치를 도시한 것이다.

도 16에 도시한 실시예에 있어서, 분극방향은 두 개의 불연속선의 방향으로 정렬될 것이다. 도 17의 실시예는 두 개의 직교하는 분극의 공동 이득이 동일하도록 설정될 수 있다.

Claims (31)

1. 장치의 사용시 이 장치로부터 방사되는 광의 분극 방향이 실질적으로 불연속선의 경계선에 정렬되도록 장치의 몸체 내부가 불연속하게 형성된 것을 특징으로 하는 수직공동표면방사 레이저 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 불연속선은 진공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 진공은 장치의 외부면으로부터 몸체내로 연장되는 신장된 트렌치에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 장치의 몸체가 제1 물질로 제조되는 경우 불연속선은 제2 물질로 제조된 영역에 의해 형성될 수 있으며, 이 제2 물질은 제1 물질과는 다른 물질인 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
5. 제 1항 내지 제 4항의 어느 한 항에 있어서, 복수의 불연속선과, 이 불연속선에 의해 장치에서 방사된 레이저의 분극방향이 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 실질적으로 평행하게 신장된 한 쌍의 불연속선이 광출력 영역에 가장 근접된 불연속선의 경계선의 방향에 정렬되는 방사광의 분극방향이 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
7. 제 5항에 있어서, 실질적으로 상호 직교하도록 신장된 한 쌍의 불연속선이 제공되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
8. 기판;

   기판상에 배치된 하부 미러 구조;

   하부 미러 구조에 배치된 활성영역;

   활성영역에 의해 배치된 상부 미러 구조; 및

   상부 미러 구조에 배치된 접촉영역으로 구성되고,

   접촉영역은 다이오드의 사용 시 레이저광이 방사되도록 구멍이 형성되어 있으며, 방사된 광의 분극방향이 실질적으로 불연속선의 경계선에 정렬되도록 장치내에 불연속선이 구성된 것을 특징으로 하는 수직공동표면방사 레이저 장치.
9. 제 8항에 있어서, 적어도 하나의 미러 구조는 분배된 브래그 반사 구조인 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 불연속선은 진공으로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 진공은 장치내의 접촉영역을 통해 활성영역쪽으로 연장되는 트렌치영역에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 트렌치영역은 장치 구조를 엣칭함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
13. 제 11항에 있어서, 상기 트렌치영역은 장치 구조에 따라 레이저를 제거함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
14. 제 11항에 있어서, 상기 트렌치영역은 전자 비임 리소그라피에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
15. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 장치의 반도체 물질은 400nm ∼ 4000nm 범위를 갖는 파장의 광 방사가 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 레이저 장치.
16. 장치의 사용 시 이 장치로부터 방사된 광의 분극방향이 실질적으로 불연속선의 경계선에 정렬되도록 수직공동표면방사 레이저 장치의 몸체내에 불연속선을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 분극 방법.
17. 제 16항에 있어서, 장치의 몸체내를 진공으로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 분극 방법.
18. 제 17항에 있어서, 장치의 몸체내에 장치의 외면으로부터 연장되는 트렌치영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 분극 방법.
19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서, 상기 진공상태 혹은 트렌치영역을 장치 제조물질과 다른 물질로 충진시키는 것을 특징으로 하는 광 분극 방법.
20. 레이저 구조에 도입된 엣칭 혹은 메사 구조가 광학 모드의 가이드를 수정하도록 사용되어 레이저 분극을 제어하기 위해 서로 다른 방향으로 구성된 하나 이상의 경계선이 구성된 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
21. 제 20항에 있어서, 상기 분극 의존성을 도입하는 수단은 마스킹, c-비임 리소그라피, X-레이 혹은 반응이온 엣칭(RIE) 혹은 다른 기법에 의해 제조되며, 후-처리 엣칭 혹은 산화단계에서 달성되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
22. 제 20항에 있어서, 상기 방향이 다른 경계선은 폭, 깊이, 길이, 평면 지향방향, 레이저 표면에 대한 지향 및 그 형상이 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
23. 제 20항에 있어서, 상기 반도체 물질은 400nm ∼ 4000nm 의 파장 범위로 방사가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
24. 제 20항에 있어서, 상기 분극 제어는 광학적 및 전기적으로 동작하는 레이저에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
25. 제 20항에 있어서, 상기 방향이 다른 경계선의 도입은 레이저의 분극 의존성을 제어하기 위한 장치의 스트레인을 수정토록 하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
26. 제 20항에 있어서, 상기 방향이 다른 경계선의 도입은 광학모드 강도의 분극 의존성을 촉발하는 마이크로캐비티 효과를 유발하며, 레이징 방사에 대해 유사한 분극 의존성을 표시하도록 자발적인 방사를 초래하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
27. 제 20항에 있어서, 상기 분극 제어방법은 크리스탈축 지향점과 같이 사전에 존재하는 효과와는 관계없이 우월한 분극축이 바람직한 지향점에 설정되도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
28. 제 20항에 있어서, 상기 분극 제어수단은 레이저의 공간 출력특성을 심각하게 저하시키지 않는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
29. 제 20항에 있어서, 상기 분극 제어수단은 레이저의 스펙트럼 출력특성을 심각하게 저하시키지 않는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
30. 제 20항에 있어서, 상기 분극 제어수단은 레이저의 전력 출력특성을 심각하게 저하시키지 않는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.
31. 제 20항에 있어서, 상기 분극 제어수단은 레이저의 전기적 특성을 심각하게 저하시키지 않는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드.