RU2014121933A - Лазерный элемент поверхностного испускания, способ для изготовления лазерного элемента поверхностного испускания и атомный осциллятор - Google Patents

Лазерный элемент поверхностного испускания, способ для изготовления лазерного элемента поверхностного испускания и атомный осциллятор Download PDF

Info

Publication number
RU2014121933A
RU2014121933A RU2014121933A RU2014121933A RU2014121933A RU 2014121933 A RU2014121933 A RU 2014121933A RU 2014121933 A RU2014121933 A RU 2014121933A RU 2014121933 A RU2014121933 A RU 2014121933A RU 2014121933 A RU2014121933 A RU 2014121933A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bragg reflector
laser element
emitting laser
layers
surface emitting
Prior art date
Application number
RU2014121933A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2599601C2 (ru
Inventor
Реитиро СУДЗУКИ
Сунити САТО
Original Assignee
Рикох Компани, Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рикох Компани, Лтд. filed Critical Рикох Компани, Лтд.
Publication of RU2014121933A publication Critical patent/RU2014121933A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2599601C2 publication Critical patent/RU2599601C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • 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
    • H01S5/18311—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 using selective oxidation
    • H01S5/18313—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 using selective oxidation by oxidizing at least one of the DBR layers
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • 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]
    • H01S5/18358—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] containing spacer layers to adjust the phase of the light wave in the cavity
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/185—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL]
    • H01S5/187—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL] using Bragg reflection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F5/00—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
    • G04F5/14—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using atomic clocks
    • G04F5/145—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using atomic clocks using Coherent Population Trapping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/10—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
    • H01L33/105—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector with a resonant cavity structure
    • 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
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3407—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers characterised by special barrier layers
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
    • 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
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength
    • 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
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
    • 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
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
    • H01S5/423—Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B17/00—Generation of oscillations using radiation source and detector, e.g. with interposed variable obturator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/26—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using energy levels of molecules, atoms, or subatomic particles as a frequency reference
    • 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
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/16—Semiconductor lasers with special structural design to influence the modes, e.g. specific multimode
    • H01S2301/166—Single transverse or lateral mode
    • 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
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/17—Semiconductor lasers comprising special layers
    • H01S2301/176—Specific passivation layers on surfaces other than the emission facet
    • 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
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • 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
    • H01S5/18311—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 using selective oxidation
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • 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]
    • H01S5/18341—Intra-cavity contacts
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • 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]
    • H01S5/18344—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] characterized by the mesa, e.g. dimensions or shape of the mesa
    • 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
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • 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]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
    • H01S5/18369—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors based on dielectric materials
    • 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
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
    • H01S5/2086—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques lateral etch control, e.g. mask induced
    • 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
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34346—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser characterised by the materials of the barrier layers
    • H01S5/34373—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser characterised by the materials of the barrier layers based on InGa(Al)AsP

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

1. Лазерный элемент поверхностного испускания, содержащий полупроводниковую подложку и множество лазеров поверхностного испускания, сконфигурированных с возможностью испускать свет со взаимно различными длинами волн, причем каждый лазер поверхностного испускания включает в себя нижний брэгговский отражатель, обеспеченный на полупроводниковой подложке, резонатор, обеспеченный на нижнем брэгговском отражателе, верхний брэгговский отражатель, обеспеченный на резонаторе, и слой регулирования длины волны, обеспеченный в верхнем брэгговском отражателе или нижнем брэгговском отражателе, причем слои регулирования длины волны, включенные в лазеры поверхностного испускания, имеют взаимно различные толщины, причем, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны включает в себя слои регулирования, образованные из двух видов материалов, и причем числа слоев регулирования, включенных в слои регулирования длины волны, взаимно различаются.2. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны сконфигурирован с возможностью удовлетворять условию (2N-1)λ/4≤P<Nλ/2, в котором P является оптической толщиной, по меньшей мере, одного из слоев регулирования длины волны, λ является длиной волны света, который должен испускаться из каждого лазера поверхностного испускания, и N является положительным целым числом.3. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором M является числом слоев регулирования, включенных в, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны, и позиция, в которой оптическая толщина, по меньшей мере, одного из слое�

Claims (14)

1. Лазерный элемент поверхностного испускания, содержащий полупроводниковую подложку и множество лазеров поверхностного испускания, сконфигурированных с возможностью испускать свет со взаимно различными длинами волн, причем каждый лазер поверхностного испускания включает в себя нижний брэгговский отражатель, обеспеченный на полупроводниковой подложке, резонатор, обеспеченный на нижнем брэгговском отражателе, верхний брэгговский отражатель, обеспеченный на резонаторе, и слой регулирования длины волны, обеспеченный в верхнем брэгговском отражателе или нижнем брэгговском отражателе, причем слои регулирования длины волны, включенные в лазеры поверхностного испускания, имеют взаимно различные толщины, причем, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны включает в себя слои регулирования, образованные из двух видов материалов, и причем числа слоев регулирования, включенных в слои регулирования длины волны, взаимно различаются.
2. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны сконфигурирован с возможностью удовлетворять условию (2N-1)λ/4≤P<Nλ/2, в котором P является оптической толщиной, по меньшей мере, одного из слоев регулирования длины волны, λ является длиной волны света, который должен испускаться из каждого лазера поверхностного испускания, и N является положительным целым числом.
3. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором M является числом слоев регулирования, включенных в, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны, и позиция, в которой оптическая толщина, по меньшей мере, одного из слоев регулирования длины волны, составляет λ/4 со стороны резонатора, обеспечена в (M+1)/2-м слое регулирования сверху из слоев регулирования в случае, если M является нечетным числом, или в M/2-м или (M/2)+1-м слое регулирования сверху из слоев регулирования в случае, если M является четным числом.
4. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны включает в себя область регулирования длины волны и область регулирования фазы, и область регулирования длины волны включает в себя слои регулирования, образованные из двух видов материалов.
5. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 4, в котором, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны включает в себя контактный слой, обеспеченный на стороне, ближе к резонатору, чем область регулирования длины волны, и контактный слой соединен с одним электродом.
6. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором, по меньшей мере, один из слоев регулирования длины волны обеспечен в верхнем брэгговском отражателе.
7. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором один слой регулирования, по меньшей мере, в одном из слоев регулирования длины волны образован из GaInP, а другой слой регулирования из GaAsP или GaAs.
8. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором верхний брэгговский отражатель включает в себя первый верхний брэгговский отражатель, слой регулирования длины волны и второй верхний брэгговский отражатель в порядке со стороны резонатора, и второй верхний брэгговский отражатель состоит из попеременно наслаиваемых диэлектриков с различными показателями преломления.
9. Лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, в котором, по меньшей мере, одна из взаимно различных длин волн включена в диапазон 893,6-895,6 нм, 851,3-853,3 нм, 794,0-796,0 нм или 779,2-781,2 нм.
10. Способ для изготовления лазерного элемента поверхностного испускания, включающего в себя множество лазеров поверхностного испускания, сконфигурированных с возможностью испускать свет со взаимно различными длинами волн, содержащий этапы, на которых формируют нижний брэгговский отражатель на полупроводниковой подложке, формируют резонатор на нижнем брэгговском отражателе, формируют верхний брэгговский отражатель на резонаторе, наслаивают слои регулирования, образованные из двух видов материалов, в верхнем брэгговском отражателе или нижнем брэгговском отражателе, с возможностью формировать слой регулирования длины волны, удаляют один слой регулирования в слое регулирования длины волны посредством использования первой текучей среды травления и удаляют другой слой регулирования в слое регулирования длины волны посредством использования второй текучей среды травления, отличающейся от первой текучей среды травления, так что слои регулирования длины волны, включенные в лазеры поверхностного испускания, имеют взаимно различные толщины, и числа слоев регулирования, включенных в слои регулирования длины волны, взаимно различаются.
11. Способ для изготовления лазерного элемента поверхностного испускания по п. 10, в котором один слой регулирования в слое регулирования длины волны образован из GaInP, а другой слой регулирования образован из GaAsP или GaAs.
12. Способ для изготовления лазерного элемента поверхностного испускания по п. 10, в котором верхний брэгговский отражающий слой сформирован с возможностью включения в себя первого верхнего брэгговского отражателя и второго брэгговского отражателя, в котором первый верхний брэгговский отражатель, слой регулирования длины волны и второй брэгговский отражатель сформированы в порядке со стороны резонатора, и при этом второй верхний брэгговский отражатель сформирован посредством попеременного наслаивания диэлектриков с различными показателями преломления.
13. Атомный осциллятор, содержащий лазерный элемент поверхностного испускания по п. 1, ячейку со щелочным металлом, включающую в себя щелочной металл, который должен облучаться светом, испускаемым из лазерного элемента поверхностного испускания, фотодетектор, сконфигурированный с возможностью детектирования света, пропускаемого через ячейку со щелочным металлом, и блок управления, сконфигурированный с возможностью управления частотой осцилляции лазерного элемента поверхностного испускания на основе света, детектируемого посредством фотодетектора.
14. Атомный осциллятор по п. 13, в котором щелочной металл включает в себя рубидий или цезий.
RU2014121933/28A 2011-12-02 2012-11-29 Лазерный элемент поверхностного испускания, способ для изготовления лазерного элемента поверхностного испускания и атомный осциллятор RU2599601C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-264908 2011-12-02
JP2011264908 2011-12-02
JP2012234113A JP6303255B2 (ja) 2011-12-02 2012-10-23 面発光レーザ素子及び原子発振器
JP2012-234113 2012-10-23
PCT/JP2012/081582 WO2013081176A1 (en) 2011-12-02 2012-11-29 Surface-emitting laser element, method for manufacturing a surface-emitting laser element, and atomic oscillator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014121933A true RU2014121933A (ru) 2016-01-27
RU2599601C2 RU2599601C2 (ru) 2016-10-10

Family

ID=48535619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014121933/28A RU2599601C2 (ru) 2011-12-02 2012-11-29 Лазерный элемент поверхностного испускания, способ для изготовления лазерного элемента поверхностного испускания и атомный осциллятор

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9496686B2 (ru)
EP (1) EP2786457B1 (ru)
JP (1) JP6303255B2 (ru)
CN (1) CN104081599A (ru)
BR (1) BR112014013366B1 (ru)
IN (1) IN2014CN04207A (ru)
RU (1) RU2599601C2 (ru)
WO (1) WO2013081176A1 (ru)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9740019B2 (en) 2010-02-02 2017-08-22 Apple Inc. Integrated structured-light projector
US8749796B2 (en) 2011-08-09 2014-06-10 Primesense Ltd. Projectors of structured light
US10054430B2 (en) 2011-08-09 2018-08-21 Apple Inc. Overlapping pattern projector
JP6102525B2 (ja) * 2012-07-23 2017-03-29 株式会社リコー 面発光レーザ素子及び原子発振器
JP6124536B2 (ja) 2012-08-30 2017-05-10 株式会社リコー 原子発振器及びｃｐｔ共鳴の励起方法
JP2015008271A (ja) * 2013-05-31 2015-01-15 株式会社リコー 面発光レーザ素子及び原子発振器
JP2015103740A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 キヤノン株式会社 面発光レーザ、およびそれを用いた光干渉断層計
JP6323651B2 (ja) * 2013-12-20 2018-05-16 セイコーエプソン株式会社 面発光レーザーおよび原子発振器
JP6410008B2 (ja) * 2013-12-20 2018-10-24 セイコーエプソン株式会社 面発光レーザーおよび原子発振器
JP6323650B2 (ja) * 2013-12-20 2018-05-16 セイコーエプソン株式会社 面発光レーザーおよび原子発振器
CN103728683A (zh) * 2013-12-25 2014-04-16 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制备方法
JP2015177000A (ja) 2014-03-14 2015-10-05 株式会社リコー 面発光レーザ、面発光レーザ素子及び原子発振器
US10416289B2 (en) * 2015-02-19 2019-09-17 Philips Photonics Gmbh Infrared laser illumination device
US10868407B2 (en) * 2015-06-04 2020-12-15 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Monolithic WDM VCSELS with spatially varying gain peak and fabry perot wavelength
JP6620453B2 (ja) 2015-08-06 2019-12-18 株式会社リコー 面発光レーザ素子及び原子発振器
JP6852262B2 (ja) * 2016-02-01 2021-03-31 株式会社リコー 面発光レーザ素子及び原子発振器
US9837792B2 (en) * 2016-03-07 2017-12-05 Epistar Corporation Light-emitting device
CN105932120A (zh) * 2016-06-15 2016-09-07 佛山市国星半导体技术有限公司 一种具有侧壁dbr的led芯片的制造方法
JP2018073931A (ja) * 2016-10-27 2018-05-10 株式会社リコー 面発光レーザ素子、原子発振器
JP6834368B2 (ja) * 2016-11-07 2021-02-24 株式会社リコー 面発光レーザ素子、原子発振器
CN109906518B (zh) * 2016-12-05 2022-07-01 歌尔股份有限公司 微激光二极管转移方法和微激光二极管显示装置制造方法
US20200006924A1 (en) * 2016-12-05 2020-01-02 Goertek, Inc. Micro Laser Diode Display Device and Electronics Apparatus
US9979158B1 (en) * 2017-01-12 2018-05-22 Technische Universitaet Berlin Vertical-cavity surface-emitting laser
US10153614B1 (en) * 2017-08-31 2018-12-11 Apple Inc. Creating arbitrary patterns on a 2-D uniform grid VCSEL array
US11283240B2 (en) * 2018-01-09 2022-03-22 Oepic Semiconductors, Inc. Pillar confined backside emitting VCSEL
US11233377B2 (en) * 2018-01-26 2022-01-25 Oepic Semiconductors Inc. Planarization of backside emitting VCSEL and method of manufacturing the same for array application
US11245249B2 (en) * 2018-03-01 2022-02-08 Ricoh Company, Ltd. Reflector, surface emitting laser, method for manufacturing reflector, and method for manufacturing surface emitting laser
US11527867B2 (en) 2019-03-20 2022-12-13 Ricoh Company, Ltd. Surface emitting laser element, illumination device, projection device, measurement device, robot, electronic apparatus, mobile body, and modeling device
TWI742714B (zh) * 2019-06-11 2021-10-11 全新光電科技股份有限公司 半導體雷射二極體
JP7434849B2 (ja) 2019-11-29 2024-02-21 株式会社リコー 面発光レーザ、面発光レーザ装置、光源装置及び検出装置
RU197439U1 (ru) * 2020-01-14 2020-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Радиофотоника" Линейный резонатор волоконного лазера dbr
CN112188057A (zh) * 2020-09-28 2021-01-05 维沃移动通信有限公司 电子设备、拍照方法、装置及可读存储介质
CN113097864B (zh) * 2021-06-10 2021-11-30 常州纵慧芯光半导体科技有限公司 一种垂直腔面发射激光器阵列及其制备方法

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2751814B2 (ja) * 1994-01-14 1998-05-18 日本電気株式会社 波長多重面型発光素子の作製方法
JP2751844B2 (ja) 1994-11-25 1998-05-18 松下電器産業株式会社 ワイドテレビジョン信号処理装置およびワイドテレビジョン信号受信装置
JP2806333B2 (ja) * 1995-11-09 1998-09-30 日本電気株式会社 面発光デバイスおよびその製造方法
US6117699A (en) 1998-04-10 2000-09-12 Hewlett-Packard Company Monolithic multiple wavelength VCSEL array
JP2000058958A (ja) * 1998-08-06 2000-02-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多波長面発光半導体レーザアレイ
JP4192324B2 (ja) * 1999-02-24 2008-12-10 住友電気工業株式会社 半導体レーザ素子およびその製造方法
JP3422413B2 (ja) 1999-04-09 2003-06-30 日本電気株式会社 面発光型レーザアレイ及びその製造方法
US6542531B2 (en) * 2001-03-15 2003-04-01 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Vertical cavity surface emitting laser and a method of fabrication thereof
JP4537658B2 (ja) * 2002-02-22 2010-09-01 株式会社リコー 面発光レーザ素子、該面発光レーザ素子を用いた面発光レーザアレイ、電子写真システム、面発光レーザモジュール、光通信システム、光インターコネクションシステム、および面発光レーザ素子の製造方法
AT411335B (de) 2002-03-06 2003-12-29 Sez Ag Verfahren zum nassbehandeln von scheibenförmigen gegenständen
EP1780849B1 (en) 2004-06-11 2013-01-30 Ricoh Company, Ltd. Surface emitting laser diode and its manufacturing method
US7981700B2 (en) 2005-02-15 2011-07-19 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor oxidation apparatus and method of producing semiconductor element
JP4830358B2 (ja) * 2005-06-14 2011-12-07 富士ゼロックス株式会社 面発光レーザの製造方法
JP5194432B2 (ja) 2005-11-30 2013-05-08 株式会社リコー 面発光レーザ素子
US7693204B2 (en) 2006-02-03 2010-04-06 Ricoh Company, Ltd. Surface-emitting laser device and surface-emitting laser array including same
KR101014741B1 (ko) 2006-04-28 2011-02-15 가부시키가이샤 리코 면 발광 레이저 어레이, 광학 주사 장치 및 화상 형성 장치
JP2008053353A (ja) 2006-08-23 2008-03-06 Ricoh Co Ltd 面発光レーザアレイ、それに用いられる面発光レーザ素子および面発光レーザアレイの製造方法
EP2054980B1 (en) 2006-08-23 2013-01-09 Ricoh Company, Ltd. Surface-emitting laser array, optical scanning device, and image forming device
JP5309485B2 (ja) 2006-08-30 2013-10-09 株式会社リコー 面発光レーザ、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP2008060322A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Ricoh Co Ltd 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置、画像形成装置及び光通信システム
JP2008064801A (ja) 2006-09-04 2008-03-21 Ricoh Co Ltd 光走査装置及び画像形成装置
JP2008283129A (ja) 2007-05-14 2008-11-20 Sony Corp 面発光半導体レーザアレイ
JP5177399B2 (ja) 2007-07-13 2013-04-03 株式会社リコー 面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
TW200929759A (en) 2007-11-14 2009-07-01 Ricoh Co Ltd Surface emitting laser, surface emitting laser array, optical scanning device, image forming apparatus, optical transmission module and optical transmission system
JP4952603B2 (ja) 2008-02-05 2012-06-13 セイコーエプソン株式会社 原子発振器
WO2009102048A1 (en) 2008-02-12 2009-08-20 Ricoh Company, Ltd. Surface emitting laser element, surface emitting laser array, optical scanning device, and image forming apparatus
WO2009133966A1 (en) 2008-05-02 2009-11-05 Ricoh Company, Ltd. Vertical cavity surface emitting laser device, vertical cavity surface emitting laser array, optical scanning apparatus, image forming apparatus, optical transmission module and optical transmission system
JP5408477B2 (ja) 2008-05-13 2014-02-05 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5316783B2 (ja) 2008-05-15 2013-10-16 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP2009295792A (ja) 2008-06-05 2009-12-17 Ricoh Co Ltd 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5316784B2 (ja) 2008-06-11 2013-10-16 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5748949B2 (ja) 2008-11-20 2015-07-15 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5261754B2 (ja) 2008-11-27 2013-08-14 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5515767B2 (ja) 2009-05-28 2014-06-11 株式会社リコー 面発光レーザ素子の製造方法、面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5510899B2 (ja) 2009-09-18 2014-06-04 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置、及び画像形成装置
JP5589166B2 (ja) * 2009-11-12 2014-09-17 セイコーエプソン株式会社 原子発振器
JP5532321B2 (ja) 2009-11-17 2014-06-25 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5527714B2 (ja) 2009-11-18 2014-06-25 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5522595B2 (ja) 2009-11-27 2014-06-18 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP2011151357A (ja) 2009-12-21 2011-08-04 Ricoh Co Ltd 光デバイス、光走査装置及び画像形成装置
JP2011159943A (ja) 2010-01-08 2011-08-18 Ricoh Co Ltd 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP2011166108A (ja) 2010-01-15 2011-08-25 Ricoh Co Ltd 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置
JP5834414B2 (ja) 2010-03-18 2015-12-24 株式会社リコー 面発光レーザモジュール、光走査装置及び画像形成装置
JP5585940B2 (ja) 2010-04-22 2014-09-10 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置、画像形成装置及び面発光レーザ素子の製造方法
JP5754624B2 (ja) 2010-05-25 2015-07-29 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置、画像形成装置及び面発光レーザ素子の製造方法
JP5721055B2 (ja) 2010-06-11 2015-05-20 株式会社リコー 面発光レーザ素子、面発光レーザアレイ、光走査装置、画像形成装置及び面発光レーザ素子の製造方法
JP2012209534A (ja) * 2011-03-17 2012-10-25 Ricoh Co Ltd 面発光レーザ素子、原子発振器及び面発光レーザ素子の検査方法
JP5929259B2 (ja) 2011-05-17 2016-06-01 株式会社リコー 面発光レーザ素子、光走査装置及び画像形成装置
JP6102525B2 (ja) * 2012-07-23 2017-03-29 株式会社リコー 面発光レーザ素子及び原子発振器

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014013366B1 (pt) 2021-09-14
EP2786457A1 (en) 2014-10-08
BR112014013366A2 (pt) 2017-06-13
CN104081599A (zh) 2014-10-01
RU2599601C2 (ru) 2016-10-10
WO2013081176A1 (en) 2013-06-06
US9496686B2 (en) 2016-11-15
IN2014CN04207A (ru) 2015-07-17
EP2786457A4 (en) 2015-05-20
EP2786457B1 (en) 2018-09-19
JP2013138176A (ja) 2013-07-11
JP6303255B2 (ja) 2018-04-04
US20140354367A1 (en) 2014-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014121933A (ru) Лазерный элемент поверхностного испускания, способ для изготовления лазерного элемента поверхностного испускания и атомный осциллятор
JP2013138176A5 (ru)
KR101690467B1 (ko) 광학 모듈 및 원자 발진기
JP6102525B2 (ja) 面発光レーザ素子及び原子発振器
US8638177B2 (en) Optical module for atomic oscillator and atomic oscillator
JP2012209534A (ja) 面発光レーザ素子、原子発振器及び面発光レーザ素子の検査方法
JP6298604B2 (ja) 垂直キャビティ表面発光型半導体レーザ
JP4769658B2 (ja) 共振器
JP2013243329A (ja) 面発光レーザ素子及び原子発振器
JP2015177000A (ja) 面発光レーザ、面発光レーザ素子及び原子発振器
JP4906704B2 (ja) 面発光レーザ、及び面発光レーザを備えた発光装置
JP2013171992A (ja) 半導体発光素子
JP2006344973A (ja) 光ポンピング方式の面発光レーザー
US9379520B2 (en) Surface emitting laser and optical coherence tomography apparatus
WO2006093018A1 (ja) ２光束干渉露光装置、２光束干渉露光方法、半導体発光素子の製造方法、および、半導体発光素子
JP2016213259A (ja) 面発光レーザ、情報取得装置及び撮像装置
KR20050120483A (ko) 고효율 면발광 반도체 레이저 소자, 상기 레이저 소자용레이저 펌핑부, 그리고 그 제조 방법
JP2007234721A (ja) 垂直共振器型面発光レーザ
JP5204498B2 (ja) 有機半導体レーザー及びその製造方法
JP6282094B2 (ja) 面発光レーザ、およびそれを用いた光干渉断層計
JP5700056B2 (ja) 光学モジュールおよび原子発振器
JP2015233127A (ja) 面発光レーザ、レーザアレイ、光源装置、情報取得装置及び光干渉断層計
JP6705151B2 (ja) 原子発振器
JP2007073934A (ja) エンドポンピング垂直外部共振型の表面発光レーザー
JP2016208049A (ja) 面発光レーザ素子、原子発振器及び面発光レーザ素子の検査方法