(57)【要約】  グレーティングカプラ（回折格子）から効率良く導波路に導入されるレーザ光を発生する面発光レーザを備える光記録ヘッドを提供する。このため、光記録ヘッドは、光源と、回折格子を介して結合された前記光源からの光を記録媒体に照射する導波路と、を少なくとも有し、前記光源は、前記導波路と対向する側の面に２次元フォトニック結晶構造を有し、前記２次元フォトニック結晶構造は、前記回折格子と対向する領域を除く領域が被覆されて、前記回折格子と対向する領域を面発光領域とする面発光レーザである。
2010140404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
回折格子を介して結合された前記光源からの光を記録媒体に照射する導波路と、を少なくとも有し、
前記光源は、
前記導波路と対向する側の面に２次元フォトニック結晶構造を有し、
前記２次元フォトニック結晶構造は、前記回折格子と対向する領域を除く領域が被覆されて、前記回折格子と対向する領域を面発光領域とする面発光レーザであることを特徴とする光記録ヘッド。
【請求項２】
前記面発光レーザは、前記２次元フォトニック結晶構造を被覆する部材が第１の電極であり、該第１の電極に対向する第２の電極とで共振器領域を形成する面発光半導体レーザであることを特徴とする請求項１に記載の光記録ヘッド。
【請求項３】
前記面発光レーザは、前記２次元フォトニック結晶構造を被覆する部材が遮光部材であり、前記面発光レーザの遮光部材がある側の反対側に照射される励起光にて発光することを特徴とする請求項１に記載の光記録ヘッド。
【請求項４】
前記光源は、前記導波路に固定されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光記録ヘッド。
【請求項５】
前記面発光レーザを発光させる励起光を発する光励起源を有し、
前記励起光は、前記面発光領域を照射しないことを特徴とする請求項３に記載の光記録ヘッド。
【請求項６】
前記記録媒体は、磁気記録媒体であり、
少なくとも前記光源、前記導波路及び磁気記録部を備え、前記磁気記録媒体に対して相対移動するスライダを有することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光記録ヘッド。
【請求項７】
グレーティングカプラを有する導波路に対向して配置され、該導波路に導入する光を前記グレーティングカプラに対して射出する面発光半導体レーザであって、
第１クラッド層と、第２クラッド層と、前記第１クラッド層と前記第２クラッド層とにより挟まれキャリア注入により所定の波長の光を発生する活性層と、を有する半導体積層部と、
前記第１クラッド層に接続される第１電極と、
前記第２クラッド層に接続される第２電極と、を備え、
前記第１クラッド層は、屈折率が面内方向に前記所定の波長に対応する周期で変化し、前記活性層と光学的に結合して該活性層で発生した光が導入され、導入された前記所定の波長の光が回折されてレーザ発振し、少なくとも一部の光の進行方向を前記面内方向に対し垂直方向に転換するように構成されている回折格子を有し、
前記回折格子は、前記グレーティングカプラと対向する領域を除く領域が被覆されて、前記グレーティングカプラと対向し、前記垂直方向に転換された光を射出する領域を面発光領域とし、
前記回折格子を被覆する部材が前記第１電極であり、該第１電極に対向する前記第２電極とでレーザ発振する共振器領域が形成されていることを特徴とする面発光半導体レーザ。
【請求項８】
前記面発光領域は、前記回折格子の端部に設けられ、
前記面発光領域から射出される光の光強度分布は、前記共振器領域から前記面発光領域へ向かう第１方向において、前記共振器領域と前記面発光領域との境界の近傍で最大であり、前記境界から前記面発光領域の方向へ離れるに従って減少することを特徴とする請求項７に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項９】
前記面発光領域から光が射出される側から見た前記回折格子が設けられている領域は、前記第１方向を長辺とする短冊形状であることを特徴とする請求項８に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１０】
前記回折格子は、前記第１クラッド層に前記周期を持って配置された凹部に、前記第１クラッド層の物質の屈折率と異なる屈折率の物質が充填されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１１】
前記凹部は穴状の凹部であって、前記共振器領域及び前記面発光領域の前記穴状の凹部は、前記第１方向及び該第１方向に垂直な方向に沿って正方格子に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１２】
前記共振器領域の前記凹部は、前記第１方向及び該第１方向に垂直な方向に沿って正方格子に配置された穴状の凹部であり、
前記面発光領域の前記凹部は、前記第１方向に垂直な方向に沿ったストライプ溝状の凹部であって、前記第１方向の周期が前記正方格子の周期と同じ周期で配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１３】
前記凹部は穴状の凹部であって、前記共振器領域の前記穴状の凹部は、前記第１方向及び該第１方向に垂直な方向に沿って正方格子に配置され、
前記面発光領域の前記穴状の凹部は、前記第１方向に垂直な方向の周期が前記共振器領域の前記正方格子の周期と同じで、前記第１方向の周期が前記正方格子の周期と異なる周期で配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１４】
前記共振器領域の前記凹部は、前記第１方向及び該第１方向に垂直な方向に沿って正方格子に配置された穴状の凹部であり、
前記面発光領域の前記凹部は、前記第１方向に垂直な方向に沿ったストライプ溝状の凹部であって、前記第１方向の周期が前記正方格子の周期と異なる周期で配置されていることを特徴とする請求項１０に面発光半導体レーザ。
【請求項１５】
前記第１方向で、且つ、前記第１クラッド層の前記活性層に対する面と反対側の主平面に垂直方向の前記凹部の断面において、
前記面発光領域の前記凹部は、前記主平面からの深さが深くなるに従って、前記第１方向の前記凹部の幅が小さくなる又は大きくなり、且つ、前記主平面に対して垂直な軸に対して非対称であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１６】
前記第１クラッド層の前記活性層に対する面と反対側の主平面からの前記凹部の深さ方向の断面が同じであって、前記共振器領域での前記凹部の断面積と前記面発光領域での前記凹部の断面積とは異なることを特徴とする請求項１１又は１３に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１７】
前記第１クラッド層の前記活性層に対する面と反対側の主平面からの前記凹部の深さは、前記共振器領域と前記面発光領域とで異なることを特徴とする請求項１０から１６の何れか一項に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１８】
前記面発光領域における前記凹部の深さは、前記境界の近傍より前記境界より離れる方向の前記面発光領域の端部の方が浅いことを特徴とする請求項１７に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１９】
前記第１方向に垂直な方向の前記回折格子がある領域の幅は、光が照射される前記グレーティングカプラの幅以上であることを特徴とする請求項８から１８の何れか一項に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項２０】
記録媒体に光を用いて情報記録を行う光記録ヘッドにおいて、
請求項７から１９の何れか一項に記載の面発光半導体レーザと、
前記記録媒体に対して相対移動するスライダと、
前記記録媒体の記録面に略垂直な前記スライダの側面に、前記面発光半導体レーザにより照射される光が導入され、導入された光を前記記録媒体に向けて伝搬する前記導波路と、を備えていることを特徴とする光記録ヘッド。
【請求項２１】
前記面発光半導体レーザは、前記導波路に固定されていることを特徴とする請求項２０に記載の光記録ヘッド。
【請求項２２】
請求項２０又は２１に記載の光記録ヘッドと、
前記記録媒体と、を備えていることを特徴とする光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光半導体レーザ、光記録ヘッド及び光記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は情報記録媒体の高密度化が求められ、様々な方式の記録方法が提案される中、熱アシスト磁気記録方法がある。熱アシスト磁気記録方法は、記録時に記録媒体を局所的に加熱して磁気軟化を生じさせ、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後に加熱を止めて自然冷却することにより、記録した磁気ビットの安定性を保証する方法である。【０００３】
熱アシスト磁気記録方法では、記録媒体の加熱を瞬間的に行うことが望ましく、また、加熱する機構と記録媒体とが接触することは許されない。このため、加熱は光の吸収を利用して行われるのが一般的であり、加熱に光を用いる方法は光アシスト式と呼ばれ、光アシスト式で高密度記録を行う場合、使用する光の波長以下の微小な光スポットを必要とする。【０００４】
微小な光スポットとして近接場光（近視野光とも称する。）を利用する光記録ヘッドとして、特許文献１には以下が開示されている。【０００５】
特許文献１に開示された光記録ヘッドは、書き込み磁極とこの書き込み磁極に隣接したコア層とクラッド層を有する導波路を備えている。コア層には、該コア層内に光を導入する回折格子（グレーティングカプラと称される。）が設けられている。このグレーティングカプラに対して、レーザ光を照射すると、レーザ光はコア層に導入される。コア層に導入された光は、コア層の先端部の近傍に位置する焦点に収束し、先端部から放射される光により記録媒体が加熱され、書き込み磁極により書き込みが行われる。この集光機能付きの導波路を有する素子は、導波路型ソリッド・イマージョン・ミラー（ＰＳＩＭ：Ｐｌａｎａｒ  Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｍｉｒｒｏｒ）と呼ばれ、特許文献１のＰＳＩＭには上述の通りグレーティングカプラが設けられている。【０００６】
このグレーティングカプラを用いて光を導波路に導入する場合、光の利用効率を考慮する必要がある。【０００７】
上記のＰＳＩＭを備える記録ヘッド部分をＨＡＭＲ（Ｈｅａｔ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｍａｇｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）ヘッドと呼ばれる場合がある。特許文献２には、このＨＡＭＲヘッドを備え、更に、ＨＡＭＲヘッドに光入力するようにレーザ光を照射する面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）が導電性ブリッジで電気的に接続され、機械的に固定されているスライダが開示されている。スライダにＨＡＭＲヘッドと共に面発光レーザを設けることにより、可動部の質量、機械的及び空気力学的な障害を低減し、優れた制御特性が得られるとある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６９４４１１２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０００２２９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び２の何れにおいても、レーザ光をグレーティングカプラから導波路に光を効率良く導入する方法について何ら考慮されていない。【００１０】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、グレーティングカプラ（回折格子）から導波路に効率良く導入されるレーザ光を発生する面発光レーザ及びそれを備える光記録ヘッド及び光記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題は、以下の構成により解決される。【００１２】
１．光源と、
回折格子を介して結合された前記光源からの光を記録媒体に照射する導波路と、を少なくとも有し、
前記光源は、
前記導波路と対向する側の面に２次元フォトニック結晶構造を有し、
前記２次元フォトニック結晶構造は、前記回折格子と対向する領域を除く領域が被覆されて、前記回折格子と対向する領域を面発光領域とする面発光レーザであることを特徴とする光記録ヘッド。【００１３】
２．前記面発光レーザは、前記２次元フォトニック結晶構造を被覆する部材が第１の電極であり、該第１の電極に対向する第２の電極とで共振器領域を形成する面発光半導体レーザであることを特徴とする前記１に記載の光記録ヘッド。【００１４】
３．前記面発光レーザは、前記２次元フォトニック結晶構造を被覆する部材が遮光部材であり、前記面発光レーザの遮光部材がある側の反対側に照射される励起光にて発光することを特徴とする前記１に記載の光記録ヘッド。【００１５】
４．前記光源は、前記導波路に固定されていることを特徴とする前記１から３の何れか一項に記載の光記録ヘッド。【００１６】
５．前記面発光レーザを発光させる励起光を発する光励起源を有し、
前記励起光は、前記面発光領域を照射しないことを特徴とする前記３に記載の光記録ヘッド。【００１７】
６．前記記録媒体は、磁気記録媒体であり、
少なくとも前記光源、前記導波路及び磁気記録部を備え、前記磁気記録媒体に対して相対移動するスライダを有することを特徴とする前記１から５の何れか一項に記載の光記録ヘッド。【００１８】
７．グレーティングカプラを有する導波路に対向して配置され、該導波路に導入する光を前記グレーティングカプラに対して射出する面発光半導体レーザであって、
第１クラッド層と、第２クラッド層と、前記第１クラッド層と前記第２クラッド層とにより挟まれキャリア注入により所定の波長の光を発生する活性層と、を有する半導体積層部と、
前記第１クラッド層に接続される第１電極と、
前記第２クラッド層に接続される第２電極と、を備え、
前記第１クラッド層は、屈折率が面内方向に前記所定の波長に対応する周期で変化し、前記活性層と光学的に結合して該活性層で発生した光が導入され、導入された前記所定の波長の光が回折されてレーザ発振し、少なくとも一部の光の進行方向を前記面内方向に対し垂直方向に転換するように構成されている回折格子を有し、
前記回折格子は、前記グレーティングカプラと対向する領域を除く領域が被覆されて、前記グレーティングカプラと対向し、前記垂直方向に転換された光を射出する領域を面発光領域とし、
前記回折格子を被覆する部材が前記第１電極であり、該第１電極に対向する前記第２電極とでレーザ発振する共振器領域が形成されていることを特徴とする面発光半導体レーザ。【００１９】
８．前記面発光領域は、前記回折格子の端部に設けられ、
前記面発光領域から射出される光の光強度分布は、前記共振器領域から前記面発光領域へ向かう第１方向において、前記共振器領域と前記面発光領域との境界の近傍で最大であり、前記境界から前記面発光領域の方向へ離れるに従って減少することを特徴とする前記７に記載の面発光半導体レーザ。【００２０】
９．前記面発光領域から光が射出される側から見た前記回折格子が設けられている領域は、前記第１方向を長辺とする短冊形状であることを特徴とする前記８に記載の面発光半導体レーザ。【００２１】
１０．前記回折格子は、前記第１クラッド層に前記周期を持って配置された凹部に、前記第１クラッド層の物質の屈折率と異なる屈折率の物質が充填されていることを特徴とする前記８又は９に記載の面発光半導体レーザ。【００２２】
１１．前記凹部は穴状の凹部であって、前記共振器領域及び前記面発光領域の前記穴状の凹部は、前記第１方向及び該第１方向に垂直な方向に沿って正方格子に配置されていることを特徴とする前記１０に記載の面発光半導体レーザ。【００２３】
１２．前記共振器領域の前記凹部は、前記第１方向及び該第１方向に垂直な方向に沿って正方格子に配置された穴状の凹部であり、
前記面発光領域の前記凹部は、前記第１方向に垂直な方向に沿ったストライプ溝状の凹部であって、前記第１方向の周期が前記正方格子の周期と同じ周期で配置されていることを特徴とする前記１０に記載の面発光半導体レーザ。【００２４】
１３．前記凹部は穴状の凹部であって、前記共振器領域の前記穴状の凹部は、前記第１方向及び該第１方向に垂直な方向に沿って正方格子に配置され、
前記面発光領域の前記穴状の凹部は、前記第１方向に垂直な方向の周期が前記共振器領域の前記正方格子の周期と同じで、前記第１方向の周期が前記正方格子の周期と異なる周期で配置されていることを特徴とする前記１０に記載の面発光半導体レーザ。【００２５】
１４．前記共振器領域の前記凹部は、前記第１方向及び該第１方向に垂直な方向に沿って正方格子に配置された穴状の凹部であり、
前記面発光領域の前記凹部は、前記第１方向に垂直な方向に沿ったストライプ溝状の凹部であって、前記第１方向の周期が前記正方格子の周期と異なる周期で配置されていることを特徴とする前記１０に記載の面発光半導体レーザ。【００２６】
１５．前記第１方向で、且つ、前記第１クラッド層の前記活性層に対する面と反対側の主平面に垂直方向の前記凹部の断面において、
前記面発光領域の前記凹部は、前記主平面からの深さが深くなるに従って、前記第１方向の前記凹部の幅が小さくなる又は大きくなり、且つ、前記主平面に対して垂直な軸に対して非対称であることを特徴とする前記１３又は１４に記載の面発光半導体レーザ。【００２７】
１６．前記第１クラッド層の前記活性層に対する面と反対側の主平面からの前記凹部の深さ方向の断面が同じであって、前記共振器領域での前記凹部の断面積と前記面発光領域での前記凹部の断面積とは異なることを特徴とする前記１１又は１３に記載の面発光半導体レーザ。【００２８】
１７．前記第１クラッド層の前記活性層に対する面と反対側の主平面からの前記凹部の深さは、前記共振器領域と前記面発光領域とで異なることを特徴とする前記１０から１６の何れか一項に記載の面発光半導体レーザ。【００２９】
１８．前記面発光領域における前記凹部の深さは、前記境界の近傍より前記境界より離れる方向の前記面発光領域の端部の方が浅いことを特徴とする前記１７に記載の面発光半導体レーザ。【００３０】
１９．前記第１方向に垂直な方向の前記回折格子がある領域の幅は、光が照射される前記グレーティングカプラの幅以上であることを特徴とする前記８から１８の何れか一項に記載の面発光半導体レーザ。【００３１】
２０．記録媒体に光を用いて情報記録を行う光記録ヘッドにおいて、
前記７から１９の何れか一項に記載の面発光半導体レーザと、
前記記録媒体に対して相対移動するスライダと、
前記記録媒体の記録面に略垂直な前記スライダの側面に、前記面発光半導体レーザにより照射される光が導入され、導入された光を前記記録媒体に向けて伝搬する前記導波路と、を備えていることを特徴とする光記録ヘッド。【００３２】
２１．前記面発光半導体レーザは、前記導波路に固定されていることを特徴とする前記２０に記載の光記録ヘッド。【００３３】
２２．前記２０又は２１に記載の光記録ヘッドと、
前記記録媒体と、を備えていることを特徴とする光記録装置。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の面発光半導体レーザによれば、該面発光半導体レーザより発せられ、グレーティングカプラ（回折格子）を照射するレーザ光は、導波路に効率良く導入されるような強度分布を有している。【００３５】
従って、本発明の面発光半導体レーザは、グレーティングカプラを備えた導波路に効率良く導入されるレーザ光を発生することができる。【００３６】
また、本発明の光記録ヘッドは、グレーティングカプラ（回折格子）を備えた導波路と、該導波路に効率良く光が導入されるような光強度分布でもって該グレーティングカプラを照射する面発光レーザとを備えている。【００３７】
従って、本発明の光記録ヘッドは、光源からの光を効率良く記録媒体に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】光アシスト式磁気記録ヘッド（光記録ヘッド）を搭載した光記録装置の概略構成の例を示す図である。
【図２】光記録ヘッド及びその周辺部を断面で概念的に示す図である。
【図３】導波路の正面図を示す図である。
【図４】図３に示す導波路の軸Ｃにおける断面及び光源の断面を示す図である。
【図５】光源の概略構成の一例を模式的に示す図で、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は光源の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図７】光源の概略構成の一例を模式的に示す上面図である。
【図８】光源の概略構成の一例を模式的に示す図で、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、光源と導波路との組み合わせの例を示す図である。
【図１０】光源の概略構成の一例を模式的に示す図で、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図１１】光源と導波路との組み合わせの例を示す図である。
【図１２】プラズモンアンテナの例を示す図である。
【図１３】別例の光記録ヘッド及びその周辺部を断面で概念的に示す図である。
【図１４】別例の光記録ヘッドにおける導波路の断面及び光源の断面を示す図である。
【図１５】光源の一例の概略構成を模式的に示す図で、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図１６】光源の一例の概略構成を模式的に示す図で、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は光源の一例の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図１８】光源の一例の概略構成を模式的に示す上面図である。
【図１９】光源の一例概略構成を模式的に示す図で、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、光源と導波路との組み合わせの例を示す図である。
【図２１】光源の一例の概略構成を模式的に示す図で、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図２２】光源と導波路との組み合わせの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明は、グレーティングカプラを有する導波路に効率良く導入することができるレーザ光（光とも称する。）を発する面発光半導体レーザ、及び、該面発光半導体レーザを備える光記録ヘッドに関するものである。この光記録ヘッドは、例えば光磁気記録媒体又は光記録媒体に記録を行う光記録装置に使用できる。
【００４０】
以下、本発明の実施の形態である面発光半導体レーザ、該レーザを備える光アシスト式磁気記録ヘッド及び光記録装置を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。尚、各実施の形態の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複の説明を適宜省略する。
【００４１】
図１に本発明の実施の形態における面発光半導体レーザを備える光アシスト式磁気記録ヘッドを搭載した光記録装置（例えばハードディスク装置）の概略構成例を示す。この光記録装置１００は、以下（１）〜（６）を筐体１０１の中に備えている。
（１）記録用のディスク（記録媒体）１０２
（２）支軸１０６を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回転可能に設けられたアーム１０５に支持されたサスペンション１０４
（３）アーム１０５に取り付けられ、アーム１０５を回転駆動するトラッキング用アクチュエータ１０７
（４）サスペンション１０４及びその先端部に結合部材１０４ａを介して取り付けられているスライダ３０を含む光アシスト式磁気記録ヘッド（以下、光記録ヘッド１０３と称する。）
（５）ディスク１０２を矢印Ｂの方向に回転させるモータ（図示しない）
（６）トラッキング用アクチュエータ１０７、モータ及びディスク１０２に記録するために書き込み情報に応じて照射する光、磁界の発生等の光記録ヘッド１０３を用いてディスク１０２に光記録を行う制御を行う制御部１０８
光記録装置１００おいては、スライダ３０がディスク１０２上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。
【００４２】
図２は、本発明に係る光記録ヘッド１０３の一例として、光記録ヘッド１０３及びその周辺部を断面で概念的に示している。光記録ヘッド１０３は、ディスク１０２に対する情報記録に光を利用する光記録ヘッドであって、スライダ３０、導波路２０、光源である面発光半導体レーザ（以後、光源７０）、磁気記録部３５及び磁気情報再生部３６等を備えている。
【００４３】
導波路２０は、導波路型ソリッド・イマージョン・ミラー（ＰＳＩＭ：Ｐｌａｎａｒ  Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｍｉｒｒｏｒ）とも称され、導波路に光を導入するために回折格子（グレーティングカプラとも称する。）を有するものである。光源７０は、導波路２０に導入する光をグレーティングカプラに対し照射する、回折格子の１つである２次元フォトニック結晶構造（構造体の面内方向における屈折率が周期的に変化する構造）を備えた面発光半導体レーザである。
【００４４】
尚、図２の導波路２０、光源７０において、以降で具体例を説明する場合は、符号２０及び７０に別の符号を付加して、導波路２０Ａから２０Ｃ、これら導波路と組み合わせる光源７０Ａから７０Ｇと示す。
【００４５】
スライダ３０は、浮上しながら磁気記録媒体であるディスク１０２に対して相対的に移動するものであって、スライダ３０の材質には耐摩耗性の高い硬質の材料を用いることが望ましく、例えば、Ａｌ２Ｏ３を含むセラミック材料、ＡｌＴｉＣやジルコニア、ＴｉＮなどを用いれば良い。また、摩耗防止処理として、スライダ３０のディスク１０２側の面に耐摩耗性を増すためにＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）被膜等の表面処理を行っても良い。
【００４６】
また、スライダ３０のディスク１０２と対向する面には、浮上特性向上のための空気ベアリング面３２（ＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面とも称する。）を有している。
【００４７】
スライダ３０の浮上は、ディスク１０２に近接した状態で安定させる必要があり、スライダ３０に浮上力を抑える圧力を適宜加える必要がある。このため、スライダ３０の上に固定されるサスペンション１０４は、スライダ３０のトラッキングを行う機能の他、スライダ３０の浮上力を抑える圧力を適宜加える機能を有している。
【００４８】
スライダ３０において、ディスク１０２の記録面に対して略垂直でディスク１０２の流入側の側面に、導波路２０及び光源７０が備えられている。光源７０は、光源７０から発せられた光が、導波路２０が備えている回折格子であるグレーティングカプラ（以降、カプラ）を照射するように導波路２０に近接して固定されている。導波路２０と光源７０とが一体化してスライダ３０に固定されていることは、光源７０から発せられる光が、スライダ３０の動きに依存することなく安定して導波路２０に導入されるため、光磁気記録を安定して行うことができるので好ましい。
【００４９】
光源７０から発せられた光は、導波路２０内に導入され、導波路２０に導入された光は、導波路２０の下端面２４に進み、ディスク１０２の加熱のための照射光としてディスク１０２に向かって射出される。尚、図２では、下端面２４の光が射出される位置又はその近傍に設けている後述のプラズモンアンテナ２４ｄを省略している。
【００５０】
下端面２４に設けてあるプラズモンアンテナ２４ｄにより生じる近接場光である微小な光スポットがディスク１０２に照射されると、ディスク１０２の照射された部分の温度が一時的に上昇してディスク１０２の保磁力が低下する。その光が照射され保磁力の低下した状態の部分に対して、磁気記録部３５により磁気情報が書き込まれる。
【００５１】
磁気記録部３５は、光により加熱されたディスク１０２の記録面に効率良く磁気記録を行うために、導波路２０にできるだけ近くに隣接して備えられるのが好ましく、また、ディスク１０２の回転による記録面の移動方向（矢印１０２ａ方向）から、導波路２０の下流側に配置されることが好ましい。また、磁気記録部３５のディスク退出側又は導波路２０のディスク進入側にディスク１０２に書き込まれた磁気記録情報を読み出す磁気情報再生部３６を設けてもよい。
【００５２】
導波路２０に関して説明する。導波路２０Ａの正面図（透過図）を図３、図３の軸Ｃにおける断面図を図４にそれぞれ模式的に示す。図４には、導波路２０Ａに導入される光を発する光源７０Ａを合わせて示している。導波路２０Ａは、導波路を構成するコア層２１と下クラッド層２２及び上クラッド層２３を有し、光源７０Ａから射出する光５０ａをコア層２１に導入するグレーティングカプラ（以下、カプラ２９）が形成されている。
【００５３】
導波路２０Ａは、屈折率が異なる物質による複数層で構成することができ、コア層２１の屈折率は、下クラッド層２２及び上クラッド層２３の屈折率より大きい。この屈折率差により導波路２０Ａが構成され、コア層２１内の光はコア層２１内部に閉じ込められ、効率良く矢印２５の方向に進み、下端面２４に到達する。
【００５４】
コア層２１の屈折率は、１．４５から４．０程度とし、下クラッド層２２及び上クラッド層２３の屈折率は、１．０から２．０程度とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。
【００５５】
コア層２１は、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｎＳｅ等で形成され、厚みは約２０ｎｍから５００ｎｍの範囲とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。また、下クラッド層２２及び上クラッド層２３は、ＳｉＯ２、空気、Ａｌ２Ｏ３等で形成され、厚みは約２００ｎｍから２０００ｎｍの範囲とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。
【００５６】
コア層２１は、カプラ２９により結合された光を焦点Ｆに集光するため、焦点Ｆに向かって反射するように実質的に放物線の輪郭を構成するように形成された、側面２６、２７を備えている。図３において、輪郭が放物線の左右対称の中心軸を軸Ｃ（準線（図示しない）に垂直で焦点Ｆを通る線）で示し、放物線の焦点を焦点Ｆとして示している。側面２６、２７には、例えば金、銀、アルミニウム等の反射物質を設けて、光反射損失をより少なくする助けとしてもよい。側面２６、２７の厚さは、コア層２１の他の寸法に比べて非常に薄いので、コア層２１の輪郭を実質的に規定する。
【００５７】
また、導波路２０Ａのコア層２１の下端面２４は、放物線の先端が軸Ｃに対し略垂直方向に切断されたような平面形状をしている。焦点Ｆから放射される光５０ｃは急速に発散するため、下端面２４の形状を平面とすることは、ディスク１０２に焦点Ｆをより近くに配置することができ、集光された光が大きく発散する前にディスク１０２に入射するので好ましい。下端面２４に焦点Ｆを形成してもよいし、下端面２４の外側に焦点Ｆを形成してもよい。尚、本例では、下端面２４を平面としているが、必ずしも平面である必要ではない。
【００５８】
コア層２１の焦点Ｆ又はその近傍に、近接場光発生用のプラズモンアンテナ２４ｄを配置してもよい。プラズモンアンテナ２４ｄの具体例を図１２に示す。
【００５９】
図１２において、（ａ）は三角形の平板状金属薄膜からなるプラズモンアンテナ２４ｄ、（ｂ）はボウタイ型の平板状金属薄膜からなるプラズモンアンテナ２４ｄであり、何れも曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有するアンテナからなっている。また、（ｃ）は開口を有する平板状金属薄膜からなるプラズモンアンテナ２４ｄであり、曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有するアンテナからなっている。何れのプラズモンアンテナ２４ｄの金属薄膜の材料は、アルミニウム、金、銀等が挙げられる。
【００６０】
これらのプラズモンアンテナ２４ｄに光が作用すると、その頂点Ｐ近辺に近接場光が発生して、非常に小さいスポットサイズの光を用いた記録を行うことが可能となる。つまり、コア層２１の焦点Ｆ又はその近傍にプラズモンアンテナ２４ｄを設けることにより局所プラズモンを発生させれば、焦点に形成された光スポットのサイズをより小さくすることができ、高密度記録に有利となる。尚、焦点Ｆにプラズモンアンテナ２４ｄの頂点Ｐが位置することが好ましい。
【００６１】
カプラ２９に照射され導波路２０Ａに導入される光は、コア層２１の導波モードの有効屈折率とカプラ２９の周期から、最も導入効率の良いカプラ２９への適切な入射角度が決定される。適切な入射角度は、入射光の波長にも依存する。この入射角度は、必要に応じて導波路２０Ａに対して略垂直（入射角度は０°）としても良いし、適宜、角度を持たせるようにしても良い。図４においては、入射角度を０°としている例を示している。
【００６２】
図３において、光源７０Ａがカプラ２９を照射する光５０ａの照射領域５０ｂ及び軸Ｃ上の光強度分布を模式的に示す。光５０ａは、導波路２０Ａに導入された光が進む方向（＋ｙ方向、矢印２５の方向）の先頭側の位置の光強度が最も強く、導波路２０Ａのコア層に導入された光が進む方向と反対方向（−ｙ方向）に向かうに従って指数関数的に減少する傾斜を有する形状の強度分布であって、カプラ２９の幅方向（ｘ方向）に厚みを有する柱形状である。このような傾斜が指数関数形状の光強度分布の光５０ａは、カプラ２９を照射する照射領域が一般的な円形状で、円形状の中心を通る直径方向の光強度分布が、円の中心の強度が最も大きいガウシアン形状の光に比較して、効率良くカプラ２９からコア層２１に導入される。
【００６３】
カプラ２９を照射する光の強度分布が上述の傾斜が指数関数形状であると、効率良くカプラ２９からコア層２１に導入されることは、光の逆進性より、コア層２１を矢印２５と逆向きに進む光がカプラ２９から射出される場合より推測できる。すなわち、コア層２１を逆向きに進んで来る光は、カプラ２９による損失が少ないカプラ２９との境界付近から最も強度が強い光が外部に回折され、カプラ２９側に進むに従ってカプラ２９による損失が大きくなり外部に回折される光強度は低下する。
【００６４】
傾斜が指数関数形状の光強度分布を有する光源がある（１次元グレーティングを用いた回折格子結合型面発光レーザ（Ｍ．Ｉｍａｄａ他、ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，  ｖｏｌ．３５，  ｎｏ．９，  ｐｐ．１２７７  （１９９９）））。しかしながら傾斜が指数関数形状の厚みに該当する発振領域の幅が数μｍ程度と、カプラ２９の例えば５０μｍ程度といった幅と比較して狭い。上記の発振領域の幅が数μｍ程度のレーザ光源において、カプラ２９の幅に合うように発振領域の幅を拡げようとすると波長や幅方向の光強度分布がマルチモード化してしまい、カプラ２９に対し最適な形状及び波長とすることができない。
【００６５】
発光領域の幅を拡げる手法として、例えば、特許第３９８３９３３号公報等に開示されている２次元回折格子（２次元フォトニックバンド構造）を備え、面発光を可能とする半導体レーザがある。この半導体レーザから射出されるビームについて、遠視野像において非常に狭い出射角（１．８°）が得られるとあるがそのビーム形状（光強度分布）については開示されていない。
【００６６】
発明者らは、カプラ２９より効率良く光がコア層２１に導入される上記の厚みを持った傾斜が指数関数形状のような光強度分布の光を発生する面発光半導体レーザについて精力的に検討を行い本発明に到った。本発明に係る面発光半導体レーザ（光源）に関して以下に説明する。
【００６７】
図５は、本発明に係る光源７０Ａである２次元フォトニック結晶面発光半導体レーザの概略構成の一例を模式的に示している。
【００６８】
図５（ａ）は光源７０Ａの上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。光源７０Ａは、基板１と、基板１の一方の主面上に形成された第２クラッド層２と、第２クラッド層２上に形成された活性層３と、活性層３上に形成された第１クラッド層５及びコンタクト層６とを有する半導体積層部と、コンタクト層６上に形成された第１電極７と、基板１における前記一方の主面に対向する他方の主面上に形成された第２電極８とを備えている。
【００６９】
第１電極７は、後述の２次元フォトニック結晶構造を成す凹部１０の一部を覆うように設けられ、第２電極８は、他方の主面上の全面に設けられている。このような構成とすることで、２次元フォトニック結晶構造は、第１電極７と第２電極８との間にある部分と、第１電極が無く開放されている状態の部分とがあり、第１電極７が形成された側の面から選択的にレーザ光が射出される。尚、第１電極７及び第２電極は、光源７０Ａが射出する光を透過しない。
【００７０】
基板１は例えばｎ型のＧａＡｓ基板である。第２クラッド層２は、例えば電子をキャリアとするｎ型の半導体層であり、例えば、ｎ型Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓで形成されている。第１クラッド層５は、例えばホール（正孔）をキャリアとするｐ型の半導体層であり、例えば、ｐ型ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ａｓで形成されている。コンタクト層６は、例えばホール（正孔）をキャリアとするｐ型の半導体層であり、例えば、ｐ＋型ＧａＡｓで形成されている。
【００７１】
第１クラッド層５及び第２クラッド層２における各半導体層の導電型は上述のものに限られるわけではない。例えば、埋め込みトンネル接合（ＢＴＪ：Ｂｕｒｉｅｄ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）型のように、活性層３の上層（第１クラッド層５側）に、異なる導電型であるｐ型及びｎ型の半導体層を有する構造でもよい。
【００７２】
活性層３は、上述のように、第２クラッド層２と、コンタクト層６及び第１クラッド層５とからなる半導体層とに挟まれており、キャリア注入によって光を発生（発光）する。活性層３は、公知の一般的な材料及び構造を採用することができ、使用用途に応じた所定の波長を発光するように材料や構造などが選択される。活性層３は、例えば、３周期のＩｎＧａＡｓ井戸層、ＧａＡｓ障壁層及び分離閉じ込め層（ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ  Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ  Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層）により構成されている歪み量子井戸構造とすればよい。
【００７３】
第１クラッド層５及び第２クラッド層２は、活性層３の屈折率よりも低い屈折率の材料で形成され、活性層３に光を閉じ込めようとする機能を兼ね備えている。また、第１クラッド層５の屈折率は、第２クラッド層２の屈折率よりも高いことが好ましい。第１クラッド層５の屈折率を高くすることで、２次元フォトニック結晶構造が形成されたとしても、第１クラッド層５の平均屈折率が低下しすぎることがない。それにより、フォトニック結晶構造が形成された層に分布する光の割合の減少を防ぐことから、回折格子（フォトニック結晶構造）に光が結合する割合（光結合係数と称する。）の低下を防ぐことができる。
【００７４】
第１クラッド層５及び第２クラッド層２は、活性層３を挟んでダブルヘテロ接合を形成し、キャリアを閉じ込めて、発光に寄与するキャリアを活性層３に集中させている。コンタクト層６は、第１電極７と第１クラッド層５との間に設置され、これらを電気的に接続させている。第１クラッド層５と活性層３との間に、キャリアオーバーフローによって活性層３から第１クラッド層５へ向かう電子に対する電位障壁として機能するキャリアストップ層等の他の層が介在していてもよい。
【００７５】
第１クラッド層５及びコンタクト層６には、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、複数の穴状の凹部１０がｘ方向及びｘ方向に垂直なｙ方向に沿って周期的に配置されるように形成された、２次元フォトニック結晶構造がある。
【００７６】
２次元フォトニック結晶構造は、２次元に屈折率周期を有するものであって、第１クラッド層５及びコンタクト層６を形成する物質の屈折率と異なる屈折率の物質が格子点として互いに直交するｘ及びｙの２方向に所定の周期（格子間隔、格子定数）で配列されることによって形成されている。格子点は、本実施の形態では、第１クラッド層５及びコンタクト層６に形成された円柱状の凹部１０から構成される正方格子である。凹部１０の形状は、円柱状としているが、この形状に限定されることはなく、四角柱、三角柱、円錐状等であってよい。
【００７７】
凹部１０の窪みの内側は、第１クラッド層５を形成する材料の屈折率と異なる屈折率の材料を充填すれば良く、例えば、第１クラッド層５の材料をＡｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ（屈折率３．３０６）とし、凹部１０を充填する材料をＳｉＯ２（屈折率１．５）やＳｉＮ（屈折率２．０）等とすることが挙げられる。尚、図１５（ｂ）に示すように、例えば凹部１０を埋めている材料であるＳｉＯ２を保護膜としてコンタクト層６の上の全面に設けてもよい。
【００７８】
凹部１０は、製造方法にもよるが、コンタクト層６側からエッチングにより形成する場合、第１電極７と接するコンタクト層６の表面側には少なくとも形成され、この２次元フォトニック結晶構造は、活性層３でレーザ発振する光の波長を選択する。図５（ａ）に示すように、コンタクト層６側から見て、凹部１０が形成されている領域は短冊形状である。活性層３から漏れ、２次元フォトニック結晶構造に導入された光の内、この短冊形状内の凹部１０の周期間隔に波長が一致する光が共振する。
【００７９】
凹部１０の底面が活性層３に近いほど、２次元フォトニック結晶構造への光結合効率をより良くすることができ、凹部１０はコンタクト層６及び第１クラッド層５まで到達していてもよいが、活性層３には到達しないことが好ましい。凹部１０が活性層３に到達、すなわちフォトニック結晶と活性層３とが近接すると、凹部１０を形成するエッチングの際に活性層３にダメージを与える可能性がある。
【００８０】
上記で説明した光源７０Ａである２次元フォトニック結晶面発光半導体レーザは、グレーティング結合型面発光レーザの一つであって、グレーティング（回折格子）として好ましい形態の２次元フォトニック結晶構造を備えている。面発光レーザは、レーザ光が素子の主面に垂直に放射されるようになっており、本発明に係る光源７０Ａは、活性層３が主面と平行にあり、回折格子を備えている。この回折格子は、光の進行方向を略１８０°及び略９０°に同時に転換させ、光源７０Ａにおいては、略１８０°の転換によりレーザ共振器が形成され、略９０°の転換により光が垂直方向に放射される。
【００８１】
こうした光の進行方向を転換させる回折格子として、上記の２次元フォトニック結晶構造の他、例えば、２次元フォトニック準結晶構造が挙げられる。２次元フォトニック準結晶構造は、上記で説明した例えばｘ方向及びｙ方向に平行な並進対称性を持たないで回転対称性を持つ結晶構造である。
【００８２】
第１電極７は、２次元フォトニック結晶構造で共振する光を透過しない材料で構成され、図５（ａ）に示すように、凹部１０が形成されている領域の短冊形状の短辺側の端部を除く他の部分を覆うように形成されている。
【００８３】
第１電極７が覆っている凹部１０の領域は、第１電極７と第２電極８との間にありレーザ発振する領域であって共振器領域５１と称する。共振器領域５１は、第１電極７及び第２電極８の間に電圧が印加されることにより活性層３にキャリアが注入され、所定値以上の電圧値で活性層３が発光するようになっており、活性層３で生じた光は、２次元フォトニック結晶構造に漏れて導入され、レーザ発振する。共振器領域５１において、幅Ｗｐは、カプラ２９の幅（ｘ方向）方向を不足無く照射できるように、カプラ２９の幅以上であることが好ましく、長さＬｐはレーザ発振及び発振波長が安定する長さ以上とするのが好ましい。
【００８４】
共振器領域５１で発振した光は、２次元フォトニック結晶構造内を−ｙ方向（第１方向）に進むことができ、第１電極７に覆われていない（２次元フォトニック結晶構造が開放されている）領域に達した光は、コヒーレントなレーザ光として発光面５３から外部に射出され、図５（ｂ）に射出される光を光５０ａで示す。第１電極７に覆われていなくて外部にレーザ光が射出できるように開放されている凹部１０の領域は、面発光領域５２と称し、上記の第１電極７で覆われていない面が発光面５３である。
【００８５】
この面発光領域５２を−ｙ方向に進む光は、活性層３へのキャリアの注入がほとんどないため活性層３で発生する光が少なく、外部への回折と共に＋ｙ方向への回折が生じるため単調減少する。このため、第１電極７と発光面５３との境界（共振器領域５１と面発光領域５２との境界）から発光面５３の方向（−ｙ方向、面発光領域５２の方向）に離れるに従い、外部に射出される光強度が指数関数的に減少する。
【００８６】
よって、図５（ｂ）に示すように、発光面５３から射出される光強度Ｉは、第１電極７と発光面５３との境界付近が最大で、−ｙ方向に向かって減少する傾斜が指数関数形状となり、ｘ方向に幅Ｗｐの厚みを有している。この光強度分布は、導波路２０Ａに効率良く導入されるカプラ２９に照射される光の好適な強度分布である。
【００８７】
尚、発光面５３と第１電極７との境界は、短冊形状の長辺方向に対し略直角方向に沿っていることが、導波路２０Ａと光源７０Ａとの配置が容易となるので好ましい。
【００８８】
このように光源７０Ａから発せられるレーザ光の光強度分布は、導波路２０Ａに効率良く光が導入されるような光強度分布と略相似形状となり、両者の重なり部分の積で決まる導波路への光の導入効率が高くできる。導入効率をより高くするためには、光を照射する側の光源７０と光が照射され導入する側の導波路２０との光強度分布形状がより重なるようにすることが望ましい。そのためには、グレーティングの効率を表す結合係数κが等しくなるようにする必要がある。結合係数κはグレーティングの深さ、アスペクト比及び屈折率差等で設計により設定できるため、光源７０と導波路２０の結合係数κが一致するように導波路２０のグレーティング及び２次元フォトニック結晶構造を設計することが好ましい。
【００８９】
尚、発光面５３に、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）等の透明電極を設けて、上記で説明した発光面５３から射出するレーザ光の光強度分布を嵩上げするようにしてもよい。共振器領域５１と面発光領域５２が同一構造の場合、面発光領域５２は電流が注入されないため吸収領域となってしまいレーザ発光の閾値が上昇する。そこで面発光領域５２のバンドギャップを短波長化させ吸収損失をなくすために、量子井戸の無秩序化（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｗｅｌｌ  ｉｎｔｅｒｍｉｘｉｎｇ：ＱＷＩ）を用いることが好ましい。
【００９０】
また、共振器領域５１と面発光領域５２の凹部１０の深さを異なるようにしてもよい。例えば、図６（ａ）に示す光源７０Ｂように、共振器領域５１における凹部１０の深さは、活性層３と２次元フォトニック結晶構造との光結合をより大きくするように、できるだけ活性層３の近くに凹部１０の底が近づくようにし、面発光領域５２の凹部１０ａの深さは、共振器領域５１の凹部１０より浅く一定の深さとする。または、図６（ｂ）に示す光源７０Ｃように、面発光領域５２の凹部１０ｂの深さは、第１電極７と発光面５３との境界を起点にして、該境界から発光面５３側の方向（−ｙ方向）に向かって離れるに従って浅くなるようにしてもよい。
【００９１】
このようにして、光結合効率を変えて、発光面５３から射出する光強度Ｉの最大値からの減少状態を調整し、発光面５３から射出する光の強度分布形状が、カプラ２９を照射する光強度分布の最適な形状に、より適合するようにすることができる。尚、図４及び図５（ｂ）に示す凹部１０は活性層３に達する直前にその底があり、共振器領域５１と面発光領域５２における凹部１０の深さは同じとしている。凹部１０の底の位置は、活性層３に達する直前に必ずしもする必要はなく、凹部１０の形成時に活性層３に与える損傷等の悪影響や活性層３と２次元フォトニック結晶構造との光結合効率等を考慮して適宜決めればよい。
【００９２】
また、上記では、共振器領域５１と面発光領域５２とにおける活性層３と２次元フォトニック結晶構造との光結合を変える方法として、凹部１０の深さを異なるようにしているが、例えば凹部１０が円柱形状のように深さ方向の断面が一定とし、その断面積を変えてもよい。例えば、凹部１０が充填される材料の屈折率が、その周囲の第１クラッド層５の屈折率より小さい場合、断面積を小さくすると結合効率を大きくすることができる。尚、活性層３と２次元フォトニック結晶構造との光結合を変える方法として、凹部１０の深さと断面積を挙げているが、これらを別々に用いても良いし、組み合わせて用いてもよい。
【００９３】
面発光領域５２のフォトニック結晶構造を上記で説明した凹部の格子点配置に代えて、図７に示す光源７０Ｄように、ストライプ溝状の凹部１０ｃの並列配置にしてもよい。共振器領域５１のフォトニック結晶構造が２次元であるので、レーザ光は単一モードで発振し、幅Ｗｐは確保され、この幅Ｗｐでもって発振、増幅されたレーザ光は面発光領域５２に達し、これまで説明したような光強度分布のレーザ光を発光面５３より射出される。尚、図７は、光源７０Ｄの上面図のみを示し、断面図は図５（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）と同様であるので省略するが、面発光領域５２の凹部１０ｃの深さは、共振器領域５１と同じでも良いし、浅くしてもよい。
【００９４】
これまで説明した導波路２０のカプラ２９に入射するレーザ光は、カプラ２９の面に対して略垂直としているが、所定の入射角度で入射させることが要求される場合がある。この場合、導波路２０のカプラ２９への入射角度に合わせるように、光源７０の姿勢を変えることなく、発光面５３に対し垂直な方向（法線）から傾けて射出角度を持たせてレーザ光を射出するようにして対応することができる。
【００９５】
発光面５３から射出するレーザ光の射出角度を持たせるため、２次元フォトニック結晶構造において、面発光領域５２の周期を共振器領域５１の周期と異なるようにする。この例を図８（ａ）、（ｂ）の光源７０Ｅに示す。図８（ａ）は光源７０Ｅの上面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【００９６】
面発光領域５２において、凹部１０ｄのｘ方向の周期は共振器領域５１の周期と同じであり、ｙ方向の周期は共振器領域５１の周期より長くしている。このようにｙ方向の周期を変えることにより、図８（ｂ）に示すように、発光面５３から射出されるレーザ光は、±１次回折光として、ｙ−ｚ面内での射出角度を＋ｙ方向（光５０ａ−１）及び−ｙ方向（光５０ａ−２）の２方向に偏向することができる。ｙ方向の周期は、導波路２０のカプラ２９に対する入射角度に整合するように適宜変えればよい。図８（ａ）、（ｂ）に示した面発光領域５２において、凹部１０ｄのｙ方向の周期は共振器領域５１の周期より長くしているが、これに限定されることはなく周期が互いに異なればよいのであって、短くしてもよい。尚、凹部１０ｄのｘ方向の周期をさらに変えると、ｚ−ｘ面内での射出角度を変えることができ、発光面５３から射出される光は、上記の±ｙ方向に加えて±ｘ方向の４方向となる。
【００９７】
図８（ａ）に示すように、面発光領域５２の凹部１０ｄの配置は格子点としているが、図７に示すように、面発光領域５２の凹部１０ｄをストライプ溝状の凹部として、ｙ方向の周期を上記で説明した通り共振器領域５１の周期と互いに異なればよく、長くしてもよいし短くしてもよい。
【００９８】
発光面５３に対し垂直な方向から傾いてレーザ光を射出する光源７０Ｅと導波路２０との組み合わせた例を図９（ａ）、（ｂ）に示す。図９（ａ）は、光源７０Ｅから射出される２方向のレーザ光の内、下向き（−ｙ方向）に射出されるレーザ光５０ａ−１を効率良く導入できる導波路２０Ｂと光源７０Ｅとの組み合わせを示している。この場合、レーザ光５０ａ−２はほとんど導波路２０Ｂには導入されない。図９（ｂ）は、光源７０Ｅから射出される２方向のレーザ光の内、上向き（＋ｙ方向）に射出されるレーザ光５０ａ−２を効率良く導入できる導波路２０Ｃと光源７０Ｅとの組み合わせを示している。この場合、レーザ光５０ａ−１はほとんど導波路２０Ｂには導入されない。
【００９９】
図８（ａ）、（ｂ）に示して説明したように、面発光領域５２の凹部１０ｄのｙ方向の周期を共振器領域５１と異なるようにすることによって、発光面５３に対し垂直方向から傾けられたレーザ光が、その強度が略等しく２方向に射出される。図９（ａ）、（ｂ）で示し、説明したように、２方向に射出されたレーザ光のうち一方は、導波路２０に導入されるようにカプラ２９に入射しないため、損失となる。この損失を少なくなるようにレーザ光の射出角度を発光面５３に対し垂直方向より傾ける際、光源７０から射出される２方向の内、一方の光強度が他方に比較して強くなるようにするのが好ましく、この具体例を、図１０（ａ）、（ｂ）の光源７０Ｆに示す。図１０（ａ）は光源７０Ｆの上面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【０１００】
図１０（ｂ）に示すように、凹部１０ｅのｙ−ｚ面での断面形状（Ｇ−Ｇ’線矢視断面図）において、発光面５３側と活性層３側との凹部１０ｅのｙ方向の幅が異なり、且つｚ軸に対して非対称の楔形状となるようにする。図１０（ｂ）の凹部１０ｅにおいては、左側（＋ｙ方向の）の境界は主面に略垂直であるが、右側（−ｙ方向）の境界は紙面に向かって時計方向に傾いている。
【０１０１】
このようにｙ−ｚ面内でｚ軸に対して非対称とすることにより、発光面５３から傾いて射出される±１次回折光の強度を一方が他方に比較して強くなるようにすることができ、＋ｙ方向、−ｙ方向の何れの方をより強くするかについては、図９に示した導波路２０Ｂ、２０Ｃのように、レーザ光を入射させる導波路２０の仕様に合わせるようにすればよい。
【０１０２】
図９（ａ）において、光源７０Ｅに代えて光源７０Ｆを導波路２０Ｂと組み合わせることにより、光源７０Ｅと比較して光源７０Ｆの方が、レーザ光を効率良く導波路２０Ｂに導入することができる。また、導波路２０Ｃに対応する場合には、図１０（ｂ）における凹部の楔形状を左右（ｙ方向）逆の状態にすればよい。さらに、上記で説明した非対称性を利用して、±１次回折光の何れか一方を他方より大きくすることに加えて、上方向（＋ｚ方向）又は下方向（−ｚ方向）の回折光の何れか一方を他方より大きくすることもでき、図１０（ｂ）の例では、＋ｚ方向の光強度が−ｚ方向より小さくなる。
【０１０３】
凹部１０ｅの深さ方向に対して垂直方向の断面形状（開口断面形状）は、図１０（ａ）に示すように、三角形としているが、これに限定されることはなく、四角形、楕円形等でもよい。
【０１０４】
面発光領域５２のフォトニック結晶構造は、レーザ光を照射する対象の導波路２０に効率良くレーザ光が導入されるように、これまで説明した凹部１０の深さ、ストライプ溝状の凹部、ｙ方向の周期変更及び凹部の断面形状の楔形状化のそれぞれを単独に用いても良いし、複数を組み合わせてもよい。
【０１０５】
これまで説明した導波路２０及び光源７０を図４に示すように、導波路２０Ａのカプラ２９と光源７０Ａの発光面５３とが向き合うように配置し固定する。図４に示すように、発光面５３の下端部から射出する光５０ａがカプラ２９の下端部に入射するように配置するのが好ましい。より詳しくは、発光面５３から射出されるレーザ光の強度分布の最も大きい部分が、コア層２１に光が導入されるカプラ２９の光照射領域で、コア層２１に導入された光が進む方向の先端部を照射するようにするのが好ましい。
【０１０６】
導波路２０と光源７０との固定は、例えば接着剤により固定することができ、接着剤としては、ポリイミド系、ＵＶ硬化樹脂及び熱硬化樹脂等で光源７０の光を透過するものであれば特に限定されない。また、上記の樹脂の屈折率は、カプラ２９及び発光面５３を成している材料の屈折率と同じ又は近いものが光損失を小さくする点で好ましい。また、光源７０からの光が接着剤を介して導波路２０に導入される間で、光の反射が抑えられるように接着剤の屈折率及び厚みを調整するようにしてもよい。
【０１０７】
これまで説明した本実施の形態では、第１クラッド層５の上面がレーザ光を射出する射出面（発光面５３）としているが、第２電極８側を発光面とすることも可能であり、その具体例を図１１の光源７０Ｇに示す。
【０１０８】
光源７０Ｇにおいて、基板１は、取り出す光の波長帯に対して透明な材料とし、第１電極７１を２次元フォトニック結晶構造全体を覆うようにコンタクト層６に形成し、第２電極８１に開口を形成すればよい。例えば、ＩｎＧａＡｓＰ系活性層（波長１．３μｍ〜１．５μｍ）であればＩｎＰ基板、ＩｎＧａＡｓ活性層（波長０．９μｍ〜１．１μｍ）であればＧａＡｓ基板、ＩｎＧａＮ活性層（波長０．４μｍ〜０．５μｍ）であればＧａＮもしくはサファイア基板等がある。尚、第１電極７１及び第２電極８１は、取り出す光を透過しない金等の材料からなる。
【０１０９】
光源７０Ｇは、図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明した光源７０Ａと同様に説明することができるので詳しい説明は省略する。第２電極８１は、２次元フォトニック結晶構造で共振する光を透過しない材料であり、２次元フォトニック結晶構造の短冊形状の短辺側の端部を除く他の部分を覆うように形成されている。よって、２次元フォトニック結晶構造の第１電極７１と第２電極８１との間にある領域は、共振器領域５１であり、第２電極８１に覆われていなくて外部にレーザ光が射出できるように開放されている凹部１０の領域は、面発光領域５２である。
【０１１０】
基板１において、レーザ光が射出される方向からみて、２次元フォトニック結晶構造の短冊形状の短辺側の端部の第２電極８１により覆われない領域は発光面である。なお、この場合も、光源７０Ａで説明した場合と同じように発光面に透明電極を設けてもよい。
【０１１１】
また、光源７０Ｇの面発光領域５２のフォトニック結晶構造は、レーザ光を射出する対象の導波路に効率良くレーザ光が導入されるように、これまで説明した凹部の深さの変更、ストライプ溝状の凹部、ｙ方向の周期変更及び凹部の断面形状の楔形化をそれぞれを単独に導入しても良いし、複数を組み合わせて導入してもよい。
【０１１２】
これまで説明した光源７０は、第１電極７及び第２電極８を備え、これらによる電流注入によりレーザ光を発する面発光半導体レーザであるが、電流注入に代わり光励起によりレーザ光を発する面発光半導体レーザとすることもできる。光励起による面発光半導体レーザ及びこのレーザを備える光記録ヘッドに関して説明する。尚、これまで説明した光源７０及び光源７０を備えた光記録ヘッド１０３と同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複の説明を適宜省略する。
【０１１３】
図１３は、本発明に係る光記録ヘッド１０３及びその周辺部を断面で概念的に示している。光記録ヘッド１０３は、ディスク１０２に対する情報記録に光を利用する光記録ヘッドであって、スライダ３０、導波路２０、光源８０、磁気記録部３５及び磁気情報再生部３６等を備えている。
【０１１４】
光記録ヘッド１０３において、導波路２０にレーザ光を導入するための光源８０（レーザ）は面発光半導体レーザとして以降の説明をするが、半導体レーザ以外に、有機色素レーザ又は固体レーザとすることができる。
【０１１５】
スライダ３０において、ディスク１０２の記録面に対して略垂直でディスク１０２の流入側の側面には、導波路２０及び光源８０が備えられている。
【０１１６】
光源８０は、光源７０と同様に２次元フォトニック結晶構造を備えた面発光半導体レーザであって、導波路２０に光が導入されるようにグレーティングカプラに対し光を照射する。また、光源８０は、該光源８０に別の光源である光励起源１１０からの励起光１１０ａが照射されることによりレーザ光を発生する光励起型である。尚、励起光１１０ａは、光源８０の２次元フォトニック結晶構造に対して照射する。
【０１１７】
スライダ３０の側面に上記の薄板状の導波路２０と面発光可能な光源８０とが重ねた状態で設けられているため、光記録ヘッド１０３は小型で薄くすることができる。
【０１１８】
光励起源１１０は、光源８０を光励起するために照射する光を発するものであって、例えば光源８０とは別の半導体レーザや光ファイバ射出端部等が挙げられる。図１３において、光励起源１１０は、半導体レーザであり、該半導体レーザから射出される光を好ましくは光源８０が備えている２次元フォトニック結晶構造を十分に照射するように略平行光又は収束光とする複数枚のレンズを備えたレンズ１１２と共にアーム１０５に固定されている。
【０１１９】
光源８０から発せられた光は、導波路２０内に導入され、導波路２０に導入された光は、導波路２０の下端面２４に進み、ディスク１０２の加熱のための照射光としてディスク１０２に向かって射出される。尚、図１３では、下端面２４の光が射出される位置又はその近傍に設けているプラズモンアンテナ２４ｄを省略している。
【０１２０】
図１３の導波路２０は、これまで説明した具体例の導波路２０Ａから２０Ｃを示し、光源８０は、これら導波路と適宜組み合わせる、以降で説明する具体例の光源８０Ａから８０Ｈを示している。
【０１２１】
図１４は、導波路２０Ａと導波路２０Ａに導入される光を発する光源８０Ａとを合わせて示している。光源８０Ａから射出する光５０ａは、導波路２０Ａのカプラ２９を照射する。
【０１２２】
カプラ２９を照射する光の入射角度は、必要に応じて導波路２０に対して略垂直（入射角度は０°）としても良いし、入射角度を持たせるようにしても良い。図１４においては、入射角度を０°としている例を示している。
【０１２３】
これまで説明した光源７０と同様にカプラ２９を照射する光強度分布が指数関数形状である光を発する光源８０Ｂの説明する前に、光源８０Ｂの基本的な形態である光励起により面発光する光源８０Ａに関して以下に説明する。図１５（ａ）は光源８０Ａの上面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。光源８０Ａは、基板１と、基板１の一方の主面上に形成された第２クラッド層２と、第２クラッド層２上に形成された活性層３と、活性層３上に形成された第１クラッド層５及びコンタクト層６とを有する半導体積層部と、活性層３と光学的に結合し発光するレーザ光の波長を規定する２次元フォトニック結晶構造とを備えている。
【０１２４】
図１３に示す光記録ヘッド１０３のスライダ３０に設けられている光源８０Ａは、アーム１０５に配置された光励起源１１０から射出された励起光１１０ａが基板１側から照射される。照射された励起光１１０ａは基板１を透過し、光源８０Ａの活性層３に吸収され、電子・正孔対（キャリア）が注入されて活性層３で光が生じ、活性層３で生じた光は、２次元フォトニック結晶構造に漏れて導入され、レーザ発振し、発振したレーザ光は、光５０ａのように発光面５３より垂直方向に射出する。このため、光源８０Ａは、電流注入のための外部からの配線が不要であり、又、半導体レーザの抵抗成分によるジュール熱が発生しない。従って、配線により光記録ヘッド１０３の動きが制約されることはなく、また、光記録ヘッド１０３に熱変形が生じ難い。よって、光記録ヘッド１０３は安定した光記録を行うことができる。
【０１２５】
尚、図１５に示す発光面５３は、図１４に示すようにカプラ２９に対し広く、カプラ２９を照射しない光５０ａは損失となり、また外部に影響を及ぼす恐れもある。このため、カプラ２９を照射しない光を遮光するように発光面５３の一部を覆うようにするのが好ましい。
【０１２６】
光励起源１１０から発せられる励起光１１０ａの波長は、活性層３が吸収する波長であれば良く、例えば光源８０Ａがレーザ発振する波長が９８０ｎｍであれば、励起光１１０ａの波長は、７８０ｎｍ等のレーザ発振する波長９８０ｎｍより短波長であれば良い。但し、図１５に示すように、基板１側から励起光１１０ａを照射するため、励起光１１０ａに対して基板１が透明である必要がある。以下で説明する基板１がＧａＡｓ基板の場合、励起光１１０ａは、ＧａＡｓ基板を透過する波長である必要があることから８７０ｎｍより長く、且つ、上記で説明した通り９８０ｎｍより短い波長であることが必要である。
【０１２７】
尚、基板１が励起光１１０ａを透過できない場合、以降で図２２を用いて説明する光源８０Ｈのようにすることにより対応することができる。
【０１２８】
光源８０の構成は、光源７０とほぼ同じであるが、光励起に係わり光源７０と異なる主な点を以下に説明する。
【０１２９】
活性層３は、光源７０の説明に加え、以下を考慮する必要がある。活性層３として、基板１よりも長波長な材料系（例えばＩｎＰ基板上のＩｎＧａＡｓＰ系活性層：波長１．３μｍ〜１．５μｍ、ＧａＡｓ基板上のＩｎＧａＡｓ活性層：波長０．９μｍ〜１．１μｍ、ＧａＮもしくはサファイア基板上のＩｎＧａＮ活性層：波長０．４μｍ〜０．５μｍ）を用いた場合は、活性層３の発光波長（吸収波長でもある。）に対して基板１が透明である。このため、図１４、１５に示す光源８０Ａは、基板１側から励起光１１０ａを入射させることが可能である。
【０１３０】
本実施の形態ではコンタクト層６を設けているが、光励起であるため設けなくてもよい。
【０１３１】
図１５（ａ）に示すように、コンタクト層６側から見て、凹部１０が形成されている領域は幅Ｗｐ、長さＬｐ１の短冊形状である。幅Ｗｐにより、発光領域に幅を持たせることができ、例えば５０μｍ程度のカプラ２９の幅（ｘ方向）方向を不足無く照射できるようにするには、幅Ｗｐはカプラ２９の幅（ｘ方向）以上であることが好ましく、長さＬｐ１はレーザ発振及び発振波長が安定する長さ以上とするのが好ましい。光源７０と同様に、活性層３から漏れ、２次元フォトニック結晶構造に導入された光の内、この短冊形状内の凹部１０の周期間隔に波長が一致する光が共振して増幅され、レーザ発振し短冊形状の領域の発光面５３から垂直方向にコヒーレントなレーザ光として外部に射出される。
【０１３２】
光源８０Ａにおいて、光励起により生じたレーザ光は、第１クラッド層５に凹部１０が形成されることで設けられた２次元フォトニック結晶構造により、短冊形状の発光面５３から略垂直方向に射出され、照射するカプラ２９を介して導波路２０Ａ内に導入される。
【０１３３】
励起光１１０ａは、２次元フォトニック結晶構造の領域において、カプラ２９を照射する光を射出する領域を除いた領域を照射することが好ましい。カプラ２９を照射する光を射出する領域に励起光１１０ａが照射されると、励起光１１０ａの一部がカプラ２９に入射してしまい、ノイズを生じてしまう場合が生じてしまう。励起光１１０ａが２次元フォトニック結晶構造を照射する領域を共振器領域５１、カプラ２９を照射する光を射出する領域を面発光領域５２として図１４に示す。
【０１３４】
光源８０Ａは、励起光１１０ａの波長が、ファブリーペロー型レーザで生じるモードホップ現象の様な、動作環境温度の変化などで変動しても影響を受けることなく良好に一定波長のレーザ光を発振することができる。また光源８０Ａは、フォトニック結晶が形成されているおおよその領域が励起光１１０ａにより照射されれば良好にレーザ発振することができる。このため、光源８０Ａを照射する励起光１１０ａの位置ずれや入射角度が変動しても、光源８０Ａは、ほとんど影響を受けること無く良好にレーザ発振することができる。
【０１３５】
このように励起光１１０ａが光源８０Ａを照射する際の照射位置、入射角度及び波長は、光源８０Ａが導波路２０に備わるカプラ２９を照射する場合と比較して、その誤差の許容範囲が広い。
【０１３６】
このため、図１３の光記録ヘッド１０３において、スライダ３０に導波路２０Ａ及び光源８０Ａを設けて一体化した状態とすると、光励起源１１０と光記録ヘッド１０３との位置関係の調整を容易とすることができる。また、実際の光記録動作においては、上述の位置関係おいて許容誤差を超える位置ずれが容易に生じないように抑えられる。従って、光記録ヘッド１０３は、安定した光記録を行うことができる。
【０１３７】
尚、励起光１１０ａのパワー密度が高いほど発振しやすいため、励起光１１０ａは２次元フォトニック結晶構造を形成した領域に集光する形で照射することが望ましい。図１３においては、励起光１１０ａを集光するために集光レンズとしてレンズ１１２を光路途中に配置しているが、例えば図１５の基板１に曲面や回折格子を形成し集光機能を備えるようにしてもよい。
【０１３８】
光源８０から発せられるレーザ光の光強度分布が、光源７０と同様に効率よくカプラ２９からコア層２１に導入される傾斜が指数関数形状とする光源８０Ｂに関して以下に説明する。
【０１３９】
図１６（ａ）は光源８０Ｂの上面図、図１６（ｂ）は図５（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。光源８０Ｂは、基板１と、基板１の一方の主面上に形成された第２クラッド層２と、第２クラッド層２上に形成された活性層３と、活性層３上に形成された第１クラッド層５及びコンタクト層６とを有する半導体積層部と、コンタクト層６上に形成された遮光部材９とを備えている。
【０１４０】
遮光部材９は、２次元フォトニック結晶構造を成す凹部１０の一部を覆うように設けられている。
【０１４１】
遮光部材９は、２次元フォトニック結晶構造で共振する光を透過しない材料でなり、図１６（ａ）に示すように、凹部１０が形成されている領域の短冊形状の短辺側の一方の端部を除く他の部分を覆うように形成されている。
【０１４２】
遮光部材９が覆っている凹部１０の領域は、好ましくは励起光１１０ａにより照射され、レーザ発振する共振器領域５１である。励起光１１０ａが共振器領域５１を照射する位置は、図１６においては、基板１の遮光部材９の反対側の表面であるが、これに限定されることはなく、側面側（ｘ方向側）でも良いし、励起光１１０ａを透過可能であれば遮光部材９側からでもよい。すなわち、励起光１１０ａが照射する位置は、共振器領域５１の周囲の何処でもよい。
【０１４３】
共振器領域５１は、基板１を透過して入射する励起光１１０ａにより発生させた電子・正孔対（キャリア）が活性層３に注入されて活性層３で光が生じ、活性層３で生じた光は、２次元フォトニック結晶構造に漏れて導入され、レーザ発振する。
【０１４４】
共振器領域５１において、幅Ｗｐは、カプラ２９の幅（ｘ方向）方向を不足無く照射できるように、カプラ２９の幅以上であることが好ましく、長さＬｐはレーザ発振及び発振波長が安定する長さ以上とするのが好ましい。
【０１４５】
共振器領域５１で発振した光は、２次元フォトニック結晶構造内を−ｙ方向（第１方向）に進むことができ、遮光部材９に覆われていない（２次元フォトニック結晶構造が開放されている）領域に達した光は、コヒーレントなレーザ光として発光面５３から外部に射出される。図１６（ｂ）に、発光面５３から外部に射出されるレーザ光を光５０ａで示す。遮光部材９に覆われていなくて外部にレーザ光が射出できるように開放されている凹部１０の領域は、面発光領域５２であり、上記の遮光部材９で覆われていない面が発光面５３である。
【０１４６】
面発光領域５２を−ｙ方向に進む光は、励起光１１０ａが照射されず光励起が生じないため、活性層３で発生する光が少なく、外部への回折と共に＋ｙ方向への回折が生じるため単調減少する。このため、遮光部材９と発光面５３との境界（共振器領域５１と面発光領域５２との境界）から発光面５３の方向（−ｙ方向、面発光領域５２の方向）に離れるに従い、外部に射出される光強度が指数関数的に減少する。
【０１４７】
よって、図１６（ｂ）に示すように、発光面５３から射出される光強度Ｉは、遮光部材９と発光面５３との境界付近が最大で、−ｙ方向に向かうに従って減少する傾斜が指数関数形状となり、ｘ方向に幅Ｗｐの厚みを有している。この光強度分布は、光源７０と同じく、導波路２０に効率よく導入されるカプラ２９に照射される光の好適な強度分布である。
【０１４８】
図１７（ａ）、（ｂ）の光源８０Ｃ、８０Ｄに示すように、共振器領域５１と面発光領域５２の凹部１０の深さを異なるようにしてもよい。これは、図６（ａ）、（ｂ）の光源７０Ｂ、７０Ｃと同様であるため説明を省略する。
【０１４９】
面発光領域５２のフォトニック結晶構造を図１６（ａ）で示した凹部の格子点配置に代えて、図１８に示す光源８０Ｅように、ストライプ溝状の凹部１０ｃの並列配置にしてもよい。これは、図７の光源７０Ｄと同様であるため説明を省略する。
【０１５０】
導波路２０のカプラ２９への入射角度に合わせるように、光源８０の姿勢を変えることなく、発光面５３に対し垂直な方向（法線）から傾けて射出角度を持たせてレーザ光を射出するようにして対応することができる。
【０１５１】
発光面５３から射出するレーザ光の射出角度を持たせるため、２次元フォトニック結晶構造において、面発光領域５２の周期を共振器領域５１の周期と異なるようにする。この例を図１９（ａ）、（ｂ）の光源８０Ｆに示す。図１９（ａ）は光源８０Ｆの上面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。これは、図８（ａ）、（ｂ）の光源７０Ｅと同様であるため説明を省略する。
【０１５２】
発光面５３の法線から傾いてレーザ光を射出する光源８０Ｆと導波路２０との組み合わせた例を図２０（ａ）、（ｂ）に示す。これは、図９で光源７０Ｅと導波路２０Ｂ、２０Ｃとを組み合わせて説明した内容と同様であるため説明を省略する。
【０１５３】
図２０（ａ）、（ｂ）で示したように、２方向に射出されたレーザ光のうち一方は、導波路２０に導入されるようにカプラ２９に入射しないため、損失となる。この損失を少なくなるようにレーザ光の射出角度を発光面５３に対し垂直方向より傾ける際、光源８０から射出される２方向の内、一方の光強度が他方に比較して強くなるようにするのが好ましく、この具体例を、図２１（ａ）、（ｂ）の光源８０Ｇに示す。図２１（ａ）は光源８０Ｇの上面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。これは、図１０（ａ）、（ｂ）の光源７０Ｆと同様であるため説明を省略する。
【０１５４】
光源８０における面発光領域５２のフォトニック結晶構造は、光源７０の場合と同様に、レーザ光を照射する対象の導波路２０に効率良くレーザ光が導入されるように、凹部１０の深さ、ストライプ溝状の凹部、ｙ方向の周期変更及び凹部の断面形状の楔形状化のそれぞれを単独に用いて良いし、複数を組み合わせてもよい。
【０１５５】
これまで説明した導波路２０及び光源８０を図１４に示すように配置、固定する際に関しては、光源７０の場合と同様であるので説明を省略する。
【０１５６】
励起光１１０ａが基板１を透過できない場合に関して、以下で説明する。活性層３の発光波長が例えば９８０ｎｍであり、励起光１１０ａの波長が７８０ｎｍの場合は、ＧａＡｓ基板は不透明となり、上記のような基板１側からの光照射による光励起ができない。このような場合、図２２に示す光源８０Ｈのような構成にする。
【０１５７】
図２２に示す光源８０Ｈは、図１６（ａ）、（ｂ）を用いて説明した光源８０Ｂと同様に説明することができるので詳しい説明は省略する。遮光部材９は、基板１の第２クラッド層２が形成されている側と反対側の面に、基板１のレーザ光５０ａ−５が射出される方向からみて、２次元フォトニック結晶構造を成す凹部１０が形成されている領域の短冊形状の短辺側の端部を除く他の部分を覆うように形成されている。
【０１５８】
遮光部材９が覆っている凹部１０の領域は、好ましくは励起光１１０ａにより照射される領域であり、レーザ発振する共振器領域５１である。遮光部材９に覆われていなくて外部にレーザ光が射出できるように開放されている凹部１０の領域は、面発光領域５２であり、基板１では発光面５３である。
【０１５９】
光源８０Ｈは、第１クラッド層５側から波長７８０ｎｍの励起光１１０ａが照射されることにより光励起され、発振した波長９８０ｎｍのレーザ光は、波長９８０ｎｍで透過可能なＧａＡｓ基板１越しに導波路２０Ａに照射され、導入される。
【０１６０】
光源８０Ｈにおいて、面発光領域５２のフォトニック結晶構造は、レーザ光を射出する対象の導波路に効率良くレーザ光が導入されるように、これまで説明した凹部の深さの変更、ストライプ溝状の凹部、ｙ方向の周期変更及び凹部の断面形状の楔形化それぞれを単独に導入しても良いし、複数を組み合わせて導入してもよい。
【０１６１】
これまでの説明において、半導体積層部の材料としてIII−Ｖ族半導体を使った半導体レーザを例としているが、これらに替えて有機発光材料及び固体色素材料を使うことも可能である。例えば、石英基板表面に２次元フォトニック結晶構造を形成し、その上に有機発光材料をスピンコート・蒸着などで成膜することにより２次元フォトニック結晶構造を備えたレーザ（有機色素レーザ）とすることができる。また、石英基板表面に２次元フォトニック結晶構造を形成し、その上にスパッタで成膜することにより上下クラッド層を形成し、上下クラッド層の間に固体色素を形成することにより２次元フォトニック結晶構造を備えたレーザ（有機色素レーザ）とすることができる。
【０１６２】
以上説明してきた実施の形態は、光アシスト磁気記録ヘッド、及び、光アシスト磁気記録装置に関するものであるが、該実施の形態の要部構成を、記録媒体を光記録ディスクとした光記録ヘッド、光記録装置に利用することも可能である。この場合は、スライダ３０に設けた磁気記録部３５、磁気情報再生部３６は不要である。
【符号の説明】
【０１６３】
１  基板
２  第２クラッド層
３  活性層
５  第１クラッド層
６  コンタクト層
７、７１  第１電極
８、８１  第２電極
９  遮光部材
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ  凹部
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ  導波路
２１  コア層
２２  下クラッド層
２３  上クラッド層
２４  下端面
２４ｄ  プラズモンアンテナ
２６、２７  側面
２９  カプラ
３０  スライダ
５０ａ、５０ａ−１、５０ａ−２、５０ａ−３、５０ａ−４、５０ａ−５  光
５１  共振器領域
５２  面発光領域
５３  発光面
７０、７０Ａ〜７０Ｇ、８０、８０Ａ〜８０Ｈ  光源
１００  光記録装置
１０１  筐体
１０２  ディスク
１０３  光記録ヘッド
１０４  サスペンション
１０５  アーム
１１０  光励起源
１１０ａ  励起光
Ｗｐ  幅
Ｌｐ、Ｌｐ１  長さ
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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