(57)【要約】  第１光を出射する第１発光領域と、前記第１発光領域と分離して設けられるとともに、位相シフト部を有し、かつ、第２光を出射する第２発光領域とを備え、前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる面発光半導体レーザ。
2018230230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光を出射する第１発光領域と、
前記第１発光領域と分離して設けられるとともに、位相シフト部を有し、かつ、第２光を出射する第２発光領域とを備え、
前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる
面発光半導体レーザ。
【請求項２】
前記第１発光領域および前記第２発光領域は、各々、第１光反射層、半導体層および第２光反射層をこの順に有する
請求項１に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項３】
前記第２光反射層側の反射率が、前記第２発光領域の前記位相シフト部と他の部分とで異なる
請求項２に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項４】
前記位相シフト部は、前記第２発光領域の中央部に設けられている
請求項２に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項５】
前記位相シフト部の前記第２光反射層側の反射率は、前記第２発光領域の他の部分の前記第２光反射層側の反射率よりも小さい
請求項２に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項６】
前記第２発光領域は、更に、前記第２光反射層に積層された誘電体膜を有し、
前記位相シフト部の前記誘電体膜の光学膜厚は、前記第１光および前記第２光の波長λの１／４の奇数倍であり、
前記第２発光領域の他の部分の前記誘電体膜の光学膜厚は、前記波長λの１／４の偶数倍である
請求項５に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項７】
前記位相シフト部の前記第２光反射層側の反射率は、前記第２発光領域の他の部分の前記第２光反射層側の反射率よりも大きい
請求項２に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項８】
前記第１発光領域内の前記第２光反射層側の反射率は、均一である
請求項２に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項９】
第１電流注入領域と、
前記第１電流注入領域と分離して設けられるとともに、前記第１電流注入領域とは異なる大きさを有する第２電流注入領域とを備え、
前記第１電流注入領域により出射される第１光の遠視野像と前記第２電流注入領域により出射される第２光の遠視野像とが異なる
面発光半導体レーザ。
【請求項１０】
前記第１電流注入領域および前記第２電流注入領域の平面形状は略円状であり、
前記第１電流注入領域の直径と前記第２電流注入領域の直径とは１μｍ以上異なる
請求項９に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１１】
更に、前記第１電流注入領域が設けられた第１メサ領域と、
前記第２電流注入領域が設けられるとともに、前記第１メサ領域とは異なる大きさを有する第２メサ領域とを含む
請求項９に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１２】
前記第１メサ領域および前記第２メサ領域は各々、第１光反射層、半導体層、電流狭窄層および第２光反射層をこの順に有し、
前記第１電流注入領域および前記第２電流注入領域は前記電流狭窄層に設けられている
請求項１１に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１３】
前記第１メサ領域および前記第２メサ領域の平面形状は略円状であり、
前記第１メサ領域の直径と前記第２メサ領域の直径とは１μｍ以上異なる
請求項１１に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１４】
第１電流注入領域が設けられ、第１光を出射する第１メサ領域と、
第２電流注入領域が設けられるとともに、前記第１メサ領域とは異なる平面形状を有し、かつ、第２光を出射する第２メサ領域とを備え、
前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる
面発光半導体レーザ。
【請求項１５】
前記第１電流注入領域および前記第２電流注入領域の平面形状は多角形であり、
前記第２電流注入領域の角の方向は、前記第１電流注入領域の角の方向と交差する方向に設けられている
請求項１４に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１６】
前記第１メサ領域の平面形状は略円状であり、
前記第２メサ領域の平面形状は略四角形状である
請求項１４に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１７】
前記第１メサ領域および前記第２メサ領域は各々、第１光反射層、半導体層、電流狭窄層および第２光反射層をこの順に有し、
前記第１電流注入領域および前記第２電流注入領域は前記電流狭窄層に設けられている
請求項１４に記載の面発光半導体レーザ。
【請求項１８】
面発光半導体レーザを備え、
前記面発光半導体レーザは、
第１光を出射する第１発光領域と、
前記第１発光領域と分離して設けられるとともに、位相シフト部を有し、かつ、第２光を出射する第２発光領域とを含み、
前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる
センシングモジュール。
【請求項１９】
面発光半導体レーザを備え、
前記面発光半導体レーザは、
第１電流注入領域と、
前記第１電流注入領域と分離して設けられるとともに、前記第１電流注入領域とは異なる大きさを有する第２電流注入領域とを含み、
前記第１電流注入領域により出射される第１光の遠視野像と前記第２電流注入領域により出射される第２光の遠視野像とが異なる
センシングモジュール。
【請求項２０】
面発光半導体レーザを備え、
前記面発光半導体レーザは、
第１電流注入領域が設けられ、第１光を出射する第１メサ領域と、
第２電流注入領域が設けられるとともに、前記第１メサ領域とは異なる平面形状を有し、かつ、第２光を出射する第２メサ領域とを含み、
前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる
センシングモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、複数の発光領域を有する面発光半導体レーザおよびセンシングモジュール
に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の発光領域を有する面発光半導体レーザの開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。面発光半導体レーザは、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１６９３３号公報
【発明の概要】
【０００４】
面発光半導体レーザでは、放射角方向による光強度の差を小さくし、遠視野像（ＦＦＰ：Far Field Pattern）の強度分布を一定に近づけることが望まれている。
【０００５】
したがって、遠視野像の強度分布を一定に近づけることが可能な面発光半導体レーザおよびこの面発光半導体レーザを用いたセンシングモジュールを提供することが望ましい。
【０００６】
本技術の一実施の形態に係る第１の面発光半導体レーザは、第１光を出射する第１発光領域と、第１発光領域と分離して設けられるとともに、位相シフト部を有し、かつ、第２光を出射する第２発光領域とを備え、第１光の遠視野像と第２光の遠視野像とが異なるものである。
【０００７】
本技術の一実施の形態に係る第１の面発光半導体レーザでは、第２発光領域に位相シフト部が設けられているので、第１光の遠視野像とは異なる遠視野像の第２光が第２発光領域から出射される。
【０００８】
本技術の一実施の形態に係る第２の面発光半導体レーザは、第１電流注入領域と、第１電流注入領域と分離して設けられるとともに、第１電流注入領域とは異なる大きさを有する第２電流注入領域とを備え、第１電流注入領域により出射される第１光の遠視野像と第２電流注入領域により出射される第２光の遠視野像とが異なるものである。
【０００９】
本技術の一実施の形態に係る第２の面発光半導体レーザでは、第２電流注入領域の大きさが第１電流注入領域の大きさと異なっているので、第１光の遠視野像とは異なる遠視野像の第２光が第２電流注入領域により出射される。
【００１０】
本技術の一実施の形態に係る第３の面発光半導体レーザは、第１電流注入領域が設けられ、第１光を出射する第１メサ領域と、第２電流注入領域が設けられるとともに、第１メサ領域とは異なる平面形状を有し、かつ、第２光を出射する第２メサ領域とを備え、第１光の遠視野像と第２光の遠視野像とが異なるものである。
【００１１】
本技術の一実施の形態に係る第３の面発光半導体レーザでは、第２メサ領域の平面形状が第１メサ領域の平面形状とは異なっているので、第１光の遠視野像とは異なる遠視野像の第２光が第２メサ領域から出射される。
【００１２】
本技術の一実施の形態に係る第１，第２，第３のセンシングモジュールは、各々、上記本技術の一実施の形態に係る第１，第２，第３の面発光半導体レーザを備えたものである。
【００１３】
本技術の一実施の形態に係る第１，第２，第３の面発光半導体レーザおよびセンシングモジュールによれば、第１光の遠視野像と第２光の遠視野像とが異なるようにしたので、第１光と第２光との重ね合わせにより、放射角方向による光強度の差を小さくすることができる。よって、遠視野像の強度分布を一定に近づけることが可能となる。
【００１４】
尚、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係る半導体レーザの概略構成を表す平面模式図である。
【図２Ａ】図１に示したＡ−Ａ’線に沿った断面構成を模式的表す図である。
【図２Ｂ】図１に示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を模式的表す図である。
【図３Ａ】図２Ａに示した発光領域の第２光反射層側の反射率を表す図である。
【図３Ｂ】図２Ｂに示した発光領域の第２光反射層側の反射率を表す図である。
【図４】基本モードおよび高次モードの発振について説明するための図である。
【図５Ａ】図２Ａに示した発光領域から出射される光の遠視野像の一例を表す図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した遠視野像の平面構成を表す図である。
【図６】図２Ｂに示した発光領域から出射される光の基本モードおよび高次モードについて説明する図である。
【図７Ａ】図２Ｂに示した発光領域から出射される光の遠視野像の一例を表す図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示した遠視野像の平面構成を表す図である。
【図８Ａ】図２Ａに示した第１メサ領域の製造方法の一工程を表す断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示した工程と同じ工程の第２メサ領域の構成を表す断面図である。
【図９Ａ】図８Ａに続く工程を表す断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示した工程と同じ工程の第２メサ領域の構成を表す断面である。
【図１０Ａ】マルチモードの光の遠視野像の一例を表す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示した遠視野像の他の例を表す図である。
【図１１Ａ】比較例１に係る半導体レーザの概略構成を表す平面模式図である。
【図１１Ｂ】比較例２に係る半導体レーザの概略構成を表す平面模式図である。
【図１２Ａ】図２Ａ，２Ｂに示した発光領域各々から出射される光を重ね合わせた光の遠視野像を表す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示した遠視野像の平面構成を表す図である。
【図１３】本技術の第２の実施の形態に係る半導体レーザの概略構成を表す平面模式図である。
【図１４】本技術の第３の実施の形態に係る半導体レーザの概略構成を表す平面模式図である。
【図１５Ａ】図１４に示した第１メサ領域の構成を表す平面模式図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示した第１メサ領域から出射される光の遠視野像を表す図である。
【図１６Ａ】図１４に示した第２メサ領域の構成を表す平面模式図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに示した第１メサ領域から出射される光の遠視野像を表す図である。
【図１７Ａ】図１等に示した半導体レーザを用いたセンシングモジュールの概略構成を表す断面模式図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａに示したセンシングモジュールの平面構成を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
複数の発光領域のうち、一部の発光領域（第２発光領域）に位相シフト部を設けた半導体レーザ
２．変形例
位相シフト部では、第２光反射層側の反射率が高くなる例
３．第２の実施の形態
複数の電流注入領域のうち、一部の電流注入領域（第２電流注入領域）の大きさを異ならせた半導体レーザ
４．第３の実施の形態
複数のメサ領域のうち、一部のメサ領域（第２メサ領域）の平面形状を異ならせた半導体レーザ
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る面発光半導体レーザ（半導体レーザ１）の模式的な平面構成を表したものである。この半導体レーザ１はＶＣＳＥＬであり、図１は光出射側の平面構成を表している。半導体レーザ１には、第１メサ領域１０Ａおよび第２メサ領域１０Ｂが設けられ、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々から、互いに位相同期することなく光が出射されるようになっている。第２メサ領域１０Ｂは、位相シフト部１０Ｓを有している。第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂおよび位相シフト部１０Ｓの平面形状、即ち、光出射面と平行な面から見た第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂおよび位相シフト部１０Ｓの形状は、略円状である。図１には、半導体レーザ１に、４つの第１メサ領域１０Ａと３つの第２メサ領域１０Ｂとが設けられている例を示したが、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂの数はこれに限定されない。半導体レーザ１に設けられた第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂは、互いに並列接続されている。
【００１８】
図２Ａは、図１に示したＡ−Ａ’線、図２Ｂは、図１に示したＢ−Ｂ’線各々に沿った模式的な断面構成を表している。半導体レーザ１は、基板１１上に、第１光反射層１２、半導体層１３、電流狭窄層１４および第２光反射層１５をこの順に有している。半導体層１３は、第１光反射層１２に近い位置から順に、第１半導体層１３ａ、活性層１３ｂおよび第２半導体層１３ｃを有している。第２光反射層１５上には、電極１６および第１誘電体膜１７ａが設けられている。電極１６には、パッド電極１８が電気的に接続されており、第１誘電体膜１７ａには、第２誘電体膜１７ｂが積層されている。基板１１の裏面（第１光反射層１２の設けられた面と反対の面）には、電極１６と対をなす電極１９が設けられている。
【００１９】
第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂは、基板１１上の一部の領域に設けられ、例えば円柱等の柱状の形状を有している。この第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂは、例えば、第２光反射層１５から第１光反射層１２の一部までをエッチングすることにより形成されており、第１メサ領域１０Ａの半導体層１３と、第２メサ領域１０Ｂの半導体層１３とは互いに分離して設けられている。第１メサ領域１０Ａの電流狭窄層１４には、第１電流注入領域１４ＡＥが設けられ、第２メサ領域１０Ｂの電流狭窄層１４には、第２電流注入領域１４ＢＥが設けられている。位相シフト部１０Ｓは、平面視で（基板１１の面と平行な面、例えば図１のＸＹ平面から見たとき）第２電流注入領域１４ＢＥの一部に重なる位置に設けられている。位相シフト部１０Ｓは、例えば、平面視で第２電流注入領域１４ＢＥの中央部に設けられている。なお、本明細書中で、平面視は、基板１１の面（または光出射面）と平行な面からの視方向を表し、平面形状は、基板１１の面（または光出射面）と平行な面から見た形状を表す。
【００２０】
基板１１は、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板により構成されている。基板１１は、インジウムリン（ＩｎＰ），窒化ガリウム（ＧａＮ），窒化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＮ），サファイア，シリコン（Ｓｉ）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等により構成するようにしてもよい。サファイアなどの非導電性材料を基板１１に用いる場合には、必要に応じてコンタクトを形成する。
【００２１】
基板１１上の第１光反射層１２は、第１半導体層１３ａ側に配置されたＤＢＲ(Distributed Bragg Reflector)であり、第１メサ領域１０Ａおよび第２メサ領域１０Ｂに連続して設けられている。第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂでは、第１光反射層１２が、第１半導体層１３ａを間にして活性層１３ｂと対向しており、活性層１３ｂで発生した光を、第２光反射層１５との間で共振させるようになっている。
【００２２】
第１光反射層１２は、低屈折率層および高屈折率層を交互に重ねた積層構造を有している。この低屈折率層は、例えば光学膜厚がλ/４のｎ型のＡｌX1Ｇａ(1-X1)Ａｓ（０＜Ｘ１＜１）である。λは、半導体レーザ１の発振波長を表す。高屈折率層は、例えば光学膜厚がλ/４のｎ型のＡｌX2Ｇａ(1-X2)Ａｓ（０≦Ｘ２＜Ｘ１）である。
【００２３】
半導体層１３は、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々に設けられており、例えばアルミニウムガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）系の半導体材料により構成されている。第１半導体層１３ａは、第１光反射層１２と活性層１３ｂとの間に設けられたスペーサ層であり、例えばｎ型のＡｌX3Ｇａ(1-X3)Ａｓ（０≦Ｘ３＜１）により構成されている。ｎ型不純物としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などが挙げられる。
【００２４】
活性層１３ｂは、第１半導体層１３ａと第２半導体層１３ｃとの間に設けられている。この活性層１３ｂでは、電極１６から第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥを介して注入された電子を受けて誘電放出光を発生するようになっている。活性層１３ｂには、例えばアンドープのＡｌX4Ｇａ(1-X4)Ａｓ（０≦Ｘ４＜１）を用いることができる。活性層１３ｂは、例えばＧａＡｓとＡｌＧａＡｓとの多重量子井戸（ＭＱＷ：Multi Quantum Well）構造を有していてもよい。ＩｎＧａＡｓとＡｌＧａＡｓとの多重量子井戸構造により活性層１３ｂを構成するようにしてもよい。
【００２５】
第２半導体層１３ｃは、活性層１３ｂと電流狭窄層１４との間に設けられたスペーサ層であり、例えばｐ型のＡｌX5Ｇａ(1-X5)Ａｓ（０≦Ｘ５＜１）により構成されている。ｐ型不純物としては、例えば、炭素（Ｃ），亜鉛（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍｇ），ベリリウム（Ｂｅ）などが挙げられる。
【００２６】
半導体層１３は、例えば、基板１１の構成材料に応じて、アルミニウムインジウムガリウム砒素（ＡｌＩｎＧａＡｓ）系，アルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）系または窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＩｎＧａＮ）系等の半導体材料により構成するようにしてもよい。
【００２７】
半導体層１３と第２光反射層１５との間の電流狭窄層１４は、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々に設けられており、第１メサ領域１０Ａの電流狭窄層１４と第２メサ領域１０Ｂの電流狭窄層１４とは分離されている。電流狭窄層１４では、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々の周縁側の一部が高抵抗化されており、電流狭窄領域となっている。この電流狭窄領域に囲まれるように、第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥが設けられている。このような電流狭窄層１４を設けることにより、電極１６から活性層１３ｂに注入される電流の電流狭窄がなされ、電流注入効率が高めることができる。よって、しきい値電流を下げることができる。
【００２８】
第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥは平面視で互いに分離して設けられ、その平面形状は、例えば、略円状である。第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥの大きさは、例えば直径５μｍ以上であり、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂからはマルチモードの光が出射されるようになっている。例えば、第１電流注入領域１４ＡＥの直径が５μｍよりも小さく、第１メサ領域１０Ａからシングルモードの光、第２メサ領域１０Ｂからマルチモードの光が各々出射されるようになっていてもよい。第１電流注入領域１４ＡＥの大きさと、第２電流注入領域１４ＢＥの大きさとは、例えば略同じであり、例えば、これらの差は５０％以下である。これにより、第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥに流れる電流密度が略同じになり、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々の発光寿命を略揃えることができる。
【００２９】
第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥの平面形状は、例えば、四角形状であってもよい（後述の図１５Ａ）。第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥは、例えば、電流狭窄層１４の一部を酸化させることにより形成されるので、基板１１の結晶面方位の影響を受けやすい。このため、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂの相似形とは異なる平面形状の第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥが形成されていてもよい。平面視で第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥ各々に重なる部分が、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々の発光領域（発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥ）となる。ここでは、発光領域１０ＡＥが本技術の第１発光領域の一具体例であり、発光領域１０ＢＥが本技術の第２発光領域の一具体例である。発光領域１０ＡＥと発光領域１０ＢＥとは平面視で互いに分離して配置されている。
【００３０】
電流狭窄層１４は、例えば、ｐ型のＡｌX6Ｇａ(1-X6)Ａｓ（０≦Ｘ６＜１）により構成されており、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂの周縁からこのＡｌX6Ｇａ(1-X6)Ａｓが酸化されて電流狭窄領域が形成されている。電流狭窄領域は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を含んでいる。第２半導体層１３ｃと電流狭窄層１４との間に、第２光反射層１５の一部が設けられていてもよい。
【００３１】
第２光反射層１５は、第２半導体層１３ｃ側に配置されたＤＢＲであり、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々に設けられている。第１メサ領域１０Ａの第２光反射層１５と第２メサ領域１０Ｂの第２光反射層１５とは分離されている。この第２光反射層１５は、半導体層１３および電流狭窄層１４を間にして、第１光反射層１２に対向している。第２光反射層１５は、低屈折率層および高屈折率層を交互に重ねた積層構造を有している。この低屈折率層は、例えば光学膜厚がλ/４のｐ型のＡｌX1Ｇａ(1-X1)Ａｓ（０＜Ｘ７＜１）である。高屈折率層は、例えば光学膜厚がλ/４のｐ型のＡｌX8Ｇａ(1-X8)Ａｓ（０≦Ｘ８＜Ｘ７）である。
【００３２】
第２光反射層１５上の電極１６は、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々に設けられている。この電極１６は環状電極であり、中央部に光取出窓を有している。この電極１６の光取出窓は、第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥに対向する領域を含む領域に設けられている。電極１６は、第２光反射層１５を介して半導体層１３に電気的に接続されている。電極１９は、例えば、基板１１の裏面前面に設けられ、第１メサ領域１０Ａおよび第２メサ領域１０Ｂに共通して設けられている。電極１６，１９は、例えば金（Ａｕ），ゲルマニウム（Ｇｅ），銀（Ａｇ），パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），チタン（Ｔｉ），バナジウム（Ｖ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），亜鉛（Ｚｎ），スズ（Ｓｎ）およびインジウム（Ｉｎ）等の金属膜により構成されている。電極１６は、単層の金属膜により構成するようにしてもよく、あるいは、積層構造の金属膜により構成するようにしてもよい。
【００３３】
パッド電極１８は、電極１６の光取出窓を露出させ、電極１６に電気的に接続されている。このパッド電極１８は、電極１６の上面から第２光反射層１５、電流狭窄層１４および半導体層１３の側面を介し、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂ各々の周囲にわたって設けられている。第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂの外側では、パッド電極１８の一部が、第２誘電体膜１７ｂから露出されている。このパッド電極１８により、半導体レーザ１は、外部の電極または回路と電気的に接続可能となっている。パッド電極１８は、例えば、チタン（Ｔｉ），アルミニウム（Ａｌ），白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），ニッケル（Ｎｉ）およびパラジウム（Ｐｄ）等の金属により構成されている。パッド電極１８は、単層の金属膜により構成するようにしてもよく、あるいは、積層構造の金属膜により構成するようにしてもよい。パッド電極１８は、例えば、平面視で六角形状の部分と四角形状の部分とを有しており、これらは連結されている（図１）。例えば、このパッド電極１８の六角形状の部分に、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂが配置されている。
【００３４】
第１誘電体膜１７ａは、第２光反射層１５の上面から第２光反射層１５、電流狭窄層１４および半導体層１３各々の側面を覆っている。この第１誘電体膜１７ａは、第２光反射層１５、電流狭窄層１４および半導体層１３各々の側面と、パッド電極１８との間に設けられ、電気的な短絡等を防ぐものである。第１メサ領域１０Ａでは、電極１６から露出された第２光反射層１５の上面（電極１６の光取出窓）全域にわたって第１誘電体膜１７ａが設けられている。第２メサ領域１０Ｂでは、位相シフト部１０Ｓの第１誘電体膜１７ａが除去され、位相シフト部１０Ｓの周囲に第１誘電体膜１７ａが設けられている。
【００３５】
第２誘電体膜１７ｂは、第１誘電体膜１７ａ上およびパッド電極１８上に設けられ、第２光反射層１５の上面から第２光反射層１５、電流狭窄層１４および半導体層１３各々の側面を覆っている。この第２誘電体膜１７ｂは、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域のパッド電極１８および半導体層１３の露出を防ぎ、半導体レーザ１の耐湿性を高める役割を担っている。第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂともに、電極１６から露出された第２光反射層１５の上面（電極１６の光取出窓）には、第２誘電体膜１７ｂが設けられている。第１誘電体膜１７ａ，第２誘電体膜１７ｂは、空気の屈折率（約１．０）よりも高い屈折率を有する誘電体材料により構成されており、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）により構成されている。第１誘電体膜１７ａ，第２誘電体膜１７ｂ各々の光学膜厚は、例えば約λ/4の奇数倍である。
【００３６】
第１メサ領域１０Ａでは、第１電流注入領域１４ＡＥ上（発光領域１０ＡＥ）に、第２光反射層１５、第１誘電体膜１７ａおよび第２誘電体膜１７ｂがこの順に積層されている。第２メサ領域１０Ｂの位相シフト部１０Ｓでは、第２電流注入領域１４ＢＥ上（発光領域１０ＢＥ）に、第２光反射層１５および第２誘電体膜１７ｂがこの順に積層され、位相シフト部１０Ｓの周囲では第２電流注入領域１４ＢＥ上に、第２光反射層１５、第１誘電体膜１７ａおよび第２誘電体膜１７ｂがこの順に積層されている。即ち、第２メサ領域１０Ｂの発光領域１０ＢＥでは、位相シフト部１０Ｓとその他の部分とで、誘電体膜（第１誘電体膜１７ａ，第２誘電体膜１７ｂ）の厚みが異なっている。換言すれば、半導体レーザ１では、第２光反射層１５上の誘電体膜の厚みを異ならせることにより、位相シフト部１０Ｓが構成されている。発光領域１０ＢＥでは、位相シフト部１０Ｓの誘電体膜の光学膜厚が、例えば約λ/4の奇数倍であり、その他の部分の誘電体膜の光学膜厚が、例えば約λ/4の偶数倍である。
【００３７】
位相シフト部１０Ｓは、発光領域１０ＢＥの一部、例えば中央部に設けられている。位相シフト部１０Ｓの平面形状は例えば略円状であり、位相シフト部１０Ｓの直径は、例えば発光領域１０ＢＥの最大直径の６０％未満である。この大きさの位相シフト部１０Ｓを設けることにより、位相シフトの効果が十分に発揮される。位相シフト部１０Ｓを設けることにより、第２次高次モードのＬＰ２１の発振が支配的となり、基本モードのＬＰ０１の発振が抑制される。
【００３８】
図３Ａは、発光領域１０ＡＥの第２光反射層１５側の光反射率、図３Ｂは、発光領域１０ＢＥの第２光反射層１５側の光反射率をそれぞれ表している。発光領域１０ＡＥ内の第２光反射層１５側の光反射率は、全ての領域で大きく、均一となっている。発光領域１０ＢＥでは、位相シフト部１０Ｓの第２光反射層１５側の光反射率が、発光領域１０ＢＥの他の部分に比べて小さくなっている。これにより、位相シフト部１０Ｓでは、例えば、第２次高次モードＬＰ２１の発振が支配的となる。以下、これについて説明する。
【００３９】
図４に示したように、発光領域１０ＡＥ，発光領域１０ＢＥからは、例えば基本モードのＬＰ０１モードおよび第２次高次モードのＬＰ２１モードの光が出射される。ＬＰ０１モードでは、発光領域１０ＡＥ，発光領域１０ＢＥの中央部で光強度が最も大きく、中央部から離れるにつれて徐々に小さくなる。ＬＰ２１モードでは、発光領域１０ＡＥ，発光領域１０ＢＥの中央部で光強度が小さく、周辺部の光強度が大きくなる。
【００４０】
図５Ａ，５Ｂは、発光領域１０ＡＥから出射される光（第１光）の遠視野像を表している。発光領域１０ＡＥでは、全ての領域で第２光反射層１５側の光反射率が大きいので、ＬＰ２１モードよりも、ＬＰ０１モードの発振が先に生じ、ＬＰ０１モードの光が支配的となる。つまり、中央部の光強度が大きい遠視野像が形成される。
【００４１】
図６は、発光領域１０ＢＥから出射される光（第２光）のＬＰ０１モード，ＬＰ２１モードの発振の様子を表したものである。発光領域１０ＢＥでは、位相シフト部１０Ｓで第２光反射層１５側の光反射率が低くなっているので、このようにＬＰ０１モードの発振が抑制され、ＬＰ２１モードの光が支配的となる。
【００４２】
図７Ａ，７Ｂは、発光領域１０ＢＥから出射される光の遠視野像を表している。位相シフト部１０Ｓが設けられた発光領域１０ＢＥでは、中央部の光強度が小さい遠視野像が形成される。即ち、発光領域１０ＢＥから出射される光の遠視野像は、発光領域１０ＡＥから出射される光の遠視野像と異なっている。
【００４３】
本実施の形態では、このように、複数の発光領域（発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥ）のうちの一部（発光領域１０ＢＥ）に位相シフト部１０Ｓが設けられているので、互いに異なる遠視野像の光が、発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥから取り出される。詳細は後述するが、半導体レーザ１では、遠視野像の互いに異なる光を重ね合わせて出射することにより、放射角方向による光強度の差を小さくすることができる。
【００４４】
このような半導体レーザ１は、例えば、以下のように製造することができる（図８Ａ〜９Ｂ）。
【００４５】
まず、基板１１上に、第１光反射層１２、半導体層１３、電流狭窄層１４および第２光反射層１５をこの順に積層する。この積層体の形成は、例えば、分子線エピタキシー（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法または有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法などの方法を用いたエピタキシャル結晶成長により行う。
【００４６】
次に、第２光反射層１５上に、例えば円形の平面形状のレジスト膜を複数形成する。このレジスト膜をマスクとし、第２光反射層１５から第１光反射層１２の一部までをエッチングする。エッチングは、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）法を用いて行う。これにより、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂが形成される。エッチングを行った後、レジスト膜を除去する。
【００４７】
続いて、水蒸気雰囲気中、高温で電流狭窄層１４の酸化処理を行う。この酸化処理により、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂの周縁から一定の領域にわたって、電流狭窄領域が形成されるとともに、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂの中央部に第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥが形成される。この後、第２光反射層１５上に環状の電極１６を、基板１１の裏面に電極１９を各々形成する。
【００４８】
次に、図８Ａ，８Ｂに示したように、電極１６を覆うように第２光反射層１５上に第１誘電体膜１７ａを形成する。第１誘電体膜１７ａは、第１メサ領域１０Ａおよび第２メサ領域１０Ｂの上面から、その側壁を覆い、これらの周囲にわたって形成する。第１誘電体膜１７ａは、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法等を用いて形成する。
【００４９】
第１誘電体膜１７ａを形成した後、図９Ａ，９Ｂに示したように、第１誘電体膜１７ａを選択的に除去する。第１メサ領域１０Ａでは、電極１６を露出させるように、電極１６上の第１誘電体膜１７ａを除去する。第２メサ領域１０Ｂでは、電極１６上の第１誘電体膜１７ａとともに、第２電流注入領域１４ＢＥの中央部に平面視で重なる部分の第１誘電体膜１７ａを除去する。これにより、位相シフト部１０Ｓを形成するための第１誘電体膜１７ａの開口１７Ｈが形成される。第１誘電体膜１７ａの選択的な除去は、例えば、反応性イオンエッチングを用いて行う。
【００５０】
第１誘電体膜１７ａを選択的に除去した後、パッド電極１８および第２誘電体膜１７ｂをこの順に形成する。発光領域１０ＡＥでは、第２光反射層１５上に第１誘電体膜１７ａおよび第２誘電体膜１７ｂが積層して形成される。発光領域１０ＢＥでは、第１誘電体膜１７ａの開口１７Ｈに第２誘電体膜１７ｂが設けられ、位相シフト部１０Ｓが形成される。位相シフト部１０Ｓの周囲の発光領域１０ＢＥには、第２光反射層１５上に第１誘電体膜１７ａおよび第２誘電体膜１７ｂが積層して形成される。例えばエッチングにより、第１メサ領域１０Ａ，第２メサ領域１０Ｂの外側の第２誘電体膜１７ｂの選択的な領域を除去し、一部のパッド電極１８を露出させる。
【００５１】
第２誘電体膜１７ｂを形成した後、基板１１を所望の厚みまで薄くする。最後に、薄膜化した基板１１の裏面に、電極１６と対をなす電極（図示せず）を形成し、半導体レーザ１を完成させる。
【００５２】
（動作）
この半導体レーザ１では電極１６と基板１１の裏面に設けられた電極（図示せず）との間に所定の電圧が印可されると、電流狭窄層１４により電流狭窄された電流が、第１電流注入領域１４ＡＥ，第２電流注入領域１４ＢＥを介して活性層１３ｂに注入される。これにより、電子―正孔再結合により発光が生じる。この光は、第１光反射層１２と第２光反射層１５との間で反射され、これらの間を往復して所定の波長でレーザ発振を生じ、レーザ光として第２光反射層１５側から取り出される。半導体レーザ１では、第１メサ領域１０Ａの発光領域１０ＡＥから出射された光と、第２メサ領域１０Ｂの発光領域１０ＢＥから出射された光とが重ね合わされ、取り出される。
【００５３】
（作用・効果）
本実施の形態の半導体レーザ１では、複数の発光領域（発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥ）のうちの一部（発光領域１０ＢＥ）に位相シフト部１０Ｓが設けられているので、互いに異なる遠視野像の光が、発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥから取り出される。このように、遠視野像の互いに異なる光を重ね合わせて出射することにより、放射角方向による光強度の差を小さくすることができる。以下、これについて説明する。
【００５４】
半導体レーザは、例えばセンシング用光源としても期待されている。センシング用光源では、幅広い放射角方向にわたって、光強度の大きさを維持することが必要となる。このため、発光領域を大きくすることが考え得る。しかし、発光領域を大きくすると、マルチモード発振が生じるので、高次モードの発振に起因して、遠視野像の平面形状が、理想的な円形からくずれやすい。
【００５５】
図１０Ａ，１０Ｂは、マルチモードの光の遠視野像の一例を表している。高次モードの発振に加えて、酸化狭窄層の電流注入領域の形状および基板の結晶方位なども遠視野像に影響を及ぼす。このため、大きな発光領域から出射される光の遠視野像の平面形状は、例えば十字状または四角形状となるおそれがある。
【００５６】
図１１Ａに、小さなメサ領域（メサ領域１００Ａ）を複数有する半導体レーザ（半導体レーザ１０１Ａ）の平面構成を示す。この半導体レーザ１０１Ａでは、各メサ領域１００Ａからシングルモード性の高い光が出射されるが、目に対する負担を考慮し、光強度が制限されるおそれがある。
【００５７】
図１１Ｂは、各メサ領域（メサ領域１００Ｂ）に位相シフト部１０Ｓを設けた半導体レーザ（半導体レーザ１０１Ｂ）の平面構成を表している。この半導体レーザ１０１Ｂでは、位相シフト部１０Ｓを設けることにより、シングルモード性が弱まり、高次モードの光が支配的になる。このため、発光領域の中央部（放射角０°）の光強度が小さくなりすぎるおそれがある。
【００５８】
これに対し、本実施の形態の半導体レーザ１は、シングルモード性の高い発光領域１０ＡＥと、シングルモード性を弱めた発光領域１０ＢＥとの両方を有しており、発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥからは互いに異なる遠視野像の光が出射される。この互いに異なる遠視野像の光は、重ね合わされて、出射される。
【００５９】
図１２Ａ，１２Ｂは、半導体レーザ１から出射される光の遠視野像を表している。即ち、発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥ各々から出射される光が重ね合わされた状態の遠視野像である。このように、互いに異なる遠視野像の光を重ねることにより、広い放射角方向にわたって、一様な光強度が維持される。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態では、発光領域１０ＡＥから出射される光の遠視野像と、発光領域１０ＢＥから出射される光の遠視野像とが異なるようにしたので、発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥ各々から出射される光の重ね合わせにより、放射角方向による光強度の差を小さくすることができる。よって、遠視野像の強度分布を一定に近づけることが可能となる。即ち、半導体レーザ１では、製造条件および駆動条件等に関わらず、一様な遠視野像の強度分布を安定して実現することが可能となる。
【００６１】
また、位相シフト部１０Ｓは、第１誘電体膜１７ａの開口１７Ｈ（図９Ｂ）により形成されているので、位相シフト部１０Ｓの設けられていない第１メサ領域１０Ａと同一工程で、容易に形成することができる。即ち、半導体レーザ１の生産性を向上させることができる。
【００６２】
以下、上記第１の実施の形態の変形例および他の実施の形態について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
【００６３】
〔変形例〕
位相シフト部１０Ｓでの第２光反射層１５側の反射率を、発光領域１０ＢＥの他の部分に比べて大きくするようにしてもよい。このとき、例えば、発光領域１０ＢＥでは、位相シフト部１０Ｓの誘電体膜（第１誘電体膜１７ａ，第２誘電体膜１７ｂ）の光学膜厚が、例えば約λ/4の偶数倍であり、その他の部分の誘電体膜の光学膜厚が、例えば約λ/4の奇数倍である。
【００６４】
このような位相シフト部１０Ｓを発光領域１０ＢＥに設けた場合であっても、発光領域１０ＡＥから出射される光の遠視野像と、発光領域１０ＢＥから出射される光の遠視野像とを異ならせることができる。
【００６５】
〔第２の実施の形態〕
図１３は、本技術の第２の実施の形態に係る半導体レーザ（半導体レーザ２）の平面構成を模式的に表したものである。この半導体レーザ２では、互いに異なる大きさの電流注入領域（第１電流注入領域２４ＡＥ，第２電流注入領域２４ＢＥ）が設けられている。例えば、第１電流注入領域２４ＡＥがより大きく、第２電流注入領域２４ＢＥがより小さくなっている。この点を除き、半導体レーザ２は、半導体レーザ１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００６６】
第１電流注入領域２４ＡＥは、第１メサ領域（第１メサ領域２０Ａ）の電流狭窄層１４（図２Ａ）に設けられており、略円状の平面形状を有している。第１電流注入領域２４ＡＥの直径は、例えば１２μｍ〜１４μｍである。第１メサ領域２０Ａは、例えば、略円状の平面形状を有しており、第１メサ領域２０Ａの直径は、例えば２８μｍ〜３０μｍである。
【００６７】
第２電流注入領域２４ＢＥは、第２メサ領域（第２メサ領域２０Ｂ）の電流狭窄層１４（図２Ｂ）に設けられており、略円状の平面形状を有している。第２電流注入領域２４ＢＥの直径は、例えば、５μｍ〜７μｍであり、第１電流注入領域２４ＡＥの直径よりも１μｍ以上小さくなっていることが好ましい。本実施の形態では、第２電流注入領域２４ＢＥを、第１電流注入領域２４ＡＥよりも小さくしたので、より小さな第２電流注入領域２４ＢＥによって生じる光の遠視野像は、より大きな第１電流注入領域２４ＡＥによって生じる光の遠視野像とは異なるものとなる。
【００６８】
第２メサ領域２０Ｂは、例えば、略円状の平面形状を有しており、例えば、第１メサ領域２０Ａの大きさよりも小さくなっている。第２メサ領域２０Ｂの直径は、例えば２１μｍ〜２３μｍであり、例えば、第１メサ領域２０Ａの直径よりも１μｍ以上小さくなっている。
【００６９】
第１電流注入領域２４ＡＥ，第２電流注入領域２４ＢＥは、例えば、上記第１の実施の形態で説明したように、電流狭窄層１４の一部を第１メサ領域２０Ａ，第２メサ領域２０Ｂの周縁から酸化させることにより形成されている。したがって、例えば、第２メサ領域２０Ｂを第１メサ領域２０Ａよりも小さくすると、第２電流注入領域２４ＢＥが第１電流注入領域２４ＡＥよりも小さくなる。
【００７０】
本実施の形態の半導体レーザ２も、上記半導体レーザ１と同様に、第１電流注入領域２４ＡＥにより生じる光の遠視野像と、第２電流注入領域２４ＢＥにより生じる光の遠視野像とが異なるようにしたので、第１メサ領域２０Ａ，第２メサ領域２０Ｂ各々から出射される光の重ね合わせにより、放射角方向による光強度の差を小さくすることができる。よって、遠視野像の強度分布を一定に近づけることが可能となる。
【００７１】
また、第１メサ領域２０Ａの大きさと異なる大きさの第２メサ領域２０Ｂは、容易に形成することができるので、半導体レーザ２を容易に製造することができる。
【００７２】
〔第３の実施の形態〕
図１４は、本技術の第３の実施の形態に係る半導体レーザ（半導体レーザ３）の平面構成を模式的に表したものである。この半導体レーザ３では、互いに平面形状の異なるメサ領域（第１メサ領域３０Ａ，第２メサ領域３０Ｂ）が設けられている。例えば、第１メサ領域３０Ａの平面形状は略円状であり、第２メサ領域３０Ｂの平面形状は例えば略正方形の四角形状である。この点を除き、半導体レーザ３は、半導体レーザ１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００７３】
図１５Ａは、第１メサ領域３０Ａの平面構成を表したものである。第１メサ領域３０Ａには、第１電流注入領域３４ＡＥが設けられている。この第１電流注入領域３４ＡＥは、第１メサ領域３０Ａの電流狭窄層１４（図２Ａ）に設けられており、上記第１の実施の形態で説明したように、電流狭窄層１４の一部を第１メサ領域３０Ａの周縁から酸化させることにより形成されている。
【００７４】
第１電流注入領域３４ＡＥの平面形状は、例えば、四角形状である。この第１電流注入領域３４ＡＥの平面形状は、上述のように、例えば、基板１１（図２Ａ）の結晶面方位に起因している。この第１電流注入領域３４ＡＥの角は、所定の方向（例えば、図１４，１５ＡのＸ，Ｙ方向）に設けられている。
【００７５】
図１５Ｂは、この第１電流注入領域３４ＡＥにより生じる光の遠視野像の一例を表している。第１電流注入領域３４ＡＥにより生じる光の遠視野像の平面形状は、第１電流注入領域３４ＡＥの平面形状の影響を受け、例えば、四角形状となる。
【００７６】
図１６Ａは、第２メサ領域３０Ｂの平面構成を表したものである。第２メサ領域３０Ｂには、第２電流注入領域３４ＢＥが設けられている。この第２電流注入領域３４ＢＥは、第２メサ領域３０Ｂの電流狭窄層１４（図２Ｂ）に設けられており、上記第１の実施の形態で説明したように、電流狭窄層１４の一部を第２メサ領域３０Ｂの周縁から酸化させることにより形成されている。
【００７７】
第２電流注入領域３４ＢＥの平面形状は、例えば、第２メサ領域３０Ｂの相似形であり、略正方形の四角形状である。この第２電流注入領域３４ＢＥの角は、例えば、第１電流注入領域３４ＡＥの角の方向と交差する方向（例えば、図１４，１６ＡのＸ方向とＹ方向との間の方向）に設けられている。例えば、第２電流注入領域３４ＢＥの角の方向は、第１電流注入領域３４ＡＥの角の方向から４５°傾斜して設けられている。
【００７８】
図１６Ｂは、この第２電流注入領域３４ＢＥにより生じる光の遠視野像の一例を表している。第２電流注入領域３４ＢＥにより生じる光の遠視野像の平面形状は、第２電流注入領域３４ＢＥの平面形状の影響を受け、例えば、四角形状となる。この遠視野像の角は、第１電流注入領域３４ＡＥにより生じる光の遠視野像の角と交差する方向に設けられる。
【００７９】
本実施の形態では、第２メサ領域３０Ｂの平面形状を、第１メサ領域３０Ａの平面形状と異なるようにしたので、第２メサ領域３０Ｂには、第１メサ領域３０Ａの第１電流狭窄領域３０ＡＥとは異なる平面形状の第２電流狭窄領域３０ＢＥが形成される。これにより、第２電流注入領域３４ＢＥによって生じる光の遠視野像は、第１電流注入領域３４ＡＥによって生じる光の遠視野像とは異なるものとなる。
【００８０】
例えば、第２電流注入領域３４ＢＥによって生じる光の遠視野像と、第１電流注入領域３４ＡＥによって生じる光の遠視野像とは、角の方向が４５°ずれているので、これらの重ね合わせにより生じる遠視野像の平面形状は、円形に近づく。したがって、放射角による光強度の差を小さくし、遠視野像の強度分布を一定に近づけることが可能となる。第１電流注入領域３４ＡＥ，第２電流注入領域３４ＢＥの平面形状は、どのような形状であってもよく、例えば、四角形以外の多角形であってもよい。
【００８１】
図１４には、半導体レーザ３に、平面形状の異なる第１メサ領域３０Ａおよび第２メサ領域３０Ｂを設けた例を示したが、更に、第１メサ領域３０Ａおよび第２メサ領域３０Ｂと異なる平面形状のメサ領域を１つ以上設けるようにしてもよい。より多くの形状のメサ領域を組み合わせることにより、より、遠視野像の強度分布を一定に近づけることが可能となる。
【００８２】
また、第１メサ領域３０Ａの平面形状と第２メサ領域３０Ｂの平面形状とは、同一方向から見た形状が異なっていればよく、例えば、第１メサ領域３０Ａの平面形状と第２メサ領域３０Ｂの平面形状とが回転対称の関係にあってもよい。
【００８３】
本実施の形態の半導体レーザ３も、上記半導体レーザ３と同様に、第１電流注入領域３４ＡＥにより生じる光の遠視野像と、第２電流注入領域３４ＢＥにより生じる光の遠視野像とが異なるようにしたので、第１メサ領域３０Ａ，第２メサ領域３０Ｂ各々から出射される光の重ね合わせにより、放射角方向による光強度の差を小さくすることができる。よって、遠視野像の強度分布を一定に近づけることが可能となる。
【００８４】
また、第１メサ領域３０Ａの平面形状と異なる平面形状の第２メサ領域３０Ｂは、容易に形成することができるので、半導体レーザ３を容易に製造することができる。
【００８５】
〔適用例〕
本技術の半導体レーザ１，２,３（以下、まとめて半導体レーザ１とする）は、放射角による光強度の差が小さいので、センシング用光源として好適に用いることができる。
【００８６】
図１７Ａ，１７Ｂは、半導体レーザ１を用いたセンシングモジュール（センシングモジュール４）の概略構成を表している。図１７Ａは、センシングモジュール４の模式的な断面構成、図１７Ｂは、センシングモジュール４の模式的な平面構成をそれぞれ表している。このセンシングモジュール４は、例えば、対象物までの距離を測定するための距離センサである。
【００８７】
センシングモジュール４は、例えば、配線基板４１上に、半導体レーザ１、レーザ駆動部４２、信号処理部４３、信号増幅部４４および検出部４５を有しており、これらが筐体４６内に収められている。
【００８８】
まず、信号処理部４３からの駆動信号を受け、レーザ駆動部４２が半導体レーザ１を駆動する。これにより、半導体レーザ１から光Ｌ１が出射される。この光Ｌ１が対象物に当たると、反射され、光Ｌ２として、例えばフォトダイオード等からなる検出部４５に入射する。この検出部４５に入射した光は、電気信号に変換されて信号増幅部４４で増幅される。この増幅された電気信号を用いて、信号処理部４３では対象物までの距離が計算される。
【００８９】
以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態において例示した半導体レーザ１，２，３の構成要素、配置および数等は、あくまで一例であり、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、上記第１の実施の形態では、位相シフト部１０Ｓを、発光領域１０ＢＥの中央部に設けた場合について説明したが、位相シフト部１０Ｓは発光領域１０ＢＥの中央部からずれた位置に配置されていてもよい。
【００９０】
また、上記第１の実施の形態では、発光領域１０ＡＥには位相シフト部を設けない場合について説明したが、発光領域１０ＡＥ，１０ＢＥ両方に位相シフト部を設け、互いの位相シフト部の構成を異ならせるようにしてもよい。これにより、発光領域１０ＡＥから出射される光の遠視野像と発光領域１０ＢＥから出射される光の遠視野像とを異ならせることが可能となる。
【００９１】
更に、上記第１の実施の形態では、位相シフト部１０Ｓを、第２光反射層１５上の誘電体膜の厚みを調整することにより形成する場合について説明したが、位相シフト部１０Ｓが他の構成を有していてもよい。
【００９２】
加えて、上記第１〜３の実施の形態を組み合わせるようにしてもよい。例えば、第１メサ領域２０Ａ，３０Ａ，第２メサ領域２０Ｂ，３０Ｂに位相シフト部を設けるようにしてもよく、あるいは、第２メサ領域２０Ｂの平面形状を第１メサ領域２０Ａの平面形状と異ならせるようにしてもよい。
【００９３】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であってこれに限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【００９４】
なお、本技術は、以下のような構成も可能である。
（１）
第１光を出射する第１発光領域と、
前記第１発光領域と分離して設けられるとともに、位相シフト部を有し、かつ、第２光を出射する第２発光領域とを備え、
前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる
面発光半導体レーザ。
（２）
前記第１発光領域および前記第２発光領域は、各々、第１光反射層、半導体層および第２光反射層をこの順に有する
前記（１）に記載の面発光半導体レーザ。
（３）
前記第２光反射層側の反射率が、前記第２発光領域の前記位相シフト部と他の部分とで異なる
前記（２）に記載の面発光半導体レーザ。
（４）
前記位相シフト部は、前記第２発光領域の中央部に設けられている
前記（２）または（３）に記載の面発光半導体レーザ。
（５）
前記位相シフト部の前記第２光反射層側の反射率は、前記第２発光領域の他の部分の前記第２光反射層側の反射率よりも小さい
前記（２）ないし（４）のうちいずれか１つに記載の面発光半導体レーザ。
（６）
前記第２発光領域は、更に、前記第２光反射層に積層された誘電体膜を有し、
前記位相シフト部の前記誘電体膜の光学膜厚は、前記第１光および前記第２光の波長λの１／４の奇数倍であり、
前記第２発光領域の他の部分の前記誘電体膜の光学膜厚は、前記波長λの１／４の偶数倍である
前記（５）に記載の面発光半導体レーザ。
（７）
前記位相シフト部の前記第２光反射層側の反射率は、前記第２発光領域の他の部分の前記第２光反射層側の反射率よりも大きい
前記（２）ないし（４）のうちいずれか１つに記載の面発光半導体レーザ。
（８）
前記第１発光領域内の前記第２光反射層側の反射率は、均一である
前記（２）ないし（７）のうちいずれか１つに記載の面発光半導体レーザ。
（９）
第１電流注入領域と、
前記第１電流注入領域と分離して設けられるとともに、前記第１電流注入領域とは異なる大きさを有する第２電流注入領域とを備え、
前記第１電流注入領域により出射される第１光の遠視野像と前記第２電流注入領域により出射される第２光の遠視野像とが異なる
面発光半導体レーザ。
（１０）
前記第１電流注入領域および前記第２電流注入領域の平面形状は略円状であり、
前記第１電流注入領域の直径と前記第２電流注入領域の直径とは１μｍ以上異なる
前記（９）に記載の面発光半導体レーザ。
（１１）
更に、前記第１電流注入領域が設けられた第１メサ領域と、
前記第２電流注入領域が設けられるとともに、前記第１メサ領域とは異なる大きさを有する第２メサ領域とを含む
前記（９）または（１０）に記載の面発光半導体レーザ。
（１２）
前記第１メサ領域および前記第２メサ領域は各々、第１光反射層、半導体層、電流狭窄層および第２光反射層をこの順に有し、
前記第１電流注入領域および前記第２電流注入領域は前記電流狭窄層に設けられている
前記（１１）に記載の面発光半導体レーザ。
（１３）
前記第１メサ領域および前記第２メサ領域の平面形状は略円状であり、
前記第１メサ領域の直径と前記第２メサ領域の直径とは１μｍ以上異なる
前記（１１）または（１２）に記載の面発光半導体レーザ。
（１４）
第１電流注入領域が設けられ、第１光を出射する第１メサ領域と、
第２電流注入領域が設けられるとともに、前記第１メサ領域とは異なる平面形状を有し、かつ、第２光を出射する第２メサ領域とを備え、
前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる
面発光半導体レーザ。
（１５）
前記第１電流注入領域および前記第２電流注入領域の平面形状は多角形であり、
前記第２電流注入領域の角の方向は、前記第１電流注入領域の角の方向と交差する方向に設けられている
前記（１４）に記載の面発光半導体レーザ。
（１６）
前記第１メサ領域の平面形状は略円状であり、
前記第２メサ領域の平面形状は略四角形状である
前記（１４）または（１５）に記載の面発光半導体レーザ。
（１７）
前記第１メサ領域および前記第２メサ領域は各々、第１光反射層、半導体層、電流狭窄層および第２光反射層をこの順に有し、
前記第１電流注入領域および前記第２電流注入領域は前記電流狭窄層に設けられている
前記（１４）ないし（１６）のうちいずれか１つに記載の面発光半導体レーザ。
（１８）
面発光半導体レーザを備え、
前記面発光半導体レーザは、
第１光を出射する第１発光領域と、
前記第１発光領域と分離して設けられるとともに、位相シフト部を有し、かつ、第２光を出射する第２発光領域とを含み、
前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる
センシングモジュール。
（１９）
面発光半導体レーザを備え、
前記面発光半導体レーザは、
第１電流注入領域と、
前記第１電流注入領域と分離して設けられるとともに、前記第１電流注入領域とは異なる大きさを有する第２電流注入領域とを含み、
前記第１電流注入領域により出射される第１光の遠視野像と前記第２電流注入領域により出射される第２光の遠視野像とが異なる
センシングモジュール。
（２０）
面発光半導体レーザを備え、
前記面発光半導体レーザは、
第１電流注入領域が設けられ、第１光を出射する第１メサ領域と、
第２電流注入領域が設けられるとともに、前記第１メサ領域とは異なる平面形状を有し、かつ、第２光を出射する第２メサ領域とを含み、
前記第１光の遠視野像と前記第２光の遠視野像とが異なる
センシングモジュール。
【００９５】
本出願は、日本国特許庁において２０１７年６月１５日に出願された日本特許出願番号第２０１７−１１７８５２号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
【００９６】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2018230230.tif 000005
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【国際調査報告】
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