(57)【要約】【課題】広帯域で、可変幅が狭く、高速に出射波長が可変できるレーザ部品などを提供する。【解決手段】レーザ部品Ｃは、互いに異なる出射波長を含むように配列された複数のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８と、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８を配列に沿ってオン状態に移行可能な状態に切り替えつつ、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態とするように駆動する駆動部１０１とを備える。【選択図】図３
2018018946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる出射波長を含むように配列された複数のレーザ素子と、
前記レーザ素子を配列に沿ってオン状態に移行可能な状態に切り替えつつ、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態とするように駆動する駆動部と
を備えるレーザ部品。
【請求項２】
複数の前記レーザ素子は、配列の方向に沿って、出射波長が長くなるように、又は、出射波長が短くなるように配列されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ部品。
【請求項３】
前記駆動部は、複数の前記レーザ素子が配列された方向と当該方向と逆方向とで、当該レーザ素子をオン状態に移行可能な状態に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ部品。
【請求項４】
前記レーザ素子は、レベル“ｍ（ｍは１以上の整数）”のオン状態とレベル“０”にみなされるオン状態とレベル“０”のオフ状態とを有し、
前記駆動部は、複数の前記レーザ素子が複数の組に分けられ、ある組に含まれるレーザ素子がレベル“ｍ”のオン状態である間に、他の組に含まれるレーザ素子がレベル“０”のオン状態とするように組毎にオン状態に移行可能な状態を順に転送する複数の転送路を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ部品。
【請求項５】
前記駆動部は、
複数の前記レーザ素子のそれぞれと、トンネル接合層又は金属的な導電性を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物層を介して積層され、オン状態になることによって、当該レーザ素子をオン状態に移行可能な状態に制御する複数の設定サイリスタを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ部品。
【請求項６】
互いに異なる出射波長を含むように配列された複数のレーザ素子と、当該レーザ素子を配列に沿ってオン状態に移行可能な状態に切り替えつつ、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態とするように駆動する駆動部と、を備えるレーザ部品と、
前記レーザ部品における前記駆動部に、オン状態に移行可能な状態を複数の前記レーザ素子の配列に沿って転送させる転送信号と、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態にする点灯信号とを供給する制御部と
を備えるレーザ光発生装置。
【請求項７】
互いに異なる出射波長を含むように配列された複数のレーザ素子と、当該レーザ素子を配列に沿ってオン状態に移行可能な状態に切り替えつつ、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態に駆動する駆動部と、を備えるレーザ部品と、当該レーザ部品における当該駆動部に、オン状態に移行可能な状態を複数の当該レーザ素子の配列に沿って転送させる転送信号と、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態にする点灯信号とを供給する制御部と、を備えるレーザ光発生手段と、
光の分割と合成とを行う光分割合成手段と、
前記光分割合成手段で分割された一方の光を反射する参照光反射手段と、
反射された二つの光の合成により生じる干渉光を検出する光検出手段と
を備える光干渉断層計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ部品、レーザ光発生装置及び光干渉断層計に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、非線形光学結晶を利用して短波長レーザ光を発生させる、励起光学系とレーザ共振系とからなる固体レーザ装置において、上記励起光学系の光源として半導体レーザを用い、そして上記レーザ共振系には；入射面側の端面とその後面側の端面とにそれぞれ光学膜を設けてなる固体レーザ結晶と、平行な各端面にそれぞれ光学膜を設けてなる非線形光学結晶と、該非線形光学結晶側の端面が凹面成形されていると共に各端面にはそれぞれ光学膜を設けてなる主共振器出力ミラーと、の順次配列に係る主共振器と、コリメートレンズと、そして、各端面にそれぞれ光学膜を設けてなる光路変向用波長選択ミラーと、波長選択用複屈折フィルターと、入射側の端面に光学膜を設けてなる副共振器出力ミラーと、の順次配列にかかる副共振器、とを配置した波長可変型青色レーザ装置が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、上に位相シフト材料層を有する基板を設ける工程と、該位相シフト材料層をレジスト材料でコーティングする工程と、電子ビームまたはイオンビームリソグラフィを用いて該レジスト材料をパターニングし、サブミクロンピッチのマスクグレーティングパターンを規定する工程と、露光された位相シフト材料をエッチングして、基板材料を露出するステップと、該レジスト材料を除去して、該マスクグレーティングパターンに従った、露出された基板材料の領域と交互になる位相シフト材料の領域を現す工程と、を包含する、特定の波長の光とともに使用される位相マスクを形成する方法が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、ａ）光子のインコヒーレント発生源によってポンプされる多層薄膜構造と、ｂ）前記多層薄膜構造に近接し、前記有機レーザキャビティデバイスのキャビティ長を変化させるマイクロ電子加工ミラーアセンブリと、を備える有機レーザキャビティデバイスから放出される光波長を機械的に可変するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１５４０２１号公報
【特許文献２】特表２００１−５１７８６６公報
【特許文献３】特開２００４−１４０３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、異なる複数の波長のレーザ光を用いる用途が広がりつつある。例えば、光を照射して得られたエコー情報を再構成して断層像を表示する光干渉断層計では、レーザ光の波長を走査（掃引）して、生体の深さ方向の反射光強度分布を求めて断層像を得ている。このような光干渉断層計を用いて網膜の観察などが行われている。光干渉断層計を用いると非接触かつ非侵襲で生体の観測ができる。
このような光干渉断層計では、波長により観察可能な生体の深さが決まり、波長の可変幅によって分解能が決まる。さらに、波長可変速度で観察時間が決まる。
そこで本発明は、広帯域で、可変幅が狭く、波長が高速に可変できるレーザ部品などを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、互いに異なる出射波長を含むように配列された複数のレーザ素子と、前記レーザ素子を配列に沿ってオン状態に移行可能な状態に切り替えつつ、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態とするように駆動する駆動部とを備えるレーザ部品である。
請求項２に記載の発明は、複数の前記レーザ素子は、配列の方向に沿って、出射波長が長くなるように、又は、出射波長が短くなるように配列されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ部品である。
請求項３に記載の発明は、前記駆動部は、複数の前記レーザ素子が配列された方向と当該方向と逆方向とで、当該レーザ素子をオン状態に移行可能な状態に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ部品である。
請求項４に記載の発明は、前記レーザ素子は、レベル“ｍ（ｍは１以上の整数）”のオン状態とレベル“０”にみなされるオン状態とレベル“０”のオフ状態とを有し、前記駆動部は、複数の前記レーザ素子が複数の組に分けられ、ある組に含まれるレーザ素子がレベル“ｍ”のオン状態である間に、他の組に含まれるレーザ素子がレベル“０”のオン状態とするように組毎にオン状態に移行可能な状態を順に転送する複数の転送路を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ部品である。
請求項５に記載の発明は、前記駆動部は、複数の前記レーザ素子のそれぞれと、トンネル接合層又は金属的な導電性を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物層を介して積層され、オン状態になることによって、当該レーザ素子をオン状態に移行可能な状態に制御する複数の設定サイリスタを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ部品である。
請求項６に記載の発明は、互いに異なる出射波長を含むように配列された複数のレーザ素子と、当該レーザ素子を配列に沿ってオン状態に移行可能な状態に切り替えつつ、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態とするように駆動する駆動部と、を備えるレーザ部品と、前記レーザ部品における前記駆動部に、オン状態に移行可能な状態を複数の前記レーザ素子の配列に沿って転送させる転送信号と、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態にする点灯信号とを供給する制御部とを備えるレーザ光発生装置である。
請求項７に記載の発明は、互いに異なる出射波長を含むように配列された複数のレーザ素子と、当該レーザ素子を配列に沿ってオン状態に移行可能な状態に切り替えつつ、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態に駆動する駆動部と、を備えるレーザ部品と、当該レーザ部品における当該駆動部に、オン状態に移行可能な状態を複数の当該レーザ素子の配列に沿って転送させる転送信号と、オン状態に移行可能な状態の当該レーザ素子をオン状態にする点灯信号とを供給する制御部と、を備えるレーザ光発生手段と、光の分割と合成とを行う光分割合成手段と、前記光分割合成手段で分割された一方の光を反射する参照光反射手段と、反射された二つの光の合成により生じる干渉光を検出する光検出手段とを備える光干渉断層計である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、広帯域で、可変幅が狭く、波長が高速に可変できる。
請求項２の発明によれば、出射波長が長くなる又は短くなるように配列されていない場合に比べ、波長に対する走査（掃引）が容易になる。
請求項３の発明によれば、配列された方向と逆方向とに切り替えて設定されない場合に比べ、出射させるレーザ素子の選択が速くできる。
請求項４の発明によれば、レベル“０”にみなされるオン状態を有しない場合に比べ、出射させるレーザ素子を高速に切り替えできる。
請求項５の発明によれば、トンネル接合層又は金属的な導電性を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物層を介して積層しない場合に比べ、駆動電圧が低減できる。
請求項６の発明によれば、広帯域で、可変幅が狭く、高速に出射波長が可変できるレーザ光発生装置が提供できる。
請求項７の発明によれば、広帯域で、可変幅が狭く、波長が高速に可変できる光干渉断層計が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る光干渉断層計の一例を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態に係る波長可変レーザ装置を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態に係るレーザ部品の等価回路図及びレーザ部品を駆動する信号などを供給する信号発生回路を説明する図である。
【図４】第１の実施の形態に係るレーザ部品の平面レイアウト図及び断面図の一例である。（ａ）は、レーザ部品の平面レイアウト図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線での断面図である。
【図５】設定サイリスタとレーザダイオードとが積層されたアイランドを詳細に説明する図である。（ａ）は、拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＢ−ＶＢ線での断面図、（ｃ）は、（ａ）のＶＣ−ＶＣ線での断面図である。
【図６】レーザダイオードの構造を説明する図である。（ａ）は、分布フィードバック分布帰還型（ＤＦＢ）レーザ、（ｂ）は、分布反射型（ＤＢＲ）レーザ、（ｃ）は、ファブリペロー型（ＦＰ）レーザである。
【図７】レーザダイオードの出射波長と回折格子の間隔との関係を説明する図である。
【図８】設定サイリスタとレーザダイオードとの積層構造をさらに説明する図である。（ａ）は、設定サイリスタとレーザダイオードとの積層構造における模式的なエネルギーバンド図、（ｂ）は、トンネル接合層の逆バイアス状態におけるエネルギーバンド図、（ｃ）は、トンネル接合層の電流電圧特性を示す。
【図９】レーザ光発生部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１０】レーザ部品の製造方法を説明する図である。（ａ）は、半導体積層体形成工程、（ｂ）は、ｎオーミック電極形成工程、（ｃ）は、トンネル接合層出しエッチング工程、（ｄ）は、電流狭窄層における電流阻止部形成工程、（ｅ）は、ｐゲート層出しエッチング工程、（ｆ）は、ｐオーミック電極及び裏面電極形成工程である。
【図１１】金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層を構成する材料を説明する図である。（ａ）は、ＩｎＮの組成比ｘに対するＩｎＮＡｓのバンドギャップ、（ｂ）は、ＩｎＮの組成比ｘに対するＩｎＮＳｂのバンドギャップ、（ｃ）は、ＶＩ族元素及びＩＩＩ−Ｖ族化合物の格子定数をバンドギャップに対して示す図である。
【図１２】複数のレーザ部品を用いたレーザ光発生部を説明する図である。
【図１３】第２の実施の形態に係るレーザ部品の等価回路図及びレーザ部品を駆動する信号などを供給する信号発生回路を説明する図である。
【図１４】第２の実施の形態に係るレーザ光発生部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１５】レーザダイオードの光強度の時間変化を示す図である。
【図１６】レーザダイオードの光強度を説明する図である。（ａ）は、電流に対する光強度を示す図、（ｂ）は、時間に対する光強度の変化を示す図である。
【図１７】レーザ部品の等価回路図及びレーザ部品を駆動する信号などを供給する信号発生回路を説明する図である。
【図１８】第３の実施の形態に係るレーザ光発生部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１９】第４の実施の形態に係るレーザ部品の回路構成及び信号発生回路を説明する等価回路図である。
【図２０】第４の実施の形態に係るレーザ光発生部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図２１】第５の実施の形態に係るレーザ部品における設定サイリスタと垂直共振器面発光レーザとが積層されたアイランドを詳細に説明する図である。
【図２２】第６の実施の形態に係るレーザ部品における設定サイリスタと垂直共振器面発光レーザとが積層されたアイランドを詳細に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、以下では、アルミニウムをＡｌとするなど、元素記号を用いて表記する。
【００１１】
［第１の実施の形態］
（光干渉断層計）
図１は、第１の実施の形態に係る光干渉断層計の一例を説明する図である。
光干渉断層計は、波長可変レーザ装置１、光ビームスプリッタ２、参照光ミラー３、光検出器４を備える。そして、光干渉断層計は、生体５に向かってレーザ光を照射し、生体５の深さ方向の信号強度を得る。光ビームスプリッタ２は、光分割合成手段の一例であり、参照光ミラー３は、参照光反射手段の一例であり、光検出器４は、光検出手段の一例である。
そのとき、波長可変レーザ装置１、光ビームスプリッタ２、生体５は、直線上に並ぶように配置され、参照光ミラー３、光検出器４は、光ビームスプリッタ２を挟んで、波長可変レーザ装置１、光ビームスプリッタ２、生体５が並んだ直線と直交する直線上に配置されている。
そして、光ビームスプリッタ２から生体５までの距離ＬＳと、光ビームスプリッタ２から参照光ミラー３までの距離ＬＲとは、ほぼ等しく設定されている。
【００１２】
ここで、光干渉断層計の動作を具体的に説明する。
波長可変レーザ装置１は、複数の周波数（波長）の光を出射する。ここでは、周波数ｆ１、ｆ２の光を出射するとする。波長可変レーザ装置１が出射した光は、光ビームスプリッタ２により二つの光（光ａと光ｂ）に分割される。光ａは、光ビームスプリッタ２を通過してそのまま直進して生体５に向けて進む。そして、光ａは、波長で決まる生体５内への浸透深さの位置で反射し、光ビームスプリッタ２に向かって戻る。ここでは、生体５において、周波数ｆ１の光は深さｄ１に、周波数ｆ２の光は深さｄ２に到達するとする。
その後、光ａは、光ビームスプリッタ２で４５°方向に反射し、光検出器４に向かう。
【００１３】
光ｂは、光ビームスプリッタ２により４５°方向に反射し、参照光となる。そして、光ｂは、参照光ミラー３で反射し、光ビームスプリッタ２に向かって戻る。その後、光ビームスプリッタ２を通過してそのまま直進して、光検出器４に向かう。
そして、反射して戻ってきた光ａと光ｂとの合成による干渉光が、光検出器４に入射する。光検出器４が検出した干渉光を、フーリエ変換することで、生体の深さ方向の信号が得られる。
ここでは、生体５において、周波数ｆ１の光は深さｄ１の、周波数ｆ２の光は深さｄ２の信号を得る。
【００１４】
よって、周波数（波長）の範囲が広く（広帯域）、波長の可変幅（図１の例では、ｆ２−ｆ１）が小さいほど、深さ方向に深くて解像度の高い信号が得られる。さらに、周波数（波長）が高速に切り替えられれば、観察時間が短くなる。
【００１５】
（波長可変レーザ装置１）
図２は、第１の実施の形態に係る波長可変レーザ装置１を説明する図である。
波長可変レーザ装置１は、レーザ光発生部１０と、合波部２０と、光出力部３０とを備える。レーザ光発生装置及びレーザ光発生手段の一例としてのレーザ光発生部１０は、それぞれが異なる波長のレーザ光を出射する複数のレーザ素子（第１の実施の形態においては、一例として、レーザダイオードである。）を備える。
【００１６】
合波部２０は、複数のレーザ素子が出射するレーザ光を光出力部３０に導く。図２においては、合波部２０は、弧状に湾曲した面に形成された回折格子である。なお、「合波部」は、複数の光を光出力部３０に導く場合に用いられるが、本明細書では、一つの光であっても、光出力部３０に導く場合に合波部と表現する。なお、合波部２０は、光を光出力部３０に導くものであれば、回折格子以外であってもよい。例えば、合波部２０は、多モード光干渉導波路（ＭＭＩ：Multi Mode Interference）や導波路グレーティング（ＡＷＧ：Arrayed Waveguide Grating）であってもよい。
【００１７】
光出力部３０は、波長可変レーザ装置１からの光（光ビーム）を出力する。図２においては、光ファイバである。光出力部３０は、波長可変レーザ装置１から予め定められた方向に光を出力するものであれば、光ファイバ以外であってもよい。
【００１８】
（レーザ光発生部１０）
レーザ光発生部１０は、レーザダイオードＬＤがアレイ状に配置されたレーザ部品Ｃとレーザ部品Ｃを駆動する信号発生回路１１０とを備える。
図３は、第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃの等価回路図及びレーザ部品Ｃを駆動する信号などを供給する信号発生回路１１０を説明する図である。
【００１９】
まず、信号発生回路１１０の構成について説明する。
制御部の一例である信号発生回路１１０は、レーザ部品Ｃに、転送信号φ１、φ２を送信する転送信号発生部１２０を備える。
また、信号発生回路１１０は、レーザ部品Ｃに、点灯信号φＩを送信する点灯信号発生部１４０を備える。
さらに、信号発生回路１１０は、レーザ部品Ｃに電位の基準となる基準電位Ｖｓｕｂを供給する基準電位供給部１６０、レーザ部品Ｃを駆動するための電源電位Ｖｇｋを供給する電源電位供給部１７０を備える。
【００２０】
次に、レーザ部品Ｃを説明する。
レーザ部品Ｃは、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８（区別しない場合は、レーザダイオードＬＤと表記する。）で構成される発光素子（レーザ素子）アレイにより発光部１０２を備える。ここでは、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８は、それぞれ異なる波長（出射波長、発振波長）λ１〜λ１２８の光を出射する。そして、波長λ１〜λ１２８のそれぞれの間隔はΔλで一定であるとする。なお、Δλは、一定でなくともよい。
なお、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８のそれぞれの出射波長がすべて異なっていなくてもよい。少なくとも２つの異なる出射波長が含まれていればよい。
また、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８の出射波長が、短くなる方向又は長くなる方向に配列されている場合であっても、レーザダイオードＬＤ毎に出射波長が異なってもよく、２個、３個など複数個毎に出射波長が異なってもよい。ここでは、レーザダイオードＬＤの配列に沿って、出射波長が長くなる、又は、出射波長が短くなるとは、１個の場合ばかりでなく、複数個毎に出射波長が異なる場合を含む。
【００２１】
そして、レーザ部品Ｃは、設定サイリスタＳ１〜Ｓ１２８（区別しない場合は、設定サイリスタＳと表記する。）を備える。レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８及び設定サイリスタＳ１〜Ｓ１２８は、同じ番号のレーザダイオードＬＤと設定サイリスタＳとが電気的に直列接続されている。
なお、後述する図４（ｂ）に示すように、基板８０上に列状に配列された設定サイリスタＳ上にレーザダイオードＬＤが積層されている。
【００２２】
そして、レーザ部品Ｃは、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８、設定サイリスタＳ１〜Ｓ１２８と同様に列状に配列された転送サイリスタＴ１〜Ｔ１２８（区別しない場合は、転送サイリスタＴと表記する。）を備える。
なお、ここでは転送素子の一例として転送サイリスタＴを用いて説明するが、順にオン状態になる素子であれば他の回路素子であってもよく、例えば、シフトレジスタや複数のトランジスタを組み合わせた回路素子を用いてもよい。
また、レーザ部品Ｃは、転送サイリスタＴ１〜Ｔ１２８をそれぞれ番号順に２つをペアにして、それぞれのペアの間に結合ダイオードＤ１〜Ｄ１２７（区別しない場合は、結合ダイオードＤと表記する。）を備える。
さらに、レーザ部品Ｃは、電源線抵抗Ｒｇ１〜Ｒｇ１２８（区別しない場合は、電源線抵抗Ｒｇと表記する。）を備える。
【００２３】
また、レーザ部品Ｃは、１個のスタートダイオードＳＤを備える。そして、後述する転送信号φ１が送信される転送信号線７２−１と転送信号φ２が送信される転送信号線７２−２とに過剰な電流が流れるのを防止するために設けられた電流制限抵抗Ｒ１、Ｒ２を備える。
ここでは、設定サイリスタＳ１〜Ｓ１２８、転送サイリスタＴ１〜Ｔ１２８、電源線抵抗Ｒｇ１〜Ｒｇ１２８、結合ダイオードＤ１〜Ｄ１２７、スタートダイオードＳＤ、電流制限抵抗Ｒ１、Ｒ２により駆動部１０１が構成される。
【００２４】
発光部１０２のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８、駆動部１０１の及び設定サイリスタＳ１〜Ｓ１２８、転送サイリスタＴ１〜Ｔ１２８は、図３中において、左側から番号順に配列されている。さらに、結合ダイオードＤ１〜Ｄ１２７、電源線抵抗Ｒｇ１〜Ｒｇ１２８も、図中左側から番号順に配列されている。
そして、図３において上から、駆動部１０１、発光部１０２の順に並べられている。
【００２５】
第１の実施の形態では、発光部１０２におけるレーザダイオードＬＤ、駆動部１０１における設定サイリスタＳ、転送サイリスタＴ、電源線抵抗Ｒｇはそれぞれ１２８個とした。なお、結合ダイオードＤの数は、転送サイリスタＴの数より１少ない１２７個である。
レーザダイオードＬＤなどの数は、上記に限らず、予め定められた個数とすればよい。そして、転送サイリスタＴの数は、レーザダイオードＬＤの数より多くてもよい。
【００２６】
上記のレーザダイオードＬＤは、アノード端子（アノード）及びカソード端子（カソード）を備える２端子の半導体素子、サイリスタ（設定サイリスタＳ、転送サイリスタＴ）は、アノード端子（アノード）、ゲート端子（ゲート）及びカソード端子（カソード）の３端子を有する半導体素子、結合ダイオードＤ及びスタートダイオードＳＤは、アノード端子（アノード）及びカソード端子（カソード）を備える２端子の半導体素子である。
なお、後述するように、レーザダイオードＬＤ、サイリスタ（設定サイリスタＳ、転送サイリスタＴ）、結合ダイオードＤ及びスタートダイオードＳＤは、電極として構成されたアノード端子、ゲート端子、カソード端子を必ずしも備えない場合がある。よって、以下では、端子を略して（  ）内で表記する場合がある。
【００２７】
では次に、レーザ部品Ｃにおける各素子の電気的な接続について説明する。
転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳのそれぞれのアノードは、レーザ部品Ｃの基板８０に接続される（アノードコモン）。
そして、これらのアノードは、基板８０の裏面に設けられたＶｓｕｂ端子である裏面電極９１（後述の図４（ｂ）参照）を介して、信号発生回路１１０の基準電位供給部１６０から基準電位Ｖｓｕｂが供給される。
なお、この接続はｐ型の基板８０を用いた際の構成であり、ｎ型の基板を用いる場合は極性が逆となり、不純物を添加していないイントリンシック（ｉ）型の基板を用いる場合には、基板８０の駆動部１０１及び発光部１０２が設けられる側に、基準電位Ｖｓｕｂを供給する端子が設けられる。
【００２８】
転送サイリスタＴの配列に沿って、奇数番号の転送サイリスタＴ１、Ｔ３、…のカソードは、転送信号線７２−１に接続されている。そして、転送信号線７２−１は、電流制限抵抗Ｒ１を介してφ１端子に接続されている。このφ１端子には、信号発生回路１１０の転送信号発生部１２０から転送信号φ１が送信される。
一方、転送サイリスタＴの配列に沿って、偶数番号の転送サイリスタＴ２、Ｔ４、…のカソードは、転送信号線７２−２に接続されている。そして、転送信号線７２−２は、電流制限抵抗Ｒ２を介してφ２端子に接続されている。このφ２端子には、信号発生回路１１０の転送信号発生部１２０から転送信号φ２が送信される。
【００２９】
レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８のカソードは、点灯信号線７５に接続されている。点灯信号線７５は、φＩ端子に接続されている。φＩ端子には、信号発生回路１１０の点灯信号発生部１４０から点灯信号φＩが送信される。点灯信号φＩは、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ１２８に点灯のための電流を供給する。
【００３０】
転送サイリスタＴ１〜Ｔ１２８のそれぞれのゲートＧｔ１〜Ｇｔ１２８（区別しない場合は、ゲートＧｔと表記する。）は、同じ番号の設定サイリスタＳ１〜Ｓ１２８のゲートＧｓ１〜Ｇｓ１２８（区別しない場合は、ゲートＧｓと表記する。）に、１対１で接続されている。よって、ゲートＧｔ１〜Ｇｔ１２８とゲートＧｓ１〜Ｇｓ１２８とは、同じ番号のものが電気的に同電位になっている。よって、例えばゲートＧｔ１（ゲートＧｓ１）と表記して、電位が同じであることを示す。
【００３１】
転送サイリスタＴ１〜Ｔ１２８のそれぞれのゲートＧｔ１〜Ｇｔ１２８を番号順に２個ずつペアとしたゲートＧｔ間に、結合ダイオードＤ１〜Ｄ１２７がそれぞれ接続されている。すなわち、結合ダイオードＤ１〜Ｄ１２７はそれぞれがゲートＧｔ１〜Ｇｔ１２８のそれぞれの間に挟まれるように直列接続されている。そして、結合ダイオードＤ１の向きは、ゲートＧｔ１からゲートＧｔ２に向かって電流が流れる方向に接続されている。他の結合ダイオードＤ２〜Ｄ１２７についても同様である。
【００３２】
転送サイリスタＴのゲートＧｔ（ゲートＧｓ）は、転送サイリスタＴのそれぞれに対応して設けられた電源線抵抗Ｒｇを介して、電源線７１に接続されている。電源線７１はＶｇｋ端子に接続されている。Ｖｇｋ端子は、信号発生回路１１０の電源電位供給部１７０から電源電位Ｖｇｋが供給される。
【００３３】
そして、転送サイリスタＴ１のゲートＧｔ１は、スタートダイオードＳＤのカソード端子に接続されている。一方、スタートダイオードＳＤのアノードは、転送信号線７２−２に接続されている。
【００３４】
図４は、第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃの平面レイアウト図及び断面図の一例である。図４（ａ）は、レーザ部品Ｃの平面レイアウト図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線での断面図である。
図４（ａ）では、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４、設定サイリスタＳ１〜Ｓ４、転送サイリスタＴ１〜Ｔ４を中心とした部分を示している。基板８０の裏面に設けられたＶｓｕｂ端子（裏面電極９１）は、基板８０の外に引き出して示している。
【００３５】
図４（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線での断面図である図４（ｂ）では、図中下よりレーザダイオードＬＤ１／設定サイリスタＳ１、転送サイリスタＴ１、結合ダイオードＤ１及び電源線抵抗Ｒｇ１が示されている。なお、レーザダイオードＬＤ１と設定サイリスタＳ１とは積層されている。
そして、図４（ａ）、（ｂ）の図中には、主要な素子や端子を名前により表記している。
【００３６】
まず、レーザ部品Ｃの断面構造を、図４（ｂ）により説明する。
ｐ型の基板８０（基板８０）上に、ｐ型のアノード層８１（ｐアノード層８１）、ｎ型のゲート層８２（ｎゲート層８２）、ｐ型のゲート層８３（ｐゲート層８３）及びｎ型のカソード層８４（ｎカソード層８４）が順に設けられている。なお、以下では、（  ）内の表記を用いる。他の場合も同様とする。
そして、ｎカソード層８４上に、トンネル接合（トンネルダイオード）層８５が設けられている。
さらに、トンネル接合層８５上に、ｐ型のアノード層８６（ｐアノード層８６）、発光層８７、ｎ型のカソード層８８（ｎカソード層８８）が設けられている。
【００３７】
ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４、トンネル接合層８５、ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８は、それぞれが半導体層であって、エピタキシャル成長により順に積層される。そして、相互に分離された複数のアイランド（島）（後述するアイランド３０１、３０２、３０３、…）になるように、アイランド間の半導体層がエッチング（メサエッチング）により除去されている。なお、ｐアノード層８１は、分離されていても、されていなくともよい。図４（ｂ）では、ｐアノード層８１は、厚さ方向に一部が分離されている。また、ｐアノード層８１が基板８０を兼ねてもよい。
【００３８】
そして、レーザ部品Ｃには、図４（ｂ）に示すように、これらのアイランドの表面及び側面を覆うように設けられた透光性の絶縁材料で構成された保護層９０が設けられている。そして、これらのアイランドと電源線７１、転送信号線７２−１、７２−２、点灯信号線７５などの配線とが、保護層９０に設けられたスルーホール（図４（ａ）では○で示す。）を介して接続されている。以下の説明では、保護層９０及びスルーホールについての説明を省略する。
【００３９】
また、図４（ｂ）に示すように、基板８０の裏面にはＶｓｕｂ端子となる裏面電極９１が設けられている。
【００４０】
ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３及びｎカソード層８４を用いて、設定サイリスタＳ、転送サイリスタＴ、結合ダイオードＤ、電源線抵抗Ｒｇなど（図４（ｂ）においては、設定サイリスタＳ１、転送サイリスタＴ１、結合ダイオードＤ１、電源線抵抗Ｒｇ１）が構成されている。
ここでは、ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４の表記は、設定サイリスタＳ及び転送サイリスタＴを構成する場合の機能（働き）に対応させている。すなわち、ｐアノード層８１はアノード、ｎゲート層８２及びｐゲート層８３はゲート、ｎカソード層８４はカソードとして働く。結合ダイオードＤ、電源線抵抗Ｒｇを構成する場合には、後述するように異なる機能（働き）を有する。
【００４１】
ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８により、レーザダイオードＬＤ（図４（ｂ）においては、レーザダイオードＬＤ１）が構成されている。
そして、ｐアノード層８６、ｎカソード層８８の表記も同様であって、レーザダイオードＬＤを構成する場合の機能（働き）に対応させている。すなわち、ｐアノード層８６はアノード、ｎカソード層８８はカソードとして働く。なお、ｐアノード層８６及びｎカソード層８８は、レーザダイオードＬＤのクラッド層として機能する。よって、ｐアノード層８６及びｎカソード層８８は、ｐアノード（クラッド）層８６及びｎカソード（クラッド）層８８と表記することがある。
そして、レーザダイオードＬＤは、基板８０の表面に沿った方向に光を出射する（図４（ａ）の白抜き矢印）。そして、レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、…は、それぞれが異なる波長λ１、λ２、λ３、…の光を出射する。
なお、光が出射する側は、ｐアノード層８６に含まれる電流狭窄層８６ｂの電流阻止部βを除くように劈開された面となっている。
【００４２】
以下に説明するように、複数のアイランドは、ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４、トンネル接合層８５、ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８の複数の層の内、一部の層を備えないものを含む。例えば、アイランド３０２は、トンネル接合層８５の一部又は全部、ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８を備えない。
また、複数のアイランドは、層の一部を備えていないものを含む。例えば、アイランド３０２は、ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４を備えるが、ｎカソード層８４は、一部のみを備える。
【００４３】
次に、レーザ部品Ｃの平面レイアウトを、図４（ａ）により説明する。
アイランド３０１には、設定サイリスタＳ１及びレーザダイオードＬＤ１が設けられている。アイランド３０２には、転送サイリスタＴ１、結合ダイオードＤ１が設けられている。アイランド３０３には、電源線抵抗Ｒｇ１が設けられている。アイランド３０４には、スタートダイオードＳＤが設けられている。アイランド３０５には電流制限抵抗Ｒ１が、アイランド３０６には電流制限抵抗Ｒ２が設けられている。
そして、レーザ部品Ｃには、アイランド３０１、３０２、３０３と同様なアイランドが、並列して複数形成されている。これらのアイランドには、設定サイリスタＳ２、Ｓ３、Ｓ４、…、レーザダイオードＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４、…、転送サイリスタＴ２、Ｔ３、Ｔ４、…、結合ダイオードＤ２、Ｄ３、Ｄ４、…等が、アイランド３０１、３０２、３０３と同様に設けられている。
【００４４】
ここで、図４（ａ）、（ｂ）により、アイランド３０１〜アイランド３０６について詳細に説明する。
図４（ａ）に示すように、アイランド３０１には、設定サイリスタＳ１及びレーザダイオードＬＤ１が設けられている。
設定サイリスタＳ１は、ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４から構成されている。そして、ｎカソード層８８、発光層８７、ｐアノード層８６、トンネル接合層８５、ｎカソード層８４を除去して露出させたｐゲート層８３上に設けられたｐ型のオーミック電極３３１（ｐオーミック電極３３１）をゲートＧｓ１の端子（ゲート端子Ｇｓ１と表記することがある。）とする。
【００４５】
一方、レーザダイオードＬＤ１は、ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８で構成されている。レーザダイオードＬＤ１は、設定サイリスタＳ１のｎカソード層８４上に、トンネル接合層８５を介して積み重ねられている。そして、ｎカソード層８８（領域３１１）上に設けられたｎ型のオーミック電極３２１（ｎオーミック電極３２１）をカソード端子とする。
なお、ｐアノード層８６には、電流狭窄層８６ｂ（後述する図５（ａ）参照）が含まれている。電流狭窄層８６ｂは、レーザダイオードＬＤに流れる電流を、レーザダイオードＬＤの中央部に制限するために設けられている。すなわち、レーザダイオードＬＤの周辺部は、メサエッチングに起因して欠陥が多い。このため、非発光再結合が起こりやすい。そこで、レーザダイオードＬＤの中央部が電流の流れやすい電流通過部αとなり、周辺部が電流の流れにくい電流阻止部βとなるように、電流狭窄層８６ｂが設けられている。図６（ａ）のレーザダイオードＬＤ１に示すように、破線の内側が電流通過部α、破線の外側が電流阻止部βである。
なお、電流狭窄層８６ｂについては、後述する。
【００４６】
電流狭窄層８６ｂを設けると非発光再結合に消費される電力が抑制されるので、低消費電力化及び光取り出し効率が向上する。なお、光取り出し効率とは、供給する電力当たりに取り出すことができる光量である。
【００４７】
アイランド３０２には、転送サイリスタＴ１、結合ダイオードＤ１が設けられている。
転送サイリスタＴ１は、ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４から構成される。つまり、ｎカソード層８８、発光層８７、ｐアノード層８６、トンネル接合層８５を除去して露出させたｎカソード層８４（領域３１３）上に設けられたｎオーミック電極３２３をカソード端子とする。なお、トンネル接合層８５のｎ＋＋層８５ａを除去せず、トンネル接合層８５のｎ＋＋層８５ａ上にｎオーミック電極３２３を設けてもよい。さらに、ｎカソード層８４を除去して露出させたｐゲート層８３上に設けられたｐオーミック電極３３２をゲートＧｔ１の端子（ゲート端子Ｇｔ１と表記することがある。）とする。
同じく、アイランド３０２に設けられた結合ダイオードＤ１は、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４から構成される。つまり、ｎカソード層８８、発光層８７、ｐアノード層８６、トンネル接合層８５を除去して露出させたｎカソード層８４（領域３１４）上に設けられたｎオーミック電極３２４をカソード端子とする。なお、トンネル接合層８５のｎ＋＋層８５ａを除去せず、トンネル接合層８５のｎ＋＋層８５ａ上にｎオーミック電極３２４を設けてもよい。さらに、ｎカソード層８４を除去して露出させたｐゲート層８３上に設けられたｐオーミック電極３３２をアノード端子とする。ここでは、結合ダイオードＤ１のアノード端子は、ゲートＧｔ１（ゲート端子Ｇｔ１）と同じである。
【００４８】
アイランド３０３に設けられた電源線抵抗Ｒｇ１は、ｐゲート層８３で構成される。電源線抵抗Ｒｇ１は、ｎカソード層８８、発光層８７、ｐアノード層８６、トンネル接合層８５、ｎカソード層８４を除去して露出させたｐゲート層８３上に設けられたｐオーミック電極３３３とｐオーミック電極３３４との間のｐゲート層８３を抵抗として設けられている。
【００４９】
アイランド３０４に設けられたスタートダイオードＳＤは、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４から構成される。つまり、ｎカソード層８８、発光層８７、ｐアノード層８６、トンネル接合層８５を除去して露出させたｎカソード層８４（領域３１５）上に設けられたｎオーミック電極３２５をカソード端子とする。なお、トンネル接合層８５のｎ＋＋層８５ａを除去せず、トンネル接合層８５のｎ＋＋層８５ａ上にｎオーミック電極３２５を設けてもよい。さらに、ｎカソード層８４を除去して露出させたｐゲート層８３上に設けられたｐオーミック電極３３５をアノード端子とする。
アイランド３０５に設けられた電流制限抵抗Ｒ１、アイランド３０６に設けられた電流制限抵抗Ｒ２は、アイランド３０３に設けられた電源線抵抗Ｒｇ１と同様に設けられ、それぞれが２個のｐオーミック電極（符号なし）間のｐゲート層８３を抵抗とする。
【００５０】
図４（ａ）において、各素子間の接続関係を説明する。
点灯信号線７５は、幹部７５ａと複数の枝部７５ｂとを備える。幹部７５ａはレーザダイオードＬＤの列方向に延びるように設けられている。枝部７５ｂは幹部７５ａから枝分かれして、アイランド３０１に設けられたレーザダイオードＬＤ１のカソード端子であるｎオーミック電極３２１と接続されている。他のレーザダイオードＬＤのカソード端子も同様である。
点灯信号線７５は、レーザダイオードＬＤ１側に設けられたφＩ端子に接続されている。
【００５１】
転送信号線７２−１は、アイランド３０２に設けられた転送サイリスタＴ１のカソード端子であるｎオーミック電極３２３に接続されている。転送信号線７２には、アイランド３０２と同様なアイランドに設けられた、他の奇数番号の転送サイリスタＴのカソード端子が接続されている。転送信号線７２は、アイランド３０５に設けられた電流制限抵抗Ｒ１を介してφ１端子に接続されている。
一方、転送信号線７２−２は、符号を付さないアイランドに設けられた偶数番号の転送サイリスタＴのカソード端子であるｎオーミック電極（符号なし）に接続されている。転送信号線７２−２は、アイランド３０６に設けられた電流制限抵抗Ｒ２を介してφ２端子に接続されている。
【００５２】
電源線７１は、アイランド３０３に設けられた電源線抵抗Ｒｇ１の一方の端子であるｐオーミック電極３３４に接続されている。他の電源線抵抗Ｒｇの一方の端子も電源線７１に接続されている。電源線７１は、Ｖｇｋ端子に接続されている。
【００５３】
そして、アイランド３０１に設けられたレーザダイオードＬＤ１のｐオーミック電極３３１（ゲート端子Ｇｓ１）は、アイランド３０２のｐオーミック電極３３２（ゲート端子Ｇｔ１）に接続配線７６で接続されている。
【００５４】
そして、ｐオーミック電極３３２（ゲート端子Ｇｔ１）は、アイランド３０３のｐオーミック電極３３３（電源線抵抗Ｒｇ１の他方の端子）に接続配線７７で接続されている。
アイランド３０２に設けられたｎオーミック電極３２４（結合ダイオードＤ１のカソード端子）は、隣接する転送サイリスタＴ２のゲート端子Ｇｔ２であるｐ型オーミック電極（符号なし）に接続配線７９で接続されている。
ここでは説明を省略するが、他のレーザダイオードＬＤ、設定サイリスタＳ、転送サイリスタＴ、結合ダイオードＤ等についても同様である。
【００５５】
アイランド３０２のｐオーミック電極３３２（ゲート端子Ｇｔ１）は、アイランド３０４に設けられたｎオーミック電極３２５（スタートダイオードＳＤのカソード端子）に接続配線７８で接続されている。ｐオーミック電極３３５（スタートダイオードＳＤのアノード端子）は、転送信号線７２−２に接続されている。
なお、上記の接続及び構成は、ｐ型の基板８０を用いた際のものであり、ｎ型の基板を用いる場合は、極性が逆となる。また、ｉ型の基板を用いる場合は、基板の駆動部１０１及び発光部１０２が設けられる側に、基準電位Ｖｓｕｂを供給する電源ライン２００ａと接続される端子が設けられる。そして、接続及び構成は、ｐ型の基板を用いる場合、ｎ型の基板を用いる場合のどちらかと同様になる。
【００５６】
（設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとの積層構造）
図５は、設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとが積層されたアイランド３０１を詳細に説明する図である。図５（ａ）は、拡大断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶＢ−ＶＢ線での断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＶＣ−ＶＣ線での断面図である。なお、保護層９０を省略している。以下同様である。また、図５（ａ）は、図４に示したアイランド３０１の断面図であるが、図４（ａ）の−ｙ方向から見た断面図である。この状態ではｐオーミック電極３３１が見えなくなるため、ｐオーミック電極３３１の部分は、図４（ａ）の−ｘ方向から見た図とした。以下同様である。そして、図５（ｂ）及び（ｃ）は、ｙ方向の断面図である。
前述したように、設定サイリスタＳ上にトンネル接合層８５を介してレーザダイオードＬＤが積層されている。すなわち、設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとは電気的に直列接続されている。
【００５７】
設定サイリスタＳは、ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４から構成されている。すなわち、ｐｎｐｎの４層構造である。
トンネル接合層８５は、ｎ型の不純物（ドーパント）を高濃度に添加（ドープ）したｎ＋＋層８５ａと、ｐ型の不純物を高濃度に添加したｐ＋＋層８５ｂとで構成されている。
レーザダイオードＬＤは、ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８で構成されている。
【００５８】
発光層８７は、井戸（ウエル）層と障壁（バリア）層とが交互に積層された量子井戸構造である。また、発光層８７は、不純物を添加していないイントリンシック（ｉ）層であってもよい。また、発光層８７は、量子井戸構造以外であってもよく、例えば、量子線（量子ワイヤ）や量子箱（量子ドット）であってもよい。
そして、ｐアノード層８６は、積層された下側ｐアノード層８６ａと電流狭窄層８６ｂと上側ｐアノード層８６ｃで構成されている。電流狭窄層８６ｂは、電流通過部αと電流阻止部βとで構成されている。図４（ａ）で示したように、電流通過部αは、レーザダイオードＬＤの中央部に、電流阻止部βは、レーザダイオードＬＤの周辺部に設けられている。
さらに、ｎカソード層８８は、下部ｎカソード層８８ａと上部回折格子層（回折格子層）８８ｂとから構成されている。上部回折格子層８８ｂは、予め定められた間隔で回折格子（縞状の凹凸）に加工された部分で下部ｎカソード層８８ａと連続している。すなわち、一旦積層されたｎカソード層８８の表面を縞状に加工し、回折格子に加工した部分を上部回折格子層８８ｂ、加工されていない部分を下部ｎカソード層８８ａとしている。上部回折格子層８８ｂに設けられた回折格子の間隔によりレーザダイオードＬＤが出射する（発振する）波長が設定される。
なお、回折格子層を設ける位置としては、上記の位置に限定されない。例えば、発光層８７の一部を回折格子層としてもよいし、ｐアノード層８６内の下側ｐアノード層８６ａまたは上側ｐアノード層８６ｃの一部を回折格子層としてもよい。
そして、図５（ｃ）に示すように、上部回折格子層８８ｂ上に設けられたｎオーミック電極３２１の下の発光層８７の領域（発光領域）から光が出射する。
【００５９】
図６は、レーザダイオードＬＤの構造を説明する図である。図６（ａ）は、分布フィードバック分布帰還型（ＤＦＢ：Distributed Feedback）レーザ、図６（ｂ）は、分布反射型（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）レーザ、図６（ｃ）は、ファブリペロー型（ＦＰ：Fabry Perot）レーザである。
【００６０】
図６（ａ）のＤＦＢレーザは、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したレーザ部品Ｃと同様に、ｎオーミック電極３２１の下の発光領域上に回折格子が設けられている。ＤＢＦレーザでは、回折格子によって出射される波長（出射波長）が選択され、一つの波長の光が出射する。図６（ｂ）のＤＢＲレーザは、ｎオーミック電極３２１の下の発光領域の外に回折格子が設けられている。このＤＢＲレーザでも、回折格子によって出射される波長（出射波長）が選択され、一つの波長の光が出射する。これに対して、図６（ｃ）のＦＰレーザは、結晶の劈開などで形成した反射面間などに光を閉じ込めることでレーザ発振させる。回折格子を設けていないため、複数の波長の光が出射する。
第１の実施の形態のレーザ部品Ｃには、ＤＦＢレーザ又はＤＢＲレーザを用いるのがよい。なお、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すレーザダイオードＬＤは、ＤＦＢレーザである。
【００６１】
図７は、レーザダイオードＬＤの出射波長と回折格子の間隔との関係を説明する図である。
レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、…の順に、上部回折格子層８８ｂの回折格子の間隔を広げていくことにより、出射波長λ１、λ２、λ３、…が順に長くなる。
【００６２】
＜トンネル接合層８５＞
図８は、設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとの積層構造をさらに説明する図である。図８（ａ）は、設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとの積層構造における模式的なエネルギーバンド図、図８（ｂ）は、トンネル接合層８５の逆バイアス状態におけるエネルギーバンド図、図８（ｃ）は、トンネル接合層８５の電流電圧特性を示す。
図８（ａ）のエネルギーバンド図に示すように、図５（ａ）のｎオーミック電極３２１と裏面電極９１との間に、レーザダイオードＬＤ及び設定サイリスタＳが順バイアスになるように電圧を印加すると、トンネル接合層８５のｎ＋＋層８５ａとｐ＋＋層８５ｂとの間が逆バイアスになる。
【００６３】
トンネル接合層８５（トンネル接合）は、ｎ型の不純物を高濃度に添加したｎ＋＋層８５ａと、ｐ型の不純物を高濃度に添加したｐ＋＋層８５ｂとの接合である。このため、空乏領域の幅が狭く、順バイアスされると、ｎ＋＋層８５ａ側の伝導帯（コンダクションバンド）からｐ＋＋層８５ｂ側の価電子帯（バレンスバンド）に電子がトンネルする。この際、負性抵抗特性が表れる。
一方、図８（ｂ）に示すように、トンネル接合層８５（トンネル接合）は、逆バイアス（−Ｖ）されると、ｐ＋＋層８５ｂ側の価電子帯（バレンスバンド）の電位Ｅｖが、ｎ＋＋層８５ａ側の伝導帯（コンダクションバンド）の電位Ｅｃより上になる。そして、ｐ＋＋層８５ｂの価電子帯（バレンスバンド）から、ｎ＋＋層８５ａ側の伝導帯（コンダクションバンド）に電子がトンネルする。そして、逆バイアス電圧（−Ｖ）が増加するほど、電子がトンネルしやすくなる。すなわち、図８（ｃ）に示すように、トンネル接合層８５（トンネル接合）は、逆バイアスにおいて、電流が流れやすい。
【００６４】
よって、図８（ａ）に示すように、設定サイリスタＳがターンオンすると、トンネル接合層８５が逆バイアスであっても、設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとの間で電流が流れる。これにより、レーザダイオードＬＤがオン（点灯）状態になる。
ここでは、設定サイリスタＳは、接続された転送サイリスタＴがターンオンしてオン状態になると、オン状態への移行が可能な状態になる。そして、点灯信号φＩが後述する「Ｌｏ」になると、設定サイリスタＳがターンオンしてオン状態になるとともに、レーザダイオードＬＤを点灯させる（点灯を設定する）。よって、本明細書では、「設定サイリスタ」と表記する。
【００６５】
＜サイリスタ＞
次に、サイリスタ（転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳ）の基本的な動作を説明する。サイリスタは、前述したように、アノード端子（アノード）、カソード端子（カソード）、ゲート端子（ゲート）の３端子を有する半導体素子であって、例えば、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＡｓなどによるｐ型の半導体層（ｐアノード層８１、ｐゲート層８３）、ｎ型の半導体層（ｎゲート層８２、ｎカソード層８４）を基板８０上に積層して構成されている。つまり、サイリスタは、ｐｎｐｎ構造を成している。ここでは、ｐ型の半導体層とｎ型の半導体層とで構成されるｐｎ接合の順方向電位（拡散電位）Ｖｄを一例として１．５Ｖとして説明する。
【００６６】
以下では、一例として、Ｖｓｕｂ端子である裏面電極９１（図４、図５参照）に供給される基準電位Ｖｓｕｂをハイレベルの電位（以下では「Ｈ」と表記する。）として０Ｖ、Ｖｇｋ端子に供給される電源電位Ｖｇｋをローレベルの電位（以下では「Ｌ」と表記する。）として−３．３Ｖとして説明する。
サイリスタのアノードは、裏面電極９１に供給される基準電位Ｖｓｕｂ（「Ｈ」（０Ｖ））である。
【００６７】
アノードとカソードとの間に電流が流れていないオフ状態のサイリスタは、しきい電圧より低い電位（絶対値が大きい負の電位）がカソードに印加されるとオン状態に移行（ターンオン）する。ここで、サイリスタのしきい電圧は、ゲートの電位からｐｎ接合の順方向電位Ｖｄ（１．５Ｖ）を引いた値である。
オン状態になると、サイリスタのゲートは、アノードの電位に近い電位になる。ここでは、アノードを基準電位Ｖｓｕｂ（「Ｈ」（０Ｖ））に設定しているので、ゲートは、０Ｖ（「Ｈ」）になるとする。また、オン状態のサイリスタのカソードは、アノードの電位からｐｎ接合の順方向電位Ｖｄ（１．５Ｖ）を引いた電位に近い電位となる。ここでは、アノードを基準電位Ｖｓｕｂ（「Ｈ」（０Ｖ））に設定しているので、オン状態のサイリスタのカソードは、−１．５Ｖに近い電位（絶対値が１．５Ｖより大きい負の電位）となる。なお、カソードの電位は、オン状態のサイリスタに電流を供給する電源との関係で設定される。
【００６８】
オン状態のサイリスタは、カソードが、オン状態を維持するために必要な電位（上記の−１．５Ｖに近い電位）より高い電位（絶対値が小さい負の電位、０Ｖ又は正の電位）になると、オフ状態に移行（ターンオフ）する。
一方、オン状態のサイリスタのカソードに、オン状態を維持するために必要な電位より低い電位（絶対値が大きい負の電位）が継続的に印加され、オン状態を維持しうる電流（維持電流）が供給されると、サイリスタはオン状態を維持する。
【００６９】
設定サイリスタＳは、レーザダイオードＬＤと積層され、電気的に直列接続されている。よって、設定サイリスタＳのカソード（ｎカソード層８４）に印加される電圧は、点灯信号φＩの電位が設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとで分圧された電圧となる。ここでは、レーザダイオードＬＤに印加される電圧は、仮に−１．７Ｖであるとして説明する。そして、設定サイリスタＳがオフ状態である場合、設定サイリスタＳに−３．３Ｖが印加されるとして説明する。すなわち、レーザダイオードＬＤを点灯させる際に印加される点灯信号φＩ（「Ｌｏ」）は、−５Ｖであるとする。
なお、出射波長や光量によってレーザダイオードＬＤに印加する電圧を変えることとなるが、その際は点灯信号φＩの電圧（「Ｌｏ」）を調整すればよい。
【００７０】
なお、サイリスタは、ＧａＡｓなどの半導体で構成されるので、オン状態において、ｎゲート層８２とｐゲート層８３との間で発光することがある。なお、サイリスタが出射する光の量は、カソードの面積及びカソードとアノードとの間に流す電流によって決まる。よって、サイリスタからの発光を利用しない場合、例えば、転送サイリスタＴでは、カソードの面積を小さくしたり、電極（転送サイリスタＴ１のｎオーミック電極３２３）などで遮光したりすることにより、不要な光を抑制するようにしてもよい。
【００７１】
（レーザ光発生部１０の動作）
次に、レーザ光発生部１０の動作について説明する。
＜タイミングチャート＞
図９は、レーザ光発生部１０の動作を説明するタイミングチャートである。
図９では、レーザ部品ＣのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ５の５個のレーザダイオードＬＤの点灯（発光）を制御（点灯制御と表記する。）する部分のタイミングチャートを示している。なお、図９では、レーザ部品ＣのレーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、…を順に点灯させている。
【００７２】
図９において、時刻ａから時刻ｋへとアルファベット順に時刻が経過するとする。なお、タイミングチャートにおける時刻ａ、ｂ、ｃ、…は、タイミングチャート毎に異なるとする。
レーザダイオードＬＤ１は、期間Ｕ（１）において、レーザダイオードＬＤ２は、期間Ｕ（２）において、レーザダイオードＬＤ３は、期間Ｕ（３）において、レーザダイオードＬＤ４は、期間Ｕ（４）において点灯する（点灯制御される）。以下、同様にして番号が５以上のレーザダイオードＬＤが点灯制御される。
ここでは、期間Ｕ（１）、Ｕ（２）、Ｕ（３）、…は同じ長さの期間とし、それぞれを区別しないときは期間Ｕと呼ぶ。
【００７３】
信号発生回路１１０の転送信号発生部１２０からレーザ部品Ｃのφ１端子（図３、４参照）に送信される転送信号φ１及びφ２端子（図３、図４参照）に送信される転送信号φ２は、「Ｈ」（０Ｖ）と「Ｌ」（−３．３Ｖ）との２つの電位を有する信号である。そして、転送信号φ１及び転送信号φ２は、連続する２つの期間Ｕ（例えば、期間Ｕ（１）と期間Ｕ（２））を単位として波形が繰り返される。
以下では、「Ｈ」（０Ｖ）及び「Ｌ」（−３．３Ｖ）を、「Ｈ」及び「Ｌ」と省略する場合がある。
【００７４】
転送信号φ１は、期間Ｕ（１）の開始時刻ｂで「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）に移行し、時刻ｆで「Ｌ」から「Ｈ」に移行する。そして、期間Ｕ（２）の終了時刻ｉにおいて、「Ｈ」から「Ｌ」に移行する。
転送信号φ２は、期間Ｕ（１）の開始時刻ｂにおいて「Ｈ」（０Ｖ）であって、時刻ｅで「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）に移行する。そして、期間Ｕ（２）の終了時刻ｉにおいて「Ｌ」から「Ｈ」に移行する。
転送信号φ１と転送信号φ２とを比較すると、転送信号φ２は、転送信号φ１を時間軸上で期間Ｕ後ろにずらしたものに当たる。一方、転送信号φ２は、期間Ｕ（１）において、破線で示す波形及び期間Ｕ（２）での波形が、期間Ｕ（３）以降において繰り返す。転送信号φ２の期間Ｕ（１）の波形が期間Ｕ（３）以降と異なるのは、期間Ｕ（１）はレーザ光発生部１０が動作を開始する期間であるためである。
【００７５】
転送信号φ１と転送信号φ２との一組の転送信号は、後述するように、転送サイリスタＴのオン状態を番号順に転送（伝播）させることにより、オン状態の転送サイリスタＴと同じ番号のレーザダイオードＬＤを、点灯制御の対象として指定（選択）する。
【００７６】
次に、信号発生回路１１０の点灯信号発生部１４０からレーザ部品ＣのφＩ端子に送信される点灯信号φＩについて説明する。点灯信号φＩは、「Ｈ」（０Ｖ）と「Ｌｏ」（−５Ｖ）との２つの電位を有する信号である。
ここでは、レーザ部品ＣのレーザダイオードＬＤ１に対する点灯制御の期間Ｕ（１）において、点灯信号φＩを説明する。点灯信号φＩは、期間Ｕ（１）の開始時刻ｂにおいて「Ｈ」（０Ｖ）であって、時刻ｃで「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌｏ」（−５Ｖ）に移行する。そして、時刻ｄで「Ｌｏ」から「Ｈ」に移行し、時刻ｅにおいて「Ｈ」を維持する。
【００７７】
図３を参照しつつ、図９に示したタイミングチャートにしたがって、レーザ光発生部１０の動作を説明する。なお、以下では、レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２を点灯制御する期間Ｕ（１）、Ｕ（２）について説明する。
（時刻ａ）
時刻ａにおいて、信号発生回路１１０の基準電位供給部１６０は、基準電位Ｖｓｕｂを「Ｈ」（０Ｖ）に設定する。電源電位供給部１７０は、電源電位Ｖｇｋを「Ｌ」（−３．３Ｖ）に設定する。すると、レーザ部品ＣのＶｓｕｂ端子は「Ｈ」になる。同様に、レーザ光発生部１０のＶｇｋ端子は「Ｌ」になる。これにより、レーザ部品Ｃの裏面電極９１が「Ｈ」になり、レーザ部品Ｃの電源線７１が「Ｌ」になる（図３参照）。
【００７８】
そして、信号発生回路１１０の転送信号発生部１２０は転送信号φ１、転送信号φ２をそれぞれ「Ｈ」（０Ｖ）に設定する。これにより、レーザ部品Ｃのφ１端子及びφ２端子が「Ｈ」になる。電流制限抵抗Ｒ１を介してφ１端子に接続されている転送信号線７２−１の電位も「Ｈ」になり、電流制限抵抗Ｒ２を介してφ２端子に接続されている転送信号線７２−２も「Ｈ」になる。
【００７９】
さらに、信号発生回路１１０の点灯信号発生部１４０は、点灯信号φＩを「Ｈ」（０Ｖ）に設定する。これにより、レーザ部品ＣのφＩ端子が、電流制限抵抗ＲＩを介して「Ｈ」になり、φＩ端子に接続された点灯信号線７５も「Ｈ」（０Ｖ）になる。
【００８０】
転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳのアノード端子は裏面電極９１に接続されているので、「Ｈ」に設定される。
【００８１】
奇数番号の転送サイリスタＴ１、Ｔ３、Ｔ５、…のそれぞれのカソードは、転送信号線７２−１に接続され、「Ｈ」（０Ｖ）に設定される。偶数番号の転送サイリスタＴ２、Ｔ４、Ｔ６、…のそれぞれのカソードは、転送信号線７２−２に接続され、「Ｈ」に設定される。よって、転送サイリスタＴは、アノード及びカソードがともに「Ｈ」であるためオフ状態にある。
【００８２】
レーザダイオードＬＤのカソード端子は、「Ｈ」（０Ｖ）の点灯信号線７５に接続されている。すなわち、レーザダイオードＬＤと設定サイリスタＳとは、トンネル接合層８５を介して、直列接続されている。レーザダイオードＬＤのカソードは「Ｈ」、設定サイリスタＳのアノードは「Ｈ」であるので、レーザダイオードＬＤ及び設定サイリスタＳは、オフ状態にある。
【００８３】
ゲートＧｔ１は、前述したように、スタートダイオードＳＤのカソードに接続されている。ゲートＧｔ１は、電源線抵抗Ｒｇ１を介して、電源電位Ｖｇｋ（「Ｌ」（−３．３Ｖ））の電源線７１に接続されている。そして、スタートダイオードＳＤのアノード端子は転送信号線７２−２に接続され、電流制限抵抗Ｒ２を介して、「Ｈ」（０Ｖ）のφ２端子に接続されている。よって、スタートダイオードＳＤは順バイアスであり、スタートダイオードＳＤのカソード（ゲートＧｔ１）は、スタートダイオードＳＤのアノードの電位（「Ｈ」（０Ｖ））からｐｎ接合の順方向電位Ｖｄ（１．５Ｖ）を引いた値（−１．５Ｖ）になる。また、ゲートＧｔ１が−１．５Ｖになると、結合ダイオードＤ１は、アノード（ゲートＧｔ１）が−１．５Ｖで、カソードが電源線抵抗Ｒｇ２を介して電源線７１（「Ｌ」（−３．３Ｖ））に接続されているので、順バイアスになる。よって、ゲートＧｔ２の電位は、ゲートＧｔ１の電位（−１．５Ｖ）からｐｎ接合の順方向電位Ｖｄ（１．５Ｖ）を引いた−３Ｖになる。しかし、３以上の番号のゲートＧｔには、スタートダイオードＳＤのアノードが「Ｈ」（０Ｖ）であることの影響は及ばず、これらのゲートＧｔの電位は、電源線７１の電位である「Ｌ」（−３．３Ｖ）になっている。
【００８４】
なお、ゲートＧｔはゲートＧｓであるので、ゲートＧｓの電位は、ゲートＧｔの電位と同じである。よって、転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳのしきい電圧は、ゲートＧｔ、Ｇｓの電位からｐｎ接合の順方向電位Ｖｄ（１．５Ｖ）を引いた値となる。すなわち、転送サイリスタＴ１、設定サイリスタＳ１のしきい電圧は−３Ｖ、転送サイリスタＴ２、設定サイリスタＳ２のしきい電圧は−４．５Ｖ、番号が３以上の転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳのしきい電圧は−４．８Ｖとなっている。
【００８５】
（時刻ｂ）
図９に示す時刻ｂにおいて、転送信号φ１が、「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）に移行する。これによりレーザ部品Ｃは、動作を開始する。
転送信号φ１が「Ｈ」から「Ｌ」に移行すると、φ１端子及び電流制限抵抗Ｒ１を介して、転送信号線７２−１の電位が、「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）に移行する。すると、しきい電圧が−３Ｖである転送サイリスタＴ１がターンオンする。しかし、転送信号線７２−１にカソード端子が接続された、番号が３以上の奇数番号の転送サイリスタＴは、しきい電圧が−４．８Ｖであるのでターンオンできない。一方、偶数番号の転送サイリスタＴは、転送信号φ２が「Ｈ」（０Ｖ）であって、転送信号線７２−２が「Ｈ」（０Ｖ）であるのでターンオンできない。
転送サイリスタＴ１がターンオンすることで、転送信号線７２−１の電位は、アノードの電位（「Ｈ」（０Ｖ））からｐｎ接合の順方向電位Ｖｄ（１．５Ｖ）を引いた−１．５Ｖに近い電位になる。
【００８６】
転送サイリスタＴ１がターンオンすると、ゲートＧｔ１／Ｇｓ１の電位は、転送サイリスタＴ１のアノードの電位である「Ｈ」（０Ｖ）になる。そして、ゲートＧｔ２（ゲートＧｓ２）の電位が−１．５Ｖ、ゲートＧｔ３（ゲートＧｓ３）の電位が−３Ｖ、番号が４以上のゲートＧｔ（ゲートＧｌ）の電位が「Ｌ」になる。
これにより、設定サイリスタＳ１のしきい電圧が−１．５Ｖ、転送サイリスタＴ２、設定サイリスタＳ２のしきい電圧が−３Ｖ、転送サイリスタＴ３、設定サイリスタＳ３のしきい電圧が−４．５Ｖ、番号が４以上の転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳのしきい電圧が−４．８Ｖになる。
しかし、転送信号線７２−１は、オン状態の転送サイリスタＴ１により−１．５Ｖになっているので、オフ状態の奇数番号の転送サイリスタＴはターンオンしない。転送信号線７２−２は、「Ｈ」（０Ｖ）であるので、偶数番号の転送サイリスタＴはターンオンしない。点灯信号線７５は「Ｈ」（０Ｖ）であるので、いずれのレーザダイオードＬＤも点灯しない。
【００８７】
時刻ｂの直後（ここでは、時刻ｂにおける信号の電位の変化によってサイリスタなどの変化が生じた後、定常状態になったときをいう。）において、転送サイリスタＴ１がオン状態にあって、他の転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳ、レーザダイオードＬＤはオフ状態にある。
【００８８】
（時刻ｃ）
時刻ｃにおいて、点灯信号φＩが「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌｏ」（−５Ｖ）に移行する。
点灯信号φＩが「Ｈ」から「Ｌｏ」に移行すると、電流制限抵抗ＲＩ及びφＩ端子を介して、点灯信号線７５が「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌｏ」（−５Ｖ）に移行する。すると、レーザダイオードＬＤに印加される電圧１．７Ｖを足した−３．３Ｖが設定サイリスタＳ１に印加され、しきい電圧が−１．５Ｖである設定サイリスタＳ１がターンオンして、レーザダイオードＬＤ１が点灯（発光）する。これにより、点灯信号線７５の電位が−３．２Ｖに近い電位（絶対値が３．２Ｖより大きい負の電位）になる。なお、設定サイリスタＳ２はしきい電圧が−３Ｖであるが、設定サイリスタＳ２に印加される電圧は、レーザダイオードＬＤに印加される電圧１．７Ｖを−３．２Ｖに足した−１．５Ｖになるので、設定サイリスタＳ２はターンオンしない。
時刻ｃの直後において、転送サイリスタＴ１、設定サイリスタＳ１がオン状態にあって、レーザダイオードＬＤ１が点灯（発光）している。
【００８９】
（時刻ｄ）
時刻ｄにおいて、点灯信号φＩが「Ｌｏ」（−５Ｖ）から「Ｈ」（０Ｖ）に移行する。
点灯信号φＩが「Ｌｏ」から「Ｈ」に移行すると、電流制限抵抗ＲＩ及びφＩ端子を介して、点灯信号線７５の電位が−３．２Ｖから「Ｈ」（０Ｖ）に移行する。すると、レーザダイオードＬＤ１のカソードと設定サイリスタＳ１のアノードとがともに「Ｈ」になるので設定サイリスタＳ１がターンオフするとともに、レーザダイオードＬＤ１が消灯する（非点灯になる）。レーザダイオードＬＤ１の点灯期間は、点灯信号φＩ１が「Ｈ」から「Ｌｏ」に移行した時刻ｃから、点灯信号φＩ１が「Ｌｏ」から「Ｈ」に移行する時刻ｄまでの、点灯信号φＩ１が「Ｌｏ」（−５Ｖ）である期間となる。
時刻ｄの直後において、転送サイリスタＴ１がオン状態にある。
【００９０】
（時刻ｅ）
時刻ｅにおいて、転送信号φ２が「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）に移行する。ここで、レーザダイオードＬＤ１を点灯制御する期間Ｕ（１）が終了し、レーザダイオードＬＤ２を点灯制御する期間Ｕ（２）が開始する。
転送信号φ２が「Ｈ」から「Ｌ」に移行すると、φ２端子を介して転送信号線７２−２の電位が「Ｈ」から「Ｌ」に移行する。前述したように、転送サイリスタＴ２は、しきい電圧が−３Ｖになっているので、ターンオンする。これにより、ゲート端子Ｇｔ２（ゲート端子Ｇｓ２）の電位が「Ｈ」（０Ｖ）、ゲートＧｔ３（ゲートＧｓ３）の電位が−１．５Ｖ、ゲートＧｔ４（ゲートＧｓ４）の電位が−３Ｖになる。そして、番号が５以上のゲートＧｔ（ゲートＧｓ）の電位が−３．３Ｖになる。
時刻ｅの直後において、転送サイリスタＴ１、Ｔ２がオン状態にある。
【００９１】
（時刻ｆ）
時刻ｆにおいて、転送信号φ１が「Ｌ」（−３．３Ｖ）から「Ｈ」（０Ｖ）に移行する。
転送信号φ１が「Ｌ」から「Ｈ」に移行すると、φ１端子を介して転送信号線７２−１の電位が「Ｌ」から「Ｈ」に移行する。すると、オン状態の転送サイリスタＴ１は、アノードとカソードとがともに「Ｈ」になって、ターンオフする。すると、ゲートＧｔ１（ゲートＧｓ１）の電位は、電源線抵抗Ｒｇ１を介して、電源線７１の電源電位Ｖｇｋ（「Ｌ」（−３．３Ｖ））に向かって変化する。これにより、結合ダイオードＤ１が電流の流れない方向に電位が加えられた状態（逆バイアス）になる。よって、ゲートＧｔ２（ゲートＧｓ２）が「Ｈ」（０Ｖ）である影響は、ゲートＧｔ１（ゲートＧｓ１）には及ばなくなる。すなわち、逆バイアスの結合ダイオードＤで接続されたゲートＧｔを有する転送サイリスタＴは、しきい電圧が−４．８Ｖになって、「Ｌ」（−３．３Ｖ）の転送信号φ１又は転送信号φ２ではターンオンしなくなる。
時刻ｆの直後において、転送サイリスタＴ２がオン状態にある。
【００９２】
（その他）
時刻ｇにおいて、点灯信号φＩが「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌｏ」（−５Ｖ）に移行すると、時刻ｃでの設定サイリスタＳ１及びレーザダイオードＬＤ１と同様に、設定サイリスタＳ１がターンオンして、レーザダイオードＬＤ２が点灯（発光）する。
そして、時刻ｈにおいて、点灯信号φＩが「Ｌｏ」（−５Ｖ）から「Ｈ」（０Ｖ）に移行すると、時刻ｄでの設定サイリスタＳ１及びレーザダイオードＬＤ１と同様に、設定サイリスタＳ２がターンオフして、レーザダイオードＬＤ２が消灯する。
さらに、時刻ｉにおいて、転送信号φ１が「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）に移行すると、時刻ｂでの転送サイリスタＴ１又は時刻ｅでの転送サイリスタＴ２と同様に、しきい電圧が−３Ｖの転送サイリスタＴ３がターンオンする。時刻ｉで、レーザダイオードＬＤ２を点灯制御する期間Ｕ（２）が終了し、レーザダイオードＬＤ３を点灯制御する期間Ｕ（３）が開始する。
以降は、これまで説明したことの繰り返しとなる。
【００９３】
以上説明したように、転送サイリスタＴのゲート端子Ｇｔは結合ダイオードＤによって相互に接続されている。よって、ゲートＧｔの電位が変化すると、電位が変化したゲートＧｔに、順バイアスの結合ダイオードＤを介して接続されたゲートＧｔの電位が変化する。そして、電位が変化したゲートを有する転送サイリスタＴのしきい電圧が変化する。転送サイリスタＴは、しきい電圧が「Ｌ」（−３．３Ｖ）より高い（絶対値が小さい負の値）と、転送信号φ１又は転送信号φ２が「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）に移行するタイミングにおいてターンオンする。
そして、オン状態の転送サイリスタＴのゲートＧｔにゲートＧｓが接続された設定サイリスタＳは、しきい電圧が−１．５Ｖであるので、点灯信号φＩが「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌｏ」（−５Ｖ）に移行するとターンオンし、設定サイリスタＳに直列接続されたレーザダイオードＬＤが点灯（発光）する。
【００９４】
すなわち、転送サイリスタＴはオン状態になることで、点灯制御の対象であるレーザダイオードＬＤを指定（選択）するとともに、レーザダイオードＬＤが点灯可能な状態に設定サイリスタＳを設定する。そして、「Ｌｏ」（−５Ｖ）の点灯信号φＩにより、設定サイリスタＳをターンオンさせるとともに、設定サイリスタＳに直列接続されたレーザダイオードＬＤを点灯させる。
すなわち、転送信号φ１、φ２により、レーザダイオードＬＤを順に指定し、点灯信号φＩにより、異なる出射波長λのレーザダイオードＬＤを順に点灯させている。このようにすることで、出力される光は、例えば短い波長から長い波長へと波長が走査（掃引）される。
【００９５】
なお、波長を走査（掃引）する代わりに、出力させたい波長のレーザダイオードＬＤを、転送信号φ１、φ２とで選択し、そのレーザダイオードＬＤが選択された際に、「Ｌｏ」（−５Ｖ）の点灯信号φＩを供給して、レーザダイオードＬＤを点灯させてもよい。このとき、転送信号φ１、φ２が、出力させたい波長以外の他のレーザダイオードＬＤを選択しているときは、点灯信号φＩを「Ｈ」（０Ｖ）に維持しておけばよい。「Ｈ」（０Ｖ）の点灯信号φＩは、設定サイリスタＳをオフ状態に維持するので、レーザダイオードＬＤも点灯（発光）しない。点灯信号φＩは、レーザダイオードＬＤの点灯／非点灯を設定する。
また、転送信号φ１、φ２が出力させたい波長のレーザダイオードＬＤを選択した後に、そのレーザダイオードＬＤから連続して光を出射したいときは、転送信号φ１、φ２及び点灯信号φＩをそのまま維持すればよい。
【００９６】
（レーザ部品Ｃの製造方法）
レーザ部品Ｃの製造方法について説明する。ここでは、図５（ａ）に示した設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとが積層されたアイランド３０１の断面図で説明する。
【００９７】
図１０は、レーザ部品Ｃの製造方法を説明する図である。図１０（ａ）は、半導体積層体形成工程、図１０（ｂ）は、ｎオーミック電極３２１形成工程、図１０（ｃ）は、トンネル接合層８５出しエッチング工程、図１０（ｄ）は、電流狭窄層８６ｂにおける電流阻止部β形成工程、図１０（ｅ）は、ｐゲート層８３出しエッチング工程、図１０（ｆ）は、ｐオーミック電極３３１及び裏面電極９１形成工程である。
なお、図１０（ａ）〜（ｆ）では、複数の工程をまとめて示す場合がある。
以下順に説明する。
【００９８】
図１０（ａ）に示す半導体積層体形成工程では、ｐ型の基板８０上に、ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４、トンネル接合層８５、ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８を順にエピタキシャル成長させて、半導体積層体を形成する。なお、図１０（ａ）〜（ｆ）では、ｐ、ｎと導電型のみを示している。
ここでは、基板８０は、ｐ型のＧａＡｓを例として説明するが、ｎ型のＧａＡｓ、不純物を添加していないイントリンシック（ｉ）のＧａＡｓでもよい。また、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＡｓ、その他ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＶＩ族材料からなる半導体基板、Ｓｉ、Ｇｅ等のＩＶ族材料からなる半導体基板、又は、サファイア等の基板などでもよい。基板を変更した場合、基板上にモノリシックに積層される材料は、基板の格子定数に略整合（歪構造、歪緩和層、メタモルフィック成長を含む）する材料を用いる。一例として、ＩｎＡｓ基板上には、ＩｎＡｓ、ＩｎＡｓＳｂ、ＧａＩｎＡｓＳｂなどを使用し、ＩｎＰ基板上にはＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰなどを使用し、ＧａＮ基板上又はサファイア基板上には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮを使用し、Ｓｉ基板上にはＳｉ、ＳｉＧｅ、ＧａＰなどを使用する。ただし、結晶成長後に他の支持基板に貼りつける場合は、支持基板に対して半導体材料が略格子整合している必要はない。また、半導体材料にとどまらず、半導体材料と同様にｐ型、ｎ型の導電性を有する有機材料を用いた発光部品にも適用してもよい。
【００９９】
ｐアノード層８１は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｐ型のＡｌ０．９ＧａＡｓである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。なお、ＧａＩｎＰなどでもよい。
ｎゲート層８２は、例えば不純物濃度１×１０１７／ｃｍ３のｎ型のＡｌ０．９ＧａＡｓである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。なお、ＧａＩｎＰなどでもよい。
ｐゲート層８３は、例えば不純物濃度１×１０１７／ｃｍ３のｐ型のＡｌ０．９ＧａＡｓである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。なお、ＧａＩｎＰなどでもよい。
ｎカソード層８４は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｎ型のＡｌ０．９ＧａＡｓである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。なお、ＧａＩｎＰなどでもよい。
【０１００】
トンネル接合層８５は、ｎ型の不純物を高濃度に添加したｎ＋＋層８５ａとｎ型の不純物を高濃度に添加したｐ＋＋層８５ｂとの接合（図１０（ｂ）参照。）で構成されている。ｎ＋＋層８５ａ及びｐ＋＋層８５ｂは、例えば不純物濃度１×１０２０／ｃｍ３と高濃度である。なお、通常の接合の不純物濃度は、１０１７／ｃｍ３台〜１０１８／ｃｍ３台である。ｎ＋＋層８５ａとｐ＋＋層８５ｂとの組み合わせ（以下では、ｎ＋＋層８５ａ／ｐ＋＋層８５ｂで表記する。）は、例えばｎ＋＋ＧａＩｎＰ／ｐ＋＋ＧａＡｓ、ｎ＋＋ＧａＩｎＰ／ｐ＋＋ＡｌＧａＡｓ、ｎ＋＋ＧａＡｓ／ｐ＋＋ＧａＡｓ、ｎ＋＋ＡｌＧａＡｓ／ｐ＋＋ＡｌＧａＡｓ、ｎ＋＋ＩｎＧａＡｓ／ｐ＋＋ＩｎＧａＡｓ、ｎ＋＋ＧａＩｎＡｓＰ／ｐ＋＋ＧａＩｎＡｓＰ、ｎ＋＋ＧａＡｓＳｂ／ｐ＋＋ＧａＡｓＳｂである。なお、組み合わせを相互に変更したものでもよい。
【０１０１】
ｐアノード層８６は、下側ｐアノード層８６ａ、電流狭窄層８６ｂ、上側ｐアノード層８６ｃを順に積層して構成されている（図１０（ｃ）参照）。
下側ｐアノード層８６ａ、上側ｐアノード層８６ｃは、例えば、不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｐ型のＡｌ０．９ＧａＡｓである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。なお、ＧａＩｎＰなどでもよい。
電流狭窄層８６ｂは、例えばＡｌＡｓ又はＡｌの不純物濃度が高いｐ型のＡｌＧａＡｓである。Ａｌが酸化されてＡｌ２Ｏ３が形成されることにより、電気抵抗が高くなって、電流経路を狭窄するものであればよい。
【０１０２】
発光層８７は、井戸（ウエル）層と障壁（バリア）層とが交互に積層された量子井戸構造である。井戸層は、例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＧａＩｎＰなどであり、障壁層は、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓＰなどである。なお、発光層８７は、量子線（量子ワイヤ）や量子箱（量子ドット）であってもよい。
また、発光層８７は井戸（ウエル）層、障壁（バリア）層、及び、これらの上下に設けられたスペーサ層の組み合わせで構成してもよい。例えば、共振器構造で構成してもよい。
【０１０３】
ｎカソード層８８は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｎ型のＡｌ０．９ＧａＡｓである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。なお、ＧａＩｎＰなどでもよい。
【０１０４】
これらの半導体層は、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）などによって積層され、半導体積層体が形成される。
【０１０５】
図１０（ｂ）に示すｎオーミック電極３２１形成工程では、まず、ｎカソード層８８上に、ｎオーミック電極３２１が形成される。
ｎオーミック電極３２１は、例えばｎカソード層８８などｎ型の半導体層とオーミックコンタクトが取りやすいＧｅを含むＡｕ（ＡｕＧｅ）などである。
そして、ｎオーミック電極３２１は、例えばリフトオフ法などにより形成される。
【０１０６】
図１０（ｃ）に示すトンネル接合層８５出しエッチング工程では、レーザダイオードＬＤの周囲において、トンネル接合層８５上のｎカソード層８８、発光層８７、ｐアノード層８６がエッチングで除去される。
このエッチングは、硫酸系のエッチング液（重量比において硫酸：過酸化水素水：水＝１：１０：３００）などを用いたウェットエッチングで行ってもよく、例えば塩化ホウ素などを用いた異方性ドライエッチング（ＲＩＥ）で行ってもよい。
【０１０７】
図１０（ｄ）に示す電流狭窄層８６ｂにおける電流阻止部β形成工程では、トンネル接合層８５出しエッチング工程により、側面が露出した電流狭窄層８６ｂを側面から酸化して、電流を阻止する電流阻止部βを形成する。酸化されないで残った部分が電流通過部αとなる。
電流狭窄層８６ｂの側面からの酸化は、例えば、３００〜４００℃での水蒸気酸化により、ＡｌＡｓ、ＡｌＧａＡｓなどである電流狭窄層８６ｂのＡｌを酸化させる。このとき、酸化は、露出した側面から進行し、レーザダイオードＬＤの周囲にＡｌの酸化物であるＡｌ２Ｏ３による電流阻止部βが形成される。
なお、電流阻止部βは、ＡｌＡｓの酸化の代わりに、水素（Ｈ２）を打ち込みによって行ってもよい。すなわち、ｐアノード層８６を下側ｐアノード層８６ａと上側ｐアノード層８６ｃとに分けずに連続して堆積し、電流阻止部βとする部分に水素（Ｈ２）イオンを打ち込めばよい。これにより、Ａｌ０．９ＧａＡｓなどが絶縁性となって、電流阻止部βとなる。
【０１０８】
図１０（ｅ）に示すｐゲート層８３出しエッチング工程では、トンネル接合層８５及びｎカソード層８４をエッチングして、ｐゲート層８３を露出させる。
このエッチングは、硫酸系のエッチング液（重量比において硫酸：過酸化水素水：水＝１：１０：３００）を用いたウェットエッチングで行ってもよく、例えば塩化ホウ素を用いた異方性ドライエッチングで行ってもよい。
なお、図１０（ｃ）に示したトンネル接合層８５出しエッチング工程において、トンネル接合層８５を露出させる代わりにｐゲート層８３を露出させると、図１０（ｄ）における電流阻止部β形成工程において、ｐゲート層８３に含まれるＡｌが酸化されるおそれがある。ｐゲート層８３に含まれるＡｌが酸化されると、表面が荒れたり、後述するｐオーミック電極３３１の接着性が悪くなったりする。そこで、トンネル接合層８５を露出させた状態で、電流阻止部β形成工程を行っている。
【０１０９】
図１０（ｆ）に示すｐオーミック電極３３１及び裏面電極９１形成工程では、まず、ｐゲート層８３上に、ｐオーミック電極３３１が形成される。
ｐオーミック電極３３１は、例えばｐゲート層８３などｐ型の半導体層とオーミックコンタクトが取りやすいＺｎを含むＡｕ（ＡｕＺｎ）などである。
そして、ｐオーミック電極３３１は、例えばリフトオフ法などにより形成される。この際、他のｐオーミック電極が同時に形成されてもよい。
【０１１０】
次に、基板８０の裏面に裏面電極９１が形成される。
裏面電極９１は、ｐオーミック電極３３１と同様に、例えばＡｕＺｎである。
【０１１１】
この他に、保護層９０を形成する工程、保護層９０にスルーホールを形成する工程、配線（接続配線７６、７７）を形成する工程、レーザ光が出射する出射面を劈開で形成する工程などが含まれる。
上記では、設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとが積層されたアイランド３０１の一部において、レーザ部品Ｃの製造方法を説明した。
転送サイリスタＴ、結合ダイオードＤ、電源線抵抗Ｒｇ１、電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒ６が含まれるアイランド３０２〜３０６など他のアイランドは、上記の工程に、ｎカソード層８４の表面を露出させる工程と、露出させたｎカソード層８４上にｎオーミック電極３２２、３２３などを形成する工程とを付加することで形成される。また、配線を形成する工程では、電源線７１、転送信号線７２−１、７２−２、点灯信号線７５などの形成が含まれる。
【０１１２】
なお、上記においては、ｐゲート層８３にｐオーミック電極３３１を設けて設定サイリスタＳのゲート端子Ｇｓとしたが、ｎゲート層８２に設定サイリスタＳのゲート端子Ｇｓを設けてもよい。転送サイリスタＴも同様である。
また、ｐアノード層８６に電流狭窄層８６ｂを設ける代わりに、ｐアノード層８１に設けてもよい。
【０１１３】
第１の実施の形態では、レーザダイオードＬＤと設定サイリスタＳとを、トンネル接合層８５を介して積層している。この場合、レーザダイオードＬＤがトンネル接合層８５において逆バイアスとなるが、トンネル接合は、逆バイアス状態であっても、電流が流れる特性を有する。
なお、トンネル接合層８５を設けないと、レーザダイオードＬＤと設定サイリスタＳとの間の接合が逆バイアスになる。このため、レーザダイオードＬＤと設定サイリスタＳとに電流を流すためには、逆バイアスの接合が降伏する電圧を印加することになる。すなわち、駆動電圧が高くなってしまう。
すなわち、レーザダイオードＬＤと設定サイリスタＳとをトンネル接合層８５を介して積層することで、トンネル接合層８５を介さない場合に比べ、駆動電圧が低く抑えられる。
【０１１４】
前述したように、トンネル接合層８５は、逆バイアス状態において電流が流れやすい。しかし、トンネル接合でないｎカソード層８４とｐアノード層８６との接合は、降伏を生じない逆バイアスの状態において電流が流れにくい。そこで、電流通過部αに対応する部分にトンネル接合層８５を形成し、電流阻止部βにトンネル接合層８５を形成しないようにしてもよい。この場合、トンネル接合層８５を堆積した後、トンネル接合層８５の一部をエッチングし、そののち、残したトンネル接合層８５を埋め込むようにｐアノード層８６をエピタキシャル成長させることになる。なお、ｐアノード層８６の代わりに、残したトンネル接合層８５の周囲をｎカソード層８４で埋めてもよい。この構成は、水蒸気酸化が適用しづらい半導体材料を用いる場合に適用されてもよい。
【０１１５】
以下では、第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃの変形例を説明する。以下に示す変形例では、トンネル接合層８５の代わりに、金属的な導電性を有し、ＩＩＩ−Ｖ族の化合物半導体層にエピタキシャル成長するＩＩＩ−Ｖ族化合物層を用いる。この場合、第１の実施の形態の説明における「トンネル接合層８５」を以下に説明する「金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層８５」に読み替えればよい。
図１１は、金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層を構成する材料を説明する図である。図１１（ａ）は、ＩｎＮの組成比ｘに対するＩｎＮＡｓのバンドギャップ、図１１（ｂ）は、ＩｎＮの組成比ｘに対するＩｎＮＳｂのバンドギャップ、図１１（ｃ）は、ＶＩ族元素及びＩＩＩ−Ｖ族化合物の格子定数をバンドギャップに対して示す図である。
図１１（ａ）は、組成比ｘ（ｘ＝０〜１）のＩｎＮと組成比（１−ｘ）のＩｎＡｓとの化合物であるＩｎＮＡｓに対するバンドギャップエネルギ（ｅＶ）を示す。
図１１（ｂ）は、組成比ｘ（ｘ＝０〜１）のＩｎＮと組成比（１−ｘ）のＩｎＳｂとの化合物であるＩｎＮＳｂに対するバンドギャップエネルギ（ｅＶ）を示す。
【０１１６】
金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層の材料の一例として説明するＩｎＮＡｓ及びＩｎＮＳｂは、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、ある組成比ｘの範囲において、バンドギャップエネルギが負になることが知られている。バンドギャップエネルギが負になることは、バンドギャップを持たないことを意味する。よって、金属と同様な導電特性（伝導特性）を示すことになる。すなわち、金属的な導電特性（導電性）とは、金属と同様に電位に勾配があれば電流が流れることをいう。
図１１（ａ）に示すように、ＩｎＮＡｓは、例えばＩｎＮの組成比ｘが約０．１〜約０．８の範囲において、バンドギャップエネルギが負になる。
図１１（ｂ）に示すように、ＩｎＮＳｂは、例えばＩｎＮの組成比ｘが約０．２〜約０．７５の範囲において、バンドギャップエネルギが負になる。
すなわち、ＩｎＮＡｓ及びＩｎＮＳｂは、上記の範囲において、金属的な導電特性（導電性）を示すことになる。
なお、上記の範囲外のバンドギャップエネルギが小さい領域では、熱エネルギによって電子がエネルギを有するため、わずかなバンドギャップを遷移することが可能であり、バンドギャップエネルギが負の場合や金属と同様に電位に勾配がある場合には電流が流れやすい特性を有している。
そして、ＩｎＮＡｓ及びＩｎＮＳｂに、Ａｌ、Ｇａ、Ａｇ、Ｐなどが含まれても、組成次第でバンドギャップエネルギを０近傍もしくは負に維持することができ、電位に勾配があれば電流が流れる。
【０１１７】
さらに、図１１（ｃ）に示すように、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどのＩＩＩ−Ｖ族化合物（半導体）の格子定数は、５．６Å〜５．９Åの範囲にある。そして、この格子定数は、Ｓｉの格子定数の約５．４３Å、Ｇｅの格子定数の約５．６６Åに近い。
これに対して、同様にＩＩＩ−Ｖ族化合物であるＩｎＮの格子定数は、閃亜鉛鉱構造において約５．０Å、ＩｎＡｓの格子定数は、約６．０６Åである。よって、ＩｎＮとＩｎＡｓとの化合物であるＩｎＮＡｓの格子定数は、ＧａＡｓなどの５．６Å〜５．９Åに近い値になりうる。
また、ＩＩＩ−Ｖ族化合物であるＩｎＳｂの格子定数は、約６．４８Åである。よって、ＩｎＮの格子定数は約５．０Åであるので、ＩｎＳｂとＩｎＮとの化合物であるＩｎＮＳｂの格子定数を、ＧａＡｓなど５．６Å〜５．９Åに近い値になりうる。
【０１１８】
すなわち、ＩｎＮＡｓ及びＩｎＮＳｂは、ＧａＡｓなどのＩＩＩ−Ｖ族化合物（半導体）の層に対してモノリシックにエピタキシャル成長させうる。また、ＩｎＮＡｓ又はＩｎＮＳｂの層上に、ＧａＡｓなどのＩＩＩ−Ｖ族化合物（半導体）の層をモノリシックにエピタキシャル成長させうる。
【０１１９】
よって、トンネル接合層８５の代わりに、金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層を介して、レーザダイオードＬＤと設定サイリスタＳとを直列接続されるように積層すれば、レーザダイオードＬＤのｐアノード層８６と設定サイリスタＳのｎカソード層８４とが逆バイアスになることが抑制される。
【０１２０】
金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層は、電流が流れやすい。しかし、ｎカソード層８４とｐアノード層８６との接合は、降伏を生じない逆バイアスの状態において電流が流れにくい。そこで、電流通過部αに対応する部分に金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層を形成し、電流阻止部βに金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層を形成しないようにしてもよい。
【０１２１】
以上説明したように、第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃは、設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとを積層させている。これにより、レーザ部品Ｃは、転送サイリスタＴと設定サイリスタＳとにより、レーザダイオードＬＤを順に点灯させる自己走査型発光素子アレイ（ＳＬＥＤ：Self-Scanning Light Emitting Device）となる。これにより、レーザ部品Ｃに設けられる端子の数が少なくなり、レーザ部品Ｃ及びレーザ光発生部１０が小型になる。
【０１２２】
レーザダイオードＬＤを設定サイリスタＳ上に設けず、設定サイリスタＳをレーザ素子として使用することがある。すなわち、設定サイリスタＳのｐアノード層８１とｎカソード層８４とをクラッド層とし、オン状態におけるｎゲート層８２とｐゲート層８３との接合における発光をレーザ光として使用することがある。この場合、転送サイリスタＴと設定サイリスタＳによる転送特性とレーザ素子（設定サイリスタＳ）の発光特性とを別々に（独立して）設定しえない。このため、駆動の高速化、光の高出力化、高効率化、低消費電力化、低コスト化などが図りづらい。
【０１２３】
また、例えば、レーザ素子としてサイリスタ（設定サイリスタＳ）を用い、７８０ｎｍの光を出射しようとする。この場合、ＡｌＧａＡｓを用いて量子井戸構造を構成しようとすると、Ａｌ組成を３０％にすることになる。この場合、ゲート出しエッチングをすると、Ａｌが酸化され、ゲート端子が形成できなくなってしまう。
【０１２４】
これに対し、第１の実施の形態では、レーザダイオードＬＤにより発光を行わせ、転送サイリスタＴ及び設定サイリスタＳにより転送を行わせている。これにより、発光と転送とを分離している。設定サイリスタＳは発光することを要しない。よって、レーザダイオードＬＤを量子井戸構造として発光特性などを向上させるととともに、転送サイリスタＴ及び設定サイリスタＳによる転送特性などを向上させ得る。すなわち、発光部１０２のレーザダイオードＬＤと、駆動部１０１の転送サイリスタＴ及び設定サイリスタＳとを別々に（独立して）設定しうる。これにより、駆動の高速化、光の高出力化、高効率化、低消費電力化、低コスト化などが図りやすい。
【０１２５】
図１２は、複数のレーザ部品Ｃを用いたレーザ光発生部１０を説明する図である。レーザ光発生部１０は、波長λ１〜λ１０００の光を出射するレーザ部品Ｃ、波長λ１００１〜λ２０００の光を出射するレーザ部品Ｃ、さらに異なる波長の光を出射するレーザ部品Ｃが同一面上に並列に配置されて構成されている。そして、レーザ部品Ｃのそれぞれに信号発生回路１１０が設けられている。このように、出射する波長域の異なるレーザ部品Ｃを複数用いることで、広帯域化が図れる。
また、レーザ部品Ｃには、それぞれ信号発生回路１１０が設けられているので、レーザ部品Ｃを並列に動作させられる。並列に動作させることで、レーザ光発生部１０が高速化される。
【０１２６】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態に係るレーザ光発生部１０におけるレーザ部品Ｃは、転送サイリスタＴを用いてレーザダイオードＬＤを順に選択した。第２の実施の形態に係るレーザ光発生部１０におけるレーザ部品Ｃでは、設定サイリスタＳを転送サイリスタとして用いる。他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、異なる部分を説明する。
第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃでは、図３において説明したように、設定サイリスタＳのゲートＧｓは、転送サイリスタＴのゲートＧｔと接続されている。よって、設定サイリスタＳを転送サイリスタＴに置き換えて、転送サイリスタＴの動作をさせられる。
【０１２７】
図１３は、第２の実施の形態に係るレーザ部品Ｃの等価回路図及びレーザ部品Ｃを駆動する信号などを供給する信号発生回路１１０を説明する図である。
信号発生回路１１０は、点灯信号発生部１４０を備えない。
レーザ部品Ｃは、図３における転送サイリスタＴを削除し、設定サイリスタＳを転送サイリスタＴとしている。他の構成は、図３に示した第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃと同様である。
このとき、第１の実施の形態に係るレーザ光発生部１０の信号発生回路１１０の転送信号発生部１２０が送信する転送信号φ１、φ２における「Ｌ」を「Ｌｏ」にすればよい。なお、「Ｌｏ」は、第１の実施の形態におけるレーザ光発生部１０の設定サイリスタＳをターンオンさせるとともにレーザダイオードＬＤを点灯させる電圧である。しかし、例えば、図９の時刻ｅから時刻ｆまでの期間において、転送サイリスタＴ１、Ｔ２が同時にオン状態にある状態において、レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２が同時に点灯してしまう。
そこで、「Ｌｏ」とする前に、設定サイリスタＳをターンオンさせるが、レーザダイオードＬＤは光量が小さい状態で点灯させる「Ｌｏ′」の期間を設けるとよい。
【０１２８】
図１４は、第２の実施の形態に係るレーザ光発生部１０の動作を説明するタイミングチャートである。第１の実施の形態で説明した図９と同様な部分は同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
まず、図９における点灯信号φＩを設けない。この代わりに、転送信号φ１、φ２を変更している。信号発生回路１１０の転送信号発生部１２０は、転送信号φ１を、時刻ｂにおいて、「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌｏ′」に移行させる。このとき、レーザダイオードＬＤは、光量が小さい状態で点灯する。その後、時刻ｃにおいて、「Ｌｏ′」から「Ｌｏ」（５Ｖ）に移行させる。これにより、レーザダイオードＬＤ１は、予め定められた光量で点灯する。
そして、転送信号φ１を、時刻ｄにおいて、「Ｌｏ」（５Ｖ）から「Ｌｏ′」に移行させ、時刻ｆにおいて、「Ｌｏ′」から「Ｈ」（０Ｖ）に移行させる。
転送信号φ２は、転送信号φ１を期間Ｕ後にずらしたものである。
このようにすることで、転送サイリスタＴは、図３の転送サイリスタＴ及び設定サイリスタＳの動作を兼ねる。
【０１２９】
以上説明したように、第２の実施の形態に係るレーザ光発生部１０では、レーザ部品ＣのレーザダイオードＬＤは、転送信号φ１、φ２が「Ｌｏ′」の場合に、光量の小さい状態で点灯するが、この光量を影響が生じない値に設定すればよい。
そして、転送サイリスタＴが設定サイリスタＳを兼ねること、点灯信号線７５を設けないことにより、レーザ部品Ｃが小型化される。
【０１３０】
なお、レーザ部品Ｃにおいて、転送特性と発光特性に問題が無い場合には、レーザダイオードＬＤの代わりに、転送サイリスタＴをレーザサイリスタとして構成してもよい。例えば、ｐアノード層８１とｎカソード層８４とをクラッド層として、レーザ発振させてもよい。このようにすることで、図１０（ａ）において、トンネル接合層８５、ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８を積層することを要しない。よって、レーザ部品Ｃの製造が容易になる。
【０１３１】
［第３の実施の形態］
レーザダイオードＬＤでは、電圧が印加された際に、発振遅れが生じたり、発振が開始しても緩和振動が生じたりして、光強度の変動（ばらつき）が発生する。なお、ここでの光強度は、放射強度（又は光度）をいう。
図１５は、レーザダイオードＬＤの光強度Ｐの時間変化を示す図である。縦軸は、光強度Ｐ、横軸は、時間ｔである。
時間ｔにおける“Ｏｎ”のタイミングで、レーザダイオードＬＤに電圧印加され、“Ｏｆｆ”のタイミングで、レーザダイオードＬＤへの電圧印加が停止されたとする。このとき、理想的な応答波形Ｒｉは、“Ｏｎ”のタイミングから“Ｏｆｆ”のタイミングまで、予め定められた光強度Ｐが維持されることである。
【０１３２】
しかし、実際は、“Ｏｎ”のタイミングからレーザダイオードＬＤが発振を開始するまでに発振遅れ時間ｔｄがある。また、発振が開始しても、光強度Ｐが変動する緩和振動が発生する（緩和振動波形Ｒｒ参照）。そして、緩和振動は、緩和振動持続時間ｔｒにおいて継続する。
【０１３３】
よって、“Ｏｎ”のタイミングで発生する発振遅れや緩和振動などにより、光強度Ｐの変動（ばらつき）、“Ｏｎ”のタイミングから“Ｏｆｆ”のタイミングまでに得られる光量（放射エネルギー）の変動（ばらつき）などを生じやすい。このため、発振遅れや緩和振動などのため、“Ｏｎ”のタイミングと“Ｏｆｆ”のタイミングとの間の時間を短くしづらい。すなわち、高速な光のスイッチングが行いにくい。
例えば、発振遅れ時間ｔｄと緩和振動持続時間ｔｒとを合わせた時間は、約５ｎｓｅｃである。このため、単に、発光するレーザ素子ＬＤを順にオフ状態からオン状態にする場合には、約２００Ｍｂｐｓ以上の速度で、レーザダイオードＬＤを切り替えられない。なお、高速に動かす場合としては、１Ｇｂｐｓ以上が求められる。
【０１３４】
しかし、緩和振動持続時間ｔｒが経過すると、緩和振動波形Ｒｒで示す光強度Ｐの変動が収まる。そして、光強度Ｐは、レーザダイオードＬＤに流す電流により、設定される。
【０１３５】
そこで、第３の実施の形態においては、点灯信号φＩを二段階で供給する。すなわち、光強度Ｐをレベル“０／１”で表した場合、レベル“１”に対応する光強度Ｐ（レベル“１”のオン状態）とする前に、レベル“０”にみなされる（対応する）弱い光強度Ｐ（レベル“０”のオン状態）の期間を設けている。レベル“０”の光強度ＰとはレーザダイオードＬＤがオフ状態の光強度である。レベル“１”の光強度Ｐとは、出射させたい光強度である。そして、レベル“０”とみなされる光強度Ｐとは、例えば、レーザダイオードＬＤがオフ状態であるときと同様に、光検出器４が検出できないような光強度である。
なお、レベルは、“０／１”の２値の代わりに、レベル“ｍ：ｍは１以上の整数”とレベル“０”との多値であってもよい。以下では、レベル“１”は、レベル“ｍ”を含むとして、レベル“０”とレベル“１”とで説明する。なお、レベルを、論理値と表記してもよい。
【０１３６】
図１６は、レーザダイオードＬＤの光強度Ｐを説明する図である。図１６（ａ）は、電流Ｉに対する光強度Ｐを示す図、図１６（ｂ）は、時間ｔに対する光強度Ｐの変化を示す図である。
図１６（ａ）に示すように、レーザダイオードＬＤは、電流Ｉがしきい値電流Ｉｔｈを超えると、発振を開始する。そこで、しきい値電流Ｉｔｈ以上で光強度Ｐがレベル“０”とみなされる電流Ｉ（“０”）と、光強度Ｐがレベル“１”に対応する電流Ｉ（“１”）とを供給するとする。なお、電流Ｉ（“０”）とする際にレーザダイオードＬＤに印加する電圧をＶ（“０”）、電流Ｉ（“１”）とする際にレーザダイオードＬＤに印加する電圧をＶ（“１”）とする。例えば、Ｖ（“０”）を１．５Ｖとし、Ｖ（“１”）を１．７Ｖとする。
【０１３７】
そして、図１６（ｂ）に示すように、まず、レーザダイオードＬＤに印加する電圧をＶ（“０”）とし、レベル“０”のオン状態で発振（点灯）させる。この状態において、発振遅れや緩和振動を生じさせておく。その後、レーザダイオードＬＤに印加する電圧をＶ（“１”）とし、レベル“１”のオン状態とする。そして、レーザダイオードＬＤに印加する電圧を、０Ｖ（「Ｈ」）とすることで、レーザダイオードＬＤをオフにする。
Ｖ（“０”）が印加されたレーザダイオードＬＤにＶ（“１”）の電圧を印加することで、直ちに、レベル“１”のオン状態になる。そして、レベル“１”の期間（図１６（ｂ）の期間τ）には、発振遅れや緩和振動の影響を受けない。なお、期間τの前のレベル“０”のオン状態である期間σにおいて、発振遅れや緩和振動を吸収している。
【０１３８】
第３の実施の形態に係るレーザ光発生部１０は、第１の実施の形態に係るレーザ光発生部１０と同様に、レーザダイオードＬＤが発光素子（レーザ素子）アレイとして配置されたレーザ部品Ｃとレーザ部品Ｃを駆動する信号発生回路１１０とを備える。他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、異なる部分を説明する。
図１７は、レーザ部品Ｃの等価回路図及びレーザ部品Ｃを駆動する信号などを供給する信号発生回路１１０を説明する図である。なお、レーザ部品Ｃ及び信号発生回路１１０は、図３に示した第１の実施の形態に係るレーザ光発生部１０に比べ、複雑になっている。
【０１３９】
（レーザ光発生部１０）
まず、信号発生回路１１０を説明する。信号発生回路１１０は、転送サイリスタＴを順にオン状態に設定する信号を発生する転送信号発生部１２０ａ、１２０ｂ、レーザダイオードＬＤを点灯させる信号を発生する点灯信号発生部１４０、基準電位Ｖｓｕｂを供給する基準電位供給部１６０、駆動のための電源電位Ｖｇｋ１、Ｖｇｋ２を供給する電源電位供給部１７０ａ、１７０ｂを備える。
転送信号発生部１２０ａは、転送信号φ１、φ２、スタート信号φｓ１を、転送信号発生部１２０ｂは、転送信号φ３、φ４、スタート信号φｓ２を発生する。なお、図１７では、図示を容易にするために、転送信号発生部１２０ａと転送信号発生部１２０ｂとを分けて示している。これらを区別しない場合は、転送信号発生部１２０と表記することがある。また、転送信号φ１〜φ４をそれぞれ区別しない場合は転送信号φと表記することがある。
【０１４０】
点灯信号発生部１４０は、点灯信号φＩ１、φＩ２（区別しない場合は、φＩと表記する。）を送信する。
電源電位供給部１７０ａは、電源電位Ｖｇｋ１を、電源電位供給部１７０ｂは、電源電位Ｖｇｋ２を供給する。なお、図１７では、図示を容易にするために、電源電位供給部１７０ａと電源電位供給部１７０ｂとを分けて示している。これらを区別しない場合は、電源電位供給部１７０と表記することがある。なお、電源電位Ｖｇｋ１、Ｖｇｋ２を区別しない場合は、Ｖｇｋと表記することがある。
【０１４１】
次に、レーザ部品Ｃを説明する。レーザ部品Ｃは、第１の実施の形態のレーザ部品Ｃと同様に、レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、…、設定サイリスタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…、転送サイリスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、…、結合ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、…、電源線抵抗Ｒｇ１、Ｒｇ２、Ｒｇ３、…を備える。なお、図１７では、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ８に関連する部分を示す。
奇数番号の結合ダイオードＤ１、Ｄ３、Ｄ５、…は、奇数番号の転送サイリスタＴ１、Ｔ３、Ｔ５、…をそれぞれ番号順に２つをペアにして、それぞれのペアの間に設けられている。偶数番号の結合ダイオードＤ２、Ｄ４、Ｄ６、…は、偶数番号の転送サイリスタＴ２、Ｔ４、Ｔ６、…をそれぞれ番号順に２つをペアにして、それぞれのペアの間に設けられている。結合ダイオードＤの数は、例えば、レーザダイオードＬＤの数が１２８個であると、１２６個である。
【０１４２】
レーザ部品Ｃは、後述する転送信号φ１〜φ４が送信される転送信号線７２−１〜７２−４（区別しない場合は、転送信号線７２と表記する。）に過剰な電流が流れるのを防止するために転送信号線７２−１〜７２−４のそれぞれに設けられた電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒ４を備える。さらに、レーザ部品Ｃは、後述するスタート信号φｓ１、φｓ２が送信されるスタート信号線７３−１、７３−２（区別しない場合は、スタート信号線７３と表記する。）に過剰な電流が流れるのを防止するためにスタート信号線７３−１、７３−２のそれぞれに設けられた電流制限抵抗Ｒ５、Ｒ６を備える。なお、電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒ６を電流制限抵抗Ｒと表記することがある。
【０１４３】
ここでは、転送サイリスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、…、設定サイリスタＳ１、Ｓ２、Ｓ３、…、電源線抵抗Ｒｇ１、Ｒｇ２、Ｒｇ３、…、結合ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、…、複数の電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒ６、転送信号線７２−１〜７２−４、スタート信号線７３−１、７３−２、後述する点灯信号線７５−１、７５−２などにより駆動部１０１が構成され、レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、…による発光素子（レーザ素子）アレイにより発光部１０２が構成される。
【０１４４】
次に、レーザ部品Ｃにおける各素子の電気的な接続について説明する。
転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳのそれぞれのアノードは、レーザ部品Ｃの基板８０に接続される（アノードコモン）。
そして、これらのアノードは、基板８０の裏面に設けられたＶｓｕｂ端子である裏面電極９１（第１の実施の形態における図４（ｂ）参照）を介して、基準電位供給部１６０から基準電位Ｖｓｕｂが供給される。
なお、この接続はｐ型の基板８０を用いた際の構成であり、ｎ型の基板を用いる場合には極性が逆となり、不純物を添加していないイントリンシック（ｉ）型（半絶縁性又は絶縁性）の基板を用いる場合は、駆動部１０１及び発光部１０２が設けられる側に、基準電位Ｖｓｕｂと接続される端子が設けられる。
【０１４５】
レーザダイオードＬＤのアノードは、同じ番号の設定サイリスタＳのカソードに接続される。
設定サイリスタＳのゲートＧｓは、同じ番号の転送サイリスタＴのゲートＧｔに接続される。
【０１４６】
転送サイリスタＴの配列に沿って、奇数番号の転送サイリスタＴ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、…の内、ｎ（ｎは１以上の整数）を転送サイリスタＴの番号とする場合、１＋４×（ｎ−１）の番号の転送サイリスタＴ（図１７では転送サイリスタＴ１、Ｔ５、…）のカソードは、転送信号線７２−１に接続される。そして、転送信号線７２−１は、電流制限抵抗Ｒ１を介してφ１端子に接続されている。このφ１端子には、転送信号発生部１２０ａから転送信号φ１が送信される。
また、奇数番号の転送サイリスタＴ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、…の内、３＋４×（ｎ−１）の番号の転送サイリスタＴ（図１７では転送サイリスタＴ３、Ｔ７、…）のカソードは、転送信号線７２−２に接続される。そして、転送信号線７２−２は、電流制限抵抗Ｒ２を介してφ２端子に接続されている。このφ２端子には、転送信号発生部１２０ａから転送信号φ２が送信される。
そして、１＋４×（ｎ−１）の番号の転送サイリスタＴ（図１７では転送サイリスタＴ１、Ｔ５、…）のゲートＧｔは、同じ番号の結合ダイオードＤのアノードに接続される。
この結合ダイオードＤのカソードは、３＋４×（ｎ−１）の番号の転送サイリスタＴ（図１７では転送サイリスタＴ３、Ｔ７、…）のゲートＧｔに接続される。
なお、ゲートＧｔ１のアノードは、電流制限抵抗Ｒ５を介してφｓ１端子に接続される。このφｓ１端子には、転送信号発生部１２０ａからスタート信号φｓ１が送信される。
【０１４７】
転送サイリスタＴの配列に沿って、偶数番号の転送サイリスタＴ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８、…の内、ｎ（ｎは１以上の整数）を転送サイリスタＴの番号とする場合、２＋４×（ｎ−１）の番号の転送サイリスタＴ（図１７では転送サイリスタＴ２、Ｔ６、…）のカソードは、転送信号線７２−３に接続される。そして、転送信号線７２−３は、電流制限抵抗Ｒ３を介してφ３端子に接続される。このφ３端子には、転送信号発生部１２０ｂから転送信号φ３が送信される。
また、偶数番号の転送サイリスタＴ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８、…の内、４＋４×（ｎ−１）の番号の転送サイリスタＴ（図１７では転送サイリスタＴ４、Ｔ８、…）のカソードは、転送信号線７２−４に接続される。そして、転送信号線７２−４は、電流制限抵抗Ｒ４を介してφ４端子に接続されている。このφ４端子には、転送信号発生部１２０ｂから転送信号φ４が送信される。
そして、２＋４×（ｎ−１）の番号の転送サイリスタＴ（図１７では転送サイリスタＴ２、Ｔ６、…）のゲートＧｔは、同じ番号の結合ダイオードＤのアノードに接続される。
この結合ダイオードＤのカソードは、４＋４×（ｎ−１）の番号の転送サイリスタＴ（図１７では転送サイリスタＴ４、Ｔ８、…）のゲートＧｔに接続される。
なお、ゲートＧｔ２のアノードは、電流制限抵抗Ｒ６を介してφｓ２端子に接続される。このφｓ２端子には、転送信号発生部１２０ｂからスタート信号φｓ２が送信される。
【０１４８】
奇数番号の転送サイリスタＴ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、…のゲートＧｔ１、Ｇｔ３、Ｇｔ５、Ｇｔ７、…は、同じ番号の電源線抵抗Ｒｇを介して、電源線７１−１に接続される。電源線７１−１は、Ｖｇｋ１端子に接続される。このＶｇｋ１端子には、電源電位供給部１７０ａから電源電位Ｖｇｋ１が供給される。
また、偶数番号の転送サイリスタＴ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８、…のゲートＧｔ２、Ｇｔ４、Ｇｔ６、Ｇｔ８、…は、同じ番号の電源線抵抗Ｒｇを介して、電源線７１−２に接続される。電源線７１−２は、Ｖｇｋ２端子に接続される。このＶｇｋ２端子には、電源電位供給部１７０ｂから電源電位Ｖｇｋ２が供給される。
【０１４９】
奇数番号のレーザダイオードＬＤ１、ＬＤ３、ＬＤ５、ＬＤ７、…のカソードは、点灯信号線７５−１を介して、φＩ１端子に接続される。このφＩ１端子には、レーザ部品Ｃの外側に設けられた電流制限抵抗ＲＩ１を介して、点灯信号発生部１４０から点灯信号φＩ１が送信される。
偶数番号のレーザダイオードＬＤ２、ＬＤ４、ＬＤ６、ＬＤ８、…のカソードは、点灯信号線７５−２を介して、φＩ２端子に接続される。このφＩ２端子には、レーザ部品Ｃの外側に設けられた電流制限抵抗ＲＩ２を介して、点灯信号発生部１４０から点灯信号φＩ２が送信される。
なお、点灯信号線７５−１、７５−２を区別しない場合は、点灯信号線７５と表記する。
そして、電流制限抵抗ＲＩ１、ＲＩ２は、レーザ部品Ｃの内部に設けられもよい。電流制限抵抗ＲＩ１、ＲＩ２は、電流制限抵抗ＲＩと表記することがある。
【０１５０】
以上説明したように、第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃは、奇数番号のレーザダイオードＬＤ１、ＬＤ３、ＬＤ５、…の組（奇数番号のレーザダイオードＬＤの組）と、偶数番号のレーザダイオードＬＤ２、ＬＤ４、ＬＤ６、…の組（偶数番号のレーザダイオードＬＤの組）とが独立して構成され、レーザダイオードＬＤの番号順に組み合わされた構成となっている。
【０１５１】
なお、レーザ部品Ｃの平面レイアウト及び断面構造は、図４に示した第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃの一部を変更すればよい。よって、説明を省略する。
【０１５２】
（レーザ光発生部１０の動作）
＜タイミングチャート＞
図１８は、第３の実施の形態に係るレーザ光発生部１０の動作を説明するタイミングチャートである。
図１８のタイミングチャートは、レーザ部品Ｃの８個のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ８の順に点灯（点灯制御と表記する。）する部分を示す。
【０１５３】
図１８において、時刻ａから時刻ｗへとアルファベット順に時刻が経過するとする。レーザダイオードＬＤ１は、期間Ｕ（１）（時刻ａから時刻ｆ）において、レーザダイオードＬＤ２は、期間Ｕ（２）（時刻ａから時刻ｋ）において、レーザダイオードＬＤ３は、期間Ｕ（３）（時刻ｆから時刻ｐ）において、点灯制御される。以下、同様にして番号が４以上のレーザダイオードＬＤが点灯制御される。なお、期間Ｕ（１）は、レーザ部品Ｃの起動の期間であって、他の期間と異なる。期間Ｕ（２）、Ｕ（３）、Ｕ（４）、…は同じ長さの期間とし、それぞれを区別しないときは期間Ｕと呼ぶ。
そして、例えば、レーザダイオードＬＤ２が点灯制御される期間Ｕ（２）の後半の時刻ｅから時刻ｋの間は、レーザダイオードＬＤ３が点灯制御される期間Ｕ（３）の前半と重なっている。つまり、奇数番号のレーザダイオードＬＤの組の点灯制御の期間Ｕと、偶数番号のレーザダイオードＬＤの組の点灯制御の期間Ｕとは、期間Ｕの１／２ずれている。
【０１５４】
φ１端子〜φ４端子に送信される転送信号φ１〜φ４、及び、φ１ｓ、φｓ２端子に送信されるスタート信号φｓ１、φｓ２は、「Ｈ」（０Ｖ）と「Ｌ」（−３．３Ｖ）との２つの電位を有する信号である。
【０１５５】
スタート信号φｓ１は、奇数番号の転送サイリスタＴにおけるオン状態の転送（伝播）を開始させる。同様に、スタート信号φｓ２は、偶数番号の転送サイリスタＴにおけるオン状態の転送（伝播）を開始させる。
スタート信号φｓ１は、時刻ａにおいて「Ｈ」、時刻ｇで「Ｈ」から「Ｌ」に移行し、その後「Ｌ」を維持する。
スタート信号φｓ２は、時刻ａにおいて「Ｌ」で時刻ｂで「Ｌ」から「Ｈ」に移行する。そして、時刻ｌで「Ｈ」から「Ｌ」に移行し、その後「Ｌ」を維持する。
【０１５６】
転送信号φ１〜φ４は、連続する２つの期間Ｕ（例えば、期間Ｕ（３）と期間（５）、又は、期間Ｕ（２）と期間Ｕ（４））を単位として波形が繰り返される。
【０１５７】
転送信号φ１は、時刻ａにおいて「Ｌ」、時刻ｇで「Ｌ」から「Ｈ」に移行する。そして、時刻ｐで「Ｈ」から「Ｌ」に移行し、時刻ｔで「Ｌ」から「Ｈ」に移行する。以後同様に繰り返す。すなわち、時刻ｆから開始する期間Ｕ（３）と時刻ｒで終了する期間Ｕ（４）とを繰り返し単位とする。
転送信号φ２は、時刻ａにおいて「Ｈ」、時刻ｆで「Ｈ」から「Ｌ」に移行する。そして、時刻ｑで「Ｌ」から「Ｈ」に移行し、時刻ｓで「Ｈ」から「Ｌ」に移行する。以後同様に繰り返す。すなわち、時刻ａから開始する期間Ｕ（１）と時刻ｐで終了する期間Ｕ（３）とを繰り返し単位とする。
転送信号φ２は、転送信号φ１の繰り返し波形を期間Ｕずらした波形である。
【０１５８】
転送信号φ３は、転送信号φ１を期間Ｕの１／２ずらした波形である。また、転送信号φ４は、転送信号φ２を期間Ｕの１／２ずらした波形である。
【０１５９】
点灯信号φＩ１、φＩ２は、「Ｈ」（０Ｖ）、「Ｌ（“０”）」、「Ｌ（“１”）」の少なくとも３つの電位を有する信号である。例えば、「Ｌ（“０”）」は、レーザダイオードＬＤをレベル“０”のオン状態にするＶ（“０”）の−１．５Ｖと、設定サイリスタＳに印加される−３．３Ｖとの和−４．８Ｖである。また、「Ｌ（“１”）」は、レーザダイオードＬＤをレベル“１”のオン状態にするＶ（“１”）の−１．７Ｖと、設定サイリスタＳに印加される−３．３Ｖの和−５．０Ｖである。なお、図１８では、光強度の差を示すために、点灯信号φＩ１、φＩ２の電圧は、比例関係に基づいた記載にしていない。
期間Ｕ（３）で説明すると、点灯信号φＩ１は、時刻ｆで「Ｈ」である。そして、時刻ｈで「Ｈ」から「Ｌ（“０”）」に移行する。そして、時刻ｎで「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」に移行し、時刻ｏで「Ｌ（“１”）」から「Ｈ」に移行する。そして、時刻ｐで「Ｈ」を維持する。これを期間Ｕ毎に繰り返す。なお、時刻ｈから時刻ｎまでの期間がレベル“０”のオン状態である期間σ、時刻ｎから時刻ｏまでの期間がレベル“１”のオン状態である期間τである。
点灯信号φＩ２は、点灯信号φＩ１を期間Ｕの１／２ずらした波形である。
なお、後述するように、「Ｈ」（０Ｖ）の期間の代わりに、正（＋）の電位とした期間「Ｈ（＋）」としてもよい。
【０１６０】
次に、図１７を参照しつつ、図１８によりレーザダイオードＬＤの点灯制御について説明する。図１８において、レーザダイオードＬＤのオン状態（レベル“０”のオン状態及びレベル“１”のオン状態）を斜線で示している。
まず、奇数番号のレーザダイオードＬＤの組の点灯制御を説明する。
（時刻ａ）
時刻ａにおいて、スタート信号φｓ１が「Ｈ」であると、転送サイリスタＴ１のゲートＧｔ１が「Ｈ」（０Ｖ）になる。前述したように、サイリスタのしきい電圧は、ゲートの電位からｐｎ接合の順方向電位Ｖｄ（１．５Ｖ）を引いた値であるので、転送サイリスタＴ１のしきい電圧は、−１．５Ｖになる。
なお、転送サイリスタＴ３のゲートＧｔ３は、結合ダイオードＤ１を介して、−１．５Ｖになる。よって、転送サイリスタＴ３のしきい電圧は、−３．０Ｖになる。また、転送サイリスタＴ５のゲートＧｔ５は、結合ダイオードＤ３を介して、−３Ｖになる。よって、転送サイリスタＴ５のしきい電圧は、−４．５Ｖになる。また、番号が７以上の転送サイリスタＴは、ゲートＧｔが電源線抵抗Ｒｇを介して、電源電位Ｖｇｋ１の「Ｌ（−３．３Ｖ）」であるので、しきい電圧が−４．８Ｖである。
【０１６１】
このとき、転送信号φ１は、「Ｌ」（−３．３Ｖ）であって、転送サイリスタＴ１のしきい電圧（−１．５Ｖ）より絶対値において大きい。よって、転送サイリスタＴ１がターンオンし、ゲートＧｔ１を「Ｈ」（０Ｖ）に維持する。なお、転送信号φ１が送信される転送サイリスタＴ５などのしきい電圧（−４．５Ｖ）は、転送信号φ１の「Ｌ」（−３．３Ｖ）より絶対値において大きいので、ターンオンしない。
【０１６２】
一方、転送信号φ２は、「Ｈ」（０Ｖ）であるので、転送サイリスタＴ３、Ｔ７、…などは、カソード及びアノード（基板８０）がともに「Ｈ」（０Ｖ）となり、ターンオンしない。
【０１６３】
設定サイリスタＳのゲートＧｓ１は、ゲートＧｔ１に接続されているので、ゲートＧｔ１が「Ｈ」（０Ｖ）になると、「Ｈ」（０Ｖ）になる。よって、設定サイリスタＳのしきい電圧が−１．５Ｖとなって、オン状態に移行しうる状態に設定される。
このとき、点灯信号φＩ１は、レベル“０”のオン状態でレーザダイオードＬＤ１を点灯させる「Ｌ（“０”）」（−４．８Ｖ）である。よって、レーザダイオードＬＤ１は、レベル“０”のオン状態となる。このレベル“０”のオン状態の期間において、レーザダイオードＬＤ１に発振遅れ及び緩和振動を生じさせて安定な状態にする。
【０１６４】
（時刻ｄ）
時刻ｂ、ｃは、奇数番号のレーザダイオードＬＤには関係しない。
時刻ｄにおいて、点灯信号φＩ１が、レベル“１”のオン状態でレーザダイオードＬＤ１を点灯させる「Ｌ（“１”）」（−５．０Ｖ）となると、レーザダイオードＬＤ１は、レベル“１”のオン状態になる。このとき、レーザダイオードＬＤ１は、レベル“０”のオン状態の期間において、発振遅れが解消され且つ緩和振動が減衰しているので、光強度Ｐの変動や光エネルギのばらつきが抑制される。
【０１６５】
（時刻ｅ）
時刻ｅにおいて、点灯信号φＩ１を「Ｌ（“１”）」から「Ｈ」（０Ｖ）にすると、レーザダイオードＬＤ１のカソードと設定サイリスタＳ１のアノード（基板８０）とがともに「Ｈ」（０Ｖ）になるため、設定サイリスタＳ１がターンオフするとともに、レーザダイオードＬＤ１がオフ状態となって消灯する。
このとき、点灯信号φＩ１を「Ｈ」（０Ｖ）より＋側の電位（図１８の点灯信号φＩ１において破線で示す「Ｈ（＋）」。）に設定してもよい。＋側の電位にすることで、設定サイリスタＳのｎゲート層８２、ｐゲート層８３から電荷（キャリア）が引き抜かれ、より高速にレーザダイオードＬＤ１が消灯する。
【０１６６】
（時刻ｆ）
時刻ｆにおいて、転送信号φ２を「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）にすると、しきい電圧が−３．０Ｖである転送サイリスタＴ３がターンオンする。そして、ゲートＧｔ２を０Ｖにする。これにより、設定サイリスタＳ３のゲートＧｓ３が０Ｖになる。すると、設定サイリスタＳ３は、しきい電圧が−１．５Ｖになり、オン状態へ移行可能な状態に設定される。
また、転送サイリスタＴ５のゲートＧｔ５が、結合ダイオードＤ３を介して、−１．５Ｖになるので、転送サイリスタＴ５のしきい電圧が−３Ｖになる。
このとき、点灯信号φＩ１は、「Ｈ」であるので、設定サイリスタＳ３はターンオンせず、レーザダイオードＬＤ３は点灯しない。
ここでは、転送サイリスタＴ１、Ｔ３が共にオン状態になる。
【０１６７】
（時刻ｇ）
時刻ｇにおいて、スタート信号φｓ１を「Ｈ」から「Ｌ」にするとともに、転送信号φ１を「Ｌ」から「Ｈ」にする。
すると、転送サイリスタＴ１は、カソードとアノードとがともに「Ｈ」になり、ターンオフする。また、ゲートＧｔ１が「Ｌ」（−３．３Ｖ）になって、転送サイリスタＴ１のしきい電圧が−４．８Ｖになる。
すなわち、転送サイリスタＴ１がオフ状態になることから、転送サイリスタＴ１から転送サイリスタＴ３へオン状態が転送される（伝播する）。
【０１６８】
（時刻ｈ）
時刻ｈにおいて、点灯信号φＩ１が「Ｈ」から「Ｌ（“０”）」になると、設定サイリスタＳ３がターンオンするとともに、レーザダイオードＬＤ３がレベル“０”のオン状態になる。
【０１６９】
（時刻ｎ）
時刻ｉ〜ｍは、奇数番号のレーザダイオードＬＤには関係しない。
時刻ｎにおいて、点灯信号φＩ１が「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」になると、レーザダイオードＬＤ３がレベル“１”のオン（点灯）状態になる。
【０１７０】
（時刻ｏ）
時刻ｏにおいて、点灯信号φＩ１を「Ｌ（“１”）」から「Ｈ」（０Ｖ）にすると、時刻ｅと同様に、レーザダイオードＬＤ３のカソードと設定サイリスタＳ３のアノード（基板８０）とがともに「Ｈ」（０Ｖ）になるため、設定サイリスタＳ３がターンオフするとともに、レーザダイオードＬＤ３がオフ状態となって消灯する。
【０１７１】
（時刻ｐ）
時刻ｐにおいて、転送信号φ１が「Ｈ」から「Ｌ」になると、しきい電圧が−３Ｖである転送サイリスタＴ５がターンオンする。そして、ゲートＧｔ５及びゲートＧｓ５が０Ｖになって、設定サイリスタＳ５がオン状態へ移行可能な状態になる。
【０１７２】
（時刻ｑ）
時刻ｑにおいて、転送信号φ２を「Ｌ」から「Ｈ」にする。すると、転送サイリスタＴ３は、カソードとアノードとがともに「Ｈ」になり、ターンオフする。また、ゲートＧｔ３が「Ｌ」（−３．３Ｖ）になって、転送サイリスタＴ３のしきい電圧が−４．８Ｖになる。
すなわち、転送サイリスタＴ３がオフ状態になることから、オン状態が転送サイリスタＴ３から転送サイリスタＴ５へ転送される（伝播する）。
【０１７３】
この後は、転送信号φ１、φ２及び点灯信号φＩ１にしたがって、同様の動作が繰り返され、奇数番号のレーザダイオードＬＤの点灯制御が行われる。
【０１７４】
次に、偶数番号のレーザダイオードＬＤの点灯制御について説明する。
（時刻ａ）
時刻ａにおいて、スタート信号φｓ２が「Ｌ」、転送信号φ３が「Ｈ」、転送信号φ４が「Ｈ」である。すると、図１７から分かるように、転送サイリスタＴ２のゲートＧｔ２が「Ｌ」（−３．３Ｖ）であるので、転送サイリスタＴ２のしきい電圧が−４．８Ｖである。同様に、設定サイリスタＳ２のゲートＧｔ２も「Ｌ」（−３．３Ｖ）であって、設定サイリスタＳ２のしきい電圧が−４．８Ｖである。
転送信号φ３が「Ｈ」であるために、転送サイリスタＴ３の転送信号φ３が供給されるカソードとアノード（基板８０）がともに「Ｈ」（０Ｖ）であるので、転送サイリスタＴ３はオフ状態である。
また、点灯信号φＩ２が「Ｈ」（０Ｖ）であるので、設定サイリスタＳ３及びレーザダイオードＬＤ３はオフ状態である。
なお、着目するレーザダイオードＬＤに関係しない他のサイリスタ（転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳ）、他のレーザダイオードＬＤについては、奇数番号のレーザダイオードＬＤで説明したのと同様であるので、説明を省略する。
【０１７５】
（時刻ｂ）
スタート信号φｓ２が「Ｌ」から「Ｈ」になると、転送サイリスタＴ２のゲートＧｔ２及び設定サイリスタＳ２のゲートＧｓ２がともに、「Ｈ」（０Ｖ）となって、転送サイリスタＴ２及び設定サイリスタＳ２のしきい電圧が−１．５Ｖになる。
そして、転送サイリスタＴ２のカソードに供給される転送信号φ３が「Ｈ」から「Ｌ」（−３．３Ｖ）になるので、転送サイリスタＴ２がターンオンする。
なお、点灯信号φＩ２が「Ｈ」に維持されているので、設定サイリスタＳ２はターンオンせず、レーザダイオードＬＤ２もオフ状態である。
【０１７６】
（時刻ｃ）
時刻ｃにおいて、点灯信号φＩ２が「Ｈ」から「Ｌ（“０”）」になると、設定サイリスタＳ２がターンオンして、レーザダイオードＬＤ２がレベル“０”のオン状態になる。
【０１７７】
（時刻ｉ）
時刻ｄ〜ｈは、偶数番号のレーザダイオードＬＤの点灯制御には関係しない。
時刻ｉにおいて、点灯信号φＩ２が「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」になると、レーザダイオードＬＤ２がレベル“１”のオン（点灯）状態になる。
【０１７８】
（時刻ｊ）
時刻ｊにおいて、点灯信号φＩ２が「Ｌ（“１”）」から「Ｈ」になると、レーザダイオードＬＤ２のカソードと設定サイリスタＳ２のアノード（基板８０）とがともに「Ｈ」（０）になるので、設定サイリスタＳ２がターンオフするとともに、レーザダイオードＬＤ２がオフ（消灯）状態になる。
【０１７９】
レーザダイオードＬＤ２のレベル“１”での点灯期間（時刻ｉから時刻ｊ）は、レーザダイオードＬＤ１のレベル“１”での点灯期間（時刻ｄから時刻ｅ）から期間Ｕの１／２後ろにずれている。また、レーザダイオードＬＤ２のレベル“１”での点灯期間（時刻ｉから時刻ｊ）は、レーザダイオードＬＤ３のレベル“１”での点灯期間（時刻ｎから時刻ｏ）から期間Ｕの１／２前にずれている。
【０１８０】
この後における偶数番号のレーザダイオードＬＤの点灯制御は、既に説明した奇数番号のレーザダイオードＬＤの点灯制御と同様であるので、説明を省略する。
【０１８１】
なお、レーザダイオードＬＤを消灯状態（非点灯）とするときは、点灯信号φＩ１又は点灯信号φＩ２を、「Ｈ」（０Ｖ）のままとすればよい。このようにすることで、設定サイリスタＳのしきい電圧が−１．５Ｖになっても、設定サイリスタＳはターンオンせず、レーザダイオードＬＤは消灯状態（非点灯）となる。
【０１８２】
以上説明したように、転送サイリスタＴのゲート端子Ｇｔは結合ダイオードＤによって相互に接続されている。よって、ゲートＧｔの電位が変化すると、電位が変化したゲートＧｔに、順バイアスの結合ダイオードＤを介して接続されたゲートＧｔの電位が変化する。そして、電位が変化したゲートを有する転送サイリスタＴのしきい電圧が変化する。転送サイリスタＴは、しきい電圧が電源電位Ｖｇｋ１、Ｖｇｋ２（「Ｌ」（−３．３Ｖ））より高い（絶対値が小さい負の値）と、転送信号φ（転送信号φ１〜φ４）が「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ」（−３．３Ｖ）に移行するタイミングにおいてターンオンする。
そして、オン状態の転送サイリスタＴのゲートＧｔにゲートＧｓが接続された設定サイリスタＳは、しきい電圧が−１．５Ｖであるので、点灯信号φＩ（点灯信号φＩ１、φＩ２）が「Ｈ」（０Ｖ）から「Ｌ（“０”）」に移行するとターンオンし、レベル“０”のオン状態になる。そして、点灯信号φＩ（点灯信号φＩ１、φＩ２）が「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」に移行するとレーザダイオードＬＤは、レベル“１”のオン（点灯）状態になる。
【０１８３】
すなわち、転送サイリスタＴはオン状態になることで、点灯制御の対象であるレーザダイオードＬＤを指定し、「Ｌ（“０”）」の点灯信号φＩ（点灯信号φＩ１、φＩ２）は、点灯制御の対象であるレーザダイオードＬＤに直列接続された設定サイリスタＳをターンオンするとともに、レーザダイオードＬＤをレベル“０”のオン状態に移行させ、「Ｌ（“１”）」の点灯信号φＩ（点灯信号φＩ１、φＩ２）は、レーザダイオードＬＤをレベル“１”のオン（点灯）状態にする。
【０１８４】
そして、奇数番号のレーザダイオードＬＤの組に属する転送サイリスタＴをスタート信号φｓ１、転送信号φ１、φ２を用いて駆動することで、奇数番号のレーザダイオードＬＤの組を点灯制御する。偶数番号のレーザダイオードＬＤの組に属する偶数番号の転送サイリスタＴをスタート信号φｓ２、転送信号φ３、φ４を用いて駆動することで、偶数番号のレーザダイオードＬＤの組を点灯制御する。そして、奇数番号のレーザダイオードＬＤの組のレベル“１”での点灯期間と、偶数番号のレーザダイオードＬＤの組のレベル“１”での点灯期間とを、時間軸上において交互に設けている。すなわち、奇数番号のレーザダイオードＬＤの組を転送させる転送路と、偶数番号のレーザダイオードＬＤの組を転送させる転送路とのように、組毎に複数の転送路を設けている。そして、偶数番号又は奇数番号のいずれか一方のレーザダイオードＬＤの組のレベル“１”での点灯期間に、偶数番号又は奇数番号のいずれか他方のレーザダイオードＬＤの組のレベル“０”での点灯期間を設けることで、レベル“１”でのレーザダイオードＬＤの点灯が、短い間隔で切り替えている。すなわち、出射させるレーザダイオードＬＤが高速に切り替えられることになる（応答させられる）。例えば、時刻ｅから時刻ｊまでに相当する周期で切り替えられる。なお、奇数番号のレーザダイオードＬＤの組のみを用いた場合には、例えば、時刻ｅから時刻ｏまでに相当する周期で切り替えることになる。
【０１８５】
レベル“０”の期間σは、発振の遅れや緩和振動の状態によって設定すればよい。
ここでは、転送路を奇数番号のレーザダイオードＬＤの組と偶数番号のレーザダイオードＬＤの組との二つ（二段）設けたが、より高速に応答させるために転送路を三つ（三段）以上としてもよい。
【０１８６】
なお、レーザダイオードＬＤをレベル“０”のオン状態に常時維持するようにしてもよい。すなわち、レーザダイオードＬＤに直流電圧（直流バイアス）を印加して、レベル“０”のオン状態にすればよい。
【０１８７】
また、第３の実施の形態を第２の実施の形態に適用してもよい。
なお、第３の実施の形態に係るレーザ部品Ｃでは、スタート信号φｓ１、φｓ２を用いたが、第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃと同様に、スタートダイオードＳＤを用いる構成としてもよい。
【０１８８】
なお、上記ではレベル“１／０”で説明したが、レベル“ｍ（ｍは１以上の整数）”とレベル“０”との組み合わせであってもよい。
【０１８９】
［第４の実施の形態］
第３の実施の形態に係るレーザ部品Ｃでは、番号の順にレーザダイオードＬＤが切り替えられて点灯制御される。これに対して、第４の実施の形態では、点灯制御の途中において、次に点灯制御するレーザダイオードＬＤの順番を番号順又は逆番号順に切り替えられる。
【０１９０】
図１９は、第４の実施の形態に係るレーザ部品Ｃの回路構成及び信号発生回路１１０を説明する等価回路図である。
第４の実施の形態に係るレーザ部品Ｃは、以下に説明する部分を除くと、第３の実施の形態と同様である。よって、異なる部分を説明し、同様な部分は同じ符号を付して説明を省略する。
図１９では、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ９、設定サイリスタＳ１〜Ｓ９、転送サイリスタＴ１〜Ｔ９の部分を示している。これ以降は繰り返しである。
【０１９１】
（レーザ光発生部１０）
レーザ光発生部１０における信号発生回路１１０は、転送信号発生部１２０、点灯信号発生部１４０、基準電位供給部１６０、電源電位供給部１７０を備える。
転送信号発生部１２０は、転送信号φ１、φ２、φ３、φ４、φ５、φ６、φ７、φ８、φ９（区別しない場合は転送信号φと表記する。）、スタート信号φｓ１、φｓ２、φｓ３（区別しない場合はスタート信号φｓと表記する。）を発生する。
点灯信号発生部１４０は、点灯信号φＩ１、φＩ２、φＩ３（区別しない場合は点灯信号φＩと表記する。）を供給する。
電源電位供給部１７０は、電源電位Ｖｇｋ１、Ｖｇｋ２、ＶｇＫ３（区別しない場合は電源電位Ｖｇｋと表記する。）を供給する。
【０１９２】
レーザ部品Ｃは、レーザダイオードＬＤ、設定サイリスタＳ、転送サイリスタＴが番号順に３つの組に分けられている。すなわち、レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ４、ＬＤ７、…など、番号が１＋３×（ｎ−１）（ｎは１以上の整数。以下同じ。）で構成された第１組と、レーザダイオードＬＤ２、ＬＤ５、ＬＤ８、…など、番号が２＋３×（ｎ−１）で構成された第２組と、レーザダイオードＬＤ３、ＬＤ６、ＬＤ９、…など、番号が３＋３×（ｎ−１）で構成された第３組とに分けられている。
【０１９３】
そして、第１組の転送サイリスタＴのゲートＧｔは、電源線抵抗Ｒｇを介して電源線７１−１に接続されている。電源線７１−１は、電源電位供給部１７０から電源電位Ｖｇｋ１が供給される。
第２組の転送サイリスタＴのゲートＧｔは、電源線抵抗Ｒｇを介して電源線７１−２に接続されている。電源線７１−２は、電源電位供給部１７０から電源電位Ｖｇｋ２が供給される。
第３組の転送サイリスタＴのゲートＧｔは、電源線抵抗Ｒｇを介して電源線７１−３に接続されている。電源線７１−３は、電源電位供給部１７０から電源電位Ｖｇｋ３が供給される。
第１組のレーザダイオードＬＤのカソード（図２のｎオーミック電極３２１に相当）は、点灯信号線７５−１に接続されている。点灯信号線７５−１は、点灯信号発生部１４０から点灯信号φＩ１が送信される。
第２組のレーザダイオードＬＤのカソードは、点灯信号線７５−２に接続されている。点灯信号線７５−２は、点灯信号発生部１４０から点灯信号φＩ２が送信される。
第３組のレーザダイオードＬＤのカソードは、点灯信号線７５−３に接続されている。点灯信号線７５−３は、点灯信号発生部１４０から点灯信号φＩ３が送信される。
【０１９４】
そして、それぞれの組において、転送サイリスタＴのゲートＧｔ間が、互いに逆向きに並列接続された結合ダイオードＤと結合ダイオードＤ′とで接続されている。例えば、第１組では、転送サイリスタＴ１のゲートＧｔ１と転送サイリスタＴ４のゲートＧｔ４とが、結合ダイオードＤ１と結合ダイオードＤ′１とで接続され、転送サイリスタＴ４のゲートＧｔ４と転送サイリスタＴ７のゲートＧｔ７とが、結合ダイオードＤ４と結合ダイオードＤ′４とで接続されている。
【０１９５】
さらに、第１組の転送サイリスタＴのカソードは、転送サイリスタＴ１、Ｔ４、Ｔ７、…の番号順に循環するように転送信号線７２−１、７２−２、７２−３に接続されている。そして、転送信号線７２−１、７２−２、７２−３には、転送信号φ１、φ２、φ３が送信される。なお、転送サイリスタＴ１のゲートＧｔ１に接続された結合ダイオードＤ１のアノード及び結合ダイオードＤ′１のカソードは、スタート信号φｓ１が送信されるように接続されている。
また、第２組の転送サイリスタＴのカソードは、転送サイリスタＴ２、Ｔ５、Ｔ８、…の番号順に循環するように転送信号線７２−４、７２−５、７２−６に接続されている。そして、転送信号線７２−４、７２−５、７２−６には、転送信号φ４、φ５、φ６が送信される。なお、転送サイリスタＴ２のゲートＧｔ２に接続された結合ダイオードＤ２のアノード及び結合ダイオードＤ′２のカソードは、スタート信号φｓ２が送信されるように接続されている。
同様に、第３組の転送サイリスタＴのカソードは、転送サイリスタＴ３、Ｔ６、Ｔ９、…の番号順に循環するように転送信号線７２−７、７２−８、７２−９に接続されている。そして、転送信号線７２−７、７２−８、７２−９には、転送信号φ７、φ８、φ９が送信される。なお、転送サイリスタＴ３のゲートＧｔ３に接続された結合ダイオードＤ３のアノード及び結合ダイオードＤ′３のカソードは、スタート信号φｓ３が送信されるように接続されている。
【０１９６】
なお、図１９では、信号の記号（転送信号φ１のφ１など）とそれが供給される端子の記号（φ１端子のφ１など）とは同じであるので、端子に対する記号の記載を省略する。
また、電流制限抵抗Ｒ、ＲＩと表記する。
【０１９７】
（レーザ光発生部１０の動作）
図２０は、第４の実施の形態に係るレーザ光発生部１０の動作を説明するタイミングチャートである。
図２０のタイミングチャートは、レーザ部品Ｃの９個のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ９を点灯制御する部分を示す。
【０１９８】
図２０において、時刻ａから時刻ｑへとアルファベット順に時刻が経過するとする（なお、時刻ａから時刻ｏは、図７の時刻ａから時刻ｗと異なる。）。レーザダイオードＬＤ１は、期間Ｕ（１）（時刻ａから時刻ｃ）において、レーザダイオードＬＤ２は、期間Ｕ（２）（時刻ｃから時刻ｅ）において、レーザダイオードＬＤ３は、期間Ｕ（３）（時刻ｅから時刻ｉ）において、レベル“１”のオン（点灯）状態になる。以下、同様にして番号が４以上のレーザダイオードＬＤが点灯制御される。なお、期間Ｕ（１）、Ｕ（２）、Ｕ（３）、…は同じ長さの期間とし、それぞれを区別しないときは期間Ｕと呼ぶ。
【０１９９】
第１組におけるφ１端子〜φ３端子に送信される転送信号φ１〜φ３、及び、φｓ１端子に送信されるスタート信号φｓ１は、「Ｈ」（０Ｖ）と「Ｌ」（−３．３Ｖ）との２つの電位を有する信号である。以下では、「Ｈ」（０Ｖ）及び「Ｌ」（−３．３Ｖ）を、「Ｈ」及び「Ｌ」と省略する場合がある。
【０２００】
転送信号φ１は、時刻ａで「Ｌ」、時刻ｆで「Ｌ」から「Ｈ」に移行し、時刻ｏで「Ｈ」から「Ｌ」に移行する。
転送信号φ２は、時刻ａで「Ｈ」、時刻ｅで「Ｈ」から「Ｌ」に移行し、時刻ｌで「Ｌ」から「Ｈ」に移行する。
転送信号φ３は、時刻ａで「Ｈ」、時刻ｋで「Ｈ」から「Ｌ」に移行し、時刻ｐで「Ｌ」から「Ｈ」に移行する。
転送信号φ１〜φ３は、時刻ａから時刻ｑまでを繰り返す。
一方、スタート信号φｓ１は、時刻ａで「Ｈ」、時刻ｆにおいて、転送信号φ１が「Ｌ」から「Ｈ」に移行する際に「Ｈ」から「Ｌ」に移行し、その後、「Ｌ」を維持する。
【０２０１】
第２組の転送信号φ４、φ５、φ６は、第１組の転送信号φ１、φ２、φ３を時間軸上で後ろに期間Ｕずらしたものである。
また、第３組の転送信号φ７、φ８、φ９は、第２組の転送信号φ４、φ５、φ６を時間軸上で後ろに期間Ｕずらしたものである。
【０２０２】
転送信号φ１〜φ９は、「Ｌ」の期間として３×期間Ｕ＋時刻ｋから時刻ｌまでに相当する期間の長さを有し、「Ｈ」の期間として、６×期間Ｕ−時刻ｋから時刻ｌまでに相当する期間の長さを有する。そして、転送信号φ１と転送信号φ２とは、一部の「Ｌ」の期間（例えば、時刻ｇから時刻ｈの期間）が重なる。転送信号φ２と転送信号φ３とも同様であり、転送信号φ３と転送信号φ１とも同様である。他の転送信号φについても同様である。
【０２０３】
また、点灯信号φＩ１は、時刻ａで「Ｌ（“１”）」、時刻ｃで「Ｌ（“１”）」から「Ｌ（“０”）」に移行し、時刻ｇで「Ｌ（“０”）」から「Ｈ」に移行する。そして、時刻ｈで「Ｈ」から「Ｌ（“０”）」に移行し、時刻ｉで「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」に移行する。そして、時刻ａから時刻ｉまでを繰り返す。
すなわち、点灯信号φＩ１は、そのレーザダイオードＬＤがレベル“１”のオン（点灯）状態になる期間Ｕ（「Ｌ（“１”）」の期間τ）の前（時刻ｈから時刻ｉまでの期間に相当する期間σ１）において、レベル“０”のオン状態となり、期間Ｕの後（時刻ｃから時刻ｇまでの期間に相当する期間σ２）において、レベル“０”のオン状態となる。そして、期間σ２と期間σ１との間において、「Ｈ」になる期間を有している。
そして、点灯信号φＩ１は、３×期間Ｕの周期で繰り返す。
【０２０４】
点灯信号φＩ２は、点灯信号φＩ１を時間軸上で後ろに期間Ｕずらしたものである。同様に、点灯信号φＩ３は、点灯信号φＩ２を時間軸上で後ろに期間Ｕずらしたものである。
【０２０５】
以下では、時刻順にレーザ部品Ｃの動作を説明する。なお、サイリスタ（転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳ）の動作については、第１の実施の形態において詳細に説明したので、異なる部分を中心に説明する。
（時刻ａ）
時刻ａにおいて、スタート信号φｓ１が「Ｈ」（０Ｖ）であるので、転送サイリスタＴ１のしきい電圧は、−１．５Ｖである。このとき、転送信号φ１が「Ｌ」（−３．３Ｖ）であるので、転送サイリスタＴ１がターンオンする。また、設定サイリスタＳ１もしきい電圧が−１．５Ｖである。そして、点灯信号φＩ１が「Ｌ（“１”）」であるので、レーザダイオードＬＤ１は、レベル“１”のオン（点灯）状態となる。
このとき、順方向の結合ダイオードＤ１で接続された転送サイリスタＴ４は、しきい電圧が−３．０Ｖになっている。
同様に、転送サイリスタＴ２もターンオンする。
なお、転送サイリスタＴ３は、スタート信号φｓ３が「Ｈ」であるので、しきい電圧が−１．５Ｖである。しかし、転送サイリスタＴ３は、転送信号φ７が「Ｈ」であるので、オフ状態である。
【０２０６】
（時刻ｂ）
時刻ｂにおいて、点灯信号φＩ２が「Ｈ」から「Ｌ（“０”）」に移行すると、レーザダイオードＬＤ２は、レベル“０”のオン状態になる。
【０２０７】
（時刻ｃ）
時刻ｃにおいて、転送信号φ７が「Ｈ」から「Ｌ」になるので、転送サイリスタＴ３がターンオンする。
このとき、点灯信号φＩ１が「Ｌ（“１”）」から「Ｌ（“０”）」に移行すると、レーザダイオードＬＤ１は、レベル“０”のオン状態になる。
また、点灯信号φＩ２が「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」に移行すると、レーザダイオードＬＤ１は、レベル“１”のオン（点灯）状態になる。
【０２０８】
（時刻ｄ）
時刻ｄにおいて、点灯信号φＩ３が「Ｈ」から「Ｌ（“０”）」に移行すると、レーザダイオードＬＤ３は、レベル“０”のオン状態になる。
【０２０９】
（時刻ｅ）
時刻ｅにおいて、転送信号φ２が「Ｈ」から「Ｌ」（−３．３Ｖ）になる。すると、しきい電圧が−３．０Ｖであった転送サイリスタＴ４がターンオンする。そして、結合ダイオードＤ４を介して、転送サイリスタＴ７のしきい電圧が−３．０Ｖになる。
また、点灯信号φＩ２が「Ｌ（“１”）」から「Ｌ（“０”）」になって、レーザダイオードＬＤ２が、オフ状態からレベル“０”のオン状態になる。
さらに、点灯信号φＩ３が「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」になると、レーザダイオードＬＤ３は、レベル“０”のオン状態からレベル“１”のオン（点灯）状態になる。
【０２１０】
（時刻ｆ）
時刻ｆにおいて、転送信号φ１が「Ｌ」から「Ｈ」になると、転送サイリスタＴ１のカソードが「Ｈ」になるので、転送サイリスタＴ１がターンオフする。このとき、スタート信号φｓ１が「Ｈ」から「Ｌ」になる。
ここで、転送サイリスタＴ１のゲートＧｔ１は、結合ダイオードＤ′１により、転送サイリスタＴ４のゲートＧｔ４と接続されている。結合ダイオードＤ１は逆方向となるが、結合ダイオードＤ′１が順方向になって、ゲートＧｔ１は、−１．５Ｖとなる。よって、転送サイリスタＴ１は、しきい電圧が−３．０Ｖとなる。すなわち、転送サイリスタＴ４がオン状態となると、並列に接続された逆方向きの結合ダイオードＤ１、Ｄ′１とにより、転送サイリスタＴ１、Ｔ７のしきい電圧が−３．０Ｖになる。
なお、設定サイリスタＳ１のゲートＧｓ１も−１．５Ｖとなるが、点灯信号φＩ１が「Ｌ（“０”）」であるので、オン状態を継続する。
【０２１１】
（時刻ｇ）
時刻ｇにおいて、点灯信号φＩ１が「Ｌ（“０”）」から「Ｈ」になると、レーザダイオードＬＤ１がレベル“０”のオン状態からオフ状態になる。これにより、設定サイリスタＳ１もオン状態からオフ状態になる。そして、設定サイリスタＳ１はしきい電圧が−３．０Ｖになる。
【０２１２】
（時刻ｈ）
時刻ｈにおいて、点灯信号φＩ１が「Ｈ」から「Ｌ（“０”）」になると、しきい電圧が−１．５Ｖの設定サイリスタＳ４がターンオンして、レーザダイオードＬＤ４がオフ状態からレベル“０”のオン状態になる。
【０２１３】
（時刻ｉ）
時刻ｉにおいて、転送信号φ５が「Ｈ」から「Ｌ」になると、転送サイリスタＴ５がターンオンする。
また、点灯信号φＩ１が「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」になると、レーザダイオードＬＤ４がレベル“０”のオン状態からレベル“１”のオン（点灯）状態になる。
【０２１４】
この後、時刻ｋにおいて、転送信号φ３が「Ｈ」から「Ｌ」に移行すると、転送サイリスタＴ７がターンオンする。
【０２１５】
このようにして、レーザダイオードＬＤにおいて、番号順にレベル“１”のオン（点灯）状態が切り替えられている。
すなわち、「Ｈ」から「Ｌ」への移行を転送信号φ１、φ２、φ３の順で循環させて行うことで、第１組の転送サイリスタＴ（転送サイリスタＴ１、Ｔ４、Ｔ７、…）において番号順にオン状態が転送される（伝播する）。他の組でも同様である。
【０２１６】
さらに、「Ｈ」から「Ｌ」への移行を転送信号φ１、φ４、φ７、φ２、φ５、φ８、φ３、φ６、φ９の順で循環させて行うことで、転送サイリスタＴにおいて番号順にオン状態が転送される（伝播する）。
そして、オン状態になった転送サイリスタＴに対応する設定サイリスタＳのしきい電圧が絶対値において小さくなった状態での点灯信号φＩの電位（「Ｌ（“０”）」又は「Ｌ（“１”）」）によって、レーザダイオードＬＤがレベル“０”のオン状態又はレベル“１”のオン（点灯）状態になる。
【０２１７】
上記においては、レーザダイオードＬＤも番号順に、オン（点灯）状態になる。そして、レベル“１”のオン（点灯）状態とする前に、レベル“０”のオン状態の期間σ１を設けているので、レーザダイオードＬＤにおける発振遅れや緩和振動の影響を受けない。
なお、オフ状態を維持する場合は、点灯信号φＩの電位を「Ｈ」に維持すればよい。
【０２１８】
一方、レーザダイオードＬＤを番号順にオン（点灯）状態にする途中から、番号の逆順にオン（点灯）状態にしたい場合がある。例えば、図２０において、レーザダイオードＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４、ＬＤ５と順にオン（点灯）状態を伝播させた後、レーザダイオードＬＤ４、ＬＤ３、ＬＤ２、ＬＤ１と逆順にオン（点灯）状態を伝播させる。
【０２１９】
この場合、時刻ｋにおいて、φＩ１を「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」にし、φＩ３を「Ｌ（“０”）」から「Ｌ（“１”）」にせず、「Ｌ（“０”）」を維持する。これにより、再びレーザダイオードＬＤ４がレベル“０”のオン状態からレベル“１”のオン（点灯）状態になる。なお、時刻ｋにおいて、φＩ１を「Ｌ（“０”）」としているので、発振遅れや緩和振動の影響を受けない。
そして、例えば、転送信号φ７は、時刻ｋにおいて、転送信号φ４は、時刻ｍにおいて、転送信号φ１は時刻ｎにおいてのように、転送信号φ７、φ４、φ１、φ９、φ６、φ３、φ８、φ５、φ２の順に「Ｈ」から「Ｌ」にするタイミングが循環するように転送信号φを調整することで、番号の逆順に転送サイリスタＴのオン状態を伝播させるとともに、レーザダイオードＬＤにおいて番号の逆順にオン状態（点灯状態）が伝播させられる。
【０２２０】
以上説明したように、第２の実施の形態に係るレーザ部品Ｃでは、レーザダイオードＬＤを少なくとも３つの組に分けてそれぞれに転送路を設けることで、レベル“１”のオン（点灯）状態の前後にレベル“０”のオン状態を設けている。そして、それぞれの組を少なくとも３相の転送信号φで駆動することにより、転送方向が切り替えられるようにしている。よって、配列された方向（番号の順）と逆方向（番号の逆順）とのいずれの転送方向にレベル“１”のオン（点灯）状態を切り替えても、レーザダイオードＬＤは、発振遅れや緩和振動の影響を受けない。
上記では、レベル“１”のオン（点灯）状態を番号の順に伝播させる途中から、番号の逆順に伝播させたが、配列された方向（番号の順）と逆方向（番号の逆順）とを交互に繰り返すように制御してもよい。
すなわち、波長λを短い側から長い側に走査（掃引）した後、逆に長い側から短い側に走査（掃引）しうる。さらに、波長λを短い側から長い側に走査（掃引）する途中、又は、波長λを長い側から短い側に走査（掃引）する途中において、逆方向に走査（掃引）しうる。また、走査（掃引）の途中において、特定の波長λのレーザダイオードＬＤに固定するようにしてもよい。
【０２２１】
なお、第４の実施の形態に係るレーザ部品Ｃは、第１の実施の形態において図１０に示した製造方法を一部変更することで製造される。よって、説明を省略する。
【０２２２】
また、第４の実施の形態において説明した逆方向にオン状態を伝播させる方法を、第１の実施の形態や第２の実施の形態に適用してもよい。
なお、第４の実施の形態に係るレーザ部品Ｃでは、スタート信号φｓ１、φｓ２、φｓ３を用いたが、第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃと同様に、スタートダイオードＳＤを用いる構成としてもよい。
【０２２３】
［第５の実施の形態］
第１の実施の形態から第４の実施の形態に係るレーザ光発生部１０のレーザ部品Ｃにおける発光素子の一例であるレーザダイオードＬＤは、クラッド層として働くｐアノード層８６とｎカソード層８８とで発光層８７が挟まれていた。
しかし、発光素子は、レーザダイオードＬＤの代わりに、発光層８７が二つの分布ブラッグ反射層（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）（以下では、ＤＢＲ層と表記する。）で挟まれ、発光層８７に垂直な方向に出射する垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）であってもよい。この垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬは、２つのＤＢＲ層の反射率が例えば９９％以上の場合に発振する。出射波長は、２つのＤＢＲ層に挟まれた発光層８７の厚さによって決められる。
【０２２４】
第５の実施の形態に係るレーザ部品Ｃは、図４に示した第１の実施の形態に係るレーザ部品Ｃの平面レイアウト図及び断面図と同様である。よって、第１の実施の形態において、レーザダイオードＬＤを垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬと置き換えればよい。
以下では、異なる部分である、垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬと設定サイリスタＳとが積層されたアイランド３０１を説明する。
【０２２５】
図２１は、第５の実施の形態に係るレーザ部品Ｃにおける設定サイリスタＳと垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬとが積層されたアイランド３０１を詳細に説明する図である。
第４の実施の形態に係るレーザ部品Ｃは、ｐアノード層８６及びｎカソード層８８がＤＢＲ層として構成されている。ｐアノード層８６は、電流狭窄層８６ｂを含んでいる。すなわち、ｐアノード層８６は、下側ｐアノード層８６ａ、電流狭窄層８６ｂ、上側ｐアノード層８６ｃの順で積層され、下側ｐアノード層８６ａ、上側ｐアノード層８６ｃがＤＢＲ層として構成されている。
そして、レーザ光は、基板８０に直交する方向に出射する。よって、ｎオーミック電極３２１は、中央部が開口になっている。
なお、下側ｐ層８６ａ、上側ｐ層８６ｃ、ｎカソード層８８を、下側ｐアノード（ＤＢＲ）層８６ａ、上側ｐアノード（ＤＢＲ）層８６ｃ、ｎカソード（ＤＢＲ）層８８と表記することがある。なお、図２１においては、ｐＤＢＲ、ｎＤＢＲと表記する。
【０２２６】
ＤＢＲ層は、例えばＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓの高Ａｌ組成の低屈折率層と、例えばＡｌ０．２Ｇａ０．８Ａｓの低Ａｌ組成の高屈折率層との組み合わせで構成されている。低屈折率層及び高屈折率層のそれぞれの膜厚（光路長）は、例えば中心波長の０．２５（１／４）に設定されている。なお、低屈折率層と高屈折率層とのＡｌの組成比は、０〜１の範囲で変更してもよい。
なお、電流狭窄層８６ｂの膜厚（光路長）は、採用する構造によって決定される。取り出し効率やプロセス再現性を重要視する場合は、ＤＢＲ層を構成する低屈折率層及び高屈折率層の膜厚（光路長）の整数倍に設定されるのがよく、例えば中心波長の０．７５（３／４）に設定されている。なお、奇数倍の場合は、電流狭窄層８６ｂは、高屈折率層と高屈折率層とで挟まれるとよい。また、偶数倍の場合は、電流狭窄層８６ｂは、高屈折率層と低屈折率層とで挟まれるとよい。すなわち、電流狭窄層８６ｂは、ＤＢＲ層による屈折率の周期の乱れを抑制するように設けられるとよい。逆に、酸化された部分の影響（屈折率や歪）を低減したい場合は、電流狭窄層８６ｂの膜厚は、数十ｎｍが好ましく、ＤＢＲ層内に立つ定在波の節の部分に挿入されるのが好ましい。
【０２２７】
第５の実施の形態に係るレーザ部品Ｃは、第１の実施の形態において図１０に示した製造方法を一部変更することで製造される。
例えば、基板８０の表面に凹凸（ステップ）を設けたパタン基板を用い、ステップの深さや幅により、半導体層の成長速度が変わる。よって、発光層８７の厚さが変わり、レーザ素子アレイを構成する複数の垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬにおいて、出射波長が異なるようにする。
そして、図１０（ａ）の半導体積層体形成工程において、ｐアノード層８６の下側ｐアノード層８６ａ及び上側ｐアノード層８６ｃ、ｎカソード層８８をＤＢＲ層として形成する。なお、ｐアノード層８６の下側ｐアノード層８６ａ又は上側ｐアノード層８６ｃや、ｎカソード層８８の一部など、半導体層の一部をＤＢＲ層としてもよい。
このようにすることで、第４の実施の形態に係るレーザ部品Ｃが製造されうる。
なお、トンネル接合層８５の代わりに、金属的な導電性を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物層を用いてもよい。
垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬは、第１の実施の形態から第４の実施の形態に適用しうる。
【０２２８】
［第６の実施の形態］
第１の実施の形態から第６の実施の形態に係るレーザ部品Ｃでは、レーザダイオードＬＤは、基板８０上に設けられた設定サイリスタＳ上に設けられていた。
第６の実施の形態では、基板８０上にレーザダイオードＬＤが設けられ、その上に設定サイリスタＳが設けられている。
他の構成は、第１の実施の形態と同じであるので、異なる部分である設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとが積層されたアイランド３０１を説明する。
【０２２９】
図２２は、第６の実施の形態に係るレーザ部品Ｃにおける設定サイリスタＳとレーザダイオードＬＤとが積層されたアイランド３０１を詳細に説明する図である。なお、符号は、第１の実施の形態と同じとした。
基板８０上に、ｐアノード層８６、発光層８７、ｎカソード層８８、トンネル接合層８５、ｐアノード層８１、ｎゲート層８２、ｐゲート層８３、ｎカソード層８４の順で積層されている。ｐアノード層８６及びｎカソード層８８は、クラッド層である。そこで、ｐアノード層８６、ｎカソード層８８をｐアノード（クラッド）層８６、ｎカソード（クラッド）層８８と表記することがある。
そして、ｐアノード層８６は、下側ｐアノード層８６ａ、電流狭窄層８６ｂ、上側ｐアノード層８６ｃを備える。
さらに、ｎカソード層８８は、第１の実施の形態におけるｎカソード層８８と同様に、下部ｎカソード層８８ａと上部回折格子層８８ｂとから構成されている。上部回折格子層８８ｂは、予め定められた間隔で回折格子（縞状の凹凸）に加工された部分で下部ｎカソード層８８ａと連続している。
【０２３０】
上部回折格子層８８ｂ上に、トンネル接合層８５を積層してもよいが、上部回折格子層８８ｂ上にｎカソード層８８とは異なる屈折率のｎカソード層を設けて、その上にトンネル接合層８５を積層するのがよい。
【０２３１】
すなわち、第６の実施の形態に係るレーザ部品ＣのレーザダイオードＬＤは、図７に示した第１の実施の形態におけるレーザダイオードＬＤと同様に、基板８０の表面に沿った方向に光を出射する。
【０２３２】
また、クラッド層であるｐアノード層８６及びｎカソード層８８を、第７の実施の形態で説明したように、ＤＢＲ層として構成してもよい。この場合、レーザダイオードＬＤは、垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬになる。そして、ｐアノード層８６及びｎカソード層８８をＤＢＲ層とした垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬは、基板８０の面に垂直な方向に光を出射する。
なお、トンネル接合層８５の代わりに、金属的な導電性を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物層を用いてもよい。
基板８０上にレーザダイオードＬＤ又は垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬが設けられ、その上に設定サイリスタＳが設けられた構成は、第１の実施の形態から第４の実施の形態に適用しうる。
【０２３３】
第１の実施の形態から第６の実施の形態に係るレーザ光発生部１０のレーザ部品Ｃにおいて、発光素子（レーザダイオードＬＤ、垂直共振器面発光レーザＶＣＳＥＬ）、サイリスタ（転送サイリスタＴ、設定サイリスタＳ）の導電型を逆にするとともに、回路の極性を変更してもよい。すなわち、アノードコモンをカソードコモンとしてもよい。
【０２３４】
各実施の形態における、転送サイリスタＴおよび設定サイリスタＳの構造としては、各実施の形態における転送サイリスタＴおよび設定サイリスタＳの機能を有する構造であればｐｎｐｎの４層構造以外であってもよい。例えば、サイリスタ特性を有するｐｉｎｉｎ構造、ｐｉｐｉｎ構造、ｎｐｉｐ構造、またはｐｎｉｎ構造などであってもよい。この場合、ｐｉｎｉｎ構造のｐとｎに挟まれた、ｉ層、ｎ層、ｉ層、ｐｎｉｎ構造のｐとｎとに挟まれた、ｎ層、ｉ層のいずれかがゲート層となり、ゲート層上に設けられたｎオーミック電極をゲートＧｔ（ゲートＧｓ）の端子とすればよい。もしくは、ｎｐｉｐ構造のｎとｐに挟まれた、ｉ層、ｐ層、ｉ層、ｎｐｉｐ構造のｎとｐとに挟まれた、ｐ層、ｉ層のいずれかがゲート層となり、ゲート層上に設けられたｐオーミック電極をゲートＧｔ（ゲートＧｓ）の端子とすればよい。
【０２３５】
以上においては、主にｐ型のＧａＡｓを基板８０の例として説明した。他の基板を用いた場合における各半導体層（図１０（ａ）の半導体積層体形成工程で形成する半導体積層体）の例を説明する。
【０２３６】
まず、ＧａＮ基板を用いた場合における半導体積層体の一例は以下の通りである。
ｐアノード層８１は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｐ型のＡｌ０．９ＧａＮである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
ｎゲート層８２は、例えば不純物濃度１×１０１７／ｃｍ３のｎ型のＡｌ０．９ＧａＮである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
ｐゲート層８３は、例えば不純物濃度１×１０１７／ｃｍ３のｐ型のＡｌ０．９ＧａＮである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
ｎカソード層８４は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｎ型のＡｌ０．９ＧａＮである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
【０２３７】
トンネル接合層８５は、ｎ型の不純物を高濃度に添加したｎ＋＋層８５ａとｎ型の不純物を高濃度に添加したｐ＋＋層８５ｂとの接合（図１０（ｂ）参照。）で構成されている。ｎ＋＋層８５ａ及びｐ＋＋層８５ｂは、例えば不純物濃度１×１０２０／ｃｍ３と高濃度である。なお、通常の接合の不純物濃度は、１０１７／ｃｍ３台〜１０１８／ｃｍ３台である。ｎ＋＋層８５ａとｐ＋＋層８５ｂとの組み合わせ（以下では、ｎ＋＋層８５ａ／ｐ＋＋層８５ｂで表記する。）は、例えばｎ＋＋ＧａＮ／ｐ＋＋ＧａＮ、ｎ＋＋ＧａＩｎＮ／ｐ＋＋ＧａＩｎＮ、ｎ＋＋ＡｌＧａＮ／ｐ＋＋ＡｌＧａＮである。なお、組み合わせを相互に変更したものでもよい。
【０２３８】
ｐアノード（クラッド）層８６は、下側ｐアノード（クラッド）層８６ａ、電流狭窄層８６ｂ、上側ｐアノード（クラッド）層８６ｃを順に積層して構成されている（図１０（ｃ）参照）。
下側ｐアノード（クラッド）層８６ａ、上側ｐアノード（クラッド）層８６ｃは、例えば、不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｐ型のＡｌ０．９ＧａＮである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
ＧａＮ基板上では酸化狭窄層を電流狭窄層として使用することが困難であるため、電流通過部αにトンネル接合層又は金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層を設けた構造や、リッジ型構造、埋め込み型としたｎカソード（クラッド）層８８の構造が望ましい。もしくはイオン注入を電流狭窄方法として使用することも有効である。
【０２３９】
発光層８７は、井戸（ウエル）層と障壁（バリア）層とが交互に積層された量子井戸構造である。井戸層は、例えばＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなどであり、障壁層は、ＡｌＧａＮ、ＧａＮなどである。なお、発光層８７は、量子線（量子ワイヤ）や量子箱（量子ドット）であってもよい。また、発光層８７は井戸（ウエル）層、障壁（バリア）層、及び、これらの上下に設けられたスペーサ層の組み合わせで構成してもよい。例えば、共振器構造で構成してもよい。
【０２４０】
ｎカソード（クラッド）層８８は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｎ型のＡｌ０．９ＧａＮである。Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
【０２４１】
次に、ＩｎＰ基板を用いた場合における半導体積層体の一例は以下の通りである。
ｐアノード層８１は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｐ型のＩｎＧａＡｓＰである。Ｇａ組成、Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
ｎゲート層８２は、例えば不純物濃度１×１０１７／ｃｍ３のｎ型のＩｎＧａＡｓＰである。Ｇａ組成、Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
ｐゲート層８３は、例えば不純物濃度１×１０１７／ｃｍ３のｐ型のＩｎＧａＡｓＰである。Ｇａ組成、Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
ｎカソード層８４は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｎ型のＩｎＧａＡｓＰである。Ｇａ組成、Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
【０２４２】
トンネル接合層８５は、ｎ型の不純物を高濃度に添加したｎ＋＋層８５ａとｎ型の不純物を高濃度に添加したｐ＋＋層８５ｂとの接合（図８（ｂ）参照。）で構成されている。ｎ＋＋層８５ａ及びｐ＋＋層８５ｂは、例えば不純物濃度１×１０２０／ｃｍ３と高濃度である。なお、通常の接合の不純物濃度は、１０１７／ｃｍ３台〜１０１８／ｃｍ３台である。ｎ＋＋層８５ａとｐ＋＋層８５ｂとの組み合わせ（以下では、ｎ＋＋層８５ａ／ｐ＋＋層８５ｂで表記する。）は、例えばｎ＋＋ＩｎＰ／ｐ＋＋ＩｎＰ、ｎ＋＋ＩｎＡｓＰ／ｐ＋＋ＩｎＡｓＰ、ｎ＋＋ＩｎＧａＡｓＰ／ｐ＋＋ＩｎＧａＡｓＰ、ｎ＋＋ＩｎＧａＡｓＰＳｂ／ｐ＋＋ＩｎＧａＡｓＰＳｂである。なお、組み合わせを相互に変更したものでもよい。
【０２４３】
ｐアノード（クラッド）層８６は、下側ｐアノード（クラッド）層８６ａ、電流狭窄層８６ｂ、上側ｐアノード（クラッド）層８６ｃを順に積層して構成されている（図１０（ｃ）参照）。
下側ｐアノード（クラッド）層８６ａ、上側ｐアノード（クラッド）層８６ｃは、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｐ型のＩｎＧａＡｓＰである。Ｇａ組成、Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
ＩｎＰ基板上では酸化狭窄層を電流狭窄層として使用することが困難であるため、電流通過部αにトンネル接合層又は金属的導電性ＩＩＩ−Ｖ族化合物層を設けた構造や、リッジ型構造、埋め込み型としたｎカソード（クラッド）層８８の構造が望ましい。もしくはイオン注入を電流狭窄方法として使用することも有効である。
【０２４４】
発光層８７は、井戸（ウエル）層と障壁（バリア）層とが交互に積層された量子井戸構造である。井戸層は、例えばＩｎＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰＳｂなどであり、障壁層は、ＩｎＰ、ＩｎＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＡｓＰなどである。なお発光層８７は、量子線（量子ワイヤ）や量子箱（量子ドット）であってもよい。また、発光層８７は井戸（ウエル）層、障壁（バリア）層、及び、これらの上下に設けられたスペーサ層の組み合わせで構成してもよい。例えば、共振器構造で構成してもよい。
【０２４５】
ｎカソード（クラッド）層８８は、例えば不純物濃度１×１０１８／ｃｍ３のｎ型のＩｎＧａＡｓＰである。Ｇａ組成、Ａｌ組成は、０〜１の範囲で変更してもよい。
【０２４６】
これらの半導体層は、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）などによって積層され、半導体積層体が形成される。
【０２４７】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。そして、各実施の形態を互いに適用してもよい。
また、本発明の構成は有機材料からなるｐ型・ｎ型・ｉ型層に適用することも可能である。
【符号の説明】
【０２４８】
１…波長可変レーザ装置、２…光ビームスプリッタ、３…参照光ミラー、４…光検出器、５…生体、１０…レーザ光発生部、２０…合波部、３０…光出力部、７１（７１−１〜７１−３）…電源線、７２（７２−１〜７２−４）…転送信号線、７３（７３−１、７３−２）…スタート信号線、７５（７５−１、７５−２、７５−３）…点灯信号線、８０…基板、８１…ｐアノード層、８２…ｎゲート層、８３…ｐゲート層、８４…ｎカソード層、８５…トンネル接合層、８５ａ…ｎ＋＋層、８５ｂ…ｐ＋＋層、８６…ｐアノード層（ｐアノード（クラッド）層、ｐアノード（ＤＢＲ）層）、８７…発光層、８８…ｎカソード層（ｎカソード（クラッド）層、ｎカソード（ＤＢＲ）層）、９０…保護層、９１…裏面電極、１０１…駆動部、１０２…発光部、１１０…信号発生回路、１２０（１２０ａ、１２０ｂ）…転送信号発生部、１４０…点灯信号発生部、１６０…基準電位供給部、１７０（１７０ａ、１７０ｂ）…電源電位供給部、３０１、３０２〜３０６…アイランド、α…電流通過部（領域）、β…電流阻止部（領域）、φ１〜φ４…転送信号、φｓ、φｓ１〜φｓ２…スタート信号、φＩ、φＩ１、φＩ２…点灯信号、Ｃ…レーザ部品、Ｄ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…）、Ｄ′（Ｄ′１、Ｄ′２、Ｄ′３、…）…結合ダイオード、ＬＤ（ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、…）…レーザダイオード、Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３，…）…設定サイリスタ、ＳＤ…スタートダイオード、Ｔ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…）…転送サイリスタ、ＶＣＳＥＬ…垂直共振器面発光レーザ、Ｖｇｋ（Ｖｇｋ１、Ｖｇｋ２、Ｖｇｋ３）…電源電位、Ｖｓｕｂ…基準電位
【図１】
2018018946.tif 000003
【図２】
2018018946.tif 000004
【図３】
2018018946.tif 000005
【図４】
2018018946.tif 000006
【図５】
2018018946.tif 000007
【図６】
2018018946.tif 000008
【図７】
2018018946.tif 000009
【図８】
2018018946.tif 000010
【図９】
2018018946.tif 000011
【図１０】
2018018946.tif 000012
【図１１】
2018018946.tif 000013
【図１２】
2018018946.tif 000014
【図１３】
2018018946.tif 000015
【図１４】
2018018946.tif 000016
【図１５】
2018018946.tif 000017
【図１６】
2018018946.tif 000018
【図１７】
2018018946.tif 000019
【図１８】
2018018946.tif 000020
【図１９】
2018018946.tif 000021
【図２０】
2018018946.tif 000022
【図２１】
2018018946.tif 000023
【図２２】
2018018946.tif 000024