(57)【要約】      （修正有）【課題】高速化が可能な面発光型半導体レーザを提供する。【解決手段】ｎ型のＧａＡｓ基板上に、ｎ型の下部ＤＢＲ、活性領域１０４およびｐ型の上部ＤＢＲを有する。活性領域１０４は、ＩｎＧａＡｓから構成される量子井戸発光層１０４ＡおよびＧａＡｓＰから構成されるバリア層１０４Ｂを有する量子井戸構造と、当該量子井戸構造の上下に形成されたＧａＩｎＰから構成されるスペーサ層１０４Ｃとを有する。【選択図】図２
2015079903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧａＡｓ基板上に、第１導電型の下部半導体多層膜反射鏡、活性領域および第２導電型の上部半導体多層膜反射鏡を有し、
前記活性領域は、歪みを有する量子井戸発光層および歪みを有する障壁層を含む量子井戸構造と、前記量子井戸構造の両側に形成された歪みを有するスペーサ層とを備え、前記量子井戸発光層の歪みの極性は前記障壁層の歪みの極性と異なる、面発光型半導体レーザ。
【請求項２】
前記量子井戸発光層、前記障壁層および前記スペーサ層は、Ａｌ材料を包含しない、請求項１に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項３】
前記量子井戸発光層は圧縮歪み、前記障壁層は引っ張り歪み、前記スペーサ層は圧縮歪みである、請求項１または２に記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項４】
前記障壁層の歪み量は、前記量子井戸発光層の歪み量よりも大きい、請求項１ないし３いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項５】
前記量子井戸発光層、前記障壁層および前記スペーサ層の全体の歪みεは、次式で表され、ここで、ＮＷは量子井戸発光層の数、Ｎｂは障壁層の数、ＬＷは量子井戸発光層の膜厚、Ｌｂは障壁層の膜厚、ＬＳはスペーサ層の膜厚、εＷは量子井戸発光層の歪み、εｂは障壁層の歪み、εＳはスペーサ層の歪みであり、歪みεの絶対値は０．１％よりも小さい、請求項１ないし４いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
【数４】
2015079903.tif 000006
【請求項６】
前記障壁層の歪み量は１％以上である、請求項１ないし５いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項７】
前記量子井戸発光層は、ＩｎＧａＡｓから構成され、前記障壁層はＧａＡｓＰから構成され、前記スペーサ層はＧａＩｎＰから構成される、請求項１ないし６いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項８】
面発光型半導体レーザはさらに、選択酸化により形成された電流狭窄層を含み、前記電流狭窄層は、前記スペーサ層に近接して配置される、請求項１ないし７いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザと、
面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材とを実装した面発光型半導体レーザ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載された面発光型半導体レーザ装置と、
前記面発光型半導体レーザ装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段とを備えた光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置および光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信用の面発光型半導体レーザには、今後より高速な伝送速度(＞１０Ｇｂｐｓ)、もしくは低消費電力化が求められている。光通信に用いられる８５０ｎｍ帯の典型的な面発光型半導体レーザは、発光層にＧａＡｓ、バリア層にＡｌＧａＡｓを用いているが、さらなる高速化および低消費電力化には、新たな材料を用いなければ改善させることができない。新たな材料として期待されているのが歪量子井戸であり、発光層にＧａＡｓと格子定数が異なるＩｎＧａＡｓまたはＩｎＡｌＧａＡｓを用いて発光層に歪みを生じさせ、材料特性を改善させることで、高速化、低消費電力化を実現させている（特許文献１ないし４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６９６０６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８４６５号公報
【特許文献３】特開２００２−３１９７４２号公報
【特許文献４】特開２０１２−１５６５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、信頼性が高い面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザ装置および光伝送装置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】
【０００５】
請求項１は、ＧａＡｓ基板上に、第１導電型の下部半導体多層膜反射鏡、活性領域および第２導電型の上部半導体多層膜反射鏡を有し、前記活性領域は、歪みを有する量子井戸発光層および歪みを有する障壁層を含む量子井戸構造と、前記量子井戸構造の両側に形成された歪みを有するスペーサ層とを備え、前記量子井戸発光層の歪みの極性は前記障壁層の歪みの極性と異なる、面発光型半導体レーザ。
請求項２は、前記量子井戸発光層、前記障壁層および前記スペーサ層は、Ａｌ材料を包含しない、請求項１に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項３は、前記量子井戸発光層は圧縮歪み、前記障壁層は引っ張り歪み、前記スペーサ層は圧縮歪みである、請求項１または２に記載の面発光型半導体レーザ。
請求項４は、前記障壁層の歪み量は、前記量子井戸発光層の歪み量よりも大きい、請求項１ないし３いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項５は、前記量子井戸発光層、前記障壁層および前記スペーサ層の全体の歪みεは、次式で表され、ここで、ＮＷは量子井戸発光層の数、Ｎｂは障壁層の数、ＬＷは量子井戸発光層の膜厚、Ｌｂは障壁層の膜厚、ＬＳはスペーサ層の膜厚、εＷは量子井戸発光層の歪み、εｂは障壁層の歪み、εＳはスペーサ層の歪みであり、歪みεの絶対値は０．１％よりも小さい、請求項１ないし４いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
【数１】
2015079903.tif 000003
請求項６は、前記障壁層の歪み量は１％以上である、請求項１ないし５いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項７は、前記量子井戸発光層は、ＩｎＧａＡｓから構成され、前記障壁層はＧａＡｓＰから構成され、前記スペーサ層はＧａＩｎＰから構成される、請求項１ないし６いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項８は、面発光型半導体レーザはさらに、選択酸化により形成された電流狭窄層を含み、前記電流狭窄層は、前記スペーサ層に近接して配置される、請求項１ないし７いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザ。
請求項９は、請求項１ないし８いずれか１つに記載の面発光型半導体レーザと、面発光型半導体レーザからの光を入射する光学部材とを実装した面発光型半導体レーザ装置。
請求項１０は、請求項９に記載された面発光型半導体レーザ装置と、前記面発光型半導体レーザ装置から発せられたレーザ光を光媒体を介して伝送する伝送手段とを備えた光伝送装置。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１によれば、信頼性の高い面発光型半導体レーザを提供することができる。
請求項２によれば、量子井戸構造の信頼性を改善することができる。
請求項３によれば、活性領域の歪みを補償することができる。
請求項４によれば、キャリアの閉じ込めを強めることができる。
請求項５によれば、活性領域の歪を補償することができる。
請求項６によれば、キャリアの閉じ込めを強めることができる
請求項７によれば、信頼性の高い８５０ｎｍ帯の発振波長の面発光型半導体レーザを得ることができる。
請求項８によれば、電流狭窄層の歪みを補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例に係る面発光型半導体レーザを示す概略断面図である。
【図２】図１に示す面発光型半導体レーザの活性領域の拡大断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、活性領域のバンド構造を示し、図３（Ｂ）は、活性領域内の各層の圧縮歪みと引張り歪みを説明する図である。
【図４】本実施例の面発光型半導体レーザに光学部材を実装した面発光型半導体レーザ装置の構成を示す概略断面図である。
【図５】図４に示す面発光型半導体レーザ装置を用いた光伝送装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の説明では、面発光型半導体レーザをＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）と称する。好ましい実施の形態として、メサ型のＶＣＳＥＬを例示するが、本発明は必ずしもメサ型の面発光型半導体レーザである必要はない。さらに電流狭窄層として酸化狭窄層を用いるがこれも例示であって、本発明は、プロトン注入により電流狭窄層を形成するものであってもよいし、電流狭窄層を備えていないＶＣＳＥＬであってもよい。なお、図面のスケールは、発明の特徴を分かり易くするために強調しており、必ずしも実際のデバイスのスケールと同一ではないことに留意すべきである。
【実施例】
【０００９】
図１は、本発明の実施例に係る８５０ｎｍ帯のＶＣＳＥＬの概略断面図である。本実施例に係るＶＣＳＥＬ１０は、ｎ型のＧａＡｓ基板１００上に、高屈折率材料の半導体層と低屈折率材料の半導体層を交互に重ねたｎ型の下部分布ブラック型反射鏡（Distributed Bragg Reflector：以下、ＤＢＲという）１０２、８５０ｎｍ帯の光を発光する活性領域（または共振器部）１０４、高屈折率材料の半導体層と低屈折率材料の半導体層を交互に重ねたｐ型の上部ＤＢＲ１０６を含み、これらの層が有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）または分子線エピタキシー成長（ＭＢＥ）により順次積層されている。
【００１０】
下部ＤＢＲ１０２は、例えば、Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層とＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ層とのペアの複数層積層体であり、各層の厚さはλ／４ｎｒ（但し、λは発振波長、ｎｒは媒質の屈折率）であり、これらを４０ペアで積層している。ｎ型不純物であるシリコンをドーピングした後のキャリア濃度は、例えば、３×１０18ｃｍ-3である。
【００１１】
上部ＤＢＲ１０６は、例えば、Ａｌ0.9Ｇａ0.１Ａｓ層とＡｌ0.３Ｇａ0.7Ａｓ層とのペアの複数層積層体であり、各層の厚さはλ／４ｎｒであり、これらを２４ペアで積層している。ｐ型不純物であるカーボンをドーピングした後のキャリア濃度は、例えば、３×１０18ｃｍ-3である。上部ＤＢＲ１０６の一部の低屈折率材料がＡｌＡｓまたはＡｌＧａＡｓ（例えば、Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ）に置換され、そこに電流狭窄層１０８が形成される。好ましくは電流狭窄層１０８は、活性領域１０４に近い位置に形成される。また、素子の直列抵抗を下げるために、上部ＤＢＲ１０６および／または下部ＤＢＲ１０２中には、Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓ層とＡｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓ層との間に、その中間のアルミニウム混晶比を有する中間（グレーデッド）層を設けるようにしてもよい。
【００１２】
活性領域１０４は、後述するように、アンドープのＩｎＧａＡｓよりなる量子井戸発光層とアンドープのＧａＡｓＰよりなるバリア（障壁）層とを交互に積層した量子井戸構造と、量子井戸構造の上下に形成されたスペーサ層とを含み、８５０ｎｍ帯の発光が得られるように設計されている。
【００１３】
上部ＤＢＲ１０６から半導体層をエッチングすることで、基板上にメサＭが形成される。メサＭは、例えば円柱状に形成される。メサＭの頂部には、例えば、ＡｕまたはＡｕ／Ｔｉなどから構成された環状のｐ側電極１１０が形成され、ｐ側電極１１０は、上部ＤＢＲ１０６に電気的に接続される。好ましくは上部ＤＢＲ１０６は、最上層に不純物濃度が高いｐ型のＧａＡｓコンタクト層１０６Ｃを含み、ｐ側電極１１０とオーミック接続される。ｐ側電極１１０の中央の円形状の開口は、光出射口１１０Ａを規定する。図示する例では、光出射口１１０Ａが露出されているが、光出射口１１０Ａは、発振波長に対して透明な誘電体材料からなる保護膜によって覆われるようにしてもよい。
【００１４】
メサＭの底部、側部および頂部の周縁を覆うように層間絶縁膜１１２が形成される。層間絶縁膜１１２は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物等から構成される。メサ頂部の層間絶縁膜１１２には、ｐ側電極１１０を露出するように円形状のコンタクトホールが形成され、図示しない配線電極が当該コンタクトホールを介してｐ側電極１１０に接続される。基板１００の裏面には、ＡｕＧｅ等のｎ側電極１２０が形成される。
【００１５】
電流狭窄層１０８は、メサＭの側面から選択的に酸化された酸化領域１０８Ａと、当該酸化領域１０８Ａによって囲まれた非酸化領域１０８Ｂとを有する。酸化領域１０８Ａは、電気的に高抵抗または絶縁領域であり、相対的に屈折率が低く、非酸化領域１０８Ｂは、低抵抗の導電領域であり、相対的に屈折率が高い。ｐ側電極１１０から注入されたキャリアは、非酸化領域１０８Ｂ内で横方向に閉じ込められ、密度の高いキャリアが活性領域１０４へ注入される。また、活性領域１０４で発生されたレーザ光が非酸化領域１０８Ｂ内で横方向に閉じ込められる。非酸化領域（酸化アパーチャ）１０８Ｂの径を適宜選択することで、基本横モードまたは高次横モードの制御が可能である。こうして、光出射口１１０Ａからは、８５０ｎｍ帯のレーザ光が出射される。
【００１６】
次に、本実施例に係るＶＣＳＥＬの活性領域の詳細な構成について説明する。図２は、図１に示すＶＣＳＥＬの活性領域の拡大断面図である。同図に示すように、活性領域１０４は、アンドープのＩｎ0.09Ｇａ0.91Ａｓ量子井戸発光層１０４ＡおよびアンドープのＧａ0.62Ａｓ0.38Ｐバリア（障壁）層１０４Ｂを交互に積層した３重歪量子井戸構造と、当該３重歪量子井戸構造の上下に形成されたアンドープのＧａ0.50Ｉｎ0.50Ｐスペーサ層１０４Ｃとから構成される。中央の３重歪量子井戸構造を含むスペーサ層全体の膜厚は、λ／ｎｒ（但し、λは発振波長、ｎｒは媒質の屈折率）の整数倍である。これにより活性領域１０４内に定在波が立つようにして、光強度の最も強い腹の部分が量子井戸層の位置に来るように調整される。
【００１７】
図３（Ａ）は、活性領域１０４のバンド構造を示し、図３（Ｂ）は、活性領域内の量子井戸発光層、バリア層およびスペーサ層の圧縮または引張り歪みを説明する図である。ＧａＡｓにＩｎを加えると格子定数が大きくなり、他方、ＧａＡｓにＰを加えると格子定数が小さくなることが知られている。図３（Ｂ）に示すように、ＧａＡｓの格子定数をＤとしたとき、ＧａＡｓにＩｎを加えた量子井戸発光層１０４Ａの格子定数Ｄａは、格子定数Ｄよりも大きくなる（Ｄａ＞Ｄ）。このため、ＧａＡｓ基板上にエピタキシャル成長されたＩｎＧａＡｓ量子井戸発光層１０４Ａには圧縮の歪みが生じる。ＧａＡｓＰバリア層１０４Ｂの格子定数Ｄｂは、ＧａＡｓにＰを加えたことにより格子定数Ｄよりも小さくなる（Ｄｂ＜Ｄ）。このため、ＧａＡｓ基板上に成長されたバリア層１０４Ｂには、引張りの歪みが生じる。ＧａＩｎＰスペーサ層１０４Ｃの格子定数Ｄｃは、Ｉｎを加えたことにより格子定数Ｄよりも大きくなる（Ｄｃ＞Ｄ）。このため、ＧａＡｓ基板上に成長されたスペーサ層１０４Ｃには圧縮の歪みが生じる。
【００１８】
量子井戸発光層１０４Ａに圧縮性の歪みを与え、バリア層１０４Ｂに引張り性の歪みを与えることで、量子井戸発光層１０４Ａ内への電子と正孔の閉じ込めを強くすることが可能となり、これにより、低閾値発振、高速変調等のレーザ特性が改善され、ＶＣＳＥＬの高速化、低消費電力化を図ることができる。また、量子井戸発光層１０４Ａとバリア層１０４Ｂとにそれぞれ極性が反対の圧縮歪みと引張り歪みを与えることで量子井戸構造の歪みが補償されので、膜質等の信頼性を改善することができる。さらに、量子井戸構造の上下に圧縮歪みを有するスペーサ層１０４Ｃを形成することで、活性領域１０４の全体の歪みを補償することができる。
【００１９】
さらに本実施例の活性領域１０４を構成する層はＡｌ材料を用いていないので、量子井戸構造の膜質等の信頼性を向上させることができる。すなわち、歪量子井戸層の成長は、歪みによる欠陥発生を抑えるために低温度でされなければならないのに対し、Ａｌ材料の成長は、酸素の取り込みを低減させるために高温度での成長でなければならない。本実施例の活性領域１０４は、Ａｌフリーな構成であるため、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）等において、活性領域１０４の成長を低温度で実施することができ、その結果、膜質の良好な信頼性の高い歪量子井戸構造を得ることができる。
【００２０】
次に、本実施例の活性領域のより好ましい態様について説明する。８５０ｎｍ帯のＶＣＳＥＬの高速化および低消費電力化を実現するうえで歪量子井戸を用いることが効果的であるが、活性領域内に大きな歪みが残存すれば、結果的に劣化が早く進行し活性領域の寿命を短くしてしまう。従って、活性領域内の全体の歪みはできるだけ小さくすることが望ましい。
【００２１】
活性領域１０４の全体の歪みεは、次式で表わすことができる。活性領域１０４の全体の歪みεの絶対値は、０．１％よりも小さいことが望ましい。ここで、ＮＷは量子井戸発光層の数、Ｎｂは障壁層の数、ＬＷは量子井戸発光層の膜厚、Ｌｂは障壁層の膜厚、ＬＳはスペーサ層の膜厚、εＷは量子井戸発光層の歪み、εｂは障壁層の歪み、εＳはスペーサ層の歪みである。
【００２２】
【数２】
2015079903.tif 000004
【００２３】
活性領域１０４が、例えば図２に示すような組成、すなわち、Ｉｎ0.09Ｇａ0.91Ａｓ量子井戸発光層１０４Ａ、Ｇａ0.62Ａｓ0.38Ｐバリア層１０４Ｂの３重量子井戸構造と、Ｇａ0.50Ｉｎ0.50Ｐスペーサ層１０４Ｃとから構成され、量子井戸発光層１０４Ａの膜厚ＬＷが４ｎｍ、バリア層１０４Ｂの膜厚Ｌｂが６ｎｍ、スペーサ層１０４Ｃの膜厚ＬＳが１１０ｎｍ、量子井戸発光層１０４Ａの歪みεＷが＋０．６％、バリア層の歪みεｂが−１．４％、スペーサ層１０４Ｃの歪みεＳが０．１２％であるとき、全体の歪みεは、次式のようにゼロ（ε＝０）であり、理想的な値となる。全体の歪みεの絶対値が０．１％以下になるように、量子井戸発光層、バリア層およびスペーサ層の組成、量子井戸の数および膜厚が選択される。
【００２４】
【数３】
2015079903.tif 000005
【００２５】
また、障壁層の歪みεｂは、量子井戸発光層の歪みεＷよりも大きいことが望ましく（εｂ＞εＷ）、さらに好ましくは、障壁層の歪み量εｂは、１％よりも大きい。これにより、量子井戸発光層への電子の閉じ込めを強め、８５０ｎｍ帯の良好な発光を得ることができる。
【００２６】
電流狭窄層１０８は、活性領域１０４に近接した位置に形成されるが、電流狭窄層１１０は、酸化されるとその体積が収縮し、その結果、電流狭窄層１０８には引張りの歪みが生じる。電流狭窄層１０８に近接するスペーサ層１０４Ｃに圧縮の歪みを与えることで、電流狭窄層１０８の歪みを補償し、電流狭窄層１０８の歪みがバリア層１０４Ｂや量子井戸発光層１０４Ａへ伝播されるのを抑制することができる。なお、電流狭窄層１０８は、活性領域１０４の直上に形成してもよいが、その場合、電流狭窄層による光閉じ込め効果が大きくなり発光スペクトルが広がってしまうので、活性領域１０４と電流狭窄層１０８との間にＤＢＲを構成する層を少なくとも１層介在させることが好ましい。
【００２７】
上記実施例では、活性領域１０４の全体がＡｌ材料を含まない材料から構成される例を示したが、量子井戸構造のみがＡｌフリーな構成とし、スペーサ層１０４Ｃは、ＧａＡｓの格子定数と整合するＡｌＧａＡｓから構成されるようにしてもよい。この場合、スペーサ層１０４Ｃの成長は高温となるが、量子井戸構造を構成する量子井戸発生層１０４Ａおよびバリア層１０４Ｂを低温度で成長させることができるので、量子井戸発生層１０４Ａおよびバリア層１０４Ｂの歪みによる欠陥発生を抑制することができる。また、量子井戸数は３つに限らず、これ以外の数であってもよい。さらに図２に示される量子井戸発光層、バリア層およびスペーサ層の具体的な組成（混晶比）や膜厚は一例であって、必ずしもこのような値に限定されるものではない。
【００２８】
上記実施例では、上部ＤＢＲ１０６内に１つの電流狭窄層を形成したが、電流狭窄層は、複数形成されるようにしてもよいし、下部ＤＢＲ１０２内、あるいは上部ＤＢＲ１０６と下部ＤＢＲ１０２の双方に形成されるようにしてもよい。また、メサを形成することにより電流狭窄層の選択酸化を行うようにしたが、メサを形成することなく、例えば、積層された半導体層の表面から電流狭窄層に至る複数の穴を形成し、当該穴から電流狭窄層の選択酸化を行うようにしてもよい。
【００２９】
上記実施例では、基板１００の裏面にｎ側電極１２０を形成する例を示したが、ｎ側電極は、メサＭの底部の基板表面側に形成され、下部ＤＢＲ１０２と電気的に接続されるようにしてもよい。この場合、基板は半絶縁性であることができる。
【００３０】
上記実施例では、基板上に単一のメサ（発光部）が形成されたシングルスポットのＶＣＳＥＬを例示したが、複数のメサ（発光部）が形成されたマルチスポットのＶＣＳＥＬまたはＶＣＳＥＬアレイであってもよい。また、上記実施例では、典型的な形状としてメサを円柱状としたが、これに限らずメサは楕円状であってもよい。
【００３１】
上記実施例では、ｎ型のＧａＡｓ基板を用いたが、これとは反対に、ｐ型のＧａＡｓ基板上にｐ型の下部ＤＢＲおよびｎ型の上部ＤＢＲを形成するようにしてもよい。また上記実施例では、下部ＤＢＲの積層数を大きくし上部ＤＢＲ側から光を取り出すようにしたが、これとは反対に、上部ＤＢＲの積層数を大きくし下部ＤＢＲ側から光を取り出すようにしてもよい。
【００３２】
次に、本実施例のＶＣＳＥＬを利用した面発光型半導体レーザ装置、および光伝送装置について図面を参照して説明する。
【００３３】
図４は、ＶＣＳＥＬと光学部材を実装（パッケージ）した面発光型半導体レーザ装置の構成を示す断面図である。面発光型半導体レーザ装置３００は、単一のＶＣＳＥＬ素子またはＶＣＳＥＬアレイが形成されたチップ３１０を、導電性接着剤３２０を介して円盤状の金属ステム３３０上に固定する。複数の導電性のリード３４０は、ステム３３０に形成された貫通孔（図示省略）内に挿入され、リード３４０は、対応する電極パッド６０、およびチップ３１０のｎ側電極１２０に電気的に接続される。チップ３１０を含むステム３３０上に矩形状の中空のキャップ３５０が固定され、キャップ３５０の中央の開口３５２内に平板ガラス３６２が固定される。選択されたリード３４０間に順方向の駆動電流が印加されると、チップ３１０から垂直方向にレーザ光が出射される。チップ３１０と平板ガラス３６２との距離は、チップ３１０からのレーザ光の広がり角θ内に平板ガラス３６２が含まれるように調整される。また、キャップ内に、発光状態をモニターするための受光素子や温度センサを含ませるようにしてもよい。
【００３４】
図５は、図４に示すＶＣＳＥＬ装置を光伝送装置に適用したときの構成を示す断面図である。光伝送装置４００は、ステム３３０に固定された円筒状の筐体４１０、筐体４１０の端面に一体に形成されたスリーブ４２０、スリーブ４２０の開口４２２内に保持されるフェルール４３０、およびフェルール４３０によって保持される光ファイバ４４０を含んで構成される。ステム３３０の円周方向に形成されたフランジ３３２には、筐体４１０の端部が固定される。フェルール４３０は、スリーブ４２０の開口４２２に正確に位置決めされ、光ファイバ４４０の光軸が平板ガラス３６２のほぼ中央に整合される。フェルール４３０の貫通孔４３２内に光ファイバ４４０の芯線が保持されている。チップ３１０の表面から出射されたレーザ光は、平板ガラス３６２を介して光ファイバ４４０の芯線に入射され、送信される。さらに、光伝送装置４００は、リード３４０に電気信号を印加するための駆動回路を含むものであってもよい。さらに、光伝送装置４００は、光ファイバ４４０を介して光信号を受信するための受信機能を含むものであってもよい。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０：ＶＣＳＥＬ
１００：ＧａＡｓ基板
１０２：下部ＤＢＲ
１０４：活性領域
１０４Ａ：量子井戸発光層
１０４Ｂ：障壁層
１０４Ｃ：スペーサ層
１０６：上部ＤＢＲ
１０６Ｃ：コンタクト層
１０８：電流狭窄層
１０８Ａ：酸化領域
１０８Ｂ：非酸化領域
１１０：ｐ側電極
１１２：層間絶縁膜
１２０：ｎ側電極
【図１】
2015079903.tif 000007
【図２】
2015079903.tif 000008
【図３】
2015079903.tif 000009
【図４】
2015079903.tif 000010
【図５】
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