(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の漏れを抑制する第１層および第２層によって挟まれるとともに、電流を注入することによって光を発生させ、かつ当該光の導波路を構成する第３層と、
前記第３層に電流を注入する電極と、を含み、
前記電極により得られる前記光の導波路は、帯状の第１利得領域、帯状の第２利得領域、および帯状の第３利得領域を有し、
前記第１利得領域は、曲率を有する第１利得部分を有し、
前記第２利得領域は、曲率を有する第２利得部分を有し、
前記第１利得領域と前記第２利得領域とは、前記第３層の側面に設けられる反射部にて接続され、
前記第３利得領域は、共振器を構成し、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の少なくとも１つと、前記第３利得領域との間の距離は、エバネッセント結合が生じる距離であり、
前記反射部が設けられる側面に対向して出射面となる前記第３層の側面において前記第１利得領域から出射される第１の光と、当該出射面において前記第２利得領域から出射される第２の光とは、同じ方向に出射される、ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記反射部は、前記第３層で発生する光の波長帯において、前記出射面における反射率よりも高い反射率を備える、ことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光装置において、
前記第１利得領域は、前記第１層と前記第３層との積層方向から見て、前記反射部が設けられた側面の垂線に対して一方側に傾いて前記反射部と接続し、
前記第２利得領域は、前記積層方向から見て、前記垂線に対して他方側に傾いて前記反射部と接続する、ことを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発光装置において、
前記第１利得領域は、前記垂線に対して第１角度で傾いて前記反射部と接続し、
前記第２利得領域は、前記垂線に対して第２角度で傾いて前記反射部と接続し、
前記第１角度と前記第２角度とは、臨界角以上であって、同じ大きさである、ことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第１利得領域は、
前記第１利得部分から前記出射面まで、直線状に設けられた第３利得部分を有し、
前記第２利得領域は、
前記第２利得部分から前記出射面まで、直線状に設けられた第４利得部分を有する、ことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第１利得領域は、
前記反射部から前記第１利得部分まで、直線状に設けられた第５利得部分を有し、
前記第２利得領域は、
前記反射部から前記第２利得部分まで、直線状に設けられた第６利得部分を有する、ことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第１利得部分および前記第２利得部分は、前記積層方向から見て、円弧の形状を有する、ことを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第３利得領域の長手方向の両端には、反射面が形成されている、ことを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第３利得領域は、分布帰還型の共振器を構成する周期構造が形成されている、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第３利得領域の長手方向の両端には、分布ブラッグ反射型の共振器が形成されている、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第３利得領域と、前記第１利得領域または前記第２利得領域との距離は一定である、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第３利得領域と、前記第１利得領域または前記第２利得領域とは平行である、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第３利得領域は、複数設けられている、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第３利得領域は、屈折率導波型の導波路構造を有する、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第１利得領域および前記第２利得領域は、屈折率導波型の導波路構造を有する、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記第２層の前記第３層側とは反対側に第４層が形成され、
前記第１層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２層に電気的に接続され、前記第４層と接する第２電極とを有し、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の形状は、前記第４層と前記第２電極との接触面の形状と同じであり、
前記第４層は、前記第２電極とオーミックコンタクトする層である、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の発光装置において、
前記反射部が設けられた側面は、劈開面である、ことを特徴とする発光装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置から出射された光を集光するマイクロレンズと、
前記マイクロレンズによって集光された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む、ことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパールミネッセントダイオード（Super Luminescent Diode、以下「ＳＬＤ」ともいう）は、通常の発光ダイオード同様にインコヒーレント性を示し、かつ広帯域なスペクトル形状を示しながら、光出力特性では半導体レーザー同様に単一の素子で数百ｍＷ程度までの出力を得ることが可能な半導体発光素子である。
【０００３】
ＳＬＤは、例えばプロジェクターの光源として用いられるが、小型かつ高輝度なプロジェクターを実現するためには、光出力が大きくかつエテンデュの小さな光源を用いる必要がある。それには、複数の利得領域から出射される光が、同一の方向に進むことが望ましい。特許文献１では、直線状の形状を有する利得領域と、円弧の形状を有する利得領域と、を組合せることによって、２つの利得領域の出射面から出射される光を、同一の方向に進行させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９２６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光学系の損失低減と部品点数の削減とのため、ＳＬＤをライトバルブの直下に配置し、レンズアレイを用いて集光と均一照明とを同時に行う方式のプロジェクターが提案されている。このような方式のプロジェクターでは、レンズアレイの間隔に合わせて、出射面を配置する必要がある。
【０００６】
特許文献１に記載された技術において、レンズアレイに合わせて、２つの出射面の間隔を大きく形成する方法としては、例えば、直線状の利得領域を出射面の垂線に対して大きく傾けることが考えられる。しかしながら、このような方法では、直線状の利得領域に発生する光の出射面に対する入射角が大きくなり、放射パターンが悪化することがある。その結果、ライトバルブを均一に照明することが困難となることがある。
【０００７】
また、２つの出射面の間隔を大きく形成する別の方法として、利得領域の全長を大きくすることが考えられる。しかしながら、利得領域の全長が大きくなると、一般的に、高出力化を図ることはできるが、反転分布を得るために多大な電流を流さなくてはならず、その結果、所定の光出力以上で用いなければ、高効率化を図ることができない。すなわち、所定の光出力未満では発光効率が低下する。発光効率が悪化すると、発光装置から排熱することが難しくなるため、例えば小型のプロジェクターの実現が困難となる。さらに、利得領域の全長が大きくなると、素子全体の面積が大きくなり、資源の無駄や製造コストの増大などの問題が生じる。
【０００８】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、複数の出射面の間隔を大きく形成することができる発光装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光装置を有するプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］本適用例にかかる発光装置は、第１層、第２層、および前記第１層と前記第２層とに挟まれた第３層を有する積層体を含み、前記第３層は、光を発生させ、かつ光が導波する、第１利得領域、第２利得領域および第３利得領域を有し、前記第１層および前記第２層は、前記第１利得領域、第２利得領域および前記第３利得領域に発生する光の漏れを抑制する層であり、前記第３層は、前記積層体の外形を形成し、互いに対向する第１面および第２面を有し、前記第１利得領域および前記第２利得領域に発生する光の波長帯において、前記第１面の反射率は、前記第２面の反射率よりも高く、前記第１利得領域および前記第２利得領域は、前記第１面から前記第２面まで設けられ、前記第１利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記第１面の垂線に対して一方側に傾いて前記第１面と接続し、前記第２利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、前記垂線に対して他方側に傾いて前記第１面と接続し、前記第１利得領域と前記第２利得領域とは、前記積層体の積層方向から見て、同じ傾きで傾いて前記第２面と接続し、前記第１利得領域の前記第１面側の端面と、前記第２利得領域の前記第１面側の端面とは、前記第１面において重なっており、前記第１利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第１の曲率を備えた第１利得部分を有し、前記第２利得領域は、前記積層体の積層方向から見て、第２の曲率を備えた第２利得部分を有し、前記第１利得領域または前記第２利得領域に沿って、第３利得領域が形成され、前記第３利得領域を導波する前記光は、前記第３利得領域内で共振し、前記第３利得領域内で共振する前記光は、前記第１利得領域および前記第２利得領域を導波する前記光に結合して、前記第１利得領域および前記第２利得領域を導波し、前記第１利得領域および前記第２利得領域を導波する前記光は、前記第１利得領域または前記第２利得領域の前記第２面側の端面から出射されることを特徴とする。
【００１１】
このような発光装置によれば、第１利得領域および第２利得領域を導波する光の第２面に対する入射角を大きくすることなく、第１利得領域の第２面側の端面と、第２利得領域の第２面側の端面と、の間隔（出射面の間隔）を大きく形成することができる。これにより、出射光の放射パターンが歪むことを抑制することができ、例えば発光装置をプロジェクターの光源に用いた場合に、ライトバルブを均一に照明することができる。
【００１２】
さらに、このような発光装置によれば、第１面から第２面まで直線状である利得領域を用いた例に比べて、出射面の間隔を大きく形成するために、利得領域の全長を大きくしなくてよい。そのため、多大な電流を流す必要はなく、消費電力を抑えることができる。これにより、発光装置からの排熱も容易となるため、例えばプロジェクターの光源に用いた場合に、プロジェクターの筐体サイズの小型化を図ることができる。さらに、利得領域の全長を大きくしなくてよいので、発光装置全体の小型化を図ることができる。そのため、資源が無駄となることもなく、製造コストを抑えることができる。
【００１３】
さらに、このような発光装置によれば、第１利得領域または第２利得領域に沿って、第３利得領域が形成されている。第３利得領域に発生した光は、第３利得領域において共振する間に、第１利得領域および第２利得領域を導波する光に結合する。この結合した光は、第１利得領域および第２利得領域を導波し、第１利得領域または第２利得領域の第２面側の端面から出射される。すなわち、第３利得領域を形成しない場合と同じ出射面間隔でありながら、第３利得領域を形成しない場合と比較して、高出力化を図ることができる。そのため、例えばプロジェクターの光源に用いた場合に、プロジェクターの高輝度化を図ることができる。
【００１４】
以上のように、このような発光装置では、放射パターンが良好で、小型化かつ高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００１５】
［適用例２］上記適用例にかかる発光装置において、前記第１利得領域は、前記垂線に対して第１角度で傾いて前記第１面と接続し、前記第２利得領域は、前記垂線に対して第２角度で傾いて前記第１面と接続し、前記第１角度と前記第２角度とは、臨界角以上であって、同じ大きさであることが好ましい。
【００１６】
このような発光装置によれば、第１面は、第１利得領域および第２利得領域に発生する光を、全反射させることができる。したがって、第１面における光損失を抑制することができ、効率よく光を反射させることができる。
【００１７】
［適用例３］上記適用例にかかる発光装置において、前記第１利得領域は、前記第１利得部分から前記第２面まで、直線状に設けられた第３利得部分を有し、前記第２利得領域は、前記第２利得部分から前記第２面まで、直線状に設けられた第４利得部分を有することが好ましい。
【００１８】
このような発光装置によれば、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００１９】
［適用例４］上記適用例にかかる発光装置において、前記第１利得領域は、前記第１面から前記第１利得部分まで、直線状に設けられた第５利得部分を有し、前記第２利得領域は、前記第１面から前記第２利得部分まで、直線状に設けられた第６利得部分を有することが好ましい。
【００２０】
このような発光装置によれば、第１利得領域において発生し第１面において反射する光を、より確実に第２利得領域に入射させ、第２利得領域において発生し第１面において反射する光を、より確実に第１利得領域に入射させることができる。
【００２１】
［適用例５］上記適用例にかかる発光装置において、前記第１利得部分および前記第２利得部分は、前記積層体の積層方向から見て、円弧の形状を有することが好ましい。
【００２２】
このような発光装置によれば、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００２３】
［適用例６］上記適用例にかかる発光装置において、前記第３利得領域は、端面反射型の光共振器であってもよい。
【００２４】
このような発光装置によれば、第３利得領域において共振する光を、第１利得領域および第２利得領域を導波する光に結合させ、第１利得領域または第２利得領域の第２面側の端面から出射させることができる。したがって、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００２５】
［適用例７］上記適用例にかかる発光装置において、前記第３利得領域は、分布帰還型の光共振器であってもよい。
【００２６】
このような発光装置によれば、第３利得領域において共振する光を、より確実に第１利得領域および第２利得領域を導波する光に結合させ、第１利得領域または第２利得領域の第２面側の端面から出射させることができる。したがって、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００２７】
［適用例８］上記適用例にかかる発光装置において、前記第３利得領域は、分布反射型の光共振器であってもよい。
【００２８】
このような発光装置によれば、第３利得領域において共振する多数の共振モードの光を、より確実に第１利得領域および第２利得領域を導波する光に結合させ、第１利得領域または第２利得領域の第２面側の端面から出射させることができる。したがって、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化すると同時に、インコヒーレント性の向上を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００２９】
［適用例９］上記適用例にかかる発光装置において、前記第３利得領域は、前記第１利得領域または前記第２利得領域との距離は一定であることが好ましい。
【００３０】
このような発光装置によれば、第３利得領域において共振する光は、効率よく第１利得領域または第２利得領域を導波する光に結合することができる。したがって、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００３１】
［適用例１０］上記適用例にかかる発光装置において、前記第３利得領域と、前記第１利得領域または前記第２利得領域とは平行であることが好ましい。
【００３２】
このような発光装置によれば、第３利得領域において共振する光は、効率よく第１利得領域または第２利得領域を導波する光に結合することができる。したがって、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００３３】
［適用例１１］上記適用例にかかる発光装置において、前記第３利得領域は、複数形成されていることが好ましい。
【００３４】
このような発光装置によれば、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００３５】
［適用例１２］上記適用例にかかる発光装置において、前記第３利得領域は、屈折率導波型の導波路構造を有することが好ましい。
【００３６】
このような発光装置によれば、第３利得領域において発生する光を、より確実に第３利得領域において共振させることができる。したがって、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００３７】
［適用例１３］上記適用例にかかる発光装置において、前記第１利得領域および前記第２利得領域は、屈折率導波型の導波路構造を有することが好ましい。
【００３８】
このような発光装置によれば、第３利得領域において共振し、第１利得領域および第２利得領域を導波する光に結合した光を、より確実に第１利得領域および第２利得領域を導波させることができる。したがって、放射パターンが良好で、小型かつ高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【００３９】
［適用例１４］上記適用例にかかる発光装置において、前記第２層の前記第３層側とは反対側に第４層が形成され、前記第１層に電気的に接続された第１電極と、前記第２層に電気的に接続され、前記第４層と接する第２電極とを有し、前記第１利得領域、前記第２利得領域および前記第３利得領域の形状は、前記第４層と前記第２電極との接触面の形状と同じであり、前記第４層は、前記第２電極とオーミックコンタクトする層であることが好ましい。
【００４０】
このような発光装置によれば、発光装置の抵抗を小さくすることができる。これにより、消費電力を抑えることができ、発光装置からの排熱が容易となる。そのため、例えばプロジェクターの光源に用いた場合に、プロジェクターの筐体サイズの小型化を図ることができる。
【００４１】
なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ａ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｂ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ部材とＢ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ａ部材とＢ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。
【００４２】
［適用例１５］上記適用例にかかる発光装置において、前記第１面は、劈開面であることが好ましい。
【００４３】
このような発光装置によれば、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって形成する場合に比べて、精度よく第１面を形成することができ、端面における光散乱を小さくすることができる。したがって、第１面における光損失を抑制することができ、効率よく光を反射させることができる。
【００４４】
［適用例１６］本適用例にかかるプロジェクターは、上記適用例に記載の発光装置と、前記発光装置から出射された光を集光するマイクロレンズと、前記マイクロレンズによって集光された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、を含むことを特徴とする。
【００４５】
このようなプロジェクターの構成によれば、小型かつ高輝度化が図られたプロジェクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る発光装置の溝部を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図７】本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図８】本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態の第３変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図１１】本実施形態の第３変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態の第４変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図１３】本実施形態の第４変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１４】本実施形態の第３変形例に係る発光装置と本実施形態の第４変形例に係る発光装置から出力される光のスペクトル形状を模式的に示す図。
【図１５】本実施形態の第５変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図１６】本実施形態の第６変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図１７】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【図１８】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【図１９】本実施形態に係るプロジェクターの光源を模式的に示す図。
【図２０】本実施形態に係るプロジェクターの光源を模式的に示す断面図。
【図２１】本実施形態に係るプロジェクターの光源を模式的に示す断面図。
【図２２】本実施形態に係るプロジェクターの光源を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４８】
（１．発光装置）
まず、本実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示し、図１の溝部を説明する断面図である。なお、図１では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
【００４９】
以下では、発光装置１００がＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）の発光素子である場合について説明する。発光装置１００は、ＳＬＤを構成する領域と、光共振器を構成する領域とからなる。ＳＬＤは、半導体レーザーと異なり、広帯域な発光スペクトルを有することにより、スペックルノイズを低減することができる。
【００５０】
発光装置１００は、図１および図２に示すように、積層体１２０と、第１電極１１２と、第２電極１１４と、を含むことができる。
【００５１】
積層体１２０は、基板１０２と、第１層１０４（以下「第１クラッド層１０４」ともいう）と、第３層１０６（以下「活性層１０６」ともいう）と、第２層１０８（以下「第２クラッド層１０８」ともいう）と、第４層１１０（以下「コンタクト層１１０」ともいう）と、絶縁層１１６と、を有することができる。積層体１２０の形状は、例えば直方体（立方体である場合を含む）などである。
【００５２】
基板１０２としては、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板などを用いることができる。
【００５３】
第１クラッド層１０４は、基板１０２上に形成されている。第１クラッド層１０４としては、例えば、ｎ型のＩｎＧａＡｌＰ層などを用いることができる。なお、図示はしないが、基板１０２と第１クラッド層１０４との間に、バッファー層が形成されていてもよい。バッファー層としては、例えば、ｎ型のＧａＡｓ層、ＡｌＧａＡｓ層、ＩｎＧａＰ層などを用いることができる。バッファー層は、その上方に形成される層の結晶性を向上させることができる。
【００５４】
活性層１０６は、第１クラッド層１０４上に形成されている。活性層１０６は、第１クラッド層１０４と第２クラッド層１０８とに挟まれている。活性層１０６は、例えば、ＩｎＧａＰウェル層とＩｎＧａＡｌＰバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。
【００５５】
活性層１０６の形状は、例えば直方体（立方体である場合を含む）などである。活性層１０６の平面形状は、例えば、積層体１２０の平面形状と同じである。活性層１０６は、図１に示すように、第１面１３０、第２面１３２、第３面１３４、および第４面１３６を有することができる。面１３０，１３２，１３４，１３６は、活性層１０６の面のうち、第１クラッド層１０４または第２クラッド層１０８と面状には接していない面であり、積層体１２０の外形を形成している面である。面１３０，１３２，１３４，１３６は、活性層１０６の側面ともいえ、平坦な面である。第１面１３０および第２面１３２は、互いに対向しており、図示の例では平行である。第３面１３４および第４面１３６は、第１面１３０および第２面１３２に接続する面であって、互いに対向しており、図示の例では平行である。
【００５６】
第１面１３０は、劈開によって形成された劈開面である。第２面１３２は、第１面１３０に対向していれば、形成方法は特に限定されないが、例えば第２面１３２も劈開面とすることで、容易に第１面１３０に対向させることができる。
【００５７】
活性層１０６の一部は、第１利得領域１６０、第２利得領域１７０および第３利得領域１８０を構成している。利得領域１６０，１７０，１８０は、光を発生させることができる。利得領域１６０，１７０において発生した光は、利得領域１６０，１７０内を、利得を受けつつ導波することができる。利得領域１８０において発生した光は、利得領域１８０内で共振する間に、利得領域１６０，１７０を導波する光に結合し、利得領域１６０，１７０内を導波することができる。
【００５８】
利得領域１６０，１７０は、図１に示すように、第１面１３０から第２面１３２まで設けられている。すなわち、第１利得領域１６０は、第１面１３０に設けられた第１端面１９０と、第２面１３２に設けられた第２端面１９１と、を有する。第２利得領域１７０は、第１面１３０に設けられた第３端面１９２と、第２面１３２に設けられた第４端面１９３と、を有する。
【００５９】
第１利得領域１６０の第１端面１９０と、第２利得領域１７０の第３端面１９２とは、第１面１３０において重なっている。図示の例では、第１端面１９０と第３端面１９２とは、完全に重なっている。一方、第１利得領域１６０の第２端面１９１と、第２利得領域１７０の第４端面１９３とは、第２面１３２において、間隔Ｄで離間している。
【００６０】
第１利得領域１６０は、図１に示すように積層体１２０の積層方向から見て（平面視において）、第１面１３０の垂線Ｐに対して一方側（例えば第３面１３４側）に傾いて第１面１３０と接続している。より具体的には、第１利得領域１６０は、垂線Ｐに対して、第１角度α１で傾いて第１面１３０と接続している。第２利得領域１７０は、平面視において、垂線Ｐに対して他方側（例えば第４面１３６側）に傾いて第１面１３０と接続していている。より具体的には、第２利得領域１７０は、垂線Ｐに対して、第２角度α２で傾いて第１面１３０と接続している。
【００６１】
なお、第１角度α１は、第１利得領域１６０に発生する光の第１面１３０に対する入射角であるともいえ、第２角度α２は、第２利得領域１７０に発生する光の第１面１３０に対する入射角であるともいえる。
【００６２】
図示の例では、第１角度α１と第２角度α２とは、同じ大きさの鋭角であり、臨界角以上である。これにより、第１面１３０は、利得領域１６０，１７０に発生する光を、全反射させることができる。
【００６３】
第１利得領域１６０と第２利得領域１７０とは、同じ傾きで傾いて第２面１３２と接続している。より具体的には、利得領域１６０，１７０は、垂線Ｐに対して第３角度βで傾いて第２面１３２と接続している。第３角度βは、鋭角であって臨界角より小さい角度であれば、０度であってもよい。これにより、第１利得領域１６０の第２端面１９１から出射される光２０と、第２利得領域１７０の第４端面１９３から出射される光２２とは、同一の方向に進むことができる。端面１９１，１９３は、出射面であるといえる。
【００６４】
なお、第３角度βは、利得領域１６０，１７０に発生する光の第２面１３２に対する入射角であるともいえる。
【００６５】
以上のとおり、角度α１，α２を臨界角以上とし、角度βを臨界角より小さくすることにより、利得領域１６０，１７０に発生する光の波長帯において、第１面１３０の反射率を、第２面１３２の反射率より高くすることができる。すなわち、第１面１３０は、反射面となることができ、第２面１３２は、出射面となることができる。
【００６６】
なお、図示はしないが、例えば、第１面１３０を反射膜で覆い、第２面１３２を反射防止膜で覆ってもよい。これにより、利得領域１６０，１７０に発生する光の波長帯において、第１面１３０の反射率を、第２面１３２の反射率より高くすることもできる。反射膜および反射防止膜としては、ＳｉＯ2層、Ｔａ2Ｏ5層、Ａｌ2Ｏ3層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ2層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層や、これらの多層膜などを用いることができる。
【００６７】
さらに、第３角度βが０度より大きい角度であるか、第２面１３２が反射防止膜で覆われているか、少なくともいずれかであることができる。これにより、第２端面１９１と第４端面１９３との間で、利得領域１６０，１７０に発生する光を、多重反射させないことができる。その結果、直接的な共振器を構成させないことができるため、利得領域１６０，１７０に発生する光のレーザー発振を抑制または防止することができる。すなわち、利得領域１６０および１７０は、ＳＬＤ領域を構成することができる。仮に、第３角度βが０度かつ第２面が反射防止膜で覆われていない場合、第１面１３０を経由して、端面１９１，１９３間で、光が多重反射し、共振器が構成される場合がある。
【００６８】
第１利得領域１６０は、第１利得部分１６２を有する。同様に、第２利得領域１７０は、第２利得部分１７２を有する。
【００６９】
第１利得部分１６２および第２利得部分１７２は、例えば、第１面１３０と接続している。すなわち、第１利得部分１６２は、第１利得領域１６０の第１端面１９０を構成し、第２利得部分１７２は、第２利得領域１７０の第３端面１９２を構成している。
【００７０】
第１利得部分１６２は、図１に示すように平面視において、第１の曲率を備えた形状である。第２利得部分１７２は、平面視において、第２の曲率を備えた形状である。第１の曲率と第２の曲率とは、同じ値であってもよし、異なる値であってもよい。図示の例では、第１利得部分１６２および第２利得部分１７２は、円弧の形状を有し、同じ曲率半径を有している。第２利得部分１７２の円弧の長さは、図１に示すように、第１利得部分１６２の円弧の長さより小さくてもよい。例えば、第１利得部分１６２は、点Ｏ１を中心とする円弧の形状を有し、第２利得部分１７２は、点Ｏ２を中心とする円弧の形状を有する。点Ｏ１は、端面１９０，１９２を通る垂線Ｐに対して、第４面１３６側に位置し、点Ｏ２は、該垂線Ｐに対して、第３面１３４側に位置している。
【００７１】
利得領域１６０，１７０に発生する光は、利得部分１６２，１７２を含む積層体１２０の垂直断面の有効屈折率（以下、単に「利得部分１６２，１７２の有効屈折率」という）と、利得領域１６０，１７０を避けた積層体１２０の垂直断面の有効屈折率（以下、単に「利得領域１６０，１７０を避けた部分の有効屈折率」という）と、の差により、円弧状の利得部分１６２，１７２内を進行することができる。
【００７２】
利得部分１６２，１７２の曲率半径は、利得部分１６２，１７２の有効屈折率と、利得領域１６０，１７０を避けた部分の有効屈折率と、の差によるが、例えば、８００μｍ以上である。利得部分１６２，１７２の曲率半径が、８００μｍ未満であると、効率よく利得部分１６２，１７２内の光を導波させることができない場合がある。好ましくは、利得部分１６２，１７２の曲率半径は、１６００μｍ程度である。これにより、不必要に発光装置１００全体を大きく形成することなく、効率よく利得部分１６２，１７２内の光を導波させることができる。
【００７３】
第１利得領域１６０は、さらに、第３利得部分１６４を有することができる。同様に、第２利得領域１７０は、さらに、第４利得部分１７４を有することができる。
【００７４】
第３利得部分１６４は、第１利得部分１６２から第２面１３２まで、直線状に設けられている。すなわち、第３利得部分１６４は、第１利得領域１６０の第２端面１９１を構成している。第３利得部分１６４は、円弧状の第１利得部分１６２と滑らかに接続されている。例えば、第３利得部分１６４は、利得部分１６２，１６４の境界上の点における接線と平行となるように設けられている。第３利得部分１６４は、垂線Ｐに対して、第３角度β（０度を含む）で傾斜している。
【００７５】
第４利得部分１７４は、第２利得部分１７２から第２面１３２まで、直線状に設けられている。すなわち、第４利得部分１７４は、第２利得領域１７０の第４端面１９３を構成している。第４利得部分１７４は、円弧状の第２利得部分１７２と滑らかに接続されている。例えば、利得部分１７４は、利得部分１７２，１７４の境界上の点における接線と平行となるように設けられている。第４利得部分１７４は、垂線Ｐに対して、第３角度β（０度を含む）で傾斜している。第３利得部分１６４および第４利得部分１７４は、互いに平行である。第４利得部分１７４の長さは、図１に示すように、第３利得部分１６４の長さより大きくてもよい。
【００７６】
第３利得領域１８０は、第１利得領域１６０の第３利得部分１６４、または第２利得領域１７０の第４利得部分１７４に沿って、第５端面１９５から第６端面１９６まで直線状に設けられている。図１の例では、２つの第３利得領域１８０が形成されているが、その数は特に限定されない。図１の例では、第１利得領域に沿って、積層体１２０の積層方向から見て（平面視において）第１利得領域の第４面側と、第２利得領域に沿って第２利得領域の第３面側とに、第３利得領域１８０が形成されている。
【００７７】
第５端面１９５および第６端面１９６は、少なくとも後述のコンタクト層１１０および第２クラッド層１０８の一部から構成される面である。第５端面１９５および第６端面１９６は、第１溝部１５０および第２溝部１５２を作製することにより、形成されることができる。第３利得領域１８０において発生する光は、第３利得領域１８０の有効屈折率と、第１溝部および第２溝部を含む積層体１２０の垂直断面における有効屈折率（以下、単に「溝部１５０，１５２の有効屈折率」という）と、の差により、反射されることができる。
【００７８】
第５端面１９５および第６端面１９６は、積層体１２０の積層方向から見て（平面視において）、第３利得領域１８０の延伸方向に対して垂直に形成されていることができる。これにより、第５端面１９５と第６端面１９６との間で、第３利得領域１８０に発生する光を、多重反射させることができる。すなわち、第３利得領域１８０は、光共振器を構成することができる。第３利得領域１８０において発生した光は、利得領域１８０内で共振する間に、利得領域１６０，１７０を導波する光に結合し、利得領域１６０，１７０内を導波することができる。
【００７９】
なお、第５端面１９５と第６端面１９６との間で効率よく光を共振させるためには、第５端面１９５および第６端面１９６の反射率が高いことが望ましい。第３利得領域の有効屈折率と、溝部１５０，１５２の有効屈折率と、の間に所定の差を設けることにより、光を反射させていることを考慮すると、第５端面１９５は、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８だけでなく、活性層１０６、第１クラッド層１０４、および基板１０２の一部からも構成されていることが望ましい。
【００８０】
図１の例では、第３利得領域１８０は、第２面１３２に対して、第３利得部分１６４および第４利得部分１７４と、同じ傾きで傾いて形成されている。言い換えれば、第３利得領域１８０は、第３利得部分１６４および第４利得部分１７４に平行に設けられている。より具体的には、利得領域１８０は、第２面の垂線Ｐに対して第３角度β（０度を含む）で傾いて形成されている。これにより、第３利得領域１８０で発生し、第３利得領域１８０内で共振する光は、第１利得領域１６０および第２利得領域１７０を導波する光に、効率よく結合することができる。
【００８１】
なお、第３利得領域１８０内で共振する光を、第１利得領域１６０および第２利得領域１７０を導波する光に、効率よく結合させるためには、第１利得領域１６０および第２利得領域１７０と、それに沿って形成される第３利得領域１８０と、の間の距離Ｌは、利得領域および利得領域を避けた部分の有効屈折率にも依るが、例えば１００ｎｍから利得領域の幅（数μｍから数十μｍ）の２倍程度である。例えば、距離Ｌが１００ｎｍより小さいと、第１利得領域および第２利得領域内を進行している光も、共振してしまう場合がある。距離Ｌが利得領域の幅の２倍よりも大きいと、十分な結合が生じない場合がある。
【００８２】
結合した光は、利得領域１６０，１７０内を、利得を受けつつ導波し、第２面１３２に設けられた第２端面１９１および第４端面１９３から出射することができる。すなわち、第２面１３２は、第１利得領域１６０および第２利得領域１７０に発生する光の出射面であると同時に、第３利得領域１８０に発生する光の出射面となることができる。
【００８３】
なお、第３利得領域１８０は、第１利得領域１６０の第３面側や第２利得領域１７０の第４面側に形成されていてもよい。また、第３利得領域は、１つしか形成されていなくてもよいし、第１利得領域１６０および第２利得領域のそれぞれに沿って、第３面側と第４面側の両方に形成されていてもよい。複数の第３利得領域を形成することで、発光装置１００を高出力化することができる。
【００８４】
第１利得領域１６０に沿って形成される第３利得領域の数と、第２利得領域１７０に沿って形成される第３利得領域の数とは、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。また、複数の第３利得領域の長さは、互いに異なっていてもよいし、全て同一の長さであってもよい。第１利得領域１６０に沿って形成される第３利得領域の数および長さと、第２利得領域１７０に沿って形成される第３利得領域の数および長さを等しくすることにより、第２端面１９１から出射される光２０の強度と、第４端面１９３から出射される光２２の強度を近づけることができる。
【００８５】
第２クラッド層１０８は、図２に示すように、活性層１０６上に形成されている。第２クラッド層１０８としては、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＩｎＧａＡｌＰ層などを用いることができる。
【００８６】
例えば、ｐ型の第２クラッド層１０８、不純物がドーピングされていない活性層１０６、およびｎ型の第１クラッド層１０４により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８の各々は、活性層１０６よりも禁制帯幅が大きく、屈折率が小さい層である。活性層１０６は、光を発生させ、かつ光を増幅しつつ導波させる機能を有する。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８は、活性層１０６を挟んで、注入キャリア（電子および正孔）並びに光を閉じ込める機能（光の漏れを抑制する機能）を有する。
【００８７】
発光装置１００は、第１電極１１２と第２電極１１４との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、活性層１０６の利得領域１６０，１７０，１８０において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、利得領域１６０，１７０，１８０内で光の強度が増幅される。
【００８８】
例えば、図１に示すように、第１利得領域１６０に生じる光の一部１０は、第１利得領域１６０内で増幅された後、第１面１３０において反射して、第２利得領域１７０の第４端面１９３から光２２として出射されるが、反射後の第２利得領域１７０内においても光強度が増幅される。同様に、第２利得領域１７０に生じる光の一部は、第２利得領域１７０内で増幅された後、第１面１３０において反射して、第１利得領域１６０の第２端面１９１から光２０として出射されるが、反射後の第１利得領域１６０内においても光強度が増幅される。
【００８９】
なお、第１利得領域１６０に発生する光には、直接、第２端面１９１から光２０として出射されるものもある。同様に、第２利得領域１７０に発生する光には、直接、第４端面１９３から光２２として出射されるものもある。これらの光も同様に各利得領域１６０，１７０内において増幅される。
【００９０】
また、第１利得領域１６０に沿って形成された第３利得領域１８０に発生する光は、第３利得領域１８０内において、第５端面１９５と第６端面１９６の間で多重反射を繰り返しつつ増幅された後、第１利得領域１６０内を導波する光に結合する。結合した光の一部は、第１利得領域１６０内で増幅された後、第１面１３０において反射して、第２利得領域１７０の第４端面１９３から光２２として出射されるが、反射後の第２利得領域１７０内においても光強度が増幅される。結合した光には、第２端面１９１から光２０として出射されるものもあるが、これらの光も同様に第１利得領域１６０内において増幅される。
【００９１】
同様に、第２利得領域１７０に沿って形成された第３利得領域１８０に発生する光は、第３利得領域１８０内において、第５端面１９５と第６端面１９６の間で多重反射を繰り返しつつ増幅された後、第２利得領域１７０内を導波する光に結合する。結合した光の一部は、第２利得領域１７０内で増幅された後、第１面１３０において反射して、第１利得領域１６０の第２端面１９１から光２０として出射されるが、反射後の第１利得領域１６０内においても光強度が増幅される。結合した光には、第４端面１９３から光２２として出射されるものもある。これらの光も同様に第２利得領域１７０内において増幅される。
【００９２】
コンタクト層１１０は、図２に示すように、第２クラッド層１０８上に形成されている。すなわち、コンタクト層１１０は、第２クラッド層１０８の活性層１０６側とは反対側に形成されているといえる。コンタクト層１１０は、第２電極１１４とオーミックコンタクトすることができる。コンタクト層１１０の上面１１３は、コンタクト層１１０と第２電極１１４との接触面であるといえる。コンタクト層１１０としては、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００９３】
コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８の一部とは、柱状部１１１を構成することができる。柱状部１１１の平面形状は、利得領域１６０，１７０，１８０の平面形状と同じである。すなわち、コンタクト層１１０の上面１１３の平面形状は、利得領域１６０，１７０，１８０の平面形状と同じであるといえる。例えば、柱状部１１１の平面形状によって、電極１１２，１１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１６０，１７０，１８０の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１１の側面を傾斜させることもできる。
【００９４】
絶縁層１１６は、第２クラッド層１０８上であって、柱状部１１１の側方に形成されている。絶縁層１１６は、柱状部１１１の側面に接していることができる。絶縁層１１６の上面は、例えば、コンタクト層１１０の上面１１３と連続している。絶縁層１１６としては、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ2層、ＳｉＯＮ層、Ａｌ2Ｏ3層、ポリイミド層などを用いることができる。
【００９５】
絶縁層１１６として上記の材料を用いた場合、電極１１２，１１４間の電流は、絶縁層１１６を避けて、該絶縁層１１６に挟まれた柱状部１１１を流れることができる。絶縁層１１６は、活性層１０６の屈折率よりも小さい屈折率を有することができる。この場合、絶縁層１１６を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁層１１６を形成しない部分、すなわち、柱状部１１１が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。これにより、平面方向において、利得領域１６０，１７０，１８０内に効率良く光を閉じ込めることができる。なお、図示はしないが、絶縁層１１６を設けないこともできる。絶縁層１１６が空気であると解釈してもよい。
【００９６】
第１電極１１２は、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１１２は、該第１電極１１２とオーミックコンタクトする層（図示の例では基板１０２）と接していることができる。第１電極１１２は、基板１０２を介して、第１クラッド層１０４と電気的に接続されている。第１電極１１２は、発光装置１００を駆動するための一方の電極である。第１電極１１２としては、例えば、基板１０２側からＣｒ層、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。
【００９７】
なお、第１クラッド層１０４と基板１０２との間に、第２コンタクト層（図示せず）を設け、ドライエッチングなどにより該第２コンタクト層を露出させ、第１電極１１２を第２コンタクト層上に設けることもできる。これにより、片面電極構造を得ることができる。この形態は、基板１０２が絶縁性である場合に特に有効である。
【００９８】
第２電極１１４は、コンタクト層１１０の上面１１３に接して形成されている。さらに、第２電極１１４は、図２に示すように、絶縁層１１６上に形成されていてもよい。第２電極１１４は、コンタクト層１１０を介して、第２クラッド層１０８と電気的に接続されている。第２電極１１４は、発光装置１００を駆動するための他方の電極である。第２電極１１４としては、例えば、コンタクト層１１０側からＣｒ層、ＡｕＺｎ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。
【００９９】
以上、本実施形態に係る発光装置１００の一例として、ＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、発光装置１００は、発光利得領域が形成可能なあらゆる材料系を用いることができる。半導体材料であれば、例えば、ＡｌＧａＮ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＺｎＣｄＳｅ系などの半導体材料を用いることができる。
【０１００】
また、以上の例では、いわゆる屈折率導波型の発光装置１００について説明した。発光装置１００は、いわゆる利得導波路型でもよい。より具体的には、利得領域１６０，１７０，１８０のうちの一つまたは全てが利得導波路型であってもよい。ただし、利得部分１６２，１７２の有効屈折率と、利得領域１６０，１７０を避けた部分の有効屈折率と、に所定の差を設けることを考慮すると、少なくとも曲率を有する利得部分１６２，１７２については、屈折率導波型の構造を有することが望ましい。
【０１０１】
本実施形態に係る発光装置１００は、例えば、プロジェクター、ディスプレイ、照明装置、計測装置などの光源に適用されることができる。
【０１０２】
本実施形態に係る発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１０３】
発光装置１００によれば、第１利得領域１６０は、第１の曲率を備えた第１利得部分１６２を有し、第２利得領域１７０は、第２の曲率を備えた第２利得部分１７２を有する。そのため、利得領域１６０，１７０に発生する光の第２面１３２に対する入射角βを大きくすることなく、第１利得領域１６０の第２端面１９１と、第２利得領域１７０の第４端面１９３と、の間隔Ｄ（出射面の間隔Ｄ）を大きく形成することができる。これにより、出射光の放射パターンが歪むことを抑制することができ、例えば発光装置をプロジェクターの光源に用いた場合に、ライトバルブを均一に照明することができる。
【０１０４】
さらに、発光装置１００によれば、第１面から第２面まで直線状である利得領域を用いた例に比べて、間隔Ｄを大きく形成するために、利得領域の全長を大きくしなくてよい。そのため、多大な電流を流す必要はなく、消費電力を抑えることができる。さらに、利得領域の全長を大きくしなくてよいので、装置全体の小型化を図ることができる。そのため、資源が無駄となることもなく、製造コストを抑えることができる。
【０１０５】
以上のように、発光装置１００では、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、間隔Ｄを大きく形成することができる。より具体的には、発光装置１００では、出射面の間隔Ｄを０．２６２ｍｍ以上１．９０９ｍｍ以下とし、角度βを５度以下とし（０度を含む）、利得領域１６０，１７０の全長を１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることができる。
【０１０６】
発光装置１００によれば、第１利得領域１６０は、垂線Ｐに対して第１角度α１で傾いて第１面１３０と接続し、第２利得領域１７０は、垂線Ｐに対して第２角度α２で傾いて第１面１３０と接続することができる。そして、第１角度α１と第２角度α２とは、臨界角以上であって、同じ大きさであることができる。そのため、第１面１３０は、利得領域１６０，１７０に発生する光を、全反射させることができる。したがって、発光装置１００では、第１面１３０における光損失を抑制することができ、効率よく光を反射させることができる。さらに、第１面１３０に反射膜を形成する工程が不要となるので、製造コストおよび製造に必要な材料・資源を削減することができる。
【０１０７】
発光装置１００によれば、第３利得領域１８０は光共振器であることができる。そのため、第３利得領域１８０に発生する光は、第３利得領域において共振する間に、第１利得領域１６０および第２利得領域１７０を導波する光に結合して、第２端面１９１および第４端面１９３から出射されることができる。すなわち、第３利得領域１８０を形成しない場合と同じ出射面間隔でありながら、第３利得領域を形成しない場合と比較して、高出力化することができる。
【０１０８】
発光装置１００によれば、第１面１３０は、劈開によって形成された劈開面であることができる。そのため、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって形成する場合に比べて、精度よく第１面１３０を形成することができ、端面における光散乱を小さくすることができる。したがって、発光装置１００では、第１面１３０における光損失を抑制することができ、効率よく光を反射させることができる。
【０１０９】
（２．発光装置の製造方法）
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図２に対応している。図５は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図２に対応している。
【０１１０】
図４に示すように、基板１０２上に、第１クラッド層１０４、活性層１０６、第２クラッド層１０８、およびコンタクト層１１０を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法などを用いることができる。
【０１１１】
図５に示すように、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８をパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて行われる。本工程により、柱状部１１１を形成することができる。
【０１１２】
次に、図３に示すように、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、活性層１０６、第１クラッド層１０４、及び基板１０２をパターニングすることにより、第１溝部１５０および第２溝部１５２を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて行われる。溝部１５０，１５２の底面の位置は、活性層１０６の下面の位置より下に設けられていることが望ましい。本実施形態に係る発光装置１００においては、溝部１５０，１５２の底面の位置は、基板１０２の上面の位置より下である。
【０１１３】
続いて、図２に示すように、柱状部１１１の側面を覆うように絶縁層１１６を形成する。具体的には、まず、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、塗布法などにより、第２クラッド層１０８の上方（コンタクト層１１０上を含む）に絶縁部材（図示せず）を成膜する。次に、例えば、エッチング技術などを用いて、コンタクト層１１０の上面１１３を露出させる。以上の工程により、絶縁層１１６を形成することができる。なお、本工程において、第１溝部１５０および第２溝部１５２を絶縁層で埋め込むこともできる。また、例えば、溝部１５０，１５２の領域をレジスト膜（図示しない）等で覆うことにより、溝部１５０，１５２に絶縁層を埋め込まないこともできる。
【０１１４】
次に、コンタクト層１１０上および絶縁層１１６上に第２電極１１４を形成する。第２電極１１４は、例えば、フォトリソグラフィー技術によりレジスト膜（図示しない）等で所定の領域を覆った後、真空蒸着法およびリフトオフ法を行うことにより、所望の形状に形成されることができる。なお、溝部１５０，１５２が形成された領域は、溝部に電極材料が入り込むことで短絡しないよう、例えば、溝部１５０，１５２より広い領域をレジスト膜等で覆うことが望ましい。
【０１１５】
次に、基板１０２の下面下に第１電極１１２を形成する。第１電極１１２は、例えば、真空蒸着法により形成される。なお、第１電極１１２および第２電極１１４の形成順序は、特に限定されない。
【０１１６】
以上の工程により、本実施形態に係る発光装置１００を製造することができる。
【０１１７】
発光装置１００の製造方法によれば、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、複数の出射面の間隔を大きく形成することができる発光装置１００を得ることができる。
【０１１８】
（３．発光装置の変形例）
次に、本実施形態の変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る発光装置において、本実施形態に係る発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１９】
（３．１．第１変形例に係る発光装置（直線導波路を介して反射端面に入射））
まず、本実施形態の第１変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００を模式的に示す平面図である。なお、図６では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
【０１２０】
発光装置１００の例では、図１に示すように、曲率を有する利得部分１６２，１７２が、第１面１３０と接続していた。これに対し、発光装置２００では、図６に示すように、直線状の利得部分１６６，１７６が第１面１３０と接続している。
【０１２１】
すなわち、第１利得領域１６０は、第１面１３０から第１利得部分１６２まで、直線状に設けられた第５利得部分１６６を有する。つまり、第５利得部分１６６は、第１利得領域１６０の第１端面１９０を構成している。第５利得部分１６６は、垂線Ｐに対して一方側（例えば第３面１３４側）に第１角度α１で傾いている。第５利得部分１６６は、円弧状の第１利得部分１６２と滑らかに接続されている。例えば、第５利得部分１６６は、第１利得部分１６２の境界上の点における接線と平行となるように設けられている。
【０１２２】
第２利得領域１７０は、第１面１３０から第２利得部分１７２まで、直線状に設けられた第６利得部分１７６を有する。つまり、第６利得部分１７６は、第２利得領域１７０の第３端面１９２を構成している。第６利得部分１７６は、垂線Ｐに対して他方側（例えば第４面１３６側）に第２角度α２で傾いている。第６利得部分１７６は、円弧状の第２利得部分１７２と滑らかに接続されている。例えば、第６利得部分１７６は、第２利得部分１７２の境界上の点における接線と平行となるように設けられている。利得部分１６６，１７６は、垂線Ｐに関して対称に配置されていてもよい。
【０１２３】
発光装置２００によれば、上述のように、直線状の利得部分１６６，１７６が、第１面１３０に設けられた端面１９０，１９２を構成している。そのため、発光装置２００では、発光装置１００の例に比べて、より確実に、第１利得領域において発生し第１面１３０において反射する光を第２利得領域に入射させ、第２利得領域において発生し第１面１３０において反射する光を第１利得領域に入射させることができる。
【０１２４】
（３．２．第２変形例に係る発光装置（曲がり部深堀り））
次に、本実施形態の第２変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００を模式的に示す平面図である。図８は、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００を模式的に示す断面図であって、図７のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。図９は、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００を模式的に示す断面図であって、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。なお、図７では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
【０１２５】
発光装置１００の例では、図２に示すように、柱状部１１１は、コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８の一部と、によって構成されていた。これに対し、発光装置３００では、図８に示すように、利得部分１６２，１７２の平面形状を形成する柱状部１１１は、コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８と、活性層１０６と、第１クラッド層１０４と、基板１０２の一部と、によって構成されている。
【０１２６】
なお、図示はしないが、利得部分１６２，１７２の平面形状を形成する柱状部１１１は、例えば、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、活性層１０６、第１クラッド層１０４から構成されていてもよい。
【０１２７】
絶縁層１１６としては、上述のように、ＳｉＮ層、ＳｉＯ2層、ＳｉＯＮ層、Ａｌ2Ｏ3層などの誘電体絶縁層や、ポリイミド層などの紫外線硬化樹脂層または熱硬化樹脂層を用いることができ、これらを積層させて絶縁層１１６としてもよい。なお、利得部分１６２，１７２の有効屈折率と、図８における利得領域１６０，１７０を避けた部分の有効屈折率と、に所定の差を設けることを考慮すると、絶縁層１１６として、柱状部１１１との屈折率差の大きい誘電体絶縁層を用いることが望ましい。例えば、まず、誘電体絶縁層をＣＶＤ法やスパッタ法で成膜した後、ポリイミド層を塗布法により形成して、絶縁層１１６としてもよい。これにより、誘電体絶縁層を厚く成膜して絶縁層１１６とする場合に比べて、容易に（短時間で）絶縁層１１６を形成することができる。
【０１２８】
発光装置３００によれば、発光装置１００に比べて、利得部分１６２，１７２の有効屈折率と、図８における利得領域１６０，１７０を避けた部分の有効屈折率と、の差を大きくすることができ（所望の値にすることができ）、より効率よく利得部分１６２，１７２内の光を導波させることができる。
【０１２９】
なお、直線状の利得部分１６４，１７４の平面形状を形成する柱状部１１１は、図９に示すように、コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８の一部と、によって構成されていることが望ましい。仮に、利得部分１６４，１７４の平面形状を形成する柱状部１１１を、図８に示すように、コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８と、活性層１０６と、第１クラッド層１０４と、基板１０２の一部と、によって構成すると、利得領域１６０，１７０を、高次のモード（利得領域を横断する方向（水平面内で、伝播方向に垂直な方向）の波数がより大きなモード）が伝播し、放射パターンが悪化することがある。
【０１３０】
また、絶縁層１１６を設けないこともできる。絶縁層１１６を空気であると解釈してもよい。絶縁層１１６を設けない場合、利得部分１６２，１７２の有効屈折率と、図８における利得領域１６０，１７０を避けた部分の有効屈折率と、の差を大きくすることはできる（空気の屈折率は約１．０、ＳｉＮの屈折率は約２．１）。しかし、その分、図８における利得領域１６０，１７０を避けた部分の有効屈折率と、図９における利得領域１６０，１７０を避けた部分の有効屈折率と、の差も大きくなり、例えば、第３利得部分１６４から第１利得部分１６２へ光が入射する際に、反射する光の割合が大きくなる場合がある。そのため、光損失が大きくなる場合がある。したがって、ＳｉＮ層等からなる絶縁層１１６を設けることが望ましい。
【０１３１】
（３．３．第３変形例に係る発光装置（ＤＦＢタイプ））
次に、本実施形態の第３変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態の第３変形例に係る発光装置４００を模式的に示す平面図である。図１１は、本実施形態の第３変形例に係る発光装置４００を模式的に示す断面図であって、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。なお、図１０では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
【０１３２】
発光装置１００の例では、第３利得領域１８０の光共振器は、図１に示すように、溝部１５０，１５２を作製することによって、第５端面１９５，第６端面１９６が形成され、第３利得領域１８０において発生する光は、第３利得領域の有効屈折率と、溝部の有効屈折率と、の差により反射される、端面反射型の光共振器であった。これに対し、本実施形態の第３変形例に係る発光装置４００の第３利得領域１８０の光共振器は、図１０に示すように、分布帰還型（ＤＦＢ型ともいう）の光共振器であることができる。
【０１３３】
より具体的には、本実施形態の第３変形例に係る発光装置４００においては、図１１に示すように、第５端面および第６端面に挟まれた領域の、第１クラッド層、活性層および第２クラッド層のうちの、少なくとも一つの層に、高屈折率領域４４０と低屈折率領域４４２とが第３利得領域の延伸方向（導波方向）に向かって周期的に形成されている。これにより、第３利得領域において発生し、第３利得領域を伝播する光は、高屈折率領域と低屈折率領域との各界面において、１８０度方向（導波方向と逆方向）に向かって回折されることができる。この導波方向と逆方向に回折された光は、再び導波方向（元の進行方向）に向かって回折されることができる。すなわち、第３利得領域は、高屈折率領域４４０と低屈折率領域４４２との各界面において、回折によって光が多重反射する、分布帰還型の光共振器であることができる。
【０１３４】
このような、分布帰還型の光共振器を形成するためには、高屈折率領域４４０および低屈折率領域４４２の延伸方向の長さｄH，ｄLが適切に設計されている必要がある。具体的には、活性層の発生する光の中心波長をλ、高屈折率領域を構成する部分の積層体１２０の垂直断面の有効屈折率をｎH、低屈折率領域を構成する部分の積層体１２０の垂直断面の有効屈折率をｎLとして、例えば、ｄH＝（２ｍH＋１）λ／（４ｎH）、ｄL＝（２ｍL＋１）λ／（４ｎL）程度とすることができる。ｍH，ｍLは、０以上の整数である。これにより、λの近傍の多くとも２つの波長λR1，λR2で共振することができる。例えば、ｍH＝ｍL＝０の場合は、２ｎLλ／（ｎH＋ｎL）＜λR1，λR2＜２ｎHλ／（ｎH＋ｎL）を満たす波長λR1，λR2で共振することができる。具体的な共振波長λR1，λR2は、転送行列法、ＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain）法、平面波展開法等の数値解析を行うことにより、解析することができる。高屈折率領域および低屈折率領域の延伸方向の長さｄH，ｄLは、共振波長λR1，λR2が活性層の発生する光の波長帯域（発光材料にも依るが、通常λ±数十ｎｍ程度）に入る範囲で、数値解析により適宜調整することができる。
【０１３５】
高屈折率領域４４０および低屈折率領域４４２は、例えば以下に述べる方法によって作製することができる。まず、ＭＯＣＶＤ法などにより、第１クラッド層および活性層を成長した後、後に成長する第２クラッド層よりも高屈折率な層を成長する。次いで、干渉露光技術、液浸露光技術、ＥＢリソグラフィー技術、またはナノインプリントリソグラフィー技術と、エッチング技術によりパターニングして、後に高屈折率領域となる部分以外の活性層を露出させる。そして、再度ＭＯＣＶＤ法などにより、第２クラッド層およびコンタクト層を成長する。これにより、積層体１２０の、第２クラッド層よりも高屈折率な層を残した部分の垂直断面における有効屈折率は、第２クラッド層よりも高屈折率な層エッチングした部分の垂直断面における有効屈折率よりも高くなる。以降の工程は、発光装置１００を作製する方法と同様である。以上により、高屈折率領域と低屈折率領域を作製することができる。
【０１３６】
なお、高屈折率領域４４０および低屈折率領域４４２を作製する方法は、これに限定されず、例えば、第１クラッド層、活性層、第２クラッド層を成長した後に、第２クラッド層をパターニングすることによって形成されていてもよい。発光材料やクラッド層の種類、高屈折率領域および低屈折率領域の長さｄH，ｄL、高屈折率領域および低屈折率領域の屈折率ｎH，ｎLなどにより、適宜変更することができる。
【０１３７】
発光装置１００においては、第３利得領域１８０は端面反射型の光共振器であった。そのため、第５端面および第６端面において反射した光は、第１利得領域または第２利得領域を導波する光に結合して、第２端面または第４端面から出射されるが、第５端面および第６端面において透過した光は、損失となっていた。これに対し、発光装置４００においては、第３利得領域１８０は分布帰還型の光共振器である。そのため、多重反射により、より多くの光が、第３利得領域の端面１９５，１９６に到達する前に、第１利得領域または第２利得領域を導波する光に結合し、第２端面または第４端面から出射される。すなわち、端面における透過損失を低減することができる。すなわち、発光装置１００と比較して高出力化を図りつつ、出射面の間隔を大きく形成することができる。
【０１３８】
（３．４．第４変形例に係る発光装置（ＤＢＲタイプ・エッチングＤＢＲも含む））
次に、本実施形態の第４変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１２は、本実施形態の第４変形例に係る発光装置５００を模式的に示す平面図である。図１３は、本実施形態の第４変形例に係る発光装置５００を模式的に示す断面図であって、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。なお、図１２では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
【０１３９】
発光装置１００の例では、第３利得領域１８０の光共振器は、図１に示すように、溝部１５０，１５２を作製することによって、第５端面１９５，第６端面１９６が形成され、第３利得領域１８０において発生する光は、第３利得領域の有効屈折率と、溝部の有効屈折率と、の差により反射される、端面反射型の光共振器であった。これに対し、本実施形態の第４変形例に係る発光装置５００の第３利得領域１８０の光共振器は、図１２に示すように、第５端面１９５，第６端面１９６の外側に、分布ブラッグ反射型ミラー（ＤＢＲともいう）を形成した、分布反射型の光共振器であることができる。
【０１４０】
より具体的には、本実施形態の第４変形例に係る発光装置５００においては、図１３に示すように、第５端面および第６端面に挟まれた領域の外側の、第１クラッド層、活性層および第２クラッド層のうちの、少なくとも一つの層に、高屈折率領域５４０と低屈折率領域５４２とが第３利得領域の延伸方向（導波方向）に向かって周期的に形成されている。これにより、第３利得領域において発生し、第５端面に向かって第３利得領域を伝播する光は、第５端面の外側の高屈折率領域と低屈折率領域との各界面において、１８０度方向（導波方向と逆方向）に向かって回折されることができる。この導波方向と逆方向に回折された光の一部は、第６端面に向かって第３利得領域内を伝播することができる。また、導波方向と逆方向に回折された光の一部は、再び伝播導波方向（元の進行方向）に向かって回折されることもできる。このように、第５端面に向かって第３利得領域を伝播する光は、高屈折率領域５４０と低屈折率領域５４２との各界面において、回折によって多重反射を繰り返しながら、最終的にほぼ全ての光が第６端面方向に反射される。すなわち、高屈折率領域５４０と低屈折率領域５４２はＤＢＲを構成することができる。同様に、第３利得領域において発生し、第６端面に向かって第３利得領域を伝播する光は、高屈折率領域５４０と低屈折率領域５４２との各界面において、回折によって多重反射を繰り返しながら、最終的にほぼ全ての光が第５端面方向に反射される。すなわち、第３利得領域は、第５端面の外側に形成されたＤＢＲと第６端面の外側に形成されたＤＢＲとの間で光が多重反射する、分布反射型の光共振器であることができる。
【０１４１】
このような、分布反射型の光共振器を形成するためには、高屈折率領域５４０および低屈折率領域５４２の延伸方向の長さｄH，ｄLが適切に設計されている必要がある。具体的には、活性層の発生する光の中心波長をλ、高屈折率領域を構成する部分の積層体１２０の垂直断面の有効屈折率をｎH、低屈折率領域を構成する部分の積層体１２０の垂直断面の有効屈折率をｎLとして、例えば、ｄH＝（２ｍH＋１）λ／（４ｎH）、ｄL＝（２ｍL＋１）λ／（４ｎL）程度とすることができる。ｍH，ｍLは、０以上の整数である。これにより、活性層の発生する光の波長幅をΔλ、第３利得領域の長さをＬ3とすると、λ−Δλ／２≦λ≦λ＋Δλ／２を満たす、多数の共振波長λRm＝２ｎＬ3／ｍ（ｎは第３利得領域の有効屈折率、ｍは正の整数）で共振することができる。Δλは、発光材料にも依るが数十ｎｍ程度である。
【０１４２】
高屈折率領域５４０および低屈折率領域５４２は、例えば、発光装置１００における、溝部１５０，１５２と同様の方法によって作製することができる。具体的には、溝部１５０，１５２と同様に、低屈折率領域５４２となる領域をフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングすることにより、低屈折率領域５４２を形成することができる。このとき、周期的に形成された低屈折率領域５４２の間の、エッチングされずに残された領域が、高屈折率領域５４０となる。低屈折率領域５４２は、溝部１５０，１５２と同様に、絶縁層１１６を形成する際に、絶縁層１１６によって埋め込むこともできるし、レジスト膜（図示しない）等で覆うことにより、絶縁層で埋め込まないこともできる。
【０１４３】
なお、高屈折率領域５４０および低屈折率領域５４２を作製する方法は、これに限定されず、例えば、第３変形例と同様に、パターニングには、高屈折率領域および低屈折率領域の長さｄH，ｄLにも依るが、干渉露光技術、液浸露光技術、ＥＢリソグラフィー技術、またはナノインプリントリソグラフィー技術などを適用することもできる。また、溝部１５０，１５２と同様に溝部を形成した後に、ＣＶＤ法、スパッタ法、斜方蒸着法などによって、側面から高屈折率材料と低屈折材料を交互に積層することによって、高屈折率領域５４０および低屈折率領域５４２を形成してもよい。発光材料やクラッド層の種類、高屈折率領域および低屈折率領域の長さｄH，ｄL、高屈折率領域および低屈折率領域の屈折率ｎH，ｎLなどにより、適宜変更することができる。
【０１４４】
発光装置１００においては、第３利得領域１８０は端面反射型の光共振器であった。そのため、第５端面および第６端面において反射した光は、第１利得領域または第２利得領域を導波する光に結合して、第２端面または第４端面から出射されるが、第５端面および第６端面において透過した光は、損失となっていた。これに対し、発光装置５００においては、高屈折率領域５４０と低屈折率領域５４２との各界面において、回折によって多重反射を繰り返しながら、最終的にほぼ全ての光を反射させることができるため、透過損失を低減させることができる。すなわち、発光装置５００は、発光装置１００と比較して高出力化を図りつつ、出射面間隔を大きく形成することができる。
【０１４５】
図１４（ａ）、（ｂ）は発光装置から出力される光のスペクトル形状を模式的に表現したグラフであり、縦軸に出力光強度、横軸に波長を示している。
発光装置４００においては、第３利得領域１８０は分布帰還型の光共振器であった。そのため、多くとも２つの波長λR1，λR2においてのみ共振しており、発光装置４００の第２端面および第４端面から出射される光２０，２２のスペクトル形状は、ＳＬＤ領域において発生する光と合わせて、模式的には図１４（ａ）のような形状となると考えられる。これに対し、発光装置５００においては、第３利得領域１８０は分布反射型の光共振器である。そのため、λ−Δλ／２≦λ≦λ＋Δλ／２を満たす、多数の共振波長λRm＝２ｎＬ3／ｍ（ｎは第３利得領域の有効屈折率、ｍは正の整数）で共振することができる。したがって、発光装置５００の第２端面および第４端面から出射される光２０，２２のスペクトル形状は、ＳＬＤ領域において発生する光と合わせて、模式的には図１４（ｂ）のような形状となると考えられる。したがって、特定の共振波長の光強度のみが強い発光装置４００の場合と比較して、発光装置５００の場合は、多数の共振波長の光を含むことができ、インコヒーレント性を向上させることができる。すなわち、発光装置５００は、発光装置４００と比較してスペックルノイズを低減させつつ、出射面間隔を大きく形成することができる。
【０１４６】
（３．５．第５変形例に係る発光装置（曲線部にも第３利得領域））
次に、本実施形態の第５変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１５は、本実施形態の第５変形例に係る発光装置６００を模式的に示す平面図である。
【０１４７】
発光装置１００の例では、図１に示すように、第１利得領域および第２利得領域の直線状の利得部分である、第３利得部分１６４および第４利得部分１７４に沿って、第３利得領域１８０が設けられていた。より具体的には、第３利得領域１８０は、第３利得部分１６４または第４利得部分１７４に沿って、平行に、直線状に設けられていた。これに対し、本実施形態の第５変形例に係る発光装置６００においては、図１５に示すように、第１利得領域および第２利得領域の曲率を備えた利得部分である、第１利得部分１６２および第２利得部分１７２に沿って、第３利得領域１８０が設けられている。より具体的には、発光装置６００における第３利得領域１８０は曲率を備えており、その接線方向に沿って引いた中心線と、第１利得部分１６２または第２利得部分１７２の接線方向に沿って引いた中心線と、の間の距離が一定となるように、第３利得領域１８０は設けられている。第３利得領域と、第１利得部分または第２利得部分と、の間の距離Ｌは、利得領域および利得領域を避けた部分の有効屈折率にも依るが、例えば１００ｎｍから利得領域の幅（数ｕｍから数十ｕｍ）の２倍程度である。
【０１４８】
第３利得領域１８０の形状は、例えば、第１利得部分および第２利得部分１７２が円弧の形状を有する場合、第１利得部分１６２または第２利得部分１７２と同心円状の円弧の形状であることができる。より具体的には、第１利得部分１６２が、点Ｏ１を中心とする円弧の形状を有し、第２利得部分１７２が、点Ｏ２を中心とする円弧の形状を有する場合、第３利得領域１８０は、点Ｏ１または点Ｏ２を中心とした曲率半径の異なる、円弧の形状を有することができる。
【０１４９】
発光装置６００においても、第５端面１９５および第６端面１９６は、第３利得領域の延伸方向に垂直に形成されていることができる。例えば、第３利得領域が円弧の形状を有する場合、第５端面１９５および第６端面１９６は、半径方向に平行に形成されていることができる。これにより、第５端面１９５と第６端面１９６との間で、第３利得領域１８０に発生する光を、多重反射させることができる。すなわち、第３利得領域１８０は、光共振器を構成することができる。
【０１５０】
このような、曲率を備えた第３利得領域１８０を用いた場合も、発光装置１００と同様に、第３利得領域１８０で発生し、第３利得領域１８０内で共振する光は、第１利得領域１６０および第２利得領域１７０を導波する光に、効率よく結合することができる。この結合した光は、発光装置１００の場合と同様に、第２端面１９１および第４端面１９３から出射されることができる。すなわち、第３利得領域１８０を形成しない場合と同じ出射面間隔でありながら、第３利得領域を形成しない場合と比較して、高出力化することができる。
【０１５１】
発光装置６００においては、第３利得領域１８０は曲率を備えており、第１利得部分または第２利得部分に沿って形成されている。そのため、第１利得領域および第２利得領域における、第１利得部分または第２利得部分の長さが、第３利得部分または第４利得部分の長さと比較して大きい場合、発光装置１００よりも容易に第３利得領域１８０の長さを大きく形成することができる。したがって、このような場合、発光装置１００と比較して、容易に高出力化することができる。
【０１５２】
（３．６．第６変形例に係る発光装置（アレイ））
次に、本実施形態の第６変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１６は、本実施形態の第６変形例に係る発光装置７００を模式的に示す平面図である。なお、図１６では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
【０１５３】
発光装置１００の例では、図１に示すように、第１利得領域１６０および第２利得領域１７０は、１つずつ設けられており、この第１利得領域１６０または第２利得領域１７０に沿って、第３利得領域１８０が設けられていた。これに対し、発光装置７００では、図１６に示すように、第１利得領域１６０および第２利得領域１７０の各々が、複数設けられており、これら複数の第１利得領域１６０または複数の第２利得領域１７０に沿って、第３利得領域１８０も設けられている。
【０１５４】
すなわち、第１利得領域１６０、第２利得領域１７０および第３利得領域１８０は、利得領域群７５０を構成することができ、発光装置７００においては、複数の利得領域群７５０が設けられている。図示の例では、３つの利得領域群７５０が設けられているが、その数は特に限定されない。
【０１５５】
複数の利得領域群７５０は、垂線Ｐの延びる方向と直交する方向に沿って、配列されている。より具体的には、隣り合う利得領域群７５０において、一方の利得領域群７５０の第４端面１９３と、他方の利得領域群７５０の第２端面１９１と、の間隔がＤとなるように（出射面の間隔となるように）配列されている。これにより、後述するレンズアレイに、容易に光２０，２２を入射させることができる。
【０１５６】
発光装置７００によれば、発光装置１００の例に比べて、高出力化を図ることができる。
【０１５７】
（４．プロジェクター）
次に、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１７は、本実施形態に係るプロジェクター９００を模式的に示す図である。図１８は、本実施形態に係るプロジェクター９００の一部を模式的に示す図である。なお、図１７では、便宜上、プロジェクター９００を構成する筐体を省略し、さらに光源８００を簡略化して図示している。また、図１８では、便宜上、光源８００、レンズアレイ９０２、および液晶ライトバルブ９０４について図示し、さらに光源８００を簡略化して図示している。
【０１５８】
プロジェクター９００は、図１７に示すように、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源８００Ｒ，緑色光源８００Ｇ、青色光源８００Ｂを含む。光源８００Ｒ，８００Ｇ，８００Ｂは、本発明に係る発光装置を有する。以下の例では、本発明に係る発光装置として発光装置７００を有する光源８００Ｒ，８００Ｇ，８００Ｂについて説明する。
【０１５９】
図１９は、本実施形態に係るプロジェクター９００の光源８００を模式的に示す図である。図２０は、本実施形態に係るプロジェクター９００の光源８００を模式的に示す図１９のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。
【０１６０】
光源８００は、図１９および図２０に示すように、発光装置７００と、ベース８１０と、サブマウント８２０と、を有することができる。
【０１６１】
２つの発光装置７００と、サブマウント８２０とは、構造体８３０を構成することができる。構造体８３０は、複数設けられ、図１９に示すように、発光装置７００の出射面となる端面１９１，１９３の配列方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に配列している。構造体８３０は、Ｘ軸方向の出射面の間隔と、Ｙ軸方向の出射面の間隔と、が同じになるように、配列されることができる。これにより、発光装置７００から出射される光を、容易に、レンズアレイ９０２に入射させることができる。
【０１６２】
構造体８３０を構成する２つの発光装置７００は、サブマウント８２０を挟んで配置されている。図１９および図２０に示す例では、２つの発光装置７００は、サブマウント８２０を介して第２電極１１４同士が対向するように配置されている。サブマウント８２０の第２電極１１４と接する面には、例えば、配線が形成されている。これにより、複数の第２電極１１４の各々に、個別に電圧を供給することができる。サブマウント８２０の材質としては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムが挙げられる。
【０１６３】
ベース８１０は、構造体８３０を支持している。図２０に示す例では、ベース８１０は、複数の発光装置７００の第１電極１１２と接続されている。これにより、ベース８１０は、複数の第１電極１１２の共通電極として機能することができる。ベース８１０の材質としては、例えば、銅、アルミニウムが挙げられる。図示はしないが、ベース８１０は、ペルチェ素子を介して、ヒートシンクと接続されていてもよい。
【０１６４】
なお、構造体８３０の形態は、図１９および図２０に示す例に限定されない。例えば、図２１に示すように、構造体８３０を構成する２つの発光装置７００は、サブマウント８２０を介して、一方の発光装置７００の第１電極１１２と、他方の発光装置７００の第２電極１１４とが対向するように配置されていてもよい。また、図２２に示すように、２つの発光装置７００の第１電極１１２が、共通電極となるように配置されていてもよい。
【０１６５】
図１７に示すように、プロジェクター９００は、さらに、レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂと、透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂと、投写レンズ（投射装置）９０８と、を含む。
【０１６６】
光源８００Ｒ，８００Ｇ，８００Ｂから出射された光は、各レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂに入射する。図１８に示すように、レンズアレイ９０２は、光源８００側に、出射面１９１，１９３から出射される光２０，２２が入射する平坦面９０１を有することができる。平坦面９０１は、複数の出射面１９１，１９３に対応して複数設けられ、等間隔で配置されている。平坦面９０１によって、光２０，２２の光軸を、液晶ライトバルブ９０４の照射面９０５に対して、直交させることができる。
【０１６７】
レンズアレイ９０２は、液晶ライトバルブ９０４側に、凸曲面９０３を有することができる。凸曲面９０３は、複数の平坦面９０１に対応して複数設けられ、等間隔で配置されている。平坦面９０１において光軸が変換された光２０，２２は、凸曲面９０３によって、集光される、または拡散角を小さくされることにより、重畳（一部重畳）されることができる。これにより、均一性よく液晶ライトバルブ９０４を照射することができる。
【０１６８】
以上のように、レンズアレイ９０２は、光源８００から出射される光２０，２２の光軸を制御して、光２０，２２を集光させることができる。
【０１６９】
図１７に示すように、各レンズアレイ９０２Ｒ，９０２Ｇ，９０２Ｂによって集光された光は、各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。そして、投写レンズ９０８は、液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン（表示面）９１０に投射する。
【０１７０】
また、プロジェクター９００は、液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂから出射された光を合成して投写レンズ９０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）９０６を、含むことができる。
【０１７１】
各液晶ライトバルブ９０４Ｒ，９０４Ｇ，９０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム９０６に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投写光学系である投写レンズ９０８によりスクリーン９１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【０１７２】
プロジェクター９００によれば、放射パターンが良好で、小型化を図りつつ、複数の出射面の間隔を所望の値に設計することができる発光装置７００を有する。そのため、プロジェクター９００では、レンズアレイ９０２のアライメントが容易で、均一性よく液晶ライトバルブ９０４を照射することができる。そして、小型かつ高輝度化が図られたプロジェクターを提供することができる。
【０１７３】
なお、上述の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
【０１７４】
また、光源８００を、光源８００からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置（プロジェクター）の光源装置にも適用することが可能である。
【０１７５】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１７６】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１７７】
１０…光の一部、２０…光、２２…光、１００…発光装置、１０２…基板、１０４…第１層（第１クラッド層）、１０６…第３層（活性層）、１０８…第２層（第２クラッド層）、１１０…第４層（コンタクト層）、１１１…柱状部、１１２…第１電極、１１３…第４層の上面、１１４…第２電極、１１６…絶縁層、１２０…積層体、１３０…第１面、１３２…第２面、１３４…第３面、１３６…第４面、１５０…第１溝部、１５２…第２溝部、１６０…第１利得領域、１６２…第１利得部分、１６４…第３利得部分、１６６…第５利得部分、１７０…第２利得領域、１７２…第２利得部分、１７４…第４利得部分、１７６…第６利得部分、１８０…第３利得領域、１９０…第１端面、１９１…第２端面、１９２…第３端面、１９３…第４端面、１９５…第５端面、１９６…第６端面、２００，３００，４００…発光装置、４４０…高屈折率領域、４４２…低屈折率領域、５００…発光装置、５４０…高屈折率領域、５４２…低屈折率領域、６００，７００…発光装置、７５０…利得領域群、８００…光源、８１０…ベース、８２０…サブマウント、８３０…構造体、９００…プロジェクター、９０１…平坦面、９０２…レンズアレイ、９０３…凸曲面、９０４…液晶ライトバルブ、９０５…照射面、９０６…クロスダイクロイックプリズム、９０８…投写レンズ、９１０…スクリーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１４】
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