(57)【要約】【課題】高コスト化を招くことなく、偏波モードが安定している面発光レーザを提供する。【解決手段】レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域をその中心がメサの中心からずれた位置に形成し、活性層１０５における電流狭窄領域近傍の発熱領域からの放熱の際の熱抵抗に異方性を生じさせる。このため、距離が短い方向の熱抵抗が小さくなり、この距離が短い領域の屈折率が他の領域の屈折率よりも大きくなる。そこで、共振器の光学特性に異方性が生じ、共振器の対称性が崩れることとなり、発振光の電界偏波面が安定する。【選択図】図１
2008085301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成され、酸化可能層の選択酸化によって形成された電流狭窄領域を有するメサ構造体を含む垂直共振器型の面発光レーザにおいて、
前記電流狭窄領域の中心が、レーザ発振方向に関して前記メサ構造体の中心からずれていることを特徴とする面発光レーザ。
【請求項２】
前記基板は傾斜基板であることを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ。
【請求項３】
前記ずれは、前記酸化可能層における酸化速度の異方性によるずれであることを特徴とする請求項２に記載の面発光レーザ。
【請求項４】
前記傾斜基板の表面は鏡面研磨面であり、
前記鏡面研磨面の法線方向は、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］方向、結晶方位［１ −１ −１］方向、結晶方位［１ １ −１］方向及び結晶方位［１ −１ １］方向のうちのいずれかの方向に向かって傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の面発光レーザ。
【請求項５】
前記鏡面研磨面の法線方向は、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］方向及び結晶方位［１ −１ −１］方向のいずれかの方向に向かって傾斜し、
前記電流狭窄領域の中心が、前記メサ構造体の中心から結晶方位［０ １ １］方向及び結晶方位［０ −１ −１］方向のいずれかの方向にずれていることを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ。
【請求項６】
前記鏡面研磨面の法線方向は、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ −１］方向及び結晶方位［１ −１ １］方向のいずれかの方向に向かって傾斜し、
前記電流狭窄領域の中心が、前記メサ構造体の中心から結晶方位［０ １ −１］方向及び結晶方位［０ −１ １］方向のいずれかの方向にずれていることを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ。
【請求項７】
前記メサ構造体には開口部を有する上部電極が形成され、
前記開口部の中心が、レーザ発振方向に関して前記電流狭窄領域の中心と一致していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の面発光レーザ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の面発光レーザを複数有する面発光レーザアレイ。
【請求項９】
前記複数の面発光レーザにおけるレーザ発振方向に関するメサ構造体と電流狭窄領域の中心のずれは、そのずれ量及びずれ方向が互いに等しいことを特徴とする請求項８に記載の面発光レーザアレイ。
【請求項１０】
光ビームによって被走査面上を走査する光走査装置であって、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の面発光レーザを有する光源ユニットと；
前記光源ユニットからの光ビームを偏向する偏向手段と；
前記偏向された光ビームを被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置。
【請求項１１】
複数の光ビームによって被走査面上を走査する光走査装置であって、
請求項８又は９に記載の面発光レーザアレイを有する光源ユニットと；
前記光源ユニットからの複数の光ビームを偏向する偏向手段と；
前記偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光ビームを走査する少なくとも１つの請求項１０に記載の光走査装置と；
前記少なくとも１つの像担持体に形成された像を転写対象物に転写する転写手段と；を備える画像形成装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの像担持体と；
前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる複数の光ビームを走査する少なくとも１つの請求項１１に記載の光走査装置と；
前記少なくとも１つの像担持体に形成された像を転写対象物に転写する転写手段と；を備える画像形成装置。
【請求項１４】
光ビームを用いて物体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記光ビームは、請求項１〜７のいずれか一項に記載の面発光レーザから出射される光ビームであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
複数の光ビームを用いて物体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記複数の光ビームは、請求項８又は９に記載の面発光レーザアレイから出射される複数の光ビームであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光レーザ、面発光レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置に係り、さらに詳しくは、基板に垂直な方向に光を発光する垂直共振器型の面発光レーザ、該面発光レーザを複数有する面発光レーザアレイ、前記面発光レーザ又は面発光レーザアレイからの光を用いる光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直共振器型の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）は、基板に垂直な方向に光を出射するものであり、基板に平行な方向に光を出射する端面発光型の半導体レーザよりも低価格、低消費電力、及び小型であり、２次元デバイスに好適であり、かつ、高性能であることから、近年、注目されている。
【０００３】
ＶＣＳＥＬの応用分野としては、プリンタにおける光書き込み系の光源、光ディスク装置における書き込み用光源（発振波長：７８０ｎｍ，８５０ｎｍ）、光ファイバを用いるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの光伝送システムの光源（発振波長：１．３μｍ，１．５μｍ）が挙げられる。さらには、ボード間、ボード内、集積回路（ＬＳＩ：Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）のチップ間、及び集積回路のチップ内の光伝送用の光源としても期待されている。
【０００４】
これらＶＣＳＥＬの応用分野においては、出力光が単一基本モード光であるうえに偏波モードが一定であることが必要とされる場合が多い。例えば、光書き込み系では、出力ビームの絞込みのために精密で複雑な光路の制御を行なう必要があり、単一波長で偏波モードが一定の光源が好ましい。また、光伝送システムでも、長い距離を低雑音でモード競合を少なくして伝送するには単一波長で偏波モードが一定の光源が好ましい。
【０００５】
特許文献１には、一定の偏光方向を有する垂直共振型面発光レーザが開示されている。また、特許文献２には、レーザ光の偏光方向を安定的に一定方向に制御することが可能な面発光型半導体レーザ装置が開示されている。そして、特許文献３には、第１反射ミラーと第２反射ミラーとの間に２以上の高抵抗化の割合が異なる周縁高抵抗化層を挿入した面発光型半導体レーザが開示されている。さらに、非特許文献１には、傾斜基板を用いて光学利得異方性を発生させることが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１７２２１８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３６６号公報
【特許文献３】特開平１１−３０７８８２号公報
【非特許文献１】伊賀・小山  編著「面発光レーザの基礎と応用」共立出版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、高コスト化を招くことなく、偏波モードが安定している面発光レーザを提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、高コスト化を招くことなく、各面発光レーザの偏波モードが揃っている面発光レーザアレイを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第３の目的は、被走査面上を安定して走査することができる光走査装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第４の目的は、高精細な画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、基板上に形成され、酸化可能層の選択酸化によって形成された電流狭窄領域を有するメサ構造体を含む垂直共振器型の面発光レーザにおいて、前記電流狭窄領域の中心が、レーザ発振方向に関して前記メサ構造体の中心からずれていることを特徴とする面発光レーザである。
【００１２】
これによれば、メサ構造体における共振器の光学特性に異方性が生じることとなり、発振光の電界偏波面が安定する。従って、その結果として、偏波モードを安定させることが可能となる。
【００１３】
本発明は、第２の観点からすると、本発明の面発光レーザを複数有する面発光レーザアレイである。
【００１４】
これによれば、本発明の面発光レーザを複数有しているため、各面発光レーザの偏波モードを揃えることが可能となる。
【００１５】
本発明は、第３の観点からすると、光ビームによって被走査面上を走査する光走査装置であって、本発明の面発光レーザを有する光源ユニットと；前記光源ユニットからの光ビームを偏向する偏向手段と；前記偏向された光ビームを被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置である。
【００１６】
本発明は、第４の観点からすると、複数の光ビームによって被走査面上を走査する光走査装置であって、本発明の面発光レーザアレイを有する光源ユニットと；前記光源ユニットからの複数の光ビームを偏向する偏向手段と；前記偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光する走査光学系と；を備える光走査装置である。
【００１７】
本発明は、第５の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光ビームを走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；前記少なくとも１つの像担持体に形成された像を転写対象物に転写する転写手段と；を備える画像形成装置である。
【００１８】
本発明は、第６の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる複数の光ビームを走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；前記少なくとも１つの像担持体に形成された像を転写対象物に転写する転写手段と；を備える画像形成装置である。
【００１９】
本発明は、第７の観点からすると、光ビームを用いて物体上に画像を形成する画像形成装置において、前記光ビームは、本発明の面発光レーザから出射される光ビームであることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
本発明は、第８の観点からすると、複数の光ビームを用いて物体上に画像を形成する画像形成装置において、前記複数の光ビームは、本発明の面発光レーザアレイから出射される複数の光ビームであることを特徴とする画像形成装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る垂直共振器型の面発光レーザ１００の概略構成が示されている。なお、本明細書では、レーザ発振方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な面内における互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向として説明する。
【００２２】
この面発光レーザ１００は、８５０ｎｍ帯の面発光レーザであり、基板１０１上に、下部半導体ＤＢＲ１０３、下部スペーサー層１０４、活性層１０５、上部スペーサー層１０６、上部半導体ＤＢＲ１０７などの半導体層が、エピタキシャル成長によって順次積層されている。なお、以下では、これら複数の半導体層が積層されているものを、便宜上「第１の積層体」ともいう。
【００２３】
前記基板１０１は、表面が鏡面研磨面であり、図２に示されるように、鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって１５度（θ＝１５度）傾斜したｎ−ＧａＡｓ単結晶基板である。すなわち、基板１０１は傾斜基板である。
【００２４】
前記下部半導体ＤＢＲ１０３は、ｎ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓからなる低屈折率層とｎ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを４２．５ペア有している。
【００２５】
前記下部スペーサー層１０４は、Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓからなる層である。
【００２６】
前記活性層１０５は、ＧａＡｓ／Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓからなる３重量子井戸構造の活性層である。
【００２７】
前記上部スペーサー層１０６は、Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓからなる層である。
【００２８】
前記上部半導体ＤＢＲ１０７は、ｐ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓからなる低屈折率層とｐ−ＧａＡｓからなる高屈折率層のペアを３２ペア有している。
【００２９】
この上部半導体ＤＢＲ１０７における上部スペーサー層１０６から２ペア目の低屈折率層中にｐ−ＡｌＡｓからなる被選択酸化層１０８が厚さ２０ｎｍで挿入されている。
【００３０】
《製造方法》
次に、面発光レーザ１００の製造方法について簡単に説明する。
【００３１】
（１）上記第１の積層体を分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）による結晶成長によって作成する。
【００３２】
（２）第１の積層体の表面に直径２０μｍの円形レジストパターンを形成する。
【００３３】
（３）Ｃｌ２ガスを用いるＥＣＲエッチング法で、円形レジストパターンをマスクとして円柱状のメサを形成する。ここでは、エッチングの底面は下部スペーサー層１０４中に位置するようにした。
【００３４】
（４）レジスト除去後、メサが形成された第１の積層体を、一例として図３に示される酸化装置１０００にセットし、被選択酸化層１０８の選択酸化を行う。
【００３５】
この酸化装置１０００は、水蒸気供給部１０１０、ステンレス製反応容器１０２０、導入管１０３０、排気管１０４０、水捕集器１０５０及び温度コントローラ（図示省略）などを有している。水蒸気供給部１０１０は、マスフローコントローラ１０１１、気化器１０１２、液体マスフローコントローラ１０１３、及び水供給器１０１４を備えている。また、ステンレス製反応容器１０２０内には、酸化対象物１０６０を載置するトレイ１０２１、該トレイ１０２１を介して酸化対象物１０６０を加熱するためのセラミックヒータ１０２４を内蔵する円板状の加熱テーブル１０２２、酸化対象物１０６０の温度を計測する熱電対１０２５、加熱テーブル１０２２を保持し回転可能な基台１０２３が収容されている。
【００３６】
温度コントローラは、熱電対１０２５の出力信号をモニターしながらセラミックヒータ１０２４に供給する電流（又は電圧）を制御し、酸化対象物１０６０を指定された温度（保持温度）で指定された時間（保持時間）保持する。
【００３７】
水蒸気供給部１０１０の動作について簡単に説明する。水供給器１０１４に窒素（Ｎ２）ガスが導入されると、水（Ｈ２Ｏ）が液体マスフローコントローラ１０１３で流量制御されて気化器１０１２に供給され、水蒸気となる。Ｎ２キャリアガスが導入されると、マスフローコントローラ１０１１で流量制御されて気化器１０１２に供給される。そして、気化器１０１２からは、水蒸気を含むＮ２キャリアガスが導入管１０３０を介してステンレス製反応容器１０２０内に供給される。
【００３８】
ステンレス製反応容器１０２０内に供給された水蒸気を含むＮ２キャリアガスは、酸化対象物１０６０の周囲に供給される。これによって、酸化対象物１０６０は水蒸気雰囲気にさらされることとなり、酸化対象物１０６０は酸化される。その後、水蒸気を含むＮ２キャリアガスは、排気管１０４０及び水捕集器１０５０を介して排気される。
【００３９】
ところで、図４（Ａ）に示されるように、鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって１５°傾斜したＧａＡｓからなる基板２００１上に、ＧａＡｓ層２００２、厚さ２０ｎｍのＡｌＡｓ層２００３、及びＧａＡｓ層２００４がエピタキシャル成長によって順次積層され、ドライエッチング法により直径５μｍの孔が形成された試料２０００を、酸化対象物１０６０として酸化装置１０００で酸化させたときのＡｌＡｓ層２００３の酸化速度と面内方向との関係が図５に示されている。水の流量は８０ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量は２０ＳＬＭである。図５における面内方向は、図４（Ｂ）に示されるように、結晶方位［０ −１ −１］の方向を０°とし、結晶方位［０ −１ １］の方向を９０°、結晶方位［０ １ １］の方向を１８０°としている。なお、図５における酸化速度は、面内方向が９０°のときの酸化速度を１として、規格化されている。
【００４０】
そこで、鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって１５°傾斜したＧｓＡｓからなる基板上に、厚さ２０ｎｍのＡｌＡｓ層を含む複数の半導体層がエピタキシャル成長によって積層され、エッチングにより円柱状のメサが形成された試料を、水の流量が８０ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量が２０ＳＬＭ、保持温度が４１０℃、保持時間が１１．３分という条件で酸化させると、一例として、図６（Ａ）に示されるように、その中心がメサ中心から結晶方位［０ −１ −１］の方向に２μｍほどずれた一辺が約４μｍのひし形状の電流狭窄領域が得られた。また、同様にして矩形状のメサが形成された試料を、水の流量が８０ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量が２０ＳＬＭ、保持温度が３６０℃、保持時間が４２．５分という条件で酸化させると、一例として、図６（Ｂ）に示されるように、その中心がメサ中心から結晶方位［０ −１ −１］の方向に２μｍほどずれた一辺が４μｍの正方形状の電流狭窄領域が得られた。
【００４１】
本第１の実施形態では、水の流量が８０ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量が２０ＳＬＭ、保持温度が４１０℃、保持時間が１１．３分という条件（酸化条件）で、メサが形成された第１の積層体を酸化させた。
【００４２】
選択酸化後、被選択酸化層１０８を赤外線顕微鏡で観察すると、一例として図７（Ａ）に示されるように、各辺が結晶方位［０ −１ −１］の方向と３５°〜５０°で交差する１辺が約４μｍのひし形の電流狭窄領域が形成されていた。そして、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、電流狭窄領域の中心は、レーザ発振方向に関して、メサの中心から結晶方位［０ −１ −１］の方向に約２μｍずれていた。これは、被選択酸化層１０８では、結晶方位［０ −１ ０］の方向、結晶方位［０ ０ １］の方向、結晶方位［０ ０ −１］の方向、及び結晶方位［０ １ ０］の方向における酸化速度が、他の結晶方位の方向よりも格段に大きく、且つ結晶方位［０ −１ ０］の方向及び結晶方位［０ ０ −１］の方向における酸化速度が、結晶方位［０ ０ １］の方向及び結晶方位［０ １ ０］の方向における酸化速度より大きくなる酸化条件を選択したためである。
【００４３】
（５）メサの周囲にポリイミドの絶縁保護層を形成する。
【００４４】
（６）光出力開口部をもつ上部電極１１２を、レーザ発振方向に関して、その開口中心が電流狭窄領域の中心と一致するように形成する。
【００４５】
（７）下部電極１１４を、基板１０１の裏面に設ける。
【００４６】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る面発光レーザ１００によると、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心がメサの中心からずれている。これにより、一例として図８（Ａ）に示されるように、活性層１０５における電流狭窄領域近傍の発熱領域からの放熱の際の熱伝導に異方性が生じる。このため、距離が短い方向（図８（Ａ）では−Ｙ方向）の熱伝導が小さくなり、この領域の温度がより高くなる。そして、一例として図８（Ｂ）に示されるように、この距離が短い領域の屈折率ｎ１が他の領域の屈折率ｎ２、ｎ３よりも大きくなる。従って、共振器の光学特性に異方性が生じ、共振器の対称性が崩れることとなる。すなわち、発熱領域の＋Ｘ側及び−Ｘ側では、互いの光学特性は同じであるが、発熱領域の＋Ｙ側及び−Ｙ側では、互いの光学特性は異なっている。従って、発振光の電界偏波面が安定し、偏光方向を結晶方位［０ −１ −１］方向とすることが可能となる。
【００４７】
また、本第１の実施形態に係る面発光レーザ１００によると、基板１０１が傾斜基板であるため、活性層１０５における光学利得の異方性が得られ、発振光の電界偏波面をさらに安定させることができる。
【００４８】
また、本第１の実施形態に係る面発光レーザ１００によると、上部電極１１２の開口中心は、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心と一致している。これにより、出力される発振光が上部電極１１２の開口端部に当たり散乱されることがなくなり、安定した光出力が得られる。
【００４９】
ところで、被選択酸化層１０８において酸化速度の異方性を得るための基板の傾斜態様は無数にある。しかしながら、電流狭窄領域の中心を傾斜回転軸に直交する方向にのみずらすには、Ａ面、Ｂ面の対称性も含めると、傾斜回転軸の方向が結晶方位［０ １ −１］方向及び結晶方位［０ −１ １］方向と一致する場合（図２、図９参照）と、傾斜回転軸の方向が結晶方位［０ −１ −１］方向及び結晶方位［０ １ １］方向と一致する場合（図１０、図１１参照）とが好適であり、どちらの場合も酸化速度の異方性により傾斜回転軸に直交する方向に電流狭窄領域の中心をメサ中心からずらすことが可能となる。
【００５０】
《第２の実施形態》
以下、本発明の第２の実施形態を図１２〜図１３（Ｂ）に基づいて説明する。図１２には、本発明の第２の実施形態に係る垂直共振器型の面発光レーザ２００の概略構成が示されている。
【００５１】
この面発光レーザ２００は、７８０ｎｍ帯の面発光レーザであり、基板２０１上に、下部半導体ＤＢＲ２０３、下部スペーサー層２０４、活性層２０５、上部スペーサー層２０６、上部半導体ＤＢＲ２０７などの半導体層が、エピタキシャル成長によって順次積層されている。なお、以下では、これら複数の半導体層が積層されているものを、便宜上「第２の積層体」ともいう。
【００５２】
前記基板２０１は、表面が鏡面研磨面であり、該鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって１５度傾斜したｎ−ＧａＡｓ単結晶基板である。すなわち、基板２０１は傾斜基板である。
【００５３】
前記下部半導体ＤＢＲ２０３は、ｎ−Ａｌ０．９３Ｇａ０．０７Ａｓからなる低屈折率層とｎ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを４２．５ペア有している。
【００５４】
前記下部スペーサー層２０４は、Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓからなる層である。
【００５５】
前記活性層２０５は、ＧａＩｎＡｓＰ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓからなる３重量子井戸構造の活性層である。
【００５６】
前記上部スペーサー層２０６は、Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓからなる層である。
【００５７】
前記上部半導体ＤＢＲ２０７は、ｐ−Ａｌ０．９３Ｇａ０．０７Ａｓからなる低屈折率層とｐ−Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓからなる高屈折率層のペアを３２ペア有している。
【００５８】
この上部半導体ＤＢＲ２０７における上部スペーサー層２０６から２ペア目の低屈折率層中にｐ−ＡｌＡｓからなる被選択酸化層２０８が厚さ３０ｎｍで挿入されている。
【００５９】
《製造方法》
次に、面発光レーザ２００の製造方法について簡単に説明する。
【００６０】
（１）上記第２の積層体を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）による結晶成長によって作成する。
【００６１】
（２）第２の積層体の表面に１８μｍ×２０μｍの長方形レジストパターンを形成する。
【００６２】
（３）Ｃｌ２ガスを用いるＥＣＲエッチング法で、長方形レジストパターンをマスクとして四角柱状のメサを形成する。ここでは、エッチングの底面は下部スペーサー層２０４中に位置するようにした。
【００６３】
（４）レジスト除去後、メサが形成された第２の積層体を、前記酸化装置１０００にセットし、被選択酸化層２０８の選択酸化を行う。ここでは、水の流量が１００ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量が５ＳＬＭ、保持温度が３６０℃、保持時間が３８．１分という酸化条件を用いた。
【００６４】
選択酸化後、被選択酸化層２０８を赤外線顕微鏡で観察すると、一例として図１３（Ａ）に示されるように、３μｍ×４μｍの長方形の電流狭窄領域が形成されていた。そして、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、電流狭窄領域の中心は、レーザ発振方向に関して、メサの中心から結晶方位［０ −１ −１］の方向に約２μｍずれていた。これは、被選択酸化層２０８において、結晶方位［０ −１ −１］の方向における酸化速度＞結晶方位［０ −１ １］の方向における酸化速度、結晶方位［０ １ −１］の方向における酸化速度＞結晶方位［０ １ １］の方向における酸化速度、となる酸化条件を選択したためである。
【００６５】
（５）メサの周囲にポリイミドの絶縁保護層を形成する。
【００６６】
（６）光出力開口部をもつ上部電極２１２を、レーザ発振方向に関して、その開口中心が電流狭窄領域の中心と一致するように形成する。
【００６７】
（７）下部電極２１４を、基板２０１の裏面に設ける。
【００６８】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る面発光レーザ２００によると、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心がメサの中心からずれているので、前述した第１の実施形態に係る面発光レーザ１００と同様に、発振光の電界偏波面が安定し、偏光方向を結晶方位［０ −１ −１］方向とすることが可能である。
【００６９】
また、本第２の実施形態に係る面発光レーザ２００によると、基板２０１が傾斜基板であるため、活性層２０５における光学利得の異方性が得られ、発振光の電界偏波面をさらに安定させることができる。
【００７０】
また、本第２の実施形態に係る面発光レーザ２００によると、上部電極２１２の開口中心は、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心と一致している。これにより、出力される発振光が上部電極２１２の開口端部に当たり散乱されることがなくなり、安定した光出力が得られる。
【００７１】
《第３の実施形態》
以下、本発明の第３の実施形態を図１４〜図１５（Ｂ）に基づいて説明する。図１４には、本発明の第３の実施形態に係る垂直共振器型の面発光レーザ３００の概略構成が示されている。
【００７２】
この面発光レーザ３００は、９８０ｎｍ帯の面発光レーザであり、基板３０１上に、下部半導体ＤＢＲ３０３、下部スペーサー層３０４、活性層３０５、上部スペーサー層３０６、上部半導体ＤＢＲ３０７などの半導体層が、エピタキシャル成長によって順次積層されている。なお、以下では、これら複数の半導体層が積層されているものを、便宜上「第３の積層体」ともいう。
【００７３】
前記基板３０１は、表面が鏡面研磨面であり、該鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって１０度傾斜したｎ−ＧａＡｓ単結晶基板である。すなわち、基板３０１は傾斜基板である。
【００７４】
前記下部半導体ＤＢＲ３０３は、ｎ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓからなる低屈折率層とｎ−ＧａＡｓからなる高屈折率層のペアを３８．５ペア有している。
【００７５】
前記下部スペーサー層３０４は、ＧａＡｓからなる層である。
【００７６】
前記活性層３０５は、ＧａＩｎＡｓ／ＧａＡｓからなるＴＱＷ活性層である。
【００７７】
前記上部スペーサー層３０６は、ＧａＡｓからなる層である。
【００７８】
前記上部半導体ＤＢＲ３０７は、ｐ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓからなる低屈折率層とｐ−ＧａＡｓからなる高屈折率層のペアを３０ペア有している。
【００７９】
この上部半導体ＤＢＲ３０７における上部スペーサー層３０６から３ペア目の低屈折率層中にｐ−ＡｌＡｓからなる被選択酸化層３０８が厚さ３０ｎｍで挿入されている。
【００８０】
《製造方法》
次に、面発光レーザ３００の製造方法について簡単に説明する。
【００８１】
（１）上記第３の積層体を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）による結晶成長によって作成する。
【００８２】
（２）第３の積層体の表面に２０μｍ×２０μｍの正方形レジストパターンを形成する。
【００８３】
（３）Ｃｌ２ガスを用いるＥＣＲエッチング法で、正方形レジストパターンをマスクとして四角柱状のメサを形成する。ここでは、エッチングの底面は下部スペーサー層３０４中に位置するようにした。
【００８４】
（４）レジスト除去後、メサが形成された第３の積層体を、前記酸化装置１０００にセットし、被選択酸化層３０８の選択酸化を行う。ここでは、水の流量が１００ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量が５ＳＬＭ、保持温度が３５０℃、保持時間が４７．１分という酸化条件を用いた。
【００８５】
選択酸化後、被選択酸化層３０８を赤外線顕微鏡で観察すると、一例として図１５（Ａ）に示されるように、３μｍ×４μｍの長方形の電流狭窄領域が形成されていた。そして、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示されるように、電流狭窄領域の中心は、レーザ発振方向に関して、メサの中心から結晶方位［０ −１ −１］の方向に約２μｍずれていた。これは、被選択酸化層３０８において、結晶方位［０ −１ −１］の方向における酸化速度＞結晶方位［０ −１ １］の方向における酸化速度、結晶方位［０ １ −１］の方向における酸化速度＞結晶方位［０ １ １］の方向における酸化速度、となる酸化条件を選択したためである。
【００８６】
（５）メサの周囲にＳｉＮの保護層を形成する。
【００８７】
（６）光出力開口部をもつ上部電極３１２を、レーザ発振方向に関して、その開口中心が電流狭窄領域の中心と一致するように形成する。
【００８８】
（７）下部電極３１４を、基板３０１の裏面に設ける。
【００８９】
以上説明したように、本第３の実施形態に係る面発光レーザ３００によると、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心がメサの中心からずれているので、前述した第１の実施形態に係る面発光レーザ１００と同様に、発振光の電界偏波面が安定し、偏光方向を結晶方位［０ −１ −１］方向とすることが可能である。
【００９０】
また、本第３の実施形態に係る面発光レーザ３００によると、基板３０１が傾斜基板であるため、活性層３０５における光学利得の異方性が得られ、発振光の電界偏波面をさらに安定させることができる。
【００９１】
また、本第３の実施形態に係る面発光レーザ３００によると、上部電極３１２の開口中心は、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心と一致している。これにより、出力される発振光が上部電極３１２の開口端部に当たり散乱されることがなくなり、安定した光出力が得られる。
【００９２】
なお、上記第１〜第３の実施形態では、レーザ発振方向に関する電流狭窄領域の中心のメサの中心からのずれ量が約２μｍの場合について説明したが、これに限定されるものではない。共振器の光学特性に異方性を生じさせるには、ずれ量が０．５μｍ以上（好ましくは１μｍ以上）であれば良い。
【００９３】
《第４の実施形態》
以下、本発明の第４の実施形態を図１６〜図１９（Ｂ）に基づいて説明する。図１６には、本発明の第４の実施形態に係る垂直共振器型の面発光レーザ４００の概略構成が示されている。
【００９４】
この面発光レーザ４００は、１．３μｍ帯の面発光レーザであり、図１６に示されるように、基板４０１上に、下部半導体ＤＢＲ４０３、下部スペーサー層４０４、活性層４０５、上部スペーサー層４０６、上部半導体ＤＢＲ４０７などの半導体層が、エピタキシャル成長によって順次積層されている。なお、以下では、これら複数の半導体層が積層されているものを、便宜上「第４の積層体」ともいう。
【００９５】
前記基板４０１は、表面が鏡面研磨面であり、該鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって５度傾斜したｎ−ＧａＡｓ単結晶基板である。すなわち、基板４０１は傾斜基板である。
【００９６】
前記下部半導体ＤＢＲ４０３は、ｎ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓからなる低屈折率層とｎ−ＧａＡｓからなる高屈折率層のペアを３５．５ペア有している。
【００９７】
前記下部スペーサー層４０４は、ＧａＡｓからなる層である。
【００９８】
前記活性層４０５は、ＧａＩｎＮＡｓ／ＧａＡｓからなるＴＱＷ活性層である。
【００９９】
前記上部スペーサー層４０６は、ＧａＡｓからなる層である。
【０１００】
前記上部半導体ＤＢＲ４０７は、ｐ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓからなる低屈折率層とｐ−ＧａＡｓからなる高屈折率層のペアを２８ペア有している。
【０１０１】
この上部半導体ＤＢＲ４０７における上部スペーサー層４０６から２ペア目の低屈折率層中にｐ−Ａｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓからなる被選択酸化層４０８が厚さ３０ｎｍで挿入されている。
【０１０２】
《製造方法》
次に、面発光レーザ４００の製造方法について簡単に説明する。
【０１０３】
（１）上記第４の積層体を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）による結晶成長によって作成する。
【０１０４】
（２）第４の積層体の表面に３０μｍ×３０μｍの正方形レジストパターンを形成する。
【０１０５】
（３）Ｃｌ２ガスを用いるＩＣＰエッチング法で、正方形レジストパターンをマスクとして四角柱状のメサを形成する。ここでは、エッチングの底面は下部半導体ＤＢＲ４０３の上から２ペア目に位置するようにした。
【０１０６】
（４）レジスト除去後、メサが形成された第４の積層体を、前記酸化装置１０００にセットし、被選択酸化層４０８の選択酸化を行う。ここでは、水の流量が２００ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量が５ＳＬＭ、保持温度が４３０℃、保持時間が２１．７分という酸化条件を用いた。
【０１０７】
選択酸化後、被選択酸化層４０８を赤外線顕微鏡で観察すると、一例として図１７（Ａ）に示されるように、１辺が４μｍの正方形の電流狭窄領域が形成されていた。そして、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示されるように、電流狭窄領域の中心は、レーザ発振方向に関して、メサの中心とほぼ一致していた。これは、上記酸化条件では、被選択酸化層４０８における酸化速度の結晶方位依存性が小さいためである。
【０１０８】
（５）一例として図１８に示されるように、メサの−Ｙ側の幅Ｗの端部（ここではＷ＝３μｍ）を除く部分をレジストで被覆する。
【０１０９】
（６）２回目のＣｌ２ガスを用いるＩＣＰエッチング法で、正方形レジストパターンをマスクとして四角柱状のメサを形成する。ここでは、エッチングの底面は下部半導体ＤＢＲ４０３の上から２ペア目に位置するようにした。これにより、一例として図１９（Ａ）に示されるように、レーザ発振方向に垂直な面でのメサの断面形状は２７μｍ×３０μｍの矩形となる。そして、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示されるように、電流狭窄領域の中心は、レーザ発振方向に関して、メサの中心から結晶方位［０ −１ −１］の方向に１．５μｍずれるようになる。
【０１１０】
（７）メサの周囲にポリイミドの絶縁保護層を形成する。
【０１１１】
（８）光出力開口部をもつ上部電極４１２を、レーザ発振方向に関して、その開口中心が電流狭窄領域の中心と一致するように形成する。
【０１１２】
（９）下部電極４１４を、基板４０１の裏面に設ける。
【０１１３】
以上説明したように、本第４の実施形態に係る面発光レーザ４００によると、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心がメサの中心からずれているので、前述した第１の実施形態に係る面発光レーザ１００と同様に、発振光の電界偏波面が安定し、偏光方向を結晶方位［０ −１ −１］方向とすることが可能である。
【０１１４】
また、本第４の実施形態に係る面発光レーザ４００によると、基板４０１が傾斜基板であるため、活性層４０５における光学利得の異方性が得られ、発振光の電界偏波面をさらに安定させることができる。
【０１１５】
また、本第４の実施形態に係る面発光レーザ４００によると、上部電極４１２の開口中心は、レーザ発振方向に関して、電流狭窄構造の中心と一致している。これにより、出力される発振光が上部電極４１２の開口端部に当たり散乱されることがなくなり、安定した光出力が得られる。
【０１１６】
なお、上記第４の実施形態では、レーザ発振方向に関する電流狭窄領域の中心のメサの中心からのずれ量が約１．５μｍの場合について説明したが、これに限定されるものではない。共振器の光学特性に異方性を生じさせるには、ずれ量が０．５μｍ以上（好ましくは１μｍ以上）であれば良い。
【０１１７】
《第５の実施形態》
以下、本発明の第５の実施形態を図２０〜図２１（Ｂ）に基づいて説明する。図２０には、本発明の第５の実施形態に係る垂直共振器型の面発光レーザ５００の概略構成が示されている。
【０１１８】
この面発光レーザ５００は、７８０ｎｍ帯の面発光レーザであり、基板５０１上に、下部半導体ＤＢＲ５０３、下部スペーサー層５０４、活性層５０５、上部スペーサー層５０６、上部半導体ＤＢＲ５０７などの半導体層が、エピタキシャル成長によって順次積層されている。なお、以下では、これら複数の半導体層が積層されているものを、便宜上「第５の積層体」ともいう。
【０１１９】
前記基板５０１は、表面が鏡面研磨面であり、該鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ −１］Ｂ方向に向かって１５度傾斜したｎ−ＧａＡｓ単結晶基板である。すなわち、基板５０１は傾斜基板である。
【０１２０】
前記下部半導体ＤＢＲ５０３は、ｎ−Ａｌ０．９３Ｇａ０．０７Ａｓからなる低屈折率層とｎ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓからなる高屈折率層のペアを４２．５ペア有している。
【０１２１】
前記下部スペーサー層５０４は、Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓからなる層である。
【０１２２】
前記活性層５０５は、ＧａＩｎＡｓＰ／Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓからなる３重量子井戸構造の活性層である。
【０１２３】
前記上部スペーサー層５０６は、Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓからなる層である。
【０１２４】
前記上部半導体ＤＢＲ５０７は、ｐ−Ａｌ０．９３Ｇａ０．０７Ａｓからなる低屈折率層とｐ−Ａｌ０．３３Ｇａ０．６７Ａｓからなる高屈折率層のペアを３２ペア有している。
【０１２５】
この上部半導体ＤＢＲ５０７における上部スペーサー層５０６から２ペア目の低屈折率層中にｐ−ＡｌＡｓからなる被選択酸化層５０８が厚さ３０ｎｍで挿入されている。
【０１２６】
《製造方法》
次に、面発光レーザ５００の製造方法について簡単に説明する。
【０１２７】
（１）上記第５の積層体を分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）による結晶成長によって作製する。
【０１２８】
（２）第５の積層体の表面に１８μｍ×２０μｍの長方形レジストパターンを形成する。
【０１２９】
（３）Ｃｌ２ガスを用いるＩＣＰエッチング法で、長方形レジストパターンをマスクとして四角柱状のメサを形成する。ここでは、エッチングの底面は下部スペーサー層５０４中に位置するようにした。
【０１３０】
（４）レジスト除去後、メサが形成された第２の積層体を、前記酸化装置１０００にセットし、被選択酸化層５０８の選択酸化を行う。ここでは、水の流量が１００ｇ／ｈｒ、Ｎ２キャリアガスの流量が４ＳＬＭ、保持温度が３６０℃、保持時間が３９分という酸化条件を用いた。
【０１３１】
選択酸化後、被選択酸化層５０８を赤外線顕微鏡で観察すると、一例として図２１（Ａ）に示されるように、３μｍ×４μｍの長方形の電流狭窄領域が形成されていた。そして、図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示されるように、電流狭窄領域の中心は、レーザ発振方向に関して、メサの中心から結晶方位［０ −１ １］の方向に約２μｍずれていた。これは、被選択酸化層２０８において、結晶方位［０ １ １］の方向における酸化速度＞結晶方位［０ −１ １］の方向における酸化速度、結晶方位［０ −１ −１］の方向における酸化速度＞結晶方位［０ １ −１］の方向における酸化速度、となる酸化条件を選択したためである。
【０１３２】
（５）メサの周囲にＳｉＯ２の絶縁保護層を形成する。
【０１３３】
（６）光出力開口部をもつ上部電極５１２を、レーザ発振方向に関して、その開口中心が電流狭窄領域の中心と一致するように形成する。
【０１３４】
（７）下部電極５１４を、基板５０１の裏面に設ける。
【０１３５】
以上説明したように、本第５の実施形態に係る面発光レーザ５００によると、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心がメサの中心からずれているので、前述した実施形態に係る面発光レーザと同様に、発振光の電界偏波面が安定し、偏光方向を結晶方位［０ −１ １］方向とすることが可能である。
【０１３６】
また、本第５の実施形態に係る面発光レーザ５００によると、基板５０１が傾斜基板であるため、活性層５０５における光学利得の異方性が得られ、発振光の電界偏波面をさらに安定させることができる。
【０１３７】
また、本第５の実施形態に係る面発光レーザ５００によると、上部電極５１２の開口中心は、レーザ発振方向に関して、電流狭窄領域の中心と一致している。これにより、出力される発振光が上部電極５１２の開口端部に当たり散乱されることがなくなり、安定した光出力が得られる。
【０１３８】
なお、上記各実施形態において、レーザ発振方向に垂直な面でのメサの断面形状は、矩形、多角形、円形、楕円形など限定しない。また、メサの周囲には、複数の孔や複数の溝が設けられていても良い。
【０１３９】
《面発光レーザアレイ》
以下、本発明の面発光レーザアレイの一実施形態を図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に基づいて説明する。図２２（Ａ）には、本発明の一実施形態に係る面発光レーザアレイＬＡの概略構成が示されている。
【０１４０】
この面発光レーザアレイＬＡは、前述した面発光レーザ１００〜５００のいずれかの面発光レーザと同様な方法で作製され、レーザ発振方向に関して電流狭窄領域の中心がメサの中心からずれている面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を同一基板上に複数（ここでは３２（＝４×８）個）有している。
【０１４１】
従って、図２２（Ｂ）に示されるように、複数の面発光レーザは、いずれも発振光の電界偏波面が安定し、各面発光レーザの偏波モードが揃っている。
【０１４２】
《画像形成装置》
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を図２３に基づいて説明する。図２３には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ６００の概略構成が示されている。
【０１４３】
このレーザプリンタ６００は、光走査装置９００、感光体ドラム９０１、帯電チャージャ９０２、現像ローラ９０３、トナーカートリッジ９０４、クリーニングブレード９０５、給紙トレイ９０６、給紙コロ９０７、レジストローラ対９０８、転写チャージャ９１１、除電ユニット９１４、定着ローラ９０９、排紙ローラ９１２、及び排紙トレイ９１０などを備えている。
【０１４４】
帯電チャージャ９０２、現像ローラ９０３、転写チャージャ９１１、除電ユニット９１４及びクリーニングブレード９０５は、それぞれ感光体ドラム９０１の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム９０１の回転方向に関して、帯電チャージャ９０２→現像ローラ９０３→転写チャージャ９１１→除電ユニット９１４→クリーニングブレード９０５の順に配置されている。
【０１４５】
感光体ドラム９０１の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム９０１は、図２３における面内で時計回り（矢印方向）に回転するようになっている。
【０１４６】
帯電チャージャ９０２は、感光体ドラム９０１の表面を均一に帯電させる。
【０１４７】
光走査装置９００は、帯電チャージャ９０２で帯電された感光体ドラム９０１の表面に、上位装置（例えばパソコン）からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム９０１の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム９０１の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム９０１の回転に伴って現像ローラ９０３の方向に移動する。なお、この光走査装置９００の構成については後述する。
【０１４８】
トナーカートリッジ９０４にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ９０３に供給される。
【０１４９】
現像ローラ９０３は、感光体ドラム９０１の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ９０４から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像は、感光体ドラム９０１の回転に伴って転写チャージャ９１１の方向に移動する。
【０１５０】
給紙トレイ９０６には記録紙９１３が格納されている。この給紙トレイ９０６の近傍には給紙コロ９０７が配置されており、該給紙コロ９０７は、記録紙９１３を給紙トレイ９０６から１枚づつ取り出し、レジストローラ対９０８に搬送する。該レジストローラ対９０８は、転写ローラ９１１の近傍に配置され、給紙コロ９０７によって取り出された記録紙９１３を一旦保持するとともに、該記録紙９１３を感光体ドラム９０１の回転に合わせて感光体ドラム９０１と転写チャージャ９１１との間隙に向けて送り出す。
【０１５１】
転写チャージャ９１１には、感光体ドラム９０１の表面上のトナーを電気的に記録紙９１３に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム９０１の表面の潜像が記録紙９１３に転写される。ここで転写された記録紙９１３は、定着ローラ９０９に送られる。
【０１５２】
この定着ローラ９０９では、熱と圧力とが記録紙９１３に加えられ、これによってトナーが記録紙９１３上に定着される。ここで定着された記録紙９１３は、排紙ローラ９１２を介して排紙トレイ９１０に送られ、排紙トレイ９１０上に順次スタックされる。
【０１５３】
除電ユニット９１４は、感光体ドラム９０１の表面を除電する。
【０１５４】
クリーニングブレード９０５は、感光体ドラム９０１の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム９０１の表面は、再度帯電チャージャ９０２の位置に戻る。
【０１５５】
《光走査装置》
次に、前記光走査装置９００の構成及び作用について図２４及び図２５を用いて説明する。
【０１５６】
この光走査装置９００は、光源ユニット１、カップリングレンズ２、アパーチャ３、アナモルフィックレンズ４、ポリゴンミラー５、偏向器側走査レンズ６、像面側走査レンズ７、及び処理装置２０などを備えている。
【０１５７】
前記光源ユニット１は、上記面発光レーザアレイＬＡを備え、３２本の光ビームを同時に出射することができる（図２５参照）。
【０１５８】
前記カップリングレンズ２は、光源ユニット１から出射された複数の光ビームをそれぞれ弱い発散光にする。
【０１５９】
前記アパーチャ３は、カップリングレンズ２からの複数の光ビームのビーム径を規定する。
【０１６０】
前記アナモルフィックレンズ４は、前記アパーチャ３を介した複数の光ビームを、主走査方向に関しては平行光、副走査方向に関しては前記ポリゴンミラー５近傍で集束する光ビームとする。
【０１６１】
アナモルフィックレンズ４からの複数の光ビームは、ポリゴンミラー５でそれぞれ偏向された後、偏向器側走査レンズ６と像面側走査レンズ７によって結像され、感光体ドラム９０１表面上の、副走査方向に互いに所定の間隔だけ離れた位置に、光スポットとして集光される。
【０１６２】
なお、ポリゴンミラー５は、ポリゴンモータ（不図示）によって一定の速度で回転しており、その回転に伴って、複数の光ビームはそれぞれ等角速度的に偏向され、感光体ドラム９０１上の各光スポットは、主走査方向に等速移動する。
【０１６３】
前記処理装置２０は、上位装置からの画像情報に基づいて、画像データを生成し、該画像データに応じた面発光レーザアレイＬＡの駆動信号を光源ユニット１に出力する。
【０１６４】
図２５に示されるように、面発光レーザアレイＬＡでは、各面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）の中心から副走査方向に垂線を下ろした時の副走査方向における各ＶＣＳＥＬの位置関係が等間隔（間隔Ｃとする）となるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム９０１上では副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。そして、面発光レーザアレイＬＡにおける間隔Ｃや光学系の倍率を調整することで副走査方向に書き込まれる間隔を調整することができる。例えば、間隔Ｃ＝２．４μｍ、光学系の倍率を約２．２倍とすれば４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書込みができる。もちろん、主走査方向の面発光レーザ数を増加したり、副走査方向に隣り合う面発光レーザの間隔を狭くして間隔Ｃを更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングで容易に制御できる。
【０１６５】
また、光走査装置９００に用いられている光学部品は偏光依存性を有しているが、面発光レーザアレイＬＡから出射される複数の光ビームは、それぞれ偏光方向が揃っているため、各光ビームを所望のビーム径に絞ることができる。
【０１６６】
従って、本実施形態に係る光走査装置９００によると、光源ユニット１が面発光レーザアレイＬＡを有しているため、感光体ドラム９０１上を安定して高密度で走査することができる。
【０１６７】
また、本実施形態に係るレーザプリンタ６００によると、光走査装置９００を備えているため、結果として、高精細な画像を安定して形成することができる。
【０１６８】
なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ６００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置９００を備えた画像形成装置であれば、高精細な画像を安定して形成することが可能となる。
【０１６９】
また、カラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高精細な画像を安定して形成することが可能となる。
【０１７０】
また、一例として図２６に示されるように、画像形成装置として、カラー画像に対応し、複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラー機であっても良い。図２６に示されるタンデムカラー機７００は、ブラック（Ｋ）用の感光体ドラムＫ１、帯電器Ｋ２、現像器Ｋ４、クリーニング手段Ｋ５、及び転写用帯電手段Ｋ６と、シアン（Ｃ）用の感光体ドラムＣ１、帯電器Ｃ２、現像器Ｃ４、クリーニング手段Ｃ５、及び転写用帯電手段Ｃ６と、マゼンタ（Ｍ）用の感光体ドラムＭ１、帯電器Ｍ２、現像器Ｍ４、クリーニング手段Ｍ５、及び転写用帯電手段Ｍ６と、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラムＹ１、帯電器Ｙ２、現像器Ｙ４、クリーニング手段Ｙ５、及び転写用帯電手段Ｙ６と、光走査装置９００と、転写ベルト８０と、定着手段３０などを備えている。
【０１７１】
この場合には、光走査装置９００では、面発光レーザアレイＬＡにおける複数の面発光レーザはブラック用、シアン用、マゼンタ用、イエロー用に分割されている。そして、ブラック用の各面発光レーザからの光ビームは感光体ドラムＫ１に照射され、シアン用の各面発光レーザからの光ビームは感光体ドラムＣ１に照射され、マゼンタ用の各面発光レーザからの光ビームは感光体ドラムＭ１に照射され、イエロー用の各面発光レーザからの光ビームは感光体ドラムＹ１に照射されるようになっている。なお、光走査装置９００は、色毎に個別の面発光レーザアレイＬＡを備えても良い。また、色毎に光走査装置９００を備えていても良い。
【０１７２】
各感光体ドラムは、図２６中の矢印の方向に回転し、回転順にそれぞれ帯電器、現像器、転写用帯電手段、クリーニング手段が配置されている。各帯電器は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電器によって帯電された感光体ドラム表面に光走査装置９００によりビームが照射され、感光体ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像器により感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写用帯電手段により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着手段３０により記録紙に画像が定着される。
【０１７３】
タンデムカラー機では、機械精度等で各色の色ずれが発生する場合があるが、光走査装置９００は面発光レーザアレイＬＡを有しているため、点灯させる面発光レーザを選択することで各色の色ずれの補正精度を高めることができる。
【０１７４】
なお、複数の光ビームを必要としない場合には、前記光走査装置９００では、前記面発光レーザアレイＬＡに代えて、前述した面発光レーザ１００〜５００のいずれかの面発光レーザと同様な方法で作製され、レーザ発振方向に関して電流狭窄領域の中心がメサの中心からずれている単体の面発光レーザを用いても良い。
【０１７５】
また、ポリゴンミラーなどの機械的回転機構を用いない光学系を有する画像形成装置（例えば、特許第３７１３７２５号公報、特許３６７７８８３号公報参照）の光源として、前記面発光レーザアレイＬＡ、前述した面発光レーザ１００〜５００のいずれかの面発光レーザと同様な方法で作製され、レーザ発振方向に関して電流狭窄領域の中心がメサの中心からずれている面発光レーザを用いても良い。一例として図２７に示される画像形成装置８００は、前記面発光レーザアレイＬＡを含む光源ユニット３１、コリメータレンズ３２、固定ミラー３３、ｆθレンズ３４、及び感光体ドラム９０１などを備えている。この場合であっても、前述したレーザプリンタ６００と同様に、高精細な画像を安定して形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
以上説明したように、本発明の面発光レーザによれば、高コスト化を招くことなく、偏波モードを安定させるのに適している。また、本発明の面発光レーザアレイによれば、高コスト化を招くことなく、各面発光レーザの偏波モードを揃えるのに適している。また、本発明の光走査装置によれば、被走査面上を安定して走査するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高精細な画像を安定して形成するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る面発光レーザの概略構成を説明するための図である。
【図２】鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ １］Ａ方向に向かって傾斜している傾斜基板を説明するための図である。
【図３】被選択酸化層の選択酸化に用いられる酸化装置を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれ被選択酸化層の酸化速度の面内方向依存性を求めるために用いた試料を説明するための図である。
【図５】被選択酸化層の酸化速度と面内方向との関係を説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ電流狭窄領域の位置ずれを説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれ選択酸化処理後の電流狭窄領域を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、それぞれ図１の面発光レーザにおける共振器の光学特性の異方性を説明するための図である。
【図９】鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ −１ −１］Ａ方向に向かって傾斜している傾斜基板を説明するための図である。
【図１０】鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ １ −１］Ｂ方向に向かって傾斜している傾斜基板を説明するための図である。
【図１１】鏡面研磨面の法線方向が、結晶方位［１ ０ ０］方向に対して、結晶方位［１ −１ １］Ｂ方向に向かって傾斜している傾斜基板を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る面発光レーザの概略構成を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、それぞれ選択酸化処理後の電流狭窄領域を説明するための図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る面発光レーザの概略構成を説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、それぞれ選択酸化処理後の電流狭窄領域を説明するための図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る面発光レーザの概略構成を説明するための図である。
【図１７】図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、それぞれ選択酸化処理後の電流狭窄領域を説明するための図である。
【図１８】２回目のエッチングの際のレジスト塗布領域を説明するための図である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、それぞれ２回目のエッチング後の電流狭窄領域を説明するための図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態に係る面発光レーザの概略構成を説明するための図である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、それぞれ選択酸化処理後の電流狭窄領域を説明するための図である。
【図２２】図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係る面発光レーザアレイの概略構成を説明するための図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２４】図２３における光走査装置を示す概略図である。
【図２５】図２４における光源ユニットに含まれる面発光レーザアレイを説明するための図である。
【図２６】タンデムカラー機の概略構成を説明するための図である。
【図２７】機械的回転機構を用いない光学系を有する画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１…光源ユニット、５…ポリゴンミラー（偏向手段）、６…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、７…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１００…面発光レーザ、２００…面発光レーザ、３００…面発光レーザ、４００…面発光レーザ、５００…面発光レーザ、６００…レーザプリンタ、７００…タンデムカラー機、８００…画像形成装置、９００…光走査装置、９０１…感光体ドラム（像担持体）、９０３…現像ローラ、９０４…トナーカートリッジ、９０９…定着ローラ、９１１…転写チャージャ、９１３…記録紙、ＬＡ…面発光レーザアレイ。
【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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