(57)【要約】  光源が開示される。開示される光源は、窒素を含み、かつ第１波長の光を放射するＩＩＩ−Ｖ系ポンプ光源（１７０）を含む。光源は、ポンプ光源（１７０）によって放射された第１波長の光（１７４）の少なくとも一部分を、第２波長（１７６）の少なくとも部分コヒーレント光に変換する、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）更に含む。ＶＣＳＥＬは、第２波長の光のための光学キャビティを形成する第１ミラー（１２０）及び第２ミラー（１６０）を含む。第１ミラー（１２０）は第２波長において実質的に反射性であり、第１多層スタックを含む。第２ミラー（１６０）は、第１波長において実質的に透過性であり、第２波長において部分的に反射性かつ部分的に透過性である。第２ミラーは、第２多層スタックを含む。ＶＣＳＥＬは、第１ミラーと第２ミラーとの間に配置され、かつ第１波長の少なくとも一部分を第２波長の光に変換する半導体多層スタック（１３０）を更に含む。半導体多層スタック（１３０）は、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ合金を含む量子井戸を含む。
2012502473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源であって、
窒素を含み、かつ第１波長の光を放射するＩＩＩ−Ｖ半導体系ポンプ光源と、
前記ポンプ光源によって放射された前記第１波長の光の少なくとも一部分を、第２波長の少なくとも部分コヒーレント光に変換する、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）であって、前記ＶＣＳＥＬは、
第２波長の光のための光学キャビティを形成する第１ミラー及び第２ミラーであって、前記第１ミラーは、前記第２波長において実質的に反射性であり、第１多層スタックを含み、前記第２ミラーは、前記第１波長において実質的に透過性であり、前記第２波長において部分的に反射性かつ部分的に透過性であり、前記第２ミラーは第２多層スタックを含む、第１ミラー及び第２ミラー、並びに
前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に配置され、かつ前記第１波長の光の少なくとも一部分を前記第２波長の光に変換する、ＩＩ−ＶＩ半導体多層スタックであって、前記半導体多層スタックはＣｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅを含むポテンシャル井戸を含む、ＩＩ−ＶＩ半導体多層スタックを含む、ＶＣＳＥＬとを含む、光源。
【請求項２】
前記ＶＣＳＥＬがヒートシンク上に配置される、請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記ヒートシンクがシリコンを含む、請求項２に記載の光源。
【請求項４】
前記ヒートシンクが第１波長において実質的に透過性である、請求項２に記載の光源。
【請求項５】
前記ＶＣＳＥＬが、前記第２波長において実質的に反射性であり、ヒートシンク上に直接配置される光反射金属層を更に含む、請求項１に記載の光源。
【請求項６】
前記第１多層スタックが光反射金属層上に配置される、請求項１に記載の光源。
【請求項７】
前記第１多層スタック及び第２多層スタックの少なくとも１つが、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、及びＨｆＯ２の少なくとも１つを含むブラッグ反射器である、請求項１に記載の光源。
【請求項８】
前記第１多層スタック及び第２多層スタックの少なくとも１つが、ＩＩ−ＶＩ化合物を含むブラッグ反射器である、請求項１に記載の光源。
【請求項９】
前記第１多層スタック及び第２多層スタックの少なくとも１つが、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ及びＭｇ（Ｚｎ）Ｓｅを含む、請求項１に記載の光源。
【請求項１０】
前記第１波長の光が画像を含む、請求項１に記載の光源。
【請求項１１】
複数のＶＣＳＥＬを含み、前記第２波長の光が、前記光源の表面においてピクセル化画像を形成する、請求項１に記載の光源。
【請求項１２】
ピクセル化画像を表示するピクセル化ディスプレイであって、前記ディスプレイ内のピクセルは請求項１の光源を含む、ディスプレイ。
【請求項１３】
前記第１ミラーは、前記第２波長において実質的に反射性である、請求項１に記載の光源。
【請求項１４】
前記半導体多層スタックの少なくとも一部分が、ドーパントでドープされている、請求項１に記載の光源。
【請求項１５】
前記半導体多層スタックが、複数の交互の量子井戸層及び光吸収層を有する量子井戸スタックを含む、請求項１に記載の光源。
【請求項１６】
少なくとも１つの前記光吸収層は、ドーパントでドープされている、請求項１５に記載の光源。
【請求項１７】
前記ドーパントがクロリン含む、請求項１６に記載の光源。
【請求項１８】
前記ドーパントの数密度が、約１０１７ｃｍ−３〜約１０１８ｃｍ−３の範囲である、請求項１６に記載の光源。
【請求項１９】
前記半導体多層スタックが、前記第１波長における光子のエネルギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有する第１ウィンドウ構造体を更に含む、請求項１に記載の光源。
【請求項２０】
前記第１ウィンドウ構造体が、前記半導体多層スタックの最も外側層である、請求項１９に記載の光源。
【請求項２１】
前記半導体多層スタックが、ＩｎＰ上に疑似格子整合して成長する、請求項１に記載の光源。
【請求項２２】
前記半導体多層スタックが、ＩｎＰに格子整合する、請求項１に記載の光源。
【請求項２３】
前記半導体多層スタックが、第１量子井戸及び第２量子井戸であって、前記２つの量子井戸を分離する媒体内で、前記第２波長の約半分の距離で分離された、第１量子井戸及び第２量子井戸を含む、請求項１に記載の光源。
【請求項２４】
前記ＩＩＩ−Ｖ系ポンプ光源が、窒化ガリウムを含むレーザダイオードを含む、請求項１に記載の光源。
【請求項２５】
光源であって、
窒素を含み、かつ第１波長の光を放射するＩＩＩ−Ｖ半導体系ポンプ光源と、
前記ポンプ光源によって放射された前記第１波長の光の少なくとも一部分を、第２波長の少なくとも部分コヒーレント光に変換する、光学アセンブリであって、前記光学アセンブリは、
第２波長の光のための光学キャビティを形成する第１ミラー及び第２ミラーであって、前記第１ミラーは、前記第２波長において実質的に反射性であり、第１多層スタックを含み、前記第２ミラーは、前記第２波長において部分的に反射性である、第１ミラー及び第２ミラー、並びに
前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に配置され、かつ前記第１波長の光の少なくとも一部分を前記第２波長の光に変換する、ＩＩ−ＶＩ半導体多層スタックであって、前記半導体多層スタックはＣｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅを含む量子井戸を含むＩＩ−ＶＩ半導体多層スタックを含む光学アセンブリと、を含む、光源。
【請求項２６】
前記光学アセンブリが、前記第１ミラーと第２ミラーとの間のエアギャップを含む、請求項２５に記載の光源。
【請求項２７】
前記第１ミラー及び第２ミラーの少なくとも１つが、前記半導体多層スタックから離間されている、請求項２５に記載の光源。
【請求項２８】
前記第２ミラーが前記第２波長の光を集束する、請求項２５に記載の光源。
【請求項２９】
前記第１多層スタックが、前記第２波長において実質的に反射性である光反射金属層上に配置される、請求項２５に記載の光源。
【請求項３０】
前記第２ミラーが、前記第２波長において部分的に透過性である、請求項２５に記載の光源。
【請求項３１】
前記ＩＩＩ−Ｖ半導体系ポンプ光源が、少なくとも部分コヒーレントポンプ光源である、請求項２５に記載の光源。
【請求項３２】
前記ＩＩＩ−Ｖ半導体系ポンプ光源がレーザダイオードを含む、請求項２５に記載の光源。
【請求項３３】
前記レーザダイオードが窒化ガリウムを含む、請求項３２に記載の光源。
【請求項３４】
請求項２５に記載の光源を含む、光ポインター。
【請求項３５】
レーザポインターである、請求項３４に記載の光ポインター。
【請求項３６】
手持ち式光ポインターである、請求項３４に記載の光ポインター。
【請求項３７】
前記光ポインターを動作させるための電池を更に含む、請求項３４に記載の光ポインター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に半導体光源に関する。本発明は、１つ以上のＩＩ−ＶＩ半導体化合物を含む半導体光源に特に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードは、レーザポインター、投影ディスプレイ、及びセンサなど多くの異なる用途において使用される。スペクトルの近紫外線、紫外線、近赤外線、又は赤外線領域において発光するレーザダイオードは、コンパクトにすることができ、安価であり得る。しかしながら、スペクトルの他の領域において、既知のレーザダイオード、例えば周波２逓倍（frequency doubled）レーザダイオードは、複雑で、嵩高で、高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
他の望ましい波長、例えば、スペクトルのシアン、緑色、シャトルーズ、黄色、及び琥珀色領域において発光することができる、コンパクトで、高効率で、かつ安価なレーザダイオードシステムが多いに必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一般に、本発明は半導体光源に関する。一実施形態において、光源は、窒素を含み、かつ第１波長の光を放射するＩＩＩ−Ｖ系ポンプ光源を含む。光源は、ポンプ光源によって放射された第１波長の光の少なくとも一部分を、第２波長の少なくとも部分コヒーレント光に変換する、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）を更に含む。ＶＣＳＥＬは、第２波長の光のための光学キャビティを形成する第１ミラー及び第２ミラーを含む。第１ミラーは、第２波長において実質的に反射性であり、第１多層スタックを含む。第２ミラーは、第１波長において実質的に透過性であり、第２波長において部分的に反射性かつ部分的に透過性である。第２ミラーは、第２多層スタックを含む。ＶＣＳＥＬは、第１ミラーと第２ミラーとの間に配置され、かつ第１波長の少なくとも一部分を第２波長の光に変換する半導体多層スタックを更に含む。この半導体多層スタックは、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ合金を含む量子井戸を含む。
【０００５】
別の実施形態において、光源は、窒素を含み、かつ第１波長の光を放射するＩＩＩ−Ｖ系ポンプ光源を含む。光源は、ポンプ光源によって放射された第１波長の光の少なくとも一部分を、第２波長の少なくとも部分コヒーレント光に変換する光学アセンブリを更に含む。光学アセンブリは、第２波長の光のための光学キャビティを形成する第１ミラー及び第２ミラーを含む。第１ミラーは、第２波長において実質的に反射性であり、第１多層スタックを含む。第２ミラーは、第２波長において部分的に反射性である。光学アセンブリは、第１ミラーと第２ミラーとの間に配置され、かつ第１波長の光の少なくとも一部分を、第２波長の光に変換する半導体多層スタックを更に含む。半導体多層スタックは、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ合金を含む量子井戸を含む。
【０００６】
別の実施形態では、光放射システムは、第１波長の光を放射するエレクトロルミネセント装置を含む。光放射システムは、光放射システムの上面からの光の放射を強化し、かつ光放射システムの１つ以上の側部からの光の放射を抑制する光学キャビティを更に含む。光学キャビティは、放射された第１波長の光を受容し、この受容された光の少なくとも一部分を第２波長の光に変換する半導体多層スタックを含む。半導体多層スタックはＩＩ−ＶＩポテンシャル井戸を含む。光放射システムを出射する第２波長の全光の積算された放射強度は、光放射システムを出射する第１波長の全光の積算された放射強度の少なくとも１０倍である。場合によっては、ＩＩ−ＶＩポテンシャル井戸は、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ又はＺｎＳｅＴｅを含む。場合によっては、エレクトロルミネセント装置は、半導体多層スタックによって受容される第１波長の光の実質的な部分が、エレクトロルミネセント装置の上面を通ってエレクトロルミネセント装置を出射するように設計される。場合によっては、光放射システムによって第１方向に沿って放射される光は、色座標の第１セットを有し、光放射システムによって第２方向に沿って放射される光は、色座標の第２セット有し、ここで色座標の第２セットは色座標の第１セットと実質的に同じである。場合によっては、色座標の第１セットはｕ１’及びｖ１’であり、色座標の第２セットはｕ２’及びｖ２’であり、ｕ１’とｕ２’との間及びｖ１’とｖ２’との間の各差の絶対値は０．００３以下である。場合によっては、再放射された第２波長の光の主要部分は、光放射システムの上面から光放射システムを出射する。この上面は最小横寸法Ｗｍｉｎを有する。再放射された第２波長の光の残部の相当な割合が、最大縁部厚さＴｍａｘを有する光学キャビティの１つ以上の側部から光放射システムを出射する。比率Ｗｍｉｎ／Ｔｍａｘは少なくとも約３０である。放射された第１波長の光の主要部分は、エレクトロルミネセント装置の上面からエレクトロルミネセント装置を出射する。この上面は最小横寸法Ｗ１ｍｉｎを有する。放射された第１波長の光の残部は、最大縁部厚さＴ１ｍａｘを有するエレクトロルミネセント装置の１つ以上の側部からエレクトロルミネセント装置を出射する。比率Ｗ１ｍｉｎ／Ｔ１ｍａｘは少なくとも約３０である。場合によっては、比率Ｗｍｉｎ／Ｔｍａｘ及びＷ１ｍｉｎ／Ｔ１ｍａｘのそれぞれは少なくとも約１００である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明は、添付の図面に関連して以下の本発明の種々の実施形態の詳細な説明を考慮して、より完全に理解し正しく認識することができる。
【図１】光源の概略的側面図。
【図２】ディスクリート光源のアレイを含む光源の概略的側面図。
【図３Ａ】光源を製造するプロセスにおける中間段階又は工程での装置の略図。
【図３Ｂ】光源を製造するプロセスにおける中間段階又は工程での装置の略図。
【図３Ｃ】光源を製造するプロセスにおける中間段階又は工程での装置の略図。
【図３Ｄ】光源を製造するプロセスにおける中間段階又は工程での装置の略図。
【図３Ｅ】光源を製造するプロセスにおける中間段階又は工程での装置の略図。
【図４】他の光源の概略側面図。
【図５】他の光源の概略側面図。
【図６】光放射システムの概略側面図。
【図７】光ポインターの概略的側面図。
【０００８】
多数の図で使用される同一の参照番号は、同一又は類似の特性及び機能を有する同一又は類似の要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本出願は、１つ以上のポンプ光源と、ポンプ光源によって放射された光を異なる波長の光に変換するための１つ以上の半導体光学キャビティと、を含む半導体光源を開示する。場合によっては、開示された半導体光学キャビティは、入射光を変換する（例えば下方変換する）ことができる共振キャビティである。場合によっては、開示された半導体共振キャビティ波長変換器は、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）である。開示された光源は、高効率で、コンパクトで、場合によっては、光変換ＶＣＳＥＬを２つ以上の異なる半導体族からのポンプ光源と共に安く一体化する。例えば、本出願は、ＩＩＩ−Ｖポンプ光源（例えば窒素を含むポンプ光源など、例えばＡｌＧａＩｎＮポンプＬＥＤ又はレーザーダイオードなど）を、ＩＩ−ＶＩ半導体波長変換器（例えばＣｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ波長変換器）を含むＩＩ−ＶＩ  ＶＣＳＥＬと共に一体化する光源を開示する。
【００１０】
場合によっては、ポンプ光源、例えばレーザダイオード（ＬＤ）光源は、少なくとも部分コヒーレント光源であり、それが少なくとも部分コヒーレント光を放射するということを意味する場合によっては、ポンプ光源、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）光源は、インコヒーレント光源であり、それがインコヒーレント光を放射するということを意味する。
【００１１】
場合によっては、半導体ＶＣＳＥＬ及びポンプ光源は、同じ半導体族、例えばＩＩＩ−Ｖ族からのものである。このような場合には、例えば、ＩＩＩ−Ｖ  ＶＣＳＥＬをＩＩＩ−ＶポンプなどのＩＩＩ−Ｖポンプ光源の上に直接モノリシックに成長させ、製造することが実行可能であり得る。場合によっては、しかしながら、望ましい波長の光を放射し、かつ高変換効率及び／又は他の望ましい特性を有するＶＣＳＥＬは、ポンプＬＤ又はＬＥＤが属する族とは異なる半導体族からのものである。例えば、ＶＣＳＥＬは、ＩＩ−ＶＩ族のものであることがあり、例えばＬＤ又はＬＥＤなどの光源は、ＩＩＩ−Ｖ族のものであることがある。そのような場合では、一方の構成要素を他方の上に高品質に成長させることは不可能であるか、又は実現不可能な場合がある。そのような場合では、ＶＣＳＥＬは、ポンプ光源に取り付けてハイブリッド光源を形成することができる。このようなハイブリッド光源は、例えばスペクトルの可視領域内の異なる波長において全体的に高効率で光を放射することができる。２つの構造体を取り付ける代表的な方法は、米国特許出願第６０／９７８３０４号（２００７年１０月８日出願）に記載されており、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００１２】
場合によっては、開示された光源は、例えば、１つ以上の原色、例えばＲＧＢ原色システムにおける青色、緑色、若しくは赤色、又はＣＭＹＫ原色システムにおけるシアン、マゼンダ、及び黄色を出力することができる。場合によっては、開示された光源は、他の色、例えば琥珀色又は白色などを有する光を出力することができる。開示された光源の発光効率及びコンパクト性は、重量、サイズ、及び電力消費が低減された、高効率の投影システムなど、新規の改良された光学システムをもたらすことができる。
【００１３】
場合によっては、ＶＣＳＥＬは、光をより長い波長の光に変換できるポテンシャル又は量子井戸（例えば、半導体ポテンシャル若しくは量子井戸）を含むことができる。場合によっては、開示された光源は、ＩＩ−ＶＩ族などの半導体族からの１つ以上のＶＣＳＥＬを、ＩＩＩ−Ｖ族など異なる半導体族からの１つ以上のポンプ光源、例えばポンプＬＤ又はＬＥＤと効率良く一体化する。
【００１４】
ポンプ光源のアレイ及び対応するＶＣＳＥＬのアレイを含む、光源のアレイが開示される。そのような光源のアレイは、単色（例えば緑色又は緑色及び黒）又はカラー画像を形成することができる。光源の開示されたアレイは、従来の光源及び画像形成装置の主要機能を組み合わせることができ、消費電力、サイズ、及びコストの低減となる。例えば、ディスプレイシステムでは、光源の開示されたアレイは、光源及び画像形成装置の両方の役割を果たすことができ、それによって別個のバックライト若しくは空間光変調器の必要性を排除するか、又は低減する。別の例として、開示された光源のアレイを投射システム内に組み込むことは、画像形成装置及びリレー光学系の必要性を排除するか、又は低減する。
【００１５】
例えば、ディスプレイシステム内にピクセルのアレイを形成することができる光源のアレイが開示される。光源の少なくとも一部は、電気信号に応答して光を放射することができるポンプＬＤ又はＬＥＤなどのポンプエレクトロルミネセント装置を含む。光源の少なくとも一部は、ポンプエレクトロルミネセント装置によって放射される光を下方変換するための１つ以上の光変換装置（例えば１つ以上のポテンシャル井戸及び／又は量子井戸など）を含む１つ以上のＶＣＳＥＬを含むことができる。本明細書に使用されるとき、下方変換は、変換された光の光子エネルギーがポンプ光の光子エネルギー未満である、あるいは変換された光の波長が、変換されてない又は入射光の波長よりも長いということを意味する。
【００１６】
開示された光源のアレイは、例えば投射システム又は他の光学システム内で使用するための、例えば適応照明システムなどの照明システム内で使用することができる。
【００１７】
図１は、窒素を含み、かつ第１波長λ１の光１７２を放射するＩＩＩ−Ｖ系ポンプ光源１７０を含む光源１００の概略的側面図である。場合によっては、光源１７０は、ピーク発光の波長である波長λ１を備える１つ以上のピークを備える発光スペクトルを有する。場合によっては、光源１７０は、本質的に単一の波長λ１の光を放射し、放射スペクトルがλ１において狭いピーク、及び半値全幅（ＦＷＨＭ）において小さな全スペクトル幅を有するということを意味する。そのような場合では、ＦＷＨＭは約５０ｎｍ未満、約１０ｎｍ未満、約５ｎｍ未満、又は約１ｎｍ未満であり得る。場合によっては、ポンプ光源はＩＩＩ−Ｖレーザダイオードである。場合によっては、ポンプ波長λ１は約３５０ｎｍ〜約５００ｎｍである。例えば、そのような場合では、λ１は約４０５ｎｍであり得る。
【００１８】
光源１００は、ポンプ光源１７０によって放射された第１波長の光１７２の少なくとも一部分を、第２波長λ２の少なくとも部分コヒーレント出力光１７８に変換する垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）１９０も含む。
【００１９】
ＶＣＳＥＬ  １９０は、第２波長の光のための光学キャビティを形成する第１ミラー１２０及び第２ミラー１６０を含む。場合によっては、光学キャビティの光学的厚さは、第２波長λ２の半分（すなわち、（２ｍ＋１）（λ２／２）、式中、ｍは整数である）の奇数倍であり得る。そのような場合、光学キャビティ内のλ２における光定在波のノードは、光学キャビティの中心に、又は中心近くに位置する。場合によっては、光学キャビティの光学的厚さは、第２波長λ２の半分（すなわちｍλ２、ここでｍは整数である）の奇数倍であり得る。そのような場合、光学キャビティ内のλ２における光定在波のアンチノードは、光学キャビティの中心に、又は中心近くに位置する。
【００２０】
場合によっては、第１ミラー１２０は第２波長において実質的に反射性である。例えばこのような場合では、第２波長λ２における第１ミラー１２０の反射率は、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、又は少なくとも９９．９％である。場合によっては、第１ミラー１２０は第１波長λ１において実質的に透過性である。例えばこのような場合には、λ１における第１ミラー１２０の光学的透過率は、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％である。
【００２１】
場合によっては、図１に示される代表的な光源１００では、第１ミラー１２０は、第１ブラッグ反射器１２０であるか、又はこれを含む。ブラッグ反射器は、より低い屈折率を有する低屈折率層１２２と、より高い屈折率を有する高屈折率層１２４との交互の多層スタックを含む。代表的な光源１００では、第１ブラッグ反射器１２０は、４つの低屈折率層１２２及び４つの高屈折率層１２４を含む。広くは、第１ブラッグ反射器１２０は、１つ以上の低屈折率層１２２及び１つ以上の高屈折率層１２４を含むことができる。例えば、場合によっては、第１ブラッグ反射器１２０は、少なくとも５つの低屈折率層及び５つの高屈折率層、少なくとも１０の低屈折率層及び１０の高屈折率層、又は少なくとも１５の低屈折率層及び１５の高屈折率層を有することができる。
【００２２】
場合によっては、第１ブラッグ反射器１２０内の低屈折率層及び／又は高屈折率層の少なくともいくつかの光学的厚さは、その層における第２波長の４分の１である。そのような場合では、４分の１波長の厚の層に関して、物理的な厚さはλ２／４ｎであり、式中、ｎはλ２における層の屈折率である。
【００２３】
第１ブラッグ反射器１２０は、好適な、より低い屈折率及びより高い屈折率を有するいずれかの材料を含むことができる。代表的な材料には、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、及びＨｆＯ２が挙げられる。場合によっては、第１ブラッグ反射器１２０は、ＩＩ−ＶＩ材料、例えばＺｎＳｅ、ＺｎＳ、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ、若しくはＭｇ（Ｚｎ）Ｓｅ、又はこれらのいずれかの組み合わせ若しくはこれらの合金を含むことができる。
【００２４】
場合によっては、第２ミラー１６０は、第２波長λ２において部分的に反射性である。このような場合、第２波長λ２における第２ミラー１６０の反射率は、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、又は少なくとも９９．９％である。場合によっては、第２ミラー１６０は、第２波長λ２において部分的に透過性である。場合によっては、第２波長における第２ミラーの光学透過性は、５％以下、３％以下、２％以下、１％以下、又は０．５％以下である。
【００２５】
場合によっては、図１に示される代表的な光源におけるように、第２ミラー１６０は、より低い屈折率を有する低屈折率層１６２と、より高い屈折率を有する高屈折率層１６４との交互の多層スタックを含む第２ブラッグ反射器であるか、又はこれを含む。代表的な光源１００では、第２ブラッグ反射器１６０は、３つの低屈折率層１６２及び３つの高屈折率層１６４を含む。広くは、第２ブラッグ反射器１６０は、１つ以上の低屈折率層１６２及び１つ以上の高屈折率層１６４を含むことができる。例えば、場合によっては、第２ブラッグ反射器１６０は、少なくとも５つの低屈折率層及び５つの高屈折率層、又は少なくとも１０の低屈折率層及び１０の高屈折率層、又は少なくとも１５の低屈折率層及び１５の高屈折率層を有することができる。
【００２６】
場合によっては、第２ブラッグ反射器１６０内の低屈折率層及び／又は高屈折率層の少なくともいくつかの光学的厚さは、その層内の第２波長の４分の１である。そのような場合では、物理的な厚さはλ２／４ｎであり、ｎはλ２における層の屈折率である。
【００２７】
光源１００は、それぞれ第１ミラー１２０と第２ミラー１６０との間に配置されている半導体多層スタック１３０を更に含む。多層スタック１３０は、第１波長の光１７４の少なくとも一部分を第２波長の光１７６に変換する。場合によっては、半導体多層スタック１３０が光１７４の少なくとも一部分を吸収し、第２波長の光１７６として、この吸収した光の少なくとも一部分を再放射するとき、第１波長から第２波長への光の変換が達成され得る。場合によっては、ポンプ光源１７０は、紫外線又は紫光を放射することができ、半導体多層スタック１３０は、青色、緑色、黄色、琥珀色、又は赤色の光を再放射することができる。場合によっては、ポンプ光源１７０は、青色光を放射することができ、半導体多層スタック１３０は、緑色、黄色、琥珀色、又は赤色の光を再放射することができる。
【００２８】
半導体多層スタック１３０は、それぞれの第１ウィンドウ１３２及び第２ウィンドウ１３４、並びに複数の交互のポテンシャル井戸及び光吸収層を含むポテンシャル井戸スタックを含む。具体的には、代表的な半導体多層スタック１３０は、対応の第１吸収層１４０、第２吸収層１４２、及び第３吸収層１４４、並びに各第１井戸１５２及び１５４を含む。
【００２９】
半導体多層スタック１３０内の光吸収層は、第１波長の光１７４の少なくとも一部分を吸収し、得られる応答は光生成されたキャリア（光生成された電子−正孔対など）を作る。キャリアは、半導体多層スタック内で光吸収層から隣接するポテンシャル井戸に拡散し、ここでそれらは放射的に再結合し、第２波長λ２の光を放射する。
【００３０】
場合によっては、例えば半導体多層スタック１３０内の光生成された電子−正孔対の密度が十分に高いとき、第２波長の光１７６は、それがミラー１２０とミラー１６０との間で前後して移動するときに増幅することができる。増幅は、ポテンシャル井戸内で主に発生し、そこでは伝播する光が、第２波長λ２の光の誘導放射によって、キャリアの再結合を支援する。場合によっては、ミラー１２０及び１６０がλ２において十分に反射性である場合、ミラーは、光１７６がポテンシャル井戸を通過する回数を効果的に増加させることができる。結果として、ＶＣＳＥＬは、λ２のコヒーレント光又は少なくとも部分コヒーレント光を生成することができる。
【００３１】
広くは、再放射多層スタック１３０は、青色光又は紫外線など、光の少なくとも一部分を、より長い波長の光に変換することができるＩＩ−ＶＩ化合物の少なくとも１つの層を含む。場合によっては、ＩＩ−ＶＩ波長変換器は、ＩＩ−ＶＩポテンシャル井戸又は量子井戸を含む。
【００３２】
本明細書で使用するとき、ポテンシャル井戸は、キャリアを１つの次元内だけに閉じ込めるように設計された多層半導体構造内の半導体層を意味しており、その際、半導体層は、周囲の層よりも低い伝導帯エネルギー、及び／又は周囲の層よりも高い価電子帯エネルギーを有する。量子井戸は、一般に、量子化効果が井戸内の電子−正孔対再結合のためのエネルギーを増大させるほど十分に薄いポテンシャル井戸を意味する。量子井戸は、通常、約１００ｎｍ以下又は約１０ｎｍ以下の厚さを有する。
【００３３】
場合によっては、ポテンシャル井戸１５２及び／又は量子井戸１５４は、ポンプ光源１７０によって放射される光子のエネルギーよりも小さいバンドギャップエネルギーを有するＩＩ−ＶＩ半導体ポテンシャル井戸又は量子井戸である。一般に、ポテンシャル井戸１５２及び／又は量子井戸１５４の遷移エネルギーは、ポテンシャル井戸又は量子井戸によって再放射されるフォトンのエネルギーに実質的に等しい。
【００３４】
場合によっては、ポテンシャル井戸１５２及び１５４は、合金の３つの構成成分として、化合物ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、及びＭｇＳｅを有するＣｄＭｇＺｎＳｅ合金を含むことができる。ある場合では、Ｃｄ、Ｍｇ、及びＺｎのうちの１つ以上、特にＭｇは合金に存在しなくてもよい。例えば、ポテンシャル井戸１５２及び１５４は、赤色で再放射することができるＣｄ０．７０Ｚｎ０．３０Ｓｅ量子井戸、又は緑色で再放射することができるＣｄ０．３３Ｚｎ０．６７Ｓｅ量子井戸を含むことができる。別の例として、ポテンシャル井戸１５２及び１５４は、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｓｅ、及び所望によりＭｇの合金を含むことができ、その場合、合金系は、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅによって表すことができる。別の例として、ポテンシャル井戸１５２及び１５４は、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｅ、及び所望によりＺｎの合金を含むことができる。場合によっては、ポテンシャル井戸はＺｎＳｅＴｅを含むことができる。場合によっては、量子井戸１５２又は１５４は、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、又は約２ｎｍ〜約３５ｎｍの範囲の厚さを有する。場合によっては、ポテンシャル井戸１５２及び１５４はＢｅ、Ｈｇ、Ｏ、Ｓ若しくはＴｅ、又はこれらの合金を含むことができる。
【００３５】
場合によっては、ポテンシャル井戸１５２及び１５４は、ポンプ光源１７０によって放射される光の少なくとも一部分を、より長い波長の光に変換することができる。場合によっては、ポテンシャル井戸１５２及び１５４はＩＩ−ＶＩポテンシャル井戸を含むことができる。広くは、ポテンシャル井戸１５２及び１５４は、任意の伝導及び／又は価電子帯プロファイルを有することができる。代表的なプロファイルは、例えば米国特許出願第６０／８９３８０４号に記載されており、これは。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００３６】
近接するポテンシャル井戸、例えばポテンシャル井戸１５２と１５４との間の分離は、ある用途において実用的であり得る及び／又は望ましくあり得る任意の距離であってもよい。例えば、場合によっては、第１及び第２ポテンシャル又は量子井戸は、２つのポテンシャル井戸を分離する媒体内で第２波長λ２の約半分である距離によって分離することができる。例えば、場合によっては、ポテンシャル井戸１５２及び１５４の間の分離は、λ２／２ｎとなり得、ここでｎは、第２波長λ２における層１４２の屈折率である。
【００３７】
場合によっては、半導体多層スタック１３０の少なくとも一部分は、ドーパントでドープされている。例えば、場合によっては、ポテンシャル井戸１５２及び１５４は、ｎドープ又はｐドープされてもよく、ここでドーピングは、任意の好適な方法によって及び任意の好適なドーパント、例えばＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｌ、Ｇａ、又はＮなどを含むことによって達成することができる。
【００３８】
ある場合では、ポンプ光源１７０及び半導体多層スタック１３０は、２つの異なる半導体族からのものであってもよい。例えば、場合によっては、ポンプ光源１７０は、ＩＩＩ−Ｖ半導体装置であってもよく、半導体多層スタック１３０は、ＩＩ−ＶＩ半導体装置であってもよい。場合によっては、ポンプ光源１７０は、ＡｌＧａＩｎＮ半導体合金を含むことができ、半導体多層スタック１３０は、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ半導体合金を含むことができる。
【００３９】
図１での代表的な半導体多層スタック１３０は、２つのポテンシャル井戸１５２及び１５４を含む。広くは、半導体多層スタック１３０は１つ以上のポテンシャル井戸又は量子井戸を有することができる。場合によっては、半導体多層スタック１３０は単一のポテンシャル井戸又は量子井戸を有することができる。場合によっては、半導体多層スタック１３０は、２つ又はそれ以上のポテンシャル井戸、５つ又はそれ以上のポテンシャル井戸、あるいは１０又はそれ以上のポテンシャル井戸を有することができる。場合によっては、多層スタック１３０内のポテンシャル井戸の少なくとも一部又は全ては、第２又は放射波長λ２において、光学キャビティモードの波腹に、又はこれの近くに配置されてもよい。
【００４０】
光吸収層１４０、１４２、及び１４４は、光１７４の吸収及びキャリアの生成を支援する。キャリアの放射再結合及び第２波長λ２の光の放射のために、光生成キャリアがポテンシャル井戸へと効率良く拡散できるように、光吸収層は半導体多層スタック１３０内でポテンシャル井戸に近接して設置される。
【００４１】
一部の例では、半導体多層スタック１３０内の光吸収層は、１つ以上の対応するポテンシャル井戸に直接隣接してもよく、いずれの介在層も、吸収層とポテンシャル井戸との間に配置されないということを意味する。例えば、第１光吸収層１４０は、対応する第１ポテンシャル井戸１５２に直接隣接する。他の例として、第２光吸収層１４２は、対応するポテンシャル井戸１５２及び１５４と直接隣接している。場合によっては、半導体多層スタック１３０内の光吸収層は、対応するポテンシャル井戸に密に隣接することができ、１つ又は少数の介在層が吸収層とポテンシャル井戸との間に配設されてもよいということを意味する。例えば、場合によっては、１つ以上の介在層を、第１光吸収層１４０と第１ポテンシャル井戸１５２との間に配置することができる。そのような場合において、介在層は、吸収層１４０からポテンシャル井戸１５２へのキャリアの拡散を実質的に遮断しない、又は妨げない。例えば、介在層は十分に薄く、及び／又は十分に低いバンドギャップエネルギーを有して、吸収層からポテンシャル井戸へのキャリアの拡散を可能にすることができる。
【００４２】
場合によっては、光吸収層は、ＩＩ−ＶＩ半導体など、無機半導体などの半導体を含んでもよい。例えば、吸収層１４０、１４２、及び１４４の１つ以上は、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ半導体合金を含むことができる。場合によっては、１つ以上の吸収層１４０、１４２、及び１４４は、Ｂｅ、Ｈｇ、Ｏ、Ｓ、若しくはＴｅ、又はこれらの合金を含むことができる。
【００４３】
場合によっては、光吸収層は、ポンプ光源１７０によって放射される光子のエネルギーよりも小さいバンドギャップエネルギーを有することができる。そのような場合では、光吸収層はポンプ光源によって放射される光を強力に吸収することができる。場合によっては、光吸収層は、ポテンシャル井戸１４０の遷移エネルギーより大きいバンドギャップエネルギーを有することができる。そのような場合では、光吸収層は、ポテンシャル井戸によって再放射される光に対して、実質的に光学的に透明である。
【００４４】
場合によっては、半導体多層スタック１３０内の少なくとも１つの光吸収層は、ドーパントでドープされている。一部の例では、ドーパントは塩素又はヨウ素を含むことができる。場合によっては、光吸収層は、ｎドープ又はｐドープされていてよく、その際、ドーピングは、任意の好適な方法によって、及び任意の好適なドーパントを含むことによって達成することができる。一部の例では、ドーパントの数密度は、約１０１７ｃｍ−３〜約１０１８ｃｍ−３の範囲内である。他の代表的なドーパントはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｆ、Ｂｒ、及びＮを含む。
【００４５】
代表的な半導体多層スタック１３０は、３つの光吸収層１４０、１４２、及び１４４を含む。一般に、半導体多層スタックは、ゼロ、１つ、２つ、又は３つ以上の吸収層を有することができる。広くは、光吸収層は、光吸収層内の光生成キャリアが、ポテンシャル井戸に拡散する適切な機会を有するように、１つ以上の対応するポテンシャル井戸に十分に密接している。半導体多層スタックが光吸収層を含まない場合、ポテンシャル井戸は第１の波長λ１において実質的に光吸収性であり得る。
【００４６】
吸収層内で光生成される電子−正孔対などのキャリアが、それらが非放射で再結合できる、例えば半導体多層スタック１３０の自由又は外部面に移動しないか、又は移動する可能性が少ないように、第１ウィンドウ１３２及び第２ウィンドウ１３４は、主としてバリアを提供するように設計される。場合によっては、ウィンドウ１３２及び１３４は、ポンプ光源１７０によって放射される光子のエネルギーよりも大きいバンドギャップエネルギーを有する。そのような場合では、ウィンドウ１３２及び１３４は、第１波長λ１においてポンプ光源１７０によって放射された光に対して、かつ第２波長λ２において例えば第１ポテンシャル井戸１４０によって再放射された光に対して、実質的に光学的に透明である。
【００４７】
代表的な光源１００は２つのウィンドウを含む。広くは、光源は、ウィンドウも有さなくてもよく、又は任意の数のウィンドウを有してもよい。例えば、場合によっては、光源１００は、ポンプ光源１７０と第１ポテンシャル井戸１５２との間、又はポンプ光源１７０と第１光吸収層１４０との間に配置された単一のウィンドウを有することができる。場合によっては、代表的な半導体多層スタック１３０におけるように、少なくとも１つのウィンドウ、例えばウィンドウ１３２及び１３４は、半導体多層スタックの最も外側層である。
【００４８】
場合によっては、光源１００内の２つの隣接する層間の境界面の位置は、明確な（Well−defined）又ははっきりとした境界面であってもよい。層内の材料組成が厚さ方向に沿った距離の関数として変化する場合などには、２つの隣接する層間の境界面は、明確でなくてもよく、例えば段階的な境界面であってもよい。例えば、場合によっては、第１光吸収層１４０及び第１ウィンドウ１３２は、同じ材料構成成分を有するが、異なる材料濃度であってもよい。そのような場合では、光吸収層の材料組成物は、ウィンドウ層の材料組成物に徐々に変化し２層間の段階的な境界面が得られる。例えば、両方の層がＭｇを含む場合では、Ｍｇの濃度は吸収層からウィンドウへ段階的に移るときに増加していてもよい。
【００４９】
場合によっては、放射された光１７４の一部分は、半導体多層スタック１３０によって第１波長λ１の光１７４Ａとして伝送され、これは次いで、第１波長の光１７４Ｂとして第２ミラー１６０によって、少なくとも部分的に伝送され得る。そのような場合、光源１００の出力光１７８は、第１及び第２波長の光を含むことができる。例えば、そのような場合では、放射された光１７４は青色であることができ、再放射された光１７６は黄色であることができ、白色の出力光１７８となる。
【００５０】
光源１００は、ポンプ光源１７０によって放射された光１７２を管理するための任意の光制御光学装置１８０を更に含む。例えば、光制御光学装置１８０は、光１７２を集束するための１つ以上の光学レンズを含むことができる。他の代表的な光制御光学装置には、光学フィルタ、偏光子、ビームスプリッタ、ダイクロイックミラー、及び光ファイバーが挙げられる。
【００５１】
代表的な光源１００では、ＶＣＳＥＬ  １９０は、ヒートシンク１０５上に配置される。ヒートシンクは、ＶＣＳＥＬ内に生成される熱を、周囲の環境など異なる位置に移動させるか、又は伝導することによってＶＣＳＥＬ  １９０を冷却する。場合によっては、ヒートシンク１０５は、水冷ヒートシンクであってもよい。場合によっては、ヒートシンク１０５は、第１波長λ１において実質的に光学的に透過性であり得る。例えば、このような場合では、第１波長λ１におけるヒートシンク１０５の光透過率は、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％である。
【００５２】
広くは、ヒートシンク１０５は、熱をＶＣＳＥＬ  １９０から導いて逃がすのに好適な任意の材料を含むことができる。代表的なヒートシンク材料にはシリコンが挙げられる。代表的な透明なヒートシンク材料には、炭化ケイ素、サファイア、及びダイヤモンドが挙げられる。場合によっては、ヒートシンクは、不透明な材料、例えば金属を含むことができる。そのような場合では、ポンプ光１７４の通過を可能にするために、ヒートシンクは１つ以上の小さな透明（transparent）又は透明（clear）な開口部を含むことができる。
【００５３】
広くは、ポンプ光源１７０は所望の波長の光又は所望の波長範囲の光を放射することができるいずれかの光源であってもよい。例えば、場合によっては、ポンプ光源１７０は、インコヒーレント紫外線、紫色、又は青色光を放射するＬＥＤであってもよい。場合によっては、ポンプ光源１７０は、ＩＩＩ−Ｖ  ＬＥＤなどのＩＩＩ−Ｖ半導体光源であってもよく、ＡｌＧａＩｎＮ半導体合金を含んでもよい。例えば、ポンプ光源１７０はＧａＮ系ＬＥＤであってもよい。
【００５４】
場合によっては、ポンプ光源１７０は、１つ以上のｐ型及び／又はｎ型半導体層、１つ以上のポテンシャル井戸及び／又は量子井戸を含み得る１つ以上の活性層、導波路層、クラッド層、バッファー層、基板層、並びにスーパーストレート層を含むことができる。
【００５５】
場合によっては、ポンプ光源１７０は、ヒートシンク１０５に取り付けられてよく、又はこれに接着されてもよく、あるいは、例えば、ヒートシンク１０５がどこかに配置されている場合、第１ミラー１２０に取り付けられてよく、又はこれに接着されてもよい。取付又は接着は、ホットメルト接着剤、溶接、加圧、熱、又はこのような方法の組み合わせなど任意の好適な方法によって、あるいは用途において望ましいであろう他の方法によって達成することができる。好適なホットメルト接着剤の例としては、半結晶ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、及びアクリル樹脂が挙げられる。
【００５６】
他の代表的な接着材料には、光学的に透明である高分子材料、例えば光学的に透明である高分子接着剤、例えば、Ｎｏｒｌａｎｄ  ８３Ｈ（Ｎｏｒｌａｎｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｃｒａｎｂｕｒｙ，ＮＪ）によって供給される）などのアクリレート系光学接着剤、Ｓｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄ瞬間接着剤（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）によって供給される）、Ｃｙｃｌｏｔｅｎｅ（商標）（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）によって供給される）などのベンゾシクロブテン誘導体、ＣｒｙｓｔａｌＢｏｎｄ（Ｔｅｄ  Ｐｅｌｌａ  Ｉｎｃ．（Ｒｅｄｄｉｎｇ  ＣＡ））などの透明なワックス、ケイ酸ナトリウム系液状ガラス、水ガラス若しくは溶解性ガラス、及びスピンオンガラス（ＳＯＧ）が挙げられる。
【００５７】
場合によっては、ポンプ光源１７０は、ヒートシンク１０５に、又は第１ミラー１２０に、例えば、接着プロセス時にこの２つの間に１つ以上の接着層を配置することによって取り付けることができる。接合層には、例えば、１つ以上の薄い若しくは非常に薄い金属層、１つ以上の薄い金属酸化物層、あるいは、接着剤、カプセル材（encapsulants）、高屈折率ガラス、若しくは低温ゾル−ゲル材料などのゾル−ゲル材料、又はこれらのいずれかの組み合わせなど他の材料の１つ以上の層を含むことができる。
【００５８】
広くは、ポンプ光源１７０は、インコヒーレント、部分コヒーレント、又はコヒーレント光源であり得る。例えば、場合によっては、ポンプ光源１７０は、コヒーレントポンプ光源、例えばポンプレーザ（例えば、コヒーレント光１７２を放射するポンプレーザダイオードなど）などであってもよい。場合によっては、ポンプ光源１７０は、インコヒーレントポンプ光源、例えば、インコヒーレント光１７２を放射するポンプ発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。場合によっては、ミラー１２０及び１６０がλ２において高反射性であり、ポテンシャル井戸１５２及び１５４は、λ２において十分なゲインを供給するときなど、光源１００は、コヒーレント出力光１７８を放射するレーザー又はコヒーレント光源であり得る。場合によっては、出力光１７８はインコヒーレントな又は部分コヒーレントであり得る。
【００５９】
場合によっては、ポンプ光源１７０は、画像を含む又は表示する光１７２を放射することができる。例えば、ポンプ光源１７０は、個々に調整して画像を形成することができるディスクリート光源の一次元又は二次元のアレイを含むことができる。例えば、図２は、ディスクリート光源２００−１のアレイを含む光源２００の概略的側面図であり、ここで、少なくとも１つのディスクリート光源は、ディスクリートポンプ光源及びディスクリートＶＣＳＥＬを含む。特に、例示の光源２００は、放射された光２７２の対応するアレイを放射するディスクリートポンプ光源２７０のアレイ、及び再放射された光２７６の対応するアレイを再放射するディスクリートＶＣＳＥＬ  ２９０の対応するアレイを含む。例示の光源２００では、アレイ２７０は、対応するポンプ光２７２−１〜２７２−５を放射するディスクリートポンプ光源２７０−１〜２７０−５を含み、アレイ２９０は、対応する光２７６−１〜２７６−５を再放射するＶＣＳＥＬ  ２９０−１〜２９０−５を含む。例えば、ＶＣＳＥＬ  ２９０−１は、放射されたポンプ光２７２−１の少なくとも一部分を吸収し、吸収された光の少なくとも一部分を、より長い波長の光２７６−１として再放射する。
【００６０】
場合によっては、ディスクリートポンプ光源の少なくとも一部は、スペクトルの異なる色領域の光を放射する。例えば、放射されたポンプ光２７２−１は、紫外線であってもよく、放射されたポンプ光２７２−３は青色光であってもよい。場合によっては、全てのディスクリートポンプ光源は、スペクトルの同じ色領域における光を放射することができる。例えば、ディスクリートポンプ光源の全てが青色光を放射することができる。場合によっては、同じ色領域において放射されるポンプ光の波長は、実質的に等しい。例えば、そのような場合では、放射された波長間の差は、約５０ｎｍ以下、約４０ｎｍ以下、約３０ｎｍ、約２０ｎｍ、約１０ｎｍ以下、約７ｎｍ以下、又は約５ｎｍである。
【００６１】
場合によっては、再放射された光２７６−１〜２７６−５の少なくとも一部は、異なる波長を有することができる。例えば、再放射された光２７６−１は、青色光であってもよく、再放射された光２７６−３は緑色光であってもよく、再放射された光２７６−５赤色光であってもよい。
【００６２】
場合によっては、光源２００は、対応するＶＣＳＥＬを伴わずに、ディスクリートポンプ光源を含むことができる。例えば、光源２００は、ディスクリートポンプ光源２７０−１を含むことができるが、ＶＣＳＥＬ  ２９０−１は光源内に存在しなくてもよい。そのような場合では、ポンプ光源２７０−１によって放射された光は、光源２００によって放射された全体光の一部であってもよい。他の例として、ポンプ光源２７０−１は、青色光を放射してもよく、かつ対応するＶＣＳＥＬを有さなくてもよく、ポンプ光源２７０−２は、緑色光を再放射する、対応するＶＣＳＥＬ  ２９０−２と共に青色光を放射してもよく、ポンプ光源２７０−３は、赤色光を再放射する、対応するＶＣＳＥＬ  ２９０−３と共に青色光を放射してもよい。そのような場合では、放射された青色光２７２−１、再放射された緑色光２７６−２、及び再放射された赤色光２７６−３を組み合わせて白色光を作ることができる。そのような場合では、ポンプ光源２７０−１、２７０−２及び２７０−３は、光源２００内の同じピクセルの一部であることができ、それぞれ個々のポンプ光はサブピクセルの一部である。
【００６３】
図１に戻ってみると、光源１００はディスプレイ内に含まれ得る。例えば、ピクセル化画像を表示することができるピクセル化ディスプレイ内のピクセルは、光源１００を含むことができる。場合によっては、ピクセル化ディスプレイ内の各ピクセルは、光源１００と同様の光源を含むことができ、ここでいくつかのピクセルでは、半導体多層スタックが存在しないことがある。
【００６４】
場合によっては、アレイ２７０内のディスクリートポンプ光源は、独立して調整されて、発光された画像を例えば、青色で形成することができる。ＶＣＳＥＬ  ２９０のアレイ内の別個のディスクリートＶＣＳＥＬは、発光された画像を、光源２００の表面２９５などの表面において、再発光されたピクセル化画像に変換することができる。場合によっては、再発光されたピクセル化画像は、単色（例えば、緑色又は緑色と黒色）画像であってもよい。場合によっては、再発光されたピクセル化画像は、カラー画像であってもよい。ディスプレイシステムとの関連において、光源２００内のディスクリート光源は、例えばピクセル又はサブピクセルであってもよい。
【００６５】
広くは、光源２００内のディスクリート光源のアレイは、用途において望ましい任意のタイプのアレイであってもよい。場合によっては、アレイは、１×ｎアレイ（ここでｎは２以上）など、行又は列とすることができる。場合によっては、アレイは、ｍ×ｍアレイなどの正方形アレイとすることもでき、又はｎ及びｍの両方が２以上で、ｍとｎとが異なるｍ×ｎアレイなどの長方形アレイとすることもできる。場合によっては、アレイは、台形アレイ、六角形アレイ、又は、任意の規則的若しくは不規則なタイプのアレイなど、他のいずれかのタイプのアレイとすることができる。
【００６６】
場合によっては、アレイ内のディスクリート光源（又は、ディスプレイシステムの関連において、アレイ内のピクセル）は、等しいサイズのものとすることもでき、又は例えば異なる色の変換効率の差を考慮するために異なるサイズのものとすることもできる。
【００６７】
ディスクリート光源のアレイ内のディスクリート光源は、例えば、アレイを組み込んだ装置の光学的及び電気的機能に適応するように、正方形、楕円形、長方形、又はより複雑な形状など、いかなる形状を有することもできる。アレイ内のディスクリート光源は、用途において望ましくあり得る任意の配置で設置することができる。例えば、素子は、例えば長方形又は六角形配置で、均一に間隔をあけることができる。場合によっては、素子は、例えば糸巻形（pincushion）若しくは樽形（barrel）歪曲などの光学収差を低減又は補正することによって、例えば装置性能を改善するために、不均一に設置することができる。
【００６８】
本出願で開示される光源は、例えば、マイクロエレクトロニクス及び半導体装置、並びに他のウエファーベースの装置の製造において一般的に使用される方法を使用して製造することができる。既知の方法には、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）、物理気相成長法（ＰＶＤ）、化学気相成長法（ＣＶＤ）、有機金属気体堆積法（ＭＯＣＶＤ）、液相エピタキシー（ＬＰＥ）、蒸気相エピタキシー（ＶＰＥ）、フォトリソグラフィ、ウエファーボンディング、蒸着方法、及びエッチング方法が挙げれる。光源１００と同様の光源の製造のための代表的なプロセスが、図３Ａ〜３Ｅを参照して、概要が示されている。
【００６９】
まず、図３Ａに概略的に示されるように、半導体多層スタック１３０は、基材３１０上に製造され、ここでスタック１３０の詳細（そのうちの一部は図１に示されている）は、見やすくするために図３Ａには示されていない。基材３１０は、用途に好適である及び／又は望ましくあり得る任意の基材とすることができる。例えば、基材３１０は、サファイア基材、ＳｉＣ基材、ＧａＮ基材、又はＩｎＰ基材とすることができる。
【００７０】
場合によっては、半導体多層スタック１３０はＩｎＰ上に疑似格子整合して成長され、スタック１３０内の少なくとも１つの層（例えば、直接隣接している基材３１０である層）の格子定数は、結晶性基材３１０の格子定数に十分に似ており、よって、基材上に半導体多層スタックを製造する又は成長させるとき、多層スタックは、不整合の欠陥がなく、又はこの欠陥の小さい密度で基材の格子空隙部を適合することができるということを意味する。そのような場合では、半導体多層スタック１３０内の層の少なくとも一部の格子定数は、基材の格子定数に律則され得る。
【００７１】
場合によっては、半導体多層スタック１３０は、基材３１０に格子整合された層であるか、又は基板３１０に格子整合された層を含み、すなわち、結晶性半導体多層スタック１３０の格子定数が、結晶性基板３１０の格子定数と実質的に等しく、ここで、実質的に等しいとは、２つの格子定数が約０．２％以下、約０．１％以下、又は約０．０１％以下で互いに異なるということを意味する。場合によっては、基材３１０がＩｎＰを含むとき、半導体多層スタック１３０は、ＩｎＰに格子整合され得る。
【００７２】
次に、図３Ｂに概略的に示されるように、第１ミラー１２０は半導体多層スタック１３０上に製造され、ここでは、第１ミラー１２０の詳細（そのうちの一部は図１に示されている）は、見やすくするために図３Ｂには示されていない。第１ミラー１２０内の異なる層は、例えば化学及び／又は物理気相成長法を使用して、半導体多層スタック１３０上に製造することができる。場合によっては、高反射金属層が第１ミラー１２０内に含まれてもよい。
【００７３】
次に、ヒートシンク１０５が、図３Ｃに概略的に示されるように第１ミラー１２０に取り付けられる。ヒートシンク１０５は、例えば金属などの高い熱伝導率を備える金属を含む。この取付は、半田接合、ダイレクトウエファーボンディング、又は接着剤接合など、任意の好適な方法を使用して作製され得る。
【００７４】
次に、基材３１０は図３Ｃに示される構造体から除去され、図３Ｄに概略的に示される構造体となる。基材３１０は、ウェット又はドライエッチング方法など、任意の好適な除去方法を使用して除去することができる。例えば、ＩｎＰ基板３１０は、例えば、室温又は高温にてＨＣＬ溶液中で基板をエッチングすることによって除去することができる。他の例として、Ｇｅ基材は、例えば、Ｒ．Ｖｅｎｋａｔａｓｕｂｒａｍａｎｉａｎらの「Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｍａ  Ｅｔｃｈｉｎｇ  ｏｆ  Ｇｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  Ｔｈｉｎ  Ｆｒｅｅｓｔａｎｄｉｎｇ  ＧａＡｓ−ＡｌＧａＡｓ  Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．５９，ｐ．２１５３（１９９１））に記載されているように、例えばＣＦ４／Ｏ２プラズマ中において基板をエッチングすることによって除去することができる。他の例としてＧａＡｓ基板は、例えばＮＨ４ＯＨ、及び室温又は高温で十分に濃縮されたＨ２Ｏ２の溶液中で、例えば、強力に攪拌して基板をエッチングすることによって除去することができる。
【００７５】
次に、第２ミラー１６０は半導体多層スタック１３０上に製造され、図３Ｅに概略的に示される構造体となり、ここで、第２ミラー１６０の詳細（そのうちの一部は図１に示されている）は、見やすくするために図３Ｅには示されていない。第２ミラー１６０内の異なる層は、例えば化学及び／又は物理気相成長法を使用して、半導体多層スタック１３０上に製造することができる。
【００７６】
図３Ａ〜３Ｅに記載される製造プロセスは、例示のプロセスであり、他の方法が利用されて本出願に開示される構造体を製造することができるということは理解されるべきである。更に、図３Ａ〜３Ｅに記載される製造工程は、追加の工程を含んでもよいということが理解されるべきである。例えば、製造プロセスは、任意の２つの開示された連続工程の間に、１つ以上の中間工程を含んでもよい。
【００７７】
図１の例示の光源１００内に、ポンプ光源１７０、ＶＣＳＥＬ  １９０、及び光制御光学素子１８０が同一線上になり、同じ軸１９５（ｙ軸に平行）を中心とする。ポンプ光は、ＶＣＳＥＬの入射面上、例えば入射面１２８上に入射する。変換された光１７８は、ＶＣＳＥＬの出力又は出射面、例えば出力面１２９から放射されるか、又は出射し、ここで出力面１２９は入射面１２８と反対側であり、かつこれと異なる。広くは、光源１００の異なる構成要素又は部分は、異なる軸を中心とすることができる。例えば、図４は、ポンプ光源１７０と同様のポンプ光源４７０、光制御光学素子１８０と同様の光制御光学素子４８０、ＶＣＳＥＬ  １９０と同様のＶＣＳＥＬ  ４９０、及びヒートシンク１０５と同様のヒートシンク４０５を有する光源４００の概略的側面図であり、ここで光源４００の一部分は、第１軸４０１上に配置され、光源４００の別の部分は第２軸４０２上に配置される。
【００７８】
ポンプ光源４７０及び光制御光学素子４８０は軸４０１を中心とする。ポンプ光源４７０は、概ね軸４０１を中心とし、これに沿って伝播する第１波長λ１の光４７２を放射する。光制御光学素子４８０は、光４７４のように、概ね軸４０１を中心とし、これに沿って伝播する光４７２を集束する。
【００７９】
ＶＣＳＥＬ  ４９０は、第２軸４０２を中心とし、ここで、軸４０２は、軸４０１と角度θを作る。ＶＣＳＥＬ  ４９０は、第１波長λ１の入射光４７４の少なくとも一部分を、軸４０２を中心とし、これに沿って伝播する、より長い波長λ２の出力光に変換する。
【００８０】
ＶＣＳＥＬ  ４９０は、ヒートシンク１０５と同様のヒートシンク４０５上に配置され、第１ミラー４２０、半導体多層スタック１３０と同様の半導体多層スタック４３０、及び第２ミラー１６０と同様の第２ミラー４６０を含む。
【００８１】
入射光又はポンプ光４７４は、ＶＣＳＥＬの入射面４２９からＶＣＳＥＬに入り、変換され、再放射された又は出射光４７８は、同じ面からＶＣＳＥＬを出射する。例示の光源４００では、ＶＣＳＥＬの入射面は、ＶＣＳＥＬの出射面と同じである。例示の光源４００では、入射光４７４は第１ミラー４２０によって主に反射され、かつ透過しないため、第１ミラー４２０は入射光４７４に対して光学的に透過性である必要はない。第１ミラー４２０は、任意の高反射性金属層４１０上に配置された、第１ミラー１２０と同様の、反射性多層スタック４１５を含む。場合によっては、反射性金属層４１０は、第１波長λ１において光学的に不透明であり得る。
【００８２】
場合によっては、任意の金属反射体４１０は、第１ミラー４２０の反射率を増加させることができる。場合によっては、金属反射体４１０は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。場合によっては、第２波長λ２において金属反射体４１０の光学反射率は、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％である。
【００８３】
場合によっては金属反射体４１０は、ミラー４２０のための望ましい全体的な反射率を達成するのに必要とされる誘電体層などの層の数を減少させることができる。そのような場合では、半導体多層スタック４３０とヒートシンク４０５との間の熱伝導性は、２つの構成要素間の分離の縮小のために改善され得る。場合によっては、第１ミラー４２０によって反射される第１波長の入射光の一部分は、光４７５として、半導体多層スタック４３０によって反射して返され得る。そのような場合では、金属反射体４１０は、光の少なくとも一部分を、半導体多層スタックに向けて反射して戻すことによって、光４７５を再利用することができ、それによって光は半導体多層スタックによって吸収されることができ、これによってＶＣＳＥＬの全体的な変換効率を増加させる。
【００８４】
半導体多層スタック４３０は、第１波長の光４７４の少なくとも一部分を吸収し、第２波長λ２の光４７６として、吸収された光の少なくとも一部分を再放射し、ここで光４７６は、概ね軸４０２を中心とし、かつこれに沿って伝播する。変換された光４７６は、出力光４７８として第２ミラー４６０によって少なくとも部分的に伝送される。場合によっては、光源４００の出力光４７８は、第１及び第２波長の両方の光を含むことができる。出力光４７８が第１波長の光を有さないか、又はほとんど有さないように、第１波長における半導体多層スタック４３０の吸収及び／又は第２ミラー４６０の反射率は十分に高くされてもよい。
【００８５】
図１の例示の光源１００において、ＶＣＳＥＬ  １９０は、半導体多層スタック１３０の反対側上に直接配置されたそれぞれの第１端部ミラー１２０及び第２端部ミラー１６０を含み、ここで２つの端部ミラーは、第２波長λ２の光のための光学キャビティを形成する。場合によっては、ＶＣＳＥＬ内の端部ミラーは、図５に示されるように、半導体多層スタックから分離されるか、又は離間され得る。
【００８６】
図５は、第１波長λ１の光１７２を放射するポンプ光源１７０と、ヒートシンク１０５と、第１端部ミラー１２０、第１端部ミラー上に配置された半導体多層スタック１３０、任意の回転ミラー５５０、及び第２の端部ミラー５６０を含むＶＳＳＥＬ  ５９０と、を含む光源５００の概略的側面図であり、ここで２つの端部ミラーはλ２の光のための光学キャビティを形成する。場合によっては、回転ミラー５５０は、ダイクロイック回転ミラーであってもよい。第２エンドミラー５６０は、ギャップ５０５によって半導体多層スタック１３０から分離されるか、又は離間される。場合によっては、端部ミラー１２０と端部ミラー５６０との間のギャップ５０５は、エアギャップを含むことができる。光源５００の利点は、１つ以上の追加の任意の光学構成要素、例えば、回転ミラー５５０を光学キャビティ内に含むことができるということである。他の代表的な任意の光学構成要素には、光学フィルタ、偏光子、レンズ、ダイクロイックミラー等が挙げられる。
【００８７】
半導体多層スタック１３０は、光１７２の少なくとも一部分を吸収し、第２波長λ２の光５７６として、吸収された光の少なくとも一部分を再放射する。第２波長の光５７６は、ダイクロイック回転ミラー５５０によって第２端部ミラー５６０の方へ再度向けられる。第２端部ミラー５６０は、第２ミラー１６０に少なくとも機能的に類似しており、第２波長λ２において部分的に透過性であり、かつ部分的に反射性である。第２波長の光の一部分は、光源５００によって放射された出力光５２０のように第２端部ミラーによって透過される。
【００８８】
場合によっては、半導体多層スタック１３０は、Ｃｄ（Ｍｇ）ＺｎＳｅ合金を含む量子井戸を含む。場合によっては、第２端部ミラー５６０は、追加の光学機能、例えば光５７６又は５２０の集束のための屈折力などを有することができる。
【００８９】
図６は、ＶＣＳＥＬ  １９０と同様の光学キャビティ６９０を含み、ポンプ光源１７０と同様のエレクトロルミネセント装置６７０に接合されている光放射システム６００の概略的側面図である。場合によっては、エレクトロルミネセント装置６７０はコヒーレントレーザダイオード（ＬＤ）又はインコヒーレント発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。エレクトロルミネセント装置６７０は第１波長λ１の光６７２を放射する。光学キャビティ６９０は、第１ミラー１２０、半導体多層スタック１３０、及び第２ミラー１６０を含む。半導体多層スタック１３０は、第１波長の光６７２の少なくとも一部分を受容し、受容したものの少なくとも一部分を第２波長λ２の光６７４に変換する。再放射された又は光６７４に変換されたものの少なくとも一部分は、出力光６７８として第２ミラー１６０によって透過される。
【００９０】
場合によっては、光放射システム６００を出射する光６７８は、実質的に単色であり、出射光が実質的に第２波長λ２の光であり、λ１の第１波長の光をほとんど含まないか、又は全く含まないということを意味する。そのような場合、光放射システム６００を出射する第２波長λ２の全光の積算された又は合計放射強度は、光放射システム６００を出射する第１波長λの全光の積算された又は合計放射強度の、少なくとも４倍、少なくとも１０倍、少なくとも２０倍、又は少なくとも５０倍である。光放射システム６００の積算された放射強度は、全ての放射角度及び方向にわたる１つ以上の波長におけるシステムの出力強度を積算することによって測定することができ、場合によっては４π平方ラジアン又は４πステラジアンであり得る。
【００９１】
場合によっては、第１波長λ１のいずれか変換されていない光の一部分は、光放射システム６００を出射し、出射光の一部となる場合がある。そのような場合、出力光６７８は、両方の波長λ１及びλ２を含むことができる。そのような場合では、異なる方向に沿って光放射システム６００を出射する光は、異なるスペクトル特性（例えば色）を有することができる。例えば、異なる方向に沿って伝播する光は、第１波長及び第２波長の光の異なる比率を有することができる。例えば、出力光６７８は、実質的に第１方向６３０（ｙ軸）に沿って伝播することができ、出力光６７９は、実質的に第２方向６４０に沿って伝播することができる。場合によっては光６７８及び６７９は異なるスペクトル特性を有することができる。例えば、光６７８は、光６７９よりも多くの第２波長含有量を有することができる。場合によっては、光学キャビティ６９０は、光放射システムの活性上面６５０からの光の放射を強化し、光放射システムの１つ以上の側部、例えば、光学キャビティの側部６５２及び６５４などからの光の放射を抑制する。そのような場合では、出力光６７８及び６７９は、実質的に同じスペクトラル特徴を有することができる。例えば、そのような場合では、光６７８は、ＣＩＥ色座標ｕ１’及びｖ１’、並びに色座標ｘ１及びｙ１を備える第１の色Ｃ１を有することができ、光６７９は、色座標ｕ２’及びｖ２’、並びに色座標ｘ２及びｙ２を備える第２の色Ｃ２を有することができ、ここで色Ｃ１及びＣ２は実質的に同じである。そのような場合では、ｕ１’とｕ２との間と、ｖ１’とｖ２’との間の差のそれぞれの絶対値は、０．００１以下、０．００５以下、０．００４以下、０．００３以下、０．００２以下、０．００１以下、又は０．０００５以下であり、Ｃ１とＣ２との間の差Δ（ｕ’，ｖ’）は、０．０１以下、０．００５以下、０．００４以下、０．００３以下、０．００２以下、０．００１以下、又は０．０００５以下である。場合によっては、方向６３０と方向６４０との間の角度αは、約１０度以上、約１５度以上、約２０度以上、約２５度以上、約３０度以上、約３５度以上、約４０度以上、約４５度以上、約５０度以上、約５５度以上、約６０度以上、約６５度以上、又は約７０度以上である。
【００９２】
本明細書で使用されるとき、活性上面６５０は、それを通って光が放射される光放射システムの上面の部分を意味する。活性上面６５０は、最小横寸法Ｗｍｉｎを有する。場合によっては、Ｗｍｉｎは、約５０μｍ〜約１０００μｍ、約１００μｍ〜約６００μｍ、又は約２００μｍ〜約５００μｍの範囲であってもよい。場合によっては、Ｗｍｉｎは、約２５０μｍ、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４０００μｍ、又は約４５００μｍであってもよい。場合によっては、最小幅Ｗｍｉｎは、約１μｍ〜約５０μｍ、約１μｍ〜約４０μｍ、又は約１μｍ〜約３０μｍの範囲であってもよい。
【００９３】
光学キャビティ６９０の側部、例えば側部６５２及び６５４は、最大高さＴｍａｘを有する出射開口部を画定し、ここで場合によっては、Ｔｍａｘは、光学キャビティの最大縁部厚さであってもよい。例えば、光学キャビティの側部６５２及び６５４を含む側部は、それを通って第１波長λ１の光が光学キャビティを出射することができる最大高さＴｍａｘを有する最大出口若しくは透明な開口部を画定する。広くは、Ｔｍａｘは、λ１において少なくとも実質的に光学的に透明である光学キャビティ内の様々な層の厚さの合計に相当する。場合によっては、Ｔｍａｘは、光学キャビティ内の半導体層の全厚さの合計に相当する。場合によっては、Ｔｍａｘはλ１において透明でない縁部分を除く、光学キャビティの最大縁部厚さに相当する。場合によっては、Ｔｍａｘは、約１μｍ〜約１０００μｍ、約２μｍ〜約５００μｍ、又は約３μｍ〜約４００μｍの範囲である。場合によっては、Ｔｍａｘは、約４μｍ、約１０μｍ、約２０μｍ、約５０μｍ、約１００μｍ、約２００μｍ、又は約３００μｍである。
【００９４】
場合によっては、光学キャビティ６９０が、光放射システム６００の活性上面６５０からの光の放射を強化し、光学キャビティの側部６５２及び６５４からの光の放射を抑制するように、比率Ｗｍｉｎ／Ｔｍａｘは十分大きい。例えば、そのような場合では、比率Ｗｍｉｎ／Ｔｍａｘは少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約７０、少なくとも約１００、少なくとも約２００、又は少なくとも約５００である。
【００９５】
場合によっては、光学キャビティ６９０の側部を通る出射は、側部６５２に沿って光遮断構造体６１０及び側部６５４に沿って光遮断構造体６１２を配置することによって抑制することができる。光遮断構造体６１０及び６１２は、用途において望ましい及び／又は有効であり得るいずれかの手段によって、光学キャビティ内で横へ伝播する光を遮断することができる。例えば、場合によっては、光遮断構造体６１０及び６１２は、光を吸収することによって主に光を遮断することができる。いくつかの他の場合では、光遮断構造体６１０及び６１２は、光を反射することによって主に光を遮断することができる。場合によっては、この構造体は部分的に吸収により、部分的に反射により光を遮断する。
【００９６】
場合によっては、光放射システムの側部、例えばエレクトロルミネセント装置６７０の側部６２２及び６２６などを通る放射は、エレクトロルミネセント装置６７０の側部６２２に沿って光遮断構造体６２０を、及びエレクトロルミネセント装置の側部６２６に沿って、光遮断構造体６２４を配置することによって更に抑制することができる。そのような場合では、エレクトロルミネセント装置６７０を出射し、光学キャビティ６９０によって受容される第１波長の光の実質的な部分は、エレクトロルミネセント装置の活性上面６２９通ってエレクトロルミネセント装置を出射する。例えば、そのような場合では、エレクトロルミネセント装置６７０を出射し、光学キャビティ６９０によって受容される第１波長６７２の少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、又は少なくとも９８％が、エレクトロルミネセント装置の活性上面６２９通ってエレクトロルミネセント装置を出射する。
【００９７】
エレクトロルミネセント装置６７０の側部６２２及び６２６は、最大高さＴ１ｍａｘを有する出射開口部を画定し、ここで、場合によっては、Ｔ１ｍａｘは、エレクトロルミネセント装置の最大縁部厚さであってもよい。例えば、側部６２２及び６２６を含むエレクトロルミネセント装置の側部は、それを通って第１波長λ１の光が、エレクトロルミネセント装置が出射することができる最大高さＴｍａｘを有する最大出射若しくは透明な開口部を画定する。広くは、Ｔｍａｘは、λ１において少なくとも実質的に光学的に透明であるエレクトロルミネセント装置内の様々な層の厚さの合計に相当する。場合によっては、Ｔｍａｘは、エレクトロルミネセント装置内の半導体層の全厚さの合計に相当する。場合によっては、Ｔｍａｘはλ１で透明でない縁部分を除くエレクトロルミネセント装置の最大縁部厚さに相当する。場合によっては、Ｔ１ｍａｘは、約１μｍ〜約１０００μｍ、約２μｍ〜約５００μｍ、又は約３μｍ〜約４００μｍの範囲である。場合によっては、Ｔ１ｍａｘは、約４μｍ、約１０μｍ、約２０μｍ、約５０μｍ、約１００μｍ、約２００μｍ、又は約３００μｍである。
【００９８】
活性上面６２９は、最小横寸法Ｗ１ｍｉｎを有する。場合によっては、Ｗ１ｍｉｎは、約５０μｍ〜約１０００μｍ、約１００μｍ〜約６００μｍ、又は約２００μｍ〜約５００μｍの範囲であってもよい。場合によっては、Ｗ１ｍｉｎは、約２５０μｍ、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４０００μｍ、又は約４５００μｍであってもよい。場合によっては、最小幅Ｗ１ｍｉｎは、約１μｍ〜約５０μｍ、約１μｍ〜約４０μｍ、又は約１μｍ〜約３０μｍの範囲であってもよい。
【００９９】
場合によっては、エレクトロルミネセント装置６７０が、光放射システム６００の活性上面６５０からの光の放射を強化し、光放射システムの側部、例えば、エレクトロルミネセント装置の側部６２２及び６２６からの光の放射を抑制するように、比率Ｗ１ｍｉｎ／Ｔ１ｍａｘは十分大きい。例えば、そのような場合では、比率Ｗ１ｍｉｎ／Ｔ１ｍａｘは少なくとも約３０、少なくとも約４０、少なくとも約５０、少なくとも約７０、少なくとも約１００、少なくとも約２００、又は少なくとも約５００である。
【０１００】
光放射システム６００の活性上面６５０からの光の放射を強化し、光放射システムの側部からの光の放射を抑制するための他の代表的な方法は、米国特許出願第６１／０９４１８０（代理人整理番号６３５１８ＵＳ００２、２００８年９月４日出願）に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０１】
図７は、電気的接続７１５を介して光源７２０を通電するための電池７１０を収容するハウジング７３０を含む、概略の光ポインター７００である。いったん通電されると、光源７２０は望ましい場所を指し示すか、又は望ましいスポットを指定することができる出射光７４０を放射する。光源７２０は、いずれかの開示された光源、例えば光源１００又は４００であってもよい。場合によっては、光源７２０はレーザダイオードであってもよい。そのような場合では、光ポインター７００は、レーザポインター７００であってもよい。
【０１０２】
場合によっては、光ポインター７００は手持ち式であってもよく、これは比較的容易にかつ便利にユーザーの手中に保持され得るということを意味する。そのような場合では、ユーザーは、例えば動作（例えば、ボタン７５０を押すこと）によって光ポインター７００を通電し得る。場合によっては、光ポインター７００は、ペン様であってもよく、それがペン又は鉛筆などの例えば筆記具のような外観であってもよいということを意味する。
【０１０３】
本明細書で使用するとき、「垂直の」、「水平の」、「上方の」、「下方の」、「左」、「右」、「上側」及び「下側」、「最上」及び「最下」などの用語、並びに他の類似の用語は、諸図に示される相対的位置を指す。広くは、物理的実施形態は異なる配向を有することができ、その場合、用語は、装置の実際の配向に修正された相対位置を意味することを意図している。例えば、図１における構造体が図における向きと比較して、垂直に反転されている場合でさえ、第２ミラー１６０は、依然として頂端部のミラーであると考えれ、第１ミラー１２０は依然として底端部のエンドミラーであると考えられる。
【０１０４】
本発明の様々な態様の説明を容易にするために本発明の特定の実施例を上記に詳細に説明したが、本発明は、それら実施例の詳細に限定されるものではないことを理解すべきである。むしろ添付の特許請求の範囲により規定されるように本発明の趣旨及び範囲内にあるすべての変形例、実施形態及び代替例をすべて網羅しようとするものである。
【図１】
2012502473.tif 000003
【図２】
2012502473.tif 000004
【図３Ａ】
2012502473.tif 000005
【図３Ｂ】
2012502473.tif 000006
【図３Ｃ】
2012502473.tif 000007
【図３Ｄ】
2012502473.tif 000008
【図３Ｅ】
2012502473.tif 000009
【図４】
2012502473.tif 000010
【図５】
2012502473.tif 000011
【図６】
2012502473.tif 000012
【図７】
2012502473.tif 000013
【国際調査報告】
2012502473.tif 000014
2012502473.tif 000015
2012502473.tif 000016