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公開番号2025174884
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2025076082
出願日2025-05-01
発明の名称発光装置及び測距装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01S 5/183 20060101AFI20251120BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】可飽和吸収層を有する面発光型の発光装置における光出力特性の温度依存性を低減する。
【解決手段】発光装置は、半導体基板の上に配され、第1反射鏡と第2反射鏡とを含む共振器と、第1反射鏡と第2反射鏡との間に配され、活性層と可飽和吸収層とを含む共振器スペーサ部と、を有する。第1反射鏡、共振器スペーサ部及び第2反射鏡は、この順に半導体基板の上に積層されており、活性層は、バンドギャップに対応する波長の異なる複数種類の量子井戸を含む非対称量子井戸構造を有し、活性層の利得ピーク波長は、共振器のレーザ発振波長よりも短波長である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体基板の上に配され、第１反射鏡と第２反射鏡とを含む共振器と、
前記第１反射鏡と前記第２反射鏡との間に配され、活性層と可飽和吸収層とを含む共振器スペーサ部と、を有し、
前記第１反射鏡、前記共振器スペーサ部及び前記第２反射鏡は、この順に前記半導体基板の上に積層されており、
前記活性層は、バンドギャップに対応する波長の異なる複数種類の量子井戸を含む非対称量子井戸構造を有し、
前記活性層の利得ピーク波長は、前記共振器のレーザ発振波長よりも短波長である
ことを特徴とする発光装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
半導体基板の上に配され、第１反射鏡と第２反射鏡とを含む共振器と、
前記第１反射鏡と前記第２反射鏡との間に配され、活性層と可飽和吸収層とを含む共振器スペーサ部と、を有し、
前記第１反射鏡、前記共振器スペーサ部及び前記第２反射鏡は、この順に前記半導体基板の上に積層されており、
前記活性層は、バンドギャップに対応する波長の異なる複数種類の量子井戸を含む非対称量子井戸構造を有し、
前記共振器のレーザ発振波長における前記活性層の利得が、第１の温度において第１の値となり、前記第１の温度よりも高い第２の温度において前記第１の値よりも大きい第２の値となるように、前記活性層の利得ピーク波長が設定されている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
前記第１の温度は室温であり、前記第２の温度は動作時の環境温度である
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記利得ピーク波長は、前記レーザ発振波長よりも短波長である
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記活性層は、バンドギャップに対応する波長が前記レーザ発振波長よりも短波長である量子井戸を含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記可飽和吸収層は、バンドギャップに対応する波長が前記レーザ発振波長と同じである量子井戸を含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記可飽和吸収層は、バンドギャップに対応する波長が前記レーザ発振波長よりも長波長である量子井戸を含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記可飽和吸収層に含まれる前記量子井戸の数と前記活性層に含まれる前記量子井戸の数との比は、１：１から１：３の範囲である
ことを特徴とする請求項６記載の発光装置。
【請求項９】
前記非対称量子井戸構造は、前記バンドギャップに対応する波長が第１波長である第１量子井戸と、前記バンドギャップに対応する波長が第２波長である第２量子井戸と、を含み、前記第１波長と前記第２波長との差は５ｎｍ以上である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
半導体基板の上に配され、第１反射鏡と第２反射鏡とを含む共振器と、
前記第１反射鏡と前記第２反射鏡との間に配され、活性層と可飽和吸収層とを含む共振器スペーサ部と、を有し、
前記第１反射鏡、前記共振器スペーサ部及び前記第２反射鏡は、この順に前記半導体基板の上に積層されており、
前記活性層の利得ピーク波長は、前記共振器のレーザ発振波長よりも短波長であり、
前記可飽和吸収層は、バンドギャップに対応する波長が前記レーザ発振波長よりも長波長である量子井戸を含む
ことを特徴とする発光装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光装置及び測距装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）は、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）システムや３Ｄ（Dimension）センサーなどの光源として開発が進められている。特許文献１には、レーザ共振器部に可飽和吸収層を設けることで光パルス幅が短く尖頭値が高い光パルスを生成するように構成したＶＣＳＥＬが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１７６８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のＶＣＳＥＬは、発振開始時に数百ｐｓ程度の極めて短く尖頭値の高いパルス光を出力できるという特長を有しており、例えばＬｉＤＡＲシステムの光源装置に適用する場合にあっては、測距距離や測距精度の向上を期待できる。しかしながら、可飽和吸収層を有するＶＣＳＥＬは、可飽和吸収層のないＶＣＳＥＬと比較して温度に対する波長依存性が大きく、ＬｉＤＡＲシステムに適用するメリットが失われる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の目的は、可飽和吸収層を有する面発光型の発光装置における光出力特性の温度依存性を低減するための技術を提供することにある。
【０００６】
本明細書の一開示によれば、半導体基板の上に配され、第１反射鏡と第２反射鏡とを含む共振器と、前記第１反射鏡と前記第２反射鏡との間に配され、活性層と可飽和吸収層とを含む共振器スペーサ部と、を有し、前記第１反射鏡、前記共振器スペーサ部及び前記第２反射鏡は、この順に前記半導体基板の上に積層されており、前記活性層は、バンドギャップに対応する波長の異なる複数種類の量子井戸を含む非対称量子井戸構造を有し、前記活性層の利得ピーク波長は、前記共振器のレーザ発振波長よりも短波長である発光装置が提供される。
【０００７】
また、本明細書の他の一開示によれば、半導体基板の上に配され、第１反射鏡と第２反射鏡とを含む共振器と、前記第１反射鏡と前記第２反射鏡との間に配され、活性層と可飽和吸収層とを含む共振器スペーサ部と、を有し、前記第１反射鏡、前記共振器スペーサ部及び前記第２反射鏡は、この順に前記半導体基板の上に積層されており、前記活性層は、バンドギャップに対応する波長の異なる複数種類の量子井戸を含む非対称量子井戸構造を有し、前記共振器のレーザ発振波長における前記活性層の利得が、第１の温度において第１の値となり、前記第１の温度よりも高い第２の温度において前記第１の値よりも大きい第２の値となるように、前記活性層の利得ピーク波長が設定されている発光装置が提供される。
【０００８】
また、本明細書の更に他の一開示によれば、半導体基板の上に配され、第１反射鏡と第２反射鏡とを含む共振器と、前記第１反射鏡と前記第２反射鏡との間に配され、活性層と可飽和吸収層とを含む共振器スペーサ部と、を有し、前記第１反射鏡、前記共振器スペーサ部及び前記第２反射鏡は、この順に前記半導体基板の上に積層されており、前記活性層の利得ピーク波長は、前記共振器のレーザ発振波長よりも短波長であり、前記可飽和吸収層は、バンドギャップに対応する波長が前記レーザ発振波長よりも長波長である量子井戸を含む発光装置が提供される。
【０００９】
また、本明細書の更に他の一開示によれば、半導体基板の上に配され、第１反射鏡と第２反射鏡とを含む共振器と、前記第１反射鏡と前記第２反射鏡との間に配され、活性層と可飽和吸収層とを含む共振器スペーサ部と、を有し、前記第１反射鏡、前記共振器スペーサ部及び前記第２反射鏡は、この順に前記半導体基板の上に積層されており、前記共振器のレーザ発振波長における前記活性層の利得が、第１の温度において第１の値となり、前記第１の温度よりも高い第２の温度において前記第１の値よりも大きい第２の値となるように、前記活性層の利得ピーク波長が設定されており、前記可飽和吸収層は、バンドギャップに対応する波長が前記レーザ発振波長よりも長波長である量子井戸を含む発光装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、可飽和吸収層を有する面発光型の発光装置において、光出力特性の温度依存性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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