エンドポンピング垂直外部共振型の表面発光レーザー
【課題】エンドポンピング垂直外部共振型の表面発光レーザーを提供する。
【解決手段】透明基板、透明基板の一の面側にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプ、透明基板の他面上に第１光透過性絶縁物質から形成されるものであり、ポンピングビームの入射損失を減らす第１非反射コーティング層、第１非反射コーティング層上に形成された分散ブラッグ反射器層、分散ブラッグ反射器層上に形成された周期的な利得層、及び周期的な利得層に対向して設置される外部共振ミラーを備える。
【解決手段】透明基板、透明基板の一の面側にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプ、透明基板の他面上に第１光透過性絶縁物質から形成されるものであり、ポンピングビームの入射損失を減らす第１非反射コーティング層、第１非反射コーティング層上に形成された分散ブラッグ反射器層、分散ブラッグ反射器層上に形成された周期的な利得層、及び周期的な利得層に対向して設置される外部共振ミラーを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直外部共振型の表面発光レーザ（ＶＥＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）素子に係り、より詳細には、ＶＥＣＳＥＬ素子の駆動時にポンピングビームの入射損失を減らすように、その構造が改善されたＶＥＣＳＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直共振器型の面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）は、非常に狭いスペクトルの単一縦モード発振をするだけでなく、ビームの放射角が小さくて、接続効率が高く、面発光の構造上、他の装置の集積が容易などの特徴があって、ポンプ光源（Ｐｕｍｐ ＬＤ）に適している。
【０００３】
しかし、従来のＶＣＳＥＬは、通常の単一横モード動作のためには、発振領域の面積が１０μｍ以下でなければならず、このような場合でさえ、光出力の増加による熱的レンズ効果などの影響によって、多重モード状態に変わるため、単一横モードとして最大出力は、一般的に５ｍＷ以上を超えることができない。
【０００４】
前述したＶＣＳＥＬの利点を生かし、かつ高出力動作を具現するために提示された新しい装置がＶＥＣＳＥＬである。前記ＶＥＣＳＥＬは、上部反射層（Ｕｐｐｅｒ ＤＢＲ）を外部反射装置（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｍｉｒｒｏｒ）に代替することによって、利得領域を増大させることができるので、１００ｍＷ以上の出力を得ることができる。近年、表面発光レーザーが側面発光に比べて利得体積が小さくて、十分な利得を得難いという欠点を最大限に補完するために、周期的にＱＷ（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）が配置される周期的利得構造のＶＥＣＳＥＬ素子が開発された。また、電気的ポンピングでは、大きい面積に均一なキャリア注入をするのに限界があるため、高出力を得るために、光学的ポンピングを通じて広い面積を均一にポンピングする構造のＶＥＣＳＥＬ素子が開発された。
【０００５】
図１は、従来のエンドポンピングＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図であり、図２は、図１のＶＥＣＳＥＬ素子でポンピングビームの波長による分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の反射率を示すグラフである。
【０００６】
図１を参照すれば、従来のＶＥＣＳＥＬは、透明基板１０、透明基板１０上に順次に積層された分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｌａｙｅｒ）１６と周期的な利得層（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｇａｉｎ ｌａｙｅｒ）１８、透明基板１０にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプ２０、及び前記周期的な利得層１８に対向して設置される外部共振ミラー３０を備える。
【０００７】
上記構造の従来ＶＥＣＳＥＬ素子によれば、ＤＢＲ１６の界面で入射されるポンピングビームの３０％以上が反射されて、利得領域に入射されるポンピング効率が７０％程度で比較的に低い。図２を参照すれば、８０８ｎｍ波長のポンピングビームの場合、ＤＢＲ界面で３０％程度が反射されることを示す。このようにＤＢＲ界面で、入射されるポンピングビームの反射は、利得効率を減少させてレージング効率を低下させるという問題がある。したがって、ポンピングビームの入射損失を減らしてポンピング効率を増大させる構造を有するＶＥＣＳＥＬ素子の開発が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記問題を解決するために成されたものであり、ＶＥＣＳＥＬ素子の駆動時にポンピングビームの入射損失を減らすように、その構造が改善されたＶＥＣＳＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明に係るＶＥＣＳＥＬ素子は、透明基板と、前記透明基板の一の面側にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプと、前記透明基板の他の面上に第１光透過性絶縁物質から形成され、前記ポンピングビームの入射損失を減らす第１非反射コーティング層と、前記第１非反射コーティング層上に形成された分散ブラッグ反射器層と、前記分散ブラッグ反射器層上に形成された周期的な利得層と、前記周期的な利得層に対向して設置される外部共振ミラーと、を備える。
【００１０】
ここで、前記第１光透過性絶縁物質は、前記分散ブラッグ反射器層の屈折率と異なる屈折率を有する全ての物質を含み、前記第１非反射コーティング層は、単一層または二重層構造で形成されることができる。望ましくは、前記単一層の第１非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成される。前記ポンピングビームの波長λは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ範囲にある。
【００１１】
そして、前記二重層の第１非反射コーティング層は、屈折率ｎ１を有する第１物質層と、前記屈折率ｎ１と異なる屈折率ｎ２を有する第２物質層とを備え、前記第１非反射コーティング層は、前記分散ブラッグ反射器層と第１非反射コーティング層との界面で前記ポンピングビームに対する反射率が５％以内になる条件を満足する厚さに形成される。
【００１２】
前記界面でポンピングビームの反射率ρは、下記の数式(１)を満足する。
【００１３】
【数１】
【００１４】
ここで、η０は、入射層の有効光学アドミタンス、Ｂは、前記界面で電場、Ｃは、前記界面で磁場、Ｙは、分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンスである。
【００１５】
そして、前記ＢとＣは、下記の数式(２)を満させる。
【００１６】
【数２】
【００１７】
ここで、δｉは光学位相厚さ、Ｙｋは、分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンス、η１及びη２は、それぞれ第１及び第２物質層の有効光学アドミタンス、θｉは、入射角、λは、ポンピングビームの波長、ｄ１及びｄ２は、それぞれ第１及び第２物質層の厚さ、ｎ１及びｎ２は、それぞれ第１及び第２物質層の屈折率である。
【００１８】
望ましくは、前記第１非反射コーティング層は、前記透明基板の裏面上に順次に積層された１６１ｎｍ厚さのＴｉＯ２層及び２０２ｎｍ厚さのＳｉＯ２層を備える。また、前記第１非反射コーティング層は、前記透明基板の裏面上に順次に積層された１００ｎｍ厚さのＧａＡｓ層及び１３０ｎｍ厚さのＡｌ０．８ＧａＡｓ層を備える。
【００１９】
前記分散ブラッグ反射器層は、交互に積層されるＡｌＡｓ層及びＡｌＧａＡｓ層を備える。そして、前記透明基板は、ＳｉＣ基板、ダイアモンド基板、ＡｌＮ基板、及びＢｅＯ基板からなる群から選択されたいずれか一つである。
【００２０】
望ましくは、前記透明基板の一面上に第２光透過性絶縁物質から形成されて、前記ポンピングビームの入射損失を減らす第２非反射コーティング層がさらに設けられる。ここで、前記第２光透過性絶縁物質は、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２であり、前記第２非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＶＥＣＳＥＬ素子の駆動時にポンピングビームの入射損失が減り、ポンピング効率が増大しうる。具体的に、光ポンピング表面発光レーザーにおいて、ポンピングビームが入射される時、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の界面での反射率が従来３０％から５％以内に低下することによって、ポンピングビームの透過率が最大化されて、利得領域に入射されるポンピング効率が従来７０％から９５％以上に増大しうる。したがって、利得領域で光抽出及びレージング効率が大きく向上し、前記ＶＥＣＳＥＬ素子の光出力がさらに高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明係るＶＥＳＥＬ素子の望ましい実施形態を、添付された図面を参照して詳細に説明する。この過程で図面に図示された層や領域などの厚さは、明細書の明確性のために誇張して図示されている。
【００２３】
図３は、本発明の第１実施形態によるＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。
【００２４】
図３を参照すれば、本実施の形態に係るＶＥＣＳＥＬ素子は、透明基板１００、透明基板１００の一の面側にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプ２００、透明基板１００の他の面上に順次に積層された第１非反射コーティング層（ＡＲＣ：Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｃａｌｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１０４、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）１１６、及び周期的な利得層１１８、そして周期的な利得層１１８に対向して設置される外部共振ミラー３００を備える。ここで、透明基板１００は、ＳｉＣ基板、ダイアモンド基板、ＡｌＮ基板、及びＢｅＯ基板からなる群から選択されたいずれか一つである。そして、分散ブラッグ反射器層１１６は、交互に積層されるＡｌＡｓ層及びＡｌＧａＡｓ層を備え、周期的な利得層１８は、多重量子ウェル（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ−Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）構造を有する。分散ブラッグ反射器層１１６及び周期的な利得層１８の構造、形成物質、形成方法は、公知であるので、その詳細な説明は省略する。ポンピングビームの波長λは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ範囲にある。なお、「周期的な利得層（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｇａｉｎ ｌａｙｅｒ）」とはレーザー素子の発光効率を高めるため、反復周期的にバリア層（ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）とＱＷ層（ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ ｌａｙｅｒ）とを積層することにより、利得領域（ｇａｉｎ ｖｏｌｕｍｅ）を十分に増加させた多重ウェル構造の利得層（ｇａｉｎ ｌａｙｅｒ）を意味する。
【００２５】
第１非反射コーティング層１０４は、単一層または二重層構造で形成さる。また、第１非反射コーティング層１０４は、第１光透過性絶縁物質から形成されて、前記ポンピングビームの入射損失を減らす。ここで、前記第１光透過性絶縁物質は、分散ブラッグ反射器層１１６の屈折率と異なる屈折率を有する全ての物質を含む。このような第１光透過性絶縁物質の例として、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＧａＡｓ、及びＡｌ０．８ＧａＡｓなどがある。単一層構造の第１非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成されることが望ましい。
【００２６】
そして、二重層構造の第１非反射コーティング層１０４は、ｎ１の屈折率を有する第１物質層１０２と、ｎ２（ｎ２≠ｎ１）の屈折率を有する第２物質層１０３とを備え、この場合、第１非反射コーティング層１０４は、分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面で前記ポンピングビームに対する反射率が５％以内になる条件を満足する厚さに形成される。ここで、ｎ１とｎ２との屈折率差が大きいことが望ましい。
【００２７】
このような条件を満足する第１物質層１０２の厚さｄ１と第２物質層１０３の厚さｄ２とを得るために、次の数式が展開されうる。まず、前記分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面でポンピングビームの反射率ρは、下記の数式(３)で表現することができる。
【００２８】
【数３】
【００２９】
ここで、η０は、入射層（基板）の有効光学アドミタンス（ＴＥ偏光に対してη０＝ｎ０ｃｏｓθ０、ＴＭ偏光に対してη０＝ｎ０／ｃｏｓθ０）、ｎ０は、入射層（基板）の屈折率、θ０は、入射層（基板）に対するポンピングビームの入射角、Ｂは、前記界面における電場、Ｃは、前記界面における磁場、Ｙは、分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンスである。
【００３０】
そして、前記Ｂと前記Ｃとは、下記の数式(４)で表現されうる。
【００３１】
【数４】
【００３２】
ここで、δ１及びδ２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層の光学位相厚さ、Ｙｋは分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンス、η１及びη２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層の有効光学アドミタンス、θ１及びθ２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層でポンピングビームの入射角、λはポンピングビームの波長、ｄ１及びｄ２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層の厚さ（ｎｍ）、ｎ１及びｎ２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層の屈折率である。
【００３３】
数式(３)と数式(４)において、分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンスは、Ｙ＝Ｙｋ＝Ｈｘ／Ｅｙ（ＴＥ偏光に対して）またはＹ＝Ｙｋ＝Ｈｙ／Ｅｘ（ＴＭ偏光に対して）として定義され、ここで、Ｈは磁場、Ｅは電場である。前記ＨおよびＥを求める方法は、公知されている。具体的に、前記分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面で入射される電場Ｅ０＋と反射される電場Ｅ０−は、下記の数式（５）で表現されうる。ここで、前記分散ブラッグ反射器層１１６は、ｎ３の屈折率を有する第３物質層１１６ａと、ｎ４（ｎ４≠ｎ３）の屈折率を有する第４物質層１１６ｂが繰り返して交互に積層されて形成されたものである。
【００３４】
【数５】
【００３５】
ここで、Ｋは、分散ブラッグ反射器層全体に進行する波動ベクトル、ｋ３及びｋ４は、それぞれ第３物質層及び第４物質層で波動ベクトルのｚ成分、ξ３及びξ４は、それぞれ第３物質層及び第４物質層の偏光特性変数、ωは、角振動数、ｃは、光速度（ＴＥ偏光に対してｃ＝１、ＴＭ偏光に対してｃ＝ｎｉ２、ここでｉ＝３または４）、ｄ３及びｄ４は、それぞれ第３物質層及び第４物質層の厚さ（ｎｍ）である。
【００３６】
同様に、分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面で入射される磁場Ｈ０＋及び反射される磁場Ｈ０−をＭａｘｗｅｌｌ方程式を利用して、数式（５）のような方法で表現される。したがって、このような過程を通じて、分散ブラッグ反射器層１１６の光学アドミタンスを得ることができる。
【００３７】
分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面でポンピングビーム（入射ビーム）の反射率ρを０とするためには、数式（３）、数式(４)、及び数式(５)から、η０＝Ｃ／Ｂ＝Ｙｋの条件が満足されなければならない。したがって、ｎ１屈折率を有する第１物質層とｎ２屈折率を有する第２物質層との組合せに対して、それぞれの物質層の厚さｄ１及びｄ２を決定することができる。
【００３８】
第１実施形態において、第１非反射コーティング層１０４は、順次に積層されたｄ１＝１６１ｎｍ厚さのＴｉＯ２層１０２と、ｄ２＝２０２ｎｍ厚さのＳｉＯ２層１０３を含む。ここで、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２の屈折率は、それぞれ２．１と１．４５である。
【００３９】
前記のような構成を有する本発明によれば、ポンピングビームが入射される時、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の界面での反射率が従来の３０％から５％以内に低下することによって、ポンピングビームの透過率が最大化となり、本発明で利得領域に入射されるポンピング効率が従来の７０％から９５％以上に増大する。したがって、利得領域で光抽出及びレージング効率が大きく向上し、前記ＶＥＣＳＥＬ素子の光出力がより高くなる。
【００４０】
図４は、図３のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長による分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の反射率を示すグラフ（グラフ１）である。ここで、従来のＶＥＣＳＥＬ素子においてＤＢＲの反射率を示すグラフ（グラフ２）が共に比較された。第１実施形態によって第１非反射コーティング層が最適化されて設計された場合、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の界面での反射率が２％以内に低下することが分かる。
【００４１】
図５は、本発明の第２実施形態に係るＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。ここで、第１実施形態と同じ構成要素については、重複する記載を避けるため、説明を省略し、同じ参照番号をそのまま使用する。
【００４２】
図５を参照すれば、第２実施形態で第１非反射コーティング層１１４は、順次に積層されたｄ１＝１００ｎｍ厚さのＧａＡｓ層１１２と、ｄ２＝１３０ｎｍ厚さのＡｌ０．８ＧａＡｓ層１１３とを備える。そして、透明基板１００の一の面上に第２光透過性物質から形成され、ポンピングビームの入射損失を減らす第２非反射コーティング層１２０がさらに設けられる。ここで、第２光透過性絶縁物質は、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２である。第２非反射コーティング層１２０は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成されることが望ましい。
【００４３】
図６は、図５のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長による分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の反射率を示すグラフ（グラフ１）である。ここで、従来のＶＥＣＳＥＬ素子においてＤＢＲの反射率を示すグラフ（グラフ２）と比較する。第２実施形態によって、第１非反射コーティング層が最適化されて設計された場合、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の界面での反射率が２％以内に低下することが分かる。
【００４４】
以上のように、本発明の理解を助けるために、いくつかの模範的の実施形態を添付された図面を参照しつつ説明したが、このような実施形態は、単に例示的なものに過ぎない。したがって、本発明は、図示及び説明された構造と配列に限定されないという点とが理解されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ＶＥＣＳＥＬ素子及びその製造方法に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来のエンドポンピングＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。
【図２】図１のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長による分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の反射率を示すグラフである。
【図３】本発明の第１実施形態に係るＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。
【図４】図３のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長によるＤＢＲの反射率を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。
【図６】図５のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長によるＤＢＲの反射率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１００ 透明基板、
１０２ 第１物質層、
１０３ 第２物質層、
１０４ 第１非反射コーティング層、
２００ 光学ポンプ、
１１６ 分散ブラッグ反射器層、
１１６ａ 第３物質層、
１１６ｂ 第４物質層、
１１８ 周期的な利得層、
３００ 外部共振ミラー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直外部共振型の表面発光レーザ（ＶＥＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）素子に係り、より詳細には、ＶＥＣＳＥＬ素子の駆動時にポンピングビームの入射損失を減らすように、その構造が改善されたＶＥＣＳＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直共振器型の面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）は、非常に狭いスペクトルの単一縦モード発振をするだけでなく、ビームの放射角が小さくて、接続効率が高く、面発光の構造上、他の装置の集積が容易などの特徴があって、ポンプ光源（Ｐｕｍｐ ＬＤ）に適している。
【０００３】
しかし、従来のＶＣＳＥＬは、通常の単一横モード動作のためには、発振領域の面積が１０μｍ以下でなければならず、このような場合でさえ、光出力の増加による熱的レンズ効果などの影響によって、多重モード状態に変わるため、単一横モードとして最大出力は、一般的に５ｍＷ以上を超えることができない。
【０００４】
前述したＶＣＳＥＬの利点を生かし、かつ高出力動作を具現するために提示された新しい装置がＶＥＣＳＥＬである。前記ＶＥＣＳＥＬは、上部反射層（Ｕｐｐｅｒ ＤＢＲ）を外部反射装置（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｍｉｒｒｏｒ）に代替することによって、利得領域を増大させることができるので、１００ｍＷ以上の出力を得ることができる。近年、表面発光レーザーが側面発光に比べて利得体積が小さくて、十分な利得を得難いという欠点を最大限に補完するために、周期的にＱＷ（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）が配置される周期的利得構造のＶＥＣＳＥＬ素子が開発された。また、電気的ポンピングでは、大きい面積に均一なキャリア注入をするのに限界があるため、高出力を得るために、光学的ポンピングを通じて広い面積を均一にポンピングする構造のＶＥＣＳＥＬ素子が開発された。
【０００５】
図１は、従来のエンドポンピングＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図であり、図２は、図１のＶＥＣＳＥＬ素子でポンピングビームの波長による分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の反射率を示すグラフである。
【０００６】
図１を参照すれば、従来のＶＥＣＳＥＬは、透明基板１０、透明基板１０上に順次に積層された分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｌａｙｅｒ）１６と周期的な利得層（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｇａｉｎ ｌａｙｅｒ）１８、透明基板１０にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプ２０、及び前記周期的な利得層１８に対向して設置される外部共振ミラー３０を備える。
【０００７】
上記構造の従来ＶＥＣＳＥＬ素子によれば、ＤＢＲ１６の界面で入射されるポンピングビームの３０％以上が反射されて、利得領域に入射されるポンピング効率が７０％程度で比較的に低い。図２を参照すれば、８０８ｎｍ波長のポンピングビームの場合、ＤＢＲ界面で３０％程度が反射されることを示す。このようにＤＢＲ界面で、入射されるポンピングビームの反射は、利得効率を減少させてレージング効率を低下させるという問題がある。したがって、ポンピングビームの入射損失を減らしてポンピング効率を増大させる構造を有するＶＥＣＳＥＬ素子の開発が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記問題を解決するために成されたものであり、ＶＥＣＳＥＬ素子の駆動時にポンピングビームの入射損失を減らすように、その構造が改善されたＶＥＣＳＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明に係るＶＥＣＳＥＬ素子は、透明基板と、前記透明基板の一の面側にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプと、前記透明基板の他の面上に第１光透過性絶縁物質から形成され、前記ポンピングビームの入射損失を減らす第１非反射コーティング層と、前記第１非反射コーティング層上に形成された分散ブラッグ反射器層と、前記分散ブラッグ反射器層上に形成された周期的な利得層と、前記周期的な利得層に対向して設置される外部共振ミラーと、を備える。
【００１０】
ここで、前記第１光透過性絶縁物質は、前記分散ブラッグ反射器層の屈折率と異なる屈折率を有する全ての物質を含み、前記第１非反射コーティング層は、単一層または二重層構造で形成されることができる。望ましくは、前記単一層の第１非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成される。前記ポンピングビームの波長λは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ範囲にある。
【００１１】
そして、前記二重層の第１非反射コーティング層は、屈折率ｎ１を有する第１物質層と、前記屈折率ｎ１と異なる屈折率ｎ２を有する第２物質層とを備え、前記第１非反射コーティング層は、前記分散ブラッグ反射器層と第１非反射コーティング層との界面で前記ポンピングビームに対する反射率が５％以内になる条件を満足する厚さに形成される。
【００１２】
前記界面でポンピングビームの反射率ρは、下記の数式(１)を満足する。
【００１３】
【数１】
【００１４】
ここで、η０は、入射層の有効光学アドミタンス、Ｂは、前記界面で電場、Ｃは、前記界面で磁場、Ｙは、分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンスである。
【００１５】
そして、前記ＢとＣは、下記の数式(２)を満させる。
【００１６】
【数２】
【００１７】
ここで、δｉは光学位相厚さ、Ｙｋは、分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンス、η１及びη２は、それぞれ第１及び第２物質層の有効光学アドミタンス、θｉは、入射角、λは、ポンピングビームの波長、ｄ１及びｄ２は、それぞれ第１及び第２物質層の厚さ、ｎ１及びｎ２は、それぞれ第１及び第２物質層の屈折率である。
【００１８】
望ましくは、前記第１非反射コーティング層は、前記透明基板の裏面上に順次に積層された１６１ｎｍ厚さのＴｉＯ２層及び２０２ｎｍ厚さのＳｉＯ２層を備える。また、前記第１非反射コーティング層は、前記透明基板の裏面上に順次に積層された１００ｎｍ厚さのＧａＡｓ層及び１３０ｎｍ厚さのＡｌ０．８ＧａＡｓ層を備える。
【００１９】
前記分散ブラッグ反射器層は、交互に積層されるＡｌＡｓ層及びＡｌＧａＡｓ層を備える。そして、前記透明基板は、ＳｉＣ基板、ダイアモンド基板、ＡｌＮ基板、及びＢｅＯ基板からなる群から選択されたいずれか一つである。
【００２０】
望ましくは、前記透明基板の一面上に第２光透過性絶縁物質から形成されて、前記ポンピングビームの入射損失を減らす第２非反射コーティング層がさらに設けられる。ここで、前記第２光透過性絶縁物質は、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２であり、前記第２非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＶＥＣＳＥＬ素子の駆動時にポンピングビームの入射損失が減り、ポンピング効率が増大しうる。具体的に、光ポンピング表面発光レーザーにおいて、ポンピングビームが入射される時、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の界面での反射率が従来３０％から５％以内に低下することによって、ポンピングビームの透過率が最大化されて、利得領域に入射されるポンピング効率が従来７０％から９５％以上に増大しうる。したがって、利得領域で光抽出及びレージング効率が大きく向上し、前記ＶＥＣＳＥＬ素子の光出力がさらに高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明係るＶＥＳＥＬ素子の望ましい実施形態を、添付された図面を参照して詳細に説明する。この過程で図面に図示された層や領域などの厚さは、明細書の明確性のために誇張して図示されている。
【００２３】
図３は、本発明の第１実施形態によるＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。
【００２４】
図３を参照すれば、本実施の形態に係るＶＥＣＳＥＬ素子は、透明基板１００、透明基板１００の一の面側にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプ２００、透明基板１００の他の面上に順次に積層された第１非反射コーティング層（ＡＲＣ：Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｃａｌｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１０４、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）１１６、及び周期的な利得層１１８、そして周期的な利得層１１８に対向して設置される外部共振ミラー３００を備える。ここで、透明基板１００は、ＳｉＣ基板、ダイアモンド基板、ＡｌＮ基板、及びＢｅＯ基板からなる群から選択されたいずれか一つである。そして、分散ブラッグ反射器層１１６は、交互に積層されるＡｌＡｓ層及びＡｌＧａＡｓ層を備え、周期的な利得層１８は、多重量子ウェル（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ−Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）構造を有する。分散ブラッグ反射器層１１６及び周期的な利得層１８の構造、形成物質、形成方法は、公知であるので、その詳細な説明は省略する。ポンピングビームの波長λは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ範囲にある。なお、「周期的な利得層（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｇａｉｎ ｌａｙｅｒ）」とはレーザー素子の発光効率を高めるため、反復周期的にバリア層（ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）とＱＷ層（ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ ｌａｙｅｒ）とを積層することにより、利得領域（ｇａｉｎ ｖｏｌｕｍｅ）を十分に増加させた多重ウェル構造の利得層（ｇａｉｎ ｌａｙｅｒ）を意味する。
【００２５】
第１非反射コーティング層１０４は、単一層または二重層構造で形成さる。また、第１非反射コーティング層１０４は、第１光透過性絶縁物質から形成されて、前記ポンピングビームの入射損失を減らす。ここで、前記第１光透過性絶縁物質は、分散ブラッグ反射器層１１６の屈折率と異なる屈折率を有する全ての物質を含む。このような第１光透過性絶縁物質の例として、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＧａＡｓ、及びＡｌ０．８ＧａＡｓなどがある。単一層構造の第１非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成されることが望ましい。
【００２６】
そして、二重層構造の第１非反射コーティング層１０４は、ｎ１の屈折率を有する第１物質層１０２と、ｎ２（ｎ２≠ｎ１）の屈折率を有する第２物質層１０３とを備え、この場合、第１非反射コーティング層１０４は、分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面で前記ポンピングビームに対する反射率が５％以内になる条件を満足する厚さに形成される。ここで、ｎ１とｎ２との屈折率差が大きいことが望ましい。
【００２７】
このような条件を満足する第１物質層１０２の厚さｄ１と第２物質層１０３の厚さｄ２とを得るために、次の数式が展開されうる。まず、前記分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面でポンピングビームの反射率ρは、下記の数式(３)で表現することができる。
【００２８】
【数３】
【００２９】
ここで、η０は、入射層（基板）の有効光学アドミタンス（ＴＥ偏光に対してη０＝ｎ０ｃｏｓθ０、ＴＭ偏光に対してη０＝ｎ０／ｃｏｓθ０）、ｎ０は、入射層（基板）の屈折率、θ０は、入射層（基板）に対するポンピングビームの入射角、Ｂは、前記界面における電場、Ｃは、前記界面における磁場、Ｙは、分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンスである。
【００３０】
そして、前記Ｂと前記Ｃとは、下記の数式(４)で表現されうる。
【００３１】
【数４】
【００３２】
ここで、δ１及びδ２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層の光学位相厚さ、Ｙｋは分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンス、η１及びη２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層の有効光学アドミタンス、θ１及びθ２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層でポンピングビームの入射角、λはポンピングビームの波長、ｄ１及びｄ２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層の厚さ（ｎｍ）、ｎ１及びｎ２は、それぞれ第１物質層及び第２物質層の屈折率である。
【００３３】
数式(３)と数式(４)において、分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンスは、Ｙ＝Ｙｋ＝Ｈｘ／Ｅｙ（ＴＥ偏光に対して）またはＹ＝Ｙｋ＝Ｈｙ／Ｅｘ（ＴＭ偏光に対して）として定義され、ここで、Ｈは磁場、Ｅは電場である。前記ＨおよびＥを求める方法は、公知されている。具体的に、前記分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面で入射される電場Ｅ０＋と反射される電場Ｅ０−は、下記の数式（５）で表現されうる。ここで、前記分散ブラッグ反射器層１１６は、ｎ３の屈折率を有する第３物質層１１６ａと、ｎ４（ｎ４≠ｎ３）の屈折率を有する第４物質層１１６ｂが繰り返して交互に積層されて形成されたものである。
【００３４】
【数５】
【００３５】
ここで、Ｋは、分散ブラッグ反射器層全体に進行する波動ベクトル、ｋ３及びｋ４は、それぞれ第３物質層及び第４物質層で波動ベクトルのｚ成分、ξ３及びξ４は、それぞれ第３物質層及び第４物質層の偏光特性変数、ωは、角振動数、ｃは、光速度（ＴＥ偏光に対してｃ＝１、ＴＭ偏光に対してｃ＝ｎｉ２、ここでｉ＝３または４）、ｄ３及びｄ４は、それぞれ第３物質層及び第４物質層の厚さ（ｎｍ）である。
【００３６】
同様に、分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面で入射される磁場Ｈ０＋及び反射される磁場Ｈ０−をＭａｘｗｅｌｌ方程式を利用して、数式（５）のような方法で表現される。したがって、このような過程を通じて、分散ブラッグ反射器層１１６の光学アドミタンスを得ることができる。
【００３７】
分散ブラッグ反射器層１１６と第１非反射コーティング層１０４との界面でポンピングビーム（入射ビーム）の反射率ρを０とするためには、数式（３）、数式(４)、及び数式(５)から、η０＝Ｃ／Ｂ＝Ｙｋの条件が満足されなければならない。したがって、ｎ１屈折率を有する第１物質層とｎ２屈折率を有する第２物質層との組合せに対して、それぞれの物質層の厚さｄ１及びｄ２を決定することができる。
【００３８】
第１実施形態において、第１非反射コーティング層１０４は、順次に積層されたｄ１＝１６１ｎｍ厚さのＴｉＯ２層１０２と、ｄ２＝２０２ｎｍ厚さのＳｉＯ２層１０３を含む。ここで、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２の屈折率は、それぞれ２．１と１．４５である。
【００３９】
前記のような構成を有する本発明によれば、ポンピングビームが入射される時、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の界面での反射率が従来の３０％から５％以内に低下することによって、ポンピングビームの透過率が最大化となり、本発明で利得領域に入射されるポンピング効率が従来の７０％から９５％以上に増大する。したがって、利得領域で光抽出及びレージング効率が大きく向上し、前記ＶＥＣＳＥＬ素子の光出力がより高くなる。
【００４０】
図４は、図３のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長による分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の反射率を示すグラフ（グラフ１）である。ここで、従来のＶＥＣＳＥＬ素子においてＤＢＲの反射率を示すグラフ（グラフ２）が共に比較された。第１実施形態によって第１非反射コーティング層が最適化されて設計された場合、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の界面での反射率が２％以内に低下することが分かる。
【００４１】
図５は、本発明の第２実施形態に係るＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。ここで、第１実施形態と同じ構成要素については、重複する記載を避けるため、説明を省略し、同じ参照番号をそのまま使用する。
【００４２】
図５を参照すれば、第２実施形態で第１非反射コーティング層１１４は、順次に積層されたｄ１＝１００ｎｍ厚さのＧａＡｓ層１１２と、ｄ２＝１３０ｎｍ厚さのＡｌ０．８ＧａＡｓ層１１３とを備える。そして、透明基板１００の一の面上に第２光透過性物質から形成され、ポンピングビームの入射損失を減らす第２非反射コーティング層１２０がさらに設けられる。ここで、第２光透過性絶縁物質は、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２である。第２非反射コーティング層１２０は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成されることが望ましい。
【００４３】
図６は、図５のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長による分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の反射率を示すグラフ（グラフ１）である。ここで、従来のＶＥＣＳＥＬ素子においてＤＢＲの反射率を示すグラフ（グラフ２）と比較する。第２実施形態によって、第１非反射コーティング層が最適化されて設計された場合、分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の界面での反射率が２％以内に低下することが分かる。
【００４４】
以上のように、本発明の理解を助けるために、いくつかの模範的の実施形態を添付された図面を参照しつつ説明したが、このような実施形態は、単に例示的なものに過ぎない。したがって、本発明は、図示及び説明された構造と配列に限定されないという点とが理解されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ＶＥＣＳＥＬ素子及びその製造方法に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来のエンドポンピングＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。
【図２】図１のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長による分散ブラッグ反射器層（ＤＢＲ）の反射率を示すグラフである。
【図３】本発明の第１実施形態に係るＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。
【図４】図３のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長によるＤＢＲの反射率を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＶＥＣＳＥＬ素子の概略的な断面図である。
【図６】図５のＶＥＣＳＥＬ素子においてポンピングビームの波長によるＤＢＲの反射率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１００ 透明基板、
１０２ 第１物質層、
１０３ 第２物質層、
１０４ 第１非反射コーティング層、
２００ 光学ポンプ、
１１６ 分散ブラッグ反射器層、
１１６ａ 第３物質層、
１１６ｂ 第４物質層、
１１８ 周期的な利得層、
３００ 外部共振ミラー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板の一の面側にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプと、
前記透明基板の他の面上に第１光透過性絶縁物質から形成され、前記ポンピングビームの入射損失を減らす第１非反射コーティング層と、
前記第１非反射コーティング層上に形成された分散ブラッグ反射器層と、
前記分散ブラッグ反射器層上に形成された周期的な利得層と、
前記周期的な利得層に対向して設置される外部共振ミラーと、
を備えることを特徴とするＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項２】
前記第１光透過性絶縁物質は、前記分散ブラッグ反射器層の屈折率とは異なる屈折率を有することを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項３】
前記第１非反射コーティング層は、単一層または二重層構造で形成されたことを特徴とする請求項２に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項４】
前記単一層の第１非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成されたことを特徴とする請求項３に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項５】
前記二重層の第１非反射コーティング層は、屈折率ｎ１を有する第１物質層と、
前記屈折率ｎ１と異なる屈折率ｎ２を有する第２物質層と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項６】
前記第１非反射コーティング層の厚さは、前記分散ブラッグ反射器層と前記第１非反射コーティング層との界面で前記ポンピングビームに対する反射率ρが５％以内になる条件を満足する厚さに形成されたことを特徴とする請求項５に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項７】
前記界面におけるポンピングビームの反射率ρは、下記の数式を満足することを特徴とする請求項６に記載のＶＥＣＳＥＬ素子：
【数１】
ここで、η０は前記入射層の有効光学アドミタンス、Ｂは前記界面で電場、Ｃは前記界面で磁場、Ｙは光学アドミタンスである。
【請求項８】
前記ＢとＣは、下記の数式を満足することを特徴とする請求項７に記載のＶＥＣＳＥＬ素子：
【数２】
ここで、δｉは光学位相厚さ、Ｙｋは前記分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンス、η１及びη２はそれぞれ前記第１物質層及び前記第２物質層の有効光学アドミタンス、θｉは入射角、λは前記ポンピングビームの波長、ｄ１及びｄ２は前記第１物質層及び前記第２物質層の厚さ、ｎ１及びｎ２はそれぞれ前記第１物質層及び前記第２物質層の屈折率である。
【請求項９】
前記第１非反射コーティング層は、前記透明基板の裏面上に順次に積層された１６１ｎｍ厚さのＴｉＯ２層と２０２ｎｍ厚さのＳｉＯ２層と、を備えることを特徴とする請求項８に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１０】
前記第１非反射コーティング層は、前記透明基板の裏面上に順次に積層された１００ｎｍ厚さのＧａＡｓ層と１３０ｎｍ厚さのＡｌ０．８ＧａＡｓ層と、を備えることを特徴とする請求項８に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１１】
前記分散ブラッグ反射器層は、交互に積層されるＡｌＡｓ層及びＡｌＧａＡｓ層を備えることを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１２】
前記透明基板は、ＳｉＣ基板、ダイアモンド基板、ＡｌＮ基板、及びＢｅＯ基板からなる群から選択されたいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１３】
前記透明基板の一の面上に第２光透過性絶縁物質から形成され、前記ポンピングビームの入射損失を減らす第２非反射コーティング層がさらに設けられたことを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１４】
前記第２光透過性絶縁物質は、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２であることを特徴とする請求項１３に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１５】
前記第２非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成されたことを特徴とする請求項１４に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１６】
前記ポンピングビームの波長λは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ範囲であることを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板の一の面側にポンピングビームを照射するように設置される光学ポンプと、
前記透明基板の他の面上に第１光透過性絶縁物質から形成され、前記ポンピングビームの入射損失を減らす第１非反射コーティング層と、
前記第１非反射コーティング層上に形成された分散ブラッグ反射器層と、
前記分散ブラッグ反射器層上に形成された周期的な利得層と、
前記周期的な利得層に対向して設置される外部共振ミラーと、
を備えることを特徴とするＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項２】
前記第１光透過性絶縁物質は、前記分散ブラッグ反射器層の屈折率とは異なる屈折率を有することを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項３】
前記第１非反射コーティング層は、単一層または二重層構造で形成されたことを特徴とする請求項２に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項４】
前記単一層の第１非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成されたことを特徴とする請求項３に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項５】
前記二重層の第１非反射コーティング層は、屈折率ｎ１を有する第１物質層と、
前記屈折率ｎ１と異なる屈折率ｎ２を有する第２物質層と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項６】
前記第１非反射コーティング層の厚さは、前記分散ブラッグ反射器層と前記第１非反射コーティング層との界面で前記ポンピングビームに対する反射率ρが５％以内になる条件を満足する厚さに形成されたことを特徴とする請求項５に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項７】
前記界面におけるポンピングビームの反射率ρは、下記の数式を満足することを特徴とする請求項６に記載のＶＥＣＳＥＬ素子：
【数１】
ここで、η０は前記入射層の有効光学アドミタンス、Ｂは前記界面で電場、Ｃは前記界面で磁場、Ｙは光学アドミタンスである。
【請求項８】
前記ＢとＣは、下記の数式を満足することを特徴とする請求項７に記載のＶＥＣＳＥＬ素子：
【数２】
ここで、δｉは光学位相厚さ、Ｙｋは前記分散ブラッグ反射器層の光学アドミタンス、η１及びη２はそれぞれ前記第１物質層及び前記第２物質層の有効光学アドミタンス、θｉは入射角、λは前記ポンピングビームの波長、ｄ１及びｄ２は前記第１物質層及び前記第２物質層の厚さ、ｎ１及びｎ２はそれぞれ前記第１物質層及び前記第２物質層の屈折率である。
【請求項９】
前記第１非反射コーティング層は、前記透明基板の裏面上に順次に積層された１６１ｎｍ厚さのＴｉＯ２層と２０２ｎｍ厚さのＳｉＯ２層と、を備えることを特徴とする請求項８に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１０】
前記第１非反射コーティング層は、前記透明基板の裏面上に順次に積層された１００ｎｍ厚さのＧａＡｓ層と１３０ｎｍ厚さのＡｌ０．８ＧａＡｓ層と、を備えることを特徴とする請求項８に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１１】
前記分散ブラッグ反射器層は、交互に積層されるＡｌＡｓ層及びＡｌＧａＡｓ層を備えることを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１２】
前記透明基板は、ＳｉＣ基板、ダイアモンド基板、ＡｌＮ基板、及びＢｅＯ基板からなる群から選択されたいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１３】
前記透明基板の一の面上に第２光透過性絶縁物質から形成され、前記ポンピングビームの入射損失を減らす第２非反射コーティング層がさらに設けられたことを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１４】
前記第２光透過性絶縁物質は、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２であることを特徴とする請求項１３に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１５】
前記第２非反射コーティング層は、前記ポンピングビーム波長λの１／４の厚さに形成されたことを特徴とする請求項１４に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【請求項１６】
前記ポンピングビームの波長λは、７００ｎｍ〜９００ｎｍ範囲であることを特徴とする請求項１に記載のＶＥＣＳＥＬ素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−７３９３４（Ｐ２００７−７３９３４Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０２２９８（Ｐ２００６−２０２２９８）
【出願日】平成１８年７月２５日（２００６．７．２５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２５日（２００６．７．２５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
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