面發(fā)光激光器以及原子振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及面發(fā)光激光器以及原子振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002]面發(fā)光激光器(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser垂直腔面發(fā)射激光器)例如作為利用了作為量子干涉效應(yīng)之一的CPT (Coherent Populat1n Trapping相干布居俘獲)的原子振蕩器的光源而被使用。
[0003]對(duì)于面發(fā)光激光器而言，通常，共振器具有各向同性的構(gòu)造，因此從共振器射出的激光的偏振方向的控制較困難。例如在專利文獻(xiàn)I中記載有面發(fā)光激光器，該面發(fā)光激光器通過變形施加部使共振器產(chǎn)生變形而產(chǎn)生雙折射，由此使通過激光振蕩獲得的激光的偏振方向穩(wěn)定化。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-54838號(hào)公報(bào)
[0005]然而，在專利文獻(xiàn)I所記載的面發(fā)光激光器中，未言及從上部電極引出的引出配線，在俯視觀察下，以覆蓋包括變形施加部的上表面整體的方式設(shè)置上部電極。因此，由上部電極導(dǎo)致的寄生電容增大，因此存在面發(fā)光激光器的特性劣化的情況。另外，若為了使寄生電容減小，而使引出配線變細(xì)，則在引出配線的下表面的曲率較大的部分產(chǎn)生剝離或斷線的危險(xiǎn)增大，因此成品率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的幾個(gè)方式所涉及的目的之一在于提供一種抑制特性的劣化并且成品率良好的面發(fā)光激光器。另外，本發(fā)明的幾個(gè)方式所涉及的目的之一在于提供一種包括上述面發(fā)光激光器的原子振蕩器。
[0007]本發(fā)明所涉及的面發(fā)光激光器包括:
[0008]基板；
[0009]層疊體，其設(shè)置于上述基板上方；
[0010]絕緣層，其設(shè)置于上述層疊體的至少一部分的上方；
[0011]電極，該電極的至少一部分設(shè)置于上述層疊體上方；
[0012]焊盤，其被引線接合；以及
[0013]配線，其將上述電極與上述焊盤電連接，
[0014]上述層疊體包括:設(shè)置于上述基板上方的第一反射鏡層、設(shè)置于上述第一反射鏡層上方的活性層、以及設(shè)置于上述活性層上方的第二反射鏡層，
[0015]在俯視觀察下，上述層疊體具有:第一變形施加部、第二變形施加部、以及設(shè)置于上述第一變形施加部與上述第二變形施加部之間并使在上述活性層產(chǎn)生的光共振的共振部，
[0016]在俯視觀察下，上述絕緣層設(shè)置為覆蓋上述第一變形施加部的至少一部分，
[0017]在俯視觀察下，上述電極設(shè)置為覆蓋上述共振部的至少一部分，
[0018]在俯視觀察下，上述配線設(shè)置為覆蓋上述第一變形施加部的至少一部分的寬度方向的整體，
[0019]在俯視觀察下，上述配線的寬度比上述第一變形施加部的寬度寬，比上述電極的寬度窄。
[0020]在上述的面發(fā)光激光器中，配線的寬度設(shè)置為比第一變形施加部的寬度寬，且在寬度方向覆蓋第一變形施加部的整體，因此能夠抑制配線的剝離。因此，在上述的面發(fā)光激光器中，能夠?qū)崿F(xiàn)成品率良好的面發(fā)光激光器。
[0021]另外，在上述的面發(fā)光激光器中，配線的寬度比設(shè)置為覆蓋共振部的至少一部分的電極的寬度窄，因此與配線的寬度比上述電極的寬度寬的情況相比，能夠減少由配線導(dǎo)致的寄生電容。因此，在上述的面發(fā)光激光器中，能夠抑制由配線導(dǎo)致的寄生電容所引起的特性的劣化。
[0022]此外，在本發(fā)明所涉及的記載中，在將稱為“上方”的詞句例如使用為“在特定的部件(以下，稱為“A”)的“上方”形成其他的特定的部件(以下，稱為“B”)”等的情況下，包括在A上直接形成B的情況與在A上經(jīng)由其他的部件形成B的情況，對(duì)此使用稱為“上方”的詞句。
[0023]在本發(fā)明所涉及的面發(fā)光激光器中，
[0024]在俯視觀察下，上述第一變形施加部被上述電極以及上述配線中的至少一方覆至JHL ο
[0025]在上述的面發(fā)光激光器中，第一變形施加部被電極以及配線中的至少一方覆蓋，因此能夠通過電極以及配線中的至少一方覆蓋容易產(chǎn)生階差(level difference)的第一變形施加部的端部。由此，能夠抑制配線的剝離。因此，在上述的面發(fā)光激光器中，能夠?qū)崿F(xiàn)成品率良好的面發(fā)光激光器。
[0026]在本發(fā)明所涉及的面發(fā)光激光器中，
[0027]上述第一變形施加部具有第一寬度，
[0028]上述第二變形施加部具有第二寬度，
[0029]上述共振部具有比上述第一寬度以及上述第二寬度中的至少一方寬的第三寬度。
[0030]在上述的面發(fā)光激光器中，能夠使由第一變形施加部以及第二變形施加部施加于共振部的應(yīng)力增大，因此能夠使共振部的活性層產(chǎn)生較大的變形。因此，在上述的面發(fā)光激光器中，能夠?qū)崿F(xiàn)激光的偏振方向的穩(wěn)定化。
[0031]本發(fā)明所涉及的原子振蕩器包括本發(fā)明所涉及的面發(fā)光激光器。
[0032]在上述的原子振蕩器中，包括本發(fā)明所涉及的面發(fā)光激光器，因此例如能夠經(jīng)由入/4板向氣室(gas cell)穩(wěn)定地照射圓偏振光,從而能夠提高原子振蕩器的頻率穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0033]圖1是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的俯視圖。
[0034]圖2是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的剖視圖。
[0035]圖3是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的俯視圖。
[0036]圖4是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的剖視圖。
[0037]圖5是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的俯視圖。
[0038]圖6是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的剖視圖。
[0039]圖7是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的剖視圖。
[0040]圖8是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的剖視圖。
[0041]圖9是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的制造工序的剖視圖。
[0042]圖10是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的制造工序的剖視圖。
[0043]圖11是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的制造工序的剖視圖。
[0044]圖12是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器的制造工序的剖視圖。
[0045]圖13是本實(shí)施方式所涉及的原子振蕩器的功能框圖。
[0046]圖14是表示共振光的頻譜的圖。
[0047]圖15是表示堿金屬原子的A型三能級(jí)模型與第一邊帶波(sideband wave)以及第二邊帶波的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]以下，使用附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。此外，以下進(jìn)行說明的實(shí)施方式適當(dāng)?shù)叵薅?quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容。另外，以下所說明的結(jié)構(gòu)的全部不限定為本發(fā)明的必要構(gòu)成要件。
[0049]1.面發(fā)光激光器
[0050]首先，參照附圖對(duì)本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器進(jìn)行說明。圖1是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器100的俯視圖。圖2是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器100的沿圖1的I1-1I線的剖視圖。圖3是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器100的俯視圖。圖4是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的面發(fā)光激光器100的沿圖3的IV-1V線的剖視圖。
[0051]此外，為了方便，在圖2中，以簡(jiǎn)化的方式圖示層疊體2。另外，在圖3中，省略了面發(fā)光激光器100的層疊體2以外的部件的圖不。另外，在圖1?圖4中，作為相互正交的三個(gè)軸，圖示了 X軸、Y軸以及Z軸。
[0052]如圖1?圖4所示，面發(fā)光激光器100包括:基板10、第一反射鏡層20、活性層30、第二反射鏡層40、電流狹窄層42、接觸層50、第一區(qū)域60、第二區(qū)域62、樹脂層(絕緣層)70、第一電極80以及第二電極82。
[0053]基板10例如是第一導(dǎo)電型(例如η型)的GaAs基板。
[0054]第一反射鏡層20形成于基板10上。第一反射鏡層20是第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體層。如圖4所示，第一反射鏡層20是交替地層疊高折射率層24與低折射率層26而得的分布布拉格反射型(DBR)反射鏡。高折射率層24例如是摻雜了硅的η型的Alai2Gaa88As層。低折射率層26例如是摻雜了硅的η型的Ala9GaaiAs層。高折射率層24與低折射率層26的層疊數(shù)(對(duì)數(shù))例如為10對(duì)以上且50對(duì)以下，具體而言為40.5對(duì)。
[0055]活性層30設(shè)置于第一反射鏡層20上?；钚詫?0例如具有重疊了三層由i型的Inatl6Gaa94As層與i型的Ala3Gaa7As層構(gòu)成的量子阱構(gòu)造的多層量子阱(MQW)構(gòu)造。
[0056]第二反射鏡層40形成于活性層30上。第二反射鏡層40是第二導(dǎo)電型(例如P型)的半導(dǎo)體層。第二反射鏡層40是交替地層疊高折射率層44與低折射率層46而得的分布布拉格反射型(DBR)反射鏡。高折射率層44例如是摻雜了碳的P型的Alai2Gaa88As層。低折射率層46例如是摻雜了碳的P型的Ala9GaaiAs層。高折射率層44與低折射率層46的層疊數(shù)(對(duì)數(shù))例如為3對(duì)以上且40對(duì)以下，具體而言為20對(duì)。
[0057]第二反射鏡層40、活性層30、以及第一反射鏡