[发明专利]表面发射激光器、阵列、光学扫描装置和成像设备

说明书

本申请是申请日为2009年5月13日，发明名称为“表面发射激光器、阵列、光学扫描装置和成像设备”，申请号为200910139387.8的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明的特定方面涉及表面发射激光器、表面发射激光器阵列、包括表面发射激光器或者表面发射激光器阵列的光学扫描装置和包括光学扫描装置的成像设备。 

背景技术

包括作为光源的激光器成像设备广泛用于电子照相记录。用于电子照相记录的典型的成像设备包括光学扫描装置，其通过由光源发出并被偏转器偏转的光束扫描感光鼓的表面以在感光鼓表面上形成潜象。 

这样的光学扫描装置包括光学系统，其包括扫描透镜。如果进入光学系统的光的偏振态不稳定，那么从成像设备输出的图像的质量会被降级。 

为了防止或者减少该问题，已经提出各种用于控制从表面发射激光器发出的光的偏振态的方法。在第一方法中，其被认为是最有希望的方法，使用倾斜衬底(例如，见专利文献1和非专利文献1)。 

在第二方法中，各向异性应力施加到有源层(例如，见专利文献2和3)。 

在第三方法中，使用具有矩形或者椭圆形状的选择性氧化层(例如，见专利文献4-6)。在第四方法中，使用具有非均一厚度的选择性氧化层(例如，见专利文献7)。 

但是，第一方法缺乏稳定性。例如，对于第一方法，当激光器的温度变高或者激光器长时间工作时，光的偏振态变得不稳定。对于第二方法，其中引线(wire)可以被拉出的方向受到限制，并且不能使用各向同性的干蚀刻来形成台面(mesa)。结果，这增加激光器的成本。第三方法不利地影响光束的 形状(截面形状)。对于第四方法，不能使用金属有机化学蒸汽沉积(MOCVD)来生产激光器。结果，这增加生产成本。 

[专利文献1]日本专利No.4010095 

[专利文献2]日本专利No.3606059 

[专利文献3]日本专利申请公开No.2006-13366 

[专利文献4]日本专利No.3799667 

[专利文献5]日本专利No.3551718 

[专利文献6]日本专利No.2891133 

[专利文献7]日本专利No.3800852 

[非专利文献1]T.Ohtosh，T.Kuroda，A.Niwa和S.Tsuji的“在具有应变量子阱的表面发射激光器中光学增益对晶体取向的相关性(Dependence of optical gain on crystal orientation in surface-emitting lasers with strained quantμm wells)”，Appl.Phys.Lett.65(15)，1994年10月10日。 

发明内容

本发明的一方面提供表面发射激光器、表面发射激光器阵列、包括表面发射激光器或者表面发射激光器阵列的光学扫描装置和包括光学扫描装置的成像设备，其解决或者减少现有技术的限制和不利所致的一种或多种问题。 

根据本发明的一方面，表面发射激光器包括衬底和堆叠在衬底上的多层半导体层，并配置得以在垂直于衬底的方向发光。衬底的主平面的法线相对于其中一个晶体取向<100>朝向其中一个晶体取向<111>倾斜。半导体层包括：谐振器结构，其包括有源层；和半导体多层镜，该半导体多层镜堆叠在谐振器结构上并包括限制结构，其中电流通过区域由氧化区域围绕，氧化区域包括至少一种氧化物，其通过氧化包含铝的选择性氧化层的一部分而产生。由氧化所致的应变场至少存在于围绕电流通过区域的氧化区域的附近的一部分中。在应变场中，在平行于衬底表面并垂直于其中一个晶体取向<100>和其中一个晶体取向<111>的第一轴方向的应变值不同于在垂直于法线和第一轴方向二者的第二轴方向的应变值。 

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的激光打印机的结构的示意图； 

图2是示出图1所示的光学扫描装置的示意图； 

图3是示出图2所示的光源的表面发射激光器的视图； 

图4A和4B是示出图3所示的衬底的视图； 

图5是图3所示的有源层周围部分的放大图； 

图6是图3所示的上半导体DBR的一部分的放大图； 

图7是沿着图3的线A-A剖开的表面发射激光器的截面视图； 

图8是示出通过IR显微镜观察到的氧化层和电流通过区域的图形；