面发光激光器以及原子振荡器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及面发光激光器以及原子振荡器。
【背景技术】
[0002]面发光激光器(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)例如作为利用了量子干涉效应之一的CPT (Coherent Populat1n Trapping:相干布居数囚禁)的原子振荡器的光源被使用。
[0003]在面发光激光器中，一般共振器具有各向同性的构造，所以难以控制从共振器射出的激光的偏振光方向。例如专利文献I中记载了一种利用形变附加部使共振器产生形变来使双折射产生，从而使通过激光振荡而获得的激光的偏振光方向稳定的面发光激光器。
[0004]在专利文献I记载的面发光激光器中，将为了电流狭窄而形成的氧化铝作为形变附加部的形变产生源利用。具体而言，由于电流狭窄层影响共振器的应力是各向同性的，所以不会使偏振光稳定，但通过使形变附加部与共振器邻接，对共振器赋予各向异性的形变来使偏振光方向稳定。
[0005]专利文献1:日本特开平11 - 54838号公报
[0006]然而，在专利文献I记载的面发光激光器中，形变附加部使共振器所产生的形变的大小并不充分，有时不能使激光的偏振光方向稳定。
【发明内容】
[0007]本发明的几个方式的目的之一在于提供一种能够使偏振光方向稳定的面发光激光器。另外，本发明的几个方式的目的之一在于提供一种包括上述面发光激光器的原子振荡器。
[0008]本发明的面发光激光器包括基板；以及层叠体，其设置在上述基板的上方，上述层叠体至少包括:设置在上述基板的上方的第I反射镜层；设置在上述第I反射镜层的上方的活性层；设置在上述活性层的上方的第2反射镜层；以及设置在上述第I反射镜层与上述第2反射镜层之间的电流狭窄层，俯视时，上述层叠体具有:第I形变赋予部；第2形变赋予部；以及共振部，其设置在上述第I形变赋予部与述第2形变赋予部之间，且使由上述活性层产生的光共振，在上述俯视时，上述电流狭窄层的开口部具有设有长边方向的形状，上述电流狭窄层的上述开口部的长边方向与上述第I形变赋予部以及上述第2形变赋予部从上述共振部延伸的方向平行。
[0009]在这种面发光激光器中，由于电流狭窄层的开口部具有设有长边方向的形状，所以能够对活性层赋予各向异性的形变。因此，在这种面发光激光器中，通过第I形变赋予部、第2形变赋予部、以及电流狭窄层对活性层赋予应力(形变)，能够使激光的偏振光方向稳定。因此，与例如仅用第I以及第2形变赋予部对活性层赋予应力的情况相比，能够使激光的偏振光方向更稳定。
[0010]此外，在本发明所涉及的记载中，例如“特定物(以下，称为“A”)的“上方”形成其它特定物(以下，称为“B”)”等使用“上方”这个用语的情况下，作为包括在A上直接形成B的情况、和在A上隔着其它物形成B的情况，使用“上方”这个用语。
[0011]在本发明所涉及的面发光激光器中，上述俯视时，上述电流狭窄层的上述开口部的形状可以为菱形。
[0012]在这种面发光激光器中，例如能够射出对称性良好的激光。
[0013]本发明所涉及的原子振荡器包括本发明所涉及的面发光激光器。
[0014]由于在这种原子振荡器中包括本发明所涉及的面发光激光器，所以例如能够经由λ /4板对气室稳定地照射圆偏振光的光线，能够使原子振荡器的频率稳定性提高。
【附图说明】
[0015]图1是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器的俯视图。
[0016]图2是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器的剖视图。
[0017]图3是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器的俯视图。
[0018]图4是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器的剖视图。
[0019]图5是用于说明电流狭窄层的开口部的平面形状的变形例的图。
[0020]图6是用于说明电流狭窄层的开口部的平面形状的变形例的图。
[0021]图7是用于说明电流狭窄层的开口部的平面形状的变形例的图。
[0022]图8是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器的制造工序的剖视图。
[0023]图9是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器的制造工序的剖视图。
[0024]图10是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器的制造工序的剖视图。
[0025]图11是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器的制造工序的剖视图。
[0026]图12是本实施方式所涉及的原子振荡器的功能框图。
[0027]图13是表示共振光的频谱的图。
[0028]图14是表示碱金属原子的Λ型三能级模型与第I边频带以及第2边频带的关系的图。
【具体实施方式】
[0029]以下，使用附图，详细地对本发明的优选实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式并没有不当地限定权利要求书所记载的本发明的内容。另外，以下所说明的构成的全部并非是本发明的必须构成要件。
[0030]1.面发光激光器
[0031]首先，一边参照附图一边对本实施方式所涉及的面发光激光器进行说明。图1是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器100的俯视图。图2是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器100的图1的II 一 II线剖视图。图3是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器100的俯视图。图4是示意性地表示本实施方式所涉及的面发光激光器100的图3的IV — IV线剖视图。
[0032]此外，为了便于说明，图2中，将层叠体2简单化进行图示。另外，图3中，省略面发光激光器100的层叠体2以外的部件的图示。另外，在图1?图4中，作为相互正交的3个轴，示出X轴、Y轴、以及Z轴。
[0033]面发光激光器100如图1?图4所示，包括基板10、第I反射镜层20、活性层30、第2反射镜层40、电流狭窄层42、接触层50、第I区域60、第2区域62、树脂层(绝缘层)70、第I电极80、和第2电极82。
[0034]基板10例如是第I导电型(例如η型)的GaAs基板。
[0035]第I反射镜层20形成在基板10上。第I反射镜层20是第I导电型的半导体层。第I反射镜层20如图4所示，是交替地层叠高折射率层24和低折射率层26而成的分布布拉格反射型(DBR)反射镜。高折射率层24例如是掺杂了硅的η型Alai2Gaa88As层。低折射率层26例如是掺杂了硅的η型Ala9GaaiAs层。高折射率层24和低折射率层26的层叠数(对数)，例如是10对以上50对以下，具体而言是40.5对。
[0036]活性层30设置在第I反射镜层20上。活性层30例如具有重叠3层由i型Inatl6Gaa94As层和i型Alci 3Gatl 7As层构成的量子阱结构而成的多重量子阱(MQW)结构。
[0037]第2反射镜层40形成在活性层30上。第2反射镜层40是第2导电型(例如p型)的半导体层。第2反射镜层40是交替层叠高折射率层44和低折射率层46而成的分布布拉格反射型(DBR)反射镜。高折射率层44例如是掺杂了碳的P型Alai2Gaa88As层。低折射率层46例如是掺杂了碳的P型Ala9GaaiAs层。高折射率层44和低折射率层46的层叠数(对数)例如是3对以上40对以下，具体而言是20对。
[0038]第2反射镜层40、活性层30、以及第I反射镜层20构成垂直共振器型的pin 二极管。若向电极80、82间施加pin 二极管的正向电压，则在活性层30中引起电子与空穴的复合，产生发光。活性层30所产生的光在第I反射镜层20与第2反射镜层40之间往复(多次反射)，此时