CN107661088B

CN107661088B - 激光组件、激光产生装置及光学相干断层扫描仪

Info

Publication number: CN107661088B
Application number: CN201710485974.7A
Authority: CN
Inventors: 近藤崇
Original assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2021-12-14
Anticipated expiration: 2037-06-23
Also published as: CN107661088A; JP6812692B2; JP2018018946A; US10288406B2; US20180031362A1

Abstract

本发明公开了一种激光组件、激光产生装置及光学相干断层扫描仪，该激光组件包括多个激光元件以及驱动部。多个激光元件以包含互不相同的出射波长的方式排列；驱动部将所述多个激光元件的每一个沿着排列切换为可转换到导通状态的状态，并且使所述多个激光元件中可转换到导通状态的一个元件成为导通状态。

Description

激光组件、激光产生装置及光学相干断层扫描仪

技术领域

本发明涉及一种激光组件、激光产生装置及光学相干断层扫描仪。

背景技术

在日本专利文献特开平07-154021号公报中公开了一种波长可调型蓝色激光装置，在利用非线形光学结晶产生短波长激光束的、由激励光学系和激光谐振系构成的固体激光装置中，使用半导体激光作为上述激励光学系的光源，而且，在上述激光谐振系中，配置有主谐振器、准直透镜和副谐振器，所述主谐振器依次排列有：在入射面侧的端面和其后面侧的端面分别设置光学膜而成的固体激光结晶；在平行的各端面分别设置光学膜而成的非线形光学结晶；以及该非线形光学結晶侧的端面被凹面成形，并且在各端面分别设置光学膜而成的主谐振器输出镜，所述副谐振器依次排列有：在各端面分别设置光学膜而成的光路变向用波长选择镜；波长选择用双折射滤光器；以及在入射侧的端面设置光学膜而成的副谐振器输出镜。

在日本专利文献特表2001-517866号公报中公开了一种形成与特定波长的光一同使用的相位掩模的方法，其包含：设置在上方具有相移材料层的基板的工序；用抗蚀剂材料涂敷该相移材料层的工序；使用电子束或离子束光刻对该抗蚀剂材料进行构图，规定亚微米间距的掩模光栅图案的工序；对被曝光的相移材料进行蚀刻，将基板材料露出的步骤；去除该抗蚀剂材料，呈现出与该掩模光栅图案一致的、与露出的基板材料的区域交替而成的相移材料的区域的工序。

在日本专利文献特开2004-140371号公报中公开了一种可机械地改变从有机激光腔装置放出的光波长的系统，所述有机激光腔装置具备：a)由光子的非相干源泵出的多层薄膜结构；b)接近所述多层薄膜结构，使所述有机激光腔装置的腔室长度变化的微电子加工镜组件。

但是，使用不同的多个波长的激光束的用途正在扩大。例如，在再构成照射光而得到的回波信息并显示断层图像的光学相干断层扫描仪中，通过扫描(扫掠)激光束的波长，求出活体的深度方向的反射光强度分布，从而得到断层图像。使用这种光学相干断层扫描仪进行视网膜的观察等。当使用光学相干断层扫描仪时，能够以非接触且非侵袭的方式进行活体的观测。

在这种光学相干断层扫描仪中，根据波长来决定可观测的活体的深度，并根据波长的可调宽度来决定分解能。另外，按波长可调速度来决定观察时间。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种宽频带、可调宽度窄、波长可高速变化的激光组件等。

本发明是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的第一方面，提供一种激光组件，其包括：多个激光元件，其以包含互不相同的出射波长的方式排列；以及驱动部，其将所述多个激光元件的每一个沿着排列切换为可转换到导通状态的状态，并且使所述多个激光元件中可转换到导通状态的一个元件成为导通状态。

根据本发明的第二方面，提供根据第一方面的激光组件，其特征在于，所述多个激光元件沿着排列的方向，以出射波长变长、或者出射波长变短的方式排列。

根据本发明的第三方面，提供根据第一或第二方面的激光组件，其特征在于，所述驱动部在有所述多个激光元件排列的方向和与该方向相反的方向，将所述多个激光元件的每一个切换为可转换到导通状态的状态。

根据本发明的第四方面，提供根据第一至第三方面中任一方面的激光组件，其特征在于，所述激光元件具有电平"m"的导通状态、被视为电平“0”的导通状态、以及电平“0”的截止状态，其中，m为1以上的整数，所述多个激光元件被分成多个组，且所述驱动部包括多个转移路径，所述转移路径以在所述多个组的某一组中所含的激光元件为电平"m"的导通状态的期间所述多个组的另一组中所含的激光元件成为电平“0”的导通状态的方式，将可转换到导通状态的状态依次向所述多个组的每一组转移。

根据本发明的第五方面，提供根据第一至第四方面中任一方面的激光组件，其特征在于，所述驱动部包括：所述多个激光元件的每一个；多个设定晶闸管，其经由隧道结层或具有金属导电性的III-V族化合物层层叠在一起，通过成为导通状态，将所述多个激光元件的每一个设定为可转换到导通状态的状态。

本发明的第六方面，提供一种激光产生装置，其包括：激光组件，其具备多个激光元件和驱动部,所述多个激光元件以包含互不相同的出射波长的方式排列；所述驱动部将所述多个激光元件的每一个沿着排列切换为可转换到导通状态的状态，并且使所述多个激光元件中可转换到导通状态的一个元件成为导通状态；以及控制部，其向所述激光组件中的所述驱动部供给使可转换到导通状态的状态沿着所述多个激光元件的排列进行转移的转移信号、和使可转换到导通状态的状态的所述多个激光元件的每一个成为导通状态的点亮信号。

根据本发明的第七方面，提供一种光学相干断层扫描仪，其包括：激光产生单元，其具备激光组件和控制部，所述激光组件具备多个激光元件和驱动部，所述多个激光元件以包含互不相同的出射波长的方式排列；所述驱动部将所述多个激光元件的每一个沿着排列切换为可转换到导通状态的状态，并且使所述多个激光元件中可转换到导通状态的一个元件成为导通状态；所述控制部向所述激光组件的所述驱动部供给使可转换到导通状态的状态沿着所述多个该激光元件的排列进行转移的转移信号、和使可转换到导通状态的状态的所述多个激光元件的每一个成为导通状态的点亮信号；光分割合成单元，其进行光的分割和合成；参照光反射单元，其反射由所述光分割合成单元分割的两个光束中的一个；以及光检测单元，其检测通过反射的两个光束的合成而产生的相干光。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：根据所述第一方面，为宽频带、可调宽度窄，波长可高速变化。

根据所述第二方面，与不以出射波长变长或变短的方式排列的情况相比，对波长的扫描(扫掠)变得容易。

根据所述第三方面，与未设定向排列的方向及其相反的方向切换的情况相比，能够迅速地进行出射的激光元件的选择。

根据所述第四方面，与不具有被视为电平“0”的导通状态的情况相比，能够高速切换进行出射的激光元件。

根据所述第五方面，与不经由隧道结层或具有金属导电性的III-V族化合物层进行层叠的情况相比，能够降低驱动电压。

根据所述第六方面，能够提供宽频带、可调宽度窄、出射波长可高速地变化的激光产生装置。

根据所述第七方面，能够提供宽频带、可调宽度窄、波长可高速地变化的光学相干断层扫描仪。

附图说明

将基于下列附图详细说明本发明的实施方式，其中：

图1是说明第一实施方式的光学相干断层扫描仪的一例的图；

图2是说明第一实施方式的波长可调激光器装置的图；

图3是第一实施方式的激光组件的等效电路图及说明供给驱动激光组件的信号等的信号产生电路的图；

图4是第一实施方式的激光组件的平面布局图及剖视图的一例，(a)是激光组件的平面布局图，(b)是(a)的IVB-IVB线剖视图；

图5是详细说明由设定晶闸管与激光二极管层叠而成的岛的图，(a)是放大剖视图，(b)是(a)的VB-VB线剖视图，(c)是(a)的VC-VC线剖视图；

图6是说明激光二极管的结构的图，(a)是分布式反馈(DFB)激光器，(b)是分布式布拉格反射器(DBR)激光器，(c)是法布里-珀罗(FP)激光器；

图7是说明激光二极管的出射波长与衍射光栅的间距的关系的图；

图8是进一步说明设定晶闸管与激光二极管的层叠结构的图，(a)是设定晶闸管与激光二极管的层叠结构的示意性能带图，(b)是隧道结层的反向偏压状态的能带图，(c)示出隧道结层的电流电压特性；

图9是说明激光产生部的动作的时序图；

图10是说明激光组件的制造方法的图，(a)是半导体层叠体形成步骤，(b)是n欧姆电极形成步骤，(c)是露出隧道结层的蚀刻步骤，(d)是电流狭窄层的电流阻止部形成步骤，(e)是露出p栅极层的蚀刻步骤，(f)是p型欧姆电极及背面电极形成步骤；

图11是说明构成金属导电性III-V族化合物层的材料的图，(a)示出InNAs相对于InN的组成比x的带隙，(b)示出InNSb相对于InN的组成比x的带隙，(c)相对于带隙示出IV族元素及III-V族化合物的晶格常数；

图12是说明使用多个激光组件的激光产生部的图；

图13是第二实施方式的激光组件的等效电路图及对供给驱动激光组件的信号等的信号产生电路进行说明的图；

图14是说明第二实施方式的激光产生部的动作的时序图；

图15是示出激光二极管的光强度的时间变化的图；

图16是说明激光二极管的光强度的图，(a)是示出相对于电流的光强度的图，(b)是示出相对于时间的光强度的变化的图；

图17是激光组件的等效电路图及对供给驱动激光组件的信号等的信号产生电路进行说明的图；

图18是说明第三实施方式的激光产生部的动作的时序图；

图19是说明第四实施方式的激光组件的电路结构及信号产生电路的等效电路图；

图20是说明第四实施方式的激光产生部的动作的时序图；

图21是详细说明由第五实施方式的激光组件中的设定晶闸管与垂直腔面发射激光器层叠而成的岛的图；以及

图22是详细说明由第六实施方式的激光组件中的设定晶闸管与垂直腔面发射激光器层叠而成的岛的图。

具体实施方式

下面参照附图与实施方式对本发明作进一步详细说明。

此外，以下，使用元素符号进行标记，例如，铝由A1表示。

[第一实施方式]

(光学相干断层扫描仪)

图1是说明第一实施方式的光学相干断层扫描仪的一例的图。

光学相干断层扫描仪具备波长可调激光器装置1、光分束器2、参照光反射镜3、光检测器4。而且，光学相干断层扫描仪朝向活体5照射激光束，得到活体5的深度方向的信号强度。光分束器2是光分割合成单元的一例，参照光反射镜3是参照光反射单元的一例，光检测器4是光检测单元的一例。

此时，波长可调激光器装置1、光分束器2、活体5以直线排列的方式配置，参照光反射镜3、光检测器4夹持光分束器2，配置于与波长可调激光器装置1、光分束器2、活体5排列的直线正交的直线上。

而且，从光分束器2到活体5的距离L_S、和从光分束器2到参照光反射镜3的距离L_R被设定为大致相等。

在此，具体说明光学相干断层扫描仪的动作。

波长可调激光器装置1出射多个频率(波长)的光。在此，设定为出射频率f1、f2的光。波长可调激光器装置1出射的光被光分束器2分割成两束光(光a和光b)。光a穿过光分束器2保持直行朝向活体5行另外且，光a在由波长决定的向活体5内的浸透深度的位置进行反射，并朝向光分束器2返回。在此，在活体5中，设定为频率f1的光到达深度d1，频率f2的光到达深度d2。

之后，光a由光分束器2向45°方向反射，朝向光检测器4。

光b通过光分束器2向45°方向反射，成为参照光。而且，光b由参照光反射镜3进行反射，并朝向光分束器2返回。之后，穿过光分束器2保持直行，朝向光检测器4。

而且，经反射而返回的光a和光b的合成引起的相干光向光检测器4入射。通过将光检测器4检测的相干光进行傅立叶变换，得到活体的深度方向的信号。

在此，在活体5中，频率f1的光得到深度d1的信号，频率f2的光得到深度d2的信号。

因此，频率(波长)的范围越宽(宽频带)、波长的可调宽度(图1的例子中为f2-f1)越小，越能够得到在深度方向深且分辨率高的信号。另外，只要高速切换频率(波长)，观察时间就会缩短。

(波长可调激光器装置1)

图2是说明第一实施方式的波长可调激光器装置1的图。

波长可调激光器装置1具备激光产生部10、合波部20、光输出部30。作为激光产生装置及激光产生单元的一例的激光产生部10，具备各自出射不同的波长的激光的多个激光元件(在第一实施方式中，作为一例，为激光二极管。)。

合波部20将多个激光元件出射的激光导向光输出部30。在图2中，合波部20是形成于弯曲成弧状的面上的衍射光栅。此外，“合波部”在将多个光导向光输出部30时使用，但在本说明书中，即使是一束光，在向光输出部30引导时，也表现为合波部。此外，合波部20也可以是衍射光栅以外的部分，只要将光导向光输出部30即可。例如，合波部20也可以是多模干涉(MMI：Multi Mode Interference)或阵列波导光栅(AWG：Arrayed Waveguide Grating)。

光输出部30输出来自波长可调激光器装置1的光(光束)。在图2中，为光纤。光输出部30也可以是光纤以外的部件，只要是从波长可调激光器装置1向预定的方向输出光的输出部即可。

(激光产生部10)

激光产生部10具备阵列状配置有激光二极管LD的激光组件C和驱动激光组件C的信号产生电路110。

图3是第一实施方式的激光组件C的等效电路图及对供给驱动激光组件C的信号等的信号产生电路110进行说明的图。

首先，说明信号产生电路110的结构。

作为控制部的一例的信号产生电路110具备向激光组件C发送转移信号φ1、φ2的转移信号产生部120。

另外，信号产生电路110具备向激光组件C发送点亮信号φI的点亮信号产生部140。

另外，信号产生电路110具备向激光组件C供给作为电位的基准的基准电位Vsub的基准电位供给部160、供给用于驱动激光组件C的电源电位Vgk的电源电位供给部170。

接着，说明激光组件C。

激光组件C通过由激光二极管LD1～LD128(不作区分时，标记为激光二极管LD。)构成的发光元件(激光元件)阵列而具备发光部102。在此，激光二极管LD1～LD128各自出射不同的波长(出射波长、振荡波长)λ1～λ128的光。而且，波长λ1～λ128各自的间隔以Δλ设定为恒定。此外，Δλ也可以不是恒定的。

此外，激光二极管LD1～LD128各自的出射波长也可以全部不同。只要包含至少两个不同的出射波长即可。

另外，即使是激光二极管LD1～LD128的出射波长沿变短的方向或变长的方向排列的情况，每个激光二极管LD的出射波长也可以不同，也可以每两个、三个等多个出射波长不同。在此，所谓沿着激光二极管LD的排列，出射波长变长、或出射波长变短，不仅包含1个的情况，而且包含每多个出射波长不同的情况。

而且，激光组件C具备设定晶闸管S1～S128(不作区分时，标记为设定晶闸管S。)。激光二极管LD1～LD128及设定晶闸管S1～S128中，相同编号的激光二极管LD和设定晶闸管S串联电连接。

此外，如后述的图4(b)所示，在基板80上排列成一列的设定晶闸管S上，层叠有激光二极管LD。

而且，激光组件C具备与激光二极管LD1～LD128、设定晶闸管S1～S128同样地排列成一列的转移晶闸管T1～T128(不作区分时，标记为转移晶闸管T。)。

此外，在此，作为转移元件的一例，使用转移晶闸管T进行说明，但也可以是其它电路元件，例如，也可以使用移位寄存器或将多个晶体管组合而成的电路元件，只要是依次变为导通状态的元件即可。

另外，激光组件C中，将转移晶闸管T1～T128分别按编号顺序以两个为一对，在各对之间具备耦合二极管D1～D127(不作区分时，标记为耦合二极管D。)。

另外，激光组件C具备电源线电阻Rg1～Rg128(在不作区分时，标记为电源线电阻Rg。)。

另外，激光组件C具备一个启动二极管SD。而且，具备为了防止在后述的发送转移信号φ1的转移信号线72-1和发送转移信号φ2的转移信号线72-2中流通过剩的电流而设置的限流电阻R1、R2。

在此，由设定晶闸管S1～S128、转移晶闸管T1～T128、电源线电阻Rg1～Rg128、耦合二极管D1～D127、启动二极管SD、限流电阻R1、R2构成驱动部101。

在图3中，发光部102的激光二极管LD1～LD128、驱动部101及设定晶闸管S1～S128、转移晶闸管T1～T128从左侧起按编号顺序排列。另外，耦合二极管D1～D127、电源线电阻Rg1～Rg128也从图中左侧起按编号顺序排列。

而且，在图3中，从上而下按驱动部101、发光部102的顺序排列。

在第一实施方式中，发光部102的激光二极管LD、驱动部101的设定晶闸管S、转移晶闸管T、电源线电阻Rg分别设为128个。此外，耦合二极管D的数目比转移晶闸管T的数目少1个，为127个。

激光二极管LD等的数目不限于上述，只要设为预定的个数即可。而且，转移晶闸管T的数目也可以比激光二极管LD的数目多。

上述的激光二极管LD是具备阳极端子(阳极)及阴极端子(阴极)的二端子半导体元件，晶闸管(设定晶闸管S、转移晶闸管T)是具有阳极端子(阳极)、栅极端子(栅极)及阴极端子(阴极)的三端子半导体元件，耦合二极管D及启动二极管SD是具备阳极端子(阳极)及阴极端子(阴极)二端子半导体元件。

此外，如后述，激光二极管LD、晶闸管(设定晶闸管S、转移晶闸管T)、耦合二极管D及启动二极管SD有时不一定具备作为电极构成的阳极端子、栅极端子、阴极端子。因此，以下，有时将端子简略地在括号内标记。

接着，对激光组件C中的各元件的电连接进行说明。

转移晶闸管T、设定晶闸管S各自的阳极与激光组件C的基板80连接(共阳极)。

而且，这些阳极经由设置于基板80的背面的Vsub端子即背面电极91(参照后述的图4(b))，从信号产生电路110的基准电位供给部160供给基准电位Vsub。

此外，该连接为使用p型基板80时的结构，在使用n型基板的情况下，极性颠倒，在使用未添加杂质的本征(i)型基板的情况下，在设置有基板80的驱动部101及发光部102的一侧，设置有供给基准电位Vsub的端子。

沿着转移晶闸管T的排列，奇数编号的转移晶闸管T1、T3、…的阴极与转移信号线72-1连接。而且，转移信号线72-1经由限流电阻R1与φ1端子连接。从信号产生电路110的转移信号产生部120向该φ1端子发送转移信号φ1。

另一方面，沿着转移晶闸管T的排列，偶数编号的转移晶闸管T2、T4、…的阴极与转移信号线72-2连接。而且，转移信号线72-2经由限流电阻R2与φ2端子连接。从信号产生电路110的转移信号产生部120向该φ2端子发送转移信号φ2。

激光二极管LD1～LD128的阴极与点亮信号线75连接。点亮信号线75与φI端子连接。从信号产生电路110的点亮信号产生部140向φI端子发送点亮信号φI。点亮信号φI向激光二极管LD1～LD128供给用于将其点亮的电流。

转移晶闸管T1～T128各自的栅极Gt1～Gt128(不作区分时，标记为栅极Gt。)与同一编号的设定晶闸管S1～S128的栅极Gs1～Gs128(不作区分时，标记为栅极Gs。)以一对一的方式连接。因此，栅极Gt1～Gt128和栅极Gs1～Gs128中同一编号的栅极在电学上处于相同的电位。因此，例如标记为栅极Gt1(栅极Gs1)，表示电位相同。

在将转移晶闸管T1～T128各自的栅极Gt1～Gt128按编号顺序每两个设为一对的栅极Gt之间，分别连接有耦合二极管D1～D127。即，耦合二极管D1～D127以分别被夹在栅极Gt1～Gt128各自之间的方式串联连接。而且，关于耦合二极管D1的取向，耦合二极管D1被连接成电流从栅极Gt1朝向栅极Gt2流通。其它耦合二极管D2～D127也同样。

转移晶闸管T的栅极Gt(栅极Gs)经由与各转移晶闸管T对应设置的电源线电阻Rg与电源线71连接。电源线71与Vgk端子连接。Vgk端子从信号产生电路110的电源电位供给部170供给电源电位Vgk。

而且，转移晶闸管T1的栅极Gt1与启动二极管SD的阴极端子连接。另一方面，启动二极管SD的阳极与转移信号线72-2连接。

图4是第一实施方式的激光组件C的平面布局图及剖视图的一例。图4(a)是激光组件C的平面布局图，图4(b)是图4(a)的IVB-IVB线剖视图。

图4(a)中，示出以激光二极管LD1～LD4、设定晶闸管S1～S4、转移晶闸管T1～T4为中心的部分。设置于基板80的背面的Vsub端子(背面电极91)被引出到基板80外进行表示。

在图4(a)的IVB-IVB线剖视图即图4(b)中，图中从下而上示出激光二极管LD1/设定晶闸管S1、转移晶闸管T1、耦合二极管D1及电源线电阻Rg1。此外，激光二极管LD1和设定晶闸管S1被层叠在一起。

而且，在图4(a)、(b)的图中，利用对应的参考符号来标记主要的元件及端子。

首先，通过图4(b)说明激光组件C的截面结构。

在p型基板80(基板80)上依次设置有p型阳极层81(p阳极层81)、n型栅极层82(n栅极层82)、p型栅极层83(p栅极层83)及n型阴极层84(n阴极层84)。此外，以下使用括号内的标记。其它情况也同样。

而且，在n阴极层84上设置有隧道结(隧道二极管)层85。

另外，在隧道结层85上设置有p型阳极层86(p阳极层86)、发光层87、n型阴极层88(n阴极层88)。

p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84、隧道结层85、p阳极层86、发光层87、n阴极层88分别是半导体层，通过外延生长依次层叠在一起。而且，岛间的半导体层通过蚀刻(台面蚀刻)被去除，以使其变为相互分离的多个岛(后述的岛301、302、303、…)。此外，p阳极层81既可以分离也可以不分离。图4(b)中，p阳极层81在厚度方向分离出一部分。另外，p阳极层81也可以兼作基板80。

而且，如图4(b)所示，在激光组件C上设置有以覆盖这些岛的表面及侧面的方式设置的由透光性的绝缘材料构成的保护层90。而且，这些岛和电源线71、转移信号线72-1、72-2、点亮信号线75等配线经由设置于保护层90的通孔(图4(a)中由○表示。)连接。在以下的说明中，省略有关保护层90及通孔的说明。

另外，如图4(b)所示，在基板80的背面设置有成为Vsub端子的背面电极91。

使用p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83及n阴极层84构成设定晶闸管S、转移晶闸管T、耦合二极管D、电源线电阻Rg等(在图4(b)中，设定晶闸管S1、转移晶闸管T1、耦合二极管D1、电源线电阻Rg1)。

在此，p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84的标记与构成设定晶闸管S及转移晶闸管T时的功能(作用)相对应。即，p阳极层81作为阳极起作用，n栅极层82及p栅极层83作为栅极起作用，n阴极层84作为阴极起作用。在构成耦合二极管D、电源线电阻Rg的情况下，如后述具有不同的功能(作用)。

由p阳极层86、发光层87、n阴极层88构成激光二极管LD(在图4(b)中，为激光二极管LD1)。

而且，p阳极层86、n阴极层88的标记也同样，与构成激光二极管LD时的功能(作用)相对应。即，p阳极层86作为阳极起作用，n阴极层88作为阴极起作用。此外，p阳极层86及n阴极层88作为激光二极管LD的包层起作用。因此，p阳极层86及n阴极层88有时标记为p阳极(包层)层86及n阴极(包层)层88。

而且，激光二极管LD向沿着基板80的表面的方向出射光(图4(a)的空心箭头)。而且，激光二极管LD1、LD2、LD3、…各自出射不同的波长λ1、λ2、λ3、…的光。

此外，光出射的一侧成为以去除p阳极层86中包含的电流狭窄层86b的电流阻止部β的方式被解理(cleavage)的面。

如以下说明，多个岛包含不具备p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84、隧道结层85、p阳极层86、发光层87、n阴极层88这多个层内的一部分层的岛。例如，岛302不具备隧道结层85的一部分或全部、p阳极层86、发光层87、n阴极层88。

另外，多个岛包含不具备层的一部分的岛。例如，岛302具备p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84，但只具备n阴极层84的一部分。

接着，通过图4(a)说明激光组件C的平面布局。

在岛301上设置有设定晶闸管S1及激光二极管LD1。在岛302上设置有转移晶闸管T1、耦合二极管D1。在岛303上设置有电源线电阻Rg1。在岛304上设置有启动二极管SD。在岛305上设置有限流电阻R1，在岛306上设置有限流电阻R2。

而且，在激光组件C上并列形成有多个与岛301、302、303同样的岛。在这些岛上，与岛301、302、303同样地设置有设定晶闸管S2、S3、S4、…、激光二极管LD2、LD3、LD4、…、转移晶闸管T2、T3、T4、…、耦合二极管D2、D3、D4、…等。

在此，通过图4(a)、(b)对岛301～岛306详细地进行说明。

如图4(a)所示，在岛301上设置有设定晶闸管S1及激光二极管LD1。

设定晶闸管S1由p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84构成。而且，将去除n阴极层88、发光层87、p阳极层86、隧道结层85、n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的p型欧姆电极331(p欧姆电极331)作为栅极Gs1的端子(有时标记为栅极端子Gs1。)。

另一方面，激光二极管LD1由p阳极层86、发光层87、n阴极层88构成。激光二极管LD1经由隧道结层85堆叠于设定晶闸管S1的n阴极层84上。而且，将设置于n阴极层88(区域311)上的n型欧姆电极321(n欧姆电极321)设为阴极端子。

此外，在p阳极层86中含有电流狭窄层86b(参照后述的图5(a))。电流狭窄层86b是为了将流经激光二极管LD的电流限制在激光二极管LD的中央部而设置的。即，激光二极管LD的周边部因台面蚀刻而缺陷较多。因此，容易引起非发光再耦合。因此，以激光二极管LD的中央部成为电流容易流通的电流通过部α、周边部成为电流不易流通的电流阻止部β的方式设置有电流狭窄层86b。如图6(a)的激光二极管LD1所示，虚线的内侧为电流通过部α，虚线的外侧为电流阻止部β。

此外，关于电流狭窄层86b，将在后文中进行描述。

当设置了电流狭窄层86b时，非发光再耦合所消耗的电力被抑制，因此，低耗电化及光取出效率提高。此外，光取出效率是指能够以每供给的电力取出的光量。

在岛302上设置有转移晶闸管T1、耦合二极管D1。

转移晶闸管T1由p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84构成。即，将去除n阴极层88、发光层87、p阳极层86、隧道结层85而露出的n阴极层84(区域313)上所设置的n欧姆电极323作为阴极端子。此外，也可以不去除隧道结层85的n⁺⁺层85a，而在隧道结层85的n⁺⁺层85a上设置n欧姆电极323。另外，将去除n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的p欧姆电极332作为栅极Gt1的端子(有时标记为栅极端子Gt1。)。

同样，设置于岛302上的耦合二极管D1由p栅极层83、n阴极层84构成。即，将去除n阴极层88、发光层87、p阳极层86、隧道结层85而露出的n阴极层84(区域314)上所设置的n欧姆电极324作为阴极端子。此外，也可以不去除隧道结层85的n⁺⁺层85a，而在隧道结层85的n⁺⁺层85a上设置n欧姆电极324。另外，将去除n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的p欧姆电极332作为阳极端子。在此，耦合二极管D1的阳极端子与栅极Gt1(栅极端子Gt1)相同。

设置于岛303上的电源线电阻Rg1由p栅极层83构成。电源线电阻Rg1将去除n阴极层88、发光层87、p阳极层86、隧道结层85、n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的p欧姆电极333和p欧姆电极334之间的p栅极层83作为电阻而设置。

设置于岛304上的启动二极管SD由p栅极层83、n阴极层84构成。即，将去除n阴极层88、发光层87、p阳极层86、隧道结层85而露出的n阴极层84(区域315)上所设置的n欧姆电极325作为阴极端子。此外，也可以不去除隧道结层85的n⁺⁺层85a，而在隧道结层85的n⁺⁺层85a上设置n欧姆电极325。另外，将去除n阴极层84而露出的p栅极层83上所设置的p欧姆电极335作为阳极端子。

设置于岛305上的限流电阻R1、设置于岛306上的限流电阻R2与设置于岛303上的电源线电阻Rg1同样地设置，分别将两个p欧姆电极(无符号)间的p栅极层83作为电阻。

在图4(a)中，对各元件间的连接关系进行说明。

点亮信号线75具备干部75a和多个支部75b。干部75a以沿激光二极管LD的列方向延伸的方式设置。支部75b从干部75a分支，与设置于岛301上的激光二极管LD1的阴极端子即n欧姆电极321连接。其它激光二极管LD的阴极端子也同样。

点亮信号线75与设置于激光二极管LD1侧的φI端子连接。

转移信号线72-1与设置于岛302上的转移晶闸管T1的阴极端子即n欧姆电极323连接。转移信号线72-1与设置于与岛302同样的岛上的、其它奇数编号的转移晶闸管T的阴极端子连接。转移信号线72-1经由设置于岛305上的限流电阻R1与φ1端子连接。

另一方面，转移信号线72-2与设置于未标注符号的岛上的偶数编号的转移晶闸管T的阴极端子即n欧姆电极(无符号)连接。转移信号线72-2经由设置于岛306上的限流电阻R2与φ2端子连接。

电源线71与设置于岛303上的电源线电阻Rg1的一端子即p欧姆电极334连接。其它电源线电阻Rg的一端子也与电源线71连接。电源线71与Vgk端子连接。

而且，设置于岛301上的激光二极管LD1的p欧姆电极331(栅极端子Gs1)由连接配线76与岛302的p欧姆电极332(栅极端子Gt1)连接。

而且，p欧姆电极332(栅极端子Gt1)由连接配线77与岛303的p欧姆电极333(电源线电阻Rg1的另一端子)连接。

设置于岛302上的n欧姆电极324(耦合二极管D1的阴极端子)由连接配线79与相邻的转移晶闸管T2的栅极端子Gt2即p型欧姆电极(无符号)连接。

在此省略说明，其它激光二极管LD、设定晶闸管S、转移晶闸管T、耦合二极管D等也同样。

岛302的p欧姆电极332(栅极端子Gt1)由连接配线78与设置于岛304上的n欧姆电极325(启动二极管SD的阴极端子)连接。p欧姆电极335(启动二极管SD的阳极端子)与转移信号线72-2连接。

此外，上述的连接及结构是使用p型基板80时的连接及结构，使用n型基板时，极性颠倒。另外，使用i型基板的情况下，在基板的设置有驱动部101及发光部102的一侧，设置与供给基准电位Vsub的基准电位供给部160连接的端子。而且，连接及结构与使用p型基板的情况、使用n型基板的情况的任何一种情况同样。

(设定晶闸管S与激光二极管LD的层叠结构)

图5是详细说明由设定晶闸管S与激光二极管LD层叠而成的岛301的图。图5(a)是放大剖视图，图5(b)是图5(a)的VB-VB线剖视图，图5(c)是图5(a)的VC-VC线剖视图。此外，省略了保护层90。以下同样。另外，图5(a)是图4所示的岛301的剖视图，是从图4(a)的-y方向观察的剖视图。在该状态下，因为看不到p欧姆电极331，所以p欧姆电极331的部分是从图4(a)的-x方向观察的图。以下同样。而且，图5(b)及(c)是y方向的剖视图。

如上所述，在设定晶闸管S上经由隧道结层85层叠有激光二极管LD。即，设定晶闸管S和激光二极管LD被串联电连接。

设定晶闸管S由p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84构成。即，为pnpn四层结构。

隧道结层85由以高浓度添加(掺杂)有n型杂质(掺杂剂)的n⁺⁺层85a和以高浓度添加有p型杂质的p⁺⁺层85b构成。

激光二极管LD由p阳极层86、发光层87、n阴极层88构成。

发光层87为阱(Well)层与障壁(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。另外，发光层87也可以是未添加杂质的本征(i)层。另外，发光层87也可以是量子阱结构以外的结构，例如也可以是量子线或量子箱(量子点)。

而且，p阳极层86由层叠在一起的下侧p阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p阳极层86c构成。电流狭窄层86b由电流通过部α和电流阻止部β构成。如图4(a)所示，电流通过部α设置于激光二极管LD的中央部，电流阻止部β设置于激光二极管LD的周边部。

另外，n阴极层88由下部n阴极层88a和上部衍射光栅层(衍射光栅层)88b构成。上部衍射光栅层88b以预定的间隔在被加工成衍射光栅(条纹状的凹凸)的部分与下部n阴极层88a连续。即，将暂时层叠的n阴极层88的表面加工成条纹状，将加工成衍射光栅的部分作为上部衍射光栅层88b，将未被加工的部分作为下部n阴极层88a。根据设置于上部衍射光栅层88b的衍射光栅的间距来设定激光二极管LD出射的(振荡的)波长。

此外，作为设置衍射光栅层的位置，不限于上述的位置。例如，既可以将发光层87的一部分作为衍射光栅层，也可以将p阳极层86内的下侧p阳极层86a或上侧p阳极层86c的一部分作为衍射光栅层。

而且，如图5(c)所示，光从设置于上部衍射光栅层88b上的n欧姆电极321下面的发光层87的区域(发光区域)出射。

图6是说明激光二极管LD的结构的图。图6(a)是分布式反馈(DFB：DistributedFeedback)激光器，图6(b)是分布式布拉格反射器(DBR：Distributed Bragg Reflector)激光器，图6(c)是法布里-珀罗(FP：Fabry Perot)激光器。

图6(a)的DFB激光器与图5(a)、(b)、(c)所示的激光组件C同样，在n欧姆电极321之下的发光区域上设置有衍射光栅。在DBF激光器中，选择由衍射光栅出射的波长(出射波长)，出射一个波长的光。图6(b)的DBR激光器在n欧姆电极321之下的发光区域外设置有衍射光栅。在该DBR激光器中，也选择由衍射光栅出射的波长(出射波长)，出射一个波长的光。与此相反，图6(c)的FP激光器通过将光封闭在由结晶的解理等而形成的反射面间等而使其进行激光振荡。由于未设置衍射光栅，所以出射多个波长的光。

第一实施方式的激光组件C可以使用DFB激光器或DBR激光器。此外，图5(a)、(b)、(c)所示的激光二极管LD是DFB激光器。

图7是说明激光二极管LD的出射波长与衍射光栅的间距的关系的图。

通过按激光二极管LD1、LD2、LD3、…的顺序，将上部衍射光栅层88b的衍射光栅的间距扩大，出射波长λ1、λ2、λ3、…依次变长。

＜隧道结层85＞

图8是进一步说明设定晶闸管S与激光二极管LD的层叠结构的图。图8(a)是设定晶闸管S与激光二极管LD的层叠结构的示意性的能带图，图8(b)是隧道结层85的反向偏压状态的能带图，图8(c)示出隧道结层85的电流电压特性。

如图8(a)的能带图所示，在图5(a)的n欧姆电极321和背面电极91之间，以激光二极管LD及设定晶闸管S成为正向偏压的方式施加电压时，隧道结层85的n⁺⁺层85a和p⁺⁺层85b之间变为反向偏压。

隧道结层85(隧道结)是以高浓度添加有n型杂质的n⁺⁺层85a与以高浓度添加有p型杂质的p⁺⁺层85b的结(junction)。因此，当耗尽区域的宽度窄，成为正向偏压时，电子从n⁺⁺层85a侧的导带(conduction band)隧穿到p⁺⁺层85b侧的价带(valence band)。此时，表现负性电阻特性。

另一方面，如图8(b)所示，当向隧道结层85(隧道结)施加反向偏压(-V)时，p⁺⁺层85b侧的价带(valence band)的电位Ev比n⁺⁺层85a侧的导带(conduction band)的电位Ec高。而且，电子从p⁺⁺层85b的价带(valence band)隧穿到n⁺⁺层85a侧的导带(conductionband)。而且，反向偏压电压(-V)越是增加，电子越容易隧穿。即，如图8(c)所示，隧道结层85(隧道结)在反向偏压下电流容易流通。

因此，如图8(a)所示，当设定晶闸管S开通时，即使隧道结层85为反向偏压，电流也在设定晶闸管S与激光二极管LD之间流通。由此，激光二极管LD变为导通(点亮)状态。

在此，设定晶闸管S在连接的转移晶闸管T开通而成为导通状态时，成为可以向导通状态切换的状态。而且，当点亮信号φI成为后述的“Lo”时，设定晶闸管S开通而成为导通状态，同时，使激光二极管LD点亮(设定点亮)。因此，在本说明书中，标记为“设定晶闸管”。

＜晶闸管＞

接着，说明晶闸管(转移晶闸管T、设定晶闸管S)的基本的动作。如上所述，晶闸管是具有阳极端子(阳极)、阴极端子(阴极)、栅极端子(栅极)的三端子半导体元件，例如将GaAs、GaAlAs、AlAs等形成的p型半导体层(p阳极层81、p栅极层83)、n型半导体层(n栅极层82、n阴极层84)在基板80上进行层叠而构成。即，晶闸管形成pnpn结构。在此，作为一例，将由p型半导体层和n型半导体层构成的pn结的正向电位(扩散电位)Vd设为1.5V来进行说明。

以下，作为一例，将向Vsub端子即背面电极91(参照图4、图5)供给的基准电位Vsub作为高电平的电位(以下标记为“H”。)设为0V，将向Vgk1端子供给的电源电位Vgk作为低电平的电位(以下标记为“L”。)设为-3.3V。

晶闸管的阳极为供给到背面电极91的基准电位Vsub(“H”(0V))。

在阳极和阴极之间未流通电流的截止状态的晶闸管在对阴极施加比阈值电压低的电位(绝对值大的负电位)时切换(导通)为导通状态。在此，晶闸管的阈值电压是从栅极的电位减去pn结的正向电位Vd(1.5V)所得的值。

当变为导通状态时，晶闸管的栅极成为接近阳极电位的电位。在此，因为将阳极设定为基准电位Vsub(“H”(0V))，所以栅极成为0V(“H”)。另外，导通状态的晶闸管的阴极成为接近从阳极的电位减去了pn结的正向电位Vd(1.5V)的电位的电位。在此，因为将阳极设定为基准电位Vsub(“H”(0V))，所以导通状态的晶闸管的阴极成为接近-1.5V的电位(绝对值大于1.5V的负电位)。此外，阴极的电位按其与向导通状态的晶闸管供给电流的电源的关系来设定。

导通状态的晶闸管在阴极成为比为了维持导通状态所需要的电位(接近上述的-1.5V的电位)高的电位(绝对值小的负电位、0V或正的电位)时，切换(关断)为截止状态。

另一方面，对导通状态的晶闸管的阴极持续施加比为了维持导通状态所需的电位低的电位(绝对值大的负电位)，当被供给可以维持导通状态的电流(维持电流)时，晶闸管维持导通状态。

设定晶闸管S与激光二极管LD层叠在一起，并与激光二极管LD串联电连接。因此，对设定晶闸管S的阴极(n阴极层84)施加的电压成为点亮信号φI的电位被设定晶闸管S和激光二极管LD分压后的电压。在此，以对激光二极管LD施加的电压假设为-1.7V来进行说明。而且，以设定晶闸管S为截止状态的情况下，对设定晶闸管S施加-3.3V来进行说明。即，使激光二极管LD点亮时施加的点亮信号φI(“Lo”)为-5V。

此外，根据出射波长或光量而改变对激光二极管LD施加的电压，但此时只要调整点亮信号φI的电压(“Lo”)即可。

此外，晶闸管由GaAs等半导体构成，因此，在导通状态下，有时在n栅极层82和p栅极层83之间发光。此外，晶闸管出射的光的量根据阴极的面积及流经阴极和阳极之间的电流来决定。因此，在未利用来自晶闸管的发光的情况下，例如在转移晶闸管T中，也可以通过减小阴极的面积、或者用电极(转移晶闸管T1的n欧姆电极323)等进行遮光而抑制不需要的光。

(激光产生部10的动作)

接着，对激光产生部10的动作进行说明。

＜时序图＞

图9是说明激光产生部10的动作的时序图。

图9中示出控制激光组件C的激光二极管LD1～LD5这5个激光二极管LD的点亮(发光)(标记为点亮控制。)的部分的时序图。此外，图9中，使激光组件C的激光二极管LD1、LD2、LD3、…依次点亮。

在图9中，时刻从时刻a向时刻k按字母顺序经过。此外，时序图中的时刻a、b、c、…在每一时序图中不同。

激光二极管LD1在期间U(1)点亮，激光二极管LD2在期间U(2)点亮，激光二极管LD3在期间U(3)点亮，激光二极管LD4在期间U(4)点亮(被点亮控制)。以下，同样地对编号为5以上的激光二极管LD进行点亮控制。

在此，期间U(1)、U(2)、U(3)、…设为相同长度的期间，在不对各自进行区分时，称为期间U。

从信号产生电路110的转移信号产生部120向激光组件C的φ1端子(参照图3、4)发送的转移信号φ1及向φ2端子(参照图3、图4)发送的转移信号φ2是具有“H”(0V)和“L”(-3.3V)这两个电位的信号。而且，转移信号φ1及转移信号φ2的波形以连续的两个期间U(例如期间U(1)和期间U(2))为单位重复。

以下，有时将“H”(0V)及“L”(-3.3V)省略为“H”及“L”。

转移信号φ1在期间U(1)的开始时刻b从“H”(0V)切换为“L”(-3.3V)，在时刻f从“L”切换为“H”。而且，在期间U(2)的结束时刻i从“H”切换为“L”。

转移信号φ2在期间U(1)的开始时刻b为“H”(0V)，在时刻e从“H”(0V)切换为“L”(-3.3V)。而且，在期间U(2)的结束时刻i从“L”切换为“H”。

对转移信号φ1和转移信号φ2进行比较时，转移信号φ2相当于使转移信号φ1在时间轴上向后偏移期间U的信号。另一方面，转移信号φ2在期间U(3)以后，重复在期间U(1)中用虚线示出的波形及在期间U(2)中的波形。之所以转移信号φ2的期间U(1)的波形与期间U(3)以后不同，是因为期间U(1)是激光产生部10开始动作的期间。

如后述，转移信号φ1和转移信号φ2的一组转移信号通过使转移晶闸管T的导通状态按编号顺序进行转移(传播)，作为点亮控制的对象，指定(选择)与导通状态的转移晶闸管T相同编号的激光二极管LD。

接着，对从信号产生电路110的点亮信号产生部140向激光组件C的φI端子发送的点亮信号φI进行说明。点亮信号φI是具有“H”(0V)和“Lo”(-5V)这两个电位的信号。

在此，在相对于激光组件C的激光二极管LD1的点亮控制期间U(1)，对点亮信号φI进行说明。点亮信号φI在期间U(1)的开始时刻b为“H”(0V)，在时刻c从“H”(0V)切换为“Lo”(-5V)。而且，在时刻d从“Lo”切换为“H”，在时刻e维持“H”。

参照图3，并根据图9所示的时序图，对激光产生部10的动作进行说明。此外，以下，对点亮控制激光二极管LD1、LD2的期间U(1)、U(2)进行说明。

(时刻a)

在时刻a，信号产生电路110的基准电位供给部160将基准电位Vsub设定为“H”(0V)。电源电位供给部170将电源电位Vgk设定为“L”(-3.3V)。由此，激光组件C的Vsub端子变为“H”。同样，激光产生部10的Vgk端子变为“L”。由此，激光组件C的背面电极91变为“H”，激光组件C的电源线71变为“L”(参照图3)。

而且，信号产生电路110的转移信号产生部120将转移信号φ1、转移信号φ2分别设定为“H”(0V)。由此，激光组件C的φ1端子及φ2端子变为“H”。经由限流电阻R1与φ1端子连接的转移信号线72-1的电位也变为“H”，经由限流电阻R2与φ2端子连接的转移信号线72-2也变为“H”。

另外，信号产生电路110的点亮信号产生部140将点亮信号φI设定为“H”(0V)。由此，激光组件C的φI端子经由限流电阻RI变为“H”，与φI端子连接的点亮信号线75也变为“H”(0V)。

转移晶闸管T、设定晶闸管S的阳极端子与背面电极91连接，因此被设定为“H”。

奇数编号的转移晶闸管T1、T3、T5、…各自的阴极与转移信号线72-1连接，被设定为“H”(0V)。偶数编号的转移晶闸管T2、T4、T6、…各自的阴极与转移信号线72-2连接，被设定为“H”。因此，由于阳极及阴极均为“H”，所以转移晶闸管T处于截止状态。

激光二极管LD的阴极端子与“H”(0V)的点亮信号线75连接。即，激光二极管LD和设定晶闸管S经由隧道结层85串联连接。激光二极管LD的阴极为“H”，设定晶闸管S的阳极为“H”，因此，激光二极管LD及设定晶闸管S处于截止状态。

如上所述，栅极Gt1与启动二极管SD的阴极连接。栅极Gt1经由电源线电阻Rg1与电源电位Vgk(“L”(-3.3V))的电源线71连接。而且，启动二极管SD的阳极端子与转移信号线72-2连接，经由限流电阻R2与“H”(0V)的φ2端子连接。因此，启动二极管SD为正向偏压，启动二极管SD的阴极(栅极Gt1)为从启动二极管SD的阳极的电位(“H”(0V))减去pn结的正向电位Vd(1.5V)所得的值(-1.5V)。另外，当栅极Gt1变为-1.5V时，耦合二极管D1的阳极(栅极Gt1)为-1.5V，阴极经由电源线电阻Rg2与电源线71(“L”(-3.3V))连接，因此，成为正向偏压。因此，栅极Gt2的电位变为从栅极Gt1的电位(-1.5V)减去pn结的正向电位Vd(1.5V)所得的-3V。但是，启动二极管SD的阳极为“H”(0V)给3以上编号的栅极Gt带来影响。这些栅极Gt的电位变为电源线71的电位即“L”(-3.3V)。

此外，栅极Gt为栅极Gs，所以栅极Gs的电位与栅极Gt的电位相同。因此，转移晶闸管T、设定晶闸管S的阈值电压成为从栅极Gt、Gs的电位减去pn结的正向电位Vd(1.5V)所得的值。即，转移晶闸管T1、设定晶闸管S1的阈值电压成为-3V，转移晶闸管T2、设定晶闸管S2的阈值电压成为-4.5V，编号为3以上的转移晶闸管T、设定晶闸管S的阈值电压成为-4.8V。

(时刻b)

在图9所示的时刻b，转移信号φ1从“H”(0V)切换为“L”(-3.3V)。由此，激光组件C开始动作。

当转移信号φ1从“H”切换为“L”时，经由φ1端子及限流电阻R1，转移信号线72-1的电位从“H”(0V)切换为“L”(-3.3V)。由此，阈值电压为-3V的转移晶闸管T1开通。但是，阴极端子与转移信号线72-1连接的编号为3以上的奇数编号的转移晶闸管T因为阈值电压为-4.8V，所以不能开通。另一方面，偶数编号的转移晶闸管T因为转移信号φ2为“H”(0V)且转移信号线72-2为“H”(0V)，所以不能开通。

通过转移晶闸管T1开通，转移信号线72-1的电位变为接近从阳极的电位(“H”(0V))减去pn结的正向电位Vd(1.5V)所得的-1.5V的电位。

当转移晶闸管T1导通时，栅极Gt1/Gs1的电位变为转移晶闸管T1的阳极的电位即“H”(0V)。而且，栅极Gt2(栅极Gs2)的电位变为-1.5V，栅极Gt3(栅极Gs3)的电位变为-3V，编号为4以上的栅极Gt(栅极Gs)的电位变为“L”。

由此，设定晶闸管S1的阈值电压变为-1.5V，转移晶闸管T2、设定晶闸管S2的阈值电压变为-3V，转移晶闸管T3、设定晶闸管S3的阈值电压变为-4.5V，编号为4以上的转移晶闸管T、设定晶闸管S的阈值电压变为-4.8V。

但是，转移信号线72-1通过导通状态的转移晶闸管T1而变为-1.5V，所以，截止状态的奇数编号的转移晶闸管T不会开通。因为转移信号线72-2为“H”(0V)，所以，偶数编号的转移晶闸管T不会开通。因为点亮信号线75为“H”(0V)，所以，任何激光二极管LD均不会点亮。

紧接着时刻b之后(在此，是指晶闸管等因时刻b的信号的电位变化而产生了变化后，成为稳定状态时。)，转移晶闸管T1处于导通状态，其它转移晶闸管T、设定晶闸管S、激光二极管LD处于截止状态。

(时刻c)

在时刻c，点亮信号φI从“H”(0V)切换为“Lo”(-5V)。

当点亮信号φI从“H”切换为“Lo”时，经由限流电阻RI及φI端子，点亮信号线75从“H”(0V)切换为“Lo”(-5V)。因此，加上了对激光二极管LD施加的电压1.7V后的电压-3.3V被施加于设定晶闸管S2，，阈值电压为-1.5V的设定晶闸管S1开通，激光二极管LD1点亮(发光)。由此，点亮信号线75的电位变为接近-3.2V的电位(绝对值大于3.2V的负电位)。此外，设定晶闸管S2的阈值电压为-3V，但对设定晶闸管S2施加的电压变为-3.2V加上对激光二极管LD施加的电压1.7V所得的-1.5V，所以，设定晶闸管S2不会开通。

紧接着时刻c之后，转移晶闸管T1、设定晶闸管S1处于导通状态，激光二极管LD1点亮(发光)。

(时刻d)

在时刻d，点亮信号φI从“Lo”(-5V)切换为“H”(0V)。

当点亮信号φI从“Lo”切换为“H”时，经由限流电阻RI及φI端子，点亮信号线75的电位从-3.2V切换为“H”(0V)。由此，因为激光二极管LD1的阴极和设定晶闸管S1的阳极均变为“H”，所以设定晶闸管S1关断，同时，激光二极管LD1熄灭(非点亮)。激光二极管LD1的点亮期间成为从点亮信号φI1自“H”切换为“Lo”的时刻c到点亮信号φI1自“Lo”切换为“H”的时刻d为止的、点亮信号φI1为“Lo”(-5V)的期间。

紧接着时刻d之后，转移晶闸管T1处于导通状态。

(时刻e)

在时刻e，转移信号φ2从“H”(0V)切换为“L”(-3.3V)。在此，点亮控制激光二极管LD1的期间U(1)结束，点亮控制激光二极管LD2的期间U(2)开始。

当转移信号φ2从“H”切换为“L”时，经由φ2端子，转移信号线72-2的电位从“H”切换为“L”。如上所述，转移晶闸管T2因为阈值电压变为-3V，所以开通。由此，栅极端子Gt2(栅极端子Gs2)的电位变为“H”(0V)，栅极Gt3(栅极Gs3)的电位变为-1.5V，栅极Gt4(栅极Gs4)的电位变为-3V。而且，编号为5以上的栅极Gt(栅极Gs)的电位变为-3.3V。

紧接着时刻e之后，转移晶闸管T1、T2处于导通状态。

(时刻f)

在时刻f，转移信号φ1从“L”(-3.3V)切换为“H”(0V)。

当转移信号φ1从“L”切换为“H”时，经由φ1端子，转移信号线72-1的电位从“L”切换为“H”。由此，导通状态的转移晶闸管T1的阳极和阴极均变为“H”，关断。由此，栅极Gt1(栅极Gs1)的电位经由电源线电阻Rg1朝向电源线71的电源电位Vgk(“L”(-3.3V))变化。由此，耦合二极管D1变为向电流未流通的方向施加了电位的状态(反向偏压)。因此，栅极Gt2(栅极Gs2)为“H”(0V)的影响未波及到栅极Gt1(栅极Gs1)。即，具有由反向偏压的耦合二极管D连接的栅极Gt的转移晶闸管T的阈值电压变为-4.8V，从而转移晶闸管T不会由“L”(-3.3V)的转移信号φ1或转移信号φ2开通。

紧接着时刻f之后，转移晶闸管T2处于导通状态。

(其它)

在时刻g，当点亮信号φI从“H”(0V)切换为“Lo”(-5V)时，与在时刻c的设定晶闸管S1及激光二极管LD1同样，设定晶闸管S1开通，激光二极管LD2点亮(发光)。

而且，在时刻h，当点亮信号φI从“Lo”(-5V)切换为“H”(0V)时，与在时刻d的设定晶闸管S1及激光二极管LD1同样，设定晶闸管S2关断，激光二极管LD2熄灭。

另外，在时刻i，当转移信号φ1从“H”(0V)切换为“L”(-3.3V)时，与在时刻b的转移晶闸管T1或在时刻e的转移晶闸管T2同样，阈值电压为-3V的转移晶闸管T3开通。在时刻i，点亮控制激光二极管LD2的期间U(2)结束，点亮控制激光二极管LD3的期间U(3)开始。

之后，重复至此说明的动作。

如以上说明，转移晶闸管T的栅极端子Gt通过耦合二极管D相互连接。因此，当栅极Gt的电位变化时，与电位变化的栅极Gt经由正向偏压的耦合二极管D连接的栅极Gt的电位发生变化。而且，具有电位发生了变化的栅极的转移晶闸管T的阈值电压发生变化。当阈值电压比“L”(-3.3V)高(绝对值小的负的值)时，转移晶闸管T在转移信号φ1或转移信号φ2从“H”(0V)切换为“L”(-3.3V)的定时开通。

而且，栅极Gs与导通状态的转移晶闸管T的栅极Gt连接的设定晶闸管S因为阈值电压为-1.5V，所以当点亮信号φI从“H”(0V)切换为“Lo”(-5V)时开通，与设定晶闸管S串联连接的激光二极管LD点亮(发光)。

即，转移晶闸管T变为导通状态，由此，指定(选择)作为点亮控制的对象的激光二极管LD，同时，将设定晶闸管S设定为激光二极管LD可点亮的状态。而且，通过“Lo”(-5V)的点亮信号φI，使设定晶闸管S开通，同时，使与设定晶闸管S串联连接的激光二极管LD点亮。

即，利用转移信号φ1、φ2依次指定激光二极管LD，利用点亮信号φI依次点亮出射波长λ不同的激光二极管LD，由此，输出的光例如波长从短的波长向长的波长被扫描(扫掠)。

此外，也可以代替对波长进行扫描(扫掠)而利用转移信号φ1、φ2选择要输出的波长的激光二极管LD，并且当该激光二极管LD被选择时，供给“Lo”(-5V)的点亮信号φI，使激光二极管LD点亮。此时，当转移信号φ1、φ2选择了要输出的波长以外的其它激光二极管LD时，只要将点亮信号φI维持在“H”(0V)即可。“H”(0V)的点亮信号φI将设定晶闸管S维持在截止状态，所以激光二极管LD也不会点亮(发光)。点亮信号φI设定激光二极管LD的点亮/非点亮。

另外，在转移信号φ1、φ2选择了要输出的波长的激光二极管LD后，当要从该激光二极管LD连续地出射光时，只要将转移信号φ1、φ2及点亮信号φI原样维持即可。

(激光组件C的制造方法)

对激光组件C的制造方法进行说明。在此，用图5(a)所示的由设定晶闸管S与激光二极管LD层叠而成的岛301的剖视图进行说明。

图10是说明激光组件C的制造方法的图。图10(a)是半导体层叠体形成步骤，图10(b)是n欧姆电极321形成步骤，图10(c)是露出隧道结层85的蚀刻步骤，图10(d)是电流狭窄层86b的电流阻止部β形成步骤，图10(e)是露出p栅极层83的蚀刻步骤，图10(f)是p欧姆电极331及背面电极91形成步骤。

此外，图10(a)～(f)中，有时将多个步骤汇总示出。

以下依次进行说明。

在图10(a)所示的半导体层叠体形成步骤中，在p型基板80上依次外延生长p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84、隧道结层85、p阳极层86、发光层87、n阴极层88，形成半导体层叠体。此外，图10(a)～(f)中仅示出p、n和导电型。

在此，基板80以p型GaAs为例进行说明，但也可以是n型GaAs、未添加杂质的本征(i)的GaAs。另外，也可以是由InP、GaN、InAs、其它III-V族·II-VI族材料构成的半导体基板、由Si、Ge等IV族材料构成的半导体基板、或者蓝宝石等基板等。在变更了基板的情况下，以单片层叠于基板上的材料使用与基板的晶格常数大致匹配(包含应变结构、应变缓和层、变质生长)的材料。作为一例，在InAs基板上使用InAs、InAsSb、GaInAsSb等，在InP基板上使用InP、InGaAsP等，在GaN基板上或蓝宝石基板上使用GaN、AlGaN、InGaN，在Si基板上使用Si、SiGe、GaP等。但是，在结晶生长后向其它支撑基板粘贴时，不需要将半导体材料与支撑基板进行大致晶格匹配。另外，不仅可应用于半导体材料的发光组件，而且还可以应用于使用与半导体材料同样地具有p型、n型的导电性的有机材料的发光组件。

p阳极层81例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型的Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是GaInP等。

n栅极层82例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的n型的Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是GaInP等。

p栅极层83例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的p型的Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是GaInP等。

n阴极层84例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型的Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是GaInP等。

隧道结层85由以高浓度添加有n型杂质的n⁺⁺层85a与以高浓度添加有p型杂质的p⁺⁺层85b的结(参照图10(b)。)构成。n⁺⁺层85a及p⁺⁺层85b例如是杂质浓度1×10²⁰/cm³的高浓度。此外，通常的结的杂质浓度是10¹⁷/cm³个～10¹⁸/cm³个。n⁺⁺层85a与⁺⁺层85b的组合(以下用n⁺⁺层85a/p⁺⁺层85b进行标记。)例如是n⁺⁺GaInP/p⁺⁺GaAs、n⁺⁺GaInP/p⁺⁺AlGaAs、n⁺⁺GaAs/p⁺⁺GaAs、n⁺⁺AlGaAs/p⁺⁺AlGaAs、n⁺⁺InGaAs/p⁺⁺InGaAs、n⁺⁺GaInAsP/p⁺⁺GaInAsP、n⁺⁺GaAsSb/p⁺⁺GaAsSb。此外，也可以将组合相互变更。

p阳极层86是将下侧p阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p阳极层86c依次层叠而构成(参照图10(c))。

下侧p阳极层86a、上侧p阳极层86c例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是GaInP等。

电流狭窄层86b例如是AlAs或Al的杂质浓度高的p型AlGaAs。只要是通过Al被氧化而形成Al₂O₃，电阻提高、电流路径变窄的结构即可。

发光层87为阱(Well)层与障壁(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如是GaAs、AlGaAs、InGaAs、GaAsP、AlGaInP、GaInAsP、GaInP等，障壁层是AlGaAs、GaAs、GaInP、GaInAsP等。此外，发光层87也可以是量子线或量子箱(量子点)。

另外，发光层87也可以由阱(Well)层、障壁(barrier)层、及设置于它们上下的间隔层的组合构成。例如也可以由谐振器结构构成。

n阴极层88例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。此外，也可以是GaInP等。

这些半导体层例如通过有机金属化学气相沉积法(MOCVD：Metal OrganicChemical Vapor Deposition)、分子束外延法(MBE：Molecular Beam Epitaxy)等层叠在一起，形成半导体层叠体。

在图10(b)所示的n欧姆电极321形成步骤中，首先，在n阴极层88上形成n欧姆电极321。

n欧姆电极321例如是包含容易与n阴极层88等n型半导体层取得欧姆接触的Ge的Au(AuGe)等。

而且，n欧姆电极321例如通过剥离法等来形成。

图10(c)所示的露出隧道结层85的蚀刻步骤中，在激光二极管LD的周围，利用蚀刻去除隧道结层85上的n阴极层88、发光层87、p阳极层86。

该蚀刻可以通过使用硫酸系的蚀刻液(在重量比上，硫酸﹕过氧化氢水溶液﹕水＝1﹕10﹕300)等的湿式蚀刻来进行，也可以通过例如使用氯化硼等的各向异性干式蚀刻(RIE等)来进行。

在图10(d)所示的电流狭窄层86b的电流阻止部β形成步骤中，通过露出隧道结层85的蚀刻步骤，使侧面露出来的电流狭窄层86b从侧面开始氧化，形成阻止电流的电流阻止部β。未被氧化而残留的部分成为电流通过部α。

从电流狭窄层86b的侧面开始的氧化例如通过300～400℃下的水蒸气氧化而使作为AlAs、AlGaAs等的电流狭窄层86b的Al氧化。此时，氧化从露出的侧面开始进行，在激光二极管LD的周围形成由Al的氧化物即Al₂O₃构成的电流阻止部β。

此外，也可以代替AlAs的氧化，通过注入氢(H₂)而形成电流阻止部β。即，只要不将p阳极层86分成下侧p阳极层86a和上侧p阳极层86c而是将其连续地堆积，在形成电流阻止部β的部分注入氢(H₂)离子即可。由此，Al_0.9GaAs等存在绝缘性，成为电流阻止部β。

在图10(e)所示的露出p栅极层83的蚀刻步骤中，对隧道结层85及n阴极层84进行蚀刻，使p栅极层83露出。

该蚀刻可以通过使用硫酸系的蚀刻液(在重量比上，硫酸﹕过氧化氢水溶液﹕水＝1﹕10﹕300)的湿式蚀刻来进行，也可以通过例如使用氯化硼的各向异性干式蚀刻来进行。

此外，在图10(c)所示的露出隧道结层85的蚀刻步骤中，若代替使隧道结层85露出而使p栅极层83露出，在图10(d)所示的电流阻止部β形成步骤中，p栅极层83中所含的Al有可能被氧化。当p栅极层83中所含的Al被氧化时，表面变得粗糙、或者后述的p欧姆接触电极331的粘接性变差。因此，在使隧道结层85露出的状态下，进行电流阻止部β形成步骤。

在图10(f)所示的p欧姆电极331及背面电极91形成步骤中，首先，在p栅极层83上形成p欧姆电极331。

p欧姆电极331例如是包含容易与p栅极层83等p型的半导体层取得欧姆接触的Zn的Au(AuZn)等。

而且，p欧姆电极331例如通过剥离法等来形成。此时，也可以同时形成其它p欧姆电极。

接着，在基板80的背面形成背面电极91。

背面电极91与p欧姆电极331同样，例如是AuZn。

另外，包含形成保护层90的步骤、在保护层90上形成通孔的步骤、形成配线(连接配线76、77)的步骤、利用解理形成激光出射的出射面的步骤等。

在上述中，在由设定晶闸管S与激光二极管LD层叠而成的岛301的一部分对激光组件C的制造方法进行了说明。

包含转移晶闸管T、耦合二极管D、电源线电阻Rg1、限流电阻R1～R6的岛302～306等其它岛通过在上述的步骤附加使n阴极层84的表面露出的步骤、在露出的n阴极层84上形成n欧姆电极322、323等的步骤来形成。另外，在形成配线的步骤中，包含电源线71、转移信号线72-1、72-2、点亮信号线75等的形成。

此外，在上述中，在p栅极层83上设置p欧姆电极331，将其作为设定晶闸管S的栅极端子Gs，但也可以在n栅极层82上设置设定晶闸管S的栅极端子Gs。转移晶闸管T也同样。

另外，也可以代替将电流狭窄层86b设置在p阳极层86上，而将电流狭窄层86b设置在p阳极层81上。

在第一实施方式中，将激光二极管LD和设定晶闸管S经由隧道结层85进行层叠。该情况下，激光二极管LD在隧道结层85成为反向偏压，但隧道结即使为反向偏压状态，也具有电流流通的特性。

此外，若不设置隧道结层85，激光二极管LD与设定晶闸管S之间的结就会变为反向偏压。因此，为了使电流在激光二极管LD和设定晶闸管S中流通，就要施加反向偏压的结击穿的电压。即，驱动电压会变高。

即，通过将激光二极管LD和设定晶闸管S经由隧道结层85进行层叠，与不经由隧道结层85的情况相比，能够将驱动电压抑制为很低。

如上所述，隧道结层85在反向偏压状态下电流容易流通。但是，不是隧道结的n阴极层84与p阳极层86的结在未产生击穿的反向偏压的状态下不易流通电流。因此，也可以在与电流通过部α对应的部分形成隧道结层85，在电流阻止部β不形成隧道结层85。该情况下，将隧道结层85堆积后，对隧道结层85的一部分进行蚀刻，之后，以填埋剩余的隧道结层85的方式使p阳极层86外延生长。此外，也可以代替p阳极层86，用n阴极层84将剩余的隧道结层85的周围填埋。该结构也可以应用于使用难以应用水蒸气氧化的半导体材料的情况。

以下，说明第一实施方式的激光组件C的变形例。在以下所示的变形例中，代替隧道结层85，使用具有金属导电性且在III-V族的化合物半导体层上外延生长的III-V族化合物层。该情况下，将第一实施方式的说明中的“隧道结层85”读作以下说明的“金属导电性III-V族化合物层85”即可。

图11是说明构成金属导电性III-V族化合物层的材料的图。图11(a)示出InNAs相对于InN的组成比x的带隙，图11(b)示出InNSb相对于InN的组成比x的带隙，图11(c)相对于带隙示出IV族元素及III-V族化合物的晶格常数。

图11(a)示出相对于组成比x(x＝0～1)的InN与组成比(1-x)的InAs的化合物即InNAs的带隙能量(eV)。

图11(b)示出相对于组成比x(x＝0～1)的InN与组成比(1-x)的InSb的化合物即InNSb的带隙能量(eV)。

如图11(a)、(b)所示，已知作为金属导电性III-V族化合物层的材料的一例进行说明的InNAs及InNSb在一定组成比x的范围内带隙能量为负。带隙能量为负意思是不拥有带隙。因此，显示出与金属同样的导电特性(传导特性)。即，所谓金属的导电特性(导电性)是指只要与金属同样在电位上存在梯度，电流就会流通。

如图11(a)所示，InNAs例如在InN的组成比x为约0.1～约0.8的范围，带隙能量为负。

如图11(b)所示，InNSb例如在InN的组成比x为约0.2～约0.75的范围，带隙能量为负。

即，InNAs及InNSb在上述的范围，显示出金属的导电特性(导电性)。

此外，在上述范围外的带隙能量小的区域，电子因热能而具有能量，因此，能够使极小的带隙迁移，具有在带隙能量为负的情况或和金属同样在电位上存在梯度的情况下电流容易流通的特性。

而且，即使InNAs及InNSb中包含Al、Ga、Ag、P等，也能够根据其组分将带隙能量维持在0附近或负，且只要电位存在梯度，电流就会流通。

另外，如图11(c)所示，GaAs、InP等III-V族化合物(半导体)的晶格常数处于

的范围。而且，该晶格常数接近Si的晶格常数的约

Ge的晶格常数的约

与此相反，同样为III-V族化合物的InN的晶格常数在闪锌矿结构中约为

InAs的晶格常数约为

因此，InN与InAs的化合物即InNAs的晶格常数会变为接近GaAs等的

的值。

另外，III-V族化合物即InSb的晶格常数约为

因此，因为InN的晶格常数约为

所以可以使InSb与InN的化合物即InNSb的晶格常数变为接近GaAs等的

的值。

即，InNAs及InNSb相对于GaAs等III-V族化合物(半导体)的层可以单片外延生长。另外，在InNAs或InNSb的层上，可以使GaAs等III-V族化合物(半导体)的层以单片外延生长。

因此，只要代替隧道结层85而经由金属导电性III-V族化合物层将激光二极管LD和设定晶闸管S以串联连接的方式进行层叠，即可抑制激光二极管LD的p阳极层86和设定晶闸管S的n阴极层84变为反向偏压的情况。

在金属导电性III-V族化合物层中，电流容易流通。但是，n阴极层84与p阳极层86的结在不产生击穿的反向偏压的状态下电流不易流通。因此，也可以在与电流通过部α对应的部分形成金属导电性III-V族化合物层，在电流阻止部β不形成金属导电性III-V族化合物层。

如以上说明，第一实施方式的激光组件C由设定晶闸管S与激光二极管LD层叠而成。由此，激光组件C通过转移晶闸管T和设定晶闸管S成为使激光二极管LD依次点亮的自扫描型发光元件阵列(SLED：Self-Scanning Light Emitting Device)。由此，在激光组件C上设置的端子的数目减少，激光组件C及激光产生部10变成小型。

有时不将激光二极管LD设置于设定晶闸管S上，而是将设定晶闸管S用作激光元件。即，有时将设定晶闸管S的p阳极层81和n阴极层84作为包层，将导通状态下的n栅极层82与p栅极层83的结的发光用作激光。该情况下，无法分开(独立地)设定转移晶闸管T和设定晶闸管S的转移特性及激光元件(设定晶闸管S)的发光特性。因此，难以实现驱动的高速化、光的高输出化、高效率化、低耗电量化、低成本化等。

另外，例如，使用晶闸管(设定晶闸管S)作为激光元件，出射780nm的光。该情况下，要使用AlGaAs构成量子阱结构时，将Al组分设为30％。该情况下，进行露出栅极的蚀刻时，Al被氧化，不能形成栅极端子。

与之相反，在第一实施方式中，通过激光二极管LD进行发光，通过转移晶闸管T及设定晶闸管S进行转移。由此，将发光和转移分离。设定晶闸管S不需要发光。因此，可以将激光二极管LD设为量子阱结构而提高发光特性等，并且能够提高转移晶闸管T及设定晶闸管S的转移特性等。即，可以分开(独立地)设定发光部102的激光二极管LD和驱动部101的转移晶闸管T及设定晶闸管S。由此，容易实现驱动的高速化、光的高输出化、高效率化、低耗电量化、低成本化等。

图12是说明使用多个激光组件C的激光产生部10的图。激光产生部10是出射波长λ1～λ1000的光的激光组件C、出射波长λ1001～λ2000的光的激光组件C、另外出射不同的波长的光的激光组件C并列配置于同一平面上而构成。而且，在激光组件C上分别设置有信号产生电路110。这样，通过使用多个出射的波长区域不同的激光组件C，实现宽频带化。

另外，因为在激光组件C上分别设置有信号产生电路110，所以使激光组件C并联动作。通过并联动作，激光产生部10被高速化。

[第二实施方式]

第一实施方式的激光产生部10的激光组件C使用转移晶闸管T依次选择激光二极管LD。在第二实施方式的激光产生部10的激光组件C中，将设定晶闸管S用作转移晶闸管。其它结构与第一实施方式同样，因此对不同的部分进行说明。

在第一实施方式的激光组件C中，如图3中所作的说明，设定晶闸管S的栅极Gs与转移晶闸管T的栅极Gt连接。因此，将设定晶闸管S置换为转移晶闸管T，使转移晶闸管T进行动作。

图13是第二实施方式的激光组件C的等效电路图及对供给驱动激光组件C的信号等的信号产生电路110进行说明的图。

信号产生电路110不具备点亮信号产生部140。

激光组件C中，删除了图3的转移晶闸管T，将设定晶闸管S作为转移晶闸管T。其它结构与图3所示的第一实施方式的激光组件C同样。

此时，只要将第一实施方式的激光产生部10的信号产生电路110的转移信号产生部120发送的转移信号φ1、φ2的“L”设为“Lo”即可。此外，“Lo”是使第一实施方式的激光产生部10的设定晶闸管S开通并且使激光二极管LD点亮的电压。但是，例如，在从图9的时刻e到时刻f的期间，在转移晶闸管T1、T2同时处于导通状态的状态下，激光二极管LD1、LD2会同时点亮。

因此，在设为“Lo”之前，使设定晶闸管S开通，但激光二极管LD设置在光量小的状态下点亮的“Lo′”期间即可。

图14是说明第二实施方式的激光产生部10的动作的时序图。与第一实施方式中说明的图9同样的部分标注相同的符号并省略说明，对不同的部分进行说明。

首先，不设置图9的点亮信号φI。取而代之，变更转移信号φ1、φ2。信号产生电路110的转移信号产生部120使转移信号φ1在时刻b从“H”(0V)切换为“Lo′”。此时，激光二极管LD以光量小的状态点亮。之后，在时刻c，使转移信号φ1从“Lo′”切换为“Lo”(5V)。由此，激光二极管LD1以预定的光量点亮。

而且，将转移信号φ1在时刻d从“Lo”(5V)切换为“Lo′”，在时刻f从“Lo′”切换为“H”(0V)。

转移信号φ2是使转移信号φ1向后偏移期间U的信号。

由此，转移晶闸管T兼备图3的转移晶闸管T及设定晶闸管S的动作。

如以上说明，在第二实施方式的激光产生部10，激光组件C的激光二极管LD在转移信号φ1、φ2为“Lo′”的情况下，以光量小的状态点亮，但只要将该光量设定为不产生影响的值即可。

而且，通过转移晶闸管T兼做设定晶闸管S、不设置点亮信号线75，使激光组件C小型化。

此外，在激光组件C中，在转移特性和发光特性没有问题的情况下，也可以代替激光二极管LD，将转移晶闸管T作为激光晶闸管来构成。例如，也可以将p阳极层81和n阴极层84作为包层进行激光振荡。由此，在图10(a)中，不需要将隧道结层85、p阳极层86、发光层87、n阴极层88层叠。因此，激光组件C的制造变得容易。

[第三实施方式]

在激光二极管LD中，在施加了电压时，产生振荡延迟、或者即使振荡开始也会产生弛豫振荡，从而产生光强度的变动(偏差)。此外，这里的光强度是指放射强度(或光度)。

图15是示出激光二极管LD的光强度P的时间变化的图。纵轴是光强度P，横轴是时间t。

在时间t的“On”定时，对激光二极管LD施加电压，在“Off”定时，停止对激光二极管LD的电压施加。此时，理想的响应波形Ri是从“On”定时到“Off”定时为止，维持预定的光强度P。

但是，实际上从“On”定时到激光二极管LD开始振荡为止，存在振荡延迟时间td。另外，即使振荡开始，也会产生光强度P变动的弛豫振荡(参照弛豫振荡波形Rr)。而且，弛豫振荡在弛豫振荡持续时间tr中继续。

因此，通过在“On”定时产生的振荡延迟或弛豫振荡等，容易产生光强度P的变动(偏差)、从“On”定时到“Off”的定时为止所得到的光能(放射能)的变动(偏差)等。因此，因振荡延迟或弛豫振荡等，难以缩短“On”定时与“Off”定时之间的时间。即，不易进行高速的光的开关。

例如，将振荡延迟时间td和弛豫振荡持续时间tr加在一起的时间约为5nsec。因此，仅在将发光的激光二极管LD依次从截止状态变为导通状态的情况下，不以约200Mbps以上的速度切换激光二极管LD。此外，作为高速动作的情况，要求1Gbps以上。

但是，当经过弛豫振荡持续时间tr时，由弛豫振荡波形Rr表示的光强度P的变动收敛。而且，光强度P根据流经激光二极管LD的电流进行设定。

因此，在第三实施方式中，分两个阶段供给点亮信号φI。即，在用电平“0/1”表示光强度P时，在设为与电平“1”对应的光强度P(电平“1”的导通状态)之前，设定被视为(对应于)电平“0”的光强度P弱(电平“0”的导通状态)的期间。所谓电平“0”的光强度P是指激光二极管LD为截止状态的光强度。所谓电平“1”的光强度P是指要出射的光强度。而且，所谓被视为电平“0”的光强度P例如与激光二极管LD为截止状态时同样，是光检测器4不能检测的光强度。

此外，电平也可以为电平“m：m为1以上的整数”和电平“0”的多值，代替“0/1”的二值。以下，电平“1”包含电平“m”，利用电平“0”和电平“1”进行说明。此外，也可以将电平标记为逻辑值。

图16是说明激光二极管LD的光强度P的图。图16(a)是示出相对于电流I的光强度P的图，图16(b)是示出光强度P相对于时间t的变化的图。

如图16(a)所示，当电流I超过阈值电流Ith时，激光二极管LD开始振荡。因此，以阈值电流Ith以上供给光强度P被视为电平“0”的电流I(“0”)和光强度P与电平“1”对应的电流I(“1”)。此外，在设为电流I(“0”)时，将施加于激光二极管LD的电压设为V(“0”)，在设为电流I(“1”)时，将施加于激光二极管LD的电压设为V(“1”)。例如，将V(“0”)设为1.5V，将V(“1”)设为1.7V。

而且，如图16(b)所示，首先，将施加于激光二极管LD的电压设为V(“0”)，使其在电平“0”的导通状态下振荡(点亮)。在该状态下产生振荡延迟或弛豫振荡。之后，将施加于激光二极管LD的电压设为V(“1”)，设为电平“1”的导通状态。然后，通过将施加于激光二极管LD的电压设为0V(“H”)，使激光二极管LD截止。

通过对施加了V(“0”)的激光二极管LD施加V(“1”)的电压，立即成为电平“1”的导通状态。而且，在电平“1”的期间(图16(b)的期间τ)不会受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。此外，在期间τ之前的为电平“0”的导通状态的期间σ，将振荡延迟或弛豫振荡吸收。

第三实施方式的激光产生部10与第一实施方式的激光产生部10同样，具备将激光二极管LD作为发光元件(激光元件)阵列而配置的激光组件C和驱动激光组件C的信号产生电路110。其它结构与第一实施方式同样，因此，对不同的部分进行说明。

图17是激光组件C的等效电路图及对供给驱动激光组件C的信号等的信号产生电路110进行说明的图。此外，激光组件C及信号产生电路110与图3所示的第一实施方式的激光产生部10相比变得复杂。

(激光产生部10)

首先，对信号产生电路110进行说明。信号产生电路110具备产生将转移晶闸管T依次设定为导通状态的信号的转移信号产生部120a、120b、产生使激光二极管LD点亮的信号的点亮信号产生部140、供给基准电位Vsub的基准电位供给部160、供给用于驱动的电源电位Vgk1、Vgk2的电源电位供给部170a、170b。

转移信号产生部120a产生转移信号φ1、φ2、启动信号φs1，转移信号产生部120b产生转移信号φ3、φ4、启动信号φs2。此外，图17中，为了便于图示，将转移信号产生部120a和转移信号产生部120b分开示出。在不对它们进行区分的情况下，有时标记为转移信号产生部120。另外，在不对转移信号φ1～φ4分别进行区分的情况下，有时标记为转移信号φ。

点亮信号产生部140发送点亮信号φI1、φI2(在不作区分时，标记为φI。)。

电源电位供给部170a供给电源电位Vgk1，电源电位供给部170b供给电源电位Vgk2。此外，图17中，为了便于图示，将电源电位供给部170a和电源电位供给部170b分开示出。在不对它们进行区分的情况下，有时标记为电源电位供给部170。此外，在不对电源电位Vgk1、Vgk2进行区分的情况下，有时标记为Vgk。

接着，对激光组件C进行说明。激光组件C与第一实施方式的激光组件C同样，具备激光二极管LD1、LD2、LD3、…、设定晶闸管S1、S2、S3、…、转移晶闸管T1、T2、T3、…、耦合二极管D1、D2、D3、…、电源线电阻Rg1、Rg2、Rg3、…。此外，图17中示出与激光二极管LD1～LD8关联的部分。

将奇数编号的转移晶闸管T1、T3、T5、…分别按编号顺序以两个为一对，奇数编号的耦合二极管D1、D3、D5、…设置在各对之间。将偶数编号的转移晶闸管T2、T4、T6、…分别按编号顺序以两个为一对，偶数编号的耦合二极管D2、D4、D6、…设置在各队对之间。例如在激光二极管LD的数目为128个时，耦合二极管D的数目为126个。

激光组件C具备为了防止在后述的发送转移信号φ1～φ4的转移信号线72-1～72-4(在不作区分时，标记为转移信号线72。)流通过剩的电流而设置于各转移信号线72-1～72-4的限流电阻R1～R4。另外，激光组件C具备为了防止在后述的发送启动信号φs1、φs2的启动信号线73-1、73-2(在不作区分时，标记为启动信号线73。)流通过剩的电流而设置于各启动信号线73-1、73-2的限流电阻R5、R6。此外，有时将限流电阻R1～R6标记为限流电阻R。

在此，由转移晶闸管T1、T2、T3、…、设定晶闸管S1、S2、S3、…、电源线电阻Rg1、Rg2、Rg3、…、耦合二极管D1、D2、D3、…、多个限流电阻R1～R6、转移信号线72-1～72-4、启动信号线73-1、73-2、后述的点亮信号线75-1、75-2等构成驱动部101，由激光二极管LD1、LD2、LD3、…形成的发光元件(激光元件)阵列构成发光部102。

接着，对激光组件C中的各元件的电连接进行说明。

而且，这些阳极经由设置于基板80的背面的Vsub端子即背面电极91(参照第一实施方式中的图4(b))从基准电位供给部160供给基准电位Vsub。

此外，该连接为使用p型基板80时的结构，在使用n型基板的情况下，极性颠倒，使用未添加杂质的本征(i)型(半绝缘性或绝缘性)基板的情况下，在设置驱动部101及发光部101的一侧设置有与基准电位Vsub连接的端子。

激光二极管LD的阳极与相同编号的设定晶闸管S的阴极连接。

设定晶闸管S的栅极Gs与相同编号的转移晶闸管T的栅极Gt连接。

按转移晶闸管T的排列将奇数编号的转移晶闸管T1、T3、T5、T7、…中的、n(n为1以上的整数)设为转移晶闸管T的编号时，1+4×(n-1)编号的转移晶闸管T(图17中为转移晶闸管T1、T5、…)的阴极与转移信号线72-1连接。而且，转移信号线72-1经由限流电阻R1与φ1端子连接。从转移信号产生部120a向该φ1端子发送转移信号φ1。

另外，奇数编号的转移晶闸管T1、T3、T5、T7、…中的、3+4×(n-1)编号的转移晶闸管T(图17中为转移晶闸管T3、T7、…)的阴极与转移信号线72-2连接。而且，转移信号线72-2经由限流电阻R2与φ2端子连接。从转移信号产生部120a向该φ2端子发送转移信号φ2。

而且，1+4×(n-1)编号的转移晶闸管T(图17中为转移晶闸管T1、T5、…)的栅极Gt与相同编号的耦合二极管D的阳极连接。该耦合二极管D的阴极与3+4×(n-1)编号的转移晶闸管T(图17中为转移晶闸管T3、T7、…)的栅极Gt连接。

此外，栅极Gt1的阳极经由限流电阻R5与φs1端子连接。从转移信号产生部120a向该φs1端子发送启动信号φs1。

按转移晶闸管T的排列将偶数编号的转移晶闸管T2、T4、T6、T8、…中的、n(n为1以上的整数)设为转移晶闸管T的编号时，2+4×(n-1)编号的转移晶闸管T(图17中为转移晶闸管T2、T6、…)的阴极与转移信号线72-3连接。而且，转移信号线72-3经由限流电阻R3与φ3端子连接。从转移信号产生部120b向该φ3端子发送转移信号φ3。

另外，偶数编号的转移晶闸管T2、T4、T6、T8、…中的、4+4×(n-1)编号的转移晶闸管T(图17中为转移晶闸管T4、T8、…)的阴极与转移信号线72-4连接。而且，转移信号线72-4经由限流电阻R4与φ4端子连接。从转移信号产生部120b向该φ4端子发送转移信号φ4。

而且，2+4×(n-1)编号的转移晶闸管T(图17中为转移晶闸管T2、T6、…)的栅极Gt与相同编号的耦合二极管D的阳极连接。该耦合二极管D的阴极与4+4×(n-1)编号的转移晶闸管T(图17中为转移晶闸管T4、T8、…)的栅极Gt连接。

此外，栅极Gt2的阳极经由限流电阻R6与φs2端子连接。从转移信号产生部120b向该φs2端子发送启动信号φs2。

奇数编号的转移晶闸管T1、T3、T5、T7、…的栅极Gt1、Gt3、Gt5、Gt7、…经由相同编号的电源线电阻Rg与电源线71-1连接。电源线71-1与Vgk1端子连接。从电源电位供给部170a向该Vgk1端子供给电源电位Vgk1。

另外，偶数编号的转移晶闸管T2、T4、T6、T8、…的栅极Gt2、Gt4、Gt6、Gt8、…经由相同编号的电源线电阻Rg与电源线71-2连接。电源线71-2与Vgk2端子连接。从电源电位供给部170b向该Vgk2端子供给电源电位Vgk2。

奇数编号的激光二极管LD1、LD3、LD5、LD7、…的阴极经由点亮信号线75-1与φI1端子连接。经由设置于激光组件C的外侧的限流电阻RI1，从点亮信号产生部140向该φI1端子供给点亮信号φI1。

偶数编号的激光二极管LD2、LD4、LD6、LD8、…的阴极经由点亮信号线75-2与φI2端子连接。经由设置于激光组件C的外侧的限流电阻RI2，从点亮信号产生部140向该φI2端子发送点亮信号φI2。

此外，不对点亮信号线75-1、75-2进行区分时，将其标记为点亮信号线75。

而且，限流电阻RI1、RI2也可以设置于激光组件C的内部。限流电阻RI1、RI2有时标记为限流电阻RI。

如以上说明，第三实施方式的激光组件C为奇数编号的激光二极管LD1、LD3、LD5、…的组(奇数编号的激光二极管LD的组)、和偶数编号的激光二极管LD2、LD4、LD6、…的组(偶数编号的激光二极管LD的组)独立构成，且为按激光二极管LD的编号顺序组合而成的结构。

此外，激光组件C的平面布局及截面结构只要变更图4所示的第一实施方式的激光组件C的一部分即可。因此，省略说明。

(激光产生部10的动作)

＜时序图＞

图18是说明第三实施方式的激光产生部10的动作的时序图。

图18的时序图示出激光组件C的8个激光二极管LD1～LD8依次点亮(标记为点亮控制。)的部分。

在图18中，时刻从时刻a向时刻w按字母顺序经过。激光二极管LD1在期间U(1)(从时刻a到时刻f)被点亮控制，激光二极管LD2在期间U(2)(从时刻a到时刻k)被点亮控制，激光二极管LD3在期间U(3)(从时刻f到时刻p)被点亮控制。以下，同样地对编号为4以上的激光二极管LD进行点亮控制。此外，期间U(1)是激光组件C的起动期间，与其它期间不同。期间U(2)、U(3)、U(4)、…设为相同长度的期间，在不对各自进行区分时，称为期间U。

而且，例如从点亮控制激光二极管LD2的期间U(2)的后半的时刻e到时刻k之间，与激光二极管LD3被点亮控制的期间U(3)的前半重合。即，奇数编号的激光二极管LD这一组的点亮控制的期间U与偶数编号的激光二极管LD这一组的点亮控制的期间U偏移期间U的1/2。

向φ1端子～φ4端子发送的转移信号φ1～φ4、及向φs1、φs2端子发送的启动信号φs1、φs2是具有“H”(0V)和“L”(-3.3V)这两个电位的信号。

启动信号φs1使奇数编号的转移晶闸管T的导通状态的转移(传播)开始。同样，启动信号φs2使偶数编号的转移晶闸管T的导通状态的转移(传播)开始。

启动信号φs1在时刻a切换为“H”，在时刻g从“H”切换为“L”，之后维持“L”。

启动信号φs2在时刻a为“L”，在时刻b从“L”切换为“H”。而且，在时刻l从“H”切换为“L”，之后维持“L”。

转移信号φ1～φ4的波形以连续的两个期间U(例如期间U(3)和期间U(5)、或期间U(2)和期间U(4))为单位来重复。

转移信号φ1在时刻a为“L”，在时刻g从“L”切换为“H”。而且，在时刻p从“H”切换为“L”，在时刻t从“L”切换为“H”。以后同样地重复进行。即，将从时刻f开始的期间U(3)和在时刻r结束的期间U(4)设为重复单位。

转移信号φ2在时刻a为“H”，在时刻f从“H”切换为“L”。而且，在时刻q从“L”切换为“H”，在时刻s从“H”切换为“L”。以后同样地重复进行。即，将从时刻a开始的期间U(1)和在时刻p结束的期间U(3)设为重复单位。

转移信号φ2是使转移信号φ1的重复波形偏移了期间U的波形。

转移信号φ3是使转移信号φ1偏移了期间U的1/2的波形。另外，转移信号φ4是使转移信号φ2偏移了期间U的1/2的波形。

点亮信号φI1、φI2是具有“H”(0V)、“L(“0”)”、“L(“1”)”至少三个电位的信号。例如，“L(“0”)”是将激光二极管LD设为电平“0”的导通状态的V(“0”)的-1.5V与对设定晶闸管S施加的-3.3V之和-4.8V。另外，“L(“1”)”是将激光二极管LD设为电平“1”的导通状态的V(“1”)的-1.7V与对设定晶闸管S施加的-3.3V之和-5.0V。此外，在图18中，为了示出光强度的差，点亮信号φI1、φI2的电压并未基于比例关系进行描述。

在以期间U(3)进行说明时，点亮信号φI1在时刻f为“H”。而且，在时刻h从“H”切换为“L(“0”)”。而且，在时刻n从“L(“0”)”切换为“L(“1”)”，在时刻o从“L(“1”)”切换为“H”。而且，在时刻p维持“H”。在每一期间U重复该情况。此外，从时刻h到时刻n的期间为电平“0”的导通状态的期间σ，从时刻n到时刻o的期间为电平“1”的导通状态的期间τ。

点亮信号φI2是使点亮信号φI1偏移期间U的1/2的波形。

此外，如后述，也可以代替“H”(0V)的期间而设为作为正(+)的电位的期间“H(+)”。

接着，参照图17，并根据图18对激光二极管LD的点亮控制进行说明。在图18中，用斜线示出激光二极管LD的导通状态(电平“0”的导通状态及电平“1”的导通状态)。

首先，说明奇数编号的激光二极管LD的组的点亮控制。

(时刻a)

在时刻a，当启动信号φs1为“H”时，转移晶闸管T1的栅极Gt1变为“H”(0V)。如上所述，晶闸管的阈值电压是从栅极的电位减去pn结的正向电位Vd(1.5V)所得的值，因此，转移晶闸管T1的阈值电压变为-1.5V。

此外，转移晶闸管T3的栅极Gt3经由耦合二极管D1变为-1.5V。因此，转移晶闸管T3的阈值电压变为-3.0V。另外，转移晶闸管T5的栅极Gt5经由耦合二极管D3变为-3V。因此，转移晶闸管T5的阈值电压变为-4.5V。另外，编号为7以上的转移晶闸管T因为栅极Gt经由电源线电阻Rg，是电源电位Vgk1的“L(-3.3V)”，所以阈值电压为-4.8V。

此时，转移信号φ1为“L”(-3.3V)，与转移晶闸管T1的阈值电压(-1.5V)相比，在绝对值上大。因此，转移晶闸管T1开通，将栅极Gt1维持在“H”(0V)。此外，被发送转移信号φ1的转移晶闸管T5等的阈值电压(-4.5V)与转移信号φ1的“L”(-3.3V)相比，在绝对值上大，所以不会开通。

另一方面，转移信号φ2为“H”(0V)，所以转移晶闸管T3、T7、…等的阴极及阳极(基板80)均成为“H”(0V)，不会开通。

设定晶闸管S的栅极Gs1与栅极Gt1连接，所以，当栅极Gt1变为“H”(0V)时，成为“H”(0V)。因此，设定晶闸管S的阈值电压成为-1.5V，被设定为可以切换为导通状态的状态。

此时，点亮信号φI1是在电平“0”的导通状态下使激光二极管LD1点亮的“L(“0”)”(-4.8V)。因此，激光二极管LD1成为电平“0”的导通状态。在该电平“0”的导通状态期间，使激光二极管LD1产生振荡延迟及弛豫振荡而成为稳定的状态。

(时刻d)

时刻b、c与奇数编号的激光二极管LD无关。

在时刻d，当点亮信号φI1成为在电平“1”的导通状态下使激光二极管LD1点亮的“L(“1”)”(-5.3V)时，激光二极管LD1变为电平“1”的导通状态。此时，激光二极管LD1在电平“0”的导通状态的期间，振荡延迟被消除且弛豫振荡衰减，所以，光强度P的变动或光能的变化被抑制。

(时刻e)

在时刻e，当使点亮信号φI1从“L(“1”)”变为“H”(0V)时，激光二极管LD1的阴极和设定晶闸管S1的阳极(基板80)均变为“H”(0V)，因此，设定晶闸管S1关断，同时，激光二极管LD1成为截止状态而熄灭。

此时，也可以将点亮信号φI1设定为比“H”(0V)靠+侧的电位(在图18的点亮信号φI1中用虚线示出的“H(+)”。)。通过使其成为+侧的电位，电荷(载体)被从设定晶闸管S的栅极层82、p栅极层83抽出，从而激光二极管LD1更高速地熄灭。

(时刻f)

在时刻f，当使转移信号φ2从“H”(0V)变为“L”(-3.3V)时，阈值电压为-3.0V的转移晶闸管T3开通。而且，使栅极Gt2为0V。由此，设定晶闸管S3的栅极Gs3变为0V。因此，设定晶闸管S3阈值电压变为-1.5V，被设定为可向导通状态切换的状态。

另外，转移晶闸管T5的栅极Gt5经由耦合二极管D3变为-1.5V，所以转移晶闸管T5的阈值电压变为-3V。

此时，点亮信号φI1为“H”，所以，设定晶闸管S3不会开通，激光二极管LD3不会点亮。

在此，转移晶闸管T1、T3均变为导通状态。

(时刻g)

在时刻g，使启动信号φs1从“H”变为“L”，同时，使转移信号φ1从“L”变为“H”。

由此，转移晶闸管T1的阴极和阳极均变为“H”，从而转移晶闸管T1关断。另外，栅极Gt1变为“L”(-3.3V)，转移晶闸管T1的阈值电压变为-4.8V。

即，由于转移晶闸管T1变为截止状态，因此，导通状态从转移晶闸管T1向转移晶闸管T3转移(传播)。

(时刻h)

在时刻h，当点亮信号φI1从“H”变为“L(“0”)”时，设定晶闸管S3开通，同时，激光二极管LD3变为电平“0”的导通状态。

(时刻n)

时刻i～m与奇数编号的激光二极管LD无关。

在时刻n，当点亮信号φI1从“L(“0”)”变为“L(“1”)”时，激光二极管LD3变为电平“1”的导通(点亮)状态。

(时刻o)

在时刻o，当使点亮信号φI1从“L(“1”)”变为“H”(0V)时，与时刻e同样，激光二极管LD3的阴极和设定晶闸管S3的阳极(基板80)均变为“H”(0V)，因此，设定晶闸管S3关断，同时，激光二极管LD3变为截止状态而熄灭。

(时刻p)

在时刻p，当转移信号φ1从“H”变为“L”时，阈值电压为-3V的转移晶闸管T5开通。而且，栅极Gt5及栅极Gs5变为0V，设定晶闸管S5变为可向导通状态切换的状态。

(时刻q)

在时刻q，使转移信号φ2从“L”变为“H”。由此，转移晶闸管T3的阴极和阳极均变为“H”，从而转移晶闸管T3关断。另外，栅极Gt3变为“L”(-3.3V)，转移晶闸管T3的阈值电压变为-4.8V。

即，由于转移晶闸管T3变为截止状态，因此导通状态从转移晶闸管T3向转移晶闸管T5转移(传播)。

之后，按照转移信号φ1、φ2及点亮信号φI1，重复同样的动作，进行奇数编号的激光二极管LD的点亮控制。

接着，对偶数编号的激光二极管LD的点亮控制进行说明。

(时刻a)

在时刻a，启动信号φs2为“L”，转移信号φ3为“H”，转移信号φ4为“H”。因此，从图17可知，转移晶闸管T2的栅极Gt2为“L”(-3.3V)，所以转移晶闸管T2的阈值电压为-4.8V。同样，设定晶闸管S2的栅极Gt2也为“L”(-3.3V)，设定晶闸管S2的阈值电压为-4.8V。

因为转移信号φ3为“H”，转移晶闸管T3的被供给转移信号φ3的阴极和阳极(基板80)均为“H”(0V)，所以，转移晶闸管T3为截止状态。

另外，因为点亮信号φI2为“H”(0V)，所以设定晶闸管S3及激光二极管LD3为截止状态。

此外，与在此描述的激光二极管LD无关的其它晶闸管(转移晶闸管T、设定晶闸管S)、其它激光二极管LD与用奇数编号的激光二极管LD进行的说明同样，所以省略说明。

(时刻b)

当启动信号φs2从“L”变为“H”时，转移晶闸管T2的栅极Gt2及设定晶闸管S2的栅极Gs2均成为“H”(0V)，转移晶闸管T2及设定晶闸管S2的阈值电压变为-1.5V。

而且，因为向转移晶闸管T2的阴极供给的转移信号φ3从“H”变为“L”(-3.3V)，所以转移晶闸管T2开通。

此外，因为点亮信号φI2维持在“H”，所以设定晶闸管S2不会开通，激光二极管LD2也为截止状态。

(时刻c)

在时刻c，当点亮信号φI2从“H”变为“L(“0”)”时，设定晶闸管S2开通，激光二极管LD2变为电平“0”的导通状态。

(时刻i)

时刻d～h与偶数编号的激光二极管LD的点亮控制无关。

在时刻i，当点亮信号φI2从“L(“0”)”变为“L(“1”)”时，激光二极管LD2变为电平“1”的导通(点亮)状态。

(时刻j)

在时刻j，当点亮信号φI2从“L(“1”)”变为“H”时，激光二极管LD2的阴极和设定晶闸管S2的阳极(基板80)均变为“H”(0)，所以设定晶闸管S2关断，同时，激光二极管LD2变为截止(熄灭)状态。

激光二极管LD2的电平“1”的点亮期间(从时刻i到时刻j)从激光二极管LD1的电平“1”的点亮期间(从时刻d到时刻e)向后偏移期间T的1/2。另外，激光二极管LD2的电平“1”的点亮期间(从时刻i到时刻j)从激光二极管LD3的电平“1”的点亮期间(从时刻n到时刻o)向前偏移期间T的1/2。

之后的偶数编号的激光二极管LD的点亮控制与已经说明的奇数编号的激光二极管LD的点亮控制同样，因此省略说明。

此外，在将激光二极管LD设为熄灭状态(非点亮)时，只要将点亮信号φI1或点亮信号φI2维持在“H”(0V)即可。这样，即使设定晶闸管S的阈值电压变为-1.5V，设定晶闸管S也不会开通，激光二极管LD成为熄灭状态(非点亮)。

如以上说明，转移晶闸管T的栅极端子Gt通过耦合二极管D相互连接。因此，当栅极Gt的电位变化时，经由正向偏压的耦合二极管D与电位变化的栅极Gt连接的栅极Gt的电位产生变化。而且，具有电位变化的栅极的转移晶闸管T的阈值电压发生变化。当阈值电压比电源电位Vgk1、Vgk2(“L”(-3.3V))高(绝对值小的负值)时，转移晶闸管T在转移信号φ(转移信号φ1～φ4)从“H”(0V)切换为“L”(-3.3V)的定时开通。

而且，栅极Gs与导通状态的转移晶闸管T的栅极Gt连接的设定晶闸管S的阈值电压为-1.5V，所以当点亮信号φI(点亮信号φI1、φI2)从“H”(0V)切换为“L(“0”)”时开通，变为电平“0”的导通状态。而且，当点亮信号φI(点亮信号φI1、φI2)从“L(“0”)”切换为“L(“1”)”时，激光二极管LD变为电平“1”的导通(点亮)状态。

即，通过转移晶闸管T变为导通状态，指定作为点亮控制的对象的激光二极管LD，“L(“0”)”的点亮信号φI(点亮信号φI1、φI2)使与作为点亮控制的对象的激光二极管LD串联连接的设定晶闸管S开通，同时，使激光二极管LD切换为电平“0”的导通状态，“L(“1”)”的点亮信号φI(点亮信号φI1、φI2)使激光二极管LD为电平“1”的导通(点亮)状态。

而且，通过使用启动信号φs1、转移信号φ1、φ2驱动属于奇数编号的激光二极管LD的组的转移晶闸管T，对奇数编号的激光二极管LD的组进行点亮控制。通过使用启动信号φs2、转移信号φ3、φ4驱动属于偶数编号的激光二极管LD的组的偶数编号的转移晶闸管T，对偶数编号的激光二极管LD的组进行点亮控制。而且，在时间轴上交替设置奇数编号的激光二极管LD的组的电平“1”的点亮期间和偶数编号的激光二极管LD的组的电平“1”的点亮期间。即，像转移奇数编号的激光二极管LD的组的转移路径和转移偶数编号的激光二极管LD的组的转移路径那样，对每一组设置多个转移路径。而且，通过在偶数编号或奇数编号的任一组激光二极管LD的电平“1”的点亮期间，设置偶数编号或奇数编号的其他任一组激光二极管LD的电平“0”的点亮期间，使电平“1”的激光二极管LD的点亮以短的间隔切换。即，高速切换(响应)出射的激光二极管LD。例如，以相当于从时刻e到时刻j的周期进行切换。此外，在仅使用奇数编号的激光二极管LD的组的情况下，例如，以相当于从时刻e到时刻o的周期进行切换。

电平“0”的期间σ只要根据振荡的延迟或弛豫振荡的状态进行设定即可。

在此，将转移路径设置为奇数编号的激光二极管LD的组和偶数编号的激光二极管LD的组这两个(二段)路径，但为了更高速地响应，也可以设置三个(三段)以上的转移路径。

此外，也可以将激光二极管LD总是维持在电平“0”的导通状态。即，只要对激光二极管LD施加直流电压(直流偏压)，使其为电平“0”的导通状态即可。

另外，也可以将第三实施方式应用于第二实施方式。

此外，在第三实施方式的激光组件C中，使用了启动信号φs1、φs2，但也可以与第一实施方式的激光组件C同样，为使用启动二极管SD的结构。

此外，上述中以电平“1/0”进行了说明，但也可以是电平“m(m为1以上的整数)”与电平“0”的组合。

[第四实施方式]

在第三实施方式的激光组件C中，按编号顺序切换激光二极管LD进行点亮控制。与之相反，在第四实施方式中，在点亮控制的中途，将下一个进行点亮控制的激光二极管LD的顺序按编号顺序或逆编号顺序进行切换。

图19是说明第四实施方式的激光组件C的电路结构及信号产生电路110的等效电路图。

第四实施方式的激光组件C除以下说明的部分之外，与第三实施方式同样。因此，对不同的部分进行说明，同样的部分标注同一符号并省略说明。

图19中示出激光二极管LD1～LD9、设定晶闸管S1～S9、转移晶闸管T1～T9的部分。以后按此重复。

(激光产生部10)

激光产生部10的信号产生电路110具备转移信号产生部120、点亮信号产生部140、基准电位供给部160、电源电位供给部170。

转移信号产生部120产生转移信号φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ6、φ7、φ8、φ9(在不作区分时，标记为转移信号φ。)、启动信号φs1、φs2、φs3(在不作区分时，标记为启动信号φs。)。

点亮信号产生部140供给点亮信号φI1、φI2、φI3(在不作区分时，标记为点亮信号φI。)。

电源电位供给部170供给电源电位Vgk1、Vgk2、VgK3(在不作区分时，标记为电源电位Vgk。)。

激光组件C中，激光二极管LD、设定晶闸管S、转移晶闸管T按编号顺序被分成三个组。即，被分成由激光二极管LD1、LD4、LD7、…等编号为1+3×(n-1)(n为1以上的整数。以下同样。)构成的第一组、由激光二极管LD2、LD5、LD8、…等编号为2+3×(n-1)构成的第二组、由激光二极管LD3、LD6、LD9、…等编号为3+3×(n-1)构成的第三组。

而且，第一组的转移晶闸管T的栅极Gt经由电源线电阻Rg与电源线71-1连接。电源线71-1被从电源电位供给部170供给电源电位Vgk1。

第二组的转移晶闸管T的栅极Gt经由电源线电阻Rg与电源线71-2连接。电源线71-2被从电源电位供给部170供给电源电位Vgk2。

第三组的转移晶闸管T的栅极Gt经由电源线电阻Rg与电源线71-3连接。电源线71-3被从电源电位供给部170供给电源电位Vgk3。

第一组的激光二极管LD的阴极(相当于图5(a)及图5(c)的n欧姆电极321)与点亮信号线75-1连接。点亮信号线75-1被从点亮信号产生部140发送点亮信号φI1。

第二组的激光二极管LD的阴极与点亮信号线75-2连接。点亮信号线75-2被从点亮信号产生部140发送点亮信号φI2。

第三组的激光二极管LD的阴极与点亮信号线75-3连接。点亮信号线75-3被从点亮信号产生部140发送点亮信号φI3。

而且，在各组中，转移晶闸管T的栅极Gt间由互相反向并联连接的耦合二极管D和耦合二极管D′连接。例如，在第一组，转移晶闸管T1的栅极Gt1和转移晶闸管T4的栅极Gt4由耦合二极管D1和耦合二极管D′1连接，转移晶闸管T4的栅极Gt4和转移晶闸管T7的栅极Gt7由耦合二极管D4和耦合二极管D′4连接。

另外，第一组的转移晶闸管T的阴极以按转移晶闸管T1、T4、T7、…的编号顺序进行循环的方式与转移信线72-1、72-2、72-3连接。而且，向转移信号线72-1、72-2、72-3发送转移信号φ1、φ2、φ3。此外，与转移晶闸管T1的栅极Gt1连接的耦合二极管D1的阳极及耦合二极管D′1的阴极以发送启动信号φs1的方式相连接。

另外，第二组的转移晶闸管T的阴极以按转移晶闸管T2、T5、T8、…的编号顺序进行循环的方式与转移信号线72-4、72-5、72-6连接。而且，向转移信号线72-4、72-5、72-6发送转移信号φ4、φ5、φ6。此外，与转移晶闸管T2的栅极Gt2连接的耦合二极管D2的阳极及耦合二极管D′2的阴极以发送启动信号φs2的方式相连接。

同样，第三组的转移晶闸管T的阴极以按转移晶闸管T3、T6、T9、…的编号顺序进行循环的方式与转移信号线2-7、72-8、72-9连接。而且，向转移信号线72-7、72-8、72-9发送转移信号φ7、φ8、φ9。此外，与转移晶闸管T3的栅极Gt3连接的耦合二极管D3的阳极及耦合二极管D′3的阴极以发送启动信号φs3的方式相连接。

此外，图19中，信号的记号(转移信号φ1的φ1等)与供给该信号的端子的记号(φ1端子的φ1等)相同，所以省略对端子的记号的描述。

另外，限流电阻标记为R、RI。

(激光产生部10的动作)

图20是说明第四实施方式的激光产生部10的动作的时序图。

图20的时序图示出对激光组件C的9个激光二极管LD1～LD9进行点亮控制的部分。

在图20中，时刻按从时刻a到时刻q的字母顺序经过(此外，从时刻a到时刻o与图18的从时刻a到时刻w不同。)。激光二极管LD1在期间U(1)(从时刻a到时刻c)变为电平“1”的导通(点亮)状态，激光二极管LD2在期间U(2)(从时刻c到时刻e)变为电平“1”的导通(点亮)状态，激光二极管LD3在期间U(3)(从时刻e到时刻i)变为电平“1”的导通(点亮)状态。以下，同样地对编号为4以上的激光二极管LD进行点亮控制。此外，期间U(1)、U(2)、U(3)、…设为相同长度的期间，不对各自进行区分时，称为期间U。

向第一组中的φ1端子～φ3端子发送的转移信号φ1～φ3、及向φs1端子发送的启动信号φs1是具有“H”(0V)和“L”(-3.3V)这两个电位的信号。以下，有时将“H”(0V)及“L”(-3.3V)省略为“H”及“L”。

转移信号φ1在时刻a为“L”，在时刻f从“L”切换为“H”，在时刻o从“H”切换为“L”。

转移信号φ2在时刻a为“H”，在时刻e从“H”切换为“L”，在时刻l从“L”切换为“H”。

转移信号φ3在时刻a为“H”，在时刻k从“H”切换为“L”，在时刻p从“L”切换为“H”。

转移信号φ1～φ3重复从时刻a到时刻q的波形。

另一方面，启动信号φs1在时刻a为“H”，在时刻f，在转移信号φ1从“L”切换为“H”时，从“H”切换为“L”，之后维持“L”。

第二组的转移信号φ4、φ5、φ6是将第一组的转移信号φ1、φ2、φ3在时间轴上向后偏移期间U的转移信号。

另外，第三组的转移信号φ7、φ8、φ9是将第二组的转移信号φ4、φ5、φ6在时间轴上向后偏移期间U的转移信号。

转移信号φ1～φ9作为“L”期间，具有3×期间U+相当于从时刻k到时刻l的期间的长度，作为“H”期间，具有6×期间U-相当于从时刻k到时刻l的期间的长度。而且，转移信号φ1和转移信号φ2的一部分“L”期间(例如从时刻g到时刻h的期间)重合。转移信号φ2与转移信号φ3同样，转移信号φ3与转移信号φ1同样。关于其它转移信号φ也同样。

另外，点亮信号φI1在时刻a为“L(“1”)”，在时刻c从“L(“1”)”切换为“L(“0”)”，在时刻g从“L(“0”)”切换为“H”。而且，在时刻h从“H”切换为“L(“0”)”，在时刻i从“L(“0”)”切换为“L(“1”)”。而且，重复从时刻a到时刻i。

即，点亮信号φI1在该激光二极管LD变为电平“1”的导通(点亮)状态的期间U(“L(“1”)”的期间τ)之前(相当于从时刻h到时刻i的期间的期间σ1)，成为电平“0”的导通状态，在期间U之后(相当于从时刻c到时刻g的期间的期间σ2)，成为电平“0”的导通状态。而且，在期间σ2和期间σ1之间，具有成为“H”的期间。

而且，点亮信号φI1以3×期间U的周期重复。

点亮信号φI2是使点亮信号φI1在时间轴上向后偏移期间U的信号。同样，点亮信号φI3是使点亮信号φI2在时间轴上向后偏移期间U的信号。

以下，按时刻顺序说明激光组件C的动作。此外，关于晶闸管(转移晶闸管T、设定晶闸管S)的动作，在第一实施方式中进行了详细说明，因此，以不同的部分为中心进行说明。

(时刻a)

在时刻a，启动信号φs1为“H”(0V)，因此，转移晶闸管T1的阈值电压为-1.5V。此时，因为转移信号φ1为“L”(-3.3V)，所以转移晶闸管T1开通。另外，设定晶闸管S1的阈值电压也为-1.5V。而且，因为点亮信号φI1为“L(“1”)”，所以激光二极管LD1成为电平“1”的导通(点亮)状态。

此时，由正向的耦合二极管D1连接的转移晶闸管T4的阈值电压为-3.0V。

同样，转移晶闸管T2也开通。

此外，因为启动信号φs3为“H”，所以转移晶闸管T3的阈值电压为-1.5V。但是，因为转移信号φ7为“H”，所以转移晶闸管T3为截止状态。

(时刻b)

在时刻b，当点亮信号φI2从“H”切换为“L(“0”)”时，激光二极管LD2变为电平“0”的导通状态。

(时刻c)

在时刻c，因为转移信号φ7从“H”切换为“L”，所以转移晶闸管T3开通。

此时，当点亮信号φI1从“L(“1”)”切换为“L(“0”)”时，激光二极管LD1变为电平“0”的导通状态。

另外，当点亮信号φI2从“L(“0”)”切换为“L(“1”)”时，激光二极管LD2变为电平“1”的导通(点亮)状态。

(时刻d)

在时刻d，当点亮信号φI3从“H”切换为“L(“0”)”时，激光二极管LD3变为电平“0”的导通状态。

(时刻e)

在时刻e，转移信号φ2从“H”变为“L”(-3.3V)。由此，阈值电压为-3.0V的转移晶闸管T4开通。而且，经由耦合二极管D4，转移晶闸管T7的阈值电压变为-3.0V。

另外，点亮信号φI2从“L(“1”)”变为“L(“0”)”，激光二极管LD2从截止状态变为电平“0”的导通状态。

另外，当点亮信号φI3从“L(“0”)”变为“L(“1”)”时，激光二极管LD3从电平“0”的导通状态变为电平“1”的导通(点亮)状态。

(时刻f)

在时刻f，当转移信号φ1从“L”变为“H”时，转移晶闸管T1的阴极变为“H”，因此，转移晶闸管T1关断。此时，启动信号φs1从“H”变为“L”。

在此，转移晶闸管T1的栅极Gt1通过耦合二极管D′1与转移晶闸管T4的栅极Gt4连接。耦合二极管D1成为反向，耦合二极管D′1成为正向，栅极Gt1成为-1.5V。因此，转移晶闸管T1的阈值电压成为-3.0V。即，当转移晶闸管T4成为导通状态时，通过并联连接且反向偏压的耦合二极管D1、D′1，转移晶闸管T1、T7的阈值电压变为-3.0V。

此外，设定晶闸管S1的栅极Gs1也为-1.5V，但因为点亮信号φI1为“L(“0”)”，所以继续导通状态。

(时刻g)

在时刻g，当点亮信号φI1从“L(“0”)”变为“H”时，激光二极管LD1从电平“0”的导通状态变为截止状态。由此，设定晶闸管S1也从导通状态变为截止状态。而且，设定晶闸管S1的阈值电压变为-3.0V。

(时刻h)

在时刻h，当点亮信号φI1从“H”变为“L(“0”)”时，阈值电压为-1.5V的设定晶闸管S4开通，激光二极管LD4从截止状态变为电平“0”的导通状态。

(时刻i)

在时刻i，当转移信号φ5从“H”变为为“L”时，转移晶闸管T5开通。

另外，当点亮信号φI1从“L(“0”)”变为“L(“1”)”时，激光二极管LD4从电平“0”的导通状态变为电平“1”的导通(点亮)状态。

之后，在时刻k，当转移信号φ3从“H”切换为“L”时，转移晶闸管T7开通。

这样，在激光二极管LD中，电平“1”的导通(点亮)状态按编号顺序来切换。

即，通过按转移信号φ1、φ2、φ3的顺序循环进行从“H”向“L”的切换，在第一组的转移晶闸管T(转移晶闸管T1、T4、T7、…)中，导通状态按编号顺序转移(传播)。其它组也同样。

另外，通过按转移信号φ1、φ4、φ7、φ2、φ5、φ8、φ3、φ6、φ9的顺序循环进行从“H”向“L”的切换，在转移晶闸管T中，导通状态按编号顺序转移(传播)。

而且，根据与变为导通状态的转移晶闸管T对应的设定晶闸管S的阈值电压在绝对值上减小的状态下的点亮信号φI的电位(“L(“0”)”或“L(“1”)”)，激光二极管LD变为电平“0”的导通状态或电平“1”的导通(点亮)状态。

上述中，激光二极管LD也按编号顺序变为导通(点亮)状态。而且，在成为电平“1”的导通(点亮)状态之前，设置有电平“0”的导通状态的期间σ1，因此，不会受到激光二极管LD中的振荡延迟或弛豫振荡的影响。

此外，维持截止状态时，只要将点亮信号φI的电位维持在“H”即可。

另一方面，有时希望从将激光二极管LD按编号顺序设为导通(点亮)状态的中途起，按编号的倒序形成导通(点亮)状态。例如，在图20中，使导通(点亮)状态按激光二极管LD1、LD2、LD3、LD4、LD5的顺序传播后，使导通(点亮)状态按激光二极管LD4、LD3、LD2、LD1的倒序传播。

该情况下，在时刻k，不使点亮信号φI1从“L(“0”)”变为“L(“1”)”，也不使点亮信号φI3从“L(“0”)”变为“L(“1”)”，而是将这些点亮信号维持为“L(“0”)”。由此，激光二极管LD4再次从电平“0”的导通状态变为电平“1”的导通(点亮)状态。此外，在时刻k，因为将φI1设为“L(“0”)”，所以不会受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。

而且，例如，如转移信号φ7在时刻k、转移信号φ4在时刻m、转移信号φ1在时刻n那样，通过以从“H”变为“L”的定时按转移信号φ7、φ4、φ1、φ9、φ6、φ3、φ8、φ5、φ2的顺序进行循环的方式调整转移信号φ，使转移晶闸管T的导通状态按编号的倒序传播，同时，在激光二极管LD中，导通状态(点亮状态)按编号的倒序传播。

如以上说明，在第四实施方式的激光组件C中，通过将激光二极管LD分成至少三个组且分别设置转移路径，在电平“1”的导通(点亮)状态的前后设置电平“0”的导通状态。而且，通过用至少三相的转移信号φ驱动各组，切换转移方向。因此，即使使电平“1”的导通(点亮)状态在排列的方向(编号的顺序)和相反方向(编号的倒序)的任一转移方向切换电平“1”的导通(点亮)状态，激光二极管LD也不会受到振荡延迟或弛豫振荡的影响。

上述中，从使电平“1”的导通(点亮)状态按编号顺序进行传播的中途起，按编号的倒序进行传播，但也可以控制为使排列的方向(编号的顺序)和相反方向(编号的倒序)交替重复。

即，可以使波长λ从短的一侧向长的一侧进行扫描(扫掠)后，反过来从长的一侧向短的一侧进行扫描(扫掠)。另外，在使波长λ从短的一侧向长的一侧进行扫描(扫掠)的中途、或使波长λ从长的一侧向短的一侧进行扫描(扫掠)的中途，可以向反方向进行扫描(扫掠)。另外，也可以在扫描(扫掠)的中途固定在具有特定波长λ的激光二极管LD。

此外，第四实施方式的激光组件C通过将第一实施方式中图10所示的制造方法进行局部变更来制造。因此，省略说明。

另外，也可以将第四实施方式中进行了说明的使导通状态向反方向传播的方法应用于第一实施方式或第二实施方式。

此外，在第四实施方式的激光组件C中，使用了启动信号φs1、φs2、φs3，但也可以与第一实施方式的激光组件C同样，设定为使用启动二极管SD的结构。

[第五实施方式]

第一实施方式至第四实施方式的激光产生部10的激光组件C中的发光元件的一例即激光二极管LD中，由作为包层起作用的p阳极层86和n阴极层88夹持发光层87。

但是，代替激光二极管LD，发光元件也可以是发光层87由两个分布式布拉格反射层(DBR：Distributed Bragg Reflector)(以下标记为DBR层。)夹持且向与发光层87垂直的方向出射的垂直腔面发射激光器VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)。该垂直腔面发射激光器VCSEL在两个DBR层的反射率例如为99％以上的情况下进行振荡。出射波长根据由两个DBR层夹持的发光层87的厚度来决定。

第五实施方式的激光组件C与图4所示的第一实施方式的激光组件C的平面布局图及剖视图相同。因此，在第一实施方式中，只要将激光二极管LD置换为垂直腔面发射激光器VCSEL即可。

以下，说明不同的部分即由垂直腔面发射激光器VCSEL与设定晶闸管S层叠而成的岛301。

图21是详细说明第五实施方式的激光组件C的由设定晶闸管S与垂直腔面发射激光器VCSEL层叠而成的岛301的图。

第五实施方式的激光组件C中，p阳极层86及n阴极层88构成为DBR层。p阳极层86包含电流狭窄层86b。即，p阳极层86由下侧p阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p阳极层86c按此顺序层叠而成，下侧p阳极层86a、上侧p阳极层86c构成为DBR层。

而且，激光向与基板80正交的方向出射。因此，n欧姆电极321的中央部变为开口。

此外，有时将下侧p阳极层86a、上侧p阳极层86c、n阴极层88标记为下侧p阳极(DBR)层86a、上侧p阳极(DBR)层86c、n阴极(DBR)层88。此外，图21中标记为pDBR、nDBR。

DBR层由例如Al_0.9Ga_0.1As的高Al组分的低折射率层与例如Al_0.2Ga_0.8As的低Al组分的高折射率层的组合构成。低折射率层及高折射率层各自的膜厚(光路长)例如设定为中心波长的0.25(1/4)。此外，低折射率层与高折射率层的Al的组成比也可以在0～1的范围进行变更。

此外，电流狭窄层86b的膜厚(光路长)根据采用的结构来决定。在重视取出效率或加工再现性的情况下，设定为构成DBR层的低折射率层及高折射率层的膜厚(光路长)的整数倍较理想，例如设定为中心波长的0.75(3/4)。此外，为奇数倍时，电流狭窄层86b由高折射率层和高折射率层夹持即可。另外，为偶数倍时，电流狭窄层86b由高折射率层和低折射率层夹持即可。即，电流狭窄层86b以抑制DBR层引起的折射率的周期的混乱的方式设置即可。相反，想要降低氧化的部分的影响(折射率或应变)时，电流狭窄层86b的膜厚优选为数十nm，且优选插入到在DBR层内出现的驻波的波节的部分。

第五实施方式的激光组件C通过将第一实施方式中图10所示的制造方法变更一部分来制造。

例如，使用在基板80的表面设置有凹凸(台阶)的图案基板，且根据台阶的深度或宽度而改变半导体层的生长速度。因此，发光层87的厚度发生变化，在构成激光元件阵列的多个垂直腔面发射激光器VCSEL中，使出射波长不同。

而且，在图10(a)的半导体层叠体形成步骤中，将p阳极层86的下侧p阳极层86a及上侧p阳极层86c、n阴极层88形成为DBR层。此外，也可以将p阳极层86的下侧p阳极层86a或上侧p阳极层86c、或n阴极层88的一部分等半导体层的一部分作为DBR层。

由此，可以制造第四实施方式的激光组件C。

此外，也可以代替隧道结层85，使用具有金属导电性的III-V族化合物层。

垂直腔面发射激光器VCSEL可以应用于第一实施方式至第四实施方式。

[第六实施方式]

在第一实施方式至第五实施方式的激光组件C中，激光二极管LD被设置在设置于基板80上的设定晶闸管S上。

第六实施方式中，在基板80上设置有激光二极管LD，在其上设置有设定晶闸管S。

其它结构与第一实施方式相同，因此，对不同的部分即由设定晶闸管S与激光二极管LD层叠而成的岛301进行说明。

图22是详细说明第六实施方式的激光组件C的由设定晶闸管S与激光二极管LD层叠而成的岛301的图。此外，符号与第一实施方式相同。

在基板80上依次层叠有p阳极层86、发光层87、n阴极层88、隧道结层85、p阳极层81、n栅极层82、p栅极层83、n阴极层84。p阳极层86及n阴极层88是包层。因此，有时将p阳极层86、n阴极层88标记为p阳极(包层)层86、n阴极(包层)层88。

而且，p阳极层86包括下侧p阳极层86a、电流狭窄层86b、上侧p阳极层86c。

另外，n阴极层88与第一实施方式的n阴极层88同样，由下部n阴极层88a和上部衍射光栅层88b构成。上部衍射光栅层88b以预定的间隔在被加工成衍射光栅(条纹状的凹凸)的部分与下部n阴极层88a连续。

也可以在上部衍射光栅层88b上层叠隧道结层85，但在上部衍射光栅层88b上设置与n阴极层88不同的折射率的n阴极层，并在其上层叠隧道结层85较理想。

即，第六实施方式的激光组件C的激光二极管LD与图5所示的第一实施方式的激光二极管LD同样，向沿着基板80的表面的方向出射光。

另外，也可以将作为包层的p阳极层86及n阴极层88如第五实施方式中说明的那样构成为DBR层。该情况下，激光二极管LD变为垂直腔面发射激光器VCSEL。而且，将p阳极层86及n阴极层88作为DBR层的垂直腔面发射激光器VCSEL向与基板80的面垂直的方向出射光。

在基板80上设置激光二极管LD或垂直腔面发射激光器VCSEL且在其上设置有设定晶闸管S的结构可以应用于第一实施方式至第四实施方式。

在第一实施方式至第六实施方式的激光产生部10的激光组件C中，也可以将发光元件(激光二极管LD、垂直腔面发射激光器VCSEL)、晶闸管(转移晶闸管T、设定晶闸管S)的导电型颠倒，并且变更电路的极性。即，也可以将共阳极设为共阴极。

作为各实施方式中的、转移晶闸管T及设定晶闸管S的结构，也可以是pnpn四层结构以外的结构，只要是具备各实施方式中的转移晶闸管T及设定晶闸管S的功能的结构即可。例如，也可以是具有晶闸管特性的pinin结构、pipin结构、npip结构、或者pnin结构等。该情况下，只要夹在pinin结构的p和n中间的i层、n层、i层、夹在pnin结构的p和n中间的n层、i层的任一层成为栅极层，且将设置于栅极层上的n欧姆电极作为栅极Gt(栅极Gs)的端子即可。或者，只要夹在nipip结构的n和p中间的i层、p层、i层、夹在npip结构的n和p中间的p层、i层的任一层成为栅极层，且将设置于栅极层上的p欧姆电极作为栅极Gt(栅极Gs)的端子即可。

以上主要对将p型GaAs作为基板80的例子进行了说明。以下，对使用其它基板时的各半导体层(通过图10(a)的半导体层叠体形成步骤形成的半导体层叠体)的例子进行说明。

首先，使用GaN基板时的半导体层叠体的一例如下。

p阳极层81例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型Al_0.9GaN。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

n栅极层82例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的n型Al_0.9GaN。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

p栅极层83例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的p型Al_0.9GaN。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

n阴极层84例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型Al_0.9GaN。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

隧道结层85由以高浓度添加有n型的杂质的n⁺⁺层85a与以高浓度添加有p型的杂质的p⁺⁺层85b的结(参照图10(b)。)构成。n⁺⁺层85a及p⁺⁺层85b例如是杂质浓度1×10²⁰/cm³的高浓度。此外，通常的结的杂质浓度是10¹⁷/cm³个～10¹⁸/cm³个。n⁺⁺层85a与p⁺⁺层85b的组合(以下用n⁺⁺层85a/p⁺⁺层85b进行标记。)例如是n⁺⁺GaN/p⁺⁺GaN、n⁺⁺GaInN/p⁺⁺GaInN、n⁺⁺AlGaN/p⁺⁺AlGaN。此外，也可以将组合相互变更。

p阳极(包层)层86是将下侧p阳极(包层)层86a、电流狭窄层86b、上侧p阳极(包层)层86c依次层叠而构成(参照图10(c))。

下侧p阳极(包层)层86a、上侧p阳极(包层)层86c例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型Al_0.9GaN。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

在GaN基板上，难以将氧化狭窄层用作电流狭窄层，因此，理想的是在电流通过部α设置有隧道结层或金属导电性III-V族化合物层的结构、或脊型结构、设为埋入型的n阴极(包层)层88的结构。或者，使用离子注入作为电流狭窄方法也是有效的。

发光层87为阱(Well)层与障壁(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如是GaN、InGaN、AlGaN等，障壁层是AlGaN、GaN等。此外，发光层87也可以是量子线或量子箱(量子点)。另外，发光层87也可以通过阱(Well)层、障壁(barrier)层、及设置于这些层的上下的间隔层的组合来构成。例如，也可以通过谐振器结构来构成。

n阴极(包层)层88例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型的Al_0.9GaN。Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

接着，使用InP基板时的半导体层叠体的一例如下。

p阳极层81例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型的InGaAsP。Ga组分、Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

n栅极层82例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的n型的InGaAsP。Ga组分、Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

p栅极层83例如是杂质浓度1×10¹⁷/cm³的p型的InGaAsP。Ga组分、Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

n阴极层84例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型的InGaAsP。Ga组分、Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

隧道结层85由以高浓度添加有n型的杂质的n⁺⁺层85a与以高浓度添加有p型的杂质的p⁺⁺层85b的结(参照图10(b)。)构成。n⁺⁺层85a及p⁺⁺层85b例如是杂质浓度1×10²⁰/cm³的高浓度。此外，通常的结的杂质浓度是10¹⁷/cm³个～10¹⁸/cm³个。n⁺⁺层85a与p⁺⁺层85b的组合(以下以n⁺⁺层85a/p⁺⁺层85b标记。)例如是n⁺⁺InP/p⁺⁺InP、n⁺⁺InAsP/p⁺⁺InAsP、n⁺⁺InGaAsP/p⁺⁺InGaAsP、n⁺⁺InGaAsPSb/p⁺⁺InGaAsPSb。此外，也可以将组合相互变更。

下侧p阳极(包层)层86a、上侧p阳极(包层)层86c例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型的InGaAsP。Ga组分、Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

在InP基板上，难以将氧化狭窄层用作电流狭窄层，因此，理想的是在电流通过部α设置有隧道结层或金属导电性III-V族化合物层的结构、或脊型结构、设为埋入型的n阴极(包层)层88的结构。或者，使用离子注入作为电流狭窄方法也是有效的。

发光层87为阱(Well)层与障壁(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如是InAs、InGaAsP、AlGaInAs、GaInAsPSb等，障壁层是InP、InAsP、InGaAsP、AlGaInAsP等。此外，发光层87也可以是量子线或量子箱(量子点)。另外，发光层87也可以通过阱(Well)层、障壁(barrier)层、及设置于这些层的上下的间隔层的组合来构成。例如也可以通过谐振器结构来构成。

n阴极(包层)层88例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型InGaAsP。Ga组分、Al组分也可以在0～1的范围进行变更。

这些半导体层例如通过有机金属化学气相沉积法(MOCVD)、分子束外延法(MBE)等层叠在一起，形成半导体层叠体。

此外，本发明不限于上述的实施方式，在其宗旨的范围内可以实施各种变形。而且，也可以相互应用各实施方式。

另外，本发明的结构也可以应用于由有机材料构成的p型·n型·i型层。

为了进行图示和说明，以上对本发明的实施方式进行了描述。其目的并不在于全面详尽地描述本发明或将本发明限定于所公开的具体形式。很显然，对本技术领域的技术人员而言，可以做出许多修改以及变形。本实施例的选择和描述，其目的在于以最佳方式解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本技术领域的其他熟练技术人员能够理解本发明的各种实施例，并做出适合特定用途的各种变形。本发明的范围由与本说明书一起提交的权利要求书及其等同物限定。

Claims

1.一种激光组件，其特征在于，包括：

多个激光元件，其以包含互不相同的出射波长的方式排列；以及

驱动部，其将所述多个激光元件的每一个沿着排列切换为能够转换到导通状态的状态，并且使所述多个激光元件中能够转换到导通状态的一个元件成为导通状态，

所述驱动部包含与所述激光元件对应地设置的多个转移元件，

与导通状态的所述转移元件对应的所述激光元件被设定为能够转换到导通状态的状态。

2.根据权利要求1所述的激光组件，其中，

所述多个激光元件沿着排列的方向以出射波长变长、或者出射波长变短的方式排列。

3.根据权利要求1所述的激光组件，其中，

所述驱动部在所述多个激光元件排列的方向和与该方向相反的方向，将所述多个激光元件的每一个切换为能够转换到导通状态的状态。

4.根据权利要求2所述的激光组件，其中，

5.根据权利要求1所述的激光组件，其中，

所述激光元件具有电平"m"的导通状态、被视为电平“0”的导通状态、以及电平“0”的截止状态，其中，m为1以上的整数，

所述多个激光元件被分成多个组，且所述驱动部包括多个转移路径，所述转移路径以在所述多个组的某一组中所含的激光元件为电平"m"的导通状态的期间所述多个组的另一组中所含的激光元件成为电平“0”的导通状态的方式，将能够转换到导通状态的状态依次向所述多个组的每一组转移。

6.根据权利要求2所述的激光组件，其中，

7.根据权利要求3所述的激光组件，其中，

8.根据权利要求4所述的激光组件，其中，

9.根据权利要求1至8中任一项所述的激光组件，其中，

所述驱动部包括：

所述多个激光元件的每一个；

多个设定晶闸管，其经由隧道结层或具有金属导电性的III-V族化合物层层叠在一起，通过成为导通状态，将所述多个激光元件的每一个设定为能够转换到导通状态的状态。

10.一种激光产生装置，其特征在于，包括：

激光组件，其具备多个激光元件和驱动部,所述多个激光元件以包含互不相同的出射波长的方式排列；所述驱动部将所述多个激光元件的每一个沿着排列切换为能够转换到导通状态的状态，并且使所述多个激光元件中能够转换到导通状态的一个元件成为导通状态；以及

控制部，其向所述激光组件中的所述驱动部供给使能够转换到导通状态的状态沿着所述多个激光元件的排列进行转移的转移信号、和使能够转换到导通状态的状态的所述多个激光元件的每一个成为导通状态的点亮信号，

11.一种光学相干断层扫描仪，其特征在于，包括：

激光产生单元，其具备激光组件和控制部，所述激光组件具备多个激光元件和驱动部，所述多个激光元件以包含互不相同的出射波长的方式排列；所述驱动部将所述多个激光元件的每一个沿着排列切换为能够转换到导通状态的状态，并且使所述多个激光元件中能够转换到导通状态的一个元件成为导通状态；所述控制部向所述激光组件的所述驱动部供给使能够转换到导通状态的状态沿着所述多个该激光元件的排列进行转移的转移信号、和使能够转换到导通状态的状态的所述多个激光元件的每一个成为导通状态的点亮信号；

光分割合成单元，其进行光的分割和合成；

参照光反射单元，其反射由所述光分割合成单元分割的两个光束中的一个；以及

光检测单元，其检测通过反射的两个光束的合成而产生的相干光，