面发光激光器及其制造方法、光信号传输装置及机器人与流程

本发明涉及面发光激光器、面发光激光器的制造方法、光信号传输装置、机器人及原子振荡器。

背景技术：

例如，在专利文献1所记载的vcsel中，接触层的整个表面上形成有表面保护膜，表面保护膜上形成有环状电极，环状电极上形成有射出保护膜，射出保护膜上形成有界面保护膜。像这样，保护膜仅配置于vcsel的上表面。

专利文献1：日本特开2009-94332号公报

然而，在专利文献1的vcsel中，当保护膜也配置于vcsel的侧面的部分时，由于因保护膜而产生的应力，vcsel的发光特性尤其是射出光的光量会发生变化。

技术实现要素：

一种面发光激光器，其特征在于，具有：半导体基板；谐振部，配置于所述半导体基板上，并射出光；绝缘层，配置于所述谐振部的侧面；以及覆盖膜，覆盖所述谐振部和所述绝缘层，所述覆盖膜的配置于所述绝缘层的侧面的部分由原子层沉积膜构成。

一种面发光激光器的制造方法，其特征在于，包括：谐振部形成工序，在半导体基板上形成用于射出光的谐振部；绝缘层形成工序，在所述谐振部的侧面形成绝缘层；以及覆盖膜形成工序，形成覆盖所述谐振部和所述绝缘层的覆盖膜，所述覆盖膜中配置于所述绝缘层的侧面的部分通过原子层沉积法形成。

一种光信号传输装置，其特征在于，具有上述的面发光激光器。

一种机器人，其特征在于，具有上述的面发光激光器。

一种原子振荡器，其特征在于，具有上述的面发光激光器。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式涉及的面发光激光器的俯视图。

图2是图1中的a-a线剖视图。

图3是图1所示的面发光激光器所具有的层叠体的俯视图。

图4是示出面发光激光器的变形例的俯视图。

图5是示出面发光激光器的变形例的剖视图。

图6是示出图1所示的面发光激光器的高温高湿试验的结果的图表。

图7是示出无覆盖膜的面发光激光器的高温高湿试验的结果的图表。

图8是示出图1所示的面发光激光器的制造工序的图。

图9是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。

图10是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。

图11是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。

图12是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。

图13是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。

图14是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。

图15是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。

图16是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。

图17是示出本发明的第二实施方式涉及的机器人的立体图。

图18是示出机器人所具备的光信号传输装置的配置的图。

图19是示出光信号传输装置的侧视图。

图20是图19所示的光信号传输装置的剖视图(图21中的b-b线剖视图)。

图21是图19所示的光信号传输装置所具有的第一基板的顶视图。

图22是示出本发明的第三实施方式涉及的原子振荡器的整体结构的框图。

附图标记说明

1…面发光激光器；2…半导体基板；20…半导体晶片；3…层叠体；3a…第一应变施加部；3b…第二应变施加部；3c…谐振部；31…第一镜层；32…活性层；33…第二镜层；34…电流狭窄层；340…被氧化层；341…开口部；35…接触层；36、361、362…氧化区域；7…层间绝缘膜(绝缘层)；81…第一电极；82…第二电极；821…端子部；9…覆盖膜；90…部分；91…第一部分；92…第二部分；1000…光信号传输装置；1000a’～1000g’…光信号传输装置；1000a”～1000g”…光信号传输装置；1100…第一基板；1200…第二基板；1300…光电转换部；1310…光学元件；1311…封装；1312…底座；1313…盖；1314…发光元件；1315…受光元件；1316…放大电路；1320…光波导；1321…第一光传输路径；1322…第二光传输路径；1323…基部；1330…连接器；1400…电路元件；1500…端子部；1600…基板连接部；1610…第一基板连接片；1620…第二基板连接片；1900…光配线；2000…机器人；2100…基座；2200…机械臂；2210…第一臂；2220…第二臂；2230…第三臂；2240…第四臂；2250…第五臂；2260…第六臂；2300…机器人控制装置；2400…驱动装置；2500…机械手；3000…原子振荡器；3100…封装部；3110…光源；3120…原子光电管；3130…光检测器；3200…控制部；3310…第一检波电路；3320…第一调制电路；3330…第一低频振荡器；3340…驱动电路；341…第二检波电路；3420…电压控制型晶体振荡器；3430…第二调制电路；3440…第二低频振荡器；3450…锁相环电路；3460…自动增益控制电路；3500…信号生成部；dl…切割线；ll…激光；ls1…第一光信号；ls2…第二光信号；o1～o6…转动轴。

具体实施方式

下面，基于附图所示的优选实施方式，详细说明本发明的面发光激光器、面发光激光器的制造方法、光信号传输装置、机器人及原子振荡器。

<第一实施方式>

首先，对本发明的第一实施方式涉及的面发光激光器及其制造方法进行说明。

图1是示出本发明的第一实施方式涉及的面发光激光器的俯视图。图2是图1中的a-a线剖视图。图3是图1所示的面发光激光器所具有的层叠体的俯视图。图4是示出面发光激光器的变形例的俯视图。图5是示出面发光激光器的变形例的剖视图。图6是示出图1所示的面发光激光器的高温高湿试验的结果的图表。图7是示出无覆盖膜的面发光激光器的高温高湿试验的结果的图表。图8是示出图1所示的面发光激光器的制造工序的图。图9至图16分别是用于说明图1所示的面发光激光器的制造方法的剖视图。需要说明的是，下面，为便于说明，将图1中的纸面前侧及图2中的上侧也称作“上”，将图1中的纸面内侧及图2中的下侧也称作“下”。

图1和图2所示的面发光激光器1具有半导体基板2、第一镜层31、活性层32、第二镜层33、电流狭窄层34、接触层35、氧化区域36、层间绝缘膜7、第一电极81、第二电极82以及覆盖膜9。

半导体基板2例如是第一导电型(例如n型)的gaas基板。半导体基板2上形成有第一镜层31。第一镜层31为第一导电型的半导体层。另外，第一镜层31是高折射率层和低折射率层交替层叠的分布式布拉格反射型(dbr)镜。例如，高折射率层为硅掺杂的n型的al0.12ga0.88as层，低折射率层为硅掺杂的n型的al0.9ga0.1as层。

第一镜层31上形成有活性层32。活性层32例如具有将由i型的in0.06ga0.94as层和i型的al0.3ga0.7as层构成的量子阱结构重叠多层而成的多重量子阱(mqw)结构。

活性层32上形成有第二镜层33。第二镜层33为第二导电型(例如p型)的半导体层。另外，第二镜层33是高折射率层和低折射率层交替层叠的分布式布拉格反射型(dbr)镜。例如，高折射率层为碳掺杂的p型的al0.12ga0.88as层，低折射率层为碳掺杂的p型的al0.9ga0.1as层。

第二镜层33上形成有接触层35。接触层35为第二导电型的半导体层。例如，接触层35为碳掺杂的p型的gaas层。

第一镜层31、活性层32及第二镜层33构成垂直谐振器型的pin二极管。若向第一电极81和第二电极82之间施加pin二极管的正向电压，则在活性层32中发生电子与正孔的再结合，并产生发光。活性层32上所产生的光在第一镜层31与第二镜层33之间多重反射，此时发生受激发射，从而强度增大。并且，若光增益超过光损耗，则发生激光振荡，从接触层35的上表面(光射出部)沿垂直方向射出激光ll。

在第一镜层31和第二镜层33之间设置有电流狭窄层34。电流狭窄层34为绝缘层，其中央部形成有开口部341。利用电流狭窄层34，能够防止从第一电极81、第二电极82注入pin二极管的电流沿平面方向扩展。需要说明的是，在本实施方式中，电流狭窄层34设置于活性层32上，但也可以设置于例如第一镜层31或第二镜层33的内部。

在第一镜层31的侧面形成有氧化区域361。氧化区域361通过与构成第一镜层31的低折射率层连续的层氧化而成的氧化层和与高折射率层连续的层交替层叠而构成。另外，在第二镜层33的侧面形成有氧化区域362。氧化区域362通过与构成第二镜层33的低折射率层连续的层氧化而成的氧化层和与高折射率层连续的层交替层叠而构成。并且，氧化区域36通过氧化区域361、362构成。

层叠体3通过以上说明的第一镜层31、活性层32、第二镜层33、电流狭窄层34、接触层35及氧化区域36构成。如图3所示，层叠体3具有第一应变施加部3a、第二应变施加部3b和位于它们之间的谐振部3c。

第一应变施加部3a和第二应变施加部3b对活性层32施加应变，使得在活性层32产生的光偏振。由此，能够使激光ll的偏振方向稳定。这里，“使光偏振”是指使光的电场的振动方恒定。需要说明的是，如图4所示，第一应变施加部3a和第二应变施加部3b也可以省略。

谐振部3c设置于第一应变施加部3a和第二应变施加部3b之间。谐振部3c使在活性层32产生的光谐振，并射出激光ll。谐振部3c的平面形状没有特别限定，例如，可以设成圆。

层叠体3的侧面被层间绝缘膜7覆盖，可以称作“绝缘层”。如图2所示，为了不妨碍接触层35和第二电极82的电连接以及激光ll从接触层35的射出，层间绝缘膜7以使接触层35暴露的状态设置于层叠体3的侧面。作为层间绝缘膜7的构成材料，只要具有绝缘性即可，没有特别限定，例如，可以使用各种树脂材料、氧化硅(sio2)、氮化硅(sin)等。

需要说明的是，在这些材料中，优选使用聚酰亚胺作为层间绝缘膜7的构成材料。由此，成为具有足够的绝缘性的层间绝缘膜7。另外，聚酰亚胺为热固化性树脂，其在加热工序(固化工序)中收缩。进而，聚酰亚胺在从加热工序返回至常温时收缩。因此，通过使用聚酰亚胺作为层间绝缘膜7，能够利用制造时的收缩来对活性层32施加更大的应力。因此，面发光激光器1能够使激光ll的偏振方向更加稳定。

另外，也优选使用氧化硅(sio2)作为层间绝缘膜7的构成材料。由此，成为具有足够的绝缘性的层间绝缘膜7。另外，能够对活性层32施加更大的应力。因此，面发光激光器1能够使激光ll的偏振方向更加稳定。

如图2所示，第一电极81形成于第一镜层31上，并与第一镜层31进行欧姆接触。另外，第二电极82形成于接触层35上，并与接触层35进行欧姆接触。并且，第二电极82经由接触层35与第二镜层33电连接。

另外，如图1所示，第二电极82形成于层间绝缘膜7的上表面，其具有在图1所示的俯视下被引出到偏离接触层35(激光ll的射出口)的位置的端子部821。通过在这样的位置配置端子部821，易于进行与第二电极82的电连接。另外，通过将端子部821形成于层间绝缘膜7的上表面，能够使半导体基板2和端子部821的间隙足够大，能够有效地减小它们之间所形成的静电电容。需要说明的是，作为半导体基板2和端子部821的间隙，并没有特别限定，例如，可以设为3μm以上且5μm以下。

另外，如图1和图2所示，层间绝缘膜7的整个区域被覆盖膜9覆盖。覆盖膜9具有耐湿性，并具有抑制水分渗入位于其内侧的层叠体3、层间绝缘膜7的功能。由此，能够对面发光激光器1附加耐湿性。因而，面发光激光器1的稳定的驱动成为可能，另外，能够抑制面发光激光器1的故障。作为这样的覆盖膜9的构成材料，只要具有耐湿性即可，没有特别限定，例如，优选使用氧化铪、氧化铝、氧化钽中的任意一种。由此，得到具有优异的耐湿性的覆盖膜9。因而，能够更显著地发挥上述的效果。

另外，覆盖膜9由通过ald(atomiclayerdeposition：原子层沉积)成膜的原子层沉积膜构成，这也将在下文叙述的制造方法中进行说明。ald是利用原子的自我控制性逐层沉积原子的成膜方法。ald例如与pvd(physicalvapordeposition：物理气相沉积)、cvd(chemicalvapordeposition：化学气相沉积)等的其它成膜方法相比，具有能够使膜厚变薄、容易对纵横比高的结构进行成膜、能够减少针孔、能够发挥优异的台阶覆盖、能够在低温下成膜等的优点。

由于这样的优点，通过ald成膜的覆盖膜9成为薄的且具有优异的耐湿性的膜。覆盖膜9越薄，残留在覆盖膜9上的应力、由层间绝缘膜7与覆盖膜9的热膨胀系数差引起的热应力越小，因此能够有效地抑制由覆盖膜9引起的层叠体3的非预期的应变。因而，能够有效地抑制面发光激光器1的发光特性，尤其是激光ll的光量的变化，成为能够进行稳定的驱动的面发光激光器1。

尤其是，在本实施方式中，覆盖膜9的整个区域通过ald成膜。即，覆盖膜9的整个区域由原子层沉积膜构成。因而，在覆盖膜9的整个区域都能够发挥上述那样的优点。因此，成为跨整个区域都较薄并且具有优异的耐湿性的覆盖膜9。另外，也能够更有效地抑制由覆盖膜9引起的层叠体3的非预期的应变。

不过，作为覆盖膜9的结构，并没有特别限定，也可以是，覆盖膜9的一部分通过ald以外的成膜方法成膜。例如，如图5所示，覆盖膜9也可以是具有覆盖层间绝缘膜7的侧面并通过ald成膜的第一部分91和覆盖层间绝缘膜7的上表面并通过ald以外的成膜方法(例如，pvd、cvd等)成膜的第二部分92的结构。通过这样的结构，与本实施方式同样，也能够有效地抑制由覆盖膜9引起的层叠体3的非预期的应变。

如图1所示，第一电极81和第二电极82分别从覆盖膜9暴露。换言之，覆盖膜9形成为不与第一电极81、第二电极82的至少一部分重叠。由此，外部装置与第一电极81、第二电极82的电连接变得容易。另外，半导体基板2的外边缘部从覆盖膜9暴露。即，覆盖膜9形成为不与半导体基板2的外边缘部重叠。如在下文叙述的制造方法中说明的那样，通过在半导体晶片上形成多个面发光激光器1，并利用切割刀将它们单片化，从而得到面发光激光器1。假如在切割线上，即半导体基板2的外边缘部形成有覆盖膜9，则存在覆盖膜9堵塞于切割刀从而阻碍单片化的作业的风险。于是，通过将覆盖膜9形成为不与半导体基板2的外边缘部重叠，抑制了上述问题的产生，能够顺畅地进行单片化。

需要说明的是，作为覆盖膜9的厚度(平均厚度)，并没有特别限定，例如，优选地，在10nm以上且50nm以下的范围内，更优选地，在20nm以上且40nm以下的范围内。由此，成为具有足够高的耐湿性且足够薄的覆盖膜9。因而，能够更显著地发挥上述覆盖膜9的效果。另外，如果是这样的厚度，由于激光ll更可靠地透过覆盖膜9，因此能够防止激光ll的射出被覆盖膜9阻碍。

这里，图6中示出了形成有覆盖膜9的本实施方式的面发光激光器的高温高湿试验结果的图表，图7中示出了未形成覆盖膜9的比较例的面发光激光器的高温高湿试验结果的图表。在图6和图7的高温高湿试验中，将面发光激光器放置在温度85℃/湿度85％的环境下，测量激光ll的发光量(射出光量)随时间的变化。由图6和图7可知，在形成有覆盖膜9的面发光激光器中，激光ll的发光量随时间是稳定的，而在未形成覆盖膜9的面发光激光器中，激光ll的发光量不稳定，随时间降低。由此可知，通过覆盖膜9，发挥了优异的耐湿性。

以上，对面发光激光器1的结构进行了说明。这样的面发光激光器1具有：半导体基板2；谐振部3c，配置于半导体基板2上，并射出作为光的激光ll；配置于谐振部3c的侧面的层间绝缘膜7；以及覆盖谐振部3c和层间绝缘膜7的覆盖膜9。并且，覆盖膜9的配置于层间绝缘膜7的侧面的部分90(第一部分91)由原子层沉积膜构成。由此，能够更薄地形成覆盖膜9，并能够有效地抑制由覆盖膜9引起的层叠体3的非预期的应变。因而，能够有效地抑制面发光激光器1的发光特性，尤其是激光ll的光量的变化。进而，利用覆盖膜9，也能够有效地抑制水分渗入谐振部3c、层间绝缘膜7。因此，成为可靠性高并且能够进行稳定的驱动的面发光激光器1。尤其是，在本实施方式中，覆盖膜9的整个区域由原子层沉积膜构成。因而，能够更显著地发挥上述的效果。

另外，如上所述，原子层沉积膜可以由氧化铪、氧化铝以及氧化钽中的任意一种构成。由此，成为具有优异的耐湿性的覆盖膜9。因而，能够有效地抑制水分渗入谐振部3c、层间绝缘膜7。需要说明的是，原子层沉积膜由氧化铪构成是指，除了原子层沉积膜仅由氧化铪构成的情况外，还包括例如包含在制造上可能混入的材料等氧化铪以外的材料的情况。关于氧化铝和氧化钽也同样如此。

另外，如上所述，层间绝缘膜7可以由聚酰亚胺构成。由此，能够利用制造时的收缩对活性层32施加较大的应力。因此，面发光激光器1能够使激光ll的偏振方向更加稳定。另外，如上所述，层间绝缘膜7可以由氧化硅(sio2)构成。由此，成为具有足够的绝缘性的层间绝缘膜7。

另外，如上所述，面发光激光器1具有作为向谐振部3c施加电压的电极的第二电极82。并且，第二电极82配置于层间绝缘膜7上(层间绝缘膜7的上表面)。由此，能够使半导体基板2和第二电极82的间隙足够大，能够减小它们之间所形成的静电电容。

另外，如上所述，面发光激光器1具有作为对谐振部3c施加应变并使从谐振部3c射出的激光ll偏振的应变施加部的第一应变施加部3a和第二应变施加部3b。由此，能够使激光ll的偏振方向稳定。

接着，对面发光激光器1的制造方法进行说明。如图8所示，面发光激光器1的制造方法包括谐振部形成工序、绝缘层形成工序、电极形成工序、覆盖膜形成工序、图案化工序以及单片化工序。

[谐振部形成工序]

首先，如图9所示，准备一体形成多个半导体基板2而成的半导体晶片20，在该半导体晶片20上依次外延生长第一镜层31、活性层32、通过氧化而成为电流狭窄层34的被氧化层340、第二镜层33以及接触层35。作为外延生长的方法，例如可列举出mocvd(metalorganicchemicalvapordeposition：金属有机化合物化学气相沉积)法、mbe(molecularbeamepitaxy：分子束外延)法。

接下来，如图10所示，对接触层35、第二镜层33、被氧化层340、活性层32及第一镜层31进行图案化，在各半导体基板2上形成凸状的层叠体3。图案化例如可以使用光刻技术和蚀刻技术来进行。接下来，对各层叠体3中所包含的被氧化层340进行氧化，形成电流狭窄层34。另外，在该工序中，对于构成第一镜层31和第二镜层33的层，从其侧面进行氧化，从而在各层叠体3上形成氧化区域36。

[绝缘层形成工序]

接下来，如图11所示，在半导体晶片20上对覆盖各层叠体3的层间绝缘膜7进行成膜。需要说明的是，作为层间绝缘膜7的构成材料，可以使用聚酰亚胺。另外，层间绝缘膜7的成膜例如可以使用旋涂法等。接下来，如图12所示，对层间绝缘膜7进行图案化，使接触层35和第一镜层31的外周部从层间绝缘膜7暴露。层间绝缘膜7的图案化例如可以通过湿法蚀刻进行。接下来，通过对层间绝缘膜7进行加热处理(固化)而使其硬化，然后，在常温下冷却。通过该加热处理和冷却处理，层间绝缘膜7收缩，能够对活性层32施加较大的应力。

[电极形成工序]

接下来，如图13所示，在接触层35上和层间绝缘膜7上形成第二电极82，并在第一镜层31上形成第一电极81。需要说明的是，第一电极81和第二电极82例如可以通过真空蒸镀法和剥离法的组合等来形成。

[覆盖膜形成工序]

接下来，如图14所示，在半导体晶片20上对覆盖层间绝缘膜7的包括部分90的整个区域的覆盖膜9进行成膜。需要说明的是，作为覆盖膜9的构成材料，可以使用氧化铪、氧化铝。另外，覆盖膜9的成膜方法可以使用ald。通过使用ald，例如与pvd、cvd相比，能够形成又薄又致密的覆盖膜9，由覆盖膜9引起的应力难以作用于层叠体3。另外，与pvd、cvd相比，通过使用ald，能够将成膜时的加热温度抑制为较低，并能够减轻对层叠体3的热损伤。

例如，当覆盖膜9的构成材料为氧化铪时，优选地，在80℃以上120℃以下的范围内边加热半导体晶片20边进行成膜。由此，成为足够低的加热温度，能够更有效地减轻对层叠体3的热损伤，并且能够高精度地成膜覆盖膜9。

[图案化工序]

接下来，如图15所示，对覆盖膜9进行图案化，使第一电极81的至少一部分、第二电极82的至少一部分以及各半导体基板2的外周部(切割线dl)从覆盖膜9暴露。覆盖膜9的图案化例如可以通过干法蚀刻、湿法蚀刻进行。

[单片化工序]

接下来，如图16所示，针对每个半导体基板2将半导体晶片20单片化。单片化例如可以使用切割刀进行。这里，单片化通过沿着位于相邻的半导体基板2的交界的切割线dl(参见图15)切割半导体晶片20来进行，但如上所述，由于切割线dl上未形成覆盖膜9，因此切割刀不会因覆盖膜9而发生堵塞，从而能够顺利地进行单片化。

通过以上工序来制造面发光激光器1。如上所述，这样的面发光激光器1的制造方法包括：谐振部形成工序，在半导体基板2上形成包括射出光的谐振部3c的层叠体3；绝缘层形成工序，在层叠体3(谐振部3c)的侧面形成作为绝缘层的层间绝缘膜7；以及覆盖膜形成工序，形成覆盖层叠体3和层间绝缘膜7的覆盖膜9。并且，覆盖膜9中配置于层间绝缘膜7的侧面的部分通过原子层沉积法(ald)形成。根据这样的制造方法，例如与通过pvd、cvd成膜覆盖膜9的情况相比，能够更薄地且抑制厚度不均地形成覆盖膜9。因而，能够有效地抑制由覆盖膜9引起的层叠体3的非预期的应变，并能够有效地抑制面发光激光器1的发光特性尤其是激光ll的光量的变化。进而，利用覆盖膜9，也能够有效地抑制水分渗入谐振部3c、层间绝缘膜7。因此，得到可靠性高并且能够进行稳定的驱动的面发光激光器1。

另外，如上所述，面发光激光器1的制造方法还包括：电极形成工序，在绝缘层形成工序和覆盖膜形成工序之间进行，形成用于向谐振部3c施加电压的作为电极的第一电极81和第二电极82；以及图案化工序，在覆盖膜形成工序之后进行，对覆盖膜9进行图案化，使第一电极81、第二电极82暴露。由此，能够容易地进行对第一电极81、第二电极82的电连接。

另外，如上所述，在覆盖膜形成工序中，以80℃以上120℃以下的范围对半导体晶片20(半导体基板2)进行加热。由此，能够更有效地减轻对层叠体3的热损伤，并且能够高精度地成膜覆盖膜9。

<第二实施方式>

接着，对本发明的第二实施方式涉及的机器人及光信号传输装置进行说明。

图17是示出本发明的第二实施方式涉及的机器人的立体图。图18是示出机器人所具备的光信号传输装置的配置的图。图19是示出光信号传输装置的侧视图。图20是图19所示的光信号传输装置的剖视图(图21中的b-b线剖视图)。图21是图19所示的光信号传输装置所具有的第一基板的顶视图。

图17所示的机器人2000例如能够进行精密仪器、构成精密仪器的元器件的供料、卸料、运送及组装等的作业。不过，作为机器人2000的用途，并不限定于此。机器人2000是垂直多关节机器人。机器人2000具有基座2100和机械臂2200。另外，机械臂2200具有第一臂2210、第二臂2220、第三臂2230、第四臂2240、第五臂2250及第六臂2260。

第一臂2210相对于基座2100绕转动轴o1可转动地连接。另外，第二臂2220相对于第一臂2210绕转动轴o2可转动地连接。另外，第三臂2230相对于第二臂2220绕转动轴o3可转动地连接。另外，第四臂2240相对于第三臂2230绕转动轴o4可转动地连接。另外，第五臂2250相对于第四臂2240绕转动轴o5可转动地连接。另外，第六臂2260相对于第五臂2250绕转动轴o6可转动地连接。

另外，在机器人2000中，可以在第六臂2260的前端部可装卸地安装例如把持精密仪器、元器件等的机械手2500(图17中未示出)等的末端执行器。另外，机器人2000具有控制机器人2000的各部分的动作的个人计算机等的机器人控制装置2300。另外，机器人2000具有配置于基座2100及第一臂2210至第六臂2260的各连结部的驱动装置2400。各驱动装置2400例如具有成为臂的驱动源的电机、控制电机的驱动的控制器、减速器、编码器等。

另外，如图18所示，机器人2000具有配置于其内部的多个光信号传输装置1000。多个光信号传输装置1000包括：配置于基座2100内的光信号传输装置1000a’～1000g’；配置于第一臂2210内并经由光配线1900与光信号传输装置1000a’光学连接的光信号传输装置1000a”；配置于第二臂2220内并经由光配线1900与光信号传输装置1000b’光学连接的光信号传输装置1000b”；配置于第三臂2230内并经由光配线1900与光信号传输装置1000c’光学连接的光信号传输装置1000c”；配置于第四臂2240内并经由光配线1900与光信号传输装置1000d’光学连接的光信号传输装置1000d”；配置于第五臂2250内并经由光配线1900与光信号传输装置1000e’光学连接的光信号传输装置1000e”；配置于第六臂2260内并经由光配线1900与光信号传输装置1000f’光学连接的光信号传输装置1000f”；以及配置于机械手2500内并经由光配线1900与光信号传输装置1000g’光学连接的光信号传输装置1000g”。

需要说明的是，机器人2000具有至少一个光信号传输装置1000即可，例如，也可以省略光信号传输装置1000a’～1000g”中的一部分。由于光信号传输装置1000a’～1000g”是彼此相同的结构，因此，下面，将它们作为光信号传输装置1000统一说明。

如图19所示，光信号传输装置1000具有第一基板1100、第二基板1200、配置于第一基板1100的光电转换部1300、配置于第二基板1200的电路元件1400和端子部1500以及连接第一基板1100和第二基板1200的基板连接部1600。另外，光电转换部1300具有光学元件1310、光波导1320和连接器1330。光学元件1310具有生成从电信号转换的第一光信号ls1的功能和接收第二光信号ls2并将其转换成电信号的功能。

如图20所示，光学元件1310具有封装1311以及容纳在封装1311中的发光元件1314、受光元件1315和放大电路1316。并且，利用从发光元件1314射出的光生成第一光信号ls1，并利用受光元件1315接收第二光信号ls2。在本实施方式中，使用上述的面发光激光器1作为发光元件1314。

封装1311具有底座1312和盖1313，底座1312具有向上表面侧开放的凹部，盖1313接合于底座1312的上表面，并堵塞凹部的开口。盖1313由玻璃构成，其使第一光信号ls1、第二光信号ls2透过。放大电路1316是跨阻放大器(tia)，其对受光元件1315所输出的电流信号进行阻抗转换、放大，并作为电压信号进行输出。

需要说明的是，封装1311也可以省略。由此，能够实现光信号传输装置1000的小型化。这种情况下，可以采用将发光元件1314、受光元件1315和放大电路1316配置于第一基板1100的上表面、并借助间隔件将光波导1320固定于第一基板1100的结构。这种情况下，虽然发光元件1314暴露到外部，但如上所述，由于用作发光元件1314的面发光激光器1具有优异的耐湿性，因此能够发挥优异的可靠性。

光波导1320与光学元件1310光学连接。如图21所示，光波导1320呈带状，带状的基端部位于盖1313上。并且，光波导1320在其基端部经由图中未示出的粘结剂接合于盖1313的上表面。

另外，如图21所示，光波导1320具有：用于传播第一光信号ls1的第一光传输路径1321；用于传播第二光信号ls2的第二光传输路径1322；以及覆盖第一光传输路径1321和第二光传输路径1322的基部1323。这样的光波导1320例如是由聚合物形成的聚合物光波导(有机光波导)。这样的光波导1320经由连接器1330连接于光配线1900。

如图19所示，电路元件1400设置于第二基板1200的下表面。电路元件1400能够执行用于光学元件1310的电信号处理、控制。这样的电路元件1400中包括例如切换对发光元件1314的电流的ldd电路、转换信号电平的电平转换电路等。

基板连接部1600将第一基板1100和第二基板1200连接起来并固定，并且电连接第一基板1100上的光学元件1310和第二基板1200上的电路元件1400。如图19所示，基板连接部1600具有固定于第一基板1100的第一基板连接片1610和固定于第二基板1200的第二基板连接片1620。

端子部1500设置于第二基板1200的基端侧。并且，光信号传输装置1000经由端子部1500与其它电子元器件电连接。作为经由端子部1500与光信号传输装置1000电连接的电子元器件，并没有特别限定，例如，如图17所示，可列举出驱动装置2400。这种情况下，能够将从机器人控制装置2300发送至驱动装置2400的控制器的信号(控制信号)作为第二光信号ls2进行发送，并将从编码器发送至机器人控制装置2300的输出信号作为第一光信号ls1进行发送。由此，能够提高机器人控制装置2300和驱动装置2400之间的通信速度。

如上所述，光信号传输装置1000具有面发光激光器1(发光元件1314)。因而，能够享有上述的面发光激光器1的效果，成为可靠性高的光信号传输装置1000。

另外，机器人2000具有光信号传输装置1000。即，机器人2000具有面发光激光器1(发光元件1314)。因而，能够享有上述的面发光激光器1的效果，成为可靠性高的机器人2000。

需要说明的是，作为机器人2000的结构，并没有特别限定，例如，臂的个数既可以是1根至5根，也可以是7根以上。另外，机器人2000也可以是水平关节机器人(scara机器人)、双臂机器人。

<第三实施方式>

接着，对本发明的第三实施方式涉及的原子振荡器进行说明。

图22是示出本发明的第三实施方式涉及的原子振荡器的整体结构的框图。

图22所示的原子振荡器3000是利用当向碱金属原子同时照射两束特定的不同波长的共振光时而产生的这两束共振光未被碱金属原子吸収而透过的现象的量子干涉效应(cpt：coherentpopulationtrapping，相干布居数囚禁)的原子振荡器。需要说明的是，基于该量子干涉效应的现象也被称作电磁感应透明化(eit：electromagneticallyinducedtransparency)现象。

如图22所示，原子振荡器3000具有封装部3100和电连接至封装部3100的控制部3200。封装部3100具有用于射出光的光源3110(光源部)、密封有例如铷原子、铯原子等的碱金属原子的原子光电管3120(充气光电管)以及光检测器3130(光检测部)，它们容纳在未图示的封装内。在本实施方式中，使用上述的面发光激光器1作为光源3110。

控制部3200具有第一检波电路3310、第一调制电路3320、第一低频振荡器3330、驱动电路3340、第二检波电路3410、电压控制型晶体振荡器3420(vcxo：voltagecontrolledcrystaloscillators)、第二调制电路3430、第二低频振荡器3440、锁相环电路3450(pll：phaselockedloop)以及自动增益控制电路3460(agc：自动增益控制放大器)，它们设置于封装部3100的封装的外部。

驱动电路3340向光源3110供应在偏压电流上叠加调制电流而得的驱动电流。由此，光源3110射出与偏压电流的电流值对应的中心波长的光和相对于该光的波长向两侧偏离与调制电流的频率对应的波长的量的波长的两束边带光(第一光和第二光)。该两束边带光穿过原子光电管3120，并通过光检测器3130检测。第一检波电路3310、第一调制电路3320及第一低频振荡器3330基于光检测器3130的检测结果调整驱动电路3340的偏压电流的电流值。

另外，第二检波电路3410、电压控制型晶体振荡器3420、第二调制电路3430、第二低频振荡器3440及锁相环电路3450发挥“信号生成部3500”的作用，该信号生成部3500基于光检测器3130的检测结果，生成与原子光电管3120内的碱金属原子的两个基态能级间的跃迁频率对应的微波信号。信号生成部3500调整用作调制电流的微波信号的频率，以产生基于上述的两个边带光及原子光电管3120内的碱金属原子的eit现象，并且信号生成部3500以规定的频率使电压控制型晶体振荡器3420的输出信号稳定，并将该输出信号作为原子振荡器3000的时钟信号进行输出。

自动增益控制电路3460调整来自信号生成部3500的调制电流(微波信号)的振幅并输入至驱动电路3340。

如上所述，原子振荡器3000具有面发光激光器1(光源3110)。因而，能够享有上述的面发光激光器1的效果，成为可靠性高的原子振荡器3000。

以上，基于图示的实施方式对本发明的面发光激光器、面发光激光器的制造方法、光信号传输装置、机器人及原子振荡器进行了说明，但本发明并不限定于此，各部分的结构可以置换成具有相同功能的任意结构。另外，也可以向本发明添加其它任意的构成物。另外，也可以适当组合各实施方式。

另外，在上述的实施方式中，说明了algaas系的面发光激光器，但本发明涉及的面发光激光器也可以根据振荡波长而使用例如gainp系、znsse系、ingan系、algan系、ingaas系、gainnas系、gaassb系的半导体材料。