CN101924323B - 多波长半导体激光器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多波长半导体激光器装置。在将波长不同的激光二极管芯片横向排列来构成多波长半导体激光器装置的情况下，各激光二极管芯片的发光点间的距离变长，光学设计困难。此外，在将各激光二极管芯片纵向层叠的情况下，组装程序复杂、制造成本变高。本发明在1个热沉上安装波长不同的多个激光器芯片，构成多波长半导体激光器装置。能够提供光学设计容易、散热特性优越、并且容易制造的多波长半导体激光器装置。

Description

多波长半导体激光器装置
技术领域
本发明涉及具有放射波长不同的光的多个激光二极管的多波长半导体激光器装置。 
背景技术
CD、DVD、BD(Blue-ray Disc，蓝光光盘)等的光盘作为大容量的记录介质，现在被广泛地利用。这些光盘的记录/再生中使用的激光二极管(以下，称为LD)的振荡波长各自不同，CD用LD的振荡波长是780nm带(红外)，DVD用LD的振荡波长是650nm带(红色)，BD用LD的振荡波长是405nm带(蓝紫色)。因此，为了在一个光盘装置中处理CD、DVD和BD的信息，需要红外、红色、蓝紫色这3个光源。 
在将波长不同的激光二极管芯片横向排列来构成多波长半导体激光器装置的情况下，各激光二极管芯片的发光点间的距离变长，光学设计困难。因此，作为现有的多波长半导体激光器装置，有通过在热沉(heatsink)上设置的蓝紫色LD上粘接红色LD和红外LD而并列设置，从而在一个光盘装置中能够处理CD、DVD和BD的信息的装置(例如，参照专利文献1)。 
专利文献1：日本专利申请特开2006-59471号公报 
本发明要解决的课题 
可是，在专利文献1记述的多波长激光器装置中，由于将红外LD和红色LD粘接在蓝紫色LD上进行配置，所以存在红外LD和红色LD在工作时产生的热不能对热沉有效率地散热的问题。此外，还有组装程序复杂、制造成本变高的问题。 
发明内容
本发明正是为了解决上述问题点而完成的，提供一种各激光二极管芯片的发光点间的距离短、光学设计容易、散热特性优越、并且容 易制造多波长半导体激光器装置。 
用于解决课题的方法 
本发明的多波长半导体激光器装置的特征在于，具有：块(block)；以及振荡波长不同的多个激光二极管，在上述块中在规定的方向上形成有具有底面和2个侧面的、剖面为コ字型的槽，上述激光二极管以该激光二极管发出的激光的射出方向沿着上述规定方向的方式配置在上述槽的上述底面上和上述侧面上。 
此外，本发明的多波长半导体激光器装置的特征在于，具有：块；以及振荡波长不同的多个激光二极管，在上述块中在规定的方向上形成有具有2个侧面的、剖面为V字型的槽，上述激光二极管以该激光二极管发出的激光的射出方向沿着上述规定方向的方式配置在上述槽的两侧面上。 
此外，本发明的多波长半导体激光器装置的特征在于，具有：块；以及振荡波长不同的多个激光二极管，在上述块中形成有矩形形状的突起部，上述激光二极管配置在上述突起部的上表面上和侧面上。 
此外，本发明的多波长半导体激光器装置的特征在于，具有：块；以及振荡波长不同的多个激光二极管，在上述块中形成有平面和该平面上的突起部，上述激光二极管配置在上述平面上和上述突起部的侧面上。 
发明的效果 
根据本发明，能够获得一种各激光二极管芯片的发光点间的距离短、光学设计容易、散热特性优越、并且容易制造的多波长半导体激光器装置。 
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的多波长半导体激光器装置的结构的概略立体图。 
图2是表示本发明的一个实施方式的多波长半导体激光器装置的结构的概略俯视图。 
图3是表示本发明的另一个实施方式的多波长半导体激光器装置 的结构的概略立体图。 
图4是表示本发明的另一个实施方式的多波长半导体激光器装置的结构的概略俯视图。 
图5是表示本发明的另一个实施方式的多波长半导体激光器装置的结构的概略俯视图。 
图6是表示本发明的另一个实施方式的多波长半导体激光器装置的结构的概略俯视图。 
图7是表示本发明的另一个实施方式的多波长半导体激光器装置的结构的概略俯视图。 
附图标记说明 
103 块 
105 槽 
107 底面 
109 侧面 
111 激光二极管 
205 槽 
209 侧面 
301 突起部 
303 上表面 
305 侧面 
401 平面 
403 突起部 
405 侧面 
具体实施方式
实施方式1 
图1是实施方式1的多波长半导体激光器装置的立体图。此外，图2是本实施方式1的多波长半导体激光器装置的俯视图。本实施方式的多波长半导体激光器装置具备：芯柱(stem)101，将金属板材成形为圆板状；圆柱状的块103，底面载置在芯柱101的上表面；LD111，设置在块103的侧面形成的、剖面为コ字型的槽105的底面107上和侧面109上；引脚(lead pin)113，贯通芯柱101而设置；接合线115，连接LD111和引脚113；以及接地针117，接合于芯柱101。 
块103以铜合金等的导热率高的金属材料形成，以在块103的侧面形成的槽105的方向与设置在槽105的底面107上和侧面109上的LD111的光的射出方向(谐振器方向)一致的方式形成。在本实施方式中，槽105的剖面形状朝向开口方向扩展。即，槽的开口最上方部分的宽度L2变得比槽105的底面107的宽度L1大，因此，LD111的芯片焊接(die bond)和引线键控(wire bonding)变得更容易。 
3个LD111分别被软钎焊到形成在块103的槽105的底面107上和侧面109上。LD111的在槽105的底面107上和侧面109上的设置，也可以隔着基台(submount)设置。这些LD111以从各LD111放出的激光向与槽105的方向平行的方向放射的方式配置。再有，3个LD111的振荡波长分别是780nm带(红外)、650nm带(红色)、405nm带(蓝紫色)，设置顺序并不特别限定。 
引脚113隔着绝缘体贯通芯柱101，在与设置在块103的槽105的各LD111相向的位置配置。引脚113与各LD111的p侧电极(未图示)以接合线115电连接。 
接地针117与芯柱101通过熔接而接合，经由芯柱101和块103与各LD111的n侧电极(未图示)电连接。 
通过以这样的方式构成多波长半导体激光器装置，使3个LD111直接或隔着基台软钎焊到块103，因此能够经由该块103使各LD111工作时产生的热有效率地向外部散热。 
进而，通过在与设置在块103的槽105的各LD111相向的位置配置引脚113，从而引脚113和各LD111的引线键控变得容易，与现有技术相比，组装程序变得容易，能够降低多波长半导体激光器装置的制造成本。 
在本实施方式中，将形成在块103的槽105的剖面形状作为朝向开口方向而扩展的形状，但本发明并不限定于该形状，槽105的相向的侧面109是相互平行的面，即图2的L1、L2是L1＝L2也可，进而是L1＞L2也可。特别是如本实施方式那样，通过将槽105的剖面形状作为朝向开口方向扩展的形状(L1＜L2)，能够更容易地进行LD111的芯片焊接和引线键控。 
此外，在本实施方式中，将块103作为在圆柱形成了槽105的形状，但本发明并不限定于这样的形状，剖面是在多角形的多角柱状形成了槽的形状也可。 
此外，在本实施方式中，将在芯柱101之外形成的块103载置在芯柱101上，但通过模具加工等以整体成型的方式形成芯柱101和块103也可。 
根据本实施方式，以如下方式构成多波长半导体激光器装置，即其具有：块103；和振荡波长不同的多个LD111，在块103中在规定方向上形成有具有底面107和2个侧面109的剖面为コ字型的槽105，LD111以该LD发出的激光的射出方向沿着上述规定方向的方式配置在槽105的底面107上和侧面109上，因此能够获得各LD111的发光点间的距离短、光学设计容易、散热特性优越、并且容易制造的多波长半导体激光器装置。 
实施方式2 
图3表示本发明的另外的实施方式2的多波长半导体激光器装置的立体图。此外，图4表示本实施方式2的多波长半导体激光器装置的俯视图。本实施方式2的多波长半导体激光器装置是以2波长LD构成多个LD的1个的装置。 
本实施方式2的多波长半导体激光器装置具备：芯柱101，将金属板材成形为圆板状；圆柱状的块103，底面载置在芯柱101的上表面，2个LD111，在块103的侧面形成的剖面为V字型的槽205的2个侧面209上设置；引脚113，贯通芯柱101而设置；接合线115，连接LD111和引脚113；以及接地针117，接合于芯柱101。 
块103以铜合金等的导热率高的金属材料形成，以块103的侧面形成的槽205的方向与设置在槽205的2个侧面209上的LD111的谐振器方向一致的方式形成。在本实施方式2中，槽205的剖面形状朝向开口方向扩展为V字状，LD111的芯片焊接和引线键控变得更容易。 
2个LD111分别被软钎焊到形成在块103的槽205的2个侧面209上。LD111在槽205的侧面209上的设置，与实施方式1同样地，也可以隔着基台设置。这些LD111以从各LD111放射的激光向与槽205的方向平行的方向放射的方式配置。2个LD111中，一方是能够放射振荡波长为780nm带(红外)和650nm带(红色)的激光的2波长LD， 另一方是振荡波长为405nm带(蓝紫色)的蓝紫LD。设置顺序并不被特别限定。 
引脚113隔着绝缘体贯通芯柱101，配置在与设置在块103的槽205的各LD111相向的位置。引脚113与各LD111的p侧电极(未图示)以接合线115电连接。 
接地针117与芯柱101通过熔接而接合，经由芯柱101和块103与各LD111的n侧电极(未图示)电连接。 
通过以这样的方式构成多波长半导体激光器装置，使2个LD111的两方直接或隔着基台软钎焊到块103，因此能够经由该块103使各LD111工作时产生的热有效率地向外部散热。 
进而，通过将引脚113配置在与设置在块103的槽205的各LD111相向的位置，从而引脚113和各LD111的引线键控变得容易，与现有技术相比，组装程序变得容易，能够降低多波长半导体激光器装置的制造成本。 
特别是形成在块103的槽205成为其剖面形状朝向开口方向扩展的V字型状，因此能够更容易地进行LD111的芯片焊接和引线键控。 
此外，在本实施方式2中，将块103作为在圆柱形成了槽205的形状，但本发明并不限定于这样的形状，与实施方式1同样地，是在剖面为多角形的多角柱状形成槽的形状也可。 
此外，使3个接合线115与连接的引脚113的连接位置分别错开也可，此外，改变引脚113的长度也可。通过使接合线115与引脚113的连接位置错开、或改变引脚113的长度，能够更容易地进行引线键控。 
根据本实施方式2，以如下方式构成多波长半导体激光器装置，即其具有：块103；和振荡波长不同的多个LD111，在块103中在规定方向上形成有具有2个侧面209的剖面为V字型的槽205，LD111以该LD发出的激光的射出方向沿着上述规定方向的方式配置在槽205的两侧面209上，因此能够获得各LD111的发光点间的距离短、光学设计容易、散热特性优越、并且容易制造的多波长半导体激光器装置。 
实施方式3 
图5表示本发明的另外的实施方式的多波长半导体激光器装置的 俯视图。本实施方式3的多波长半导体激光器装置具备：芯柱101，将金属板材成形为圆板状；块103，底面载置在芯柱101的上表面，具有剖面为矩形形状的突起部301，以及LD111，在突起部301的上表面303上和侧面305上设置。其它的结构与实施方式1相同。 
设置在突起部301的上表面303上和侧面305上的LD111以其激光的射出方向成为同一方向的方式配置。此外，LD111与实施方式1同样地，隔着基台而设置也可。 
通过以这样的方式构成多波长半导体激光器装置，使3个LD111直接或隔着基台软钎焊到形成在块103的矩形形状的突起部301，因此能够经由该块103使各LD111工作时产生的热有效率地向外部散热。 
根据本实施方式3，以如下方式构成多波长半导体激光器装置，即其具有：块103；和振荡波长不同的多个LD111，在块103形成有矩形形状的突起部301，LD111配置在突起部301的上表面303上和侧面305上，因此能够获得各LD111的发光点间的距离短、光学设计容易、散热特性优越、并且容易制造的多波长半导体激光器装置。因此，这样的多波长半导体激光器装置也能够获得与实施方式1同样的效果。 
实施方式4 
图6表示本发明的另外的实施方式的多波长半导体激光器装置的俯视图。本实施方式4的多波长半导体激光器装置具备：芯柱101，将金属板材成形为圆板状；块103，底面载置在芯柱101的上表面；以及LD111，在块103的平面401上和在平面401形成的突起部403的侧面405上设置。其它的结构与实施方式1相同。 
设置在块103的平面401上和突起部403的侧面405上的LD111以其激光的射出方向成为同一方向的方式配置。此外，LD111与实施方式1同样地，隔着基台而设置也可。 
通过以这样的方式构成多波长半导体激光器装置，使3个LD111直接或隔着基台软钎焊到块103的平面401上和突起部403的侧面405上，因此能够经由该块103使各LD111工作时产生的热有效率地向外部散热。 
根据本实施方式4，以如下方式构成多波长半导体激光器装置，即其具有：块103；和振荡波长不同的多个LD111，块103具有平面401 和突起部403，LD111配置在平面401上和突起部403的侧面405上，因此能够获得各LD111的发光点间的距离短、光学设计容易、散热特性优越、并且容易制造的多波长半导体激光器装置。因此，这样的多波长半导体激光器装置也能够获得与实施方式1同样的效果。 
实施方式5 
图7表示本发明的另外的实施方式的多波长半导体激光器装置的俯视图。本实施方式5的多波长半导体激光器装置具备：芯柱101，将金属板材成形为圆板状；块103，底面载置在芯柱101的上表面；以及LD111，在块103的平面401上和在平面401形成的突起部403的2个侧面405上设置。其它的结构与实施方式1相同。 
设置在块103的平面401上和突起部403的2个侧面405上的LD111以其激光的射出方向成为同一方向的方式配置。此外，LD111与实施方式1同样地，隔着基台而设置也可。 
通过以这样的方式构成多波长半导体激光器装置，使3个LD111直接或隔着基台软钎焊到在块103的平面401上和突起部403的2个侧面405上，因此能够经由该块103使各LD111工作时产生的热有效率地向外部散热。 
根据本实施方式5，以如下方式构成多波长半导体激光器装置，即其具有：块103；和振荡波长不同的多个LD111，块103具有平面401和突起部403，LD111配置在平面401上和突起部403的2个侧面405上，因此能够获得各LD111的发光点间的距离短、光学设计容易、散热特性优越、并且容易制造的多波长半导体激光器装置。因此，这样的多波长半导体激光器装置也能够获得与实施方式1同样的效果。 
再有，在附图和说明书中公开了本发明的典型的优选实施方式，使用了特定的用语，但这仅是通常并且以记述的含义进行使用，不用说其目的并不是对本说明书的技术方案所要求的保护范围进行限定。 

Claims (11)

1.一种多波长半导体激光器装置，其特征在于，具有：
块；以及
振荡波长不同的多个激光二极管，
在所述块中在规定的方向上形成有具有底面和2个侧面的剖面为コ字型的槽，
所述多个激光二极管以该多个激光二极管发出的激光的射出方向沿着所述规定的方向的方式在所述槽的所述底面和所述2个侧面上一个一个地被配置。
2.根据权利要求1所述的多波长半导体激光器装置，其特征在于，
所述2个侧面从所述底面朝向槽的开口方向扩展。
3.根据权利要求1所述的多波长半导体激光器装置，其特征在于，
所述块的底面载置在将金属板材成形为圆板状的芯柱的上表面。
4.一种多波长半导体激光器装置，其特征在于，具有：
块；以及
振荡波长不同的2个激光二极管，所述2个激光二极管中的一个为2波长激光二极管，
在所述块中在规定的方向上形成有具有2个侧面的剖面为V字型的槽，
所述2个激光二极管以该2个激光二极管发出的激光的射出方向沿着所述规定的方向的方式在所述槽的两侧面上一个一个地被配置。
5.根据权利要求4所述的多波长半导体激光器装置，其特征在于，
所述块的底面载置在将金属板材成形为圆板状的芯柱的上表面。
6.一种多波长半导体激光器装置，其特征在于，具有：
块；以及
振荡波长不同的多个激光二极管，
在所述块中形成有具有上表面和2个侧面的矩形形状的突起部，
所述多个激光二极管在所述突起部的所述上表面和所述2个侧面一个一个地被配置，所述多个激光二极管向相同方向射出激光。
7.根据权利要求6所述的多波长半导体激光器装置，其特征在于，
所述块的底面载置在将金属板材成形为圆板状的芯柱的上表面。
8.一种多波长半导体激光器装置，其特征在于，具有：
块，形成有具有第1侧面和第2侧面的突起部；以及
振荡波长不同的多个激光二极管，
在所述块中形成有与所述第1侧面以规定的角度交叉的第1平面和与所述第2侧面以规定的角度交叉的第2平面，
所述多个激光二极管在第1侧面、第2侧面、第1平面、第2平面中的3个面一个一个地被配置，所述多个激光二极管向相同方向射出激光。
9.根据权利要求8所述的多波长半导体激光器装置，其特征在于，
所述块的底面载置在将金属板材成形为圆板状的芯柱的上表面。
10.根据权利要求8所述的多波长半导体激光器装置，其特征在于，
2个激光二极管在所述第1平面和所述第2平面一个一个地被配置。
11.根据权利要求8所述的多波长半导体激光器装置，其特征在于，
2个激光二极管在所述第1侧面和所述第2侧面一个一个地被配置。
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