CN1273703A - 半导体激光装置 - Google Patents

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Abstract

半导体激光装置(100)具有直接或经底座搭载在散热块(2)上、出射波长不同的第一半导体激光元件(31)和第二半导体激光元件(32)。这些半导体激光元件各个出射光轴(A、B)相互大致平行。设第一半导体激光元件(31)的出射光轴(A)、和配置在半导体激光装置前方(半导体激光元件的前方出射端面侧)的聚光镜(71)的中心轴(O)之间的距离为d1,第二半导体激光元件(32)的出射光轴(B)和上述聚光镜的中心轴之间的距离为d2,并且上述第一及第二半导体激光元件的出射光轴间距为L,则第一及第二半导体激光元件(31、32)被搭载在散热块(2)上,使得满足关系式0≤L≤d1+d2≤160μm。

Description

半导体激光装置
技术领域
本发明涉及半导体激光装置，适合构成在不同光盘上读写信息的光学头(光ピツクアツプ)。
背景技术
光盘由于记录容量大、和读取所需时间不随信息记录位置变化这一随机存取特性，所以不仅是图像、声音的记录，还广泛用于计算机的外部存储等。然而，因用途不同而使用不同光盘，用于在每种光盘上读写信息的光学头被要求的特性不同。
通常，在读取用于记录声音信息的紧致盘(CD)、或者将CD格式化为计算机的外部存储的CD-ROM的光学头中，光点半径大也可以，所以光源采用波长780nm附近的红外半导体激光装置，聚光镜的数值孔径(NA)为0.45左右。
另一方面，在读取存储容量大、用于记录图像信息等的数字多用盘(DVD)的光学头中，需要缩小光点，所以光源采用波长630～680nm附近的红色半导体激光装置，聚光镜的数值孔径(NA)为0.6左右。在DVD用的光学头中，如果使用孔径光阑等来调整聚光镜的NA，则也能够读取CD、CD-ROM。
此外，与CD的信息记录格式相同、只能一次写入信息的称为CD-R的光盘，近年来爆发性地普及开来。CD-R具有能够用通常的CD用光学头来读取信号、光盘本身的价格便宜这一特征。CD-R考虑到与CD的兼容性，使用的有机材料记录膜被设计得适合对波长780nm附近的光来写入、读取信息。因此，CD-R如果不采用红外激光器作为光源的光学头，则不能读取信息。
为了用1个光学头来读取如上所述大量使用的CD、CD-ROM、CD-R、DVD等不同光盘的信息，光源需要红色半导体激光器和红外半导体激光器。
对于每种光盘替换光学头很不方便，同时装置增大，所以希望开发一种光学头，对于任何光盘不用替换光学头即可读写信息，与现有CD用光学头相比，大小、制作难度都不变。
为了实现对于不同光盘都能读写信息的光学头，如前所述，需要红外半导体激光器和红色半导体激光器这2种激光源。这些激光源的大小限制了光学头的大小。即，现有半导体激光装置的内部结构例如如图6所示。
在图6中，半导体激光元件3使用导电粘合剂或金属焊料等(未图示)固定在与金属制圆盘构成的台座1一体形成的散热块2上。半导体激光元件通常宽200μm，长250μm，厚100μm左右。散热块2通过成形来制作平坦面，所以一边为2mm以上。
在台座1的凹部1a上，设有监视用光电二极管(PD)6，用于监视从半导体激光元件3的后方端面出射的光的强度。监视用PD 6用预先施加在台座的凹部1a的底面和监视用PD 6的下面上的导电粘合剂或金属焊料等(未图示)固定。
上述半导体激光元件3、散热块2、监视用PD 6被收纳在一个封装内，所以盖上具有激光出射用窗的帽(未图示)后，将该帽焊接在台座1上。帽的焊接在氮、氩等惰性气体或干燥空气中进行，使得封装内部不残留湿气。进行没有间隙的焊接，使得封装内部保持气密，也防止外部来的湿气的侵入，防止半导体激光元件3、监视用PD 6等半导体元件的长期恶化。
为了进行半导体元件和外部之间的电连接，在与台座1绝缘的状态下，设置多个贯通台座1的引脚(リ-ドピン)。即，半导体激光元件3的上部电极3a、和直径约0.2mm的引脚51的平坦部51a之间用金属线501电连接。监视用PD 6的表面电极6a和引脚52的尖端也通过金属线502连接。为了绝缘，台座1和引脚51、52之间设有0.1mm以上的间隙，用绝缘物相互固定。
上述帽具有与上述引脚不接触的内径，为了保持气密，与台座1接触的部分具有宽0.5mm左右的平坦部。因此，台座1的大小必须是直径3.8mm以上。
半导体激光元件3的出射光轴C为通过发光点301、与前方端面垂直的方向。另一方面，在用作光源的半导体激光器的出射光轴和聚光镜的中心轴之间的距离足够近的情况下，最好如果在80μm以下，则能够从光盘读取信息。即，随着半导体激光器的出射光轴和聚光镜的中心轴之间的距离增大，球差按二次函数增加，其结果是，聚光点直径增大，不能读取信息。例如，在光盘系统中，球差能够容许的极限设为马来歇尔(マレシヤル)极限(0.07λ，λ是激光的波长)。在用于普通光学头的聚光镜中，如果聚光镜的中心轴和半导体激光元件的出射光轴偏差80μm左右，则会超过马来歇尔极限。
如果在光源中将红外半导体激光器和红色半导体激光器单纯并列使用，则如上所述，台座1的直径为3.8mm以上，所以红外激光和红色激光的光轴间距L也为3.8mm以上。在此情况下，各激光的光轴和聚光镜的中心轴之间的距离完全超过80μm。因此，如果不移动聚光镜，则不能对不同光盘读写信息。
为了解决上述课题，图7所示的光学头记载于日经电子，1997年4月21日发行，No.687 138页。在本光学头中，将图6所示结构的红色及红外半导体激光装置用作光源101、102，但是使用棱镜76进行调整，使得这两个激光的出射光轴间距充分小，不用移动聚光镜71，即可对不同光盘81及82读写信息。
下面详细说明图7的光学头的操作。在本光学头中，为了提高光的利用效率，将偏振光分光镜用作棱镜76。红外激光和红色激光的偏振光方向互相正交，在偏振光分光镜中，它们的出射光分别完全透过、反射。这些光通过1/4波片72，变换为彼此旋转方向相反的圆偏振光，由光盘81或82反射，再通过1/4波片72，变换为互相正交的直线偏振光，红外光由偏振光分光镜76完全反射，而红色光则完全透过，分别返回半导体激光装置进行检测。
准直镜75具有将半导体激光装置101、102发出的光变换为平行光的功能，在理想时没有也不成问题，但是在实用上，有则可以稳定光学头的特性。
来自半导体激光装置102的红色激光通过偏振光全息器73使光束直径扩大，使聚光镜71的有效NA增大，使聚光点直径成为适合读取DVD信息的大小。该偏振光全息器73对偏振光方向正交的红外激光没有任何影响，所以对红外光，聚光镜71的有效NA小，聚光点直径成为适合读取CD信息的大小。
安装在红外半导体激光装置101上的全息元件77具有下述功能：产生轨道控制用的3个光束，同时将光盘81反射而返回的信号光的方向变换为入射到信号用PD(未图示)。
本光学头的装配大致按照下述顺序。首先，相对于聚光镜71的中心轴O，将棱镜76、准直镜75、上扬镜74、偏振光全息器73、1/4波片72各光学元件调整、设置到规定的位置。红色半导体激光装置102设置得使得其出射光轴B与聚光镜71的中心轴O大体一致。接着，调整红外半导体激光装置101的出射光轴A，使得由棱镜76变换90°方向后，与聚光镜71的中心轴O平行。进而，平行移动红外半导体激光装置101并进行调整，使得出射光轴A和聚光镜71的中心轴O大体一致。
如果将聚光镜71作为基准，则需要调整棱镜76、红色半导体激光装置102、红外半导体激光装置101等光学部件的位置。在设各光学元件离理想位置的偏差量分别为s1、s2、s3时，机械搭载精度S由式(1)表示。 S = s 1 2 + s 2 2 + s 3 2 . . . ( 1 ) 如果部件个数增多，则搭载精度S增大，装配变得困难。这样，要想制作以图6所示的现有半导体激光装置为光源、能够对不同光盘读写信息的光学头，与无需棱镜的现有CD用光学头相比，制作极其困难。
发明概述
本发明就是鉴于此课题而提出的，其目的在于提供一种半导体激光装置，不用增加部件个数，因此能够用与现有光学头同等的装配技术来实现能对CD、CD-R、DVD等不同光盘读写信息的光学头。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于光学头的半导体激光装置，该光学头选择来自出射波长不同的两个半导体激光元件的出射光中某一个，经包含聚光镜的光学系统将该出射光聚光到不同光盘上，来读写信息，其特征在于，
该半导体激光装置包括：
散热块；以及
第一半导体激光元件及第二半导体激光元件，具有不同出射波长，搭载在上述散热块上，使得各个出射光轴相互大致平行；
设上述第一半导体激光元件的出射光轴和上述聚光镜的中心轴之间的距离为d1，第二半导体激光元件的出射光轴和上述聚光镜的中心轴之间的距离为d2，上述第一及第二半导体激光元件的出射光轴间距为L，将上述第一及第二半导体激光元件搭载在上述散热块上，使得满足下述关系式
0≤L≤d1+d2≤160μm。
上述第一及第二半导体激光元件的出射光轴间距L最好是160μm的根据是下述理由。
聚光镜的中心轴和半导体激光元件的出射光轴一致是理想的。即，是半导体激光元件的发光点位于聚光镜的中心轴上的情况。如果聚光镜的中心轴和半导体激光元件的出射光轴偏离，则如上所述，球差按二次函数增加，其结果是，聚光点直径增大，不能读取信息。例如，在光盘系统中，球差能够容许的极限设为马来歇尔极限(0.07λ)。在用于普通光学头的聚光镜中，如果聚光镜的中心轴和半导体激光元件的出射光轴偏差80μm左右，则会超过马来歇尔极限。设不同的两个半导体激光元件各个出射光轴和聚光镜的中心轴之间的距离分别为d1、d2，则d1、d2两者都不能超过80μm。如果这两个半导体激光元件的出射光轴间的距离L是160μm，则如果聚光镜的中心轴通过连结两个半导体激光元件发光点的线段，这种条件成立，而如果L不满160μm，则即使聚光镜的中心轴通过上述线段外，该条件也成立。另一方面，在L超过160μm的情况下，不管怎样配置聚光镜的中心轴，d1、d2中的至少一方也会超过80μm。由此，160μm是L的容许极限。
第一半导体激光元件例如是红外线激光元件，第二半导体激光元件例如是红色激光元件。当然也可以使用蓝色等其他颜色的半导体激光元件。
上述结构的半导体激光装置将半导体激光元件搭载在同一散热块上，而且聚光镜和第一及第二半导体激光元件之间有0≤L≤d1+d2≤160μm的关系，所以能够使d1、d2分别在80μm以下，因此，如果使用该半导体激光装置，不用移动聚光镜，也不用增加部件个数，即可制作能够对不同光盘读写信息的光学头。
更详细地说，组装有上述结构的半导体激光装置的光学头装置能够在平行而且间隔在160μm以下的光路上产生650nm的光和708nm的光。因此，能够读出包括现在流通的CD-R媒体的所有DVD媒体、CD媒体等有关盘上的信息。
在一实施例中，上述第一及第二半导体激光元件中的一个半导体激光元件相对于另一个半导体激光元件偏向出射光轴方向后侧，使得这些第一及第二半导体激光元件的出射端面位于不同的平面上，同时，在上述一个半导体激光元件的出射光轴不重叠在上述另一个半导体激光元件上的范围内，沿与出射光轴垂直的方向偏向上述另一个半导体激光元件侧。
在该结构中，发光点在元件中央，上述第一及第二半导体激光元件使用具有普通半导体激光元件宽度尺寸(200～300μm)的元件，也能够使出射光轴间的距离L在160μm以下。
在该实施例中，为了避免上述一个半导体激光元件、即、出射光轴方向后侧的半导体激光元件的出射光由位于该元件前方的散热块部分反射这一事态，也可以切去位于上述一个半导体激光元件的出射光的行进方向前方的散热块的一部分。或者，也可以经底座将该半导体激光元件搭载在散热块上。
也可以将上述第一及第二半导体激光元件以及上述散热块收纳在同一封装内。
此外，上述第一及第二半导体激光元件可采用发光点位置不同的元件。在此情况下，不用限定第一及第二半导体激光元件的制作方法，此外，能够使发光波长为任意波长。
上述第一及第二半导体激光元件可以直接搭载在散热块上，也可以经底座将其中至少一个载置在散热块上。
在使用底座的情况下，即使两个半导体激光元件发光点的高度位置互异，通过调节底座的高度，也可以使两个半导体激光元件发光点的高度位置一致。此外，能够在装配到半导体激光装置前实施半导体激光元件的检查。此外，能够防止将半导体激光元件固定到散热块上所用的焊料涌至发光点而部分阻塞激光的进路、或者搭在元件上引起短路等问题。
在一实施例中，各个发光点位于上述第一半导体激光元件的中心轴和上述第二半导体激光元件的中心轴之间。
在此情况下，与这些半导体激光元件的宽度尺寸没关系，能够使出射光轴间距L在160μm以下。因此，即使将具有普通宽度尺寸(200～300μm)的半导体激光元件用作上述第一及第二半导体激光元件，也能够使半导体激光元件的出射光轴间距L在160μm以下。
此外，本发明的半导体激光装置还可以包括第三半导体激光元件，具有与上述第一及第二半导体激光元件不同的出射波长，搭载在上述散热块上，使得出射光轴与上述第一及第二半导体激光元件的各个出射光轴大致平行。在此情况下，设上述第三半导体激光元件的出射光轴与上述聚光镜的中心轴之间的距离为d3，在上述第一及第三半导体激光元件的出射光轴间距、以及上述第二及第三半导体激光元件的出射光轴间距分别为L1、L2时，将上述三个半导体激光元件搭载在上述散热块上，进一步使得下述关系式成立
0≤L1≤d1+d3≤160μm
0≤L2≤d2+d3≤160μm。由于将三个半导体激光元件都搭载在共同的一个散热块上，所以能够高精度地决定每两个半导体激光元件间的相对位置。
附图的简单说明
图1是本发明第1实施例的半导体激光装置的内部结构的透视图。
图2是应用本发明的半导体激光装置、能够读写不同光盘的光学头的示意图。
图3A是本发明第2实施例的半导体激光装置的内部结构中半导体激光元件和搭载其的散热块部分的放大透视图。
图3B是第2实施例中使用的发光点不在元件中心的半导体激光元件的放大图。
图4A是本发明第3实施例的半导体激光装置的内部结构中半导体激光元件和搭载其的散热块部分的放大正视图，示出只将红色半导体激光元件搭载在底座(サブマウント)的状态。
图4B是红外半导体激光元件、红色半导体激光元件都搭载在底座上的、图4A实施例的变形例图。
图5A是使用普通散热块的本发明第4实施例的半导体激光装置的内部结构的透视图。
图5B是在散热块上设置缺口以便不妨碍红色半导体激光器出射光的、第4实施例的变形例的透视图。
图6是现有例的半导体激光装置的内部结构的透视图。
图7是使用现有例的半导体激光装置的、能够读写不同光盘的光学头的示意图。
实施发明的最好形式
以下，根据附图1～图5B来详细说明本发明的实施例。在这些附图中，对于与图6、7所示的部分相同或相似的部分，附以与图6、7使用的符号相同的符号。[实施例1]
图1示出本发明实施例1的半导体激光装置100的内部结构。将红外半导体激光元件31和红色半导体激光元件32都搭载在与台座1一体化的散热块2上。
以下说明半导体激光元件的发光点与半导体激光元件的宽度方向平行配置的情况。
在图1中，从散热块2的半导体激光元件搭载面到两个半导体激光元件31、32的发光点311、321的距离相同，因此，两个半导体激光元件的发光点与半导体激光元件的宽度方向平行配置。设红外半导体激光元件31的宽度尺寸为W1、红色半导体激光元件32的宽度尺寸为W2，则由于在普通半导体激光元件中，发光点位于元件的中心位置，所以红外半导体激光元件31的发光点311和红色半导体激光元件32的发光点321的距离，从而出射光轴A、B间的距离L，用元件的宽度尺寸W1、W2表示为式(2)。
L≥(W1+W2)/2              ....(2)这里，L等于(W1+W2)/2的是两个激光元件间没有间隙的情况，另一方面，L大于(W1+W2)/2的是两个激光元件间有间隙的情况。因此，L也可以表示为下面的(3)式。
L＝(W1+W2)/2+G  (G≥0)    ....(3)这里，G是两个半导体激光元件间的间隙尺寸。
为了避免半导体激光元件侧面的载流子的非辐射复合引起的元件特性恶化，最好，发光点的位置最好离元件侧面5μm以上，此外，两个半导体激光元件31、32之间相距10μm左右设置(G≈10μm)，使得避免相互机械破坏或者电导通。在普通半导体激光元件中，元件的宽度尺寸W1、W2是200～300μm，但是为了使L为160μm以下(L≤160μm)，在本实施例中，使用宽度尺寸更窄的元件。
考虑式(2)、(3)和为了避免机械破坏的间隔10μm，在使用相同宽度尺寸W的元件的情况下，由(2W/2)+10≤160可知，使用元件宽度尺寸W＝150μm的元件即可。在本实施例中，红外半导体激光元件31、红色半导体激光元件32都使用宽度尺寸W＝150μm的元件，实现L＝160μm。当然，如果进一步减小各半导体激光元件的宽度尺寸，则可以相应地进一步减小L。
从红外半导体激光元件31和红色半导体激光元件32的后方端面输出的光都通过一个监视用PD 6来监视。监视用PD 6是硅(Si)制的，对哪一个波长的光都具有灵敏度。此外，受光部的大小约为900μm×1200μm，与半导体激光元件31和32的发光点间隔160μm相比足够大，所以哪一个半导体激光元件的输出都能够监视。此外，上述两个半导体激光元件不同时使用，所以信号不会相混。
此外，与现有半导体激光装置同样，两个半导体激光元件31、32和监视用PD 6可以分别用金属线电连接到引脚51、52、53，与外部电路连接。此外，将具有激光出射窗的帽(在图1中未示出。在图2中用标号110表示)焊接在台座1上，收纳在一个封装内，该帽覆盖上述两个半导体激光元件31、32和搭载其的散热块2、监视用PD 6。此外，虽然未图示但是信号接收用PD及信号处理用IC也可以收容在封装内。信号接收用PD可以只接收红外或红色激光中的某一个，也可以接收两方。
接着，说明从散热块2的半导体激光元件搭载面到两个半导体激光元件31、32的发光点的距离不同的情况。设连结两个半导体激光元件的发光点的线段和半导体激光元件的宽度方向所成的角为θ，则
L＝{(W1+W2)/2+G}/cosθ  (G≥0)            ....(4)其中，G是两个半导体激光元件间的间隙尺寸，θ是锐角。
例如，从散热块2的半导体激光元件搭载面到红色半导体激光元件32的发光点321的距离是5μm，到红外半导体激光元件31的发光点311的距离是50μm，在W1＝W2＝150μm的情况下，如果将两个半导体激光元件相距10μm载置(G＝10μm)，则θ＝15.7°。此时，由(4)式可知，L为166μm，与两个半导体激光元件的发光点沿半导体激光元件的宽度方向平行配置的情况(160μm)相比，大6μm。此外，也不能满足L≤160μm。因此，通过将宽度尺寸为140μm和更窄的两个半导体激光元件相距10μm载置，来实现L＝157μm。此时，θ＝16.7°。
以上的说明是就两个半导体激光元件的前方出射端面在同一平面上的情况进行说明的，但是在光轴方向偏离的情况下，将第一半导体激光元件的出射光轴和包含第二半导体激光元件端面的平面的交点看作第一半导体激光元件的发光点即可。
此外，以上的说明是就两个半导体激光元件的宽度方向相互平行的情况进行说明的，但是在至少一个半导体激光元件的宽度方向沿出射光轴的周围旋转配置的情况下，可以减小L来配置。
使用本发明的半导体激光装置100来构成能够对不同光盘读写信息的光学头的情况示于图2。在图2中，夸张地描绘了半导体激光元件间的间隔。在图2中，调整得使得聚光镜71的中心轴O和红外激光元件31的出射光轴A、红色激光元件32的出射光轴B分别平行。调整得使得两个光轴A和B的距离是L，聚光镜71的中心轴O位于该两个光轴A、B之间、而且位于连结两个激光元件发光点的线段上。这样，由图可知，光轴A和中心轴O之间的距离d1、光轴B和中心轴O之间的距离d2都为80μm以下，d1+d2＝L≤160μm。因此，不使用图7的现有光学头必需的棱镜76，不用移动聚光镜71，即可实现能够对不同光盘读写信息的光学头。只要距离d1及d2分别不超过80μm，聚光镜71的中心轴O也可以位于连结两个激光元件发光点的线段外。在此情况下，由于d1+d2大于L(d1+d2＞L)，所以与聚光镜71的中心轴O位于连结两个激光元件发光点的线段上的情况相比，需要减小L的值。
虽然为了简单，在图2中未示出，但是在半导体激光装置100中也可以设置产生3个光束、变换信号光行进方向用的全息器。此外，为了调整NA，当然也可以在聚光镜71的半导体激光装置100侧设置扩大红色激光光束直径用的光学元件、以及相反限制红外激光光束直径用的孔径。[实施例2]
图3A是本发明第2实施例的半导体激光装置中半导体激光元件和搭载其的散热块部分的放大透视图。
在本实施例中，使用的半导体激光元件31、32的宽度是与普通半导体激光元件同等的300μm，但是发光点不在元件的中心位置。图3B放大示出本实施例中使用的发光点不在元件中心的半导体激光元件32的前方出射端面部。半导体激光元件具有下述结构：该出射端面结构沿与纸面垂直的方向延伸。端面的层结构的概况如下所述。下部电极32b、半导体衬底322、下部包层323、活性层324、第1上部包层325、电流狭窄层326、第2上部包层325和上部电极32a。如果在上部电极32a和下部电极32b之间施加正向电压，则电流流过电流狭窄层326的开口部329。开口部329近旁的电流密度高，因此载流子密度高，所以产生激光振荡。其结果是，发光点321位于活性层324的电流狭窄层的开口部329紧下的部分。实际上，发光点321的尺寸是数μm左右，就制作光学头而言，不妨可以看作点。即，发光点321的位置可以取决于开口部329的位置。由图3A容易理解，另一个半导体激光元件31具有与半导体激光元件32大致左右对称的端面结构。
如图3A所示，将各个半导体激光元件载置在散热块2上，使得其发光点311、321位于各个元件31、32的中心轴X1和X2之间。从发光点到半导体激光元件侧面的距离如上所述，必须是5μm以上，两个半导体激光元件的间隔也必须是10μm以上。由此，各个半导体激光器的发光点311和321之间的间隔，即出射光轴A、B的间距L必须是5×2+10＝20μm以上。然而，与作为目标的L≤160μm相比，可以足够狭窄，与第1实施例相比，可以将光轴间距L减小约140μm。[实施例3]
图4A是本发明实施例3的半导体激光装置中半导体激光元件和搭载其的散热块部分的正视图。
红色激光元件32的发光点321位于离元件下部电极32b面约5μm的位置。另一方面，红外激光元件31的发光点311位于离元件下部电极31b面约50μm的位置。如图4A所示，将红色激光元件32搭载在底座9上后，搭载在散热块2上。切去散热块2的一部分，在该切去的部分20上设置搭载在底座9上的半导体激光元件32。由此，使两个半导体激光元件31、32的发光点311、321的高度位置一致。底座9使用散热特性良好的氮化铝。
作为底座9的材料，除氮化铝外，还可以使用碳化硅(SiC)、金刚石、氧化铍(BeO)等陶瓷、硅等。特别是，如果使用硅等半导体，则能够将监视用PD形成在底座9上，所以可以使装置小型化，缩短制作时间等。
设散热块2的阶梯部2a和底座9相互对向的侧面间的间隙为10μm，此外，如果搭载这些元件，使得上述阶梯部2a的对向侧面和半导体激光元件31的侧面及底座9的对向侧面和半导体激光元件32的侧面分别一致，则两个半导体激光元件31、32的发光点的间隔、从而两个激光的光轴间距L与实施例1的情况相同，如果使用宽度尺寸为150μm的元件，则可以使L＝160μm。此外，如果半导体激光元件31、32与实施例2的情况相同，使用发光点位置不在元件中心位置的元件，则可以设定为L≥20μm以上的任意值。
此外，如图4B所示，也可以将红外激光元件31、红色激光元件32都分别搭载在底座91、92上。[实施例4]
图5A是本发明实施例4的半导体激光装置的内部结构图。
本实施例4的半导体激光装置相对于搭载在散热块2上的红外半导体激光元件31，将红色半导体激光元件32偏向光轴方向后方(台座1侧)，同时在红色半导体激光元件32的出射光轴B不重叠在红外半导体激光元件31上的范围内，将红色半导体激光元件32偏向与光轴垂直方向的激光元件31侧来配置。也可以与图示相反，将红色半导体激光元件31一方偏向红色半导体激光元件32的后方，而且与其沿元件宽度方向重叠。本实施例中的半导体激光元件31、32使用宽度尺寸为200μm、发光点位置位于元件中心位置的普通半导体激光器。
红外半导体激光元件31的光轴A和红色半导体激光元件32的光轴B之间的距离L可以设为红外半导体激光元件31宽度的1/2、即100μm左右。
在本实施例4中，与实施例3或其变形例的情况同样，也可以将两个半导体激光元件中的某一个、或者双方搭载在底座上。此外，如果在两个半导体激光元件中，至少位于激光出射方向前方的半导体激光元件(在图5A中为红外半导体激光元件31)使用图3A所示的发光点不在元件中心位置的半导体激光元件，位于激光出射方向后方的半导体激光元件(在图5A中为红色半导体激光元件32)的出射光轴沿前方半导体激光元件的侧面的紧外侧走向，则可以进一步减小两个半导体激光器的出射光轴间距。通过使用发光点位置离侧面5μm的元件，可以使L≈5μm。
来自普通半导体激光元件的出射光呈椭圆状扩大。已知特别是沿与活性层(参照图3B的324)垂直的方向扩大较大。因此，在搭载半导体激光元件、使得发光点位于散热块2的端部以外的情况下，出射光的一部分由散热块2反射，光的行进方向被改变，入射到聚光镜的光量与半导体激光器的输出相比，有可能极端减少。为了防止这种出射光的损失，在图5B的结构中，在该散热块2上从红色半导体激光元件32的紧前向光轴方向前方设置缺口部10，使得红色半导体激光元件32的出射光的行进不受散热块2妨碍。
以上，在实施例2至4中，是仅就从散热块的半导体激光元件搭载面到两个半导体激光元件的发光点的距离相同的情况进行说明的，但是如实施例1所述，其距离也可以不同。
特别是在实施例3的情况下，通过使用底座，使从散热块的半导体激光元件搭载面到半导体激光元件的发光点的距离相同，从而其优点是，不仅能够尽量减小L，而且能够在装配到半导体激光装置前实施半导体激光元件的检查。此外，在用焊料将半导体激光元件固定到散热块上的情况下，由于散热块的材料的原因，必须大量使用软的焊料，所以焊料会溢出到半导体激光元件和散热块之间。此时会产生的问题是，如果从散热块到发光点的高度小，则焊料涌至发光点，部分阻塞激光的进路，或者搭在元件上引起短路。这种问题可以如实施例3所示经底座将半导体激光元件搭载在散热块上来解决。将半导体激光元件固定到底座上也通过焊料来进行，但是由于底座的材料的线膨胀系数接近半导体激光元件，即，可以使用比较硬的材料，所以该焊料的使用量少、薄即可。因此，在此情况下，不会发生焊料溢出等问题。
此外，在实施例4中，如果经底座来搭载位于后方(台座侧)的半导体激光元件，则能够使该半导体激光元件的发光点足够远离散热块的半导体激光元件搭载面，所以能够使激光的行进不受散热块妨碍。因此，在此情况下，无需在散热块上设置图5B所示的缺口。
以上的说明全部是就使用红色半导体激光元件和红外半导体激光元件的情况进行说明的，但是也可以使用其他半导体激光元件，例如，GaN类的半导体激光元件。用GaN类半导体激光元件能得到紫外、蓝色、及绿色波长的激光。在光盘用时需要蓝色半导体激光元件的情况下，当然也可以用蓝色半导体激光元件和红色半导体激光元件、或者红外半导体激光元件和蓝色半导体激光元件这样的组合来构成本发明的半导体激光装置。
此外，也可以同样制作使用三个半导体激光元件的半导体激光装置。即，设第三半导体激光元件和聚光镜的中心轴之间的距离为d3，则d1+d3、d2+d3、及d1+d2的值都在160μm即可。此外，在第一及第三半导体激光元件的出射光轴间距、以及第二及第三半导体激光元件的出射光轴间距分别为L1、L2时，当然L1、L2必须分别在d1+d3、d2+d3以下。使用三个半导体激光元件的结构可以是例如本申请人已经公开的特开平10-335746号公报的图5所示的结构。只是，在特开平10-335746号公报的图5所示的半导体激光装置中，是将三个半导体激光元件分别搭载在不同散热台上后配置到规定位置上的，但是根据本发明，三个半导体激光元件被搭载在一个共同的散热块上。在此情况下，本发明的结构与前者的结构相比，其优点是提高了两个半导体激光元件间的相对位置精度。

Claims (8)

1、一种用于光学头的半导体激光装置，该光学头选择来自出射波长不同的两个半导体激光元件的出射光中某一个，经包含聚光镜(71)的光学系统将该出射光聚光到不同光盘(81、32)上，来读写信息，其特征在于，
该半导体激光装置(100)包括：
散热块(2)；以及
第一半导体激光元件(31)及第二半导体激光元件(32)，具有不同出射波长，搭载在上述散热块(2)上，使得各个出射光轴(A、B)相互大致平行；
设上述第一半导体激光元件(31)的出射光轴(A)和上述聚光镜(71)的中心轴(O)之间的距离为d1，第二半导体激光元件(32)的出射光轴(B)和上述聚光镜的中心轴之间的距离为d2，上述第一及第二半导体激光元件的出射光轴间距为L，将上述第一及第二半导体激光元件(31、32)搭载在上述散热块(2)上，使得满足下述关系式
0≤L≤d1+d2≤160μm。
2、如权利要求1所述的半导体激光装置，其特征在于，上述第一及第二半导体激光元件中的一个半导体激光元件(32或31)相对于另一个半导体激光元件(31或32)偏向出射光轴方向后侧，使得这些第一及第二半导体激光元件的出射端面位于不同的平面上，同时，在上述一个半导体激光元件的出射光轴(B或A)不重叠在上述另一个半导体激光元件上的范围内，沿与出射光轴垂直的方向偏向上述另一个半导体激光元件侧。
3、如权利要求2所述的半导体激光装置，其特征在于，切去位于上述一个半导体激光元件的出射光的行进方向前方的散热块的一部分。
4、如权利要求1或2所述的半导体激光装置，其特征在于，将上述第一及第二半导体激光元件以及上述散热块收纳在同一封装内。
5、如权利要求1或2所述的半导体激光装置，其特征在于，上述第一及第二半导体激光元件是发光点(311、321)位置不同的元件。
6、如权利要求1或2所述的半导体激光装置，其特征在于，将上述第一及第二半导体激光元件中的至少一个载置在底座(9、91、92)上。
7、如权利要求1或2所述的半导体激光装置，其特征在于，在上述第一半导体激光元件的中心轴(X1)和上述第二半导体激光元件的中心轴(X2)之间具有其各个发光点(311、321)。
8、如权利要求1所述的半导体激光装置，还包括第三半导体激光元件，具有与上述第一及第二半导体激光元件(31、32)不同的出射波长，搭载在上述散热块(2)上，使得出射光轴与上述第一及第二半导体激光元件的各个出射光轴(A、B)大致平行；
设上述第三半导体激光元件的出射光轴与上述聚光镜(71)的中心轴(O)之间的距离为d3，上述第一及第三半导体激光元件的出射光轴间距、以及上述第二及第三半导体激光元件的出射光轴间距分别为L1、L2，将上述三个半导体激光元件搭载在上述散热块上，进一步使得下述关系式成立
0≤L1≤d1+d3≤160μm
0≤L2≤d2+d3≤160μm。
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