CN1275367C - 半导体激光装置和光拾取装置 - Google Patents

Abstract

一种半导体激光装置，由于半导体激光器(4)出射的激光偏振面通过从衬底面(4A)倾斜，可提高半导体激光器(4)的输出功率和可靠性。并且，由于使该半导体激光器(4)的装片面(17)对芯柱本体(1)的基准面(3)倾斜规定的倾斜角θ，能够使激光的偏振面成为大体与芯柱本体(1)的基准面(3)平行。因此，有助于光拾取装置的薄型化，能够实现制造容易的半导体激光装置。

Description

半导体激光装置和光拾取装置

技术领域

本发明涉及一种构成例如光盘系统的半导体激光装置和光拾取装置，特别是，涉及具备输出激光的偏振面对衬底倾斜的半导体激光器的半导体激光装置。

背景技术

在图5中，表示从与作为激光出射方向的纸面垂直的方向向下方观看现有的半导体激光装置100的样子。图5中，为了说明，表示去除帽盖后的半导体激光装置100状态。

半导体激光装置100是在从金属制造的芯柱本体101向上方凸出的散热台102的侧面102A上接合半导体激光器104。把搭载该半导体激光器104的侧面102A称为装片面。另外，在图5中，105是半导体激光器104的输出监控用受光元件，107是金属丝，108是介以绝缘体固定于芯柱本体101的引线针。并且，106是信号检测用受光元件，集成多个受光部件和信号处理用电路。

该信号检测用受光元件106，时而检测由光盘反射的信号光并读出光盘来的信号，时而检测焦点误差信号和轨道误差信号。

一般，所述装片面102A与作为芯柱本体101的外周面101A一部分的基准面103平行设定。所述外周面101A由与基准面103平行对置的平行面111和连接所述外周面101A与平行面111之间的圆弧面112、113构成。

一般，该圆弧面112、113的中心被配置为使其成为所述半导体激光器104的发光点。按照该配置，使该半导体激光装置100沿着作为芯柱本体101的圆弧面112、113的延长面的圆筒面，通过以所述发光点为中心转动，不移动半导体激光器104的发光点而能够调整从所述发光点延长的出射激光绕光轴的倾斜。

其次，图6中，表示具备半导体激光装置100的光拾取装置200的构成。该光拾取装置200由半导体激光装置100、棱镜203、激光输出监控用光检测器204、准直透镜202、竖立反射镜214和物镜305构成。图6中，点划线J是从所述半导体激光装置100的半导体激光器104出射的激光光轴。

从所述半导体激光器104出来的激光，平行地出射到该光拾取装置200的基准面(图未示出)上。该激光，其一部分由分光用棱镜203分光，入射激光输出监控用光检测器204。

另外，如图5所示，该半导体激光装置100，由受光元件105接收从半导体激光器104的后面出射的激光，监视激光输出，然而如图6所示，也可以由光检测器204监视从半导体激光器104的正面出射的激光。该光检测器204，在半导体激光器104后面输出小的高输出激光的场合和构筑要求高监视精度的高密度光盘系统场合等使用。

透过所述分光用棱镜203的激光，由准直透镜202变成平行光以后，用竖立反射镜214转换方向，通过物镜305，聚集到作为光学的信息记录媒体的光盘306的信息记录面上。该光盘306所反射的信号光，以点划线表示的原来路径返回，由与半导体激光装置100构成整体的全息照相元件(图未示出)将一部分分光，入射到信号检测用受光元件106，读出光盘306的信号。

尽管，半导体激光装置100的基准面103是用于决定半导体激光装置100对所述光拾取装置200的所述基准面(图未示出)位置的基准面。通常，要将该基准面103设置成，使之成为与所述搭载面平行，并在激光光轴J周围稍稍转动调整。

因此，即使是从基准面103到半导体激光器104的距离，也由半导体激光装置100的厚度D决定，如果减薄该厚度D，就可以减薄半导体激光装置100，光拾取装置200也能薄形化。进而，光盘306与光拾取装置200的所述基准面的距离越小，可使光盘装置越薄。

并且，如图3所示，所述半导体激光器104的激光，沿其光轴J随着行进扩大，该扩大变为以光轴J为中心轴的逐渐扩展的圆锥状。该圆锥状扩大的圆锥，外周变成椭圆形状。该椭圆的长轴对半导体激光器104的衬底面104A为垂直(或平行)。并且，所述椭圆的短轴对所述衬底面104A为平行(或垂直)。并且，所述衬底面104A对所述装片面102A和基准面103为平行。

另一方面，从来，对半导体激光器104而言，激光的偏振方向与扩大方向相同。因此，无须特别考虑激光的偏振方向，而只考虑激光扩大方向。即，从来，要使激光扩大圆锥的长轴方向对芯柱本体101的基准面103垂直(或水平)。

例如，图3所示的具体性一例中，激光的扩大圆锥的长轴是与基准面103垂直的Y轴，短轴是与基准面103平行的X轴。并且，该一例中，上述激光的偏振方向是X轴方向，另一方面，偏振方向是Y轴方向。

对此，最近，以改善半导体激光器的特性(例如，高输出化)为目的，使用激光的扩大方向和偏振方向对半导体激光器的衬底面从水平或垂直方向倾斜的半导体激光器。

例如，要是把偏振方向从衬底面倾斜规定角度θ的半导体激光器接合在现有的芯柱本体101的装片面102A上的话，就应使输出激光的强度分布短轴方向和偏振方向从平行的X轴方向对衬底面倾斜规定的角度θ。

这样，把半导体激光装置用作现有的光拾取装置的光源时，变成分光用棱镜203的分光比或全息照相的分光比偏离设计值，存在不能获得规定特性的这个问题。不能获得所述规定特性的理由，起因于形成光分光用棱镜203的介质体多层膜的反射特性和透射特性依赖于偏振光方向。并且，在全息照相这样的一定方向上并排构筑的沟槽的光学元件中，是因为随着沟方向与偏振方向的关系而改变光的分光特性的缘故。

这里，图5所示的半导体激光装置100中，将该芯柱本体101的外周面101A形状形成为切除包括圆弧面112、113的圆的形状形成所述基准面103的弦，减少从基准面103到光轴J的距离，使其薄型化。

对此，所述半导体激光装置100，在具有偏振方向从衬底面倾斜规定角度θ的半导体激光器的场合下，使所述半导体激光器的激光偏振方向应该平行于光拾取装置200的基准面，使半导体激光装置100对光拾取装置200，绕所述光轴J只转动与所述规定角度θ相反的规定角度(-θ)。

这样，使半导体激光装置100对光拾取装置200转动配置的场合，光轴J与所述半导体激光装置100的基准面103就对光拾取装置200的基准面倾斜，这就存在成为妨碍光拾取装置薄型化的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种半导体激光装置和光拾取装置，其具备改善偏振方向对衬底面倾斜特性的半导体激光器，会有助于光拾取装置的高输出化、高可靠性化和薄型化。

为了达成上述目的，本发明的半导体激光装置具备：具有固定面和基准面的基台和半导体激光器，

所述半导体激光器固定在所述基台的固定面上，所述固定面对所述基台的基准面倾斜固定的倾斜角，其中，

所述半导体激光器出射激光的偏振面从所述半导体激光器的衬底面倾斜所述规定的倾斜角并成为大体平行于所述基台的基准面，或者，所述激光的偏振面相对于与所述衬底面垂直的面倾斜规定的倾斜角，大体垂直于所述基台的基准面。

本发明的半导体激光装置，通过半导体激光器的偏振面从衬底面，或从对衬底面垂直的面倾斜，能够使半导体激光器成为高输出功率而且高可靠性的装置。而且，通过使该半导体激光器的固定面对基台的基准面倾斜规定的倾斜角，能够使激光的偏振面与基台的基准面大体平行，或大体垂直。

因此，本发明的半导体激光装置中，因为所述基准面变成半导体激光器的偏振面，或垂直于偏振面的面，就容易配置和组装具有光学元件的光拾取装置，该光学元件具有偏振依赖性。进而，按照本发明的半导体激光装置，因为对光拾取装置具有的光学元件不必要倾斜配置，所以会有助于光拾取装置薄型化或小型化。

在一个实施例中，所述基台具备：具有所述基准面的芯柱本体，和固定于该芯柱本体并具有所述固定面的大体L形状的安装部。所述安装部具备：与所述基准面大体平行延伸的X方向部，和对所述基准面大体垂直延伸并且上面搭载信号检测用的受光元件的Y方向部。所述X方向部，具有与所述基准面大体平行延伸的基准面一例的侧面、和包括位于该基准面一侧的面的相反一侧的所述固定面的侧面，在包括该固定面的侧面与邻接于该侧面的所述Y方向部的侧面之间形成钝角。

对该构成而言，在半导体激光装置的制造过程中，利用筒夹等保持器具把半导体激光芯片搭载到固定面上的时候，该保持器具不碰到搭载受光元件的Y方向部。所以，制造变得容易起来。

并且，一个实施例的半导体激光装置，具有由所述半导体激光器构成的第1半导体激光器；

所述基台，具有由所述固定面构成的第1固定面，和邻接该第1固定面，并与所述基准面大体平行的第2固定面；

具有固定于所述第2固定面，激光的偏振面与所述基准面大体平行或大体垂直的第2半导体激光器。

本实施例的半导体激光装置中，具备包括偏振面从衬底面或对衬底面垂直的面倾斜的第1半导体激光器的多个半导体激光器，该多个半导体激光器的偏振面对基台的基准面为大体平行或大体垂直。所以，按照本半导体激光装置，给光拾取装置组装就很容易，实现光拾取装置的薄型化或小型化，而且实现更高输出化。

在一个实施例中，所述基台具备：具有所述基准面的芯柱本体，和固定于该芯柱本体并具有所述第1和第2固定面的大体L形状的安装部。所述安装部具备：与所述基准面大体平行延伸的X方向部，和对所述基准面大体垂直延伸并在上面搭载信号检测用的受光元件的Y方向部。所述X方向部，具有与所述基准面大体平行延伸的基准面侧的侧面，和包括位于该基准面侧的侧面的相反侧的所述第1和第2固定面的侧面。所述第2固定面比所述第1固定面更接近所述Y方向部，对所述基准面大体垂直延伸并邻接包括所述第1和第2固定面的侧面的所述Y方向部的侧面与包括所述第1固定面的平面之间形成钝角。

这样，具备2个半导体激光器的场合，在半导体激光装置的制造过程中，利用筒夹等保持器具把各半导体激光芯片搭载到第1和第2固定面上的时候，该保持器具不会碰到搭载受光元件的Y方向部。所以，制造就容易了。

并且，本发明的光拾取装置，具备所述半导体激光装置。

在该光拾取装置中，通过具备有助于所述高输出且光拾取装置的薄型化、小型化并组装容易的半导体激光装置，能够实现高速写入和读出。

附图说明

由以下的详细说明和添加的附图，就能够更充分地理解本发明了。附图只是为了说明，而不是限制本发明。

图1是表示本发明半导体激光装置第1实施例的平面图。

图2是表示本发明半导体激光装置第2实施例的平面图。

图3是说明半导体激光装置激光强度分布的模式图。

图4是表示使用本发明半导体激光装置的光拾取装置的模式图。

图5是现有的半导体激光装置平面图。

图6是表示使用现有半导体激光装置的光拾取装置的模式图。

具体实施方式

以下，按照附图的实施例，详细说明本发明。

(第1实施例)

图1中，表示本发明的半导体激光装置的第1实施例。该第1实施例是具备一个半导体激光器4的半导体激光装置。

该第1实施例，具备：芯柱本体1、构成该芯柱本体1的上面1A上固定的散热台的安装部11、该安装部11上固定的半导体激光器4和信号检测用的受光元件6。芯柱本体1和安装部11构成基台。

所述芯柱本体1，其外周面1B由平坦的基准面3、对置面13和圆弧面14、15构成。该对置面13跟所述基准面3平行对置，所述圆弧面14和15构成一个圆的一部分。

所述安装部11为大体倒L字形状，并由与基准面3大体平行延伸的X方向部11A和对基准面3大体垂直延伸的Y方向部11B构成。在该Y方向部11B的上面11B-1上固定所述信号检测用受光元件6，其受光面(图未示出)向着上面11B-1朝着的方向，即，向着与纸面垂直的Z方向。

并且，在作为构成所述安装部11的X方向部11A侧面11A-1的固定面的装片面17上给半导体激光器4进行装片。该装片面17对芯柱本体1的基准面3倾斜规定角度θ，以便与Y方向部11B-1之间形成钝角。如图1所示，在X-Y-Z正交坐标系统，所述基准面3是垂直Y轴的X-Z平面，设定所述芯柱本体1的上面1A是X-Y平面。而且，所述装片面17对基准面3绕垂直所述X-Y平面的Z轴，顺时针旋转，倾斜所述角度θ(例如15°)。因此，所述半导体激光器4的衬底面4A相对基准面3，绕垂直所述X-Y平面的Z轴，顺时针旋转，倾斜所述角度θ。

并且，将半导体激光器4固定在所述装片面17上，使得所述半导体激光器4的发光点V位于包括所述圆弧面14和15的一个圆的中心。并且，所述半导体激光器4出射的激光，把从所述发光点V沿所述Z轴方向延长的轴作为光轴J，该激光的偏振面，从该半导体激光器4的衬底面4A，绕光轴J沿反时针方向倾斜所述角度θ。因此，所述激光的偏振面对所述基准面3为平行面。

即，按照本实施例的半导体激光装置，由于半导体激光器4的激光的偏振面对衬底面4A倾斜所述规定的角度θ，跟具有与衬底面平行的偏振面的半导体激光器的场合比较，谋求提高激光输出功率。并且，同时，由于使所述装片面17对基准面3倾斜所述规定的角度，使所述激光的偏振面3对所述基准面3成为平行。因此，按照该半导体激光装置，跟具有与衬底面平行的偏振面的半导体激光器的半导体激光装置同样，使基准面3与光拾取装置的基准面一致，只要装入光拾取装置就行。

所以，按照本实施例，不会损害光拾取装置的薄型化，就构成能够提高出射激光输出功率的半导体激光装置。

(第2实施例)

接着，图2中，表示本发明半导体激光装置的第2实施例。该第2实施例，具有2个半导体激光器21和23。该第2实施例具备跟上述第1实施例相同的芯柱本体1。

该第2实施例具备：构成所述芯柱本体1的上面1A上固定的散热台的安装台23，以及该安装台23上固定的2个半导体激光器21、22和信号检测用受光元件26。

所述芯柱本体1跟上述第1实施例的芯柱本体1同样，因而附加同一的标号并省略说明。并且，所述半导体激光器21是第1半导体激光器，半导体激光器22是第2半导体激光器，芯柱本体1和安装台23构成基台。

所述安装台23为大体倒L字形状，并由大体与基准面3平行延伸的X方向部23A和对基准面3大体垂直延伸的Y方向部23B构成。在该Y方向部23B的上面23B-1上，固定着信号检测用受光元件26，其受光面向着上面23B-1朝着的方向，即，向着跟纸面垂直的Z方向。

并且，在构成安装台23的X方向部23A的侧面23A-1的装片面27、28之中作为第1固定面的第1装片面27上固定第1半导体激光器21，在作为第2固定面的第2装片面28上固定第2半导体激光器22。

所述装片面27是在所述X方向部23A，比第2装片面28更位于与基准面3平行的X方向的一端，该第1装片面27对所述芯柱本体1的基准面3倾斜规定的角度θ。

如图2所示，所述基准面3为垂直Y轴的X-Z平面，所述芯柱本体1的上面1A为X-Y平面。而且所述装片面27，对基准面3，绕垂直所述X-Y平面的Z轴，顺时针转动倾斜所述角度θ(例如15°)，使得包括该装片面27的平面与Y方向部23B的侧面23B-2之间形成钝角。因此，所述半导体激光器21的衬底面21A，对基准面3垂直所述X-Y平面的Z轴，顺时针转动倾斜所述角度θ。

并且，上述第1半导体激光器21从其发光点V1出射的激光，把从所述发光点V1沿Z轴方向延长的轴作为光轴J1，该激光的偏振面从该半导体激光器21的衬底面21A，绕光轴J1反时针方向倾斜所述角度θ。因此，所述激光的偏振面对所述基准面3变成平行。

另一方面，所述第2半导体激光器22，对固定在基准面3平行的装片面28上，该第2半导体激光器22的衬底面22A对基准面3是平行的。所述第2半导体激光器22，设定从所述发光点V2沿Z轴方向延长的轴为光轴J2，该第2半导体激光器22出射的激光偏振面，是与所述基准面3平行的X方向。

该第2实施例中，要使包括芯柱本体1的圆弧面14、15的圆中心，位于所述第1半导体激光器21的发光点V1和第2半导体激光器22的发光点V2连结线部分的大约中央。因此，在芯柱本体1的上面1A上固定安装台23，使得所述装片面27与装片面28的接点大致成为所述圆的中心。因此，若隔着所述接点，接近配置第1半导体激光器21和第2半导体激光器22，就能够使发光点V1和发光点V2的大致中点位于所述圆的中心。另外，该第2实施例中，半导体激光器21、22的发光点V1、V2在装片面27、28上设定成例如，以大约5μm的距离接近，但是在比该接近距离还离开的场合，调节在芯柱本体1上面1A上的安装台23固定位置，和在装片面27、28上的半导体激光器21、22的固定位置，使发光点V1和V2的中点位于所述圆中心也可以。

按照该第2实施例，由于半导体激光器21的激光偏振面通过对衬底面21A倾斜所述规定的角度θ，以谋求提高激光输出功率。并且，同时，由于使所述装片面27对基准面3倾斜所述规定的角度，使所述激光的偏振面，对所述基准面3变成平行。因此，按照本半导体激光装置，跟具有半导体激光器的半导体激光装置同样，使基准面3与光拾取装置的基准面一致，只要装入光拾取装置就行，该半导体激光器具有与基准面平行的偏振面。

所以，按照本实施例，不会损害光拾取装置的薄型化，就构成可提高出射激光输出功率的半导体激光装置。

(第3实施例)

接着，作为第3实施例，图4中，表示具备所述第1实施例的半导体激光装置31的光拾取装置51。该光拾取装置51具备所述半导体激光器31、分光用棱镜32、准直透镜33、竖立反射镜35和物镜61，该分光用棱镜32、准直透镜33、及竖立反射镜35沿半导体激光器31的激光光轴J顺序配置起来。并且，物镜61沿着对所述光轴J正交的光轴配置。并且，该光拾取装置具有激光输出用监控光检测器36，该激光输出用监控光检测器36接收由分光用棱镜32分光的激光。

并且，在该光拾取装置51的所述竖立反射镜35上方，配置物镜61，通过该物镜61，将激光照射到作为光学信息记录媒体的光盘71上。

按照该第3实施例的光拾取装置51，通过具备第1实施例的半导体激光器31，可使该半导体激光器31的基准面3与光拾取装置51的基准面一致，能够把半导体激光器31装入光拾取装置51内。

所以，按照该第3实施例的光拾取装置51，实现与配备具有平行于衬底面的偏振面半导体激光器的半导体激光装置的情况同样的薄型化的同时，也提高出射激光输出。

还有，所述第3实施例中，使从所述半导体激光器4出射，由光盘71反射，返回到半导体激光装置的信号光朝向所述信号检测用受光元件6，在将由此偏转的全息图安装在芯柱本体1和安装部11构成基台上时，光拾取装置的装配变得更容易。并且，所述的第1～第3实施例中，虽然设定半导体激光器4、21的激光偏振面从所述半导体激光器4、21的衬底面4A、21A倾斜所述规定的角度，并与所述基准面3大体平行，但是半导体激光器4、21的激光偏振面对垂直所述衬底面4A、21A的面倾斜规定倾斜角，并对所述基准面3大体垂直也行。这时，因为能够把所述基准面3形成对偏振面为垂直的面，就很容易向具有偏振光依赖性的光学元件(例如，分光用棱镜)，并且具有该光学元件的光拾取装置组装半导体激光装置，同时不需要对所述光学元件倾斜配置半导体激光装置，实现半导体激光装置的薄型化或小型化。

在图4的构成中，也可以搭载图2中所示的第2实施例的半导体激光装置来代替第1实施例的半导体激光器31。这个场合，还需要设置用于第2半导体激光器22的激光输出监控用的光监测器，然而关于该技术对本领域技术人员是众所周知的，因而省略图解说明。

以上，说明了本发明，但很清楚，还可以有各种变更。这种变更不应认为是脱离了本发明的构思和范围，本领域技术人员所显而易见这样的变更，全部包括在下述的权利要求书范围中。

Claims (5)

1.一种半导体激光装置，其特征在于，包括：

具有固定面和基准面的基台，和半导体激光器，

所述半导体激光器固定在所述基台的固定面上，所述固定面对所述基台的基准面倾斜规定的倾斜角，

所述半导体激光器出射的激光偏振面，从所述半导体激光器的衬底面倾斜所述规定的倾斜角并成为与所述基台的基准面大体平行，或者，所述激光的偏振面相对于与所述衬底面垂直的面倾斜所述规定的倾斜角，大体垂直于所述基台的基准面。

2.按照权利要求1所述的半导体激光装置，其特征在于，

所述基台包括：具有所述基准面的芯柱本体，和固定于该芯柱本体并具有所述固定面的大体L形状的安装部；

所述安装部具备：与所述基准面大体平行延伸的X方向部，和对所述基准面大体垂直延伸并在上面搭载信号检测用的受光元件的Y方向部；

所述X方向部，具有与所述基准面大体平行延伸的基准面一侧的侧面，和包括位于该基准面一侧的面的相反一侧的所述固定面的侧面，在包括该固定面的侧面与邻接该侧面的所述Y方向部的侧面之间形成钝角。

3.按照权利要求1所述的半导体激光装置，其特征在于，

具有由所述半导体激光器构成的第1半导体激光器，

所述基台具有由所述固定面构成的第1固定面，和邻接该第1固定面，并与所述基准面大体平行的第2固定面，

具有固定于所述第2固定面，激光的偏振面与所述基准面大体平行或大体垂直的第2半导体激光器。

4.按照权利要求3所述的半导体激光装置，其特征在于，

所述基台包括：具有所述基准面的芯柱本体，和固定于该芯柱本体上并具有所述第1和第2固定面的大体L形状的安装部；

所述安装部包括：与所述基准面大体平行延伸的X方向部，和对所述基准面大体垂直延伸，并在上面搭载信号检测用的受光元件的Y方向部；

所述X方向部，具有与所述基准面大体平行延伸的基准面一侧的侧面，和包括位于该基准面一侧的侧面的相反一侧的所述第1和第2固定面的侧面；

所述第2固定面比所述第1固定面更接近所述Y方向部，

在对所述基准面大体垂直延伸并邻接包括所述第1和第2固定面的侧面的所述Y方向部的侧面与包括所述第1固定面的平面之间形成钝角。

5.一种光拾取装置，其特征在于，具备按照权利要求1至4任一项所述的半导体激光装置。

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