CN1881718A

CN1881718A - 半导体激光装置

Info

Publication number: CN1881718A
Application number: CNA2006100925578A
Authority: CN
Inventors: 西山伸宏
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2006-12-20
Also published as: US20060285562A1; JP2006351867A

Abstract

本发明公开了一种半导体激光装置，其中第一反射表面设置在从半导体激光元件发射的监测光的光轴上，第二反射表面设置盖部分的内表面上。第一反射表面是倾斜的，从而在光轴上行进的监测光在第一反射表面反射，然后被第二反射表面反射以作为第二反射光入射到光接收元件的光接收表面。因此，光接收表面不但由偏离光轴行进的监测光直接从半导体激光元件入射到，而且由强度比偏离光轴行进的光更大的第二反射光入射到。本发明增加由光接收表面所接收的光的量，从而增加光接收元件的输出，基于此适当地控制驱动电流。

Description

半导体激光装置

技术领域

本发明涉及一种半导体激光装置，其包括用于接收监测光的光接收元件。

背景技术

即使当为半导体激光装置提供恒定的驱动电流时，半导体激光装置的激光输出也会随着温度而强烈地变化。为了基于自动功率控制(APC)驱动半导体激光装置，即将半导体激光装置的激光输出保持恒定，在从半导体激光装置亮两端发射的激光中，从一端发射的部分被接收为监测光，使用了比如光电二极管的光接收元件，从而基于因此产生的电流来控制提供至半导体激光装置的驱动电流。

为了产率和工作效率，通常构建框型半导体激光装置以使得包括监测光的激光的光轴平行于光接收元件的光接收表面。然而，在该结构中，监测光中仅有偏离光轴行进并因此强度较低的部分在光接收元件的光接收表面被检测到。因此，由光接收元件的光接收表面所接收的监测光部分较少，并且光接收元件产生相应较低的输出。这使得难于控制驱动电流，并且可能导致半导体激光装置在太多驱动电流通过其时被击穿。

考虑到上述缺点，构造了JP-A-2003-31885所提出的半导体激光装置110作为框型半导体激光装置，如图5所示，其提供有引线框架111，在引线框架111上安装了陶瓷基板113和光接收元件115，半导体激光元件114安装在陶瓷基板113上。半导体激光元件114和光接收元件115的布置方式使得从半导体激光元件114发射的监测光的光轴120平行于光接收元件115的光接收表面115a。半导体激光装置110还具有封装118，对其内表面进行表面处理以赋予高的光反射性来形成反射表面117。因此，在偏离光轴120行进的监测光中，不但在光接收元件115的光接收表面115a的方向上发射的部分，而且在封装118的方向上发射而被反射表面117反射的部分127入射到光接收表面115a。从而，可以增加入射到光接收元件115的光接收表面115a的监测光的部分，并且由此增加光接收元件115的输出。

然而，在JP-A-2003-31885所提出的半导体激光装置中，在光轴上行进的高强度部分的监测光没有入射到光接收元件115的光接收表面115a，从而实际入射到光接收表面115a的部分监测光并不会显著地大于没有提供反射表面117的情形。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种半导体激光装置，其具有允许半导体激光装置发射并在光轴上行进的部分监测光可以被光接收元件的光接收表面所接收的结构，由此增加由光接收表面所接收的光的量，从而增加光接收元件的输出，基于此适当地控制驱动电流。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种半导体激光装置，其设置有：半导体激光元件；光接收元件，接收从半导体激光元件发射的监测光；引线框架，半导体激光元件和光接收元件安装在其上，而且还设置有：第一反射表面，设置在监测光的光轴上；以及第二反射表面，设置在从第一反射表面反射的监测光所导致的第一反射光的光轴上。这里，从第二反射表面反射的第一反射光所导致的第二反射光入射到光接收元件的光接收表面。

根据本发明，如上构造的半导体激光装置优选地还设置有：基座部分，设置在引线框架上；以及盖部分，设置在基座部分上从而覆盖半导体激光元件和光接收元件。这里，第一反射表面设置在基座部分上，第二反射表面设置在盖部分的内表面上。

根据本发明，如上构造的半导体激光装置中，优选地，半导体激光元件安装在引线框架上，子座部分夹置于其之间，且从引线框架到半导体激光元件的高度大于从引线框架到光接收元件的光接收表面的高度。

根据本发明，如上构造的半导体激光装置中，优选地，光接收元件安装在子座上。

因此，根据本发明，在光轴上行进因此比偏离光轴行进的监测光具有更大的强度的监测光在第一反射表面上反射，然后在第二反射表面上反射以入射到光接收元件的光接收表面。这有助于增加入射到光接收表面的光的量，因此有助于增加光接收元件的输出。基于该输出，根据本发明的半导体激光装置可以适当的控制它的驱动电流。

而且，根据本发明，半导体激光元件安装在引线框架上，子座夹置于其之间，从引线框架到半导体激光元件的高度大于从引线框架到光接收元件的光接收表面的高度。这有助于增加直接从半导体激光元件入射到光接收元件的光接收表面的监测光的部分。因此，可以更加恰当地控制驱动电流。

而且，根据本发明，光接收元件安装在子座上。这使得可以在制备该半导体激光装置时，可以简单地通过将子座布置在引线框架上来恰当地布置半导体激光元件和光接收元件。这有助于取消将光接收元件定位在引线框架上以使得监测光入射到光接收表面的步骤，因此有助于减小制造成本。

附图说明

图1是示意性地示出实现本发明的半导体激光装置的剖面图；

图2是示出实现本发明的半导体激光装置的半导体激光元件、光接收元件、电源和控制器之间的关系的框图；

图3是示意性地示出实现本发明的半导体激光装置的改进示例的剖面图；

图4是示意性地示出实现本发明的半导体激光装置的另一个改进示例的剖面图；以及

图5是示意性示出传统半导体激光装置的剖面图。

具体实施方式

下面，将参考附图对本发明的实施例进行说明。图1是示意性地示出实现本发明的半导体激光装置的剖面图。图2是示出实现本发明的半导体激光装置的半导体激光元件、光接收元件、电源和控制器之间的关系的框图。

如图1所示，半导体激光装置10提供有由金属形成的引线框架11、由树脂等形成且装配在引线框架11上的基座部分12、以及盖部分18。在引线框架11上，安装了子座13和光接收元件15。在子座13上，安装了半导体激光元件14。

半导体激光元件14是通过将p型半导体和n型半导体结合在一起然后解理而制造的芯片形式。当在p型半导体和n型半导体之间施加电压以使驱动电流通过时，它们的结即p-n结层发射光。然后该光被两个相互平行的镜面之间的谐振放大，这两个镜面形成在相对解理面上并具有不同的反射率，从而通过反射率较低的镜面，出射主激光21。而且通过反射率较高的镜面，泄漏出强度低于主激光21的激光，该光被用作监测光22。

半导体激光元件14布置的方式使得主激光21和监测光22的光轴20平行于引线框架11。比如光电二极管的光接收元件15布置的方式使得从引线框架11到其光接收表面15a的高度大致上等于子座13的厚度，并且使得光接收元件15平行于监测光22的光轴。因此，偏离光轴20行进的监测光22直接入射到光接收元件15。在图1中，盖部分18在右边具有开口，该开口由基座部分12封闭。盖部分18装配来包封子座13和光接收元件15。这里，从引线框架11到光接收表面15a的高度可以不同于上面所述的值，只要其小于从引线框架11到光轴20的高度。

如图2的框图所示，当来自电源31的驱动电流通过时，半导体激光元件14发射主激光21和监测光22。监测光22由光接收元件15接收，基于光接收元件15的输出，控制器32进行APC，由此来自电源31的驱动电流被控制来保持主激光21和监测光22的强度恒定。

在该实施例中，在被监测光22入射到的基座部分12的表面上，形成了镀层来形成第一反射表面16。第一反射表面16是倾斜的，从而在光轴20上行进的监测光22被反射向盖部分18。而且，由第一反射表面16反射的在光轴20上行进的监测光22产生了第一反射光23，在第一反射光23入射到的盖部分18的部分内表面上及周围，形成了镀层来形成第二反射表面17。从第二反射表面17反射的第一反射光23导致了第二反射光24，设置第一反射表面16的倾斜角度使得第二反射光24入射到光接收元件15的光接收表面15a。

采用该结构，偏离光轴20行进的部分监测光22入射到光接收元件15的光接收表面15a；而且，在光轴上行进且强度大于偏离光轴行进的部分的监测光22部分由第一反射表面16和第二反射表面17反射，然后入射到光接收元件15的光接收表面15a。这增加了入射到光接收元件15的光接收表面15a的监测光22的部分，因此增加了光接收元件15的输出。因此，基于接收监测光22的光接收元件15产生的电流，可以适当地控制驱动电流。

而且，在该实施例中，如图3所示，可以将子座13的厚度设定来使得从引线框架11到半导体激光元件14的高度大于从引线框架11到光接收表面15a的高度。与图1所示从引线框架11到半导体激光元件14的高度大致等于从引线框架11到光接收表面15a的高度的情形相比，这允许偏离光轴20行进的监测光22更多地从半导体激光元件14直接入射到光接收表面15a。这有助于进一步增加入射到光接收表面15a的监测光22的部分。

而且，在该实施例中，如图4所示，子座13可以具有形成在其上表面上的光接收元件15。在该情形中，当制造半导体激光装置10时，仅通过在引线框架11上布置其上形成有半导体激光元件14的子座13，也可以布置光接收元件15。这有助于使半导体激光装置10的制造工艺比图1所示子座13和光接收元件15独立地安装在引线框架11上的情形更简单。而且，不再必须将光接收元件15设置在引线框架11上使得第二反射光24入射到光接收表面15a。

而且，在该实施例中，可以使用具有不同反射率的材料来形成制备第一反射表面16和第二反射表面17的镀层。通过赋予镀层不同的反射率，可以调节入射到光接收元件15的监测光的部分以适应于其灵敏度，这使得可以高精度地控制驱动电流。可以制备具有形成为第二反射表面17的不同镀层的多个盖部分18。这可以仅通过选择适当的一个盖部分18而因此无需改变例如引线框架11或子座13的结构，来使得可以调节入射到光接收元件15的部分监测光以适应于它的灵敏度。

在该实施例中，第一反射表面16和第二反射表面17可以通过不同于镀覆的方式形成，例如，它们可以通过气相沉积比如铝的金属形成，或者通过放置镜面金属片形成，或者通过任何其它方法形成，只要它们反射光。

根据本发明的半导体激光装置可以用作高精度光源以从比如CD、CD-R、DVD和DVD-R的光盘读取信号。

Claims

1、一种半导体激光装置，包括：

半导体激光元件；

光接收元件，用于接收从所述半导体激光元件发射的监测光；

引线框架，所述半导体激光元件和所述光接收元件安装在其上；

第一反射表面，设置在所述监测光的光轴上；以及

第二反射表面，设置在从所述第一反射表面反射的监测光所导致的第一反射光的光轴上，

其中，从所述第二反射表面反射的第一反射光所导致的第二反射光入射到所述光接收元件的光接收表面。

2、根据权利要求1的半导体激光装置，还包括：

基座部分，设置在所述引线框架上；以及

盖部分，设置在所述基座部分上从而覆盖所述半导体激光元件和所述光接收元件，

其中，所述第一反射表面设置在基座部分上，所述第二反射表面设置在所述盖部分的内表面上。

3、根据权利要求1的半导体激光装置，

其中，所述半导体激光元件安装在所述引线框架上，子座夹置于其之间，从所述引线框架到所述半导体激光元件的高度大于从所述引线框架到所述光接收元件的光接收表面的高度。

4、根据权利要求3的半导体激光装置，

其中，所述光接收元件布置在所述子座上。