DE69304402T3

DE69304402T3 - Halbleiterlaservorrichtung

Info

Publication number: DE69304402T3
Application number: DE69304402T
Authority: DE
Inventors: Akira C/O Fuji Electric Co. Ltd. Kanagawa Amano; Shoji C/O Fuji Electric Co. Ltd. Kanagawa Kitamura; Yoichi C/O Fuji Electric Co. Ltd. Kanagawa Shindo
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: DE69304402D1; EP0568830A1; EP0568830B2; KR930022656A; DE69304402T2; TW253996B; EP0568830B1; KR0127283B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiterlasereinrichtungen vom vergossen Typ, bei dem ein Laserdiodenelement in einer dichten Kunstharzschicht eingekapselt ist, und insbesondere eine Halbleiterlasereinrichtung, die eine minimale Verschiebung ihres Lichtaussendepunkts während eines Dauerbetriebs und/oder während der Änderung von Umgebungsbedienungen zeigt.

Erörterung des Standes der Technik

Eine Halbleiterlasereinrichtung vom Gehäusetyp, wie sie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, ist auf dem Gebiet bekannt. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein Laserdiodenelement 1 an einem Strahler 62 angelötet, der an einem Sockel 61 gehalten ist eine Abdeckung 63 mit einem Glasfenster 64 ist an dem Sockel 61 angelötet. In der Halbleiterlasereinrichtung, die in den Fig. 7A und 7B gezeigt ist, ist ein Laserdiodenelement 1 an einer Hilfsstütze angebracht, die von einer Photodiode 23 geliefert wird, die dann an einem Strahler 62 befestigt ist, der sich von dem Sockel 61 nach oben erstreckt. Die Hilfsstütze der Photodiode 23 dient auch als eine Strahlerplatte. Das Laserdiodenelement 1 ist mit einer Abdeckung 63 überdeckt, die auch an dem Sockel 61 angebracht ist. Die Kombination aus Strahler 62 und der Photodiode 23 ist so angeordnet, daß sich das Laserdiodenelement 1 in der Mitte des Glasfensters 64 in der Abdeckung 63 befindet, wenn man von vorne betrachtet; die Mitte ist durch einen Schnittpunkt 27 einer horizontalen Mittellinie 25 (unter einem rechten Winkel zur Hauptoberfläche des Strahlers 62 oder der Richtung der X-Achse) und eine vertikale Mittellinie 26 (parallel zu der Hauptoberfläche des Strahlers 62 oder in Richtung einer Y-Achse) angegeben. Es ist eine andere Halbleiterlasereinrichtung vom mit Kunstharz abgedichteten oder vergossenen Typ entwickelt worden.
Diese Art Lasereinrichtung ist weniger teuer und kann flexibler als die oben geoffenbarte Lasereinrichtung vom Gehäusetyp geformt werden. Die vergossene Lasereinrichtung ist im einzelnen in der veröffentlichten, ungeprüften, japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 2-125687 beschrieben. In dieser Einrichtung ist, wie es hier in Fig. 8 gezeigt ist, ein Laserdiodenelement 1 an einer Hilfsstütze 23 befestigt und dann in einer dichten Kunststoffschicht 11 eingekapselt, die beispielsweise aus transparentem Epoxykunstharz besteht. Das Element 1 wird elektrisch durch Anschlußrahmen 20 und einen Golddraht 21 versorgt. Die Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ ist als eine lichtaussendende Einrichtung geringer Lichtdichte pro Einheitsfläche, analog einer lichtaussendenden Diode, bekannt.
Eine Lasereinrichtung vom vergossenen Typ ist wegen der geringen Herstellungskosten vorteilhaft, und die dichte Kunstharzschicht kann eine breite Vielzahl von Formen aufweisen. Zusätzlich kann das Laserdiodenelement bei Anwendungen mit hoher Lichtdichte ohne eine charakteristische Zerstörung aufgrund einer Lichtbeschädigung verwendet werden, wenn eine eine Zerstörung der Endseite verhindernde Schicht verwendet wird.
Ein Beispiel einer Lasereinrichtung nach dem Stand der Technik wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 12 beschrieben. Das Laserdiodenelement 1 ist dargestellt, als daß es eine DH (doppelte Heterodyn-Sperrschicht) Struktur aufweist. Wie es gezeigt sind, sind eine Überzugsschicht 3 vom n-Typ, die aus AlGaAs hergestellt ist, eine aktive Schicht 4, eine Überzugsschicht 5 vom p-Typ und eine Abdeckschicht 6 vom p-Typ, die aus GaAs hergestellt ist, auf einem GaAs Substrat 2 vom n-Typ aufgeschichtet. Eine Elektrode 7 ist selektiv auf der gleichen Seite wie das Laserdiodenelement in einem geöffneten Bereich der Abdeckschicht 6 vom p-Typ gebildet. Eine Elektrode 8 ist auf der rückwärtigen Seite des Substrats 2 gebildet. Schichten 10 (Fig. 10) zum Verhindern der Zerstörung einer Endseite sind jeweils auf den lichtaussendenden Endseiten des Laserdiodenelements gebildet und werden mit den Laserstrahlen bestrahlt. Die Schichten 10 zum Verhindern einer Zerstörung der Endseite sind aus einem organischen Kunststoff hergestellt, der eine große Wärmebeständigkeit und einen geringen Absorptionskoeffizienten in dem Wellenlängenbereich der ausgesandten Laserstrahlen zeigen.
Wie es am besten in Fig. 11 dargestellt ist, ist das Laserdiodenelement 1 auf einer Photodiode 23, die als eine Hilfsbefestigungsschicht dient, und einer Strahlerplatte angebracht. Die Photodiode 23 ist auf dem oberen Endabschnitt des mittleren Anschlußrahmens der seitlich nebeneinander angeordneten Anschlußrahmen 20 befestigt. Die Photodiode 23 und die Deckschicht 6 vom p-Typ sind mit den entsprechenden Anschlußrahmen 20 durch Verbindungsdrähte verbunden, beispielsweise Golddrähte (nicht gezeigt). Das Laserdiodenelement 1, das mit diesen Anschlußrahmen 20 verbunden ist, ist von einem Kunstharz 1 : 1, wie einem transparenten Epoxyharz, auf dichte Weise eingeschlossen. Die Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ, die das Laserdiodenelement 1 einschließt und die Schichten 10 zum Verhindern einer Zerstörung der Endseite aufweist, ist von niedrigen Kosten und guter Dauerhaftigkeit.
In der Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ ist, wie es in den Fig. 12A und 12B gezeigt ist, das Laserdiodenelement 1 bei oder nahe der Mitte der abdichtenden Kunstharzschicht 11 angeordnet, was durch den Schnittpunkt 27 der X-Achse 25 und der Y-Achse 26 bezeichnet ist, wie bei der Halbleiterlasereinrichtung vom Gehäusetyp. Die Mitte 28 des Anschlußrahmens 20 ist um eine Strecke ΔXoff (oder Versetzung 29) von dem Schnittpunkt 27 der abdichtenden Kunstharzschicht 11 wegen der Gesamtdicke des Laserdiodenelements 1, der Photodiode 23 und des Anschlußrahmens 20 verschoben.
Diese Halbleiterlasereinrichtungen sind in verschiedenen Arten von optischen Systemen eingebaut. Ein typisches Beispiel des optischen Systems ist eine Aufnahmeeinrichtung für eine optische Platte, wie schematisch in Fig. 13A dargestellt ist.
Bei der dargestellten Aufnahmeeinrichtung läuft ein von dem Laserdiodenelement 1 ausgesandter Laserstrahl durch ein Beugungsgitter 51 hindurch, wird um 90º von einem halbdurchlässigen Spiegel 52 abgelenkt und auf der Oberfläche einer Platte 54 durch eine Objektivlinse 53 fokussiert. Der Laserstrahl wird in einen Hauptstrahl und einen Nebenstrahl durch das Beugungsgitter 51 getrennt. Der Hauptstrahl wird zum Verfolgungsservozweck verwendet. Der Laserstrahl, der von der Platte 54 reflektiert worden ist, läuft durch die Objektivlinse 53 und erneut durch den halbdurchlässigen Spiegel 52 hindurch und wird auf die Lichterfassungseinrichtung 55 projiziert. Die Lichterfassungseinrichtung wandelt den empfangenen Laserstrahl in ein entsprechendes elektrisches Signal um.
Die Lichterfassungseinrichtung 55 besteht aus sechs Photodioden A bis F, wie es in Fig. 13B gezeigt ist. Der Hauptstrahl trifft auf die gevierteilten Dioden A bis D auf. Der Laserstrahl weist einen Astigmatismus auf, wenn er durch den halbdurchlässigen Spiegel 52 hindurchgeht, und die Form des Hauptstrahls ändert sich in Abhängigkeit von der Stelle der Photodioden, wie es durch die unterbrochenen Linien in Fig. 13B angegeben ist.
Der Fokussierungsservomechanismus positioniert die Objektivlinse 53 so, daß (A + C) - (B + D) = 0, wo A, B, C und D die Ausgänge der Photodioden A, B, C und D sind. Der Schwerpunkt des Strahls auf den Photodioden, der später erörtert wird, wird definiert als
[X, Y] = [{(A + B) - (C + D)}/(A + B + C + D), {(A + D) - (B + C)}/(A + B + C + D)]
Bei der Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ ist entdeckt worden, daß der Lichtaussendepunkt, d. h., der Ursprung des ausgesandten Laserstrahls, seinen Platz verschiebt, wenn die Lasereinrichtung durchgehend betrieben wird und/oder sich die Umgebungsbedingungen ändern. Das Verschieben oder Bewegen des Lichtaussendepunkts ist graphisch in Fig. 14 dargestellt. Um die graphische Darstellung der Figur aufzutragen, wurde eine Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ bei Raumtemperatur betrieben, während ihr ein Betriebsstrom von 50 mA zugeführt worden ist. In der graphischen Darstellung stellt die Abszisse die Zeit in Minuten dar, und die Ordinate stellt die Größe der Verschiebung in Richtung der X-Achse (normal zu der Oberfläche des Anschlußrahmens) dar. Wie man aus der graphischen Darstellung sieht, wurde nach ungefähr zwei Minuten Laserausstrahlung der Lichtaussendepunkt um 0,5 um in Richtung der X-Achse verschoben (d. h., in Richtung zu dem Anschlußrahmen 20). Nachdem die Einrichtung während ungefähr zwei Minuten ausgeschaltet worden ist, kehrt der Lichtaussendepunkt zu dem ursprünglichen Mittelpunkt zurück (bewegte sich in Richtung der + X-Achse oder in Richtung zu der Laserdiode). Wenn die Halbleiterlasereinrichtung in eine Aufnahmeeinrichtung eingebaut wurde, hängt die Verschiebungsgröße des Schwerpunkts des Strahls auf den Photodioden von der Dauer des fortlaufenden Betriebs der Lasereinrichtung und/oder den Änderungen der Umgebungstemperatur ab.
Die Halbleiterlasereinrichtung wurde bei einer Ausgangsleistung von 3 mW bei Umgebungstemperaturen von -10ºC bis 60ºC betrieben. Es wurde herausgefunden, daß sich der Schwerpunkt des Strahls auf den Photodioden um 10 um oder mehr verschoben hat. Eine Minimierung der Verschiebung des Lichtaussendepunkts ist wesentlich, damit die Halbleiterlasereinrichtungen vom vergossenen Typ, die viele Vorteile aufweist, die ausgezeichnete Leistung erreicht, die mit einer Halbleiterlasereinrichtung vom Gehäusetyp erzielt werden kann.
Es wird sich Fig. 15 zugewandt, in der ein Simulationsmodel des Einflusses der Verschiebung des Lichtaussendepunkts gezeigt ist, wenn die Lasereinrichtung in einer Aufnahmeeinrichtung arbeitet. Bei der Simulation wurde ein eindimensionales, optisches System verwendet, in dem ein Laserstrahl von einer Laserdiode LD1, die sich auf der linken Seite befindet, durch eine konvexe Linse 79 hindurchgeht, die von der Diode LD1 mit einer Strecke d1 beabstandet ist, und der Laserstrahl, der von einer Platte 73 reflektiert worden ist, läuft dann durch eine andere konvexe Linse 80 hindurch, um auf einer Photodiode (PD) 69 fokussiert zu werden. Das eindimensionale System wurde als ein optisches System mit einer doppelten Fourier-Transforma tion behandelt. Eine Lichtintensitätsverteilung U2 auf der konvexen Linse 79, eine Lichtintensitätsverteilung U3 auf der Platte 73, eine komplexe Amplitude U4 auf der konvexen Linse 80 und eine Lichtintensitätsverteilung US + Δ wurden unter Verwendung der Beugungsformeln von Fresnel unter der Annahme berechnet, daß die Lichtintensitätsverteilung U1 auf dem Laserdiodenelement 1 eine rechteckige Form aufweist, bei ΔX zentriert ist und eine Weite von 2 um hat. Die Größe ΔX entspricht der Verschiebungsgröße des Lichtaussendepunkts der Laserdiode. Die Ergebnisse der Berechnungen unter Verwendung der Parameter in Tabelle 1 sind in Fig. 16 gezeigt.
Fig. 16A ist ein graphische Darstellung der Lichtverteilungen U1, U2, U3, U4 und US + ΔX = 0, und Fig. 168 ist eine graphische Darstellung derselben, wenn ΔX = 1 um ist. Ein Mittelpunkt eines Strahlflecks auf der Photodiode kann unter Verwendung der Lichtintensitätsverteilung (U5 + Δ) auf der Photodiode berechnet werden. Wenn die Verschiebungsgröße ΔX des Lichtaussendepunkts 1 um war, wurde eine Verschiebung des Strahlfleckschwerpunkts zu 7,9 um berechnet. Ähnliche Berechnungen wurden für andere Verschiebungsgrößen wiederholt. Die Ergebnisse der Berechnung zeigten die Beziehung zwischen der Verschiebungsgröße des Lichtaussendepunkts und der Verschiebungsgröße des Strahlfleckschwerpunkts auf der Photodiode, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Somit erzeugt in einem optischen Aufnahmesystem eine Verschiebung des Lichtaussendepunkts von 1 um eine um 7,9-mal größere Verschiebung bei dem Strahlfleckschwerpunkt auf der Oberfläche der Photodiode. Dieser Wert wird als eine Kopplungsvergrößerung M zwischen dem Laserdiodenelement und der Photodiode festgelegt. Die Kopplungsvergrößerung M wird durch die Vergrößerung des Linsensystems und die Länge des optischen Weges zwischen dem Lichtaussendepunkt des Laserdiodenelements 1 und der zur Signalerfassung unterteilten Photodiode bestimmt. Demgemäß unterscheidet sich die Kopplungsvergrößerung M mit der Konstruktion der optischen Aufnahmeeinrichtung.

Tabelle 1

ΔX 1,0 um
d1 25,0 um
f 3,9 um
d2 4,6 um
Linsendurchmesser 4,0 um
Δ 0,3 um
Man beachte: in bezug auf die Zeichen in Tabelle wird auf Fig. 15 Bezug genommen.
Bei der herkömmlichen Halbleiterlasereinrichtung kann die Größe der Verschiebung des Strahlflecks auf der Photodiode 69 einen tolerierbaren Wert überschreiten. Demgemäß wird ein Mechanismus, um die Verschiebung des Lichtaussendepunkts einzustellen, oder ein Mechanismus, der Verschiebung des Strahlfleckschwerpunkts zu folgen, für die herkömmliche Halbleiterlasereinrichtung verlangt.
Somit ist die Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ dahingehend vorteilhaft, daß sie nicht teuer ist und flexibel geformt werden kann. Jedoch wird, wenn sie bei einer Anwendung verwendet wird, die eine gute Stabilität des Lichtaussendepunkts verlangt, ein zusätzlicher Einstellmechanismus gefor dert. Dies beeinträchtigt die Vorteile der Lasereinrichtungen vom vergossenen Typ.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht worden und hat als eine Zielsetzung, eine Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ zu schaffen, die eine geringere Verschiebung des Lichtaussendepunkts aufweist und daher unmittelbar bei Einrichtungen anwendbar ist, die eine gute Stabilität des Lichtaussendepunkts verlangen, wie einer Aufnahmeeinrichtung in einem optischen System für eine Kompaktplatte.
Um die Probleme der herkömmlichen Halbleiterlasereinrichtungen zu lösen, untersuchten die Erfinder sorgfältig die Beziehung zwischen dem Anschlußrahmen, der das Laserdiodenelement trägt, und der abdichtenden Kunstharzschicht zum Abdichten des Anschlußrahmens und des Laserdiodenelements, und haben eine Minimierung der Verschiebung des Anschlußrahmens erreicht, die durch die abdichtende Kunstharzschicht hervorgerufen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Halbleiterlasereinrichtung, die einen Anschlußrahmen zum elektrischen Steuern eines Laserdiodenelements, das mindestens eine Endseite zum Aussenden eines Laserstrahls aufweist, und zum mechanischen Halten des Lasersdiodenelements an der ebenen Hauptoberfläche davon mit einem dazwischen eingefügten Halteelement und eine abdichtende Kunstharzschicht aufweist, die dem Laserstrahl ermöglicht, hindurchzugehen und mindestens das Laserdiodenelement an dem Anschlußrahmen auf eine dichte Weise überdeckt, gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bis 9 verbessert.
Es gibt viele Gründe, die eine Verschiebung des Lichtaussendepunkts eines Laserdiodenelements erzeugen. Die Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung paßten besonders auf die Wärmeausdehnung der abdichtenden Kunstharzschicht auf, die sich durch die erzeugte Wärme ergibt, wenn das Laserdiodenelement arbeitet. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Verschiebung des Anschlußrahmens, der äußerst empfindlich auf die Wärmeausdehnung der abdichtenden Kunstharzschicht ist, minimiert, um eine geringere Verschiebung des Lichtaussendepunkts zu erhalten.
Auch ist bei der vorliegenden Erfindung die abdichtende Kunstharzschicht symmetrisch in bezug auf den Anschlußrahmen geformt. Infolgedessen können Kräfte, die auf den Anschlußrahmen ausgeübt werden und sich aus der horizontalen und vertikalen Wärmeausdehnung der abdichtenden Kunstharzschicht ergeben, gleichförmig verteilt werden. Als ein Ergebnis wird eine Verformung des Anschlußrahmens aufgrund von Wärmeausdehnungsunterschieden beträchtlich verringert. Daher wird eine geringere Verschiebung des Lichtaussendepunkts erreicht.
Das Befestigen des Anschlußrahmens an einer äußeren Befestigungsplatte kann den Einfluß der Wärmeausdehnung auf die abdichtende Kunstharzschicht entfernen und eine Verschiebung des Lichtaussendepunkts minimieren. Die Befestigungseinrichtung für den Anschlußrahmen kann eine unbedeckte Oberfläche des Anschlußrahmens einschließen, die eine Befestigungsoberfläche, zur Anordnung gegen die äußere Befestigungsplatte liefert. Wenn die Befestigungsoberfläche die unbedeckte Oberfläche des Anschlußrahmens ist, kann die Wärme, die erzeugt wird, wenn das Laserdiodenelement arbeitet, wirksam von der abdichtenden Kunstharzschicht durch den Anschlußrahmen auf die äußere Befe stigungsplatte übertragen werden. Deshalb wird die Wärmeausdehnung der abdichtenden Kunstharzschicht verringert, um den Einfluß der Wärmeausdehnung auf den Anschlußrahmen zu minimieren.
Die Befestigungseinrichtung kann mindestens ein Durchgangsloch einschließen, das in dem unbedeckten Anschlußrahmen gebildet ist. In diesem Fall werden Befestigungsmittel mit geringer Wärmeausdehnung in das Durchgangsloch eingeführt, um den Anschlußrahmen an einer äußeren Befestigungsplatte zu befestigen.
Um eine geringere Verschiebung des Lichtaussendepunkts zu erreichen, kann die Dicke der abdichtenden Kunstharzschicht, d. h., der Abstand oder die Strecke der Kunstharzschicht von der äußeren Befestigungsplatte, so ausgewählt werden, daß die Verschiebung des Anschlußrahmens innerhalb eines tolerierbaren Bereiches fällt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Zeichnungen, die in diese Beschreibung eingeschlossen werden und einen Teil von ihr bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung, die Gegenstände, Vorteile und Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen:
Fig. 1A ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die entlang der Linie 1A-1A in Fig. 1B genommen ist;
Fig. 1B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 1B-1B der Fig. 1A genommen ist;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die vergleichend Änderungen der Verschiebungsgröße eines Lichtaussendepunkts als Funktion der Betriebszeit bei einer herkömmlichen Lasereinrichtung und die Lasereinrichtung der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer rechteckig geformten Halbleiterlasereinrichtung, die unter Verwendung der gleichen Technik wie für die Lasereinrichtung der Fig. 1 hergestellt worden ist;
Fig. 4A ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 4B-4B der Fig. 4A genommen ist;
Fig. 5A ist eine Seitenansicht, die eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 5B-5B der Fig. 5A genommen ist;
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, teilweise aufgebrochen, einer herkömmlichen Halbleiterlasereinrichtung vom Gehäusetyp;
Fig. 7A ist eine Vorderansicht der Halbleiterlasereinrichtung, die in Fig. 6 gezeigt ist;
Fig. 78 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 7B-7B in Fig. 7A genommen ist;
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur eines Laserdiodenelements zeigt, das in der Halbleiterlasereinrichtung der Fig. 8 verwendet wird;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 10-10 der Fig. 9 genommen ist;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ;
Fig. 12A ist eine Draufsicht auf die Halbleiterlasereinrichtung, die in Fig. 8 gezeigt ist;
Fig. 128 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 12B-12B der Fig. 12A genommen ist;
Fig. 13A ist eine perspektivische Ansicht, die ein optisches System einer Aufnahmeeinrichtung für eine optische Platte zeigt, das eine Halbleiterlasereinrichtung verwendet;
Fig. 13B ist ein erläuterndes Diagramm, das die Konstruktion einer Lichterfassungseinrichtung zeigt, die in dem optischen System der Fig. 13A enthalten ist;
Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, die die Verschiebung des Lichtaussendepunkts einer Halbleiterlasereinrichtung in der X-Richtung als Funktion der Betriebszeit der Einrichtung zeigt;
Fig. 15 ist ein Diagramm einer eindimensionalen Simulierung zum Untersuchen der Verschiebung des Lichtaussendepunkts in einer Aufnahmeeinrichtung für eine Kompaktplatte;
Fig. 16A ist eine graphische Darstellung der Lichtverteilungen U1, U2, U3, U4 und US + Δ, wenn ΔX = 0 ist, von einer Aufnahmeeinrichtung;
Fig. 16B ist eine graphische Darstellung von simulierten Lichtverteilungen einer Aufnahmeeinrichtung wie in Fig. 16A, wenn ΔX = 1 um ist;
Fig. 17 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen den Verschiebungen des Schwerpunkts eines Strahlflecks und den Verschiebungen des Lichtaussendepunkts zeigt, die sich aus den Simulierungen der Fig. 16A und 16B ergeben;
Fig. 18A ist eine Seitenansicht, die eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, in der eine abdichtende Kunstharzschicht nur ein Laserdiodenelement und eine Photodiode überdeckt;
Fig. 188 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 18B-18B der Fig. 18A genommen ist;
Fig. 19A bis 19E sind Querschnittsansichten, die besondere Beispiele einer Befestigungseinrichtung zeigen, die bei einer Halbleiterlasereinrichtung verwendet werden;
Fig. 20A ist eine Seitenansicht, die eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 20B ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 20B-20B der Fig. 20A genommen ist;
Fig. 21A ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, die eine Struktur zum Befestigen der Lasereinrichtung der Fig. 20A und 20B an einer Befestigungsplatte zeigt;
Fig. 21B ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, die eine andere Struktur zum Befestigen der Lasereinrichtung der Fig. 20A und 20B an einer Befestigungsplatte zeigt;
Fig. 22 ist eine Ansicht, die eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, wo der Anschlußrahmen nicht mit der abdichtenden Kunstharzschicht überdeckt ist; und
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die die Halbleiterlasereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, wo der Anschlußrahmen nicht durch die abdichtende Kunstharzschicht überdeckt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im einzelnen

Fig. 1A und 1B wirken zusammen, um die Konstruktion einer Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu zeigen, die vom vergossenen Typ ist, der bereits unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben worden ist.
Wie es gezeigt ist, ist ein Laserdiodenelement 1, das Schichten 10 zum Verhindern einer Zerstörung der Endseiten aufweist, wie es am besten in Fig. 10 zu sehen ist, an einem Anschluß- rahmen 20 befestigt, wobei eine Photodiode 23 dazwischen eingefügt ist. Der Anschlußrahmen 20 hält mechanisch und steuert elektrisch das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23. Die Photodiode 23 dient auch als eine Hilfsstütze und einer Strahlerplatte für das Laserdiodenelement 1. Der Zusammenbau des Laserdiodenelements 1, der Photodiode 23 und des Anschlußrahmens 20 ist mit einer abdichtenden Kunstharzschicht 11 eingekapselt, die aus einem transparenten Epoxykunstharz hergestellt ist. Gleiche oder äquivalent Abschnitte der Lasereinrichtung der Fig. 1 werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die in den Zeichnungen verwendet werden, die die herkömmlichen Lasereinrichtungen und weitere Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
Man beachte, daß ein Schnittpunkt 27 einer Mittellinie 25 der abdichtenden Kunstharzschicht 11, die sich in der horizontalen Richtung erstreckt (senkrecht zu der ebenen Hauptoberfläche des Anschlußrahmens und als eine X-Achsenrichtung bezeichnet wird), und einer Mittellinie 26 in der vertikalen Richtung (parallel zu der Ebene der ebenen Hauptoberfläche des Anschlußrahmens und als Y-Achsenrichtung bezeichnet) mit einer Mitte 28 des Anschlußrahmens 20 zusammenfällt. Jedoch wird, wie es früher erwähnt worden ist, die Mitte 27 der abdichtenden Kunstharzschicht 11 von der Mitte 28 des Anschlußrahmens 20 um eine Versetzungsstrecke 29 (Fig. 12A) verschoben. Insbesondere fallen in dem Querschnitt der Fig. 1B, der parallel zu der lichtaussendenden Endseite des Laserdiodenelements 1 ist, auf der eine die Zerstörung der Endseite verhindernde Schicht 10 gebildet ist, die Y-Achse 26, die die vertikale Richtung festlegt, und die X-Achse 25, die die horizontale Richtung festlegt, mit der horizontalen bzw. der vertikalen Mittellinie der abdichtenden Kunstharzschicht zusammen. Somit ist die abdichtende Kunstharzschicht 11 symmetrisch in bezug auf die X- Achse 25 und die Y-Achse 26 gebildet. Deshalb ist die Dicke der abdichtenden Kunstharzschicht 11 um den Anschlußrahmen 20 herum gleichförmig, d. h., die abdichtende Kunstharzschicht ist um den Anschlußrahmen herum symmetrisch. Infolgedessen ist die Verteilung von thermischen Spannungen oder Kräften an dem Anschlußrahmen 20, die durch die Wärme hervorgerufen werden, die durch die Laserstrahlemission erzeugt wird, ausgeglichen und sie heben sich allgemein auf. Demgemäß kann die Verschiebung des Anschlußrahmens 20 durch die Form des Anschlußrahmens 20, der Photodiode 23 und des Laserdiodenelements 1 beschränkt werden. Deshalb kann die Verschiebung des Anschlußrahmens c:0 merklich, verglichen mit herkömmlichen Einrichtungen, verringert werden. Daher kann die Verschiebung des Lichtaussendepunkts des Laserdiodenelements 1, das an dem Anschlußrahmen 20 befestigt ist, minimiert werden. Damit die Mitte 28 des Anschlußrahmens 20 mit der Mitte 27 der abdichtenden Kunstharzschicht 11 zusammenfällt, muß das Laserdiodenelement 1 von der Mitte 27 der abdichtenden Kunstharzschicht 11 verschoben werden. Die optische Natur der abdichtenden Kunstharzschicht 11 ist durchgehend gleichförmig, und somit bleibt die Laserarbeitsweise unverändert. Wie es oben beschrieben worden ist, wird die Verschiebung des Lichtaussendepunkts durch Unter schiede der Wärmeausdehnungskoeffinzienten des Kunstharzes und des Anschlußrahmens hervorgerufen, wenn diese Elemente durch die Wärme erwärmt werden, die durch den Betrieb des Laserelements erzeugt wird. Der Ausdruck "symmetrisch abdichtende Kunstharzschicht", der hier verwendet wird, beinhaltet die Kunstharzschicht, die eine solche Form aufweist, daß sie die Anschlußrahmen beeinflußt, aber es ist nicht beabsichtigt, eine äußere Form des Kunstharzes zu begrenzen, von der angenommen werden kann, daß sie den Anschlußrahmen wenig oder gar nicht beeinflußt.
Es wird sich nun der Fig. 2 zugewandt, in der eine graphische Darstellung gezeigt ist, die vergleichend Bewegungsänderungen des Lichtaussendepunkts bei einer herkömmlichen Lasereinrichtung und der Lasereinrichtung der Fig. 1 in bezug auf die Betriebszeit zeigt. Bei der Messung wurden die Halbleiterlasereinrichtungen bei Raumtemperatur mit einem Betriebsstrom von 50 mA betrieben.
Wie man aus Fig. 2 sehen kann, verschob sich bei der herkömmlichen Halbleiterlasereinrichtung, nachdem die Lasereinrichtung während ungefähr zwei Minuten eingeschaltet war, der Lichtaussendepunkt um 0,5 um in der X-Richtung, d. h., in Richtung zu dem Anschlußrahmen 20 (Kurve 2a). Andererseits verschiebt sich bei der Halbleiterlasereinrichtung der Erfindung der Lichtaussendepunkt minimal, d. h., weniger als 0,05 um (Kurve 2b). Dies zeigt, daß das Zusammenfallen der Mitte 28 des Anschlußrahmens 20 mit der Mitte 27 der abdichtenden Kunstharzschicht 11 das Verschieben des Lichtaussendepunkts minimiert. Wenn die Lasereinrichtung der vorliegenden Erfindung in einer optischen Aufnahmeeinrichtung verwendet wird, wird eine Verschiebung des Strahlflecks auf der Photodiode minimiert, wie es in Fig. 16A gezeigt ist.
Somit erreicht die Verwendung der abdichtenden Kunstharzschicht 11, die geformt ist, daß sie symmetrisch in bezug auf die Mittellinie 25 und 26 des Anschlußrahmens 20 ist, das Entfernen von Wirkungen der Wärmeausdehnung auf den Anschlußrahmen 20, und daher ist die Verschiebung des Lichtaussendepunkts minimiert.
Die erste Ausführungsform wurde unter Verwendung einer rohrförmigen Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ beschrieben. Es ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung auch auf eine flachgeformte Halbleiterslasereinrichtung vom vergossenen Typ anwendbar ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wenn die abdichtende Kunstharzschicht 11 im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die Mittellinien innerhalb des Bereiches nahe dem Anschlußrahmen 20 geformt ist, der den größeren Temperaturanstieg erfährt.
Die flachgeformte Halbleiterlasereinrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist, hat die gleiche Konstruktion wie die oben erwähnte Halbleiterlasereinrichtung mit Ausnahme der Form der abdichtenden Kunstharzschicht 11. Demgemäß wird keine weitere Beschreibung der Lasereinrichtung gegeben.
Bei der ersten, oben beschriebenen Ausführungsform hat die Form des Anschlußrahmens einen rechteckigen Querschnitt. Wenn es erforderlich ist, kann sie andere Querschnittsformen aufweisen. Insbesondere können in dem Fall, wo die vertikale und die horizontale Mittellinie nicht genau definiert werden können, diese Mittellinien jene Mittellinien sein, die im wesentlichen parallel zu den Hauptoberflächen des Anschlußrahmens sind.
Eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B beschrieben. Die Halbleiterlasereinrichtung der zweiten Ausführungsform ist ähnlich wie die erste Ausführungsform auch vom vergossenen Typ.
Wie es gezeigt ist, ist ein Laserdiodenelement, das Schichten zum Verhindern der Zerstörung einer Endseite aufweist, an einer Photodiode 23 angebracht, die wiederum auf der ebenen Hauptoberfläche eines Anschlußrahmens 20 angebracht ist. Der Anschlußrahmen 20 hält mechanisch und steuert elektrisch das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23. Die Photodiode 23 dient auch als eine Hilfsstütze und eine Strahlerplatte.
Bei der zweiten Ausführungsform sind das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23 auf der Oberfläche 20a des Anschlußrahmens 20 angebracht. Die Oberfläche 20b des Anschlußrahmens 20, die der Oberfläche 20a entgegengesetzt ist, ist freigelegt. Insbesondere erstreckt sich die abdeckende Kunstharzschicht 11 über die Oberfläche 20a des Anschlußrahmens 20, das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23. Die Oberfläche 20b ist nicht mit der abdichtenden Kunstharzschicht 11 überdeckt. Demgemäß kann die Halbleiterlasereinrichtung an einer Befestigungsplatte 35 befestigt werden, wobei die Oberfläche 20b des Anschlußrahmens mit der Befestigungsplatte 35 durch ein Klebemittel 33 verbunden wird. Alternativ können Durchgangslöcher in dem Anschlußrahmen 20 für diesen Befestigungszweck verwandet werden, wie bei der dritten Ausführungsform, die in Verbindung mit Fig. 20 und 21 beschrieben werden soll. Da die derart konstruierte Lasereinrichtung in bezug auf die Befestigungsplatte 35 unbewegbar ist, findet keine Verschiebung der Lasereinrichtung in bezug auf die Befestigungsplatte statt. Während die abdichtende Kunstharzschicht 11 nur über einer Oberfläche 20a des Anschlußrahmens 20 angeordnet wird, hat die Wärmeausdehnung der abdichtenden Kunstharzschicht 11 einen geringen Einfluß auf den Anschlußrahmen 20, da sich der Anschlußrahmen 20 nicht bewegen kann, wenn die Temperatur der abdichtenden Kunstharzschicht 11 während des Betriebs der Lasereinrichtung ansteigt. Dies trägt zu einer Verringerung bei der Verschiebung des Lichtaussendepunkts bei. Die Wirkungen der zweiten Ausführungsform wurden unter den gleichen Bedingungen wie jene der ersten Ausführungsform gemessen, und die Ergebnisse waren, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
Während einer Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ, die eine rechteckige abdeckende Kunstharzschicht 11 aufweist, beschrieben worden ist, kann die Halbleiterlasereinrichtung verschiedentlich abgeändert werden, wenn die unbedeckte Oberfläche 20b des Anschlußrahmens an Ort und Stelle befestigt ist. Beispielsweise kann eine halbkreisförmige, abdichtende Kunstharzschicht für die abdichtende Kunstharzschicht 11 vEarwendet werden. Bei Abänderungen der in Fig. 18 und 22 dargestellten Lasereinrichtung überdeckte die abdichtende Kunstharzschicht 11 nur das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23 und den benachbarten Bereich. Die Lasereinrichtung der Fig. 22 ist mit einer Befestigungsplatte 35 durch ein Klebemittel auf einer Oberfläche des Anschlußrahmens verbunden, der mit der abdichtenden Kunstharzschicht nicht überdeckt ist. Eine praktische Ausführungsform der Lasereinrichtung der Fig. 22 ist perspektivisch in Fig. 23 dargestellt.
Eine mögliche Weise, die Lasereinrichtung an der Befestigungsplatte zu befestigen, ist, eine freigelegte Oberfläche des Anschlußrahmens mit der Befestigungsplatte zu verbinden. Zusätzliche Beispielsarten, die Lasereinrichtung an der Befesti gungsplatte zu befestigen, werden unter Bezugnahme auf die Fig. 19A bis 19E beschrieben.
In Fig. 19A hat die abdichtende Kunstharzschicht 11, die das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23 überdeckt, die an dem Anschlußrahmen 20 befestigt ist, eine Weite, die gleich derjenigen des Anschlußrahmens 20 ist. Die unbedeckte Oberfläche 20b des Anschlußrahmens 20 ist durch ein Klebemittel 33 mit der Befestigungsplatte 35 verbunden.
Um die Verbindungsoberfläche zu vergrößern, wird die Weite des Anschlußrahmens 20 größer als die Weite der abdichtenden Kunstharzschicht 11 gemacht, wie es in Fig. 19B gezeigt ist.
In Fig. 19C ist die gleiche Lasereinrichtung der Fig. 19B durch ein Klebemittel und Befestigungsklemmen 33a befestigt.
In Fig. 19D ist der Bereich des Anschlußrahmens, der mit der abdichtenden Kunstharzschicht 11 nicht überdeckt ist, mit der Befestigungsplatte 35 durch ein Klebemittel 33 verbunden.
In Fig. 19E ist die gleiche Lasereinrichtung wie in Fig. 19B oder 19C in einer Vertiefung der Befestigungskarte 35 gefangen.
Bei dieser Befestigungsvorrichtung sind der Anschlußrahmen 20 und die Befestigungsplatte 3-5 aus einem Werkstoff guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Somit kann durch den Laserbetrieb erzeugte Wärme ohne weiteres auf die Befestigungsplatte 35 mit geringem Wärmewiderstand übertragen werden, wodurch eine gute Wärmeableitung geschaffen wird. Demgemäß wird der Temperaturanstieg der abdichtenden Kunstharzschicht 11 verringert, und somit wird die Verschiebung des Lichtaussendepunkts weiter verringert.
Eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 20A, 20B, 21A und 21B beschrieben. Die Halbleiterlasereinrichtung dieser dritten Ausführungsform ist auch vom vergossenen Typ.
Wie es in Fig. 20A und 20B gezeigt ist, ist ein Laserdiodenelement 1, das Schichten zum Verhindern der Zerstörung der Endseiten aufweist, an einem Anschlußrahmen 20 mittels einer zwischengefügter Photodiode 23 befestigt. Wiederum hält der Anschlußrahmen 20 mechanisch und steuert elektrisch das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23. Der Zusammenbau dieser Element ist mit einer abdichtenden Kunstharzschicht 11 überdeckt.
Bei dieser dritten Ausführungsform sind zwei Befestigungsdurchgangslöcher 30 in dem Anschlußrahmen gebildet. Wie es am besten in Fig. 20B dargestellt ist, befinden sich diese Durchgangslöcher 30 an entgegengesetzten Seiten der abdichtenden Kunstharzschicht 11, die den Zusammenbau überdeckt.
Zwei Beispiele zum Befestigen von Halbleiterlaserplatteneinrichtungen an einer Befestigungsplatte sind in Fig. 21A und 21B dargestellt. Bei diesen Beispielen werden Bolzen 32 verwendet, um den Anschlußrahmen 20 an der Befestigungsplatte 35 zu befestigen. Werkstoffe mit relativ niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten und guter Wärmeleitfähigkeit, wie Lötmittel und Kunstharz, können statt der Bolzen verwendet werden.
Die Verschiebung des Lichtaussendepunkts bei der Halbleiterlasereinrichtung dieser Ausführungsform wurde im wesentlichen unter den gleichen Bedingungen wie jene bei der ersten Ausführungsform gemessen. Die gemessenen Verschiebungsgrößen waren mit jenen vergleichbar, die in Fig. 2 aufgetragen sind.
Die bei der dritten Ausführungsform dargestellte Halbleiterlasereinrichtung schließt eine rechteckige, abdichtende Kunstharzschicht 11 ein. Jedoch kann die abdichtende Kunstharzschicht 11 andere Formen annehmen, wie eine asymmetrische Form, wenn der Anschlußrahmen 20 Durchgangslöcher 30 zum Befestigen der Lasereinrichtung an der Befestigungsplatte 35 aufweist.
Eine Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5A und 5B beschrieben.
Wie es in Fig. 5A gezeigt ist, ist ein Laserdiodenelement, das Schichten zum Verhindern einer Zerstörung der Endseiten aufweist, wiederum mittels einer zwischengefügten Photodiode 23 an einem Anschlußrahmen 20 befestigt. Der Anschlußrahmen 20 hält mechanisch und steuert elektrisch das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23. Eine Endseite 20c des Anschlußrahmens liegt in einer Ebene, die eine lichtaussendende Endseite 9 des Laserdiodenelements 1 enthält. Der Zusammenbau dieser Elemente ist mit einer abdichtenden Kunstharzschicht 11 überdeckt.
Bei der vierten Ausführungsform ist die Oberfläche 40 der abdichtenden Kunstharzschicht 11, die über der Oberfläche 20b des Anschlußrahmens 20 liegt, die zu der Oberfläche 20a entgegengesetzt ist, an der das Laserdiodenelement 1 und die Photodiode 23 angebracht sind, gegen die Befestigungsplatte 35 an geordnet, wenn die Halbleiterlasereinrichtung an der Befestigungsplatte befestigt wird. Die Strecke ΔX1 zwischen den Oberflächen 40 und 20b wird über diese Oberflächen konstant gehalten.
Wie man aus Fig. 16 sehen kann, die die Ergebnisse der Simulierung eines optischen Aufnahmesystems zeigt, wird, wenn die Verschiebung des Lichtaussendepunkts ΔX ist, die Strahlfleckverschiebung auf der Photodiode stark vergrößert.
Um dieses aufzunehmen, wird die Strecke ΔX1 so ausgewählt, daß sie die folgende Gleichung erfüllt:
ΔX1 ≤ (ΔL/M)/(α x ΔT)... (1)
wo α den linearen Ausdehnungskoeffizienten der abdichtenden Kunstharzschicht angibt und ΔT die Änderung der Umgebungstemperatur angibt. ΔL stellt eine zulässige Verschiebung des Strahlflecks auf den unterteilten Photodioden der Aufnahmeeinrichtung von der Art dar, bei der eine Halbleiterlasereinrichtung als eine Wiedergabelichtquelle in einem optischen Plattensystem verwendet wird. M ist ein Bild bildender Vergrößerungsfaktor, der durch die Vergrößerung eines Linsensystems definiert ist, das mindestens eine Linse einschließt, die sich entlang der Strecke eines optischen Weges zwischen dem Lichtaussendepunkt eines Laserdiodenelements und der unterteilten Photodiode einer Aufnahmeeinrichtung befindet.
Insbesondere ist, wenn transparentes Epoxykunstharz für die abdichtende Kunstharzschicht verwendet wird, was für die vorliegende Erfindung wesentlich ist, sein linearer Ausdehnungskoeffizient α gleich 5 bis 7 · 10&supmin;&sup5;/ºC. Unter Bedingungen, wo die Umgebungstemperaturänderung ΔT innerhalb von -10 bis 60ºC ist, ist die Toleranz ΔL der Strahlfleckverschiebung 10 um, die Vergrößerung M ist 8 und der lineare Ausdehnungskoeffizient α ist 6 · 10&supmin;&sup5;/ºC, so gibt die Formel (1) an, daß die Strecke ΔX1 sein muß
ΔX1 ≤ 0,2 mm
Die Vergrößerung M und die Toleranz ΔL für die Strahlfleckverschiebung hängen von dem verwendeten optischen System ab. Die Umgebungstemperaturänderung ΔT hängt auch von der Anwendung ab. Wenn ein optisches Plattensystem in ein Fahrzeug eingebaut wird, reicht die Temperaturänderung ΔT von -15 bis 70ºC. Selbstverständlich wird die Strecke ΔX1 wiederum durch die Formel (1) definiert.
Wenn die Halbleiterlasereinrichtung an der Befestigungsplatte 35 auf eine Weise befestigt wird, daß die Befestigungsoberfläche 40 der abdichtenden Kunstharzschicht gegen die Befestigungsplatte 35 angeordnet wird, hängt die Verschiebung des Anschlußrahmens 20 in bezug auf die Befestigungsplatte 35 nur von dem Einfluß der abdichtenden Kunstharzschicht 11 auf den Anschlußrahmen ab, der von der Befestigungsoberfläche 40 um die Strecke ΔX1 entfernt ist, wie es in Fig. 5B zu sehen ist.
Alle Halbleiterlasereinrichtungen, die soweit beschrieben worden sind, erfüllen den zulässigen Wert der Strahlfleckverschiebung auf der Photodiode, was für Aufnahmeeinrichtungen für Kompaktplatten annehmbar ist. Somit erreicht die vorliegende Erfindung die Herstellung einer Halbleiterlasereinrichtung, die preiswert ist und verschiedene Formen aufweisen kann, indem die Halbleiterlasereinrichtungen vom vergossenen Typ verwendet werden. Ferner ist im Hinblick auf die Stabilität des Lichtaussendepunkts die Halbleiterlasereinrichtung der Erfindung mit Halbleiterlasereinrichtungen vom Gehäusetyp vergleichbar.
Wie man aus der vorstehenden Beschreibung sieht, kann die Verschiebung des Anschlußrahmens, die durch die Wärmeausdehnung der abdichtenden Kunstharzschicht hervorgerufen wird, minimiert werden, indem eine abdichtende Kunstharzschicht verwendet wird, die symmetrisch in bezug auf den Anschlußrahmen gebildet ist, oder indem der Anschlußrahmen fest an einer äußeren Befestigungsplatte angebracht wird, wobei der Bereich der abdichtenden Kunstharzschicht, der die an der Befestigungsplatte befestigte Oberfläche liefert, eine begrenzte Dicke aufweist. Demgemäß wird die Verschiebung des Laserdiodenelements, das an dem Anschlußrahmen befestigt ist, während des Betriebs der Lasereinrichtung minimiert. Infolgedessen kann die Verschiebung des Lichtaussendepunkts beträchtlich verringert werden. Die Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ gemäß der Erfindung, die von geringen Kosten ist und verschiedene Formen haben kann, ist auch ausgezeichnet bezügl Lch der Stabilität des Lichtaussendepunkts. Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung, daß die Halbleiterlasereinrichtung vom vergossenen Typ ohne irgendeinen zusätzlichen Lagekorrekturmechanismus bei optischen Einrichtungen angewendet werden kann, die eine hohe Stabilität des Lichtaussendepunkts verlangen, wie Aufnahmeeinrichtungen für Kompaktplatten. Kürzlich haben Halbleitereinrichtungen vom vergossenen Typ eine Vielzahl von Anwendungen wegen ihrer vorteilhaften Merkmale geringer Kosten und flexibler Formung gefunden. Die vorliegende Erfindung erweitert ferner die Anwendungen von Halbleiterlasereinrichtungen vom vergossenen Typ.
Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist zum Zweck der Darstellung und Beschreibung dargeboten worden. Es ist nicht beabsichtigt, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die genaue, geoffenbarte Form zu begrenzen, und Abänderungen und Veränderungen sind im Licht der obigen Lehre möglich oder können aus der Praxis der Erfindung erzielt werden. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, damit ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet die Erfindung bei verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Abänderungen verwenden kann, die für die in Betracht gezogene, praktische Verwendung geeignet ist.

Claims

1. Eine Halbleiterlasereinrichtung, die einen Anschlußrahmen (20) zum elektrischen Steuern eines Laserdiodenelements (1), das mindestens eine Endseite (9) zum Aussenden eines Laserstrahls aufweist, und zum mechanischen Halten des Laserdiodenelements (1) an einer ebenen Hauptoberfläche (20a) davon mit einem Halteelement (23), das dazwischengefügt ist, und eine abdichtende Kunstharzschicht (11) aufweist, die den Laserstrahl hindurchgehen läßt und das Laserdiodenelement (1), das Halteelement (23) und mindestens teilweise den Anschlußrahmen (20) auf eine dichte Weise überdeckt, worin ein Querschnitt der ebenen Hauptoberfläche des Anschlußrahmens (20) parallel zu der lichtaussendenden Endseite ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Mitte (27) von Schnittebenen durch die Kunstharzschicht (11), parallel zu der lichtaussendenden Endseite (9) des Laserdiodenelements (1) mit der Mitte (28) des genannten Querschnitts der ebenen Hauptoberfläche des Anschlußrahmens (20) zusammenfällt.

2. Eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Schnittebenen durch die Kunstharzschicht (11) eine horizontale (25) und vertikale (26) Mittellinie aufweisen, worin sich die horizontale Mittellinie (25) senkrecht zu der ebenen Hauptoberfläche (20a) des Anschlußrahmens fortsetzt und sich die vertikale Mittellinie (26) parallel zu der ebenen Hauptoberfläche (20a) des Anschlußrahmens fortsetzt, wobei die genannte abdichtende Kunstharzschicht (11) symmetrisch in bezug auf die vertikale Mittellinie geformt ist.

3. Eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die genannten Schnittebenen durch die Kunstharzschicht (11) eine horizontale (25) und vertikale (26) Mittellinie aufweisen, worin sich die horizontale Mittellinie (25) senkrecht zu der ebenen Hauptoberfläche (2()a) des Anschlußrahmens fortsetzt und sich die vertikale Mittellinie (26) parallel zu der ebenen Hauptoberfläche (20a) des Anschlußrahmens fortsetzt, wobei die genannte abdichtende Kunstharzschicht (11) symmetrisch in bezug auf die horizontale Mittellinie geformt ist.

4. Eine Halbleiterlasereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Laserdiodenelement (1) bei der Mitte des Anschlußrahmens (20) gehalten ist, wenn in der horizontalen Richtung betrachtet wird.

5. Die Halbleiterlasereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner eine Einrichtung zum Befestigen der Halbleiterlasereinrichtung (1) an einer äußeren Befestigungsplatte (35) aufweist.

6. Die Halbleiterlasereinrichtung gemäß Anspruch 5, worin die Befestigungseinrichtung mindestens ein Durchgangsloch (30) einschließt, das in einem Abschnitt des Anschlußrahmens (20) gebildet ist, der von der abdichtenden Kunstharzschicht unbedeckt ist.

7. Die Halbleiterlasereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, worin die Befestigungseinrichtung ein Klebemittel einschließt.

8. Die Halbleiterlasereinrichtung gemäß Anspruch 6, worin die Befestigungseinrichtung eine Verbindungseinrichtung (32) einschließt, die durch das Durchgangsloch (30) hindurchgeht.

9. Eine Halbleiterlasereinrichtung, die einen Anschlußrahmen (20) zum elektrischen Steuern eines Laserdiodenelements (1), das mindestens eine Endseite (9) zum Aussenden eines Laserstrahls aufweist, und zum mechanischen Halten des Laserdiodenelements (1) an einer ebenen Hauptoberfläche (20a) davon mit einem Halteelement (23), das dazwischengefügt ist, und eine abdichtende Kunstharzschicht (11) aufweist, die den Laserstrahl hindurchgehen läßt und das Laserdiodenelement (1), das Halteelement (23) und mindestens teilweise den Anschlußrahmen (20) auf eine dichte Weise überdeckt, worin die Endseite (20c) des Anschluß- rahmens (20) in einer Ebene liegt, die die lichtaussendende Diodenendseite (9) enthält, wobei die genannte Ebene eine horizontale (25) und eine vertikale (26) Mittellinie aufweist, wobei sich die horizontale Mittellinie (25) senkrecht zu der ebenen Hauptoberfläche (20a) des Anschlußrahmens erstreckt und sich die vertikale Mittel linie (26) parallel zu der ebenen Hauptoberfläche (20a) des Rahmens erstreckt,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Befestigungsoberläche (40) der abdichtenden Kunstharzschicht (11), um gegen eine äußere Befestigungsplatte (35) befestigt zu werden, gleichförmig von einer Oberfläche (20b) des Anschlußrahmens (20), die parallel und entgegengesetzt zu der genannten ebenen Hauptoberfläche (20a) ist, um eine Strecke ΔX1 ≤ 0,2 (mm) getrennt ist.