JP2003304022A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
- H01S5/02212—Can-type, e.g. TO-CAN housings with emission along or parallel to symmetry axis
-
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Abstract
ーザ素子の寿命特性や温度特性が低下するのを阻止でき
る半導体レーザ装置を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ装置は、レーザチップ1
と、このレーザチップ1を搭載するブロック部2aを有
するステム2と、ブロック部2aを覆うようにステム2
に取り付けられたキャップ4とを備えている。ブロック
部2aの一部が入る切り欠き部4bをキャップ4に設け
ている。これにより、ブロック部2aを拡大できるの
で、例えば鍛造によりブロック部2aとステム2とを一
体に形成して、ステム2の製造コストを低減することが
できる。
Description
関する。
に示すように、キャンパッケージタイプのものがある。
図4の半導体レーザ装置は、ステム102とキャップ1
03との2体構造となっている。上記ステム102は、
レーザチップ101を搭載するブロック部103を有し
ている。このブロック部103はレーザチップ101を
搭載する土台であると同時に、動作時にレーザチップ1
01から出る熱をステム102の本体に効率的に伝える
役割を果たす。また、上記レーザチップ101が出射し
たレーザ光は、キャップ104の窓104cを介して外
部に出る。その窓104cには窓ガラス108を取り付
けている。
に、光ピックアップ装置の薄型化が求められ、さらに半
導体レーザ装置の小型化が求められています。具体的に
は、半導体レーザ装置のパッケージは、現在標準とされ
ているサイズで直径5.6ミリメートルであるが、直径
3.5ミリメートル以下のサイズに小型化することが求
められている。
ッケージの寸法を単純に小さくすると、図4の従来例の
ように、レーザチップ101を搭載するブロック部10
3が細長い形状になる。上記ブロック部103が細長く
なる理由を以下に説明する。
速化対応で、レーザ出力の高出力化を求められている。
これに答えるため、レーザチップ101の寸法は0.8
ミリメートル程度以上の大きさに設定している。これ
は、電流密度低減や放熱性の向上のためである。そし
て、上記レーザチップ101を搭載するブロック部10
3の下部のアール等のために、ステム102のブロック
部103の高さが1.0ミリメートル以上必要になりま
す。さらに、上記ブロック部103とキャップ部104
とが干渉しないようにすると、ブロック部103は細長
い形状になる。
半導体レーザ装置では、ブロック部103が細長いた
め、鍛造でステムを作製することができない。したがっ
て、銅などの材料で製作したブロック部103をステム
102にロウ付けすることが必要となって、ステム10
2の製造コストが高くなるという問題がある。
と、放熱が悪くなり、動作時にレーザチップ101の温
度が上昇してしまう。その結果、上記レーザチップ10
1において、寿命特性や温度特性の劣化が生じるという
問題がある。
ストを低減できて、しかもレーザチップの寿命特性や温
度特性が低下するのを阻止できる半導体レーザ装置を提
供することにある。
め、本発明の半導体レーザ装置は、レーザ素子と、この
レーザ素子を搭載するブロック部を有するステムと、上
記ブロック部を覆うように上記ステムに取り付けられた
キャップとを備えた半導体レーザ装置において、上記キ
ャップに、上記ブロック部の一部が入る切り欠き部を設
けたことを特徴としている。
記ブロック部の一部が入る切り欠き部をキャップに設け
ているので、ブロック部を拡大することができる。した
がって、例えば鍛造によりブロック部とステムとを一体
に形成して、ステムの製造コストを低減することができ
る。
り、ブロック部の放熱性が向上し、動作時にレーザ素子
の温度が上昇しない。その結果、上記レーザ素子の寿命
特性や温度特性が低下するのを阻止できる。
た場合、ブロック部の放熱性をより向上させることがで
きる。
ャップにおいて上記ステムと反対側の端部に設けられた
窓には、封止ガラスが取り付けられていると共に、上記
切り欠き部と上記ブロック部との間の隙間は、熱硬化性
の樹脂で塞がれている。
ば、上記キャップの窓に封止ガラスを取り付けると共
に、切り欠き部とブロック部との間の隙間を熱硬化性の
樹脂で塞ぐので、キャップを密閉することができる。し
たがって、例えば湿気がキャップ内に入らず、レーザ素
子が湿気で劣化するのを防ぐことができる。
ャップにおいて上記ステムと反対側の端部に設けられた
窓には、封止ガラスが取り付けられていると共に、上記
切り欠き部と上記ブロック部とは電気溶接で接合されて
いる。
ば、上記キャップの窓に封止ガラスを取り付けると共
に、切り欠き部とブロック部とを電気溶接で接合するの
で、キャップを密閉することができる。したがって、例
えば湿気がキャップ内に入らず、レーザ素子が湿気で劣
化するのを防ぐことができる。
テムと上記ブロック部とは一体に形成されている。
ば、上記ステムとブロック部とが一体であるから、ステ
ムの製造コストを低減することができる。
ロック部は高熱伝導材料からなる。
ば、上記ブロック部は高熱伝導材料からなるので、ブロ
ック部の放熱性をより向上させることができる。
ロック部のレーザ出射方向の高さが1.0ミリメートル
〜1.7ミリメートルである。
ば、上記ブロック部とステムとを例えば鍛造で一体に形
成する観点上、ブロック部のレーザ出射方向の高さが
1.0ミリメートル〜1.7ミリメートルであるのが好
ましい。
を図示の実施の形態により詳細に説明する。
ザ装置をレーザ光の出射側から見た図であり、図2は上
記半導体レーザ装置を側方から見た図である。
すように、レーザ素子としてのレーザチップ1と、この
レーザチップ1を搭載するブロック部2aを有するステ
ム2と、ブロック部2aを覆うようにステム2に取り付
けられた有底円筒形状のキャップ4とを備えている。
には、リードピン6を設けている。上記ステム2は鍛造
で作製されて、ステム2とブロック部2aとが一体化し
いている。また、上記ステム2とブロック部2aとは高
熱伝導材料からなっている。そして、上記ブロック部2
aの幅(図1中の左右方向の長さ)は、半径方向外側に
向かって拡大している。上記ブロック部2aの半径方向
内側の端面はレーザチップ1の搭載面である。このた
め、上記ブロック部2aの半径方向内側の端面は平面に
している。また、上記ブロック部2aの半径方向外側の
端面は円弧面になっている。そして、上記ブロック部2
aの高さ(光出射方向の長さ)は1.0ミリメートル〜
1.7ミリメートルになっている。
2aに干渉する部分を切り欠いた構造になっている。具
体的には、上記キャップ4の側部には、ブロック部2a
の一部が入る切り欠き部4bを設けている。またキャッ
プ4のステム2側の端部には、円弧を有するつば部4a
を設けている。上記キャップ4の切り欠き部4bから
は、ブロック部2aの半径方向外側の端面が露出してい
る。また、上記切り欠き部4bにおいてキャップ4とブ
ロック部2との間の隙間は熱硬化性の樹脂5で塞いでい
る。そして、図3に示すように、上記キャップ4におい
てステム2と反対側の端部には窓4cを設けていて、レ
ーザチップ1から出射されたレーザ光が窓4cを通過す
る。
ロック部2aの一部が入る切り欠き部4bをキャップ4
に設けているので、ブロック部2aはキャップ4つば部
4aの直径部分まで広げることができる。つまり、上記
ブロック部2aの半径方向の長さを延ばすことができ
る。したがって、上記ブロック部2aを拡大できるの
で、例えば鍛造によりブロック部2aとステム2とを一
体に形成して、ステム2の製造コストを低減することが
できる。
により、ブロック部2aの放熱性が向上し、動作時にレ
ーザチップ1の温度が上昇しない。その結果、上記レー
ザチップ1の寿命特性や温度特性が低下するのを阻止で
きる。
成した場合、ブロック部2aの放熱性をより向上させる
ことができる。
いてキャップ4とブロック部2aとの間の隙間を熱硬化
性の樹脂5で塞いでいたが、切り欠き部4bとブロック
部2aとの間の隙間を電気溶接で塞いでもよい。この電
気溶接は、切り欠き部4bとブロック部2aとの間の隙
間が狭い場合に使用するのが好ましい。
しての窓ガラスをキャップ4の窓4cに取り付けてなか
ったが、窓ガラスをキャップ4の窓4cに取り付けても
よい。例えば、上記レーザチップ1が湿度などにより劣
化する場合は、窓4cが封止ガラスとしての窓ガラスで
塞がれたキャップ、つまり封止ガラス付キャップをステ
ム2に取り付けた後、乾燥空気中や窒素雰囲気中で、ブ
ロック部2aと切り欠き部4bとの間の隙間を熱硬化性
の樹脂等で塞いでもよい。
方法の一例について述べておく。
ロック部2aにマウントする。上記レーザチップ1をマ
ウントする際には、ロウ材としてInロウ材を用いる。
また、上記ブロック部2aがサブマウントを有する場合
は、レーザチップ1とサブマウトとをロウ材で接合して
もよい。このときに使用するロウ材としては、例えばA
uSn等がある。そして、上記サブマウントは、銀ペー
ストや金属ロウ材(InやAuSn等)を用いてブロッ
ク部2aと接合してもよい。
リードピン6とをAu線で接合する。
うにキャップ4を回転方向に位置合わせし、ブロック部
2aをキャップ4で覆い、ステム2とキャップ4とを電
気溶接により接合して、半導体レーザ装置が完成する。
体レーザ装置は、ブロック部の一部が入る切り欠き部を
キャップに設けていることにより、ブロック部を拡大す
ることができるので、例えば鍛造によりブロック部とス
テムとを一体に形成して、ステムの製造コストを低減す
ることができる。
り、ブロック部の放熱性が向上するので、動作時にレー
ザ素子の温度が上昇せず、レーザ素子の寿命特性や温度
特性が低下するのを阻止できる。
ック部とステムとを一体に形成できるので、量産に優
れ、小型でかつ放熱性のよいステムを作製できる。
装置の正面図である。
る。
示した模式側面図である。
で示した模式側面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 レーザ素子と、このレーザ素子を搭載す
るブロック部を有するステムと、上記ブロック部を覆う
ように上記ステムに取り付けられたキャップとを備えた
半導体レーザ装置において、 上記キャップに、上記ブロック部の一部が入る切り欠き
部を設けたことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記キャップにおいて上記ステムと反対側の端部に設け
られた窓には、封止ガラスが取り付けられていると共
に、 上記切り欠き部と上記ブロック部との間の隙間は、熱硬
化性の樹脂で塞がれていることを特徴とする半導体レー
ザ装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記キャップにおいて上記ステムと反対側の端部に設け
られた窓には、封止ガラスが取り付けられていると共
に、 上記切り欠き部と上記ブロック部とは電気溶接で接合さ
れていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の
半導体レーザ装置において、 上記ステムと上記ブロック部とは一体に形成されている
ことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
半導体レーザ装置において、 上記ブロック部は高熱伝導材料からなることを特徴とす
る半導体レーザ装置。 - 【請求項6】 請求項4に記載の半導体レーザ装置にお
いて、 上記ブロック部のレーザ出射方向の高さが1.0ミリメ
ートル〜1.7ミリメートルであることを特徴とする半
導体レーザ装置。
Priority Applications (2)
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Family Applications (1)
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- 2002-04-12 JP JP2002110431A patent/JP2003304022A/ja active Pending
-
2003
- 2003-04-10 US US10/410,304 patent/US6996143B2/en not_active Expired - Fee Related
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