JP2008187082A - Laser device - Google Patents

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Osamu Omachi
修 大町
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser device efficiently radiating heat generated by a laser element to a base when the element is driven. <P>SOLUTION: The laser device 30 comprises the base 1, two semiconductor laser elements 10 and 20 fixed onto the base while having a predetermined gap D1, and a heat conduction portion 2 which is made of an insulating material having larger heat conductivity than air and connects the two semiconductor laser elements to each other. Insulating layers 60 and 80 are provided on a predetermined gap side of the two semiconductor laser elements which are connected by the heat conduction portion 2 through the insulating layers. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ装置に係り、特に複数の半導体レーザ素子を備えたレーザ装置に関する。   The present invention relates to a laser device, and more particularly, to a laser device including a plurality of semiconductor laser elements.

CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、次世代光ディスク(例えば、Blu-ray Disc)等の光ディスクに情報を記録再生するためのレーザ装置の一形態として光ピックアップがある。
光ピックアップの光源としては、一般的に半導体レーザ素子が用いられる。
半導体レーザ素子は光ディスクの種類に応じてその発振波長が異なるため、例えば、CD用には780nm帯の近赤外発振波長を有する半導体レーザ素子が、DVD用には635nm帯または650nm帯の赤色発振波長を有する半導体レーザ素子が、Blu-ray Disc用には405nm帯の青色発振波長を有する半導体レーザ素子がそれぞれ用いられる。
そこで、レーザ装置には、一般的に、これらの光ディスクにそれぞれ対応できるように、上記発振波長の異なる半導体レーザ素子が複数備えられている。
There is an optical pickup as one form of a laser device for recording and reproducing information on an optical disc such as a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), and a next-generation optical disc (for example, Blu-ray Disc).
A semiconductor laser element is generally used as the light source of the optical pickup.
Since the oscillation wavelength of a semiconductor laser element varies depending on the type of optical disk, for example, a semiconductor laser element having a near-infrared oscillation wavelength of 780 nm band is used for CD, and a red oscillation of 635 nm band or 650 nm band is used for DVD. A semiconductor laser element having a blue wavelength in the 405 nm band is used for a Blu-ray Disc.
In view of this, a laser apparatus is generally provided with a plurality of semiconductor laser elements having different oscillation wavelengths so as to correspond to these optical discs.

このような発振波長の異なる半導体レーザ素子を複数備えたレーザ装置の一例が特許文献1に開示されている。
特開平11−112089号公報
An example of a laser apparatus including a plurality of semiconductor laser elements having different oscillation wavelengths is disclosed in Patent Document 1.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-112089

しかしながら、近年のレーザ装置の小型化に伴って、このレーザ装置に用いられる半導体レーザ素子を小型化すると、半導体レーザ素子が載置固定されるサブマウント等の基台とこの半導体レーザ素子との接触面積が小さくなるため、半導体レーザ素子を駆動した際にこの素子から発生する熱を基台に効率的に放熱することが困難になる。
特に、特許文献1に記載されているような発光点が一面側に片寄って配置された半導体レーザ素子の場合は、この一面と接する空気の熱伝導率が悪いため、放熱効率がさらに悪化するため、その改善が望まれる。
半導体レーザ素子を駆動した際の放熱効率が悪いと、半導体レーザ素子の温度特性が悪化したり、エージング寿命が短くなる原因となる。
However, when the semiconductor laser element used in the laser apparatus is downsized in accordance with the recent miniaturization of the laser apparatus, the contact between the semiconductor laser element and a base such as a submount on which the semiconductor laser element is mounted is fixed. Since the area becomes small, it becomes difficult to efficiently dissipate heat generated from this element to the base when the semiconductor laser element is driven.
In particular, in the case of a semiconductor laser device in which the light emitting points described in Patent Document 1 are arranged so as to be offset toward one surface, the heat conductivity of air in contact with this one surface is poor, and therefore the heat dissipation efficiency is further deteriorated. Improvement is desired.
If the heat dissipation efficiency when the semiconductor laser element is driven is poor, the temperature characteristics of the semiconductor laser element are deteriorated and the aging life is shortened.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、半導体レーザ素子を駆動した際にこの素子から発生する熱を基台に効率的に放熱可能とするレーザ装置を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a laser device capable of efficiently dissipating heat based on the heat generated from the element when the semiconductor laser element is driven.

上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
1)基台(1)と、前記基台上に所定の間隙(D1)を有して固定された2つの半導体レーザ素子(10,20)と、空気よりも熱伝導率の大きい絶縁性材料からなり、前記2つの半導体レーザ素子同士を接続する熱伝導部(2)と、を有することを特徴とするレーザ装置(30)である。
2)基台(41)と、前記基台上に所定の間隙(D2)を有して固定された2つの半導体レーザ素子(50,70)と、空気よりも熱伝導率の大きい材料からなり、前記2つの半導体レーザ素子同士を接続する熱伝導部(42)と、を有し、前記2つの半導体レーザ素子は、前記所定の間隙側にそれぞれ絶縁層(60,80)を有し、前記熱伝導部は、前記各絶縁層を介して前記2つの半導体レーザ素子同士を接続することを特徴とするレーザ装置(90)である。
In order to solve the above problems, each invention of the present application has the following means.
1) a base (1), two semiconductor laser elements (10, 20) fixed on the base with a predetermined gap (D1), and an insulating material having a higher thermal conductivity than air And a heat conducting part (2) for connecting the two semiconductor laser elements to each other.
2) A base (41), two semiconductor laser elements (50, 70) fixed on the base with a predetermined gap (D2), and a material having a higher thermal conductivity than air. A heat conducting portion (42) for connecting the two semiconductor laser elements, and the two semiconductor laser elements each have an insulating layer (60, 80) on the predetermined gap side, A heat conduction part is a laser apparatus (90) characterized by connecting said two semiconductor laser elements through each said insulating layer.

本発明によれば、半導体レーザ素子を駆動した際にこの素子から発生する熱を基台に効率的に放熱可能とするという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to efficiently dissipate heat generated from the element when the semiconductor laser element is driven to the base.

本発明の実施の形態を、好ましい実施例である第1実施例及び第2実施例により図1及び図2を用いて説明する。
図1及び図2は、本発明のレーザ装置の第1実施例及び第2実施例をそれぞれ説明するための模式的斜視図である。
第1実施例及び第2実施例では、レーザ装置として光ピックアップを例に挙げて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 according to a first embodiment and a second embodiment which are preferred embodiments.
1 and 2 are schematic perspective views for explaining a first embodiment and a second embodiment of the laser apparatus of the present invention, respectively.
In the first and second embodiments, an optical pickup will be described as an example of the laser device.

<第1実施例>
図1に示すように、レーザ装置である光ピックアップ30は、基台であるサブマウント1と、サブマウント1上に載置固定された780nm帯の近赤外発光波長を有する第1の半導体レーザ素子10と、サブマウント1上における第1の半導体レーザ素子10の近傍に所定の間隙D1を有して載置固定された650nm帯の赤色発光波長を有する第2の半導体レーザ素子20と、第1の半導体レーザ素子10及び第2の半導体レーザ素子20とそれぞれ接して所定の間隙D1に充填された絶縁性を有する放熱材2と、を有している。
第1の半導体レーザ素子10はDVD(Digital Versatile Disc)に情報を記録再生するための光源であり、第2の半導体レーザ素子20はCD(Compact Disc)に情報を記録再生するための光源である。
一般的に、DVDに用いられる半導体レーザ素子は、その結晶方位により、略平行四辺形の断面形状を有する。
第1実施例では、所定の間隙D1の幅W1を30μmとした。
<First embodiment>
As shown in FIG. 1, an optical pickup 30 as a laser device includes a submount 1 as a base, and a first semiconductor laser having a near-infrared emission wavelength of 780 nm band mounted and fixed on the submount 1. An element 10, a second semiconductor laser element 20 having a red emission wavelength of 650 nm band mounted and fixed with a predetermined gap D 1 in the vicinity of the first semiconductor laser element 10 on the submount 1; And a heat radiating material 2 having an insulating property filled in a predetermined gap D1 in contact with each of the first semiconductor laser element 10 and the second semiconductor laser element 20.
The first semiconductor laser element 10 is a light source for recording / reproducing information on a DVD (Digital Versatile Disc), and the second semiconductor laser element 20 is a light source for recording / reproducing information on a CD (Compact Disc). .
In general, a semiconductor laser element used for a DVD has a substantially parallelogram-shaped cross-sectional shape depending on its crystal orientation.
In the first embodiment, the width W1 of the predetermined gap D1 is 30 μm.

第1の半導体レーザ素子10は、n型半導体基板11上に、n型クラッド層12、活性層13、及びp型クラッド層14が順次積層された(図1における下方向が積層方向である)積層構造を有している。p型クラッド層14上には、p型リッジ15とp型リッジ15の段差を埋めるように形成されたn型電流ブロック層16とが形成されており、p型リッジ15及びn型電流ブロック層16上にはp型コンタクト層17とp側電極18とが積層形成されている。n型半導体基板11の積層方向と反対側の面にはn側電極19が形成されている。
そして、外部の電源から、p側電極18からn側電極19に向かって所定の電流を流すことによって、活性層13におけるp型リッジ15に対応した発光領域から、発振波長が650nm帯のレーザ光L10が出射される。
ところで、n型電流ブロック層16は、外部の電源から印加された電流が、このn型電流ブロック層16に流れずにp型リッジ15に集中的に流れるように設けられている。
In the first semiconductor laser element 10, an n-type cladding layer 12, an active layer 13, and a p-type cladding layer 14 are sequentially stacked on an n-type semiconductor substrate 11 (the downward direction in FIG. 1 is the stacking direction). It has a laminated structure. On the p-type cladding layer 14, a p-type ridge 15 and an n-type current blocking layer 16 formed so as to fill the step between the p-type ridge 15 are formed. A p-type contact layer 17 and a p-side electrode 18 are laminated on 16. An n-side electrode 19 is formed on the surface opposite to the stacking direction of the n-type semiconductor substrate 11.
Then, by flowing a predetermined current from an external power source toward the n-side electrode 19 from the p-side electrode 18, a laser beam having an oscillation wavelength of 650 nm band from the light emitting region corresponding to the p-type ridge 15 in the active layer 13. L10 is emitted.
By the way, the n-type current blocking layer 16 is provided so that a current applied from an external power source flows intensively to the p-type ridge 15 without flowing to the n-type current blocking layer 16.

第2の半導体レーザ素子20は、n型半導体基板21上に、n型クラッド層22、活性層23、及びp型クラッド層24が順次積層された(図1における下方向が積層方向である)積層構造を有している。p型クラッド層24上には、p型リッジ25とp型リッジ25の段差を埋めるようにn型電流ブロック層26とが形成されており、p型リッジ25及びn型電流ブロック層26上にはp型コンタクト層27とp側電極28とが積層形成されている。n型半導体基板21の積層方向と反対側の面にはn側電極29が形成されている。
そして、外部の電源から、p側電極28からn側電極29に向かって所定の電流を流すことによって、活性層23におけるp型リッジ25に対応した発光領域から、発振波長が780nm帯のレーザ光L20が出射される。
同様に、n型電流ブロック層26は、外部の電源から印加された電流が、このn型電流ブロック層26に流れずにp型リッジ25に集中的に流れるように設けられている。
In the second semiconductor laser element 20, an n-type cladding layer 22, an active layer 23, and a p-type cladding layer 24 are sequentially stacked on an n-type semiconductor substrate 21 (the downward direction in FIG. 1 is the stacking direction). It has a laminated structure. On the p-type cladding layer 24, an n-type current blocking layer 26 is formed so as to fill a step between the p-type ridge 25 and the p-type ridge 25, and on the p-type ridge 25 and the n-type current blocking layer 26. The p-type contact layer 27 and the p-side electrode 28 are stacked. An n-side electrode 29 is formed on the surface opposite to the stacking direction of the n-type semiconductor substrate 21.
Then, by passing a predetermined current from the external power source toward the n-side electrode 29 from the p-side electrode 28, a laser beam having an oscillation wavelength of 780 nm band from the light emitting region corresponding to the p-type ridge 25 in the active layer 23. L20 is emitted.
Similarly, the n-type current blocking layer 26 is provided so that a current applied from an external power supply flows intensively to the p-type ridge 25 without flowing to the n-type current blocking layer 26.

また、p型リッジ15とp型リッジ25とは、互いに接近する方向に片寄ってそれぞれ設けられている。
p型リッジ15とp型リッジ25とを互いに接近する方向に片寄ってそれぞれ設けることによって、第1の半導体レーザ素子10の発光領域と第2の半導体レーザ素子20の発光領域とをそれぞれ接近させることができるため、この光ピックアップ30を用いて光ディスクに情報を記録再生する際に、光ディスクに照射する各半導体レーザ素子10,20のレーザ光の光路を互いに近づけることができる。このため、共通の光学系を用いることができるので、部品点数の削減が図れる。
第1の半導体レーザ素子10及び第2の半導体レーザ素子20は、周知の半導体プロセスを用いて作製することができる。
Further, the p-type ridge 15 and the p-type ridge 25 are provided so as to be offset in a direction approaching each other.
By providing the p-type ridge 15 and the p-type ridge 25 so as to be close to each other in the approaching direction, the light emitting region of the first semiconductor laser device 10 and the light emitting region of the second semiconductor laser device 20 are brought close to each other. Therefore, when the optical pickup 30 is used to record and reproduce information on the optical disk, the optical paths of the laser beams of the semiconductor laser elements 10 and 20 irradiated on the optical disk can be made closer to each other. For this reason, since a common optical system can be used, the number of parts can be reduced.
The first semiconductor laser element 10 and the second semiconductor laser element 20 can be manufactured using a known semiconductor process.

サブマウント1は、第1の半導体レーザ素子10または第2の半導体レーザ素子20を駆動した際に駆動した素子から発生する熱を効率的に放熱する機能を有しているため、熱伝導率の大きい材料で構成することが好ましい。熱伝導率の大きい材料として、シリコン(Si),銅(Cu),窒化アルミニウム(AlN)等を用いることができる。
第1実施例では、シリコンウエハを所定寸法に切断することによって、サブマウント1を得た。
The submount 1 has a function of efficiently radiating heat generated from the element driven when the first semiconductor laser element 10 or the second semiconductor laser element 20 is driven. It is preferable to use a large material. Silicon (Si), copper (Cu), aluminum nitride (AlN), or the like can be used as a material having high thermal conductivity.
In the first example, the submount 1 was obtained by cutting a silicon wafer into a predetermined dimension.

また、放熱材2を空気よりも熱伝導率の大きい絶縁材料で構成することにより、第1の半導体レーザ素子10または第2の半導体レーザ素子20を駆動した際に駆動した素子から発生する熱を駆動していない他の素子に効率的に放熱することができる。
第1実施例では、放熱材2としてシリコン粉体が樹脂に含有された絶縁材料を用い、この放熱材2をディスペンサを用いて所定の間隙D1に充填した。
Further, by configuring the heat dissipating material 2 with an insulating material having a thermal conductivity higher than that of air, heat generated from the element driven when the first semiconductor laser element 10 or the second semiconductor laser element 20 is driven can be generated. Heat can be efficiently radiated to other elements that are not driven.
In the first embodiment, an insulating material in which silicon powder is contained in a resin is used as the heat dissipating material 2, and the heat dissipating material 2 is filled in a predetermined gap D1 using a dispenser.

上述した光ピックアップ30によれば、この光ピックアップ30を用いて、例えばCDに情報を記録再生する場合、第1の半導体レーザ素子10を駆動させるが、この第1の半導体レーザ素子10で発生する熱を、サブマウント1に直接逃がすことができると共に、発光領域近傍に位置して第1の半導体レーザ素子10に接する放熱材2とこの放熱材2に接する第2の半導体レーザ素子20とを介して間接的にサブマウント1に逃がすことができるので、従来よりも放熱効率を向上させることが可能になる。   According to the optical pickup 30 described above, when the optical pickup 30 is used to record / reproduce information on, for example, a CD, the first semiconductor laser element 10 is driven, which is generated in the first semiconductor laser element 10. Heat can be directly released to the submount 1, and the heat dissipating material 2 located in the vicinity of the light emitting region and in contact with the first semiconductor laser element 10 and the second semiconductor laser element 20 in contact with the heat dissipating material 2 are used. Thus, the heat can be released to the submount 1 indirectly, so that the heat radiation efficiency can be improved as compared with the conventional case.

また、上述した光ピックアップ30によれば、この光ピックアップ30を用いて、例えばDVDに情報を記録再生する場合、第2の半導体レーザ素子20を駆動させるが、この第2の半導体レーザ素子20で発生した熱を、サブマウント1に直接逃がすことができると共に、発光領域近傍に位置して第2の半導体レーザ素子20に接する放熱材2とこの放熱材2に接する第1の半導体レーザ素子10とを介して間接的にサブマウント1に逃がすことができるので、従来よりも放熱効率を向上させることが可能になる。   Further, according to the optical pickup 30 described above, when information is recorded on and reproduced from, for example, a DVD using the optical pickup 30, the second semiconductor laser element 20 is driven. The generated heat can be directly released to the submount 1, and the heat dissipating material 2 located in the vicinity of the light emitting region and in contact with the second semiconductor laser element 20, and the first semiconductor laser element 10 in contact with the heat dissipating material 2, Therefore, the heat dissipation efficiency can be improved as compared with the conventional case.

従って、上述した光ピックアップによれば、半導体レーザ素子を駆動した際にこの素子から発生する熱を基台に従来よりも効率的に放熱することができるので、半導体レーザ素子の温度特性が改善し、エージング寿命が向上するという効果を奏する。   Therefore, according to the optical pickup described above, since the heat generated from the element when the semiconductor laser element is driven can be radiated more efficiently than the conventional one, the temperature characteristic of the semiconductor laser element is improved. The aging life is improved.

また、上述した光ピックアップによれば、半導体レーザ素子を小型化した場合においても、半導体レーザ素子を駆動した際にこの素子から発生する熱を、直接基台に放熱できると共に、放熱材及び駆動していない他の半導体レーザ素子を介して間接的に基台に放熱することができるので、従来よりも放熱の効率が向上するため、半導体レーザ素子の温度特性が改善し、エージング寿命が向上するという効果を奏する。   Further, according to the optical pickup described above, even when the semiconductor laser element is downsized, the heat generated from the element when the semiconductor laser element is driven can be directly radiated to the base, and the heat radiating material and the drive can be driven. Since heat can be radiated to the base indirectly through other semiconductor laser elements that are not present, the efficiency of heat radiation is improved as compared with the prior art, so that the temperature characteristics of the semiconductor laser elements are improved and the aging life is improved. There is an effect.

<第2実施例>
次に、第2実施例のレーザ装置である光ピックアップ90について、図2を用いて説明する。
図2に示すように、レーザ装置である光ピックアップ90は、基台であるサブマウント41と、サブマウント41上に載置固定された780nm帯の近赤外発光波長を有する第3の半導体レーザ素子50と、サブマウント41上における第3の半導体レーザ素子50の近傍に所定の間隙D2を有して載置固定された650nm帯の赤色発光波長を有する第4の半導体レーザ素子70と、第3の半導体レーザ素子50及び第4の半導体レーザ素子70とそれぞれ接して所定の間隙D2に充填された放熱材42と、を有している。
第3の半導体レーザ素子50はDVD(Digital Versatile Disc)に情報を記録再生するための光源であり、第4の半導体レーザ素子70はCD(Compact Disc)に情報を記録再生するための光源である。
一般的に、DVDに用いられる半導体レーザ素子は、その結晶方位により、略平行四辺形の断面形状を有する。
第2実施例では、所定の間隙D2の幅W2を30μmとした。
<Second embodiment>
Next, an optical pickup 90 which is a laser apparatus of the second embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, an optical pickup 90 as a laser device includes a submount 41 as a base, and a third semiconductor laser having a near-infrared emission wavelength of 780 nm band mounted and fixed on the submount 41. An element 50, a fourth semiconductor laser element 70 having a red emission wavelength of 650 nm band mounted and fixed with a predetermined gap D 2 in the vicinity of the third semiconductor laser element 50 on the submount 41; 3 and the fourth semiconductor laser element 70 are in contact with each other, and a heat radiation material 42 filled in a predetermined gap D2 is provided.
The third semiconductor laser element 50 is a light source for recording / reproducing information on a DVD (Digital Versatile Disc), and the fourth semiconductor laser element 70 is a light source for recording / reproducing information on a CD (Compact Disc). .
In general, a semiconductor laser element used for a DVD has a substantially parallelogram-shaped cross-sectional shape depending on its crystal orientation.
In the second embodiment, the width W2 of the predetermined gap D2 is 30 μm.

第3の半導体レーザ素子50は、n型半導体基板51上に、n型クラッド層52、活性層53、及びp型クラッド層54が順次積層された(図2における下方向が積層方向である)積層構造を有している。p型クラッド層54上には、p型リッジ55とp型リッジ55の段差を埋めるように形成されたn型電流ブロック層56とが形成されており、p型リッジ55及びn型電流ブロック層56上にはp型コンタクト層57とp側電極58とが積層形成されている。n型半導体基板51の積層方向と反対側の面にはn側電極59が形成されている。
また、第3の半導体レーザ素子50における放熱材42と接する面には、第3の半導体レーザ素子50と放熱材42とを電気的に絶縁する絶縁層60が形成されている。
そして、外部の電源から、p側電極58からn側電極59に向かって所定の電流を流すことによって、活性層53のp型リッジ55に対応した発光領域から、発振波長が650nm帯のレーザ光L50が出射される。
ところで、n型電流ブロック層56は、外部の電源から印加された電流が、このn型電流ブロック層56に流れずにp型リッジ55に集中的に流れるように設けられている。
In the third semiconductor laser element 50, an n-type cladding layer 52, an active layer 53, and a p-type cladding layer 54 are sequentially stacked on an n-type semiconductor substrate 51 (the downward direction in FIG. 2 is the stacking direction). It has a laminated structure. On the p-type cladding layer 54, a p-type ridge 55 and an n-type current blocking layer 56 formed so as to fill the step between the p-type ridge 55 are formed. A p-type contact layer 57 and a p-side electrode 58 are laminated on 56. An n-side electrode 59 is formed on the surface opposite to the stacking direction of the n-type semiconductor substrate 51.
An insulating layer 60 that electrically insulates the third semiconductor laser element 50 and the heat dissipation material 42 is formed on the surface of the third semiconductor laser element 50 that contacts the heat dissipation material 42.
Then, by flowing a predetermined current from an external power source toward the n-side electrode 59 from the p-side electrode 58, a laser beam having an oscillation wavelength of 650 nm band from the light emitting region corresponding to the p-type ridge 55 of the active layer 53. L50 is emitted.
By the way, the n-type current block layer 56 is provided so that a current applied from an external power source flows intensively in the p-type ridge 55 without flowing into the n-type current block layer 56.

第4の半導体レーザ素子70は、n型半導体基板71上に、n型クラッド層72、活性層73、及びp型クラッド層74が順次積層された(図2における下方向が積層方向である)積層構造を有している。p型クラッド層74上には、p型リッジ75とp型リッジ75の段差を埋めるようにn型電流ブロック層76とが形成されており、p型リッジ75及びn型電流ブロック層76上にはp型コンタクト層77とp側電極78とが積層形成されている。n型半導体基板71の積層方向と反対側の面にはn側電極79が形成されている。
また、第4の半導体レーザ素子70における放熱材42と接する面には、第4の半導体レーザ素子70と放熱材42とを電気的に絶縁する絶縁層80が形成されている。
そして、外部の電源から、p側電極78からn側電極79に向かって所定の電流を流すことによって、活性層73におけるp型リッジ75に対応した発光領域から、発振波長が780nm帯のレーザ光L70が出射される。
同様に、n型電流ブロック層76は、外部の電源から印加された電流が、このn型電流ブロック層76に流れずにp型リッジ75に集中的に流れるように設けられている。
In the fourth semiconductor laser element 70, an n-type cladding layer 72, an active layer 73, and a p-type cladding layer 74 are sequentially stacked on an n-type semiconductor substrate 71 (the downward direction in FIG. 2 is the stacking direction). It has a laminated structure. On the p-type cladding layer 74, an n-type current blocking layer 76 is formed so as to fill the step between the p-type ridge 75 and the p-type ridge 75, and on the p-type ridge 75 and the n-type current blocking layer 76. The p-type contact layer 77 and the p-side electrode 78 are stacked. An n-side electrode 79 is formed on the surface opposite to the stacking direction of the n-type semiconductor substrate 71.
An insulating layer 80 that electrically insulates the fourth semiconductor laser element 70 and the heat dissipation material 42 is formed on the surface of the fourth semiconductor laser element 70 that contacts the heat dissipation material 42.
Then, by flowing a predetermined current from an external power source toward the n-side electrode 79 from the p-side electrode 78, laser light having an oscillation wavelength of 780 nm band from the light emitting region corresponding to the p-type ridge 75 in the active layer 73. L70 is emitted.
Similarly, the n-type current blocking layer 76 is provided so that a current applied from an external power supply flows intensively to the p-type ridge 75 without flowing to the n-type current blocking layer 76.

また、p型リッジ55とp型リッジ75とは、互いに接近する方向に片寄ってそれぞれ設けられている。
p型リッジ55とp型リッジ75とを互いに接近する方向に片寄ってそれぞれ設けることによって、第3の半導体レーザ素子50の発光領域と第4の半導体レーザ素子70の発光領域とをそれぞれ接近させることができるため、この光ピックアップ90を用いて光ディスクに情報を記録再生する際に、光ディスクに照射する各半導体レーザ素子50,70のレーザ光の光路を互いに近づけることができる。このため、共通の光学系を用いることができるので、部品点数の削減が図れる。
Further, the p-type ridge 55 and the p-type ridge 75 are provided so as to be offset in a direction approaching each other.
By providing the p-type ridge 55 and the p-type ridge 75 so as to be offset from each other in a direction approaching each other, the light emitting region of the third semiconductor laser element 50 and the light emitting region of the fourth semiconductor laser element 70 are brought close to each other. Therefore, when information is recorded on and reproduced from the optical disk using the optical pickup 90, the optical paths of the laser beams of the semiconductor laser elements 50 and 70 irradiated onto the optical disk can be made closer to each other. For this reason, since a common optical system can be used, the number of parts can be reduced.

第3の半導体レーザ素子50及び第4の半導体レーザ素子70は、周知の半導体プロセスを用いて作製することができる。
第2実施例では、絶縁層60及び絶縁層80を、窒化シリコン(SiN)をスパッタ法を用いて成膜することにより形成した。
また、第2実施例では、絶縁層60及び絶縁層80の厚さをそれぞれ100Åとした。
The third semiconductor laser element 50 and the fourth semiconductor laser element 70 can be manufactured using a known semiconductor process.
In the second embodiment, the insulating layer 60 and the insulating layer 80 are formed by depositing silicon nitride (SiN) using a sputtering method.
In the second embodiment, the thickness of the insulating layer 60 and the insulating layer 80 is 100 mm.

サブマウント41は、第3の半導体レーザ素子50または第4の半導体レーザ素子70を駆動した際に駆動した素子から発生する熱を効率的に放熱する機能を有しているため、熱伝導率の大きい材料で構成することが好ましい。熱伝導率の大きい材料として、シリコン(Si),銅(Cu),窒化アルミニウム(AlN)等を用いることができる。
第2実施例では、シリコンウエハを所定寸法に切断することによって、サブマウント41を得た。
The submount 41 has a function of efficiently dissipating heat generated from the element driven when the third semiconductor laser element 50 or the fourth semiconductor laser element 70 is driven. It is preferable to use a large material. Silicon (Si), copper (Cu), aluminum nitride (AlN), or the like can be used as a material having high thermal conductivity.
In the second embodiment, the submount 41 was obtained by cutting a silicon wafer into a predetermined dimension.

また、放熱材42を空気よりも熱伝導率の大きい材料で構成することにより、第3の半導体レーザ素子50または第4の半導体レーザ素子70を駆動した際に駆動した素子から発生する熱を駆動しない他の素子に効率的に放熱することができる。
第3の半導体レーザ素子50及び第4の半導体レーザ素子70と放熱材42とは、絶縁層60,80によってそれぞれ電気的に絶縁されているので、放熱材42は空気よりも熱伝導率の大きい材料であれば絶縁性材料でも導電性材料でもよい。
第2実施例では、放熱材42として金(Au)を用いた。
Further, the heat radiation member 42 is made of a material having a higher thermal conductivity than air, thereby driving heat generated from the element driven when the third semiconductor laser element 50 or the fourth semiconductor laser element 70 is driven. It is possible to efficiently dissipate heat to other elements that do not.
Since the third semiconductor laser element 50, the fourth semiconductor laser element 70, and the heat dissipation material 42 are electrically insulated by the insulating layers 60 and 80, respectively, the heat dissipation material 42 has a higher thermal conductivity than air. Any material may be an insulating material or a conductive material.
In the second embodiment, gold (Au) is used as the heat dissipation material 42.

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。   The embodiment of the present invention is not limited to the configuration and procedure described above, and it goes without saying that modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、第1実施例では、第1の半導体レーザ素子10をDVD用光源とし、第2の半導体レーザ素子20をCD用光源としたが、これに限定されるものではなく、第1の半導体レーザ素子10をCDCD用光源とし、第2の半導体レーザ素子20をCD用光源としてもよく、また、第1の半導体レーザ素子10及び第2の半導体レーザ素子20の少なくともいずれかを他の光ディスク用光源としてもよい。
同様に、第2実施例では、第3の半導体レーザ素子50をDVD用光源とし、第4の半導体レーザ素子70をCD用光源としたが、これに限定されるものではなく、第3の半導体レーザ素子50をCD用光源とし、第4の半導体レーザ素子70をDVD用光源としてもよく、また、第3の半導体レーザ素子50及び第4の半導体レーザ素子70の少なくともいずれかを他の光ディスク用光源としてもよい。
For example, in the first embodiment, the first semiconductor laser element 10 is a DVD light source and the second semiconductor laser element 20 is a CD light source. However, the present invention is not limited to this, and the first semiconductor laser is used. The element 10 may be a CDCD light source, the second semiconductor laser element 20 may be a CD light source, and at least one of the first semiconductor laser element 10 and the second semiconductor laser element 20 may be another optical disk light source. It is good.
Similarly, in the second embodiment, the third semiconductor laser element 50 is a DVD light source and the fourth semiconductor laser element 70 is a CD light source. However, the present invention is not limited to this. The third semiconductor The laser element 50 may be a CD light source, the fourth semiconductor laser element 70 may be a DVD light source, and at least one of the third semiconductor laser element 50 and the fourth semiconductor laser element 70 is for another optical disk. A light source may be used.

ここで、第1実施例の変形例を図3を用いて説明する。
図3は、第1実施例の変形例を説明するための模式的斜視図である。
図3に示すように、第1の半導体レーザ素子10aと第2の半導体レーザ素子20とのそれぞれ対向する対向面同士が略平行となる場合においても、第1の半導体レーザ素子10aと第2の半導体レーザ素子20との所定の間隙D1aを放熱材2で充填することにより、第1実施例と同様の効果を得ることができる。
Here, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining a modification of the first embodiment.
As shown in FIG. 3, even when the opposing surfaces of the first semiconductor laser element 10a and the second semiconductor laser element 20 are substantially parallel to each other, the first semiconductor laser element 10a and the second semiconductor laser element 10a By filling the predetermined gap D1a with the semiconductor laser element 20 with the heat dissipating material 2, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、第1〜第2実施例,及び変形例では、所定の間隙D1,D2,D1aを放熱材2,42で充填したが、これに限定されるものではない。
隣接する半導体レーザ素子同士を少なくとも放熱材を介して接続することにより、第1,第2実施例及び変形例と同様の効果を得ることができるが、各半導体レーザ素子と放熱材との接触面積が大きいほどより放熱効果が得られるので、第1,第2実施例及び変形例のように所定の間隙を放熱材で充填することが望ましい。
In the first and second embodiments and the modification, the predetermined gaps D1, D2, and D1a are filled with the heat radiating materials 2 and 42. However, the present invention is not limited to this.
By connecting adjacent semiconductor laser elements through at least a heat dissipation material, the same effects as those of the first and second embodiments and the modification can be obtained, but the contact area between each semiconductor laser element and the heat dissipation material can be obtained. Since the heat radiation effect can be obtained more as the value is larger, it is desirable to fill a predetermined gap with a heat radiating material as in the first and second embodiments and modifications.

また、第1〜第2実施例,及び変形例で示した第1〜第4の半導体レーザ素子10,10a,20,50,70の各層構成は一例であり、これに限定されるものではない。   Moreover, each layer structure of the 1st-4th semiconductor laser element 10, 10a, 20, 50, 70 shown by the 1st-2nd Example and the modification is an example, and is not limited to this. .

また、第1実施例及び第2実施例ではレーザ装置として、光ピックアップを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、複数の光源を有するレーザ装置全般に本発明を適用することができる。   In the first and second embodiments, the optical pickup has been described as an example of the laser device. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to all laser devices having a plurality of light sources. be able to.

本発明のレーザ装置の第1実施例を説明するための模式的斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating the 1st Example of the laser apparatus of this invention. 本発明のレーザ装置の第2実施例を説明するための模式的斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating 2nd Example of the laser apparatus of this invention. 本発明のレーザ装置の変形例を説明するための模式的斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating the modification of the laser apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,41 サブマウント、 2,42 放熱材、 10,20,50,70 半導体レーザ素子、 11,21,51,71 n型半導体基板、 12,22,52,72 n型クラッド層、 13,23,53,73 活性層、 14,24,54,74 p型クラッド層、 15,25,55,75 p型リッジ、 16,26,56,76 n型電流ブロック層、 17,27,57,77 コンタクト層、 18,28,58,78 p側電極、 19,29,59,79 n側電極、 30,90 光ピックアップ、 60,80 絶縁層、 D1,D2 所定の間隙、 L10,L20,L50,L70 レーザ光 1, 41 submount, 2, 42 heat dissipation material, 10, 20, 50, 70 semiconductor laser element, 11, 21, 51, 71 n-type semiconductor substrate, 12, 22, 52, 72 n-type cladding layer, 13, 23 , 53, 73 active layer, 14, 24, 54, 74 p-type cladding layer, 15, 25, 55, 75 p-type ridge, 16, 26, 56, 76 n-type current blocking layer, 17, 27, 57, 77 Contact layer, 18, 28, 58, 78 p-side electrode, 19, 29, 59, 79 n-side electrode, 30, 90 optical pickup, 60, 80 insulating layer, D1, D2 predetermined gap, L10, L20, L50, L70 laser light

Claims (2)

基台と、
前記基台上に所定の間隙を有して固定された2つの半導体レーザ素子と、
空気よりも熱伝導率の大きい絶縁性材料からなり、前記2つの半導体レーザ素子同士を接続する熱伝導部と、
を有することを特徴とするレーザ装置。
The base,
Two semiconductor laser elements fixed on the base with a predetermined gap;
It is made of an insulating material having a thermal conductivity larger than that of air, and a heat conducting part that connects the two semiconductor laser elements;
A laser device comprising:
基台と、
前記基台上に所定の間隙を有して固定された2つの半導体レーザ素子と、
空気よりも熱伝導率の大きい材料からなり、前記2つの半導体レーザ素子同士を接続する熱伝導部と、
を有し、
前記2つの半導体レーザ素子は、前記所定の間隙側にそれぞれ絶縁層を有し、
前記熱伝導部は、前記各絶縁層を介して前記2つの半導体レーザ素子同士を接続することを特徴とするレーザ装置。
The base,
Two semiconductor laser elements fixed on the base with a predetermined gap;
Made of a material having a higher thermal conductivity than air, and a heat conductive portion for connecting the two semiconductor laser elements;
Have
The two semiconductor laser elements each have an insulating layer on the predetermined gap side,
The laser device characterized in that the heat conducting section connects the two semiconductor laser elements through the insulating layers.
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