JP2009105125A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】波長変換部材を備えた半導体レーザ装置であって、波長変換部材による散乱光の悪影響を抑え、且つキャップ内の密封性に優れたものを提供する。
【解決手段】本発明の半導体レーザ装置１は、半導体レーザ素子２と、該半導体レーザ素子２を覆うキャップ１０とを備えており、前記キャップ１０は、半導体レーザ素子２のレーザ光Ｌが通過する開口部１２を有し、半導体レーザ装置１は、前記開口部１２をふさぐガラス部材２０と、該ガラス部材２０の上に位置し前記レーザ光Ｌを吸収して異なる波長の蛍光を発光する蛍光体を含有した波長変換部材３０と、前記ガラス部材２０と前記波長変換部材３０との間に配置された反射膜４０とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子を備えた半導体レーザ装置に関し、特に、半導体レーザ素子からの発光を波長変換する波長変換部材を備えた半導体レーザ装置に関する。

半導体レーザ装置の１つとして、ステムに固定した半導体レーザ素子を、金属製のキャップにより覆って封止したものが知られている（例えば、特許文献１〜８参照。）。キャップには、レーザ光を通過させるための開口部が形成され、その開口部には、レーザ光を透過可能で且つ開口部を封止する透光部材（例えばガラス板）が固定されている。
特開２００７−２７４７１号公報 特開２００４−７１６８９号公報 特開２００１−３１３４３７号公報 特開２００１−２３７５０１号公報 特開平８−１０７２５０号公報 特開平６−３３４２６９号公報 特開平６−６１５７５号公報 特開平５−３３３２４６号公報

半導体レーザ装置に、半導体レーザ素子からのレーザ光を波長変換する波長変換部材を設けることにより、半導体レーザ素子と異なる波長のレーザ光を発する半導体レーザ装置を得ることができる。波長変換部材の一例としては、ガラス材料に蛍光体を分散させたものが挙げられる。このような波長変換部材を透光部材の代わりに使用して、開口部を封止できるが、実際にはいくつかの問題を生じる。

波長変換部材に含まれる蛍光体は、光の一部を散乱する。散乱された光がキャップに照射されると、キャップが光を吸収して、レーザ装置の光取出し効率が低下する問題がある。

また、ガラス材料に蛍光体を分散させた波長変換部材の表面には、部分的に蛍光体が露出している。蛍光体とキャップとの界面は密着しにくいため、波長変換部材をキャップに固定する際に蛍光体とキャップとの界面で十分な気密性が保持できず、キャップ内の密封性が低下する恐れがある。

そこで、本発明では、波長変換部材を備えた半導体レーザ装置であって、波長変換部材による散乱光の悪影響を抑え、且つキャップ内の密封性に優れたものを提供することを目的とする。

本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子を覆うキャップとを備えており、前記キャップは、半導体レーザ素子のレーザ光が通過する開口部を有し、半導体レーザ装置は、前記開口部をふさぐガラス部材と、該ガラス部材の上に位置し前記レーザ光を吸収して異なる波長の蛍光を発光する蛍光体を含有した波長変換部材と、前記ガラス部材と前記波長変換部材との間に配置された反射膜とを有することを特徴とする。

本発明の半導体レーザ装置では、反射膜の上側に波長変換部材を、ガラス部材の下側に半導体レーザ素子及びキャップを配置している。よって、波長変換部材からの散乱光は反射膜によって反射されるので、キャップに照射されることを抑制できる。
また、開口部はガラス部材によって封止できるので、キャップ内の密封性を高くすることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及び、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。

＜実施の形態１＞
図１〜図３は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置１を示している。図１に示すように、円盤状のステム６０の上側を円筒状のキャップ１０が覆っている。キャップ１０の上面１４には、ガラス部材と波長変換部材３０とが固定されている。この波長変換部材３０は、半導体レーザ素子２からのレーザ光Ｌを吸収して異なる波長の蛍光を発光する蛍光体を含有している。なお、ステム６０の下方には、外部電源との接続に使用するリードが突出している。

図２及び図２の一部を拡大した図３に示すように、半導体レーザ装置１の内部には、ステム６０の上方に突出したステム６０のブロック部６２に半導体レーザ素子２が固定されている。半導体レーザ素子２は、ブロック部６２と共に、キャップ１０によって覆われている。
キャップ１０には、半導体レーザ素子１からのレーザ光Ｌを通過させる開口部１２が設けられている。そして、本実施の形態では、開口部１２がガラス部材２０によって上側から覆われて、封止されている。
なお、本発明において、開口部１２をガラス部材２０でふさぐ形態としては、図２及び図３のように、キャップ１０の上側から開口部１２をガラス部材２０で覆う以外にも、図４のように開口部１２にガラス部材２０を嵌め込む形態や、図５のようにキャップ１０の内側から開口部１２を覆う形態にすることもできる。

図３に拡大して示しているように、ガラス部材２０と波長変換部材３０との間には、反射膜４０が配置されている。この反射膜４０の機能は以下のとおりである。
レーザ光Ｌが波長変換部材３０を通過するとき、一部のレーザ光Ｌは、波長変換部材３０に照射され波長が変換されると共に、波長変換部材３０の蛍光体によって散乱されて進行方向を変える。そして、散乱光の一部は、キャップ１０の方向に向かう。散乱光がキャップ１０に到達すれば、散乱光はキャップ１０に吸収されて、結果的には半導体レーザ装置１の光取出し効率が低くなる恐れがある。しかしながら、本実施の形態によれば、波長変換部材３０とキャップ１０との間に反射膜４０が配置されているので、散乱光の多くは、キャップ１０に到達する前に、反射膜４０によって反射される。よって、半導体レーザ素子２の動作は安定し、半導体レーザ装置１の光取出し効率は高くなる。

図３に示すような連続する反射膜４０は、レーザ光Ｌを透過し波長変換部材３０で波長変換された光を反射する、いわゆる波長選択性の膜から形成することができる。散乱光の多くは波長変換部材３０によって波長変換されているので、反射膜４０によって効果的に反射することができる。よって、キャップ１０に到達する散乱光を低減する効果が高い。なお、波長変換されていない散乱光（レーザ光と同じ波長を有している）は、反射膜４０を透過してしまう。

波長選択性を有する反射膜４０としては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ及びＭｇよりなる群から選択された少なくとも一種の酸化物、窒化物又はフッ化物のいずれかから選択された少なくとも２つを繰り返し積層した誘電体多層膜を利用することができる。誘電体多層膜は、積層する膜厚を調節することにより、所望の波長の光を選択的に反射できるので、本実施の形態の反射膜４０には好適である。

図３に詳細に示しているように、本実施の形態では、ガラス部材２０は、接合層５０によってキャップ１０の上面に接合されている。接合層５０は、様々な接着材等から形成することができるが、特に、低融点ガラス又は化学変化層のいずれかから形成するのが好ましい。本明細書において、「低融点ガラス」とは、ＳｎＯ−Ｐ_２Ｏ_５系、ＣｕＯ−Ｐ_２Ｏ_５系、Ｂｉ_２Ｏ_３系等のことを意味している。また、「化学変化層」とは、金属とガラスとを接着するための部材から成る層を指しており、具体的には、Ｚｎ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉよりなる群から選択される少なくとも一種を含む層等から成る層が挙げられる。

接合層５０を低融点ガラス又は化学変化層から形成すると、ガラス部材４０とキャップ部材１０との密着性を高くできる利点がある。しかしながら、それらの材料から成る接合層５０は光の吸収率が高いため、波長変換部材３０によって散乱された散乱光が接合層５０に到達すると、散乱光の多くが吸収されてしまう。しかしながら、本実施の形態のように、波長変換部材３０と接合層５０との間に反射層４０を配置することにより、散乱光の多くを接合層５０に達する前に反射できる。よって、本実施の形態の半導体レーザ装置１は、接合層５０による光吸収の問題が起こりにくい構造を有しているので、低融点ガラス又は化学変化層を接合層５０として使用するのに適している。

反射層４０は、より多くの散乱光を反射できるように広く形成するのが好ましい。キャップ１０に到達する散乱光を抑制する観点からすると、反射膜４０の外縁が、波長変換部材３０の外縁とキャップ１０の外縁とを結ぶ線Ｂ−Ｂよりも外側まで伸びているのが好ましい（図３参照）。これにより、キャップ１０方向に向かう散乱光は、反射膜４０によって効率よく反射できる。
また、接合層５０に到達する散乱光を抑制する観点からすると、反射膜４０の外縁が、波長変換部材３０の外縁と接合層５０の外縁とを結ぶ線Ｃ−Ｃよりも外側まで伸びているのが好ましい（図３参照）。これにより、接合層５０に向かう散乱光は、反射膜４０によって効率よく反射できる。

以下に、各構成を詳細に説明する。
（半導体レーザ素子２）
半導体レーザ素子２としては、特に限定せず、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に活性層を形成し、この活性層が多重量子井戸構造、または単一量子井戸構造をなすものである。また、青色系半導体レーザ素子であれば、III−V族窒化物半導体より形成されるのが好ましい。
また、半導体レーザ素子２に代えて、端面発光型ダイオードも使用することができる。端面発光型ダイオードとは、発光ダイオードを構造面から分類した場合の一種であり、半導体レーザと同じように活性層の端面から光を取り出すものをいう。これは、活性層の屈折率を高くして光導波作用を起こさせることで、端面から光を出力させることを可能にしている。端面発光型ダイオードであれば、光出力面積を絞ることで、出力光をキャップ１０の開口部１２内へ導波させることが可能である。

（キャップ１０）
キャップ１０には、ステムとの溶接が可能なステンレス鋼、コバール、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｎｉ、Ｃｕなどの材料が好適である。

（ガラス部材２０）
ガラス部材２０には、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＡｌＮ、ＧａＮなどを含有するものが好適である。

（波長変換部材３０）
波長変換部材３０には、透光性の母材に蛍光体の粒子を分散させたものが適している。
透光性の母材としては、セラミックス、ガラスや樹脂などの透光性材料が利用できるが、特に、ガラスは、樹脂に比べて、放熱性、耐光性、耐熱性及び耐候性の点で優れているので、母材に適している。
母材に適したガラスとしては、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ、ＺｎＳｅ、ＡｌＮ、ＧａＮなどを含有するものが好適である。

波長変換部材３０に分散される蛍光体としては、半導体レーザ素子からのレーザ光を吸収して、異なる波長の光に波長変換するものが選択される。例えば、半導体レーザ素子２に発光スペクトルのピーク波長が３６５ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲のものを使用した場合には、蛍光体には、銅で付括された硫化カドミ亜鉛やセリウムで付括されたＹＡＧ系蛍光体およびＬＡＧ系蛍光体が挙げられる。特に、高輝度かつ長時間の使用時においては、（Ｒｅ_１−ｘＳｍ_ｘ）_３（Ａｌ_１−ｙＧａ_ｙ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｌｕからなる群より選択される少なくとも一種の元素である。）等が好ましい。またＹＡＧ、ＬＡＧ、ＢＡＭ、ＢＡＭ：Ｍｎ、ＣＣＡ、ＳＣＡ、ＳＣＥＳＮ、ＳＥＳＮ、ＣＥＳＮ、ＣＡＳＢＮ及びＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕからなる群から選択される少なくとも１種を含む蛍光体を使用することができる。

（反射膜４０）
反射膜４０には、波長選択性の膜が利用される。例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ及びＭｇよりなる群から選択された少なくとも一種の酸化物、窒化物又はフッ化物のいずれかから選択された少なくとも２つを繰り返し積層した誘電体多層膜が好適である。

（接合層５０）
接合層５０には、低融点ガラス又は化学変化層が適している。
低融点ガラスとしては、ＳｎＯ−Ｐ_２Ｏ_５系、ＣｕＯ−Ｐ_２Ｏ_５系、Ｂｉ_２Ｏ_３系等が使用でき、特にＢｉ_２Ｏ_３系が好適である。
また、化学変化層としては、Ｚｎ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉよりなる群から選択される少なくとも一種を含む層等が使用できる。特にＣａ、Ｂａ、Ａｌを含む膜が好適である。

＜実施の形態２＞
本実施の形態では、反射膜４０に穴４２が形成されている点で実施の形態１と異なる（図６〜６参照）。それ以外の構成は、実施の形態１と同様である。

図６に示すように、反射膜４０の穴４２は、レーザ光が通過する位置（すなわち開口部１２の位置）に形成されている。本明細書において「穴４２」とは、反射膜４０が形成されておらず、レーザ光が通過可能な部分を指している。すなわち、穴４２の位置には何も形成されていなくてもよいし、又は、レーザを透過する透光材料が形成されていてもよい。

本実施の形態では、反射膜４０に穴４２が形成されているので、反射膜４０の材料に、レーザ光と散乱光の両方を反射する材料を使用することができる。波長変換部材３０の蛍光体によって散乱される散乱光の多くは、蛍光体によって波長変換されている。しかしながら、散乱光の一部は、波長変換されずに散乱された光（すなわち、半導体レーザ素子２からのレーザ光と同じ波長の光）も含んでいる。本実施の形態では、波長変換された散乱光も、波長変換されなかった散乱光も、すべて反射できる点で有利である。また、反射膜４０として、反射率の高い金属膜を使用できる点でも有利である。

散乱光の反射効率を高める観点からすると、反射膜４０の穴４２は小さいのが好ましい。しかしながら、反射膜４０の穴４２が小さすぎれば、レーザ光Ｌの一部が反射膜４０を通過できずに反射される。反射されたレーザ光Ｌは、キャップ１０や接合層５０に吸収され、結果として光取出し効率が低下するという問題が生じる。よって、反射膜４０の穴４２は、レーザ光Ｌが通過できる範囲で小さくするのが好ましい。

また、反射膜４０の穴４２の好ましい寸法は、キャップ１０の開口部１２の寸法との関係でも表すことができる。
図７に示すように、レーザ光Ｌは、半導体レーザ素子２の出射端面２ａから広がり角Ｒで広がっている。よって、キャップ１０の開口部１２の寸法ｄ_１と、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２とが等しい場合でも、開口部１２を通過したレーザ光Ｌの一部が、穴４２を通過できなくなる恐れがある。そのため、開口部１２の寸法とｄ_１と穴４２の寸法ｄ_２との関係は、レーザ光Ｌの広がりの程度によって、以下のように設定すると好ましい。

まず、キャップ１０の開口部１２の寸法ｄ_１が
ｄ_１≦｛（Ｙ＋α）×ｔａｎ（Ｒ／２＋β）｝×２・・・式１
を満たす場合には、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２は、ｄ_２＞ｄ_１であるのが好ましい（図８参照）。
そして、
ｄ_１＞｛（Ｙ＋α）×ｔａｎ（Ｒ／２＋β）｝×２・・・式２
を満たす場合には、ｄ_２≦ｄ_１であるのが好ましい（図９参照）。
ここで、式１及び式２において、
ｄ_１：キャップ１０の開口部１２の寸法（ｍｍ）
ｄ_２：反射膜４０の穴４２の寸法（ｍｍ）
Ｙ：半導体レーザ素子２の出射端面２ａからキャップ１０の内面１６までの距離（ｍｍ）（図７参照）
Ｒ：レーザ光Ｌの広がり角（°）
α：寸法公差（ｍｍ）
β：寸法公差（°）
である。なお、実際に半導体レーザ装置１を製造する際の公差は、αが０．２〜０．３ｍｍ、βが５〜１０°と見積もることができる。
また、本明細書において「レーザ光Ｌの広がり角Ｒ」とは、ピーク強度の１／ｅ^２における全角のことを指している。

上記の式１を満たす場合には、キャップ１０の開口部１２の寸法ｄ_１は、レーザ光Ｌを通過させることのできる限界の寸法にほぼ等しくなる。よって、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２は、図８のように、開口部１２の寸法ｄ_１よりも大きくするのがよい。

上記の式２を満たす場合には、キャップ１０の開口部１２の寸法ｄ_１は、レーザ光Ｌを通過させるのに必要な寸法よりも大きくなる。よって、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２を開口部１２の寸法ｄ_１以下にして、反射膜４０が、波長変換部材３０の蛍光体によって散乱される散乱光を効果的に反射できるようにするのが好ましい。
すなわち、図９に示すように、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２がキャップ１０の開口部１２の寸法ｄ_１よりも小さいと、穴４２を通過してキャップ１０の内部方向に進行した散乱光が、開口部１２周囲のキャップ１０に到達しにくくなるので好ましい。これにより、キャップ１０による光の吸収を抑制して、半導体レーザ装置１の光取出し効率を高めることができる。

また、図１０及び図１１のように、キャップ１０の開口部１２の形状が、下に狭くなるじょうご状であると、波長変換部材３０による散乱光をじょうご状になった開口部１２の内面で遮断できるので、キャップ１０内部に散乱光が戻るのを抑制できる利点がある。開口部１２が下に狭くなるじょうご状であるので、キャップ１０の開口部１２の寸法は、キャップ１０の内面１６側（寸法ｄ_３）で小さく、上面１４側（寸法ｄ_４）で大きい。このような開口部１２では、開口部１２の寸法ｄ_３、ｄ_４と反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２との関係は、以下のように設定すると好ましい。

まず、キャップ１０の開口部１２内面１６側の寸法ｄ_３が
ｄ_３≦｛（Ｙ＋α）×ｔａｎ（Ｒ／２＋β）｝×２・・・式３
を満たし、さらに開口部１２上面１４側の寸法ｄ_４が
ｄ_４≦｛（Ｚ＋α）×ｔａｎ（Ｒ／２＋β）｝×２・・・式４
を満たす場合には、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２は、ｄ_２＞ｄ_４であるのが好ましい（図１０参照）。

また、式３を満たし、さらに開口部１２上面１４側の寸法ｄ_４が
ｄ_４＞｛（Ｚ＋α）×ｔａｎ（Ｒ／２＋β）｝×２・・・式５
を満たす場合には、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２は、ｄ_２≦ｄ_４であるのが好ましい（図１１参照）。

そして、キャップ１０の開口部１２内面１６側の寸法ｄ_３が
ｄ_３＞｛（Ｙ＋α）×ｔａｎ（Ｒ／２＋β）｝×２・・・式６
を満たす場合には、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２は、ｄ_２≦ｄ_４であるのが好ましい（図１１参照）。
ここで、式３〜式６において、
ｄ_２：反射膜４０の穴４２の寸法（ｍｍ）
ｄ_３：キャップ１０の開口部１２の内面側の寸法（ｍｍ）
ｄ_４：キャップ１０の開口部１２の上面側の寸法（ｍｍ）
Ｙ：半導体レーザ素子２の出射端面２ａからキャップ１０の内面１６までの距離（ｍｍ）（図７参照）
Ｚ：半導体レーザ素子２の出射端面２ａからキャップ１０の開口部１２の上面側までの距離（ｍｍ）（図７参照）
Ｒ：レーザ光Ｌの広がり角（°）
α：寸法公差（ｍｍ）
β：寸法公差（°）
である。なお、実際に半導体レーザ装置１を製造する際の公差は、αが０．２〜０．３ｍｍ、βが５〜１０°と見積もることができる。
また、本明細書において「レーザ光Ｌの広がり角Ｒ」とは、ピーク強度の１／ｅ^２における全角のことを指している。

上記の式３を満たす場合、キャップ１０の開口部１２の内面１６側の寸法ｄ_３はレーザ光Ｌを通過させることのできる限界の寸法にほぼ等しくなる。式３に加えて式４を満たす場合には、キャップ１０の開口部１２の上面１４側の寸法ｄ_４も、レーザ光Ｌを通過させることのできる限界の寸法にほぼ等しくなる。よって、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２は、図１０のように、開口部１２の上面１４側の寸法ｄ_４よりも大きくするのがよい。

上記の式３を満たし、且つ式５を満たす場合には、キャップ１０の開口部１２の内面１６側の寸法ｄ_３はレーザ光Ｌを通過させることのできる限界の寸法にほぼ等しいが、キャップ１０の開口部１２の上面１４側の寸法ｄ_４は、レーザ光Ｌを通過させるのに必要な寸法よりも大きくなる。よって、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２を開口部１２の上面１４側の寸法ｄ_４以下にして、反射膜４０が、波長変換部材３０の蛍光体によって散乱される散乱光を効果的に反射できるようにするのが好ましい。
すなわち、図１１に示すように、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２がキャップ１０の開口部１２の上面１４側の寸法ｄ_４よりも小さいと、穴４２を通過してキャップ１０の内部方向に進行した散乱光が、開口部１２周囲のキャップ１０に到達しにくくなるので好ましい。これにより、キャップ１０による光の吸収を抑制して、半導体レーザ装置１の光取出し効率を高めることができる。

上記の式６を満たす場合、
キャップ１０の開口部１２の内面１６側の寸法ｄ_３はレーザ光Ｌを通過させるのに必要な寸法よりも大きくなる。そして、開口部１２は下に狭くなったじょうご状であるので、キャップ１０の開口部１２の上面１４側の寸法ｄ_４は寸法ｄ_３よりも大きくなり、その結果、寸法ｄ_４はレーザ光Ｌを通過させるのに必要な寸法よりも大きいと考えられる。よって、式３及び式５を満たす場合と同様に、反射膜４０の穴４２の寸法ｄ_２を開口部１２の上面１４側の寸法ｄ_４以下にして、反射膜４０が、波長変換部材３０の蛍光体によって散乱される散乱光を効果的に反射できるようにするのが好ましい（図１１参照）。

本実施の形態では、反射膜４０の材料に、上述のような誘電体多層膜の他に、金属膜を使用することができる。特に、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕから成る群から選択される少なくとも１つを含む金属膜は、幅広い波長域において高い反射率を有するので、半導体レーザ装置１の光取出し効率を高めることができるので好ましい。

上記の式１、式３及び式４には、キャップ１０の開口部１２の各寸法ｄ_１、ｄ_３及びｄ_４の下限が含まれていないが、実際に半導体レーザ装置１を製造する場合には、
ｄ_１≧｛（Ｙ−α）×ｔａｎ（Ｒ／２−β）｝×２・・・式７
ｄ_３≧｛（Ｙ−α）×ｔａｎ（Ｒ／２−β）｝×２・・・式８
ｄ_４≧｛（Ｚ−α）×ｔａｎ（Ｒ／２−β）｝×２・・・式９
と設定するのが好ましい。ｄ_１、ｄ_３及びｄ_４がこの寸法より小さいと、レーザ光Ｌの一部がキャップ１０の開口部１２を通過できない恐れがあるので好ましくない。

なお、図７〜図１１では、ガラス部材２０をキャップ１０の上面１４に固定して、キャップ１０の上側から開口部１２をガラス部材２０で覆っているが、それ以外にも、図４のように開口部１２にガラス部材２０を嵌め込む形態や、図５のようにキャップ１０の内側から開口部１２を覆う形態にすることもできる。

本発明の半導体レーザ装置１は、プロジェクタ、高輝度が必要な特殊検査器、自動車のヘッドライト、各種照明等に用いることができる。

本発明に係る半導体レーザ装置の概略斜視図である。 図１のＡ−Ａ線における概略断面図である。 本実施の形態１に係る半導体レーザ装置の一例を示す模式的な部分拡大断面図である。 本実施の形態１に係る半導体レーザ装置の別の例を示す模式的な部分拡大断面図である。 本実施の形態１に係る半導体レーザ装置のさらに別の例を示す模式的な部分拡大断面図である。 本実施の形態２に係る半導体レーザ装置の一例を示す模式的な部分拡大断面図である。 本実施の形態２に係る半導体レーザ装置の第１の例を示す模式的な部分拡大断面図である。 本実施の形態２に係る半導体レーザ装置の第２の例を示す模式的な部分拡大断面図である。 本実施の形態２に係る半導体レーザ装置の第３の例を示す模式的な部分拡大断面図である。 本実施の形態２に係る半導体レーザ装置の第４の例を示す模式的な部分拡大断面図である。 本実施の形態２に係る半導体レーザ装置の第５の例を示す模式的な部分拡大断面図である。

符号の説明

１ 半導体レーザ装置
２ 半導体レーザ素子
１０ キャップ
１２ 開口部
１４ キャップの上面
１６ キャップの内面
２０ ガラス部材
３０ 波長変換部材
４０ 反射膜
４２ 穴
５０ 接合層
６０ ステム
６２ ブロック部
６４ リード
ｄ_１ キャップの開口部の寸法
ｄ_２ 反射膜の穴の寸法
ｄ_３ キャップの開口部の内面側の寸法
ｄ_４ キャップの開口部の外面側の寸法
Ｌ レーザ光
Ｒ レーザ光の広がり角

Claims (6)

1. 半導体レーザ素子と、該半導体レーザ素子を覆うキャップとを備えた半導体レーザ装置であって、
   前記キャップは、半導体レーザ素子のレーザ光が通過する開口部を有し、
   前記開口部をふさぐガラス部材と、該ガラス部材の上に位置し前記レーザ光を吸収して
   異なる波長の光を発光する波長変換部材と、を有し、前記ガラス部材と前記波長変換部材との間に反射膜を有することを特徴とする半導体レーザ装置。
2. 前記反射膜は、前記レーザ光が通過する穴を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記反射膜が、Ａｇ、Ａｌ及びＡｕから成る群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記反射膜は、前記レーザ光を透過し前記波長変換部材で波長変換された光を反射する膜から成ることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
5. 前記ガラス部材は、低融点ガラス又は化学変化層のいずれかから成る接合層により前記キャップに接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
6. 前記反射膜が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ及びＭｇよりなる群から選択された少なくとも一種の酸化物、窒化物又はフッ化物のいずれかから選択された少なくとも２つを繰り返し積層した誘電体多層膜よりなることを特徴とする請求項１、２、４又は５に記載の半導体レーザ装置。

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