JP2013143428A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光強度が向上された半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザ素子９、光反射部１１ａ及び光反射部１１ｂをステム３の主面３ａ上に備え、半導体レーザ素子９の発振波長は４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあり、半導体レーザ素子９の光導波路９１は主面３ａに沿って延びており、光導波路９１の一方の端面９１ａは光反射部１１ａに向いていると共にレーザ光を出力し、半導体レーザ素子９の光導波路９１の他方の端面９１ｂも光反射部１１ｂに向いていると共にレーザ光を出力し、端面９１ａから出射されたレーザ光は光反射部１１ａによってステム３の上方に反射され、端面９１ｂから出射されたレーザ光も光反射部１１ｂによってステム３の上方に反射され、端面９１ａの光透過率（％）と、端面９１ｂの光透過率（％）との差の絶対値は３０％以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザ装置に関する。

特許文献１には半導体レーザ装置のステムについての技術が開示されている。このステムは、半導体レーザダイオードを実装するステムブロックの形状を改良して、ヒートシンクを省略しても、半導体レーザダイオードの出射光が、ステムベース上に実装されたフォトダイオードの受光面のほぼ真ん中に位置するようにして、出射光の検出の安定を図ると共に材料費と加工費の低減を図るために、半導体レーザダイオードの固定面の下方に、ステムベース上に固定されるフォトダイオードの少なくとも一部分が入り込む大きさの凹段差を有するステムブロックを、金属射出成形法又はロストワックス法によってステムベースと一体に形成されたものである。

特許文献２には、光伝送モジュールについての技術が開示されている。この光伝送モジュールでは、半導体レーザ、駆動回路、受光素子、電流−電圧変換回路等を同一パッケージに平面実装し、光ファイバーが接続されたレンズ部で封止し、半導体レーザの台座となるＳｉ基板に（１１１）面を利用した反射ミラーを形成して半導体レーザ光を台座の実装面に対して垂直に出射させる。

特開平８−１２５２５９号公報 特開平８−１２５２５９号公報

従来、半導体レーザ素子の発光強度のモニタは、半導体レーザ素子のレーザ共振器の後端面から出力される光を検出することによって行われる。この場合、レーザ共振器の後端面から出力される光は、半導体レーザ素子から外部に出射されるレーザ光としては用いられず、よって、電力−光出力の変換効率の点で、損失となる。青色や赤色に比較して発光効率の低い緑色領域のレーザ光を出力する半導体レーザ素子が用いられた半導体レーザ装置の場合、特に、発光強度の低下が顕著となる。そこで、本発明の目的は、上記の事項を鑑みてなされたものであり、発光強度が向上された半導体レーザ装置を提供することである。

本発明に係る半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子、第１の光反射部及び第２の光反射部を備え、前記半導体レーザ素子は、窒化ガリウム系半導体からなり、ステムの主面の上に設置され、前記半導体レーザ素子の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあり、前記半導体レーザ素子は、支持基体、エピタキシャル層、第１の光出射面及び第２の光出射面を有し、前記支持基体は、半極性主面を含み、前記エピタキシャル層は、前記支持基体の前記半極性主面上に設けられ、活性層及び光導波路を含み、前記光導波路は、前記ステムの前記主面に沿って延びており、二つの端面を含み、前記第１の光出射面は、前記光導波路の一方の端面を含み、前記第２の光出射面は、前記光導波路の他方の端面を含み、前記第１の光反射部は、前記ステムの前記主面の上に設置され、第１の光反射面を有し、前記第１の光反射面は、前記光導波路から前記第１の光出射面を介して出射されるレーザ光の第１の光進路上に配置され、前記光導波路から前記第１の光出射面を介して出射されるレーザ光の進路を前記第１の光進路から第２の光進路に変更し、前記第２の光進路は、前記第１の光進路に交差し、前記ステムの前記主面の上方に延び、前記第２の光反射部は、前記ステムの前記主面の上に設置され、第２の光反射面を有し、前記第２の光反射面は、前記光導波路から前記第２の光出射面を介して出射されるレーザ光の第３の光進路上に設置され、前記光導波路から前記第２の光出射面を介して出射されるレーザ光の進路を前記第３の光進路から第４の光進路に変更し、前記第４の光進路は、前記第３の光進路に交差し、前記ステムの前記主面の上方に延び、前記第１の光反射部、前記半導体レーザ素子、前記第２の光反射部は、前記ステムの前記主面の上において、前記光導波路の延びる方向に沿って、この順に、配置され、前記第１の光出射面の光透過率（％）と、前記第２の光出射面の光透過率（％）との差の絶対値は、３０％以下である。

本発明に係る半導体レーザ装置によれば、光導波路がステムの主面に沿って延びるように、半導体レーザ素子がステムの上に設置され、光導波路の両端のそれぞれから出射されるレーザ光が、第１及び第２の光反射部によってステムの主面の上方に向けて反射される。このように、半導体レーザ素子の光導波路の両端から出射されるレーザ光を、共に、用いることができる。従って、光導波路の一方の端面から出射されるレーザ光のみを用いる従来の半導体レーザ装置に比較して、大きな発光強度が実現できる。

また、半導体レーザ素子の発振波長は４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあり、この波長領域の発光は青紫色領域や赤色領域の発光と比較して外部量子効率が低く、発光強度が小さい。このため、上記波長領域の発光を行う半導体レーザ装置では、従来のような光導波路の一端のみから出射されるレーザ光ではなく、光導波路の両端から出射されるレーザ光を用いることが、十分な発光強度を得るために特に有効である。

また、光導波路の一端側の第１の光出射面の光透過率（％）と、光導波路の他端側の第２の光出射面の光透過率（％）との差の絶対値が３０％以下であるので（換言すれば、光導波路の一端側の光反射率と、光導波路の他端側の光反射率とが、ほぼ同様であるので）、第１の光出射面から出射させるレーザ光の発光強度と第２の光出射面から出射されるレーザ光の発光強度とが、ほぼ同様となる。このように、光導波路の両端面から出射されるレーザ光を利用するので、光反射率において光導波路の一端面と他端面とを従来のように非対称とする必要はなく、半導体レーザ素子の製造が容易となり、また、第１及び第２の光出射面の光透過率が同様であるので、第１及び第２の光出射面における光子密度も同様となるので、第１の光出射面及び第２の光出射面の何れかに光子密度が偏ることによって生じる光出射面の光子による劣化が抑制できる。

本発明に係る半導体レーザ装置は、サブマウントを更に備え、前記サブマウントは、前記ステムの前記主面と前記半導体レーザ素子との間に設置され、前記半導体レーザ素子に接合され、第１の側面及び第２の側面を有し、前記第１の側面は、前記第１の光反射部に向いており、前記第２の側面は、前記第２の光反射部に向いており、前記半導体レーザ素子は、第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部は、前記光導波路の一端側に設けられ、第１の光出射面を含み、前記サブマウントの前記第１の側面から前記第１の光反射部に向けて突出し、前記第２の端部は、前記光導波路の他端側に設けられ、第２の光出射面を含み、前記サブマウントの前記第２の側面から前記第２の光反射部に向けて突出している、ことを特徴とする。

このように、半導体レーザ素子の光出射面は、光反射部に向けてサブマウントよりも突出しているので、光出射面から出射されるレーザ光の進行がサブマウントによって遮られることがない。よって、光出射面から出射されるレーザ光のロスが低減される。

本発明に係る半導体レーザ装置は、ヒートシンクを更に備え、前記ヒートシンクは、前記ステムの前記主面上に設けられ、前記ステムの前記主面と前記サブマウントとの間に配置され、前記ステムと前記サブマウントとに接合され、第１の領域、第２の領域及び第３の領域から成り、前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域は、前記光導波路の延びる方向に沿って、この順に、配置され、前記サブマウントは、前記第２の領域上に設置され、前記第１の光反射部は、前記第１の領域上に設置され、前記第２の光反射部は、前記第３の領域上に設置されている、ことを特徴とする。

このように、光反射部がヒートシンク上に設置されるので、光反射部を設けるスペースをステムの主面上に新たに確保する必要がなく、よって、半導体レーザ装置の大きさを抑制できる。

本発明に係る半導体レーザ装置では、前記第１の光反射部は、第１の基板及び第１の誘電体多層膜を有し、前記第１の基板の材料はシリコンであり、前記第１の誘電体多層膜は、前記第１の光反射面を含み、前記第２の光反射部は、第２の基板及び第２の誘電体多層膜を有し、前記第２の基板の材料はシリコンであり、前記第２の誘電体多層膜は、前記第２の光反射面を含む、ことを特徴とする。従って、第１及び第２の光反射部は、何れも、シリコンの基板上に誘電体多層膜が設けられ、この誘電体多層膜に光反射面が設けられているので、十分な光反射率が実現できる。

本発明に係る半導体レーザ装置では、前記エピタキシャル層の上に設けられたｐ側電極が導電性の接着剤を介して前記サブマウントの主面に接合されている、ことを特徴とする。半導体レーザの発熱はほとんどｐ側で生じるので、半導体レーザ素子のｐ側をサブマウントに接合することによって、半導体レーザ素子の支持基体を介さずに、半導体レーザ素子で生じた熱をサブマウントに直接に放熱できる。よって、半導体レーザ素子で生じた熱をサブマウントの側に効果的に開放できる。

本発明に係る半導体レーザ装置では、前記エピタキシャル層は、ｐ側光ガイド層を有し、前記ｐ側光ガイド層は、前記活性層と接触を成しており、前記活性層と前記ｐ側光ガイド層との界面は、前記窒化ガリウム系半導体のｃ軸と前記窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、前記ｃ−ｍ面において、前記ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルから前記ｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルに向かう方向に、前記ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す、ことを特徴とする。よって、本発明に係る半導体レーザ素子は、緑色領域の発光に適した半極性面が利用されている。

本発明に係る半導体レーザ装置では、前記接着剤は、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ、ＢｉＳｎ及びＩｎＳｎの何れかの合金である、ことを特徴とする。ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ、ＢｉＳｎ及びＩｎＳｎは、何れも、例えば、ＡｕＳｎ等に比較して、低融点の接着剤なので、半導体レーザ素子とサブマウントとの接合は、ＡｕＳｎ等を用いた場合に比較して低温でなされたものとなり、よって、半導体レーザ素子とサブマウントとの熱膨張係数の差に起因する熱応力の影響が低減される。

本発明に係る半導体レーザ装置では、前記半導体レーザ素子の発振波長は、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることもでき、また、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることもできる。緑色領域の発光は青色や赤色と比較して外部量子効率が低く、所望の発光強度を得るために比較的に大きな投入電力を必要とするが、本発明に係る半導体レーザ装置は、光導波路の両端面から出射されるレーザ光を利用するので、十分に大きな発光強度が得られ、よって、特に、緑色のレーザ光を出力する光源に適している。

本発明に係る半導体レーザ装置では、前記角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にある、ことを特徴とする。よって、本発明に係る半導体レーザ素子は、緑色領域の発光に適したオフ角の半極性面が利用されている。

本発明によれば、発光強度が向上された半導体レーザ装置を提供できる。

図１は、実施形態に係る半導体レーザ装置の構成の一例を説明するための図である。 図２は、実施形態に係る半導体レーザ装置の構成の一例を説明するための図であり、断面の構成を説明するための図である。 図３は、実施形態に係る半導体レーザ素子の構成の一例を説明するための図である。 図４は、実施形態に係る半導体レーザ装置の作製方法の一例を説明するための図である。 図５は、実施形態に係る半導体レーザ装置の作製時の温度プロファイルの一例を示す図である。 図６は、実施形態に係る半導体レーザ装置の効果を説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１及び図２に、実施形態に係る半導体レーザ装置１の構成の一例を示す。図２は、図１に例示する半導体レーザ装置１を、図１に示すＩ−Ｉ線によって表される面に沿って切断した断面の構成の一例を矢示方向からみた図である。半導体レーザ装置１はレーザ光を出射する光源であるが、実施形態においては、一例としてディスプレイ用の光源として利用されるものとする。半導体レーザ装置１は、ステム３、リード端子４ａ、リード端子４ｂ、リード端子４ｃ、ワイヤＷａ、ワイヤＷｂ、ヒートシンク５、サブマウント７、半導体レーザ素子９、光反射部１１ａ及び光反射部１１ｂを備える。リード端子４ａ、リード端子４ｂ及びリード端子４ｃは、ステム３に固定されている。リード端子４ａ及びリード端子４ｂは、ステム３と電気的に絶縁されている。リード端子４ｃは、ステム３と電気的に接続されている。また、半導体レーザ装置１は、ステム３の主面３ａの上方（主面３ａの法線ベクトルの示す向き）に設けられたレンズ（以下、光出射用レンズという）を備える。この光出射用レンズは、光反射部１１ａ（光反射部１１ａの光反射面１１ａ３）と光反射部１１ｂ（光反射部１１ｂの光反射面１１ｂ３）とを介して半導体レーザ素子９の光出射面（光出射面９ａ１、光出射面９ｂ１）と光学的に結合している。

ステム３の主面３ａ上には、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体レーザ素子９が、主面３ａの上方に向かって、順に設けられている。ヒートシンク５は、ステム３の主面３ａを介してステム３に接合されている。サブマウント７は、ヒートシンク５に接合されている。サブマウント７の主面７ａを介して、サブマウント７は半導体レーザ素子９に接合されている。サブマウント７の裏面７ｂを介して、サブマウント７はヒートシンク５に接合されている。半導体レーザ素子９とサブマウント７とは、導電性の接着剤Ｃ１によって接合されている。半導体レーザ素子９は、半導体レーザ素子９のｐ側（後述するｐ側電極１５）がサブマウント７に接着剤Ｃ１を介して接合されている。接着剤Ｃ１は、例えば、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ、ＢｉＳｎ及びＩｎＳｎの何れかの合金である。

リード端子４ａは、ワイヤＷａを介して半導体レーザ素子９のｎ側にあるｎ側電極４１に接続されている。リード端子４ｂは、ワイヤＷｂを介してサブマウント７の主面７ａに接続されている。半導体レーザ素子９のｐ側にあるｐ側電極１５は、接着剤Ｃ１、サブマウント７（主面７ａ）及びワイヤＷａを介して、リード端子４ａと電気的に接続している。半導体レーザ素子９のｎ側電極４１は、ワイヤＷｂを介して、リード端子４ｂと電気的に接続している。

半導体レーザ素子９は、光導波路９１、端部９ａ、端部９ｂ、誘電体多層膜９Ｓａ、誘電体多層膜９Ｓｂ、光出射面９ａ１、光出射面９ｂ１、端面９１ａ、端面９１ｂ、ｐ側電極１５及びｎ側電極４１を有する。半導体レーザ素子９は、六方晶系の窒化ガリウム系半導体からなる。半導体レーザ素子９の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にある。

光導波路９１は、半導体レーザ素子９のレーザ共振器に含まれる。光導波路９１は、端面９１ａ及び端面９１ｂを有する。光導波路９１は、端面９１ａと端面９１ｂとの間において延在する。端部９ａは、半導体レーザ素子９の一端（光導波路９１が延びている方向における半導体レーザ素子９の一端）を占める部分である。端部９ａは、光導波路９１の端面９１ａの側に設けられている。端部９ａは、光出射面９ａ１を含む。端部９ｂは、半導体レーザ素子９の他端（光導波路９１が延びている方向における半導体レーザ素子９の他端）を占める部分である。端部９ｂは、光導波路９１の端面９１ｂの側に設けられている。端部９ｂは、光出射面９ｂ１を含む。

誘電体多層膜９Ｓａは、端部９ａに含まれている。誘電体多層膜９Ｓａは、光出射面９ａ１を含む。光出射面９ａ１は、端面９１ａを含む。誘電体多層膜９Ｓｂは、端部９ｂに含まれている。誘電体多層膜９Ｓｂは、光出射面９ｂ１を含む。光出射面９ｂ１は、端面９１ｂを含む。光出射面９ａ１（特に端面９１ａ）の光透過率（％）と、光出射面９ｂ１（特に端面９１ｂ）の光透過率（％）との差の絶対値は、３０％以下である。光出射面９ａ１及び光出射面９ｂ１は、半導体レーザ素子９のレーザ共振器の共振器ミラーを構成するとともに、半導体レーザ素子９の外部にレーザ光を出射する部分である。光出射面９ａ１（特に端面９１ａ）の光反射率と、光出射面９ｂ１（特に端面９１ｂ）の光反射率とは、何れも、例えば、５５％の程度である。

光反射部１１ａ、半導体レーザ素子９、光反射部１１ｂは、ステム３の主面３ａの上において、半導体レーザ素子９の光導波路９１の延びる方向に沿って、この順に、配置されている。光反射部１１ａは、ステム３の主面３ａの上に設置されている。光反射部１１ａは、板状の部材である。光反射部１１ａは、光反射面１１ａ３を有する。光反射面１１ａ３は、光導波路９１から光出射面９ａ１を介して出射されるレーザ光の光進路ＬＡ１ａ上に配置されている。光反射面１１ａ３は、光導波路９１から光出射面９ａ１を介して出射されるレーザ光の進路を、反射によって、光進路ＬＡ１ａから光進路ＬＡ２ａに変更する。光進路ＬＡ２ａは、光進路ＬＡ１ａに交差する。光進路ＬＡ２ａは、ステム３の主面３ａの上方に延びている。

光反射部１１ｂは、ステム３の主面３ａの上に設置されている。光反射部１１ｂは、板状の部材である。光反射部１１ｂは、光反射部１１ａと同様の形状を有する。光反射部１１ｂは、光反射面１１ｂ３を有する。光反射面１１ｂ３は、光導波路９１から光出射面９ｂ１を介して出射されるレーザ光の光進路ＬＡ１ｂ上に設置されている。光反射面１１ｂ３は、光導波路９１から光出射面９ｂ１を介して出射されるレーザ光の進路を、反射によって、光進路ＬＡ１ｂから光進路ＬＡ２ｂに変更する。光進路ＬＡ２ｂは、光進路ＬＡ１ｂに交差する。光進路ＬＡ２ｂは、ステム３の主面３ａの上方に延びている。

光反射部１１ａは、基板１１ａ１及び誘電体多層膜１１ａ２を有する。基板１１ａ１の材料は、シリコン（Ｓｉ）である。誘電体多層膜１１ａ２は、光反射面１１ａ３を含む。光反射面１１ａ３によるレーザ光の光反射率は、半導体レーザ素子９から出射されるレーザ光の発振波長の場合に９９％以上である。光反射部１１ｂは、基板１１ｂ１及び誘電体多層膜１１ｂ２を有する。基板１１ｂ１の材料は、シリコン（Ｓｉ）である。誘電体多層膜１１ｂ２は、光反射面１１ｂ３を含む。光反射面１１ｂ３によるレーザ光の光反射率は、半導体レーザ素子９から出射されるレーザ光の発振波長の場合に９９％以上である。光反射面１１ｂ３によるレーザ光の光反射率は、光反射面１１ｂ３によるレーザ光の光反射率と同様である。

サブマウント７は、ステム３の主面３ａと半導体レーザ素子９との間に設置されている。サブマウント７は、半導体レーザ素子９に接合されている。サブマウント７は、側面７１ａ及び側面７１ｂを有する。側面７１ａは、光反射部１１ａに向いている。側面７１ｂは、光反射部１１ｂに向いている。半導体レーザ素子９の端部９ａは、サブマウント７の側面７１ａから光反射部１１ａに向けて突出している。端部９ａに含まれる光出射面９ａ１を含み光出射面９ａ１に沿って延びる面と、サブマウント７の側面７１ａを含み側面７１ａに沿って延びる面との距離Ｌａは、例えば、１０μｍの程度である。半導体レーザ素子９の端部９ｂは、サブマウント７の側面７１ｂから光反射部１１ｂに向けて突出している。端部９ｂに含まれる光出射面９ｂ１を含み光出射面９ｂ１に沿って延びる面と、サブマウント７の側面７１ｂを含み側面７１ｂに沿って延びる面との距離Ｌｂは、例えば、１０μｍの程度である。

ヒートシンク５は、ステム３の主面３ａ上に設けられている。ヒートシンク５は、ステム３の主面３ａとサブマウント７との間に配置されている。ヒートシンク５は、ステム３とサブマウント７とに接合されている。ヒートシンク５は、三つの領域、すなわち、領域５２ａ、領域５２ｂ及び領域５２ｃから成る。領域５２ａ、領域５２ｂ、領域５２ｃは、半導体レーザ素子９の光導波路９１の延びる方向に沿って、この順に、配置されている。

領域５２ｂは、領域５２ａと領域５２ｃとの間に配置されている。領域５２ｂは、領域５２ａと接合を成し、領域５２ｃと接合を成す。サブマウント７は、領域５２ｂの搭載面５１上に設置されている。搭載面５１は、ステム３とは反対側にあり、ステム３の主面３ａに沿って延びている。

光反射部１１ａは、領域５２ａ上に設置されている。領域５２ａの表面のうち光反射部１１ａが設置される面は、ステム３とは反対側にあり、傾斜面５１ａと段差部５１ａ１とを含む。傾斜面５１ａは、領域５２ｂの搭載面５１に対して傾斜している。光反射部１１ａが傾斜面５１ａに配置されることによって、光反射部１１ａの光反射面１１ａ３と光進路ＬＡ１ａとによる角度が好適となる。光進路ＬＡ１ａを進むレーザ光は、光反射面１１ａ３によって、ステム３の主面３ａの法線方向に延びる光進路ＬＡ２ａを進むように反射される。段差部５１ａ１によって、光反射部１１ａが安定して傾斜面５１ａ上に設置でき、半導体レーザ素子９と光反射部１１ａとの間隔を、一定の距離Ｌａ１に維持できる。距離Ｌａ１は、例えば、１５０μｍの程度である。光進路ＬＡ２ａは、ステム３の主面３ａの上方に設けられた光出射用レンズに交差している。半導体レーザ素子９の光出射面９ａ１から出射されるレーザ光は、光進路ＬＡ１ａ及び光進路ＬＡ２ａに沿って進み、光出射用レンズに入射し、光出射用レンズを介して半導体レーザ装置１の外部に出射される。

光反射部１１ｂは、領域５２ｃ上に設置されている。領域５２ｃの表面のうち光反射部１１ｂが設置される面は、ステム３とは反対側にあり、傾斜面５１ｂと段差部５１ｂ１とを含む。傾斜面５１ｂは、領域５２ｂの搭載面５１に対して傾斜している。光反射部１１ｂが傾斜面５１ｂに配置されることによって、光反射部１１ｂの光反射面１１ｂ３と光進路ＬＡ１ｂとによる角度が好適となる。光進路ＬＡ１ｂを進むレーザ光は、光反射面１１ｂ３によって、ステム３の主面３ａの法線方向に延びる光進路ＬＡ２ｂを進むように反射される。段差部５１ｂ１によって、光反射部１１ｂが安定して傾斜面５１ｂ上に設置でき、半導体レーザ素子９と光反射部１１ｂとの間隔を、一定の距離Ｌｂ１に維持できる。距離Ｌｂ１は、例えば、１５０μｍの程度である。光進路ＬＡ２ｂは、ステム３の主面３ａの上方に設けられた光出射用レンズに交差している。半導体レーザ素子９の光出射面９ｂ１から出射されるレーザ光は、光進路ＬＡ１ｂ及び光進路ＬＡ２ｂに沿って進み、そして、半導体レーザ素子９の光出射面９ｂ１から出射されるレーザ光と同様に、光出射用レンズに入射し、光出射用レンズを介して半導体レーザ装置１の外部に出射される。

次に、図３を参照して、半導体レーザ素子９の構造を説明する。図３に、半導体レーザ素子９の構成の一例を示す。半導体レーザ素子９は、六方晶系の窒化ガリウム系半導体からなる。半導体レーザ素子９は、利得ガイド型の構造を有するが、利得ガイド型の構造に限定されるものではない。半導体レーザ素子９は、ｎ側電極４１、支持基体１７、エピタキシャル層１９、絶縁膜３１およびｐ側電極１５を備える。

支持基体１７は、六方晶系の窒化ガリウム系半導体からなる。支持基体１７は、半極性主面１７ａと裏面１７ｂとを有する。裏面１７ｂは、半極性主面１７ａの反対側にある。支持基体１７は、例えば、５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さを有する。支持基体１７の材料は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮの何れかを含む。半極性主面１７ａは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体の半極性面である。半極性主面１７ａは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ軸と支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面において、ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルＶＣ（＜０００１＞）からｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルＶＭ（＜１０−１０＞）に向かう方向に、ｃ軸に直交するｃ面（｛０００１｝）から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す。角度ＡＬＰＨＡは、例えば、緑色領域の発光に適したオフ角である６３度以上８０度未満の範囲内にある。半極性主面１７ａは、例えば、｛２０−２１｝面であることができる。

半導体レーザ素子９は、光出射面９ａ１及び光出射面９ｂ１を有する。半導体レーザ素子９は、光導波路９１を含む。光導波路９１は、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ−ｍ面と半極性主面１７ａとの交差線の方向に延在し、半導体レーザ素子９のレーザ共振器は光導波路９１を含む。光導波路９１は、後述のエピタキシャル層１９に形成されている。光導波路９１は、ステム３の主面３ａに沿って延びている。光導波路９１は、二つの端面（端面９１ａ及び端面９１ｂ）を含む。光導波路９１の端面９１ａ及び端面９１ｂは、光導波路９１を含む半導体レーザ素子９のレーザ共振器の二つの端面に対応する。光出射面９ａ１は、光導波路９１の一方の端面９１ａを含む。光出射面９ｂ１は、光導波路９１の他方の端面９１ｂを含む。光出射面９ａ１及び光出射面９ｂ１は、いずれも、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ−ｍ面に交差する。光出射面９ａ１及び光出射面９ｂ１は、ｃ面、ｍ面又はａ面といった、これまでのへき開面の面方位とは異なる面方位を有する。このレーザ共振器の共振器長は、例えば、５００μｍの程度である。

半導体レーザ素子９によれば、レーザ共振器を構成する光出射面９ａ１及び光出射面９ｂ１が、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ−ｍ面に交差する。よって、このｃ−ｍ面と半極性主面１７ａとの交差線の方向に延在する光導波路９１を設けることができる。従って、半導体レーザ素子９は、低しきい値電流を可能にするレーザ共振器を有することになる。

エピタキシャル層１９は、六方晶系の窒化ガリウム系半導体からなる。エピタキシャル層１９は、支持基体１７の半極性主面１７ａの上に設けられている。エピタキシャル層１９は、エピタキシャル成長によって半極性主面１７ａから形成された半導体層である。エピタキシャル層１９は、支持基体１７（半極性主面１７ａ）に格子整合している。エピタキシャル層１９は、半導体層２０、ｎ側クラッド層２１、ｎ側光ガイド層３５、活性層２５、ｐ側光ガイド層３７、電子ブロック層３９、ｐ側光ガイド層３８、ｐ側クラッド層２３及びコンタクト層３３を含む。半導体層２０、ｎ側クラッド層２１、ｎ側光ガイド層３５、活性層２５、ｐ側光ガイド層３７、電子ブロック層３９、ｐ側光ガイド層３８、ｐ側クラッド層２３及びコンタクト層３３は、半極性主面１７ａの上に順に設けられている。

半導体層２０は、半極性主面１７ａに接している。半導体層２０は、ｎ型の窒化ガリウム系半導体からなる。半導体層２０の材料は、例えばｎ型のＧａＮなどである。ｎ側クラッド層２１は、半導体層２０に接している。ｎ側クラッド層２１は、ｎ型の窒化ガリウム系半導体からなる。ｎ側クラッド層２１の材料は、例えばｎ型のＡｌＧａＮおよびｎ型のＩｎＡｌＧａＮなどである。ｎ側光ガイド層３５は、ｎ側クラッド層２１に接している。ｎ側光ガイド層３５は、例えば、ｎ型のＧａＮなどの材料を有する層と、アンドープのＩｎＧａＮなどの材料を有する層とを含むことができる。

活性層２５は、ｎ側光ガイド層３５とｐ側光ガイド層３７との間に設けられている。活性層２５は、ｎ側光ガイド層３５とｐ側光ガイド層３７とに接している。界面２５ａは、活性層２５とｎ側光ガイド層３５とが接している部分であり、界面２５ｂは、活性層２５とｐ側光ガイド層３７とが接している部分である。

界面２５ａと界面２５ｂとは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ−ｍ面に直交している。界面２５ａは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ−ｍ面において、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ軸ベクトルＶＣ（＜０００１＞）から、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｍ軸ベクトルＶＭ（＜１０−１０＞）に向かう方向に、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ面（｛０００１｝）から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す。界面２５ｂは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ−ｍ面において、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ軸ベクトルＶＣ（＜０００１＞）から、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｍ軸ベクトルＶＭ（＜１０−１０＞）に向かう方向に、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ面（｛０００１｝）から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す。角度ＡＬＰＨＡは、例えば、緑色領域の発光に適したオフ角である６３度以上８０度未満の範囲内にある。界面２５ａと界面２５ｂとは、何れも、半極性主面１７ａと同様の面方位を有する。

活性層２５は窒化ガリウム系半導体層を含み、この窒化ガリウム系半導体層は例えば井戸層である。活性層２５は、窒化ガリウム系半導体からなる障壁層を含む。井戸層及び障壁層は、交互に配列されている。井戸層の材料は、例えば、ＩｎＧａＮなどである。障壁層の材料は、例えば、ＧａＮおよびＩｎＧａＮなどである。活性層２５は、量子井戸構造を有する。活性層２５の量子井戸構造は、波長４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲の光を発生する。活性層２５は、半極性面の利用により、波長４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の光の発生に好適である。活性層２５の量子井戸構造は、さらに、波長４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲の光を発生する構造であることもでき、更に、波長５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲の光を発生する構造であることもできる。

ｐ側光ガイド層３７は、活性層２５に接している。ｐ側光ガイド層３７は、アンドープの窒化ガリウム系半導体からなる。ｐ側光ガイド層３７の材料は、例えば、ＧａＮおよびＩｎＧａＮなどである。電子ブロック層３９は、ｐ側光ガイド層３７に接している。電子ブロック層３９は、ｐ型の窒化ガリウム系半導体からなる。電子ブロック層３９の材料は、例えば、ｐ型のＡｌＧａＮなどである。ｐ側光ガイド層３８は、電子ブロック層３９に接している。ｐ側光ガイド層３８は、ｐ型の窒化ガリウム系半導体からなる。ｐ側光ガイド層３８の材料は、例えば、ｐ型のＧａＮおよびｐ型のＩｎＧａＮなどである。ｐ側クラッド層２３は、ｐ側光ガイド層３８に接している。ｐ側クラッド層２３は、ｐ型の窒化ガリウム系半導体からなる。ｐ側クラッド層２３の材料は、例えば、ｐ型のＡｌＧａＮおよびｐ型のＩｎＡｌＧａＮなどである。コンタクト層３３は、ｐ側クラッド層２３に接している。コンタクト層３３は、ｐ型の窒化ガリウム半導体からなる。コンタクト層３３の材料は、例えば、ｐ型のＧａＮなどである。

半導体層２０、ｎ側クラッド層２１、ｎ側光ガイド層３５、活性層２５、ｐ側光ガイド層３７、電子ブロック層３９、ｐ側光ガイド層３８、ｐ側クラッド層２３及びコンタクト層３３は、半極性主面１７ａの法線ベクトルＮＶに沿って順に配列されている。

絶縁膜３１とｐ側電極１５とは、エピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａ（コンタクト層３３の表面）に設けられている。絶縁膜３１とｐ側電極１５とは、コンタクト層３３に接している。絶縁膜３１は、エピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａを覆っており、エピタキシャル層１９は絶縁膜３１と支持基体１７との間に位置する。絶縁膜３１は開口３１ａを有し、開口３１ａはエピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａとｃ−ｍ面との交差線の方向に延在し、例えばストライプ形状を成す。ｐ側電極１５は、開口３１ａを介してエピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａに接触を成しており（コンタクト層３３に接している）、エピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａとｃ−ｍ面との交差線の方向に延在する。ｎ側電極４１は、支持基体１７の裏面１７ｂに設けられており、裏面１７ｂを覆っている。

絶縁膜３１の材料は、例えば、ＳｉＯ_２などである。ｐ側電極１５の材料は、例えば、Ｎｉ／Ａｕである。ｎ側電極４１の材料は、例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕである。半導体レーザ素子９は、パッド電極を有する。このパッド電極は、ｐ側電極１５に接続されている。このパッド電極の材料は、例えば、Ｔｉ／Ａｌである。

図４のフローチャートを参照して、実施形態に係る半導体レーザ装置１の作製方法を説明する。まず、図１に示すステム３と、ヒートシンク５と、半導体レーザ素子９を搭載するためのサブマウント７と、半導体レーザ素子９とを用意する。そして、ステム３を、熱板上に載置する。ヒートシンク５は、主面３ａに固定されている。ヒートシンク５には、一端を占める領域５２ａ上に光反射部１１ａが設けられ、他端を占める領域５２ｃ上に光反射部１１ｂが設けられている。サブマウント７の表面のうち、半導体レーザ素子９と接合される主面７ａには、導電性の接着剤Ｃ１が予め設けられている。なお、接着剤Ｃ１は、半導体レーザ素子９のｐ側の表面に、ｐ側電極１５を覆うように予め設けられていることも可能である。接着剤Ｃ１は、例えば、摂氏２３０度以下の融点を有するＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ、ＢｉＳｎおよびＩｎＳｎの何れかの合金である。以上のようにして、ステム３と、サブマウント７と、半導体レーザ素子９とを用意する（以上、ステップＳ１）。ステム３は熱板上に載置されている。

次に、真空吸着装置を用いてサブマウント７を持ち上げ、ヒートシンク５の中央部に位置する領域５２ｂの搭載面５１上に、サブマウント７を配置する。サブマウント７の裏面７ｂが、ヒートシンク５との接合面となる。ヒートシンク５において、領域５２ｂは、光反射部１１ａが設けられた領域５２ａと、光反射部１１ｂが設けられた領域５２ｃとの間にある。サブマウント７の裏面７ｂには、予め接着剤が設けられている。この接着剤を介して、サブマウント７が領域５２ｂ上に配置され、サブマウント７がヒートシンク５に固定される。以上のようにして、ヒートシンク５上において、光反射部１１ａと光反射部１１ｂとの間に、サブマウント７を配置する（ステップＳ２）。

次に、真空吸着装置を用いて半導体レーザ素子９を持ち上げ、半導体レーザ素子９のｐ側電極１５を接着剤Ｃ１が設けられたサブマウント７の主面７ａに向け、半導体レーザ素子９の光出射面９ａ１を光反射部１１ａに向け、半導体レーザ素子９の光出射面９ｂ１を光反射部１１ｂに向け、光反射部１１ａを含む半導体レーザ素子９の端部９ａをサブマウント７の側面７１ａから光反射部１１ａの側に突出させ、光反射部１１ｂを含む半導体レーザ素子９の端部９ｂをサブマウント７の側面７１ｂから光反射部１１ｂの側に突出させて、半導体レーザ素子９をサブマウント７上に配置する。以上のようにして、半導体レーザ素子９をサブマウント７上に配置する（ステップＳ３）。

次に、半導体レーザ素子９のｐ側電極１５を、接着剤Ｃ１が設けられたサブマウント７の主面７ａに押し当てる。そして、半導体レーザ素子９の上方（ｎ側電極４１の側）から、例えば、３０グラム程度の重錘を載せて加圧しつつ、図５の温度プロファイルＧ１に示すように、熱板を介して、ステム３、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体レーザ素子９を、例えば、半導体レーザ素子９の周囲温度が摂氏８０度の程度から６０分程度の間に摂氏２３０度の程度に至るまで（接着剤Ｃ１の融点に達するまで）、加熱することにより、接着剤Ｃ１の融着を行う。そして、５分程度の間、半導体レーザ素子９の周囲温度を摂氏２３０度に維持した後に、熱板による加熱を停止し、ステム３、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体レーザ素子９に対し冷却用の窒素ガスを吹き付けることによって、６０分程度の間に、半導体レーザ素子９の周囲温度を摂氏８０度の程度に至るまで、ステム３、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体レーザ素子９を冷却し、接着剤Ｃ１を固化し、半導体レーザ素子９をサブマウント７に接合する。なお、図５の横軸は経過時間（分）を示し、図５の縦軸は半導体レーザ素子９の周囲を示す。また、図４の温度プロファイルＧ１は、接着剤Ｃ１にＳｎＡｇを用いた場合に、適用される。以上のようにして、半導体レーザ素子９及びサブマウント７をステム３上に固定する（ステップＳ４）。

次に、半導体レーザ装置１の作用・効果を説明する。半導体レーザ装置１において、光導波路９１がステム３の主面３ａに沿って延びるように、半導体レーザ素子９がステム３の上に設置され、光導波路９１の両端（端面９１ａ、端面９１ｂ）のそれぞれから出射されるレーザ光が、光反射部１１ａ、光反射部１１ｂによって主面３ａの上方に向けて反射される。このように、半導体レーザ装置１によれば、半導体レーザ素子９の光導波路９１の両端（端面９１ａ、端面９１ｂ）から出射されるレーザ光を、共に、用いることができる。従って、半導体レーザ装置１は、光導波路の一方の端面から出射されるレーザ光のみを用いる従来の半導体レーザ装置に比較して、大きな発光強度を有する。

また、半導体レーザ装置１の半導体レーザ素子９の発振波長は４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあり、この波長領域の発光は青紫色領域や赤色領域の発光と比較して外部量子効率が低く、発光強度が小さい。このため、上記波長領域の発光を行う半導体レーザ装置１では、従来のような光導波路の一端のみから出射されるレーザ光ではなく、光導波路の両端（端面９１ａ及び端面９１ｂ）から出射されるレーザ光が用いることが、十分な発光強度を得るために特に有効である。

また、半導体レーザ装置１の場合、光導波路９１の一端側の光出射面９ａ１の光透過率（％）と、光導波路９１の他端側の光出射面９ｂ１の光透過率（％）との差の絶対値が３０％以下であるので（換言すれば、光導波路９１の一端側の光反射率と、光導波路９１の他端側の光反射率とが、ほぼ同様であるので）、光出射面９ａ１から出射させるレーザ光の発光強度と光出射面９ｂ１から出射されるレーザ光の発光強度とが、ほぼ同様となる。このように、半導体レーザ装置１の場合、光導波路９１の両端面から出射されるレーザ光を利用するので、光反射率において光導波路の一端面と他端面とを従来のように非対称とする必要がなく、半導体レーザ素子９の製造が容易となる。

更に、光反射率が従来のように光導波路の一端面と他端面とで非対称となっている場合には、光反射率の比較的に低い端面の光子密度が、光反射率の比較的に高い端面の光子密度よりも相対的に高くなり、光反射率の比較的に低い端面において吸収される光量が比較的に多くなるので、この光反射率の比較的に低い端面は光子によって劣化が比較的に早く進む。これに対し、半導体レーザ装置１のように、光導波路９１の両端における光反射率（光透過率）がほぼ同様の場合、この両端における光子による劣化もほぼ同様となるので、光出射面９ａ１（端面９１ａ）及び光出射面９ｂ１（端面９１ｂ）の何れかに光子密度が偏ることによって生じる光出射面の光子による劣化（光導波路９１の両端面（端面９１ａ及び端面９１ｂ）に生じる劣化の偏り）を抑制できる。

レーザ共振器内における光子密度のシミュレーション結果の一例を、図６に示す。グラフＧ２は、レーザ共振器の前端面（半導体レーザ素子９の光導波路９１の端面９１ａに対応）の光反射率と後端面（半導体レーザ素子９の光導波路９１の端面９１ｂに対応）の光反射率とが共に５５％の場合のシミュレーション結果を示す。グラフＧ３は、レーザ共振器の前端面の光反射率が５５％であってレーザ共振器の後端面の光反射率が９５％の場合のシミュレーション結果を示す。図６に示すように、両端面の光反射率がほぼ同じで対称となっている場合（グラフＧ２の場合）、両端面における光子密度は比較的に小さいが、光反射率が非対称となっている場合（グラフＧ３の場合）、両端面における光子密度も比較的に大きい。特に、前端面において、光反射率は、光反射率が対称となっている場合（グラフＧ２の場合）と、非対称となっている場合（グラフＧ３の場合）とで、同じ値（共に５５％）となっているが、光子密度は、光反射率が対称となっている場合（グラフＧ２の場合）のほうが、光反射率が非対称となっている場合（グラフＧ３の場合）よりも、小さい。このように、図６に示す結果からも、半導体レーザ素子９のように、光導波路の両端面における光反射率が対称（同程度）の場合には、非対称の場合に比較して、両端面における光子密度が全体として低いので、光導波路の両端面に生じる光子による劣化の進行を抑制できることがわかる。

また、半導体レーザ装置１は、光導波路９１の両端から出射されるレーザ光を用いるので、レーザ光のモニタの不要なＡＣＣ（Auto Current Control）方式によって駆動されるディスプレイ用の光源として用いられる場合に、特に問題はない。

また、半導体レーザ素子９の光出射面９ａ１及び光出射面９ｂ１のそれぞれは、サブマウント７よりも光反射部１１ａ及び光反射部１１ｂのそれぞれに向けて突出しているので、光出射面９ａ１及び光出射面９ｂ１から出射されるレーザ光の進行がサブマウント７によって遮られることがない。よって、光出射面９ａ１及び光出射面９ｂ１から出射されるレーザ光のロスが低減される。

また、光反射部１１ａ及び光反射部１１ｂがヒートシンク５上に設置されるので、光反射部１１ａ及び光反射部１１ｂを設けるスペースをステム３の主面３ａ上に新たに確保する必要がなく、よって、半導体レーザ装置１の大きさを低減できる。

また、光反射部１１ａ及び光反射部１１ｂは、何れも、シリコンの基板（基板１１ａ１、基板１１ｂ１）上に誘電体多層膜（誘電体多層膜１１ａ２、１１Ｂ２ ）が設けられ、この誘電体多層膜に光反射面（光反射面１１ａ３、光反射面１１ｂ３）が設けられているので、光反射部１１ａ及び光反射部１１ｂは、十分な光反射率を有する。

また、半導体レーザの発熱はほとんどｐ側で生じるので、半導体レーザ素子９のｐ側のｐ側電極１５をサブマウント７に接合することによって、半導体レーザ素子９で生じた熱を、半導体レーザ素子９の支持基体１７を介さずに、サブマウント７に直接に放熱できる。よって、半導体レーザ素子９で生じた熱をサブマウント７の側に効果的に開放できる。

また、例えば、活性層２５とｐ側光ガイド層３７との界面２５ｂは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ軸と支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、ｃ−ｍ面において、ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルＶＣからｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルＶＭに向かう方向に、ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成すので（界面２５ａについても同様）、半導体レーザ素子９では、緑色レーザの出力に適した半極性面が利用されている。更に、角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にあるので、半導体レーザ素子９では、緑色領域の発光に適したオフ角の半極性面が利用されている。

また、接着剤Ｃ１は、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ、ＢｉＳｎ及びＩｎＳｎの何れかの合金である。ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ、ＢｉＳｎ及びＩｎＳｎは、何れも、例えば、ＡｕＳｎ等に比較して低融点の接着剤なので、半導体レーザ素子９とサブマウント７との接合は、ＡｕＳｎ等を用いた場合に比較して低温でなされたものとなり、よって、半導体レーザ素子９とサブマウント７との熱膨張係数の差に起因する熱応力の影響が低減できる。

また、半導体レーザ素子９の発振波長は、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることもでき、また、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることもできる。緑色領域の発光は青色や赤色と比較して外部量子効率が低く、所望の発光強度を得るために比較的に大きな投入電力を必要とするが、半導体レーザ装置１は、半導体レーザ素子９の光導波路９１の両端面から出射されるレーザ光を利用するので、十分に大きな発光強度が得られ、よって、特に、緑色のレーザ光を出力する光源に適している。

以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

１…半導体レーザ装置、１１ａ，１１ｂ…光反射部、１１ａ１，１１ｂ１…基板、１１ａ２，１１ｂ２…誘電体多層膜、１１ａ３，１１ｂ３…光反射面、１５…ｐ側電極、１７…支持基体、１７ａ…半極性主面、１７ｂ，７ｂ…裏面、１９…エピタキシャル層、１９ａ…ｐ側表面、２０…半導体層、２１…ｎ側クラッド層、２３…ｐ側クラッド層、２５…活性層、２５ａ，２５ｂ…界面、３…ステム、３１…絶縁膜、３１ａ…開口、３３…コンタクト層、３５…ｎ側光ガイド層、３７，３８…ｐ側光ガイド層、３９…電子ブロック層、３ａ，７ａ…主面、４１…ｎ側電極、４ａ，４ｂ，４ｃ…リード端子、５…ヒートシンク、５１…搭載面、５１ａ，５１ｂ…傾斜面、５１ａ１，５１ｂ１…段差部、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ…領域、５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ…端部、７…サブマウント、７１ａ，７１ｂ…側面、９…半導体レーザ素子、９１…光導波路、９１ａ，９１ｂ…端面、９ａ１，９ｂ１…光出射面、９Ｓａ，９Ｓｂ…誘電体多層膜、Ｃ１…接着剤、Ｌａ，Ｌａ１，Ｌｂ，Ｌｂ１…距離、ＬＡ１ａ，ＬＡ１ｂ，ＬＡ２ａ，ＬＡ２ｂ…光進路、ＮＶ…法線ベクトル、ＶＣ…ｃ軸ベクトル、ＶＭ…ｍ軸ベクトル、Ｗａ，Ｗｂ…ワイヤ。

Claims (10)

1. 半導体レーザ装置であって、
   半導体レーザ素子、第１の光反射部及び第２の光反射部を備え、
   前記半導体レーザ素子は、窒化ガリウム系半導体からなり、ステムの主面の上に設置され、
   前記半導体レーザ素子の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあり、
   前記半導体レーザ素子は、支持基体、エピタキシャル層、第１の光出射面及び第２の光出射面を有し、
   前記支持基体は、半極性主面を含み、
   前記エピタキシャル層は、前記支持基体の前記半極性主面上に設けられ、活性層及び光導波路を含み、
   前記光導波路は、前記ステムの前記主面に沿って延びており、二つの端面を含み、
   前記第１の光出射面は、前記光導波路の一方の端面を含み、
   前記第２の光出射面は、前記光導波路の他方の端面を含み、
   前記第１の光反射部は、前記ステムの前記主面の上に設置され、第１の光反射面を有し、
   前記第１の光反射面は、前記光導波路から前記第１の光出射面を介して出射されるレーザ光の第１の光進路上に配置され、前記光導波路から前記第１の光出射面を介して出射されるレーザ光の進路を前記第１の光進路から第２の光進路に変更し、
   前記第２の光進路は、前記第１の光進路に交差し、前記ステムの前記主面の上方に延び、
   前記第２の光反射部は、前記ステムの前記主面の上に設置され、第２の光反射面を有し、
   前記第２の光反射面は、前記光導波路から前記第２の光出射面を介して出射されるレーザ光の第３の光進路上に設置され、前記光導波路から前記第２の光出射面を介して出射されるレーザ光の進路を前記第３の光進路から第４の光進路に変更し、
   前記第４の光進路は、前記第３の光進路に交差し、前記ステムの前記主面の上方に延び、
   前記第１の光反射部、前記半導体レーザ素子、前記第２の光反射部は、前記ステムの前記主面の上において、前記光導波路の延びる方向に沿って、この順に、配置され、
   前記第１の光出射面の光透過率（％）と、前記第２の光出射面の光透過率（％）との差の絶対値は、３０％以下である、半導体レーザ装置。
2. サブマウントを更に備え、
   前記サブマウントは、前記ステムの前記主面と前記半導体レーザ素子との間に設置され、前記半導体レーザ素子に接合され、第１の側面及び第２の側面を有し、
   前記第１の側面は、前記第１の光反射部に向いており、
   前記第２の側面は、前記第２の光反射部に向いており、
   前記半導体レーザ素子は、第１の端部及び第２の端部を有し、
   前記第１の端部は、前記光導波路の一端側に設けられ、第１の光出射面を含み、前記サブマウントの前記第１の側面から前記第１の光反射部に向けて突出し、
   前記第２の端部は、前記光導波路の他端側に設けられ、第２の光出射面を含み、前記サブマウントの前記第２の側面から前記第２の光反射部に向けて突出している、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. 前記エピタキシャル層の上に設けられたｐ側電極が導電性の接着剤を介して前記サブマウントの主面に接合されている、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. 前記接着剤は、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇ、ＢｉＳｎ及びＩｎＳｎの何れかの合金である、ことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。
5. ヒートシンクを更に備え、
   前記ヒートシンクは、前記ステムの前記主面上に設けられ、前記ステムの前記主面と前記サブマウントとの間に配置され、前記ステムと前記サブマウントとに接合され、第１の領域、第２の領域及び第３の領域から成り、
   前記第１の領域、前記第２の領域、前記第３の領域は、前記光導波路の延びる方向に沿って、この順に、配置され、
   前記サブマウントは、前記第２の領域上に設置され、
   前記第１の光反射部は、前記第１の領域上に設置され、
   前記第２の光反射部は、前記第３の領域上に設置されている、ことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の半導体レーザ装置。
6. 前記第１の光反射部は、第１の基板及び第１の誘電体多層膜を有し、
   前記第１の基板の材料はシリコンであり、
   前記第１の誘電体多層膜は、前記第１の光反射面を含み、
   前記第２の光反射部は、第２の基板及び第２の誘電体多層膜を有し、
   前記第２の基板の材料はシリコンであり、
   前記第２の誘電体多層膜は、前記第２の光反射面を含む、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の半導体レーザ装置。
7. 前記エピタキシャル層は、ｐ側光ガイド層を有し、
   前記ｐ側光ガイド層は、前記活性層と接触を成しており、
   前記活性層と前記ｐ側光ガイド層との界面は、前記窒化ガリウム系半導体のｃ軸と前記窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、前記ｃ−ｍ面において、前記ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルから前記ｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルに向かう方向に、前記ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の半導体レーザ装置。
8. 前記角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にある、ことを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ装置。
9. 前記半導体レーザ素子の発振波長は、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にある、ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の半導体レーザ装置。
10. 前記半導体レーザ素子の発振波長は、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にある、ことを特徴とする請求項９に記載の半導体レーザ装置。

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