JP2013191787A - 半導体レーザアレイおよび半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザ素子の特性の劣化を抑制することが可能な半導体レーザアレイおよびこれを備えた半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】本技術の半導体レーザアレイは、放熱体と、放熱体上に互いに独立して設けられた複数のサブマウントと、２種以上の発振波長を有し、複数のサブマウント上に個別に配置されると共に、互いに電気的に接続された複数の半導体レーザ素子とを備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、ヒートシンク上に複数の半導体レーザ素子を有する半導体レーザアレイおよびこれを備えた半導体レーザ装置に関する。

半導体レーザは、その発光点の小ささやスペクトルの鋭さ（演色性の良さ）からディスプレイ等の光源として用いられている。例えば特許文献１では、複数の半導体レーザ素子を１次元的に並べたレーザアレイが高出力レーザとして用いられている。

しかし、半導体レーザを光源として用いる場合には、スクリーンにギラギラ感（スペックルノイズ）が発生し、また、発熱によって特性が悪化するという２つの問題がある。

一般的に半導体レーザは活性層内部の温度が上昇するにつれて発振波長が長波長側にシフトとする特性がある。この特性を利用して、例えば特許文献２では、発光点の間隔を変化させることでアレイレーザ内部に熱干渉を発生させ、熱分布を持たせて各発光点からの波長を変化させ、これにより発光スペクトルを拡大させてスペックルノイズを低減する方法が開示されている。

また、例えば特許文献３では、チップ（半導体レーザ素子）を分割し、チップ間の距離よりも基板とチップとの間に設けられた放熱体（ヒートシンク）の厚みを小さくすることで熱干渉を低減した半導体発光装置の構造が開示されている。

特開２００６−３２４０６号公報 特開２００８−４７４３号公報 特開平９−２５２１６６号公報

しかしながら、特許文献２のように熱分布を設けて半導体レーザ素子のスペクトルを拡大させる手法では、スペックルノイズを十分に低減するほどの大きな熱分布を形成することは難しく、更に、高温領域における素子の信頼性が低下するという問題があった。また、特許文献３の半導体発光装置では、熱干渉が低減されたことにより各発光点からの光の干渉性が高くなり、スペックルノイズが増大するという問題があった。

本技術の目的は、スペックルノイズを低減すると共に、半導体レーザ素子の特性の劣化を抑制することが可能な半導体レーザアレイおよびこれを備えた半導体レーザ装置を提供することにある。

本技術による半導体レーザアレイは、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の構成要件を備えたものである。
（Ａ）放熱体
（Ｂ）放熱体上に互いに独立して設けられた複数のサブマウント
（Ｃ）２種以上の発振波長を有し、複数のサブマウント上に個別に配置されると共に、互いに電気的に接続された複数の半導体レーザ素子

本技術による半導体レーザ装置は、上記半導体レーザアレイを１または２以上備えたものである。

本技術による半導体レーザアレイおよび半導体レーザ装置では、放熱体上に複数の半導体レーザ素子を、互いに独立して設けられたサブマウントを介してそれぞれ配設することにより、半導体レーザ素子の排熱効率が向上する。また、アレイ内に発振波長の異なる半導体レーザ素子を配設することにより、半導体レーザアレイの波長幅が広くなりコヒーレンシーが低下する。

本技術の半導体レーザアレイおよび半導体レーザ装置によれば、放熱体上に複数の半導体レーザ素子を、互いに独立したサブマウントを介してそれぞれ配設するようにしたので、半導体レーザ素子の排熱効率が向上し、発熱による特性の劣化を抑制することが可能となる。また、放熱体上に波長の異なる半導体レーザ素子を配設するようにしたので、半導体レーザアレイの波長幅が広くなり、スペックルノイズを低減することが可能となる。

本開示の一実施の形態に係る半導体レーザアレイの構成を表す斜視図である。 図１に示した半導体レーザアレイのＩ−Ｉ線における断面図である。 図１に示した素子の断面図である。 素子間隔と温度上昇との関係を表す特性図である。 スペクトル幅とスペックルコントラストとの関係を表す特性図である。 図１に示した半導体レーザアレイにおける両端の素子の接続を表す模式図である。 本開示の変形例に係る半導体レーザアレイの構成を表す斜視図である。 図１，７に示した半導体レーザアレイを複数備えた半導体レーザ装置の一構成を表す斜視図である。 図８に示した半導体レーザアレイ装置における半導体レーザアレイの取り付けを説明する斜視図である。 図１，７に示した半導体レーザアレイを複数備えた半導体レーザ装置の他の構成を表す斜視図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
１−１．半導体レーザアレイの構成
１−２．製造方法
２．変形例
３．適用例

１．実施の形態
（１−１．半導体レーザアレイの構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る半導体レーザアレイ（半導体レーザアレイ１）の全体構成を表したものである。図２は、図１のＩ−Ｉ線における断面構成を表したものである。この半導体レーザアレイ１は、複数の半導体レーザ素子（素子１０）を、サブマウント２１を介して放熱体（ヒートシンク２０）上に一方向に実装したものである。サブマウント２１は互いに独立して配設されており、ここでは、１つのサブマウント２１上に１つの素子１０が配置されている。各素子１０は、ここでは直列に接続されている。具体的には、詳細は後述するが、例えば素子１０Ａの一対の電極の一方（例えばｐ側電極１３）と素子１０Ｂの他方（例えばｎ側電極１４）との間がワイヤ２２によって電気的に接続されている（図３参照）。

図３は、素子１０の断面構成を表したものである。この素子１０は、例えば端面発光型の半導体レーザ素子であり、基板１１の一面側（上面）に、半導体積層構造１２およびその上のｐ側電極１３よりなるレーザ構造部１０Ａを有している。基板１１の他面側（下面）にはｎ側電極１４が設けられている。

素子１０は、例えばＧａＡｓよりなる基板１１の上面側に設けられた半導体積層構造１２は、例えば基板１１側から順に、バッファ層１２Ａ，ｎ型クラッド層１２Ｂ，ｎ型ガイド層１２Ｃ，活性層１２Ｄ，ｐ型ガイド層１２Ｅ，ｐ型クラッド層Ｆおよびコンタクト層１２Ｇから構成されている。基板１１の下面側に設けられたｎ型電極１３Ａはｎ型クラッド層１２Ａに、ｐ型電極１３Ｂはコンタクト層１２Ｇにそれぞれ電気的に接続されている。

半導体積層構造１２は、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系の赤色領域で発光する材料などで構成されている。ここでいうＡｌＧａＩｎ系化合物半導体とは、長周期型周期表における３Ｂ族元素のアルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇa）の少なくとも一方と、インジウム（Ｉｎ）および５Ｂ族元素のリン（Ｐ）の少なくとも一方とを含む四元型半導体のことであり、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ混晶、ＧａＩｎＰ混晶またはＡｌＩｎＰ混晶などが挙げられる。これらは、必要に応じてケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）などのｎ型不純物、または、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）または炭素（Ｃ）などのｐ型不純物を含有している。素子１０は、ここでは６３０ｎｍ〜６４５ｎｍ程度の波長の光を発する。なお、素子１０の発振波長はこれに限定されるものではなく、６００〜６３０ｎｍ、６４５〜７００ｎｍの間でもよい。また、ＡｌＧａＩｎＰ系の他にＡｌＩｎＧａＮ系などのＩＩＩ―Ｎ系材料を用いてもよい。素子１０の大きさは、例えば幅０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下、長さ０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下、厚みは５０μｍ以上３００μｍ以下である。

ヒートシンク２０は、例えば、銅（Ｃｕ）（線膨張係数：１６．８×１０^-6／℃）などの熱的および電気的な伝導性を有する材料により構成されており、表面には例えば金（Ａｕ）などより成る薄膜が被着されている。熱伝導性は半導体レーザ素子から発生する大量の強熱を放出させ、半導体レーザ素子を適当な温度に維持するために、また、電気伝導性は電流を半導体レーザに効率よく伝導させるためにそれぞれ必要な特性である。

サブマウント２１は、絶縁性材料によって構成されている。具体的には、例えばアルミニウム（ＡｌＮ），炭化シリコン（ＳｉＣ）等を用いる。サブマウント２１の大きさは、例えば幅０．３ｍｍ以上４ｍｍ以下、長さ０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、厚みは５０μｍ以上５００μｍ以下である。サブマウント２１の表面および裏面にはチタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ），Ａｕ等の金属薄膜が形成されており、素子１０およびヒートシンク２０とそれぞれ半田を介して接合されている。半田はたとえば金‐スズ（ＡｕＳｎ）半田やスズ‐銀（ＳｎＡｇ）半田等が用いられている。

サブマウント２１は、上述したようにそれぞれ個別に分割されており、ヒートシンク２０上に所定の間隔をあけて配置されている。図４は、素子１０の発光状態における配置間隔と温度上昇の関係を表したものである。図４からわかるように、素子１０間の距離を広くすることによって素子１０の温度上昇は徐々に抑えられる。具体的には、素子間隔を２ｍｍ程度とすることで、素子１０の発光時における温度上昇は約１０℃程度となり、隣り合う素子１０の影響をほとんど受けなくなる。２ｍｍよりも間隔が狭い場合には、隣接する素子１０からの熱干渉の影響が大きく、特性の劣化が起こりやすくなる。また、素子間隔を２ｍｍ以上に広くすることによって、例えば、本実施の形態における半導体レーザアレイ１をプロジェクタの照明装置に用いた場合には、フライアイレンズ等を用いたプロジェクタ内部では光の均一化が容易となる。また、マイクロレンズアレイ等の高価なレンズが不要となるためコストが低減される。

素子間隔の上限としては、１０ｍｍであることが好ましい。例えば、素子間隔を１０ｍｍよりも広くした場合には、同一面積で必要な発光強度を確保するためには素子１つあたりの発光強度を高くする必要があり、これによってレーザ端面が破壊される虞がある。逆に、素子１つあたりの発光強度を維持したまま用いる場合には、単位面積当たりの発光強度が低くなるため、光源全体を大型化しなければならない。よって、素子間隔は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが好ましい。

上記範囲内における半導体レーザアレイ１における素子１０の配置の一例としては、例えば幅３５ミリのヒートシンク２０上にサブマウント２１を介して素子１０を４ｍｍ間隔で配置する。このとき、ヒートシンク２０上には８個の素子１０が実装される。

なお、本実施の形態では、１つのヒートシンク２０上に実装する複数の素子１０は、それぞれ発振波長がわずかに異なっており、重ね合わせた際の波長スペクトルの半値幅は２ｎｍ以上になるように調整されている。このように本実施の形態における半導体レーザアレイ１では、１つのヒートシンク２０上に、互いにスペクトルの重なりが生じるように発光スペクトルの異なる素子１０を２種類以上配置することにより、半導体レーザアレイ１全体の波長幅が広くなり、コヒーレンシーが低下する。よって、スペックルノイズが低減される。図５は、半導体レーザアレイ１のスペクトル幅とスペックルコントラストとの関係を表したものである。図５から、スペクトル幅を２〜３ｎｍ程度とすることでスペックルコントラストの抑制に十分な効果が得られることがわかる。

半導体レーザアレイ１内における各素子１０から射出されるレーザ光の波長幅はそれぞれ１ｎｍ程度である。半導体レーザアレイ１における素子１０の組み合わせの一例としては、例えば上述したように１つのヒートシンク２０上に８個の素子１０を実装する場合には、例えば０．５ｎｍずつ発振波長の異なる素子用いる。この発振波長が０．５ｎｍずつ異なる８個の素子１０を選別し配設すると、半導体レーザアレイ１のスペクトル幅は、全体として４．５ｎｍ（１ｎｍ＋０．５ｎｍ×（８−１）個）となる。

以下に、本実施の形態における半導体レーザアレイ１の製造方法の一例について説明する。まず、例えば、ＧａＮよりなる基板１１を用意し、この基板１１の表面に、例えばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ；有機金属化学気相成長）法により、例えばＡｌＧａＩｎＰ系材料よりなる活性層１２Ｄを含む半導体層を成長させ、半導体積層構造１２を形成する。次いで、半導体積層構造１２上に、例えば蒸着法によってＴｉ，Ｐｔ，Ａｕ等の金属層を積層してｐ側電極１３を形成する。

続いて、基板１１の裏面側に、例えば蒸着法によってＡｕ−ゲルマニウム（Ｇｅ）合金層等を成膜してｎ側電極１４を形成する。

この後、分割および劈開を行い、一対の共振器端面を形成したのち、適宜端面コーティングを施す。具体的には、例えばＡｌ₂Ｏ₃等からなる誘電膜を、蒸着法を用いて共振器端面に堆積させて端面の反射率を調整する。以上により、図３に示した半導体レーザ素子（素子１０）が完成する。

次に、素子１０をｐ側電極１３が接するように、例えばＡｕＳｎ半田を蒸着したＡｌＮからなるサブマウント２１上に戴置したのち、例えばヒータで加熱して素子１０とサブマウント２１とを一体化させる（ＬＯＳ；Laser on Submount）。ＬＯＳのｐ側およびｎ側（ここでは、ｐ側はサブマウント上面のメタライズ面、ｎ側は素子のｎ側電極１４である。）に電極プローブを立てて通電し、既定の電流値での発振波長を測定し、波長ごとに分類する。

ここで、十分な波長分布が得られない場合には、再度ＧａＡｓ基板上に結晶成長を行う。このとき、活性層１２ＤのＧａまたはＩｎの組成を調整することによって素子１０の作製後に発振波長が変化するようになる。この工程を必要な発振波長幅が得られるまで繰り返し行う。波長の測定は、サブマウント２１に実装する前の状態で行ってもよいが、実装時の応力によって波長が変化する場合がある。このため、素子１０とサブマウント２１とを接合したのち、波長測定を行うことが望ましい。

続いて、波長ごとに分類した複数の素子の中から互いに波長の異なる素子１０（ＬＯＳ）を選択し、表面に金メッキを施したヒートシンク２０上に、例えばＳｎＡｇ半田を介して例えば４ｍｍ間隔で精度よく接合する。

次に、各素子１０が電気的に直列になるように、例えば、Ａｕからなるワイヤ２２を用いて接続する。具体的には、図２に示したように素子１０Ａのｎ側（ｎ側電極１４）と、素子１０Ｂのｐ側（ここではｐ側電極１３が接しているメタル）とをワイヤ２２によって接続する。以上により、図１に示した半導体レーザアレイ１が完成する。

上述したように、本実施の形態における半導体レーザアレイ１内の各素子１０は、それぞれ直列接続されている。このように各素子１０を直列接続することにより、結晶成長や製造工程中に動作電圧にばらつきが生じた場合でも素子１０の動作電流に合わせた動作が可能となる。また、装置全体として少ない電流で素子１０を駆動することが可能となる。更に、半導体レーザアレイ１内のいずれか１つの素子１０が短絡し故障した場合でも、素子１０の全ての発光が消えることなく、故障していない素子１０で駆動することが可能となる。

なお、半導体レーザアレイ１内における両端の素子１０のワイヤ２２による接続は、図６（Ａ）に示したように、一方を電極ピン２３Ａに、他方を電気伝導性を有するヒートシンク２０に落とし込む構造としてもよい。また、図６（Ｂ）に示したように、両端をそれぞれ独立した電極ピン２３Ａ，２３Ｂに接続する構造としてもよい。更に、電極ピン２３Ａ（２３Ｂ）への接続は、直接ワイヤ２２で接続してもよいが、例えばリード線やフレキシブル電極等を介して接続してもよい。

また、本実施の形態のように半導体レーザアレイ１内の各素子１０を直列に接続した場合には、各素子１０間の光出力が大幅に異なるといった問題が生じる可能性がある。その場合には、素子１０のストライプ幅Ｗｓや共振器長ｌを変えることで調整が可能である。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系の材料を用いた場合には、６４０ｎｍよりも短波長側では著しく発光効率が低下する。このため、６４０ｎｍを境に、短波長側の光強度が著しく低下する。この場合には、発光効率が低下する短波長側の素子１０のストライプ幅Ｗｓを狭くする、または、共振器長ｌを短くした素子１０を用いることで、動作時の電流密度が高められ、光出力が向上する。

本実施の形態における半導体レーザアレイ１を構成する素子１０は、ｎ側電極１４（ｎ側）とｐ側電極１３（ｐ側）との間に所定の電圧が印加されると、活性層１２Ｄに電流が注入されて、電子−正孔再結合により発光が起こる。この光は、一対の共振器端面において反射され、その間を往復してレーザ発振を生じ、レーザビームとして外部に射出される。

従来の半導体レーザアレイでは、コヒーレントな光の干渉によって生じるスペックルノイズや熱干渉による素子の特性劣化を低減するために、前述したような様々な手法が用いられてきた。しかしながら、いずれの手法においてもスペックルノイズおよび素子特性の劣化を十分低減することは難しく、また、この２つの問題を同時に改善することはできなかった。

これに対して、本実施の形態では、ヒートシンク２０上に複数の素子１０を、個別に分割されたサブマウント２２を介して個々に実装することにより、排熱効率が向上すると共に、隣接する素子１０による熱干渉が低減される。また、半導体レーザアレイ１を互いに異なる発振波長を有する素子１０を２種以上組み合わせて用いることにより、半導体レーザアレイ１全体の波長幅を広げ、半導体レーザアレイ１のコヒーレンシーを低下させることが可能となる。

以上のように、本実施の形態における半導体レーザアレイ１では、ヒートシンク２０上に複数の素子１０を、互いに独立したサブマウント２１を介してそれぞれ配設するようにしたので、素子１０の排熱効率を向上させることが可能となる。よって、隣り合う素子１０の熱干渉による特性の劣化が抑制される。また、波長の異なる素子１０を組み合わせるようにしたので、半導体レーザアレイの発振波長の幅が広くなり、スペックルノイズを低減することが可能となる。

また、素子１０の配置間隔を所定の範囲で等間隔、特に、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の間隔で配置することにより、光源全体の大型化することなく、素子１０の発光強度を維持したまま、効率よく素子１０の排熱を行うことができる。更に、半導体レーザアレイ１の波長幅（半値幅）を２ｎｍとなるように、発振波長の異なる素子１０を組み合わせることでより効率的にスペックルノイズを低減することが可能となる。

以下、上記実施の形態の変形例について説明するが、上記実施の形態と共通の構成要素については同一符号を付してその説明は省略すると共に、共通の効果についても説明を省略する。

２．変形例
図７は本変形例に係る半導体レーザアレイ２の全体構成を表したものである。本変形例の半導体レーザアレイ２は、ヒートシンク２０上に実装された複数の素子１０をそれぞれ並列に接続した点が、上記実施の形態の半導体レーザアレイ１とは異なる。

素子１０は、図７に示したように、素子１０のｐ側電極１３がサブマウント２１の上面に接合（ＬＯＳ）されてヒートシンク２０に接続され、ＬＯＳのｎ側が素子１０のｎ側電極１４の面となる（いずれも図３参照）。なお、サブマウント２１は導電性材料または絶縁性材料によって構成されている。サブマウント２１が絶縁性材料によって構成されている場合には、サブマウント２１の表面を導電性材料によって被覆することで素子１０のｐ側電極１３とヒートシンク２０とが電気的に接続される。あるいは、サブマウント２１の上面からワイヤを介して電気的に接続してもよい。素子１０のｎ側電極１４は、例えば、絶縁板２４を介してヒートシンク２０上に固定されると共に、電極板２５とワイヤ２２によって接続されている。なお、電極板２５は、例えば表面に金メッキを施した銅板を用いることができる。

本変形例の半導体レーザアレイ２では、半導体レーザアレイ２内のいずれか１つの素子１０が解放故障した場合でも、素子１０の全ての発光が消えることなく、故障していない素子１０を駆動することが可能となる。また、一般的に結晶成長や製造工程中において電圧ばらつきが発生する場合には、結晶界面や結晶中での抵抗値が増大していることが多く、動作時の発熱が多くなる。上記実施の形態の半導体レーザアレイ１では、定電流動作の場合には、動作電圧の高い素子１０ほど発熱が大きくなるため、半導体レーザアレイ１内の素子１０間において劣化速度にばらつきが生じる虞がある。これに対して、本変形例では、各素子１０を電気的に並列に接続にして実装し、素子１０の電圧値を揃えるようにした。これにより、上記実施の形態の効果に加え、劣化の早い素子１０に流れる電流が少なくなり、素子１０の寿命のばらつきが抑えられるという効果を奏する。

３．適用例
（適用例１）
図８は、上記実施の形態および変形例における半導体レーザアレイ１，２を用いた半導体レーザ装置１００Ａの構成を表したものである。この半導体レーザ装置１００Ａは、例えば上記半導体レーザアレイ１を、ヒートシンク２０上における素子１０の実装方向に対して直交する方向、即ち１次元状に６個並列に配置したものである。半導体レーザアレイ１は、図９に示したように、例えば、ヒートシンク２０の側面、即ち、素子１０の実装面に対して直交した面にネジ穴２０Ａを形成し、ベースプレート１０１にネジで固定されている。

（適用例２）
図１０は、上記実施の形態および変形例における半導体レーザアレイ１，２を用いた半導体レーザ装置１００Ｂの構成を表したものである。この半導体レーザ装置１００Ｂは、例えば、上記半導体レーザアレイ１を、ヒートシンク２０上における素子の１０の実装方向に対して、同一の方向および直交する方向にそれぞれ２次元状に配置したものである。

本実施の形態における半導体レーザ装置１００Ａ，１００Ｂは、上述したように、上記半導体レーザアレイ１，２を１次元状または２次元状に配置したことにより高出力を達成することが可能となる。また、中心波長の異なる半導体レーザアレイ１，２を組み合わせて配置したことにより半導体装置１００Ａ，１００Ｂ全体の発振波長を更に広げることができる。具体的には、例えば図１０に示した半導体レーザアレイ装置１００Ｂでは、左上段から素子１０の実装方向に中心波長の長い順に半導体レーザアレイ１を配置し、左上段から下段にかけて中心波長の短い順に半導体レーザアレイ１を配置してもよい。特に、半導体装置１００Ａ，１００Ｂ全体における波長幅を４ｎｍ以上とすることで、スペックルノイズが効果的に低減される。

以上、一実施の形態および変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚さ、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚さとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、上記実施の形態では、活性層１２Ｄを含む半導体層をＭＯＣＶＤ法により形成する場合について説明したが、ＭＯＶＰＥ法等の他の有機金属気相成長法により形成してもよく、あるいは、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy；分子線エピタキシー）法等を用いてもよい。

加えて、例えば、上記実施の形態等では、半導体レーザ素子（素子１０）の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。

更にまた、本開示は、上記実施の形態等で説明したようなＡｌＧａＩｎＰ系の素子１０に限らず、ＩＩＩ族元素のうちの少なくともガリウム（Ｇａ）とＶ族元素のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成された青・青紫半導体レーザ、より高出力のものや他の発振波長または他の材料系のものにも適用可能である。

なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）放熱体と、前記放熱体上に互いに独立して設けられた複数のサブマウントと、２種以上の発振波長を有し、前記複数のサブマウント上に個別に配置されると共に、互いに電気的に接続された複数の半導体レーザ素子とを備えた半導体レーザアレイ。
（２）前記複数の半導体レーザ素子は等間隔に配列されている、前記（１）記載の半導体レーザアレイ。
（３）前記複数の半導体レーザ素子は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の間隔で配置されている、前記（１）または（２）記載の半導体レーザアレイ。
（４）前記複数の半導体レーザ素子は、各素子の波長スペクトルを重ね合わせた際の半値幅が２ｎｍ以上である、前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（５）前記複数の半導体レーザ素子は電気的に直列に接続されている、前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（６）前記複数の半導体レーザ素子は電気的に並列に接続されている、前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（７）前記複数の半導体レーザ素子は同一材料系により構成されている、前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（８）前記半導体レーザ素子はＡｌＧａＩｎＰ系の材料により構成されている、前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（９）前記半導体レーザ素子はＧａＮ系の材料により構成されている、前記（７）記載の半導体レーザアレイ。
（１０）前記複数の半導体レーザ素子は少なくとも２種以上のストライプ幅を有する、前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（１１）前記複数の半導体レーザ素子は、それぞれ対向する２つの側面に一対の共振器端面を備えると共に、２以上の異なる共振器長を有する、前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（１２）固定するベースプレートを有し、前記放熱体は、前記半導体レーザ素子の実装面とは異なる面で固定されている、前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（１３）固定するベースプレートを有し、前記放熱体は、前記半導体レーザ素子の実装面に対して９０°傾いた面で固定されている、前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（１４）前記サブマウントは絶縁性材料により構成されている、前記（１）乃至（１３）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。
（１５）放熱体と、前記放熱体上に互いに独立して設けられた複数のサブマウントと、２種以上の発振波長を有し、前記複数のサブマウント上に個別に配置されると共に、互いに電気的に接続された複数の半導体レーザ素子とを有する半導体レーザアレイを複数備えた半導体レーザ装置。
（１６）前記複数の半導体レーザアレイは、前記複数の半導体レーザ素子の配列方向に対して直交する方向に配設されている、前記（１５）に記載の半導体レーザアレイ。
（１７）前記複数の半導体レーザアレイは、前記複数の半導体レーザ素子の配列方向と同一の方向および直交する方向にそれぞれ配設されている、前記（１５）または（１６）に記載の半導体レーザアレイ。
（１８）前記複数の半導体レーザアレイの波長スペクトルを重ね合わせた半値幅は４ｎｍ以上である、前記（１５）乃至（１７）のいずれかに記載の半導体レーザアレイ。

１，２…半導体レーザアレイ、１０…素子、１０Ａ…レーザ構造部、１１…基板、１２…半導体積層構造、１２Ａ…バッファ層、１２Ｂ…ｎ型クラッド層、１２Ｃ…ｎ型ガイド層、１２Ｄ…発生層、１２Ｅ…ｐ型ガイド層、１２Ｆ…ｐ型クラッド層、１２Ｇ…コンタクト層、１３…ｐ側電極、１４…ｎ側電極、２０…ヒートシンク、２１…サブマウント、２２…ワイヤ、２３Ａ，２３Ｂ…電極ピン、２４…絶縁版、２５…電極板、１００Ａ，１００Ｂ…半導体データ装置。

Claims (18)

1. 放熱体と、
   前記放熱体上に互いに独立して設けられた複数のサブマウントと、
   ２種以上の発振波長を有し、前記複数のサブマウント上に個別に配置されると共に、互いに電気的に接続された複数の半導体レーザ素子と
   を備えた半導体レーザアレイ。
2. 前記複数の半導体レーザ素子は等間隔に配列されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
3. 前記複数の半導体レーザ素子は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の間隔で配置されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
4. 前記複数の半導体レーザ素子は、各素子の波長スペクトルを重ね合わせた際の半値幅が２ｎｍ以上である、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
5. 前記複数の半導体レーザ素子は電気的に直列に接続されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
6. 前記複数の半導体レーザ素子は電気的に並列に接続されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
7. 前記複数の半導体レーザ素子は同一材料系により構成されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
8. 前記半導体レーザ素子はＡｌＧａＩｎＰ系の材料により構成されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
9. 前記半導体レーザ素子はＧａＮ系の材料により構成されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
10. 前記複数の半導体レーザ素子は少なくとも２種以上のストライプ幅を有する、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
11. 前記複数の半導体レーザ素子は、それぞれ対向する２つの側面に一対の共振器端面を備えると共に、２以上の異なる共振器長を有する、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
12. 固定するベースプレートを有し、前記放熱体は、前記半導体レーザ素子の実装面とは異なる面で固定されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
13. 固定するベースプレートを有し、前記放熱体は、前記半導体レーザ素子の実装面に対して９０°傾いた面で固定されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
14. 前記サブマウントは絶縁性材料により構成されている、請求項１に記載の半導体レーザアレイ。
15. 半導体レーザアレイを複数備え、前記半導体レーザアレイは、放熱体と、前記放熱体上に互いに独立して設けられた複数のサブマウントと、２種以上の発振波長を有し、前記複数のサブマウント上に個別に配置されると共に、互いに電気的に接続された複数の半導体レーザ素子とを有する
    半導体レーザ装置。
16. 前記複数の半導体レーザアレイは、前記複数の半導体レーザ素子の配列方向に対して直交する方向に配設されている、請求項１５に記載の半導体レーザ装置。
17. 前記複数の半導体レーザアレイは、前記複数の半導体レーザ素子の配列方向と同一の方向および直交する方向にそれぞれ配設されている、請求項１５に記載の半導体レーザ装置。
18. 前記複数の半導体レーザアレイの波長スペクトルを重ね合わせた半値幅は４ｎｍ以上である、請求項１５に記載の半導体レーザ装置。

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