JP2018022840A - Optical module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module capable of adjusting the intensity of light emitted by a laser element with high accuracy.SOLUTION: An optical module 1 comprises: a light-forming part 20; and protective members 10, 40. The light-forming part 20 includes: a base member 60; a laser element 54; a lens 84; and a light-receiving element 94 disposed between the laser element 54 and the lens 84 in an outgoing direction of light of the laser element 54, and directly receiving light from the laser element 54. The laser element 54 is disposed so that a device-mount face 60A makes an angle of 10° or less with respect to a progressive direction of light from the laser element 54, and the device-mount face 60A makes an angle of 45-135° with respect to a plane perpendicular to a lamination direction of a semiconductor laminate. The light-receiving element 94 is arranged so that a light-receiving face 94A makes an angle of 10° or less with respect to the plane perpendicular to the lamination direction of the semiconductor laminate.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光モジュールに関するものである。   The present invention relates to an optical module.

パッケージ内に半導体レーザ素子などの半導体発光素子を配置した光モジュールが知られている(たとえば、特許文献1〜4参照)。このような光モジュールは、表示装置、光ピックアップ装置、光通信装置など、種々の装置の光源として用いられる。   An optical module in which a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser element is arranged in a package is known (for example, see Patent Documents 1 to 4). Such an optical module is used as a light source of various devices such as a display device, an optical pickup device, and an optical communication device.

上記光モジュールにおいては、半導体レーザ素子から出射される光の強度を適切に調整する必要がある。レーザ素子から出射された光の一部を受光素子により受光して光の強度を確認し、これをレーザ素子に供給される電力にフィードバックすることにより、光の強度を調整することができる。レーザ素子から出射された光の一部を受光素子へと送る構造としては、たとえばフィルタやミラーなどの光学部品によりレーザ素子から出射された光の一部を取り出して受光素子へと送る構造が考えられる(たとえば、特許文献1および2参照)。   In the optical module, it is necessary to appropriately adjust the intensity of light emitted from the semiconductor laser element. A part of the light emitted from the laser element is received by the light receiving element, the intensity of the light is confirmed, and this is fed back to the power supplied to the laser element, whereby the intensity of the light can be adjusted. As a structure for sending a part of the light emitted from the laser element to the light receiving element, for example, a structure in which a part of the light emitted from the laser element is extracted by an optical component such as a filter or a mirror and sent to the light receiving element is considered. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2009−93101号公報JP 2009-93101 A 特開2007−328895号公報JP 2007-328895 A 特開2007−17925号公報JP 2007-17925 A 特開2007−65600号公報JP 2007-65600 A

上述のような光モジュールが用いられる装置の性能の向上や用途の広がりに起因して、レーザ素子から出射される光の強度のより厳密な調整が求められている。具体的には、たとえば表示装置の色再現性の向上を目的として、赤、緑および青のそれぞれの光を出射するレーザ素子について、出射される光の強度をより高い精度で調整することが求められている。   Due to the improvement in performance of apparatuses using the optical module as described above and the spread of applications, more strict adjustment of the intensity of light emitted from the laser element is required. Specifically, for the purpose of improving the color reproducibility of a display device, for example, for laser elements that emit light of red, green, and blue, it is required to adjust the intensity of the emitted light with higher accuracy. It has been.

そこで、レーザ素子から出射される光の強度を高い精度で調整することが可能な光モジュールを提供することを目的の1つとする。   Therefore, an object is to provide an optical module capable of adjusting the intensity of light emitted from a laser element with high accuracy.

本発明に従った光モジュールは、光を形成する光形成部と、光形成部からの光を透過する出射窓を有し、光形成部を取り囲むように配置される保護部材と、を備える。光形成部は、ベース部材と、ベース部材の搭載面上に搭載され、半導体積層体を含む端面発光型のレーザ素子と、ベース部材上に搭載され、レーザ素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、ベース部材上に搭載され、レーザ素子の光の出射方向においてレーザ素子とレンズとの間に配置され、レーザ素子からの光を直接受光する受光素子と、を含む。レーザ素子は、レーザ素子からの光の進行方向と搭載面とのなす角が10°以下であり、かつ半導体積層体の積層方向に垂直な面と前記搭載面とのなす角が45°以上135°以下となるように配置される。受光素子は、受光面と半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角が10°以下となるように配置される。   An optical module according to the present invention includes a light forming portion that forms light, and a protective member that has an exit window that transmits light from the light forming portion and is disposed so as to surround the light forming portion. The light forming unit is mounted on the base member, the mounting surface of the base member, and includes an edge-emitting laser element including a semiconductor laminate, and a spot size of light emitted from the laser element mounted on the base member. A lens for conversion, and a light receiving element that is mounted on the base member and is disposed between the laser element and the lens in the light emitting direction of the laser element and directly receives light from the laser element. In the laser element, an angle formed by the traveling direction of light from the laser element and the mounting surface is 10 ° or less, and an angle formed by a surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body and the mounting surface is 45 ° or more and 135. It is arranged so that it is below °. The light receiving element is arranged such that an angle formed between the light receiving surface and a surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body is 10 ° or less.

上記光モジュールによれば、レーザ素子から出射される光の強度を高い精度で調整することが可能となる。   According to the optical module, the intensity of the light emitted from the laser element can be adjusted with high accuracy.

光モジュールの構造を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the structure of an optical module. 光モジュールの構造を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the structure of an optical module. 光モジュールの構造を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of an optical module. レーザ素子の構造の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the structure of a laser element. 図4の線分V−Vに沿う断面を矢印の向きに見た状態に対応する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing corresponding to the state which looked at the cross section in alignment with the line segment VV of FIG. 4 in the direction of the arrow. 図2の線分VI−VIに沿う断面を矢印の向きに見た状態に対応する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing corresponding to the state which looked at the cross section in line segment VI-VI of FIG. 2 in the direction of the arrow. 第4フォトダイオードおよび第2緑色レーザダイオードをY軸方向に見た状態を示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the state which looked at the 4th photodiode and the 2nd green laser diode in the Y-axis direction.

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願の光モジュールは、光を形成する光形成部と、光形成部からの光を透過する出射窓を有し、光形成部を取り囲むように配置される保護部材と、を備える。光形成部は、ベース部材と、ベース部材の搭載面上に搭載され、半導体積層体を含む端面発光型のレーザ素子と、ベース部材上に搭載され、レーザ素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、ベース部材上に搭載され、レーザ素子の光の出射方向においてレーザ素子とレンズとの間に配置され、レーザ素子からの光を直接受光する受光素子と、を含む。レーザ素子は、レーザ素子からの光の進行方向と搭載面とのなす角が10°以下であり、かつ半導体積層体の積層方向に垂直な面と上記搭載面とのなす角が45°以上135°以下となるように配置される。受光素子は、受光面と半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角が10°以下となるように配置される。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described. The optical module of the present application includes a light forming portion that forms light, and a protective member that has an exit window that transmits light from the light forming portion and is disposed so as to surround the light forming portion. The light forming unit is mounted on the base member, the mounting surface of the base member, and includes an edge-emitting laser element including a semiconductor laminate, and a spot size of light emitted from the laser element mounted on the base member. A lens for conversion, and a light receiving element that is mounted on the base member and is disposed between the laser element and the lens in the light emitting direction of the laser element and directly receives light from the laser element. In the laser element, the angle formed between the traveling direction of light from the laser element and the mounting surface is 10 ° or less, and the angle formed between the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body and the mounting surface is 45 ° or more and 135. It is arranged so that it is below °. The light receiving element is arranged such that an angle formed between the light receiving surface and a surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body is 10 ° or less.

本願の光モジュールは、単一のベース部材上に配置された端面発光型のレーザ素子、レンズおよび受光素子を含む光形成部が単一の保護部材により取り囲まれた構造、すなわち単一のパッケージ内にレーザ素子、レンズおよび受光素子が搭載された構造を有している。そして、本願の光モジュールでは、この単一のパッケージ内においてレーザ素子から出射された光が、レーザ素子とレンズとの間に配置される受光素子により直接受光される。そのため、フィルタやミラーなどの光学部品によりレーザ素子から出射された光の一部を取り出して受光素子へと送る場合に比べて、光の強度を精度よく把握することができる。   The optical module of the present application has a structure in which a light forming portion including an edge-emitting laser element, a lens and a light receiving element arranged on a single base member is surrounded by a single protective member, that is, in a single package. And a laser element, a lens, and a light receiving element. And in the optical module of this application, the light radiate | emitted from the laser element in this single package is directly received by the light receiving element arrange | positioned between a laser element and a lens. Therefore, the intensity of light can be accurately grasped as compared with the case where a part of the light emitted from the laser element is taken out by an optical component such as a filter or a mirror and sent to the light receiving element.

さらに、本願の光モジュールにおいては、レーザ素子が、レーザ素子からの光の進行方向と上記搭載面とのなす角が10°以下であり、かつ半導体積層体の積層方向に垂直な面と上記搭載面とのなす角が45°以上135°以下となるように配置される。そして、このレーザ素子からの光を受光する受光素子が、受光面と半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角が10°以下となるように配置される。半導体積層体を含む端面発光型のレーザ素子からの出射光は、出射光の光軸に垂直な面において、半導体積層体の積層方向を長径とし、当該積層方向に垂直な方向を短径とする楕円状の形状となる。そのため、レーザ素子が、レーザ素子からの光の進行方向と上記搭載面とのなす角が10°以下であり、かつ上記積層方向に垂直な面と上記搭載面とのなす角が45°以上135°以下となるように傾けて配置された場合に、受光面と上記積層方向に垂直な面とのなす角が10°以下となるように受光素子をレーザ素子に合わせて傾けて配置することにより、レーザ光の長径側の光を受光面において受光させることができる。その結果、レーザ素子からレンズに向かう光を大きくカットすることなく受光面に十分な光量を入射させ、光の強度を精度よく把握することができる。   Further, in the optical module of the present application, the laser element has an angle formed by a traveling direction of light from the laser element and the mounting surface of 10 ° or less and a surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body and the mounting It arrange | positions so that the angle | corner with a surface may be 45 degrees or more and 135 degrees or less. The light receiving element that receives the light from the laser element is arranged so that the angle formed by the light receiving surface and the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body is 10 ° or less. The light emitted from the edge-emitting laser element including the semiconductor stacked body has a major axis in the stacking direction of the semiconductor stack and a minor axis in the direction perpendicular to the stacking direction on a plane perpendicular to the optical axis of the emitted light. It becomes an elliptical shape. Therefore, in the laser element, an angle formed by the traveling direction of light from the laser element and the mounting surface is 10 ° or less, and an angle formed by a surface perpendicular to the stacking direction and the mounting surface is 45 ° or more and 135. When the light receiving element is tilted in accordance with the laser element so that the angle formed by the light receiving surface and the surface perpendicular to the stacking direction is 10 ° or less when it is tilted to be less than The light on the long diameter side of the laser light can be received by the light receiving surface. As a result, a sufficient amount of light can be made incident on the light receiving surface without largely cutting light from the laser element toward the lens, and the intensity of the light can be accurately grasped.

以上のように、本願の光モジュールによれば、レーザ素子から出射される光の強度を精度よく把握し、高い精度で調整することが可能となる。   As described above, according to the optical module of the present application, the intensity of light emitted from the laser element can be accurately grasped and adjusted with high accuracy.

上記光モジュールにおいて、半導体積層体の積層方向に垂直な面と搭載面とのなす角は85°以上95°以下であってもよい。このように、半導体積層体の積層方向が搭載面に平行に近い状態にまでレーザ素子が傾けて配置される場合でも、これに合わせて受光素子の受光面を傾ける本願の光モジュールによれば、レーザ素子から出射される光の強度を高い精度で調整することができる。   In the optical module, the angle formed between the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body and the mounting surface may be not less than 85 ° and not more than 95 °. Thus, even when the laser element is tilted and arranged so that the stacking direction of the semiconductor stacked body is almost parallel to the mounting surface, according to the optical module of the present application in which the light receiving surface of the light receiving element is tilted according to this, The intensity of light emitted from the laser element can be adjusted with high accuracy.

上記光モジュールにおいて、光形成部は、ベース部材上に搭載される上記レーザ素子を含む複数のレーザ素子と、ベース部材上に搭載され、上記複数のレーザ素子のそれぞれに対応して配置される上記レンズを含む複数のレンズと、ベース部材上に搭載され、上記複数のレーザ素子に対応して配置される上記受光素子を含む複数の受光素子と、ベース部材上に搭載され、上記複数のレーザ素子からの光を合波するフィルタと、を含んでいてもよい。   In the optical module, the light forming portion includes a plurality of laser elements including the laser element mounted on the base member, and the laser element mounted on the base member and disposed corresponding to each of the plurality of laser elements. A plurality of lenses including a lens, a plurality of light receiving elements mounted on the base member and including the light receiving elements disposed corresponding to the plurality of laser elements, and the plurality of laser elements mounted on the base member And a filter that multiplexes light from each other.

このように、単一のパッケージ内に複数のレーザ素子を配置し、これらからの光を当該パッケージ内において合波可能とすることで、複数のパッケージからの光を合波する場合に比べて、光モジュールが用いられる装置のコンパクト化を達成することができる。なお、フィルタとしては、たとえば波長選択性フィルタ、偏波合成フィルタなどを採用することができる。   In this way, by arranging a plurality of laser elements in a single package and allowing the light from these to be multiplexed in the package, compared to the case of multiplexing the light from a plurality of packages, It is possible to achieve downsizing of the device in which the optical module is used. As the filter, for example, a wavelength selective filter, a polarization synthesis filter, or the like can be employed.

上記光モジュールにおいて、上記複数のレーザ素子は、発振波長の差が10nm以下である第1レーザ素子および第2レーザ素子を含んでいていてもよい。第1レーザ素子に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な面と第2レーザ素子に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角は85°以上95°以下であってもよい。第1レーザ素子からの光と第2レーザ素子からの光は、偏波合成フィルタである上記フィルタによって合波されてもよい。このように、発振波長の近いレーザ素子を、半導体積層体の積層方向に垂直な面が互いに垂直に近い状態となるように配置し、かつフィルタとして偏波合成フィルタを採用することにより、これらのレーザ素子からの光を容易に合波することができる。   In the optical module, the plurality of laser elements may include a first laser element and a second laser element having a difference in oscillation wavelength of 10 nm or less. Even if the angle formed by the plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stack included in the first laser element and the plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stack included in the second laser element is 85 ° or more and 95 ° or less. Good. The light from the first laser element and the light from the second laser element may be combined by the filter that is a polarization combining filter. In this way, by arranging laser elements having oscillation wavelengths close to each other so that surfaces perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body are close to each other, and employing a polarization combining filter as a filter, Light from the laser element can be easily combined.

上記光モジュールにおいて、上記複数のレーザ素子は、赤色の光を出射するレーザ素子、緑色の光を出射する上記レーザ素子および青色の光を出射する上記レーザ素子を含んでいてもよい。このようにすることにより、これらの光を合波し、所望の色の光を形成することができる。   In the optical module, the plurality of laser elements may include a laser element that emits red light, the laser element that emits green light, and the laser element that emits blue light. By doing so, these lights can be combined to form light of a desired color.

[本願発明の実施形態の詳細]
次に、本発明にかかる光モジュールの一実施の形態を、図1〜図7を参照しつつ説明する。図2は、図1のキャップ40を取り外した状態に対応する図である。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
[Details of the embodiment of the present invention]
Next, an embodiment of an optical module according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a view corresponding to a state in which the cap 40 of FIG. 1 is removed. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

図1および図2を参照して、本実施の形態における光モジュール1は、平板状の形状を有するステム10と、ステム10の一方の主面10A上に配置され、光を形成する光形成部20と、光形成部20を覆うようにステム10の一方の主面10A上に接触して配置されるキャップ40と、ステム10の他方の主面10B側から一方の主面10A側まで貫通し、一方の主面10A側および他方の主面10B側の両側に突出する複数のリードピン45とを備えている。ステム10とキャップ40とは、たとえば溶接されることにより気密状態とされている。すなわち、光形成部20は、ステム10とキャップ40とによりハーメチックシールされている。ステム10とキャップ40とにより取り囲まれる空間には、たとえば乾燥空気などの水分が低減(除去)された気体が封入されている。キャップ40には、光形成部20からの光を透過する出射窓41が形成されている。出射窓41は主面が互いに平行な平板状の形状を有していてもよいし、光形成部20からの光を集光または拡散させるレンズ形状を有していてもよい。ステム10およびキャップ40は、保護部材を構成する。   Referring to FIGS. 1 and 2, an optical module 1 in the present embodiment includes a stem 10 having a flat plate shape, and a light forming portion that is disposed on one main surface 10A of the stem 10 to form light. 20, a cap 40 disposed in contact with one main surface 10 </ b> A of the stem 10 so as to cover the light forming portion 20, and the other main surface 10 </ b> B side of the stem 10 to the one main surface 10 </ b> A side. And a plurality of lead pins 45 projecting on both sides of one main surface 10A side and the other main surface 10B side. The stem 10 and the cap 40 are in an airtight state by welding, for example. That is, the light forming unit 20 is hermetically sealed by the stem 10 and the cap 40. A space surrounded by the stem 10 and the cap 40 is filled with a gas in which moisture is reduced (removed) such as dry air. The cap 40 is formed with an emission window 41 that transmits light from the light forming unit 20. The exit window 41 may have a flat plate shape whose main surfaces are parallel to each other, or may have a lens shape that collects or diffuses the light from the light forming unit 20. The stem 10 and the cap 40 constitute a protective member.

図2および図3を参照して、光形成部20は、板状の形状を有するベース部材であるベース板60を含む。ベース板60は、長方形状の平面形状を有する。ベース板60の一方の主面の一の長辺に対応する領域に沿って5つのレーザ素子が配置される。   Referring to FIGS. 2 and 3, light forming unit 20 includes a base plate 60 that is a base member having a plate shape. The base plate 60 has a rectangular planar shape. Five laser elements are arranged along a region corresponding to one long side of one main surface of the base plate 60.

具体的には、上記一の長辺の一方の端部に対応する領域に、第1チップ搭載領域61が配置される。第1チップ搭載領域61は、周囲の領域に比べてベース板60の厚みが大きい直方体状の領域である。その結果、第1チップ搭載領域61の高さは、周囲の領域に比べて高くなっている。第1チップ搭載領域61上には、平板状の第1サブマウント71が配置されている。そして、第1サブマウント71上に、第1レーザ素子としての第1赤色レーザダイオード51が配置されている。   Specifically, the first chip mounting area 61 is arranged in an area corresponding to one end of the one long side. The first chip mounting area 61 is a rectangular parallelepiped area in which the thickness of the base plate 60 is larger than the surrounding area. As a result, the height of the first chip mounting area 61 is higher than the surrounding area. On the first chip mounting region 61, a flat plate-like first submount 71 is disposed. A first red laser diode 51 serving as a first laser element is disposed on the first submount 71.

ベース板60の一方の主面の一の長辺に対応する領域において、第1チップ搭載領域61に隣接する搭載面上には、直方体状のブロックである第2チップ搭載領域62が配置される。第2チップ搭載領域62上には、平板状の第2サブマウント72が配置されている。第1チップ搭載領域61において第1サブマウント71が配置される面を含む平面と、第2チップ搭載領域62において第2サブマウント72が配置される面を含む平面とは、交差する。より具体的には、第1チップ搭載領域61において第1サブマウント71が配置される面を含む平面と、第2チップ搭載領域62において第2サブマウント72が配置される面を含む平面とは、直交する。そして、第2サブマウント72上に、第2レーザ素子としての第2赤色レーザダイオード52が配置されている。第1赤色レーザダイオード51と第2赤色レーザダイオード52との発振波長の差は10nm以下である。   In a region corresponding to one long side of one main surface of the base plate 60, a second chip mounting region 62, which is a rectangular parallelepiped block, is disposed on the mounting surface adjacent to the first chip mounting region 61. . On the second chip mounting area 62, a flat plate-like second submount 72 is arranged. The plane including the surface on which the first submount 71 is disposed in the first chip mounting area 61 and the plane including the surface on which the second submount 72 is disposed in the second chip mounting area 62 intersect. More specifically, the plane including the surface on which the first submount 71 is disposed in the first chip mounting area 61 and the plane including the surface on which the second submount 72 is disposed in the second chip mounting area 62 are defined. , Orthogonal. A second red laser diode 52 as a second laser element is arranged on the second submount 72. The difference in oscillation wavelength between the first red laser diode 51 and the second red laser diode 52 is 10 nm or less.

ベース板60の一方の主面の一の長辺に対応する領域において、第2チップ搭載領域62にから見て第1チップ搭載領域61とは反対側に、第3チップ搭載領域63が配置される。第3チップ搭載領域63は、周囲の領域に比べてベース板60の厚みが大きい直方体状の領域である。その結果、第3チップ搭載領域63の高さは、周囲の領域に比べて高くなっている。第3チップ搭載領域63上には、平板状の第3サブマウント73が配置されている。第3チップ搭載領域63において第3サブマウント73が配置される面を含む平面と、第2チップ搭載領域62において第2サブマウント72が配置される面を含む平面とは、交差する。より具体的には、第3チップ搭載領域63において第3サブマウント73が配置される面を含む平面と、第2チップ搭載領域62において第2サブマウント72が配置される面を含む平面とは、直交する。そして、第3サブマウント73上に、第3レーザ素子としての第1緑色レーザダイオード53が配置されている。   In a region corresponding to one long side of one main surface of the base plate 60, a third chip mounting region 63 is disposed on the side opposite to the first chip mounting region 61 when viewed from the second chip mounting region 62. The The third chip mounting area 63 is a rectangular parallelepiped area in which the thickness of the base plate 60 is larger than the surrounding area. As a result, the height of the third chip mounting area 63 is higher than the surrounding area. On the third chip mounting area 63, a flat plate-like third submount 73 is arranged. The plane including the surface on which the third submount 73 is disposed in the third chip mounting area 63 and the plane including the surface on which the second submount 72 is disposed in the second chip mounting area 62 intersect. More specifically, the plane including the surface on which the third submount 73 is disposed in the third chip mounting area 63 and the plane including the surface on which the second submount 72 is disposed in the second chip mounting area 62 are defined. , Orthogonal. A first green laser diode 53 as a third laser element is disposed on the third submount 73.

ベース板60の一方の主面の一の長辺に対応する領域において、第3チップ搭載領域63にから見て第2チップ搭載領域62とは反対側に隣接する搭載面60A上には、直方体状のブロックである第4チップ搭載領域64が配置される。第4チップ搭載領域64上には、平板状の第4サブマウント74が配置されている。第3チップ搭載領域63において第3サブマウント73が配置される面を含む平面と、第4チップ搭載領域64において第4サブマウント74が配置される面を含む平面とは、交差する。より具体的には、第3チップ搭載領域63において第3サブマウント73が配置される面を含む平面と、第4チップ搭載領域64において第4サブマウント74が配置される面を含む平面とは、直交する。そして、第4サブマウント74上に、第4レーザ素子としての第2緑色レーザダイオード54が配置されている。第1緑色レーザダイオード53と第2緑色レーザダイオード54との発振波長の差は10nm以下である。   In a region corresponding to one long side of one main surface of the base plate 60, a rectangular parallelepiped is placed on the mounting surface 60A adjacent to the side opposite to the second chip mounting region 62 when viewed from the third chip mounting region 63. A fourth chip mounting area 64, which is a shaped block, is arranged. On the fourth chip mounting area 64, a flat plate-like fourth submount 74 is arranged. The plane including the surface on which the third submount 73 is disposed in the third chip mounting area 63 and the plane including the surface on which the fourth submount 74 is disposed in the fourth chip mounting area 64 intersect. More specifically, the plane including the surface on which the third submount 73 is disposed in the third chip mounting area 63 and the plane including the surface on which the fourth submount 74 is disposed in the fourth chip mounting area 64 are defined. , Orthogonal. A second green laser diode 54 as a fourth laser element is arranged on the fourth submount 74. The difference in oscillation wavelength between the first green laser diode 53 and the second green laser diode 54 is 10 nm or less.

ベース板60の一方の主面の一の長辺に対応する領域において、第4チップ搭載領域64にから見て第3チップ搭載領域63とは反対側に、第5チップ搭載領域65が配置される。第5チップ搭載領域65は、上記一の長辺の他方の端部に対応する領域に配置される。第5チップ搭載領域65は、周囲の領域に比べてベース板60の厚みが大きい直方体状の領域である。その結果、第5チップ搭載領域65の高さは、周囲の領域に比べて高くなっている。第5チップ搭載領域65上には、平板状の第5サブマウント75が配置されている。第5チップ搭載領域65において第5サブマウント75が配置される面を含む平面と、第4チップ搭載領域64において第4サブマウント74が配置される面を含む平面とは、交差する。より具体的には、第5チップ搭載領域65において第5サブマウント75が配置される面を含む平面と、第4チップ搭載領域64において第4サブマウント74が配置される面を含む平面とは、直交する。そして、第5サブマウント75上に、第5レーザ素子としての青色レーザダイオード55が配置されている。   In a region corresponding to one long side of one main surface of the base plate 60, a fifth chip mounting region 65 is disposed on the side opposite to the third chip mounting region 63 when viewed from the fourth chip mounting region 64. The The fifth chip mounting area 65 is disposed in an area corresponding to the other end of the one long side. The fifth chip mounting area 65 is a rectangular parallelepiped area in which the thickness of the base plate 60 is larger than the surrounding area. As a result, the height of the fifth chip mounting area 65 is higher than the surrounding area. On the fifth chip mounting area 65, a flat plate-like fifth submount 75 is arranged. The plane including the surface on which the fifth submount 75 is disposed in the fifth chip mounting area 65 and the plane including the surface on which the fourth submount 74 is disposed in the fourth chip mounting area 64 intersect. More specifically, the plane including the surface on which the fifth submount 75 is disposed in the fifth chip mounting area 65 and the plane including the surface on which the fourth submount 74 is disposed in the fourth chip mounting area 64 are described. , Orthogonal. A blue laser diode 55 as a fifth laser element is disposed on the fifth submount 75.

ベース板60の第1チップ搭載領域61から見て第1赤色レーザダイオード51の出射方向に隣接する領域には、第1受光素子としての第1フォトダイオード91が配置されている。第1フォトダイオード91は、受光面91Aを有する。   A first photodiode 91 as a first light receiving element is disposed in a region adjacent to the emission direction of the first red laser diode 51 as viewed from the first chip mounting region 61 of the base plate 60. The first photodiode 91 has a light receiving surface 91A.

ベース板60の第2チップ搭載領域62から見て第2赤色レーザダイオード52の出射方向に隣接する領域には、直方体形状のブロックである第2フォトダイオード支持部66が配置されている。そして、第2フォトダイオード支持部66上には、第2受光素子としての第2フォトダイオード92が配置されている。第2フォトダイオード92は、受光面92Aを有する。受光面91Aを含む平面と受光面92Aを含む平面とは交差する。より具体的には、受光面91Aを含む平面と受光面92Aを含む平面とは直交する。   In a region adjacent to the emission direction of the second red laser diode 52 when viewed from the second chip mounting region 62 of the base plate 60, a second photodiode support portion 66 that is a rectangular parallelepiped block is disposed. A second photodiode 92 as a second light receiving element is disposed on the second photodiode support portion 66. The second photodiode 92 has a light receiving surface 92A. The plane including the light receiving surface 91A and the plane including the light receiving surface 92A intersect. More specifically, the plane including the light receiving surface 91A and the plane including the light receiving surface 92A are orthogonal to each other.

ベース板60の第3チップ搭載領域63から見て第1緑色レーザダイオード53の出射方向に隣接する領域には、第3受光素子としての第3フォトダイオード93が配置されている。第3フォトダイオード93は、受光面93Aを有する。受光面92Aを含む平面と受光面93Aを含む平面とは交差する。より具体的には、受光面92Aを含む平面と受光面93Aを含む平面とは直交する。   A third photodiode 93 as a third light receiving element is disposed in a region adjacent to the emission direction of the first green laser diode 53 as viewed from the third chip mounting region 63 of the base plate 60. The third photodiode 93 has a light receiving surface 93A. The plane including the light receiving surface 92A and the plane including the light receiving surface 93A intersect each other. More specifically, the plane including the light receiving surface 92A and the plane including the light receiving surface 93A are orthogonal to each other.

ベース板60の第4チップ搭載領域64から見て第2緑色レーザダイオード54の出射方向に隣接する領域には、直方体形状のブロックである第4フォトダイオード支持部67が配置されている。そして、第4フォトダイオード支持部67上には、第4受光素子としての第4フォトダイオード94が配置されている。第4フォトダイオード94は、受光面94Aを有する。受光面93Aを含む平面と受光面94Aを含む平面とは交差する。より具体的には、受光面93Aを含む平面と受光面94Aを含む平面とは直交する。   In a region adjacent to the emission direction of the second green laser diode 54 when viewed from the fourth chip mounting region 64 of the base plate 60, a fourth photodiode support portion 67, which is a rectangular parallelepiped block, is disposed. A fourth photodiode 94 serving as a fourth light receiving element is disposed on the fourth photodiode support portion 67. The fourth photodiode 94 has a light receiving surface 94A. The plane including the light receiving surface 93A and the plane including the light receiving surface 94A intersect. More specifically, the plane including the light receiving surface 93A and the plane including the light receiving surface 94A are orthogonal to each other.

ベース板60の第5チップ搭載領域65から見て青色レーザダイオード55の出射方向に隣接する領域には、第5受光素子としての第5フォトダイオード95が配置されている。第5フォトダイオード95は、受光面95Aを有する。受光面94Aを含む平面と受光面95Aを含む平面とは交差する。より具体的には、受光面94Aを含む平面と受光面95Aを含む平面とは直交する。   A fifth photodiode 95 as a fifth light receiving element is disposed in a region adjacent to the emission direction of the blue laser diode 55 when viewed from the fifth chip mounting region 65 of the base plate 60. The fifth photodiode 95 has a light receiving surface 95A. The plane including the light receiving surface 94A and the plane including the light receiving surface 95A intersect each other. More specifically, the plane including the light receiving surface 94A and the plane including the light receiving surface 95A are orthogonal to each other.

第1フォトダイオード91、第2フォトダイオード92、第3フォトダイオード93、第4フォトダイオード94および第5フォトダイオード95は、それぞれ第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55からの光を直接受光する位置に設置される。本実施の形態においては、全てのレーザ素子のそれぞれに対応して受光素子が配置される。第1フォトダイオード91および第2フォトダイオード92は、赤色の光を受光可能なフォトダイオードである。第3フォトダイオード93および第4フォトダイオード94は、緑色の光を受光可能なフォトダイオードである。第5フォトダイオード95は、青色の光を受光可能なフォトダイオードである。   The first photodiode 91, the second photodiode 92, the third photodiode 93, the fourth photodiode 94, and the fifth photodiode 95 are respectively a first red laser diode 51, a second red laser diode 52, and a first green laser. It is installed at a position to directly receive light from the diode 53, the second green laser diode 54, and the blue laser diode 55. In the present embodiment, light receiving elements are arranged corresponding to all the laser elements. The first photodiode 91 and the second photodiode 92 are photodiodes that can receive red light. The third photodiode 93 and the fourth photodiode 94 are photodiodes that can receive green light. The fifth photodiode 95 is a photodiode capable of receiving blue light.

第1フォトダイオード91は、第1赤色レーザダイオード51の出射方向において、第1赤色レーザダイオード51と第1レンズ81との間に配置される。第2フォトダイオード92は、第2赤色レーザダイオード52の出射方向において、第2赤色レーザダイオード52と第2レンズ82との間に配置される。第3フォトダイオード93は、第1緑色レーザダイオード53の出射方向において、第1緑色レーザダイオード53と第3レンズ83との間に配置される。第4フォトダイオード94は、第2緑色レーザダイオード54の出射方向において、第2緑色レーザダイオード54と第4レンズ84との間に配置される。第5フォトダイオード95は、青色レーザダイオード55の出射方向において、青色レーザダイオード55と第5レンズ85との間に配置される。   The first photodiode 91 is disposed between the first red laser diode 51 and the first lens 81 in the emission direction of the first red laser diode 51. The second photodiode 92 is disposed between the second red laser diode 52 and the second lens 82 in the emission direction of the second red laser diode 52. The third photodiode 93 is disposed between the first green laser diode 53 and the third lens 83 in the emission direction of the first green laser diode 53. The fourth photodiode 94 is disposed between the second green laser diode 54 and the fourth lens 84 in the emission direction of the second green laser diode 54. The fifth photodiode 95 is disposed between the blue laser diode 55 and the fifth lens 85 in the emission direction of the blue laser diode 55.

第1フォトダイオード91から見て第1赤色レーザダイオード51とは反対側のベース板60上には、平板状の第1レンズ支持部81Bが配置される。そして、第1レンズ支持部81B上には、第1レンズ81が配置される。第2フォトダイオード92から見て第2赤色レーザダイオード52とは反対側のベース板60上には、平板状の第2レンズ支持部82Bが配置される。そして、第2レンズ支持部82B上には、第2レンズ82が配置される。第3フォトダイオード93から見て第1緑色レーザダイオード53とは反対側のベース板60上には、平板状の第3レンズ支持部83Bが配置される。そして、第3レンズ支持部83B上には、第3レンズ83が配置される。第4フォトダイオード94から見て第2緑色レーザダイオード54とは反対側のベース板60上には、平板状の第4レンズ支持部84Bが配置される。そして、第4レンズ支持部84B上には、第4レンズ84が配置される。第5フォトダイオード95から見て青色レーザダイオード55とは反対側のベース板60上には、平板状の第5レンズ支持部85Bが配置される。そして、第5レンズ支持部85B上には、第5レンズ85が配置される。   On the base plate 60 opposite to the first red laser diode 51 as viewed from the first photodiode 91, a flat plate-like first lens support portion 81B is disposed. And the 1st lens 81 is arrange | positioned on the 1st lens support part 81B. On the base plate 60 opposite to the second red laser diode 52 when viewed from the second photodiode 92, a flat plate-like second lens support portion 82B is disposed. A second lens 82 is disposed on the second lens support portion 82B. On the base plate 60 opposite to the first green laser diode 53 when viewed from the third photodiode 93, a flat plate-like third lens support portion 83B is disposed. The third lens 83 is disposed on the third lens support portion 83B. On the base plate 60 opposite to the second green laser diode 54 when viewed from the fourth photodiode 94, a flat plate-like fourth lens support portion 84B is disposed. And the 4th lens 84 is arrange | positioned on the 4th lens support part 84B. On the base plate 60 opposite to the blue laser diode 55 when viewed from the fifth photodiode 95, a flat plate-like fifth lens support portion 85B is disposed. And the 5th lens 85 is arrange | positioned on the 5th lens support part 85B.

第1レンズ81、第2レンズ82、第3レンズ83、第4レンズ84および第5レンズ85は、それぞれ表面がレンズ面となっている部分であるレンズ部81A、レンズ部82A、レンズ部83A、レンズ部84Aおよびレンズ部85Aを有している。第1レンズ81、第2レンズ82、第3レンズ83、第4レンズ84および第5レンズ85は、レンズ部81A,82A,83A,84A,85Aとレンズ部81A,82A,83A,84A,85A以外の領域とが一体成型されている。第1レンズ支持部81B、第2レンズ支持部82B、第3レンズ支持部83B、第4レンズ支持部84Bおよび第5レンズ支持部85Bにより、第1レンズ81、第2レンズ82、第3レンズ83、第4レンズ84および第5レンズ85のレンズ部81A,82A,83A,84A,85Aの中心軸、すなわちレンズ部81A,82A,83A,84A,85Aの光軸は、それぞれ第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55の光軸に一致するように調整されている。第1レンズ81、第2レンズ82、第3レンズ83、第4レンズ84および第5レンズ85は、それぞれ第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55から出射される光のスポットサイズを変換する。第1レンズ81、第2レンズ82、第3レンズ83、第4レンズ84および第5レンズ85により、第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55から出射される光のスポットサイズが一致するようにスポットサイズが変換される。   The first lens 81, the second lens 82, the third lens 83, the fourth lens 84, and the fifth lens 85 have a lens portion 81A, a lens portion 82A, a lens portion 83A, which are portions whose surfaces are lens surfaces, respectively. It has a lens portion 84A and a lens portion 85A. The first lens 81, the second lens 82, the third lens 83, the fourth lens 84, and the fifth lens 85 are other than the lens portions 81A, 82A, 83A, 84A, 85A and the lens portions 81A, 82A, 83A, 84A, 85A. Is integrally formed with the area. The first lens 81, the second lens 82, the third lens 83 are formed by the first lens support 81B, the second lens support 82B, the third lens support 83B, the fourth lens support 84B, and the fifth lens support 85B. The central axes of the lens portions 81A, 82A, 83A, 84A, and 85A of the fourth lens 84 and the fifth lens 85, that is, the optical axes of the lens portions 81A, 82A, 83A, 84A, and 85A, are respectively the first red laser diode 51. The second red laser diode 52, the first green laser diode 53, the second green laser diode 54, and the blue laser diode 55 are adjusted to coincide with the optical axes. The first lens 81, the second lens 82, the third lens 83, the fourth lens 84, and the fifth lens 85 are respectively a first red laser diode 51, a second red laser diode 52, a first green laser diode 53, and a second lens. The spot size of the light emitted from the green laser diode 54 and the blue laser diode 55 is converted. By the first lens 81, the second lens 82, the third lens 83, the fourth lens 84, and the fifth lens 85, the first red laser diode 51, the second red laser diode 52, the first green laser diode 53, and the second green color. The spot size is converted so that the spot sizes of the light emitted from the laser diode 54 and the blue laser diode 55 coincide.

第1レンズ81から見て第1赤色レーザダイオード51とは反対側のベース板60上には、平板状の第1フィルタ支持部86Bが配置される。そして、第1フィルタ支持部86B上には、第1フィルタ86が配置される。第1フィルタ86は、波長選択性フィルタである。第1フィルタ86は、赤色の光を反射する。   On the base plate 60 opposite to the first red laser diode 51 when viewed from the first lens 81, a flat plate-like first filter support portion 86B is disposed. And the 1st filter 86 is arrange | positioned on the 1st filter support part 86B. The first filter 86 is a wavelength selective filter. The first filter 86 reflects red light.

第2レンズ82から見て第2赤色レーザダイオード52とは反対側のベース板60上には、平板状の第2フィルタ支持部87Bが配置される。そして、第2フィルタ支持部87B上には、第2フィルタ87が配置される。第2フィルタ87は、赤色偏波合成フィルタである。   On the base plate 60 opposite to the second red laser diode 52 when viewed from the second lens 82, a flat plate-like second filter support portion 87B is disposed. And the 2nd filter 87 is arrange | positioned on the 2nd filter support part 87B. The second filter 87 is a red polarization synthesis filter.

第3レンズ83から見て第1緑色レーザダイオード53とは反対側のベース板60上には、平板状の第3フィルタ支持部88Bが配置される。そして、第3フィルタ支持部88B上には、第3フィルタ88が配置される。第3フィルタ88は、波長選択性フィルタである。第3フィルタ88は、赤色の光を透過し、緑色の光を反射する。   On the base plate 60 opposite to the first green laser diode 53 when viewed from the third lens 83, a flat plate-like third filter support portion 88B is disposed. And the 3rd filter 88 is arrange | positioned on the 3rd filter support part 88B. The third filter 88 is a wavelength selective filter. The third filter 88 transmits red light and reflects green light.

第4レンズ84から見て第2緑色レーザダイオード54とは反対側のベース板60上には、平板状の第4フィルタ支持部89Bが配置される。そして、第4フィルタ支持部89B上には、第4フィルタ89が配置される。第4フィルタ89は、緑色偏波合成フィルタである。   On the base plate 60 opposite to the second green laser diode 54 when viewed from the fourth lens 84, a flat plate-like fourth filter support portion 89B is disposed. And the 4th filter 89 is arrange | positioned on the 4th filter support part 89B. The fourth filter 89 is a green polarization synthesis filter.

第5レンズ85から見て青色レーザダイオード55とは反対側のベース板60上には、平板状の第5フィルタ支持部90Bが配置される。そして、第5フィルタ支持部90B上には、第5フィルタ90が配置される。第5フィルタ90は、波長選択性フィルタである。第5フィルタ90は、赤色の光および緑色の光を透過し、青色の光を反射する。   On the base plate 60 opposite to the blue laser diode 55 when viewed from the fifth lens 85, a flat plate-like fifth filter support portion 90B is disposed. And the 5th filter 90 is arrange | positioned on the 5th filter support part 90B. The fifth filter 90 is a wavelength selective filter. The fifth filter 90 transmits red light and green light, and reflects blue light.

第1フィルタ86、第2フィルタ87、第3フィルタ88、第4フィルタ89および第5フィルタ90は、それぞれ互いに平行な主面を有する平板状の形状を有している。   The first filter 86, the second filter 87, the third filter 88, the fourth filter 89, and the fifth filter 90 each have a flat plate shape having principal surfaces parallel to each other.

図3を参照して、第1赤色レーザダイオード51、第1フォトダイオード91、第1レンズ81および第1フィルタ86は、第1赤色レーザダイオード51の光の出射方向に沿う方向(Y軸方向)に並んで配置されている。第2赤色レーザダイオード52、第2フォトダイオード92、第2レンズ82および第2フィルタ87は、第2赤色レーザダイオード52の光の出射方向に沿う方向(Y軸方向)に並んで配置されている。第1緑色レーザダイオード53、第3フォトダイオード93、第3レンズ83および第3フィルタ88は、第1緑色レーザダイオード53の光の出射方向に沿う方向(Y軸方向)に並んで配置されている。第2緑色レーザダイオード54、第4フォトダイオード94、第4レンズ84および第4フィルタ89は、第2緑色レーザダイオード54の光の出射方向に沿う方向(Y軸方向)に並んで配置されている。青色レーザダイオード55、第5フォトダイオード95、第5レンズ85および第5フィルタ90は、青色レーザダイオード55の光の出射方向に沿う方向(Y軸方向)に並んで配置されている。   Referring to FIG. 3, the first red laser diode 51, the first photodiode 91, the first lens 81, and the first filter 86 are in a direction along the light emission direction of the first red laser diode 51 (Y-axis direction). Are arranged side by side. The second red laser diode 52, the second photodiode 92, the second lens 82, and the second filter 87 are arranged side by side in the direction (Y-axis direction) along the light emission direction of the second red laser diode 52. . The first green laser diode 53, the third photodiode 93, the third lens 83, and the third filter 88 are arranged side by side in a direction (Y-axis direction) along the light emission direction of the first green laser diode 53. . The second green laser diode 54, the fourth photodiode 94, the fourth lens 84, and the fourth filter 89 are arranged side by side in the direction along the light emission direction of the second green laser diode 54 (Y-axis direction). . The blue laser diode 55, the fifth photodiode 95, the fifth lens 85, and the fifth filter 90 are arranged side by side in the direction (Y-axis direction) along the light emission direction of the blue laser diode 55.

第1フィルタ86、第2フィルタ87、第3フィルタ88、第4フィルタ89および第5フィルタ90は、第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55からの光の出射方向に交差する方向、より具体的には直交する方向(X軸方向)に沿って並んで配置されている。第1フィルタ86、第2フィルタ87、第3フィルタ88、第4フィルタ89および第5フィルタ90の主面は、それぞれ第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55からの光の出射方向に対して傾斜している。より具体的には、第1フィルタ86、第2フィルタ87、第3フィルタ88、第4フィルタ89および第5フィルタ90の主面は、それぞれ第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55からの光の出射方向(Y軸方向)に対して45°傾斜している。   The first filter 86, the second filter 87, the third filter 88, the fourth filter 89, and the fifth filter 90 are a first red laser diode 51, a second red laser diode 52, a first green laser diode 53, and a second green color. The laser diodes 54 and the blue laser diodes 55 are arranged side by side along a direction that intersects the direction in which the light is emitted from the laser diode 54 and the blue laser diode 55, more specifically, a direction that is orthogonal (X-axis direction). The main surfaces of the first filter 86, the second filter 87, the third filter 88, the fourth filter 89, and the fifth filter 90 are the first red laser diode 51, the second red laser diode 52, and the first green laser diode 53, respectively. The second green laser diode 54 and the blue laser diode 55 are inclined with respect to the light emission direction. More specifically, the main surfaces of the first filter 86, the second filter 87, the third filter 88, the fourth filter 89, and the fifth filter 90 are respectively the first red laser diode 51, the second red laser diode 52, The first green laser diode 53, the second green laser diode 54, and the blue laser diode 55 are inclined by 45 ° with respect to the light emission direction (Y-axis direction).

図2を参照して、本実施の形態の光モジュール1は、ステム10と光形成部20との間に、電子冷却モジュール30をさらに含んでいる。電子冷却モジュール30は、吸熱板(図示しない)と、放熱板32と、電極を挟んで吸熱板と放熱板32との間に並べて配置される半導体柱33とを含む。吸熱板および放熱板32は、たとえばアルミナからなっている。吸熱板がベース板60の他方の主面60Bに接触して配置される。放熱板32は、ステム10の一方の主面10Aに接触して配置される。本実施の形態において、電子冷却モジュール30はペルチェモジュール(ペルチェ素子)である。そして、電子冷却モジュール30に電流を流すことにより、吸熱板に接触するベース板60の熱がステム10へと移動し、ベース板60が冷却される。その結果、第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55の温度上昇が抑制される。このように、レーザダイオードの温度を適正な範囲に維持することで、所望の色の光を精度よく形成することが可能となる。   Referring to FIG. 2, the optical module 1 of the present embodiment further includes an electronic cooling module 30 between the stem 10 and the light forming unit 20. The electronic cooling module 30 includes a heat absorbing plate (not shown), a heat radiating plate 32, and a semiconductor pillar 33 arranged side by side between the heat absorbing plate and the heat radiating plate 32 with electrodes interposed therebetween. The heat absorbing plate and the heat radiating plate 32 are made of alumina, for example. The heat absorbing plate is disposed in contact with the other main surface 60B of the base plate 60. The heat radiating plate 32 is disposed in contact with one main surface 10 </ b> A of the stem 10. In the present embodiment, the electronic cooling module 30 is a Peltier module (Peltier element). Then, by passing an electric current through the electronic cooling module 30, the heat of the base plate 60 that contacts the heat absorbing plate moves to the stem 10, and the base plate 60 is cooled. As a result, temperature rises of the first red laser diode 51, the second red laser diode 52, the first green laser diode 53, the second green laser diode 54, and the blue laser diode 55 are suppressed. Thus, by maintaining the temperature of the laser diode in an appropriate range, it is possible to accurately form light of a desired color.

次に、本実施の形態のレーザ素子について、第2緑色レーザダイオード54を例として説明する。   Next, the laser element of the present embodiment will be described using the second green laser diode 54 as an example.

図4および図5は、第2緑色レーザダイオード54の構造の一例を示す概略断面図である。図4は、図5の線分IV−IVに沿う断面を矢印の向きに見た状態に対応する概略断面図である。また、図5は、図4の線分V−Vに沿う断面を矢印の向きに見た状態に対応する概略断面図である。すなわち、図4および図5は、互いに直交する面における断面図である。   4 and 5 are schematic cross-sectional views showing an example of the structure of the second green laser diode 54. FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view corresponding to a state in which a cross section taken along line IV-IV in FIG. 5 is viewed in the direction of the arrow. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view corresponding to a state in which a cross section taken along line VV in FIG. 4 is viewed in the direction of the arrow. That is, FIG. 4 and FIG. 5 are sectional views in planes orthogonal to each other.

図4および図5を参照して、本実施の形態における第2緑色レーザダイオード54は、基板110と、半導体層120と、絶縁膜131と、p側電極141と、n側電極142と、前側誘電体多層膜160と、後側誘電体多層膜170と、を備えている。基板110および半導体層120は、半導体積層体を構成する。基板110は、III−V族窒化物半導体からなっている。基板110は、第1の主面110Aと、第1の主面110Aとは反対側の主面である第2の主面110Bを有している。   4 and 5, the second green laser diode 54 in the present embodiment includes a substrate 110, a semiconductor layer 120, an insulating film 131, a p-side electrode 141, an n-side electrode 142, and a front side. A dielectric multilayer film 160 and a rear dielectric multilayer film 170 are provided. The substrate 110 and the semiconductor layer 120 constitute a semiconductor stacked body. The substrate 110 is made of a group III-V nitride semiconductor. The substrate 110 has a first main surface 110A and a second main surface 110B that is a main surface opposite to the first main surface 110A.

半導体層120は、基板110の第1の主面110A上に接触するように配置されている。半導体層120は、基板110の第1の主面110A上にエピタキシャル成長により形成された層である。半導体層120は、III−V族窒化物半導体からなっている。半導体層120は、バッファ層121と、n側クラッド層122と、n側ガイド層123と、活性層124と、第1p側ガイド層125と、ブロック層126と、第2p側ガイド層127と、p側クラッド層128と、コンタクト層129と、を含んでいる。   The semiconductor layer 120 is disposed so as to be in contact with the first main surface 110 </ b> A of the substrate 110. The semiconductor layer 120 is a layer formed by epitaxial growth on the first main surface 110 </ b> A of the substrate 110. The semiconductor layer 120 is made of a group III-V nitride semiconductor. The semiconductor layer 120 includes a buffer layer 121, an n-side cladding layer 122, an n-side guide layer 123, an active layer 124, a first p-side guide layer 125, a block layer 126, a second p-side guide layer 127, A p-side cladding layer 128 and a contact layer 129 are included.

バッファ層121は、基板110の第1の主面110A上に接触するように配置されている。バッファ層121は、III−V族窒化物半導体からなっている。バッファ層121は、基板110の第1の主面110A上にエピタキシャル成長により形成された層である。   The buffer layer 121 is disposed so as to be in contact with the first main surface 110A of the substrate 110. The buffer layer 121 is made of a III-V group nitride semiconductor. The buffer layer 121 is a layer formed by epitaxial growth on the first main surface 110 </ b> A of the substrate 110.

n側クラッド層122は、バッファ層121の基板110とは反対側の主面121A上に接触するように配置されている。n側クラッド層122は、III−V族窒化物半導体からなっている。n側クラッド層122は、バッファ層121の主面121A上にエピタキシャル成長により形成された層である。   The n-side cladding layer 122 is disposed so as to be in contact with the main surface 121A on the opposite side of the buffer layer 121 from the substrate 110. The n-side cladding layer 122 is made of a III-V group nitride semiconductor. The n-side cladding layer 122 is a layer formed by epitaxial growth on the main surface 121 </ b> A of the buffer layer 121.

n側ガイド層123は、n側クラッド層122のバッファ層121とは反対側の主面122A上に接触するように配置されている。n側ガイド層123は、III−V族窒化物半導体からなっている。n側ガイド層123は、n側クラッド層122の主面122A上にエピタキシャル成長により形成された層である。   The n-side guide layer 123 is disposed so as to be in contact with the main surface 122A on the opposite side of the n-side cladding layer 122 from the buffer layer 121. The n-side guide layer 123 is made of a III-V group nitride semiconductor. The n-side guide layer 123 is a layer formed by epitaxial growth on the main surface 122A of the n-side cladding layer 122.

活性層124は、n側ガイド層123のn側クラッド層122とは反対側の主面123A上に接触するように配置されている。活性層124は、III−V族窒化物半導体からなっている。活性層124は、n側ガイド層123の主面123A上にエピタキシャル成長により形成された層である。活性層124は、その内部において電子と正孔とが再結合して光を発生するSQW(Single Quantum Well)を構成する。活性層124は、緑色の光を発生する。   The active layer 124 is disposed so as to be in contact with the main surface 123A of the n-side guide layer 123 opposite to the n-side cladding layer 122. The active layer 124 is made of a III-V nitride semiconductor. The active layer 124 is a layer formed by epitaxial growth on the main surface 123 </ b> A of the n-side guide layer 123. The active layer 124 constitutes an SQW (Single Quantum Well) in which electrons and holes are recombined to generate light. The active layer 124 generates green light.

第1p側ガイド層125は、活性層124のn側ガイド層123とは反対側の主面124A上に接触するように配置されている。第1p側ガイド層125は、III−V族窒化物半導体からなっている。第1p側ガイド層125は、活性層124の主面124A上にエピタキシャル成長により形成された層である。   The first p-side guide layer 125 is disposed so as to be in contact with the main surface 124A on the opposite side of the active layer 124 from the n-side guide layer 123. The first p-side guide layer 125 is made of a group III-V nitride semiconductor. The first p-side guide layer 125 is a layer formed on the main surface 124A of the active layer 124 by epitaxial growth.

ブロック層126は、第1p側ガイド層125の活性層124とは反対側の主面125A上に接触するように配置されている。ブロック層126は、III−V族窒化物半導体からなっている。ブロック層126は、第1p側ガイド層125の主面125A上にエピタキシャル成長により形成された層である。   The block layer 126 is disposed so as to be in contact with the main surface 125A of the first p-side guide layer 125 opposite to the active layer 124. The block layer 126 is made of a group III-V nitride semiconductor. The block layer 126 is a layer formed by epitaxial growth on the main surface 125A of the first p-side guide layer 125.

第2p側ガイド層127は、ブロック層126の第1p側ガイド層125とは反対側の主面126A上に接触するように配置されている。第2p側ガイド層127は、III−V族窒化物半導体からなっている。第2p側ガイド層127は、ブロック層126の主面126A上にエピタキシャル成長により形成された層である。   The second p-side guide layer 127 is disposed on the main surface 126A of the block layer 126 on the side opposite to the first p-side guide layer 125. The second p-side guide layer 127 is made of a group III-V nitride semiconductor. The second p-side guide layer 127 is a layer formed by epitaxial growth on the main surface 126A of the block layer 126.

p側クラッド層128は、第2p側ガイド層127のブロック層126とは反対側の主面127A上に接触するように配置されている。p側クラッド層128は、III−V族窒化物半導体からなっている。p側クラッド層128は、第2p側ガイド層127の主面127A上にエピタキシャル成長により形成された層である。   The p-side cladding layer 128 is disposed so as to contact the main surface 127A on the opposite side of the second p-side guide layer 127 from the block layer 126. The p-side cladding layer 128 is made of a group III-V nitride semiconductor. The p-side cladding layer 128 is a layer formed by epitaxial growth on the main surface 127A of the second p-side guide layer 127.

コンタクト層129は、p側クラッド層128の第2p側ガイド層127とは反対側の主面128A上に接触するように配置されている。コンタクト層129は、III−V族窒化物半導体からなっている。コンタクト層129は、p側クラッド層128の主面128A上にエピタキシャル成長により形成された層である。   The contact layer 129 is disposed so as to be in contact with the main surface 128A of the p-side cladding layer 128 opposite to the second p-side guide layer 127. The contact layer 129 is made of a group III-V nitride semiconductor. The contact layer 129 is a layer formed by epitaxial growth on the main surface 128A of the p-side cladding layer 128.

ここで、図4は、活性層124内において光が端面での反射を繰り返す方向(以下、「端面反射方向」という)に垂直な断面に対応する。一方、図5は、端面反射方向に沿った断面に対応する。図4を参照して、端面反射方向に垂直な断面において、半導体層120には、溝部151が形成されている。溝部151は、端面反射方向に沿って延在するように形成されている。溝部151は、コンタクト層129の主面129Aにおいて開口するとともに、コンタクト層129、p側クラッド層128および第2p側ガイド層127を貫通し、ブロック層126内に底壁を有している。つまり、溝部151の側壁には、コンタクト層129、p側クラッド層128および第2p側ガイド層127が露出している。溝部151は、端面反射方向に垂直な方向に、等間隔で複数形成されている。その結果、隣り合う溝部151に挟まれた領域は、リッジ部152を構成する。リッジ部152には、コンタクト層129、p側クラッド層128および第2p側ガイド層127が含まれる。   Here, FIG. 4 corresponds to a cross section perpendicular to the direction in which light repeatedly reflects on the end face in the active layer 124 (hereinafter referred to as “end face reflection direction”). On the other hand, FIG. 5 corresponds to a cross section along the end surface reflection direction. Referring to FIG. 4, a groove 151 is formed in the semiconductor layer 120 in a cross section perpendicular to the end surface reflection direction. The groove 151 is formed so as to extend along the end surface reflection direction. The groove 151 opens in the main surface 129A of the contact layer 129, penetrates the contact layer 129, the p-side cladding layer 128, and the second p-side guide layer 127, and has a bottom wall in the block layer 126. That is, the contact layer 129, the p-side cladding layer 128, and the second p-side guide layer 127 are exposed on the side wall of the groove 151. A plurality of grooves 151 are formed at equal intervals in a direction perpendicular to the end surface reflection direction. As a result, a region sandwiched between adjacent groove portions 151 constitutes a ridge portion 152. The ridge portion 152 includes a contact layer 129, a p-side cladding layer 128, and a second p-side guide layer 127.

半導体層120上に接触するように、絶縁膜131が形成されている。絶縁膜131は、たとえば二酸化珪素(SiO)などの絶縁体からなっている。絶縁膜131は、溝部151の底壁および側壁を覆うとともに、コンタクト層129の主面129A上にまで延在している。絶縁膜131には、絶縁膜131を貫通する開口部131Aが形成されている。開口部131Aにおいて、コンタクト層129の主面129Aが露出している。そして、開口部131Aを充填し、絶縁膜131上にまで延在するように、p側電極141が形成されている。p側電極141は、たとえばNi/Au(ニッケル/金)など、コンタクト層129とオーミックコンタクトを形成可能な金属などの導電体からなっている。p側電極141は、開口部131Aにおいて露出するコンタクト層129と接触している。p側電極141とコンタクト層129とは、オーミックコンタクトを形成している。一方、基板110の第2の主面110B上に接触するように、n側電極142が配置されている。n側電極142は、たとえばTi/Al/Ti/Au(チタン/アルミニウム/チタン/金)など、基板110とオーミックコンタクト可能な金属などの導電体からなっている。n側電極142と基板110とは、オーミックコンタクトを形成している。 An insulating film 131 is formed so as to be in contact with the semiconductor layer 120. The insulating film 131 is made of an insulator such as silicon dioxide (SiO 2 ). Insulating film 131 covers the bottom wall and the side wall of trench 151 and extends to main surface 129 </ b> A of contact layer 129. In the insulating film 131, an opening 131 </ b> A that penetrates the insulating film 131 is formed. In the opening 131A, the main surface 129A of the contact layer 129 is exposed. A p-side electrode 141 is formed so as to fill the opening 131 </ b> A and extend to the insulating film 131. The p-side electrode 141 is made of a conductor such as a metal that can form an ohmic contact with the contact layer 129, such as Ni / Au (nickel / gold). The p-side electrode 141 is in contact with the contact layer 129 exposed in the opening 131A. The p-side electrode 141 and the contact layer 129 form an ohmic contact. On the other hand, the n-side electrode 142 is disposed so as to be in contact with the second main surface 110B of the substrate 110. The n-side electrode 142 is made of a conductor such as Ti / Al / Ti / Au (titanium / aluminum / titanium / gold), such as a metal capable of ohmic contact with the substrate 110. The n-side electrode 142 and the substrate 110 form an ohmic contact.

図5を参照して、端面反射方向における半導体層120の一方の端面である前端面120A上に接触するように前側誘電体多層膜160が配置され、他方の端面である後端面120Bに接触するように後側誘電体多層膜170が配置されている。前側誘電体多層膜160および後側誘電体多層膜170は、それぞれ半導体層120の前端面120Aおよび後端面120Bを全域にわたって覆うように形成されている。   Referring to FIG. 5, front dielectric multilayer film 160 is disposed so as to be in contact with front end surface 120A that is one end surface of semiconductor layer 120 in the end surface reflection direction, and is in contact with rear end surface 120B that is the other end surface. Thus, the rear dielectric multilayer film 170 is arranged. The front dielectric multilayer film 160 and the rear dielectric multilayer film 170 are formed so as to cover the entire front end face 120A and rear end face 120B of the semiconductor layer 120, respectively.

次に、本実施の形態における第2緑色レーザダイオード54の動作について説明する。図4および図5を参照して、p側電極141とn側電極142との間に電圧が印加されると、p側電極141とn側電極142との間に電流が流れる。このとき、SQWを構成する活性層124には、p側電極141側から正孔が、n側電極142側から電子が注入される。そして、活性層124内において、正孔と電子とが再結合し、光が発生する。発生した光は、n側ガイド層123と第1p側ガイド層125とに挟まれた活性層124内に、活性層124の厚み方向において閉じ込められる。一方、前端面120Aにおける光の反射率は後端面120Bにおける反射率に比べて小さく設定される。たとえば、上記光の前端面120Aにおける反射率は40%程度、後端面120Bにおける反射率は95%程度と設定される。厚み方向において活性層124内に閉じ込められた光は、前端面120Aと後端面120Bとの間で反射を繰り返す。その結果、位相の揃った光が増幅され、レーザ発振が達成される。そして、前端面120Aから、レーザ光が放出される。第2緑色レーザダイオード54は、端面発光型のレーザ素子である。   Next, the operation of the second green laser diode 54 in the present embodiment will be described. Referring to FIGS. 4 and 5, when a voltage is applied between p-side electrode 141 and n-side electrode 142, a current flows between p-side electrode 141 and n-side electrode 142. At this time, holes are injected from the p-side electrode 141 side and electrons are injected from the n-side electrode 142 side into the active layer 124 constituting the SQW. Then, in the active layer 124, holes and electrons are recombined to generate light. The generated light is confined in the thickness direction of the active layer 124 in the active layer 124 sandwiched between the n-side guide layer 123 and the first p-side guide layer 125. On the other hand, the light reflectance at the front end face 120A is set smaller than the reflectance at the rear end face 120B. For example, the reflectance of the light at the front end face 120A is set to about 40%, and the reflectance at the rear end face 120B is set to about 95%. The light confined in the active layer 124 in the thickness direction is repeatedly reflected between the front end face 120A and the rear end face 120B. As a result, light with the same phase is amplified and laser oscillation is achieved. Then, laser light is emitted from the front end face 120A. The second green laser diode 54 is an edge-emitting laser element.

ここで、図2を参照して、第2緑色レーザダイオード54は、X−Y平面に平行な面であるベース板60の搭載面60A上に第4チップ搭載領域64に保持されて配置される。図2、図4および図5を参照して、第2緑色レーザダイオード54は、半導体積層体の積層方向がX軸方向、端面反射方向がY軸方向に沿うように配置される。つまり、第2緑色レーザダイオード54は、第2緑色レーザダイオード54からの光の進行方向と搭載面60Aとのなす角が10°以下(より具体的には第2緑色レーザダイオード54からの光の進行方向と搭載面60Aとが平行)であり、かつ半導体積層体の積層方向に垂直な面と搭載面60A(X−Y平面)とのなす角が45°以上135°以下(さらには85°以上95°以下)、具体的には90°となるように配置されている。   Here, referring to FIG. 2, the second green laser diode 54 is held and disposed in the fourth chip mounting area 64 on the mounting surface 60 </ b> A of the base plate 60 which is a surface parallel to the XY plane. . 2, 4 and 5, the second green laser diode 54 is arranged such that the stacking direction of the semiconductor stacked body is along the X-axis direction and the end surface reflection direction is along the Y-axis direction. In other words, the second green laser diode 54 has an angle formed by the traveling direction of the light from the second green laser diode 54 and the mounting surface 60A of 10 ° or less (more specifically, the light from the second green laser diode 54). The angle formed by the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stack and the mounting surface 60A (XY plane) is 45 ° or more and 135 ° or less (and 85 °). More than 95 °), specifically 90 °.

また、第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53および青色レーザダイオード55は、第2緑色レーザダイオード54と同様の構造を有する端面発光型のレーザ素子である。そして、第2赤色レーザダイオード52は、第2緑色レーザダイオード54の場合と同様に、半導体積層体の積層方向がX軸方向、端面反射方向がY軸方向に沿うように配置される。つまり、第2赤色レーザダイオード52は、第2赤色レーザダイオード52からの光の進行方向と搭載面(X−Y平面)とのなす角が10°以下(より具体的には第2赤色レーザダイオード52からの光の進行方向と搭載面とが平行)であり、かつ半導体積層体の積層方向に垂直な面と搭載面(X−Y平面)とのなす角が45°以上135°以下(さらには85°以上95°以下)、具体的には90°となるように配置されている。一方、第1赤色レーザダイオード51、第1緑色レーザダイオード53および青色レーザダイオード55は、半導体積層体の積層方向がZ軸方向、端面反射方向がY軸方向に沿うように配置される。つまり、第1赤色レーザダイオード51、第1緑色レーザダイオード53および青色レーザダイオード55は、半導体積層体の積層方向に垂直な面と搭載面とのなす角が45°未満、具体的には0°となるように配置されている。   The first red laser diode 51, the second red laser diode 52, the first green laser diode 53, and the blue laser diode 55 are edge-emitting laser elements having the same structure as the second green laser diode 54. As in the case of the second green laser diode 54, the second red laser diode 52 is arranged so that the stacking direction of the semiconductor stacked body is along the X-axis direction and the end surface reflection direction is along the Y-axis direction. In other words, the second red laser diode 52 has an angle formed by the traveling direction of light from the second red laser diode 52 and the mounting surface (XY plane) of 10 ° or less (more specifically, the second red laser diode). The angle formed by the mounting surface (XY plane) and the plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body is 45 ° or more and 135 ° or less (further, the light traveling direction from 52 is parallel to the mounting surface). Is arranged to be 85 ° or more and 95 ° or less), specifically 90 °. On the other hand, the first red laser diode 51, the first green laser diode 53, and the blue laser diode 55 are arranged such that the stacking direction of the semiconductor stacked body is along the Z-axis direction and the end surface reflection direction is along the Y-axis direction. That is, in the first red laser diode 51, the first green laser diode 53, and the blue laser diode 55, the angle formed between the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body and the mounting surface is less than 45 °, specifically 0 °. It is arranged to become.

第1赤色レーザダイオード51に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な面と第2赤色レーザダイオード52に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角は85°以上95°以下、具体的には90°である。また、第1緑色レーザダイオード53に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な面と第2緑色レーザダイオード54に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角は85°以上95°以下、具体的には90°である。   The angle formed between the plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body included in the first red laser diode 51 and the plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body included in the second red laser diode 52 is 85 ° to 95 °. Specifically, it is 90 °. In addition, an angle formed between a plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body included in the first green laser diode 53 and a plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body included in the second green laser diode 54 is 85 ° to 95 °. It is 90 ° or less, specifically 90 °.

次に、レーザ素子に対する受光素子の配置について、第2緑色レーザダイオード54に対する第4フォトダイオード94の配置を例に説明する。図6は、第2緑色レーザダイオード54の光軸を含むX−Y平面における第2緑色レーザダイオード54、第4フォトダイオード94および第4レンズ84付近の断面図である。また、図7は、第2緑色レーザダイオード54の光軸に沿って第4レンズ84側から第2緑色レーザダイオード54側を見た平面図である。   Next, the arrangement of the light receiving element with respect to the laser element will be described by taking the arrangement of the fourth photodiode 94 with respect to the second green laser diode 54 as an example. FIG. 6 is a cross-sectional view of the vicinity of the second green laser diode 54, the fourth photodiode 94, and the fourth lens 84 in the XY plane including the optical axis of the second green laser diode 54. FIG. 7 is a plan view of the second green laser diode 54 viewed from the fourth lens 84 side along the optical axis of the second green laser diode 54.

図6および図7を参照して、第4フォトダイオード94は、受光面94Aを含む平面Sと第2緑色レーザダイオード54に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な平面Sとのなす角が10°以下となるように配置されている。ここで、受光面94Aを含む平面Sの、平面Sに対する第2緑色レーザダイオード54の光軸に交差する方向への傾斜角(図6に示すZ方向からみた平面Sと平面Sとのなす角)と、受光面94Aを含む平面Sの、平面Sに対する第2緑色レーザダイオード54の光軸に平行な状態での傾斜角(図7に示すY方向から見た平面Sと平面Sとのなす角)との両方が、10°以下となるように、第4フォトダイオード94は配置されている。より具体的には、平面Sおよび平面Sとは、いずれもY−Z平面に平行な面であり、両平面のなす角は0°となっている。 With reference to FIGS. 6 and 7, a fourth photodiode 94 is formed between the plane S 1 and plane S 2 perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body included in the second green laser diode 54 including the light receiving surface 94A It arrange | positions so that an angle may be 10 degrees or less. Here, the plane S 2 comprising a light-receiving surface 94A, the inclination angle in a direction intersecting the optical axis of the second green laser diode 54 with respect to the plane S 1 (plane S 2 and the plane S 1 viewed from the Z direction shown in FIG. 6 And an inclination angle of the plane S 2 including the light receiving surface 94A in a state parallel to the optical axis of the second green laser diode 54 with respect to the plane S 1 (the plane S viewed from the Y direction shown in FIG. 7). both the 2 and the angle between the plane S 1) is such that the 10 ° or less, a fourth photodiode 94 is disposed. More specifically, the plane S 2 and the plane S 1 are both planes parallel to the YZ plane, and the angle formed by both planes is 0 °.

また、第2フォトダイオード92は、上記第4フォトダイオード94と第2緑色レーザダイオード54との配置関係と同様に、受光面92Aを含む平面と第2赤色レーザダイオード52に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な平面とのなす角が10°以下となるように配置されている。さらに、第1フォトダイオード91、第3フォトダイオード93および第5フォトダイオード95は、それぞれ受光面91A,93A,95Aを含む平面と第1赤色レーザダイオード51、第1緑色レーザダイオード53および青色レーザダイオード55に含まれる半導体積層体の積層方向に垂直な平面とのなす角が10°以下となるように配置されている。   In addition, the second photodiode 92 includes a plane including the light receiving surface 92 </ b> A and a semiconductor stacked body included in the second red laser diode 52, similarly to the arrangement relationship between the fourth photodiode 94 and the second green laser diode 54. The angle formed with the plane perpendicular to the stacking direction is 10 ° or less. Further, the first photodiode 91, the third photodiode 93, and the fifth photodiode 95 include a plane including the light receiving surfaces 91A, 93A, and 95A, the first red laser diode 51, the first green laser diode 53, and the blue laser diode, respectively. 55 is disposed so that an angle formed with a plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body included in 55 is 10 ° or less.

次に、本実施の形態における光モジュール1の動作について説明する。図3を参照して、第1赤色レーザダイオード51から出射された赤色の光は、光路Lに沿って進行する。このとき、第1フォトダイオード91の受光面91Aに赤色の光の一部が直接入射する。これにより第1赤色レーザダイオード51から出射された赤色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて第1赤色レーザダイオード51に供給される電力が調整される。第1フォトダイオード91上を通過した赤色の光は、第1レンズ81のレンズ部81Aに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば第1赤色レーザダイオード51から出射された赤色の光がコリメート光に変換される。第1レンズ81においてスポットサイズが変換された赤色の光は、光路Lに沿って進行し、第1フィルタ86に入射する。第1フィルタ86は、赤色の光を反射する波長選択性フィルタである。そのため、第1赤色レーザダイオード51から出射された光は第1フィルタ86において反射されて光路Lに沿って進行する。そして、第1赤色レーザダイオード51から出射された光は、第2フィルタ87、第3フィルタ88、第4フィルタ89および第5フィルタ90を透過して光路L、光路L、光路Lおよび光路Lに沿ってさらに進行し、キャップ40の出射窓41を通って光モジュール1の外部へと出射する。 Next, the operation of the optical module 1 in the present embodiment will be described. Referring to FIG. 3, the red light emitted from the first red laser diode 51 travels along the optical path L 1. At this time, part of the red light directly enters the light receiving surface 91 </ b> A of the first photodiode 91. Thereby, the intensity of the red light emitted from the first red laser diode 51 is grasped, and the first red laser diode 51 is changed based on the difference between the grasped light intensity and the target light intensity to be emitted. The supplied power is adjusted. The red light that has passed over the first photodiode 91 enters the lens portion 81A of the first lens 81, and the spot size of the light is converted. Specifically, for example, red light emitted from the first red laser diode 51 is converted into collimated light. The red light whose spot size has been converted in the first lens 81 travels along the optical path L 1 and enters the first filter 86. The first filter 86 is a wavelength selective filter that reflects red light. Therefore, the light emitted from the first red laser diode 51 travels along the optical path L 2 is reflected at the first filter 86. The light emitted from the first red laser diode 51 passes through the second filter 87, the third filter 88, the fourth filter 89, and the fifth filter 90, and passes through the optical path L 3 , the optical path L 4 , the optical path L 5, and further progress along the optical path L 6, through the exit window 41 of the cap 40 is emitted to the outside of the optical module 1.

第2赤色レーザダイオード52から出射された赤色の光は、光路Lに沿って進行する。このとき、第2フォトダイオード92の受光面92Aに赤色の光の一部が直接入射する。これにより第2赤色レーザダイオード52から出射された赤色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて第2赤色レーザダイオード52に供給される電力が調整される。第2フォトダイオード92上を通過した赤色の光は、第2レンズ82のレンズ部82Aに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば第2赤色レーザダイオード52から出射された赤色の光がコリメート光に変換される。第2レンズ82においてスポットサイズが変換された赤色の光は、光路Lに沿って進行し、第2フィルタ87に入射する。第2フィルタ87は、赤色の光のうち振動方向が横方向(X軸方向)である光を透過し、振動方向が縦方向(Z軸方向)である光を反射する偏波合成フィルタである。一方、第1赤色レーザダイオード51および第2赤色レーザダイオード52からの光の振動方向は、半導体積層体の積層方向に垂直な方向である。すなわち、第1赤色レーザダイオード51からの光の振動方向はX軸方向であり、第2赤色レーザダイオード52からの光の振動方向はZ軸方向である。そのため、第2赤色レーザダイオード52から出射された光は第2フィルタ87において反射されて光路Lに合流する。その結果、第2赤色レーザダイオード52からの赤色の光は第1赤色レーザダイオード51からの赤色の光と合波され、光路Lに沿って進行する。そして、第2赤色レーザダイオード52から出射された光は、第3フィルタ88、第4フィルタ89および第5フィルタ90を透過して光路L、光路Lおよび光路Lに沿ってさらに進行し、キャップ40の出射窓41を通って光モジュール1の外部へと出射する。 Red light emitted from the second red laser diode 52 travels along the optical path L 7. At this time, part of the red light is directly incident on the light receiving surface 92A of the second photodiode 92. Thus, the intensity of the red light emitted from the second red laser diode 52 is grasped, and the second red laser diode 52 is determined based on the difference between the grasped light intensity and the target light intensity to be emitted. The supplied power is adjusted. The red light that has passed over the second photodiode 92 enters the lens portion 82A of the second lens 82, and the spot size of the light is converted. Specifically, for example, red light emitted from the second red laser diode 52 is converted into collimated light. The red light whose spot size has been converted in the second lens 82 travels along the optical path L 7 and enters the second filter 87. The second filter 87 is a polarization beam combining filter that transmits light whose vibration direction is the horizontal direction (X-axis direction) among red light and reflects light whose vibration direction is the vertical direction (Z-axis direction). . On the other hand, the vibration direction of light from the first red laser diode 51 and the second red laser diode 52 is a direction perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body. That is, the vibration direction of light from the first red laser diode 51 is the X-axis direction, and the vibration direction of light from the second red laser diode 52 is the Z-axis direction. Therefore, the light emitted from the second red laser diode 52 merges is reflected at the second filter 87 in the optical path L 3. As a result, the red light from the second red laser diode 52 is red light and combined from the first red laser diode 51 travels along the optical path L 3. The light emitted from the second red laser diode 52 passes through the third filter 88, the fourth filter 89, and the fifth filter 90, and further travels along the optical path L 4 , the optical path L 5 and the optical path L 6. Then, the light is emitted to the outside of the optical module 1 through the emission window 41 of the cap 40.

第1緑色レーザダイオード53から出射された緑色の光は、光路Lに沿って進行する。このとき、第3フォトダイオード93の受光面93Aに緑色の光の一部が直接入射する。これにより第1緑色レーザダイオード53から出射された緑色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて第1緑色レーザダイオード53に供給される電力が調整される。第3フォトダイオード93上を通過した緑色の光は、第3レンズ83のレンズ部83Aに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば第1緑色レーザダイオード53から出射された緑色の光がコリメート光に変換される。第3レンズ83においてスポットサイズが変換された緑色の光は、光路Lに沿って進行し、第3フィルタ88に入射する。第3フィルタ88は、赤色の光を透過し、緑色の光を反射する波長選択性フィルタである。そのため、第1緑色レーザダイオード53から出射された光は第3フィルタ88において反射されて光路Lに合流する。その結果、第1緑色レーザダイオード53からの緑色の光は、第1赤色レーザダイオード51からの赤色の光および第2赤色レーザダイオード52からの赤色の光と合波され、光路Lに沿って進行する。そして、第1緑色レーザダイオード53から出射された光は、第4フィルタ89および第5フィルタ90を透過して光路Lおよび光路Lに沿ってさらに進行し、キャップ40の出射窓41を通って光モジュール1の外部へと出射する。 Green light emitted from the first green laser diode 53 travels along the optical path L 8. At this time, part of the green light directly enters the light receiving surface 93A of the third photodiode 93. Thereby, the intensity of the green light emitted from the first green laser diode 53 is grasped, and the first green laser diode 53 is determined based on the difference between the grasped light intensity and the target light intensity to be emitted. The supplied power is adjusted. The green light that has passed over the third photodiode 93 is incident on the lens portion 83A of the third lens 83, and the spot size of the light is converted. Specifically, for example, green light emitted from the first green laser diode 53 is converted into collimated light. The green light whose spot size has been converted in the third lens 83 travels along the optical path L 8 and enters the third filter 88. The third filter 88 is a wavelength selective filter that transmits red light and reflects green light. Therefore, the light emitted from the first green laser diode 53 merges is reflected in the third filter 88 in the optical path L 4. As a result, green light from the first green laser diode 53 is red light and combined from the red light and the second red laser diode 52 from the first red laser diode 51, along the optical path L 4 proceed. Then, the light emitted from the first green laser diode 53 passes through the fourth filter 89 and the fifth filter 90 and further travels along the optical path L 5 and the optical path L 6 , and passes through the emission window 41 of the cap 40. To the outside of the optical module 1.

第2緑色レーザダイオード54から出射された緑色の光は、光路Lに沿って進行する。このとき、第4フォトダイオード94の受光面94Aに緑色の光の一部が直接入射する。これにより第2緑色レーザダイオード54から出射された緑色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて第2緑色レーザダイオード54に供給される電力が調整される。第4フォトダイオード94上を通過した緑色の光は、第4レンズ84のレンズ部84Aに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば第2緑色レーザダイオード54から出射された緑色の光がコリメート光に変換される。第4レンズ84においてスポットサイズが変換された緑色の光は、光路Lに沿って進行し、第4フィルタ89に入射する。第4フィルタ89は、緑色の光のうち振動方向が横方向(X軸方向)である光を透過し、振動方向が縦方向(Z軸方向)である光を反射する偏波合成フィルタである。一方、第1緑色レーザダイオード53および第2緑色レーザダイオード54からの光の振動方向は、半導体積層体の積層方向に垂直な方向である。すなわち、第1緑色レーザダイオード53からの光の振動方向はX軸方向であり、第2緑色レーザダイオード54からの光の振動方向はZ軸方向である。そのため、第2緑色レーザダイオード54から出射された光は第4フィルタ89において反射されて光路Lに合流する。その結果、第2緑色レーザダイオード54からの緑色の光は第1赤色レーザダイオード51からの赤色の光、第2赤色レーザダイオード52からの赤色の光および第1緑色レーザダイオード53からの緑色の光と合波され、光路Lに沿って進行する。そして、第2緑色レーザダイオード54から出射された光は、第5フィルタ90を透過して光路Lに沿ってさらに進行し、キャップ40の出射窓41を通って光モジュール1の外部へと出射する。 Green light emitted from the second green laser diode 54 travels along the optical path L 9. At this time, a part of green light directly enters the light receiving surface 94A of the fourth photodiode 94. As a result, the intensity of the green light emitted from the second green laser diode 54 is grasped, and the second green laser diode 54 is determined based on the difference between the grasped light intensity and the target light intensity to be emitted. The supplied power is adjusted. The green light that has passed over the fourth photodiode 94 enters the lens portion 84A of the fourth lens 84, and the spot size of the light is converted. Specifically, for example, green light emitted from the second green laser diode 54 is converted into collimated light. The green light whose spot size has been converted by the fourth lens 84 travels along the optical path L 9 and enters the fourth filter 89. The fourth filter 89 is a polarization beam combining filter that transmits light whose vibration direction is the horizontal direction (X-axis direction) out of green light and reflects light whose vibration direction is the vertical direction (Z-axis direction). . On the other hand, the vibration direction of light from the first green laser diode 53 and the second green laser diode 54 is a direction perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body. That is, the vibration direction of light from the first green laser diode 53 is the X-axis direction, and the vibration direction of light from the second green laser diode 54 is the Z-axis direction. Therefore, the light emitted from the second green laser diode 54 joins the optical path L 5 is reflected in the fourth filter 89. As a result, the green light from the second green laser diode 54 is red light from the first red laser diode 51, red light from the second red laser diode 52, and green light from the first green laser diode 53. When are multiplexed, it travels along the optical path L 5. Then, the light emitted from the second green laser diode 54 passes through the fifth filter 90 and further travels along the optical path L 6 , and is emitted to the outside of the optical module 1 through the emission window 41 of the cap 40. To do.

青色レーザダイオード55から出射された青色の光は、光路L10に沿って進行する。このとき、第5フォトダイオード95の受光面95Aに青色の光の一部が直接入射する。これにより青色レーザダイオード55から出射された青色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて青色レーザダイオード55に供給される電力が調整される。第5フォトダイオード95上を通過した青色の光は、第5レンズ85のレンズ部85Aに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば青色レーザダイオード55から出射された青色の光がコリメート光に変換される。第5レンズ85においてスポットサイズが変換された青色の光は、光路L10に沿って進行し、第5フィルタ90に入射する。第5フィルタ90は、赤色の光および緑色の光を透過し、青色の光を反射する波長選択性フィルタである。そのため、青色レーザダイオード55から出射された光は第5フィルタ90において反射されて光路Lに合流する。その結果、青色レーザダイオード55からの青色の光は、第1赤色レーザダイオード51からの赤色の光、第2赤色レーザダイオード52からの赤色の光、第1緑色レーザダイオード53からの緑色の光および第2緑色レーザダイオード54からの緑色の光と合波され、光路Lに沿って進行し、キャップ40の出射窓41を通って光モジュール1の外部へと出射する。 Blue light emitted from the blue laser diode 55 travels along the optical path L 10. At this time, part of the blue light is directly incident on the light receiving surface 95 </ b> A of the fifth photodiode 95. Thereby, the intensity of the blue light emitted from the blue laser diode 55 is grasped, and the electric power supplied to the blue laser diode 55 based on the difference between the grasped light intensity and the target light intensity to be emitted. Is adjusted. The blue light that has passed over the fifth photodiode 95 enters the lens portion 85A of the fifth lens 85, and the spot size of the light is converted. Specifically, for example, blue light emitted from the blue laser diode 55 is converted into collimated light. The blue light whose spot size has been converted by the fifth lens 85 travels along the optical path L 10 and enters the fifth filter 90. The fifth filter 90 is a wavelength selective filter that transmits red light and green light and reflects blue light. Therefore, light emitted from the blue laser diode 55 joins the optical path L 6 is reflected in the fifth filter 90. As a result, the blue light from the blue laser diode 55 is red light from the first red laser diode 51, red light from the second red laser diode 52, green light from the first green laser diode 53, and It is combined with the green light from the second green laser diode 54, travels along the optical path L 6 , and exits the optical module 1 through the exit window 41 of the cap 40.

このようにして、キャップ40の出射窓41から、赤色、緑色および青色の光が合波されて形成された光が出射する。ここで、本実施の形態における光モジュール1では、第1赤色レーザダイオード51、第2赤色レーザダイオード52、第1緑色レーザダイオード53、第2緑色レーザダイオード54および青色レーザダイオード55から出射された光の一部が、それぞれ第1レンズ81、第2レンズ82、第3レンズ83、第4レンズ84および第5レンズ85との間に配置される第1フォトダイオード91、第2フォトダイオード92、第3フォトダイオード93、第4フォトダイオード94および第5フォトダイオード95により直接受光される。そのため、光の強度を精度よく把握し、当該光の強度を高い精度で調整することが可能となっている。   In this manner, the light formed by combining the red, green, and blue light is emitted from the emission window 41 of the cap 40. Here, in the optical module 1 in the present embodiment, the light emitted from the first red laser diode 51, the second red laser diode 52, the first green laser diode 53, the second green laser diode 54, and the blue laser diode 55. Are respectively disposed between the first lens 81, the second lens 82, the third lens 83, the fourth lens 84, and the fifth lens 85, the first photodiode 91, the second photodiode 92, and the second Light is directly received by the third photodiode 93, the fourth photodiode 94, and the fifth photodiode 95. Therefore, it is possible to accurately grasp the light intensity and adjust the light intensity with high accuracy.

さらに、本実施の形態における光モジュール1においては、第2赤色レーザダイオード52および第2緑色レーザダイオード54が、半導体積層体の積層方向に垂直な面と搭載面(X−Y平面)とのなす角が45°以上135°以下、具体的には90°となるように配置される。そして、第2赤色レーザダイオード52および第2緑色レーザダイオード54からの光を受光する第2フォトダイオード92および第4フォトダイオード94が、受光面92A,94Aと半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角が10°以下となるように配置される。   Furthermore, in the optical module 1 according to the present embodiment, the second red laser diode 52 and the second green laser diode 54 are formed by a surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body and a mounting surface (XY plane). It arrange | positions so that an angle may be 45 degrees or more and 135 degrees or less, specifically 90 degrees. The second photodiode 92 and the fourth photodiode 94 that receive the light from the second red laser diode 52 and the second green laser diode 54 are surfaces perpendicular to the light receiving surfaces 92A and 94A and the stacking direction of the semiconductor stacked body. Are arranged so that the angle formed by

半導体積層体を含む端面発光型のレーザ素子である第2赤色レーザダイオード52および第2緑色レーザダイオード54からの出射光は、出射光の光軸に垂直な面において、半導体積層体の積層方向を長径とし、当該積層方向に垂直な方向を短径とする楕円状の形状となる。そのため、第2赤色レーザダイオード52および第2緑色レーザダイオード54が、上記積層方向に垂直な面と上記搭載面とのなす角が45°以上135°以下となるように傾けて配置された場合に、受光面92A,94Aと上記積層方向に垂直な面とのなす角が10°以下となるように第2フォトダイオード92および第4フォトダイオード94を第2赤色レーザダイオード52および第2緑色レーザダイオード54に合わせて傾けて配置することにより、レーザ光の長径側の光を受光面92A,94Aにおいて受光させることができる。その結果、第2赤色レーザダイオード52および第2緑色レーザダイオード54から第2レンズ82および第4レンズ84に向かう光を大きくカットすることなく受光面92A,94Aに十分な光量を入射させ、光の強度を精度よく把握することができる。   The light emitted from the second red laser diode 52 and the second green laser diode 54, which are edge-emitting laser elements including the semiconductor stacked body, has a stacking direction of the semiconductor stacked body in a plane perpendicular to the optical axis of the emitted light. It has an elliptical shape with a major axis and a minor axis in the direction perpendicular to the stacking direction. Therefore, when the second red laser diode 52 and the second green laser diode 54 are arranged so as to be inclined so that an angle formed by a surface perpendicular to the stacking direction and the mounting surface is 45 ° or more and 135 ° or less. The second photodiode 92 and the fourth photodiode 94 are made the second red laser diode 52 and the second green laser diode so that the angle formed between the light receiving surfaces 92A and 94A and the plane perpendicular to the stacking direction is 10 ° or less. By inclining the lens 54 in accordance with 54, the light on the long diameter side of the laser light can be received by the light receiving surfaces 92A and 94A. As a result, a sufficient amount of light is incident on the light receiving surfaces 92A and 94A without largely cutting the light from the second red laser diode 52 and the second green laser diode 54 toward the second lens 82 and the fourth lens 84, The strength can be accurately grasped.

以上のように、光モジュール1は、レーザ素子から出射される光の強度を精度よく把握し、高い精度で調整することが可能な光モジュールとなっている。   As described above, the optical module 1 is an optical module that can accurately grasp the intensity of light emitted from the laser element and adjust it with high accuracy.

なお、上記サブマウントは、サブマウント上に搭載される素子等に熱膨張係数が近い材料からなるものとされ、たとえばAlN、SiC、Si、ダイヤモンドなどからなるものとすることができる。また、ステムおよびキャップを構成する材料としては、たとえば熱伝導率の高い材料である鉄、銅などを採用してもよいし、AlN、CuW、CuMoなどを採用してもよい。また、上記実施の形態においては、5個のレーザ素子からの光が合波される場合について説明したが、レーザ素子の数は、光モジュールの用途に応じて任意に設定することができる。   The submount is made of a material having a thermal expansion coefficient close to that of an element mounted on the submount, and can be made of, for example, AlN, SiC, Si, diamond, or the like. Moreover, as a material which comprises a stem and a cap, iron, copper, etc. which are materials with high heat conductivity may be employ | adopted, for example, AlN, CuW, CuMo, etc. may be employ | adopted. Moreover, although the case where the light from five laser elements was combined was demonstrated in the said embodiment, the number of laser elements can be arbitrarily set according to the use of an optical module.

また、上記実施の形態においては、第1赤色レーザダイオード51および第1緑色レーザダイオード53の半導体積層体の積層方向に垂直な面とベース板60の搭載面(X−Y平面)とのなす角が0°であり、第2赤色レーザダイオード52および第2緑色レーザダイオード54の半導体積層体の積層方向に垂直な面とベース板60の搭載面(X−Y平面)とのなす角が90°であって、同色のレーザ光が偏波合成フィルタにより合波される例について説明したが、レーザ素子の配置はこれに限られない。たとえば、第1赤色レーザダイオード51および第1緑色レーザダイオード53の半導体積層体の積層方向に垂直な面とベース板60の搭載面(X−Y平面)とのなす角が45°であり、第2赤色レーザダイオード52および第2緑色レーザダイオード54の半導体積層体の積層方向に垂直な面とベース板60の搭載面(X−Y平面)とのなす角が135°であって、同色のレーザ光が偏波合成フィルタにより合波されてもよい。   In the above embodiment, the angle formed by the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stack of the first red laser diode 51 and the first green laser diode 53 and the mounting surface (XY plane) of the base plate 60. Is 0 °, and the angle formed by the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stack of the second red laser diode 52 and the second green laser diode 54 and the mounting surface (XY plane) of the base plate 60 is 90 °. However, although an example in which laser beams of the same color are combined by the polarization combining filter has been described, the arrangement of the laser elements is not limited to this. For example, the angle formed by the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacks of the first red laser diode 51 and the first green laser diode 53 and the mounting surface (XY plane) of the base plate 60 is 45 °. The angle formed by the surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stack of the two red laser diodes 52 and the second green laser diode 54 and the mounting surface (XY plane) of the base plate 60 is 135 °, and lasers of the same color The light may be combined by a polarization combining filter.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive in any aspect. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

本願の光モジュールは、レーザ素子から出射される光の強度を高い精度で調整することが求められる光モジュールに、特に有利に適用され得る。   The optical module of the present application can be applied particularly advantageously to an optical module that is required to adjust the intensity of light emitted from a laser element with high accuracy.

1 光モジュール
10 ステム
10A,10B 主面
20 光形成部
30 電子冷却モジュール
32 放熱板
33 半導体柱
40 キャップ
41 出射窓
45 リードピン
51 第1赤色レーザダイオード
52 第2赤色レーザダイオード
53 第1緑色レーザダイオード
54 第2緑色レーザダイオード
55 青色レーザダイオード
60 ベース板
60A 搭載面
60B 主面
61 第1チップ搭載領域
62 第2チップ搭載領域
63 第3チップ搭載領域
64 第4チップ搭載領域
65 第5チップ搭載領域
66 第2フォトダイオード支持部
67 第4フォトダイオード支持部
71 第1サブマウント
72 第2サブマウント
73 第3サブマウント
74 第4サブマウント
75 第5サブマウント
81 第1レンズ
81A,82A,83A,84A,85A レンズ部
81B 第1レンズ支持部
82 第2レンズ
82B 第2レンズ支持部
83 第3レンズ
83B 第3レンズ支持部
84 第4レンズ
84B 第4レンズ支持部
85 第5レンズ
85B 第5レンズ支持部
86 第1フィルタ
86B 第1フィルタ支持部
87 第2フィルタ
87B 第2フィルタ支持部
88 第3フィルタ
88B 第3フィルタ支持部
89 第4フィルタ
89B 第4フィルタ支持部
90 第5フィルタ
90B 第5フィルタ支持部
91 第1フォトダイオード
91A,92A,93A,94A,95A 受光面
92 第2フォトダイオード
93 第3フォトダイオード
94 第4フォトダイオード
95 第5フォトダイオード
110 基板、
110A,110B 主面
120 半導体層
120A 前端面
120B 後端面
121 バッファ層
121A 主面
122 n側クラッド層
122A 主面
123 n側ガイド層
123A 主面
124 活性層
124A 主面
125 p側ガイド層
125A 主面
126 ブロック層
126A 主面
127 p側ガイド層
127A 主面
128 p側クラッド層
128A 主面
129 コンタクト層
129A 主面
131 絶縁膜
131A 開口部
141 p側電極
142 n側電極
151 溝部
152 リッジ部
160 前側誘電体多層膜
170 後側誘電体多層膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical module 10 Stem 10A, 10B Main surface 20 Light formation part 30 Electronic cooling module 32 Heat sink 33 Semiconductor pillar 40 Cap 41 Output window 45 Lead pin 51 1st red laser diode 52 2nd red laser diode 53 1st green laser diode 54 Second green laser diode 55 Blue laser diode 60 Base plate 60A Mounting surface 60B Main surface 61 First chip mounting area 62 Second chip mounting area 63 Third chip mounting area 64 Fourth chip mounting area 65 Fifth chip mounting area 66 2 photodiode support portion 67 4th photodiode support portion 71 1st submount 72 2nd submount 73 3rd submount 74 4th submount 75 5th submount 81 1st lenses 81A, 82A, 83A, 84A, 85A Lens unit 81B first Second support 82 second lens 82B second lens support 83 third lens 83B third lens support 84 fourth lens 84B fourth lens support 85 fifth lens 85B fifth lens support 86 first filter 86B first Filter support portion 87 Second filter 87B Second filter support portion 88 Third filter 88B Third filter support portion 89 Fourth filter 89B Fourth filter support portion 90 Fifth filter 90B Fifth filter support portion 91 First photodiode 91A, 92A, 93A, 94A, 95A Light-receiving surface 92 Second photodiode 93 Third photodiode 94 Fourth photodiode 95 Fifth photodiode 110 Substrate,
110A, 110B Main surface 120 Semiconductor layer 120A Front end surface 120B Rear end surface 121 Buffer layer 121A Main surface 122 n-side cladding layer 122A main surface 123 n-side guide layer 123A main surface 124 active layer 124A main surface 125 p-side guide layer 125A main surface 126 Block layer 126A Main surface 127 p-side guide layer 127A main surface 128 p-side cladding layer 128A main surface 129 contact layer 129A main surface 131 insulating film 131A opening 141 p-side electrode 142 n-side electrode 151 groove 152 ridge 160 front dielectric Body multilayer film 170 Rear dielectric multilayer film

Claims (5)

光を形成する光形成部と、
前記光形成部からの光を透過する出射窓を有し、前記光形成部を取り囲むように配置される保護部材と、を備え、
前記光形成部は、
ベース部材と、
前記ベース部材の搭載面上に搭載され、半導体積層体を含む端面発光型のレーザ素子と、
前記ベース部材上に搭載され、前記レーザ素子から出射される光のスポットサイズを変換するレンズと、
前記ベース部材上に搭載され、前記レーザ素子の光の出射方向において前記レーザ素子と前記レンズとの間に配置され、前記レーザ素子からの光を直接受光する受光素子と、を含み、
前記レーザ素子は、前記レーザ素子からの光の進行方向と前記搭載面とのなす角が10°以下であり、かつ前記半導体積層体の積層方向に垂直な面と前記搭載面とのなす角が45°以上135°以下となるように配置され、
前記受光素子は、受光面と前記半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角が10°以下となるように配置される、光モジュール。
A light forming part for forming light;
A protective member that has an exit window that transmits light from the light forming portion and is disposed so as to surround the light forming portion,
The light forming part is
A base member;
An edge-emitting laser element mounted on the mounting surface of the base member and including a semiconductor laminate;
A lens mounted on the base member and converting a spot size of light emitted from the laser element;
A light receiving element mounted on the base member, disposed between the laser element and the lens in the light emitting direction of the laser element, and directly receiving light from the laser element;
In the laser element, an angle formed between a traveling direction of light from the laser element and the mounting surface is 10 ° or less, and an angle formed between a surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body and the mounting surface is It is arranged to be 45 degrees or more and 135 degrees or less,
The said light receiving element is an optical module arrange | positioned so that the angle | corner which a light receiving surface and the surface perpendicular | vertical to the lamination direction of the said semiconductor laminated body make may be 10 degrees or less.
前記半導体積層体の積層方向に垂直な面と前記搭載面とのなす角は85°以上95°以下である、請求項1に記載の光モジュール。   2. The optical module according to claim 1, wherein an angle formed by a surface perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stacked body and the mounting surface is 85 ° or more and 95 ° or less. 前記光形成部は、
前記ベース部材上に搭載される前記レーザ素子を含む複数のレーザ素子と、
前記ベース部材上に搭載され、前記複数のレーザ素子のそれぞれに対応して配置される前記レンズを含む複数のレンズと、
前記ベース部材上に搭載され、前記複数のレーザ素子に対応して配置される前記受光素子を含む複数の受光素子と、
前記ベース部材上に搭載され、前記複数のレーザ素子からの光を合波するフィルタと、を含む、請求項1または請求項2に記載の光モジュール。
The light forming part is
A plurality of laser elements including the laser element mounted on the base member;
A plurality of lenses including the lens mounted on the base member and disposed corresponding to each of the plurality of laser elements;
A plurality of light receiving elements mounted on the base member and including the light receiving elements disposed corresponding to the plurality of laser elements;
The optical module according to claim 1, further comprising: a filter mounted on the base member and configured to multiplex light from the plurality of laser elements.
前記複数のレーザ素子は、発振波長の差が10nm以下である第1レーザ素子および第2レーザ素子を含み、
前記第1レーザ素子に含まれる前記半導体積層体の積層方向に垂直な面と前記第2レーザ素子に含まれる前記半導体積層体の積層方向に垂直な面とのなす角は85°以上95°以下であり、
前記第1レーザ素子からの光と前記第2レーザ素子からの光は、偏波合成フィルタである前記フィルタによって合波される、請求項3に記載の光モジュール。
The plurality of laser elements include a first laser element and a second laser element having a difference in oscillation wavelength of 10 nm or less,
An angle formed by a plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stack included in the first laser element and a plane perpendicular to the stacking direction of the semiconductor stack included in the second laser element is 85 ° or more and 95 ° or less. And
The optical module according to claim 3, wherein the light from the first laser element and the light from the second laser element are combined by the filter that is a polarization beam combining filter.
前記複数のレーザ素子は、赤色の光を出射する前記レーザ素子、緑色の光を出射する前記レーザ素子および青色の光を出射する前記レーザ素子を含む、請求項3または請求項4に記載の光モジュール。   5. The light according to claim 3, wherein the plurality of laser elements include the laser element that emits red light, the laser element that emits green light, and the laser element that emits blue light. module.
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