JP2019079906A - Semiconductor laser array light source and optical fiber coupling module, and manufacturing method of semiconductor laser array light source - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体レーザアレイ光源および当該光源を用いた光ファイバ結合モジュールに関し、特に、比較的小さい電流を流して駆動することのできる半導体レーザアレイ光源と光ファイバ結合モジュールに関するものである。 The present invention relates to a semiconductor laser array light source and an optical fiber coupling module using the light source, and more particularly to a semiconductor laser array light source and an optical fiber coupling module which can be driven with a relatively small current flow.
ヒートシンク上に複数の半導体レーザ素子を有する半導体レーザアレイ光源は、高出力レーザとして用いられている。 A semiconductor laser array light source having a plurality of semiconductor laser elements on a heat sink is used as a high power laser.
従来の高出力レーザの一例として、半導体基板、１つのｐ電極および１つのｎ電極を有し、半導体基板の端面において複数の発光点（発光領域ともいう）が等間隔に横に並び、それぞれの発光点から光が出力されるように構成された、半導体レーザアレイが知られている。この構成において、それらの複数の発光点からのレーザ光を同時に光ファイバ等に集光するために、複数の集光レンズとアレイ型光学部品を含む集光光学系が使われている（例えば、特許文献１）。 As an example of a conventional high power laser, it has a semiconductor substrate, one p electrode and one n electrode, and a plurality of light emitting points (also referred to as light emitting regions) are arranged side by side at equal intervals on the end face of the semiconductor substrate A semiconductor laser array configured to emit light from a light emitting point is known. In this configuration, a condensing optical system including a plurality of condensing lenses and an array type optical component is used to condense laser light from the plurality of light emitting points simultaneously on an optical fiber or the like (for example, Patent Document 1).
従来の高出力レーザの別の例として、それぞれが１つの発光点を有する独立した半導体レーザ素子を複数個、ヒートシンク上にアレイ状に、等間隔かつ発光面が揃うように一列に固定するように構成された、半導体レーザアレイが知られている。この構成においては、それらの複数の発光点からのレーザ光を同時に光ファイバ等に集光するために、コリメートレンズと集光レンズを含む集光光学系が使われている（例えば、特許文献２）。 As another example of the conventional high-power laser, a plurality of independent semiconductor laser devices each having one light emitting point are fixed in an array on the heat sink in a row so that the light emitting surfaces are equally spaced. Semiconductor laser arrays configured are known. In this configuration, a focusing optical system including a collimating lens and a focusing lens is used to simultaneously focus laser beams from the plurality of light emitting points on an optical fiber or the like (for example, Patent Document 2) ).
加えて、一つの基板にアレイ状に配列された複数の半導体レーザ素子が形成されてなる半導体レーザ素子バーを、支持板上に固着した後に、支持板（サブマウント）上において半導体レーザ素子バーを基板とともに個々の半導体レーザ素子に分離させる、半導体レーザ発光装置が提案されている（例えば、特許文献３）。 In addition, after the semiconductor laser element bar formed by forming a plurality of semiconductor laser elements arranged in an array on one substrate is fixed on the support plate, the semiconductor laser element bar is mounted on the support plate (submount) There has been proposed a semiconductor laser light emitting device which is separated into individual semiconductor laser elements together with a substrate (for example, Patent Document 3).
さらに、２個以上の発光点を有する半導体レーザアレイを、複数個、縦方向へかつ階段状に配置し、個々の半導体レーザアレイの直後にコリメータレンズを配置し、コリメートされた光を１つの集光レンズで集光して光ファイバに光結合する、半導体レーザモジュールが提案されている（例えば、特許文献４）。 Furthermore, a plurality of semiconductor laser arrays having two or more light emitting points are vertically arranged in a step-like manner, and a collimator lens is disposed immediately after each semiconductor laser array to collect collimated light into one A semiconductor laser module has been proposed in which light is collected by an optical lens and optically coupled to an optical fiber (for example, Patent Document 4).
他方、放熱体（ヒートシンク）上に、互いに独立して複数の支持板（サブマウント）を設け、複数の半導体レーザ素子の各々を、各支持板上に個別に配置し、複数の半導体レーザ素子を電気的に直列に接続する、半導体レーザアレイが提案されている（例えば、特許文献５）。 On the other hand, a plurality of support plates (submounts) are provided independently of each other on a heat sink (heat sink), and each of a plurality of semiconductor laser devices is individually disposed on each support plate, and a plurality of semiconductor laser devices are arranged. A semiconductor laser array electrically connected in series has been proposed (e.g., Patent Document 5).
特許文献１−４が開示する半導体レーザアレイにおいては、複数の発光点が電気的に並列に接続される。このため、各発光点において所望の光出力を得るために必要な駆動電流は、素子の数に比例して増大し、例えば、素子全体で５０Ａを超える大電流を入力端子に供給して半導体レーザアレイを駆動する必要がある場合がある。このような大電流駆動が必要とされる場合、発熱を避けるために太い芯線のケーブルを使用しなければならない。しかし、このようなケーブルは高価であるだけでなく、固くて可撓性に欠けるために、取り回しがしにくいという問題がある。加えて、大電流が流れる入力／出力端子に、厚い金属端子と固定用の大型のネジを使用し、また、一般的に高価な大電流容量の電源装置を使用しなければならない。これら大電流駆動の問題は、半導体レーザアレイ光源の設計上および組立上の制限となっていた。 In the semiconductor laser array disclosed in Patent Literature 1-4, a plurality of light emitting points are electrically connected in parallel. Therefore, the drive current required to obtain a desired light output at each light emitting point increases in proportion to the number of elements, and for example, a large current exceeding 50 A in the entire element is supplied to the input terminal to drive the semiconductor laser It may be necessary to drive the array. When such high current drive is required, thick cored cables must be used to avoid heat generation. However, such cables are not only expensive but also hard and inflexible, which makes them difficult to handle. In addition, it is necessary to use thick metal terminals and large fixing screws for input / output terminals through which a large current flows, and generally use an expensive high-current capacity power supply. These high current drive problems have limited the design and assembly of semiconductor laser array light sources.
また、特許文献３が開示する半導体レーザ発光装置においては、複数の発光点の間隔が揃い発光面も揃った一体化された半導体レーザ素子バーが、支持板すなわちサブマウント上に固着され、次いでエッチングにより、素子間の半導体層が部分的に除去されて個々の半導体レーザ素子に分離される。この方法によると、分離された複数の半導体レーザ素子を、各発光点の位置およびレーザ光の出射方向が揃えられた状態にすることができる。しかしながら、複数の半導体レーザ素子が電気的に並列に接続されているため、依然として上記した大電流駆動の問題を解決することができない。 Further, in the semiconductor laser light emitting device disclosed in Patent Document 3, an integrated semiconductor laser element bar in which the intervals of the plurality of light emitting points are uniform and the light emitting surface is also uniform is fixed on the support plate or submount and then etched. Thus, the semiconductor layers between the elements are partially removed and separated into individual semiconductor laser elements. According to this method, the plurality of separated semiconductor laser devices can be brought into a state in which the positions of the light emitting points and the emission direction of the laser light are aligned. However, since the plurality of semiconductor laser devices are electrically connected in parallel, the problem of the large current drive described above can not be solved.
一方、特許文献５が開示する半導体レーザアレイにおいては、複数の半導体レーザ素子を電気的に直列に接続することにより、少ない電流での駆動を可能としている。しかし、放熱体上に互いに独立して複数のサブマウントを設け、複数の半導体レーザ素子の各々を、各サブマウント上に個別に配置する構成であるため、構成部品の数が多いだけでなく、複数の半導体レーザ素子のアラインメント（素子間の間隔、発光面の位置、傾き）を厳密に行うことが難しいという問題がある。 On the other hand, in the semiconductor laser array disclosed in Patent Document 5, driving with a small current is enabled by electrically connecting a plurality of semiconductor laser elements in series. However, since the plurality of submounts are provided independently of each other on the heat dissipation body, and each of the plurality of semiconductor laser devices is individually disposed on each submount, the number of component parts is not only large. There is a problem that it is difficult to exactly align the plurality of semiconductor laser devices (the distance between the devices, the position of the light emitting surface, the inclination).
通常、電気伝導性および熱伝導性を考慮して、半導体レーザ素子とサブマウントと、サブマウントと放熱体とは、それぞれはんだで接合される。しかし、サブマウントを含む半導体レーザ素子をアラインメントしながら放熱体上に一つずつ固定する方法により、半導体レーザアレイを組み立てる場合、その組み立て工程中に、調整済みのアラインメントにミスアラインメントが生じる可能性があるという問題がある。これは、はんだ接合のための加熱と冷却が、素子の数だけ繰り返される際に、アラインメントが済んでいる半導体レーザ素子を放熱体に固定しているはんだが熱で溶融し、素子がわずかに動くことによる。 Usually, the semiconductor laser element and the submount, and the submount and the heat sink are respectively joined by solder in consideration of electrical conductivity and thermal conductivity. However, in the case of assembling a semiconductor laser array by the method of fixing the semiconductor laser elements including the submount one by one on the heat dissipation body while aligning, misalignment of the adjusted alignment may occur during the assembling process. There is a problem of being there. This is because when the heating and cooling for solder bonding are repeated by the number of elements, the solder fixing the aligned semiconductor laser element to the heat sink melts by heat and the elements move slightly It depends.
したがって、本発明は、このような従来技術の問題を解決しようとするものであり、低電流駆動であっても高出力かつ高精度のレーザ光を発生することができ、また、構成部品と組み立て工程に起因する生産コストを低減することのできる、半導体レーザアレイ光源およびファイバ結合モジュールを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is intended to solve such problems of the prior art, and can generate high-power and high-precision laser light even with low current drive, and can be assembled with components. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser array light source and a fiber coupling module capable of reducing the production cost resulting from the process.
また、本発明は、低電流駆動の半導体レーザアレイ光源を、少ない構成部品と少ない工程で安定して高精度に製造することのできる、半導体レーザアレイ光源の製造方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor laser array light source capable of manufacturing a low current drive semiconductor laser array light source stably and accurately with a small number of components and a small number of steps. .
上記した課題の一つ目を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
半導体レーザアレイ光源であって、放熱体と、前記放熱体上に配置された絶縁性のサブマウントであって、前記サブマウントの少なくとも上面に導電層を有する、サブマウントと、前記導電層上に配置された、複数の発光点を有する半導体レーザアレイと、複数の溝であって、前記サブマウント上において前記導電層および前記半導体レーザアレイを発光点別に分離して、互いに電気的に絶縁された発光点別の複数の半導体レーザ素子を形成する、複数の溝と、前記複数の半導体レーザ素子を電気的に直列に接続する配線とを含む。
In order to solve one of the problems described above, the present invention has the following configuration.
A semiconductor laser array light source, comprising: a heat sink, an insulating submount disposed on the heat sink, the submount having a conductive layer on at least an upper surface of the submount; A semiconductor laser array having a plurality of light emitting points and a plurality of grooves, wherein the conductive layer and the semiconductor laser array are separated according to the light emitting points on the submount and electrically isolated from each other A plurality of grooves for forming a plurality of semiconductor laser elements for each light emitting point, and a wire electrically connecting the plurality of semiconductor laser elements in series are included.
本発明の半導体レーザアレイ光源の好ましい実施形態の一つにおいて、前記複数の溝の各々は、断面略矩形状であり、溝底に前記サブマウントの絶縁性母材が露出する深さを有すると良い。 In one of the preferred embodiments of the semiconductor laser array light source according to the present invention, each of the plurality of grooves has a substantially rectangular cross section, and the groove base has a depth to which the insulating base material of the submount is exposed. good.
また、本発明の半導体レーザアレイ光源の好ましい実施形態の一つにおいて、前記導電層は、Ｃｕ層と、該Ｃｕ層上に形成された金属薄膜であってＴｉ、Ｐｔ、Ａｕのうちの１つまたは複数から構成された金属薄膜とを含むと良い。 Further, in one of the preferred embodiments of the semiconductor laser array light source according to the present invention, the conductive layer is a Cu layer and a metal thin film formed on the Cu layer, and one of Ti, Pt and Au. Or a plurality of metal thin films may be included.
さらに、本発明の半導体レーザアレイ光源の好ましい実施形態の一つにおいて、前記複数の溝の各々は、隣り合う発光点の中心を結ぶ線分の中点を横切ると良い。 Furthermore, in one of the preferred embodiments of the semiconductor laser array light source according to the present invention, each of the plurality of grooves may cross a midpoint of a line segment connecting centers of adjacent light emitting points.
また、本発明の半導体レーザアレイ光源の好ましい実施形態の一つにおいて、前記複数の溝は、ダイシング溝であると良い。 Further, in one of the preferred embodiments of the semiconductor laser array light source according to the present invention, the plurality of grooves may be dicing grooves.
本発明の光ファイバ結合モジュールは、上記した半導体レーザアレイ光源と、前記半導体レーザアレイ光源からの光を集光し光ファイバの入射端に導く集光レンズ系と、を含むと良い。 The optical fiber coupling module of the present invention preferably includes the above-described semiconductor laser array light source, and a condensing lens system which condenses the light from the semiconductor laser array light source and guides the light to the incident end of the optical fiber.
また、本発明の半導体レーザアレイ光源の製造方法は、少なくとも上面に導電層を有する絶縁性のサブマウントを、放熱体上に配置するステップと、前記導電層上に、複数の発光点を有する半導体レーザアレイを接合するステップと、前記サブマウント上において前記導電層および前記半導体レーザアレイを発光点別に分離する複数の溝を形成するステップと、前記発光点別の複数の半導体レーザ素子を電気的に直列に接続するステップとを含むと良い。 In the method of manufacturing a semiconductor laser array light source according to the present invention, a step of disposing an insulating submount having a conductive layer at least on the upper surface on a heat sink, and a semiconductor having a plurality of light emitting points on the conductive layer. Electrically connecting a laser array, forming a plurality of grooves separating the conductive layer and the semiconductor laser array on the submount by the light emission point, and electrically connecting the plurality of semiconductor laser devices for the light emission point It is preferable to include the step of connecting in series.
さらに、本発明の半導体レーザアレイ光源の製造方法の好ましい実施形態の一つにおいて、前記複数の溝を形成するステップは、断面略矩形状の溝を形成するステップを含むと良い。 Furthermore, in one of the preferred embodiments of the method of manufacturing a semiconductor laser array light source according to the present invention, the step of forming the plurality of grooves may include the step of forming a groove having a substantially rectangular cross section.
また、本発明の半導体レーザアレイ光源の製造方法の好ましい実施形態の一つにおいて、前記複数の溝を形成するステップは、溝底に前記サブマウントの絶縁性母材が露出する深さにダイシングするステップを含むと良い。 In one of the preferred embodiments of the method of manufacturing a semiconductor laser array light source according to the present invention, the step of forming the plurality of grooves is performed by dicing to a depth where the insulating base material of the submount is exposed at the groove bottom. It is good to include a step.
さらに、本発明の半導体レーザアレイ光源の製造方法の好ましい実施形態の一つにおいて、前記複数の溝の各々は、隣り合う発光点の中心を結ぶ線分の中点を横切ると良い。 Furthermore, in one of the preferred embodiments of the method of manufacturing a semiconductor laser array light source according to the present invention, each of the plurality of grooves may cross a midpoint of a line segment connecting centers of adjacent light emitting points.
本発明によると、複数の溝が、サブマウント上において導電層と当該導電層上の半導体レーザアレイを発光点別に分離して、互いに電気的に絶縁（アイソレート）された発光点別の複数の半導体レーザ素子を形成する。したがって、互いに電気的に絶縁された複数の半導体レーザ素子が、単一のサブマウント上で、発光点の位置およびレーザ光の出射方向が揃えられた状態で配置されている構造を、ダイシング等の簡易な工程を経て容易に得ることができる。 According to the present invention, the plurality of grooves separates the conductive layer and the semiconductor laser array on the conductive layer on the submount according to the light emitting points, and the plurality of light emitting points are electrically isolated from each other. A semiconductor laser device is formed. Therefore, a structure in which a plurality of semiconductor laser elements electrically isolated from each other are arranged in a state in which the position of the light emitting point and the emission direction of the laser light are aligned on a single submount is It can be easily obtained through a simple process.
単一のサブマウント上で分離された各導電層は、各半導体レーザ素子の一方の電極（ｐ電極またはｎ電極）として用いることができる。したがって、そこに配線の一端を接合し、他端を隣り合う半導体レーザ素子の他方の電極（ｎ電極またはｐ電極）に接合すれば、低電流駆動が可能な半導体レーザアレイ光源を実現することができる。このとき、発光点の数だけサブマウントを複数個用意することや、複数のサブマウントを個別に固定する工程は不要であるため、構成部品数および組み立て工程が少なくて済む。したがって、構成部品と組み立て工程に起因する生産コストを低減することができる。 Each conductive layer separated on a single submount can be used as one electrode (p electrode or n electrode) of each semiconductor laser device. Therefore, a semiconductor laser array light source capable of low current drive can be realized by bonding one end of the wiring thereto and bonding the other end to the other electrode (n electrode or p electrode) of the adjacent semiconductor laser element. it can. At this time, it is not necessary to prepare a plurality of submounts as many as the number of light emitting points or to separately fix the plurality of submounts, so the number of component parts and the number of assembly steps can be reduced. Therefore, the production cost resulting from the component parts and the assembly process can be reduced.
互いに独立した複数のサブマウントを個別に放熱体上に配置し固定する従来技術においては、複数の半導体レーザ素子のアラインメントを厳密に行うことが難しいだけでなく、構成部品数および組み立て工程が多いために高コストであった。また、半導体レーザアレイをエッチングにより複数の半導体レーザ素子に分離する従来技術においては、分離後も複数の半導体レーザ素子は電気的に並列に接続された状態を保つよう構成されているため、低電流駆動させることができなかった。本発明は、かかる従来技術の課題を悉く解決することができるものである。 In the prior art in which a plurality of mutually independent submounts are individually arranged and fixed on the heat sink, it is difficult not only to precisely align the plurality of semiconductor laser elements, but also because the number of components and the number of assembly steps are large. It was expensive. Further, in the prior art in which the semiconductor laser array is separated into a plurality of semiconductor laser elements by etching, the plurality of semiconductor laser elements are configured to be electrically connected in parallel even after the separation, and therefore low current I could not drive it. The present invention can solve the problems of the prior art.
上記した本発明の目的および利点並びに他の目的および利点は、以下の実施の形態の説明を通じてより明確に理解される。もっとも、以下に記述する実施の形態は例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。 The objects and advantages of the present invention described above, as well as other objects and advantages, will be more clearly understood through the following description of the embodiments. However, the embodiment described below is an exemplification, and the present invention is not limited to this.
以下、本発明による半導体レーザアレイ光源の好ましい実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a semiconductor laser array light source according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１および図２を参照して、半導体レーザアレイ光源１０は、ヒートシンク２０と、ヒートシンク２０上に配置された絶縁性のサブマウント２１と、サブマウント２１上に形成された導電層２２と、導電層２２上に配置された、複数の発光点を有する半導体レーザアレイ２３とを含む。本例において、半導体レーザアレイ２３は８つの発光点を有するが、これは一例であって任意の数の発光点を有して良い。複数の溝２４は、サブマウント２１上において導電層２２および半導体レーザアレイ２３を発光点別に分離する。サブマント２１上には、発光点別に分離された導電層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈをｐ電極とし、発光点別に分離された素子の表面に設けられた電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈをｎ電極とする、互いに電気的に絶縁された発光点別の複数の半導体レーザ素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈが形成されている。 1 and 2, the semiconductor laser array light source 10 comprises a heat sink 20, an insulating submount 21 disposed on the heat sink 20, a conductive layer 22 formed on the submount 21, and a conductive layer And a semiconductor laser array 23 having a plurality of light emitting points disposed on the layer 22. In the present embodiment, the semiconductor laser array 23 has eight light emitting points, but this is an example and may have any number of light emitting points. The plurality of grooves 24 separate the conductive layer 22 and the semiconductor laser array 23 on the submount 21 according to light emitting points. On the submount 21, the conductive layers 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g, and 22h separated for each light emitting point are p electrodes, and an electrode 12a provided on the surface of the element separated for each light emitting point, A plurality of semiconductor laser elements 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, and 10h electrically isolated from each other and electrically isolated from one another, wherein 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, and 12h are n electrodes. Is formed.
複数の半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈは、配線２５により直列に接続されている。具体的には、半導体レーザ素子１０ａの電極１２ａと、半導体レーザ素子１０ａに隣り合う半導体レーザ素子１０ｂの分離された導電層（ｐ電極）２２ｂとが、配線２５で電気的に接続されると良い。以下同様にして、半導体レーザ素子１０ｂから半導体レーザ素子１０ｈまでが、配線で電気的に接続されると良い。また、半導体レーザ素子１０ａの分離された導電層（ｐ電極）２２ａとｐ側電極端子２６とが、配線で電気的に接続され、半導体レーザ素子１０ｈの表面の電極１２ｈとｎ側電極端子２７とが配線で電気的に接続されている。 The plurality of semiconductor laser devices 10 a to 10 h are connected in series by a wire 25. Specifically, it is preferable that the electrode 25a of the semiconductor laser device 10a and the conductive layer (p electrode) 22b of the semiconductor laser device 10b adjacent to the semiconductor laser device 10a be electrically connected by the wiring 25. . Likewise, it is preferable that the semiconductor laser element 10b to the semiconductor laser element 10h be electrically connected by wiring. In addition, the separated conductive layer (p electrode) 22a of the semiconductor laser element 10a and the p-side electrode terminal 26 are electrically connected by a wire, and the electrode 12h on the surface of the semiconductor laser element 10h and the n-side electrode terminal 27 Are electrically connected by wiring.
図３を参照して、半導体レーザ素子１０ｂは、端面発光型の半導体レーザ素子であると良い。図示の例において、基板１０２の一方の面（上面）にｎ電極１０１を有し、基板１０２の他方の面（下面）に半導体積層構造１０３−１０８、および最下部のｐ電極１１０からなるレーザ構造部を有している。 Referring to FIG. 3, the semiconductor laser device 10 b is preferably an edge-emitting semiconductor laser device. In the illustrated example, a laser structure having an n electrode 101 on one surface (upper surface) of the substrate 102 and semiconductor laminated structures 103 to 108 on the other surface (lower surface) of the substrate 102 and a lowermost p electrode 110 Have a department.
半導体レーザ素子１０ｂは、例えばｎ型ＧａＡｓ基板１０２の他方の面（下面）側に半導体積層構造を有し、この半導体積層構造は、例えば基板１０２側から順に、ｎ側クラッド層１０３、ｎ側ガイド層１０４、活性層１０５、ｐ側ガイド層１０６、ｐ側クラッド層１０７およびｐ側キャップ層１０８から構成されている。基板１０２の一方の面（上面）側に設けられたｎ電極１０１は、隣り合う半導体レーザ素子１０ｃが実装されているサブマウント２１上の分離された導電層（ｐ電極）２２ｃに、配線２５で電気的に接続される。半導体レーザ素子１０ｂのｐ電極１１０は、はんだ層１１１を通して、サブマウント２１上のメタライズ層１１２に接合されている。発光点を中心にもつ発光領域１００は、キャップ層１０８の幅によって制御される。電流がキャップ層１０８のみに流れるように、キャップ層１０８を挟む誘電体絶縁層１０９が形成されている。 The semiconductor laser device 10b has, for example, a semiconductor multilayer structure on the other surface (lower surface) side of the n-type GaAs substrate 102. This semiconductor multilayer structure is, for example, an n-side cladding layer 103 and an n-side guide in order from the substrate 102 side. A layer 104, an active layer 105, a p-side guide layer 106, a p-side cladding layer 107 and a p-side cap layer 108 are formed. The n electrode 101 provided on one surface (upper surface) side of the substrate 102 is separated by the wiring 25 in the separated conductive layer (p electrode) 22 c on the submount 21 on which the adjacent semiconductor laser element 10 c is mounted. Electrically connected. The p electrode 110 of the semiconductor laser element 10 b is bonded to the metallized layer 112 on the submount 21 through the solder layer 111. The light emitting region 100 centered on the light emitting point is controlled by the width of the cap layer 108. A dielectric insulating layer 109 sandwiching the cap layer 108 is formed so that current flows only to the cap layer 108.
サブマウント２１は、絶縁性材料の母材１１４から構成されている。具体的には、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を用いることができる。サブマウント２１の大きさは、例えば幅０．３ｍｍ以上１５ｍｍ以下、長さ０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下、厚みは５０μｍ以上５００μｍ以下である。サブマウント２１の絶縁性母材１１４の一方の面（表面）および他方の面（裏面）それぞれの上には銅（Ｃｕ）の導電性下地層１１３、１１５が、導電性下地層１１３、１１５それぞれの上にはチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の金属薄膜（メタライズ層）１１２、１１６が形成されている。 The submount 21 is composed of a base material 114 of an insulating material. Specifically, for example, aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC) or the like can be used. The size of the submount 21 is, for example, 0.3 mm to 15 mm in width, 0.5 mm to 6 mm in length, and 50 μm to 500 μm in thickness. Conductive underlayers 113 and 115 of copper (Cu) are formed on one surface (front surface) and the other surface (back surface) of the insulating base material 114 of the submount 21, and conductive underlayers 113 and 115, respectively. The metal thin film (metallized layer) 112, 116, such as titanium (Ti), platinum (Pt), gold (Au), etc., is formed on top.
前述のとおり、サブマウント２１の一方のメタライズ層１１２が、はんだ層１１１を介して半導体レーザ素子１０ｂのｐ電極１１０と接合されている。他方、サブマウント２１の他方のメタライズ層１１６が、ヒートシンク２０の一方の面に形成されたメタライズ層１１８と、はんだ層１１７を介して接合されている。はんだ層には、例えば、金‐スズ（ＡｕＳｎ）やスズ‐銀（ＳｎＡｇ）等を用いることができる。本例において、サブマウント２１の一方の面の導電性下地層１１３およびメタライズ層１１２が、導電層２２に相当する。 As described above, one of the metallized layers 112 of the submount 21 is bonded to the p electrode 110 of the semiconductor laser device 10 b via the solder layer 111. On the other hand, the other metallized layer 116 of the submount 21 is joined to the metallized layer 118 formed on one surface of the heat sink 20 via the solder layer 117. For the solder layer, for example, gold-tin (AuSn), tin-silver (SnAg) or the like can be used. In this example, the conductive base layer 113 and the metallized layer 112 on one side of the submount 21 correspond to the conductive layer 22.
半導体レーザアレイ２３は、ＧａＡｓ基板１０２上のｎ電極１０１からサブマント２１の絶縁性母材１１４に至るまでの深さを有する複数の溝２４により、発光点別の複数の半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈに分離されている。このとき、サブマウント２１上の導電層２２（導電性下地層１１３およびメタライズ層１１２）も溝によって複数に分離されている。このため、分離された半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈは、配線２５によって電気的に接続されていない状態において、互いに電気的に絶縁されている。 The semiconductor laser array 23 includes a plurality of grooves 24 each having a depth from the n-electrode 101 on the GaAs substrate 102 to the insulating base material 114 of the submount 21 to form a plurality of semiconductor laser elements 10a to 10h for each light emitting point. It is separated. At this time, the conductive layer 22 (conductive base layer 113 and metallized layer 112) on the submount 21 is also separated into a plurality by the groove. For this reason, the separated semiconductor laser elements 10a to 10h are electrically insulated from each other in a state where they are not electrically connected by the wiring 25.
ヒートシンク２０は、例えば、銅（Ｃｕ）等の熱的な伝導性を有する材料により構成されている。その表面には、例えば金（Ａｕ）等より成る金属薄膜（メタライズ層）１１８が形成されている。熱伝導性は、半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈから発生する大量の熱を放出させ、これら半導体レーザ素子を適当な温度に維持するために必要な特性である。本例において、ヒートシンク２０が放熱体に相当する。 The heat sink 20 is made of, for example, a thermally conductive material such as copper (Cu). A metal thin film (metallized layer) 118 made of, for example, gold (Au) or the like is formed on the surface. The thermal conductivity is a characteristic necessary to release a large amount of heat generated from the semiconductor laser devices 10a to 10h and maintain the semiconductor laser devices at an appropriate temperature. In the present example, the heat sink 20 corresponds to a heat sink.
図３および図４を参照して、半導体レーザアレイ２３、および分離された半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈの各々が有する半導体積層構造は、例えば、ＡｌＧａＡｓ系の近赤外領域で発光する材料等で構成されて良い。ここでＡｌＧａＡｓ系化合物半導体とは、長周期型周期表における３Ｂ族元素のアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）の少なくとも一方と、５Ｂ族元素のヒ素（Ａｓ）とを含む三元型半導体をいう。ＡｌＧａＡｓ系化合物半導体は、必要に応じてインジウム（Ｉｎ）やリン（Ｐ）等の元素、またはケイ素（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）等のｎ型不純物、または、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）または炭素（Ｃ）等のｐ型不純物を含有して良い。本例において、半導体積層構造は、例えば基板１０２側から順に、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０３、ｎ型ＡｌＧａＡｓガイド層１０４、ＩｎＧａＡｓＰ活性層１０５、ｐ型ＡｌＧａＡｓガイド層１０６、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１０７およびｐ型ＧａＡｓキャップ層１０８から構成されて良い。半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈは、ここでは７００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の波長の光を発する。なお、半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈの発振波長はこれに限定されるものではなく、ＡｌＧａＡｓ系の他に同じＧａＡｓを基板とするＡｌＧａＩｎＰ系や、ＩｎＰを基板とするＩｎＧａＡｓＰ系や、サファイアあるいはＧａＮを基板とするＡｌＩｎＧａＮ系等のＩＩＩ―Ｖ系材料を用いて、所望の発振波長を得て良い。 Referring to FIGS. 3 and 4, the semiconductor laminated structure of each of the semiconductor laser array 23 and the separated semiconductor laser elements 10a to 10h is made of, for example, an AlGaAs-based material emitting light in the near infrared region. Good to be done. Here, the AlGaAs-based compound semiconductor refers to a ternary semiconductor including at least one of aluminum (Al) and gallium (Ga) of the 3B elements in the long period periodic table and arsenic (As) of the 5B elements. . The AlGaAs-based compound semiconductor is, if necessary, an element such as indium (In) or phosphorus (P), or an n-type impurity such as silicon (Si) or selenium (Se), or magnesium (Mg) or zinc (Zn) Or you may contain p-type impurities, such as carbon (C). In this example, the semiconductor laminated structure includes, for example, an n-type AlGaAs cladding layer 103, an n-type AlGaAs guide layer 104, an InGaAsP active layer 105, a p-type AlGaAs guide layer 106, a p-type AlGaAs cladding layer 107 and p in this order from the substrate 102 side. Type GaAs cap layer 108. Here, the semiconductor laser elements 10a to 10h emit light of a wavelength of about 700 nm to 1000 nm. The oscillation wavelength of the semiconductor laser devices 10a to 10h is not limited to this, and AlGaInP based on AlGaAs based, GaAs based on the same, InGaAsP based on InP based, sapphire or GaN on the substrate A desired oscillation wavelength may be obtained by using a III-V-based material such as AlInGaN-based material.
半導体レーザアレイ２３から分離された後の半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈの大きさは、例えば幅０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下、長さ０．３ｍｍ以上４ｍｍ以下、厚みは５０μｍ以上３００μｍ以下で良い。例えば、幅２０ｍｍ、長さ１０ｍｍのヒートシンク２０上に、幅５ｍｍ、長さ２ｍｍのサブマウント２１が接合され、その上に、幅１５０μｍの発光領域１００を５００μｍの等間隔で８個有する、幅３ｍｍ、長さ１．５ｍｍの半導体レーザアレイ２３が接合されて良い。これにより、分離された半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈを、サブマウント２１上に５００μｍ間隔で８個配置させることができる。 The size of the semiconductor laser elements 10a to 10h after being separated from the semiconductor laser array 23 may be, for example, 0.3 mm to 3 mm in width, 0.3 mm to 4 mm in length, and 50 μm to 300 μm in thickness. For example, a submount 21 having a width of 5 mm and a length of 2 mm is bonded onto a heat sink 20 having a width of 20 mm and a length of 10 mm, and eight sub-emitting regions 100 having a width of 150 μm at an equal interval of 500 μm on the submount 21 A 1.5 mm long semiconductor laser array 23 may be bonded. As a result, eight separated semiconductor laser elements 10a to 10h can be arranged on the submount 21 at intervals of 500 μm.
次に、図４乃至図６を参照して、本実施形態における半導体レーザアレイ光源の製造方法の一例を説明する。図４において、まず、例えば、ｎ型ＧａＡｓよりなる基板１０２を用意し、この基板１０２の表面に、例えばＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、例えばＩｎＧａＡｓＰよりなる活性層１０５を含む半導体層（ｎ型クラッド層１０３−ｐ型キャップ層１０８）を成長させ、半導体積層構造を形成する。次いで、５００μｍの等間隔で幅３５０μｍのｐ型キャップ層１０８をエッチングによりストライプ状に除去し、その除去した領域に蒸着法あるいはスパッタリング法によりＳｉＮ等の誘電体材料を成膜して誘電体絶縁層１０９を形成する。ｐ型キャップ層１０８および誘電体絶縁層１０９の上に、例えば蒸着法によってチタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の金属を成膜してｐ電極１１０を形成する。これにより５００μｍの等間隔で幅１５０μｍの発光領域が形成される。 Next, with reference to FIGS. 4 to 6, an example of a method of manufacturing the semiconductor laser array light source according to the present embodiment will be described. In FIG. 4, first, a substrate 102 made of, for example, n-type GaAs is prepared, and a semiconductor layer including an active layer 105 made of, eg, InGaAsP is formed on the surface of the substrate 102 by, eg, MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). The n-type cladding layer 103-p-type cap layer 108 is grown to form a semiconductor multilayer structure. Next, the p-type cap layer 108 with a width of 350 μm is removed in stripes at equal intervals of 500 μm by etching, and a dielectric material such as SiN is formed on the removed area by evaporation or sputtering to form a dielectric insulating layer. Form 109. On the p-type cap layer 108 and the dielectric insulating layer 109, a metal such as titanium (Ti), platinum (Pt), gold (Au) or the like is deposited by, for example, a vapor deposition method to form the p electrode 110. As a result, light emitting regions with a width of 150 μm are formed at equal intervals of 500 μm.
続いて、基板１０２の裏面側に、例えば蒸着法によってＡｕ−ゲルマニウム（Ｇｅ）合金層等を成膜してｎ電極１０１を形成する。この後、分割および劈開を行い、一対の共振器端面を形成したのち、適宜端面コーティングを施す。具体的には、例えばＡｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２等からなる多層の誘電膜を、蒸着法やスパッタ法を用いて共振器端面に堆積させて端面の反射率を調整する。以上により、図４に示す半導体レーザアレイ２３が完成する。 Subsequently, an Au-germanium (Ge) alloy layer or the like is deposited on the back surface side of the substrate 102 by, for example, a vapor deposition method to form the n electrode 101. After this, division and cleavage are performed to form a pair of resonator end faces, and end face coating is appropriately applied. Specifically, for example, a multilayer dielectric film made of Al 2 O 3, Ta 2 O 5 , SiO 2 , MgF 2 or the like is deposited on the facets of the resonator by vapor deposition or sputtering, and the reflectivity of the facets is determined. adjust. Thus, the semiconductor laser array 23 shown in FIG. 4 is completed.
次に、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、例えばはんだ層１１１としてＡｕＳｎがメタライズ層１１２上に蒸着されたサブマウント２１を用意し、はんだ層１１１の上に、半導体レーザアレイ２３のｐ電極１１０が接するように半導体レーザアレイ２３を載せたのち例えばヒータで加熱して、半導体レーザアレイ２３とサブマウント２１とを一体化させる。 Next, as shown in FIGS. 5A and 6A, for example, a submount 21 in which AuSn is vapor-deposited on the metallized layer 112 as a solder layer 111 is prepared, and a semiconductor laser is formed on the solder layer 111. After mounting the semiconductor laser array 23 so that the p electrode 110 of the array 23 is in contact with the semiconductor laser array 23, the semiconductor laser array 23 and the submount 21 are integrated by heating, for example, with a heater.
続いて、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、ｎ電極１０１側よりダイシングし、８個の発光点１００のうち隣り合う発光点の中心を結ぶ線分の中点を通り、各発光点のストライプの方向と平行に、５０μｍの幅で溝２４を形成する。このダイシングは、例えばダイシングソーまたはレーザダイシングによる研削加工で良い。ダイシングにより形成される溝は、例えば断面略矩形状で良い。溝の深さについては、図５（ｂ）に示すように、サブマウント２１の半導体レーザアレイ２３に近い側、すなわち表面側のメタライズ層１１２および導電性下地層１１３を完全に切断し、絶縁性母材１１４が露出する深さまで到達させる。また、溝の奥行き方向の長さについては、図６（ｂ）に示すように、サブマウント２１のメタライズ層１１２およびその下に位置する導電性下地層１１３を完全に切断するに十分な長さとする。これら溝により、半導体レーザアレイ２３の半導体積層構造、ｎ電極１０１、ｐ電極１１０、ｐ電極１１０に接合されたメタライズ層１１２、導電性下地層１１３が、８個の発光点別に分離されるので、分離された半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈは、互いに電気的に絶縁（アイソレート）された状態とされる。このとき、半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈは、素子上部の電極１２ａ−１２ｈ（ｎ電極）と、素子後方下部の導電層２２ａ−２２ｈ（ｐ電極）をそれぞれ有する。 Subsequently, as shown in FIG. 5B and FIG. 6B, dicing is performed from the n-electrode 101 side, and it passes through the middle point of the line segment connecting the centers of adjacent light-emitting points among eight light-emitting points 100. The grooves 24 are formed with a width of 50 μm in parallel with the stripe direction of each light emitting point. This dicing may be, for example, grinding with a dicing saw or laser dicing. The grooves formed by dicing may have, for example, a substantially rectangular cross section. With regard to the depth of the groove, as shown in FIG. 5B, the metallized layer 112 and the conductive base layer 113 on the side closer to the semiconductor laser array 23 of the submount 21, ie, the surface side, are completely cut off. It is made to reach the depth to which base material 114 is exposed. Further, as shown in FIG. 6B, the length of the groove in the depth direction is a length sufficient to completely cut the metallized layer 112 of the submount 21 and the conductive underlying layer 113 located therebelow. Do. These grooves separate the semiconductor laminated structure of the semiconductor laser array 23, the n-electrode 101, the p-electrode 110, the metallized layer 112 bonded to the p-electrode 110, and the conductive underlayer 113 into eight light emitting points. The separated semiconductor laser devices 10a to 10h are electrically isolated from each other. At this time, the semiconductor laser devices 10a to 10h have the electrodes 12a to 12h (n electrode) at the upper portion of the device and the conductive layers 22a to 22h (p electrode) at the rear lower portion of the device.
次に、分離された半導体レーザ素子１０ａ−１０ｈが電気的に直列に繋がるように、例えば、金（Ａｕ）ワイヤからなる配線２５を用いて接続する。具体的には、図１および図２を参照して上述したように、半導体レーザ素子１０ａのｎ電極１２ａと、半導体レーザ素子１０ａに隣り合う半導体レーザ素子１０ｂの分離された導電層（ｐ電極）２２ｂとが、配線２５で電気的に接続されると良い。以下同様にして、半導体レーザ素子１０ｂから半導体レーザ素子１０ｈまでが、配線で電気的に接続されると良い。以上により、図１に示した半導体レーザアレイ光源１０が完成する。 Next, the separated semiconductor laser elements 10a to 10h are electrically connected in series, for example, by using a wire 25 made of a gold (Au) wire. Specifically, as described above with reference to FIGS. 1 and 2, the n-electrode 12a of the semiconductor laser device 10a and the separated conductive layer (p-electrode) of the semiconductor laser device 10b adjacent to the semiconductor laser device 10a. 22 b may be electrically connected by the wiring 25. Likewise, it is preferable that the semiconductor laser element 10b to the semiconductor laser element 10h be electrically connected by wiring. Thus, the semiconductor laser array light source 10 shown in FIG. 1 is completed.
上述したように、本例の半導体レーザアレイ光源によると、単一のサブマウント２１上で分離された各導電層２２は、各半導体レーザ素子１０−１０ｈの一方の電極（ｐ電極）２２ａ−２２ｈとして用いることができる。したがって、そこに配線２５の一端を接合し、他端を隣り合う半導体レーザ素子の他方の電極（ｎ電極）に接合すれば、低電流駆動が可能な半導体レーザアレイ光源を実現することができる。なお、万一半導体レーザアレイ光源内のいずれか１つの半導体レーザ素子が短絡し故障した場合でも、半導体レーザアレイ光源内の半導体レーザ素子の全ての発光が消えることはなく、故障していない残りの半導体レーザ素子を駆動させることが可能である。 As described above, according to the semiconductor laser array light source of this example, each conductive layer 22 separated on the single submount 21 is one electrode (p electrode) 22a-22h of each semiconductor laser element 10-10h. It can be used as Therefore, if one end of the wiring 25 is joined thereto and the other end is joined to the other electrode (n electrode) of the adjacent semiconductor laser element, a semiconductor laser array light source capable of low current drive can be realized. Even if any one of the semiconductor laser elements in the semiconductor laser array light source is short-circuited and fails, all the light emission of the semiconductor laser elements in the semiconductor laser array light source does not disappear, and the remaining non-failed semiconductor laser elements It is possible to drive a semiconductor laser device.
次に、図７および図８を参照して、本発明による光ファイバ結合モジュールの一例および他の例を説明する。図７は、本発明による半導体レーザアレイ光源のレーザビームを光ファイバへ導入する光学系を有する光ファイバ結合モジュールの一例を示している。この例は、半導体レーザアレイ光源１０のレーザビームを光ファイバ３５へ導くレンズ系として、コリメーション、ビームローテーションおよび集光の機能を備えたレンズセット、具体的にはドイツＬｉｍｏ社のレンズセット（Compact BTS-HOC 150-500）を用いたものである。このレンズ系は、ピッチが５００μｍ間隔でエミッタサイズが１５０μｍ幅のレーザアレイ光源の集光用にデザインされており、先に説明した半導体レーザアレイ光源１０に適用することができる。ここで、レンズ３１はレーザ素子からの出力ビームのファースト軸のコリメートとファースト軸およびスロー軸の回転を行う（FACおよびBTS、MOD000165）レンズ、レンズ３２はスロー軸のコリメートを行うレンズ、レンズ３３はファースト軸の集光レンズ、レンズ３４はスロー軸の集光レンズであり、φ２００μｍコアの光ファイバ３５にレーザビームを集光する構成となっている。 Next, an example and another example of the optical fiber coupling module according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 shows an example of an optical fiber coupling module having an optical system for introducing a laser beam of a semiconductor laser array light source according to the present invention into an optical fiber. In this example, as a lens system for guiding the laser beam of the semiconductor laser array light source 10 to the optical fiber 35, a lens set having functions of collimation, beam rotation and focusing, specifically, a lens set of Limo GmbH of Germany (Compact BTS) HOC 150-500) is used. This lens system is designed for focusing a laser array light source having a pitch of 500 μm and an emitter size of 150 μm wide, and can be applied to the semiconductor laser array light source 10 described above. Here, the lens 31 collimates the first axis of the output beam from the laser element and rotates the fast and slow axes (FAC and BTS, MOD000165), the lens 32 a lens collimating the slow axis, and the lens 33 The focusing lens of the first axis, the lens 34 is a focusing lens of the slow axis, and is configured to condense the laser beam on the optical fiber 35 of φ200 μm core.
図８は、本発明による半導体レーザアレイ光源のレーザビームを光ファイバへ導入する光学系を有する光ファイバ結合モジュールの他の例を示している。この例は、半導体レーザアレイ光源１０のレーザビームを光ファイバ３６へ導くレンズ系としてモノリシック・ファイバ結合光学系４１、具体的にはドイツＬｉｍｏ社のレンズ（ZLE001723／MOD000399）を用いたものである。このレンズ系はモノリシックに構成されており、１個のレンズでファースト軸とスロー軸の集光を行い、φ６００μｍコアの光ファイバ３６にレーザビーム集光する構成となっている。 FIG. 8 shows another example of an optical fiber coupling module having an optical system for introducing a laser beam of a semiconductor laser array light source according to the present invention into an optical fiber. In this example, as a lens system for guiding the laser beam of the semiconductor laser array light source 10 to the optical fiber 36, a monolithic fiber coupling optical system 41, specifically, a lens (ZLE001723 / MOD000399) of Limo, Germany, is used. This lens system is monolithically configured, and one lens condenses the first axis and the slow axis, and the laser beam is condensed on an optical fiber 36 of φ600 μm core.
以上要するに、本発明は、次のような利点を有する。
（１） 互いに電気的に絶縁された複数の半導体レーザ素子が、単一のサブマウント上で、発光点の位置およびレーザ光の出射方向が揃えられた状態で配置されている構造を、ダイシング等の簡易な工程を経て容易に得ることができる。
（２） 単一のサブマウント上で分離された各導電層を一方の電極（ｐ電極またはｎ電極）として用い、そこに配線の一端を接合し、他端を隣り合う半導体レーザ素子の他方の電極（ｎ電極またはｐ電極）に接合して、低電流駆動が可能な半導体レーザアレイ光源を実現することができる。
（３） 発光点の数だけサブマウントを複数個用意することや、複数のサブマウントを個別に固定する工程は不要であるため、構成部品数および組み立て工程が少なくて済み、構成部品と組み立て工程に起因する生産コストを低減することができる。
In summary, the present invention has the following advantages.
(1) A structure in which a plurality of semiconductor laser elements electrically isolated from each other are arranged in a state in which the positions of light emitting points and the emission direction of laser light are aligned on a single submount, etc. Can be easily obtained through the simple process of
(2) Each conductive layer separated on a single submount is used as one electrode (p electrode or n electrode), one end of the wiring is joined thereto, and the other end is the other of the adjacent semiconductor laser elements A semiconductor laser array light source that can be driven at low current can be realized by bonding to an electrode (n electrode or p electrode).
(3) Since it is unnecessary to prepare a plurality of submounts for the number of light emitting points and to fix a plurality of submounts individually, the number of components and the number of assembly steps can be reduced, and the components and assembly steps Can reduce the production cost due to
本発明は、低電流駆動の半導体レーザアレイ光源、その光源を用いた光ファイバ結合モジュールに広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to a low current drive semiconductor laser array light source and an optical fiber coupling module using the light source.
１０ 半導体レーザアレイ光源
１０ａ−１０ｈ 半導体レーザ素子
１２ａ−１２ｈ ｎ電極
２０ 放熱体（ヒートシンク）
２１ サブマウント
２２ 導電層
２２ａ−２２ｈ 分離された導電層（ｐ電極）
２３ 半導体レーザアレイ
２４ 溝
２５ 配線
２６ ｐ側電極端子
２７ ｎ側電極端子
３１ ファースト軸コリメーション・ビームローテータレンズ
３２ スロー軸コリメートレンズ
３３ ファースト軸集光レンズ
３４ スロー軸集光レンズ
３５、３６ 光ファイバ
４１ モノリシック・ファイバ結合光学系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 semiconductor laser array light source 10a-10h semiconductor laser element 12a-12 h n electrode 20 heat sink (heat sink)
21 submount 22 conductive layer 22a-22h separated conductive layer (p electrode)
Reference Signs List 23 semiconductor laser array 24 groove 25 wiring 26 p side electrode terminal 27 n side electrode terminal 31 first axis collimation beam rotator lens 32 slow axis collimating lens 33 first axis condensing lens 34 slow axis condensing lens 35, 36 optical fiber 41 monolithic・ Fiber-coupled optical system
Claims (10)
前記放熱体上に配置された絶縁性のサブマウントであって、前記サブマウントの少なくとも上面に導電層を有する、サブマウントと、
前記導電層上に配置された、複数の発光点を有する半導体レーザアレイと、
複数の溝であって、前記サブマウント上において前記導電層および前記半導体レーザアレイを発光点別に分離して、互いに電気的に絶縁された発光点別の複数の半導体レーザ素子を形成する、複数の溝と、
前記複数の半導体レーザ素子を電気的に直列に接続する配線と、
を含む半導体レーザアレイ光源。 A heat sink,
An insulating submount disposed on the heat sink, the submount having a conductive layer on at least an upper surface of the submount;
A semiconductor laser array having a plurality of light emitting points disposed on the conductive layer;
A plurality of grooves, wherein the conductive layer and the semiconductor laser array are separated according to light emitting points on the submount to form a plurality of semiconductor laser elements according to the light emitting points electrically isolated from each other. Grooves,
A wire electrically connecting the plurality of semiconductor laser devices in series;
Semiconductor laser array light source including:
前記半導体レーザアレイ光源からのレーザビームを集光し光ファイバの入射端に導く集光レンズ系と、
を含む光ファイバ結合モジュール。 A semiconductor laser array light source according to any one of claims 1 to 5,
A condensing lens system which condenses a laser beam from the semiconductor laser array light source and guides it to an incident end of an optical fiber;
Optical fiber coupling module including:
前記導電層上に、複数の発光点を有する半導体レーザアレイを接合するステップと、
前記サブマウント上において前記導電層および前記半導体レーザアレイを発光点別に分離する複数の溝を形成するステップと、
発光点別の半導体レーザ素子を電気的に直列に配線するステップと、
を含む半導体レーザアレイ光源の製造方法。 Providing a heat dissipating body in which an insulating submount having a conductive layer on at least the upper surface is disposed;
Bonding a semiconductor laser array having a plurality of light emitting points on the conductive layer;
Forming a plurality of grooves separating the conductive layer and the semiconductor laser array on the submount by light emission points;
Electrically wiring in series the semiconductor laser elements according to the light emitting points;
A method of manufacturing a semiconductor laser array light source, comprising:
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017205064A Pending JP2019079906A (en) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | Semiconductor laser array light source and optical fiber coupling module, and manufacturing method of semiconductor laser array light source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019079906A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022030223A1 (en) * | 2020-08-05 | 2022-02-10 | パナソニック株式会社 | Semiconductor laser device |
| JP2022553942A (en) * | 2019-10-16 | 2022-12-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Improved siloxane for laser systems |
-
2017
- 2017-10-24 JP JP2017205064A patent/JP2019079906A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022553942A (en) * | 2019-10-16 | 2022-12-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Improved siloxane for laser systems |
| WO2022030223A1 (en) * | 2020-08-05 | 2022-02-10 | パナソニック株式会社 | Semiconductor laser device |
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