JP2019169644A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device Download PDF

Info

Publication number
JP2019169644A
JP2019169644A JP2018057307A JP2018057307A JP2019169644A JP 2019169644 A JP2019169644 A JP 2019169644A JP 2018057307 A JP2018057307 A JP 2018057307A JP 2018057307 A JP2018057307 A JP 2018057307A JP 2019169644 A JP2019169644 A JP 2019169644A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
zener diode
laser device
array element
laser array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018057307A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
瀧川 信一
Shinichi Takigawa
信一 瀧川
貴大 丹生
Takahiro Nibu
貴大 丹生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2018057307A priority Critical patent/JP2019169644A/en
Publication of JP2019169644A publication Critical patent/JP2019169644A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

To provide a semiconductor laser device capable of protecting a laser element part having a plurality of light-emitting portions from a surge voltage or the like.SOLUTION: A semiconductor laser device 1 includes a base (sub-mount 40), a laser element part (semiconductor laser array element 10) that is arranged above the base and has a plurality of light-emitting parts that emit laser light, and a Zener diode 20 disposed above the base and electrically connected to the laser element part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、半導体レーザ装置に関する。   The present disclosure relates to a semiconductor laser device.

半導体レーザ素子は、長寿命、高効率及び小型等のメリットがあるため、プロジェクタ又はディスプレイ等の画像表示装置の光源をはじめとして、様々な製品の光源として利用されている。近年、大ホールにおけるシアターやプロジェクションマッピング等のように、大画面に映像を投影するプロジェクタに半導体レーザ素子が用いられることが多くなっている。特に、プロジェクションマッピングは、新しいエンターテインメントの手段として芸術分野でも活用されるようになっている。   Since semiconductor laser elements have advantages such as long life, high efficiency, and small size, they are used as light sources for various products including light sources for image display devices such as projectors and displays. In recent years, semiconductor laser elements are often used in projectors that project images on a large screen, such as theaters and projection mapping in large halls. In particular, projection mapping is used in the art field as a new entertainment tool.

プロジェクタに用いられる半導体レーザ素子は、光出力が1ワットを大きく超える高出力化が望まれており、例えば数十ワットクラス以上の高出力が要望されている。しかしながら、1つのレーザ光では高出力を得ることは困難である。このため、高出力化のために、複数の半導体レーザ素子を並べた半導体レーザアレイ装置又は複数のエミッタ(発光部)を有する半導体レーザアレイ素子が用いられる。   A semiconductor laser element used in a projector is desired to have a high output with a light output greatly exceeding 1 watt. For example, a high output of several tens of watts or more is desired. However, it is difficult to obtain a high output with one laser beam. For this reason, in order to increase the output, a semiconductor laser array device in which a plurality of semiconductor laser elements are arranged or a semiconductor laser array element having a plurality of emitters (light emitting portions) is used.

半導体レーザ素子にサージ電圧(静電気などによる大きな過渡電圧)が印加されると、瞬時に半導体レーザ素子に大電流が流れて強くレーザ発振し、いわゆる端面破壊が発生して半導体レーザ素子が故障してしまう。このため、半導体レーザ素子を保護するために、半導体レーザ素子のpn接合とは逆方向のpn接合を有するツェナーダイオードを半導体レーザ素子と並列に接続する技術が知られている(特許文献1)。ツェナーダイオードは、所定の逆方向電圧(例えば5V)に達するとアバランシェ降伏現象により、ほぼ定電圧のまま大電流を流すので、実質的に抵抗値がほぼゼロである。つまり、抵抗値がほぼゼロの抵抗が半導体レーザ素子と並列に接続されていることになる。このように、半導体レーザ素子にツェナーダイオードを並列に接続することで、半導体レーザ素子にサージ電圧が印加されないようにすることができる。   When a surge voltage (a large transient voltage due to static electricity, etc.) is applied to the semiconductor laser element, a large current flows instantaneously in the semiconductor laser element, causing strong laser oscillation, causing a so-called end face breakdown and causing the semiconductor laser element to fail. End up. For this reason, in order to protect the semiconductor laser element, a technique is known in which a Zener diode having a pn junction opposite to the pn junction of the semiconductor laser element is connected in parallel with the semiconductor laser element (Patent Document 1). When the Zener diode reaches a predetermined reverse voltage (for example, 5 V), a large current flows through the avalanche breakdown phenomenon, so that the resistance value is substantially zero. That is, a resistance having a resistance value of almost zero is connected in parallel with the semiconductor laser element. Thus, by connecting a Zener diode in parallel to the semiconductor laser element, it is possible to prevent a surge voltage from being applied to the semiconductor laser element.

特開平8−52582号公報JP-A-8-52582

一般的に、半導体レーザ素子(半導体レーザチップ)は、パッケージに組み込まれて半導体レーザ装置として販売される。つまり、半導体レーザ装置を製造販売する部品メーカーは、半導体レーザ素子をパッケージに組み込んで半導体レーザ装置として販売する。セットメーカーは、半導体レーザ素子が組み込まれた半導体レーザ装置を部品メーカーから購入し、組立工程にて半導体レーザ装置をセット製品(例えばプロジェクタ)に実装する。このため、セットメーカーでは、特許文献1に開示されるように半導体レーザ素子をツェナーダイオードで保護するにしても、半導体レーザ装置の外部にツェナーダイオードを配置することになる。   Generally, a semiconductor laser element (semiconductor laser chip) is incorporated in a package and sold as a semiconductor laser device. That is, a component manufacturer that manufactures and sells a semiconductor laser device incorporates a semiconductor laser element into a package and sells it as a semiconductor laser device. A set manufacturer purchases a semiconductor laser device in which a semiconductor laser element is incorporated from a component manufacturer, and mounts the semiconductor laser device on a set product (for example, a projector) in an assembly process. For this reason, even if the set manufacturer protects the semiconductor laser element with a Zener diode as disclosed in Patent Document 1, the Zener diode is disposed outside the semiconductor laser device.

この場合、ツェナーダイオードを配置する前は、半導体レーザ装置内の半導体レーザ素子はサージ電圧から保護されていない。このため、セットメーカーが組立工程で半導体レーザ装置を取り扱っている際に、組立工程中に存在する静電気が半導体レーザ装置内の支持部材等を通じて半導体レーザ素子に伝わり、半導体レーザ素子が静電破壊を引き起こすおそれがある。このとき、半導体レーザ素子の完全破壊(つまりレーザ光が出力されない状態)にまで至らないにしても、半導体レーザ素子のレーザ光出射端面に損傷を与えてしまう。この結果、半導体レーザ素子、ひいては半導体レーザ装置の寿命が低下し、半導体レーザ装置を製造する部品メーカーが保障する信頼性を得ることができないという課題がある。   In this case, the semiconductor laser element in the semiconductor laser device is not protected from the surge voltage before the Zener diode is arranged. For this reason, when a set maker handles a semiconductor laser device in the assembly process, static electricity existing in the assembly process is transmitted to the semiconductor laser element through a support member in the semiconductor laser device, and the semiconductor laser element is subjected to electrostatic breakdown. May cause. At this time, the laser light emitting end face of the semiconductor laser element is damaged even if the semiconductor laser element is not completely destroyed (that is, in a state where no laser light is output). As a result, there is a problem that the life of the semiconductor laser element, and by extension, the semiconductor laser device is reduced, and the reliability guaranteed by the component manufacturer that manufactures the semiconductor laser device cannot be obtained.

特に、半導体レーザ素子として複数のエミッタ(発光部)を有するマルチエミッタ構造の半導体レーザアレイ素子が組み込まれた半導体レーザ装置をセット製品に実装する際は、以下の理由によりサージ電圧(過渡電圧)又はサージ電流(過渡電流)が入りやすい。   In particular, when a semiconductor laser device incorporating a multi-emitter structure semiconductor laser array element having a plurality of emitters (light emitting portions) as a semiconductor laser element is mounted on a set product, a surge voltage (transient voltage) or Surge current (transient current) is likely to enter.

複数のエミッタを有するマルチエミッタ構造の半導体レーザアレイ素子は、電気回路としてはエミッタ同士が並列接続された構造となる。例えばn個のエミッタを有する半導体レーザアレイ素子では、各エミッタに電流Iを流して動作させるには、n×Iの大電流を流す必要がある。   A multi-emitter semiconductor laser array element having a plurality of emitters has a structure in which emitters are connected in parallel as an electric circuit. For example, in a semiconductor laser array element having n emitters, it is necessary to pass a large current of n × I in order to operate each emitter with a current I.

この場合、半導体レーザ装置のパッケージ電極部と供給電源線との接触抵抗が大きいと大電流による損失が大きくなるため、マルチエミッタ構造の半導体レーザアレイ素子を用いた半導体レーザ装置をセット製品に実装する際は、パッケージ電極部と供給電源線とをネジによって接続固定する。つまり、パッケージ電極部と供給電源線とをネジ止めによって接続することで、パッケージ電極部と供給電源線とを密着させて接触抵抗を低減させている。   In this case, if the contact resistance between the package electrode portion of the semiconductor laser device and the power supply line is large, the loss due to a large current increases. Therefore, a semiconductor laser device using a multi-emitter structure semiconductor laser array element is mounted on a set product. At this time, the package electrode portion and the power supply line are connected and fixed with screws. That is, by connecting the package electrode part and the power supply line by screws, the package electrode part and the power supply line are brought into close contact with each other to reduce the contact resistance.

また、パッケージ電極部と供給電源線とをネジ止めによって接続することは、安全性を担保するためでもある。これは、万が一、パッケージ電極部と供給電源線とが外れてしまった場合には半導体レーザアレイ素子を動作させるための大電流がショートして発火を誘引するおそれがあるからである。このような不具合を回避するためにも、パッケージ電極部と供給電源線とをネジ止めによって接続している。   Further, the connection of the package electrode unit and the power supply line by screws is also for ensuring safety. This is because, in the unlikely event that the package electrode section and the power supply line are disconnected, a large current for operating the semiconductor laser array element may be short-circuited to induce ignition. In order to avoid such a problem, the package electrode part and the power supply line are connected by screws.

このように、マルチエミッタ構造の半導体レーザアレイ素子を用いた半導体レーザ装置をセット部品に実装する際は、パッケージ電極部と供給電源線とをネジ止めによって接続することが多い。   As described above, when a semiconductor laser device using a semiconductor laser array element having a multi-emitter structure is mounted on a set component, the package electrode portion and the power supply line are often connected by screws.

この場合、パッケージ電極部と供給電源線とをネジ止めする工程は回転作業を伴うため、静電気が発生しやすい。このため、半導体レーザ装置をセット製品に実装する際に、静電気によってサージ電圧又はサージ電流が入る可能性が高くなる。   In this case, since the process of screwing the package electrode portion and the power supply line involves a rotation operation, static electricity is likely to occur. For this reason, when the semiconductor laser device is mounted on a set product, there is a high possibility that a surge voltage or surge current will be caused by static electricity.

なお、単一の発光部を有するシングルエミッタ構造の半導体レーザ素子は、駆動電流が小さいため、シングルエミッタ構造の半導体レーザ素子が組み込まれた半導体レーザ装置をセット製品に実装する際は、一般的には、半導体レーザ装置のリードピンをコネクタに差し込むだけである。   Since a single-emitter semiconductor laser element having a single light-emitting portion has a small drive current, when a semiconductor laser device incorporating a single-emitter semiconductor laser element is mounted on a set product, Simply inserts the lead pin of the semiconductor laser device into the connector.

このように、マルチエミッタ構造の半導体レーザアレイ素子が組み込まれた半導体レーザ装置は、シングルエミッタ構造の半導体レーザ素子が組み込まれた半導体レーザ装置と比べて、組立工程等で取り扱う際に、静電気等によってサージ電圧又はサージ電流が入る可能性が高くなり、半導体レーザ装置が故障しやすいという課題がある。   Thus, a semiconductor laser device incorporating a semiconductor laser array element having a multi-emitter structure is more sensitive to static electricity or the like when handled in an assembly process or the like than a semiconductor laser device incorporating a semiconductor laser element having a single emitter structure. There is a high possibility that a surge voltage or surge current will enter, and there is a problem that the semiconductor laser device is likely to fail.

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、複数の発光部を有するレーザ素子部をサージ電圧等から保護することができる半導体レーザ装置を提供することを目的とする。   The present disclosure has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a semiconductor laser device capable of protecting a laser element portion having a plurality of light emitting portions from a surge voltage or the like.

上記目的を達成するために、本開示に係る半導体レーザ装置の一態様は、基台と、前記基台の上方に配置され、レーザ光を出射する複数の発光部を有するレーザ素子部と、前記基台の上方に配置され、前記レーザ素子部と電気的に接続されたツェナーダイオードと、を備える。   In order to achieve the above object, an aspect of a semiconductor laser device according to the present disclosure includes a base, a laser element unit that is disposed above the base and has a plurality of light emitting units that emit laser light, and A Zener diode disposed above the base and electrically connected to the laser element portion.

複数の発光部を有するレーザ素子部をサージ電圧等から保護することができるので、耐サージ性に優れた信頼性の高い半導体レーザ装置を実現できる。   Since the laser element portion having a plurality of light emitting portions can be protected from a surge voltage or the like, a highly reliable semiconductor laser device excellent in surge resistance can be realized.

実施の形態1に係る半導体レーザ装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a semiconductor laser device according to a first embodiment. 実施の形態1に係る半導体レーザ装置の内部構造を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an internal structure of a semiconductor laser device according to a first embodiment. 実施の形態1に係る半導体レーザ装置の主要部の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device according to a first embodiment. 実施の形態1に係る半導体レーザ装置に組み込まれた半導体レーザアレイ素子の斜視図である。1 is a perspective view of a semiconductor laser array element incorporated in a semiconductor laser device according to a first embodiment. 実施の形態1に係る半導体レーザ装置のサブマウント上の電気回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an electric circuit on a submount of the semiconductor laser device according to the first embodiment. 実施の形態2に係る半導体レーザ装置の内部構造を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an internal structure of a semiconductor laser device according to a second embodiment. 実施の形態2に係る半導体レーザ装置のサブマウント上の電気回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an electric circuit on a submount of a semiconductor laser device according to a second embodiment. 実施の形態2の変形例1に係る半導体レーザ装置の主要部の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device according to Modification 1 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例2に係る半導体レーザ装置の要部斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of relevant parts of a semiconductor laser device according to a second modification of the second embodiment. 実施の形態2の変形例3に係る半導体レーザ装置の主要部の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device according to Modification 3 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例4に係る半導体レーザ装置の主要部の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device according to Modification 4 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例5に係る半導体レーザ装置の主要部の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device according to Modification 5 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例5に係る半導体レーザ装置の主要部の構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device according to Modification 5 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例5に係る半導体レーザ装置における半導体レーザアレイ素子とツェナーダイオードとの幾何学的な距離の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the geometric distance of the semiconductor laser array element and Zener diode in the semiconductor laser apparatus which concerns on the modification 5 of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の変形例6に係る半導体レーザ装置の主要部の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device according to Modification 6 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例7に係る半導体レーザ装置の主要部の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device according to Modification 7 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例7に係る半導体レーザ装置に用いられるツェナーダイオードの変形例を示す斜視図である。FIG. 24 is a perspective view showing a modified example of the Zener diode used in the semiconductor laser device according to Modified Example 7 of Embodiment 2. 実施の形態2の変形例7に係る半導体レーザ装置に用いられるツェナーダイオードの他の変形例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing another modification example of the Zener diode used in the semiconductor laser device according to Modification Example 7 of Embodiment 2. 実施の形態3に係るプロジェクタの模式図である。6 is a schematic diagram of a projector according to Embodiment 3. FIG. 変形例に係る半導体レーザ装置の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the semiconductor laser apparatus which concerns on a modification. 変形例1に係る半導体レーザアレイ素子の斜視図である。6 is a perspective view of a semiconductor laser array element according to Modification 1. FIG. 変形例2に係る半導体レーザアレイ素子の斜視図である。10 is a perspective view of a semiconductor laser array element according to Modification 2. FIG.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ(工程)及びステップの順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Note that each of the embodiments described below shows a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, component arrangement positions and connection forms, steps (steps) and order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples and limit the present disclosure. It is not the purpose to do. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present disclosure are described as arbitrary constituent elements.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺などは必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。   Each figure is a mimetic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Accordingly, the scales and the like do not necessarily match in each drawing. In each figure, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted or simplified.

(実施の形態1)
[半導体レーザ装置]
まず、実施の形態1に係る半導体レーザ装置1の構成について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る半導体レーザ装置1の外観斜視図である。図2は、同半導体レーザ装置1の内部構造を示す斜視図であり、図1において、キャップ70を外した状態を示している。図3は、同半導体レーザ装置1の主要部の構成を示す斜視図である。
(Embodiment 1)
[Semiconductor laser device]
First, the configuration of the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external perspective view of a semiconductor laser device 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the semiconductor laser device 1, and shows a state in which the cap 70 is removed in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the main part of the semiconductor laser device 1.

半導体レーザ装置1は、レーザ光を出射する半導体レーザアレイ素子10がパッケージ化された発光装置である。図1及び図2に示すように、本実施の形態における半導体レーザ装置1は、半導体レーザアレイ素子10がパッケージを構成するキャップ(缶)70で覆われたCANパッケージタイプの発光装置である。   The semiconductor laser device 1 is a light emitting device in which a semiconductor laser array element 10 that emits laser light is packaged. As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor laser device 1 according to the present embodiment is a light emitting device of a CAN package type in which a semiconductor laser array element 10 is covered with a cap (can) 70 constituting a package.

図2及び図3に示すように、半導体レーザ装置1は、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20と、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20が接続される表面電極30と、表面電極30が形成されたサブマウント40とを備える。サブマウント40は、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20を配置するための基台であり、本実施の形態において、サブマウント40には表面電極30が形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the semiconductor laser device 1 includes a semiconductor laser array element 10 and a Zener diode 20, a surface electrode 30 to which the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are connected, and a surface electrode 30. The submount 40 is provided. The submount 40 is a base on which the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are arranged. In the present embodiment, the surface electrode 30 is formed on the submount 40.

半導体レーザ装置1は、さらに、サブマウント40を載置するためのヒートシンクブロック50と、ヒートシンクブロック50が固定されたパッケージ台60と、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20を覆うキャップ70とを備える。半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20は、パッケージを構成するキャップ70内に収納されている。   The semiconductor laser device 1 further includes a heat sink block 50 for mounting the submount 40, a package base 60 to which the heat sink block 50 is fixed, and a cap 70 that covers the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20. . The semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are accommodated in a cap 70 constituting a package.

半導体レーザアレイ素子10は、サブマウント40の上方に配置されている。本実施の形態において、半導体レーザアレイ素子10は、表面電極30が形成されたサブマウント40に実装されている。具体的には、半導体レーザアレイ素子10は、表面電極30に実装されており、表面電極30と電気的かつ機械的に接続されている。一例として、半導体レーザアレイ素子10は、AuSn半田により表面電極30に半田接合される。なお、半導体レーザアレイ素子10の具体的な構成については後述する。   The semiconductor laser array element 10 is disposed above the submount 40. In the present embodiment, the semiconductor laser array element 10 is mounted on the submount 40 on which the surface electrode 30 is formed. Specifically, the semiconductor laser array element 10 is mounted on the surface electrode 30 and is electrically and mechanically connected to the surface electrode 30. As an example, the semiconductor laser array element 10 is soldered to the surface electrode 30 by AuSn solder. A specific configuration of the semiconductor laser array element 10 will be described later.

ツェナーダイオード20は、サブマウント40の上方に配置されている。本実施の形態において、ツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10と同様に、表面電極30が形成されたサブマウント40に実装されている。具体的には、ツェナーダイオード20は、表面電極30に実装されており、表面電極30と電気的かつ機械的に接続されている。一例として、ツェナーダイオード20も、表面電極30に半田接合される。   The Zener diode 20 is disposed above the submount 40. In the present embodiment, the Zener diode 20 is mounted on the submount 40 on which the surface electrode 30 is formed, like the semiconductor laser array element 10. Specifically, the Zener diode 20 is mounted on the surface electrode 30 and is electrically and mechanically connected to the surface electrode 30. As an example, the Zener diode 20 is also soldered to the surface electrode 30.

半導体レーザアレイ素子10から出射したレーザ光の出射方向を前方とし、この前方と直交する方向を側方とした場合、ツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10の側方に配置されている。つまり、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20とは横並びで配置されている。   When the emitting direction of the laser light emitted from the semiconductor laser array element 10 is the front and the direction orthogonal to the front is the side, the Zener diode 20 is disposed on the side of the semiconductor laser array element 10. That is, the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are arranged side by side.

ツェナーダイオード20は、pn接合を有する定電圧ダイオードである。一例として、ツェナーダイオード20は、p型シリコン基板上にn層及びn+層が積層された構造を有する。本実施の形態において、ツェナーダイオード20の降伏電圧は、約5Vである。   The Zener diode 20 is a constant voltage diode having a pn junction. As an example, the Zener diode 20 has a structure in which an n layer and an n + layer are stacked on a p-type silicon substrate. In the present embodiment, the breakdown voltage of the Zener diode 20 is about 5V.

ツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10と電気的に接続されている。具体的には、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20とは、表面電極30を介して並列接続されている。また、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20とは、半導体レーザアレイ素子10のpn接合とツェナーダイオード20のpn接合とが電気的に逆方向となるように電気的に実装されている。後述するように、本実施の形態において、半導体レーザアレイ素子10は、基板がn型基板で、フェイスアップ実装により表面電極30に接続されている。したがって、p型基板を用いたツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20とが表面電極30を介してpn接合が逆方向の関係で電気的に接続されるように、基板側が表面電極30に接合されている。   Zener diode 20 is electrically connected to semiconductor laser array element 10. Specifically, the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are connected in parallel via the surface electrode 30. The semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are electrically mounted so that the pn junction of the semiconductor laser array element 10 and the pn junction of the Zener diode 20 are in the opposite directions. As will be described later, in the present embodiment, the semiconductor laser array element 10 is an n-type substrate, and is connected to the surface electrode 30 by face-up mounting. Therefore, the Zener diode 20 using the p-type substrate has a surface on the substrate side so that the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are electrically connected with the pn junction in the reverse direction through the surface electrode 30. It is joined to the electrode 30.

表面電極30は、サブマウント40の上面に形成されている。表面電極30は、例えば銅又は銀等の金属材料によって構成された金属薄膜である。サブマウント40は、アルミニウムや銅等の金属材料、ダイヤモンド、又はSiC等の高熱伝導性材料によって構成されている。サブマウント40は、導電性材料によって構成されていてもよいし、絶縁性材料によって構成されていてもよい。本実施の形態において、サブマウント40は、SiCによって構成されている。   The surface electrode 30 is formed on the upper surface of the submount 40. The surface electrode 30 is a metal thin film made of a metal material such as copper or silver. The submount 40 is made of a metal material such as aluminum or copper, or a high thermal conductivity material such as diamond or SiC. The submount 40 may be made of a conductive material or may be made of an insulating material. In the present embodiment, the submount 40 is made of SiC.

表面電極30を介して半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20が実装されたサブマウント40は、ヒートシンクブロック50に固定されている。ヒートシンクブロック50は、パッケージ台60から突出するポスト部である。ヒートシンクブロック50は、例えば銅等の金属材料によって構成されている。この場合、サブマウント40は、AuSn半田によりヒートシンクブロック50の表面に半田接合される。   The submount 40 on which the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are mounted via the surface electrode 30 is fixed to the heat sink block 50. The heat sink block 50 is a post portion protruding from the package base 60. The heat sink block 50 is made of a metal material such as copper, for example. In this case, the submount 40 is soldered to the surface of the heat sink block 50 by AuSn solder.

パッケージ台60は、アルミニウム等の金属材料によって構成された円盤状の金属製支持部材である。本実施の形態では、パッケージ台60とヒートシンクブロック50とは別体としたが、パッケージ台60とヒートシンクブロック50とは一体物で構成されていてもよい。   The package base 60 is a disk-shaped metal support member made of a metal material such as aluminum. In the present embodiment, the package base 60 and the heat sink block 50 are separated from each other. However, the package base 60 and the heat sink block 50 may be configured as a single body.

パッケージ台60には、絶縁性の低融点ガラス62によって固定された一対のリードピン61a及び61bが取り付けられている。一対のリードピン61a及び61bは、半導体レーザアレイ素子10に供給するための電力を外部から受電する。一対のリードピン61a及び61bは、パッケージ台60を貫通しており、その一部が半導体レーザ装置1のパッケージ電極部として外部に露出している。半導体レーザ装置1を他の部品又は製品に実装する際、外部に露出したリードピン61a及び61bは、供給電源線に接続される。この場合、リードピン61a及び61bと供給電源線とは例えばネジ止めよって接続される。   A pair of lead pins 61 a and 61 b fixed by an insulating low melting point glass 62 is attached to the package base 60. The pair of lead pins 61a and 61b receives power to be supplied to the semiconductor laser array element 10 from the outside. The pair of lead pins 61 a and 61 b penetrate the package base 60, and a part of the lead pins 61 a and 61 b is exposed to the outside as a package electrode part of the semiconductor laser device 1. When the semiconductor laser device 1 is mounted on another component or product, the lead pins 61a and 61b exposed to the outside are connected to a supply power line. In this case, the lead pins 61a and 61b and the power supply line are connected by, for example, screwing.

半導体レーザアレイ素子10の一方の電極(結晶成長を行った側の電極)は、ワイヤ81(図2では5本)によってリードピン61aと電気的に接続されている。一方、半導体レーザアレイ素子10の他方の電極(基板の裏面側の電極)は、表面電極30及びワイヤ82を介してリードピン61bと電気的に接続されている。ワイヤ82は、表面電極30とリードピン61bとに接続されている。   One electrode (the electrode on which crystal growth has been performed) of the semiconductor laser array element 10 is electrically connected to the lead pin 61a by wires 81 (five in FIG. 2). On the other hand, the other electrode (electrode on the back side of the substrate) of the semiconductor laser array element 10 is electrically connected to the lead pin 61b via the surface electrode 30 and the wire 82. The wire 82 is connected to the surface electrode 30 and the lead pin 61b.

また、ツェナーダイオード20の一方の電極(結晶成長を行った側の電極)は、ワイヤ82によってリードピン61aと電気的に接続されている。一方、ツェナーダイオード20の他方の電極(基板の裏面側の電極)は、表面電極30及びワイヤ83を介してリードピン61bと電気的に接続されている。つまり、ワイヤ83は、表面電極30を介して半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20の両方と電気的に接続されている。   One electrode (the electrode on which crystal growth has been performed) of the Zener diode 20 is electrically connected to the lead pin 61a by a wire 82. On the other hand, the other electrode (electrode on the back side of the substrate) of the Zener diode 20 is electrically connected to the lead pin 61 b through the surface electrode 30 and the wire 83. That is, the wire 83 is electrically connected to both the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 via the surface electrode 30.

ワイヤ81、82及び83は、例えばAuワイヤであり、ワイヤボンディング実装によって架張される。   The wires 81, 82, and 83 are Au wires, for example, and are stretched by wire bonding mounting.

パッケージ台60には、キャップ70が固定されている。キャップ70は、サブマウント40に実装された半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20が配置されたヒートシンクブロック50を覆うように配置されている。キャップ70は、パッケージを構成する金属製の筒状体である。キャップ70には、窓ガラス71が取り付けられている。窓ガラス71は、半導体レーザアレイ素子10から出射するレーザ光を透過する透光部材の一例であり、本実施の形態では、板ガラスである。キャップ70内は、半導体レーザアレイ素子10のレーザ端面を保護するための不活性ガスで満たされている。   A cap 70 is fixed to the package base 60. The cap 70 is disposed so as to cover the heat sink block 50 in which the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 mounted on the submount 40 are disposed. The cap 70 is a metal cylindrical body constituting the package. A window glass 71 is attached to the cap 70. The window glass 71 is an example of a translucent member that transmits laser light emitted from the semiconductor laser array element 10, and is a plate glass in the present embodiment. The cap 70 is filled with an inert gas for protecting the laser end face of the semiconductor laser array element 10.

[半導体レーザアレイ素子]
ここで、本実施の形態に係る半導体レーザアレイ素子10の構成について、図4を用いて説明する。図4は、実施の形態1に係る半導体レーザ装置1に組み込まれた半導体レーザアレイ素子10の斜視図である。
[Semiconductor laser array element]
Here, the configuration of the semiconductor laser array element 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a perspective view of the semiconductor laser array element 10 incorporated in the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment.

半導体レーザアレイ素子10は、レーザ光を出射する複数のエミッタ130(発光部)を有するレーザ素子部の一例であって、基板120と、基板120の上に位置するレーザアレイ部110とを備える。半導体レーザアレイ素子10は、同一の基板120上に複数のエミッタ130を有する。   The semiconductor laser array element 10 is an example of a laser element unit having a plurality of emitters 130 (light emitting units) that emit laser light, and includes a substrate 120 and a laser array unit 110 positioned on the substrate 120. The semiconductor laser array element 10 has a plurality of emitters 130 on the same substrate 120.

レーザアレイ部110には、レーザ光を出射する複数のエミッタ130が並んで配置されている。つまり、半導体レーザアレイ素子10は、複数のエミッタ130を含むマルチエミッタ構造の半導体レーザ素子である。各エミッタ130は、レーザアレイ部110に電流が注入されることで発光する発光領域である。   In the laser array section 110, a plurality of emitters 130 that emit laser light are arranged side by side. That is, the semiconductor laser array element 10 is a semiconductor laser element having a multi-emitter structure including a plurality of emitters 130. Each emitter 130 is a light emitting region that emits light when current is injected into the laser array unit 110.

レーザアレイ部110は、第1クラッド層111と、第1ガイド層112と、活性層113と、第2ガイド層114と、第2クラッド層115と、コンタクト層116とがこの順に積層された積層体である。なお、レーザアレイ部110の層構造は、上記積層体に限定されず、上記の層に加えて、電子オーバーフロー抑制層等が形成されていてもよい。   The laser array unit 110 includes a first clad layer 111, a first guide layer 112, an active layer 113, a second guide layer 114, a second clad layer 115, and a contact layer 116 laminated in this order. Is the body. Note that the layer structure of the laser array unit 110 is not limited to the above-described stacked body, and an electron overflow suppression layer or the like may be formed in addition to the above layers.

レーザアレイ部110は、半導体レーザアレイ素子10の共振器長方向に対向する一対の第1端面10a及び第2端面10bを有する。本実施の形態において、第1端面10aは、レーザ光が出射する前端面(レーザ光出射端面)であり、第2端面10bは、後端面である。なお、第1端面10a及び第2端面10bには、端面コート膜として、誘電体多層膜で構成された反射膜が形成されていてもよい。この場合、レーザ光が出射する第1端面10aには、低反射膜が形成され、第2端面10bには、高反射膜が形成されるとよい。   The laser array unit 110 has a pair of first end face 10 a and second end face 10 b that face each other in the resonator length direction of the semiconductor laser array element 10. In the present embodiment, the first end face 10a is a front end face from which laser light is emitted (laser light emission end face), and the second end face 10b is a rear end face. Note that a reflective film made of a dielectric multilayer film may be formed on the first end face 10a and the second end face 10b as an end face coat film. In this case, it is preferable that a low reflection film is formed on the first end surface 10a from which the laser light is emitted, and a high reflection film is formed on the second end surface 10b.

レーザアレイ部110は、リッジ部140を有するリッジ導波路型構造である。具体的には、レーザアレイ部110は、複数のリッジ部140を有する。本実施の形態では、レーザアレイ部110には、5つのリッジ部140が形成されている。第2クラッド層115及びコンタクト層116は、5つのリッジ部140により複数に分離されている。各リッジ部140は、レーザ共振器長方向(レーザビームの発振方向)に直線状に延在している。   The laser array section 110 has a ridge waveguide structure having a ridge section 140. Specifically, the laser array unit 110 has a plurality of ridge portions 140. In the present embodiment, five ridge portions 140 are formed in the laser array portion 110. The second cladding layer 115 and the contact layer 116 are separated into a plurality by five ridge portions 140. Each ridge 140 extends linearly in the laser resonator length direction (laser beam oscillation direction).

なお、本実施の形態では、第2ガイド層114と第2クラッド層115との境界からリッジ部140が形成されているが、第2ガイド層114又は第2クラッド層115の層の途中からリッジ部140が形成されていてもよい。   In the present embodiment, the ridge portion 140 is formed from the boundary between the second guide layer 114 and the second cladding layer 115, but the ridge is formed from the middle of the second guide layer 114 or the second cladding layer 115. The part 140 may be formed.

複数のリッジ部140の各々は、複数のエミッタ130の各々に対応している。つまり、エミッタ130とリッジ部140とは、一対一に対応している。本実施の形態では、レーザアレイ部110には5つのリッジ部140が設けられているので、レーザアレイ部110には5つのエミッタ130が存在する。   Each of the plurality of ridge portions 140 corresponds to each of the plurality of emitters 130. That is, the emitter 130 and the ridge portion 140 correspond one to one. In the present embodiment, since the laser array unit 110 is provided with the five ridges 140, the laser array unit 110 includes five emitters 130.

5つのエミッタ130は、レーザ共振器長方向と直交する方向(つまりリッジ部140の幅方向)に沿って直線状に並んでいる。つまり、レーザアレイ部110には、5つのエミッタ130が横方向に並んでいる。   The five emitters 130 are arranged in a straight line along a direction orthogonal to the laser resonator length direction (that is, the width direction of the ridge portion 140). That is, in the laser array unit 110, five emitters 130 are arranged in the horizontal direction.

さらに、半導体レーザアレイ素子10には、レーザアレイ部110に電流を注入するために、第1電極151及び第2電極152が設けられている。第1電極151は、各リッジ部140のコンタクト層116に接するように形成されたオーミック電極である。第2電極152は、基板120の裏面に設けられたオーミック電極である。   Further, the semiconductor laser array element 10 is provided with a first electrode 151 and a second electrode 152 in order to inject current into the laser array unit 110. The first electrode 151 is an ohmic electrode formed so as to be in contact with the contact layer 116 of each ridge portion 140. The second electrode 152 is an ohmic electrode provided on the back surface of the substrate 120.

また、リッジ部140の側面とリッジ部140の根元から横方向に広がる平坦部とを被覆するように絶縁層160が形成されている。絶縁層160を形成することによって、注入された電流が、隣り合う2つのリッジ部140の間の領域に流れることを抑制できる。   In addition, an insulating layer 160 is formed so as to cover the side surface of the ridge portion 140 and the flat portion extending laterally from the root of the ridge portion 140. By forming the insulating layer 160, the injected current can be prevented from flowing into a region between the two adjacent ridge portions 140.

このように構成された半導体レーザアレイ素子10は、表面電極30が形成されたサブマウント40に実装される。具体的には、半導体レーザアレイ素子10の第2電極152が表面電極30にAuSn半田により半田接合される。その後、第1電極151とリードピン61aとがワイヤ81によりワイヤボンディングされる。また、第2電極152と接合された表面電極30とリードピン61bとがワイヤ83によりワイヤボンディングされる。   The semiconductor laser array element 10 configured as described above is mounted on the submount 40 on which the surface electrode 30 is formed. Specifically, the second electrode 152 of the semiconductor laser array element 10 is soldered to the surface electrode 30 by AuSn solder. Thereafter, the first electrode 151 and the lead pin 61 a are wire bonded by the wire 81. Further, the surface electrode 30 joined to the second electrode 152 and the lead pin 61 b are wire-bonded by the wire 83.

そして、一対のリードピン61a及び61bによって第1電極151と第2電極152とに電圧が印加されると、第1電極151と第2電極152との間に電流が流れる。つまり、レーザアレイ部110に電流が注入される。レーザアレイ部110に注入された電流は、リッジ部140の下部のみに流れる。これにより、リッジ部140直下の活性層113に電流が注入されて、活性層113で電子及び正孔が再結合して発光する。   When a voltage is applied to the first electrode 151 and the second electrode 152 by the pair of lead pins 61 a and 61 b, a current flows between the first electrode 151 and the second electrode 152. That is, current is injected into the laser array unit 110. The current injected into the laser array part 110 flows only below the ridge part 140. As a result, a current is injected into the active layer 113 immediately below the ridge portion 140, and electrons and holes are recombined in the active layer 113 to emit light.

活性層113で発生した光は、基板垂直方向(縦方向)においては、第1クラッド層111、第1ガイド層112、活性層113、第2ガイド層114、第2クラッド層115、及び、コンタクト層116の各層間の屈折率差によって閉じ込められる。一方、活性層113で発生した光は、基板水平方向(横方向)においては、リッジ部140内(第2クラッド層115、コンタクト層116)とリッジ部140外(絶縁層160)との屈折率差によって閉じ込められる。このように、本実施の形態における半導体レーザアレイ素子10は、屈折率導波型の半導体レーザである。   The light generated in the active layer 113 is, in the substrate vertical direction (longitudinal direction), the first cladding layer 111, the first guide layer 112, the active layer 113, the second guide layer 114, the second cladding layer 115, and the contact. It is confined by the refractive index difference between each layer of the layer 116. On the other hand, the light generated in the active layer 113 has a refractive index between the inside of the ridge 140 (second clad layer 115 and contact layer 116) and the outside of the ridge 140 (insulating layer 160) in the horizontal direction (lateral direction) of the substrate. Trapped by the difference. As described above, the semiconductor laser array element 10 in the present embodiment is a refractive index waveguide type semiconductor laser.

そして、活性層113で発生した光は、第1端面10aと第2端面10bとの間を往復して共振し、また、注入電流によって利得を得ることで、位相がそろった高強度のレーザ光10Lとなって第1端面10aのエミッタ130から出射する。本実施の形態では、5つのリッジ部140が形成されているので、5つのエミッタ130の各々からレーザ光10Lが出射する。つまり、レーザアレイ部110からは5本のレーザ光10Lが出射する。なお、第1端面10aにおけるレーザ光10Lが出射する点は、エミッタ130の発光点である。   The light generated in the active layer 113 resonates by reciprocating between the first end face 10a and the second end face 10b, and gain is obtained by the injection current, so that the high-intensity laser light having the same phase is obtained. 10L is emitted from the emitter 130 of the first end face 10a. In the present embodiment, since the five ridge portions 140 are formed, the laser light 10L is emitted from each of the five emitters 130. That is, five laser beams 10L are emitted from the laser array unit 110. The point where the laser beam 10L is emitted from the first end face 10a is the emission point of the emitter 130.

レーザ光の発振波長(発光色)は、レーザアレイ部110の各層の材料を変えることによって調整することができる。例えば、赤色、緑色、青色のレーザ光を発振させることが可能である。   The oscillation wavelength (emission color) of the laser beam can be adjusted by changing the material of each layer of the laser array unit 110. For example, red, green, and blue laser beams can be oscillated.

本実施の形態における半導体レーザアレイ素子10は、赤色のレーザ光を出射するように構成されている。この場合、基板120としてGaAs基板からなる半導体基板を用いて、レーザアレイ部110をAlGaIn1−x−yAs1−z(但し、0≦x,y,z≦1、0≦x+y≦1である。)で表されるIII−V族化合物半導体からなる半導体材料によって構成することで、赤色のレーザ光を出射する半導体レーザアレイ素子10を得ることができる。 The semiconductor laser array element 10 in the present embodiment is configured to emit red laser light. In this case, a semiconductor substrate made of a GaAs substrate is used as the substrate 120, and the laser array unit 110 is made of Al x Ga y In 1-xy As z P 1-z (where 0 ≦ x, y, z ≦ 1, The semiconductor laser array element 10 that emits red laser light can be obtained by using a semiconductor material made of a group III-V compound semiconductor represented by 0 ≦ x + y ≦ 1.

具体的には、基板120として、厚さが80μmで主面が(100)面であるn型GaAs基板を用いることができる。この場合、AlGaInP系半導体材料からなるレーザアレイ部110としては、第1クラッド層111としてn型クラッド層を用い、第1ガイド層112としてアンドープのn側ガイド層を用い、活性層113としてアンドープの活性層を用い、第2ガイド層114としてアンドープのp側ガイド層を用い、第2クラッド層115としてp型クラッド層を用い、コンタクト層116としてp型コンタクト層を用いることができる。   Specifically, an n-type GaAs substrate having a thickness of 80 μm and a main surface of (100) plane can be used as the substrate 120. In this case, as the laser array unit 110 made of an AlGaInP-based semiconductor material, an n-type cladding layer is used as the first cladding layer 111, an undoped n-side guide layer is used as the first guide layer 112, and an undoped layer is used as the active layer 113. An active layer can be used, an undoped p-side guide layer can be used as the second guide layer 114, a p-type cladding layer can be used as the second cladding layer 115, and a p-type contact layer can be used as the contact layer 116.

一例として、第1クラッド層111は、膜厚1μmのn−(Al0.6Ga0.40.5In0.5Pであり、第1ガイド層112は、膜厚0.1μmのu−(Al0.4Ga0.60.5In0.5Pであり、活性層113は、膜厚が10nmのu−In0.5Ga0.5Pであり、第2ガイド層114は、膜厚が0.1μmのu−(Al0.4Ga0.60.5In0.5Pであり、第2クラッド層115は、膜厚が0.5μmのp−(Al0.6Ga0.40.5In0.5Pであり、コンタクト層116は、膜厚が0.1μmのp−GaAsである。なお、第1電極151はp側電極であり、第2電極152はn側電極であり、それぞれ、Cr、Ti、Ni、Pd、Pt、Auなどの金属材料によって構成される。 As an example, the first cladding layer 111 is n- (Al 0.6 Ga 0.4 ) 0.5 In 0.5 P with a thickness of 1 μm, and the first guide layer 112 has a thickness of 0.1 μm. u- (Al 0.4 Ga 0.6 ) 0.5 In 0.5 P, the active layer 113 is u-In 0.5 Ga 0.5 P with a thickness of 10 nm, and the second guide layer 114 had a thickness of 0.1μm of u- (Al 0.4 Ga 0.6) 0.5 in 0.5 P, the second cladding layer 115 has a thickness of 0.5μm of p- (Al 0.6 Ga 0.4 ) 0.5 In 0.5 P, and the contact layer 116 is p-GaAs having a thickness of 0.1 μm. The first electrode 151 is a p-side electrode, and the second electrode 152 is an n-side electrode, and each is made of a metal material such as Cr, Ti, Ni, Pd, Pt, or Au.

また、半導体レーザアレイ素子10の素子幅は、1200μmであり、半導体レーザアレイ素子10の共振器長は、1mmである。この場合、1つのリッジ部140のリッジ幅は、5μmであり、隣り合う2つのエミッタ130の間隔(エミッタ間隔)は、200μmである。   The element width of the semiconductor laser array element 10 is 1200 μm, and the resonator length of the semiconductor laser array element 10 is 1 mm. In this case, the ridge width of one ridge portion 140 is 5 μm, and the interval between two adjacent emitters 130 (emitter interval) is 200 μm.

[効果等]
上述のように、複数のエミッタ(発光部)を有する半導体レーザアレイ素子が組み込まれた半導体レーザ装置では、半導体レーザアレイ素子に大電流を流す必要があるため、半導体レーザアレイ素子が組み込まれてパッケージ化された半導体レーザ装置をセット製品に実装する際は、パッケージ電極部と供給電源線とをネジ止めによって接続する。このため、パッケージ電極部と供給電源線とをネジ止めする工程で静電気が発生しやすく、サージ電圧又はサージ電流が半導体レーザ装置内に入ってくる可能性が高い。
[Effects]
As described above, in a semiconductor laser device in which a semiconductor laser array element having a plurality of emitters (light emitting portions) is incorporated, a large current needs to flow through the semiconductor laser array element. When the integrated semiconductor laser device is mounted on a set product, the package electrode portion and the power supply line are connected by screws. For this reason, static electricity is likely to be generated in the process of screwing the package electrode portion and the power supply line, and a surge voltage or surge current is likely to enter the semiconductor laser device.

そこで、本実施の形態における半導体レーザ装置1では、電気的に接続された半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20とを同一のサブマウント40の上方に配置している。つまり、半導体レーザアレイ素子10がパッケージ化された半導体レーザ装置1内に、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20と組み込んでいる。具体的には、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20とは、サブマウント40の上面に形成された表面電極30を介して並列接続されている。   Therefore, in the semiconductor laser device 1 according to the present embodiment, the electrically connected semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are disposed above the same submount 40. That is, the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are incorporated in the semiconductor laser device 1 in which the semiconductor laser array element 10 is packaged. Specifically, the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are connected in parallel via a surface electrode 30 formed on the upper surface of the submount 40.

この構成により、半導体レーザ装置1のパッケージ内に、ツェナーダイオード20により半導体レーザアレイ素子10をサージ電圧又はサージ電流から保護するサージ保護回路を設けることができる。   With this configuration, a surge protection circuit that protects the semiconductor laser array element 10 from surge voltage or surge current by the Zener diode 20 can be provided in the package of the semiconductor laser device 1.

これにより、複数の発光部を有する半導体レーザアレイ素子10を備える半導体レーザ装置1を取り扱った際にサージ電圧等が発生したとしても、半導体レーザ装置1の内部にサージ保護回路があるため、サージ電圧等によって半導体レーザアレイ素子10が損傷を受けることを抑制できる。つまり、ツェナーダイオード20によって半導体レーザアレイ素子10をサージ電圧等から保護することができ、半導体レーザアレイ素子10が故障してしまうことを抑制することができる。つまり、耐サージ性を向上させることができる。   As a result, even if a surge voltage or the like is generated when the semiconductor laser device 1 including the semiconductor laser array element 10 having a plurality of light emitting portions is handled, the surge voltage is generated inside the semiconductor laser device 1. It is possible to prevent the semiconductor laser array element 10 from being damaged due to the above. That is, the Zener diode 20 can protect the semiconductor laser array element 10 from a surge voltage or the like, and can prevent the semiconductor laser array element 10 from failing. That is, surge resistance can be improved.

例えば、半導体レーザ装置1を部品としてセット製品に実装するセットメーカーの組立工程等においてサージ電圧が半導体レーザ装置1に入ってしまった場合、サージ電圧は、リードピン61a及び61b又はパッケージ台60を介して半導体レーザアレイ素子10に向かうが、半導体レーザアレイ素子10にはツェナーダイオード20が電気的に並列に接続されているので、サージ電圧はツェナーダイオード20を伝播することになる。これにより、半導体レーザアレイ素子10にサージ電圧が印加させないようにできるので、半導体レーザアレイ素子10がサージ電圧によって故障することを抑制できる。   For example, when a surge voltage enters the semiconductor laser device 1 in an assembly process of a set manufacturer that mounts the semiconductor laser device 1 as a component on a set product, the surge voltage is transmitted via the lead pins 61a and 61b or the package base 60. The semiconductor laser array element 10 is directed to, but since the Zener diode 20 is electrically connected in parallel to the semiconductor laser array element 10, the surge voltage propagates through the Zener diode 20. Thereby, since it is possible to prevent the surge voltage from being applied to the semiconductor laser array element 10, it is possible to suppress the failure of the semiconductor laser array element 10 due to the surge voltage.

しかも、半導体レーザ装置1を製造する製造メーカー(部品メーカー)からは、図1に示される状態で半導体レーザ装置1が納入されるので、半導体レーザ装置1を購入したユーザ(半導体レーザ装置1をセット製品に実装するセットメーカー等)は、半導体レーザアレイ素子10を直接触ることがない。したがって、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20を機械的接触から保護することができる。   Moreover, since the semiconductor laser device 1 is delivered in the state shown in FIG. 1 from the manufacturer (component manufacturer) that manufactures the semiconductor laser device 1, the user who purchased the semiconductor laser device 1 (set the semiconductor laser device 1) A set manufacturer or the like mounted on the product does not directly contact the semiconductor laser array element 10. Therefore, the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 can be protected from mechanical contact.

このように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置1によれば、半導体レーザアレイ素子10を機械的及び電気的に保護することができるので、信頼性の高い半導体レーザ装置1を実現することができる。   As described above, according to the semiconductor laser device 1 according to the present embodiment, the semiconductor laser array element 10 can be mechanically and electrically protected, so that the highly reliable semiconductor laser device 1 can be realized. it can.

また、本実施の形態において、ツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10の側方に配置されている。   In the present embodiment, the Zener diode 20 is disposed on the side of the semiconductor laser array element 10.

この構成により、半導体レーザアレイ素子10から出射するレーザ光に影響を与えることなく、ツェナーダイオード20を半導体レーザアレイ素子10と同じサブマウント40に実装することができる。例えば、ツェナーダイオード20によって半導体レーザアレイ素子10から出射するレーザ光が遮光されてしまうことを回避できる。   With this configuration, the Zener diode 20 can be mounted on the same submount 40 as the semiconductor laser array element 10 without affecting the laser light emitted from the semiconductor laser array element 10. For example, it can be avoided that the laser light emitted from the semiconductor laser array element 10 is blocked by the Zener diode 20.

(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る半導体レーザ装置2について説明する。
(Embodiment 2)
Next, the semiconductor laser device 2 according to the second embodiment will be described.

上記実施の形態1に係る半導体レーザ装置1のように、パッケージ化された半導体レーザ装置1の中にツェナーダイオード20を内蔵させる場合、ツェナーダイオード20と半導体レーザアレイ素子10とは電気配線等の導電部材を介して接続される。具体的には、図2に示すように、上記実施の形態1では、ツェナーダイオード20と半導体レーザアレイ素子10とは表面電極30を介して電気的に接続されている。   When the Zener diode 20 is built in the packaged semiconductor laser device 1 as in the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment, the Zener diode 20 and the semiconductor laser array element 10 are electrically connected to each other such as an electric wiring. It is connected via a member. Specifically, as shown in FIG. 2, in the first embodiment, the Zener diode 20 and the semiconductor laser array element 10 are electrically connected via the surface electrode 30.

この場合、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130(リッジ部140)とツェナーダイオード20との間には、表面電極30等の抵抗成分が存在する。具体的には、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130のn側(基板120側)とツェナーダイオード20との間には、表面電極30の抵抗成分をはじめとして、半導体レーザアレイ素子10内の各層の抵抗成分、基板120の抵抗成分、サブマウント40の抵抗成分(サブマウント40が導電性を有する場合)等の抵抗成分(電気抵抗)が存在する。特に、表面電極30は薄膜であるので、抵抗成分としては大きく無視することができない。   In this case, a resistance component such as the surface electrode 30 exists between each emitter 130 (ridge portion 140) of the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20. Specifically, between the n side (substrate 120 side) of each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20, each layer in the semiconductor laser array element 10 including the resistance component of the surface electrode 30. Resistance components (electrical resistance) such as the resistance component of the substrate 120, the resistance component of the substrate 120, and the resistance component of the submount 40 (when the submount 40 has conductivity). In particular, since the surface electrode 30 is a thin film, it cannot be largely ignored as a resistance component.

半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分を考慮すると、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20とは、図5に示すような抵抗成分R1〜R5を有する電気回路を構成することになる。図5は、実施の形態1に係る半導体レーザ装置1のサブマウント40上の電気回路を示す図である。   Considering the resistance component between each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20, the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are electric circuits having resistance components R1 to R5 as shown in FIG. Will be configured. FIG. 5 is a diagram showing an electric circuit on the submount 40 of the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment.

図5に示すように、半導体レーザアレイ素子10の5つのエミッタ130をE1〜E5として表すと、5つのエミッタE1〜E5の各々は、ツェナーダイオード20との間に抵抗成分R1〜R5が生じている。   As shown in FIG. 5, when the five emitters 130 of the semiconductor laser array element 10 are represented as E1 to E5, resistance components R1 to R5 are generated between the five emitters E1 to E5 and the Zener diode 20, respectively. Yes.

このとき、ツェナーダイオード20と半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130との間の抵抗は、ツェナーダイオード20と半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130との距離に応じて異なる。具体的には、ツェナーダイオード20から遠い位置に存在するエミッタ130ほど、ツェナーダイオード20との抵抗が大きくなる。特に、サブマウント40が絶縁性である場合には、ツェナーダイオード20と各エミッタ130との間の抵抗成分の値は大きくなる。   At this time, the resistance between the Zener diode 20 and each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10 varies depending on the distance between the Zener diode 20 and each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10. Specifically, the resistance with the Zener diode 20 increases as the emitter 130 is located farther from the Zener diode 20. In particular, when the submount 40 is insulative, the value of the resistance component between the Zener diode 20 and each emitter 130 increases.

このため、半導体レーザ装置1内にサージ電圧が入り込んだ場合、抵抗成分R1〜R5に伴う時定数差によって各エミッタ130へのサージ電圧の伝わり方に時間遅れが発生し、ツェナーダイオード20と各エミッタ130との間の抵抗の大きさに応じて各エミッタ130のツェナーダイオード20による保護効果が異なることになる。   For this reason, when a surge voltage enters the semiconductor laser device 1, a time delay occurs in how the surge voltage is transmitted to each emitter 130 due to a time constant difference associated with the resistance components R1 to R5. The protection effect of each emitter 130 by the Zener diode 20 differs according to the magnitude of the resistance between the emitter 130 and the resistor 130.

具体的には、ツェナーダイオード20との間の抵抗が小さいエミッタ130(例えばツェナーダイオード20に近いエミッタE1)については、抵抗成分に伴う時定数が小さいため、ツェナーダイオード20によって保護されやすいが、ツェナーダイオード20との間の電気抵抗が大きいエミッタ130(例えばツェナーダイオード20から遠いエミッタE5)については、抵抗成分に伴う時定数が大きいため、相対的にツェナーダイオード20による保護効果が小さい。   Specifically, the emitter 130 having a small resistance to the Zener diode 20 (for example, the emitter E1 close to the Zener diode 20) is easily protected by the Zener diode 20 because the time constant associated with the resistance component is small. The emitter 130 having a large electric resistance with the diode 20 (for example, the emitter E5 far from the Zener diode 20) has a relatively large protection time due to the resistance component, and therefore the protection effect by the Zener diode 20 is relatively small.

したがって、実施の形態1に係る半導体レーザ装置1では、装置全体としての耐サージ性については課題があるこの課題は、特に、半導体レーザアレイ素子のエミッタ数が多い場合(例えば20個以上)、又は、半導体レーザアレイ素子の素子幅が大きい場合(例えば1mm前後)、または後述のフェイスダウン実装時に、特に顕著になる。   Therefore, in the semiconductor laser device 1 according to the first embodiment, there is a problem with respect to surge resistance as the entire device. This problem is particularly caused when the number of emitters of the semiconductor laser array element is large (for example, 20 or more), or This is particularly noticeable when the element width of the semiconductor laser array element is large (for example, around 1 mm) or when face-down mounting described later.

そこで、この抵抗成分差によるツェナーダイオード20の保護効果の影響を解消させるために、本実施の形態に係る半導体レーザ装置2では、図6に示すように、ツェナーダイオード20を、半導体レーザアレイ素子10の側方の両側に配置している。つまり、本実施の形態では、半導体レーザアレイ素子10の一方の側方と他方の側方とに、ツェナーダイオード20を配置している。この場合、2つのツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10を中心にほぼ対称な位置に配置されているとよい。2つのツェナーダイオード20の各々は、上記実施の形態1と同様に、ワイヤ82によってリードピン61aに接続されている。また、2つのツェナーダイオード20は、上記実施の形態1と同様に、いずれも基板側が表面電極30に接合されている。   Therefore, in order to eliminate the influence of the protective effect of the Zener diode 20 due to this resistance component difference, the semiconductor laser device 2 according to the present embodiment, as shown in FIG. It is arranged on both sides of the side. In other words, in the present embodiment, the Zener diodes 20 are arranged on one side and the other side of the semiconductor laser array element 10. In this case, the two Zener diodes 20 are preferably arranged at substantially symmetrical positions around the semiconductor laser array element 10. Each of the two Zener diodes 20 is connected to the lead pin 61a by the wire 82 as in the first embodiment. In addition, the two Zener diodes 20 are both bonded to the surface electrode 30 on the substrate side as in the first embodiment.

この場合、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分を考慮すると、半導体レーザアレイ素子10とツェナーダイオード20とは、図7に示すような抵抗成分R1〜R6を有する電気回路を構成することになる。図7は、実施の形態2に係る半導体レーザ装置2のサブマウント40上の電気回路を示す図である。   In this case, considering the resistance component between each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20, the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 have resistance components R1 to R6 as shown in FIG. The electric circuit which has is comprised. FIG. 7 is a diagram showing an electric circuit on the submount 40 of the semiconductor laser device 2 according to the second embodiment.

図7に示すように、本実施の形態に係る半導体レーザ装置2では、半導体レーザアレイ素子10の両側にツェナーダイオード20が配置されているので、5つのエミッタE1〜E5の各々は、2つのツェナーダイオード20との間に抵抗成分R1〜R6が生じている。なお、2つのツェナーダイオード20同士の間にも抵抗成分R7が生じている。   As shown in FIG. 7, in the semiconductor laser device 2 according to the present embodiment, since the Zener diodes 20 are arranged on both sides of the semiconductor laser array element 10, each of the five emitters E1 to E5 has two Zeners. Resistance components R <b> 1 to R <b> 6 are generated between the diode 20. A resistance component R7 is also generated between the two Zener diodes 20.

このとき、ツェナーダイオード20に近いエミッタE1及びE5については、ツェナーダイオード20によって保護される。一方、中央のエミッタE3については、ツェナーダイオード20との間の抵抗成分がエミッタE1及びE5と比べて大きくなるが、上記実施の形態1と比べてツェナーダイオード20との間の抵抗成分が約半分になるため、上記実施の形態1よりも、ツェナーダイオード20による保護効果を向上させることができる。   At this time, the emitters E1 and E5 close to the Zener diode 20 are protected by the Zener diode 20. On the other hand, the resistance component between the center emitter E3 and the Zener diode 20 is larger than that of the emitters E1 and E5, but the resistance component between the Zener diode 20 and the Zener diode 20 is about half that of the first embodiment. Therefore, the protection effect by the Zener diode 20 can be improved as compared with the first embodiment.

以上、本実施の形態に係る半導体レーザ装置2によれば、半導体レーザアレイ素子10の側方の両側にツェナーダイオード20が配置されている。   As described above, according to the semiconductor laser device 2 according to the present embodiment, the Zener diodes 20 are arranged on both sides of the semiconductor laser array element 10.

この構成により、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130について、ツェナーダイオード20と各エミッタとの間の抵抗成分の差を小さくすることができるので、各エミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分を均一に近づけることができる。これにより、特定のエミッタ130にサージ電圧が集中することを抑制できるので、半導体レーザ装置2全体の耐サージ性を向上させることができる。   With this configuration, for each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10, the difference in resistance component between the Zener diode 20 and each emitter can be reduced, so that the resistance component between each emitter 130 and the Zener diode 20 can be reduced. Can be made uniform. Thereby, since it is possible to suppress the surge voltage from being concentrated on the specific emitter 130, the surge resistance of the entire semiconductor laser device 2 can be improved.

なお、本実施の形態では、半導体レーザアレイ素子10の基板側(n側)を表面電極30に接合したが、放熱性を高めるために半導体レーザアレイ素子10の結晶成長側(p側)の電極を表面電極30に接合してもよい。つまり、表面電極30が形成されたサブマウント40に半導体レーザアレイ素子10をフェイスダウン実装(ジャンクションダウン実装)してもよい。この場合、半導体レーザアレイ素子10のpn接合とツェナーダイオード20のpn接合とが逆方向となるように、ツェナーダイオード20についてもジャンクションダウン実装を行うか、あるいは、ツェナーダイオード20としてn型基板の上にp層及びp+層を形成したものを用いるとよい。   In the present embodiment, the substrate side (n side) of the semiconductor laser array element 10 is bonded to the surface electrode 30, but the crystal growth side (p side) electrode of the semiconductor laser array element 10 is enhanced in order to improve heat dissipation. May be bonded to the surface electrode 30. That is, the semiconductor laser array element 10 may be face-down mounted (junction down mounted) on the submount 40 on which the surface electrode 30 is formed. In this case, the Zener diode 20 is also subjected to junction down mounting so that the pn junction of the semiconductor laser array element 10 and the pn junction of the Zener diode 20 are opposite to each other, or the Zener diode 20 is mounted on the n-type substrate. A p-layer and a p + layer may be used.

(実施の形態2の変形例1)
次に、実施の形態2の変形例1に係る半導体レーザ装置2Aについて、図8を用いて説明する。図8は、実施の形態2の変形例1に係る半導体レーザ装置2Aの主要部の構成を示す斜視図である。
(Modification 1 of Embodiment 2)
Next, a semiconductor laser device 2A according to Modification 1 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the main part of the semiconductor laser device 2A according to the first modification of the second embodiment.

上記図6に示される半導体レーザ装置2では、ワイヤ81〜83を用いて半導体レーザアレイ素子10又はツェナーダイオード20とリードピン61a及び61bとを電気的に接続していたが、ワイヤ81〜83にも抵抗成分が存在する。このため、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130のp側及びツェナーダイオード20のn側にも若干の電抵抗成分が存在し、エミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分の均一化を阻害する。   In the semiconductor laser device 2 shown in FIG. 6, the semiconductor laser array element 10 or the Zener diode 20 and the lead pins 61a and 61b are electrically connected using the wires 81 to 83. There is a resistance component. For this reason, there are some electrical resistance components on the p-side of each emitter 130 and the n-side of the Zener diode 20 of the semiconductor laser array element 10, thereby obstructing the uniformity of the resistance component between the emitter 130 and the Zener diode 20. To do.

そこで、本変形例に係る半導体レーザ装置2Aでは、図8に示すように、ワイヤ81〜83を用いずに、半導体レーザアレイ素子10と2つのツェナーダイオード20とを並列接続している。   Therefore, in the semiconductor laser device 2A according to the present modification, as shown in FIG. 8, the semiconductor laser array element 10 and the two Zener diodes 20 are connected in parallel without using the wires 81-83.

具体的には、ヒートシンクブロック50として導電性の金属ブロック(下側金属ブロック)を用いるとともに、さらに、金属ブロック50A(上側金属ブロック)を用いている。金属ブロック50Aは、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20を間にして、ヒートシンクブロック50(サブマウント40)とは反対側の位置に配置されている。   Specifically, a conductive metal block (lower metal block) is used as the heat sink block 50, and a metal block 50A (upper metal block) is further used. The metal block 50A is arranged at a position opposite to the heat sink block 50 (submount 40) with the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 in between.

そして、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20をヒートシンクブロック50と金属ブロック50Aとで挟んだ状態で接合する。ヒートシンクブロック50及び金属ブロック50Aの各々と、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20とは、例えば半田等の導電性接着剤によって電気的及び機械的に接合される。   Then, the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are joined in a state of being sandwiched between the heat sink block 50 and the metal block 50A. Each of the heat sink block 50 and the metal block 50A, and the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 are electrically and mechanically joined by a conductive adhesive such as solder.

なお、図8では、導電性接着剤が図示されておらず、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20と金属ブロック50Aとが離間しているように図示されているが、上記のように、半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20と金属ブロック50Aとは導電性接着剤によって接続されている。   In FIG. 8, the conductive adhesive is not shown, and the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 and the metal block 50A are shown as being separated from each other. The laser array element 10 and the Zener diode 20 and the metal block 50A are connected by a conductive adhesive.

ヒートシンクブロック50及び金属ブロック50Aとしては、例えば、銅製の銅ブロックを用いることができる。また、本変形例において、サブマウント40も導電性を有するとよい。これにより、ヒートシンクブロック50を通じての電気伝導がとりやすくなり、ヒートシンクブロック50から半導体レーザアレイ素子10及びツェナーダイオード20への電気伝導経路を容易に確保することができる。   As the heat sink block 50 and the metal block 50A, for example, a copper block made of copper can be used. In this modification, the submount 40 may also have conductivity. This facilitates electrical conduction through the heat sink block 50, and an electrical conduction path from the heat sink block 50 to the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20 can be easily secured.

このように、本変形例に係る半導体レーザ装置2Aによれば、抵抗成分が高い細いワイヤ81〜83を用いずに、半導体レーザアレイ素子10と2つのツェナーダイオード20とを2つの金属ブロックで挟むことで並列接続している。   Thus, according to the semiconductor laser device 2A according to the present modification, the semiconductor laser array element 10 and the two Zener diodes 20 are sandwiched between the two metal blocks without using the thin wires 81 to 83 having a high resistance component. It is connected in parallel.

この構成により、図6に示される半導体レーザ装置2と比べて、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130のp側及びツェナーダイオード20のn側の抵抗成分を均一化できるので、半導体レーザ装置2A全体の耐サージ性を向上させることができる。   With this configuration, the resistance components on the p side of each emitter 130 and the n side of the Zener diode 20 of the semiconductor laser array element 10 can be made uniform as compared with the semiconductor laser device 2 shown in FIG. The surge resistance can be improved.

なお、本変形例に係る半導体レーザ装置2Aと図6に示される半導体レーザ装置2とは、ワイヤ81〜83に代えて金属ブロック50Aを用いた以外は同様の構成である。   The semiconductor laser device 2A according to this modification and the semiconductor laser device 2 shown in FIG. 6 have the same configuration except that the metal block 50A is used instead of the wires 81-83.

(実施の形態2の変形例2)
次に、実施の形態2の変形例2に係る半導体レーザ装置2Bについて、図9を用いて説明する。図9は、実施の形態2の変形例2に係る半導体レーザ装置2Bの主要部の構成を示す斜視図である。
(Modification 2 of Embodiment 2)
Next, a semiconductor laser device 2B according to Modification 2 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device 2B according to the second modification of the second embodiment.

図9に示すように、本変形例に係る半導体レーザ装置2Bでは、半導体レーザアレイ素子10から出射したレーザ光の出射方向を前方とし、この前方とは反対方向を後方とした場合、ツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10の後方に配置されている。つまり、本変形例では、1つのツェナーダイオード20しか用いられていないが、ツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10の第2端面10b(後端面)に対向する位置に配置されている。具体的には、ツェナーダイオード20は、半導体レーザアレイ素子10の後方において、半導体レーザアレイ素子10の中心軸Jを通る位置に配置されている。   As shown in FIG. 9, in the semiconductor laser device 2B according to this modification, when the emitting direction of the laser light emitted from the semiconductor laser array element 10 is the front and the direction opposite to the front is the rear, the Zener diode 20 Are arranged behind the semiconductor laser array element 10. That is, in this modification, only one Zener diode 20 is used, but the Zener diode 20 is disposed at a position facing the second end face 10 b (rear end face) of the semiconductor laser array element 10. Specifically, the Zener diode 20 is disposed behind the semiconductor laser array element 10 at a position that passes through the central axis J of the semiconductor laser array element 10.

この場合、ツェナーダイオード20と半導体レーザアレイ素子10との距離をLとし、両端のエミッタ130(リッジ部140)の間隔をWとすると、atan(W/2L)<acos(0.9)≒25degを満たすようにLを設定することで、最端に位置するエミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分と、中央に位置するエミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分との差を、10%以下にすることができる。   In this case, if the distance between the Zener diode 20 and the semiconductor laser array element 10 is L and the distance between the emitters 130 (ridge portions 140) at both ends is W, atan (W / 2L) <acos (0.9) ≈25 deg. By setting L so as to satisfy, the difference between the resistance component between the emitter 130 located at the extreme end and the Zener diode 20 and the resistance component between the emitter 130 located at the center and the Zener diode 20 can be obtained. 10% or less.

これにより、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130について、各エミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分を均一化できるので、半導体レーザ装置2B全体の耐サージ性を向上させることができる。   As a result, the resistance component between each emitter 130 and the Zener diode 20 can be made uniform for each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10, so that the surge resistance of the entire semiconductor laser device 2B can be improved.

なお、本変形例に係る半導体レーザ装置2Bと図6に示される半導体レーザ装置2とは、ツェナーダイオード20の数及び位置以外は同様の構成である。   The semiconductor laser device 2B according to the present modification and the semiconductor laser device 2 shown in FIG. 6 have the same configuration except for the number and position of the Zener diodes 20.

(実施の形態2の変形例3)
次に、実施の形態2の変形例3に係る半導体レーザ装置2Cについて、図10を用いて説明する。図10は、実施の形態2の変形例3に係る半導体レーザ装置2Cの主要部の構成を示す斜視図である。
(Modification 3 of Embodiment 2)
Next, a semiconductor laser device 2C according to Modification 3 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device 2C according to Modification 3 of Embodiment 2.

図10に示すように、本変形例に係る半導体レーザ装置2Cでは、半導体レーザアレイ素子10の周囲に3個以上のツェナーダイオード20が配置されている。これにより、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130について、各エミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分が均一化しやすくなる。   As shown in FIG. 10, in the semiconductor laser device 2 </ b> C according to this modification, three or more zener diodes 20 are arranged around the semiconductor laser array element 10. Thereby, for each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10, the resistance component between each emitter 130 and the Zener diode 20 can be easily uniformized.

具体的には、本変形例では、半導体レーザアレイ素子10の側方の両側と後方とに1つずつ配置されており、合計で3つのツェナーダイオード20が半導体レーザアレイ素子10の周囲に配置されている。   Specifically, in the present modification, one is disposed on each side and rear of the semiconductor laser array element 10, and a total of three Zener diodes 20 are disposed around the semiconductor laser array element 10. ing.

このように、本変形例によれば、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130について、各エミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分を均一化できるので、半導体レーザ装置2C全体の耐サージ性を向上させることができる。   As described above, according to this modification, the resistance component between each emitter 130 and the Zener diode 20 can be made uniform for each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10, so that the surge resistance of the entire semiconductor laser device 2C can be improved. Can be improved.

なお、本変形例に係る半導体レーザ装置2Cと図6に示される半導体レーザ装置2とは、ツェナーダイオード20の数及び位置以外は同様の構成である。   The semiconductor laser device 2C according to the present modification and the semiconductor laser device 2 shown in FIG. 6 have the same configuration except for the number and position of the Zener diodes 20.

(実施の形態2の変形例4)
次に、実施の形態2の変形例4に係る半導体レーザ装置2Dについて、図11を用いて説明する。図11は、実施の形態2の変形例4に係る半導体レーザ装置2Dの主要部の構成を示す斜視図である。
(Modification 4 of Embodiment 2)
Next, a semiconductor laser device 2D according to Modification 4 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device 2D according to the fourth modification of the second embodiment.

図11に示すように、本変形例に係る半導体レーザ装置2Dでは、サブマウント40に形成された表面電極30Dが複数に分割されている。具体的には、表面電極30Dは、半導体レーザアレイ素子10の複数のエミッタ130の各々に対応して電気的に複数に分離されている。つまり、半導体レーザ装置2Dは、エミッタ130(リッジ部140)の数と同数の表面電極30Dを有する。また、各表面電極30Dは互いに同じ形状である。したがって、複数の表面電極30Dの各々は、同じ抵抗成分を有する。   As shown in FIG. 11, in the semiconductor laser device 2D according to this modification, the surface electrode 30D formed on the submount 40 is divided into a plurality of parts. Specifically, the surface electrode 30 </ b> D is electrically separated into a plurality corresponding to each of the plurality of emitters 130 of the semiconductor laser array element 10. That is, the semiconductor laser device 2D has the same number of surface electrodes 30D as the number of emitters 130 (ridge portions 140). Further, the surface electrodes 30D have the same shape. Accordingly, each of the plurality of surface electrodes 30D has the same resistance component.

本変形例において、半導体レーザアレイ素子10は、フェイスダウン実装(ジャンクションダウン実装)されている。つまり、半導体レーザアレイ素子10は、第1電極151(p側電極)が表面電極30側となるように表面電極30に接合されている。具体的には、複数の第1電極151の各々が、複数の表面電極30Dの各々と一対一で接合されている。   In this modification, the semiconductor laser array element 10 is face-down mounted (junction down mounted). That is, the semiconductor laser array element 10 is bonded to the surface electrode 30 such that the first electrode 151 (p-side electrode) is on the surface electrode 30 side. Specifically, each of the plurality of first electrodes 151 is bonded to each of the plurality of surface electrodes 30D on a one-to-one basis.

また、ツェナーダイオード20は、分離された複数の表面電極30Dに応じて複数配置されている。つまり、ツェナーダイオード20は、複数の表面電極30Dの各々に配置されている。本変形例では、5つのエミッタ130に合わせて5つの表面電極30Dが形成されているので、5つの表面電極30Dに1つずつツェナーダイオード20(合計5個)が実装されている。この場合、半導体レーザアレイ素子10のpn接合とツェナーダイオード20のpn接合とが逆方向となるように、ツェナーダイオード20についてもジャンクションダウン実装を行うか、あるいは、ツェナーダイオード20としてn型基板の上にp層及びp+層を形成したものを用いる。   A plurality of Zener diodes 20 are arranged according to the plurality of separated surface electrodes 30D. That is, the Zener diode 20 is disposed on each of the plurality of surface electrodes 30D. In the present modification, five surface electrodes 30D are formed in accordance with the five emitters 130, so that one zener diode 20 (five in total) is mounted on each of the five surface electrodes 30D. In this case, the Zener diode 20 is also subjected to junction down mounting so that the pn junction of the semiconductor laser array element 10 and the pn junction of the Zener diode 20 are opposite to each other, or the Zener diode 20 is mounted on the n-type substrate. A p-layer and a p + layer are used.

このように、本変形例によれば、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130ごとに表面電極30D及びツェナーダイオード20が設けられているので、各エミッタ130とツェナーダイオード20との間の抵抗成分をほぼ均一することができる。したがって、半導体レーザ装置2D全体の耐サージ性を一層向上させることができる。   As described above, according to the present modification, the surface electrode 30D and the Zener diode 20 are provided for each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10. Therefore, the resistance component between each emitter 130 and the Zener diode 20 is reduced. It can be almost uniform. Therefore, the surge resistance of the entire semiconductor laser device 2D can be further improved.

なお、本変形例に係る半導体レーザ装置2Dと図6に示される半導体レーザ装置2とは、上記以外は、同様の構成である。また、本変形例において、表面電極30Dは、複数のエミッタ130の各々に対応して複数に分離されていたが、これに限らず、複数のエミッタ130の幾つかごとに対応して複数に分離されていてもよい。つまり、表面電極30Dの数とエミッタ130(リッジ部140)の数とは同じでなくてもよい。例えば、表面電極30Dの数がエミッタ130の数より少ない場合は、複数の表面電極30Dのうちの1つの表面電極30Dには複数のエミッタ130に対応する複数の電極が接続される。   The semiconductor laser device 2D according to the present modification and the semiconductor laser device 2 shown in FIG. 6 have the same configuration except for the above. In the present modification, the surface electrode 30D is separated into a plurality corresponding to each of the plurality of emitters 130. However, the present invention is not limited to this, and the surface electrode 30D is separated into a plurality corresponding to some of the plurality of emitters 130. May be. That is, the number of surface electrodes 30D and the number of emitters 130 (ridge portions 140) may not be the same. For example, when the number of surface electrodes 30D is smaller than the number of emitters 130, a plurality of electrodes corresponding to the plurality of emitters 130 are connected to one surface electrode 30D of the plurality of surface electrodes 30D.

(実施の形態2の変形例5)
次に、実施の形態2の変形例5に係る半導体レーザ装置2Eについて、図12を用いて説明する。図12は、実施の形態2の変形例5に係る半導体レーザ装置2Eの主要部の構成を示す斜視図である。
(Modification 5 of Embodiment 2)
Next, a semiconductor laser device 2E according to Modification 5 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device 2E according to Modification 5 of Embodiment 2.

図12に示すように、本変形例に係る半導体レーザ装置2Eでは、図9に示される変形例2に係る半導体レーザ装置2Bと同様に、1つのツェナーダイオード20Eが半導体レーザアレイ素子10の後方に配置されている。   As shown in FIG. 12, in the semiconductor laser device 2E according to the present modification, one Zener diode 20E is provided behind the semiconductor laser array element 10 as in the semiconductor laser device 2B according to Modification 2 shown in FIG. Has been placed.

本変形例に係る半導体レーザ装置2Eと図9に示される変形例2に係る半導体レーザ装置2Bとは、ツェナーダイオードの形状が異なる。   The semiconductor laser device 2E according to the present modification example and the semiconductor laser device 2B according to the modification example 2 shown in FIG.

具体的には、本変形例におけるツェナーダイオード20Eは、半導体レーザアレイ素子10の第2端面10b(後端面)に対向する端面20aが、凹んだ湾曲面となっている。本変形例において、ツェナーダイオード20Eの端面20aの上面視形状は、図13Aに示すように、円弧形状である。   Specifically, the Zener diode 20E according to the present modification has a concave curved end surface 20a facing the second end surface 10b (rear end surface) of the semiconductor laser array element 10. In this modification, the top view shape of the end face 20a of the Zener diode 20E is an arc shape as shown in FIG. 13A.

このように、ツェナーダイオード20Eの端面20aを円弧形状の湾曲面にすることで、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130とツェナーダイオード20Eとの距離を均一にすることができるので、各エミッタ130について、各エミッタ130とツェナーダイオード20Eとの間の抵抗成分を均一化することができる。これにより、半導体レーザ装置2E全体の耐サージ性を向上させることができる。   Thus, by making the end surface 20a of the Zener diode 20E an arc-shaped curved surface, the distance between each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20E can be made uniform. The resistance component between each emitter 130 and the Zener diode 20E can be made uniform. Thereby, the surge resistance of the entire semiconductor laser device 2E can be improved.

ここで、図13Aに示すように、ツェナーダイオード20Eの端面20aの円弧の曲率半径をRとし、半導体レーザアレイ素子10の5本のエミッタ130のうち中央のエミッタと最端のエミッタとの距離をaとし、最端のエミッタとツェナーダイオード20Eとの間の距離をbとし、中央のエミッタとツェナーダイオード20Eとの間の距離をcとすると、幾何計算により、以下の(式1)の関係式が導かれる。   Here, as shown in FIG. 13A, the radius of curvature of the arc of the end face 20a of the Zener diode 20E is R, and the distance between the center emitter and the outermost emitter among the five emitters 130 of the semiconductor laser array element 10 is set as follows. Assuming that a is the distance between the outermost emitter and the Zener diode 20E, and b is the distance between the center emitter and the Zener diode 20E, the following relational expression (Formula 1) is obtained by geometric calculation. Is guided.

b=R−a/sin{arctan[a/(R−c)]}・・・(式1)   b = R−a / sin {arctan [a / (R−c)]} (Formula 1)

ここで、α=a/c、β=R/c、γ=b/cとすると、(式1)は、以下の(式2)の関係式で表される。   Here, when α = a / c, β = R / c, and γ = b / c, (Expression 1) is expressed by the following relational expression (Expression 2).

γ=β−α/sin{arctan[α/(β−1)]}・・・(式2)   γ = β−α / sin {arctan [α / (β−1)]} (Formula 2)

この(式2)をグラフで表すと、図13Bに示される曲線で表される。図13Bに示すように、aの値が大きいほど、大きな曲率半径Rが必要になることが分かる。このとき、各エミッタ130とツェナーダイオード20Eとの間の距離をほぼ均一にするということは、0.9≦γ≦1を満たすことになるとみなされる。これを(式2)に代入すると、以下の(式3)の関係式が得られる。   If this (formula 2) is represented by a graph, it is represented by the curve shown in FIG. 13B. As shown in FIG. 13B, it can be seen that the larger the value of a, the larger the radius of curvature R is required. At this time, making the distances between the emitters 130 and the Zener diodes 20E substantially uniform is considered to satisfy 0.9 ≦ γ ≦ 1. Substituting this into (Expression 2) yields the following relational expression (Expression 3).

0.9≦β−α/sin{arctan[α/(β−1)]}≦1・・・(式3)   0.9 ≦ β−α / sin {arctan [α / (β−1)]} ≦ 1 (Formula 3)

したがって、この(式3)を満たすようにツェナーダイオード20Eの端面20aの曲率半径Rを設計することで、各エミッタ130とツェナーダイオード20Eとの間の距離をほぼ均一にすることができる。例えば、図13Bに示すように、α=0.5の場合は、β≧2.2となるように、また、α=1の場合は、β≧6となるように、また、α
1.5の場合は、β≧13となるように設計すればよい。
Therefore, by designing the radius of curvature R of the end face 20a of the Zener diode 20E so as to satisfy this (Equation 3), the distance between each emitter 130 and the Zener diode 20E can be made substantially uniform. For example, as shown in FIG. 13B, when α = 0.5, β ≧ 2.2, and when α = 1, β ≧ 6, and α
In the case of 1.5, the design should be such that β ≧ 13.

ここで、本変形例では、実施の形態1と同様に、5本のエミッタ130のエミッタ間隔は200μmであるので、a=400μmとなる。このとき、仮にc=600μmにすると、α=c/a=1.5となるので、β≧13を満たすとよい。つまり、β=R/c≧13より、R≧13×r=13×600μ=7800μmとなる。   Here, in this modified example, as in the first embodiment, the emitter spacing of the five emitters 130 is 200 μm, and therefore a = 400 μm. At this time, if c = 600 μm, α = c / a = 1.5, and β ≧ 13 should be satisfied. That is, since β = R / c ≧ 13, R ≧ 13 × r = 13 × 600 μ = 7800 μm.

そこで、本変形例では、曲率半径R=1cm(10,000μm)の端面20aを有するツェナーダイオード20Eを作製した。なお、円弧状の端面20aは、ウェハから素子分離して個片化した後に、例えば、素子の端面に集束イオンビーム加工を施すことで作製することができる。   Therefore, in this modification, a Zener diode 20E having an end face 20a having a radius of curvature R = 1 cm (10,000 μm) was produced. The arc-shaped end face 20a can be manufactured by, for example, subjecting the end face of the element to focused ion beam processing after the element is separated from the wafer and separated into individual pieces.

なお、本変形例に係る半導体レーザ装置2Eと図6に示される半導体レーザ装置2とは、ツェナーダイオード20の形状は同様の構成である。   The semiconductor laser device 2E according to this modification and the semiconductor laser device 2 shown in FIG. 6 have the same configuration in the shape of the Zener diode 20.

(実施の形態2の変形例6)
次に、実施の形態2の変形例6に係る半導体レーザ装置2Fについて、図14を用いて説明する。図14は、実施の形態2の変形例6に係る半導体レーザ装置2Fの主要部の構成を示す斜視図である。
(Modification 6 of Embodiment 2)
Next, a semiconductor laser device 2F according to Modification 6 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of the main part of a semiconductor laser device 2F according to Modification 6 of Embodiment 2.

図14に示すように、本変形例に係る半導体レーザ装置2Fでは、図9に示される変形例2に係る半導体レーザ装置2Bと同様に、1つのツェナーダイオード20Fが半導体レーザアレイ素子10の後方に配置されている。   As shown in FIG. 14, in the semiconductor laser device 2F according to the present modification, one Zener diode 20F is provided behind the semiconductor laser array element 10 in the same manner as the semiconductor laser device 2B according to Modification 2 shown in FIG. Has been placed.

本変形例に係る半導体レーザ装置2Fと図9に示される変形例2に係る半導体レーザ装置2Bとは、ツェナーダイオードの形状が異なる。   The semiconductor laser device 2F according to the present modification and the semiconductor laser device 2B according to the second modification shown in FIG. 9 are different in the shape of the Zener diode.

具体的には、本変形例におけるツェナーダイオード20Fは、長尺状であり、半導体レーザアレイ素子10の前方と直交する方向を横方向とすると、ツェナーダイオード20Fの横方向の長さが、半導体レーザアレイ素子10の横方向の長さよりも長くなっている。つまり、ツェナーダイオード20Fの素子幅は、半導体レーザアレイ素子10の素子幅よりも長くなっている。つまり、半導体レーザアレイ素子10の横方向の長さ(素子幅)をW1とし、ツェナーダイオード20Fの横方向の長さ(素子幅)をW2とすると、W1≦W2の関係式を満たしている。本変形例では、実施の形態1と同様に、半導体レーザアレイ素子10の横方向の長さW1が1200μmであるので、ツェナーダイオード20Fの横方向の長さW2は1500μmとした。   Specifically, the Zener diode 20F in the present modification is elongated, and when the direction orthogonal to the front of the semiconductor laser array element 10 is the lateral direction, the lateral length of the Zener diode 20F is the semiconductor laser. It is longer than the length of the array element 10 in the horizontal direction. That is, the element width of the Zener diode 20F is longer than the element width of the semiconductor laser array element 10. That is, when the lateral length (element width) of the semiconductor laser array element 10 is W1, and the lateral length (element width) of the Zener diode 20F is W2, the relational expression of W1 ≦ W2 is satisfied. In the present modification, as in the first embodiment, the lateral length W1 of the semiconductor laser array element 10 is 1200 μm, so the lateral length W2 of the Zener diode 20F is 1500 μm.

また、ツェナーダイオード20Fは、ツェナーダイオード20Fの素子幅方向(横方向)の両端部の各々が、半導体レーザアレイ素子10の素子幅方向(横方向)の両端部の各々からはみ出すように配置されている。   Further, the Zener diode 20F is disposed such that both end portions in the element width direction (lateral direction) of the Zener diode 20F protrude from both end portions in the element width direction (lateral direction) of the semiconductor laser array element 10. Yes.

このように、本変形例に係る半導体レーザ装置2Fによれば、ツェナーダイオード20Fの横方向の長さが半導体レーザアレイ素子10の横方向の長さよりも長くなっているので、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130とツェナーダイオード20Fとの間の斜め方向の抵抗成分の違いを抑制することができる。これにより、各エミッタ130について、各エミッタ130とツェナーダイオード20Fとの間の抵抗成分を均一化できるので、半導体レーザ装置2F全体の耐サージ性を向上させることができる。   Thus, according to the semiconductor laser device 2F according to the present modification, the lateral length of the Zener diode 20F is longer than the lateral length of the semiconductor laser array element 10, so that the semiconductor laser array element 10 The difference in the resistance component in the oblique direction between each emitter 130 and the Zener diode 20F can be suppressed. Thereby, since the resistance component between each emitter 130 and Zener diode 20F can be equalized about each emitter 130, the surge resistance of the whole semiconductor laser apparatus 2F can be improved.

なお、本変形例に係る半導体レーザ装置2Fと図6に示される半導体レーザ装置2とは、ツェナーダイオード20の形状は同様の構成である。   The semiconductor laser device 2F according to the present modification and the semiconductor laser device 2 shown in FIG.

(実施の形態2の変形例7)
次に、実施の形態2の変形例7に係る半導体レーザ装置2Gについて、図15を用いて説明する。図15は、実施の形態2の変形例7に係る半導体レーザ装置2Gの主要部の構成を示す斜視図である。
(Modification 7 of Embodiment 2)
Next, a semiconductor laser device 2G according to Modification 7 of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser device 2G according to the modification 7 of the second embodiment.

図15に示すように、本変形例に係る半導体レーザ装置2Gでは、図9に示される変形例2に係る半導体レーザ装置2Bと同様に、1つのツェナーダイオード20Gが半導体レーザアレイ素子10の後方に配置されている。   As shown in FIG. 15, in the semiconductor laser device 2G according to the present modification, one Zener diode 20G is provided behind the semiconductor laser array element 10 in the same manner as the semiconductor laser device 2B according to Modification 2 shown in FIG. Has been placed.

本変形例に係る半導体レーザ装置2Gと図9に示される変形例2に係る半導体レーザ装置2Bとは、ツェナーダイオードと半導体レーザアレイ素子10との距離が異なる。   The distance between the Zener diode and the semiconductor laser array element 10 is different between the semiconductor laser device 2G according to this modification and the semiconductor laser device 2B according to Modification 2 shown in FIG.

具体的には、本変形例に係る半導体レーザ装置2Gでは、図9に示される変形例2に係る半導体レーザ装置2Bと比べて、ツェナーダイオード20Gと半導体レーザアレイ素子10との距離を縮めている。この場合、図15に示すように、ツェナーダイオード20Gと半導体レーザアレイ素子10とを近接させて配置してもよいし、あるいは、ツェナーダイオード20Gと半導体レーザアレイ素子10とを密着させて配置してもよい。   Specifically, in the semiconductor laser device 2G according to the present modification, the distance between the Zener diode 20G and the semiconductor laser array element 10 is reduced as compared with the semiconductor laser device 2B according to Modification 2 shown in FIG. . In this case, as shown in FIG. 15, the Zener diode 20G and the semiconductor laser array element 10 may be disposed close to each other, or the Zener diode 20G and the semiconductor laser array element 10 are disposed in close contact with each other. Also good.

このようにすることで、半導体レーザアレイ素子10の各エミッタ130とツェナーダイオード20Gとの間の斜め方向の抵抗成分の違いを抑制することができる。これにより、各エミッタ130について、各エミッタ130とツェナーダイオード20Gとの間の抵抗成分を均一化することができるので、半導体レーザ装置2G全体の耐サージ性を向上させることができる。   By doing in this way, the difference of the resistance component of the diagonal direction between each emitter 130 of the semiconductor laser array element 10 and the Zener diode 20G can be suppressed. Thereby, since the resistance component between each emitter 130 and Zener diode 20G can be equalized about each emitter 130, the surge resistance of the whole semiconductor laser apparatus 2G can be improved.

なお、本変形例における半導体レーザ装置20Gは、図9に示される変形例2に係る半導体レーザ装置2Bに対して、ツェナーダイオード20Gと半導体レーザアレイ素子10との距離が異なるだけではなく、ツェナーダイオード20Gの形状も異なる。具体的には、ツェナーダイオード20Gの素子幅を半導体レーザアレイ素子10の素子幅と略同一にしている。ツェナーダイオード20Gの素子幅は、半導体レーザアレイ素子10の素子幅と同一でなくてもよい。   The semiconductor laser device 20G in the present modification example is not only different in the distance between the zener diode 20G and the semiconductor laser array element 10 from the semiconductor laser device 2B in the modification example 2 shown in FIG. The shape of 20G is also different. Specifically, the element width of the Zener diode 20G is made substantially the same as the element width of the semiconductor laser array element 10. The element width of the Zener diode 20G may not be the same as the element width of the semiconductor laser array element 10.

また、本変形例では、ツェナーダイオード20Gと半導体レーザアレイ素子10とを近接又は密着させている。この場合、半導体レーザアレイ素子10の第2端面(後端面)からレーザ光が漏れてツェナーダイオード20Gに入射すると、ツェナーダイオード20Gが誤動作するおそれがある。また、ツェナーダイオード20G内に吸収されたレーザ光によって電子・正孔対が形成されて電流が流れることがあるが、この電流は無効電流である。つまり、ツェナーダイオード20Gにレーザ光が吸収されることは、半導体レーザアレイ素子10の効率が下がることと等価である。   In the present modification, the Zener diode 20G and the semiconductor laser array element 10 are brought close to or in close contact with each other. In this case, if the laser light leaks from the second end face (rear end face) of the semiconductor laser array element 10 and enters the Zener diode 20G, the Zener diode 20G may malfunction. In addition, an electron / hole pair is formed by the laser light absorbed in the Zener diode 20G and a current may flow, but this current is a reactive current. In other words, the absorption of the laser light by the Zener diode 20G is equivalent to a decrease in the efficiency of the semiconductor laser array element 10.

このため、図16Aに示すように、ツェナーダイオード20Gの半導体レーザアレイ素子10側の側面には、レーザ光の入射を抑制する光入射防止膜21を形成するとよい。光入射防止膜21としては、アルミナ(Al)とアモルファスシリコンとを光学長λ/4で2ペア積層した干渉膜からなる高反射膜(反射率>90%)を用いることができる。なお、λは、半導体レーザアレイ素子10の中心波長である。 For this reason, as shown in FIG. 16A, a light incident prevention film 21 that suppresses the incidence of laser light may be formed on the side surface of the Zener diode 20G on the semiconductor laser array element 10 side. As the light incident preventing film 21, a highly reflective film (reflectance> 90%) made of an interference film in which two pairs of alumina (Al 2 O 3 ) and amorphous silicon are laminated with an optical length λ / 4 can be used. Note that λ is the center wavelength of the semiconductor laser array element 10.

なお、ツェナーダイオード20Gと半導体レーザアレイ素子10とを密着させる場合は、リーク電流を抑制するために、光入射防止膜21は絶縁性を有するとよい。この場合、光入射防止膜21として、例えばアルミナ(Al)と酸化チタン(TiO)との多層膜を用いてもよい。 In the case where the Zener diode 20G and the semiconductor laser array element 10 are brought into close contact with each other, the light incident prevention film 21 is preferably insulative in order to suppress leakage current. In this case, as the light incident prevention film 21, for example, a multilayer film of alumina (Al 2 O 3 ) and titanium oxide (TiO 2 ) may be used.

また、半導体レーザアレイ素子10の発光点となるエミッタ130の高さがツェナーダイオード20Gの上面の高さより高い場合には、ツェナーダイオード20Gの上面に照射されるレーザ光が多くなる。そこで、図16Bに示すように、光入射防止膜21は、ツェナーダイオード20Gの上面に形成しておくとよい。   When the height of the emitter 130 serving as the light emitting point of the semiconductor laser array element 10 is higher than the height of the upper surface of the Zener diode 20G, the amount of laser light irradiated on the upper surface of the Zener diode 20G increases. Therefore, as shown in FIG. 16B, the light incidence preventing film 21 may be formed on the upper surface of the Zener diode 20G.

また、光入射防止膜21は、ツェナーダイオード20Gの上面及び端面(側面)のいずれか一方ではなく、ツェナーダイオード20Gの上面及び端面の両方に形成されていてもよい。この場合、ツェナーダイオード20Gの半導体レーザアレイ素子10に対向する端面だけではなく、この端面とは反対側の端面にも形成してもよい。このように、ツェナーダイオード20Gの表面に光入射防止膜21を形成することで、ツェナーダイオード20Gに入射するレーザ光をより効果的に遮断することができる。   Further, the light incident prevention film 21 may be formed on both the upper surface and the end surface of the Zener diode 20G, not on either the upper surface or the end surface (side surface) of the Zener diode 20G. In this case, it may be formed not only on the end face of the Zener diode 20G facing the semiconductor laser array element 10, but also on the end face opposite to this end face. Thus, by forming the light incident preventing film 21 on the surface of the Zener diode 20G, it is possible to more effectively block the laser light incident on the Zener diode 20G.

このように形成される光入射防止膜21については、本変形例に限らず、実施の形態1及び実施の形態2の他の変形例にも適用してもよい。これにより、ツェナーダイオードに入射するレーザ光をより効果的に遮断することができ、ツェナーダイオードの誤動作を抑制することができる。   The light incidence preventing film 21 formed in this way is not limited to the present modification, and may be applied to other modifications of the first and second embodiments. As a result, laser light incident on the Zener diode can be more effectively blocked, and malfunction of the Zener diode can be suppressed.

なお、本変形例に係る半導体レーザ装置2Gと図6に示される半導体レーザ装置2とは、ツェナーダイオード20の位置及び形状は同様の構成である。   Note that the position and shape of the Zener diode 20 are the same in the semiconductor laser device 2G according to this modification and the semiconductor laser device 2 shown in FIG.

(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係るプロジェクタ200について、図17を用いて説明する。図17は、実施の形態3に係るプロジェクタ200の模式図である。
(Embodiment 3)
Next, projector 200 according to Embodiment 3 will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a schematic diagram of projector 200 according to the third embodiment.

図17に示すように、プロジェクタ200は、半導体レーザ装置を用いた画像表示装置の一例である。本実施の形態におけるプロジェクタ200では、光源として、例えば、赤色のレーザ光を出射する半導体レーザ装置201R、青色のレーザ光を出射する半導体レーザ装置201G及び緑色のレーザ光を出射する半導体レーザ装置201Bが用いられる。また、半導体レーザ装置201R、半導体レーザ装置201G及び半導体レーザ装置201Bとしては、例えば、上記実施の形態1又は2における半導体レーザ装置が用いられる。   As shown in FIG. 17, the projector 200 is an example of an image display device using a semiconductor laser device. In the projector 200 according to the present embodiment, as a light source, for example, there are a semiconductor laser device 201R that emits red laser light, a semiconductor laser device 201G that emits blue laser light, and a semiconductor laser device 201B that emits green laser light. Used. In addition, as the semiconductor laser device 201R, the semiconductor laser device 201G, and the semiconductor laser device 201B, for example, the semiconductor laser device in the first or second embodiment is used.

プロジェクタ200は、レンズ210R、レンズ210G及びレンズ210Bと、ミラー220R、ダイクロイックミラー220G及びダイクロイックミラー220Bと、空間変調素子230と、投射レンズ240とを備える。   The projector 200 includes a lens 210R, a lens 210G and a lens 210B, a mirror 220R, a dichroic mirror 220G and a dichroic mirror 220B, a spatial modulation element 230, and a projection lens 240.

レンズ210R、レンズ210G及びレンズ210Bは、例えばコリメートレンズであり、それぞれ、半導体レーザ装置201R、半導体レーザ装置201G及び半導体レーザ装置201Bの前方に配置される。   The lens 210R, the lens 210G, and the lens 210B are, for example, collimating lenses, and are disposed in front of the semiconductor laser device 201R, the semiconductor laser device 201G, and the semiconductor laser device 201B, respectively.

ミラー220Rは、半導体レーザ装置201Rから出射した赤色のレーザ光を反射する。ダイクロイックミラー220Gは、半導体レーザ装置201Gから出射した緑色のレーザ光を反射し、かつ、半導体レーザ装置201Rから出射した赤色のレーザ光を透過する。ダイクロイックミラー220Bは、半導体レーザ装置201Bから出射した青色のレーザ光を反射し、かつ、半導体レーザ装置201Rから出射した赤色のレーザ光を透過するとともに半導体レーザ装置201Bから出射した青色のレーザ光を透過する。   The mirror 220R reflects the red laser light emitted from the semiconductor laser device 201R. The dichroic mirror 220G reflects the green laser light emitted from the semiconductor laser device 201G and transmits the red laser light emitted from the semiconductor laser device 201R. The dichroic mirror 220B reflects the blue laser light emitted from the semiconductor laser device 201B, transmits the red laser light emitted from the semiconductor laser device 201R, and transmits the blue laser light emitted from the semiconductor laser device 201B. To do.

空間変調素子230は、プロジェクタ200に入力される入力画像信号にしたがって、半導体レーザ装置201Rからの赤色のレーザ光、半導体レーザ装置201Gからの緑色のレーザ光及び半導体レーザ装置201Bからの青色のレーザ光を用いて、赤色画像、緑色画像及び青色画像を形成する。空間変調素子230としては、例えば液晶パネル又はMEMS(マイクロエレクトリックメカニカルシステム)を用いたDMD(デジタルミラーデバイス)等を用いることができる。   The spatial modulation element 230 is configured to output red laser light from the semiconductor laser device 201R, green laser light from the semiconductor laser device 201G, and blue laser light from the semiconductor laser device 201B in accordance with an input image signal input to the projector 200. Are used to form a red image, a green image, and a blue image. As the spatial modulation element 230, for example, a liquid crystal panel or a DMD (digital mirror device) using a MEMS (microelectric mechanical system) can be used.

投射レンズ240は、空間変調素子230で形成された画像をスクリーン250に投影する。   The projection lens 240 projects the image formed by the spatial modulation element 230 onto the screen 250.

このように構成されたプロジェクタ200では、半導体レーザ装置201R、半導体レーザ装置201G及び半導体レーザ装置201Bから出射したレーザ光は、レンズ210R、レンズ210G及びレンズ210Bでほぼ平行光にされた後、ミラー220R、ダイクロイックミラー220G及びダイクロイックミラー220Bに入射する。   In the projector 200 configured as described above, the laser light emitted from the semiconductor laser device 201R, the semiconductor laser device 201G, and the semiconductor laser device 201B is made almost parallel by the lens 210R, the lens 210G, and the lens 210B, and then the mirror 220R. Then, the light enters the dichroic mirror 220G and the dichroic mirror 220B.

ミラー220Rは、半導体レーザ装置201Rから出射した赤色のレーザ光を45°方向に反射する。ダイクロイックミラー220Gは、ミラー220Rで反射された半導体レーザ装置201Rからの赤色のレーザ光を透過するとともに、半導体レーザ装置201Gから出射した緑色のレーザ光を45°方向に反射する。ダイクロイックミラー220Bは、ミラー220Rで反射された半導体レーザ装置201Rからの赤色のレーザ光及びダイクロイックミラー220Gで反射された半導体レーザ装置201Gからの緑色のレーザ光を透過するとともに、半導体レーザ装置201Bから出射した青色のレーザ光を45°方向に反射する。   The mirror 220R reflects the red laser light emitted from the semiconductor laser device 201R in the 45 ° direction. The dichroic mirror 220G transmits the red laser light from the semiconductor laser device 201R reflected by the mirror 220R and reflects the green laser light emitted from the semiconductor laser device 201G in the 45 ° direction. The dichroic mirror 220B transmits the red laser light from the semiconductor laser device 201R reflected by the mirror 220R and the green laser light from the semiconductor laser device 201G reflected by the dichroic mirror 220G and is emitted from the semiconductor laser device 201B. The blue laser beam is reflected in the 45 ° direction.

ミラー220R、ダイクロイックミラー220G及びダイクロイックミラー220Bによって反射した、赤色、緑色及び青色のレーザ光は、時分割(例えば120Hz周期で赤→緑→青が順次切り替わる)で空間変調素子230に入射する。この場合、空間変調素子230では、赤色のレーザ光が入射されたときは赤色用の画像を表示し、緑色のレーザ光が入射されたときは緑色用の画像を表示し、青色のレーザ光が入射されたときは青色用の画像を表示する。   The red, green, and blue laser beams reflected by the mirror 220R, the dichroic mirror 220G, and the dichroic mirror 220B are incident on the spatial modulation element 230 in a time-sharing manner (for example, red → green → blue are sequentially switched at a period of 120 Hz). In this case, the spatial modulation element 230 displays a red image when the red laser beam is incident, displays a green image when the green laser beam is incident, and emits the blue laser beam. When incident, a blue image is displayed.

このように、空間変調素子230によって空間変調を受けた赤色、緑色及び青色のレーザ光は、赤色画像、緑色画像及び青色画像となって、投射レンズ240を通して、スクリーン250に投影される。この場合、時分割でスクリーン250に投影された赤色画像、緑色画像及び青色画像の各々は、単色であるが、高速に切り替わるため、人間の目には、これの画像が混ざった色の画像、すなわちカラー画像として認識される。   As described above, the red, green, and blue laser lights that have undergone spatial modulation by the spatial modulation element 230 become red images, green images, and blue images, and are projected onto the screen 250 through the projection lens 240. In this case, each of the red image, the green image, and the blue image projected onto the screen 250 in a time-sharing manner is a single color, but since it is switched at high speed, the human eye has an image of a mixed color, That is, it is recognized as a color image.

以上、本実施の形態におけるプロジェクタ200では、半導体レーザ装置201R、半導体レーザ装置201G及び半導体レーザ装置201Bとして、上記実施の形態1〜5における半導体レーザアレイ素子又は半導体レーザ装置が用いられている。つまり、スペックル雑音を目立たせることなく、かつ、色純度を低下することなく、複数のレーザ光を出射することができる半導体レーザ装置が用いられている。   As described above, in the projector 200 in the present embodiment, the semiconductor laser array element or the semiconductor laser device in the first to fifth embodiments is used as the semiconductor laser device 201R, the semiconductor laser device 201G, and the semiconductor laser device 201B. That is, a semiconductor laser device is used that can emit a plurality of laser beams without conspicuous speckle noise and without reducing color purity.

これにより、スクリーン250の中央部ではスペックル雑音が発生しない。また、仮にレーザ光が干渉してスペックル雑音が発生しても、スクリーン250の中央部から離れた位置で発生する。したがって、スクリーン250に投影された画像を見る人にとって、スペックル雑音が感じにくい。しかも、色純度が高くなるので、スクリーン250に投影された画像の鮮やかさを劣化させることもない。   Thereby, speckle noise does not occur at the center of the screen 250. Further, even if speckle noise occurs due to laser beam interference, it occurs at a position away from the center of the screen 250. Therefore, speckle noise is less likely to be felt by a person viewing the image projected on the screen 250. In addition, since the color purity is increased, the vividness of the image projected on the screen 250 is not deteriorated.

(変形例)
以上、本開示に係る半導体レーザ装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Modification)
Although the semiconductor laser device according to the present disclosure has been described based on the embodiments, the present disclosure is not limited to the above embodiments.

例えば、上記実施の形態1及び2では、1つの半導体レーザアレイ素子に複数の発光部(エミッタ)が形成されたモノリシックの半導体レーザ素子を用いることで、マルチエミッタ型の半導体レーザ装置を構成したが、図18に示すように、1つの半導体レーザアレイ素子に1つの発光部(エミッタ)が形成された半導体レーザ素子10Aを複数用いてハイブリッド構造とすることで、マルチエミッタ型の半導体レーザ装置1Aを構成してもよい。つまり、複数の半導体レーザ素子10Aによって構成されたマルチチップアレイとしてもよい。このようなマルチチップアレイを用いる場合、各半導体レーザ素子を別々の半導体組成で作製することで、各半導体レーザ素子を異なる波長で発振させることができる。例えば、プロジェクタ用赤色光源の場合、5つの半導体レーザ素子の発振波長を、656nm、658nm、660nm、662nm、664nmにすることで、5つの半導体レーザ素子の発振波長を全て660nmにする場合と比べて、スペクトルの幅を広げることができ、干渉性を低下させることができる。この結果、スペックルノイズの発生を抑制することができ、良好な映像を得ることができる。そして、このようなマルチチップアレイの半導体レーザ装置1Aにおいても、複数の半導体レーザ素子10Aが実装されたサブマウント40にツェナーダイオード20を実装することで、耐サージ性を向上させることができる。   For example, in the first and second embodiments, a multi-emitter semiconductor laser device is configured by using a monolithic semiconductor laser element in which a plurality of light emitting portions (emitters) are formed in one semiconductor laser array element. As shown in FIG. 18, a multi-emitter semiconductor laser device 1A is formed by using a plurality of semiconductor laser elements 10A in which one light emitting portion (emitter) is formed in one semiconductor laser array element to form a hybrid structure. It may be configured. That is, a multichip array constituted by a plurality of semiconductor laser elements 10A may be used. When such a multichip array is used, each semiconductor laser element can be oscillated at different wavelengths by producing each semiconductor laser element with a different semiconductor composition. For example, in the case of a projector red light source, the oscillation wavelengths of five semiconductor laser elements are set to 656 nm, 658 nm, 660 nm, 662 nm, and 664 nm. The spectrum can be widened and the coherence can be reduced. As a result, the generation of speckle noise can be suppressed and a good image can be obtained. Also in such a multi-chip array semiconductor laser device 1A, surge resistance can be improved by mounting the Zener diode 20 on the submount 40 on which the plurality of semiconductor laser elements 10A are mounted.

また、上記実施の形態1及び2では、赤色のレーザ光を出射する半導体レーザアレイ素子10を用いたが、上記実施の形態1及び2において、青色のレーザ光を出射する半導体レーザアレイ素子を用いてもよい。青色のレーザ光を出射する半導体レーザアレイ素子は、例えば、基板120としてGaN基板を用いて、レーザアレイ部110をAlGaIn1−x−yN(但し、0≦x,y≦1、0≦x+y≦1である。)で表されるIII族窒化物半導体からなる半導体材料によって構成すればよい。具体的には、基板120としてn型GaN基板を用い、第1クラッド層111としてn−Al0.2Ga0.8Nを用い、第1ガイド層112としてu−GaNを用い、活性層113としてu−In0.18Ga0.82Nを用い、第2ガイド層114としてu−GaNを用い、第2クラッド層115としてp−Al0.2Ga0.8Nを用い、コンタクト層116としてp−GaNを用いることができる。 In the first and second embodiments, the semiconductor laser array element 10 that emits red laser light is used. In the first and second embodiments, the semiconductor laser array element that emits blue laser light is used. May be. A semiconductor laser array element that emits blue laser light uses, for example, a GaN substrate as the substrate 120, and the laser array unit 110 is formed of Al x Ga y In 1-xy N (where 0 ≦ x, y ≦ 1). And 0 ≦ x + y ≦ 1.) The semiconductor material may be made of a group III nitride semiconductor represented by: Specifically, an n-type GaN substrate is used as the substrate 120, n-Al 0.2 Ga 0.8 N is used as the first cladding layer 111, u-GaN is used as the first guide layer 112, and the active layer 113 is used. U-In 0.18 Ga 0.82 N is used as the second guide layer 114, u-GaN is used as the second cladding layer 114, p-Al 0.2 Ga 0.8 N is used as the second cladding layer 115, and the contact layer 116 is used. P-GaN can be used.

また、上記実施の形態1及び2において、緑色のレーザ光を出射する半導体レーザアレイ素子を用いてもよい。緑色のレーザ光を出射する半導体レーザアレイ素子は、例えば、基板120としてGaN基板を用いて、レーザアレイ部110をAlGaIn1−x−yN(但し、0≦x,y≦1、0≦x+y≦1である。)で表されるIII族窒化物半導体からなる半導体材料によって構成すればよい。具体的には、基板120としてn型GaN基板を用い、第1クラッド層111としてn−Al0.2Ga0.8Nを用い、第1ガイド層112としてu−GaNを用い、活性層113としてu−In0.3Ga0.7Nを用い、第2ガイド層114としてu−GaNを用い、第2クラッド層115としてp−Al0.2Ga0.8Nを用い、コンタクト層116としてp−GaNを用いることができる。 In the first and second embodiments, a semiconductor laser array element that emits green laser light may be used. A semiconductor laser array element that emits green laser light uses, for example, a GaN substrate as the substrate 120, and the laser array unit 110 is replaced with Al x Ga y In 1-xy N (where 0 ≦ x, y ≦ 1). And 0 ≦ x + y ≦ 1.) The semiconductor material may be made of a group III nitride semiconductor represented by: Specifically, an n-type GaN substrate is used as the substrate 120, n-Al 0.2 Ga 0.8 N is used as the first cladding layer 111, u-GaN is used as the first guide layer 112, and the active layer 113 is used. U-In 0.3 Ga 0.7 N is used, u-GaN is used as the second guide layer 114, p-Al 0.2 Ga 0.8 N is used as the second cladding layer 115, and the contact layer 116. P-GaN can be used.

また、上記実施の形態1及び2では、リッジ部140を有するリッジ導波路型構造を有する半導体レーザアレイ素子10を用いたが、これに限らない。   In the first and second embodiments, the semiconductor laser array element 10 having the ridge waveguide structure having the ridge portion 140 is used. However, the present invention is not limited to this.

具体的には、図19に示すように、リッジ部が形成されていない半導体レーザアレイ素子10Bであってもよい。半導体レーザアレイ素子10Bでは、分割された第1電極151a及び151のみでエミッタ130を形成している。このように構成される半導体レーザアレイ素子10Bは、エミッタ130の水平方向の屈折率差が、電流注入による利得によって生じる屈折率虚部の差で与えられるので、利得導波型と称される。利得導波型の半導体レーザアレイ素子は、屈折率導波型の半導体レーザアレイ素子に比べて、構造が簡単で、レーザアレイ部110を低コストで作製することができる。   Specifically, as shown in FIG. 19, a semiconductor laser array element 10B in which no ridge portion is formed may be used. In the semiconductor laser array element 10B, the emitter 130 is formed only by the divided first electrodes 151a and 151. The semiconductor laser array element 10B configured in this manner is called a gain waveguide type because the difference in the refractive index in the horizontal direction of the emitter 130 is given by the difference in the imaginary part of the refractive index caused by the gain due to current injection. The gain-guided semiconductor laser array element has a simple structure and can manufacture the laser array unit 110 at a lower cost than the refractive index-guided semiconductor laser array element.

また、リッジ部が形成されていない半導体レーザアレイ素子の他の例としては、図20に示される構造の半導体レーザアレイ素子10Cであってもよい。半導体レーザアレイ素子10Cでは、第2クラッド層115を分割した後に、隣り合う第2クラッド層115の間に埋め込み層117を形成している。埋め込み層117は、第2クラッド層115とは異なる導電型で、かつ、第2クラッド層115よりも低い屈折率を有する。なお、コンタクト層116は、第2クラッド層115及び埋め込み層117にわたって第2クラッド層115及び埋め込み層117の全面に形成される。また、第1電極151もコンタクト層116の全面に形成される。第2クラッド層115(例えばp型半導体層)と埋め込み層117(例えばn型半導体層)との導電型が異なることにより、動作状態では、pn接合に逆バイアスが印加され、埋め込み層117には電流は流れず、注入電流は、第2クラッド層115のみに狭窄される。これにより、活性層113で発生した光は、基板水平方向においては、第2クラッド層115と埋め込み層117との屈折率差によって閉じ込められる。つまり、本変形例における半導体レーザアレイ素子10Cは、上記実施の形態1における半導体レーザアレイ素子10と同様に、屈折率導波型である。このように構成される半導体レーザアレイ素子10Cは、コンタクト層116と第1電極151との接触面積が大きいため、低コンタクト抵抗(言い換えれば低電圧動作)が可能になる。   As another example of the semiconductor laser array element in which the ridge portion is not formed, the semiconductor laser array element 10C having the structure shown in FIG. 20 may be used. In the semiconductor laser array element 10 </ b> C, after dividing the second cladding layer 115, a buried layer 117 is formed between the adjacent second cladding layers 115. The buried layer 117 has a conductivity type different from that of the second cladding layer 115 and has a refractive index lower than that of the second cladding layer 115. The contact layer 116 is formed on the entire surface of the second cladding layer 115 and the buried layer 117 across the second cladding layer 115 and the buried layer 117. The first electrode 151 is also formed on the entire surface of the contact layer 116. Due to the difference in conductivity type between the second cladding layer 115 (eg, p-type semiconductor layer) and the buried layer 117 (eg, n-type semiconductor layer), a reverse bias is applied to the pn junction in the operating state, and the buried layer 117 has No current flows, and the injected current is confined only to the second cladding layer 115. Thereby, the light generated in the active layer 113 is confined by the refractive index difference between the second cladding layer 115 and the buried layer 117 in the horizontal direction of the substrate. That is, the semiconductor laser array element 10 </ b> C in the present modification is a refractive index waveguide type, similar to the semiconductor laser array element 10 in the first embodiment. The semiconductor laser array element 10 </ b> C configured in this way has a large contact area between the contact layer 116 and the first electrode 151, so that low contact resistance (in other words, low voltage operation) is possible.

なお、図20に示される本変形例の半導体レーザアレイ素子10Cにおいて、埋め込み層117としては、実施の形態1の赤色のレーザ光を発する半導体レーザアレイ素子に適用する場合は、n−(Al0.6Ga0.40.5In0.5Pとすることができる。また、青色のレーザ光を発する半導体レーザアレイ素子に適用する場合、及び、緑色のレーザ光を発する半導体レーザアレイ素子に適用する場合、埋め込み層117は、n−GaNとすることができる。 In the semiconductor laser array element 10C of the present modification shown in FIG. 20, the embedded layer 117 is n- (Al 0) when applied to the semiconductor laser array element that emits red laser light according to the first embodiment. .6 Ga 0.4 ) 0.5 In 0.5 P. Further, when applied to a semiconductor laser array element that emits blue laser light and when applied to a semiconductor laser array element that emits green laser light, the buried layer 117 can be made of n-GaN.

また、リッジ部が形成されていない半導体レーザアレイ素子として、図19及び図20に示される半導体レーザアレイ素子10B及び10Cを例示したが、リッジ部が形成されていない半導体レーザアレイ素子は、これら以外に、垂直共振器型面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser;VCSEL)等であってもよい。   Further, the semiconductor laser array elements 10B and 10C shown in FIGS. 19 and 20 are exemplified as the semiconductor laser array elements in which the ridge portion is not formed, but the semiconductor laser array elements in which the ridge portion is not formed are other than these. In addition, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) or the like may be used.

また、上記実施の形態1及び2において、リッジ部140の数は5つとしたが、これに限らない。例えば、リッジ部140の数は、6つ以上あってもよい。つまり、エミッタ130の数も5つに限らない。例えば、リッジ部140及びエミッタ130の数は、20個であってもよい。これにより、1Wを大きく超える高出力(例えば100W級)の半導体レーザアレイ素子を実現することができる。   In the first and second embodiments, the number of the ridge portions 140 is five, but is not limited thereto. For example, the number of ridge portions 140 may be six or more. That is, the number of emitters 130 is not limited to five. For example, the number of ridges 140 and emitters 130 may be 20. As a result, a high-power (for example, 100 W class) semiconductor laser array element greatly exceeding 1 W can be realized.

また、上記実施の形態3では、上記実施の形態1及び2における半導体レーザ装置をプロジェクタの光源に用いる場合を例示したが、上記実施の形態1及び2における半導体レーザ装置は、プロジェクタの光源に限らず、他の機器の光源に用いてもよい。例えば、レーザ加工装置の光源に用いることができる。   In the third embodiment, the case where the semiconductor laser device in the first and second embodiments is used as the light source of the projector is exemplified. However, the semiconductor laser device in the first and second embodiments is limited to the light source of the projector. Instead, you may use for the light source of another apparatus. For example, it can be used as a light source of a laser processing apparatus.

また、上記実施の形態1及び2に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態1及び2における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。   In addition, the configurations and functions in each of the first and second embodiments can be arbitrarily set without departing from the gist of the present disclosure, and the modes obtained by making various modifications conceived by those skilled in the art with respect to the first and second embodiments. A form realized by combination is also included in the present disclosure.

本開示に係る半導体レーザ装置は、プロジェクタ等の画像表示装置又はレーザ加工装置等の種々の機器の光源として利用することができ、特に、比較的に高い光出力を必要とする機器の光源として有用である。   The semiconductor laser device according to the present disclosure can be used as a light source of various devices such as an image display device such as a projector or a laser processing device, and is particularly useful as a light source of a device that requires a relatively high light output. It is.

1、1A、2、2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、201R、201G、201B 半導体レーザ装置
10、10B、10C 半導体レーザアレイ素子
10a 第1端面
10b 第2端面
10A 半導体レーザ素子
20、20E、20F、20G ツェナーダイオード
20E ツェナーダイオード
20a 端面
21 光入射防止膜
30、30D 表面電極
40 サブマウント
50 ヒートシンクブロック
50A 金属ブロック
60 パッケージ台
61a、61b リードピン
62 低融点ガラス
70 キャップ
71 窓ガラス
81、82、83 ワイヤ
110 レーザアレイ部
111 第1クラッド層
112 第1ガイド層
113 活性層
114 第2ガイド層
115 第2クラッド層
116 コンタクト層
117 埋め込み層
120 基板
130 エミッタ
140 リッジ部
151、151a 第1電極
152 第2電極
160 絶縁層
200 プロジェクタ
210R、210G、210B レンズ
220R ミラー
220G、220B ダイクロイックミラー
230 空間変調素子
240 投射レンズ
250 スクリーン
1, 1A, 2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 201R, 201G, 201B Semiconductor laser device 10, 10B, 10C Semiconductor laser array element 10a First end face 10b Second end face 10A Semiconductor laser element 20 , 20E, 20F, 20G Zener diode 20E Zener diode 20a End face 21 Light incident prevention film 30, 30D Surface electrode 40 Submount 50 Heat sink block 50A Metal block 60 Package base 61a, 61b Lead pin 62 Low melting point glass 70 Cap 71 Window glass 81, 82, 83 Wire 110 Laser array section 111 First cladding layer 112 First guide layer 113 Active layer 114 Second guide layer 115 Second cladding layer 116 Contact layer 117 Buried layer 120 Substrate 130 D Jitter 140 ridges 151,151a first electrode 152 second electrode 160 insulating layer 200 projectors 210R, 210G, 210B lens 220R mirror 220G, 220B dichroic mirror 230 the spatial modulation element 240 the projection lens 250 Screen

Claims (12)

基台と、
前記基台の上方に配置され、レーザ光を出射する複数の発光部を有するレーザ素子部と、
前記基台の上方に配置され、前記レーザ素子部と電気的に接続されたツェナーダイオードと、を備える
半導体レーザ装置。
The base,
A laser element unit disposed above the base and having a plurality of light emitting units for emitting laser light;
A Zener diode disposed above the base and electrically connected to the laser element unit. A semiconductor laser device.
さらに、前記基台の上面に形成された表面電極を備え、
前記レーザ素子部と前記ツェナーダイオードとは、前記表面電極を介して並列接続されている
請求項1記載の半導体レーザ装置。
Furthermore, a surface electrode formed on the upper surface of the base,
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the laser element section and the Zener diode are connected in parallel via the surface electrode.
前記レーザ素子部から出射したレーザ光の出射方向を前方とし、前記前方と直交する方向を側方とした場合、
前記ツェナーダイオードは、前記レーザ素子部の前記側方に配置されている
請求項1または2に記載の半導体レーザ装置。
When the emission direction of the laser beam emitted from the laser element portion is the front, and the direction orthogonal to the front is the side,
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the Zener diode is disposed on the side of the laser element unit.
前記ツェナーダイオードは、前記レーザ素子部の前記側方の両側に配置されている
請求項3記載の半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 3, wherein the Zener diode is disposed on both sides of the side of the laser element portion.
前記レーザ素子部から出射したレーザ光の出射方向を前方とし、前記前方と反対方向を後方とした場合、
前記ツェナーダイオードは、前記レーザ素子部の前記後方に配置されている
請求項1または2に記載の半導体レーザ装置。
When the emission direction of the laser light emitted from the laser element portion is the front and the direction opposite to the front is the rear,
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the Zener diode is disposed behind the laser element unit.
前記ツェナーダイオードの前記レーザ素子部側の端面が円弧状である
請求項5記載の半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 5, wherein an end surface of the Zener diode on the laser element portion side is arcuate.
前記ツェナーダイオードの前記前方と直交する方向の長さが、前記レーザ素子部の前記前方と直交する方向より長い
請求項5記載の半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 5, wherein a length of the Zener diode in a direction orthogonal to the front is longer than a direction orthogonal to the front of the laser element unit.
前記表面電極は、前記複数の発光部の各々に対応して又は前記複数の発光部の幾つかごとに対応して電気的に複数に分離されており、
前記ツェナーダイオードは、分離された複数の前記表面電極に応じて複数配置されている
請求項2記載の半導体レーザ装置。
The surface electrode is electrically separated into a plurality corresponding to each of the plurality of light emitting portions or corresponding to some of the plurality of light emitting portions,
The semiconductor laser device according to claim 2, wherein a plurality of the Zener diodes are arranged according to the plurality of separated surface electrodes.
前記レーザ素子部と前記ツェナーダイオードとは、前記基台とは反対側に配置された金属ブロックにより並列接続されている
請求項1〜8の何れか1項に記載の半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the laser element unit and the Zener diode are connected in parallel by a metal block disposed on the side opposite to the base.
前記レーザ素子部は、同一基板上に前記複数の発光部を有する半導体レーザアレイ素子である
請求項1〜9の何れか1項に記載の半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the laser element unit is a semiconductor laser array element having the plurality of light emitting units on the same substrate.
前記レーザ素子部は、複数の半導体レーザ素子によって構成されている
請求項1〜9の何れか1項に記載の半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the laser element unit is configured by a plurality of semiconductor laser elements.
前記レーザ素子部と前記ツェナーダイオードとが、一つのパッケージ内に収納されている
請求項1〜11の何れか1項に記載の半導体レーザ装置。
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the laser element unit and the Zener diode are housed in one package.
JP2018057307A 2018-03-23 2018-03-23 Semiconductor laser device Pending JP2019169644A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018057307A JP2019169644A (en) 2018-03-23 2018-03-23 Semiconductor laser device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018057307A JP2019169644A (en) 2018-03-23 2018-03-23 Semiconductor laser device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019169644A true JP2019169644A (en) 2019-10-03

Family

ID=68108509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018057307A Pending JP2019169644A (en) 2018-03-23 2018-03-23 Semiconductor laser device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019169644A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023043913A (en) * 2021-09-17 2023-03-30 日亜化学工業株式会社 Light-emitting device
KR102669828B1 (en) * 2021-06-04 2024-05-28 주식회사 아모센스 Laser Diode package

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102669828B1 (en) * 2021-06-04 2024-05-28 주식회사 아모센스 Laser Diode package
JP2023043913A (en) * 2021-09-17 2023-03-30 日亜化学工業株式会社 Light-emitting device
JP7428914B2 (en) 2021-09-17 2024-02-07 日亜化学工業株式会社 light emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9172003B2 (en) Light emitting device, super-luminescent diode, and projector
JP2010278098A (en) Light-emitting device and display
JP2013239614A (en) Method of manufacturing light-emitting device
US11398715B2 (en) Semiconductor light emitting device
JP5387845B2 (en) Light emitting device and projector
JP2011048226A (en) Projector
JP2019169644A (en) Semiconductor laser device
JP7247615B2 (en) Surface emitting laser module, optical device and surface emitting laser substrate
US20220344896A1 (en) Light-emitting device
JP5299251B2 (en) Light emitting device and projector
US11990728B2 (en) Light emitting device
JP5429479B2 (en) Light emitting device and projector
WO2021210348A1 (en) Light source device
JP7050045B2 (en) Package, light emitting device, and laser device
JP2014150225A (en) Semiconductor light-emitting element
JP2011114116A (en) Light emitting device and projector
US20140192330A1 (en) Illumination device and projector
JP2022002269A (en) Light source device
JP2010225737A (en) Light emitting device and light emitting module
JP6551678B2 (en) Light emitting device and projector
WO2023176205A1 (en) Light-emitting device
JP2013143428A (en) Semiconductor laser device
JP2017219625A (en) Light source device and projector
JP5304540B2 (en) Light emitting device and projector
JP2009238848A (en) Light-emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20180510

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180511