JP2738347B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ装置に関
し、特に、光情報処理、光通信等に用いられる半導体レ
ーザ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体レーザ装置について図３に
示す。図３は従来の半導体レーザ装置の断面略図で、半
導体レーザチップ（１）、サブマウント（２）、ヒート
シンク（３）、ステム（４）、受光素子（５）、キャッ
プ（６）、窓ガラス（７）、光反射防止膜（８）より半
導体レーザ装置は構成される。

【０００３】図３に示す半導体装置に内装されている半
導体レーザチップ（１）は両端面からレーザ光を出射す
る。前端面から出射されるレーザ光（９）は窓ガラス
（７）を透過してパッケージの外に出射され、後端面か
らのレーザ光（１０）はステム（４）に取り付けられた
受光素子（５）に出射される。この受光素子（５）は、
半導体レーザの前端面からの光出力レベルを制御・モニ
タするために使用されるものである。

【０００４】この構造では、半導体レーザ（１）の後端
面からのレーザ光（１０）による受光素子（５）表面で
の反射光（１０′）が、窓ガラス（７）に入ることによ
るレーザ光（９）の遠視野像の乱れを抑えるための、受
光素子（５）を傾斜してステム（４）に固定されている
ものである（例えば特開昭５５−１４８４８３号）。ま
た、レーザ光（９）を集光した際のビームスポットのに
じみや迷光を抑えるために、パッケージの内表面の少な
くとも一部に光反射防止膜（黒色の塗料、インク、ワッ
クスなどで表面を粗面化）を設ける技術も提案されてい
る（昭開昭６０−３９８８０号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した上記従来技術においては、パッケージであるキャ
ップ（６）、ステム（４）の内表面の少なくとも一部に
光反射防止膜（８）の形成は、半導体レーザチップ
（１）、受光素子（５）等をステムに固定する組立工程
時に行う場合でもステム自体に加工を行う場合でも、工
数増となり、コストの点で問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前端面よりレ
ーザ光を出射する半導体レーザチップと、該半導体レー
ザチップの後端面より出射されるレーザ光を斜めに受け
る受光素子と、前記半導体レーザチップ及び前記受光素
子に電気的に接続されるリードと、前記受光素子及び前
記リードを固定するステムと、前記半導体レーザチップ
前端面からの出射光を外に出射できるように窓部が設け
られたキャップとを有する半導体レーザ装置において、
前記リードは前記受光素子の周辺に設けられた黒色の圧
縮封着用ガラスによって前記ステムに固定されているこ
とを特徴とする半導体レーザ装置。であるまた本発明
は、前記黒色の圧縮封着用ガラスは前記ステムに設けら
れた溝に形成されることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明においては、ステムに端子を固定するた
めの黒色の圧縮封着用ガラスをモニター用受光素子が設
けられているステムの主面に配置されていることによ
り、モニタするための受光素子もしくは黒色の圧縮封着
用ガラスのどこかに照射されても、反射光は殆ど発生し
ないもので、前端面のレーザ光のまわりの迷光は解消さ
れるものである。

【０００８】すなわち、後に詳しく述べる図１を参照し
て説明すると、半導体レーザ（１）の後端面から出射さ
れたレーザ光（１０）（１１）は、受光素子（５）が傾
斜して固定されているので、また黒色の圧縮封着用ガラ
ス（１３）が設けられているので、反射光（１０′）、
（１１′）は半導体レーザ装置内で乱反射、分散し衰退
するものである。それにより半導体レーザチップ（１）
の前端面から出射されるレーザ光（９）は窓ガラス
（７）を透過してパッケージの外に出射される際に、レ
ーザ光（９）の遠視野像の乱れを抑えることができるも
のである。またステムに端子を圧縮封着用ガラスで固定
するのと同一の工程で反射防止用圧縮封着用ガラスを形
成できるものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 〔実施例１〕本発明の第１の実施例を図１、図２に示
す。図１は、本発明の実施例の半導体レーザ装置の断面
図、図２は、図１の上から見た図である。なお、図２で
は、図１で記入されている窓ガラス（７）とキャップ
（６）については省略したものである。

【００１０】まず、実施例１の半導体レーザ装置の各部
について説明する。図１及び図２に示すように、ステム
（４）は鉄製の円盤形状をしており、主面中央部には、
半導体レーザの前端面からの光出力レベルを制御、モニ
タするために使用される受光素子（５）が固定される傾
斜部が形成され、そのまわりには溝が設けられている。
主面中央部には銅製のヒートシンク（３）も固定され、
さらに３本のリード（１２）、（１２′）が固定されて
いる（図面では２本のみ記入）。このうち２本のリード
（１２′）は、圧縮封着用ガラス（１３）を用いて電気
的にステム（４）と絶縁されて固定され、これと同じ工
程で受光素子（５）が固定される傾斜部のまわりの溝に
圧縮封着用ガラス（１３）が流し込まれる。残り１本の
リード（１２）は電気的に接続されている。すなわち、
リードを圧縮封着用ガラス（１３）で固定するのに用い
ているので、この工程と同じ工程で溝にガラスを流し込
めるというメリットがあり、つまり新たな工程を追加す
る必要がないものである。

【００１１】ヒートシンク（３）にはサブマウント
（２）が固定され、さらにそのサブマウント（２）の上
に半導体レーザチップ（１）が固定されている。ステム
（４）の傾斜部には、半導体レーザの後端面から出射さ
れたレーザ光（１０）を受光する受光素子（５）が固定
されている。半導体レーザ（１）、および受光素子
（５）は、ワイヤ（１４）を用いてステム（４）に絶縁
固定されているリード（１２′）に電気的に接続されて
いる。これら全体を覆うように窓ガラス（７）が固定さ
れたキャップ（６）がステム（４）に気密性を保つよう
に固定されている。

【００１２】この半導体レーザ装置において、半導体レ
ーザ（１）の後端面から出射されたレーザ光（１０）は
受光素子（５）に照射されるが、受光素子（５）の表面
は光反射防止膜が形成されているため、受光素子（５）
の表面による反射光（１０′）は殆ど発生しない。レー
ザ光（１０）の出力が大きくなり反射光（１０′）がわ
ずかに発生しても、受光素子（５）が傾斜して固定され
ているため反射光（１０′）は窓ガラス（７）から放出
されず、半導体レーザ装置内で乱反射、分散し衰退して
いく。

【００１３】また、受光素子（５）に直接照射されない
レーザ光（１１）は、ステム（４）の溝の中に流し込ま
れた黒色の圧縮封着用ガラス（１３）によって反射光
（１１′）は殆ど発生しないものである。なお、ここで
用いる黒色の圧縮封着用ガラスの成分は、Ｎａ_２Ｏ−Ｂ
ａＯ−ＳｉＯ_２であり、ＳｉＯ_２を主成分とするもので
ある。圧縮封着用ガラスは、黒色をしており、黒なので
レーザ光がほとんど反射しないものである。

【００１４】［実施例２］第２の実施例を図４、図５に
示す。図４は半導体レーザ装置の断面図、図５は、図４
の上から見た図である。実施例１と同様に、ステム
（４）は円盤形状をしており、主面には、受光素子
（５）が固定される傾斜部が形成され、溝が設けられて
いる。また、主面中央部にはヒートシンク（３）も固定
され、さらに３本のリード（１２）、（１２′）が固定
されている。このうち２本のリード（１２′）は、圧縮
封着用ガラス（１３）を用いて電気的にステム（４）と
絶縁されて固定され、これと同じ工程で溝に圧縮封着用
ガラス（１３）が流し込まれる。

【００１５】また、ヒートシンク（３）にはサブマウン
ト（２）が固定され、さらに半導体レーザチップ（１）
が固定されている。これら全体を覆うように窓ガラス
（７）が固定されたキャップ（６）がステム（４）に気
密性を保つように固定されている。半導体レーザ（１）
の後端面から出射されたレーザ光（１０）は受光素子
（５）に照射されるが、これは、半導体レーザ（１）の
後端面直下に受光素子ではなく反射防止の圧縮封着用ガ
ラスを、受光の４面に配置している。これは、受光電流
の大きさを制限する必要がある場合に有効である。後端
面直下に反射防止膜があり、直下からはずれたところ
に、反射防止膜をコーティングした受光素子（５）を配
置しているため、迷光を低減することができる。

【００１６】［実施例３］第３の実施例を図６、図７に
示す。図６は半導体レーザ装置の断面図、図７は、図４
の上から見た図である。上記実施例１、２と同様に、ス
テム（４）の主面には受光素子（５）が固定され、溝が
設けられている。また、主面にはヒートシンク（３）も
固定され、さらに３本のリード（１２）、（１２′）が
固定されている。また、ヒートシンク（３）にはサブマ
ウント（２）、さらに半導体レーザチップ（１）が固定
されている。これら全体を覆うように窓ガラス（７）が
固定されたキャップ（６）がステム（４）に気密性を保
つように固定されている。

【００１７】これは、半導体レーザ（１）の後端面直下
に受光素子ではなく反射防止の圧縮封着用ガラス（１
３）を配置している。これは、受光電流の大きさを制限
する必要がある場合に有効である。後端面直下に反射防
止膜があり、直下からはずれたところに、反射防止膜を
コーティングした受光素子（５）を配置しているため、
迷光を低減することができる。そしてこの実施例３で
は、簡便のため反射防止膜の領域が受光の３面に設けら
れている（上記実施例２では、反射防止膜の領域が受光
の４面に設けられているものである）。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体レーザの後端面から出射されたレーザ光が、光出
力レベルを制御、モニタするための受光素子もしくは黒
色の圧縮封着用ガラスのどこかに照射されても、反射光
は殆ど発生しないもので、前端面のレーザ光のまわりの
迷光は解消される。すなわち、半導体レーザの後端面か
ら出射されるレーザ光の反射を防ぐことにより、レーザ
光の遠視野像の乱れを抑えることができるという効果を
奏するものである。また、黒色の圧縮封着用ガラスはス
テムにリードフレームを固定する工程と同工程時に形成
することができ、半導体レーザ装置組立時に光反射防止
膜を形成する工程を新たに追加する必要がなく、コスト
高とならずに、迷光対策をすることができるという効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の半導体レーザ装置の断
面図

【図２】本発明の第１の実施例の半導体レーザ装置の図
１の上部からみた図

【図３】従来の半導体レーザ装置の断面図

【図４】本発明の第２の実施例の半導体レーザ装置の断
面図

【図５】本発明の第２の実施例の半導体レーザ装置の図
４の上部からみた図

【図６】本発明の第３の実施例の半導体レーザ装置の断
面図

【図７】本発明の第３の実施例の半導体レーザ装置の図
６の上部からみた図

【符号の説明】

１ 半導体レーザチップ ２ サブマウント ３ ヒートシンク ４ ステム ５ 受光素子 ６ キャップ ７ 窓ガラス ８ 光反射防止膜 ９ 前端面からのレーザ光 １０ 後端面からのレーザ光 １０′ 受光素子表面での反射光 １１ 後端面からの反射光 １１′ 圧縮封着用ガラス表面での反射光 １２，１２′ リード １３ 圧縮封着用ガラス

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前端面よりレーザ光を出射する半導体レー
   ザチップと、該半導体レーザチップの後端面より出射さ
   れるレーザ光を斜めに受ける受光素子と、前記半導体レ
   ーザチップ及び前記受光素子に電気的に接続されるリー
   ドと、前記受光素子及び前記リードを固定するステム
   と、前記半導体レーザチップ前端面からの出射光を外に
   出射できるように窓部が設けられたキャップとを有する
   半導体レーザ装置において、前記リードは前記受光素子
   の周辺に設けられた黒色の圧縮封着用ガラスによって前
   記ステムに固定されていることを特徴とする半導体レー
   ザ装置。
2. 【請求項２】前記黒色の圧縮封着用ガラスは前記ステム
   に設けられた溝に形成されることを特徴とする請求項１
   記載の半導体レーザ装置。