JP3318083B2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

Info

Publication number
JP3318083B2
JP3318083B2 JP30791593A JP30791593A JP3318083B2 JP 3318083 B2 JP3318083 B2 JP 3318083B2 JP 30791593 A JP30791593 A JP 30791593A JP 30791593 A JP30791593 A JP 30791593A JP 3318083 B2 JP3318083 B2 JP 3318083B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
receiving element
light receiving
laser
laser element
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30791593A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07162080A (ja
Inventor
君男 鴫原
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP30791593A priority Critical patent/JP3318083B2/ja
Publication of JPH07162080A publication Critical patent/JPH07162080A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3318083B2 publication Critical patent/JP3318083B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信や光ディスク用
の光源となる半導体レーザ装置およびその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】図9は従来例の半導体レーザ装置を示す
断面図である。図9において、1はステム、2,3,4
はボンディングポスト、5はキャップ、6はガラス、7
はホトダイオード取付け台、8はホトダイオード素子用
サブマウント、9はホトダイオード、10はブロック、
11はレーザダイオード素子用サブマウント、12はレ
ーザダイオード素子、13は前面光、14は後面光、1
5は反射による戻り光である。
【0003】上記半導体レーザ装置において、レーザダ
イオード素子12は、通常へき開にて端面を作製するた
め、1個の素子で前端面と後端面の2つの端面を有す
る。よって、レーザダイオード素子12の駆動時には、
前面光13と後面光14の両方が発生することになる。
前面光13の強度と後面光14とは1対1のリニアな関
係にあるので、後面光14をホトダイオード9で受け、
該ホトダイオード9で発生するモニター電流を検出し
て、レーザダイオード素子12への駆動電流を前記モニ
ター電流が常に一定になるように制御しながら流せば、
前面光13の強度は常に一定となる(Automati
c Power Control:以下、APC制御と
称す)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来例の半導体レーザ
装置では、レーザダイオード素子12の前面光13が自
由空間に放出されるような場合であれば、戻り光15が
存在しないので容易にAPC制御することができる。し
かしながら、通常のレーザダイオード素子12は、光学
系を通して光ファイバや光ディスクと結合するような構
造として使用されることが多い。この場合、前記光学
系、光ファイバおよび光ディスクから反射があり、これ
が戻り光15となってレーザダイオード素子12に返っ
て来る。該戻り光15がレーザダイオード素子12へ与
える影響は2種類あって、1つには、レーザダイオード
素子12の端面に直接返ってきてレーザダイオード素子
12の発振特性を変化させるものであり、もう1つは、
直接ホトダイオード9へ入ってモニター電流を変化させ
るものである。後者の場合は、見かけ上、モニター電流
が増えるので、正確なAPC制御ができなくなるといっ
た欠点があった。
【0005】本発明は、上記課題に鑑み、戻り光を遮光
して正確なAPC制御を可能にし得る半導体レーザ装置
およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
課題解決手段は、前端面及び後端面方向へ光を発するレ
ーザ素子と、該レーザ素子の前記後端面側に配された光
強度モニタ用受光素子と、前記レーザ素子の前記前端面
側と前記受光素子との間で前記端面側から前記レーザ
素子の上面側を通って前記受光素子へ向かう光を遮蔽す
る遮光部材とを備え、前記遮光部材の幅は、前記レーザ
素子の上面電極の一部をワイヤボンディング可能な幅で
上方に露出させる程度に前記レーザ素子の幅より小とさ
れる。
【0007】本発明の請求項2に係る課題解決手段は、
前記遮光部材は前記レーザ素子の上面に取り付けられ、
前記遮光部材の幅は前記受光素子の受光領域幅より大き
く形成される。
【0008】
【0009】本発明の請求項に係る課題解決手段は、
前端面及び後端面方向へ光を発するレーザ素子と、該レ
ーザ素子の前記後端面側に配された光強度モニタ用受光
素子と、前記レーザ素子の前記前端面側と前記受光素子
との間で前記前端面側から前記レーザ素子の上面側を通
って前記受光素子へ向かう光を遮蔽する遮光部材と、前
記レーザ素子及び前記光強度モニタ用受光素子を搭載す
るステムと、前記ステム上において前記受光素子の上方
に配置された給電用ポストとを備え、前記遮光部材は
帯状の面を前記受光素子の受光領域に対面させて配置さ
れており、前記レーザ素子の表面電極と前記給電用ポス
トとを接続する結線帯とされる。
【0010】
【0011】
【作用】本発明の請求項1、請求項2および請求項
係る半導体レーザ装置では、レーザ素子の駆動時に、
端面側へ出射した光が光ファイバや光ディスク等で反射
し、これが戻り光となってレーザ素子に返って来ること
がある。また、戻り光に外乱光が含まれることもある。
このとき、戻り光は遮光部材の前面に当たって遮光さ
れ、受光素子への入射を阻止される。したがって、レー
ザ素子の端面側への光の強度を受光素子にて正確にモ
ニタできる。
【0012】本発明の請求項に係る半導体レーザ装置
では、遮光部材を導電部材として機能させる場合に比べ
て、安価な材料を用いることができ、部材コストを低減
できる。また、ボンディングワイヤにて直接レーザ素子
に接続されるので、電気的接続に遮光部材を介在させる
場合に比べて、電気的抵抗を低減できる。
【0013】本発明の請求項に係る半導体レーザ装置
では、結線帯を通じて給電を行うので、結線帯以外にボ
ンディングワイヤを結線する必要がなくなる。
【0014】
【0015】
【実施例】[第1の実施例] (構成)図1および図2は本発明の第1の実施例を示す
図である。本実施例の半導体レーザ装置は、光学系を通
して光ファイバや光ディスクと結合するようにして使用
されるもので、端面発光型レーザ素子21(レーザダイ
オードチップ)と、該レーザ素子21の後端面側(後
方)に配された光強度モニタ用受光素子22(ホトダイ
オード)と、前記レーザ素子21の前端面側(前方)と
前記受光素子22との間で光を遮蔽する遮光部材23と
を備えたものである。
【0016】前記レーザ素子21はその端面がへき開に
て形成され前後両端面方向へ光を発するよう構成され
る。該レーザ素子21の裏面電極は、図4および図5に
示した半田35(第2の半田)にて銅−タングステン等
からなる放熱用サブマウント24(第1のマウント部
材)の上面に接着されている。該サブマウント24は、
ブロック25(第2のマウント部材)を介して例えば円
板状のステム26の中央部に図4および図5に示した半
田34(前記半田35と同様の第2の半田)にて接着さ
れている。なお、図2中の21aはレーザ素子21の発
光領域である。
【0017】前記受光素子22は、前記レーザ素子21
からの後面光をモニター光として検出しその強度を制御
するために用いるもので、表面周囲部が金属膜等で覆わ
れることで表面中央部に所定の径の受光領域27を有し
ている。該受光素子22の裏面電極は図示しない半田等
にて放熱用サブマウント28の上面に接着されている。
なお、前記サブマウント28は板状の取付け台29を介
して前記ステム26の中央部の図示しない電極に接着さ
れてAPC制御回路SCに接続される。該APC制御回
路SCは、前記受光素子22からのモニター電流値を検
出する電流検出手段Sc1と、該電流検出手段Sc1で
の検出結果に基づいて前記モニター電流が常に一定にな
るように前記レーザ素子21への駆動電流を制御する駆
動制御手段Sc2とを備える。該駆動制御手段Sc2は
前記レーザ素子21を駆動する駆動回路DCに接続され
る。
【0018】前記遮光部材23は、例えば図3乃至図5
の如く、前記放熱用サブマウント24と同様の銅−タン
グステン等の金属板23aと、該金属板23aの上下両
面に形成されたチタン−金等の金属薄膜23b,23b
とから構成されており、図3、図4および図5に示した
半田33(第1の半田)にて前記レーザ素子21の上面
電極に接着され、ボンディングワイヤ31を介して前記
ステム26のポスト32に接続される。前記半田33の
融点は、前記半田34,35に比べて高温度に設定され
る。また、該遮光部材23の幅は、前記受光素子22の
受光領域の径より大きく形成され、具体的には、前記レ
ーザ素子21の幅より大とされ、前記レーザ素子21用
サブマウント24の幅と略同等とされている。また、該
遮光部材23の奥行きは、前記レーザ素子21の上面電
極との接続抵抗が増大しない程度であればよく、例えば
前記レーザ素子21の奥行きと略同等とされている。
【0019】(製造方法)まず、遮光部材23の一方の
金属薄膜23bの表面に高融点の半田33を塗布し、図
3の如く、遮光部材23を半田33が上面側となるよう
配置して、半田33の上面にレーザ素子21をその上面
電極が接するように載置する。そして、半田33の溶融
温度まで昇温して遮光部材23とレーザ素子21をダイ
ボンディングする。次にブロック25の上面に半田34
を介してサブマウント24を載置し、さらにサブマウン
ト24の上面に半田35を介して一体となった遮光部材
23およびレーザ素子21を載置する。このとき、図4
の如く、レーザ素子21の裏面電極がサブマウント24
の上面の半田35に接するように上下反転させて載置す
る。しかる後、半田33,34,35の溶融温度まで昇
温してブロック25とサブマウント24、およびサブマ
ウント24とレーザ素子21の裏面電極を夫々ダイボン
ディングする。そして、一体となった遮光部材23、レ
ーザ素子21、サブマウント24およびブロック25
を、予め受光素子22が取り付けられたステム26に取
り付け、図1、図2および図5の如く、ボンディングワ
イヤ31を接続する。そして、ステム26の背面からA
PC制御回路SCおよび駆動回路DCを接続し、半導体
レーザ装置は完成する。
【0020】ここで、遮光部材23のレーザ素子21上
へのマウントを高融点の半田33を用いて行っているの
で、さらに遮光部材23上に別のチップ等を搭載したい
場合に、半田33よりも低融点の半田を用いて搭載すれ
ば、半田33の溶融温度より低い温度でチップ等を半田
付けできる。すなわち、半導体レーザ装置に他の機能を
付加することが容易に可能となり、設計の自由度が増
す。また、高融点半田を用いることで、低融点半田を用
いる場合に比べて半田の経時的変化によるウィスカー
(髭状の突起)の成長を防止でき、レーザ素子の他の部
材とのショートを防止できる。
【0021】(使用方法)上記半導体レーザ装置におい
て、レーザ素子21の駆動時には、図1の如く、前面光
ch1と後面光ch2の両方が発生する。前面光ch1
の強度と後面光ch2とは1対1のリニアな関係にある
ため、後面光ch2を受光素子22で受け、受光素子2
2で発生するモニター電流をAPC制御回路SCで検出
して、駆動回路DCでのレーザ素子21への駆動電流を
モニター電流が常に一定になるように制御し、前面光c
h1の強度を常に一定となるようAPC制御する。
【0022】ここで、光学系を通して光ファイバや光デ
ィスクと結合するようにして使用する場合、光学系、光
ファイバまたは光ディスクから反射があり、これが戻り
光ch3となってレーザ素子21に返って来る。また、
戻り光ch3に外乱光が含まれることもある。このと
き、戻り光ch3は遮光部材23の前面に当たって遮光
されるため、受光素子22への入射を阻止される。した
がって、後面光ch2を受光素子22で受けてAPC制
御する際に、戻り光ch3の影響をなくすことができ、
精度良いAPC制御が可能となる。
【0023】[第2の実施例]図6は本発明の第2の実
施例を示す図である。本実施例の半導体レーザ装置は、
端面発光型レーザ素子21(レーザダイオードチップ)
と、該レーザ素子21の後端面側(後方)に配された光
強度モニタ用受光素子22(ホトダイオード)と、前記
レーザ素子21の前端面側(前方)と前記受光素子22
との間で光を遮蔽する遮光部材とを備えたものである点
で、第1の実施例と同様であるが、第1の実施例では前
記遮光部材を金属板およびその上下両面の金属薄膜で構
成していたのに対し、本実施例では前記遮光部材を結線
帯41(導電リボン)で構成する点が異なる。
【0024】該結線帯41は、可塑変形可能な金等の導
電性の良い金属で構成され、その一端がレーザ素子21
の表面電極に他端がステム26のポスト32に夫々半田
等を介して接続されて、前記レーザ素子21への給電機
能を有せしめられる。また、前記結線帯41の幅は、前
記受光素子22の受光領域27の径より大きく形成され
ている。ここで、ステム26のポスト32は前記受光素
子22の上方に配置されており、結線帯41が上記のよ
うに接続されることで、前記受光素子22の受光領域2
7の前方は結線帯41により遮蔽される。その他の構成
は第1の実施例と同様であるため、その説明は省略す
る。
【0025】本実施例において、前方から戻り光ch3
が進入してきても、該戻り光ch3は遮光部材としての
結線帯41の前面に当たって遮光されるため、第1の実
施例と同様に受光素子22への入射を阻止される。した
がって、後面光ch2を受光素子22で受けてAPC制
御する際に、戻り光ch3の影響をなくすことができ、
精度良いAPC制御が可能となる。
【0026】また、本実施例では、結線帯41を通じて
給電を行うので、結線帯41以外にボンディングワイヤ
を結線する必要がなくなる。
【0027】[第3の実施例]図7および図8は本発明
の第3の実施例を示す図である。本実施例の半導体レー
ザ装置は、端面発光型レーザ素子21(レーザダイオー
ドチップ)と、該レーザ素子21の後端面側(後方)に
配された光強度モニタ用受光素子22(ホトダイオー
ド)と、前記レーザ素子21の前端面側(前方)と前記
受光素子22との間で光を遮蔽する遮光部材23とを備
えたものである点で、第1の実施例と同様であるが、第
1の実施例では遮光部材23の幅を前記レーザ素子21
の幅より大としていたのに対し、本実施例では前記レー
ザ素子21の幅より小でかつ受光素子22の受光領域2
7の径より大としている点が異なる。また、本実施例で
は、ステム26のポスト32との間に結線されるボンデ
ィングワイヤ31は、前記レーザ素子21の露出した上
面に直接接続される。すなわち、第1の実施例では遮光
部材23を導電部材として機能させていたのに対し、本
実施例では、遮光部材23を導電部材として機能させる
必要がなくなり、安価な材料を用いることで、部材コス
トを低減できる。また、ボンディングワイヤ31にて直
接レーザ素子21に接続されるので、電気的接続に遮光
部材23を介在させていた第1の実施例に比べて、電気
的抵抗を低減できる。
【0028】本実施例において、前方から戻り光ch3
が進入してきても、該戻り光ch3は遮光部材23の前
面に当たって遮光されるため、第1の実施例と同様に受
光素子22への入射を阻止される。したがって、後面光
ch2を受光素子22で受けてAPC制御する際に、戻
り光ch3の影響をなくすことができ、精度良いAPC
制御が可能となる。
【0029】[変形例] (1)図3乃至図5に示すように、第1の実施例におい
て、遮光部材を金属板および該金属板の上下両面の金属
薄膜で構成していたが、金属板のみで構成してもよい。
【0030】
【発明の効果】本発明請求項1、請求項2および請求項
によると、レーザ素子の端面側と受光素子との間で
光を遮蔽する遮光部材を備えているので、外部で反射し
た戻り光が進入しようとしても、これを遮光部材に当て
て遮光することができ、受光素子への入射を阻止でき
る。したがって、レーザ素子の端面側への光の強度を
受光素子にて正確にモニタできるという効果がある。
【0031】本発明請求項によると、遮光部材の幅を
レーザ素子の幅より小とし、レーザ素子の上面電極の一
部をワイヤボンディング可能な幅で上方に露出させてい
るので、遮光部材を導電部材として機能させる場合に比
べて、安価な材料を用いることができ、部材コストを低
減できる。また、ボンディングワイヤにて直接レーザ素
子に接続されるので、電気的接続に遮光部材を介在させ
る場合に比べて、電気的抵抗を低減できるという効果が
ある。
【0032】本発明の請求項によると、遮光部材を結
線帯で構成しているので、結線帯以外にボンディングワ
イヤを結線する必要がなくなり、ボンディングワイヤ特
有の断線等の問題を解消できるという効果がある。
【0033】
【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を示
す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施例の半導体レーザ装置の要
部を示す正面図である。
【図3】本発明の第1の実施例の半導体レーザ装置の製
造工程を示す斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施例の半導体レーザ装置の製
造工程を示す斜視図である。
【図5】本発明の第1の実施例の半導体レーザ装置の製
造工程を示す斜視図である。
【図6】本発明の第2の実施例の半導体レーザ装置を示
す斜視図である。
【図7】本発明の第3の実施例の半導体レーザ装置を示
す斜視図である。
【図8】本発明の第3の実施例の半導体レーザ装置の要
部を示す正面図である。
【図9】従来例の半導体レーザ装置の側面視断面図であ
る。
【符号の説明】
21 レーザ素子 22 受光素子 23 遮光部材 24,25 マウント部材 27 受光領域 34,35 第1の半田 41 結線帯

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前端面及び後端面方向へ光を発するレー
    ザ素子と、 該レーザ素子の前記後端面側に配された光強度モニタ用
    受光素子と、 前記レーザ素子の前記前端面側と前記受光素子との間で
    前記前端面側から前記レーザ素子の上面側を通って前記
    受光素子へ向かう光を遮蔽する遮光部材とを備え、 前記遮光部材の幅は、前記レーザ素子の上面電極の一部
    をワイヤボンディング可能な幅で上方に露出させる程度
    に前記レーザ素子の幅より小とされた、半導体レーザ装
    置。
  2. 【請求項2】 前記遮光部材は前記レーザ素子の上面に
    取り付けられ、 前記遮光部材の幅は前記受光素子の受光領域幅より大き
    く形成された、請求項1記載の半導体レーザ装置。
  3. 【請求項3】 前端面及び後端面方向へ光を発するレー
    ザ素子と、 該レーザ素子の前記後端面側に配された光強度モニタ用
    受光素子と、 前記レーザ素子の前記前端面側と前記受光素子との間で
    前記前端面側から前記レーザ素子の上面側を通って前記
    受光素子へ向かう光を遮蔽する遮光部材と、 前記レーザ素子及び前記光強度モニタ用受光素子を搭載
    するステムと、 前記ステム上において前記受光素子の上方に配置された
    給電用ポストとを備え、 前記遮光部材は、帯状の面を前記受光素子の受光領域に
    対面させて配置されており、前記レーザ素子の表面電極
    と前記給電用ポストとを接続する結線帯とされた、半導
    体レーザ装置。
JP30791593A 1993-12-08 1993-12-08 半導体レーザ装置 Expired - Fee Related JP3318083B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30791593A JP3318083B2 (ja) 1993-12-08 1993-12-08 半導体レーザ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30791593A JP3318083B2 (ja) 1993-12-08 1993-12-08 半導体レーザ装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002006030A Division JP3660305B2 (ja) 2002-01-15 2002-01-15 半導体レーザ装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07162080A JPH07162080A (ja) 1995-06-23
JP3318083B2 true JP3318083B2 (ja) 2002-08-26

Family

ID=17974703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30791593A Expired - Fee Related JP3318083B2 (ja) 1993-12-08 1993-12-08 半導体レーザ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3318083B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002374027A (ja) 2001-06-14 2002-12-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07162080A (ja) 1995-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6368890B1 (en) Top contact VCSEL with monitor
JP2003262766A (ja) 光結合装置
JPS6063981A (ja) 半導体発光装置
KR20050029010A (ko) Pcb타입 리드프레임을 갖는 반도체 레이저 다이오드장치
JP2005260223A (ja) 光送信サブアセンブリ
US6639923B2 (en) Semiconductor laser device for optical communication
JPH02254783A (ja) 半導体レーザ装置
US5298735A (en) Laser diode and photodetector circuit assembly
JP3318083B2 (ja) 半導体レーザ装置
JPS5996789A (ja) 光半導体装置
JP3245838B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP3660305B2 (ja) 半導体レーザ装置の製造方法
JPH08148756A (ja) 半導体レーザ装置
JPH05183239A (ja) 半導体レーザ装置
US7167492B2 (en) Optoelectronic arrangement having at least one laser component, and a method for operating a laser component
JP3032376B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP2005026333A (ja) 半導体レーザ装置
JPH04352377A (ja) 半導体レーザ素子用サブマウント
JP3074092B2 (ja) 半導体レーザ装置
US20050135774A1 (en) Optoelectronic arrangement having a laser component, and a method for controlling the emitted wavelength of a laser component
JPS62143492A (ja) 支持体およびこの支持体を組み込んだ光電子装置
JP3642535B2 (ja) 半導体レーザアレイ
JPH0983085A (ja) 半導体レーザ装置及びその組立方法
JPH06204615A (ja) 光半導体装置
JPH03217067A (ja) 半導体レーザ装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080614

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080614

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090614

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100614

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100614

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110614

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120614

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130614

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees