JP5799727B2

JP5799727B2 - 多波長半導体レーザ装置及び多波長半導体レーザ装置の製造方法

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Publication number: JP5799727B2
Application number: JP2011222015A
Authority: JP
Inventors: 健一小野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2031-10-06
Also published as: JP2013084672A

Description

この発明は、波長の異なる光を放射する複数のレーザダイオードを有する多波長半導体レーザ装置に関するものである。

ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ）などの光ディスクは、大容量の記録媒体として現在盛んに利用されている。これらの光ディスクの記録・再生に用いられるレーザダイオード（以下、ＬＤという）の発振波長はそれぞれ異なり、ＣＤ用ＬＤの発振波長は７８０ｎｍ帯（赤外）、ＤＶＤ用ＬＤの発振波長は６５０ｎｍ帯（赤色）、ＢＤ用ＬＤの発振波長は４０５ｎｍ帯（青紫色）である。したがって、１つの光ディスク装置でＣＤ、ＤＶＤおよびＢＤの情報を取り扱うためには、赤外、赤色、青紫色の３つの光源が必要となる。

波長の異なるレーザダイオードチップを横に並べて多波長半導体レーザ装置を構成した場合、各レーザダイオードチップの発光点間の距離が長くなり、光学設計が困難になる。そのため、従来の多波長半導体レーザ装置として、ヒートシンク上に設置された青紫色ＬＤ上に赤色ＬＤと赤外ＬＤを接着して並置することにより、１つの光ディスク装置でＣＤ、ＤＶＤおよびＢＤの情報を取り扱うことができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−５９４７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の多波長レーザ装置においては、赤外ＬＤと赤色ＬＤが青紫色ＬＤ上に接着して配置されているため、赤外ＬＤおよび赤色ＬＤが動作時に発する熱をヒートシンクに効率的に放熱することができないという問題があった。また、アセンブリプロセスが複雑になり、製造コストが高くなるという問題があった。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、各レーザダイオードチップの発光点間の距離が短く光学設計が容易で放熱特性に優れ、且つ製造が容易な多波長半導体レーザ装置を提供するものである。

この発明に係わる多波長半導体レーザ装置は、第１の平面を有する第１のブロックと、第２の平面を有する第２のブロックと、複数のレーザダイオードとを有し、前記第１の平面上に２つの側面を有する溝を有し、前記複数のレーザダイオードは、前記溝の前記２つの側面上と前記第２の平面上のそれぞれに少なくとも１つ配置され、前記第１のブロックと前記第２のブロックは、前記第１の平面と前記第２の平面が向かい合うようにステム上に配置され、各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となっていることを特徴とするものである。

また、この発明に係わる多波長半導体レーザ装置は、第１の平面と前記第１の平面と対向する平面を有する第１のブロックと、第２の平面と前記第２の平面と対向する平面を有する第２のブロックと、第３の平面と前記第３の平面と対向する平面を有する第３のブロックと、複数のレーザダイオードとを有し、前記レーザダイオードは、前記第１の平面上と前記第２の平面上と前記第３の平面上に配置されており、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックが、前記第１の平面と前記第２の平面と前記第３の平面が向かい合って三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置され、前記複数のレーザダイオードは、各々同一面側にｐ電極とｎ電極を有し、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を、各々のレーザダイオードが配置された前記第１の平面あるいは前記第２の平面あるいは前記第３の平面側にして配置され、前記第１の平面と対向する平面と前記第２の平面と対向する平面と前記第３の平面と対向する平面のそれぞれが前記ステム上のリードピンとワイヤボンディングされ、各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となっていることを特徴とするものである。

また、この発明に係わる多波長半導体レーザ装置は、第１の平面を有する第１のブロックと、第２の平面を有する第２のブロックと、第３の平面を有する第３のブロックと、複数のレーザダイオードとを有し、前記レーザダイオードは、前記第１の平面上と前記第２の平面上と前記第３の平面上に配置されており、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックが、前記第１の平面と前記第２の平面と前記第３の平面が向かい合って三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置され、前記第１の平面上に配置されたレーザダイオードと前記第１の平面および前記第２の平面上に配置されたレーザダイオードと前記第２の平面および前記第３の平面上に配置されたレーザダイオードと前記第３の平面がそれぞれ第１のボンディングワイヤでボンディングされ、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックのそれぞれが前記ステム上のリードピンと第２のボンディングワイヤでボンディングされ、各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となっていることを特徴とするものである。

また、この発明に係る多波長半導体レーザ装置の製造方法は、第１のブロック上の第１の平面上に、２つの側面を有する断面Ｖ字型の溝を形成する溝形成工程と、前記溝形成工程の後、前記溝の２つの側面に、各々が同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第１のレーザダイオードと第２のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記溝の側面側にして載置する第１のマウント工程と、第２のブロック上の第２の平面上に、同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第３のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記第２の平面側にして載置する第２のマウント工程と、前記第１のマウント工程と前記第２のマウント工程の後、第１のブロックと第２のブロックを、前記第１の平面と前記第２の平面が向かい合うようにステム上に配置する工程を有することを特徴とするものである。

また、この発明に係わる多波長半導体レーザ装置は、第１のブロック上の第１の平面上に、同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第１のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記第１の平面側にして載置する第１のマウント工程と、第２のブロック上の第２の平面上に、同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第２のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記第２の平面側にして載置する第２のマウント工程と、第３のブロック上の第３の平面上に、同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第３のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記第３の平面側にして載置する第３のマウント工程と、前記第１のマウント工程と前記第２のマウント工程と前記第３のマウント工程の後、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックを、前記第１の平面と前記第２の平面と前記第３の平面が向かい合って三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置し、前記第１のブロックの第１の平面と対向する平面と前記第２のブロックの第２の平面と対向する平面と前記第３のブロックの第３の平面と対向する平面のそれぞれを前記ステム上のリードピンにワイヤボンディングする工程を有することを特徴とするものである。

また、この発明に係る多波長半導体レーザ装置の製造方法は、第１のブロック上の第１の平面上に、２つの側面を有する断面Ｖ字型の溝を形成する溝形成工程と、前記溝形成工程の後、前記溝の２つの側面に第１のレーザダイオードと第２のレーザダイオードを載置する第１のマウント工程と、前記第１のマウント工程の後、前記第１の平面と前記第１のレーザダイオードおよび前記第２のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第１のボンディング工程と、第２のブロック上の第２の平面上に第３のレーザダイオードを載置する第２のマウント工程と、前記第２のマウント工程の後、前記第２の平面と前記第３のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第２のボンディング工程と、前記第１のボンディング工程と前記第２のボンディング工程の後、第１のブロックと第２のブロックを、前記第１の平面と前記第２の平面が向かい合うようにステム上に配置する工程を有することを特徴とするものである。

また、この発明に係わる多波長半導体レーザ装置は、第１のブロック上の第１の平面上に第１のレーザダイオードを載置する第１のマウント工程と、前記第１のマウント工程の後、前記第１の平面と前記第１のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第１のボンディング工程と、第２のブロック上の第２の平面上に第２のレーザダイオードを載置する第２のマウント工程と、前記第２のマウント工程の後、前記第２の平面と前記第２のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第２のボンディング工程と、第３のブロック上の第３の平面上に第３のレーザダイオードを載置する第３のマウント工程と、前記第３のマウント工程の後、前記第３の平面と前記第３のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第３のボンディング工程と、前記第１のボンディング工程と前記第２のボンディング工程と前記第３のボンディング工程の後、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックを、前記第１の平面と前記第２の平面と前記第３の平面が向かい合って三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置し、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックのそれぞれを前記ステム上のリードピンにワイヤボンディングする第４のボンディング工程を有することを特徴とするものである。

この発明によれば、各レーザダイオードチップの発光点間の距離が短く光学設計が容易で放熱特性に優れ、且つ製造が容易な多波長半導体レーザ装置を得ることができる。

この発明の一実施の形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を示す概略斜視図である。この発明の一実施の形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を示す概略上面図である。この発明のもう一つの実施の形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を示す概略上面図である。この発明のもう一つの実施の形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を示す概略上面図である。この発明のもう一つの実施の形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を示す概略上面図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る多波長半導体レーザ装置の概略斜視図である。また、図２は、本実施の形態１に係る多波長半導体レーザ装置のより詳細な上面図である。本実施の形態における多波長半導体レーザ装置は、金属板材を円板状に成形したステム１０１と、ステム１０１の上面に底面が載置された２つのブロック１０３、１０９と、ブロック１０３の一平面１０５上に形成された断面がＶ字型の溝１０７の２つの側面上およびブロック１０９の一平面１１１上に設置されたＬＤ１１３と、ステム１０１を貫通して設けられたリードピン１１５と、ＬＤ１１３とリードピン１１５を繋ぐボンディングワイヤ１１７と、ステム１０１に接合された接地ピン（図示せず）とを備えている。

ブロック１０３、１０９は、銅合金等の熱伝導率の高い金属材料で形成されており、ブロック１０３の一平面１０５に形成された溝１０７の方向は、溝１０７の側面上およびブロック１０９の一平面１１１上に設置するＬＤ１１３の光の出射方向（共振器方向）と一致するように形成されている。本実施の形態では、溝１０７は、その断面形状が開口方向に向かって広がったＶ字形状をしている。したがって容易に溝１０７の側面にＬＤ１１３をダイボンドすることができる。

３つのＬＤ１１１は、ブロック１０３に形成された溝１０７の側面およびブロック１０９上にそれぞれはんだ付けされている。ＬＤ１１３は、一平面側にｎ側電極２１１とｐ側電極２１３が形成されている。ＬＤ１１３の、溝１０７の側面およびブロック１０９上の設置は、サブマウントを介して設置してもよい。図２に、ＬＤ１１３を、サブマウントを介してブロック１０３、１０９に設置した場合の構造を示す。ブロック１０３、１０９の表面の一部に絶縁膜２０１が形成され、この絶縁膜２０１上に第１の導電膜２０３が形成されている。第１の導電膜２０３はサブマウント２０５の表面上の一部に形成された第２の導電膜２０７と電気的に接続されている。ＬＤ１１３のｐ側電極は第２の導電膜２０７と接続され、ｎ側電極はサブマウント２０５と直接接続されている。サブマウント２０５は銅合金等の導電体材料で形成されており、第２の導電膜２０７は絶縁膜等（図示せず）を介してサブマウント２０５上に形成されており、サブマウント２０５と第２の導電膜２０７とは電気的に絶縁されている。ＬＤ１１３を、サブマウントを介さずブロックに設置する場合は、ＬＤ１１３のｐ側電極２１３は第１の導電膜２０３に接続され、ｎ側電極２１１は直接ブロック１０３、１０９に接続される。ＬＤ１１３は、各ＬＤ１１３から放出されるレーザ光が、溝１０７の方向と平行な方向に放射されるように配置されている。

リードピン１１５は、絶縁体を介してステム１０１を貫通しており、ブロック１０３、１０９上の第１の導電膜２０３とボンディングワイヤ１１７で電気的に接続される。

接地ピン（図示せず）は、ステム１０１と溶接で接合されており、ステム１０１およびブロック１０３、１０９およびサブマウント２０５を介して各ＬＤ１１３のｎ側電極２１１と電気的に接続されている。

３つのＬＤ１１３の発振波長は、それぞれ７８０ｎｍ帯（赤外）、６５０ｎｍ帯（赤色）、４０５ｎｍ帯（青紫色）であり、これら３つのＬＤ１１３の設置順は特に限定されない。ブロック１０３、１０９のステムへの設置は、ＬＤ１１３をブロック１０３、１０９へダイボンドした後に行う。まず、ブロック１０３の一平面１０５に溝１０７を形成し、溝１０７の側面上に２つのＬＤ１１３を設置する。２つのＬＤ１１３を設置した後、ブロック１０３をステム１０１へ設置する。ブロック１０９へのＬＤ１１３の設置は、ブロック１０３をステム１０１へ設置する前でも後でも構わないが、ブロック１０９のステム１０１へ設置は、ＬＤ１１３の設置を設置した後に行う。ブロック１０３とブロック１０９は、ブロック１０３の一平面１０５に形成された溝１０７の側面上に設置されたＬＤ１１３とブロック１０９の一平面１１１上に設置されたＬＤ１１３が向かい合うようにステムへ設置される。ブロック１０３、１０９はステムへ設置された後、リードピン１１５とボンディングワイヤ１１７で電気的に接続される。

このように多波長半導体レーザ装置を構成することにより、３つのＬＤ１１３をブロック１０３、１０９に直接あるいはサブマウントを介してはんだ付けするので、このブロック１０３、１０９を介して各ＬＤ１１３の動作時に生じる熱を効率的に外部に放熱することができる。

さらに、ｎ側電極２１１とｐ側電極２１３が同じ側に形成されたＬＤ１１３をブロック１０３、１０９あるいはサブマウント２０５上に設置することにより、リードピン１１５と各ＬＤ１１３との接続が容易になるので、従来技術に比べてアセンブリプロセスが容易になり、多波長半導体レーザ装置の製造コストを低くすることができる。

本実施の形態では、ブロック１０３に形成した溝１０７を、その断面形状がＶ字となっている形状としたが、本発明はこの形状に限定されるものではなく、溝１０７の対向する側面に対して底面があるような形状であっても構わない。溝１０７の断面形状が開口方向に向かって広がった形状とすることにより、ＬＤ１１３のダイボンドをより容易に行うことができる。

また、本実施の形態では、ブロック１０３の溝１０７を形成した同じ平面上にワイヤボンディングを行う形状としたが、本発明はこの形状に限定されるものではなく、溝１０７を形成する面とワイヤボンディングされる面に段差や突起等があっても構わない。

本実施の形態によれば、多波長半導体レーザ装置を、第１の平面１０５を有する第１のブロック１０３と、第２の平面１１１を有する第２のブロック１０９と、複数の１１３とを有し、第１の平面１０５上に２つの側面を有する断面Ｖ字型の溝１０７を有し、複数のレーザダイオード１１３は、溝１０７の側面上と第２の平面１１１上に配置され、第１のブロック１０３と第２のブロック１０９は、第１の平面１０５と第２の平面１１１が向かい合うように配置され、各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となるように構成したので、各ＬＤ１１１の発光点間の距離が短く光学設計が容易で放熱特性に優れ、且つ製造が容易な多波長半導体レーザ装置を得ることができる。

実施の形態２．
図３は本発明の他の実施の形態２の多波長半導体レーザ装置の上面図を示す。本実施の形態２における多波長半導体レーザ装置は、３つのＬＤのそれぞれを個別のブロック上に設置し、各ブロック上の各ＬＤが搭載された面が三角柱形状の側面の一部を構成して各ＬＤが該三角柱の内側に位置するように、ステム上に各ブロックを設置するように構成したものである。

本実施の形態２に係る多波長半導体レーザ装置は、金属板材を円板状に成形したステム１０１と、ステム１０１の上面に底面が載置された第１のブロック３０１と第２のブロック３０３と第３のブロック３０５と、第１のブロック３０１と第２のブロック３０３と第３のブロック３０５の上に設置された３つのＬＤ１１３と、ステム１０１を貫通して設けられたリードピン１１５と、ＬＤ１１３とリードピン１１５を繋ぐボンディングワイヤ１１７と、ステム１０１に接合された接地ピン（図示せず）とを備えている。

ブロック３０１、３０３、３０５は本実施の形態１と同様、銅合金等の熱伝導率の高い金属材料で形成されている。ブロック３０１は第１の平面３０７を有し、ブロック３０３は第２の平面３０９を有し、ブロック３０５は第３の平面３１１を有している。ブロック３０１、３０３、３０５は、第１の平面３０７、第２の平面３０９、第３の平面３１１を内側にしてこれらの面が三角柱形状の側面の一部となるような構成でステム１０１上に載置されている。ただし各面は接しておらず、完全な三角柱を形成しているわけではない。３つのブロックの間には間隔が存在する。第１の平面３０７および第２の平面３０９および第３の平面３１１上の各々に、共振器方向が同じ方向となるようにＬＤ１１３が配置されており、各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となっている。

３つのＬＤ１１３は、実施の形態１と同様、一平面側にｎ側電極とｐ側電極が形成されており、ブロック上に形成された導電膜を介してリードピンと接続されている。また、ＬＤ１１３は、実施の形態１と同様、サブマウントを介してブロック３０１、３０３，３０５上に設置してもよい。

３つのＬＤ１１３の設置順は特に限定されない。ブロック３０１、３０５、３０７のステム１０１への設置は、ＬＤ１１３をブロック３０１、３０５、３０７へダイボンドした後に行う。各ブロック３０１、３０５、３０７へのＬＤ１１３の設置がすべて完了してから、ブロック３０１、３０５、３０７をステム１０１へ設置しても構わないが、一つのブロックについて、ＬＤ１１３を設置してからステム１０１へ設置し、その後で次のブロックについて、同様にＬＤ１１３を設置してからステム１０１への設置を行っても構わない。ブロック３０１、３０５、３０７は、第１の平面３０７、第２の平面、第３の平面３１１を内側にしてこれらの面が三角柱を形成するようにステム１０１に載置される。ブロック３０１、３０５、３０７はステム１０１へ設置された後、リードピン１１５とボンディングワイヤ１１７で電気的に接続される。

このように多波長半導体レーザ装置を構成しても、実施の形態１と同様、３つのＬＤ１１３をブロック３０１、３０３、３０５に直接あるいはサブマウントを介してはんだ付けするので、このブロック３０１、３０３、３０５を介して各ＬＤ１１１の動作時に生じる熱を効率的に外部に放熱することができる。また、ｎ側電極とｐ側電極が同じ側に形成されたＬＤ１１３をブロック３０１、３０３、３０５あるいはサブマウント上に設置することにより、リードピン１１５と各ＬＤ１１３との接続が容易になるので、従来技術に比べてアセンブリプロセスが容易になり、多波長半導体レーザ装置の製造コストを低くすることができる。

本実施の形態２によれば、多波長半導体レーザ装置を、第１の平面３０７を有する第１のブロック３０１と、第２の平面３０９を有する第２のブロック３０３と、第３の平面３１１を有する第３のブロック３０５と、複数のＬＤ１１３とを有し、ＬＤ１１３は、第１の平面３０７上と第２の平面３０９上と第３の平面３１１上に配置されており、第１のブロック３０１と第２のブロック３０３と第３のブロック３０５が、第１の平面３０７と第２の平面３０９と第３の平面３１１のそれぞれが三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置され、複数のＬＤ１１３は、各々同一面側にｐ電極とｎ電極を有し、ｐ電極とｎ電極を有する面を、各々のＬＤ１１３が配置された第１の平面３０７あるいは第２の平面３０９あるいは第３の平面３１１側にして配置され、各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となるように構成したので、各ＬＤ１１３の発光点間の距離が短く光学設計が容易で放熱特性に優れ、且つ製造が容易な多波長半導体レーザ装置を得ることができる。したがってこのような多波長半導体レーザ装置であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図４は本発明の他の実施の形態３の多波長半導体レーザ装置の上面図を示す。本実施の形態３に係る多波長半導体レーザ装置は、ブロック１０３の一平面１０５上に形成された断面がＶ字型の溝１０７の２つの側面上およびブロック１０９の一平面１１１上に設置されたＬＤ１１３と、平面１０５、１１１上に絶縁膜４０１を介して形成された導電膜４０３と、ＬＤ１１３と導電膜４０３を繋ぐ第１のボンディングワイヤ４０５と、導電膜４０３とリードピン１１５を繋ぐ第２のボンディングワイヤ４０７とを備えている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

ブロック１０３、１０９は、ＬＤ１１３をブロック１０３、１０９へ設置し、第１のボンディングワイヤ４０５でボンディングした後にステム１０１へ設置される。ブロック１０３、１０９のステム１０１への設置の後、導電膜４０３とリードピン１１５が第２のボンディングワイヤ４０７でボンディングされる。本実施の形態３のＬＤ１１３は、表面にｐ側電極（図示せず）、裏面にｎ側電極（図示せず）を有しており、表面のｐ側電極はボンディングワイヤ４０５と接続され、裏面のｎ側電極は、ブロック１０３、１０９と接続される。ＬＤ１１３のブロック１０３、１０９との接続は、実施の形態１と同様、サブマウントを介して設置してもよい。本実施の形態３では、サブマウントを介してＬＤ１１３をブロック１０３、１０９上に設置している。サブマウントはブロック１０３、１０９とはんだ４０９で接続されている。

このように多波長半導体レーザ装置を構成しても、実施の形態１と同様、３つのＬＤ１１３を、ブロック１０３、１０９に直接あるいはサブマウントを介してはんだ付けするので、このブロック１０３、１０９を介して各ＬＤ１１３の動作時に生じる熱を効率的に外部に放熱することができる。

本実施の形態３によれば、多波長半導体レーザ装置を、第１の平面１０５を有する第１のブロック１０３と、第２の平面１１１を有する第２のブロック１０９と、複数の１１３とを有し、第１の平面１０５上に２つの側面を有する断面Ｖ字型の溝１０７を有し、複数のレーザダイオード１１３は、溝１０７の側面上と第２の平面１１１上に配置され、第１のブロック１０３と第２のブロック１０９は、第１の平面１０５と第２の平面１１１が向かい合うように配置され、各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となるように構成し、さらに、ＬＤ１１３と導電膜４０３を第１のボンディングワイヤ４０５で繋ぐことにより、リードピン１１５と各ＬＤ１１３とを接続ように構成したので、各ＬＤ１１１の発光点間の距離が短く光学設計が容易で放熱特性に優れ、且つ製造が容易な多波長半導体レーザ装置を得ることができる。したがってこのような多波長半導体レーザ装置であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態４．
図５は本発明の他の実施の形態の多波長半導体レーザ装置の上面図を示す。本実施の形態４に係る多波長半導体レーザ装置は、ブロック３０１、３０３、３０９の平面３０７、３０９、３１１上に設置されたＬＤ１１３と、平面３０７、３０９、３１１上に絶縁膜５０１を介して形成された導電膜５０３と、ＬＤ１１３と導電膜５０３を繋ぐボンディングワイヤ５０５とを備えている。その他の構成は実施の形態２と同様である。

ブロック３０１、３０３、３０５は、ＬＤ１１３をブロック３０１、３０３、３０５へ設置し、第１のボンディングワイヤ５０５でボンディングした後にステム１０１へ設置される。ブロック３０１、３０３、３０５のステム１０１への設置の後、導電膜５０３とリードピン１１５が第２のボンディングワイヤ５０７でボンディングされる。また、ＬＤ１１３は、実施の形態１と同様、サブマウントを介して設置してもよい。ＬＤ１１３とブロック３０１、３０３、３０５との接続は、実施の形態３と同様である。

このように多波長半導体レーザ装置を構成しても、実施の形態１と同様、３つのＬＤ１１３を、ブロック３０１、３０３、３０５に直接あるいはサブマウントを介してはんだ付けするので、このブロック３０１、３０３、３０５を介して各ＬＤ１１３の動作時に生じる熱を効率的に外部に放熱することができる。

本実施の形態４によれば、多波長半導体レーザ装置を、第１の平面３０７を有する第１のブロック３０１と、第２の平面３０９を有する第２のブロック３０３と、第３の平面３１１を有する第３のブロック３０５と、複数のＬＤ１１３とを有し、ＬＤ１１３は、第１の平面３０７上と第２の平面３０９上と第３の平面３１１上に配置されており、第１のブロック３０１と第２のブロック３０３と第３のブロック３０５が、第１の平面３０７と第２の平面３０９と第３の平面３１１のそれぞれが三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置され、複数のＬＤ１１３は各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となるように構成し、さらにＬＤ１１３と導電膜５０３を第１のボンディングワイヤ５０５で繋ぐことにより、リードピン１１５と各ＬＤ１１３とを接続ように構成したので、各ＬＤ１１３の発光点間の距離が短く光学設計が容易で放熱特性に優れ、且つ製造が容易な多波長半導体レーザ装置を得ることができる。したがってこのような多波長半導体レーザ装置であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

本実施の形態では、３つのＬＤ１１３として、発振波長が、それぞれ７８０ｎｍ帯（赤外）、６５０ｎｍ帯（赤色）、４０５ｎｍ帯（青紫色）のＬＤが用いられているが、それぞれのＬＤの発振波長は赤／緑／青色の３色となる波長でもよく、また同じ波長のＬＤであってもよい。

なお、図面および明細書では本発明の典型的な好ましい実施形態を開示しており、特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ記述的な意味合いでのみ使用しており、本明細書に記載の特許請求の範囲を限定することを目的とするものではないことは言うまでもない。

１０１ステム
１０３、１０９、３０１、３０３、３０５ブロック
１０５第１の平面
１０７溝
１１１第２の平面
１１３ＬＤ
１１５リードピン
１１７ボンディングワイヤ
２０１絶縁膜
２０３第１の導電膜
２０５サブマウント
２０７第２の導電膜
２１１ｎ側電極
２１３ｐ側電極
３０７第１の平面
３０９第２の平面
３１１第３の平面
４０１、５０１絶縁膜
４０３、５０３導電膜
４０５、５０５第１のボンディングワイヤ
４０７、５０７第２のボンディングワイヤ

Claims

第１の平面を有する第１のブロックと、
第２の平面を有する第２のブロックと、
複数のレーザダイオードとを有し、
前記第１の平面上に２つの側面を有する溝を有し、
前記複数のレーザダイオードは、前記溝の前記２つの側面上と前記第２の平面上のそれぞれに少なくとも１つ配置され、
前記第１のブロックと前記第２のブロックは、前記第１の平面と前記第２の平面が向かい合うようにステム上に配置され、
各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となっていることを特徴とする多波長半導体レーザ装置。
前記複数のレーザダイオードは、各々が同一面側にｐ電極とｎ電極を有し、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面が、各々のレーザダイオードが配置された前記第１のブロック側、あるいは第２のブロック側となっていることを特徴とする請求項１に記載の多波長半導体レーザ装置。
前記溝の前記側面上に配置されたレーザダイオードは、前記第１の平面上にワイヤボンディングされ、
前記第２の平面上に配置されたレーザダイオードは、前記第２の平面上にワイヤボンディングされていることを特徴とする請求項１に記載の多波長半導体レーザ装置。
第１の平面と前記第１の平面と対向する平面を有する第１のブロックと、
第２の平面と前記第２の平面と対向する平面を有する第２のブロックと、
第３の平面と前記第３の平面と対向する平面を有する第３のブロックと、
複数のレーザダイオードとを有し、
前記レーザダイオードは、前記第１の平面上と前記第２の平面上と前記第３の平面上に配置されており、
前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックが、前記第１の平面と前記第２の平面と前記第３の平面が向かい合って三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置され、
前記複数のレーザダイオードは、各々同一面側にｐ電極とｎ電極を有し、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を、各々のレーザダイオードが配置された前記第１の平面あるいは前記第２の平面あるいは前記第３の平面側にして配置され、
前記第１の平面と対向する平面と前記第２の平面と対向する平面と前記第３の平面と対向する平面のそれぞれが前記ステム上のリードピンとワイヤボンディングされ、
各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となっていることを特徴とする多波長半導体レーザ装置。
第１の平面を有する第１のブロックと、
第２の平面を有する第２のブロックと、
第３の平面を有する第３のブロックと、
複数のレーザダイオードとを有し、
前記レーザダイオードは、前記第１の平面上と前記第２の平面上と前記第３の平面上に配置されており、
前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックが、前記第１の平面と前記第２の平面と前記第３の平面が向かい合って三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置され、
前記第１の平面上に配置されたレーザダイオードと前記第１の平面および前記第２の平面上に配置されたレーザダイオードと前記第２の平面および前記第３の平面上に配置されたレーザダイオードと前記第３の平面がそれぞれ第１のボンディングワイヤでボンディングされ、
前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックのそれぞれが前記ステム上のリードピンと第２のボンディングワイヤでボンディングされ、
各レーザ光の出射方向が所定の同一方向となっていることを特徴とする多波長半導体レーザ装置。
第１のブロック上の第１の平面上に、２つの側面を有する断面Ｖ字型の溝を形成する溝形成工程と、
前記溝形成工程の後、前記溝の２つの側面に、各々が同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第１のレーザダイオードと第２のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記溝の側面側にして載置する第１のマウント工程と、
第２のブロック上の第２の平面上に、同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第３のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記第２の平面側にして載置する第２のマウント工程と、
前記第１のマウント工程と前記第２のマウント工程の後、第１のブロックと第２のブロックを、前記第１の平面と前記第２の平面が向かい合うようにステム上に配置する工程を有することを特徴とする多波長半導体レーザ装置の製造方法。
第１のブロック上の第１の平面上に、同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第１のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記第１の平面側にして載置する第１のマウント工程と、
第２のブロック上の第２の平面上に、同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第２のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記第２の平面側にして載置する第２のマウント工程と、
第３のブロック上の第３の平面上に、同一面側にｐ電極とｎ電極を有する第３のレーザダイオードを、前記ｐ電極と前記ｎ電極を有する面を前記第３の平面側にして載置する第３のマウント工程と、
前記第１のマウント工程と前記第２のマウント工程と前記第３のマウント工程の後、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックを、前記第１の平面と前記第２の平面と前記第３の平面が向かい合って三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置し、前記第１のブロックの第１の平面と対向する平面と前記第２のブロックの第２の平面と対向する平面と前記第３のブロックの第３の平面と対向する平面のそれぞれを前記ステム上のリードピンにワイヤボンディングする工程を有することを特徴とする多波長半導体レーザ装置の製造方法。
第１のブロック上の第１の平面上に、２つの側面を有する断面Ｖ字型の溝を形成する溝形成工程と、
前記溝形成工程の後、前記溝の２つの側面に第１のレーザダイオードと第２のレーザダイオードを載置する第１のマウント工程と、
前記第１のマウント工程の後、前記第１の平面と前記第１のレーザダイオードおよび前記第２のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第１のボンディング工程と、
第２のブロック上の第２の平面上に第３のレーザダイオードを載置する第２のマウント工程と、
前記第２のマウント工程の後、前記第２の平面と前記第３のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第２のボンディング工程と、
前記第１のボンディング工程と前記第２のボンディング工程の後、第１のブロックと第２のブロックを、前記第１の平面と前記第２の平面が向かい合うようにステム上に配置する工程を有することを特徴とする多波長半導体レーザ装置の製造方法。
第１のブロック上の第１の平面上に第１のレーザダイオードを載置する第１のマウント工程と、
前記第１のマウント工程の後、前記第１の平面と前記第１のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第１のボンディング工程と、
第２のブロック上の第２の平面上に第２のレーザダイオードを載置する第２のマウント工程と、
前記第２のマウント工程の後、前記第２の平面と前記第２のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第２のボンディング工程と、
第３のブロック上の第３の平面上に第３のレーザダイオードを載置する第３のマウント工程と、
前記第３のマウント工程の後、前記第３の平面と前記第３のレーザダイオードとをワイヤボンディングする第３のボンディング工程と、
前記第１のボンディング工程と前記第２のボンディング工程と前記第３のボンディング工程の後、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックを、前記第１の平面と前記第２の平面と前記第３の平面が向かい合って三角柱形状の側面の一部を構成するようにステム上に配置し、前記第１のブロックと前記第２のブロックと前記第３のブロックのそれぞれを前記ステム上のリードピンにワイヤボンディングする第４のボンディング工程を有することを特徴とする多波長半導体レーザ装置の製造方法。