JPH01241030A - 光出力モニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮果上■且里豆立 本発明は、被照射物に照射される照射光の光出力に対応
した光出力を有するモニタ光を受光素子に集光させて照
射光の光出力を検出する光出力モニタ装置に関するもの
である。

ｌ米傅及街 近年、光デイスク装置の高性能化、多機能化に伴って、
マルチビーム半導体レーザの需要が増大している。該マ
ルチビーム半導体レーザでは個々のビーム出力を独立に
制御することを要するが、そのためにはそれぞれの光出
力を独立にモニタする必要がある。・ところが、従来の
マルチビーム半導体レーザの光出力モニタ装置では、第
４図に示すように、半導体レーザ３１から発せられるモ
ニタ光３３の発光点３２の間隔が通常１００μｍと狭い
ため、隣接するモニタ光３３との間でクロストークが生
じる。このため、それぞれのモニタ光３３に対応する照
射光３８の光量を受光素子３７で正確に量ることができ
ないという課題を有していた。そこで、第５図に示すよ
うに、両端部のモニタ光３３の光軸を略直角に曲げるセ
パレータ３４を用いるようなものが提案されている。こ
のような構造であれば、隣接するモニタ光３３との間で
クロストークが生じるのを防止することができるので、
それぞれの照射光３８の光量を受光素子３７で正確に量
ることができる。

ところで、上記の如くモノシリツク型マルチビーム半導
体レーザを用いた場合には、ビーム数が増えるに従って
熱的相互作用による素子性能の劣化を生じることが一般
に知られている。特に、第６図（ａ）に示すようなジャ
ンクションアップ方式でレーザチップ３１を組み立てた
場合には、発光点３２とサブマウント３６との距離が大
きいため、サブマウント３６に熱が拡散し難く、素子性
能の劣化が著しい。そこで、素子性能の劣化を防止すべ
く、第６図（ｂ）に示すように、レーザチップをジャン
クションダウン方式で組立てることが望まれる。

日　（”°　しよ゛と　る量 しかしながら、前記従来の構造では、セパレータ３４の
加工時に端部にぼり等が生じるためサブマウント３６近
傍の反射面を完全な鏡面とすることが困難であり、加え
て、セパレータ３４の反射面を完全にサブマウント３６
と直角に取り付けるのが困難である。このため、レーザ
チップ３１のモニタ光３３の光軸３５がサブマウント３
６の表面すれすれに位置するようなジャンクションダウ
ン方式でレーザチップを組立てた場合には、モニタ光３
３がサブマウント３６に入射してその一部がサブマウン
ト３６に吸収される。この結果、モニタ光３３の光量を
正確に量ることができず、レーザ出力の測定が困難とな
るという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を考慮してなされたものであっ
て、クロストークが生じるのを防止しつつ、ジャンクシ
ョンダウン方式で組み立てられたレーザチップに対応し
うる光出力モニタ装置の提供を目的とするものである。

ｆ　　　２　るための 本発明は上記目的を達成するために、基板上に設けられ
、被照射物に照射される複数の照射光及びこの照射光の
光出力にそれぞれ対応した光出力を有するモニタ光を発
する半導体レーザと、上記基板外に設けられ、上記複数
のモニタ光を個別的に検出する複数の受光素子とを備え
た光出力モニタ装置であって、 反射型グレーティングレンズの中心を原点、モニタ光の
光軸方向をｙ軸、これと垂直な方向をＸ軸、基板表面を
ｘｙ表面、基板に垂直な方向を２軸、モニタ光発光点の
座標を（０，）’ｔ　、　　ｚ、　）、受光素子表面の
集光すべき点の座標を（ｘｚ、ｙｚ＋２ｚ）とした場合
に、下記（１）式を満たす形状の反射型グレーティング
レンズを基板上に形成したことを特徴とする。

＋（Ｘ−Ｘｚ　）　”　十〇−ｙｚ　）　１−４−Ｐ！
ｚ＝ｍＡ＋２．　ｑ５四］”　＋　ｚ　ｚ”・（ｉ）但
し、λはレーザ光の波長、ｍはＯ２±１．±２、・・・
となる整数。

生−Ｕ 上記構成であれば、半導体レーザが設けられた基板上に
モニタ光を反射させる反射型グレーティングレンズが形
成されているので、発光点と基板との距離が短いジャン
クションダウン方式に対応することが可能となる。した
がって、基板に熱が十分に拡散するので、素子性能の劣
化を防止することができる。

また、隣接するモニタ光が反射型グレーティングレンズ
に入射した場合であってもこのモニタ光は位相条件をみ
たさないので、該反射型グレーティングレンズに対応す
る受光素子に集光されることがない。したがって、隣接
するモニタ光との間でクロストークが生じるのを防止す
ることができる。

実−」に桝 （第１実施例） 本発明の第１実施例を、第１図及び第２図に基づいて、
以下に説明する。

シリコンからなるサブマウント１の一方の端部にはジャ
ンクションダウン方式で組み立てられたレーザチップ２
が固定されている。このレーザチップ２は図示しないコ
ンパクトディスク等の被照射物を照射する照射光５と、
この照射光５とは反対の面から発せられ照射光５の光出
力に対応した光出力を有するモニタ光６とをそれぞれ３
本づつ照射している。上記サブマウント１におけるモニ
タ光６照射側の表面部には、断面三角形状の反射型グレ
ーティングレンズ３が３つ並設されている。

これら反射型グレーティングレンズ３は夫々に対応する
モニタ光６を反射させて後述の受光素子４に個別的にモ
ニタ光６を集光させる機能を有しており、その形状は位
相整合条件より求められる。

具体的には、下記（１）式を満たす必要がある。

＝ｍ　Ａ　＋２．　＋　ｘ、”＋　ｙ　、”＋　ｚ　、
”−−・（１）注ｌ二反射型グレーティングレンズの中
心を原点とする。

注２：サブマウント１表面をｘｙ平面とし、モニタ光の
光軸方向をｙ軸、これと垂直な方向をＸ軸、上記サブマ
ウント１に垂直な方向を２軸とする。

注３；対応するモニタ光発光点の座標を（０゜ｙｔ＋　
　ｚ＋）とする。

注４：対応する受光素子表面の集光すべき点の座標を（
Ｘｉ　＋　　Ｙｔ　＋　　Ｚｚ　）とする。

注５：λはレーザ光の波長 注６二ｍは０．±１．±２．・・・となる整数である。

また、上記反射型グレーティングレンズ３はイオンビー
ム加工法や電子ビームレジストの露光特性を利用する方
法によりブレーズ化されている。前記受光素子４は図示
しないレーザステムに固定されており、上記反射型グレ
ーティングレンズ３で反射された各モニタ光６の集光位
置に配置されている。

上記の構成において、本発明の光出力モニタ装置を作動
させる場合には以下のようにして行われる。

レーザチップ２からは被照射物を照射する照射光５と、
この照射光５の光出力に対応した光出力を有するモニタ
光６とが発せられる。このモニタ光６の一部はそれぞれ
のレーザビーム発光点８に対応して形成された反射型グ
レーティングレンズ３で反射されてそれぞれのモニタ光
６に対応する受光素子４に集光される。

ところで、反射型グレーティングレンズ３は上記（１）
式を満たすように形成されているので、隣接するモニタ
光６が反射型グレーティングレンズ３に入射した場合で
あってもこのモニタ光６は位相条件を満たさず、該反射
型グレーティングレンズ３に対応する受光素子４に集光
されることがない。この結果、それぞれの受光素子４に
は対応するモニタ光６のみが集光さることになる。

尚、上記実施例ではサブマウント１を何ら処理すること
なく刻設して反射型グレーティングレンズ３を作製して
いるが、サブマウントｌの表面を熱酸化させてＳｉＯ□
を形成し、このＳ　ｉ　Ｏｚを刻設して反射型グレーテ
ィングレンズ３を作製することも可能である。

また、反射型グレーティングレンズ３は三角状にしてブ
レーズ化しているが、このような構造に限定するもので
はなく、短形状にしても実施例と同様の効果を奏するこ
とは勿論である。

（第２実施例） 本発明の第２実施例を、第３図に基づいて以下に説明す
る。

他の材料からなる薄膜層をサブマウント１上に形成し、
この薄膜層を刻設して反射型グレーティングレンズ３を
形成した以外は上記第１実施例と同様の構造である。尚
、上記薄膜層に用いる材料としては、サブマウント１上
に薄膜化でき、且つ微細加工可能なものならいかなるも
のであってもよい。例えば、ＳｉＯ□、コーニング７０
５９ガラス、Ａｌ１０３等の誘電体や、フォトレジスト
を用いればよい。この場合、誘電体やフォトレジストの
表面に金属を蒸着すれば、回折効果を一層向上させるこ
とが可能である。

尚、前記第１実施例及び第２実施例では、レーザチップ
２からは３つのモニタ光６が発せられているが、このよ
うな構造に限定されるものではなく、レーザチップ２か
ら２つのモニタ光６或いは４つ以上のモニタ光６が発せ
られている場合でも上記両実施例と同様の効果を奏する
。

光１互塾来 以上のように本発明によれば、ジャンクションダウン方
式に対応することが可能となるので、基板に熱が拡散し
易くなり素子性能の劣化を防止することができる。これ
により、発光装置の信顛性を格段に向上させることがで
きる。

また、隣接するモニタ光との間でクロストークが生じる
のを防止することができるので、光出力モニタ装置の検
出精度を飛躍的に向上させることができる等の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の光出力モニタ装置におけるモニタ
光の伝播経路を示す平面図、第２図は第１実施例の光出
力モニタ装置の側面図、第３図は第２実施例の光出力モ
ニタ装置におけるモニタ光の伝播経路を示す平面図、第
４図及び第５図は従来の光出力モニタ装置を示す概略説
明図、第６図は半導体レーザの組み立て方法を示す側面
図である。 １・・・サブマウント、２・・・レーザチップ、３・・
・反射型グレーティングレンズ、６・・・モニタ光。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に設けられ、被照射物に照射される複数の
   照射光及びこの照射光の光出力にそれぞれ対応した光出
   力を有するモニタ光を発する半導体レーザと、上記基板
   外に設けられ、上記複数のモニタ光を個別的に検出する
   複数の受光素子とを備えた光出力モニタ装置であって、 反射型グレーティングレンズの中心を原点、モニタ光の
   光軸方向をｙ軸、これと垂直な方向をｘ軸、基板表面を
   ｘｙ表面、基板に垂直な方向をｚ軸、モニタ光発光点の
   座標を（０、ｙ＿１、ｚ＿１）、受光素子表面の集光す
   べき点の座標を（ｘ＿２、ｙ＿２、ｚ＿２）とした場合
   に、下記（１）式を満たす形状の反射型グレーティング
   レンズを基板上に形成したことを特徴とする光出力モニ
   タ装置。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼…（１） 但し、λはレーザ光の波長、ｍは０、±１、±２、…と
   なる整数。