JPH0230192A

JPH0230192A - 半導体レーザ装置

Info

Publication number: JPH0230192A
Application number: JP17923888A
Authority: JP
Inventors: Akira Okamoto; 明岡本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1990-01-31

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】４既　　　　　要後方出射光を受光素子により検出するようにした半導体
レーザ装置に関し、後方出射光を安定に検出することができ、且つ、製造作
業性が良好な半導体レーザ装置の提供を目的とし、ヒートシンク上に固定された半導体レーザチップの後方
出射光を受光素子に入射させるようにして構成される半
導体レーザ装置にふいて、半導体レーザチップをヒート
シンク上で上記半導体レーザチップの前方出射光取り出
し側に固定し、上記ヒートシンク上で上記半導体レーザ
チップの後方出射光取り出し側の表面に透過グレーティ
ングを形成し、上記半導体レーザチップの後方出射光を
、上記透過グレーティングを介して上記ヒートシンクの
側面側又は底面側に設けられた受光素子に入射させるよ
うにして構成する。

うようにしている。このように後方出射光を受光素子に
より検出するようにした半導体レーザ装置に要求される
ことは、後方出射光を安定に検出することができること
等である。

産業上の利用分野本発明は後方出射光を受光素子により検出するようにし
た半導体レーザ装置に関する。

光通信又は光伝送の分野において送信側で使用される半
導体レーザ装置は、一般に、半導体レーザ（以下ＬＤと
いうことがある。）を時系列の電気信号で直接変調し、
その放射光を光伝送路（例えば光ファイバ）に適したビ
ーム形状とするように構成されている。光源となるＬＤ
チップは、その構造上光軸方向について前方に放射され
る前方出射光及び後方に放射される後方出射光を有して
おり、これらのうちの一方（本願明細書中これを前方出
射光とする。）を情報伝送用に使用し、他方（本願明細
書中これを後方出射光とする。）を受光素子で検出して
ＬＤチップの駆動制御等を行従来の技術第４図は従来の一般的な半導体レーザ装置を示す図であ
る。駆動回路３１により駆動されるＬＤチップ３２の前
方出射光は、単一又は複数のレンズからなるレンズ系３
３を介して光伝送路としての光ファイバ３４に導入され
る。ＬＤチップ３２の後方出射光は、ＡＰＣ回路３６に
接続された受光素子３５によって検出され、これにより
、後方出射光の平均光出力が一定となるように駆動電流
がフィードバック制御される。

発明が解決しようとする課題上記構成の半導体レーザ装置において、発熱部品である
ＬＤチップ３２は、その放熱を行うため及びレンズ系等
に対して所定の位置関係で固定保持するため、第５図に
示すように、ステムベース４１上に固定されたヒートシ
ンク４２の上面縁部に固定して使用される。ＬＤチップ
３２の前方出射光４３については、ヒートシンク４２に
よって遮られることがないから良好な光強度分布４４を
有しているのに対し、後方出射光４５については、その
一部がヒートシンク４２の上面で乱反射するから、空間
的に不均一な光強度分布４６となる。

後方出射光の光強度分布が不均一になると、受光素子に
よる受光レベルが安定しないので、例えば第４図の構成
にあっては、ＡＰＣ回路による制御が不確実なものとな
る。

後方出射光の乱反射を防止するために、第６図に示す構
成が提案されている。この例では、ＬＤチップ３２の載
置部分を除いて削り取った形状のヒートシンク４２°を
用い、後方出射光４５”のビーム形状が前方出射光４３
と同様に放射状となるようにしている。しかし、この構
成であると、ヒートシンクの加工及びＬＤチップの取り
付けについて高い精度が要求され、製造作業性が良好で
なくなるという問題が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、後
方出射光を安定に検出することができ、且つ、製造作業
性が良好な半導体レーザ装置の提供を目的としている。

課題を解決するための手段第１図は本発明の原理図である。

１は半導体レーザチップ、２はヒートシンクであり、半
導体レーザチップ１は、ヒートシンク２上で半導体レー
ザチップ１の前方出射光取り出し側に固定されている。

ヒートシンク２上で半導体レーザチップ１の後方出射光
取り出し側の表面には、透過グレーティング３が形成さ
れている。

４はヒートシンク２の側面側又は底面側に設けられた受
光素子であり、半導体レーザチップ１の後方出射光は、
透過グレーティング３を介して受光素子４に入射するよ
うにされている。

作　　　用本発明構成によれば、ＬＤチップの後方出射光のうちで
透過グレーティングに到達した光は、グレーティングピ
ッチ、波長及び入射角に応じて回折され、ヒートシンク
を透過して受光素子に入射されるので、ヒートシンク上
での乱反射が防止され、後方出射光を安定に検出するこ
とが可能になる。

又、第６図に示される従来例と比較して、ＬＤチップを
固定する際に高い位置決め精度を必要としなくなるので
、製造作業性が良好になる。

尚、ＬＤチップの後方出射光軸が透過グレーティング側
に傾斜するように、ＬＤチップの後方出射光取り出し側
端面を斜めに形成することにより、透過グレーティング
に到達する後方出射光景を増大させることができ、即ち
、受光素子への入射光量を増大させることができ、更に
安定な後方出射光の検出が可能になる。

実　　施　　例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例を示す半導体レーデ装置の主要
部の側面図である。１１はＬＤチップであり、この実施
例ではＤＦＢ型（分布帰還型）のものが使用される。Ｌ
Ｄチップ１１の後方出射光取り出し側の端面１２は、そ
の下方が突出するように斜めに形成されており、これに
より後方出射光軸が共振光軸に対して下方に傾斜するよ
うになっている。１３はＬＤチップ１１の活性層であり
、その屈折率は共振光軸方向に対して周期的に変化する
ような分布となっている。このため、上述のようにＬＤ
チップの端面１２を傾斜させても、レーザ共振が可能で
ある。

１４はＬＤチップ１１の発振波長に対して透過性を有す
るダイヤモンド等の材質からなるヒートシンクであり、
このヒートシンク１４の上面には、ＬＤチップ１１の前
方出射光取り出し側の端面１５がヒートシンク１４の端
面１６に一致するようにＬＤチップ１１が固定されてい
る。ＬＤチップ１１の固定は、例えば通常のダイボンデ
ィングにより行うことができる。ヒートシンク１４上で
ＬＤチップ１１の後方出射光取り出し側の表面には、透
過グレーティング１７が形成されており、これにより後
方出射光をヒートシンク１４の内部に取り込むことがで
きるようになっている。透過グレーティング１７は例え
ば機械的な方法又はエツチングによって形成することが
できる。１８はヒートシンク１４の透過グレーティング
１７が形成されている側の側面（端面）に取り付けられ
たＡＰＤＳＰＩＮフォトダイオード等の受光素子である
。

そして、ＬＤチップ１１、ヒートシンク１４及び受光素
子１８からなる一体化物は、例えばグイボンイングによ
ってステムベース１９上に固定されている。

このような構成によれば、透過グレーティング１７のグ
レーティングピッチを適当に設定しておくことにより、
透過グレーティング１７に到達したＬＤチップ１１の後
方出射光をヒートシンク１４内に取り込むことができる
ので、取り込まれた光を直接又はヒートシンク１４とス
テムベース１９間の界面で反射させて受光素子１８に入
射させることができる。この場合、受光素子１８に入射
される光の強度分布は受光面上で不規則に変化しないか
ら、後方出射光の安定な検出が可能になる。

又、ＬＤチップ１１の後方出射光取り出し側の端面１２
を斜めに形成して、後方出射光軸が透過グレーティング
１７側に傾斜するようにしているので、後方出射光の大
部分をヒートシンク１４内に取り込んで受光レベルを増
大させることができ、検出感度が増大する。更に、ＬＤ
チップ１１の取り付けにおける位置決め精度については
、前方出射光がヒートシンク１４に照射されないように
考慮するだけで良く、又、透過グレーティング１７につ
いては簡単に形成することができるので、第６図に示さ
れる従来例と比較して製造作業性が向上する。

第３図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザ装置の
主要部の部分断面側面図であり、前実施例と実質的に同
一の部分については同一の符号が付されている。この実
施例では、ステムベース２１の上面に窪み２２を形成し
、その内部に受光素子２３を配置し、受光素子２３がヒ
ートシンク１４の底面側に位置するようにしている。こ
の構成によれば、透過グレーティング１７を介してヒー
トシンク１４内に取り込んだＬＤチップ１１の後方出射
光をほぼ同一の光路長で受光素子２３に入射させること
ができるので、前実施例と比較して受光レベルの変化に
対する高速応答性が向上する。

又、受光素子２３を予め容易にステムベース２１と一体
化しておくことができるので、製造作業性がさらに向上
する。

発明の効果以上詳述したように、本発明によれば、後方出射光を安
定に検出することができ、且つ、製造作業性が良好な半
導体レーザ装置を提供することが可能になるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の実施例を示す半導体レーザ装置の主要
部の側面図、第３図は本発明の他の実施例を示す半導体レーザ装置の
主要部の部分断面側面図、第４図乃至第６図は従来技術を説明するための図である
。１．１３．１４．１１９゜１・・・半導体レーザ（ＬＤ）チップ、４・・・ヒート
シンク、７・・・透過グレーティング、８．２３・・・受光素子、２１・・・ステムベース。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ヒートシンク上に固定された半導体レーザチップ
の後方出射光を受光素子に入射させるようにして構成さ
れる半導体レーザ装置において、半導体レーザチップ（
１）をヒートシンク（２）上で上記半導体レーザチップ
（１）の前方出射光取り出し側に固定し、上記ヒートシンク（２）上で上記半導体レーザチップ（
１）の後方出射光取り出し側の表面に透過グレーティン
グ（３）を形成し、上記半導体レーザチップ（１）の後方出射光を、上記透
過グレーティング（３）を介して上記ヒートシンク（２
）の側面側又は底面側に設けられた受光素子（４）に入
射させるようにしたことを特徴とする半導体レーザ装置
。
（２）上記半導体レーザチップ（１）の後方出射光軸が
上記透過グレーティング（３）側に傾斜するように、上
記半導体レーザチップ（１）の後方出射光取り出し側端
面を斜めに形成してなることを特徴とする請求項１記載
の半導体レーザ装置。