JPH05303762A - Optical head device - Google Patents

Optical head device

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JPH05303762A
JPH05303762A JP4107743A JP10774392A JPH05303762A JP H05303762 A JPH05303762 A JP H05303762A JP 4107743 A JP4107743 A JP 4107743A JP 10774392 A JP10774392 A JP 10774392A JP H05303762 A JPH05303762 A JP H05303762A
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Japan
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tan
laser
semiconductor substrate
height
semiconductor
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JP4107743A
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Yasuhiro Fujiwara
靖博 藤原
Yoichi Hosaka
洋一 穂坂
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To facilitate its manufacture and to increase the NA of a laser beam by providing a laser element on the low step part of a semiconductor substrate, a reflection mirror on the slope and a photodetector on the high step part and specifying the height of the laser element and the angle of the slope. CONSTITUTION:A laser beam outgoing from the light emitting part 18 of the laser element 5 mounted on the low step part of the semiconductor substrate 1 is reflected by the reflection mirror 7 on the slope 1b surface opposing to the light emitting part 18. Although the reflected beam is reflected by the end surface 5a of the element 5 and outgoes from a laser device, at this time, a member 19 having higher reflectance than the light emitting part 18 is applied on the part of the end surface 5a of the element 5 except the light emitting part 18. Then they are arranged so that the angle Q of the slope 1b provided on the step part of the substrate l to the substrate surface and the height h2 of the element from the low step part are satisfied by h2>=h+h1-(x+y)tan(2theta-theta') where 90 deg.<2theta-theta'<180 deg., x<=h1/tantheta', T>=h1+h. Thus, the manufacture is facilitated by reducing the step and the NA of the outgoing beam is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ヘッド装置に関する
ものであり、特に光学的情報記録媒体に対してレーザビ
ームを用いて光学情報を記録再生するのに使用する光ヘ
ッド装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head device, and more particularly to an optical head device used for recording / reproducing optical information on / from an optical information recording medium using a laser beam. ..

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、シリコン基板上にレーザダイ
オードや光検出器を一体的に形成して光学系を小型化し
た光ヘッド装置が種々提案されている。このような光ヘ
ッド装置の例として、例えば特開昭64−46243号
公報に開示されたものがある。図3は、この公報に開示
された光ヘッド装置の一例の構成を示す図である。半導
体基板1とカバー部材2とは、半導体基板1の上面1a
とカバー部材2の下面2aとが空間を介して対向するよ
うに配置されている。半導体基板1の上面1aには段差
が形成されており、高段部には第1及び第2の光検出器
3、4を、下段部には半導体レーザ素子5及びモニタ用
光検出器6を配置している。更に、段差をなす部分には
半導体レーザ素子5のレーザ発光面に対向する傾斜面1
bが設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various optical head devices have been proposed in which a laser diode and a photodetector are integrally formed on a silicon substrate to miniaturize an optical system. An example of such an optical head device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-46243. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an example of the optical head device disclosed in this publication. The semiconductor substrate 1 and the cover member 2 are the upper surface 1 a of the semiconductor substrate 1.
And the lower surface 2a of the cover member 2 are arranged so as to face each other with a space therebetween. A step is formed on the upper surface 1a of the semiconductor substrate 1, and the first and second photodetectors 3 and 4 are provided in the high step portion, and the semiconductor laser element 5 and the monitor photodetector 6 are provided in the lower step portion. It is arranged. Further, the inclined surface 1 facing the laser emission surface of the semiconductor laser element 5 is formed in the stepped portion.
b is provided.

【0003】かかる半導体基板1の上面1aは、例えば
エッチング処理によって精度良く加工される。上面1a
の段差をなす部分に設けられた傾斜面1b表面には、全
反射グレーティング部7が設けられており、半導体レー
ザ素子5から発振するレーザ光をカバー部材2の方向に
全反射する。カバー部材2の上面2bにはビームスプリ
ッタの機能を有するホログラム8が形成されている。
The upper surface 1a of the semiconductor substrate 1 is accurately processed by, for example, an etching process. Upper surface 1a
A total reflection grating portion 7 is provided on the surface of the inclined surface 1b provided in the stepped portion, and totally reflects the laser light oscillated from the semiconductor laser element 5 toward the cover member 2. A hologram 8 having a function of a beam splitter is formed on the upper surface 2b of the cover member 2.

【0004】この例においては、半導体レーザ素子5か
ら発せられたレーザビームL1 が、全反射グレーティン
グ部7によって3本のレーザビームL2 に分割されると
ともに、上方に反射される。この3本のレーザビームL
2 は、それぞれカバー部材2の下面2aから入射してカ
バー部材2を透過した後、カバー部材2の上面に設けら
れたビームスプリッタ8に入射する。情報記録媒体(図
示せず)で反射された3本の反射レーザビームL3 は、
再度ビームスプリッタ8を経た後、カバー部材2を透過
して、第1の光検出部3に入射する。このレーザビーム
3 の一部は第1の光検出部3で反射して、更にカバー
部材2の下面2aで反射して第2の光検出部4に到達す
る。
In this example, the laser beam L 1 emitted from the semiconductor laser element 5 is split into three laser beams L 2 by the total reflection grating portion 7 and reflected upward. These three laser beams L
The light beams 2 enter the lower surface 2 a of the cover member 2, pass through the cover member 2, and then enter the beam splitter 8 provided on the upper surface of the cover member 2. The three reflected laser beams L 3 reflected by the information recording medium (not shown) are
After passing through the beam splitter 8 again, the light passes through the cover member 2 and enters the first photodetector 3. A part of this laser beam L 3 is reflected by the first photodetector 3 and further reflected by the lower surface 2 a of the cover member 2 and reaches the second photodetector 4.

【0005】図4は、前記特開昭64−46243号公
報に開示された光ヘッドの他の例の構成を示す図であ
る。この例では、半導体基板1に段差を設ける代わり
に、半導体レーザ素子5のレーザ発光面に対向させてプ
リズム9を配置するようにしたものである。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of another example of the optical head disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 64-46243. In this example, instead of providing a step on the semiconductor substrate 1, the prism 9 is arranged so as to face the laser emitting surface of the semiconductor laser element 5.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】光学情報の記録再生装
置においては、特に情報の記録、消去時に対物レンズの
強度を高くする必要がある。したがって、半導体レーザ
素子から出射するレーザビームのNAを高くして光の利
用効率を高くする必要がある。図5は、図3に示す装置
の半導体基板1の段差部分における部分的拡大図である
が、図3に示す装置の場合、レーザ素子5から出射する
レーザビームのNAを大きくする、つまり出射光を広い
角度範囲で利用するためには、段差部分の高さH=H1
+H2 を高くする必要がある。
In the optical information recording / reproducing apparatus, it is necessary to increase the strength of the objective lens particularly when recording or erasing information. Therefore, it is necessary to increase the NA of the laser beam emitted from the semiconductor laser element to improve the light utilization efficiency. FIG. 5 is a partially enlarged view of the stepped portion of the semiconductor substrate 1 of the device shown in FIG. 3, but in the case of the device shown in FIG. 3, the NA of the laser beam emitted from the laser element 5 is increased, that is, the emitted light is increased. Is used in a wide angle range, the height of the stepped portion H = H 1
It is necessary to increase + H 2 .

【0007】図6は、光学情報の記録再生装置において
光源として一般的に使用されている半導体レーザ単体の
構成を示す図である。この半導体レーザはGaAs基板
11上に活性層をエピタキシャル成長させて形成したG
aAlAs系のダブルヘテロ構造レーザと呼ばれるもの
である。図6に示すように、符号12はGa1-x Al x
Asであり、活性層と呼ばれる。Al組成比xを変える
ことによって発振波長を680〜880nmの範囲で選
ぶことができる。CD,VD用には780nmの波長が
採用されており、光ディスク用の高出力レーザには83
0nmまたは780nmが使用されている。活性層12
の上下表面に形成されたGa1-y AlyAsはクラッド
層13と呼ばれ、キャリヤ(電子、正孔)と光を活性層
12内に閉じ込める役目をする。下側クラッド層13の
下側表面に設けたGaAsはキャップ層14と呼ばれ、
電極抵抗を小さくするために設けられている。尚、符号
15、16はそれぞれ電極である。
FIG. 6 shows a recording / reproducing apparatus for optical information.
A single semiconductor laser that is commonly used as a light source
It is a figure which shows a structure. This semiconductor laser is a GaAs substrate
G formed by epitaxially growing an active layer on 11
What is called aAlAs-based double heterostructure laser
Is. As shown in FIG. 6, reference numeral 12 is Ga.1-xAl x
As, which is called an active layer. Change Al composition ratio x
Therefore, the oscillation wavelength is selected in the range of 680 to 880 nm.
You can The wavelength of 780 nm is for CD and VD
It has been adopted, and is 83 for high-power lasers for optical disks.
0 nm or 780 nm is used. Active layer 12
Formed on the upper and lower surfaces of the1-yAlyAs is clad
It is called layer 13 and is a layer that activates carriers (electrons, holes) and light.
It serves to lock in 12. Of the lower clad layer 13
The GaAs provided on the lower surface is called the cap layer 14,
It is provided to reduce the electrode resistance. The code
Reference numerals 15 and 16 are electrodes, respectively.

【0008】このような構成のレーザチップの通常の大
きさは、0.25×0.3×0.12mmと非常に小さ
い。活性層12にはpn接合が形成され、p電極を正、
n電極を負にして電圧を印加することにより、活性層1
2に電子と正孔が注入され、しきい値の電流値を越える
とレーザ発振が起こる。レーザチップは通常、成長層側
を下にしてマウント材16上にロウ材17を介してマウ
ントされる。マウント材16には銅ブロックやシリコン
等が用いられ、ロウ材17には軟らかいInロウ材、硬い
Au−Snロウ材が用いられる。レーザ共振器を構成するた
めに必要な反射鏡は結晶のへき開面を利用して作られ
る。
The normal size of the laser chip having such a configuration is 0.25 × 0.3 × 0.12 mm, which is very small. A pn junction is formed in the active layer 12, the p electrode is positive,
By applying a voltage with the n-electrode being negative, the active layer 1
Electrons and holes are injected into 2, and laser oscillation occurs when the threshold current value is exceeded. The laser chip is usually mounted on the mount material 16 with the growth layer side facing down via the brazing material 17. A copper block, silicon, or the like is used for the mounting material 16, and a soft In brazing material or a hard brazing material is used for the brazing material 17.
Au-Sn brazing material is used. The reflector required to construct the laser cavity is made by utilizing the cleavage plane of the crystal.

【0009】図6に示すように、レーザチップの発光点
のある活性層12を含む成長層の高さZ1 は通常10μ
m程度と小さく、この成長層はエピタキシャル成長によ
って形成するため、±1μm以下の高精度で形成するこ
とができる。これに対して、GaAs基板11の高さZ
2 はほぼ110μmと大きく、この精度はGaAs基板
の厚さ精度によりほぼ決定される。このGaAs基板1
1はGaAsウエハを研磨加工して形成するため、厚さ
精度はほぼ±10μm程度で、Z1 の精度とくらべると
非常に低いといえる。
As shown in FIG. 6, the height Z 1 of the growth layer including the active layer 12 having the light emitting point of the laser chip is usually 10 μm.
Since this growth layer is formed by epitaxial growth, it can be formed with high accuracy of ± 1 μm or less. On the other hand, the height Z of the GaAs substrate 11
2 is as large as 110 μm, and this accuracy is almost determined by the thickness accuracy of the GaAs substrate. This GaAs substrate 1
Since No. 1 is formed by polishing a GaAs wafer, the thickness accuracy is about ± 10 μm, which is very low compared with the accuracy of Z 1 .

【0010】上述した図3に示す従来の光ヘッド装置の
場合、半導体基板1の段差はエッチング処理によって形
成するため、精度よく加工することができる。このエッ
チングによって形成する段差部分の高さHは、エッチン
グ時間を短縮し、その精度を確保するため、なるべく低
くするのが望ましい。しかしながら、図5に示すよう
に、通常は半導体レーザ素子5から発せられるレーザビ
ームのNAをできるだけ大きく取るために、段差部分の
高さHをレーザ素子5の高さのほぼ2倍程度、すなわち
約200μmと非常に大きくとっている。
In the case of the conventional optical head device shown in FIG. 3 described above, since the step of the semiconductor substrate 1 is formed by the etching process, it can be processed accurately. It is desirable that the height H of the step portion formed by this etching be as low as possible in order to shorten the etching time and ensure its accuracy. However, as shown in FIG. 5, normally, in order to maximize the NA of the laser beam emitted from the semiconductor laser element 5, the height H of the step portion is about twice the height of the laser element 5, that is, about It is very large at 200 μm.

【0011】エッチングによって形成する段差部分の高
さHを低く取って、レーザビームのNAを大きくするた
めには、図7に示すようにレーザの発光点を含む端面5
aと半導体基板1の傾斜面1bとの距離xを小さくすれ
ばよい。しかし、上述した通り、レーザチップ5のGa
As基板11の高さZ2 は約110μmと高いため、傾
斜面1bで反射された反射ビームがレーザ素子5自体で
遮られてしまう(図7の斜線部分)。
In order to reduce the height H of the step portion formed by etching and increase the NA of the laser beam, as shown in FIG. 7, the end face 5 including the laser emission point is formed.
The distance x between a and the inclined surface 1b of the semiconductor substrate 1 may be reduced. However, as described above, the Ga of the laser chip 5 is
Since the height Z 2 of the As substrate 11 is as high as about 110 μm, the reflected beam reflected by the inclined surface 1b is blocked by the laser element 5 itself (hatched portion in FIG. 7).

【0012】図8に示すように、レーザ素子5を逆さに
して、GaAs基板11側を半導体基板1に固定するよ
うにすれば、レーザビームがレーザ素子5自体に遮られ
ることはなくなるが、半導体基板1の段差部分のエッチ
ング高さHを大きくしなければならなくなる。また、レ
ーザチップのGaAs基板11の高さZ2 の寸法精度は
1 の寸法精度にくらべて低いため、発光点18の高さ
精度が出なくなり、第1及び第2の光検出器3、4にお
ける光スポットの大きさが変わってしまう等の不具合が
ある。
As shown in FIG. 8, if the laser element 5 is turned upside down and the GaAs substrate 11 side is fixed to the semiconductor substrate 1, the laser beam will not be blocked by the laser element 5 itself. The etching height H of the stepped portion of the substrate 1 must be increased. Further, since the dimensional accuracy of the height Z 2 of the GaAs substrate 11 of the laser chip is lower than the dimensional accuracy of Z 1 , the height accuracy of the light emitting point 18 cannot be obtained and the first and second photodetectors 3, There is a problem that the size of the light spot in 4 changes.

【0013】図4に示すような、プリズムを用いた装置
においては、プリズムのサイズを変えることによって容
易にNAを大きくすることができるが、やはりレーザチ
ップのGaAs基板11の高さZ2 の寸法精度が悪いと
共に、半導体基板1へマウントするプリズム9のマウン
ト精度も悪い。また、半導体基板1とプリズム9とが別
部品であるため、製造工程が多くなる等の問題点があっ
た。
In a device using a prism as shown in FIG. 4, the NA can be easily increased by changing the size of the prism, but the size of the height Z 2 of the GaAs substrate 11 of the laser chip is also the same. The accuracy is poor and the mounting accuracy of the prism 9 mounted on the semiconductor substrate 1 is also poor. Further, since the semiconductor substrate 1 and the prism 9 are separate parts, there is a problem that the number of manufacturing processes increases.

【0014】本発明は、半導体基板にエッチングによっ
て形成する段差部分の高さを低く押さえ、半導体レーザ
素子の発光点の精度を高く保って、半導体レーザから発
せられるレーザビームのNAを大きく取ることができる
光ヘッドを提供することを目的とするものである。
According to the present invention, the height of the step portion formed by etching on the semiconductor substrate is kept low, the accuracy of the light emitting point of the semiconductor laser element is kept high, and the NA of the laser beam emitted from the semiconductor laser can be made large. It is an object of the present invention to provide an optical head that can be used.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために、本発明の光ヘッドは、表面に段差部を設
け、該段差部に傾斜面を設けた半導体基体と、この半導
体基体の低段部に出射側端面を前記傾斜面に対向させて
設けた半導体レーザ素子と、前記傾斜面の表面に設けた
反射ミラーと、前記半導体基体の高段部に設けた光検出
器とを具える光ヘッド装置において、
In order to solve the above problems, an optical head according to the present invention includes a semiconductor substrate having a stepped portion on its surface and an inclined surface at the stepped portion, and a semiconductor substrate of this semiconductor substrate. A semiconductor laser device is provided in the low step portion with the emission side end face facing the inclined surface, a reflection mirror provided on the surface of the inclined surface, and a photodetector provided in the high step portion of the semiconductor substrate. Optical head device

【数3】 x: 半導体レーザ素子のレーザ光出射端面と反射ミラ
ーとの距離 θ: 半導体基体表面に対する傾斜面の角度 θ′: レーザ光の広がり角度 h: x′tan θ tanθ′/ (tan θ - tanθ′) h1 : 半導体レーザ素子の発光点の高さ h2 : 半導体レーザ素子の高さ x′:x+h1 /tan θ (但し θ>θ′) y: (h+h1 )/tan θ T: 段差部の高さ のとき、
X: distance between the laser light emitting end face of the semiconductor laser device and the reflection mirror θ: angle of inclined surface with respect to the semiconductor substrate surface θ ′: spread angle of laser light h: x′tan θ tan θ ′ / (tan θ -tan θ ′) h 1 : height of emission point of semiconductor laser device h 2 : height of semiconductor laser device x ′: x + h 1 / tan θ (where θ> θ ′) y: (h + h 1 ) / tan θ T : At the height of the step,

【数4】 h2 ≧ h+h1 −(x+y)tan (2θ−θ′) 但し、 90°<2θ−θ′<180° x≦h1 /tan θ′ T≧h1 +h を満足するように、前記半導体レーザ素子を配置し、前
記半導体基体表面に対する前記傾斜面の角度を決定した
ことを特徴とするものである。本発明の光ヘッドにおい
ては、半導体レーザ素子から発せられるレーザビームの
NAを大きくするため、半導体レーザ素子と半導体基板
の段差部分に設けた傾斜面との間の距離を上述の範囲内
に設定すると共に、傾斜面で反射されたレーザビームを
半導体レーザ素子自体で遮らないように、この傾斜面へ
の入射角を従来の装置より小さく設定して、この傾斜面
で反射された反射レーザビームが半導体レーザ素子の端
面で反射するような角度に設定するようにした。
H 2 ≧ h + h 1 − (x + y) tan (2θ−θ ′) However, 90 ° <2θ−θ ′ <180 ° x ≦ h 1 / tan θ ′ T ≧ h 1 + h The semiconductor laser device is arranged, and the angle of the inclined surface with respect to the surface of the semiconductor substrate is determined. In the optical head of the present invention, in order to increase the NA of the laser beam emitted from the semiconductor laser element, the distance between the semiconductor laser element and the inclined surface provided on the stepped portion of the semiconductor substrate is set within the above range. At the same time, the angle of incidence on this inclined surface is set smaller than that of the conventional device so that the laser beam reflected by the inclined surface is not blocked by the semiconductor laser element itself, and the reflected laser beam reflected by this inclined surface becomes a semiconductor. The angle is set so that the laser beam is reflected by the end face of the laser element.

【0016】[0016]

【実施例】図1は本発明の光ヘッドの全体の構成を示す
図であり、図2は図1に示す光ヘッドの半導体レーザ素
子及び半導体基板の段差部分を拡大して示す図である。
図3に示す従来の装置と同じ構成要素については同じ符
号を付してその説明は省略する。
1 is a diagram showing the overall structure of an optical head of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view showing the stepped portions of a semiconductor laser element and a semiconductor substrate of the optical head shown in FIG.
The same components as those of the conventional apparatus shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0017】図1に示すように、半導体レーザ素子5か
ら発せられたレーザビームは、半導体基板1の段差部の
傾斜面1bに設けた反射ミラー7によって反射され、更
にこの反射ビームは半導体レーザ素子5のレーザ発光点
18を含む端面5aで、カバー部材2に向けて反射され
る。カバー部材2を透過して、情報記録媒体(図示せ
ず)から反射されてきたレーザビームは、上述した従来
の装置と同様に、第1及び第2の光検出器3、4に入射
して情報の記録再生が行われる。
As shown in FIG. 1, the laser beam emitted from the semiconductor laser element 5 is reflected by a reflection mirror 7 provided on the inclined surface 1b of the step portion of the semiconductor substrate 1, and the reflected beam is further reflected by the semiconductor laser element. The end surface 5a including the laser emission point 18 of No. 5 is reflected toward the cover member 2. The laser beam transmitted through the cover member 2 and reflected from the information recording medium (not shown) enters the first and second photodetectors 3 and 4 similarly to the conventional device described above. Information recording / reproduction is performed.

【0018】図2に拡大して示すように、半導体基板1
の低段部にマウントされた半導体レーザ素子5の発光部
18から出射したレーザビームは、この発光部18に対
向して形成されている傾斜面1bの表面に形成した反射
ミラー7で反射され、この反射レーザビームは、更に半
導体レーザ素子5の端面5aで反射して半導体レーザ装
置から出射するが、このとき半導体レーザ素子5の端面
5aの発光部18を除いたすべての部分に、発光部18
より高い反射率を持つ部材19をコーティングしておく
ようにする。
As shown enlarged in FIG. 2, the semiconductor substrate 1
The laser beam emitted from the light emitting portion 18 of the semiconductor laser element 5 mounted on the lower step of the is reflected by the reflection mirror 7 formed on the surface of the inclined surface 1b formed facing the light emitting portion 18, The reflected laser beam is further reflected by the end surface 5a of the semiconductor laser element 5 and emitted from the semiconductor laser device. At this time, the light emitting portion 18 is formed on all parts of the end surface 5a of the semiconductor laser element 5 except the light emitting portion 18.
The member 19 having higher reflectance is coated.

【0019】半導体基板1の表面の段差部に設けた傾斜
面1bの半導体基板1の表面1aに対する角度、及び低
段部に設けた半導体レーザ素子5の位置は、
The angle of the inclined surface 1b provided at the stepped portion of the surface of the semiconductor substrate 1 with respect to the surface 1a of the semiconductor substrate 1 and the position of the semiconductor laser element 5 provided at the lower step are

【数5】 x:半導体レーザ素子のレーザ光出射端面と反射ミラー
との距離 θ:半導体基体の表面に対する傾斜面の角度 θ′:レーザ光の広がり角度 h:x′ tanθ tanθ′/ (tan θ− tanθ′) h1 : 半導体レーザ素子の発光点の高さ h2 : 半導体レーザ素子の高さ x′:x+h1 /tan θ (但しθ>θ′) y:(h+h1 )/tan θ T:段差部の高さ のとき、
X: distance between the laser light emitting end face of the semiconductor laser device and the reflection mirror θ: angle of the inclined surface with respect to the surface of the semiconductor substrate θ ′: spread angle of laser light h: x ′ tan θ tan θ ′ / (tan θ − Tan θ ′) h 1 : height of emission point of semiconductor laser device h 2 : height of semiconductor laser device x ′: x + h 1 / tan θ (where θ> θ ′) y: (h + h 1 ) / tan θ T : At the height of the step,

【数6】 h2 ≧h+h1 −(x+y)tan ( 2θ−θ′) (1) 但し、 90°<2θ−θ′<180° x≦h1 /tan θ′ T≧h1 +h を満足するように配置されている。H 2 ≧ h + h 1 − (x + y) tan (2θ−θ ′) (1) However, 90 ° <2θ−θ ′ <180 ° x ≦ h 1 / tan θ ′ T ≧ h 1 + h is satisfied. It is arranged to.

【0020】上記条件(1)を満足するように半導体レ
ーザ素子5及び傾斜面1bを配置することによって、半
導体基板1にエッチングによって設ける段差部分を小さ
くすることができると共に、レーザビームのNAを大き
くすることができる。
By arranging the semiconductor laser element 5 and the inclined surface 1b so as to satisfy the above condition (1), it is possible to reduce the stepped portion provided on the semiconductor substrate 1 by etching and increase the NA of the laser beam. can do.

【0021】[0021]

【発明の効果】このように、本発明にかかる光ヘッド装
置では、半導体基板表面の段差が小さくてすむため、簡
単に製造することができ、かつ、半導体レーザ素子の出
射光のNAを大きくすることができると共に、レーザ素
子の発光点の精度を高く保つことができる。すなわち、
安価で高性能の光ヘッドを提供することができる。
As described above, in the optical head device according to the present invention, since the step on the surface of the semiconductor substrate is small, it can be easily manufactured, and the NA of the emitted light of the semiconductor laser element is increased. In addition, the accuracy of the light emitting point of the laser element can be kept high. That is,
It is possible to provide an inexpensive and high-performance optical head.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光ヘッド装置の一実施例の構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an optical head device of the present invention.

【図2】図1に示す光ヘッド装置の部分的拡大図であ
る。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the optical head device shown in FIG.

【図3】従来の光ヘッド装置の一例の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an example of a conventional optical head device.

【図4】従来の光ヘッド装置の他の例の構成を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of another example of the conventional optical head device.

【図5】図3に示す従来の装置の部分的拡大図である。5 is a partially enlarged view of the conventional device shown in FIG.

【図6】半導体レーザチップの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser chip.

【図7】従来の光ヘッド装置の他の例の構成を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of another example of the conventional optical head device.

【図8】従来の光ヘッド装置の他の例の構成を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of another example of the conventional optical head device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 1b 傾斜面 2 カバー部材 3、4 光検出器 5 半導体レーザ素子 7 反射ミラ− 8 ホログラム素子 11 GaAs基板 12 活性層 13 クラッド層 14 キャップ層 15、16 電極 18 発光点 19 コーティング部材 1 semiconductor substrate 1b inclined surface 2 cover member 3, 4 photodetector 5 semiconductor laser element 7 reflection mirror-8 hologram element 11 GaAs substrate 12 active layer 13 clad layer 14 cap layer 15, 16 electrode 18 light emitting point 19 coating member

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に段差部を設け、該段差部に傾斜面
を設けた半導体基体と、この半導体基体の低段部に出射
側端面を前記傾斜面に対向させて設けた半導体レーザ素
子と、前記傾斜面の表面に設けた反射ミラーと、前記半
導体基体の高段部に設けた光検出器とを具える光ヘッド
装置において、 【数1】 x :半導体レーザ素子のレーザ光出射端面と反射ミラ
ーとの距離 θ :半導体基体表面に対する傾斜面の角度 θ′:レーザ光の広がり角度 h :x′tan θ tanθ′/ (tan θ− tan θ′) h1 :半導体レーザ素子の発光点の高さ h2 :半導体レーザ素子の高さ x′:x+h1 /tan θ (但し θ>θ′) y:(h+h1 )/tan θ′ T:段差部の高さ のとき、 【数2】h2 ≧h+h1 −(x+y)tan (2θ−θ') 但し、 90°<2θ−θ′<180° x≦h1 /tan θ′ T≧h1 +h を満足するように、前記半導体レーザ素子を配置し、前
記半導体基体表面に対する前記傾斜面の角度を決定した
ことを特徴とする光ヘッド装置。
1. A semiconductor substrate having a stepped portion on the surface thereof and an inclined surface provided on the stepped portion, and a semiconductor laser device having an emission side end face on the lower step portion of the semiconductor substrate facing the inclined surface. , An optical head device comprising a reflection mirror provided on the surface of the inclined surface and a photodetector provided on a high step of the semiconductor substrate, where: x: laser light emitting end face of a semiconductor laser device Distance from reflection mirror θ: Angle of inclined surface with respect to semiconductor substrate surface θ ′: Spread angle of laser light h: x′tan θ tan θ ′ / (tan θ− tan θ ′) h 1 : Light emission point of semiconductor laser device Height h 2 : Height of semiconductor laser element x ′: x + h 1 / tan θ (where θ> θ ′) y: (h + h 1 ) / tan θ ′ T: When the height of the step portion, [Formula 2] h 2 ≧ h + h 1 - (x + y) tan (2θ-θ ') However, 90 ° <2θ-θ'<180 ° x h 1 / tan θ 'so as to satisfy T ≧ h 1 + h, the semiconductor laser element is arranged, the optical head device being characterized in that to determine the angle of the inclined surfaces with respect to the semiconductor substrate surface.
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