JPH0645691A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定しかつ十分なモニタ電流を確保し易い半
導体レーザ装置を提供する。 【構成】 位置決め手段を有するリードを設け、そのリ
ードと略平行に位置する受光面を有する受光素子をリー
ド上に載置し、前方に主出射面を有する半導体レーザ素
子を受光素子の前方にあるリード上に載置する。半導体
レーザ素子の後面近傍から受光素子の受光面までを透光
性樹脂で覆う。半導体レーザ素子の光軸中心線を受光素
子の受光面より高い位置に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は安定した光出力モニタ電
流を確保し易い半導体レーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体レーザ装置の改良が数多く
なされているが、その中で例えば本出願人が特願平４−
１３８６９６号にて出願した半導体レーザを図４に示
す。この図に於て、リード３１上に受光素子３２が載置
され、その上に半導体レーザ素子３３が載置されてい
る。半導体レーザ素子３３の後面と受光素子３２の受光
面３４を透光性樹脂３５が覆っている。受光面３４とオ
ーミック接触して電極３６が設けられ、他のリード３
７、３８がリード３１と離れて設けられている。半導体
レーザ素子３３と他のリード３７、および電極３６と他
のリード３８との間に、金属細線３９、４０が配線され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかして上述の半導体
レーザ装置に於ては、受光素子３２上に半導体レーザ素
子３３が載置されているので、使用時間の経過と共に半
導体レーザ素子３３の温度上昇により受光素子３２も温
度が上がる。故に受光素子３２の受光特性、すなわち受
光量に対するモニタ電流が温度によって変化し、安定し
たモニタ電流が得られない欠点がある。従って本発明は
上述の欠点に鑑みてなされたものであり、安定しかつ十
分なモニタ電流を確保し易い半導体レーザ装置を提供す
るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、位置決め手段を有するリードを設け、リ
ードと略平行に位置する受光面を有する受光素子をリー
ド上に載置し、前方に主出射面を有する半導体レーザ素
子を受光素子の前方に位置するリード上に載置する。半
導体レーザ素子の後面近傍から受光素子の受光面までを
透光性樹脂で覆う。そして半導体レーザ素子の光軸中心
線が受光素子の受光面より高い位置になる様に設けるも
のである。

【０００５】

【作用】本発明は上述の様に、半導体レーザ素子と受光
素子を離れて配置するので、半導体レーザ素子の温度上
昇により受光素子の温度が余り上がらない。故に受光素
子の受光特性が安定するのでモニタ電流も安定する。更
に半導体レーザ素子の光軸中心線を受光素子の受光面よ
り高くすることにより、半導体レーザ素子の後面からの
出射光が受光面に十分入る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１と図２に従
い説明する。図１は本実施例に係る半導体レーザ装置の
断面図であり、図２は図１のＡＡ断面図である。これら
の図に於て、リード１は厚みが０、２乃至１、０mmの銅
等の金属材料からなり、矩形部２と切欠部３と端子部４
からできている。リード１は端面５に形成されたＶ字状
溝の様な位置決め手段６を有している。その他に位置決
め手段６はＵ字状溝でも、断面略コ字状溝に形成しても
良く、又はＶ字状、Ｕ字状、断面略コ字状の凸部に形成
しても良い。

【０００７】受光素子７は例えばＰ−Ｉ−Ｎ構造からな
るシリコン系結晶に表面電極８と裏面電極９を設けられ
たものである。表面電極８はＰ型拡散領域からなる受光
面１０とオーミック接触して形成されている。受光素子
７は銀ペースト等の導電性接着剤を介してリード１上に
固着されている。受光面１０はリード１と略平行な位置
にある様に形成されている。

【０００８】サブマウント１１は例えばシリコン等から
なり表面電極１２と裏面電極（図示せず）を設けたもの
であり、銀ペースト等によりリード１上に固着されてい
る。半導体レーザ素子１３は例えば活性層とそれを挟む
クラッド層からなるＧａＡｌＡｓの発光層からできてい
る。半導体レーザ素子１３の両端は壁開され、その上に
反射膜が形成されている。半導体リーザ素子１３は前方
に主出射面が位置する様に、サブマウント１１の表面電
極１２と合金化することにより、固定されている。半導
体レーザ素子１３は後方にモニター用の副出射が出る様
に、後面の反射率が前面のそれよりも高い様に形成され
ている。上述の様に、半導体レーザ素子１３は受光素子
７の前方に位置するリード１上にサブマウント１１を介
して載置されている。

【０００９】他のリード１４、１５は銅等の金属材料か
らなり、リード１の切欠き部３に位置し半導体レーザ素
子１３の主出射方向と逆に延びている。

【００１０】金等からなる金属細線１６は半導体レーザ
素子１３とリード１との間を結ぶ様に配線されている。
金属細線１７、１８は共に金等からなり、それぞれサブ
マウント１１の表面電極１２と他のリード１４との間、
および受光素子７の表面電極８と他のリード１５との間
を結ぶ様に配線されている。

【００１１】光軸中心線１９は半導体レーザ素子１３の
前面と後面のそれぞれの出射点を結ぶ線であり、出射ビ
ームの進行方向の中心線を意味する。半導体レーザ素子
１３の光軸中心線１９が受光素子７の受光面１０より高
い位置にある様に設けられている。

【００１２】透光性樹脂２０は例えばエポキシ樹脂から
なり、半導体レーザ素子１３の後面近傍から受光素子７
の受光面１０を一体に覆う様に形成されている。絶縁枠
２１は例えばポリカーボネート樹脂等からなり、半導体
レーザ素子１３の出射面を露出する様に平面略コ字状
に、かつリード１と他のリード１４、１５の各表面と裏
面を挟む様にトランスファーモールドによって形成され
ている。これらの部品により半導体レーザ装置２２は構
成されている。

【００１３】支持具２３に形成された凸部又は凹部とリ
ード１に形成された位置決め手段６すなわち凹部又は凸
部をはめ合う様に、半導体レーザ装置２２が支持具２３
に固定されている。回折格子やハーフミラーや対物レン
ズ等の光学部品２４が半導体レーザ素子１３の主出射方
向に設けられている。上述の様にリード１の位置決め手
段６と支持具２３をはめ合わすことによって、半導体レ
ーザ装置２２は位置ずれを生じないので、出射光と光学
部品２４の関係位置は正確に保持できる。

【００１４】上述の半導体レーザ装置２２の駆動方法と
して、他のリード１５に正電圧を、リード１の端子部４
に接地電圧を、他のリード１４に負電圧を印加すれば良
い。他の駆動方法を説明する。銅等の導電性の良い材料
からなるサブマウント１１ａがリード１上に載置され、
その上に半導体レーザ素子１３が載置されている。金属
細線１６は必要がなく、その代りに半導体レーザ素子１
３と他のリード１４が金属細線１７ａで配線されてい
る。そしてサブマウント１１ａが導電体であるので、半
導体レーザ素子１３の裏面側を接地電圧に接続すること
ができる。その結果、他のリード１５と端子部４と他の
リード１４にそれぞれ正電圧、接地電圧、正電圧を印加
することができる。上述の様にサブマウントとして、絶
縁性の材料か導電性の材料かを選択することにより、装
置の極性（各端子部に印加する電圧の極性）を容易に変
更できる。

【００１５】次に上述の第１実施例よりも放熱性が優れ
た本発明の第２実施例を図３に従い説明する。図３は本
実施例に係る半導体レーザ装置の断面図である。この図
に於て、リード２５はエッチング等により部分的に凹部
２６が形成されている。受光素子７が凹部２６上に載置
され、半導体レーザ素子１３が受光素子７の前方にある
リード２５上に載置されている。図３の番号と図１、図
２の番号と同じものは同一部品であることを示す。

【００１６】上述の様に、リード２５の凹部２６上に受
光素子７を載置することにより、半導体レーザ素子１３
の光軸中心線１９を受光面１０より高い位置に設けるこ
とができる。故に、半導体レーザ素子１３の後面からの
出射光が受光面１０に十分入る。そして半導体レーザ素
子１３をサブマウントを介せず直接にリード２５上に載
置するので、半導体レーザ素子１３の放熱が良くなる。
故に半導体レーザ素子１３の温度上昇が抑えられるの
で、寿命が長くなる。尚、上述の説明では、リード２５
をエッチングして凹部２６を設けているが、その他の方
法としてプレス加工により、クランク状にする又は座押
しすることができる。必要なのは光軸中心線１９を受光
面１０より高くすることであり、そのために受光素子７
の載置面を下げることである。

【００１７】

【発明の効果】本発明は上述の様に、半導体レーザ素子
と受光素子を離れてリード上に配置するので、半導体レ
ーザ素子の温度上昇により受光素子の温度が余り上がら
ない。故に受光素子の受光特性（受光量に対するモニタ
電流値）が安定するのでモニタ電流も安定する。更に半
導体レーザ素子の光軸中心線を受光素子の受光面より高
くすることにより、半導体レーザ素子の後面からの出射
光が受光面に十分入る。故に十分なモニタ電流を確保で
きる。

【００１８】本発明は更に、リードと半導体レーザ素子
の間に設けられるサブマウントとして、絶縁性の材料が
導電性の材料かを選択することにより、装置の極性を容
易に変更できる。そして本発明は半導体レーザ素子１３
を直接リード上に載置することにより、半導体レーザ素
子の放熱を良くして素子の寿命を長くすることができ
る。

【００１９】更に本発明は半導体レーザ装置のリードに
設けられた位置決め手段と支持具の凸部又は凹部をはめ
合わす事により、半導体レーザ装置の位置ずれを防止し
出射ビームと光学部品の関係位置を正確に保持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る半導体レーザ装置の
断面図である。

【図２】図１のＡＡ断面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る半導体レーザ装置の
断面図である。

【図４】従来の半導体レーザ装置の断面図である。

【符号の説明】

１、２５ リード ６ 位置決め手段 ７ 受光素子 １０ 受光面 １３ 半導体レーザ素子 １９ 光軸中心線 ２０ 透光性樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水口 公秀 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 別所 靖之 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会式会社内 (72)発明者 吉年 慶一 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置決め手段を有するリードと、そのリ
   ードと略平行に位置する受光面を有しかつそのリード上
   に載置された受光素子と、その受光素子の前方に位置す
   る前記リード上に載置されかつ前方に主出射面を有する
   半導体レーザ素子と、その半導体レーザ素子の後面近傍
   から前記受光素子の受光面までを覆う透光性樹脂とを具
   備し、前記半導体レーザ素子の光軸中心線が前記受光素
   子の受光面より高い位置にある事を特徴とする半導体レ
   ーザ装置。