JPH0710508Y2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案半導体レーザ装置を以下の順序で説明する。

A.産業上の利用分野 B.考案の概要 C.従来技術 D.考案が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［図面］ H.考案の効果 （A.産業上の利用分野） 本考案は半導体レーザ装置、特に半導体基板をサブマウ
ントとしその半導体基板に半導体レーザ素子を固着し、
更に半導体レーザ素子からのレーザビームを略90°曲げ
る反射部を設けて半導体基板と略垂直にレーザビームが
出射されるようにした半導体レーザ装置に関するもので
ある。

（B.考案の概要） 本考案は、半導体基板をサブマウントとしその半導体基
板に半導体レーザ素子を固着し、更に半導体レーザ素子
からのレーザビームを略90°曲げる反射部を設けて半導
体基板と略垂直にレーザビームが出射されるようにした
半導体レーザ装置において、 反射部にてレーザビームを検知できるようにして光学式
ヘッドの光源としての機能のみならず光検知器としての
機能をも持つことができるようにするために、 半導体レーザ素子固着部に固着された半導体レーザ素子
からのレーザビームを反射する反射部に光検知素子を形
成し、更に半導体レーザ素子固着部とレーザビーム反射
部との間に溝を設けてなるものであり、 それによって反射部において光検出をも行なうことがで
きるようにすると共に半導体レーザ素子からの下向きに
出射されたレーザビームが半導体基板表面に反射されて
本来の光路に入りトラッキング、情報読み出しに悪影響
を及ぼすことを防止するものである。

（C.従来技術） 半導体レーザ装置として半導体基板をサブマウントとし
その半導体基板に半導体レーザ素子を固着し、更に半導
体基板に半導体レーザ素子からのレーザビームを反射す
る反射部を設け、半導体基板表面と垂直方向にレーザビ
ームが出射されるようにしたものがある。このような半
導体レーザ装置は、ステム表面にペレットボンディング
した場合レーザビームがステム表面から略垂直方向に出
射されるようにすることができ、光学式記録装置、光学
式再生装置あるいは光学式記録再生装置の光学式ヘッド
に使用するのに適している。

ところで、上述した半導体レーザ装置は従来においては
光学式ヘッドの光源としてしか使用することができなか
った。しかるに、光学式記録装置、光学式再生装置ある
いは光学式記録再生装置において、特に光学式再生装置
においては非常に小型化が要請され、従ってそれに用い
る光学式ヘッドにも小型化が要求される。そのため、光
源として半導体レーザ装置を用い、それとは別個に光検
出器を設け、半導体レーザ装置と光検出器とで光学式ヘ
ッドを構成するということではその要請に充分に応える
ことができなかった。

そこで、半導体レーザ素子固着部に固着された半導体レ
ーザ素子からのレーザビームを反射する反射部に光検出
素子を形成することが考えられた。このようにすれば、
光学式ヘッドを著しく小型化することができる。

（D.考案が解決しようとする問題点） ところが、このような半導体レーザ装置においては、半
導体レーザ素子から下向きに出射されたレーザビームが
半導体基板表面の半導体レーザ素子固着部とレーザビー
ム反射部との間の部分にて反射されてレーザビームの本
来の光路に戻るという現象が生じた。これは、正常なト
ラッキングや情報読み出しを妨げる要因となり、好まし
くなかった。

本考案はその問題点を解決すべく為されたものであり、
光学式ヘッドの小型化に寄与すべく半導体レーザ装置を
光源としてのみならず光学式記録媒体からのレーザビー
ムを受光する光検知器としても機能するようにしようと
すると共に、半導体レーザから出射されたレーザビーム
のうち下側に向う不要な成分が半導体基板表面に反射さ
れて光路に入ることを確実に防止することを目的とする
ものである。

（E.問題点を解決するための手段） 本考案半導体レーザ装置は、上記問題点を解決するため
に、半導体レーザ素子固着部に固着された半導体レーザ
素子からのレーザビームを反射する反射部に光検出素子
を形成し、上記半導体レーザ素子固着部と上記レーザビ
ーム反射部との間に溝を形成し、且つ、上記溝の半導体
レーザ素子固着部側の端面が上記半導体レーザ素子のレ
ーザビーム出射端面よりもレーザビーム出射方向側寄り
にならないように位置されてなることを特徴とするもの
である。

（F.作用） 本考案半導体レーザ装置によれば、半導体レーザ素子固
着部に固着された半導体レーザ素子からレーザビームを
反射するレーザビーム反射部に光検出素子が形成されて
いるので、レーザビーム反射部において、光検出をも行
なうことができる。従って、本考案半導体レーザ装置に
より光学式ヘッドを構成すれば、半導体レーザ装置と別
個に光検出器を設けることは必要ではなくなる。

しかも、レーザビーム反射部に光検出素子が形成されて
るので、半導体レーザ装置自身も光検出機能が増えてい
るけれどもそれによって大型化することはない。依っ
て、光学式ヘッドの小型化を図ることができる。

そして、半導体レーザ素子固着部と上記レーザビーム反
射部との間に溝を形成し、そして、該溝の端面が半導体
レーザ素子の出射端面よりもレーザビーム出射方向側に
寄らないようにしたので、半導体レーザから出射された
レーザビームのうち下側に向う不要な成分が半導体基板
表面に反射されて光路に入ることをより確実に防止する
ことができ、延いては不要な成分によるトラッキング、
情報読み出しへの悪影響をなくすことができる。

実施例［図面］ 以下に、本考案半導体レーザ装置を添付図面に示した実
施例に従って説明する。

図面は本考案半導体レーザ装置の実施の一例を示すもの
である。

１はＮ型シリコン半導体基板であり、その表面及び裏面
は２点鎖線で示す（100）面から〈１０〉方向を向く
方向へ9.7°傾けた面にされている。具体的には、シリ
コン半導体インゴットを（100）面から〈１０〉方向
を向こうとする方向へ9.7°傾けた面に沿ってスライス
して得た半導体ウェハを用いて半導体レーザ装置のサブ
マウントたる半導体基板１をつくることによって、シリ
コン半導体基板１の表面及び裏面を（100）面から〈１
０〉方向を向こうとする方向へ9.7°傾けた面にする
ことができる。２は（111）面からなる光検出チップ固
着部で、（100）面に対して〈１０〉方向を向こうと
する方向へ54.7°傾斜した傾斜面となっている。ところ
で、半導体基板１の表面及び裏面が（100）から〈１
０〉方向を向く方向へ9.7°傾けられているので、その
光検出チップ固着部２の半導体基板１の表裏両面に対す
る傾斜角度は45°となる。３は半導体基板１表面のレー
ザチップ固着部、４はモニター用フォトダイオード、５
はそのダイオード４のＩ領域を為すN^-型の半導体領域、
６はダイオード４のＰ側領域である。７は半導体レーザ
素子で、レーザチップ固着部３上に半田層８を介して固
着されており、その向きはレーザビーム出射端面９が光
検出チップ固着部２側を向くような向きにされている。
10は半導体レーザ素子７の活性層である。11は上記光検
出チップ固着部２と傾斜面12とによって形成されたＶ
溝、13は傾斜面12の反光検出チップ固着部２側部分に形
成された溝であり、上記半導体レーザ素子７はそのレー
ザビーム出射端面９が溝13上に稍々食み出すように半田
層８にボンディングされている。少なくとも、溝13の半
導体レーザ素子固着部側の端面が上記半導体レーザ素子
７のレーザビーム出射端面９よりもレーザビーム出射方
向側よりにならないように位置されている。その溝13は
半導体レーザ素子７から出射されたレーザビームのうち
の不要な成分が光路に入り、トラッキング、情報読み出
しに悪影響を及ぼすことを防止するために形成されたも
ので、例えば切削加工により形成される。図面におい
て、２点鎖線の矢印は下向きの不要な成分のレーザビー
ムを示し、これは溝13に入り、光路には入らない。

14は光検出チップ固着部２にチップボンディングされた
光検出チップで、該光検出チップ14の表面部にはトラッ
キングサーボ用、フォーカシングサーボ用の複数のフォ
トダイオード15、15、…（図面では２個しか現れていな
い）が形成されている。16はボンディング用半田層であ
る。該光検出チップ14は（111）面である光検出チップ
固着部２上にチップボンディングされているので、その
表面は半導体基板１の表裏面（本実施例においては前述
のように（100）面から〈１０〉方向を向く方向に9.7
°傾いた面になっている。）に対して正確に45°の角度
を成している。そして、その表面に50％ハーフミラー17
が形成されている。

従って、図示した半導体レーザ装置を光学式ヘッドの一
部として用いた場合、半導体レーザ素子７からのレーザ
ビームを光検出チップ14の表面のハーフミラー17にて反
射し、レーザビームの光軸が半導体基板１の表面に対し
て略垂直になるようにすることができる。

そして、ハーフミラー17にて反射されて半導体レーザ装
置から光軸がその半導体レーザ装置表面に対して垂直に
なるように出射されたレーザビームは、図示しない光学
式記録媒体（レーザディスク）に照射され、レーザディ
スク表面にて反射されて半導体レーザ装置の光検出チッ
プ14に戻り、フォトダイオード15、15、…によって検知
される。従って、フォトダイオード15、15、…による検
知の結果に基づいてフォーカシングサーボ、トラッキン
グサーボを行なうことができ、又、レーザディスクに記
録された情報も読み出すことができる。

しかして、このような半導体レーザ装置を用いれば半導
体レーザ装置を光源としてだけでなく光検出器としても
機能する。従って、該半導体レーザ装置を用いて光学式
ヘッドを構成すれば光検出器を別個に設ける必要がな
い。依って、光学式ヘッドの小型化を図ることができ
る。そして、半導体レーザ素子７からのレーザビームを
光検出チップ固着部２上にボンディングされた光検出チ
ップ14表面、即ちハーフミラー17にて反射してレーザビ
ームの光軸が半導体基板１の表面に対して垂直の向きに
なるようにしてあるので、半導体基板１をステムに直接
ボンディングすることによりレーザビームの向きをステ
ムに対して垂直にすることができる。従って、半導体基
板１がきわめて実装しやすい。しかも、レーザビームを
その光軸が半導体基板１の表面に対して正確に垂直にな
るようにするために半導体基板１表面に対して45°傾斜
させた光検出チップ固着部２に光検出チップ14を固着
し、光検出チップ14表面にてレーザビームを反射するよ
うにしたので、反射する部分と光検出する部分を別々に
設ける必要がなくなり、機能に比して半導体レーザ装置
を著しく小型にすることができる。

そして、上記半導体レーザ素子固着部３と上記レーザビ
ーム反射部17との間に溝13が形成され、且つ、該溝13の
半導体レーザ素子固着部側の端面が上記半導体レーザ素
子７のレーザビーム出射端面９よりもレーザビーム出射
方向側寄りにならないように位置されているので、半導
体レーザから出射されたレーザビームのうち下側に向う
不要な成分が半導体基板表面に反射されて光路に入るこ
とをより確実に防止することができ、延いては不要な成
分によるトラッキング、情報読み出しへの悪影響をなく
すことができる。

尚、本実施例は、光検出チップ固着部２に光検出チップ
14をボンディングし、該光検出チップ14により反射及び
光検出をするようにしたもの、即ち、光検出チップ14は
半導体基板１と別体にしたものであるが、光検出チップ
14と半導体基板１とを一体化するようにしても良い。即
ち、半導体基板１の表面にレーザビームを反射する傾斜
面を形成し、その傾斜面にサーボ用、情報読み出し用の
フォトダイオードを検知するという態様でも本考案を実
施することができる。

また、上記実施例は半導体基板１の表裏面が（100）面
から〈１０〉方向を向く方向へ9.7°傾けた面にさ
れ、基板１の表裏面と（111）面たる光検出チップ固着
部２とで成す角度が正確に45°になるようにされている
が、必ずしもそうすることは必要ではなく、基板１の表
裏面が（100）面にされているものであっても良い。こ
の場合、レーザビームの光軸の向きは半導体基板１の表
面に対して垂直な向きから若干傾いた向きになる。

（H.考案の効果） 以上に述べたように、本考案半導体レーザ装置によれ
ば、半導体レーザ素子固着部に固着された半導体レーザ
素子からのレーザビームを反射する反射部に光検出素子
が形成されているので、反射部において、光検出をも行
なうことができる。

従って、本考案半導体レーザ装置により光学式ヘッドを
構成すれば、半導体レーザ装置を個別に光検出器を設け
ることは必要ではなくなる。しかも、レーザビーム反射
部がそのまま光検出素子となるので半導体レーザ自身も
光検出機能が増えたにも拘らずそれによって大型化する
ことはない。

依って、光学式ヘッドの小型化を図ることができ得る。

そして、半導体レーザ素子固着部と上記レーザビーム反
射部との間に溝を形成し、そして、該溝の端面が半導体
レーザ素子の出射端面よりもレーザビーム出射方向側に
寄らないようにしたので、半導体レーザから出射された
レーザビームのうち下側に向う不要な成分が半導体基板
表面に反射されて光路に入ることをより確実に防止する
ことができ、延いては不要な成分によるトラッキング、
情報読み出しへの悪影響をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施の一例を示す断面図である。 符号の説明 １…半導体基板、３…半導体レーザ素子固着部、７…半
導体レーザ素子、９…レーザビーム出射端面、13…溝、
15…光検出素子、17…レーザビーム反射部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−145387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−67678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−193084（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体基板（１）の表面に半導体レーザ素
   子固着部（３）と、該半導体レーザ素子固着部（３）に
   固着された半導体レーザ素子（７）からのレーザビーム
   をその光軸が上記半導体基板（１）の表面に対して略垂
   直になるように反射するレーザビーム反射部（17）とが
   形成され、 上記半導体レーザ素子固着部（３）と上記レーザビーム
   反射部（17）との間に溝（13）が形成され、 且つ、上記溝（13）の半導体レーザ素子固着部側の端面
   が上記半導体レーザ素子（７）のレーザビーム出射端面
   （９）よりもレーザビーム出射方向側寄りにならないよ
   うに位置され、 上記レーザビーム反射部に光検出素子が形成され てなることを特徴とする半導体レーザ装置