JPH08321657A - Semiconductor laser - Google Patents

Semiconductor laser

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JPH08321657A
JPH08321657A JP15087595A JP15087595A JPH08321657A JP H08321657 A JPH08321657 A JP H08321657A JP 15087595 A JP15087595 A JP 15087595A JP 15087595 A JP15087595 A JP 15087595A JP H08321657 A JPH08321657 A JP H08321657A
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semiconductor laser
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glass
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Hiroyuki Ishihara
宏幸 石原
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Abstract

PURPOSE: To provide a semiconductor laser, which can suppress disturbance of the far-field image of laser beams, by a method wherein the laser beams, which are emitted from the rear end face of the laser, are prevented from being reflected. CONSTITUTION: A semiconductor laser is chiefly constituted of a semiconductor laser chip 1, a light-receiving element 5, a stem 4 and a cap 6. A glass 13 for compression and sealing is arranged in a region is located in the vicinity of the element 5 and is struck with laser beams 10 and 11 which are emitted from the rear end face of the laser, of the stem 4. By this constitution of the laser, when most of the laser beams emitted from the rear end face enter the element 5 and the glass 13, scattered light is never generated because the surface of the element 5 is covered with an antireflection film and the glass 13 also does not reflect the laser beams and stray light is not generated.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ装置に関
し、特に、光情報処理、光通信等に用いられる半導体レ
ーザ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 a semiconductor laser device, and more particularly to a semiconductor laser device used for optical information processing, optical communication and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体レーザ装置について図3に
示す。図3は従来の半導体レーザ装置の断面略図で、半
導体レーザチップ(1)、サブマウント(2)、ヒート
シンク(3)、ステム(4)、受光素子(5)、キャッ
プ(6)、窓ガラス(7)、光反射防止膜(8)より半
導体レーザ装置は構成される。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor laser device is shown in FIG. FIG. 3 is a schematic sectional view of a conventional semiconductor laser device. The semiconductor laser chip (1), submount (2), heat sink (3), stem (4), light receiving element (5), cap (6), window glass ( 7), the semiconductor laser device is composed of the antireflection film (8).

【0003】図3に示す半導体装置に内装されている半
導体レーザチップ(1)は両端面からレーザ光を出射す
る。前端面から出射されるレーザ光(9)は窓ガラス
(7)を透過してパッケージの外に出射され、後端面か
らのレーザ光(10)はステム(4)に取り付けられた
受光素子(5)に出射される。この受光素子(5)は、
半導体レーザの前端面からの光出力レベルを制御・モニ
タするために使用されるものである。
A semiconductor laser chip (1) incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 3 emits laser light from both end faces. The laser light (9) emitted from the front end face passes through the window glass (7) and is emitted outside the package, and the laser light (10) from the rear end face is received by the light receiving element (5) attached to the stem (4). ) Is emitted to. This light receiving element (5) is
It is used to control and monitor the light output level from the front end face of the semiconductor laser.

【0004】この構造では、半導体レーザ(1)の後端
面からのレーザ光(10)による受光素子(5)表面で
の反射光(10′)が、窓ガラス(7)に入ることによ
るレーザ光(9)の遠視野像の乱れを抑えるための、受
光素子(5)を傾斜してステム(4)に固定されている
ものである(例えば特開昭55−148483号)。ま
た、レーザ光(9)を集光した際のビームスポットのに
じみや迷光を抑えるために、パッケージの内表面の少な
くとも一部に光反射防止膜(黒色の塗料、インク、ワッ
クスなどで表面を粗面化)を設ける技術も提案されてい
る(昭開昭60−39880号)。
In this structure, the laser light (10) reflected from the surface of the light receiving element (5) from the rear end surface of the semiconductor laser (1) enters the window glass (7). In order to suppress the disturbance of the far field image of (9), the light receiving element (5) is tilted and fixed to the stem (4) (for example, JP-A-55-148483). In addition, in order to suppress the bleeding and stray light of the beam spot when the laser light (9) is focused, at least part of the inner surface of the package is roughened with a light reflection prevention film (black paint, ink, wax, etc.) A technique for providing a flat surface has also been proposed (Shokai Sho 60-39880).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示した上記従来技術においては、パッケージであるキャ
ップ(6)、ステム(4)の内表面の少なくとも一部に
光反射防止膜(8)の形成は、半導体レーザチップ
(1)、受光素子(5)等をステムに固定する組立工程
時に行う場合でもステム自体に加工を行う場合でも、工
数増となり、コストの点で問題がある。
However, in the above-mentioned prior art shown in FIG. 3, the light reflection preventing film (8) is formed on at least a part of the inner surfaces of the cap (6) and the stem (4) which are packages. There is a problem in terms of cost because the number of steps is increased, whether the semiconductor laser chip (1), the light receiving element (5) or the like is fixed to the stem during the assembly process or the stem itself is processed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体レーザ
・チップ、光出力モニター用受光素子、端子を有するス
テム、およびキャップより主に構成され、ステムに端子
を固定するための圧縮封着用ガラスをモニター用受光素
子のまわりに配置したことを特徴とする半導体レーザ装
置である。また本発明は、半導体レーザ・チップ、光出
力モニター用受光素子、端子を有するステム、およびキ
ャップより主に構成され、前記ステムの主面には半導体
レーザ・チップを設けたヒートシンクが固定され、また
前記ステムの主面の傾斜部に受光素子が固定されかつ溝
が設けられ、前記溝に黒色の圧縮封着用ガラスを配置し
たことを特徴とする半導体レーザ装置である。
The present invention is mainly composed of a semiconductor laser chip, a light receiving element for optical output monitoring, a stem having a terminal, and a cap, and a glass for compression sealing for fixing the terminal to the stem. Is disposed around the monitor light receiving element. The present invention mainly comprises a semiconductor laser chip, a light receiving element for optical output monitoring, a stem having terminals, and a cap, and a heat sink provided with a semiconductor laser chip is fixed to the main surface of the stem. The semiconductor laser device is characterized in that a light receiving element is fixed and a groove is provided on an inclined portion of the main surface of the stem, and a black compression sealing glass is arranged in the groove.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては、ステムに端子を固定するた
めの黒色の圧縮封着用ガラスをモニター用受光素子が設
けられているステムの主面に配置されていることによ
り、モニタするための受光素子もしくは黒色の圧縮封着
用ガラスのどこかに照射されても、反射光は殆ど発生し
ないもので、前端面のレーザ光のまわりの迷光は解消さ
れるものである。
In the present invention, the black compression sealing glass for fixing the terminal to the stem is arranged on the main surface of the stem on which the monitor light receiving element is provided. Or, even if the black compression sealing glass is irradiated somewhere, the reflected light is hardly generated, and the stray light around the laser light on the front end face is eliminated.

【0008】すなわち、後に詳しく述べる図1を参照し
て説明すると、半導体レーザ(1)の後端面から出射さ
れたレーザ光(10)(11)は、受光素子(5)が傾
斜して固定されているので、また黒色の圧縮封着用ガラ
ス(13)が設けられているので、反射光(10′)、
(11′)は半導体レーザ装置内で乱反射、分散し衰退
するものである。それにより半導体レーザチップ(1)
の前端面から出射されるレーザ光(9)は窓ガラス
(7)を透過してパッケージの外に出射される際に、レ
ーザ光(9)の遠視野像の乱れを抑えることができるも
のである。またステムに端子を圧縮封着用ガラスで固定
するのと同一の工程で反射防止用圧縮封着用ガラスを形
成できるものである。
That is, referring to FIG. 1 which will be described in detail later, the laser light (10) (11) emitted from the rear end face of the semiconductor laser (1) is fixed by tilting the light receiving element (5). Since the black compression sealing glass (13) is provided, the reflected light (10 '),
(11 ') is diffused and dispersed in the semiconductor laser device and then fades. As a result, semiconductor laser chip (1)
The laser light (9) emitted from the front end face of the laser is capable of suppressing the disturbance of the far-field pattern of the laser light (9) when passing through the window glass (7) and emitted to the outside of the package. is there. Further, the antireflection compression-sealing glass can be formed in the same process as that of fixing the terminal to the stem with the compression-sealing glass.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 〔実施例1〕本発明の第1の実施例を図1、図2に示
す。図1は、本発明の実施例の半導体レーザ装置の断面
図、図2は、図1の上から見た図である。なお、図2で
は、図1で記入されている窓ガラス(7)とキャップ
(6)については省略したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [Embodiment 1] A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view seen from above FIG. In FIG. 2, the window glass (7) and the cap (6) shown in FIG. 1 are omitted.

【0010】まず、実施例1の半導体レーザ装置の各部
について説明する。図1及び図2に示すように、ステム
(4)は鉄製の円盤形状をしており、主面中央部には、
半導体レーザの前端面からの光出力レベルを制御、モニ
タするために使用される受光素子(5)が固定される傾
斜部が形成され、そのまわりには溝が設けられている。
主面中央部には銅製のヒートシンク(3)も固定され、
さらに3本のリード(12)、(12′)が固定されて
いる(図面では2本のみ記入)。このうち2本のリード
(12′)は、圧縮封着用ガラス(13)を用いて電気
的にステム(4)と絶縁されて固定され、これと同じ工
程で受光素子(5)が固定される傾斜部のまわりの溝に
圧縮封着用ガラス(13)が流し込まれる。残り1本の
リード(12)は電気的に接続されている。すなわち、
リードを圧縮封着用ガラス(13)で固定するのに用い
ているので、この工程と同じ工程で溝にガラスを流し込
めるというメリットがあり、つまり新たな工程を追加す
る必要がないものである。
First, each part of the semiconductor laser device of the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the stem (4) is made of iron and has a disk shape.
An inclined portion to which a light receiving element (5) used for controlling and monitoring the light output level from the front end face of the semiconductor laser is fixed is formed, and a groove is provided around the inclined portion.
A copper heat sink (3) is also fixed to the center of the main surface,
Furthermore, three leads (12) and (12 ') are fixed (only two are shown in the drawing). Of these, two leads (12 ') are electrically insulated and fixed from the stem (4) using a glass (13) for compression sealing, and the light receiving element (5) is fixed in the same process as this. The glass for compression sealing (13) is poured into the groove around the inclined portion. The remaining one lead (12) is electrically connected. That is,
Since it is used to fix the leads with the glass (13) for compression sealing, there is an advantage that the glass can be poured into the groove in the same step as this step, that is, there is no need to add a new step.

【0011】ヒートシンク(3)にはサブマウント
(2)が固定され、さらにそのサブマウント(2)の上
に半導体レーザチップ(1)が固定されている。ステム
(4)の傾斜部には、半導体レーザの後端面から出射さ
れたレーザ光(10)を受光する受光素子(5)が固定
されている。半導体レーザ(1)、および受光素子
(5)は、ワイヤ(14)を用いてステム(4)に絶縁
固定されているリード(12′)に電気的に接続されて
いる。これら全体を覆うように窓ガラス(7)が固定さ
れたキャップ(6)がステム(4)に気密性を保つよう
に固定されている。
The submount (2) is fixed to the heat sink (3), and the semiconductor laser chip (1) is further fixed on the submount (2). A light receiving element (5) for receiving the laser beam (10) emitted from the rear end surface of the semiconductor laser is fixed to the inclined portion of the stem (4). The semiconductor laser (1) and the light receiving element (5) are electrically connected to the lead (12 ') which is insulated and fixed to the stem (4) using a wire (14). A cap (6) to which a window glass (7) is fixed so as to cover all of them is fixed to the stem (4) so as to keep airtightness.

【0012】この半導体レーザ装置において、半導体レ
ーザ(1)の後端面から出射されたレーザ光(10)は
受光素子(5)に照射されるが、受光素子(5)の表面
は光反射防止膜が形成されているため、受光素子(5)
の表面による反射光(10′)は殆ど発生しない。レー
ザ光(10)の出力が大きくなり反射光(10′)がわ
ずかに発生しても、受光素子(5)が傾斜して固定され
ているため反射光(10′)は窓ガラス(7)から放出
されず、半導体レーザ装置内で乱反射、分散し衰退して
いく。
In this semiconductor laser device, the light receiving element (5) is irradiated with the laser beam (10) emitted from the rear end face of the semiconductor laser (1), and the surface of the light receiving element (5) is an antireflection film. Is formed, the light receiving element (5)
Almost no light (10 ') is reflected by the surface. Even if the output of the laser light (10) becomes large and the reflected light (10 ') is slightly generated, the reflected light (10') is fixed because the light receiving element (5) is inclined and fixed. Is not emitted from the semiconductor laser device, but diffusely reflects and disperses in the semiconductor laser device, and then decays.

【0013】また、受光素子(5)に直接照射されない
レーザ光(11)は、ステム(4)の溝の中に流し込ま
れた黒色の圧縮封着用ガラス(13)によって反射光
(11′)は殆ど発生しないものである。なお、ここで
用いる黒色の圧縮封着用ガラスの成分は、NaO−B
aO−SiOであり、SiOを主成分とするもので
ある。圧縮封着用ガラスは、黒色をしており、黒なので
レーザ光がほとんど反射しないものである。
Further, the laser light (11) which is not directly applied to the light receiving element (5) is reflected by the black compression sealing glass (13) poured into the groove of the stem (4) to be reflected light (11 '). It hardly occurs. The component of the black compression sealing glass used here is Na 2 O-B.
It is a aO-SiO 2, which is mainly composed of SiO 2. The glass for compression sealing has a black color, and since it is black, it hardly reflects laser light.

【0014】[実施例2]第2の実施例を図4、図5に
示す。図4は半導体レーザ装置の断面図、図5は、図4
の上から見た図である。実施例1と同様に、ステム
(4)は円盤形状をしており、主面には、受光素子
(5)が固定される傾斜部が形成され、溝が設けられて
いる。また、主面中央部にはヒートシンク(3)も固定
され、さらに3本のリード(12)、(12′)が固定
されている。このうち2本のリード(12′)は、圧縮
封着用ガラス(13)を用いて電気的にステム(4)と
絶縁されて固定され、これと同じ工程で溝に圧縮封着用
ガラス(13)が流し込まれる。
[Second Embodiment] A second embodiment is shown in FIGS. 4 is a sectional view of the semiconductor laser device, and FIG.
It is the figure seen from above. Similar to the first embodiment, the stem (4) has a disk shape, and the main surface is provided with an inclined portion to which the light receiving element (5) is fixed and a groove is provided. A heat sink (3) is also fixed to the center of the main surface, and three leads (12) and (12 ') are further fixed. Two of these leads (12 ') are electrically insulated and fixed to the stem (4) by using a compression sealing glass (13), and the compression sealing glass (13) is inserted into the groove in the same step. Is poured.

【0015】また、ヒートシンク(3)にはサブマウン
ト(2)が固定され、さらに半導体レーザチップ(1)
が固定されている。これら全体を覆うように窓ガラス
(7)が固定されたキャップ(6)がステム(4)に気
密性を保つように固定されている。半導体レーザ(1)
の後端面から出射されたレーザ光(10)は受光素子
(5)に照射されるが、これは、半導体レーザ(1)の
後端面直下に受光素子ではなく反射防止の圧縮封着用ガ
ラスを、受光の4面に配置している。これは、受光電流
の大きさを制限する必要がある場合に有効である。後端
面直下に反射防止膜があり、直下からはずれたところ
に、反射防止膜をコーティングした受光素子(5)を配
置しているため、迷光を低減することができる。
The submount (2) is fixed to the heat sink (3), and the semiconductor laser chip (1) is further attached.
Has been fixed. A cap (6) to which a window glass (7) is fixed so as to cover all of them is fixed to the stem (4) so as to keep airtightness. Semiconductor laser (1)
The laser light (10) emitted from the rear end face of the semiconductor laser (1) is applied to the light receiving element (5). This is not a light receiving element directly below the rear end surface of the semiconductor laser (1) but an antireflection compression sealing glass, It is arranged on the four sides of the light receiving. This is effective when it is necessary to limit the magnitude of the received light current. Since there is an antireflection film immediately below the rear end face and the light receiving element (5) coated with the antireflection film is arranged at a position deviating from immediately below, stray light can be reduced.

【0016】[実施例3]第3の実施例を図6、図7に
示す。図6は半導体レーザ装置の断面図、図7は、図4
の上から見た図である。上記実施例1、2と同様に、ス
テム(4)の主面には受光素子(5)が固定され、溝が
設けられている。また、主面にはヒートシンク(3)も
固定され、さらに3本のリード(12)、(12′)が
固定されている。また、ヒートシンク(3)にはサブマ
ウント(2)、さらに半導体レーザチップ(1)が固定
されている。これら全体を覆うように窓ガラス(7)が
固定されたキャップ(6)がステム(4)に気密性を保
つように固定されている。
[Third Embodiment] A third embodiment is shown in FIGS. FIG. 6 is a sectional view of the semiconductor laser device, and FIG.
It is the figure seen from above. Similar to the first and second embodiments, the light receiving element (5) is fixed and the groove is provided on the main surface of the stem (4). A heat sink (3) is also fixed to the main surface, and further three leads (12) and (12 ') are fixed. The submount (2) and the semiconductor laser chip (1) are fixed to the heat sink (3). A cap (6) to which a window glass (7) is fixed so as to cover all of them is fixed to the stem (4) so as to keep airtightness.

【0017】これは、半導体レーザ(1)の後端面直下
に受光素子ではなく反射防止の圧縮封着用ガラス(1
3)を配置している。これは、受光電流の大きさを制限
する必要がある場合に有効である。後端面直下に反射防
止膜があり、直下からはずれたところに、反射防止膜を
コーティングした受光素子(5)を配置しているため、
迷光を低減することができる。そしてこの実施例3で
は、簡便のため反射防止膜の領域が受光の3面に設けら
れている(上記実施例2では、反射防止膜の領域が受光
の4面に設けられているものである)。
This is not a light-receiving element but a glass for anti-reflection compression sealing (1) just below the rear end face of the semiconductor laser (1).
3) is arranged. This is effective when it is necessary to limit the magnitude of the received light current. Since there is an antireflection film just below the rear end face and the light receiving element (5) coated with the antireflection film is arranged at a position deviating from just below,
Stray light can be reduced. In the third embodiment, the area of the antireflection film is provided on the three light receiving surfaces for simplicity (in the second embodiment, the area of the antireflection film is provided on the four light receiving surfaces. ).

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体レーザの後端面から出射されたレーザ光が、光出
力レベルを制御、モニタするための受光素子もしくは黒
色の圧縮封着用ガラスのどこかに照射されても、反射光
は殆ど発生しないもので、前端面のレーザ光のまわりの
迷光は解消される。すなわち、半導体レーザの後端面か
ら出射されるレーザ光の反射を防ぐことにより、レーザ
光の遠視野像の乱れを抑えることができるという効果を
奏するものである。また、黒色の圧縮封着用ガラスはス
テムにリードフレームを固定する工程と同工程時に形成
することができ、半導体レーザ装置組立時に光反射防止
膜を形成する工程を新たに追加する必要がなく、コスト
高とならずに、迷光対策をすることができるという効果
を奏するものである。
As described above, according to the present invention,
Laser light emitted from the rear end surface of the semiconductor laser, even if irradiated to any of the light receiving element for controlling and monitoring the light output level or the black compression sealing glass, almost no reflected light is generated, Stray light around the laser light on the front end face is eliminated. That is, by preventing the reflection of the laser light emitted from the rear end surface of the semiconductor laser, it is possible to suppress the disturbance of the far-field image of the laser light. Further, the black compression sealing glass can be formed at the same time as the step of fixing the lead frame to the stem, and there is no need to newly add the step of forming the light reflection preventing film at the time of assembling the semiconductor laser device. The effect is that stray light measures can be taken without increasing the value.

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

【図1】本発明の第1の実施例の半導体レーザ装置の断
面図
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の半導体レーザ装置の図
1の上部からみた図
FIG. 2 is a view of the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention as viewed from above in FIG.

【図3】従来の半導体レーザ装置の断面図FIG. 3 is a sectional view of a conventional semiconductor laser device.

【図4】本発明の第2の実施例の半導体レーザ装置の断
面図
FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例の半導体レーザ装置の図
4の上部からみた図
5 is a view of the semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention as seen from above in FIG.

【図6】本発明の第3の実施例の半導体レーザ装置の断
面図
FIG. 6 is a sectional view of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例の半導体レーザ装置の図
6の上部からみた図
FIG. 7 is a diagram of a semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention as viewed from above in FIG.

【符号の説明】 1 半導体レーザチップ 2 サブマウント 3 ヒートシンク 4 ステム 5 受光素子 6 キャップ 7 窓ガラス 8 光反射防止膜 9 前端面からのレーザ光 10 後端面からのレーザ光 10′ 受光素子表面での反射光 11 後端面からの反射光 11′ 圧縮封着用ガラス表面での反射光 12,12′ リード 13 圧縮封着用ガラス[Explanation of symbols] 1 semiconductor laser chip 2 submount 3 heat sink 4 stem 5 light receiving element 6 cap 7 window glass 8 light reflection preventing film 9 laser light from the front end surface 10 laser light from the rear end surface 10 'on the surface of the light receiving element Reflected light 11 Reflected light from the rear end face 11 'Reflected light on the surface of the glass for compression and sealing 12, 12' Lead 13 Compression sealing glass

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザ・チップ、光出力モニター
用受光素子、端子を有するステム、およびキャップより
主に構成され、ステムに端子を固定するための圧縮封着
用ガラスをモニター用受光素子のまわりに配置したこと
を特徴とする半導体レーザ装置。
1. A glass for compression sealing, which is mainly composed of a semiconductor laser chip, a light-receiving element for optical output monitoring, a stem having a terminal, and a cap, around the light-receiving element for monitoring, for fixing the terminal to the stem. A semiconductor laser device characterized by being arranged.
【請求項2】 半導体レーザ・チップ、光出力モニター
用受光素子、端子を有するステム、およびキャップより
主に構成され、前記ステムの主面には半導体レーザ・チ
ップを設けたヒートシンクが固定され、また前記ステム
の主面の傾斜部に受光素子が固定されかつ溝が設けら
れ、前記溝に黒色の圧縮封着用ガラスを配置したことを
特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ装置。
2. A semiconductor laser chip, a light-receiving element for optical output monitoring, a stem having terminals, and a cap. A heat sink provided with a semiconductor laser chip is fixed to the main surface of the stem. 2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein a light receiving element is fixed and a groove is provided on an inclined portion of the main surface of the stem, and a black compression sealing glass is arranged in the groove.
JP15087595A 1995-05-25 1995-05-25 Semiconductor laser device Expired - Lifetime JP2738347B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6876685B2 (en) 2002-06-10 2005-04-05 Nichia Corporation Semiconductor laser device
US7680172B2 (en) 2005-09-15 2010-03-16 Sony Corporation Laser diode device

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