JPH10270805A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JPH10270805A
JPH10270805A JP9075872A JP7587297A JPH10270805A JP H10270805 A JPH10270805 A JP H10270805A JP 9075872 A JP9075872 A JP 9075872A JP 7587297 A JP7587297 A JP 7587297A JP H10270805 A JPH10270805 A JP H10270805A
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semiconductor laser
laser device
laser diode
voltage
diode
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Kenzou Shiyoudou
健三 鐘堂
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サージ電流に対する耐久性を向上させた半導
体レーザ装置を提供する。 【解決手段】 印加電圧に応じて光出力を行うレーザダ
イオード1を有する半導体レーザ装置において、その制
御端子T3に、電圧を印加していない場合は、レーザダ
イオード1に比して十分小さなインピーダンスを示し、
一方、所定の電圧を印加している場合は、レーザダイオ
ード1に比して十分大きなインピーダンスを示す保護素
子(デプレッション型FET)2が、レーザダイオード
1と並列に接続されているとともに、同一パッケージ1
0内に納められている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトディス
クプレイヤの光ピックアップなどに内蔵される半導体レ
ーザ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の半導体レーザ装置の回路構
成を示す図であって、1はレーザダイオードである。半
導体レーザ装置が有するレーザダイオード1は印加され
た電圧に応じて光出力を行うものであり、その両端
1、T2は電圧を印加するためにワイヤ及びリード線な
どを介してパッケージ10の外部に導出されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ここで、電源電圧が印
加されていない状態の回路には静電気が原因となって電
流が流れる場合がある(以下、この電流を「サージ電
流」と呼ぶ)が、レーザダイオードは、通常のICに比
べて、このサージ電流に非常に弱く、容易に劣化あるい
は破壊されてしまう。
【0004】ところが、従来の半導体レーザ装置は、サ
ージ電流が全てレーザダイオードに流れ込んでしまう構
成であるので、レーザダイオードの劣化あるいは破壊を
容易に招くことになり、サージ電流に対する耐久性が低
かった。
【0005】したがって、サージ電流によるレーザダイ
オードの劣化あるいは破壊を防止するために、従来は、
半導体レーザ装置を駆動回路へ組み込む工程などにおい
て、サージ電流対策を行う必要があった。また、サージ
電流対策としてはサージ電流を吸収する回路を外付けす
ることになるので、半導体レーザ装置が組み込まれるセ
ットの回路面積が大きくなるというデメリットがあっ
た。
【0006】そこで、本発明は、サージ電流に対する耐
久性を向上させた半導体レーザ装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1に記載の半導体レーザ装置では、印加電圧
に応じて光出力を行うレーザダイオードを有する半導体
レーザ装置において、その制御端子に、電圧を印加して
いない場合は、前記レーザダイオードに比して十分小さ
なインピーダンスを示し、一方、所定の電圧を印加して
いる場合は、前記レーザダイオードに比して十分大きな
インピーダンスを示す保護素子が、前記レーザダイオー
ドと並列に接続されているとともに、同一パッケージ内
に納められている。
【0008】また、請求項2に記載の半導体レーザ装置
では、請求項1に記載の半導体レーザ装置において、前
記保護素子がデプレッション型FETであって、そのド
レイン−ソース間が前記レーザダイオードと並列に接続
されているとともに、そのゲートを制御端子としてい
る。
【0009】以上の構成により、半導体レーザ装置が単
品状態である場合、あるいは、駆動回路に組み込まれて
いても保護素子の制御端子に電圧が印加されていない場
合には、レーザダイオードは低インピーダンスの保護素
子によって短絡されているので、サージ電流がレーザダ
イオードに流れ込むことはない。一方、半導体レーザ装
置が駆動回路に組み込まれて、保護素子の制御端子に所
定の電圧が印加されると、レーザダイオードの短絡状態
は解除され、規定の電圧がレーザダイオードに印加され
てレーザ光の出射が可能となる。
【0010】また、請求項3に記載の半導体レーザ装置
では、請求項1または2に記載の半導体レーザ装置にお
いて、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換I
Cが同一パッケージ内に納められており、前記保護素子
が前記光電変換ICに内臓されている。
【0011】以上の構成により、上記請求項1または2
に記載の構成による作用に加えて、通常、光電変換IC
は多くの端子をもっているため、その中のある端子を保
護素子の制御端子として使用できる可能性が高い。
【0012】その他には、半導体レーザ装置の他に光電
変換ICを必要とする、コンパクトディスクプレイヤの
光ピックアップなどに関して、その製造工程を簡略化す
ることができるとともに、より一層の小型化が可能とな
る。
【0013】また、請求項4に記載の半導体レーザ装置
では、請求項1乃至3に記載の半導体レーザ装置におい
て、前記レーザダイオードがサブマウントに搭載されて
おり、そのサブマウントに前記保護素子あるいは光電変
換ICが組み込まれている。
【0014】以上の構成により、その製造工程における
レーザダイオードの動作チェック時などでのハンドリン
グ性が向上するとともに、サブマウントを有効に活用す
ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施形態
である半導体レーザ装置の回路構成を示す図であって、
2はPチャネルのデプレッション型FET(電界効果ト
ランジスタ)である。そして、パッケージ10内におい
てレーザダイオード1にはPチャネルのデプレッション
型FET2のドレイン−ソース間が並列に接続されてお
り、そのゲートが制御端子T3としてパッケージ10の
外部に導出されている。
【0016】次に、図2は本発明の第2実施形態である
半導体レーザ装置の回路構成を示す図であって、3は受
光した光信号を電気信号に変換する光電変換ICであ
る。そして、この光電変換IC3は、Pチャネルのデプ
レッション型FET2を内蔵しており、パッケージ10
内において、レーザダイオード1とPチャネルのデプレ
ッション型FET2のドレイン−ソース間とが並列に接
続されるように、レーザダイオード1と接続されてお
り、Pチャネルのデプレッション型FET2のゲートが
そのうちの1つに接続されている、複数の端子Tmがパ
ッケージ10の外部に導出されている。
【0017】ここで、Pチャネルのデプレッション型F
ET2は、ゲート−ソース間電圧が大きくなるほど、ド
レイン−ソース間のインピーダンスが上昇し、ゲート−
ソース間電圧が0Vでドレイン−ソース間はON状態で
あり、ゲート−ソース間電圧が所定の電圧値以上でドレ
イン−ソース間はOFF状態である。
【0018】したがって、上記第1、第2実施形態の半
導体レーザ装置では、半導体レーザ装置が単品状態であ
る場合、あるいは、駆動回路に組み込まれていてもデプ
レッション型FET2の制御端子に電圧が印加されてい
ない場合には、レーザダイオード1はデプレッション型
FET2によって短絡されているので、サージ電流がレ
ーザダイオード1に流れ込むことはない。一方、半導体
レーザ装置が駆動回路に組み込まれて、デプレッション
型FET2の制御端子に所定の電圧が印加されると、レ
ーザダイオード1の短絡状態は解除され、規定の電圧が
レーザダイオード1に印加されてレーザ光の出射が可能
となる。
【0019】また、通常、光電変換IC3は多くの端子
mを有しているため、その内部にデプレッション型F
ET2を内蔵することによって、光電変換IC3の端子
を用いてデプレッション型FET2のドレイン−ソース
間のON/OFFを制御することが可能であるケースが
考えられるので、上記第2実施形態の半導体レーザ装置
では、端子数が増加するのを防ぐことができるというメ
リットが期待される。さらに、光電変換IC3の端子か
らレーザダイオード1へ電圧を印加できる場合は、端子
数はより一層少なくて済む。
【0020】また、コンパクトディスクプレイヤの光ピ
ックアップなどにおいては、半導体レーザ装置に加えて
光電変換ICが必要とされているが、上記第2実施形態
の半導体レーザ装置では、光電変換ICをも同一パッケ
ージ内に納めることになるので、光ピックアップの製造
工程を簡略化することができるとともに、より一層の小
型化が可能となる。
【0021】次に、図3は上記第1、第2実施形態の半
導体レーザ装置のパッケージ内部のの構造の一例を示す
斜視図であって、31はレーザダイオードのチップ、3
2はサブマウント、33はヒートシンク、34はサブマ
ウント2上の回路組み込み領域である。
【0022】同図に示すように、レーザダイオード1の
チップ31は、このチップ31よりも寸法的に十分大き
な、サブマウントと呼ばれる基板にダイボンディングさ
れており、このサブマウント32ごとヒートシンク33
にダイボンディングされている。そして、第1実施形態
ではデプレッション型FET2が、第2実施形態では光
電変換IC3が、サブマウント32上の回路組み込み領
域34に組み込まれており、第1実施形態では図1、第
2実施形態では図2に示した回路構成となるように、レ
ーザダイオード1のチップ31及びパッケージ外部に導
出しているリード線などとワイヤボンディングによって
接続されている。また、レーザダイオード1のカソード
側はサブマウント32を介して回路組み込み領域の回路
と接続されている。
【0023】ここで、レーザダイオード1は、通常、チ
ップの状態で動作チェックが行われるわけであるが、そ
の際、チップ単品では非常にハンドリング性が悪い。し
かしながら、以上のような構造の半導体レーザ装置で
は、レーザダイオード1のチップ31をサブマウント3
2にダイボンディングした時点で動作チェックを行うよ
うにすれば、ハンドリング性が向上し、動作チェックを
容易に行うことができる。
【0024】また、このように、サブマウント32をハ
ンドリング性を向上させるためだけに用いるのは非常に
もったいないという側面もあるが、本実施形態ではサブ
マウント32にデプレッション型FET2、光電変換I
C3などの回路を作り込むことによって、サブマウント
32を有効に活用している。
【0025】尚、上記各実施形態においては、Pチャネ
ルのデプレッション型FET2の代わりに、Nチャネル
のデプレッション型FETを用いてもよく、その場合
は、制御端子に負電圧を印加するようにすればよい。
【0026】また、上記各実施形態の半導体レーザ装置
の駆動方法として、レーザ光の出射を開始する場合に
は、レーザダイオードの両端に電圧を印加し始めた後
で、保護素子の制御端子への所定電圧の供給を停止する
ようにし、一方、レーザ光の出射を停止する場合には、
保護素子への所定電圧の供給を開始した後で、レーザダ
イオードへの電圧の印加を停止するようにすれば、サー
ジ電流がレーザダイオードに流れ込むことをより確実に
防ぐことができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1または2
に記載の半導体レーザ装置によれば、制御端子に電圧が
印加されない限り、レーザダイオードにはサージ電流が
殆ど流れ込まないので、サージ電流に対する耐久性を向
上させることができる。これに伴い、サージ電流を吸収
する回路を外付けするサージ電流対策を行う必要はなく
なり、また、これにより、半導体レーザ装置が組み込ま
れるセットの回路面積を縮小することができる。
【0028】また、以上の効果に加えて、請求項3に記
載の半導体レーザ装置によれば、通常、光電変換ICは
多くの端子をもっているため、その中のある端子を保護
素子の制御端子及びレーザダイオードへの電圧印加用の
端子として使用できる可能性が高く、したがって、端子
数が増えるのを防ぐことができるというメリットが期待
される。
【0029】また、半導体レーザ装置と光電変換ICと
を同一パッケージ内に納めることになるので、半導体レ
ーザ装置の他に光電変換ICを必要とする、コンパクト
ディスクプレイヤの光ピックアップなどに関して、その
製造工程を簡略化することができるとともに、より一層
の小型化が可能となる。
【0030】また、以上の効果に加えて、請求項4に記
載の半導体レーザ装置によれば、その製造工程における
レーザダイオードの動作チェック時などでのハンドリン
グ性が向上するとともに、サブマウントの空きスペース
を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態である半導体レーザ装
置の回路構成を示す図である。
【図2】 本発明の第2実施形態である半導体レーザ装
置の回路構成を示す図である。
【図3】 本発明の第1、第2実施形態である半導体レ
ーザ装置のパッケージ内部の構造を示す斜視図である。
【図4】 従来の半導体レーザ装置の回路構成を示す図
である。
【符号の説明】
1 レーザダイオード 2 Pチャネルのデプレッション型FET 3 光電変換IC(Pチャネルのデプレッション型F
ET内蔵) 10 パッケージ 31 レーザダイオードのチップ 32 サブマウント 33 ヒートシンク 34 回路組み込み領域

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印加電圧に応じて光出力を行うレーザダ
    イオードを有する半導体レーザ装置において、その制御
    端子に、電圧を印加していない場合は、前記レーザダイ
    オードに比して十分小さなインピーダンスを示し、一
    方、所定の電圧を印加している場合は、前記レーザダイ
    オードに比して十分大きなインピーダンスを示す保護素
    子が、前記レーザダイオードと並列に接続されていると
    ともに、同一パッケージ内に納められていることを特徴
    とする半導体レーザ装置。
  2. 【請求項2】 前記保護素子がデプレッション型FET
    であって、そのドレイン−ソース間が前記レーザダイオ
    ードと並列に接続されているとともに、そのゲートを前
    記制御端子としていることを特徴とする請求項1に記載
    の半導体レーザ装置。
  3. 【請求項3】 受光した光信号を電気信号に変換する光
    電変換ICが同一パッケージ内に納められており、前記
    保護素子が前記光電変換ICに内臓されていることを特
    徴とする請求項1または2に記載の半導体レーザ装置。
  4. 【請求項4】 前記レーザダイオードがサブマウントに
    搭載されており、そのサブマウントに前記保護素子ある
    いは光電変換ICが組み込まれていることを特徴とする
    請求項1乃至3に記載の半導体レーザ装置。
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