JPH10313147A - 半導体レーザ光源 - Google Patents

半導体レーザ光源

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JPH10313147A
JPH10313147A JP11960497A JP11960497A JPH10313147A JP H10313147 A JPH10313147 A JP H10313147A JP 11960497 A JP11960497 A JP 11960497A JP 11960497 A JP11960497 A JP 11960497A JP H10313147 A JPH10313147 A JP H10313147A
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JP
Japan
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semiconductor laser
stem
light source
laser light
heat sink
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Withdrawn
Application number
JP11960497A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Shibayama
恭之 柴山
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空環境下、あるいは高圧環境下に於いても
設置可能な半導体レーザ光源、および半導体レーザ光源
のパッケージング形態を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ光源において、半導体レー
ザチップ、ヒートシンク、光検出素子、およびステムの
一部、あるいはステムの全部を合成樹脂等の光透過性可
塑性物質により外部から隔絶することで、主な素子を保
護する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を出射す
る半導体レーザチップ、ヒートシンク、ステム、光検出
素子などから成る半導体レーザ光源に属するものであ
る。。
【0002】
【従来の技術】従来の技術として知られている例とし
て、図8に示す半導体レーザ光源がある。
【0003】図8の半導体レーザ光源は、レーザ光を出
射する半導体レーザチップ1、半導体レーザチップ1を
端部に接合したヒートシンク2、ヒートシンク2の底面
が接合されたステム3、半導体レーザチップ1から出射
したレーザ光強度をモニタするためにステム3上に配置
された光検出素子4などから成り、半導体レーザチップ
1、ヒートシンク2、光検出素子4が、ステム3と光出
射面にカバーガラス6の取り付けられたキャップ5によ
り不活性ガス8雰囲気中に密封されている。また、ステ
ム3の反対側の面にはGND用、半導体レーザ駆動用、
光検出素子用の電極リード線7が取り付けられており、
GND用電極はステムに、半導体レーザ駆動用と光検出
素子用電極は、非図示のワイヤーボンディングによって
各々半導体レーザチップ1と光検出素子4に接合され導
通している。
【0004】以上、述べたような半導体レーザ光源に於
いて、通常、キャップ5の厚み、およびキャップ5に接
合されているカバーガラス6の厚みはせいぜい0.3m
m程度であるため、ほぼ大気圧に等しい状態で不活性ガ
ス8で密封されている半導体レーザ光源を、そのままの
形態で低真空環境下、あるいは高圧環境下に設置するこ
とは強度的に脆弱であり問題であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、真空
環境下、あるいは高圧環境下に於いても設置可能な半導
体レーザ光源、および半導体レーザ光源のパッケージン
グ形態を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、半導体レーザ光源において、半導体レーザ
チップ、ヒートシンク、光検出素子、およびステムの一
部、あるいはステムの全部を合成樹脂等の光透過性可塑
性物質により外部から隔絶することで、主な素子を保護
している。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施例
を説明する。
【0008】本発明の第1の実施例を図1及び図2に示
す。
【0009】半導体レーザ光源は、レーザ光を出射する
半導体レーザチップ1、半導体レーザチップ1を端部に
接合したヒートシンク2、ヒートシンク2の底面が接合
されたステム3、半導体レーザチップ1から出射したレ
ーザ光強度をモニタするためにステム3上に配置された
光検出素子4などから成る。ステム3の反対側の面には
GND用、半導体レーザ駆動用、光検出素子用の電極リ
ード線7が取り付けられており、GND用電極はステム
に、半導体レーザ駆動用と光検出素子用電極は、非図示
のワイヤーボンディングによって各々半導体レーザチッ
プ1と光検出素子4に接合され導通している。
【0010】上述の半導体レーザ光源に於いて、図1に
示した半導体レーザ光源では、半導体レーザチップ1、
ヒートシンク2、光検出素子4、および電極リード線7
を除くステム3の全部が合成樹脂等の光透過性可塑性物
質9でモールディングした構造となっている。このよう
なパッケージング形態にすれば、従来のパッケージング
形態に於ける、キャップ、カバーガラス等の強度的に脆
弱な部分が無いため、真空環境下、あるいは高圧環境下
に設置することができるようになる。
【0011】図2の半導体レーザ光源では、半導体レー
ザチップ1、ヒートシンク2、光検出素子4、および電
極リード線7とステム3の底面を除いた部分が合成樹脂
等の光透過性可塑性物質9でモールディングした構造と
なっている。このようにすることによって、図1に示し
た半導体レーザ光源と同様に、半導体レーザ光源設置環
境圧力の高低に対する強度が増し、真空環境下、あるい
は高圧環境下に設置することができるようになる。さら
に、ステム3の底面が露出しているため、半導体レーザ
チップ1で発生する熱を効率よく逃がすことができ、放
熱特性が良い利点がある。
【0012】本発明の第2の実施例を図3及び図4に示
す。
【0013】図3に示した半導体レーザ光源では、半導
体レーザチップ1、ヒートシンク2、光検出素子4が、
ステム3と合成樹脂等の光透過性可塑性物質9のキャッ
プにより不活性ガス8雰囲気中に密封されている。この
ようなパッケージング形態にすれば、従来のパッケージ
ング形態に於ける、キャップ、カバーガラス等の強度的
に脆弱な部分を、強度の強い合成樹脂等の光透過性可塑
性物質9のキャップで代替しているため、真空環境下、
あるいは高圧環境下に設置することができるようにな
る。また、本実施例では、半導体レーザチップ1、ヒー
トシンク2、光検出素子4は不活性ガス8雰囲気中に配
置されており、光透過性可塑性物質9によるモールド形
成時に高温にさらされることがないため、高温に対して
弱い半導体レーザチップ、光検出素子を使用した半導体
レーザ光源に適したパッケージング形態である。
【0014】図4の半導体レーザ光源も、図3に示した
半導体レーザ光源と同じパッケージング形態であるが、
ステム3の底面を露出させているため、半導体レーザチ
ップ1で発生する熱を効率よく逃がすことができ、放熱
特性が良い利点がある。
【0015】本発明の第3の実施例を図5、図6及び図
7に示す。
【0016】図5に示した半導体レーザ光源では、半導
体レーザチップ1、ヒートシンク2、光検出素子4、お
よび電極リード線7を除くステム3の全部が合成樹脂等
の光透過性可塑性物質9でモールディングした構造とな
っている。さらに、この光透過性可塑性物質の光出射側
は光透過性可塑性物質自体がレンズ等の光素子としての
機能を有している。例えば、図5に示したように屈折率
が中心軸対称に二乗分布しているグレーテッドインデッ
クスレンズ10を形成している。或いは図6に示したよう
に、光透過性可塑性物質の光出射側に曲率を持たせた構
造にし、レンズ11を形成する。このような形態にするこ
とによって、第1の実施例、第2の実施例と同様に半導
体レーザ光源を、真空環境下、あるいは高圧環境下に設
置することができるようになることに加え、半導体レー
ザチップ1出射後のレーザ光をコリメートするためのレ
ンズ、およびレンズホルダ等が不用となり、構成を簡素
にできる。
【0017】図7の半導体レーザ光源は、図1に示した
半導体レーザ光源と同じパッケージング形態であるが、
光透過性可塑性物質9中に別種の光素子を一体型モール
ド化して配置している。このような形態にすることは、
図5に示した半導体レーザ光源のように光透過性可塑性
物質自体がレンズ等の光素子としての機能を有している
のと同じ効果があるが、光透過性可塑性物質9中に配置
するレンズ12を、球面レンズ、シリンダレンズ、非球面
レンズ、張り合わせレンズ等に、またレンズ材質の屈折
率も任意に選べるため、半導体レーザ光源の使用目的に
応じた形態に合わせることができる。
【0018】本発明の第4の実施例は、第1の実施例か
ら第3の実施例において記述した半導体レーザ光源のレ
ーザ光を出射する半導体レーザチップに窒素化合物を含
んだものを使用する。窒素化合物を含んだ半導体レーザ
チップとしては、例えばGaN青色半導体レーザ等があ
る。
【0019】一般に窒素化合物を含んだ半導体レーザチ
ップは、耐熱性に優れており一時的に高温環境になって
もその光学特性が変化することはないので、光透過性可
塑性物質を充填してモールディングしても特性が劣化す
ることは無い。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体レーザ光源において、半導体レーザチップ、ヒート
シンク、光検出素子、およびステムの一部、あるいはス
テムの全部を合成樹脂等の光透過性可塑性物質により外
部から隔絶する。
【0021】このようにすることによって、真空環境
下、あるいは高圧環境下に於いても配置可能な半導体レ
ーザ光源を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体レーザ光源を示す模式図であ
る。
【図2】 本発明の半導体レーザ光源を示す模式図であ
る。
【図3】 本発明の半導体レーザ光源を示す模式図であ
る。
【図4】 本発明の半導体レーザ光源を示す模式図であ
る。
【図5】 本発明の半導体レーザ光源を示す模式図であ
る。
【図6】 本発明の半導体レーザ光源を示す模式図であ
る。
【図7】 本発明の半導体レーザ光源を示す模式図であ
る。
【図8】 従来の半導体レーザ光源を示す模式図であ
る。
【符号の説明】
1… 半導体レーザチップ、2… ヒートシンク、3…
ステム、4… 光検出素子、5… キャップ、6… カバ
ーガラス、7… 電極リード線、8… 不活性ガス、9…
光透過性可塑性物質、10 … 光透過性可塑性物質グレ
ーテッドインデックスレンズ形成部、11 …光透過性可
塑性物質レンズ形成部、12 … レンズ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を出射する半導体レーザチップ
    と、該半導体レーザチップを接合したヒートシンクと、
    該ヒートシンクを接合したステムと、該半導体レーザチ
    ップから出射したレーザ光強度をモニタするために該ス
    テム上に配置された光検出素子などから成る半導体レー
    ザ光源において、該半導体レーザチップ、該ヒートシン
    ク、該光検出素子、および該ステムの一部、あるいは該
    ステムの全部が合成樹脂等の光透過性可塑性物質により
    外部から隔絶されていることを特徴とする半導体レーザ
    光源。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体レーザ光源におい
    て、半導体レーザチップ、ヒートシンク、光検出素子、
    およびステムの一部、あるいはステムの全部を外部から
    隔絶する一形態として、該半導体レーザチップ、該ヒー
    トシンク、該光検出素子、および該ステムの一部、ある
    いは該ステムの全部が合成樹脂等の光透過性可塑性物質
    により充填されていることを特徴とする半導体レーザ光
    源。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体レーザ光源におい
    て、半導体レーザチップ、ヒートシンク、光検出素子、
    およびステムの一部、あるいはステムの全部を外部から
    隔絶する一形態として、該半導体レーザチップ、該ヒー
    トシンク、該光検出素子、および該ステムの一部が合成
    樹脂等の光透過性可塑性物質製のキャップにより不活性
    ガス雰囲気中に密封されていることを特徴とする半導体
    レーザ光源。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の半導体レーザ光源におい
    て、合成樹脂等の光透過性可塑性物質自体がレンズ等の
    光素子としての機能を有する、もしくは該光透過性可塑
    性物質中に別種の光素子を一体型モールド化して配置し
    たことを特徴とする半導体レーザ光源。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の半導体レーザ光源におい
    て、レーザ光を出射する半導体レーザチップは窒素化合
    物を含んでいることを特徴とする半導体レーザ光源。
JP11960497A 1997-05-09 1997-05-09 半導体レーザ光源 Withdrawn JPH10313147A (ja)

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Cited By (6)

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Effective date: 20040803