JPS59197186A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS59197186A JPS59197186A JP58072428A JP7242883A JPS59197186A JP S59197186 A JPS59197186 A JP S59197186A JP 58072428 A JP58072428 A JP 58072428A JP 7242883 A JP7242883 A JP 7242883A JP S59197186 A JPS59197186 A JP S59197186A
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- elements
- semiconductor
- semiconductor device
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
- H01S5/0222—Gas-filled housings
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/06804—Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は牛導体発光素子、光複合素子等を有した半導体
装置に関する。
装置に関する。
近年、レーザビームプリンタ等種々の機器において、半
導体レーザの如き半導体発光素子と１この半導体発光素
子からの光を導びき変調、偏向等を行なう光複合素子と
を組みへせた半導体装置によって光学系を小型化するこ
とが研究されている。
導体レーザの如き半導体発光素子と１この半導体発光素
子からの光を導びき変調、偏向等を行なう光複合素子と
を組みへせた半導体装置によって光学系を小型化するこ
とが研究されている。
例えば、誘電体を利用した第１図の如き固体偏向素子が
特開昭５６−１０７２１７等で提案されている。第１図
において、半導体レーザ１から発した光は、誘電体２上
に形成された導波路３中に導かれ、コリメータレンズ４
で平行化され該導波路中を伝播する。この光はトランス
デヱーサ５から発生した表面弾性波によって回折され、
図のよ５に偏向される。
特開昭５６−１０７２１７等で提案されている。第１図
において、半導体レーザ１から発した光は、誘電体２上
に形成された導波路３中に導かれ、コリメータレンズ４
で平行化され該導波路中を伝播する。この光はトランス
デヱーサ５から発生した表面弾性波によって回折され、
図のよ５に偏向される。
前記の如き半導体装置において、固体偏向素子をはじめ
とする光複合素子、また半導体発光素子のそれぞれは環
境温度に性能が犬ぎく左右される。
とする光複合素子、また半導体発光素子のそれぞれは環
境温度に性能が犬ぎく左右される。
例えば半導体レーザはＱ 、３ ｎｒｑ ７℃で波長が
変わシ、１ｍＡ−んで動作電流が変シ定電流で駆動して
いるとその分レーザ出力の変動となって現われる。又、
前記固体偏向素子では温度変化によって弾性素面波の速
度が変わシ、光束の偏向角が不安定になる。
変わシ、１ｍＡ−んで動作電流が変シ定電流で駆動して
いるとその分レーザ出力の変動となって現われる。又、
前記固体偏向素子では温度変化によって弾性素面波の速
度が変わシ、光束の偏向角が不安定になる。
この様に各先様１止素子が環境条件にょ）犬き（特性を
変え、かつ環境の変化に対し同一の変化を示す保障がな
い。その為、半導体装置全体として安定した性能を引き
出すことが難しく、信頼性も極めて低いものであった。
変え、かつ環境の変化に対し同一の変化を示す保障がな
い。その為、半導体装置全体として安定した性能を引き
出すことが難しく、信頼性も極めて低いものであった。
本発明の目的は、小型で性能の安定した半導体装置を提
供することにある。
供することにある。
本発明は、少な（とも半導体発光素子およびこの半導体
発光素子からの光が導入される光複合素子を同一基板上
に設け、この基板上の温度を一定に保つことによって上
記目的を達成するものである。
発光素子からの光が導入される光複合素子を同一基板上
に設け、この基板上の温度を一定に保つことによって上
記目的を達成するものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第２図は本発明の一実施例を示す略断面図である。第２
図において、６は半導体レーザ、７は半導体レーザから
の光ビームが導入される光導波路、８は半導体レーザか
らの放射状に広がる光ビームを平行化する”コリメーシ
ョンレンズ、９は表面弾性波を発生させるトランスデユ
ーサ、１０は光ビームを結像させるレンズであシ、７か
ら１０の各部材によって固体偏向素子が構成される。１
１は各機能素子を支持する基板、１２は半導体レーザの
光を受ける光検知器、１３は基板温度を検知する温度検
知器、１４は基板上の温度を一定に保つ為の熱電素子、
１５は支持部材、１６は各素子を覆う保護部材、１７は
光導波路７からの光ビームを保護部材外に出射させる光
学窓部材、１８は熱電素子からの熱を大気へ放熱する放
熱部材である。
図において、６は半導体レーザ、７は半導体レーザから
の光ビームが導入される光導波路、８は半導体レーザか
らの放射状に広がる光ビームを平行化する”コリメーシ
ョンレンズ、９は表面弾性波を発生させるトランスデユ
ーサ、１０は光ビームを結像させるレンズであシ、７か
ら１０の各部材によって固体偏向素子が構成される。１
１は各機能素子を支持する基板、１２は半導体レーザの
光を受ける光検知器、１３は基板温度を検知する温度検
知器、１４は基板上の温度を一定に保つ為の熱電素子、
１５は支持部材、１６は各素子を覆う保護部材、１７は
光導波路７からの光ビームを保護部材外に出射させる光
学窓部材、１８は熱電素子からの熱を大気へ放熱する放
熱部材である。
上記構成に於て全体を駆動状態にもってい（と、半導体
レーザ６は約０．２Ｗの消費電力が生じ発光効率は１０
チ以下なのでほとんど熱に変換される。
レーザ６は約０．２Ｗの消費電力が生じ発光効率は１０
チ以下なのでほとんど熱に変換される。
又トランスデユーサ９からの発熱もみられる為、温度上
昇が生ずる。さらに熱は周辺に広がシ周辺の温度上昇に
つ々がシ各素子の性能変化を起す。
昇が生ずる。さらに熱は周辺に広がシ周辺の温度上昇に
つ々がシ各素子の性能変化を起す。
しかし本構成に於ては、基板１１上に温度検知器１３た
とえばサーミスタが熱的に結合さｌしているので、この
温度状態を不図示の温調回路にフィードバックし熱電素
子２（たとえばペルチェ素子）を駆動し基板１１を一定
温度に保持する為各機能素子はほぼ同一の温度に保持さ
れ、この半導体装置は安定した性ｎ口を示す。
とえばサーミスタが熱的に結合さｌしているので、この
温度状態を不図示の温調回路にフィードバックし熱電素
子２（たとえばペルチェ素子）を駆動し基板１１を一定
温度に保持する為各機能素子はほぼ同一の温度に保持さ
れ、この半導体装置は安定した性ｎ口を示す。
一方大気中で各機能素子を駆動すると例えば半導体レー
ザに於ては湿気にょシ端面劣化を起し、又、発光部は０
．１μｍＸ３〜５μｍと小さい為テリの耐着によ多出力
低下が起る。更に、他の機能素子に於ても湿度に対して
は敏感であシ性能劣化を起すので本実施例では、保護部
材１６を用いてへ外気を遮断している。ここで、熱電素
子１４を外部に置（と光学窓部材１７に結露現象が生じ
光ビームが散乱し、かっ熱電素子１４も保護部材１６内
に設置する方が良い。
ザに於ては湿気にょシ端面劣化を起し、又、発光部は０
．１μｍＸ３〜５μｍと小さい為テリの耐着によ多出力
低下が起る。更に、他の機能素子に於ても湿度に対して
は敏感であシ性能劣化を起すので本実施例では、保護部
材１６を用いてへ外気を遮断している。ここで、熱電素
子１４を外部に置（と光学窓部材１７に結露現象が生じ
光ビームが散乱し、かっ熱電素子１４も保護部材１６内
に設置する方が良い。
又、保護部材内界囲気はドライな不活性ガスあるいは真
空状態であることが望ましい。
空状態であることが望ましい。
第３図に本発明の他の実施例を示す。第２図において第
１図と共通の部材には同一の符号を附し、詳細な説明は
省略する。基板１１上の構成部材が多（なると、全体の
温度の均一性が悪くなシ、又電熱素子の効果が及ぶ領域
も限定されて（る。こ？よ５な状況が生ず金と各素子の
性能が不安定となシ、トータルとしての要求性能が保障
されな（なる。
１図と共通の部材には同一の符号を附し、詳細な説明は
省略する。基板１１上の構成部材が多（なると、全体の
温度の均一性が悪くなシ、又電熱素子の効果が及ぶ領域
も限定されて（る。こ？よ５な状況が生ず金と各素子の
性能が不安定となシ、トータルとしての要求性能が保障
されな（なる。
そこで本実施例に於いては、熱電素子１４と基板１１の
間に熱伝導性の良いバッファ層１９を設け１基板１１及
び熱電素子１４の熱的な結合を良くしたものである。
間に熱伝導性の良いバッファ層１９を設け１基板１１及
び熱電素子１４の熱的な結合を良くしたものである。
すなわち、基板上の不均一な発熱に際してはバッフ７層
１９に早急な熱の伝導が生じ、基板温度を均一にし、又
熱電素子１４からの加熱、吸熱に際しても同様に基板上
の温度が均一になるように作用する。
１９に早急な熱の伝導が生じ、基板温度を均一にし、又
熱電素子１４からの加熱、吸熱に際しても同様に基板上
の温度が均一になるように作用する。
ここで、バッファ層１９の大きさは基板１１と同程度が
好ましく、小さくなると効果は低下する。
好ましく、小さくなると効果は低下する。
前記バッファ層１９の材質は無酸素銅、ダイヤモンド等
が良いが、コスト的な問題もあるので、基板１１よシ熱
伝導率の高いものであれば効果は尚、前述の実施例にお
いて、夫々半導体レーザ６が半導体発光素子、固体偏向
素子が光複合素子、温度検知Ｂ１３および熱電素子１４
が基板上の温度を一定に保つ手段にイｌ当する。
が良いが、コスト的な問題もあるので、基板１１よシ熱
伝導率の高いものであれば効果は尚、前述の実施例にお
いて、夫々半導体レーザ６が半導体発光素子、固体偏向
素子が光複合素子、温度検知Ｂ１３および熱電素子１４
が基板上の温度を一定に保つ手段にイｌ当する。
本発明は上記実施例に限らず、種々の変形が可１氾であ
る。例えば光複合素子は実施例の固体偏光素子の他に、
電気光学効果を利用した光変調素子等を用いる事も可能
である。又、半導体発光素子と同一基板上にこの半導体
発光素子の駆動回路等、他の半導体素子を設ける構成も
考えられる。
る。例えば光複合素子は実施例の固体偏光素子の他に、
電気光学効果を利用した光変調素子等を用いる事も可能
である。又、半導体発光素子と同一基板上にこの半導体
発光素子の駆動回路等、他の半導体素子を設ける構成も
考えられる。
以上説明したように、本発明に係る半導体装置において
は、半導体発光素子および半導体発光素子からの光が導
入される光複合素子を同一基板上に形成し、基板上の温
度を一定に保つ手段を設けたので、コンパクトな構成で
安定した性能が倚ら（した。
は、半導体発光素子および半導体発光素子からの光が導
入される光複合素子を同一基板上に形成し、基板上の温
度を一定に保つ手段を設けたので、コンパクトな構成で
安定した性能が倚ら（した。
第１図は従来の固体偏向素子の一例を示す：概略図、第
２図および第６図は各々本発明の実施例を示す概略図で
ある。 ６・・・半導体レーザ、７・・・光導波節、８ｓ＠ａ
コリメーションレンズ、９１＋−・トランスデユー？、
１０・・・レンズ、１１・・・基板、１２・・・光、険
知器、１６・・・偏夏倹知器、１４・・・熱′厄素子、
１５・・・支持部材、１６・・・保護部材、１７・・・
光学窓部材、１８・・・放熱部材、１９・・・バッファ
層。 出願人 キャノン様式会社 ご）Ｉ’１４冷
２図および第６図は各々本発明の実施例を示す概略図で
ある。 ６・・・半導体レーザ、７・・・光導波節、８ｓ＠ａ
コリメーションレンズ、９１＋−・トランスデユー？、
１０・・・レンズ、１１・・・基板、１２・・・光、険
知器、１６・・・偏夏倹知器、１４・・・熱′厄素子、
１５・・・支持部材、１６・・・保護部材、１７・・・
光学窓部材、１８・・・放熱部材、１９・・・バッファ
層。 出願人 キャノン様式会社 ご）Ｉ’１４冷
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）少な（とも半導体発光素子および前記半導体発光
素子からの光が導入される光複合素子を同一基板上に有
し、前記基板上の温度を一定に保つ手段を備えた半導体
装置。 （２）前記半導体発光素子、光複合素子、基板および基
板上の温度を一定に保つ手段を、前記光を取シ出す窓を
有する保護部材で覆った特許請求の範囲第１項記載の半
導体装置。 （６）前記基板上の温度を一定に保つ手段が、基板温度
を検知する温度検知器と、該温度検知器の出力に従って
基板温度を制御する熱電素子とから成る特許請求の範囲
第１項記載の半導体装置。 （４）前記基板と熱電素子との間に、該基板よシ熱伝導
率の高いバッファ層を設けた特許請求の範囲第６項記載
の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58072428A JPS59197186A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58072428A JPS59197186A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197186A true JPS59197186A (ja) | 1984-11-08 |
Family
ID=13489005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58072428A Pending JPS59197186A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197186A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4773735A (en) * | 1986-08-04 | 1988-09-27 | Allied-Signal Inc. | Fast warm-up heater for liquid crystal display |
| US5181214A (en) * | 1991-11-18 | 1993-01-19 | Harmonic Lightwaves, Inc. | Temperature stable solid-state laser package |
| EP0718934A1 (en) * | 1994-12-19 | 1996-06-26 | Xerox Corporation | Thermoelectric cooler assembly |
| US5640407A (en) * | 1995-04-28 | 1997-06-17 | Accu-Sort Systems, Inc. | Temperature regulating laser diode assembly |
| WO1999027621A1 (de) * | 1997-11-24 | 1999-06-03 | Femtolasers Produktions Gmbh | Kühlvorrichtung für einen optischen kristall bzw. laserkristall |
| WO2011154405A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-15 | The University Of Sussex | A tunable laser system |
-
1983
- 1983-04-25 JP JP58072428A patent/JPS59197186A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4773735A (en) * | 1986-08-04 | 1988-09-27 | Allied-Signal Inc. | Fast warm-up heater for liquid crystal display |
| US5181214A (en) * | 1991-11-18 | 1993-01-19 | Harmonic Lightwaves, Inc. | Temperature stable solid-state laser package |
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| WO1999027621A1 (de) * | 1997-11-24 | 1999-06-03 | Femtolasers Produktions Gmbh | Kühlvorrichtung für einen optischen kristall bzw. laserkristall |
| AU737909B2 (en) * | 1997-11-24 | 2001-09-06 | Femtolasers Produktions Gmbh | Cooling device for an optical crystal, or laser crystal, respectively |
| JP2001524761A (ja) * | 1997-11-24 | 2001-12-04 | フェムトレーザース プロドゥクシオンズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学クリスタル、または、レーザクリスタル、それぞれ、のための冷却装置 |
| US6625184B1 (en) | 1997-11-24 | 2003-09-23 | Femtolasers Produktions Gbmh | Cooling device for an optical crystal or laser crystal |
| JP2010171459A (ja) * | 1997-11-24 | 2010-08-05 | Femtolasers Produktions Gmbh | 光学クリスタル、または、レーザクリスタル、それぞれ、のための冷却装置 |
| JP4741707B2 (ja) * | 1997-11-24 | 2011-08-10 | フェムトレーザース プロドゥクシオンズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学クリスタル、または、レーザクリスタル、それぞれ、のための冷却装置 |
| WO2011154405A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-15 | The University Of Sussex | A tunable laser system |
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