JPS6086887A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

半導体レ−ザ装置

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JPS6086887A
JPS6086887A JP58195656A JP19565683A JPS6086887A JP S6086887 A JPS6086887 A JP S6086887A JP 58195656 A JP58195656 A JP 58195656A JP 19565683 A JP19565683 A JP 19565683A JP S6086887 A JPS6086887 A JP S6086887A
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JP
Japan
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semiconductor laser
light
photoelectric conversion
laser device
half mirror
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Pending
Application number
JP58195656A
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English (en)
Inventor
Masahiro Kume
雅博 粂
Takeshi Hamada
健 浜田
Yuichi Shimizu
裕一 清水
Kunio Ito
国雄 伊藤
Masaru Wada
優 和田
Fumiko Tajiri
田尻 文子
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/023Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
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    • H01SDEVICES 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
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/005Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0071Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for beam steering, e.g. using a mirror outside the cavity to change the beam direction
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    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
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    • H01S5/02208Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
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    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザ光出力のモニタ用の光電変換素子を内蔵
し、その電気出力によシレーザ光出力を制御することを
可能とした半導体レーザ装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 半導体レーザ装置は小型軽量・高効率なレーザ光源とし
て、近年光通信・光情報処理の分野で広く利用されてい
る。これら光エレクトロニクス装置に半導体レーザ装置
を用いる場合、しばしばレーザ光出力が一定になる様に
半導体レーザ素子の駆動電流を自動制御して用いる。こ
れは普通APC(Automat ic Power 
Control )と呼んでいる。
ところでAPCを行なうためには、半導体レーザ素子か
ら出射されるレーザ出力を検知する必用があシ、半導体
レーザ装置内に光電変換素子を配置し、その出力を光出
力モニタ信号として利用している。第1図はかかる構造
をもつ従来の半導体レーザを一部破断して示した斜視図
であり、第2図はその断面構造を示している。その構造
は外部リード線1,2および3を有する金属ステム4に
放熱ブロック6を取り付け、この放熱ブロックに半導体
レーザ素子6をボンディングし、ステム4に光電変換素
子、例えばホトダイオード了を接着し、更に画素子と外
部リードとの間を金属ワイヤ8.9で接続して得た構体
を透光板、例えばガラス板10を貼シ付けた金属容器1
1で封止したものとなっている。
この様な構造の半導体レーザ装置では、半導体レーザ素
子(共振器)の上下両端面の反射率は同じ32チであシ
、上側端面から出射されたレーザ光はガラス板10を通
して金属容器11の外部へ取り出される。一方下側端面
から出射されたレイ光は、モニタ光としてホトダイオー
ド7で受光されモニタ電流がリード線1を通じて取シ出
される。
しかしながら下側端面から出射されるレーザ光の強度は
、モニタ光として必要とされる強度よりも大きい。この
ためモニタ光の一部がホトダイオード7の表面で反射さ
れ、これが外部に出てゴーストとなるのを防ぐために第
2図に示すようにホトダイオード7をステム4の主面に
対して傾斜させて接着を行っている。この様にすれば下
側端面から出射されたレーザ光のホトダイオード表面で
の反射角が変化し、反射光は全んど金属容器11の内部
に閉じ込められ、ゴーストを排除することができる。し
かしながらホトダイオードを傾斜させて接着させるには
ステムに特定された傾斜角を持つ凹所を作る必要があり
、加工コストが高騰する不都合が生じる。
ゴーストを排除する他の方法として下側端面を金属膜あ
るいは誘電体膜で覆って反射率を高め、下側端面から出
射されるレーザ光を減少させればよいのであるが、反射
率を高めすぎるとモニタ光が不足するところとなシ、被
膜の被着に際してはゴーストの゛排除とモニタ光の確保
との2面から被着条件を定めねばならず、被着作業は決
して容易ではない。
発明の目的 本発明の目的は、従来モニタ光を得るために利用されて
いた半導体レーザ素子の下側端面を反射率を1もしくは
これに近い値にしても、モニタ電流を確実に得ることが
できる半導体レーザ装置を提供することにある。
発明の構成 本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子の上側
端面出射光の一部を、パッケージ内に組み込まれたハー
フミラ−等で光電変換素子に照射させる構造を具備して
いる。この構造によれば、半導体レーザ素子の上側端面
から出射されたレーザ光の一部をモニタ光とするため、
下側端面の反射率を1とし、この面からの出射光を零に
してもよく、ゴーストが現われることはない。
実施例の説明 以下本発明の実施例について、図面を参照して詳しく説
明する。第3図は本発明の実施例による半導体レーザ装
置の断面図である。半導体レーザ素子6のステム4への
取シ付けは第1図あるいは第2図で示した従来構造と同
じである。しかしながら、金属容器11内にハーフミラ
−12を設置し、放熱ブロック6に接着された光電変換
素子であるホトダイオード7に半導体レーザ素子6の上
側端面出射光を照射できる構造をしている点で従来のも
のとは相違している。
この様な構造とされた本発明の半導体レーザ装置では、
モニタ光として半導体レーザ素子6の上個儂面からのレ
ーザ光を利用し、これをホトダイオード7で受光して光
電変換してモニタ電流として出力するために、下側端面
からモニタ用のレーザ光を出射させる必要はない。
ホトダイオード7の接着位置、パッケージ寸法ならびに
ハーフミラ−12の透過率の決定に際しては、半導体レ
ーザ素子6の出射光の広がり角、ホトダイオードの感度
と半導体レーザ素子の光出力を考慮する必要がある。
以上説明してきた本発明の半導体レーザ装置では、金属
容器11から外部へ出射されるレーザ光の一部をモニタ
光として利用しているため、光電変換素子によシ得られ
たレーザ光のモニタ電流で半導体レーザ素子をAPC駆
動させるとレーザ光のノイズを低減させることができる
第4図はAPCをかけない半導体レーザ装置、下側端面
からのレーザ光を利用してAPCをかけた半導体レーザ
装置、および本発明の上側端面からのレーザ光でAPC
をかけた半導体レーザ装置の電流値に対するレーザ光の
S/Nを比較検討した実験結果を示す図であシ、横軸は
しきい値電流で正規化している。また縦軸は中心周波数
f=1MHz、帯域幅Δf=300KH2におけるS/
Nである。同図において、特性曲線AがAPCをがけな
い半導体レーザ装置、特性曲線Bが下側端面からのレー
ザ光でAPCをかけた半導体レーザ装置、そして特性曲
線Cが本発明の半導体レーザ装置のS/Nを示している
。図示するところから明らかなように、本発明の半導体
レーザ装置ではS/Nの著しい改善がなされている。更
に半導体レーザ装置内にハーフミラ−12を設けである
ので、外部から半導体レーザ素子内に戻って来るレーザ
光を減少させることができる。一般に半導体レーザ素子
内にレーザ光が戻って来ると、その位相差により干渉性
の雑音が発生しS/Nが悪化するのであるが、上記の効
果のためにS/Nが許容される戻り光量の範囲を広くす
ることができる。
第6図は半導体レーザ素子内に戻り光が入った時のS/
Nを検討した結果である。横軸は戻り光量で、縦軸はS
/Nを示している。半導体レーザ装置は上側端面からの
レーザ光でAPCをかけてお9、特性曲線Aは従来の半
導体レーザ装置、特性曲線Bはハーコミラーを内蔵した
本発明による半導体レーザ装置のS/Nを示している。
図から明らかな様に戻り光量に対しS/Nの改善がなさ
れている。
発明の効果 本発明の半導体レーザ装置では、モニタ出力を得るため
の光電変換素子を照射するレーザ光が、半導体レーザ素
子の上側端面から出射されるレーザ光の一部であるため
、下側端面の反射率を高め、この面からの出射光をほぼ
抑圧することが可能となり、しきい値電流の減少、微分
効率の向上ならびに高出力化がはかられる。また縦モー
ド、横モードの単一性も改善され、APC駆動時の雑音
が低減し、戻り光雑音も低減されるなど、その実用的効
果は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体レーザ装置の一部破断斜視図、第
2図はその断面図、第3図は本発明の実施例の半導体レ
ーザ装置の断面図、第4図は、本発明の半導体レーザ装
置と従来の半導体レーザ装置の電流値に対するレーザ光
のS/Nを比較検討した実験結果を示す図、第6図は戻
り光量に対するS/Nを比較した実験結果を示す図であ
る。 1・・・・・・外部リード線(光電変換素子7に接続さ
れている)、2・・・・・・外部リード線(ステム4に
接続されている)、3・・・・・・外部リード線(半導
体レーザ素子6に接続されている)4・・・・・・金属
ステム、5・・・・・・放熱ブロック(ヒートシンク)
、6・・・・・・半導体レーザ素子、7・・・・・・光
電変換素子(例えばホトダイオード)、8・・・・・・
金属ワイヤ(外部リード線1と光電変換素子子を接続し
ている)9・・・・・・金属ワイヤ(外部リード線3と
半導体レーザ素子6を接続している)、10・・・・・
・透明板(例えばガラス板)11・・・・・・金属容器
、12・・・・・・ハーフミラ−0代理人の氏名 弁理
士 中 尾 敏 男 ほか1名第1図 t。 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 0)ステムに取シ付けられた半導体レーザ素子の前方出
    射光の一部を、パッケージ内に組み込まれたハーフミラ
    −等で前記ステムに取り付けられた光電変換素子に照射
    させ、レーザ光のモニタ電流を得ることを特徴とする半
    導体レーザ装置。 (2)半導体レーザ素子の後端面の反射率を1もしくは
    1に近い値にし、レーザ光を前端面のみから出射させる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体レ
    ーザ装置。
JP58195656A 1983-10-19 1983-10-19 半導体レ−ザ装置 Pending JPS6086887A (ja)

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