JPS63288085A - 半導体レ−ザアレイ - Google Patents

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〕 本発明は光ビームをディスク状記録媒体上に収束し、情
報を記録あるいは再生する光学的情報記録装置の光学ヘ
ッド等に用いられる半導体レーザアレイに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、半導体レーザアレイには、例として、２ビーム型
を挙げると、 （１）２つの独立した半導体レーザチップを、マウント
上で近接した状態で実装し、半導体レーザアレイとする
方法。

（１）第３図に示すように、２つの半導体レーザ３０１
．３０２をモノリシックに集結し、半導体レーザアレイ
とする方法。

以上２ビーム型の例を挙げたが、これは３ビ一ム型以上
でも同様であり、従来存在した半導体レーザアレイはこ
こで述べた型式のものが用いられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の半導体レーザアレイには以下に示
すような問題点があった。

以下、２ビーム型での例を挙げる。

（１）２つの独立した半導体レーザチップを用いてｌｌ
！数ビーム型半導体レーザアレイとしたものは、素子間
隔を１００μｍ以下にすることが極めて困難であり、レ
ーザ光線を集光する光学系を構成することが実用上無理
である。

（Ｉｌｌ　２つの半導体レーザをモノリシックニ集積し
たレーザアレイを用いたものは、各ビーム間での熱的な
干渉が激しく、例えば光デイスクメモリに要求される出
力２ＦＪＩＷの読み取〕用半導体レーザと、出力２０７
７！Ｗの書き込み用半導体レーザを集積した半導体レー
ザ素子の例では、出力２０ＦｌｌＷの書き込み用半導体
レーザがＯＮしだ状態では、出力２ｍＷの読み取シ用半
導体レーザの出力が１／２の１ｍＷにまで減少してしま
い、記録誤りの原因となる。

また、このような熱的干渉を防ぐためには、２つの半導
体レーザ間に溝を形成する方法があるが、現在のエツチ
ング技術ではこのような目的に適する幅１０μｍ、深さ
４０μｍ位の溝を形成することは困難である。しかも、
厚さ１００μ渓の半導体レーザにこのような溝を形成す
ると、極端に半導体レーザチップの強度が低下し、半導
体レーザの実装上の取扱いがむずかしくなる。

また、特許出願公開昭６１−２４２３４９で示されるよ
うに、片方の半導体レーザを駆動したときに、他方の半
４体レーザの駆動電流を増加して光出力を予め設定した
値に一定ならしめる回路を用いる方決もあるが、片方の
半導体レーザなパルス駆動し、他方の半導体レーザを定
電流駆動したときの光出力の変動は、第４図に示すよう
に、制御工学的に見れば、むだ時間と、大きな時定数を
有するきわめて複雑な挙動を示すため、片方の半導体レ
ーザなパルス駆動し、他方の半導体レーザな定出力駆動
させるという簡単な場合ですらきわめて特殊な回路を必
要とする。ここで、ａは定電流駆動による半導体レーザ
の光出力であり、ｂははパルス駆動による半導体レーザ
の駆動電流である。

以上、従来の半導体レーザアレイの問題点を２ビーム型
の例を挙げて示したが、これはもちろん３ビームを以上
のマルチビーム型の場合でも大きな問題点である。

そこで、本発明は、従来のこのような問題点を解決する
ため、製造技術上容易に作れて、しかも特殊な駆動回路
を必要とせずに使用できる半導体レーザアレイを得るこ
とを目的とする。

〔興題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明の半導体レーザア
レイは、同一基板上に複数の半導体レーザをモノリシッ
クに集積した半導体レーザアレイにおいて、前記基板上
の前記半導体レーザ近傍に′成力を消費しうる領域を設
けたことを特徴とする〔実施例〕 以下に本発明の実施例を、光デイスクメモリに応用した
場合について、図面に基づいて説明する、第１図は２ビ
一ム型半導体レーザアレイで、半絶縁性ＡｘＧａＡｅ１
０４，１０５，１０６，１０７により絶線された電極１
０１，１０２，１０５から、フンタクトＪｔ４１０８，
１０９，１１０を通して、クラッド層１１１，１１５に
よりはさまれた活性層１１２に電流を注入するものであ
る。

さて、第１図の構造は、そのままでは５ビ一ム型牛導体
レーザアレイとなるが、ここで、電極１０１と基板１１
４との間に大電流を流し、レーザ端面部を破壊すると、
電極１０１と基板１１２の間は非発光領域となり、単に
電力消費のみをする領域となる。

さて、このような構造を持つ２ビ一ム型半導体レーザア
レイにおいて、電極１０３により駆動される半導体レー
ザ（Ｌ１１５　）を書き込み用に用い、電極１０２によ
り駆動される半導体レーザ（Ｌ１１２）を読み取）用に
用い、電極１０１により、電力消費を行なわせる領域（
ＤＩ）を温度補償に用いる。

このときＬＤ２は低出力（ユυｌ）のＣＷ駆動、ＬＤ３
は高出力（）２０ｍＷ）のパルス駆動となる。

さて、ここでＬＤ３がＯＦＦの時には、ＤｌにＬＤ３の
駆動電流と同じ大きさの電流を流すようにすると、レー
ザアレイのチップ温度はり、Ｄ　５のＯＮ、０ＩＦＩＦ
にかかわらず常に一定となり、Ｌ１２の光出力がＬ１２
の駆動電流により変調されることがなくなる。そのため
、再生出力は極めて安定化し、第２図に示すような光出
力特性が得られる。ここで、ａはＬ１２の光出力、ｂは
Ｌ１２の駆動電流、ＣはＤｌの駆動電流である。

また、レーザアレイのチップ温度が一定となるため、Ｌ
Ｄ５をパルス駆動したときの、ＬＤ５の光出力は熱的な
ドループのない、駆動電流と相似な光出力波形が得られ
、確実な書き込みを行なうことができる。

ここで、本実施例では３ビーム型レーザアレイのうち、
一つを破壊して２ビーム型としているが、一般にレーザ
の歩留夛は低く、２ビーム型レーザアレイを作製して、
２ビームとも良好な特性を帰られることはまれであり、
３ビームのうち２ビームの特性が良好であればデバイス
として使用できる本実施例の方法は、結果的に歩留シも
向上する。

なお、本実施例では、２ビ一ム型半導体レーザアレイの
例について述べたが、もちろんこの構造は５ビ一ム以上
の半導体レーザアレイにも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明の構造を用いれば、以上説明したように、複数ビ
ーム型半導体レーザアレイの消費電力を光出力にかか゛
わらず常に一定に保つことができ、レーザチップの温度
を常に一定に保つことができる。

そのため、隣接する半導体レーザ間の熱干渉が生じるこ
とがなくなる。

また、個々の半導体レーザの出力も安定化される１例と
して、レーザなパルス駆動したときに生じる光出力の熱
的なドループや、パルスのデユーティ−を増大させたと
きに生じる光出力の低下が生じなくなる。

これらのことから、本発明の複数ビーム型半導体レーザ
アレイは、光デイスクメモリや、レーザプリンタ等に必
要とされるような、安定した光出力を持ち、しかも個々
の光出力が他の光出力により干渉されることがなく、シ
かも個々の光源間の距離が１００μｍ以下でなければな
らないという条件をすべて満たすため、実用上の価値が
極めて高い。

また、本発明の実施例のようにして電力消費領域を作製
すると、例えば２ビーム型を作製するときには、５ビー
ム型のレーザのうち、２ビ一ム分が良品であれ°ば使用
ゼきるため、不良品の発生を抑えることができる。

また、ＴＪＤ３と、Ｄ　Ｉの駆動回路は、差動出力型の
回路を用いればよく、極めて容易であり、特開昭６１−
２４２５４９に用いられているような、書き込み出力か
ら、読み取シ出力への帰還ループを用いる必要がないた
め、書き込みと読み取ルのレーザは完全に独立し、書き
込みに用いる大電流のパルスにより、読み取り用のレー
ザに電気的なノイズが乗るような現象も生じず、実装上
も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体レーザアレイの斜視図である。 １０１．１０２，１０３・・・・・・電　極１０４．１
０５，１（１６，１０７・・・・・・半絶縁性ｔＧａＡ
６ １０８．１０９，１１０・・・・・・コンタクト層１１
１．１１５・・・・・・クラッド層１１２・・・・・・
活性層 １１４・・・・・・基　板 第２図は本発明の半導体レーザアレイを駆動した例を示
す図で、一方は定電流駆動、もう一方がパルス駆動であ
る。 α・・・・・・定電流駆動した半導体レーザの光出力ｂ
・・・・・・パルス、駆動した半導体レーザのｗＡ動電
流Ｃ・・・・・・温度補償部の駆動電流 第３図は従来の集ＩＩＩ手導体レーザアレイの斜視図で
ある。 ５０１．５０２・・・・・・半導体レーザ第４図は従来
の２ビ一ム型半導体レーザを駆動した例を示す図で、一
方が定電流駆動、もう一方がパルス駆動である。 α・・・・・・定電流駆動した半導体レーザの光出力ｂ
・・・・・・パルス駆動した半導体レーザの駆動電流以
上 茅１１刃 峙Ｍ 第Ｚ田

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同一基板上に複数の半導体レーザをモノリシックに集積
   した半導体レーザアレイにおいて、前記基板上の前記半
   導体レーザ近傍に電力を消費しうる領域を設けたことを
   特徴とする半導体レーザアレイ。