KR101667464B1 - 반도체 레이저 여기 고체 레이저 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 간단한 구조로 고효율의 반도체 레이저 여기 고체 레이저를 얻는 것을 목적으로 한다. 이 때문에, 판 형상의 고체 레이저 매질(3)의 양면에, 이 고체 레이저 매질의 굴절률과 상이한 굴절률의 클래드(15a, 15b)가 형성되고, 고체 레이저 기판(2) 상에 배치된 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)와 LD 기판상에 클래드층 사이에 끼워진 발광층이 형성되고, 고체 레이저 매질을 단면으로부터 여기하기 위한 레이저광을 발생하는 LD 어레이(1)와, 동일면상에 2 종류의 두께의 접합층(6a, 7, 70)이 형성된 서브 마운트 기판(5)을 구비하고, 평면 도파로형 고체 레이저 소자는 고체 레이저 기판이 설치된 면과는 반대의 면에 있어서, 2 종류의 두께의 접합층 중 한쪽의 종류의 두께의 접합층을 통하여 서브 마운트 기판에 접합되고, LD 어레이는 발광층측의 면에 있어서, 2 종류의 두께의 접합층의 다른쪽의 종류의 두께의 접합층을 통하여 서브 마운트 기판에 접합하도록 했다.

Description

반도체 레이저 여기 고체 레이저{SEMICONDUCTOR LASER-EXCITATION SOLID-STATE LASER}
본 발명은 반도체 레이저에 의해 여기하는 고체 레이저에 관한 것이며, 특히 평면 도파로형 고체 레이저 소자에 의한 반도체 레이저 여기 고체 레이저의 모듈 구조에 관한 것이다.
종래부터, 고출력을 얻는 레이저로서 네오디뮴(neodymium) 등의 희토류 원소를 첨가한 YVO4, YAG라는 광학 재료를 이용하는 고체 레이저(SSL : Solid State Laser)가 알려져 있다. 근래에는, 소형이고 고효율을 얻기 위해, 여기 광원으로서 반도체 레이저(LD)를 이용한 반도체 레이저 여기 고체 레이저가 주류로 되고 있다. 또, 고출력을 얻기 위해, 여기용 반도체 레이저는 반도체 레이저가 광축과 직교하는 방향으로 복수 배열된 반도체 레이저 어레이(LD 어레이)를 이용하는 경우가 많다.
반도체 여기 고체 레이저는 가공 용도나, 또, 비선형 광학 소자를 이용한 2 차 고조파 발생(SHG : Second Harmonic Generation)에 의해 고체 레이저 파장의 절반의 파장으로 하는 것으로 가시광을 얻을 수 있기 때문에 디스플레이용 광원으로서도 이용되고 있다.
반도체 여기 고체 레이저의 모듈은, LD 소자, 및, 고체 레이저 소자, 그러한 소자를 냉각하는 히트 싱크, LD 소자 및 고체 레이저 소자와 히트 싱크 간의 선팽창 응력을 완화하기 위한 서브 마운트(sub-mount) 등으로 구성된다. 또, LD 소자로부터 출력된 레이저광을 고체 레이저 소자에 결합시켜, 고체 레이저 발진시의 횡 모드 제어를 실시하기 위해, LD 소자와 고체 레이저 소자의 사이에 배치되는 결합 렌즈를 배치하는 경우가 많다. (예를 들면 특허 문헌 1)
한편, 고체 레이저 소자를 평면형 도파로 구조로 하여 도파로 두께 방향의 횡 모드, 즉 수직 횡 모드를 제어하고, 고체 레이저 소자 내에 발생시킨 열 렌즈 효과에 의해 도파로의 폭 방향의 횡 모드, 즉 수평 횡 모드를 제어하는 것으로 결합 렌즈를 제거하고, 보다 소형의 반도체 레이저 여기 고체 레이저 모듈을 실현하는 방법이 제안되어 있다. (예를 들면 특허 문헌 2)
특허 문헌 1은, 고체 레이저 소자에 도파로 구조를 이용하지 않고, 결합 렌즈에 의해 레이저광의 횡 모드 억제를 실현한 예이다. 특허 문헌 2 및 특허 문헌 3은, 고체 레이저 소자를 평면형 도파로 구조로 하여 레이저광의 수직 횡 모드를 제어하고, 또한, 고체 레이저 소자를 스트라이프 형상의 요철을 마련한 서브 마운트 상에 배치하는 것으로 도파로 내에 레이저 흡수를 발열원으로 한 온도 분포를 생성하는 것으로 레이저광의 수평 횡 모드 제어한 예이다.
일본 특허 공개 공보 평 11－177167 호 공보 국제 공개 공보 제 WO2006/103767 호 국제 공개 공보 제 WO2009/116131 호
그렇지만, 특허 문헌 2와 같이 고체 레이저 소자에 평면형 도파로를 이용하고, 또한 결합 렌즈를 구비하지 않는 경우, 충분한 결합 효율을 얻으려면 LD 소자의 발광점과 고체 레이저 소자의 도파로 위치를 고정밀도로 위치 맞춤(positioning)할 필요가 있다. 특허 문헌 2에 있어서는, LD 소자와 고체 레이저 소자를 다른 서브 마운트나 히트 싱크에 설치한 서브 모듈로서 미리 구성하고 있다. 그들 서브 모듈끼리를 위치 결정 조정한 다음에 접착 등의 방법에 의해 접합 고정할 필요가 있기 때문에, 부품 점수 및 조립 공수가 증대한다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 평면형 도파로를 구비한 고체 레이저 소자를 이용해 구성한 반도체 레이저 여기 고체 레이저에 있어서, 서브 모듈 구조를 취하는 일 없이, LD 소자와 고체 레이저 소자의 사이의 위치 맞춤이 용이하고 또한 높은 결합 효율을 얻는 것이 가능한 반도체 레이저 여기 고체 레이저 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 반도체 레이저 여기 고체 레이저는, 판 형상의 고체 레이저 매질의 양면에, 이 고체 레이저 매질의 굴절률과 다른 굴절률의 클래드(cladding)이 형성되고, 고체 레이저 기판상에 배치된 평면 도파로형 고체 레이저 소자와 LD 기판상에 클래드층 사이에 끼워진 발광층이 형성되고, 고체 레이저 매질을 단면으로부터 여기하기 위한 레이저광을 발생하는 LD 어레이와, 동일면상에 2 종류의 두께의 접합층이 형성된 서브 마운트 기판을 구비하고, 고체 레이저 소자는, 고체 레이저 기판이 설치된 면과는 반대의 면에 있어서, 2 종류의 두께의 접합층 중 한쪽 종류의 두께의 접합층을 통하여 서브 마운트 기판에 접합되고, LD 어레이는 발광층측의 면에 있어, 2 종류의 두께의 접합층 중 다른쪽 종류의 두께의 접합층을 통하여 서브 마운트 기판에 접합하도록 했다.
LD 어레이와 평면 도파로형 고체 레이저 소자를 서브 마운트 기판에 실장한 시점에 LD 어레이의 발광점 위치와 평면 도파로형 고체 레이저 소자의 도파로 중심이 일치하기 때문에, 단순한 구성으로, LD 어레이와 평면 도파로형 고체 레이저 소자의 사이의 높이를 위치 조정하는 것 없이, 고효율의 반도체 레이저 여기 고체 레이저를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 반도체 여기 고체 레이저를 나타내는 측면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 반도체 여기 고체 레이저를 나타내는 상면도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 서브 마운트 기판상의 접합층의 형성 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 따른 반도체 여기 고체 레이저를 나타내는 측면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 따른 반도체 여기 고체 레이저를 나타내는 상면도이다.
실시의 형태 1.
도 1은 본 실시의 형태 1에 따른 반도체 레이저 여기 고체 레이저 모듈(100)의 측면 단면도, 도 2는 상면도이다. 반도체 레이저 여기 고체 레이저 모듈(100)은, LD 어레이(1), 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101), 서브 마운트(102), 히트 싱크(4)로 구성되어 있다.
히트 싱크(4)는 Cu, Fe, CuW 등 고열 전도의 금속 재료로 구성되어 있다. 서브 마운트(102)는, AlN 혹은 SiC 등의 고열 전도 절연 재료에 의해 구성된 서브 마운트 기판(5)과, 이 서브 마운트 기판(5)의 상하면에 배치되어 Cu, Ni, Au 등의 고도전성 또한 고열 전도성을 가지는 금속 재료로 구성된 접합층(6a, 6b), 및, 동일하게 Cu, Ni, Au 등의 고열 전도 금속 재료로 구성된 스트라이프 형상 접합층(7)으로 구성되어 있다. 이 서브 마운트(102)는, 히트 싱크(4) 상에 납땜 등의 방법에 의해 실장 고정되어 있다. LD 어레이(1)는, 두께 대략 100㎛ 정도의 GaAs 등의 재료의 LD 기판상에, 두께 1㎛ 정도의 n형 클래드층, 두께 0.01㎛ 정도의 발광(활성)층, 두께 1㎛ 정도의 p형 클래드층, 두께 2~3㎛ 정도의 전극이 형성된 구조로 되어 있다. 이 LD 어레이(1)는, 후술의 판 형상의 고체 레이저 매질(3)의 고체 레이저의 광축에 직교하는 단면의 폭 방향으로 어레이 형상으로 복수의 발광점을 가지고 있다. 또, LD 어레이(1)는, LD 기판과는 반대측의 면, 즉 발광층측의 면에 있어(소위 정션 다운(junction down)으로) 서브 마운트(102)의 접합층(6a)에 납땜 등의 방법에 의해 전기·기계적으로 접합되어 있다.
평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)는, 네오디뮴 등의 희토류 원소가 첨가된 YVO4, YAG 등의 재료로 구성된 판 형상의 고체 레이저 매질(3), 고체 레이저 매질(3)의 굴절률과 다른 재료로 구성되고, 판 형상의 고체 레이저 매질(3)의 상하 양면에 배치된 클래드(15a, 15b), 고체 레이저 매질(3) 및 클래드(15a, 15b)를 보관 유지하는 고체 레이저 기판(2)으로 구성되어 있다. 상하 양면에 클래드(15a, 15b)가 배치된 고체 레이저 매질(3)은 평면 도파로를 형성한다. 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)의 LD측 단면에는, LD로부터의 여기 레이저광의 파장을 투과하고 고체 레이저 매질(3)로부터 유도 방출되는 고체 레이저광의 파장을 반사하는 반사 코팅(14a)이, 또한 출력측 단면에는, 고체 레이저광을 부분 반사하는 반사 코팅(14b)이 입혀져 있다. 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)는, 고체 레이저 매질(3)이 하향으로 되도록 서브 마운트(102)의 스트라이프 형상 접합층(7) 상에 납땜 등의 방법에 의해 기계적으로 접합되어 있다.
또한, 서브 마운트(102)의, LD 어레이(1)가 배치되는 접합층(6a)과, 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)가 배치되는 스트라이프 형상 접합층(7)은, 이들 2개의 접합층의 사이에 두께의 차이 Δt가 마련되어 있다. 여기서, LD 어레이(1)는 정션 다운으로 배치되어 있기 때문에, LD 어레이(1)의 저면으로부터 발광층까지의 높이는 아래의 식으로 나타낸다.
발광층 높이 hLD = 전극 두께 hmetal ＋ p형 클래드 두께 hpcrad
또, 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)는, 고체 레이저 매질(3)이 하향으로 되도록 배치되어 있기 때문에, 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)의 저면으로부터 도파로 중심(12)까지의 높이는 아래와 같이 나타낸다.
도파로 중심 높이 hcenter = 고체 레이저 매질 두께 hcore/2 ＋ 클래드 두께 hcrad
서브 마운트(102) 상의 접합층(6a)과 스트라이프 형상 접합층(7)의 두께의 차이 Δt는 아래식으로 되도록 제작되어 있다.
Δt = 도파로 중심 높이 hcenter － 발광층 높이 hLD
상기와 같이, 전극 두께 hmetal는 2~3㎛, p형 클래드층 두께 hpcrad는 1㎛ 정도이며, 고체 레이저 매질(3)의 두께는 전형적으로는 40㎛ 정도이므로, Δt는 20㎛ 정도로 된다. 접합층(6a)과 스트라이프 형상 접합층(7)의 사이에, 이 정도의 차이를 갖게 하는 것은, 각각의 접합층을 도금에 의해 형성하는 경우, 도금 시간 등으로 충분히 조정할 수 있는 차이이다. 또, LD 어레이(1)가 서브 마운트(102)의 접합층(6a) 상에, 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)가 서브 마운트(102)의 스트라이프 형상 접합층(7) 상에 납땜 등으로 접합되지만, 그 납땜층의 두께는 수 ㎛이며, 각각의 납땜층의 두께를 거의 동일하게 하는 것은 용이하게 할 수 있다.
다음에, 도 1 ~ 도 2를 이용하여 동작을 설명한다. LD 어레이(1)를 발진·발광시키면, 여기 레이저광(11)은 종횡 방향으로 일정한 발산각(diverging angle)을 가지고 진행하고, 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)의 고체 레이저 매질(3)에 입사된다. 입사된 여기 레이저광(11)은 클래드(15a, 15b)에서 전반사하는 성분이 도파로의 두께 방향의 모드를 제어하여 평면 도파로 내에 결합하여 진행하면서 고체 레이저 매질(3)에 흡수된다. 또, 흡수된 에너지의 일부는 열로 변환된다. 고체 레이저 매질(3)의 내부의 발열은 스트라이프 형상 접합층(7)을 통해서 열 배출된다. 여기서, 스트라이프 형상 접합층(7)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 고체 레이저의 광축 방향으로 연장한 복수의 스트라이프 형상 접합층에 의해 구성되어 있다. 고체 레이저 매질(3) 표면의 클래드(15a)가 스트라이프 형상 접합층(7)에 접촉하고 있는 부분은 냉각 경로가 짧고, 접촉하고 있지 않은 부분은 냉각 경로가 길다. 이 때문에, 고체 레이저 매질(3)에는, 스트라이프 형상 접합층(7)에 접촉하고 있지 않은 부분에 대응하는 중심부가 상대적으로 높은 온도로 되는 온도 분포가 생긴다. 이 온도 분포에 의해 재료의 굴절률에도 분포가 생기는, 소위 열 렌즈 효과에 의해, 고체 레이저 매질 내의 스트라이프 형상 접합층(7)에서 접합한 부분에, 각각 집광 렌즈를 배치한 것과 동등의 효과를 얻을 수 있다.
또, 고체 레이저 매질(3)은 흡수한 여기광에 의해 여기되어 유도 방출을 일으켜, 반사 코팅(14a, 14b)을 공진기로 하고, 수직 횡 모드는 도파로에 의해 제어되고, 수평 횡 모드는 열 렌즈 효과에 의해 제어되는 것으로 레이저 발진한다.
여기서, LD 어레이(1)의 발광점 위치와 고체 레이저 매질(3)의 종 방향 위치가 어긋나 있으면, 레이저광이 충분히 도파로에 결합되지 않아 효율의 저하를 초래한다. 그렇지만 본 실시의 형태 1에 따른 반도체 레이저 여기 고체 레이저 모듈에서는, 스트라이프 형상 접합층(7)과 접합층(6a)의 두께의 차이를 Δt로 하는 것으로, 미리 LD 어레이 발광점이 도파로의 중심과 일치하도록 배치되기 때문에, LD 어레이(1)의 발광점과 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)의 높이 위치 조정을 실시하는 일 없이 여기광을 고효율으로 도파로에 결합할 수 있다.
다음에, 서브 마운트 기판(5)을 히트 싱크(4)에, LD 어레이(1), 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)를 서브 마운트(102)에 납땜에 의해 기계적으로 고정할 때의 공정에 대해 설명한다. 이때, 납땜을 용해시키기 위한 가열·냉각 과정이 생긴다.
납땜을 AuSn로 했을 경우에 대해 기재한다. AuSn 납땜을 용해시키기 위한 가열 과정에 있어서, 히트 싱크(4), 서브 마운트(102), LD 어레이(1) 및 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)는, 온도가 상승함에 따라, 상기 각 재료의 선팽창 계수에 따른 열팽창을 일으킨다. 또, AuSn 납땜을 고체화하기 위한 냉각 과정에 있어서는, 온도가 저하함에 따라 상기 각 부품은 열수축을 일으킨다. LD 어레이(1) 및 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)와 서브 마운트(102)는 AuSn 납땜의 융점인 280℃에 도달한 시점에 기계적으로 접합되지만, 융점으로부터 실온까지의 냉각 과정에 있어서, 서브 마운트(102)와 LD 어레이(1) 및 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)의 열 수축량에 차이가 있으면, LD 어레이(1) 내 및 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101) 내에 응력이 부하된다. 또, 상기 열 수축량의 차이가 크면 큰 만큼 부하되는 응력도 커져, 평면 도파로형 고체 레이저의 구동 수명이 저하한다.
LD 어레이(1)의 재료가 GaAs, 고체 레이저 매질(3) 및 고체 레이저 기판(2)의 재료가 YVO4로 하면, 각각의 선팽창 계수는 6.6×10-6[mm/mm], 1.7×10-6[mm/mm]이다. 이에 대해, 서브 마운트 기판(5)의 재료를 SiC로 하면, SiC의 선팽창 계수는 3.7×10-6[mm/mm]이며, 상기 LD 어레이(1) 및 고체 레이저 매질(3) 및 고체 레이저 기판(2)과 충분히 가깝기 때문에, LD 어레이(1) 및 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)의 납땜시 및 반도체 레이저 여기 고체 레이저 모듈(100)의 구동시에 온도 상승이 생겼을 경우에도 LD 어레이(1) 및 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)에 발생하는 응력을 충분히 작게 할 수 있다. 또, 서브 마운트 기판 재료에는, 다른 저팽창 절연 재료인 AlN나 Si를 이용해도 좋다.
다음에, 서브 마운트 기판(5) 상에 접합층(6a, 6b, 7)의 형성 방법의 일례로서, 각각의 접합층을 금속의 도금에 의해 형성하는 방법에 대해 도 3을 이용하여 설명한다. 우선, 서브 마운트 기판(5)에 접합층(6a, 6b)에 대응하는 레지스트층(21a)을 형성하고(도 3(a)), 도금의 시간을 조정해 두께 t1의 도금을 입힌다(도 3(b)). 다음에 레지스트층(21a)을 박리하고(도 3(c)), 새롭게 스트라이프 형상 접합층(7)에 대응하는 레지스트층(21b)을 형성한다(도 3(d)). 이때, 레지스트층(21b)은 이미 형성한 접합층(6a, 6b)을 피복하도록 형성한다. 다음에, 도금의 시간을 조정하여 두께 t2의 도금을 입히고(도 3(e)), 그 후 레지스트층(21b)을 박리하는(도 3(f)) 것으로, 두께 t1의 접합층(6a 및 6b)과, 두께 t2의 스트라이프 형상 접합층(7)이 형성된다. 여기서 t1－t2=Δt로 되도록 하는 것으로, LD 어레이(1)의 발광부와 고체 레이저 매질(3)의 입사 중심부가 위치 맞춤할 수 있어, 위치 조정 없이 효율이 높은 반도체 레이저 여기 고체 레이저가 얻어진다. 또한, 이 두께의 차이 Δt의 오차는, 고체 레이저 매질의 두께가 예를 들면 40㎛인 경우, +/-10㎛ 정도에서도 여기의 효율은 그만큼 저하하지 않는다. 이 정도 이하의 오차로 도금의 두께를 조정하는 것은 용이하다. 또한, 허용되는 오차는, 예를 들면, 고체 레이저 매질(3)의 두께나, LD 어레이(1)가 발생하는 레이저광의 발산각, 고체 레이저 매질(3)의 단면과 LD 어레이(1)의 발광점의 거리 등에 따라 다르지만, 예를 들면 여기 효율이 최대 효율로부터 10%, 보다 바람직하게는 5% 저하하는 값으로 결정된다. 즉, 개개의 평면 도파로형의 반도체 레이저 여기 고체 레이저에 있어 효율의 저하 비율을 고려하여, 개개에 소정의 오차가 결정된다.
이상과 같이, 2 종류의 두께의 접합층의 두께의 차이는, 평면 도파로형 고체 레이저 소자의 접합층에 접합되는 면으로부터 평면 도파로의 도파로 중심 높이와, LD 어레이의 발광층측의 외면으로부터 발광층까지의 높이의 차이로, 오차가 소정의 오차 이하의 치수로 되도록 설정하면 좋다.
또한, 접합층(6a, 6b)이나 스트라이프 형상 접합층(7)은, 다른 복수의 금속의 도금층을 순차 형성한, 적층 구조의 도금층이여도 좋다. 또, 이러한 접합층은, 도금이 아니라, 두께가 Δt만큼 다른 금속 박판을 서브 마운트 기판(5) 상에 접합하여, 접합층(6a)과 스트라이프 형상 접합층(7)을 형성해도 좋다.
이상과 같이, 본 발명의 실시의 형태 1의 반도체 레이저 여기 고체 레이저에 따르면, LD 어레이(1) 및 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)를, 공통의 서브 마운트 기판(5) 상에, 각각 접합층(6a) 및 스트라이프 형상 접합층(7)을 통하여 접합하는 구조로 하고, 접합층(6a)과 스트라이프 형상 접합층(7)의 두께에 Δt의 차이를 마련했으므로, 단순한 구조로, LD 어레이(1)의 발광부와 고체 레이저 매질(3)의 입사 중심부가 위치 조정 없이 위치가 맞기 때문에, 고효율의 반도체 레이저 여기 고체 레이저를 얻을 수 있다.
실시의 형태 2.
도 4는 본 실시의 형태 2에 따른 반도체 레이저 여기 고체 레이저 모듈(100)의 측면 단면도, 도 5는 상면도이다. 도 4, 도 5에 있어서, 도 1, 도 2와 동일 부호는 동일 또는 상당하는 부분을 나타낸다. 본 실시의 형태 2에 있어서는, 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)를 서브 마운트 기판(5)에 마운트하기 위한 접합층을, 도 5의 상면도로 나타내는 바와 같이, 접합층(6a)과 마찬가지의, 연속한 접합층(70)으로 하고 있다.
실시의 형태 1에 있어서는, 스트라이프 형상 접합층(7)에 마운트하여 수평 횡 모드를 제어하는 방식의 반도체 레이저 여기 고체 레이저의 경우를 설명했다. 그러나 본 발명은, LD 어레이로부터의 여기광을, 예를 들면 마이크로 렌즈 어레이에 의해서 평면 도파로형 고체 레이저 소자(101)에 결합하여 수평 횡 모드를 제어하는 방식 등, 다른 방식의 반도체 레이저 여기 고체 레이저에 적용해도, 실시의 형태 1과 마찬가지의 효과를 발휘한다.
즉, 본 실시의 형태 2에 있어서도, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 접합층(70)과 접합층(6a)의 두께의 차이를 Δt로 하는 것으로, LD 어레이(1)의 발광부와 고체 레이저 매질(3)의 입사 중심부가 위치 조정 없이 위치 맞춤될 수 있어, 효율이 높은 반도체 레이저 여기 고체 레이저를 얻을 수 있다.
1 : LD 어레이 2 : 고체 레이저 기판
3 : 고체 레이저 매질 4 : 히트 싱크
5 : 서브 마운트 기판 6a, 6b, 70 : 접합층
7 : 스트라이프 형상 접합층 15a, 15b : 클래드
101 : 평면 도파로형 고체 레이저 소자
102 : 서브 마운트

Claims (4)

  1. 판 형상의 고체 레이저 매질의 양면에, 이 고체 레이저 매질의 굴절률과 상이한 굴절률의 클래드(claddings)가 형성되고, 고체 레이저 기판상에 배치된 평면 도파로형 고체 레이저 소자와,
    LD 기판상에 클래드층 사이에 끼워진 발광층이 형성되고, 상기 고체 레이저 매질을 단면으로부터 여기하기 위한 레이저광을 발생하는 LD 어레이와,
    상기 LD 어레이의 발광점 위치와 상기 평면 도파로형 고체 레이저 소자의 도파로의 중심이 일치하도록, 동일 평면상에 2 종류의 두께의 금속 도금층이 형성된 서브 마운트 기판
    을 구비하되,
    상기 평면 도파로형 고체 레이저 소자는 상기 고체 레이저 기판이 마련된 면과는 반대의 면에 있어서, 상기 고체 레이저 기판과 상기 서브 마운트 기판 사이에 배치되도록, 상기 2 종류의 두께의 금속 도금층 중 한쪽의 종류의 두께의 금속 도금층을 통하여 납땜에 의해 상기 서브 마운트 기판에 접합되고, 상기 LD 어레이는 발광층측의 면에 있어서, 상기 2 종류의 두께의 금속 도금층 중 다른쪽의 종류의 두께의 금속 도금층을 통하여 납땜에 의해 상기 서브 마운트 기판에 접합되는
    것을 특징으로 하는 반도체 레이저 여기 고체 레이저.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 종류의 두께의 금속 도금층은 각각 도금의 시간을 조정하는 것에 의해 상이한 두께로 형성된 금속 도금층인
    것을 특징으로 하는 반도체 레이저 여기 고체 레이저.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 2 종류의 두께의 금속 도금층의 두께의 차이는, 상기 평면 도파로형 고체 레이저 소자의 상기 금속 도금층에 접합되는 면으로부터 상기 평면 도파로형 고체 레이저 소자의 평면 도파로의 도파로 중심 높이와, 상기 LD 어레이의 발광층측의 외면으로부터 발광층까지의 높이의 차이로 하고, 상기 2 종류의 두께의 금속 도금층의 두께의 차이의 오차가 소정의 오차 이하의 치수인
    것을 특징으로 하는 반도체 레이저 여기 고체 레이저.
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