WO2021106127A1 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

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WO2021106127A1
WO2021106127A1 PCT/JP2019/046492 JP2019046492W WO2021106127A1 WO 2021106127 A1 WO2021106127 A1 WO 2021106127A1 JP 2019046492 W JP2019046492 W JP 2019046492W WO 2021106127 A1 WO2021106127 A1 WO 2021106127A1
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semiconductor laser
laser light
reflecting
inclination
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尚希 小坂
歩 淵田
直幹 中村
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • This application relates to a semiconductor laser device.
  • a photodiode chip (PD chip) that monitors the output from the semiconductor laser chip (LD chip) is placed on the rear end side of the LD chip, the ratio of front light output to rear light output is stable. It was difficult to control with high accuracy. Therefore, a semiconductor laser device has been proposed in which a photodiode chip (PD chip) that monitors the forward light output is tilted at 45 ° with respect to the upper surface of the stem, and the front light emitted from the LD chip is bent in the vertical direction (for example,). See Patent Documents 1 and 2).
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-116127 paragraphs 0022 to 0027, FIGS. 1 to 4
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-260223 paragraphs 0016 to 0030, FIGS. 1 to 2
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-535259 paragraphs 0019 to 0021, FIG. 4
  • the laser light emitted from the LD chip has a spread
  • the incident angle of the laser light on the reflecting surface changes according to the angle from the optical axis, and the reflectance is distributed.
  • the distribution of reflectance is not considered at all, and as a result, the intensity distribution of the laser beam may be disrupted and the communication quality may be deteriorated.
  • the present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and aims to realize a semiconductor laser device capable of suppressing deterioration of communication quality and reduction of light output.
  • the semiconductor laser device disclosed in the present application includes a stem in which mounting surfaces are arranged to face each other at intervals with respect to an exit port, a semiconductor laser light source installed so that the beam center has a component toward the mounting surface, and the semiconductor laser light source.
  • One of the reflecting surface and the second reflecting surface is composed of a dielectric multilayer film formed on a photodiode for measuring the amount of light of the laser light, and the mounting thereof is provided with a second reflecting surface.
  • the inclination ⁇ of the reflection surface is set to a value obtained by subtracting a value smaller than ⁇ from 45 °. It is characterized in that the inclination ⁇ of the second reflecting surface is set to a value obtained by subtracting a value larger than ⁇ from 45 °.
  • the semiconductor laser apparatus disclosed in the present application since the distribution of the incident angles is reduced by using two-stage reflecting surfaces having different inclinations, a semiconductor laser apparatus capable of suppressing deterioration of communication quality and reduction of light output can be obtained. be able to.
  • FIG. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view of the semiconductor laser apparatus according to the first embodiment, respectively. It is a graph-type figure which shows the incident angle dependence of the reflectance of a laser beam on the surface of a PD chip. It is a figure which shows the angular relationship between a laser beam and a reflection surface in the semiconductor laser apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing of the semiconductor laser apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is sectional drawing of the semiconductor laser apparatus which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 6A and 6B are a plan view and a cross-sectional view of the semiconductor laser apparatus according to the third embodiment, respectively.
  • Embodiment 1. 1 to 3 are for explaining the configuration and operation of the semiconductor laser device according to the first embodiment, and FIG. 1 shows a plan view (FIG. 1A) of the semiconductor device when viewed from the lens side.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view (FIG. 1B) of a surface perpendicular to the upper surface (mounting surface) of the stem of the semiconductor laser device and including the beam center of the laser beam, which is cut along the line AA of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a graph-type diagram showing the incident angle dependence of the reflectance of the laser light on the surface of the PD chip.
  • FIG. 3 is a diagram showing an angular relationship between the laser beam and the reflecting surface in the positional relationship corresponding to FIG. 1B.
  • the semiconductor laser device 1 monitors the intensity of the LD chip 31 that oscillates the laser beam and the forward light emitted from the LD chip 31, and emits the forward light. It has a PD chip 41 that reflects toward the lens 6.
  • the lens 6, which is the exit port of the semiconductor laser device 1, is arranged so as to face the LD chip 31 and the mounting surface 2ft of the stem 2 on which the PD chip 41 is mounted, with the optical axis X6 perpendicular to the mounting surface 2ft. There is.
  • a second reflecting portion 5 having a second reflecting surface 5fm connected to the LD chip 31 side with respect to the reflecting surface 4fm of the PD chip 41 is arranged.
  • the LD chip 31 is arranged at an angle with respect to the mounting surface 2ft so that the beam center Cb (FIG. 3) emits laser light in the direction toward the mounting surface 2ft, and the laser light emitted from the front end surface 3fe is the first.
  • the two reflecting surfaces 5fm and the reflecting surface 4fm are configured to reflect upward toward the lens 6.
  • the stem 2 has a relationship described later with respect to the tilting table 2ma for installing the LD chip 31, the tilting table 2 mb for installing the PD chip 41, and the tilting table 2 mc for installing the second reflecting portion 5. It has a slope with.
  • the LD chip 31 is mounted on the tilting table 2ma via the LD submount 32, and the PD chip 41 is mounted on the tilting table 2mb via the PD submount 42.
  • the second reflecting surface 5fm is formed by mounting the PD chip 51 on the tilting table 2mc via the PD submount 52.
  • the LD chip 31 and the LD submount 32 are collectively referred to as a semiconductor laser light source 3, and the PD chip 41 and the PD submount 42 are collectively referred to as a reflection unit 4. Similarly, the PD chip 51 and the PD submount 52 are collectively referred to as a second reflecting unit 5.
  • the semiconductor laser device 1 includes, for example, a member other than those shown in the drawing, such as a circuit member, but in the present application, only an optical element is extracted and described.
  • the PD chip 41 functions as a monitor for measuring the intensity of the laser light emitted from the LD chip 31, and forms a reflecting surface 4fm that reflects the laser light by the dielectric multilayer film.
  • the dielectric multilayer film has a structure in which materials having different refractive indexes are stacked in a layered structure. For example, a film in which Si and SiO 2 are stacked in a multilayer structure can efficiently reflect laser light. Since the light reflectance of the dielectric multilayer film can be changed by controlling the number of layers, it is possible to take a part of the necessary laser light into the PD chip 41 and measure the intensity.
  • the second reflecting surface 5fm that reflects the laser light is formed by the dielectric multilayer film, similarly to the PD chip 41.
  • the coating is not limited to the dielectric multilayer film, and may be configured to reflect the laser beam with a metal reflective film or the like as long as it can be formed so as to transmit a part of the light.
  • the semiconductor laser apparatus 1 spreads the laser beam by setting the inclination ⁇ of the semiconductor laser light source 3 with respect to the mounting surface 2ft, the inclination ⁇ of the reflecting surface 4fm, and the inclination ⁇ of the second reflecting surface 5fm. It is characterized in that it is set according to (spread angle ⁇ ).
  • the LD chip when the spread angle ⁇ from the beam center Cb is 0 °, that is, parallel light, the LD chip is arranged parallel to the upper surface of the stem, and only the reflecting surface tilted at 45 ° reflects upward toward the lens. Even if it is made, the incident angles are all 45 °. That is, when handling only parallel light, reflection having an inclination of 45 ° with respect to the upper surface of the stem, that is, 135 ° (180 ° ⁇ 45 °) with respect to the laser light, as described in Patent Documents 1 and 2. It suffices to reflect only on the surface.
  • the laser beam from the actual LD chip is emitted from the beam center Cb with a spread of ⁇ ⁇ .
  • the incident angle of the light spreading toward the lens side from the beam center Cb is larger than the light of the beam center Cb
  • the incident angle of the light spreading toward the stem side from the beam center Cb is larger than the light of the beam center Cb.
  • the incident angle of the light at the end that spreads toward the stem side with respect to the beam center Cb becomes the minimum value (45- ⁇ ), and the light at the end that spreads toward the lens side with respect to the beam center Cb.
  • the incident angle of is the maximum value (45 + ⁇ ).
  • the minimum value considering the reflectance distribution is 0 °.
  • the portion where the incident angle is 0 ° or less means that the portion advances downward from the original LD chip and does not face the lens side, so that the utilization rate of the laser beam decreases.
  • a second reflecting surface 5fm which is continuous with the reflecting surface 4fm and has a smaller inclination than the reflecting surface 4fm is provided. I made it.
  • the inclination ⁇ of the reflection surface 4fm of the PD chip 41 with respect to the direction D2 parallel to the mounting surface 2ft of the stem 2 is 45- ⁇ / 2 described above, and the second reflection surface 5fm.
  • the inclination ⁇ was set to be smaller than the inclination ⁇ , and the angle formed by the beam center Cb was set to be larger than 135 °. That is, the angle of the reflecting surface 4fm with respect to the beam center Cb was set to be smaller than 135 °, and the angle of the second reflecting surface 5fm with respect to the beam center Cb was set to be larger than 135 °.
  • ⁇ 45 ⁇ ( ⁇ + ⁇ ) / 2
  • ⁇ ⁇ 45 ⁇ ( ⁇ + ⁇ ) / 2
  • ⁇ ⁇ is a condition for making the angle of the second reflecting surface 5 fm with respect to the beam center Cb larger than 135 °.
  • the angle of the reflecting surface 4fm with respect to the beam center Cb is 125 °
  • the second reflecting surface 5fm is 145 °. That is, the angle of the reflecting surface 4fm with respect to the beam center Cb is 10 ° smaller than 135 °, and the angle of the second reflecting surface 5fm with respect to the beam center Cb is 10 ° larger than 135 °.
  • the minimum value of the incident angle can be maintained at 15 ° or more by setting the portion inclined 20 ° downward from the beam center Cb as the boundary angle Ab and making the boundary connected to the second reflecting surface 5fm.
  • the incident angle at the second reflecting surface 5fm changes from 35 ° to 15 ° from the boundary portion with the reflecting surface 4fm to the end portion on the side closer to the LD chip 31. That is, the difference in incident angles is reduced to 60 °, so that the distribution of reflectance is suppressed, the intensity distribution of laser light is uniform, and high communication quality can be maintained.
  • the laser beam is reflected only on the side closer to the lens 6 than the foot fp4 of the perpendicular line drawn from the light emitting point 3s.
  • the laser beam is reflected only on the side closer to the lens 6 than the foot fp5 of the perpendicular line drawn from the light emitting point 3s.
  • the utilization rate of laser light can also be secured. These are established in any combination of ⁇ and ⁇ that satisfies ⁇ ⁇ by setting the boundary between the reflecting surface 4fm and the second reflecting surface 5fm at an appropriate position.
  • the above-mentioned boundary angle Ab is a boundary for keeping the minimum value of the incident angle on the reflecting surface 4fm at or more than the minimum value of the incident angle on the second reflecting surface 5fm, and is bounded at an angle smaller than the boundary angle Ab. If is set, the minimum value of the incident angle at the reflecting surface 4 fm increases. However, in that case, the amount of light that can be monitored by the PD chip 41 decreases, so the boundary may be appropriately set according to the importance.
  • the position of the boundary angle Ab incident on the reflecting surface 4fm is alpha if large 1 °, 0.5 ° decreases from theta, delta if 5 is greater 1 °, also 1 ° smaller , Approaching the incident position of the beam center Cb.
  • the Ab ⁇ - ⁇ 5 - ⁇ / 2.
  • the semiconductor laser device 1 can be manufactured at low cost. Further, if the second reflecting unit 5 is also used as an optical monitor from the LD chip 31, it is possible to obtain a large monitor current for detecting the optical output.
  • Embodiment 2 In the first embodiment, an example in which the second reflection portion is formed by using the PD chip has been described, but the present invention is not limited to this.
  • FIG. 4 is for explaining the configuration of the semiconductor laser device according to the second embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1B used for the description of the first embodiment.
  • the configurations other than the second reflecting portion are the same as those described in the first embodiment, and are used in the first embodiment.
  • FIGS. 2 and 3 will be referred to, and the description of similar parts will be omitted.
  • a reflecting member 53 utilizing the difference in refractive index is used as an inclined table.
  • the second reflecting portion 5 is formed by mounting on 2 mc.
  • the reflecting member 53 may be a prism mirror as long as it can reflect the laser beam.
  • the angle can be set without considering the minimum value of the incident angle at the second reflecting surface 5 fm as in the third embodiment described later. ..
  • the reflective member 53 may be installed on the tilting table 2 mb, and the PD chip 41 may be installed on the tilted table 2 mc side. In this case as well, the boundary angle Ab is appropriately set and the monitorable emission range is set. It is desirable to do.
  • the semiconductor laser apparatus 1 also suppresses the distribution of reflectance by reducing the difference in incident angles, makes the intensity distribution of the laser light uniform, and maintains high communication quality. it can.
  • Embodiment 3 In the above-described first or second embodiment, an example in which the second reflecting portion is formed by mounting the PD chip or the reflecting member on the inclined table has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the third embodiment an example in which the tilting table itself is mirrored to form a second reflecting portion will be described.
  • FIG. 5 is for explaining the configuration of the semiconductor laser device according to the third embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1B used for the description of the first embodiment.
  • the semiconductor laser device 1 mirrors the surface of the tilting table 2 mc instead of the PD chip 51 and the PD submount 52 described in the first embodiment, and has a second reflecting portion. 5 is formed.
  • the inclined table 2 mc has a larger amount of protrusion from the mounting surface 2 ft as compared with the first or second embodiment so that its surface (second reflecting surface 5 fm) is continuous with the reflecting surface 4 fm, and is larger than the inclined table 2 mb. It is protruding.
  • the mirroring may be formed by a process such as pressing a gold plating applied to the surface of the stem 2, or another metal reflective film may be formed.
  • the reflectance on the surface of the PD chip 41 is 70% or more as shown in FIG. 2, while the reflectance on the surface of the stem 2 can be 100%.
  • the PD submount 42 and the PD chip 41 forming the reflecting surface 4 fm can be positioned by abutting against the wall surface of the inclined table 2 mc in the manufacturing process, the PD submount 42 and the PD chip 41 can be easily positioned. Increased productivity.
  • the reflectance at the mirrored second reflecting surface 5fm can be achieved at 100%, it is not necessary to lower the maximum value of the incident angle at the reflecting surface 4fm, and the minimum value is increased. You only have to focus on the incident beam range. Then, on the second reflecting surface 5fm, it is not necessary to consider the distribution of the incident angle, and the end portion of the laser beam extending downward by the angle ⁇ from the beam center Cb is located above the foot fp5 of the perpendicular line from the light emitting point 3s. It only needs to be located.
  • the reflectance distribution is suppressed by reducing the difference in the incident angles, the intensity distribution of the laser light is uniform, and the communication quality is high. Can be maintained.
  • FIG. 6 is for explaining the configuration of the semiconductor laser apparatus according to the fourth embodiment, and is cut by a plan view (FIG. 6A) of the semiconductor laser apparatus viewed from the lens side and a line BB of FIG. 6A.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view (FIG. 6B) perpendicular to the mounting surface of the semiconductor laser device.
  • FIGS. 2 and 3 used in the first embodiment are used in the same manner. The description of the above-mentioned parts will be omitted.
  • the reflecting portion 4 and the second reflecting portion 5 are combined with the right reflecting portion 4-R.
  • the left and right sides are separately arranged so as to sandwich the beam center Cb.
  • the left reflecting surface 4fm- L and the left second reflecting surface 5fm- L are planes perpendicular to the mounting surface 2ft including the beam center Cb with respect to the right reflecting surface 4fm- R and the right second reflecting surface 5fm- R.
  • the reflecting surface 4fm and the second reflecting surface 5fm are perpendicular to the beam center Cb in addition to the inclination ⁇ and the inclination ⁇ on the plane perpendicular to the mounting surface 2ft including the beam center Cb described in the first to third embodiments. Even on the surface, it is inclined so that it goes up as it goes away from the center of the beam. As a result, when viewed from the side facing the front end surface 3fe of the LD chip 31, the reflecting surface 4fm has a V shape like the second reflecting surface 5fm that is not drawn, as shown in FIG. 6B.
  • the reflecting surface 4fm and the second reflecting surface 5fm in a V shape in this way, the laser beam on the surface parallel to the mounting surface 2ft after being incident from the semiconductor laser light source 3 (vertical direction in FIG. 6) Spreading can be suppressed. As a result, the amount of laser light entering the lens 6 increases, and a decrease in light output can be suppressed.
  • FIG. 6 in order to simplify the explanation, the drawing corresponding to the reflection member 53 described in the second embodiment is performed, but the drawing is not limited to this, and the second reflection unit 5 is described.
  • the embodiment described in the first embodiment or the third embodiment may be used.
  • the lens 6 is provided as the exit port
  • the present invention is not limited to this, and the reflected light may be directly applied to the end face of the optical fiber, and the exit port facing the mounting surface 2ft of the stem 2 may be applied. It suffices to emit toward.
  • the semiconductor laser light source 3, the reflecting portion 4, and the second reflecting portion 5 are installed on the tilting bases 2ma to 2mc of the stem 2, respectively, but the present invention is not limited to this.
  • the beam center Cb may be attached to another member.
  • the stem 2 and the beam center Cb in which the mounting surfaces 2ft are arranged to face each other at intervals from the exit port (for example, the lens 6) are the mounting surfaces.
  • the reflecting surface 4fm that reflects the laser light incident from the semiconductor laser light source 3 toward the outlet (lens 6), and the semiconductor laser light source 3 having the reflecting surface 4fm.
  • a second reflecting surface 5fm which is connected to the closer end and reflects the laser light incident from the semiconductor laser light source 3 toward the exit port (lens 6), is provided, and the reflecting surface 4fm and the second reflecting surface 5fm are provided.
  • One is composed of a dielectric multilayer film formed on a photodiode (PD chip 41) for measuring the amount of laser light, and is perpendicular to the mounting surface 2ft and in a plane including the beam center Cb, the mounting surface 2ft (direction D2).
  • the inclination ⁇ of the reflecting surface 4fm is set to the value obtained by subtracting the value smaller than ⁇ from 45 °, and the second value obtained by subtracting the value larger than ⁇ from 45 °.
  • the inclination ⁇ of the reflecting surface 5 fm was set.
  • the semiconductor laser device 1 capable of suppressing deterioration of communication quality and reduction of light output. it can.
  • the boundary (boundary angle Ab) between the reflecting surface 4fm and the second reflecting surface 5fm is set on the reflecting surface 4fm on the side farther from the semiconductor laser light source 3 than the foot of the perpendicular line drawn from the light emitting point 3s of the semiconductor laser light source 3. Therefore, the laser beam incident on the reflecting surface 4fm can be reliably reflected toward the lens 6.
  • the boundary between the reflection surface 4fm and the second reflection surface 5fm is directed toward the mounting surface 2ft with respect to the beam center Cb. Since the beam having the inclination (boundary angle Ab) of ⁇ + ⁇ + ⁇ / 2-45 is set at the incident position, the minimum value of the incident angle on the reflecting surface 4 fm and the minimum value of the incident angle on the second reflecting surface 5 fm are aligned. , The difference in the incident angle can be surely reduced, the distribution of the reflectance can be further suppressed, and the deterioration of the communication quality can be surely prevented.
  • the inclination ⁇ is set to 45- ( ⁇ + ⁇ ) / 2
  • the beam toward the lens 6 side from the beam center Cb and the beam from the beam center Cb to the spread of ⁇ / 2 are incident on the reflection surface 4fm. It is possible to maintain the ratio of the beam toward the PD chip 41 and accurately monitor the amount of beam light. In particular, if the reflecting surface 4fm is formed by the PD chip 41, the light in the range of 3/4 of the angle of the beam spread can be monitored by the PD chip 41.
  • the other of the reflecting surface 4fm and the second reflecting surface 5fm is also composed of a dielectric multilayer film formed on the photodiodes (PD chip 41, PD chip 51), the PD chip 41 and the PD chip At 51, the entire area of beam spread can be monitored.
  • the other of the reflecting surface 4fm and the second reflecting surface 5fm (second reflecting portion 5) is composed of the reflecting member 53 utilizing the difference in refractive index, it is inexpensively manufactured by the same process as the semiconductor manufacturing process. be able to.
  • the second reflecting surface 5 fm is configured by mirroring a part of the stem 2 (the slope of the inclined table 2 mc), cost reduction is possible. Furthermore, it is only necessary to pay attention to the minimum value of the incident angle of the reflecting surface 4 fm, and the degree of freedom in design is improved.
  • the reflecting surface 4fm and the second reflecting surface 5fm (right reflecting surface 4fm- R and left reflecting surface 4fm- L , right second reflecting surface 5fm- R and left second reflecting surface 5fm- L ) are provided on the mounting surface 2ft, respectively.
  • the plane including the beam center Cb is vertically arranged symmetrically as a plane of symmetry, and is inclined so as to be separated from the mounting plane 2ft as the distance from the plane of symmetry increases. Therefore, the mounting surface 2ft after being incident from the semiconductor laser light source 3 It is possible to suppress the spread of the laser beam on a plane parallel to. As a result, the ratio of the laser beam that comes off the lens 6 can be suppressed, and the decrease in the light output can be suppressed.

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Abstract

ステム（２）の実装面（２ｆｔ）に向かう成分を有するようにビーム中心（Ｃｂ）を傾けて（α）設置した半導体レーザ光源（３）、半導体レーザ光源（３）からのレーザ光をレンズ（６）に向けて反射させる反射面（４ｆｍ）、および反射面（４ｆｍ）の半導体レーザ光源（３）に近い方の端部に連なり、レーザ光をレンズ（６）に向けて反射させる第二反射面（５ｆｍ）、を備え、反射面（４ｆｍ）および第二反射面（５ｆｍ）のうちの一方は、レーザ光の光量を測定するＰＤチップ（４１）に形成した誘電体多層膜で構成し、４５°から傾き（α）よりも小さい値を差し引いた値に反射面（４ｆｍ）の傾き（β）を設定し、４５°から傾き（α）よりも大きな値を差し引いた値に第二反射面（５ｆｍ）の傾き（γ）を設定した。

Description

半導体レーザ装置
　本願は、半導体レーザ装置に関するものである。
　通信用の半導体レーザ装置において、半導体レーザチップ（ＬＤチップ）からの出力をモニタするフォトダイオードチップ（ＰＤチップ）をＬＤチップの後端側に配置すると、前方光出力と後方光出力の比率が安定せず、高精度な制御が困難であった。そこで、前方光出力をモニタするフォトダイオードチップ（ＰＤチップ）をステム上面に対して４５°に傾け、ＬＤチップから出射される前方光を垂直方向に曲げる半導体レーザ装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
　また、光結合損失の削減のため、湾曲、または非平面的な光反射器でレーザ光を曲げ、光ファイバに収束させる構造が開示されている(例えば、特許文献３参照。)。
特開平８－１１６１２７号公報（段落００２２～００２７、図１～図４） 特開２００５－２６０２２３号公報（段落００１６～００３０、図１～図２） 特表２００８－５３５２５９号公報（段落００１９～００２１、図４）
　ここで、ＬＤチップから出射されたレーザ光には広がりがあるため、光軸からの角度に応じて、反射面におけるレーザ光の入射角が変化し、反射率に分布が生じる。しかしながら、上記各文献に開示された技術においては、反射率の分布について何ら考慮されておらず、その結果、レーザ光の強度分布が崩れ、通信品質が劣化するおそれがあった。
　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、通信品質の劣化と光出力の低下を抑制できる半導体レーザ装置を実現することを目的とする。
　本願に開示される半導体レーザ装置は、出射口に対して間隔をあけて実装面を対向配置したステム、ビーム中心が前記実装面に向かう成分を有するように設置した半導体レーザ光源、前記半導体レーザ光源から入射したレーザ光を前記出射口に向けて反射させる反射面、および前記反射面の前記半導体レーザ光源に近い方の端部に連なり、前記半導体レーザ光源から入射したレーザ光を前記出射口に向けて反射させる第二反射面、を備え、前記反射面および前記第二反射面のうちの一方は、前記レーザ光の光量を測定するフォトダイオードに形成された誘電体多層膜で構成し、前記実装面に垂直かつ前記ビーム中心を含む面内における、前記実装面に対する前記ビーム中心の傾きをαとすると、４５°からαよりも小さい値を差し引いた値に前記反射面の傾きβを設定し、４５°からαよりも大きな値を差し引いた値に前記第二反射面の傾きγを設定していることを特徴とする。
　本願に開示される半導体レーザ装置によれば、傾きの異なる２段の反射面を用いて、入射角の分布を小さくしたので、通信品質の劣化と光出力の低下を抑制できる半導体レーザ装置を得ることができる。
図１Ａと図１Ｂは、それぞれ、実施の形態１にかかる半導体レーザ装置の平面図と断面図である。 ＰＤチップ表面における、レーザ光の反射率の入射角依存性を示すグラフ形式の図である。 実施の形態１にかかる半導体レーザ装置におけるレーザ光と反射面の角度関係を示す図である。 実施の形態２にかかる半導体レーザ装置の断面図である。 実施の形態３にかかる半導体レーザ装置の断面図である。 図６Ａと図６Ｂは、それぞれ、実施の形態３にかかる半導体レーザ装置の平面図と断面図である。
実施の形態１．
　図１～図３は、実施の形態１にかかる半導体レーザ装置の構成と動作について説明するためのものであり、図１は半導体装置をレンズ側から見たときの平面図（図１Ａ）と、図１ＡのＡ－Ａ線により切断した、半導体レーザ装置のステム上面（実装面）に垂直で、レーザ光のビーム中心を含む面の断面図（図１Ｂ）である。また、図２はＰＤチップ表面における、レーザ光の反射率の入射角依存性を示すグラフ形式の図である。さらに、図３は図１Ｂに対応する位置関係において、レーザ光と反射面の角度関係を示す図である。
　本願の各実施の形態にかかる半導体レーザ装置１は、図１に示すように、レーザ光を発振するＬＤチップ３１と、ＬＤチップ３１から出射される前方光の強度をモニタするとともに、前方光をレンズ６に向けて反射するＰＤチップ４１とを有している。半導体レーザ装置１としての出射口であるレンズ６は、ＬＤチップ３１、およびＰＤチップ４１を実装するステム２の実装面２ｆｔに対して、間隔をあけ、光軸Ｘ６を垂直にして対向配置している。
　さらに、ステム２におけるＰＤチップ４１とＬＤチップ３１との間には、ＰＤチップ４１の反射面４ｆｍに対してＬＤチップ３１側に連なる第二反射面５ｆｍを有する第二反射部５を配置している。ＬＤチップ３１は、ビーム中心Ｃｂ（図３）が実装面２ｆｔに向かう方向にレーザ光を出射するよう、実装面２ｆｔに対して傾けて配置し、前端面３ｆｅから出射されたレーザ光は、第二反射面５ｆｍと反射面４ｆｍによって、レンズ６に向けて上方に反射するよう構成している。
　そのため、ステム２には、ＬＤチップ３１を設置するための傾斜台２ｍａ、ＰＤチップ４１を設置するための傾斜台２ｍｂ、第二反射部５を設置するための傾斜台２ｍｃそれぞれに、後述する関係を有する傾斜を持たせている。ＬＤチップ３１はＬＤサブマウント３２を介して傾斜台２ｍａに、ＰＤチップ４１はＰＤサブマウント４２を介して傾斜台２ｍｂにそれぞれ実装されている。そして、第二反射面５ｆｍは、ＰＤサブマウント５２を介してＰＤチップ５１を傾斜台２ｍｃに実装することで形成している。
　なお、ＬＤチップ３１とＬＤサブマウント３２を合わせて、半導体レーザ光源３と称し、ＰＤチップ４１とＰＤサブマウント４２を合わせて、反射部４と称する。同様に、ＰＤチップ５１とＰＤサブマウント５２を合わせて、第二反射部５と称する。なお、半導体レーザ装置１としては、例えば、回路部材等、図示以外の他の部材を備えているが、本願では、光学的な要素のみを抽出して説明している。
　ＰＤチップ４１は、ＬＤチップ３１から出射されるレーザ光の強度を測定するモニタとして機能するとともに、誘電体多層膜によってレーザ光を反射する反射面４ｆｍを形成する。誘電体多層膜は屈折率の異なる材料を層構造に積む構造であり、例えばＳｉとＳｉＯ２を多層構造に積んだ膜によりレーザ光を効率よく反射することができる。なお、誘電体多層膜は層数を制御することで光の反射率を変えることができるため、必要なレーザ光の一部をＰＤチップ４１に取り込み、強度を測定することが可能である。また、第二反射部５のＰＤチップ５１としては、ＰＤチップ４１と同様に、誘電体多層膜によってレーザ光を反射する第二反射面５ｆｍを形成している。なお、誘電体多層膜に限ることはなく、一部の光を透過するように形成できるのであれば、金属反射膜などでレーザ光を反射するように構成しても良い。
　そして、本願の各実施の形態にかかる半導体レーザ装置１は、実装面２ｆｔに対する半導体レーザ光源３の傾きα、反射面４ｆｍの傾きβ、および第二反射面５ｆｍの傾きγを、レーザ光の広がり（広がり角θ）に応じて設定したことを特徴とする。この詳細について説明する前に、特許文献１、２に開示されているような、一般的なレーザ半導体装置での反射について説明する。
　例えば、ビーム中心Ｃｂからの広がり角θが０°、つまり平行光の場合、ステム上面に対してＬＤチップを平行に配置し、４５°に傾けた反射面のみで、レンズに向けて上方に反射させても、入射角はすべて４５°になる。つまり、平行光のみを扱う場合、特許文献１、２に記載されているような、ステム上面に対して４５°、つまりレーザ光に対して１３５°（１８０°－４５°）の傾きを有する反射面のみで反射させればよい。
　しかし、現実のＬＤチップからのレーザ光は、ビーム中心Ｃｂから±θの広がりを有して出射される。その際、例えば、ビーム中心Ｃｂよりレンズ側に向けて広がる光の入射角はビーム中心Ｃｂの光よりも大きく、ビーム中心Ｃｂよりステム側に向けて広がる光の入射角はビーム中心Ｃｂの光よりも小さくなる。つまり、ビーム中心Ｃｂに対してステム側に向けて広がる最端部の光の入射角が最小値（４５－θ）になり、ビーム中心Ｃｂに対してレンズ側に向けて広がる最端部の光の入射角が最大値（４５＋θ）となる。
　ここで、例えば、広がり角θ＝４０°のＬＤチップを用いた場合、入射角は５～８５°と８０°（＝２θ）差になり、図２に示すように、反射率の分布は７０％弱から９５％近くまで広がって、レーザ光の強度分布が崩れ、通信品質が劣化するおそれがあった。それに対し、例えば、ＬＤチップを下方に向けて２０°傾け（α＝２０）、その傾きによるレンズ６への反射光の向きの変化を補償するために、αの半分（＝１０°）だけ、ＰＤチップの傾きβを４５°より小さくする（β＝４５－α／２）。
　すると、ビーム中心Ｃｂに対するＰＤチップの傾きは１３５°よりも１０°（＝α－β）小さくなる。すると、幾何学的な入射角の最大値は７５°（＝４５＋θ－α＋β）、最小値は－５°（＝４５－θ－α＋β）、反射率の分布を考慮した最小値は０°になり、差は７５°（＝７５－０）に狭まる。しかし、入射角が０°以下の部分は、元のＬＤチップよりも下方に向かって進み、レンズ側には向かわないことを意味するので、レーザ光の利用率が低下する。
　それに対し、本願の半導体レーザ装置１では、上述した傾斜関係のＬＤチップ３１と反射面４ｆｍに加え、反射面４ｆｍと連続し、反射面４ｆｍよりもさらに傾きが小さな第二反射面５ｆｍを設けるようにした。詳細には、図３に示すように、ステム２の実装面２ｆｔに平行な方向Ｄ２に対するＰＤチップ４１の反射面４ｆｍの傾きβは、上述の４５－α／２とし、第二反射面５ｆｍの傾きγは、傾きβよりも小さくし、ビーム中心Ｃｂとのなす角が１３５°よりも大きくなるように設定した。つまり、反射面４ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度は１３５°よりも小さく、第二反射面５ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度は１３５°よりも大きくなるように設定した。
　より具体的には、傾きγを４５－（α＋θ）／２とすることで、後述するように、ビームのうち、図３におけるビーム中心Ｃｂより上方の全範囲と、ビーム中心Ｃｂから下方のθ／２の範囲のビームを反射面４ｆｍに当てることができる。なお、γ＝４５－（α＋θ）／２と定義した際に、第二反射面５ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度を１３５°よりも大きくする条件としては、α＜θとなる。
　例えば、θ＝４０°に対して、αを上述した２０°に設定すると、β＝３５°、γ＝１５°になり、反射面４ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度は１２５°、第二反射面５ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度は１４５°となる。つまり、反射面４ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度は１３５°より１０°小さく、第二反射面５ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度は１３５°より１０°大きくなる。
　反射面４ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度の１３５°からの減少分（差分）をΔ４とすると、反射面４ｆｍにおける入射角の最大値は、７５°（＝４５＋θ－Δ４）となり、上述した単純な４５°傾斜の場合（８５°）と比べて小さくなる。一方、第二反射面５ｆｍのビーム中心Ｃｂに対する角度の１３５°からの増分（差分）をΔ５とすると、第二反射面５ｆｍでの入射角の最小値は１５°（＝４５－θ－Δ５）になり、差は７０°に縮まる。このとき、反射面４ｆｍに対して入射角が最小値と同じ１５°になるのは、ビーム中心Ｃｂから下方に２０°（＝θ／２）傾いた部分である。
　そこで、ビーム中心Ｃｂから下方に２０°傾いた部分を境界角度Ａｂとし、第二反射面５ｆｍに接続する境界にすることで、入射角の最小値を１５°以上に保つことができる。その境界角度Ａｂにおける、第二反射面５ｆｍへの入射角は３５°（＝４５－Ａｂ＋Δ５）であり、反射面４ｆｍにおける入射角は、レンズ６に近い側の端部から第二反射面５ｆｍとの境界部分にかけて、７５°から１５°に変化する。同様に、第二反射面５ｆｍにおける入射角は、反射面４ｆｍとの境界部分からＬＤチップ３１に近い側の端部にかけて、３５°から１５°に変化する。つまり、入射角の差が６０°に縮まることで反射率の分布を抑え、レーザ光の強度分布が揃い、高い通信品質を維持できる。
　なお、β＝４５－１／２αの関係から、Δ４＝α／２となり、反射面４ｆｍにおける入射角の最大値は、４５＋θ－α／２となる。また、Δ５＝４５－α－γであるから、第二反射面５ｆｍにおける入射角の最小値は、９０－θ－α－γとなる。したがって、境界角度Ａｂは、θ＋γ＋α／２－４５となり、境界角度Ａｂにおける第二反射面５ｆｍでの入射角は、１３５－θ－２γ－３／２αとなる。
　その際、反射面４ｆｍにおいては、発光点３ｓから引いた垂線の足ｆｐ４よりもレンズ６に近い側のみでレーザ光を反射することになる。同様に、第二反射面５ｆｍにおいても、発光点３ｓから引いた垂線の足ｆｐ５よりもレンズ６に近い側のみでレーザ光を反射することになるので、レンズ６側に向かわない成分を抑え、レーザ光の利用率も確保できる。これらは、反射面４ｆｍと第二反射面５ｆｍとの境界を適切な位置に設定することで、α＜θを満たすαとθのどのような組合せにおいても成立する。
　なお、上述した境界角度Ａｂは、反射面４ｆｍでの入射角の最小値を第二反射面５ｆｍでの入射角の最小値以上に保つための境界であり、境界角度Ａｂよりも小さい角度に境界を設定すれば、反射面４ｆｍでの入射角の最小値は増大する。ただし、その場合はＰＤチップ４１でモニタできる光量が減少することになるので、重要度に応じて適宜境界を設定すればよい。
　一方、最小値はビーム中心Ｃｂと第二反射面５ｆｍのなす角の１３５°からの増分Δ５と同じ角度分大きくなるため、上記定義（γ＝４５－（α＋θ）／２）にこだわることなく、１３５°からの増分Δ５を、０を超える値に設定するようにしてもよい。ただし、その場合は、反射面４ｆｍに入射する境界角度Ａｂの位置は、αが１°大きくなれば、θから０．５°小さくなり、Δ５が１°大きくなれば、同じく１°小さくなり、ビーム中心Ｃｂの入射位置に近づいていく。つまり、Ａｂ＝θ－Δ５－α／２となる。
　上記のように第二反射部５を光学ミラーに比べて安価なＰＤサブマウント５２とＰＤチップ５１とで形成するようにしたので、低コストに半導体レーザ装置１を作成することが可能となる。さらには、第二反射部５もＬＤチップ３１からの光モニタとして用いれば、光出力を検知するためのモニタ電流を大きく取ることが可能である。
実施の形態２．
　上記実施の形態１においては、ＰＤチップを用いて第二反射部を形成する例について説明したが、これに限ることはない。本実施の形態２においては、屈折率の差を利用した反射部材を用いて第二反射部を形成する例について説明する。図４は実施の形態２にかかる半導体レーザ装置の構成について説明するためのものであり、実施の形態１の説明に用いた図１Ｂに対応する断面図である。なお、本実施の形態２および後述する実施の形態３にかかる半導体レーザ装置において、第二反射部以外の構成については、実施の形態１で説明したのと同様であり、実施の形態１で用いた図２と図３を援用するとともに、同様な部分についての説明は省略する。
　実施の形態２にかかる半導体レーザ装置１は、図４に示すように、実施の形態１で説明したＰＤチップ５１とＰＤサブマウント５２に代え、屈折率の差を利用した反射部材５３を傾斜台２ｍｃに実装することで、第二反射部５を形成したものである。この場合も、必要なレーザ光の一部をＰＤチップ４１に取り込むことが可能である。また、反射部材５３はレーザ光を反射できれば良く、プリズムミラーでも良い。一方、表面に高反射膜を形成した、いわゆるミラー部品の場合は、後述する実施の形態３のように、第二反射面５ｆｍでの入射角の最小値を考慮せず角度設定が可能となる。
　なお、本実施の形態２にかかる半導体レーザ装置１においては、第二反射部５に光強度を測定する機能がないため、反射面４ｆｍに入射するレーザ光の割合、つまり境界の設定が重要となる。そのため、例えば、γ＝４５－（α＋θ）／２と定義することで、境界角度Ａｂがビーム中心Ｃｂからステム２側に向かうθ／２の位置に固定され、モニタ可能な出射範囲が確定し、安定した光強度のモニタ、つまり制御が可能となる。
　なお、反射部材５３の方を傾斜台２ｍｂに、ＰＤチップ４１を傾斜台２ｍｃ側に設置するようにしてもよいが、その場合も、境界角度Ａｂを適切に定め、モニタ可能な出射範囲を設定することが望ましい。
　本実施の形態２にかかる半導体レーザ装置１においても、実施の形態１と同様に、入射角の差を縮めることで反射率の分布を抑え、レーザ光の強度分布が揃い、高い通信品質を維持できる。
実施の形態３．
　上記実施の形態１または２においては、傾斜台にＰＤチップあるいは反射部材を実装することで第二反射部を形成する例について説明したが、これに限ることはない。本実施の形態３においては、傾斜台自体を鏡面化して第二反射部を形成する例について説明する。図５は実施の形態３にかかる半導体レーザ装置の構成について説明するためのものであり、実施の形態１の説明に用いた図１Ｂに対応する断面図である。
　実施の形態３にかかる半導体レーザ装置１は、図５に示すように、実施の形態１で説明したＰＤチップ５１とＰＤサブマウント５２に代え、傾斜台２ｍｃの表面を鏡面化し、第二反射部５を形成したものである。この場合も、必要なレーザ光の一部をＰＤチップ４１に取り込むことが可能である。さらに、傾斜台２ｍｃは、その表面（第二反射面５ｆｍ）が反射面４ｆｍに連なるよう、実施の形態１または２と比べて、実装面２ｆｔからの突出量を大きくし、傾斜台２ｍｂよりも突出させている。
　鏡面化は、ステム２の表面に施す金メッキをプレスするなどの工程で形成しても良いし、その他の金属反射膜を形成しても良い。ＰＤチップ４１の表面での反射率は図２で示した通り７０％以上となる一方、ステム２の表面での反射率は１００％を実現することができる。また、この構造は、実施の形態１および２のように、第二反射部５として、ＰＤチップ５１とＰＤサブマウント５２、あるいは反射部材５３を用いる必要がないため、低コスト化が実現できる。また、反射面４ｆｍを形成するＰＤサブマウント４２とＰＤチップ４１は、製造工程において、傾斜台２ｍｃの壁面に突き当てて位置決めできるので、ＰＤサブマウント４２とＰＤチップ４１の位置決めが容易になり、生産性が向上する。
　なお、本実施の形態３においても、実施の形態２と同様、第二反射部５に光強度を測定する機能がないため、反射面４ｆｍに入射するレーザ光の割合、つまり境界角度Ａｂの設定が重要となる。そのため、例えば、γ＝４５－（α＋θ）／２と定義することで、境界角度Ａｂがビーム中心Ｃｂからステム２側に向かうθ／２の位置に固定され、モニタ可能な出射範囲が確定し、安定した光強度のモニタ、つまり制御が可能となる。
　一方、上述したように、鏡面化した第二反射面５ｆｍでの反射率は１００％を実現できるため、反射面４ｆｍでの入射角の最大値を下げる必要はなく、最小値を上げること、および入射するビーム範囲のみに注力すればよい。そして、第二反射面５ｆｍにおいては、入射角の分布を考慮する必要はなく、レーザ光のビーム中心Ｃｂから角度θ下方に向かう端部を、発光点３ｓからの垂線の足ｆｐ５よりも上方に位置することのみを条件とすればよい。
　本実施の形態３にかかる半導体レーザ装置１においても、実施の形態１、２と同様に、入射角の差を縮めることで反射率の分布を抑え、レーザ光の強度分布が揃い、高い通信品質を維持できる。
実施の形態４．
　上記実施の形態１～３においては、実装面に垂直でビーム中心を含む面における反射面の配置例について説明したが、本実施の形態４では、実装面上での反射面の配置例について説明する。図６は実施の形態４にかかる半導体レーザ装置の構成について説明するためのものであり、半導体レーザ装置をレンズ側から見た平面図（図６Ａ）と、図６ＡのＢ－Ｂ線により切断した、半導体レーザ装置の実装面に垂直な断面図（図６Ｂ）である。なお、実装面に垂直でビーム中心を含む面における反射面の配置については、実施の形態１の例を基に記載し、実施の形態１で用いた図２と図３を援用するとともに、同様な部分についての説明は省略する。
　実施の形態４にかかる半導体レーザ装置１は、図６に示すように、ステム２の実装面２ｆｔに平行な面において、反射部４と第二反射部５とを右反射部４－Ｒと、左反射部４－Ｌのように、ビーム中心Ｃｂを挟むように左右に分けて配置したものである。そして、右反射面４ｆｍ－Ｒと右第二反射面５ｆｍ－Ｒに対して、左反射面４ｆｍ－Ｌと左第二反射面５ｆｍ－Ｌは、ビーム中心Ｃｂを含む実装面２ｆｔに垂直な面を対称面として対称配置し、かつ、対称面から離れるほど上方に向かうように傾斜している。
　つまり、反射面４ｆｍ、第二反射面５ｆｍは、実施の形態１から３で説明した、ビーム中心Ｃｂを含む実装面２ｆｔに対する垂直な面における、傾きαと傾きβに加え、ビーム中心Ｃｂに垂直な面においても、ビーム中心から離れるほど上方になるように傾斜している。その結果、ＬＤチップ３１の前端面３ｆｅに対向する側から見たときに、図６Ｂに示すように、反射面４ｆｍは、描画されない第二反射面５ｆｍと同様、Ｖ字型をなす。
　このように、反射面４ｆｍ、第二反射面５ｆｍをＶ字型に形成することで、半導体レーザ光源３から入射した後の実装面２ｆｔに平行な面（図６における上下方向）におけるレーザ光の拡がりを抑制することができる。その結果、レンズ６に入るレーザ光が多くなり、光出力の低下を抑制できる。
　なお、図６では、説明を簡略化するため、実施の形態２で説明した反射部材５３に対応する描画を行っているが、これに限ることはなく、第二反射部５については、実施の形態１あるいは実施の形態３で説明した態様であっても構わない。
　なお、本願は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組合せで実施の形態に適用可能である。したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
　例えば、出射口としてレンズ６を設けた例について説明したが、これに限ることはなく、光ファイバの端面に直接反射光を当てるようにしてもよく、ステム２の実装面２ｆｔに対向する出射口に向けて出射するようにすればよい。また、半導体レーザ光源３、反射部４、第二反射部５をそれぞれステム２の傾斜台２ｍａ～２ｍｃに設置する例を示したが、これに限ることはない。ビーム中心Ｃｂと反射面４ｆｍ、および第二反射面５ｆｍの実装面２ｆｔに対する幾何学的な関係が成立すれば、別部材に取り付けられていてもよい。
　以上のように、各実施の形態にかかる半導体レーザ装置１によれば、出射口（例えば、レンズ６）に対して間隔をあけて実装面２ｆｔを対向配置したステム２、ビーム中心Ｃｂが実装面２ｆｔに向かう成分を有するように設置した半導体レーザ光源３、半導体レーザ光源３から入射したレーザ光を出射口（レンズ６）に向けて反射させる反射面４ｆｍ、および反射面４ｆｍの半導体レーザ光源３に近い方の端部に連なり、半導体レーザ光源３から入射したレーザ光を出射口（レンズ６）に向けて反射させる第二反射面５ｆｍ、を備え、反射面４ｆｍおよび第二反射面５ｆｍのうちの一方は、レーザ光の光量を測定するフォトダイオード（ＰＤチップ４１）に形成された誘電体多層膜で構成し、実装面２ｆｔに垂直かつビーム中心Ｃｂを含む面内における、実装面２ｆｔ（方向Ｄ２）に対するビーム中心Ｃｂの傾きをαとすると、４５°からαよりも小さい値を差し引いた値に反射面４ｆｍの傾きβを設定し、４５°からαよりも大きな値を差し引いた値に第二反射面５ｆｍの傾きγを設定した。そのため、入射角の最大値が小さくなるとともに、入射角の最小値も大きくなるため、反射率の分布が小さくなり、通信品質の劣化と光出力の低下を抑制できる半導体レーザ装置１を得ることができる。
　とくに、反射面４ｆｍと第二反射面５ｆｍの境界（境界角度Ａｂ）を、反射面４ｆｍに半導体レーザ光源３の発光点３ｓから引いた垂線の足よりも半導体レーザ光源３から遠い側に設定したので、反射面４ｆｍに入射したレーザ光をレンズ６に向けて確実に反射させることができる。
　傾きβを４５－α／２に設定し、レーザ光のビーム中心Ｃｂからの広がり角をθとすると、反射面４ｆｍと第二反射面５ｆｍの境界を、ビーム中心Ｃｂに対する実装面２ｆｔに向けての傾き（境界角度Ａｂ）がθ＋γ＋α／２－４５となるビームが入射する位置に設定したので、反射面４ｆｍへの入射角の最小値と第二反射面５ｆｍへの入射角の最小値を揃え、入射角の差を確実に低減して、反射率の分布をさらに抑え、通信品質の劣化を確実に防止することができる。
　その際、傾きγを４５－（α＋θ）／２に設定すれば、ビーム中心Ｃｂよりレンズ６側に向かうビームと、ビーム中心Ｃｂからθ／２の広がりまでのビームを反射面４ｆｍに入射させることができ、ＰＤチップ４１に向かうビームの比率を保ち、ビーム光量を正確にモニタすることができる。とくに、反射面４ｆｍをＰＤチップ４１で形成すれば、ビームの広がりのうち、角度において３／４の範囲の光をＰＤチップ４１でモニタすることができる。
　その際、反射面４ｆｍおよび第二反射面５ｆｍのうちの他方も、フォトダイオード（ＰＤチップ４１、ＰＤチップ５１）に形成された誘電体多層膜で構成している場合、ＰＤチップ４１とＰＤチップ５１で、ビームの広がりの全領域をモニタすることができる。
　反射面４ｆｍおよび第二反射面５ｆｍのうちの他方（第二反射部５）を、屈折率の差を利用した反射部材５３で構成した場合、半導体製造プロセスと同様のプロセスで、安価に製造することができる。
　第二反射面５ｆｍを、ステム２の一部（傾斜台２ｍｃの斜面）を鏡面化して構成しているので、コスト低減が可能となる。さらには、反射面４ｆｍの入射角の最小値のみを気にすればよく、設計自由度が向上する。
　反射面４ｆｍと第二反射面５ｆｍそれぞれ（右反射面４ｆｍ－Ｒおよび左反射面４ｆｍ－Ｌと、右第二反射面５ｆｍ－Ｒおよび左第二反射面５ｆｍ－Ｌ）を、実装面２ｆｔに垂直、かつビーム中心Ｃｂを含む面を対称面として対称配置し、かつ、対称面から遠ざかるにつれ、実装面２ｆｔから離れるように傾斜をつけたので、半導体レーザ光源３から入射した後の実装面２ｆｔに平行な面におけるレーザ光の拡がりを抑制することができる。その結果、レンズ６を外れるレーザ光の割合を抑制し、光出力の低下を抑制できる。
　１：半導体レーザ装置、　２：ステム、　２ｆｔ：実装面、　３：半導体レーザ光源、　３ｆｅ：前端面、　３ｓ：発光点、　４：反射部、　４１：ＰＤチップ、　４ｆｍ：反射面、　５：第二反射部、　５１：ＰＤチップ、　５３：反射部材、　５ｆｍ：第二反射面、　６：レンズ、　Ａｂ：境界角度、　Ｃｂ：ビーム中心、　α：傾き、　β：傾き、　γ：傾き、　θ：広がり角。

Claims (8)

  1. 　出射口に対して間隔をあけて実装面を対向配置したステム、
    　ビーム中心が前記実装面に向かう成分を有するように設置した半導体レーザ光源、
    　前記半導体レーザ光源から入射したレーザ光を前記出射口に向けて反射させる反射面、および
    　前記反射面の前記半導体レーザ光源に近い方の端部に連なり、前記半導体レーザ光源から入射したレーザ光を前記出射口に向けて反射させる第二反射面、を備え、
    　前記反射面および前記第二反射面のうちの一方は、前記レーザ光の光量を測定するフォトダイオードに形成された誘電体多層膜で構成し、
    　前記実装面に垂直かつ前記ビーム中心を含む面内における、前記実装面に対する前記ビーム中心の傾きをαとすると、４５°からαよりも小さい値を差し引いた値に前記反射面の傾きβを設定し、４５°からαよりも大きな値を差し引いた値に前記第二反射面の傾きγを設定していることを特徴とする半導体レーザ装置。
  2. 　前記反射面と前記第二反射面の境界を、前記反射面に前記半導体レーザ光源の発光点から引いた垂線の足よりも前記半導体レーザ光源から遠い側に設定していることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
  3. 　前記傾きβを４５－α／２に設定し、前記レーザ光の前記ビーム中心からの広がり角をθとすると、
    　前記反射面と前記第二反射面の境界を、前記ビーム中心に対する前記実装面に向けての傾きＡｂがθ＋γ＋α／２－４５となるビームが入射する位置に設定していることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体レーザ装置。
  4. 　前記傾きγを４５－（α＋θ）／２に設定したことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ装置。
  5. 　前記反射面および前記第二反射面のうちの他方も、フォトダイオードに形成された誘電体多層膜で構成していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  6. 　前記反射面および前記第二反射面のうちの他方を、屈折率の差を利用した反射部材で構成していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  7. 　前記第二反射面を、前記ステムの一部を鏡面化して構成していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
  8. 　前記反射面と前記第二反射面それぞれを、前記実装面に垂直、かつ前記ビーム中心を含む面を対称面として対称配置し、かつ、前記対称面から遠ざかるにつれ、前記実装面から離れるように傾斜をつけたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
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