JPH03284893A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPH03284893A JPH03284893A JP8704990A JP8704990A JPH03284893A JP H03284893 A JPH03284893 A JP H03284893A JP 8704990 A JP8704990 A JP 8704990A JP 8704990 A JP8704990 A JP 8704990A JP H03284893 A JPH03284893 A JP H03284893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting element
- optical system
- light emitting
- light
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、温度変化に関係なく光学特性を安定に保つ構
成の半導体発光装置に関する。
成の半導体発光装置に関する。
〈従来技術〉
従来からの半導体発光装置を、第４図に示して説明する
。図中、１は導電性材料で形成された円板状のステム（
基台）、２はステム１の表面中央に形成された長方形状
の凸部、３は凸部２の側面にヒートシンク４を介して実
装された半導体レーザなどの発光素子、５は発光素子３
の出射光の出力をモニタして当該発光素子３の出力制御
を行うためのモニタ用受光素子、６は前記各素子３．５
を覆うようステム１に取り付けられたキャンプ、７ａ〜
７ｃは入出力用の信号端子およびアース端子である。
。図中、１は導電性材料で形成された円板状のステム（
基台）、２はステム１の表面中央に形成された長方形状
の凸部、３は凸部２の側面にヒートシンク４を介して実
装された半導体レーザなどの発光素子、５は発光素子３
の出射光の出力をモニタして当該発光素子３の出力制御
を行うためのモニタ用受光素子、６は前記各素子３．５
を覆うようステム１に取り付けられたキャンプ、７ａ〜
７ｃは入出力用の信号端子およびアース端子である。
なお、二つの信号端子７ａ、７ｂは、ステム１に対して
絶縁状態に貫通装着され、それぞれ発光素子３とモニタ
用受光素子５にリード＆ｌ！８．８を介して電気的に接
続されている一方、アース端子７Ｃはステム１に対して
電気的に接続するよう植設され、前記発光素子３および
モニタ用受光素子５にステム１を介して接続されている
。
絶縁状態に貫通装着され、それぞれ発光素子３とモニタ
用受光素子５にリード＆ｌ！８．８を介して電気的に接
続されている一方、アース端子７Ｃはステム１に対して
電気的に接続するよう植設され、前記発光素子３および
モニタ用受光素子５にステム１を介して接続されている
。
この従来の半導体発光装置では、出射光が拡散するもの
であるため、光ピツクアンプや光センサなどとして使用
する場合には、光の回折を利用して光を集束したりコリ
メートしたりするための光学系と組み合わせられる。
であるため、光ピツクアンプや光センサなどとして使用
する場合には、光の回折を利用して光を集束したりコリ
メートしたりするための光学系と組み合わせられる。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、上記従来例の半導体発光装置では、次のよう
な不都合があり、改良の余地がある。
な不都合があり、改良の余地がある。
すなわち、発光素子３は、温度変化に伴い発光波長が変
化する特性を有しているが、この発光素子３の発光波長
が変化すると、光学系を通過した光の回折角度が変わっ
てしまい、光学系の焦点距離を狂わせるなど光学特性が
低下する。
化する特性を有しているが、この発光素子３の発光波長
が変化すると、光学系を通過した光の回折角度が変わっ
てしまい、光学系の焦点距離を狂わせるなど光学特性が
低下する。
なお、環境温度が上がると、発光素子３の発光波長が長
くなって光学系の焦点距離が短くなる一方、環境温度が
下がると、発光素子３の発光波長が短くなって光学系の
焦点距離が長くなることが判っている。
くなって光学系の焦点距離が短くなる一方、環境温度が
下がると、発光素子３の発光波長が短くなって光学系の
焦点距離が長くなることが判っている。
このように発光波長の変化に伴い焦点距離が変化すると
、光ピンクアンプや光センサなどとしては検出精度が低
下することになる。
、光ピンクアンプや光センサなどとしては検出精度が低
下することになる。
〈発明の目的〉
本発明は、このような事情に鑑みて創案されたもので、
温度変化に伴う上記不都合の発生を防止することを目的
としている。
温度変化に伴う上記不都合の発生を防止することを目的
としている。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。
な構成をとる。
本発明の半導体発光装置は、発光素子をパッケージ化し
てなるものであって、前記発光素子は、基台の表面に備
える凸部に、導電性を有する中間部材を介して電気的に
接続される状態に実装されており、かつ、前記中間部材
は、温度変化に応じて前記凸部に対する発光素子の位置
を当該発光素子の光軸方向に変位させるものであること
に特徴を有する。
てなるものであって、前記発光素子は、基台の表面に備
える凸部に、導電性を有する中間部材を介して電気的に
接続される状態に実装されており、かつ、前記中間部材
は、温度変化に応じて前記凸部に対する発光素子の位置
を当該発光素子の光軸方向に変位させるものであること
に特徴を有する。
前述の中間部材は、基台凸部に対して固定される本体部
と、基台凸部に対して非固定でかつ発光素子が搭載され
る可動部と、該本体部と可動部とを連結しかつ温度変化
に応じて収縮して前記発光素子の光軸方向に沿って前記
可動部を進退変位させる連結部とを備えたものが好まし
い。
と、基台凸部に対して非固定でかつ発光素子が搭載され
る可動部と、該本体部と可動部とを連結しかつ温度変化
に応じて収縮して前記発光素子の光軸方向に沿って前記
可動部を進退変位させる連結部とを備えたものが好まし
い。
〈作用〉
すなわち、環境温度が変化すると、それに応して発光素
子の発光波長が変化するのは避けられないので、本発明
では温度変化に応して中間部材の収縮を促して発光素子
の光学系に対する相対離間距離を変化させることにした
。つまり、発光素子と光学系との相対離間距離を、温度
変化に伴う発光素子の波長変化を考慮して可変させるこ
とによって、発光素子の波長変化に伴う悪影響を除去し
て、光学特性を安定に保つようにしている。
子の発光波長が変化するのは避けられないので、本発明
では温度変化に応して中間部材の収縮を促して発光素子
の光学系に対する相対離間距離を変化させることにした
。つまり、発光素子と光学系との相対離間距離を、温度
変化に伴う発光素子の波長変化を考慮して可変させるこ
とによって、発光素子の波長変化に伴う悪影響を除去し
て、光学特性を安定に保つようにしている。
、〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図および第２図は本発明の第１実施例を示している
。同図において、従来例の第４図に示す部品１部分と同
一のものに同し符号を付し、その説明を省略する。
。同図において、従来例の第４図に示す部品１部分と同
一のものに同し符号を付し、その説明を省略する。
本実施例において従来例と異なる構成は、ヒートシンク
４である。このヒートシンク４は、平面的に見てコ字形
に形成された本体部４ａと、平面的に見て長方形に形成
された可動部４ｂと、本体部４ａと可動部４ｂとを連結
する平面視はぼへの字形の一対の連結部４Ｃとを備えた
形状であり、例えば単結晶シリコンなどをエツチング処
理して製作されたものである。前述の本体部４ａはステ
ム１の凸部２に固着されている。また、可動部４ｂの上
面には発光素子３が搭載されるようになっていて、この
可動部４ｂは凸部２上で発光素子３の光軸方向に沿って
進退変位可能に非固定となっている。
４である。このヒートシンク４は、平面的に見てコ字形
に形成された本体部４ａと、平面的に見て長方形に形成
された可動部４ｂと、本体部４ａと可動部４ｂとを連結
する平面視はぼへの字形の一対の連結部４Ｃとを備えた
形状であり、例えば単結晶シリコンなどをエツチング処
理して製作されたものである。前述の本体部４ａはステ
ム１の凸部２に固着されている。また、可動部４ｂの上
面には発光素子３が搭載されるようになっていて、この
可動部４ｂは凸部２上で発光素子３の光軸方向に沿って
進退変位可能に非固定となっている。
以上に説明したヒートシンク４は、請求項に記載の中間
部材に相当するものであって、環境温度が変化すると、
連結部４Ｃが収縮するために、凸進退変位するようにな
っている。具体的に、温度が上がった場合には、可動部
４ｂが第２図の矢印Ｙ側に移動して光学系との相対離間
距離を小さくする一方、温度が下がった場合には可動部
４ｂが第２図の矢印Ｙ′側に移動して光学系との相対離
間距離を大きくするようになる。つまり、温度が上がる
と、発光素子３の波長が長くなって光学系の焦点距離が
短くなるけれども、ヒートシンク４の上記動作によって
発光素子３を光学系寄りに近づけるので、発光素子３が
光学系の焦点位置に位置することになる。また、温度が
下がると、発光素子３の波長が短くなって光学系の焦点
距離が長くなるけれども、発光素子３を光学系から遠ざ
けるので、発光素子３が光学系の焦点位置に位置するこ
とになる。
部材に相当するものであって、環境温度が変化すると、
連結部４Ｃが収縮するために、凸進退変位するようにな
っている。具体的に、温度が上がった場合には、可動部
４ｂが第２図の矢印Ｙ側に移動して光学系との相対離間
距離を小さくする一方、温度が下がった場合には可動部
４ｂが第２図の矢印Ｙ′側に移動して光学系との相対離
間距離を大きくするようになる。つまり、温度が上がる
と、発光素子３の波長が長くなって光学系の焦点距離が
短くなるけれども、ヒートシンク４の上記動作によって
発光素子３を光学系寄りに近づけるので、発光素子３が
光学系の焦点位置に位置することになる。また、温度が
下がると、発光素子３の波長が短くなって光学系の焦点
距離が長くなるけれども、発光素子３を光学系から遠ざ
けるので、発光素子３が光学系の焦点位置に位置するこ
とになる。
ところで、上記実施例構造において、温度変化による可
動部４ｂの変位量ΔＸは、次式によって求めることがで
きる。
動部４ｂの変位量ΔＸは、次式によって求めることがで
きる。
ＡＸ＝ −１−（了１１−１１ 、、 ・■
ｌθＩ ＝ｐθ×α×Δｔ １：本体部４ａと可動部４ｂとの間の離間幅θ：連結部
４Ｃの本体部４ａに対する傾斜角度ｌθ：平常時の連結
部４Ｃの長さ ！θ′ ：温度変化時の連結部４ｃの長さα：連結部４
Ｃの素材の熱膨張係数 Δｔ：温度変化量 つまり、温度変化に伴い発光素子３の発光波長が変化す
ることによってマイクロフレネルレンズ９などの光学系
の焦点距離が変化しても、発光素子３の凸部２上におけ
る位置を０式に基づいて適宜に変位させてやれば、光学
系の焦点距離の変化を除去することができるので、温度
変化に関係なく発光素子３からの出射光を一定に保つこ
とができる。
ｌθＩ ＝ｐθ×α×Δｔ １：本体部４ａと可動部４ｂとの間の離間幅θ：連結部
４Ｃの本体部４ａに対する傾斜角度ｌθ：平常時の連結
部４Ｃの長さ ！θ′ ：温度変化時の連結部４ｃの長さα：連結部４
Ｃの素材の熱膨張係数 Δｔ：温度変化量 つまり、温度変化に伴い発光素子３の発光波長が変化す
ることによってマイクロフレネルレンズ９などの光学系
の焦点距離が変化しても、発光素子３の凸部２上におけ
る位置を０式に基づいて適宜に変位させてやれば、光学
系の焦点距離の変化を除去することができるので、温度
変化に関係なく発光素子３からの出射光を一定に保つこ
とができる。
今、仮に、発光素子３として０．２５ｎｍ／Ｙ：の温度
係数を持つとともに７８０ｎｍの発光波長（λ）を持つ
半導体レーザを用い、光学系として焦点路１ｍ （ｆ）
２ｍｍ、開口数（Ｎ、Ａ、）０゜３３であるマイクロフ
レネルレンズを用いた場合において、±４０℃の温度変
化があると、波長変化Δλは前記温度係数から±ｌＱｎ
ｍとなり、焦点距離変化量Δｆは（（Δλ＋λ）×ｆ）
に基づき±２６μｍとなることが判る。そこで、±４０
℃の温度変化を想定した場合、可動部４ｂの変位量を±
２６μｍとするように、０式の各パラメータを決定すれ
ばよい。
係数を持つとともに７８０ｎｍの発光波長（λ）を持つ
半導体レーザを用い、光学系として焦点路１ｍ （ｆ）
２ｍｍ、開口数（Ｎ、Ａ、）０゜３３であるマイクロフ
レネルレンズを用いた場合において、±４０℃の温度変
化があると、波長変化Δλは前記温度係数から±ｌＱｎ
ｍとなり、焦点距離変化量Δｆは（（Δλ＋λ）×ｆ）
に基づき±２６μｍとなることが判る。そこで、±４０
℃の温度変化を想定した場合、可動部４ｂの変位量を±
２６μｍとするように、０式の各パラメータを決定すれ
ばよい。
なお、上記実施例において、ヒートシンク４の形状につ
いては特に限定されない。また、ヒートシンク４と凸部
２との間に上記でのヒートシンク４の熱収縮機能を果た
す部材を設けるようにしたものも本発明に含む。さらに
、本発明は上述した構造の半導体発光装置以外のものに
も通用できることは言うまでもない。例えば、第３図に
示すように、キャンプ６の光放出窓に透明板の代わりに
マイクロフレネルレンズ９を取り付けて、発光素子３と
マイクロフレネルレンズ９ （光学系）とを一体にパフ
ケージした構造が考えられる。
いては特に限定されない。また、ヒートシンク４と凸部
２との間に上記でのヒートシンク４の熱収縮機能を果た
す部材を設けるようにしたものも本発明に含む。さらに
、本発明は上述した構造の半導体発光装置以外のものに
も通用できることは言うまでもない。例えば、第３図に
示すように、キャンプ６の光放出窓に透明板の代わりに
マイクロフレネルレンズ９を取り付けて、発光素子３と
マイクロフレネルレンズ９ （光学系）とを一体にパフ
ケージした構造が考えられる。
〈発明の効果〉
以上のことから、本発明によれば、温度変化に伴い発光
素子の波長が変化して光学系の焦点距離が狂ったとして
も、中間部材でもって発光素子の光学系に対する相対離
間距離を可変させることによって、前記光学系の焦点距
離の狂いを除去することができるので、温度変化に関係
なく発光素子からの出射光を一定に保つことができるよ
うになる。したがって、本発明の半導体発光装置を光ビ
７クアノプや光センサなどに利用する場合において、検
出精度の高いものとすることができる。
素子の波長が変化して光学系の焦点距離が狂ったとして
も、中間部材でもって発光素子の光学系に対する相対離
間距離を可変させることによって、前記光学系の焦点距
離の狂いを除去することができるので、温度変化に関係
なく発光素子からの出射光を一定に保つことができるよ
うになる。したがって、本発明の半導体発光装置を光ビ
７クアノプや光センサなどに利用する場合において、検
出精度の高いものとすることができる。
第１図および第２図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は半導体発光装置の縦断面図、第２図はヒートシンク
の拡大図である。第３図は本発明第２実施例に係る半導
体発光装置の縦断面図である。 また、第４図は従来例に係る半導体発光装置の縦断面図
である。 １・・・ステム（基台） ２・・・凸部３・・・発光素
子 ４・・・ヒートシンク（中間部材）４ａ・・
・本体部 ４ｂ・・・可動部４Ｃ・・・連結部
図は半導体発光装置の縦断面図、第２図はヒートシンク
の拡大図である。第３図は本発明第２実施例に係る半導
体発光装置の縦断面図である。 また、第４図は従来例に係る半導体発光装置の縦断面図
である。 １・・・ステム（基台） ２・・・凸部３・・・発光素
子 ４・・・ヒートシンク（中間部材）４ａ・・
・本体部 ４ｂ・・・可動部４Ｃ・・・連結部
Claims (2)
- （１）発光素子をパッケージ化してなる半導体発光装置
であって、 前記発光素子は、基台の表面に備える凸部に、導電性を
有する中間部材を介して電気的に接続される状態に実装
されており、かつ、前記中間部材は、温度変化に応じて
前記凸部に対する発光素子の位置を当該発光素子の光軸
方向に変位させるものであることを特徴とする半導体発
光装置。 - （２）請求項（１）の中間部材は、基台凸部に対して固
定される本体部と、基台凸部に対して非固定でかつ発光
素子が搭載される可動部と、該本体部と可動部とを連結
しかつ温度変化に応じて収縮して前記発光素子の光軸方
向に沿って前記可動部を進退変位させる連結部とを備え
ていることを特徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8704990A JPH03284893A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8704990A JPH03284893A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03284893A true JPH03284893A (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=13904088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8704990A Pending JPH03284893A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03284893A (ja) |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8704990A patent/JPH03284893A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4167744A (en) | Electroluminescent semiconductor device having optical fiber window | |
| JPH07286809A (ja) | 光学材料分析に用いる表面ミクロ機械加工技術によって製造される電気同調可能型ファブリ・ペロ干渉計 | |
| KR840006578A (ko) | 반도체 레이저 장치 | |
| US5982009A (en) | Integrated device of cantilever and light source | |
| JPS58145169A (ja) | 光半導体装置 | |
| EP1173907A1 (en) | Semiconductor diode lasers with thermal sensor control of the active region temperature | |
| JPH07306367A (ja) | 可変光学面、可変光学面ユニット、光スキャニングシステム及び集光点位置可動光学システム | |
| JPS625677A (ja) | 周波数安定化半導体レ−ザ−素子 | |
| JPS62109385A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH03284893A (ja) | 半導体発光装置 | |
| CN114814290A (zh) | 一种三轴闭环加速度传感器及其监测系统和方法 | |
| JP2006324524A (ja) | 発光モジュール | |
| JPH06105819B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| JPS63111682A (ja) | 光半導体素子用サブマウント | |
| JP4588544B2 (ja) | 光学式測距センサ | |
| US6665330B1 (en) | Semiconductor device having a semiconductor ring laser with a circularly formed ridge optical waveguide | |
| JPS5821436B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| JPH0460506A (ja) | 光モジュール | |
| JP2986242B2 (ja) | 温度制御装置付き半導体レーザ | |
| JP7703132B1 (ja) | 光モジュール | |
| JPS5925284A (ja) | 光半導体装置 | |
| JPS63308991A (ja) | 半導体レ−ザ用ヒ−トシンク | |
| JPS63224383A (ja) | 半導体レ−ザ光源 | |
| KR19980065177A (ko) | 캔틸레버와 광원의 집적소자 및 그 제조방법 | |
| CN119481941A (zh) | 一种微集成温控加温半导体激光二极管及其制作方法 |