JPH04111380A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JPH04111380A
JPH04111380A JP2229609A JP22960990A JPH04111380A JP H04111380 A JPH04111380 A JP H04111380A JP 2229609 A JP2229609 A JP 2229609A JP 22960990 A JP22960990 A JP 22960990A JP H04111380 A JPH04111380 A JP H04111380A
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JP
Japan
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semiconductor laser
light
emitting points
light emitting
microprisms
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Pending
Application number
JP2229609A
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English (en)
Inventor
Kazushi Mori
和思 森
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04111380A publication Critical patent/JPH04111380A/ja
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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01S5/0225Out-coupling of light
    • H01S5/02255Out-coupling of light using beam deflecting elements
    • HELECTRICITY
    • 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
    • H01S5/02326Arrangements for relative positioning of laser diodes and optical components, e.g. grooves in the mount to fix optical fibres or lenses
    • 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
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は半導体レーザ装置に関し、特に物体の微小変位
を検出するセンサの光源に適する。
(ロ)従来の技術 半導体レーザを用いて物体の微小変位を検出する方法の
一つに、2つ以上の発光点を光軸方向にずらした構造の
マルチビーム半導体レーザ素子を用いる方法があり、例
えば゛89年秋季応用物理学会予稿集、975頁、 3
0a−PB−11に開示されている。
第3図に斯る方法を用いた微小変位検出用の半導体レー
ザ装置を示す。
図において、(10a)(10b)は半導体レーザチッ
プ、(11)(11)は各半導体レーザチップ(10a
)(10b)に電流を供給する電極、(12)はSiか
らなるサブマウントで、半導体レーザチップ(]0a)
(Job)は、各々の発光点(13a)(13b)がレ
ーザ光(14a)(14b)の光軸方向にずれるように
サブマウント(12)上に配置される。(15a)(1
5b)は夫々半導体レーザチップ(10a)(10b)
の後方光を受光する受光素子、(16)は半導体レーザ
チップ(10a)(10b)のレーザ光(14a)(1
4b)を集光する単一のレンズである。
而して、半導体レーザチップ(10a)(10b)から
出射されるレーザ光(14a)(14b)がレンズ(1
6)で集光されると、発光点(13a)(13b)の光
軸方向のずれに対応して各レーザ光(14a)(14b
)の焦点(17a)(17b)は光軸方向にずれること
となる。ここで、焦点(17a)(17b)の付近で光
軸方向(図中矢印の方向)に反射面(18)を移動させ
ると、この反射面(18)で反射されたレーザ光(14
a)(14b)は再びレンズ(16)で集光され、夫々
のレーザ光(14a)(14b)を出射した半導体レー
ザチップ(10a)(10b)に入射する。この入射光
の光量に応じて半導体レーザチップ(10a)(10b
)の出力は変動し、反射面(18)が一方の焦点に一致
したとき、その焦点に対応する半導体レーザチップの出
力は最大となる。即ち、各半導体レーザチップ(10a
)(10b)の後方光をモニタする受光素子(15a)
(15b)の出力P a、 P bは、第4図に示すよ
うに、反射面が焦点に一致したときに最大となるガウス
分布型の変化を生じる。そして、これらの出力の差Pa
−Pbをとると、同じく第4図に示すように、所謂S曲
線が得られる。従って、この出力差Pa−Pbを測定す
ることによって、反射面(18)が焦点(17a)(1
7b)の間に存在する範囲内で、焦点(17a)(17
b)の中間位置に対する反射面(18)のずれ量又は変
位量を検出することができる。
この方法においては、変位検出装置の小型化が図れ、光
学系も簡単であるという点で優れている。しかし、第3
図の装置では、各半導体レーザチップ(la)(lb)
の発光点(5a)(5b)を光軸方向にずらす必要があ
り、直接チップで調整しなければならない。ところが、
半導体レーザチップ(la)(lb)の結晶は壊れ易く
、共振器端面にキズがついたり、pn接合が短絡したり
するため、その取扱は難しい。このため、チップ間の光
軸合わせや発光点のずれ量の調整は煩雑となり、正確な
組立ては困難であった。
そこで、半導体レーザチップとして、1つのチップに2
つのレーザ共振器を持つモノリシック型のものを用いた
場合、■一方のレーザ共振器の端面をエツチング除去し
て発光点をずらす、■第5図に示すように、各レーザ共
振器(20a)(20b)のレーザ光出射方向に厚さの
異なる透明板(21)を配置することによって、発光点
(22a)(22b)を等価的に光軸方向にずれた位置
(22’a)(22’b)に変換する方法が考えられる
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかし乍ら、■の方法では、エツチングにより形成した
共振器端面の平坦性が悪く、しきい値電流が大きく増加
するため実用的でない。また、■の方法では、透明板へ
の入射面側境界と出射面側境界で反射が起こるため、透
明板を透過する光が少なくなると共に、透明板による反
射光が半導体レーザチップに入射するため、本来検出す
べき変位の信号が正確に得られないといった問題が生じ
る。さらに、■の方法で30μmの位置ずれを形成する
には、屈折率1.5の透明板を用いた場合で透明板の厚
みの差Δを約90μmにする必要がある。
そして、このような大きな段差を有する平板を光の波長
以下の精度で形成することは技術的に困難であり、また
面積の異なる複数の平板を張り合わせて段差を形成する
ことは平板の接合面での反射が余分に増えることになる
ため好ましくない。
従って、本発明は、モノリシック型の半導体レーザチッ
プを用いた場合に、発光点のずれを容易に形成でき、且
つS/N比の良い信号が得られる微小変位検出用の半導
体レーザ装置を提供するものである。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、同一面上に複数の発光点を有し、各発光点か
ら同一方向にレーザ光を出射するモノリシック型の半導
体レーザチップと、上記各レーザ光の出射方向に配され
、これらのレーザ光を夫々同一方向に反射する反射鏡と
、を備え、上記反射鏡は夫々対応する発光点との距離が
異なるように配置されていることを特徴とする。
(ホ)作用 本発明によれば、反射鏡を夫々対応する発光点との距離
が興なるように配置し、半導体レーザチップから出射さ
れるレーザ光を反射鏡で反射させて出力することによっ
て、反射鏡で反射されたレーザ光の等価的な発光点がそ
の光軸方向にずれる。
(へ)実施例 第1図に本発明の一実施例を示す。
図において、(1)は2つのレーザ共振K (1a )
 (1b)が設けられたモノリシック型の半導体レーザ
チップで、その発光点(2a)(2b)は同一面上に存
在する。また、(3)は半導体レーザチップ(1)の活
性層、(4)(4)は各レーザ共振器(la)(lb)
に個別に電流を供給する電極である。(5)はSlから
なるサブマウントで、この上に半導体レーザチップ(1
)が載置固着される。
(6a)(6b)は各発光点(2a)(2b)から出射
されるレーザ光(7a)(7b)の進行方向に夫々対応
して配された反射鏡となるマイクロプリズムで、各レー
ザ光(7a)(7b)を直角方向に反射する。さらに、
マイクロプリズム(6a)(6b)は夫々対応する発光
点(2a)(2b)との距離が互いに異なるように光軸
方向にずれて配置される。また、斯るマイクロプリズム
(6a)(6b)の各反射面に金属を蒸着して、この面
を全反射面としても良い。
ここで、第1図では、マイクロプリズム(6a)(6b
)によって反射されたレーザ光(7a)(7b)の進行
方向に設けられる集光レンズ(第3図のレンズ(16)
に対応)、及び半導体レーザチップ(1)の後方光を検
出する受光素子(第3図の受光素子(15a)(15b
)に対応)を省略し図示していない。
而して、本実施例装置においては、マイクロプリズム(
6a)(6b)によって反射されたレーザ光(7a)(
7b)の等価的な発光点が、第1図(b)に示すように
、夫々(2’a)(2’b)となり、マイクロプリズム
(6a)(6b)の光軸方向のずれ量と同じだけずれ、
これによって第3図の装置と同様、物体の微小変位を検
出することができる。
本実施例装置では、等価的な発光点(2’a)(2’b
)の形成方法が、マイクロプリズム(6a)(6b)の
反射を利用するものであるので、レーザ光(7a)(7
b)を有効に利用することができ、且つマイクロプリズ
ム(6a)(6b)による反射によって半導体レーザチ
ップに帰還する光もないため、図示していない受光素子
からS/N比の良い信号が得られる。また、半導体レー
ザチップ(1)のような能動素子でないマイクロプリズ
ム(6a)(6b)においてはその取扱いが簡単である
ため、ずれ量を正確に調整することがきる。さらに、等
価的な発光点(2’a)(2’b)のずれ量がマイクロ
プリズム(6a)(6b)のずれ量と等しいので、等価
的な発光点(2’a)(2’b)のずれ量の調整が正確
且つ容易にでき、その設定範囲も広くとれるので、ずれ
量を容易に大きくすることができる。
第2図(a)は本発明の他の実施例を示し、本発明を光
デイスク用ピックアップの7オーカスエラー検出装置に
適用した例である。
図において、(1)は5つのレーザ共振器(1a)〜(
1e)が設けられたモノリシック型の半導体レーザチッ
プで、その発光点(2a)〜(2e)は同一面上に存在
する。また、(4)(4)・・・は各レーザ共振器(1
a)〜(1e)に個別に電流を供給する電極である。(
3)はSiからなるサブマウントで、この上に半導体レ
ーザチップ(1)が載置固着される。
(6a)(6b)(6c)は各発光点(2a)−(2e
)から出射されるレーザ光(7a)〜(7e)の進行方
向に夫々対応して配された反射鏡となるマイクロプリズ
ムで、各レーザ光(7a)〜(7e)を直角方向に反射
する。さらに、マイクロプリズム(6a) (6b) 
(6c)は夫々対応する発光点(2a)〜(2e)との
距離が互いに異なるように光軸方向にずれて配置される
斯る実施例において、各レーザ光(2a)〜(2e)は
、図示しない集光レンズによって、第2図(b)に示す
ように光ディスク(8)(図中紙面)上に集光される。
ここで、図中(9)(9)(9)は記録信号が書き込ま
れた信号トラックである。
而して、本実施例装置では、レーザ光(2a)(2b)
で、光ディスク(8)の変位、即ち7オーカスエラーが
検出され、レーザ光(2c)で記録信号が検出され、レ
ーザ光(2d)(2e)でトラッキングエラーが検出さ
れる。
以上、本実施例では反射鏡としてマイクロプリズムを用
いたが、これを平板ミラー等、他の反射板で構成しても
良いことは明らかである。
(ト)発明の効果 本発明によれば、反射鏡を夫々対応する発光点との距離
が異なるように配置し、半導体レーザチップから出射さ
れるレーザ光を反射鏡で反射させて出力することによっ
て、反射鏡で反射されたレーザ光の等価的な発光点をそ
の先軸方向にずらすことができる。即ち、取扱いの難し
い半導体レーザチップで直接発光点のずれを調整する必
要がなくなり、取扱いの容易な反射鏡を用いてずれ量を
調整することができる。また、等価的な発光点のずれ量
は反射鏡のずれ量と等しいので、等価的な発光点のずれ
量の調整が正確且つ容易にできる。さらに、本発明装置
では、反射鏡による反射光が直接半導体レーザチップに
戻らないため、受光素子からS/N比の良い微小変位信
号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明装置の一実施例を示す平面図、第
1図(b)はその側面図、第2図(a)は本発明装置の
他の実施例を示す平面図、第2図(b)は斯る実施例装
置から出力されるレーザ光の光デイスク面上での集光位
置を示す模式図、第3図は従来装置を示す平面図、第4
図は第3図の装置において反射板の位置と各出力値を示
す特性図、第511!jfrI1 図は他の従来装置を示す平面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同一面上に複数の発光点を有し、各発光点から同
    一方向にレーザ光を出射するモノリシック型の半導体レ
    ーザチップと、上記各レーザ光の出射方向に配され、こ
    れらのレーザ光を夫々同一方向に反射する反射鏡と、を
    備え、上記反射鏡は夫々対応する発光点との距離が異な
    るように配置されていることを特徴とする半導体レーザ
    装置。
JP2229609A 1990-08-30 1990-08-30 半導体レーザ装置 Pending JPH04111380A (ja)

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