JPH0519971Y2 - - Google Patents

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JPH0519971Y2
JPH0519971Y2 JP1985033198U JP3319885U JPH0519971Y2 JP H0519971 Y2 JPH0519971 Y2 JP H0519971Y2 JP 1985033198 U JP1985033198 U JP 1985033198U JP 3319885 U JP3319885 U JP 3319885U JP H0519971 Y2 JPH0519971 Y2 JP H0519971Y2
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【考案の詳細な説明】 本考案半導体レーザ装置を以下の順序で説明す
る。
[Detailed Description of the Invention] The semiconductor laser device of the present invention will be explained in the following order.

A 産業上の利用分野 B 考案の概要 C 背景技術[第5図、第6図] D 背景技術の問題点[第7図乃至第9図] E 問題点を解決するための手段 F 作用 G 実施例[第1図乃至第4図] a 第1の実施例[第1図] b 第2の実施例[第2図] c 第3の実施例[第3図] d 第4の実施例[第4図] H 考案の効果 (A 産業上の利用分野) 本考案半導体レーザ装置に関し、特に3ビーム
トラツキング方式の光学式記録装置、光学式再生
装置あるいは光学式記録再生装置を構成する光学
式ヘツドに光源として用いた場合に0次ビームの
光学式記録媒体に対するタンジエンシヤルスキユ
ー角の変化に対する依存性のないトラツキングエ
ラー信号を得ることができるようにすることので
きる新規な半導体レーザを提供しようとするもの
である。
A. Field of industrial application B. Outline of the invention C. Background art [Figures 5 and 6] D. Problems of the background technology [Figures 7 to 9] E. Means for solving the problems F. Effect G. Implementation Examples [Figs. 1 to 4] a First example [Fig. 1] b Second example [Fig. 2] c Third example [Fig. 3] d Fourth example [Fig. Figure 4] H Effects of the invention (A Field of industrial application) Regarding the semiconductor laser device of the present invention, especially the three-beam tracking type optical recording device, optical reproducing device, or optical recording/reproducing device constituting the optical recording/reproducing device. A novel semiconductor laser which, when used as a light source in a head, makes it possible to obtain a tracking error signal that is independent of changes in the tangential skew angle of the zero-order beam with respect to an optical recording medium. This is what we are trying to provide.

(B 考案の概要) 本考案は、ヒートシンクに半導体レーザチツプ
をボンデイングしてなり3ビームトラキング方式
の光学式記録装置、光学式再生装置あるいは光学
式記録再生装置の光学式ヘツドに光源として用い
られる半導体レーザ装置において、 0次ビームの光学式記録媒体に対するタンジエ
ンシヤルスキユー角の変化に対する依存性のない
トラツキングエラー信号を得ることができるよう
にするために、 ヒートシンク及び半導体レーザチツプのレーザ
ビーム出射側の端面の帰還ビーム入射部を、そこ
に入射される帰還ビームをレーザビーム出射方向
に反射し得ない面にすることにより、 帰還ビームによる干渉を防止し、延いては0次
ビームの記録媒体に対するタンジエンシヤルスキ
ユー角にトラツキングエラー信号が依存しないよ
うにしようとするものである。
(B Overview of the invention) The present invention is a semiconductor laser chip that is made by bonding a semiconductor laser chip to a heat sink and is used as a light source in a three-beam tracking optical recording device, optical reproducing device, or optical head of an optical recording and reproducing device. In a laser device, in order to obtain a tracking error signal that is independent of changes in the tangential skew angle of the zero-order beam with respect to the optical recording medium, a heat sink and a laser beam emitting side of the semiconductor laser chip are provided. By making the feedback beam incidence part of the end face of the laser beam a surface that cannot reflect the feedback beam incident therein in the laser beam emission direction, interference by the feedback beam can be prevented, and as a result, interference of the zero-order beam with respect to the recording medium can be prevented. This is intended to prevent the tracking error signal from depending on the tangential skew angle.

(C 背景技術)[第5図、第6図] 先ず、第5図に従つて、従来の半導体レーザを
光源とする光学式ヘツド及びトラツキング誤差検
出方法について説明する。
(C. Background Art) [FIGS. 5 and 6] First, referring to FIG. 5, a conventional optical head using a semiconductor laser as a light source and a tracking error detection method will be described.

1は半導体レーザ(レーザダイオード)で、こ
れのレーザビーム出射端面1A側より出射した断
面形状が楕円のレーザビームはコリメータレンズ
(不用の場合もある)2に入射せしめられて平行
ビームとされ、回折格子(グレーテイング)3に
入射せしめられる。該回折格子3より出射した0
次ビームL0及び±1次ビームL+1,L-1(尚+2次
以上、−2次以下のビームは無視する)は非偏光
ビームスプリツタ(ハーフーミラ)4を通過した
後、対物レンズ5により集束せしめられ、その集
束された0次ビームL0及び±1次ビームL+1,
L-1は光学式記録媒体(光磁気記録媒体も含む)
6の記録面に所定間隔(例えば10μm)を置いて
入射せしめられる。尚、上記ビームスプリツタ4
として非偏光ではなく偏光ビームスプリツタを用
いる場合にはその偏光ビームスプリツタと回折格
子3との間に1/4波長板を配置する必要がある。
Reference numeral 1 denotes a semiconductor laser (laser diode), and a laser beam with an elliptical cross section emitted from the laser beam emitting end face 1A side of this laser beam is made incident on a collimator lens (sometimes not needed) 2 to become a parallel beam, and is diffracted. The light is made incident on a grating 3. 0 emitted from the diffraction grating 3
The next beam L 0 and the ±1st order beams L +1 , L -1 (beams of +2nd order or higher and -2nd order or lower are ignored) pass through a non-polarizing beam splitter (half-mirror) 4, and then pass through an objective lens 5. The focused zero-order beam L 0 and ±first-order beam L +1 ,
L -1 is an optical recording medium (including magneto-optical recording medium)
The light is incident on the recording surface of No. 6 at a predetermined interval (for example, 10 μm). In addition, the beam splitter 4
When using a polarized beam splitter instead of non-polarized light, it is necessary to arrange a quarter-wave plate between the polarized beam splitter and the diffraction grating 3.

光学式記録媒体6で反射した0次ビームL0及
び±1次ビームL+1,L-1は対物レンズ5を通過
してビームスプリツタ4に入射せしめられ、その
一部はその入射面4aで反射して光検出器7に入
射せしめられる。この光検出器7は0次ビーム
L0及び±1次ビームL+1,L-1が各別に入射せし
められる3個の光検出部により構成される。そし
て、±1次ビームが入射せしめられる一対の光検
出部からの一対の光検出出力の差を検出すること
により、0次ビームL0の光学式記録媒体6の記
録面上でのトラツキング状態に応じたトラツキン
グ誤差信号を得るようにされる。又、0次ビーム
が入射せしめられる光検出部からは、再生信号、
フオーカスエラー信号等を得る。
The 0th-order beam L 0 and the ±1st-order beams L +1 and L -1 reflected by the optical recording medium 6 pass through the objective lens 5 and are made to enter the beam splitter 4, and a part of them is incident on the entrance surface 4a. The light is reflected by the light beam and is incident on the photodetector 7. This photodetector 7 is a zero-order beam
It is composed of three photodetectors into which L 0 and ±1st-order beams L +1 and L -1 are respectively incident. By detecting the difference between the pair of photodetection outputs from the pair of photodetectors into which the ±1st order beams are incident, the tracking state of the 0th order beam L0 on the recording surface of the optical recording medium 6 is determined. A corresponding tracking error signal is obtained. In addition, from the photodetector section into which the zero-order beam is incident, a reproduced signal,
Obtain focus error signal etc.

次に、半導体レーザの一例1について第6図に
従つて説明する。この半導体レーザ1はチツプ状
で通常一方の電極を兼ねた銅等からなるヒートシ
ンク8上に固着されている。半導体レーザ1の構
造を上層から下層の順で説明すると、1aは電極
層、1bはn型のGaAs層(基板層)、1cはn
型のGaAlAs(クラツド層)、1dはGaAlAs層
(活性層)、1eはP型のGaAs層(クラツト層)、
1fはP型のGaAs層である。そして、活性層1
d、特にその中央部から上述のレーザビームLが
出射する。この半導体レーザ1のレーザビーム出
射端面(劈開面)1Aを正面とすると、その幅が
100〜300μm、高さ(厚さ)が80〜100μm、奥行
が200〜300μmである。活性層1dのヒートシン
ク8の上面からの高さは数μmである。
Next, an example 1 of the semiconductor laser will be explained with reference to FIG. 6. This semiconductor laser 1 is chip-shaped and is usually fixed on a heat sink 8 made of copper or the like which also serves as one electrode. The structure of the semiconductor laser 1 will be explained from top layer to bottom layer. 1a is an electrode layer, 1b is an n-type GaAs layer (substrate layer), and 1c is an n-type GaAs layer (substrate layer).
1d is a GaAlAs layer (active layer), 1e is a P-type GaAs layer (cladding layer),
1f is a P-type GaAs layer. And active layer 1
d, the above-mentioned laser beam L is emitted especially from the central part. If the laser beam emitting end face (cleavage plane) 1A of this semiconductor laser 1 is the front, its width is
The thickness is 100 to 300 μm, the height (thickness) is 80 to 100 μm, and the depth is 200 to 300 μm. The height of the active layer 1d from the top surface of the heat sink 8 is several μm.

(D 背景技術の問題点)[第7図乃至第9図] ところで、0次ビームL0の光学式記録媒体6
の記録面に対するタンジエンシヤルスキユー角が
変化すると、トラツキングエラー信号もそれに応
じて周期的に変化し、正確にトラツキングエラー
を検出することができなかつた。
(D Problems in Background Art) [Figures 7 to 9] By the way, the optical recording medium 6 of the zero-order beam L 0
When the tangential skew angle with respect to the recording surface changes, the tracking error signal also changes periodically, making it impossible to accurately detect the tracking error.

そこで、その原因を探究したところ、次のこと
が判明した。光学式記録媒体6で反射した0次ビ
ームL0及び±1次ビームL+1,L-1は対物レンズ
5を通過した後、ビームスプリツタ4の反射面4
aで反射するのみならず、ビームスプリツタ4を
通過し、回折格子3に入射する。すると、入射し
た各ビームに対応して0次ビーム及び±1次ビー
ムが発生し、コリメータレンズ2を通過して半導
体レーザ1に向う。この半導体レーザ1に向うビ
ームのビーム量は、非偏光ビームスプリツタを用
いた場合には多く、偏光ビームスプリツタを用い
た場合は少ない。この場合、半導体レーザ1のレ
ーザビーム出射端面1Aの回折格子3に対する相
対回動角位置に応じて半導体レーザ1上の中心ビ
ーム1aの入射位置とその両側に位置する両側ビ
ームLb,Lcの入射位置との位置関係が異なり、
3種類の位置関係がある。その第1のものは、中
心ビームLaの入射位置がレーザビーム出射端面
1a上の活性層1dに位置し、両側ビームLb,
Lcが中心ビームLaの位置を通り活性層1dと直
交する直線上においてその中心ビーム1aの上下
に位置する部分に入射される場合である。又、第
2のものは、中心ビームLa及び両側ビームLb,
Lcが共に、活性層1d上に位置し、そして、第
3のものは中心ビームLa及び両側ビームLb,Lc
の入射位置を結ぶ直線が上記2つの場合の中間の
ある角度になる。そして、これら中心ビームLa
及び両側ビームLb,Lcは、1次ビームL0と±1
次ビームL+1,L-1が回折格子3によつて再回折
され、且つ混在して重畳される。
When we investigated the cause, we found the following. The 0th-order beam L 0 and the ±1st-order beams L +1 and L -1 reflected by the optical recording medium 6 pass through the objective lens 5 and then pass through the reflecting surface 4 of the beam splitter 4.
The beam is not only reflected at a, but also passes through the beam splitter 4 and enters the diffraction grating 3. Then, zero-order beams and ±first-order beams are generated corresponding to each incident beam, which pass through the collimator lens 2 and head toward the semiconductor laser 1 . The amount of beam directed toward the semiconductor laser 1 is large when a non-polarizing beam splitter is used, and small when a polarizing beam splitter is used. In this case, the incident position of the central beam 1a on the semiconductor laser 1 and the incident positions of the both side beams Lb and Lc located on both sides thereof are determined according to the relative rotational angle position of the laser beam emission end face 1A of the semiconductor laser 1 with respect to the diffraction grating 3. The positional relationship with
There are three types of positional relationships. The first one is such that the incident position of the central beam La is located on the active layer 1d on the laser beam output end surface 1a, and the beams Lb and
This is a case where Lc passes through the position of the central beam La and is incident on a portion located above and below the central beam 1a on a straight line orthogonal to the active layer 1d. Also, the second one has a central beam La and both side beams Lb,
Lc are both located on the active layer 1d, and the third one is a central beam La and both side beams Lb, Lc
The straight line connecting the incident positions of is a certain angle between the above two cases. And these central beams La
And both side beams Lb, Lc are ±1 with the primary beam L 0
The secondary beams L +1 and L -1 are re-diffracted by the diffraction grating 3 and are mixed and superimposed.

ところで、第1の位置関係になる場合において
は両側ビーム1b,1cがヒートシンク8の面に
入射し一方、即ち下側ビーム1c、他方、即ち、
上側のビームIbが半導体レーザ1のビーム出射端
面1Aに入射する。そして、この端面1Aの反射
率がヒートシンク8の表面の反射率に比較して大
きいのでとりあえず、そのヒーザビーム出射端面
1Aで反射するビームについて着目して説明する
こととする。この端面1Aで反射されたその帰還
ビームは、上述の光路を通過して光検出器7に入
射し、+1次又は−1次ビームと干渉を起す。こ
のため、0次ビームL0の光学式記録媒体6の記
録面に対するタンジエンシヤルスキユー角に応じ
て光検出器7に入射する+1次又は−1次ビーム
の強度が変化し、トラツキングエラー信号がその
スキユー角に応じて周期的に変化する。第8図は
両側ビームLb,Lcの一方Lbが半導体レーザ1の
レーザビーム発光端面1Aに入射し、他方Lcが
ヒートシンク8に入射した場合における、0次ビ
ームL0の記録面に対するタンジエンシヤルスキ
ユー角α°とトラツキングエラー信号Seのレベル
との理想的関係を示す曲線図である。この図から
解るように、スキユー角α°の変化に応じてトラツ
キングエラー信号Seのレーザビームの波長λに
対し、λ/2毎の周期でレベルが変化する。具体
的には|a|が増大するにつれてトラツキングエ
ラー信号Seのレベルが減衰する。尚、両側ビー
ムLb,Lcはレーザビーム出射端面1Aに入射す
る場合は、波形の振幅が中心L0の場合の2倍に
なり、又、位相も第8図に示す場合とは異なる。
By the way, in the case of the first positional relationship, both beams 1b and 1c are incident on the surface of the heat sink 8, and one, that is, the lower beam 1c, and the other, that is,
The upper beam Ib enters the beam emitting end face 1A of the semiconductor laser 1. Since the reflectance of this end surface 1A is larger than the reflectance of the surface of the heat sink 8, the explanation will focus first on the beam reflected at the heat sink emitting end surface 1A. The return beam reflected by the end face 1A passes through the above-mentioned optical path and enters the photodetector 7, where it interferes with the +1st or -1st order beam. Therefore, the intensity of the +1st or -1st order beam incident on the photodetector 7 changes depending on the tangential skew angle of the 0th order beam L 0 with respect to the recording surface of the optical recording medium 6, resulting in a tracking error. The signal changes periodically depending on its skew angle. FIG. 8 shows the tangential deviation of the zero-order beam L0 with respect to the recording surface when one of the beams Lb and Lc on both sides is incident on the laser beam emission end face 1A of the semiconductor laser 1, and the other Lc is incident on the heat sink 8. FIG. 3 is a curve diagram showing an ideal relationship between the U angle α° and the level of the tracking error signal Se. As can be seen from this figure, the level of the tracking error signal Se changes at a cycle of every λ/2 with respect to the wavelength λ of the laser beam according to a change in the skew angle α°. Specifically, as |a| increases, the level of the tracking error signal Se decreases. Incidentally, when the beams Lb and Lc on both sides are incident on the laser beam output end face 1A, the amplitude of the waveform is twice that at the center L0 , and the phase is also different from that shown in FIG.

次に、一方の側のビームLbがレーザビーム出
射面1Aに入射し、他方の側のビームLcがヒー
トシンク8に入射する場合の干渉について第9図
によつて説明する。尚、この図ではレンズ系の図
示を省略してある。この図において、出射端面1
Aは正規の状態が破線にて示され、正規の状態か
ら傾いた一般的な状態が実線で示される。又、光
学式記録媒体6も正規な状態が破線で示され、正
規な状態から傾いた一般的な状態が実線で示され
る。
Next, the interference when the beam Lb on one side is incident on the laser beam exit surface 1A and the beam Lc on the other side is incident on the heat sink 8 will be explained with reference to FIG. Note that the illustration of the lens system is omitted in this figure. In this figure, the output end face 1
In A, a normal state is shown by a broken line, and a general state tilted from the normal state is shown by a solid line. Further, the normal state of the optical recording medium 6 is shown by a broken line, and the general state tilted from the normal state is shown by a solid line.

0次ビームL0は上記正規状態におけるレーザ
ビーム出射端面1A及び同じく光学式媒体6(の
記録面)に対して鉛直である。第9図あるいは下
記の式(1)〜(6)において、θは+1次ビームL+1の
0次ビームL0に対する角度、l1がレーザ出射端面
1Aと回折格子3との間の位相長、l2は回折格子
3と光学式記録媒体6(の記録面)との間の位相
長、Δl1、Δl2は位相長l1、l2に対する0次ビーム
L0及び+1ビームL+1間の位相差である。Δl3、
Δl4は光学式記録媒体6、レーザビーム出射端面
1Aのスキユー位相であり、gは回折格子3にお
ける0次ビームL0と+1次ビームL+1間の位相
差、i0,i1は回折格子3における0次ビーム、+1
次ビームの透過率、tはハーフミラー4の透過
率、r,fは光学式記録媒体6の記録面上、レー
ザビーム出射端面1A上の反射率である。
The zero-order beam L 0 is perpendicular to the laser beam emission end face 1A and (the recording surface of) the optical medium 6 in the normal state. In FIG. 9 or the following equations (1) to (6), θ is the angle of the +1st order beam L +1 with respect to the 0th order beam L0 , and l1 is the phase length between the laser emission end face 1A and the diffraction grating 3. , l 2 is the phase length between the diffraction grating 3 and the optical recording medium 6 (recording surface thereof), Δl 1 and Δl 2 are the zero-order beams for the phase lengths l 1 and l 2
is the phase difference between L 0 and +1 beam L +1 . Δl 3 ,
Δl 4 is the skew phase of the optical recording medium 6 and the laser beam output end face 1A, g is the phase difference between the 0th-order beam L 0 and the +1st-order beam L +1 in the diffraction grating 3, and i 0 and i 1 are the diffraction 0th order beam in grating 3, +1
The transmittance of the secondary beam, t is the transmittance of the half mirror 4, and r and f are the reflectances on the recording surface of the optical recording medium 6 and on the laser beam output end surface 1A.

ここで、+1次ビームL+1が入射する光学式記
録媒体6の記録面上の点Aにおける入射光の複素
振幅を下記の4つの場合(1)〜(4)(a1〜a4)に分け
て考える。
Here, the complex amplitude of the incident light at point A on the recording surface of the optical recording medium 6 where the +1st-order beam L +1 is incident is expressed in the following four cases (1) to (4) (a 1 to a 4 ) Think about it separately.

(1) a1:+1次ビームL+1が直接に点Aに入射
した場合の入射光の複素振幅 (2) a2:0次ビームL0が光学式記録媒体6で反射
し、再度回折格子3に入射することによつて得
られた0次ビームがレーザビーム出射端面1A
で反射し、再度回折格子3に入射することによ
つて得られた+1次ビームが点Aに入射した場
合の入射光の複素振幅 (3) a3:0次ビームL0が光学式記録媒体6で反射
し、再度回折格子3に入射することによつて得
られた+1次ビームがレーザビーム出射端面1
Aで反射し、再度回折格子3に入射することに
よつて得られた0次ビームが点Aに入射した場
合の入射光の複素振幅 (4) a4:+1次ビームL+1が光学式記録媒体6で
反射し、再度回折格子3に入射することによつ
て得られた0次ビームがレーザビーム出射端面
1Aで反射し、再度回折格子3に入射すること
によつて得られた0次ビームが点Aに入射した
場合の入射光の複素振幅 次に、a1〜a4を式にして示す a1=i1t・esp{j(l1+g+l2+Δl2+Δl3)}
……(1) a2=i0 2i1t3rf・esp[j{3(l1+l2)+g+Δl2+
Δl3}] ……(2) a3=i0 2i1t3rf・exp[j{3(l1+l2)+g+2Δl1
+
Δl2+Δl3+2Δl4}] ……(3) a4=i0 2i1t3rf・exp[j{3(l1+l2)+g+3(Δ
l2
+Δl3)+2Δl1+2Δl4}] ……(4) 計算の簡略化のため、レーザビームの可干渉距
離を2(l1+l2)以下とすると、点Aにおける光の
強度Iaは次式で表わされる。
(1) a 1 : The complex amplitude of the incident light when the +1st order beam L+ 1 is directly incident on point A. (2) a 2 : The 0th order beam L0 is reflected by the optical recording medium 6 and passes through the diffraction grating again. 3, the zero-order beam obtained by entering the laser beam emitting end surface 1A
Complex amplitude of the incident light when the +1st-order beam obtained by reflecting at the diffraction grating 3 and entering the diffraction grating 3 again enters the point A (3) a 3 :0th-order beam L 0 is the optical recording medium 6 and enters the diffraction grating 3 again, the +1st order beam obtained is reflected at the laser beam output end face 1
Complex amplitude of the incident light when the 0th-order beam obtained by reflecting at point A and entering the diffraction grating 3 again enters point A (4) a 4 :+1st-order beam L +1 is the optical The 0th-order beam obtained by being reflected by the recording medium 6 and incident on the diffraction grating 3 again is reflected by the laser beam output end face 1A, and the 0th-order beam obtained by being incident on the diffraction grating 3 again. Complex amplitude of the incident light when the beam is incident on point A Next, a 1 to a 4 are expressed as a 1 = i 1 t・esp {j (l 1 + g + l 2 + Δl 2 + Δl 3 )}
...(1) a 2 = i 0 2 i 1 t 3 rf・esp [j{3 (l 1 + l 2 ) + g + Δl 2 +
Δl 3 }] ...(2) a 3 = i 0 2 i 1 t 3 rf・exp[j{3(l 1 +l 2 )+g+2Δl 1
+
Δl 2 +Δl 3 +2Δl 4 }] …(3) a 4 =i 0 2 i 1 t 3 rf・exp[j{3(l 1 +l 2 )+g+3(Δ
l 2
+Δl 3 ) +2Δl 1 +2Δl 4 }] ...(4) To simplify the calculation, if the coherence length of the laser beam is set to 2(l 1 +l 2 ) or less, the light intensity Ia at point A is given by the following formula. expressed.

Ia=|a1|2+|a2+a3+a4|2=i1 2t2[1+i0 4t4
r2f2{3+2cos2(Δl1+Δl4)+2cos2(Δl1+Δl4
+Δl2+Δl3)+2cos2(Δl2+Δl3}]……(5) 又、両側ビームLb,Lcがレーザビーム出射端
面1Aに入射する場合において、+1次ビーム
L+1が光学式記録媒体6の記録面上の点Aに入射
し、−1次ビームL-1が0次ビームL0に対し対称
な点Bに入射する場合は、点Aの光の強度Iaは前
記式(5)のとおりであるが、その点Bの光の強度Ib
は次式で表わされる。
Ia=|a 1 | 2 +|a 2 +a 3 +a 4 | 2 =i 1 2 t 2 [1+i 0 4 t 4
r 2 f 2 {3+2cos2(Δl 1 +Δl 4 )+2cos2(Δl 1 +Δl 4
+Δl 2 +Δl 3 )+2cos2(Δl 2 +Δl 3 }]...(5) In addition, when both beams Lb and Lc are incident on the laser beam output end face 1A, the +1st order beam
When L +1 is incident on point A on the recording surface of optical recording medium 6, and -1st order beam L -1 is incident on point B which is symmetrical with respect to 0th order beam L0 , the light at point A is The intensity Ia is as shown in equation (5) above, but the intensity Ib of the light at point B
is expressed by the following equation.

Ib=i1 2t2[1+i0 4t4r2f2{3+2cos2(Δl1−Δl4
)+
2cos2(Δl1−Δl4+Δl2−Δl3)+2cos2(Δl2−
Δl3)}] ……(6) このように、少なくとも両側ビームLb,Lcの
一方Lbがビーム出射端面1Aに入射し、その結
果、その端面1Aで反射し、光検出器7に入射す
るので+1次又は−1次ビームと干渉を起す。そ
のため、0次ビームの光学式記録媒体に対するタ
ンジエンシヤルスキユー角の変化によつて光検出
器7に入射する+1次あるいは−1次ビームの強
度が変化する。即ち、トラツキングエラー信号の
レベルがトラツキング状態によつてだけでなく、
タンジエンシヤルスキユー角の変化によつても変
化してしまう。
Ib=i 1 2 t 2 [1 + i 0 4 t 4 r 2 f 2 {3 + 2 cos2 (Δl 1 − Δl 4
)+
2cos2(Δl 1 −Δl 4 +Δl 2 −Δl 3 )+2cos2(Δl 2 −
Δl 3 )}] ...(6) In this way, at least one of the beams Lb and Lc on both sides enters the beam output end face 1A, and as a result, it is reflected at the end face 1A and enters the photodetector 7. Interference occurs with the +1st order or -1st order beam. Therefore, the intensity of the +1st or -1st order beam incident on the photodetector 7 changes depending on the change in the tangential skew angle of the 0th order beam with respect to the optical recording medium. In other words, the level of the tracking error signal depends not only on the tracking state;
It also changes due to changes in the tangential skew angle.

そこで、半導体レーザ1の端面の上側帰還ビー
ムLbが入射される部分を切欠く等し、その上側
帰還ビームLbが光学式ヘツド本来の光路へ帰還
されないようにする試みが為された。しかし、そ
れでも上述した問題は完全に解決されなかつた。
なぜならば、ヒートシンク8の反射率が半導体レ
ーザ1の端面1aの反射率に比較して低いとはい
え、ヒートシンク上に帰還した下側帰還ビームの
一部は光学式ヘツドの本来の光路へ反射されるか
らである。
Therefore, attempts have been made to cut out the portion of the end surface of the semiconductor laser 1 into which the upper feedback beam Lb is incident, to prevent the upper feedback beam Lb from being returned to the original optical path of the optical head. However, the above-mentioned problems were still not completely solved.
This is because, although the reflectance of the heat sink 8 is lower than that of the end face 1a of the semiconductor laser 1, a portion of the lower feedback beam that returns onto the heat sink is reflected back to the original optical path of the optical head. This is because that.

そこで、更にその帰還ビームのレーザビーム出
射方向側への反射を防止すべく模索した結果、本
考案が産まれた。
Therefore, as a result of searching for ways to further prevent the feedback beam from being reflected in the laser beam emission direction, the present invention was born.

しかして、本考案はヒートシンクに入射される
帰還ビームによる干渉を完全になくすべく為され
たものである。
Therefore, the present invention has been devised to completely eliminate the interference caused by the return beam incident on the heat sink.

(E 問題点を解決するための手段) 本考案は上記問題点を解決するため、ヒートシ
ンク8のボンデイング面に半導体レーザチツプ1
がボンデイングされ上記ヒートシンク8及び半導
体レーザチツプ1のレーザビーム出射側の端面に
回折格子により入射部の絞られた帰還ビームLb,
Lcが入射するようにされ、少なくとも上記半導
体レーザチツプ1及びヒートシンク8上の上記帰
還ビームLb,Lcが入射される部分に該帰還ビー
ムをレーザビーム出射方向に反射し得ない面9,
10,12を形成したことを特徴とする。
(E. Means for Solving Problems) In order to solve the above problems, the present invention incorporates a semiconductor laser chip on the bonding surface of the heat sink 8.
is bonded to the heat sink 8 and the end face of the laser beam output side of the semiconductor laser chip 1, and a feedback beam Lb whose incident part is focused by a diffraction grating is formed.
A surface 9 on which the feedback beams Lc are incident, and which cannot reflect the feedback beams in the laser beam emission direction, at least on the portions of the semiconductor laser chip 1 and the heat sink 8 on which the feedback beams Lb and Lc are incident;
10 and 12 are formed.

(F 作用) 本考案によれば、ヒートシンク及び半導体レー
ザチツプの帰還ビーム入射部に入射された帰還ビ
ームが光学式ヘツドの本来の光路に戻らないの
で、ヒートシンク及び半導体レーザチツプに入射
される帰還ビームによる干渉を完全に防止するこ
とができ、延いては0次ビームの記録媒体に対す
るタンジエンシヤルスキユー角の変化に対するト
ラツキングエラー信号の依存性をより小さくする
ことができる。
(F Effect) According to the present invention, the feedback beam incident on the heat sink and the semiconductor laser chip does not return to the original optical path of the optical head, so there is interference caused by the feedback beam incident on the heat sink and the semiconductor laser chip. This can completely prevent the tracking error signal from changing, and further reduce the dependence of the tracking error signal on changes in the tangential skew angle of the zero-order beam with respect to the recording medium.

そして、ヒートシンクのレーザビーム出射側の
端面は半導体レーザチツプのボンデイング面と直
角に形成しても良いので、本考案によればレーザ
ビーム出射側の端面がボンデイング面に対して鋭
角になつたヒートシンクを用いる場合に比較して
ヒートシンクの半導体レーザ装置への組み付けが
やり易くなるようにできる。また、ヒートシンク
のレーザビーム出射側の端面の帰還ビームが入射
する部分のみに局部的にレーザビーム出射方向へ
の反射を防止する面を形成すればよいので、例え
ば刻印を打つ等の簡単な方法で干渉防止を図るこ
とができる。
Since the end face of the heat sink on the laser beam output side may be formed at right angles to the bonding surface of the semiconductor laser chip, the present invention uses a heat sink whose end face on the laser beam output side is at an acute angle with respect to the bonding surface. This makes it easier to assemble the heat sink to the semiconductor laser device than in the case where the heat sink is attached to the semiconductor laser device. In addition, it is only necessary to locally form a surface that prevents reflection in the laser beam emission direction only on the part of the end face on the laser beam emission side of the heat sink where the return beam enters, so it is possible to use a simple method such as stamping. Interference can be prevented.

(G 実施例)[第1図乃至第4図] 以下に、本考案半導体レーザ装置を添附図面に
示した実施例に従つて説明する。
(G Embodiment) [FIGS. 1 to 4] The semiconductor laser device of the present invention will be described below according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

(a 第1の実施例)[第1図] 第1図は本考案半導体レーザ装置の実施の一例
を示すものである。半導体レーザチツプ1のレー
ザビーム出射端面1Aの上側の帰還ビーム入射部
が切欠かれている。9はその切欠きである。又、
ヒートシンク8の下側の帰還ビーム入射部は傾斜
面に形成されている。10はその傾斜面であり、
本実施例においては下から上へ行くに従つて奥側
へ行くように傾斜せしめられている。
(a First Embodiment) [FIG. 1] FIG. 1 shows an example of the implementation of the semiconductor laser device of the present invention. A feedback beam incident portion above the laser beam emitting end face 1A of the semiconductor laser chip 1 is notched. 9 is the notch. or,
The return beam incidence section on the lower side of the heat sink 8 is formed into an inclined surface. 10 is its slope,
In this embodiment, it is inclined toward the back side from the bottom to the top.

このような半導体レーザ装置によれば、半導体
レーザ装置側に帰還した上下両側の帰還ビーム
Lb,Lcは上記切欠9及び傾斜面10に入射され
る。そして、上側ビームbは切欠9によつて乱反
射される。というのは、この切欠9は半導体基板
に対するフオトエツチングにより形成され、その
表面はレーザビーム出射端面1Aのように劈開面
ではないので、鏡面ではなく粗面であるからであ
り、従つて乱反射されるのである。しかし、その
切欠9の表面はサンドエツチングにより自ずと傾
斜するので、乱反射されたビームの最も光度分布
の強いビームの方向は半導体レーザ装置のレーザ
ビーム出射方向とは異なる方向になる。
According to such a semiconductor laser device, the upper and lower feedback beams returned to the semiconductor laser device side
Lb and Lc are incident on the notch 9 and the inclined surface 10. The upper beam b is diffusely reflected by the notch 9. This is because the notch 9 is formed by photo-etching the semiconductor substrate, and its surface is not a cleaved surface like the laser beam emitting end surface 1A, so it is not a mirror surface but a rough surface, and is therefore diffusely reflected. It is. However, since the surface of the notch 9 is naturally inclined due to sand etching, the direction of the diffusely reflected beam having the strongest luminous intensity distribution is in a direction different from the laser beam emission direction of the semiconductor laser device.

従つて、上側の入射部に入射された上側ビーム
Lbはほとんど光学式ヘツドの本来の光路には戻
らない。
Therefore, the upper beam incident on the upper input section
Lb almost never returns to the original optical path of the optical head.

又、下側の帰還ビームLcはヒートシンク8の
傾斜面10によつて入射方向と全く異なる方向に
反射される。従つて、下側ビームLcも光学式ヘ
ツドの本来の光路には戻らない。
Further, the lower return beam Lc is reflected by the inclined surface 10 of the heat sink 8 in a direction completely different from the direction of incidence. Therefore, the lower beam Lc also does not return to the original optical path of the optical head.

依つて、上側ビームLb、下側ビームLcが光学
式ヘツドの本来の光路を通つて+1次ビーム、−
1次ビームと干渉を起すという問題を解決するこ
とができ、0次ビームの光学式記録媒体に対する
タンジエンシヤルスキユー角の変化によつてトラ
ツキングエラー信号が変化することを防止でき
る。
Therefore, the upper beam Lb and the lower beam Lc pass through the original optical path of the optical head and become the +1st order beam and -1st order beam.
The problem of interference with the primary beam can be solved, and it is possible to prevent the tracking error signal from changing due to a change in the tangential skew angle of the zero-order beam with respect to the optical recording medium.

(b 第2の実施例)[第2図] 第2図は本考案半導体レーザ装置の別の実施例
を示すものである。この実施例は、帰還ビーム入
射部に斜上向きの傾斜面10と、斜下向きの傾斜
面10とを有するようしたものであり、11はそ
の稜線である。このような実施例によれば、下側
のビームLcは稜線11がビームLcを横断すると
ころに位置している場合、一部のビームが斜め上
方に反射され、一部ビームが斜め下方に反射され
る。尚、半導体レーザチツプ1に切欠9を設けて
上側の帰還ビームLbをレーザビーム出射方向側
に反射し得ないようにした点については第1の実
施例と同じである。
(b Second Embodiment) [FIG. 2] FIG. 2 shows another embodiment of the semiconductor laser device of the present invention. In this embodiment, the return beam incidence part has an obliquely upward inclined surface 10 and an obliquely downward inclined surface 10, and 11 is the ridge line thereof. According to such an embodiment, when the lower beam Lc is located where the ridgeline 11 crosses the beam Lc, a part of the beam is reflected diagonally upward and a part of the beam is reflected diagonally downward. be done. Note that this embodiment is the same as the first embodiment in that a notch 9 is provided in the semiconductor laser chip 1 to prevent the upper feedback beam Lb from being reflected in the laser beam emission direction.

(c 第3の実施例)[第3図] 第3図は本考案半導体レーザ装置の更に別の実
施例を示すものである。この実施例は、ヒートシ
ンク8の帰還ビーム入射部に2つの傾斜面10,
10を斜め側方を向くように形成したものであ
り、下側帰還ビームLcは正面側ではなく斜め側
方、左斜め側方に反射される。
(c Third Embodiment) [FIG. 3] FIG. 3 shows still another embodiment of the semiconductor laser device of the present invention. In this embodiment, two inclined surfaces 10 are provided at the return beam incidence part of the heat sink 8.
10 is formed to face obliquely to the side, and the lower return beam Lc is reflected not to the front side but to the diagonally side, diagonally left side.

このようにした場合には、その2つの傾斜面1
0,10の間に形成される上下方向の稜線11
を、半導体レーザチツプ2のボンデイングに際し
ての位置合せ(特に左右方向の位置合せ)用の指
標にすることが可能となる。
In this case, the two slopes 1
A vertical ridgeline 11 formed between 0 and 10
can be used as an index for positioning (particularly horizontal positioning) during bonding of the semiconductor laser chip 2.

尚、上記第1図乃至第3図に示した各実施例に
おける傾斜面10は刻印等によつて簡単に形成す
ることができる。
Incidentally, the inclined surface 10 in each of the embodiments shown in FIGS. 1 to 3 can be easily formed by stamping or the like.

半導体レーザチツプ1に切欠9を設けて上側の
帰還ビームLbをレーザビーム出射方向側に反射
し得ないようにした点については第1、第2の実
施例と同じである。
This embodiment is the same as the first and second embodiments in that a notch 9 is provided in the semiconductor laser chip 1 to prevent the upper feedback beam Lb from being reflected in the laser beam emission direction.

(d 第4の実施例)[第4図] 第4図は本考案半導体レーザ装置の更に別の実
施例を示すものである。この実施例は下側ビーム
Lcの入射部1を非常に粗い面12にしてその反
面反射率がきわめて小さくなるようにしている。
このようにした場合も、下側ビームLcの光学式
ヘツドの本来の光路へ戻る量が非常に少なくな
り、干渉が生じ得ない。
(d Fourth Embodiment) [FIG. 4] FIG. 4 shows still another embodiment of the semiconductor laser device of the present invention. This example is the lower beam
The Lc entrance part 1 is made to have a very rough surface 12 so that the reflectance of the surface is extremely small.
Even in this case, the amount of the lower beam Lc returning to the original optical path of the optical head is very small, and no interference can occur.

又、下側ビームLcの入射部を光吸収性を有す
る面にするようにしても同様の効果が得られる。
Further, the same effect can be obtained by making the incident part of the lower beam Lc a surface having light absorbing properties.

尚、半導体レーザチツプ1に切欠9を設けて上
側の帰還ビームLbをレーザビーム出射方向側に
反射し得ないようにした点については第1、第
2、第3の実施例と同じである。
Note that this embodiment is the same as the first, second and third embodiments in that a notch 9 is provided in the semiconductor laser chip 1 to prevent the upper feedback beam Lb from being reflected in the laser beam emission direction.

このように本考案半導体レーザ装置は種々の態
様で実施することができる。尚、本考案半導体レ
ーザ装置は半導体レーザチツプをレーザ光モニタ
ー用フオトダイオードが形成された半導体ペレツ
トの一部にボンデイングし、その半導体ペレツト
をヒートシンクにボンデイングしたタイプの半導
体レーザ装置にも適用することができる。
As described above, the semiconductor laser device of the present invention can be implemented in various ways. The semiconductor laser device of the present invention can also be applied to a type of semiconductor laser device in which a semiconductor laser chip is bonded to a part of a semiconductor pellet on which a photodiode for monitoring laser light is formed, and the semiconductor pellet is bonded to a heat sink. .

(H 考案の効果) 以上に述べたように、本考案半導体レーザ装置
によれば、ヒートシンク及び半導体レーザチツプ
の帰還ビーム入射部に入射された帰還ビームが光
学式ヘツドの本来の光路に戻らないので、ヒート
シンク及び半導体レーザチツプに入射される帰還
ビームによる干渉を完全に防止することができ、
延いては0次ビームの記録媒体に対するタンジエ
ンシヤルスキユー角の変化に対するトラツキング
エラー信号の依存性をより小さくすることができ
る。
(H. Effect of the invention) As described above, according to the semiconductor laser device of the invention, the feedback beam incident on the heat sink and the feedback beam incidence part of the semiconductor laser chip does not return to the original optical path of the optical head. It is possible to completely prevent interference caused by the feedback beam incident on the heat sink and semiconductor laser chip.
Furthermore, the dependence of the tracking error signal on changes in the tangential skew angle of the zero-order beam with respect to the recording medium can be further reduced.

そして、ヒートシンクのレーザビーム出射側の
端面は半導体レーザチツプのボンデイング面と直
角に形成しても良いので、本考案によればレーザ
ビーム出射側の端面がボンデイング面に対して鋭
角になつたヒートシンクを用いる場合に比較して
ヒートシンクの半導体レーザ装置への組み付けが
やり易い。また、ヒートシンクのレーザビーム出
射側の端面の帰還ビームが入射する部分のみに局
部的にレーザビーム出射方向への反射を防止する
面を形成すればよいので、例えば刻印を打つ等の
簡単な方法で干渉防止を図ることができる。
Since the end face of the heat sink on the laser beam output side may be formed at right angles to the bonding surface of the semiconductor laser chip, the present invention uses a heat sink whose end face on the laser beam output side is at an acute angle with respect to the bonding surface. It is easier to assemble the heat sink to the semiconductor laser device than in the case where the heat sink is attached to the semiconductor laser device. In addition, it is only necessary to locally form a surface that prevents reflection in the laser beam emission direction only on the part of the end face on the laser beam emission side of the heat sink where the return beam enters, so it is possible to use a simple method such as stamping. Interference can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案半導体レーザ装置の第1の実施
例を示す斜視図、第2図は同じく第2の実施例を
示す斜視図、第3図はA,Bは同じく第3の実施
例を示すもので、同図Aは斜視図、同図Bは同図
AのB−B線に沿う断面図、第4図は本考案半導
体レーザ装置の第4の実施例を示す斜視図、第5
図乃至第9図は背景技術とその問題点を説明する
ためのもので、第5図は光学式ヘツドの概略を示
す配置図、第6図及び第7図は光学式ヘツドに用
いられた半導体レーザの一例を示す正面図、第8
図はタンジエンシヤルスキユー角の変化に対する
トラツキングエラー信号のレベル変化を示す曲線
図、第9図は干渉の説明に供する線図である。 符号の説明、Lb,Lc……帰還ビーム、1……
半導体レーザチツプ、8……ヒートシンク、9,
10,11,12……帰還ビームLb,Lcをレー
ザビーム出射方向に反射し得ない面。
FIG. 1 is a perspective view showing the first embodiment of the semiconductor laser device of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the second embodiment, and FIGS. 3A and 3B show the third embodiment. FIG. 4 is a perspective view showing a fourth embodiment of the semiconductor laser device of the present invention, and FIG.
Figures 9 to 9 are for explaining the background art and its problems. Figure 5 is a layout diagram showing the outline of an optical head, and Figures 6 and 7 are semiconductors used in the optical head. Front view showing an example of a laser, No. 8
The figure is a curve diagram showing changes in the level of the tracking error signal with respect to changes in the tangential skew angle, and FIG. 9 is a diagram used to explain interference. Explanation of symbols, Lb, Lc... Return beam, 1...
Semiconductor laser chip, 8...Heat sink, 9,
10, 11, 12... Surfaces that cannot reflect the return beams Lb, Lc in the laser beam emission direction.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 ヒートシンク8のボンデイング面に半導体レー
ザチツプ1がボンデイングされ上記ヒートシンク
8及び半導体レーザチツプ1のレーザビーム出射
側の端面に回折格子により入射部の絞られた帰還
ビームLb,Lcが入射するようにされ、 少なくとも上記半導体レーザチツプ1及びヒー
トシンク8上の上記帰還ビームLb,Lcが入射さ
れる部分に該帰還ビームをレーザビーム出射方向
に反射し得ない面9,10,12を形成した ことを特徴とする半導体レーザ装置。
[Claim for Utility Model Registration] The semiconductor laser chip 1 is bonded to the bonding surface of the heat sink 8, and the return beams Lb, Lc whose incident portions are focused by a diffraction grating are formed on the laser beam output side end faces of the heat sink 8 and the semiconductor laser chip 1. At least on the semiconductor laser chip 1 and the heat sink 8, surfaces 9, 10, and 12 that cannot reflect the feedback beams in the laser beam emission direction are formed on the portions of the semiconductor laser chip 1 and the heat sink 8 where the feedback beams Lb and Lc are incident. A semiconductor laser device characterized by:
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