JPH0532917B2 - - Google Patents
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- JPH0532917B2 JPH0532917B2 JP57131186A JP13118682A JPH0532917B2 JP H0532917 B2 JPH0532917 B2 JP H0532917B2 JP 57131186 A JP57131186 A JP 57131186A JP 13118682 A JP13118682 A JP 13118682A JP H0532917 B2 JPH0532917 B2 JP H0532917B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- temperature
- fixed
- heating element
- laser element
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体レーザ素子からの出射光の波長
変動を少なくすることが出来る半導体レーザ装置
に関するものである。
変動を少なくすることが出来る半導体レーザ装置
に関するものである。
半導体レーザ素子は周囲温度の変化に伴ない光
出力の変動を生じるばかりか、レーザ発振波長の
シフトが生じる。
出力の変動を生じるばかりか、レーザ発振波長の
シフトが生じる。
これらのことから、半導体レーザ素子を画像記
録等に用いる場合は、装置に使用される感光体の
感度の波長依存性が大きな問題となる。
録等に用いる場合は、装置に使用される感光体の
感度の波長依存性が大きな問題となる。
従来より、光通信等の分野で半導体レーザ素子
を光源として用いることは広く行なわれている。
かかる場合に於いて、半導体レーザの光出力を一
定パワーに保つ、Auto Power Control（以下
APCと呼ぶ）を採用する事が多い。
を光源として用いることは広く行なわれている。
かかる場合に於いて、半導体レーザの光出力を一
定パワーに保つ、Auto Power Control（以下
APCと呼ぶ）を採用する事が多い。
このようなAPCに用いる光検出器としては、
使用の容易さの点等から半導体光電変換素子が多
用されているが、半導体の光検出器を用いた場
合、光検出器自体の特性の温度変化があり、精度
の良い制御の妨げとなる。
使用の容易さの点等から半導体光電変換素子が多
用されているが、半導体の光検出器を用いた場
合、光検出器自体の特性の温度変化があり、精度
の良い制御の妨げとなる。
特に半導体レーザの発する赤外光領域において
は、光検出器の温度による検出感度変化が著し
い。従つて、精度の良い光量制御を行なう為に
は、光検出器自体も恒温槽に入れる等の温度制御
を行なう事が好ましいものである。
は、光検出器の温度による検出感度変化が著し
い。従つて、精度の良い光量制御を行なう為に
は、光検出器自体も恒温槽に入れる等の温度制御
を行なう事が好ましいものである。
しかし、温度の影響を受け易い半導体レーザ素
子の温度調整に、感温素子で検出した温度に応じ
て、温度制御素子を制御する温調回路を用いた場
合、回路の暴走によつて温度が異常に高くなり、
半導体レーザ素子の寿命を著しく縮めたり、さら
には、半導体レーザ素子を破壊してしまうおそれ
があつた。
子の温度調整に、感温素子で検出した温度に応じ
て、温度制御素子を制御する温調回路を用いた場
合、回路の暴走によつて温度が異常に高くなり、
半導体レーザ素子の寿命を著しく縮めたり、さら
には、半導体レーザ素子を破壊してしまうおそれ
があつた。
さらに、温調回路によつて温度調整を行う場
合、しばしば温度リツプル、すなわちインパルス
状に温度が変化する現象が生じる。該温度リツプ
ルによつて、温度に敏感な半導体レーザ素子の発
光波長が急激に変化したり、極端な場合には半導
体レーザ素子が破壊することも考えられる。ま
た、温度リツプルの少ない温調回路を構成しよう
とすると、その回路構成は複雑で高価なものにな
つた。
合、しばしば温度リツプル、すなわちインパルス
状に温度が変化する現象が生じる。該温度リツプ
ルによつて、温度に敏感な半導体レーザ素子の発
光波長が急激に変化したり、極端な場合には半導
体レーザ素子が破壊することも考えられる。ま
た、温度リツプルの少ない温調回路を構成しよう
とすると、その回路構成は複雑で高価なものにな
つた。
また、半導体レーザ素子の出力光の一部を光検
出器に入射させるためには出力光をハーフミラー
で分割する等の光学装置をも必要とするので上述
の如き制御を別個に行なうと半導体レーザ装置の
構成が複雑となる。
出器に入射させるためには出力光をハーフミラー
で分割する等の光学装置をも必要とするので上述
の如き制御を別個に行なうと半導体レーザ装置の
構成が複雑となる。
本発明はかかる複雑な構成を用いる事なく、温
度特性の良好な半導体レーザ装置を提供するもの
である。
度特性の良好な半導体レーザ装置を提供するもの
である。
以下、本発明に係る一実施例の半導体レーザ装
置を図面を参照して詳細に説明する。
置を図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例であつて、半導体レー
ザ素子をメタルキヤンタイプICケース内に収容
した場合の断面図であり、図面の都合上各素子の
リード線は省略してある。
ザ素子をメタルキヤンタイプICケース内に収容
した場合の断面図であり、図面の都合上各素子の
リード線は省略してある。
１で示すのはメタルキヤンタイプのICケース
であり、このケース１は金属より成る基台部２と
該基台部２と一体に設けた円筒部３より成るもの
である。かかる円筒部３の一端はガラス４により
封止されており、円筒部３と基台部２とガラス４
により密閉空間を形成するものである。
であり、このケース１は金属より成る基台部２と
該基台部２と一体に設けた円筒部３より成るもの
である。かかる円筒部３の一端はガラス４により
封止されており、円筒部３と基台部２とガラス４
により密閉空間を形成するものである。
かかる密閉空間内には、その一部を前記円筒部
３及び基台部２に固定した断熱ブロツク５を設
け、この断熱ブロツク５上には発熱素子７が固定
されている。前記発熱素子７は、例えば正特性サ
ーミスタ等の自己温度制御形発熱素子が用いられ
る。
３及び基台部２に固定した断熱ブロツク５を設
け、この断熱ブロツク５上には発熱素子７が固定
されている。前記発熱素子７は、例えば正特性サ
ーミスタ等の自己温度制御形発熱素子が用いられ
る。
従つて発熱素子７は断熱ブロツク５によつて外
界からの熱が遮断されていて、なおかつ自分自身
で一定温度になるよう電流値が制御されるため、
より安定した温度に保つことが可能になる。一方
前記発熱素子７上には熱良導材９が密着固定さ
れ、その上に半導体レーザ素子１０が載置固定さ
れている。かかる半導体レーザ素子１０は例えば
第２図に示す如く、正電極用コンタクト１１、Ｐ
層１２、Ｎ層１３、負電極用コンタクト１４を積
層して構成したものであり、前記コンタクト１
１，１４間に電源を印加することにより、レーザ
光L1，L2を放射するものである。
界からの熱が遮断されていて、なおかつ自分自身
で一定温度になるよう電流値が制御されるため、
より安定した温度に保つことが可能になる。一方
前記発熱素子７上には熱良導材９が密着固定さ
れ、その上に半導体レーザ素子１０が載置固定さ
れている。かかる半導体レーザ素子１０は例えば
第２図に示す如く、正電極用コンタクト１１、Ｐ
層１２、Ｎ層１３、負電極用コンタクト１４を積
層して構成したものであり、前記コンタクト１
１，１４間に電源を印加することにより、レーザ
光L1，L2を放射するものである。
第１図において、半導体レーザ素子１０はレー
ザ光L1が前記ガラス４に向つて放射される如く
固定するものであるが、かかる熱良導材９上にお
いてレーザ光L2の光路上には該レーザ光L2を受
光する如く、フオトダイオードの如き光検出器１
１を載置する。１３−１で示すのはケース１内に
収納された素子を外部回路に接続する為のピンで
ある。但し、ケース内の素子と前記ピンとを接続
する接続線は図面の繁雑化を妨ぐ為に図示してい
ない。
ザ光L1が前記ガラス４に向つて放射される如く
固定するものであるが、かかる熱良導材９上にお
いてレーザ光L2の光路上には該レーザ光L2を受
光する如く、フオトダイオードの如き光検出器１
１を載置する。１３−１で示すのはケース１内に
収納された素子を外部回路に接続する為のピンで
ある。但し、ケース内の素子と前記ピンとを接続
する接続線は図面の繁雑化を妨ぐ為に図示してい
ない。
第３図で示すのは前述の如き半導体レーザ装置
の制御回路を示すものであり、１４−１で示すの
は前記光検出器１１で検出した検出信号により、
前記半導体レーザ素子１０を駆動する駆動電源を
制御して、レーザ光L1，L2が常に一定となる如
く制御する光量制御回路である。
の制御回路を示すものであり、１４−１で示すの
は前記光検出器１１で検出した検出信号により、
前記半導体レーザ素子１０を駆動する駆動電源を
制御して、レーザ光L1，L2が常に一定となる如
く制御する光量制御回路である。
１５は発熱素子７の電源で、電源からほぼ一定
の電圧を供給する。このことにより発熱素子７は
自分自身で一定温度になる様に電流がコントロー
ルされる。
の電圧を供給する。このことにより発熱素子７は
自分自身で一定温度になる様に電流がコントロー
ルされる。
以上の如き構成によれば、出力レーザ光L1は
周囲温度変化、半導体レーザ素子の経年変化によ
らず常に一定の出力で一定の発振波長とすること
ができ、また光検出器を同一の発熱素子上に載置
することで極めて正確に制御することができる。
周囲温度変化、半導体レーザ素子の経年変化によ
らず常に一定の出力で一定の発振波長とすること
ができ、また光検出器を同一の発熱素子上に載置
することで極めて正確に制御することができる。
なお、本実施例は必ずしも第１図の如きケース
を用いなくても良いが第１図の構成ではケース全
体を放熱面として利用出来る。又、ケース内部を
真空封じとすれば、ガラス面の露結防止に有効で
ある。
を用いなくても良いが第１図の構成ではケース全
体を放熱面として利用出来る。又、ケース内部を
真空封じとすれば、ガラス面の露結防止に有効で
ある。
第４図は他の実施例を示したもので、比較的温
度依存性の少ない光検出器を用いることにより、
半導体レーザ素子のみを発熱素子端部上に載置固
定した例を示すものである。
度依存性の少ない光検出器を用いることにより、
半導体レーザ素子のみを発熱素子端部上に載置固
定した例を示すものである。
半導体レーザ素子をメタルキヤンタイプICケ
ース内に収容した場合の断面図であり、図面の都
合上各素子のリード線は省略してある。１９で示
すのはメタルキヤンタイプのICケースでありこ
のケース１９は金属より成る基台部２２と該基台
部２２と一体に設けた円筒部２３より成る。かか
る円筒部２３の一端はガラス２４により封止され
ており、円筒部２３と基台部２２とガラス２４に
より密閉空間が形成されている。かかる密閉空間
内にはその一部を前記円筒部２３及び基台部２２
に固定した断熱ブロツク２５を設け、この断熱ブ
ロツク２５上には発熱素子２７が固定される。こ
の発熱素子は一定電圧を印加すると自分自身で一
定温度になる様電流コントロールするところの例
えば正特性サーミスタ等の自己温度制御発熱素子
が用いられる。熱良導材２９は前記発熱素子２７
に密着固定されその上には半導体レーザ素子２０
を載置固定する。
ース内に収容した場合の断面図であり、図面の都
合上各素子のリード線は省略してある。１９で示
すのはメタルキヤンタイプのICケースでありこ
のケース１９は金属より成る基台部２２と該基台
部２２と一体に設けた円筒部２３より成る。かか
る円筒部２３の一端はガラス２４により封止され
ており、円筒部２３と基台部２２とガラス２４に
より密閉空間が形成されている。かかる密閉空間
内にはその一部を前記円筒部２３及び基台部２２
に固定した断熱ブロツク２５を設け、この断熱ブ
ロツク２５上には発熱素子２７が固定される。こ
の発熱素子は一定電圧を印加すると自分自身で一
定温度になる様電流コントロールするところの例
えば正特性サーミスタ等の自己温度制御発熱素子
が用いられる。熱良導材２９は前記発熱素子２７
に密着固定されその上には半導体レーザ素子２０
を載置固定する。
前記半導体レーザ素子より発せられた光L2を
受光するためのフオトタイオードの如き光検出器
２１は、基台部２２上に設置された基板３０上に
載置する。
受光するためのフオトタイオードの如き光検出器
２１は、基台部２２上に設置された基板３０上に
載置する。
この方式によれば発熱素子２７は半導体レーザ
素子２０のみを加熱するだけでよく、発熱エネル
ギーが少なくて済み、また熱容量も少なくするこ
とが可能なため応答のよい温度コントロールが可
能となる。
素子２０のみを加熱するだけでよく、発熱エネル
ギーが少なくて済み、また熱容量も少なくするこ
とが可能なため応答のよい温度コントロールが可
能となる。
以上述べた如く、本実施例によればレーザ光は
周囲温度の影響を受けることなく、又経年変化等
の影響を受けることなく略一定の波長となるもの
である。
周囲温度の影響を受けることなく、又経年変化等
の影響を受けることなく略一定の波長となるもの
である。
以上説明したように、本実施例によれば、半導
体レーザ素子と、自己発熱制御形発熱素子とを、
断熱ブロツク上に配置することによつて、以下の
ような顕著な作用効果を得ることができる。
体レーザ素子と、自己発熱制御形発熱素子とを、
断熱ブロツク上に配置することによつて、以下の
ような顕著な作用効果を得ることができる。
(イ) 封止容器を通して、外部から与えられる温度
変化の影響を減少させ、かつ、発熱素子から発
生した熱が、外部へ発散するのを防止して、効
率のよい温度調整を実現できる。
変化の影響を減少させ、かつ、発熱素子から発
生した熱が、外部へ発散するのを防止して、効
率のよい温度調整を実現できる。
以上説明したように、本発明によれば、半導体
レーザ素子の温度制御に、自己温度制御形発熱素
子を用いたことによつて、以下のような顕著な作
用効果を得ることができる。
レーザ素子の温度制御に、自己温度制御形発熱素
子を用いたことによつて、以下のような顕著な作
用効果を得ることができる。
(ロ) 温度の影響を受け易い半導体レーザ素子の温
度調整に、感温素子で検出した温度に応じて、
温度制御素子を制御する温調回路を用いた場
合、回路の暴走によつて温度が異常に高くな
り、半導体レーザ素子の寿命を著しく縮めた
り、さらには、半導体レーザ素子を破壊してし
まうおそれがあつた。本発明においては、温調
回路が不要な自己温度制御形発熱素子を用いる
ので、上記のような回路の暴走による異常高温
によつて、半導体レーザ素子を劣化、破壊する
おそれがない、半導体レーザ素子の温度調整
を、常に該発熱素子を動作させておくだけで行
うことができる。
度調整に、感温素子で検出した温度に応じて、
温度制御素子を制御する温調回路を用いた場
合、回路の暴走によつて温度が異常に高くな
り、半導体レーザ素子の寿命を著しく縮めた
り、さらには、半導体レーザ素子を破壊してし
まうおそれがあつた。本発明においては、温調
回路が不要な自己温度制御形発熱素子を用いる
ので、上記のような回路の暴走による異常高温
によつて、半導体レーザ素子を劣化、破壊する
おそれがない、半導体レーザ素子の温度調整
を、常に該発熱素子を動作させておくだけで行
うことができる。
(ハ) 温調回路によつて温度調整を行う場合、しば
しば温度リツプル、すなわちインパルス状に温
度が変化する現象が生じる。該温度リツプルに
よつて、温度に敏感な半導体レーザ素子の発光
波長が急激に変化したり、極端な場合には半導
体レーザ素子が破壊することも考えられる。ま
た、温度リツプルの少ない温調回路を構成しよ
うとすると、その回路構成は複雑で高価なもの
になる。これに対して、本発明は、温度リツプ
ルが発生しないという素子固有の特徴をもつた
自己温度制御形発熱素子を用いるので、簡単で
安価な構成によつて、上記のような発光波長の
変動などを防止することができる。
しば温度リツプル、すなわちインパルス状に温
度が変化する現象が生じる。該温度リツプルに
よつて、温度に敏感な半導体レーザ素子の発光
波長が急激に変化したり、極端な場合には半導
体レーザ素子が破壊することも考えられる。ま
た、温度リツプルの少ない温調回路を構成しよ
うとすると、その回路構成は複雑で高価なもの
になる。これに対して、本発明は、温度リツプ
ルが発生しないという素子固有の特徴をもつた
自己温度制御形発熱素子を用いるので、簡単で
安価な構成によつて、上記のような発光波長の
変動などを防止することができる。
以上のように、自己発熱制御形発熱素子は、温
度の影響を受け易い半導体レーザ素子の温度調整
に特に適したもので、自己発熱制御形発熱素子と
半導体レーザ素子の組合せによつて、上記のよう
な格別な効果を得ることができる。
度の影響を受け易い半導体レーザ素子の温度調整
に特に適したもので、自己発熱制御形発熱素子と
半導体レーザ素子の組合せによつて、上記のよう
な格別な効果を得ることができる。
第１図は本発明による半導体レーザ装置を示す
一部断面斜視図、第２図は半導体レーザ素子を示
す斜視図、第３図は半導体レーザ装置の制御回路
図、第４図は他の実施例による半導体レーザ装置
を示す一部断面斜視図である。ここで５，２５は
断熱ブロツク、７，２７は発熱素子、９，２９は
熱良導材、１０，２０は半導体レーザ素子、L1，
L2はレーザ光、１１，２１は光検出器である。
一部断面斜視図、第２図は半導体レーザ素子を示
す斜視図、第３図は半導体レーザ装置の制御回路
図、第４図は他の実施例による半導体レーザ装置
を示す一部断面斜視図である。ここで５，２５は
断熱ブロツク、７，２７は発熱素子、９，２９は
熱良導材、１０，２０は半導体レーザ素子、L1，
L2はレーザ光、１１，２１は光検出器である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 封止容器内に半導体レーザ素子が内蔵されて
成る半導体レーザ装置において、前記封止容器内
に固定された断熱ブロツクと、該ブロツク上に固
定された自己温度制御形発熱素子と、該発熱素子
上に密着固定された熱良導材とを備え、前記半導
体レーザ素子が、前記熱良導材上に載置固定され
たことを特徴とする半導体レーザ装置。 ２ 封止容器内に半導体レーザ素子及び該半導体
レーザ素子からの出射光を受光する光検出素子が
内蔵されて成る半導体レーザ装置において、前記
封止容器内に固定された断熱ブロツクと、該ブロ
ツク上に固定された自己温度制御形発熱素子と、
該発熱素子上に密着固定された熱良導材とを備
え、前記半導体レーザ素子及び前記光検出素子
が、前記熱良導材上に載置固定されたことを特徴
とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13118682A JPS5922381A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 半導体レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13118682A JPS5922381A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 半導体レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5922381A JPS5922381A (ja) | 1984-02-04 |
| JPH0532917B2 true JPH0532917B2 (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=15052022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13118682A Granted JPS5922381A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 半導体レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922381A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61229267A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-13 | Pioneer Electronic Corp | デイスクプレ−ヤ |
| JPH0510373Y2 (ja) * | 1985-05-09 | 1993-03-15 | ||
| DE4235768A1 (de) * | 1992-10-24 | 1994-05-19 | Cho Ok Kyung | Modifizierte Halbleiterlaserdiode mit integriertem Temperaturregelungsteil |
| JP4114603B2 (ja) | 2003-01-31 | 2008-07-09 | 住友電気工業株式会社 | 光送信器 |
| JP4586846B2 (ja) * | 2003-01-31 | 2010-11-24 | 住友電気工業株式会社 | 光送信器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453336A (en) * | 1977-10-06 | 1979-04-26 | Jiyunichi Narita | Surface heating element |
| JPS5464984A (en) * | 1977-11-02 | 1979-05-25 | Canon Inc | Semiconductor laser device |
| JPS5551858U (ja) * | 1978-10-02 | 1980-04-05 |
-
1982
- 1982-07-29 JP JP13118682A patent/JPS5922381A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5922381A (ja) | 1984-02-04 |
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