JPH0635493Y2 - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、半導体レーザ装置に関し、例えば光ディスク
装置用の光源として有用である。

（ロ）従来の技術 光ディスク装置用光源として、消去用、読出し用、書込
み用の各レーザビームを独立に放射できるようにした個
々のビーム発生源を約100μｍ間隔で並設せる３ビーム
型の半導体レーザ装置が提案されている（実開昭62−15
2474号公報）。

半導体レーザビーム発生源は２方向にビームを放射する
ので通常、１方の放射ビームが出力強度のモニタ用とし
て用いられる。従って３ビーム型の場合、特開昭58−10
2590号公報に開示されている如く、ビーム発生源の各々
の１方側に近接してモニタ用の各半導体受光部を配する
こととなる。

然るに、半導体レーザビーム発生源から放射されるビー
ムの水平拡がり角θは少なくとも10°程度あるため、ビ
ーム発生源と受光素子との配置間隔は500μｍ以下にし
ない限り正確にモニタできない。即ち、第３図に示す如
く、各ビームの光軸（４）間距離を100μｍとしてビー
ム発生源（１）〜（３）を並設した半導体レーザ手段
（LD）と、これに対向する半導体受光部（５）〜（７）
とを配置し、更に、各ビームの水平拡がり角θが10°、
各ビーム発生源と受光部との距離が500μｍ以上である
ものとすると、各ビーム（1a）〜（3a）は、受光部
（５）〜（７）において重なり、個々のビームのモニタ
が不可能となる。

各ビーム発生源と受光部との距離をより小さくするとビ
ームの重なりは解消するが、この様に両者を近接させる
ことはビーム発生源と受光部との光軸合わせが困難にな
る等組立面でも問題が生じる。

この点に鑑み、第４図に示す如く、導波部材（８）を半
導体レーザ手段（LD）とモニタ用受光手段（PD）との間
に配置する構成が提案された（電子材料Vol.26,No.6,19
87,P107）。即ち、導波部材（８）は、半導体レーザ手
段（LD）から一方向へ放射された各レーザビームを互い
に離散する方向へ指向する複数の導波溝（９）〜（11）
を備えるものであり、従って半導体レーザ（LD）から10
0μｍ間隔で放射された３本のビーム（1a）〜（3a）
は、導波部材（８）を経ることにより、重なり合うこと
なく適当間隔に拡げられ、対応の受光部（５）〜（７）
に入る。

上記導波部材（８）において、その中央の導波溝（10）
の配設方向はビーム発生源（２）の光軸（４）に一致し
ており、このため導波溝（10）内を進むビームはほゞ直
進し、導波溝内でのビーム減衰はほとんどない。これに
対し、両側の導波溝（９）（11）の配設方向はビーム発
生源（１）（３）の光軸（４）に対して傾いているた
め、これら導波溝内を進むビームは導波溝内面での反射
をくり返し、導波溝内でのビーム減衰が認められる。こ
の結果、各ビーム発生源（１）〜（３）がたとえ、同一
強度のビームを放射しているとしても、各受光部（５）
〜（７）では均等な出力が得られず、モニタ精度が低下
する。

第５図は、特願昭62−38251号として提案された、更に
改良された構造を示し、この場合、両側の導波溝（９）
（11）の溝幅をより広くし、溝内での反射回数を減らす
工夫がなされている。

（ハ）考案が解決しようとする課題 本考案は、第５図に示した構造の半導体レーザ装置にお
いて、各受光部（５）〜（７）におけるより効率の良い
受光作用と、各受光部間での出力信号のリークを防止せ
る構造を提供しようとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本考案の半導体レーザ装置の特徴は、互いに平行な光軸
を有すると共に、夫々２方向にレーザビームを放射する
複数のレーザビーム発生源を含む半導体レーザ手段と、
一方向に放射された上記各レーザビームを互いに離散す
る方向へ指向する複数の導波溝を備える導波部材と、こ
の導波部材から導出される各レーザビームを個別に受光
する複数のモニタ用受光部とを備え、上記複数の導波溝
のうち、上記発生源の光軸方向に一致して延びる中央の
導波溝と、所定角度をもって延びる両側の導波溝とで
は、前者より後者の導波溝の方が大なる溝幅を有すると
共に、上記複数の受光部のうち、上記中央の導波溝に対
応するものの方が、上記両側の導波溝に対応するものよ
り小なる受光面積を有することにある。

（ホ）作用 本考案によれば、各受光部の受光面積は各導波溝の溝幅
に応じたものとなるので各溝より導出される各ビームの
大半が対応の受光部で検出され、又中央の受光部の受光
面積が小さいので、中央と両側の各受光部間隔が大きく
なり、それらの間の信号のリークが減少する。

（ヘ）実施例 第１図を参照するに、ヒートシンク（20）はシリコン等
の半導体もしくは金属等の良放熱体からなり、その表面
にインジウム半田層を介して半導体レーザ手段（LD）及
び導波部材（８）が固着されている。斯るヒートシンク
（20）はＬ型銅ブロック（21）の水平面に固着され、一
方、モニタ用受光手段（PD）が銅ブロック（21）の垂直
面に固定配置される。

半導体レーザ手段（LD）は、第１〜第３のレーザビーム
発生源（１）〜（３）を含み、これら各発生源は、100
μｍ間隔の互いに平行な光軸（４）間距離にて、夫々２
方向に平行なレーザビームを放射可能である。各発生源
（１）〜（３）は、夫々独立に駆動されるが、夫々個別
のレーザダイオードチップで構成されるか、あるいはモ
ノリシック形式で一体に構成される。

導波部材（８）は上記の各ビームに対応して第１〜第３
の導波溝（９）〜（11）を備える。中央に位置する第２
の導波溝（10）は第２の発生源（２）の光軸（４）と整
合関係にあり、その光軸方向に延びる。両側に位置する
第１、第３の導波溝（９）（11）は、夫々その入口側に
おいて対応の第１、第３の発生源（１）（３）の各光軸
（４）と整合関係にあるが、光軸（４）に対し所定角度
をもって延びる。これにより、半導体レーザ手段（LD）
から放射される一方向の各ビームは、互いに離散する方
向へ指向される。斯る導波部材（８）は、シリコンから
なり、エッチングにより各溝（９）〜（11）を形成する
と共に、溝内壁面に金等の光反射材を蒸着することによ
り作成される。又第２導波溝（10）の幅は例えば60μｍ
であり、第１、第３導波溝（９）（11）のそれは例え
ば、140μｍ程度である。

受光部（５）〜（７）は共通のシリコン基板に拡散によ
り形成され、通常のフォトダイオードを構成する。各受
光部（５）〜（７）の受光面積は、対応する導波溝
（９）〜（11）の溝幅にほゞ一致し、中央の第２受光部
（６）の受光部の面積が最も小さい。従って、各溝より
導出される各ビームの大半が対応の受光部で検出される
ので効率の良い受光作用が得られ、かつ、第２受光部
（６）の受光面積が小さい分だけ、両側の受光部（５）
（７）との距離Ｄが大きくなり、それらの間の信号リー
クが減少する等、精度の良いモニタ動作を実現できる。

上記各受講部（５）〜（７）の受光幅Ｗは、次式で示す
最大幅Wmaxと最小幅Wminとの間に設定されるのが望まし
い。

Wmax＝d/cosα＋ｌ［tan（β＋α）＋tan（β−α）］ Wmin＝γ・d/cosα 上式における各パラメタに関し、第２図をも参照する
に、ｄは導波溝の幅、αは半導体レーザ手段（LD）の光
軸（４）に対する角度、ｌは導波溝の出口と受光部との
距離（最大300μｍ）、βは導波溝の出口開口縁におけ
る最大拡がり角度、γは実効受光率を意味し、通常βは
45°、γは0.7である。

（ト）考案の効果 本考案によれば、互いに平行な光軸を有すると共に、夫
々２方向にレーザビームを放射する複数のレーザビーム
発生源を含む半導体レーザ手段と、一方向に放射された
上記各レーザビームを互いに離散する方向へ指向する複
数の導波溝を備える導波部材と、この導波部材から導出
される各レーザビームを個別に受光する複数のモニタ用
受光部とを備え、上記複数の導波溝のうち、上記発生源
の光軸方向に一致して延びる中央の導波溝と、所定角度
をもって延びる両側の導波溝とでは、前者より後者の導
波溝の方が大なる溝幅を有する半導体レーザ装置におい
て、モニタ用受光部での受光作用に優れ、かつ各受光部
間での信号のリークが減少する等、高いモニタ精度が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示し、第１図Ａは水平面で切
った断面図、第１図Ｂは要部裏面側斜視図、第１図Ｃは
第１図Ａにおける1C−1C断面図、第２図は要部拡大断面
図、第３図は従来例を示す平面図、第４図は他の従来例
を示す断面図、第５図は更に他の従来例を示す断面図で
ある。 （LD）……半導体レーザ手段、（PD）……受光手段、
（１）〜（３）……第１〜第３レーザビーム発生源、
（４）……光軸、（５）〜（７）……モニタ用受光部、
（８）……導波部材、（９）〜（11）……第１〜第３導
波溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに平行な光軸を有すると共に、夫々２
   方向にレーザビームを放射する複数のレーザビーム発生
   源を含む半導体レーザ手段と、一方向に放射された上記
   各レーザビームを互いに離散する方向へ指向する複数の
   導波溝を備える導波部材と、この導波部材から導出され
   る各レーザビームを個別に受光する複数のモニタ用受光
   部とを備え、上記複数の導波溝のうち、上記発生源の光
   軸方向に一致して延びる中央の導波溝と、所定角度をも
   って延びる両側の導波溝とでは、前者より後者の導波溝
   の方が大なる溝幅を有すると共に、上記複数の受光部の
   うち、上記中央の導波溝に対応するものの方が、上記両
   側の導波溝に対応するものより小なる受光面積を有する
   ことを特徴とする半導体レーザ装置。