JPH09162497A - 半導体レーザ装置およびそれに使用する半導体レーザ素子 - Google Patents
半導体レーザ装置およびそれに使用する半導体レーザ素子Info
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- JPH09162497A JPH09162497A JP32288195A JP32288195A JPH09162497A JP H09162497 A JPH09162497 A JP H09162497A JP 32288195 A JP32288195 A JP 32288195A JP 32288195 A JP32288195 A JP 32288195A JP H09162497 A JPH09162497 A JP H09162497A
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- laser device
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Abstract
する半導体レーザ素子は、半導体レーザ装置内部での迷
光を減らし、簡易な構造で、信号特性の良好な光ピック
アップを提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体レーザ装置に内蔵される半導体レ
ーザ素子3の反射鏡面Aには、厚さλ/2(λは波長)
のAl2 O3 膜1aがコーティングされ、反射鏡面Bに
は、厚さλ/4のAl2 O3 膜1と、厚さλ/4のアモ
ルファスシリコン膜2とが交互にコーティングされ、反
射鏡面Aから放射するレーザ出力に対し、反射鏡面Bか
ら放射するレーザ出力は、1/2〜1/5である。
Description
タシステムのデータを記憶、あるいは音楽・映像データ
などを記録再生する光ディスク装置の光ピックアップな
どに適用して好適な、半導体レーザ装置およびそれに使
用する半導体レーザ素子に関する。
ピックアップに内蔵される半導体レーザ装置は、光ディ
スクからの変調光を受光する受光素子を、半導体レーザ
素子と同一パッケージに内蔵するものが主流となってい
る。
る、半導体レーザ素子の構造を図8に示す。半導体レー
ザ素子8の反射鏡面8A、反射鏡面8Bには、ともに厚
さλ/2(λはレーザ光の波長)のAl2 O3 膜81が
コーティングされ、反射率はともに約32%である。す
なわち反射鏡面8Aのレーザ出力をPa、反射鏡面8B
のレーザ出力をPbとすると、 Pa:Pb=1:1 である。
ーザ装置において、レーザ出力aは、光ディスクに導か
れて反射され、その変調光を半導体レーザ素子に隣接し
て設置された多分割受光素子にて受光する。
ートパワーコントロール(APC)を行うために、他の
受光素子にて受光され、そのモニタ電流に基づきオート
パワーコントロール(APC)される。
反射鏡面8Bから放射するレーザ光Pbは反射鏡面8A
から放射するレーザ光Paと同じ強度であり、その大部
分は、パッケージ内部で、散乱・乱反射し、隣接する多
分割受光素子に信号光以外の迷光として入射する。この
ため多分割受光素子に入射する迷光量は非常に多くな
る。
変調光を受光して、信号電流に変換する機能を有するの
で、迷光による不要な電流が発生すると、信号電流に対
する、オフセットとなり、ジッタの発生や、サーボ誤動
作などの問題を生ずる。したがって、良好な信号特性を
得るためには、光ピックアップに迷光量キャンセル回路
を搭載しなければならなかった。このため光ピックアッ
プは形状が大きく、かつ高価になるという問題があっ
た。
な構造で、信号特性の良好な光ピックアップを得るため
に、半導体レーザ装置内部での迷光を減らし、信号光と
して利用しないレーザ光を放射する反射鏡面(反射鏡面
8B)から放射するレーザ光の少ない半導体レーザ装置
およびそれに使用する半導体レーザ素子を提供すること
を目的とする。
めに、本発明の請求項1に記載の半導体レーザ装置は、
光共振器を形成するための第1の反射鏡面と第2の反射
鏡面とを有する半導体レーザ素子と、この半導体レーザ
素子の第1の反射鏡面から放射されたレーザ光が光記録
媒体にて反射して戻って来たレーザ光を受光する第1の
受光素子と、前記半導体レーザ素子の前記第1の反射鏡
面と対向する第2の反射鏡面から放射されたレーザ光を
受光するレーザ出力制御用の第2の受光素子と、前記半
導体レーザ素子と第1の受光素子と第2の受光素子とを
内包するカバーとを備えた半導体レーザ装置において、
前記第2の反射鏡面から放射されるレーザ光の出力が、
前記レーザ出力制御用の第2の受光素子にて検出可能
で、かつ前記第1の受光素子に対する迷光とならない範
囲に制御されていることを特徴とする。
置は、請求項1に記載の半導体レーザ装置を構成する手
段において、半導体レーザ素子と第1の受光素子と第2
の受光素子とを内包するカバーの内壁面が、第2の反射
鏡面から放射されたレーザ光によって迷光を生じないよ
うな低反射率に形成されていることを特徴とする。
置は、請求項1または請求項2に記載の半導体レーザ装
置を構成する手段において、半導体レーザ素子の第2の
反射鏡面の反射率が65%ないし83%であることを特
徴とする。
子は、請求項1ないし3のいずれかの項に記載の半導体
レーザ装置に使用される半導体レーザ素子において、光
共振器を形成するための第1の反射鏡面と第2の反射鏡
面とを有し、第1の反射鏡面が単層の反射膜をコーティ
ングされ、第2の反射鏡面が複数層の反射膜をコーティ
ングされたことを特徴とする。
子は、請求項4に記載の半導体レーザ素子を構成する手
段において、第2の反射鏡面が、厚さλ/4(λはレー
ザ光の波長)の反射膜を3層コーティングされたことを
特徴とする。
明の請求項1に記載の半導体レーザ装置は、半導体レー
ザ素子の第2の反射鏡面から放射されるレーザ光の出力
が、レーザ出力制御用の第2の受光素子で検出可能で、
かつ第1の受光素子に対する迷光とならない範囲に制御
されるので、迷光による不要な迷光電流を低減すること
ができる。このためジッタの発生が抑えられて、光ピッ
クアップの信号特性が良好となり、サーボ誤動作などが
生じなくなる。
置は、上述のようにカバーの内壁面が、第2の反射鏡面
から放射されたレーザ光によって迷光を生じないような
低反射率に形成されているので、光ピックアップに迷光
量キャンセル回路を搭載する必要がない。したがって、
光ピックアップを小型軽量にでき、かつ安価に提供でき
る。
置は、上述のように半導体レーザ素子の第2の反射鏡面
の反射率が65%ないし83%であるので、第2の反射
鏡面から放射されるレーザ光の出力が、レーザ出力制御
用の第2の受光素子で検出可能で、かつ第1の受光素子
に対する迷光とならない範囲に制御される。また同じレ
ーザ光出力を得るための動作電流が低減する。したがっ
て、光ピックアップの信号特性が良好となり、かつ消費
電力を少なくすることができる。
子は、上述のように第1の反射鏡面が単層の反射膜をコ
ーティングされ、第2の反射鏡面が複数層の反射膜をコ
ーティングされた構造としているので、第1の反射鏡面
からのレーザ光出力が第2の反射鏡面からのレーザ光出
力よりも大きくなり、かつ動作電流が低減する。したが
って、半導体レーザ装置に組み込んだ場合、迷光電流を
低減することができ、かつ消費電力を少なくすることが
できる。
子は、上述のように第2の反射鏡面が、厚さλ/4の反
射膜を3層コーティングされた構造としているので、製
膜のコストに対して、得られる効果が最も大きい。した
がって、安価に、迷光電流が少なくかつ消費電力が少な
い半導体レーザ素子を製造することができる。
導体レーザ装置の外観を示す。ステム21上をカバー2
2が覆い、カバー22上には回折格子25を有するガラ
ス素子24が埋め込まれている。ステム21からはリー
ド端子23が出ている。本半導体レーザ装置は光ディス
クからの変調光を受光する多分割受光素子を同一パッケ
ージに内蔵している。
を示す。ステム21上には、シリコン基板34が固定設
置され、シリコン基板34上には、半導体レーザ素子3
と受光素子35(第2の受光素子)とがダイボンディン
グされている。半導体レーザ素子3の前方にはミラー3
6が設置され、半導体レーザ素子3の単層膜コーティン
グされた反射鏡面Aから放射されたレーザ光32を反射
して、回折格子25の方へ導く。また半導体レーザ素子
3の多層膜コーティングされた反射鏡面Bから放射され
たレーザ光33の一部は、受光素子35にて受光され、
そのモニタ電流はレーザ出力のオートパワーコントロー
ル(APC)に利用される。また、シリコン基板34に
隣接して、光ディスクからの変調光を受光する多分割受
光素子37(第1の受光素子)がダイボンディングされ
ている。
半導体レーザ素子の構造を示す。半導体レーザ素子3の
反射鏡面Aには、厚さλ/2(λは波長)のAl2 O3
膜1aがコーティングされ、反射率は約32%である。
反射鏡面Bには、厚さλ/4のAl2 O3 膜1と、厚さ
λ/4のアモルファスシリコン膜2とが交互にコーティ
ングされ、反射率は75%以上である。
るレーザ出力に対し、反射鏡面Bから放射するレーザ出
力は、1/2〜1/5と低減する。すなわち反射鏡面A
のレーザ出力をa、反射鏡面Bのレーザ出力をbとする
と、 b=(1/2〜1/5)×a となる。
だ半導体レーザ装置の迷光量と半導体レーザ素子3の動
作電流について説明する。
の反射率と、この反射鏡面Bから放射されたレーザ光の
一部を受光素子35にて受光したときのモニタ電流との
関係を示す。縦軸は対数表示である。本図は、数十ない
し百個程度の半導体レーザ素子のサンプルについて測定
して得られたデータである。中央の折れ線40は、測定
の平均値を示し、上側の折れ線41は最大値、下側の折
れ線42は最小値を示す。
オートパワーコントロール(APC)を行う場合のモニ
タ電流の下限値は0.0015mA程度となる。これ
は、APC用ICの種類によっても異なるが、一般に安
価なICで量産できるものは、この程度の値となるから
である。この0.0015mAに対応する反射鏡面Bの
反射率の上限は、最小値を示す折れ線42にて83%で
ある。
面Bの反射率と、この反射鏡面Bから放射されたレーザ
光が、半導体レーザ装置内部で散乱、乱反射して多分割
受光素子37にて迷光として受光したときの迷光電流と
の関係を示す。縦軸は対数表示である。本図は、数十な
いし百個程度の半導体レーザ素子のサンプルについて測
定して得られたデータである。中央の折れ線50は、測
定の平均値を示し、上側の折れ線51は最大値、下側の
折れ線52は最小値を示す。
Aから放射するレーザ出力に対し、反射鏡面Bから放射
するレーザ出力の比が、1/2〜1/5と低いことか
ら、半導体レーザ素子内部で生じた光の誘導放出が、効
率よく反射鏡面Aから放射する。このため本図に示され
るように反射鏡面Bの反射率の増加に伴い、迷光電流は
低下する。
が信号電流に悪影響を及ぼさない範囲は、最大で0.1
μA程度である。この0.1μAに対応する反射鏡面B
の反射率は、最大値を示す折れ線51にて65%であ
る。
り、モニタ電流にてオートパワーコントロール(AP
C)ができ、かつ迷光電流が信号電流に悪影響を及ぼさ
ない反射鏡面Bの反射率の範囲は、65〜83%であ
る。
係を、表1に示す。
射率75%のλ/4の3層コーティング膜のみとなる。
と従来の半導体レーザ素子との迷光電流の測定結果を示
す。図6(A)は、本発明の半導体レーザ素子の迷光電
流を示し、図6(B)は、従来の半導体レーザ素子の迷
光電流を示す。本図は、数十ないし百個程度の半導体レ
ーザ素子のサンプルについて測定して得られたデータで
あり、縦軸は、サンプル数を表す。従来の半導体レーザ
素子に比べ、本発明の半導体レーザ素子は、明らかに迷
光電流が低減している。
来の半導体レーザ素子との動作電流の測定結果を示す。
図7(A)は、本発明の半導体レーザ素子の動作電流を
示し、図7(B)は、従来の半導体レーザ素子の動作電
流を示す。本図は、数十ないし百個程度の半導体レーザ
素子のサンプルについて測定して得られたデータであ
り、縦軸は、サンプル数を表す。従来の半導体レーザ素
子に比べ、本発明の半導体レーザ素子は、明らかに動作
電流が低減している。
に記載の半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子の第2
の反射鏡面から放射されるレーザ光の出力が、レーザ出
力制御用の第2の受光素子で検出可能で、かつ第1の受
光素子に対する迷光とならない範囲に制御されるので、
迷光による不要な迷光電流を低減することができる。こ
のためジッタの発生が抑えられて、光ピックアップの信
号特性が良好となり、サーボ誤動作などが生じなくな
る。
置は、カバーの内壁面が、第2の反射鏡面から放射され
たレーザ光によって迷光を生じないような低反射率に形
成されているので、光ピックアップに迷光量キャンセル
回路を搭載する必要がない。したがって、光ピックアッ
プを小型軽量にでき、かつ安価に提供できる。
置は、半導体レーザ素子の第2の反射鏡面の反射率が6
5%ないし83%であるので、第2の反射鏡面から放射
されるレーザ光の出力が、レーザ出力制御用の第2の受
光素子で検出可能で、かつ第1の受光素子に対する迷光
とならない範囲に制御される。また同じレーザ光出力を
得るための動作電流が低減する。したがって、光ピック
アップの信号特性が良好となり、かつ消費電力を少なく
することができる。
子は、第1の反射鏡面が単層の反射膜をコーティングさ
れ、第2の反射鏡面が複数層の反射膜をコーティングさ
れた構造としているので、第1の反射鏡面からのレーザ
光出力が第2の反射鏡面からのレーザ光出力よりも大き
くなり、かつ動作電流が低減する。したがって、半導体
レーザ装置に組み込んだ場合、迷光電流を低減すること
ができ、かつ消費電力を少なくすることができる。
子は、第2の反射鏡面が、厚さλ/4の反射膜を3層コ
ーティングされた構造としているので、製膜のコストに
対して、得られる効果が最も大きい。したがって、安価
に、迷光電流が少なくかつ消費電力が少ない半導体レー
ザ素子を製造することができる。
を示す図である。
を示す図である。
構造を示す図である。
と、モニタ電流との関係を示す図である。
と、迷光電流との関係を示す図である。
流を示し、(B)は、従来の半導体レーザ素子の迷光電
流を示す図である。
流を示し、(B)は、従来の半導体レーザ素子の動作電
流を示す図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 光共振器を形成するための第1の反射鏡
面と第2の反射鏡面とを有する半導体レーザ素子と、 この半導体レーザ素子の第1の反射鏡面から放射された
レーザ光が光記録媒体にて反射して戻って来たレーザ光
を受光する第1の受光素子と、 前記半導体レーザ素子の前記第1の反射鏡面と対向する
第2の反射鏡面から放射されたレーザ光を受光するレー
ザ出力制御用の第2の受光素子と、 前記半導体レーザ素子と第1の受光素子と第2の受光素
子とを内包するカバーとを備えた半導体レーザ装置にお
いて、 前記第2の反射鏡面から放射されるレーザ光の出力が、
前記レーザ出力制御用の第2の受光素子にて検出可能
で、かつ前記第1の受光素子に対する迷光とならない範
囲に制御されていることを特徴とする半導体レーザ装
置。 - 【請求項2】 半導体レーザ素子と第1の受光素子と第
2の受光素子とを内包するカバーの内壁面が、第2の反
射鏡面から放射されたレーザ光によって迷光を生じない
ような低反射率に形成されていることを特徴とする請求
項1に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項3】 半導体レーザ素子の第2の反射鏡面の反
射率が65%ないし83%であることを特徴とする請求
項1または請求項2に記載の半導体レーザ装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかの項に記載
の半導体レーザ装置に使用される半導体レーザ素子にお
いて、 光共振器を形成するための第1の反射鏡面と第2の反射
鏡面とを有し、 第1の反射鏡面が単層の反射膜をコーティングされ、第
2の反射鏡面が複数層の反射膜をコーティングされたこ
とを特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項5】 第2の反射鏡面は、厚さがλ/4(λは
レーザ光の波長)の反射膜を3層コーティングされたこ
とを特徴とする請求項4に記載の半導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32288195A JP3601893B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32288195A JP3601893B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162497A true JPH09162497A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3601893B2 JP3601893B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=18148663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32288195A Expired - Fee Related JP3601893B2 (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3601893B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1748524A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-01-31 | Nichia Corporation | Semiconductor laser device |
| US7646798B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-01-12 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
| US7668218B2 (en) | 2007-02-20 | 2010-02-23 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
| US7701995B2 (en) | 2007-07-06 | 2010-04-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
| US7764722B2 (en) | 2007-02-26 | 2010-07-27 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
| US7804872B2 (en) | 2007-06-07 | 2010-09-28 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
-
1995
- 1995-12-12 JP JP32288195A patent/JP3601893B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP2048752A2 (en) | 2005-07-29 | 2009-04-15 | Nichia Corporation | Semiconductor laser device |
| EP2048752A3 (en) * | 2005-07-29 | 2009-05-27 | Nichia Corporation | Semiconductor laser device |
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| US7701995B2 (en) | 2007-07-06 | 2010-04-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
| US8102891B2 (en) | 2007-07-06 | 2012-01-24 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
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|---|---|
| JP3601893B2 (ja) | 2004-12-15 |
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