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CN101867157A - 多波长半导体激光装置 - Google Patents

多波长半导体激光装置 Download PDF

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CN101867157A CN201010165214A CN201010165214A CN101867157A CN 101867157 A CN101867157 A CN 101867157A CN 201010165214 A CN201010165214 A CN 201010165214A CN 201010165214 A CN201010165214 A CN 201010165214A CN 101867157 A CN101867157 A CN 101867157A
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

本发明提供一种光学设计简单、散热特性优良，且容易制造的多波长半导体激光装置。多波长半导体激光装置(100)构成为具备：板状的管座(10)；底面承载于管座(10)上的柱状的副座架(21)；设置在副座架(21)侧面上并且振荡波长不同的多个LD(31～33)；以及贯穿管座(10)地设置并且配置在与副座架(21)侧面的棱角线(21a～21c)对置的位置的引脚端子(41～43)，多个LD(31～33)的各发光点(31a～33a)到管座(10)的中心轴(10z)之间的距离实质上相等。

Description

多波长半导体激光装置
技术领域
本发明涉及发射不同波长的光的多波长半导体激光装置。
背景技术
现今，CD、DVD、BD(Blu-ray Disc：蓝光光盘)等光盘作为大容量的记录介质被大量采用。而用于这些光盘的记录和/或再现的激光二极管(以下，称为“LD”)的各振荡波长是不同的，CD用LD的振荡波长为780nm波段(红外)，DVD用LD的振荡波长为650nm波段(红色)，BD用LD的振荡波长为405nm波段(蓝紫色)。因此，为了用一个光盘装置来处理CD、DVD及BD的信息，需要有红外、红色及蓝紫色这三种光源。
有一种传统的多波长半导体激光装置，是在散热器上设置的蓝紫色LD上粘接并置红色LD和红外LD，从而能够使用一个光盘装置来处理CD、DVD及BD上的信息(例如，参考专利文献1)。
另外，还有一种多个LD的阵列，是在可弯曲的副座架(submount)上安装了多个LD，将副座架弯曲成使安装的LD在内侧的三角柱形状，以此让多个LD光源相互靠近(例如，参考专利文献2)。
专利文献1：日本特开2006-59471号公报(图4)
专利文献2：日本特开平8-111562号公报(图2)
发明内容
但是，在专利文献1记载的多波长激光装置中，因为红外LD和红色LD粘接地配置在蓝紫色LD上，所以存在无法将红外LD和红色LD动作时产生的热量有效地散热到散热器的问题。另外，存在难以使红外LD、红色LD和蓝紫色LD的发光点到组件中心的距离相等，且光学设计变得复杂的问题。
另外一方面，在专利文献2中记载的LD阵列中，能够使各LD发光点到组件中心的距离相等，但是因为LD配置在弯曲成三角柱形状的副座架的内侧，所以对LD的布线作业变得复杂，存在布线工序需要时间的问题。
本发明为了解决上述问题而构思，提供一种光学设计简单、散热特性优良，且容易制造的多波长半导体激光装置。
本发明的多波长半导体激光装置，其特征在于具备：板状的管座；柱状的副座架，其底面承载于上述管座上；振荡波长不同的多个(复数个)激光二极管，设置在上述副座架的侧面上；以及引脚端子，该引脚端子贯穿上述管座地设置，并且配置在与上述副座架侧面的棱角线对置的位置，使上述多个激光二极管的发光点和上述的管座的中心轴的距离实质上相等。
根据本发明，能得到光学设计简单、散热特性优良，且容易制造的多波长半导体激光装置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1中多波长半导体激光装置的结构的斜视图。
图2是表示本发明实施方式1中多波长半导体激光装置的结构的俯视图。
图3是表示本发明实施方式1中多波长半导体激光装置的变形例的结构的俯视图。
图4是表示本发明实施方式2中多波长半导体激光装置的结构的俯视图。
图5是表示本发明实施方式3中多波长半导体激光装置的结构的俯视图。
具体实施方式
实施方式1
关于本发明的实施方式1的内容，参考图1和图2进行说明。
图1中的多波长半导体激光装置100具备：利用金属板材形成的圆板状的管座(stem)10；底面承载于管座10的上表面的正六角柱状的副座架21；设置在副座架21侧面上的3个LD31～33；贯穿管座10地设置并且在与副座架21的棱角线21a～21c对置的位置配置的3个引脚端子(lead pin)41～43；以及连接到管座10的接地端子50。
此外，管座10的中心轴10z，被配置为与包含多波长半导体激光装置100的半导体激光器组件(package)(没有图示)的中心几乎一致。
副座架21由铜合金等较高导热系数的金属材料形成，其中心轴21z被设置为与管座10的中心轴10z一致。此外，侧面的棱角线不一定要做成棱边(edge)状，可以倒角或倒圆角。
3个LD31～33分别焊接在副座架21侧面中相邻接的3个侧面上，而且为了保证从管座10的中心轴10z到各发光点31a～33a的距离实质上相等，LD31～33配置在各边的中央部分。在这里，“距离实质上相等”是指可以存在光学设计上所允许的组装误差等。还有，各LD31～33被配置为，使各LD31～33的激光沿着与管座的中心轴10z和副座架的中心轴21z方向平行的方向发射。而LD31～33的振荡波长分别为780nm波段(红外)、650nm波段(红色)、405nm波段(蓝紫色)，没有特别限定设置的顺序。
引脚端子41～43，通过绝缘体41a～43a贯穿管座10，且设置成在与副座架21的棱角线21a～21c对置的位置上，围上副座架21。此外，引脚端子41～43最好设置成相对于副座架21的中心轴21z旋转对称。通过将引脚端子41～43设置在这样的位置，使焊接了LD31～33的副座架21以副座架21的中心轴21z为轴进行旋转，从而能够容易引线接合引脚端子41～43和LD31～33。如此，电性连接引脚端子41～43和LD31～33的p侧电极(没有图示)。
接地端子50与管座10通过焊接来接合，而且接地端子50经由管座10和副座架21，与LD31～33的n侧电极电性连接(没有图示)。
通过这样构成多波长半导体激光装置100，能够使管座10的中心轴10z，即半导体激光器组件的中心和3个LD31～33的发光点31a～33a之间的距离大致相等，因此容易进行包含多波长半导体激光装置100的光学系统的设计。
特别是，将副座架21形成为正六角形状，并配置成使副座架的中心轴21z和圆板状的管座10的中心轴10z几乎一致，因此容易使管座10的中心轴10z和LD31～33的发光点31a～33a之间的距离相同。
另外，3个LD31～33均焊接在副座架21，因此LD31～33动作时所产生的热量就能够通过副座架21有效地向外部散热。
而且，通过将引脚端子41～43配置在与副座架21的棱角线21a～21c对置的位置，容易进行引脚端子41～43和LD31～33之间的引线接合，因此比起传统技术能够大幅缩短布线工序，并且能够容易地制造多波长半导体激光装置100。
特别是，通过将引脚端子41～43设置为相对于副座架21的中心轴21z旋转对称，能够更加容易地进行引线接合。
此外，在上述实施方式中，副座架21形成为正六角柱状，但是副座架21的形状不用局限在正六角柱状，能够采用正n角柱(n为3以上的整数)状，例如，可以如图3所示那样由正三角柱形成副座架21，并且配置成使副座架的中心轴21z和管座10的中心轴10z一致。通过这样构成副座架21，能够将LD31～33的各发光点31a～33a靠近管座10的中心轴10z，即半导体激光器组件的中心，因此能够容易进行包含多波长半导体激光装置100的光学系统的设计。
另外，即使副座架21不是正多角柱状，只要能使管座10的中心轴10z，即半导体激光器组件的中心和二极管31～33的各发光点31a～33a之间的距离实质上相等就可以。此外，侧面的棱角线不一定要做成棱边状，可以倒角或倒圆角。
根据本实施方式，使多波长半导体激光装置100具备：板状的管座10；底面承载于管座10上的柱状的副座架21；设置在副座架21侧面上并且振荡波长不同的多个LD31～33；以及贯穿管座10地设置并且配置在与副座架21的侧面的棱角线21a～21c对置的位置的引脚端子41～43。并且多波长半导体激光装置100构成为使多个LD31～33的各发光点31a～33a和管座10的中心轴10z之间的距离实质上相等。这样，就能得到光学设计简单、散热特性优良，且容易制造的多波长半导体激光装置。
实施方式2
关于本发明的实施方式2的内容，参考图4进行说明。本实施方式中的多波长半导体激光装置中，由双波长激光器构成多个LD中的一个。
在图4中多波长半导体激光装置200具备：利用金属板材形成的圆板状的管座10；底面承载于该管座10的上表面的正三角柱状的副座架22；设置在副座架22侧面上的2个LD34、35；贯穿管座10地设置并且配置在与副座架22棱角线22a～22c对置的位置的3个引脚端子41～43；以及接合到管座10的接地端子50。
而且，管座10的中心轴10z配置成与包含多波长半导体激光装置200的半导体激光器组件(没有图示)的中心几乎一致。
副座架22与实施方式1同样地，由铜合金等较高导热系数的金属材料形成，并且设置成使其中心轴22z与管座10的中心轴10z几乎一致。
在2个LD34、35中，一个LD34是振荡波长为405nm波段(蓝紫色)的单波长LD，而另一LD35是能够发射振荡波长为780nm波段(红外)和650nm波段(红色)的激光的双波长LD。又，LD34、LD35分别焊接在副座架22侧面中的2个侧面上，并且LD34、35配置在各边的中央部分，以使单波长LD34的发光点34a对管座10的中心轴10z的距离与双波长LD35的2个发光点35a、35b对管座10的中心轴10z的距离实质上相等。此外，各LD34、35配置成使各LD34、35的激光沿着与管座的中心轴10z和副座架的中心轴22z方向平行的方向发射。
引脚端子41～43，经由绝缘体41a～43a贯穿管座10，并且在与副座架22的棱角线22a～22c对置的位置，以围上副座架22的方式配置。此外，引脚端子41～43最好被设置成相对于副座架22的中心轴22z旋转对称。通过在这样的位置设置引脚端子41～43，使焊接了LD34、35的副座架22以副座架22的中心轴22z为轴进行旋转，因此能够容易地将引脚端子41～43和LD34、35引线接合。如此，电性连接引脚端子41～43和LD34、35的p侧电极(没有图示)。
另外，接地端子50与实施方式1同样地，通过焊接来与管座10接合，而且接地端子50经由管座10和副座架22，与LD34、35的n侧电极(没有图示)电性连接。
通过这样构成多波长半导体激光装置200，能够使管座10的中心轴10z，即半导体激光器组件的中心到单波长LD34的发光点34a和双波长LD35的发光点35a、35b之间的距离大致相等，因此容易进行包含多波长半导体激光装置200的光学系统的设计。
特别是，副座架22形成为正三角柱状，并且配置成使副座架的中心轴22z和圆板状的管座10的中心轴10z设置为几乎一致，因此更加容易使LD34、35的发光点34a、35a、35b相对于管座10的中心轴10z的距离相同。
另外，2个LD34、35均焊接在副座架22，因此LD34、35动作时所产生的热量就能通过副座架22有效地向外部散热。
而且，通过将引脚端子41～43配置在与副座架22的棱角线22a～22c对置的位置，使引脚端子41～43和LD34、35的引线接合变得简单，因此比起传统技术能够大幅缩短布线工序，并且能够容易地制造多波长半导体激光装置200。
特别是，通过将引脚端子41～43设置为相对于副座架22的中心轴22z旋转对称，能够更加容易地进行引线接合。
根据本实施方式，使多波长半导体激光装置200具备：圆板状的管座10；底面承载于管座10上的柱状的副座架22；设置在副座架22侧面上并且振荡波长不同的多个LD34、35；贯穿管座10地设置并且配置在与副座架22侧面的棱角线22a～22c对置的位置的引脚端子41～43。并且多波长半导体激光装置200构成为使多个LD34、35的各发光点34a、35a和管座10的中心轴10z之间的距离实质上相等。这样，就能得到光学设计简单、散热特性优良，且容易制造的多波长半导体激光装置。
实施方式3
关于本发明的实施方式3的内容，参考图5进行说明。本实施方式中的多波长半导体激光装置的结构是，由双波长LD构成多个LD中的一个，并且通过将该多个LD配置在副座架的棱角线附近，来使各LD的发光点靠近组件中心。
在图5的本实施方式中的多波长半导体激光装置300中，将发出蓝紫色激光的单波长LD34和发出红色和红外激光的双波长LD35分别配置在正三角柱状的副座架23的两个侧面，并将LD34、35配置在1个棱角线23b附近。此外，设置成使各LD的发光点34a、35a、35b到管座10的中心轴10z，即半导体激光器组件的中心之间的距离几乎相等。除了这些点以外，实施方式3中的多波长半导体装置300有着与实施方式2中的多波长半导体装置200相同的结构。
通过这样构成多波长半导体激光装置300，能够使管座10的中心轴10z，即半导体激光器组件的中心到单波长LD34的发光点34a和双波长LD35的发光点35a、35b之间的距离实质上相等，在此情况下能够使各LD的发光点34a、35a、35b靠近组件的中心，因此更加容易地进行包含多波长半导体激光装置300的光学系统的设计。
根据本实施方式，使多波长半导体激光装置300包含：圆板状的管座10；底面承载于管座10上的柱状的副座架23；设置在副座架23侧面上且振荡波长不同的多个LD34、35；贯穿管座10地设置并且配置在与副座架23侧面的棱角线23a～23c对置的位置的引脚端子41～43。并且多波长半导体激光装置300构成为使多个LD34、35的各发光点34a、35a、35b和管座10的中心轴10z之间的距离实质上相等，并且引脚端子41～43相对于副座架23的中心轴23z呈旋转对称，并且使LD34、35的发光点34a、35a、35b靠近管座10的中心轴10z。这样，就能得到光学设计简单、散热特性优良，且容易制造的多波长半导体激光装置。
虽不再进行说明，但是本发明并不局限于上述的实施方式，在本发明的技术思想的范围内包含了各种各样的变形例或延伸例。
符号说明：
10  管座；10z  管座的中心轴；21～23  副座架；21a～21c、22a～22c、23a～23c  棱角线；21z～23z  副座架的中心轴；31～35  LD；31a～35a、35b  发光点；41～43  引脚端子；41a～43a  绝缘体；50  接地端子；100、200、300  多波长半导体激光装置。

Claims (7)

1.一种多波长半导体激光装置，其特征在于包括：
板状的管座；
柱状的副座架，其底面承载于上述管座上；
振荡波长不同的多个激光二极管，设置在上述副座架的侧面上；以及
引脚端子，贯穿上述管座地设置并且配置在与上述副座架侧面的棱角线对置的位置，
上述多个激光二极管的发光点到上述管座的中心轴的距离实质上相等。
2.如权利要求1所述的多波长半导体激光装置，其特征在于：上述副座架为正多角柱状。
3.如权利要求1所述的多波长半导体激光装置，其特征在于：上述副座架为正三角柱状。
4.如权利要求1所述的多波长半导体激光装置，其特征在于：上述引脚端子相对于上述副座架的中心轴呈旋转对称。
5.如权利要求1所述的多波长半导体激光装置，其特征在于：上述副座架的中心轴和上述管座的中心轴一致。
6.如权利要求1所述的多波长半导体激光装置，其特征在于：上述多个激光二极管中的至少一个为双波长激光二极管。
7.如权利要求6所述的多波长半导体激光装置，其特征在于：上述多个激光二极管配置在上述副座架侧面的棱角线附近。
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