JP3476568B2 - リニア・レーザー・アレイ - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非モノリシック・レー
ザー・アレイ、その製造、及びそのアセンブリに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】レーザー・プリンタ及び光メモリのよう
な多くの装置の性能は、個別に制御されるレーザー励起
素子 (lasing element) を有するレーザー・アレイによ
り改善することができる。たとえば、レーザー励起素子
のアレイを使用するレーザー・プリンタは、単一のレー
ザー励起素子のみを使用したプリンタに比べて、より高
速の印刷速度及びより鋭いスポットを有することができ
る。多くの用途において、アレイのレーザー励起素子が
正確に位置決めされ、且つ、方向付けられていることが
重要である。 【０００３】モノリシック・レーザー・アレイは、通
常、同じ波長を有する光ビームを出力する。典型的に
は、その波長は、僅かな範囲においてのみ変化可能であ
る。しかしながら、カラー印刷を含む幾つかの用途にお
いては、たとえば、赤外線から可視光にわたる広い波長
範囲に広がる多波長を出力することが望まれる。カラー
印刷において、これにより出力レーザー特性を、感光体
応答ウインドウに一致させ、或いは、ダイクロイック・
フィルタを使用した走査の後で重なりあったレーザー・
ビームを分離することが可能となる。他の用途において
は、異なった偏光或いはスポット断面を有する多数のレ
ーザー・ビームを放射することが望ましいことがある。
最後に、レーザー励起素子間の電気的、光学的、及び熱
的なクロストークを小さくすることが殆ど常に望まし
い。 【０００４】今日のモノリシック・レーザー・アレイに
比べて、非モノリシック・レーザー・アレイは、広範囲
のレーザー・ビーム特性（波長、偏光及びスポット・サ
イズのような）を提供することができ、また、電気的、
光学的及び熱的なクロストークが少ない。これらの利点
が理由で、非モノリシック・レーザー・アレイの必要が
ある。 【０００５】非モノリシック・レーザー・アレイは、通
常、支持体上に取り付けられた複数の個別のレーザー・
ダイオードからなる。多くの用途において、出力レーザ
ー・ビームは正確に間隔を空けなければならないので、
レーザー励起素子用の支持体は、レーザー励起素子を正
確に位置決めできるようにすべきである。理想的には、
支持体は非モノリシック・レーザー・アレイの利点を減
じるべきではない。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来技術の非モノリシ
ック半導体レーザー・アレイは、通常、平面状の支持体
を使用する。レーザーのアライメントは、支持体上でレ
ーザー励起素子の外部取扱いを必然的に伴う。従来技術
の平面状のレーザー・アレイは、どのようにすれば近接
したレーザー励起素子を間隔を空けて配置できるのかと
いう大きな問題を有している。レーザー・ストライプ
は、一般にチップの中心に配置され、レーザーが製造さ
れるウェーハを切断するときにストライプに損傷を与え
ないようにしている。これは、レーザー励起素子が共通
の平面状の基体上に置かれる場合には、レーザー励起素
子間の達成可能な最小間隔を制限することになる。 【０００７】カトウらの米国特許第４，９０１，３２５
号明細書は、近接して間を空けられたレーザー励起素子
を使用するのに適した非平面状の非モノリシック・レー
ザー・アレイを教示している。その支持体の簡略化され
た図が図１に示されている。支持体１０（スペーサ１２
を備えている）は、レーザー励起素子１４をミクロン単
位で間を空けて配置することを可能とするが、レーザー
励起素子の間隔の絶対的な制御（レーザー励起素子をそ
の所望の位置に近接させることができるか）は提供され
ない。更に、レーザー励起素子の方向は、厳格には制御
されない。 【０００８】このように、過剰な熱的、光学的、及び／
又は、電気的なクロストークなしに、非モノリシック・
レーザー・アレイ内にレーザー励起素子を近接して正確
に間隔を空けて配置することができる方法及び装置の必
要性が存在する。 【０００９】本発明は、レーザー励起素子の正確な位置
と間隔を確実にし、熱的なクロストークを少なくするこ
とを可能とし、電気的なクロストークを減らすことに役
に立つ支持体に取り付けられたレーザー励起素子からな
るモノリシックレーザー・アレイを提供する。 【００１０】 【課題を解決するための手段】支持体は、レーザー励起
素子取り付け表面が突出している一つ以上の熱伝導性の
スペーサからなるベースを含んでいる。スペーサの厚み
は、レーザー励起素子間の間隔を制御する。レーザー・
ストライプ（光出力領域）は、望ましくはスペーサに隣
接して取り付ける。 【００１１】支持体ベース及び／又はスペーサが電気的
に絶縁性である場合には、導電性の材料を、望ましくは
ベース及び／又はスペーサの一つ以上の外部表面上に付
着させて、スペーサ上に取り付けられたレーザー励起素
子に電流を流すことができるようにする。 【００１２】レーザー励起素子により発生された熱は、
スペーサを介して下方に流れ、望ましくは放熱されてい
るベースに至る。スペーサは、十分に熱的に伝導性であ
るので、熱は十分に迅速にベースに流れ、レーザー励起
素子間の熱の流れは僅かである。 【００１３】スペーサは、特定の用途に合致するように
形作られるべきであるが、多くの場合、スペーサはベー
スを備えたＴ字状に形成される。支持体がＴ字状に形成
されており、また、レーザー励起素子がＴ字の内部コー
ナーに近接して取り付けられている場合には、内部コー
ナーは、レーザー励起素子との干渉を減らすためにレリ
ーフを形成してもよい。代わりに、レリーフの必要性を
無くすために、レーザー励起素子を、ベースと各レーザ
ー励起素子の間の電気的に絶縁性のフィルムを備えたス
ペーサに取り付けてもよい。 【００１４】他の用途においては、レリーフの必要性
は、支持体の上に一つ以上のレーザー励起素子を取り付
けて、スペーサの一方の表面のみに物理的に接触させる
ことにより、除去される。 【００１５】本発明は、スペーサ上の三つ以上のレーザ
ー励起素子により実施することができる。たとえば、ス
ペーサは、交差形状とすることができ、また、レーザー
励起素子は、交差部の各内部コーナーに隣接して取り付
けることができる。 【００１６】三つ以上のレーザー励起素子を有する本発
明の他の実施態様は、平面状のベースに沿って整列され
たレーザー励起素子を有することができる。そのような
実施態様の一つにおいては、アレイは、突き合わされた
対に整列され、各対のレーザー励起素子が電気的且つ熱
的に伝導性の接地された支持体を共有しており、個別の
対が熱的に伝導性であるが電気的には絶縁性である支持
体により分離されている、レーザー励起素子から形成さ
れている。電流の流れは、関連する電流源の一方の端子
に個別に接続されている各レーザー励起素子を有するこ
とおよび、接地された支持体に接続された各種の関連す
る電流源の帰路を有することにより達成される。付加的
な絶縁性支持体が、アレイの各端部に設けられる。代わ
りに、一対となったレーザー励起素子は、熱的に伝導性
であるが電気的には絶縁性の支持体により分離すること
ができ、一方、その対は、熱的且つ電気的に伝導性の接
地された支持体により分離することができる。そして、
付加的な接地された支持体は、各端部のレーザー励起素
子に設けられる。両方の構成において、レーザー励起素
子で発生した熱は、少なくとも部分的に支持体を介して
ベース内に伝わる。 【００１７】本発明の他の局面は、以下の説明が進むに
つれて図面を参照して明らかになる。 【００１８】 【実施例】以下に説明する実施態様において使用される
典型的なレーザー励起素子は、図２に示される半導体ダ
イオード・レーザー２０である。ダイオード・レーザー
２０は、過成長多重セクション・エピタキシャル層２４
を有する一方の電気形式（たとえば、ｎ型）にドープさ
れた基体２２からなる。エピタキシャル層２４は、五つ
のエピ層２４ａ〜２４ｅからなる。層２４ａ及び２４ｂ
はｎ型、層２４ｄ及び２４ｅはｐ型であり、層２４ｃは
ドープされていない。各種のエピ層が再結合キャリアを
閉じ込めるように機能し、その結果、光子を発生させ
る。電極層２８は層２４上に形成される。電極層２８は
パターン化することができ、或いは、層２４内の材料は
変更することができ（たとえば、層の無秩序化或いは逆
ドープにより）、入力電流を所望のように閉じ込めるこ
とができる。第２の電極層３０は、基体の底の上に形成
される。ダイオード・レーザー２０は、電極層２８及び
３０を介して印加される電流が、ダイオード・レーザー
をレーザー励起領域から光を放出させるようにする。 【００１９】レーザー出力の間隔及び位置の正確さを最
大にするために、レーザー励起素子２０は、支持体と電
気的に接触する電極層２８を備えた支持体（以下に説明
する）上に取り付けられる。これは、エピ層２４ａ〜２
４ｅの厚み及び電極層２８の厚みは、基板の厚みよりも
制御が容易であるので、有利である。これに加えて、層
２４ａ〜２４ｅ及び層２８は、非常に薄いので（全部を
含めて約２μｍ）、このように取り付けられたとき、レ
ーザー・ビーム出力は支持体に極めて近接する。したが
って、レーザー・ビームの間隔は支持体の厚さに本質的
に等しい。最後に、このようにレーザー励起素子が取り
付ることで、熱を発生するエピ層が支持体に熱的に良好
に接触し、これにより熱伝導を改善する。判りやすくす
るため、以下の図では、レーザー励起領域を暗い楕円で
示している。 【００２０】ここで図３を参照すると、これは本発明の
第１の実施態様に従った非モノリシック・レーザー・ア
レイ１００を示す。図示されるように、アレイ１００
は、支持体１０２に取り付けられた、２０ａ及び２０ｂ
で示される二つのレーザー励起素子２０からなる。支持
体１０２は、ベース１０４及び突出しているスペーサ１
０６とからなり、両方とも熱的且つ電気的に伝導性の材
料からなるＴ字状の構造である。例として、支持体１０
２は、ドープされたシリコン、銅、金、或いはアルミニ
ウムである。レーザー励起素子は、１）それが支持体と
熱的に接触し、２）それらの電極層２８がスペーサ１０
６と電気的に接触するように、支持体１０２に取り付け
られる。望ましくは、レーザー励起素子２０ａ及び２０
ｂの底部は窒化シリコンのような絶縁性層により被覆す
ることができ、ベース１０４と短絡することが避けられ
る。 【００２１】図３に示されるように、支持体はレリーフ
１０８を含んでおり、そこではレーザー励起素子のコー
ナーがスペーサ／ベースにより形成されるコーナーに一
致する。レリーフは、支持体の内部コーナーとレーザー
励起素子の下部コーナーとの間の干渉を減少させる。レ
リーフは垂直に伸びるように示されているが、それらは
環状でもよく、また、それらは水平に伸びてもよい。し
かしながら、レリーフの幅は、レーザー・チップの厚み
（説明した実施態様では約７５〜１００μｍ）よりもか
なり小さくすべきである。 【００２２】支持体１０２は、単一のダイヤモンド装入
の鋸ブレードを複数回通過させて微細機械加工すること
ができ、或いは、適正に整形された鋸ブレード或いは研
削ツールを一回通過させて機械加工することができる。
目標は、平坦な側面と平坦な頂面を有する垂直なスペー
サ１０６を製造することである。 【００２３】また図３を参照すると、動作において、電
流源１１０ａ及び１１０ｂからの電流は、レーザー励起
素子２０ａ及び２０ｂにそれぞれ印加される。支持体１
０２は、両方の電流源に対する導体として作用する。こ
こでレーザー励起素子２０ａのみを考えると、電流源１
１０ａからの電流は、導電層３０に印加される。その電
流は、レーザー励起素子２０ａを通過し、それに光を放
出させ、スペーサ１０６に流れ込み下方に流れてベース
１０４に至り、ベースから電流源１１０ａに戻る。レー
ザー励起素子２０ｂは、電流源１１０ｂに関して同様に
動作する。以後判るように、導電層３０は、支持体１０
２に接触してはならない。要求される電気的な絶縁を達
成するための一つの方法は、レーザー励起素子の表面の
一部分のみを覆う導電層３０を形成することである。 【００２４】上記の動作説明は、スペーサを電流導体と
して使用して説明した。このようなスペーサの使用は、
レーザー励起素子間の間隔が狭いアレイを製造する時に
有利である。電流源に取り付けられた導体は、レーザー
励起素子の導体層２８とスペーサ１０６の間に配置さ
れ、電流帰路を形成する。 【００２５】レーザー励起素子を通過して流れる電流
は、熱を発生する。その熱はスペーサ１０６を流れ落
ち、このようにして対向するレーザー励起素子から離
れ、ベース１０４に至る。実際、支持体１０２は放熱さ
れ、熱は迅速にベースから流れ出る。熱がレーザー励起
素子から導出されるに従い、レーザー励起素子の熱暴走
の機会が減少し、素子間の熱的なクロストークも減少す
る。 【００２６】以後判るように、レーザー励起素子により
生成された熱が直ちに外部の放熱装置（図示せず）へ通
過するように、支持体１０２の熱伝導性は、十分高くな
ければならない。達成できたものの例として、高さ５０
０μｍで厚さ１５０μｍのスペーサを有する適正に放熱
されたシリコン支持体が、４％より少ない熱的なクロス
トークを維持するのに十分であり、そこではクロストー
クは、他のレーザーがターンオンしたときの一方のレー
ザーの出力電力におけるパーセント変化として規定され
る。 【００２７】図３に示される基本的なＴ字状の支持体１
０２に対する種々の変形が可能である。たとえば、図４
は、同様に本発明に従った第２の実施態様の非モノリシ
ック・レーザー・アレイ１１８を示す。アレイ１１８
は、Ｔ字状の支持体１２０に取り付けられた、２０ｃ及
び２０ｄで示された、二つのレーザー励起素子２０を有
する。支持体１２０は、ベース１２４及びスペーサ１２
６を含み、両方とも熱的且つ電気的に伝導性の材料から
なっている。しかしながら、支持体１２０は、支持体１
０２が有しているようなレリーフ（図３、項目１０８を
参照）を有していない。むしろ、レーザー励起素子は、
電気的に絶縁性のストリップ１３０によりスペーサ／ベ
ースのコーナーの半径上に間隔を空けて設けられてい
る。例として、ストリップ１３０は、１０〜２０μｍ厚
のマイラー・シートである。ストリップは、レーザー励
起素子のコーナーとスペーサ／ベースの境界面により形
成されたコーナーとの間の干渉を防止する。更に、スト
リップは、レーザー励起素子の導電層３０の電気的な短
絡を防止し、レーザー励起素子からベース１２４への熱
の流れを促進する。支持体１２０はレリーフを有してい
ないので、支持体１０２よりも幾分か製造が容易であ
る。しかしながら、ストリップ１３０を設ける付加的な
段階を必要とする。 【００２８】本発明の第２の実施態様（図４）において
は、レーザー励起素子は、スペーサ／ベースのコーナー
の半径上に取り付けられている。このように、レリーフ
は必要ではない。支持体１２０は、（除去可能な材料に
より）支持体１０２と同様な方法で製造することができ
るが、或る用途では別の方法が望ましいかもしれない。 【００２９】図５は、他の方法の図示を助けるものであ
る。この方法は、熱的に伝導性の材料の二つのベース片
１４０ａ及び１４０ｂを、同様に熱的に伝導性の材料の
突出している素子１４２に結合することを含んでいる。
突出している部材は、二つのベース片の間に置かれ、次
いで、三つの部分は全て一緒に半田付けされる。半田付
けの際には、レーザー励起素子がスペーサに半田付けさ
れるときの問題を避けるために、Ｉｎ−Ｓｎのような、
高融点半田を使用することが望ましい。 【００３０】これも本発明に従った第３のＴ字状のレー
ザー・アレイ１５０が、図６に示される。レーザー・ア
レイ１５０は、二つの主要な観点でレーザー・アレイ１
００及び１１８（それぞれ図３及び図４）から異なって
いる。最初に、レーザー・アレイ１５０は、スペーサ／
ベースのコーナーの半径上でスペーサ１５２に取り付け
られた２０ｅ及び２０ｆで示されるレーザー励起素子２
０を有し、このようにレーザー励起素子はベース１５４
と接触しない。このようにしてレーザー励起素子の間隔
を空けることにより、ストリップ１３０（図４）を必要
とすることなくレーザー・ダイオード層を横切って短絡
する可能性を減少させることができる。更に、ベース１
５４上でレーザー励起素子の間隔を十分空けることによ
り、スペーサ／ベースのコーナーの半径は問題ではな
く、レリーフは必要でない。 【００３１】レーザー・アレイ１５０とレーザー・アレ
イ１００及び１１８との間の第２の主要な差は、スペー
サ１５２及びベース１５４が電気的に絶縁性であること
である。レーザー励起素子に対する電気的な導電路は、
スペーサ及びベースの上に付着された薄い導電層１５８
により提供される。導電性の外部層を備えた電気的に絶
縁性のコアを使用することにより、電気的に絶縁性の材
料を使用した高い効率の構造を製造することが可能とな
る。たとえば、非常に良好な構造は、スペーサと、ダイ
ヤモンドからなるベースと、付着された金の導電層を有
することになる。このようなダイヤモンドの支持体は非
常に効率的な支持体構造を作るかもしれないが、比較的
製造が困難であり高価であるという欠点がある。 【００３２】本発明の第１、第２、第３の図示された実
施態様（それぞれ、図３、図４、及び図６）は、二つの
レーザー励起素子のみを有するレーザー・アレイであ
る。しかしながら、本発明の原理は、三つ以上のレーザ
ー励起素子を有するアレイに容易に拡張できる。たとえ
ば、図７は、構造体２０２に取り付けられた２０ｇ〜２
０ｊで示された四つのレーザー励起素子２０を有するア
レイ２００を図示している。構造体２０２は、レーザー
励起素子が取り付けられた交差形状のスタンド２０４と
ベース２０６からなる。構造体２０２は、望ましくは電
気的且つ熱的に伝導性の材料から機械加工される。 【００３３】図７に示されるように、レーザー励起素子
は、その側部に付着された絶縁体２０６（窒化シリコン
のような）を有しており、スタンド２０４のコーナーに
取り付けられる。このようにスタンドはレリーフ２０８
を含んでいる。代わりに、レーザー励起素子は、図４の
ストリップ３０と同様にストリップ上に取り付けてもよ
く、或いは、それらは、図６に示されるように、コーナ
ーから離れてスタンド上に取り付けてもよい。第４の図
示された実施態様では、四つのレーザー励起素子が非常
に近接して間隔を空けて配置されることになる。 【００３４】本発明に従って、三つ以上のレーザー励起
素子を有するリニア・アレイも可能である。一つのその
ようなリニア・アレイが図８に示されている。このアレ
イ２５０は、電気的且つ熱的に伝導性の平面上のベース
２５２に沿って整列された２０ｋ〜２０ｎと示された四
つのレーザー励起素子２０からなる。図８を綿密に参照
すると、レーザー励起素子２０が、一方の対を形成する
レーザー励起素子２０ｋ及び２０ｌと、第２の対を形成
するレーザー励起素子２０ｍ及び２０ｎとを備えた対で
配置されていることを示している。レーザー励起素子の
この対は、電気的に伝導性の接地された支持体２５４の
間に挟まれる。更に、一方の接地された支持体２５４
は、アレイ２５０の各端部にある。各対の個別のレーザ
ー励起素子は、熱的に伝導性で電気的に絶縁性の支持体
２５６により分離される。 【００３５】絶縁性の支持体の間に挟まれて、各レーザ
ー励起素子（但し、ベース２５２と電気的には接触して
いない）は、薄く電気的に伝導性の入力２５８である。
代わりに、入力は、レーザー励起素子上の、或いは、絶
縁性支持体２５６上の金属性の付着物で置き換えてもよ
い。接地された支持体２５４及び絶縁性支持体２５６
は、それぞれ、ドープされた及びドープされていないＧ
ａＡｓ或いはＳｉのような半導体材料から作られていて
もよい。入力２５８を除いて、レーザー・アレイ２５０
の全ての他の素子は、ベース２５２上に取り付けられ
る。１）ベース２５２が接地された支持体２５４に電気
的に接続され、２）入力２５８がベースに短絡しないこ
とが特に重要である。 【００３６】リニア・アレイ２５０は、望ましくは、各
アレイ構成要素の側部及び底部上に金属化付着物を形成
し、次いで、全てのアレイ構成要素を一緒に半田付けす
ることにより製造する。レーザー励起素子Ａ，Ｂ，Ｃ及
びＤが、ベースに或いは互いに短絡しないことは非常に
重要である。 【００３７】第５の図示された実施態様と同様なレーザ
ー・アレイは、接地された支持体と絶縁性支持体を交換
することにより形成することができる。そのようなレー
ザー・アレイは、図９に示されるレーザー・アレイ３０
０である。このアレイは、平面上のベース３０２に沿っ
て整列された２０ｐ〜２０ｓと示された四つのレーザー
励起素子２０を有する。第５の図示された実施態様と同
様に、レーザー励起素子２０は、一方の対を形成するレ
ーザー励起素子２０ｐ及び２０ｑと、第２の対を形成す
るレーザー励起素子２０ｒ及び２０ｓとを備えた対で配
置されている。レーザー励起素子の対は、電気的に絶縁
性で熱的に伝導性の支持体３０４の間に挟まれ、付加的
な電気的な絶縁物であるが熱的には伝導性である支持体
はアレイ３００の各端部に置かれる。各対の個別のレー
ザー励起素子は、熱的且つ電気的に伝導性の接地された
支持体３０６により分離される。 【００３８】絶縁性の支持体３０４の間に挟まれて、各
レーザー励起素子は、薄く電気的に伝導性の入力３０８
である。第５の図示された実施態様と同様に、入力３０
８を除いて、アレイの全ての構成要素は、ベース３０２
上に取り付けられる。再度、入力３０２が接地された支
持体３０６に電気的に接続され、入力３０８がベースに
短絡せず、レーザー励起素子自身を横切る短絡がないこ
とは特に重要である。 【００３９】レーザー励起素子の各種の支持体への取り
付けは、Ｉｎのような低温度半田を使用して最も良好に
実施される。最初に、半田付けに先立ち、半田付け用に
使用されるインジュウムのペレットが、酸化物除去のた
めに希釈塩酸溶液の中に浸される。次いで、スペーサの
取り付け表面が、薄いニッケルの層とこれに続くプラチ
ナの薄い層のスパッタ付着により半田付けのために用意
される。次いで、半田は、タングステン・ボートからの
インジウム・ペレットの熱蒸発を利用してスペーサ上に
付着される。目的は、平坦化と湿潤化のために十分厚い
が、極微量の材料を通過させることができる程度に十分
に薄いフィルムを付着させることである。良好なＩｎフ
ィルムの厚みは、約２〜２．５μｍである。もし使用さ
れるのであれば、次いで、電気的に絶縁性のストリップ
（図４のストリップ１３０）が、スペーサ／ベースのコ
ーナーと同じ高さに置かれる。次に、レーザー励起素子
は、スペーサ上のインジウム層に近接した位置に持って
こられ、整列させられる。次いで、目視観測を使用し
て、スペーサの温度はインジウム半田の融点よりも上ま
で上げられ、レーザー励起素子２０は、真空コレットを
使用して所定位置に押し入れられる。真空は、次いで解
放されるが、コレットによる物理圧力は維持される。加
熱源は、次いでオフとされ、冷却窒素流がレーザー励起
素子に与えられる。半田が凝固したとき、レーザー励起
素子上の圧力は解放される。次いで、室温への冷却が継
続する。 【００４０】上述した半田付けの手順は、特定の用途及
び材料に適合するように変更することができる。しかし
ながら、全ての場合において、良好で信頼性のある熱的
及び電気的な接続を確実にするために、表面調製は注意
深く実行されるべきである。 【００４１】本発明の原理の多数の修正や変形が、当業
者にとっては明らかである。したがって、本発明の範囲
は、特許請求の範囲で規定されるべきものである。
ザー・アレイ、その製造、及びそのアセンブリに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】レーザー・プリンタ及び光メモリのよう
な多くの装置の性能は、個別に制御されるレーザー励起
素子 (lasing element) を有するレーザー・アレイによ
り改善することができる。たとえば、レーザー励起素子
のアレイを使用するレーザー・プリンタは、単一のレー
ザー励起素子のみを使用したプリンタに比べて、より高
速の印刷速度及びより鋭いスポットを有することができ
る。多くの用途において、アレイのレーザー励起素子が
正確に位置決めされ、且つ、方向付けられていることが
重要である。 【０００３】モノリシック・レーザー・アレイは、通
常、同じ波長を有する光ビームを出力する。典型的に
は、その波長は、僅かな範囲においてのみ変化可能であ
る。しかしながら、カラー印刷を含む幾つかの用途にお
いては、たとえば、赤外線から可視光にわたる広い波長
範囲に広がる多波長を出力することが望まれる。カラー
印刷において、これにより出力レーザー特性を、感光体
応答ウインドウに一致させ、或いは、ダイクロイック・
フィルタを使用した走査の後で重なりあったレーザー・
ビームを分離することが可能となる。他の用途において
は、異なった偏光或いはスポット断面を有する多数のレ
ーザー・ビームを放射することが望ましいことがある。
最後に、レーザー励起素子間の電気的、光学的、及び熱
的なクロストークを小さくすることが殆ど常に望まし
い。 【０００４】今日のモノリシック・レーザー・アレイに
比べて、非モノリシック・レーザー・アレイは、広範囲
のレーザー・ビーム特性（波長、偏光及びスポット・サ
イズのような）を提供することができ、また、電気的、
光学的及び熱的なクロストークが少ない。これらの利点
が理由で、非モノリシック・レーザー・アレイの必要が
ある。 【０００５】非モノリシック・レーザー・アレイは、通
常、支持体上に取り付けられた複数の個別のレーザー・
ダイオードからなる。多くの用途において、出力レーザ
ー・ビームは正確に間隔を空けなければならないので、
レーザー励起素子用の支持体は、レーザー励起素子を正
確に位置決めできるようにすべきである。理想的には、
支持体は非モノリシック・レーザー・アレイの利点を減
じるべきではない。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来技術の非モノリシ
ック半導体レーザー・アレイは、通常、平面状の支持体
を使用する。レーザーのアライメントは、支持体上でレ
ーザー励起素子の外部取扱いを必然的に伴う。従来技術
の平面状のレーザー・アレイは、どのようにすれば近接
したレーザー励起素子を間隔を空けて配置できるのかと
いう大きな問題を有している。レーザー・ストライプ
は、一般にチップの中心に配置され、レーザーが製造さ
れるウェーハを切断するときにストライプに損傷を与え
ないようにしている。これは、レーザー励起素子が共通
の平面状の基体上に置かれる場合には、レーザー励起素
子間の達成可能な最小間隔を制限することになる。 【０００７】カトウらの米国特許第４，９０１，３２５
号明細書は、近接して間を空けられたレーザー励起素子
を使用するのに適した非平面状の非モノリシック・レー
ザー・アレイを教示している。その支持体の簡略化され
た図が図１に示されている。支持体１０（スペーサ１２
を備えている）は、レーザー励起素子１４をミクロン単
位で間を空けて配置することを可能とするが、レーザー
励起素子の間隔の絶対的な制御（レーザー励起素子をそ
の所望の位置に近接させることができるか）は提供され
ない。更に、レーザー励起素子の方向は、厳格には制御
されない。 【０００８】このように、過剰な熱的、光学的、及び／
又は、電気的なクロストークなしに、非モノリシック・
レーザー・アレイ内にレーザー励起素子を近接して正確
に間隔を空けて配置することができる方法及び装置の必
要性が存在する。 【０００９】本発明は、レーザー励起素子の正確な位置
と間隔を確実にし、熱的なクロストークを少なくするこ
とを可能とし、電気的なクロストークを減らすことに役
に立つ支持体に取り付けられたレーザー励起素子からな
るモノリシックレーザー・アレイを提供する。 【００１０】 【課題を解決するための手段】支持体は、レーザー励起
素子取り付け表面が突出している一つ以上の熱伝導性の
スペーサからなるベースを含んでいる。スペーサの厚み
は、レーザー励起素子間の間隔を制御する。レーザー・
ストライプ（光出力領域）は、望ましくはスペーサに隣
接して取り付ける。 【００１１】支持体ベース及び／又はスペーサが電気的
に絶縁性である場合には、導電性の材料を、望ましくは
ベース及び／又はスペーサの一つ以上の外部表面上に付
着させて、スペーサ上に取り付けられたレーザー励起素
子に電流を流すことができるようにする。 【００１２】レーザー励起素子により発生された熱は、
スペーサを介して下方に流れ、望ましくは放熱されてい
るベースに至る。スペーサは、十分に熱的に伝導性であ
るので、熱は十分に迅速にベースに流れ、レーザー励起
素子間の熱の流れは僅かである。 【００１３】スペーサは、特定の用途に合致するように
形作られるべきであるが、多くの場合、スペーサはベー
スを備えたＴ字状に形成される。支持体がＴ字状に形成
されており、また、レーザー励起素子がＴ字の内部コー
ナーに近接して取り付けられている場合には、内部コー
ナーは、レーザー励起素子との干渉を減らすためにレリ
ーフを形成してもよい。代わりに、レリーフの必要性を
無くすために、レーザー励起素子を、ベースと各レーザ
ー励起素子の間の電気的に絶縁性のフィルムを備えたス
ペーサに取り付けてもよい。 【００１４】他の用途においては、レリーフの必要性
は、支持体の上に一つ以上のレーザー励起素子を取り付
けて、スペーサの一方の表面のみに物理的に接触させる
ことにより、除去される。 【００１５】本発明は、スペーサ上の三つ以上のレーザ
ー励起素子により実施することができる。たとえば、ス
ペーサは、交差形状とすることができ、また、レーザー
励起素子は、交差部の各内部コーナーに隣接して取り付
けることができる。 【００１６】三つ以上のレーザー励起素子を有する本発
明の他の実施態様は、平面状のベースに沿って整列され
たレーザー励起素子を有することができる。そのような
実施態様の一つにおいては、アレイは、突き合わされた
対に整列され、各対のレーザー励起素子が電気的且つ熱
的に伝導性の接地された支持体を共有しており、個別の
対が熱的に伝導性であるが電気的には絶縁性である支持
体により分離されている、レーザー励起素子から形成さ
れている。電流の流れは、関連する電流源の一方の端子
に個別に接続されている各レーザー励起素子を有するこ
とおよび、接地された支持体に接続された各種の関連す
る電流源の帰路を有することにより達成される。付加的
な絶縁性支持体が、アレイの各端部に設けられる。代わ
りに、一対となったレーザー励起素子は、熱的に伝導性
であるが電気的には絶縁性の支持体により分離すること
ができ、一方、その対は、熱的且つ電気的に伝導性の接
地された支持体により分離することができる。そして、
付加的な接地された支持体は、各端部のレーザー励起素
子に設けられる。両方の構成において、レーザー励起素
子で発生した熱は、少なくとも部分的に支持体を介して
ベース内に伝わる。 【００１７】本発明の他の局面は、以下の説明が進むに
つれて図面を参照して明らかになる。 【００１８】 【実施例】以下に説明する実施態様において使用される
典型的なレーザー励起素子は、図２に示される半導体ダ
イオード・レーザー２０である。ダイオード・レーザー
２０は、過成長多重セクション・エピタキシャル層２４
を有する一方の電気形式（たとえば、ｎ型）にドープさ
れた基体２２からなる。エピタキシャル層２４は、五つ
のエピ層２４ａ〜２４ｅからなる。層２４ａ及び２４ｂ
はｎ型、層２４ｄ及び２４ｅはｐ型であり、層２４ｃは
ドープされていない。各種のエピ層が再結合キャリアを
閉じ込めるように機能し、その結果、光子を発生させ
る。電極層２８は層２４上に形成される。電極層２８は
パターン化することができ、或いは、層２４内の材料は
変更することができ（たとえば、層の無秩序化或いは逆
ドープにより）、入力電流を所望のように閉じ込めるこ
とができる。第２の電極層３０は、基体の底の上に形成
される。ダイオード・レーザー２０は、電極層２８及び
３０を介して印加される電流が、ダイオード・レーザー
をレーザー励起領域から光を放出させるようにする。 【００１９】レーザー出力の間隔及び位置の正確さを最
大にするために、レーザー励起素子２０は、支持体と電
気的に接触する電極層２８を備えた支持体（以下に説明
する）上に取り付けられる。これは、エピ層２４ａ〜２
４ｅの厚み及び電極層２８の厚みは、基板の厚みよりも
制御が容易であるので、有利である。これに加えて、層
２４ａ〜２４ｅ及び層２８は、非常に薄いので（全部を
含めて約２μｍ）、このように取り付けられたとき、レ
ーザー・ビーム出力は支持体に極めて近接する。したが
って、レーザー・ビームの間隔は支持体の厚さに本質的
に等しい。最後に、このようにレーザー励起素子が取り
付ることで、熱を発生するエピ層が支持体に熱的に良好
に接触し、これにより熱伝導を改善する。判りやすくす
るため、以下の図では、レーザー励起領域を暗い楕円で
示している。 【００２０】ここで図３を参照すると、これは本発明の
第１の実施態様に従った非モノリシック・レーザー・ア
レイ１００を示す。図示されるように、アレイ１００
は、支持体１０２に取り付けられた、２０ａ及び２０ｂ
で示される二つのレーザー励起素子２０からなる。支持
体１０２は、ベース１０４及び突出しているスペーサ１
０６とからなり、両方とも熱的且つ電気的に伝導性の材
料からなるＴ字状の構造である。例として、支持体１０
２は、ドープされたシリコン、銅、金、或いはアルミニ
ウムである。レーザー励起素子は、１）それが支持体と
熱的に接触し、２）それらの電極層２８がスペーサ１０
６と電気的に接触するように、支持体１０２に取り付け
られる。望ましくは、レーザー励起素子２０ａ及び２０
ｂの底部は窒化シリコンのような絶縁性層により被覆す
ることができ、ベース１０４と短絡することが避けられ
る。 【００２１】図３に示されるように、支持体はレリーフ
１０８を含んでおり、そこではレーザー励起素子のコー
ナーがスペーサ／ベースにより形成されるコーナーに一
致する。レリーフは、支持体の内部コーナーとレーザー
励起素子の下部コーナーとの間の干渉を減少させる。レ
リーフは垂直に伸びるように示されているが、それらは
環状でもよく、また、それらは水平に伸びてもよい。し
かしながら、レリーフの幅は、レーザー・チップの厚み
（説明した実施態様では約７５〜１００μｍ）よりもか
なり小さくすべきである。 【００２２】支持体１０２は、単一のダイヤモンド装入
の鋸ブレードを複数回通過させて微細機械加工すること
ができ、或いは、適正に整形された鋸ブレード或いは研
削ツールを一回通過させて機械加工することができる。
目標は、平坦な側面と平坦な頂面を有する垂直なスペー
サ１０６を製造することである。 【００２３】また図３を参照すると、動作において、電
流源１１０ａ及び１１０ｂからの電流は、レーザー励起
素子２０ａ及び２０ｂにそれぞれ印加される。支持体１
０２は、両方の電流源に対する導体として作用する。こ
こでレーザー励起素子２０ａのみを考えると、電流源１
１０ａからの電流は、導電層３０に印加される。その電
流は、レーザー励起素子２０ａを通過し、それに光を放
出させ、スペーサ１０６に流れ込み下方に流れてベース
１０４に至り、ベースから電流源１１０ａに戻る。レー
ザー励起素子２０ｂは、電流源１１０ｂに関して同様に
動作する。以後判るように、導電層３０は、支持体１０
２に接触してはならない。要求される電気的な絶縁を達
成するための一つの方法は、レーザー励起素子の表面の
一部分のみを覆う導電層３０を形成することである。 【００２４】上記の動作説明は、スペーサを電流導体と
して使用して説明した。このようなスペーサの使用は、
レーザー励起素子間の間隔が狭いアレイを製造する時に
有利である。電流源に取り付けられた導体は、レーザー
励起素子の導体層２８とスペーサ１０６の間に配置さ
れ、電流帰路を形成する。 【００２５】レーザー励起素子を通過して流れる電流
は、熱を発生する。その熱はスペーサ１０６を流れ落
ち、このようにして対向するレーザー励起素子から離
れ、ベース１０４に至る。実際、支持体１０２は放熱さ
れ、熱は迅速にベースから流れ出る。熱がレーザー励起
素子から導出されるに従い、レーザー励起素子の熱暴走
の機会が減少し、素子間の熱的なクロストークも減少す
る。 【００２６】以後判るように、レーザー励起素子により
生成された熱が直ちに外部の放熱装置（図示せず）へ通
過するように、支持体１０２の熱伝導性は、十分高くな
ければならない。達成できたものの例として、高さ５０
０μｍで厚さ１５０μｍのスペーサを有する適正に放熱
されたシリコン支持体が、４％より少ない熱的なクロス
トークを維持するのに十分であり、そこではクロストー
クは、他のレーザーがターンオンしたときの一方のレー
ザーの出力電力におけるパーセント変化として規定され
る。 【００２７】図３に示される基本的なＴ字状の支持体１
０２に対する種々の変形が可能である。たとえば、図４
は、同様に本発明に従った第２の実施態様の非モノリシ
ック・レーザー・アレイ１１８を示す。アレイ１１８
は、Ｔ字状の支持体１２０に取り付けられた、２０ｃ及
び２０ｄで示された、二つのレーザー励起素子２０を有
する。支持体１２０は、ベース１２４及びスペーサ１２
６を含み、両方とも熱的且つ電気的に伝導性の材料から
なっている。しかしながら、支持体１２０は、支持体１
０２が有しているようなレリーフ（図３、項目１０８を
参照）を有していない。むしろ、レーザー励起素子は、
電気的に絶縁性のストリップ１３０によりスペーサ／ベ
ースのコーナーの半径上に間隔を空けて設けられてい
る。例として、ストリップ１３０は、１０〜２０μｍ厚
のマイラー・シートである。ストリップは、レーザー励
起素子のコーナーとスペーサ／ベースの境界面により形
成されたコーナーとの間の干渉を防止する。更に、スト
リップは、レーザー励起素子の導電層３０の電気的な短
絡を防止し、レーザー励起素子からベース１２４への熱
の流れを促進する。支持体１２０はレリーフを有してい
ないので、支持体１０２よりも幾分か製造が容易であ
る。しかしながら、ストリップ１３０を設ける付加的な
段階を必要とする。 【００２８】本発明の第２の実施態様（図４）において
は、レーザー励起素子は、スペーサ／ベースのコーナー
の半径上に取り付けられている。このように、レリーフ
は必要ではない。支持体１２０は、（除去可能な材料に
より）支持体１０２と同様な方法で製造することができ
るが、或る用途では別の方法が望ましいかもしれない。 【００２９】図５は、他の方法の図示を助けるものであ
る。この方法は、熱的に伝導性の材料の二つのベース片
１４０ａ及び１４０ｂを、同様に熱的に伝導性の材料の
突出している素子１４２に結合することを含んでいる。
突出している部材は、二つのベース片の間に置かれ、次
いで、三つの部分は全て一緒に半田付けされる。半田付
けの際には、レーザー励起素子がスペーサに半田付けさ
れるときの問題を避けるために、Ｉｎ−Ｓｎのような、
高融点半田を使用することが望ましい。 【００３０】これも本発明に従った第３のＴ字状のレー
ザー・アレイ１５０が、図６に示される。レーザー・ア
レイ１５０は、二つの主要な観点でレーザー・アレイ１
００及び１１８（それぞれ図３及び図４）から異なって
いる。最初に、レーザー・アレイ１５０は、スペーサ／
ベースのコーナーの半径上でスペーサ１５２に取り付け
られた２０ｅ及び２０ｆで示されるレーザー励起素子２
０を有し、このようにレーザー励起素子はベース１５４
と接触しない。このようにしてレーザー励起素子の間隔
を空けることにより、ストリップ１３０（図４）を必要
とすることなくレーザー・ダイオード層を横切って短絡
する可能性を減少させることができる。更に、ベース１
５４上でレーザー励起素子の間隔を十分空けることによ
り、スペーサ／ベースのコーナーの半径は問題ではな
く、レリーフは必要でない。 【００３１】レーザー・アレイ１５０とレーザー・アレ
イ１００及び１１８との間の第２の主要な差は、スペー
サ１５２及びベース１５４が電気的に絶縁性であること
である。レーザー励起素子に対する電気的な導電路は、
スペーサ及びベースの上に付着された薄い導電層１５８
により提供される。導電性の外部層を備えた電気的に絶
縁性のコアを使用することにより、電気的に絶縁性の材
料を使用した高い効率の構造を製造することが可能とな
る。たとえば、非常に良好な構造は、スペーサと、ダイ
ヤモンドからなるベースと、付着された金の導電層を有
することになる。このようなダイヤモンドの支持体は非
常に効率的な支持体構造を作るかもしれないが、比較的
製造が困難であり高価であるという欠点がある。 【００３２】本発明の第１、第２、第３の図示された実
施態様（それぞれ、図３、図４、及び図６）は、二つの
レーザー励起素子のみを有するレーザー・アレイであ
る。しかしながら、本発明の原理は、三つ以上のレーザ
ー励起素子を有するアレイに容易に拡張できる。たとえ
ば、図７は、構造体２０２に取り付けられた２０ｇ〜２
０ｊで示された四つのレーザー励起素子２０を有するア
レイ２００を図示している。構造体２０２は、レーザー
励起素子が取り付けられた交差形状のスタンド２０４と
ベース２０６からなる。構造体２０２は、望ましくは電
気的且つ熱的に伝導性の材料から機械加工される。 【００３３】図７に示されるように、レーザー励起素子
は、その側部に付着された絶縁体２０６（窒化シリコン
のような）を有しており、スタンド２０４のコーナーに
取り付けられる。このようにスタンドはレリーフ２０８
を含んでいる。代わりに、レーザー励起素子は、図４の
ストリップ３０と同様にストリップ上に取り付けてもよ
く、或いは、それらは、図６に示されるように、コーナ
ーから離れてスタンド上に取り付けてもよい。第４の図
示された実施態様では、四つのレーザー励起素子が非常
に近接して間隔を空けて配置されることになる。 【００３４】本発明に従って、三つ以上のレーザー励起
素子を有するリニア・アレイも可能である。一つのその
ようなリニア・アレイが図８に示されている。このアレ
イ２５０は、電気的且つ熱的に伝導性の平面上のベース
２５２に沿って整列された２０ｋ〜２０ｎと示された四
つのレーザー励起素子２０からなる。図８を綿密に参照
すると、レーザー励起素子２０が、一方の対を形成する
レーザー励起素子２０ｋ及び２０ｌと、第２の対を形成
するレーザー励起素子２０ｍ及び２０ｎとを備えた対で
配置されていることを示している。レーザー励起素子の
この対は、電気的に伝導性の接地された支持体２５４の
間に挟まれる。更に、一方の接地された支持体２５４
は、アレイ２５０の各端部にある。各対の個別のレーザ
ー励起素子は、熱的に伝導性で電気的に絶縁性の支持体
２５６により分離される。 【００３５】絶縁性の支持体の間に挟まれて、各レーザ
ー励起素子（但し、ベース２５２と電気的には接触して
いない）は、薄く電気的に伝導性の入力２５８である。
代わりに、入力は、レーザー励起素子上の、或いは、絶
縁性支持体２５６上の金属性の付着物で置き換えてもよ
い。接地された支持体２５４及び絶縁性支持体２５６
は、それぞれ、ドープされた及びドープされていないＧ
ａＡｓ或いはＳｉのような半導体材料から作られていて
もよい。入力２５８を除いて、レーザー・アレイ２５０
の全ての他の素子は、ベース２５２上に取り付けられ
る。１）ベース２５２が接地された支持体２５４に電気
的に接続され、２）入力２５８がベースに短絡しないこ
とが特に重要である。 【００３６】リニア・アレイ２５０は、望ましくは、各
アレイ構成要素の側部及び底部上に金属化付着物を形成
し、次いで、全てのアレイ構成要素を一緒に半田付けす
ることにより製造する。レーザー励起素子Ａ，Ｂ，Ｃ及
びＤが、ベースに或いは互いに短絡しないことは非常に
重要である。 【００３７】第５の図示された実施態様と同様なレーザ
ー・アレイは、接地された支持体と絶縁性支持体を交換
することにより形成することができる。そのようなレー
ザー・アレイは、図９に示されるレーザー・アレイ３０
０である。このアレイは、平面上のベース３０２に沿っ
て整列された２０ｐ〜２０ｓと示された四つのレーザー
励起素子２０を有する。第５の図示された実施態様と同
様に、レーザー励起素子２０は、一方の対を形成するレ
ーザー励起素子２０ｐ及び２０ｑと、第２の対を形成す
るレーザー励起素子２０ｒ及び２０ｓとを備えた対で配
置されている。レーザー励起素子の対は、電気的に絶縁
性で熱的に伝導性の支持体３０４の間に挟まれ、付加的
な電気的な絶縁物であるが熱的には伝導性である支持体
はアレイ３００の各端部に置かれる。各対の個別のレー
ザー励起素子は、熱的且つ電気的に伝導性の接地された
支持体３０６により分離される。 【００３８】絶縁性の支持体３０４の間に挟まれて、各
レーザー励起素子は、薄く電気的に伝導性の入力３０８
である。第５の図示された実施態様と同様に、入力３０
８を除いて、アレイの全ての構成要素は、ベース３０２
上に取り付けられる。再度、入力３０２が接地された支
持体３０６に電気的に接続され、入力３０８がベースに
短絡せず、レーザー励起素子自身を横切る短絡がないこ
とは特に重要である。 【００３９】レーザー励起素子の各種の支持体への取り
付けは、Ｉｎのような低温度半田を使用して最も良好に
実施される。最初に、半田付けに先立ち、半田付け用に
使用されるインジュウムのペレットが、酸化物除去のた
めに希釈塩酸溶液の中に浸される。次いで、スペーサの
取り付け表面が、薄いニッケルの層とこれに続くプラチ
ナの薄い層のスパッタ付着により半田付けのために用意
される。次いで、半田は、タングステン・ボートからの
インジウム・ペレットの熱蒸発を利用してスペーサ上に
付着される。目的は、平坦化と湿潤化のために十分厚い
が、極微量の材料を通過させることができる程度に十分
に薄いフィルムを付着させることである。良好なＩｎフ
ィルムの厚みは、約２〜２．５μｍである。もし使用さ
れるのであれば、次いで、電気的に絶縁性のストリップ
（図４のストリップ１３０）が、スペーサ／ベースのコ
ーナーと同じ高さに置かれる。次に、レーザー励起素子
は、スペーサ上のインジウム層に近接した位置に持って
こられ、整列させられる。次いで、目視観測を使用し
て、スペーサの温度はインジウム半田の融点よりも上ま
で上げられ、レーザー励起素子２０は、真空コレットを
使用して所定位置に押し入れられる。真空は、次いで解
放されるが、コレットによる物理圧力は維持される。加
熱源は、次いでオフとされ、冷却窒素流がレーザー励起
素子に与えられる。半田が凝固したとき、レーザー励起
素子上の圧力は解放される。次いで、室温への冷却が継
続する。 【００４０】上述した半田付けの手順は、特定の用途及
び材料に適合するように変更することができる。しかし
ながら、全ての場合において、良好で信頼性のある熱的
及び電気的な接続を確実にするために、表面調製は注意
深く実行されるべきである。 【００４１】本発明の原理の多数の修正や変形が、当業
者にとっては明らかである。したがって、本発明の範囲
は、特許請求の範囲で規定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術の非モノリシック・レーザー・アレ
イを示す。 【図２】 各種の例示された実施態様のレーザー・アレ
イで使用するのに適したレーザー励起素子を示す。 【図３】 本発明の原理に従った第１の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【図４】 本発明の原理に従った第２の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【図５】 本発明を実施するのに有用な代わりの支持体
を製造する方法の図示を助けるものである。 【図６】 本発明の原理に従った第３の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【図７】 本発明の原理に従った第４の実施態様のレー
ザー・アレイの平面図である。 【図８】 本発明の原理に従った第５の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【図９】 本発明の原理に従った第６の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【符号の説明】 ２０ ダイオード・レーザー（レーザー励起素子）、２
２ 基体、２４ エピタキシャル層、２８，３０ 電極
層、１００ 非モノリシック・レーザー・アレイ、１０
２ 支持体、１０４ ベース、１０６ スペーサ、１０
８ レリーフ、１１０ａ，１１０ｂ 電流源、１１８
非モノリシック・レーザー・アレイ、１２０ 支持体、
１２４ ベース、１２６ スペーサ、１３０ ストリッ
プ、１４０ａ，１４０ｂ ベース片、１４２ 突出して
いる素子、１５０ レーザー・アレイ、１５２ スペー
サ、１５４ ベース、２００ アレイ、２０２ 構造
体、２０４ スタンド、２０６ ベース、２５０ アレ
イ、２５２ ベース、２５４，２５６ 支持体、２５８
入力、３００ レーザー・アレイ、３０２ ベース、
３０４，３０６ 支持体、３０８ 入力
イを示す。 【図２】 各種の例示された実施態様のレーザー・アレ
イで使用するのに適したレーザー励起素子を示す。 【図３】 本発明の原理に従った第１の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【図４】 本発明の原理に従った第２の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【図５】 本発明を実施するのに有用な代わりの支持体
を製造する方法の図示を助けるものである。 【図６】 本発明の原理に従った第３の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【図７】 本発明の原理に従った第４の実施態様のレー
ザー・アレイの平面図である。 【図８】 本発明の原理に従った第５の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【図９】 本発明の原理に従った第６の実施態様のレー
ザー・アレイの簡略化された斜視図である。 【符号の説明】 ２０ ダイオード・レーザー（レーザー励起素子）、２
２ 基体、２４ エピタキシャル層、２８，３０ 電極
層、１００ 非モノリシック・レーザー・アレイ、１０
２ 支持体、１０４ ベース、１０６ スペーサ、１０
８ レリーフ、１１０ａ，１１０ｂ 電流源、１１８
非モノリシック・レーザー・アレイ、１２０ 支持体、
１２４ ベース、１２６ スペーサ、１３０ ストリッ
プ、１４０ａ，１４０ｂ ベース片、１４２ 突出して
いる素子、１５０ レーザー・アレイ、１５２ スペー
サ、１５４ ベース、２００ アレイ、２０２ 構造
体、２０４ スタンド、２０６ ベース、２５０ アレ
イ、２５２ ベース、２５４，２５６ 支持体、２５８
入力、３００ レーザー・アレイ、３０２ ベース、
３０４，３０６ 支持体、３０８ 入力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 アール・ドナルド・インリン
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94117 サンフランシスコ ロイドスト
リート 42
(72)発明者 トーマス・エル・パオリ
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94022 ロスアルトス サイプレスドラ
イブ 420
(72)発明者 エバ・イー・タガト
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95070 サラトガ ウッドサイドドライ
ブ 12307
(72)発明者 ウイリアム・ジェイ・モスビー
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95129 サンホセ バックソーン 1403
(72)発明者 グレゴリー・ジェイ・コバックス
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94086−8250 サニーベイル リリーア
ベニュー 1053
(56)参考文献 特開 平２−254783（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−213191（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−82905（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−218982（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−287085（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−223944（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−237490（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−70936（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−85368（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 5/00 - 5/50
B41J 2/44
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 次のものを含む、リニア・レーザー・ア
レイ：熱的に伝導性のベース；前記ベースに熱的に接触
する少なくとも二つの熱的に伝導性で電気的に絶縁性の
支持体；少なくとも２対のレーザー励起素子であって、
各レーザー励起素子がレーザー励起領域と電気的に接触
する第１と第２の表面を有しており、前記第１の表面が
前記絶縁性の支持体に近接するように前記絶縁性の支持
体の一方の対向する側面上に配置された二つのレーザー
励起素子からなるもの；少なくとも四つの電気接点であ
って、前記電気接点のそれぞれは単一の関連するレーザ
ー励起素子の第１の表面に電気的に連絡しており、前記
電気接点がその関連するレーザー励起素子と前記絶縁性
の支持体の１つとの間に配置されているもの；熱的及び
電気的に伝導性の支持体であって、前記伝導性の支持体
が各対のレーザー励起素子からレーザー励起素子の第２
の表面に電気的に連絡するようにレーザー励起素子の対
の間に配置された熱的及び電気的に伝導性の支持体；及
び二つの熱的及び電気的に伝導性の端部支持体であっ
て、各端部支持体が前記アレイの端部にある前記レーザ
ー励起素子の異なる一つの前記第２の表面に個別に接続
されているもの。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/156,227 US5521931A (en) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Nonmonolithic arrays of accurately positioned diode lasers |
| US156227 | 1993-11-22 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07193340A JPH07193340A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3476568B2 true JP3476568B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=22558661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28531894A Expired - Lifetime JP3476568B2 (ja) | 1993-11-22 | 1994-11-18 | リニア・レーザー・アレイ |
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| JP (1) | JP3476568B2 (ja) |
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| US5987043A (en) * | 1997-11-12 | 1999-11-16 | Opto Power Corp. | Laser diode arrays with offset components |
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| DE102013216527A1 (de) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Laserbauelement und Verfahren zum Herstellen eines Laserbauelements |
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| US11056854B2 (en) | 2018-08-14 | 2021-07-06 | Leonardo Electronics Us Inc. | Laser assembly and related methods |
| DE102018009383A1 (de) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Diehl Defence Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Herstellen eines Multistrahllasers |
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| US11752571B1 (en) | 2019-06-07 | 2023-09-12 | Leonardo Electronics Us Inc. | Coherent beam coupler |
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| JPS5885368U (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-09 | 沖電気工業株式会社 | レ−ザダイオ−ドアレイ装置 |
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| JPS62213191A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-19 | Sharp Corp | 光半導体用ステム |
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-
1993
- 1993-11-22 US US08/156,227 patent/US5521931A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-18 JP JP28531894A patent/JP3476568B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07193340A (ja) | 1995-07-28 |
| US5521931A (en) | 1996-05-28 |
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