JP2004039898A - 多波長半導体レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与できることを可能にする。
【解決手段】それぞれが異なる発振波長を有するとともに出射光パワーが異なる複数の半導体レーザのうち出射光パワーが最も大きい半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角と他の半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角が実質的に同一である。
【選択図】 図1
【解決手段】それぞれが異なる発振波長を有するとともに出射光パワーが異なる複数の半導体レーザのうち出射光パワーが最も大きい半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角と他の半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角が実質的に同一である。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多波長半導体レーザ装置に関するもので、特に光ディスクの読み取り,書き込み等の光ピックアップヘッドに使用される。
【0002】
【従来の技術】
従来、DVD(Digital Versatile Disk)とCD(Compact Disk)の両方のディスクに対応する光ピックアップヘッドは,DVD用の波長が650nmの半導体レーザ発生器と、CD用の波長が780nmの半導体レーザ発生器とを,ビームスプリッタまたはハーフミラー等を用いて同一の光軸になるように組み合わせて構成している。例えば図5に示す従来の光ピックアップヘッドは、波長が650nmの半導体レーザ発生器30aと、波長が780nmの半導体レーザ装置30bとを、ビームスプリッタ34、35を用いて、同一の光軸となるように構成されている。これらの半導体レーザ発生器30a、30bから発生されたレーザ光はビームスプリッタ3435を介してコリメータレンズに入射して平行光にされ、その後、立ち上げミラー37および対物レンズ38を介してDVDまたはCD等の記録媒体(ディスク)50に入射される。このとき、記録媒体50に情報が書き込まれる場合は、レーザ光によって、記録媒体50の記録層の光学的性質が変化される。記録媒体50から情報が読み出される場合は、記録媒体50の記録層の光学的性質が変化されず、レーザ光は、記録層によって反射される。この反射されたレーザ光は、対物レンズ38、立ち上げミラー37、およびコリメータレンズ36を介してビームスプリッタ35に入射され、ビームスプリッタ35によって進行方向が変えられる。ビームスプリッタ35によって進行方向が変えられたレーザ光は、凸レンズ39を介して光検出器40に入射し、記録媒体50に記録された情報が読み取られる。
【0003】
一般的な単波長半導体レーザ発生器は光出力によりその放射角が異なっている。特に、活性層に対して垂直方向の放射角θvは、DVD用の光出力Po=5〜10mWの読み取り用素子では、30〜33゜程度、CD−R用の光出力Po=80mW以上の書き込み用素子では、18〜24゜程度である。このように、書き込み用に用いられる高出力の単波長半導体レーザ発生器は、波長の如何を問わず光出力の効率アップを考え、読み込み用の用いられる低出力の半導体レーザ発生器に比べて放射角を狭くする傾向にある。
【0004】
そこで、2つの半導体レーザ発生器を有する従来の光ピックアップヘッドにおいては、コリメータレンズからの距離が異なるようにそれぞれの半導体レーザ発生器を配置することで、それぞれの半導体レーザ発生器に最適な光結合を得ている。すなわち、コリメータレンズからの距離を低出力の半導体レーザ発生器は短く、高出力の半導体レーザ発生器は長くなるように配置することで、同一のコリメータレンズに対し最大の光結合効率を得ていることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図6に示すように、異なる波長のレーザ光を発生するレーザ発生部を一つの素子に集積した2波長半導体レーザ装置32を有する光ピックアップヘッドでは、すでに実績のある読み取り専用の光ピックアップヘッドではあまり問題とならなかった、放射角の違いによる効率の悪さが顕著化する。つまり、2波長半導体レーザ装置を有する光ピックアップヘッドにおいては、波長が異なるレーザ光の発光点位置がほぼ同一面であるので発光点からコリメータレンズまでの距離がほぼ同一となるとともに、高出力の半導体レーザ発生部からのレーザ光の放射角は低出力の半導体レーザ発生部からのレーザ光の放射角に比べて狭いため、素子の位置による光結合の最適化は不可能である。これは、例えば、書き込み時に、より光出力が必要とされる高出力の半導体レーザ発生部に最適位置を合わせると、コリメータレンズを通過する低出力の半導体レーザ発生部からのレーザ光は、上記低出力の半導体レーザ発生部がコリメータレンズからの距離が最適な位置にある場合に比べて広がるので、上記低出力の半導体レーザ発生部の必要な光出力のアップを招いてしまう。
【0006】
又、逆に、低出力の半導体レーザ発生部に最適な位置を合わせた場合は、高出力の半導体レーザ発生部からのレーザ光は、上記高出力の半導体レーザ発生部がコリメータレンズからの距離が最適な位置にある場合に比べて広がるので、コリメータレンズ内の光強度にムラができ、書き込み信号の劣化を招いてしまう。
【0007】
上述の問題を回避するために、波長が異なるレーザ光を発生する半導体レーザ発生部を複数装備したり、コリメータレンズを二種類用意し、機械的に切り替える等の方法が考えられるが、いずれの方式も光学系の機構が複雑になり、光ピックアップヘッドの小型化、低コスト化に対応できないことは明白である。このため、異なる波長の半導体レーザ光を一つの素子に集積した2波長半導体レーザ装置を、DVDもしくはCDいずれかに書き込みできる光ピックアップヘッドに採用することが難しかった。
【0008】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与できる多波長半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様による多波長半導体レーザ装置は、それぞれが異なる発振波長を有するとともに出射光パワーが異なる複数の半導体レーザのうち出射光パワーが最も大きい半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角と他の半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角が実質的に同一であることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【0011】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による多波長半導体レーザ装置を図1および図2を参照して説明する。図1は、第1実施形態による多波長半導体レーザ装置の半導体レーザ発生部の構成を示す斜視図、図2(a)、(b)は、それぞれ第1実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す正面図、側面図である。
【0012】
この第1実施形態の多波長半導体レーザ装置1は、図2に示すように、異なる2波長の半導体レーザを発生するレーザダイオードチップ2(以下、LDチップともいう)と、このLDチップ2が載置されるサブマウント4と、このサブマウント4が載置されるステムブロック6と、このステムブロック6を支持するステム8と、LDチップ2に電流を流すためのリードピン10a、10b、10c、10dと、ボンディングワイヤ12a、12b、12cとを備えている。
【0013】
LDチップ2は、図1に示すように、発光点3aから650nmの波長のレーザ光14aを、発光点3bから780nmの波長のレーザ光14bをそれぞれ発生するように構成されたモノリシック型チップである。発光点3aと発光点3bとの間隔は110μmであり、その間に分離溝5が設けられている。レーザ光14aの出力は5mWで、レーザ光14bの出力は80mW以上である。そして、このLDチップ2から発生されるレーザ光14aの、活性層と垂直方向の放射角θ1vを、レーザ光14bの、活性層と垂直方向の放射角θ2vに、実質的に等しくなるように構成したものである。ここで、実質的に等しいとは、放射角θ1vと放射角θ2vとの差の絶対値が2度以下のことを意味する。放射角θ1vを調整して、放射角θ2vに実質的に等しくするには、レーザ光14aを発生する活性層の膜厚を調整することにより可能となる。なお、例えば波長が650nmで垂直方向の放射角が20度のレーザ光を出力する活性層の膜厚としては、量子井戸層と障壁層の総膜厚が100nm〜300nmであることが好ましい。また、井戸層数は2〜5個、井戸層の厚さは4nm〜7nmであることが好ましい。
【0014】
このように、本実施形態においては、LDチップ2は、低出力のレーザ光14aの垂直方向の放射角θ1vを、高出力のレーザ光14bの垂直方向の放射角θ2vに合わせた構成となっている。
【0015】
このように構成されたLDチップ2は、上面が導電膜で覆われた絶縁性のサブマウント4上に載置される。この導電膜は、図1に示す分離溝5によって2つに分離されている。分離された導電膜の一方はレーザ光14aを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側に設けられた電極に接続され、分離された導電膜の他方はレーザ光14bを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側に設けられた電極に接続されている。なお、レーザ光14aを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側と反対側に設けられた電極と、レーザ光14bを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側と反対側に設けられた電極とは一体化され、共通の電極となっている。
【0016】
また、サブマウント4は、導電性の材料からなるステムブロック6上に載置され、ステムブロック6はステム8によって支持された構成となっている。なお、この実施形態においては、ステム8の直径は5.6mmである。リードピン10a、10b、10c、10dは、ステム8を貫通するように構成されるとともにステム8とは電気的に絶縁されるように構成されている。
【0017】
リードピン10aは、サブマウント4上に設けられた導電膜の一方とボンディングワイヤ12aを介して電気的に接続された構成、すなわちレーザ光14aを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側に設けられた電極と電気的に接続するように構成されている。リードピン10bは、サブマウント4上に設けられた導電膜の一方とボンディングワイヤ12bを介して電気的に接続された構成、すなわちレーザ光14bを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側に設けられた電極と電気的に接続するように構成されている。リードピン10cは、ステム6と電気的に接続される。リードピン10dは、LDチップ2から発生するレーザ光をモニタするために使用される電極である。なお、LDチップのサブマウント4側と反対側に設けられた共通電極は、ボンディングワイヤ12cを介してステムブロック6、すなわちリードピン10cと電気的に接続される。
【0018】
このように構成された本実施形態の多波長半導体レーザ装置においては、LDチップ2は、低出力のレーザ光14aの垂直方向の放射角θ1vを、高出力のレーザ光14bの垂直方向の放射角θ2vに合わせた構成となっているので、図6に示す光学系を用いた光ピックアップヘッドにも搭載しても、低出力の半導体レーザ発生部の必要な光出力のアップを招いたり、書き込み信号の劣化を招いたりすることを防止することが可能となり、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与することができる。
【0019】
この実施形態の多波長半導体レーザ装置を光りピックアップヘッドに用いれば、DVD−R/RW/ROM、CD−ROMを読み取ることができ,CD−R/RWディスクの読み書きが可能である。
【0020】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を図3に示す。この実施形態の多波長半導体レーザ装置は、LDチップ2をLDチップ2Aに置き換えた構成となっている。このLDチップ2Aは、発光点3aから波長が650nmのレーザ光を、発光点3bから波長が780nmのレーザ光が、発光点3cから波長が405nmのレーザ光が発生されるように構成されたモノリシック型チップである。発光点3aと発光点3bとの間、および発光点3b発光点3cとの間の間隔は、それぞれ110μmである。また、発光点3aと発光点3bとの間、発光点3bと発光点3cとの間には、第1実施形態の場合と同様に分離溝(図示せず)が設けられた構成となっている。なお、上記発生される3つレーザ光のうち一のレーザ光の出力は5mWであり、他は2つは30mW以上である。
【0021】
そして、この実施形態においては、第1実施形態と同様に、低出力のレーザ光の垂直方向の放射角は、一番出力の高いレーザ光の垂直方向の放射角と実質的に等しくなるように構成されている。これにより、第1実施形態の場合と同様に、図6に示す光学系を用いた光ピックアップヘッドにも搭載しても、低出力の半導体レーザ発生部の必要な光出力のアップを招いたり、書き込み信号の劣化を招いたりすることを防止することが可能となり、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与することができる。
【0022】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態による多波長半導体レーザ装置を図4(a)および図4(b)を参照して説明する。図4(a)、第3実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す模式図、図4(b)は、第3実施形態による多波長半導体装置が搭載される光ピックアップの構成を示す図である。
【0023】
この実施形態の多波長半導体レーザ装置20は、波長の異なる2つレーザ光を発生するレーザ光発生部を1つのチップに搭載したモノリシック型LDチップ22と、ホログラム素子26と、光検出器40とを備えており、これらは、同一パッケージ内に組み込まれた構成となっている。ホログラム素子26は、チップ22から発生されたレーザ光を透過させ、コリメータレンズ36、立ち上げミラー37、対物レンズ38を介して記録媒体50に入射し、記録媒体50によって反射され、逆の光路をたどって入射するレーザ光を屈折させる機能を備えている。
【0024】
この実施形態においては、LDチップ22は、第1実施形態の場合と同様に、低出力のレーザ光の垂直方向の放射角を、高出力のレーザ光の垂直方向の放射角に合わせた構成となっている。なお、2つのレーザ光の発光点間隔は、240μmである。このように、2つのレーザ光の発光点間隔を240μmとすることにより、同一光検出器40上にディスク(記録媒体)50からの反射光を集光させ信号再生を行っている。なお、発光点間隔は110μmのままで発振波長ごとに別々の光検出器に集光させるような構成としても良い。
【0025】
この第3実施形態も、第1実施形態の場合と同様に、光ピックアップヘッドにも搭載しても、低出力の半導体レーザ発生部の必要な光出力のアップを招いたり、書き込み信号の劣化を招いたりすることを防止することが可能となり、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与することができる。
【0026】
なお、上記実施形態においては、LDチップは、モノリシック型であったが、異なる波長で発振するレーザチップを組み合わせてマウントしたマルチチップ構造であっても良い。
【0027】
また,波長も上記の2つまたは3つの波長帯に限ることは無く、光ディスクシステムが要求する波長に応じて選択することは可能である。そのときにも、高出力の放射角に合わせて統一することで,本発明の作用効果を発揮することが可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明によれば、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による多波長半導体レーザ装置のレーザ発生部の構成を示す斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す図。
【図3】本発明の第2実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す図。
【図4】本発明の第3実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す図。
【図5】従来のシングルビームレーザを2個使った光ピックアップの構成図。
【図6】2波長半導体レーザを用いた光ピックアップの構成図。
【符号の説明】
1 2波長半導体レーザ装置
2 2波長半導体レーザ用LDチップ
2A 3波長半導体レーザ用LDチップ
3a 発光点
3b 発光点
3c 発光点
4 サブマウント
5 分離溝
6 ステムブロック
8 ステム
10a リードピン
10b リードピン
10c リードピン
10d リードピン
12a ワイヤボンディング
12b ワイヤボンディング
12c ワイヤボンディング
14a 低出力レーザ光
14b 高出力レーザ光
20 多波長半導体レーザ装置
22 LDチップ
26 ホログラム素子
36 コリメータレンズ
37 立ち上げミラー
38 対物レンズ
40 光検出器
50 記録媒体(ディスク)
【発明の属する技術分野】
本発明は、多波長半導体レーザ装置に関するもので、特に光ディスクの読み取り,書き込み等の光ピックアップヘッドに使用される。
【0002】
【従来の技術】
従来、DVD(Digital Versatile Disk)とCD(Compact Disk)の両方のディスクに対応する光ピックアップヘッドは,DVD用の波長が650nmの半導体レーザ発生器と、CD用の波長が780nmの半導体レーザ発生器とを,ビームスプリッタまたはハーフミラー等を用いて同一の光軸になるように組み合わせて構成している。例えば図5に示す従来の光ピックアップヘッドは、波長が650nmの半導体レーザ発生器30aと、波長が780nmの半導体レーザ装置30bとを、ビームスプリッタ34、35を用いて、同一の光軸となるように構成されている。これらの半導体レーザ発生器30a、30bから発生されたレーザ光はビームスプリッタ3435を介してコリメータレンズに入射して平行光にされ、その後、立ち上げミラー37および対物レンズ38を介してDVDまたはCD等の記録媒体(ディスク)50に入射される。このとき、記録媒体50に情報が書き込まれる場合は、レーザ光によって、記録媒体50の記録層の光学的性質が変化される。記録媒体50から情報が読み出される場合は、記録媒体50の記録層の光学的性質が変化されず、レーザ光は、記録層によって反射される。この反射されたレーザ光は、対物レンズ38、立ち上げミラー37、およびコリメータレンズ36を介してビームスプリッタ35に入射され、ビームスプリッタ35によって進行方向が変えられる。ビームスプリッタ35によって進行方向が変えられたレーザ光は、凸レンズ39を介して光検出器40に入射し、記録媒体50に記録された情報が読み取られる。
【0003】
一般的な単波長半導体レーザ発生器は光出力によりその放射角が異なっている。特に、活性層に対して垂直方向の放射角θvは、DVD用の光出力Po=5〜10mWの読み取り用素子では、30〜33゜程度、CD−R用の光出力Po=80mW以上の書き込み用素子では、18〜24゜程度である。このように、書き込み用に用いられる高出力の単波長半導体レーザ発生器は、波長の如何を問わず光出力の効率アップを考え、読み込み用の用いられる低出力の半導体レーザ発生器に比べて放射角を狭くする傾向にある。
【0004】
そこで、2つの半導体レーザ発生器を有する従来の光ピックアップヘッドにおいては、コリメータレンズからの距離が異なるようにそれぞれの半導体レーザ発生器を配置することで、それぞれの半導体レーザ発生器に最適な光結合を得ている。すなわち、コリメータレンズからの距離を低出力の半導体レーザ発生器は短く、高出力の半導体レーザ発生器は長くなるように配置することで、同一のコリメータレンズに対し最大の光結合効率を得ていることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図6に示すように、異なる波長のレーザ光を発生するレーザ発生部を一つの素子に集積した2波長半導体レーザ装置32を有する光ピックアップヘッドでは、すでに実績のある読み取り専用の光ピックアップヘッドではあまり問題とならなかった、放射角の違いによる効率の悪さが顕著化する。つまり、2波長半導体レーザ装置を有する光ピックアップヘッドにおいては、波長が異なるレーザ光の発光点位置がほぼ同一面であるので発光点からコリメータレンズまでの距離がほぼ同一となるとともに、高出力の半導体レーザ発生部からのレーザ光の放射角は低出力の半導体レーザ発生部からのレーザ光の放射角に比べて狭いため、素子の位置による光結合の最適化は不可能である。これは、例えば、書き込み時に、より光出力が必要とされる高出力の半導体レーザ発生部に最適位置を合わせると、コリメータレンズを通過する低出力の半導体レーザ発生部からのレーザ光は、上記低出力の半導体レーザ発生部がコリメータレンズからの距離が最適な位置にある場合に比べて広がるので、上記低出力の半導体レーザ発生部の必要な光出力のアップを招いてしまう。
【0006】
又、逆に、低出力の半導体レーザ発生部に最適な位置を合わせた場合は、高出力の半導体レーザ発生部からのレーザ光は、上記高出力の半導体レーザ発生部がコリメータレンズからの距離が最適な位置にある場合に比べて広がるので、コリメータレンズ内の光強度にムラができ、書き込み信号の劣化を招いてしまう。
【0007】
上述の問題を回避するために、波長が異なるレーザ光を発生する半導体レーザ発生部を複数装備したり、コリメータレンズを二種類用意し、機械的に切り替える等の方法が考えられるが、いずれの方式も光学系の機構が複雑になり、光ピックアップヘッドの小型化、低コスト化に対応できないことは明白である。このため、異なる波長の半導体レーザ光を一つの素子に集積した2波長半導体レーザ装置を、DVDもしくはCDいずれかに書き込みできる光ピックアップヘッドに採用することが難しかった。
【0008】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与できる多波長半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様による多波長半導体レーザ装置は、それぞれが異なる発振波長を有するとともに出射光パワーが異なる複数の半導体レーザのうち出射光パワーが最も大きい半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角と他の半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角が実質的に同一であることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【0011】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による多波長半導体レーザ装置を図1および図2を参照して説明する。図1は、第1実施形態による多波長半導体レーザ装置の半導体レーザ発生部の構成を示す斜視図、図2(a)、(b)は、それぞれ第1実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す正面図、側面図である。
【0012】
この第1実施形態の多波長半導体レーザ装置1は、図2に示すように、異なる2波長の半導体レーザを発生するレーザダイオードチップ2(以下、LDチップともいう)と、このLDチップ2が載置されるサブマウント4と、このサブマウント4が載置されるステムブロック6と、このステムブロック6を支持するステム8と、LDチップ2に電流を流すためのリードピン10a、10b、10c、10dと、ボンディングワイヤ12a、12b、12cとを備えている。
【0013】
LDチップ2は、図1に示すように、発光点3aから650nmの波長のレーザ光14aを、発光点3bから780nmの波長のレーザ光14bをそれぞれ発生するように構成されたモノリシック型チップである。発光点3aと発光点3bとの間隔は110μmであり、その間に分離溝5が設けられている。レーザ光14aの出力は5mWで、レーザ光14bの出力は80mW以上である。そして、このLDチップ2から発生されるレーザ光14aの、活性層と垂直方向の放射角θ1vを、レーザ光14bの、活性層と垂直方向の放射角θ2vに、実質的に等しくなるように構成したものである。ここで、実質的に等しいとは、放射角θ1vと放射角θ2vとの差の絶対値が2度以下のことを意味する。放射角θ1vを調整して、放射角θ2vに実質的に等しくするには、レーザ光14aを発生する活性層の膜厚を調整することにより可能となる。なお、例えば波長が650nmで垂直方向の放射角が20度のレーザ光を出力する活性層の膜厚としては、量子井戸層と障壁層の総膜厚が100nm〜300nmであることが好ましい。また、井戸層数は2〜5個、井戸層の厚さは4nm〜7nmであることが好ましい。
【0014】
このように、本実施形態においては、LDチップ2は、低出力のレーザ光14aの垂直方向の放射角θ1vを、高出力のレーザ光14bの垂直方向の放射角θ2vに合わせた構成となっている。
【0015】
このように構成されたLDチップ2は、上面が導電膜で覆われた絶縁性のサブマウント4上に載置される。この導電膜は、図1に示す分離溝5によって2つに分離されている。分離された導電膜の一方はレーザ光14aを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側に設けられた電極に接続され、分離された導電膜の他方はレーザ光14bを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側に設けられた電極に接続されている。なお、レーザ光14aを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側と反対側に設けられた電極と、レーザ光14bを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側と反対側に設けられた電極とは一体化され、共通の電極となっている。
【0016】
また、サブマウント4は、導電性の材料からなるステムブロック6上に載置され、ステムブロック6はステム8によって支持された構成となっている。なお、この実施形態においては、ステム8の直径は5.6mmである。リードピン10a、10b、10c、10dは、ステム8を貫通するように構成されるとともにステム8とは電気的に絶縁されるように構成されている。
【0017】
リードピン10aは、サブマウント4上に設けられた導電膜の一方とボンディングワイヤ12aを介して電気的に接続された構成、すなわちレーザ光14aを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側に設けられた電極と電気的に接続するように構成されている。リードピン10bは、サブマウント4上に設けられた導電膜の一方とボンディングワイヤ12bを介して電気的に接続された構成、すなわちレーザ光14bを発生する半導体レーザ発生部のサブマウント4側に設けられた電極と電気的に接続するように構成されている。リードピン10cは、ステム6と電気的に接続される。リードピン10dは、LDチップ2から発生するレーザ光をモニタするために使用される電極である。なお、LDチップのサブマウント4側と反対側に設けられた共通電極は、ボンディングワイヤ12cを介してステムブロック6、すなわちリードピン10cと電気的に接続される。
【0018】
このように構成された本実施形態の多波長半導体レーザ装置においては、LDチップ2は、低出力のレーザ光14aの垂直方向の放射角θ1vを、高出力のレーザ光14bの垂直方向の放射角θ2vに合わせた構成となっているので、図6に示す光学系を用いた光ピックアップヘッドにも搭載しても、低出力の半導体レーザ発生部の必要な光出力のアップを招いたり、書き込み信号の劣化を招いたりすることを防止することが可能となり、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与することができる。
【0019】
この実施形態の多波長半導体レーザ装置を光りピックアップヘッドに用いれば、DVD−R/RW/ROM、CD−ROMを読み取ることができ,CD−R/RWディスクの読み書きが可能である。
【0020】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を図3に示す。この実施形態の多波長半導体レーザ装置は、LDチップ2をLDチップ2Aに置き換えた構成となっている。このLDチップ2Aは、発光点3aから波長が650nmのレーザ光を、発光点3bから波長が780nmのレーザ光が、発光点3cから波長が405nmのレーザ光が発生されるように構成されたモノリシック型チップである。発光点3aと発光点3bとの間、および発光点3b発光点3cとの間の間隔は、それぞれ110μmである。また、発光点3aと発光点3bとの間、発光点3bと発光点3cとの間には、第1実施形態の場合と同様に分離溝(図示せず)が設けられた構成となっている。なお、上記発生される3つレーザ光のうち一のレーザ光の出力は5mWであり、他は2つは30mW以上である。
【0021】
そして、この実施形態においては、第1実施形態と同様に、低出力のレーザ光の垂直方向の放射角は、一番出力の高いレーザ光の垂直方向の放射角と実質的に等しくなるように構成されている。これにより、第1実施形態の場合と同様に、図6に示す光学系を用いた光ピックアップヘッドにも搭載しても、低出力の半導体レーザ発生部の必要な光出力のアップを招いたり、書き込み信号の劣化を招いたりすることを防止することが可能となり、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与することができる。
【0022】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態による多波長半導体レーザ装置を図4(a)および図4(b)を参照して説明する。図4(a)、第3実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す模式図、図4(b)は、第3実施形態による多波長半導体装置が搭載される光ピックアップの構成を示す図である。
【0023】
この実施形態の多波長半導体レーザ装置20は、波長の異なる2つレーザ光を発生するレーザ光発生部を1つのチップに搭載したモノリシック型LDチップ22と、ホログラム素子26と、光検出器40とを備えており、これらは、同一パッケージ内に組み込まれた構成となっている。ホログラム素子26は、チップ22から発生されたレーザ光を透過させ、コリメータレンズ36、立ち上げミラー37、対物レンズ38を介して記録媒体50に入射し、記録媒体50によって反射され、逆の光路をたどって入射するレーザ光を屈折させる機能を備えている。
【0024】
この実施形態においては、LDチップ22は、第1実施形態の場合と同様に、低出力のレーザ光の垂直方向の放射角を、高出力のレーザ光の垂直方向の放射角に合わせた構成となっている。なお、2つのレーザ光の発光点間隔は、240μmである。このように、2つのレーザ光の発光点間隔を240μmとすることにより、同一光検出器40上にディスク(記録媒体)50からの反射光を集光させ信号再生を行っている。なお、発光点間隔は110μmのままで発振波長ごとに別々の光検出器に集光させるような構成としても良い。
【0025】
この第3実施形態も、第1実施形態の場合と同様に、光ピックアップヘッドにも搭載しても、低出力の半導体レーザ発生部の必要な光出力のアップを招いたり、書き込み信号の劣化を招いたりすることを防止することが可能となり、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与することができる。
【0026】
なお、上記実施形態においては、LDチップは、モノリシック型であったが、異なる波長で発振するレーザチップを組み合わせてマウントしたマルチチップ構造であっても良い。
【0027】
また,波長も上記の2つまたは3つの波長帯に限ることは無く、光ディスクシステムが要求する波長に応じて選択することは可能である。そのときにも、高出力の放射角に合わせて統一することで,本発明の作用効果を発揮することが可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明によれば、搭載される光ピックアップヘッドの部品点数および製造コストの削減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による多波長半導体レーザ装置のレーザ発生部の構成を示す斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す図。
【図3】本発明の第2実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す図。
【図4】本発明の第3実施形態による多波長半導体レーザ装置の構成を示す図。
【図5】従来のシングルビームレーザを2個使った光ピックアップの構成図。
【図6】2波長半導体レーザを用いた光ピックアップの構成図。
【符号の説明】
1 2波長半導体レーザ装置
2 2波長半導体レーザ用LDチップ
2A 3波長半導体レーザ用LDチップ
3a 発光点
3b 発光点
3c 発光点
4 サブマウント
5 分離溝
6 ステムブロック
8 ステム
10a リードピン
10b リードピン
10c リードピン
10d リードピン
12a ワイヤボンディング
12b ワイヤボンディング
12c ワイヤボンディング
14a 低出力レーザ光
14b 高出力レーザ光
20 多波長半導体レーザ装置
22 LDチップ
26 ホログラム素子
36 コリメータレンズ
37 立ち上げミラー
38 対物レンズ
40 光検出器
50 記録媒体(ディスク)
Claims (5)
- それぞれが異なる発振波長を有するとともに出射光パワーが異なる複数の半導体レーザのうち出射光パワーが最も大きい半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角と他の半導体レーザから出射されるレーザ光の垂直方向の放射角が実質的に同一であることを特徴とする多波長半導体レーザ装置。
- 前記複数の半導体レーザは一つのチップ上に集積化されていることを特徴とする請求項1記載の多波長半導体レーザ装置。
- 前記複数の半導体レーザはそれぞれ異なるチップ上に形成されていることを特徴とする請求項1記載の多波長半導体レーザ装置。
- 前記複数の半導体レーザの出射側にホログラム素子が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の多波長半導体レーザ装置。
- 前記1乃至4のいずれかに記載の多波長半導体レーザ装置を備えていることを特徴とする光ピックアップヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002195703A JP2004039898A (ja) | 2002-07-04 | 2002-07-04 | 多波長半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002195703A JP2004039898A (ja) | 2002-07-04 | 2002-07-04 | 多波長半導体レーザ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004039898A true JP2004039898A (ja) | 2004-02-05 |
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ID=31704001
Family Applications (1)
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JP2002195703A Pending JP2004039898A (ja) | 2002-07-04 | 2002-07-04 | 多波長半導体レーザ装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004039898A (ja) |
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2002
- 2002-07-04 JP JP2002195703A patent/JP2004039898A/ja active Pending
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