JP2005072130A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体レーザチップ18と、半導体レーザチップ18の共振器後端面から出射した光をモニタするモニタ用フォトダイオード12とを同一パッケージ内に実装した半導体レーザ装置であって、モニタ用フォトダイオード12の受光面を含む第1主面が、半導体レーザチップ18の光軸に対して傾けて設置されると共に、モニタ用フォトダイオード12の第1主面の傾斜方向及び傾斜角は、半導体レーザチップ18の後端面から出射して第1主面で反射した光が、半導体レーザチップ18をパッケージ内で支持している支持ブロックに入射するように制御されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
まず、特許文献1や特許文献2のように、遮光板や遮光箱をパッケージ内に設置した場合、半導体レーザ装置のパッケージ内部構成が複雑になる。そのため、実装コストが上昇すると共に、パッケージサイズの小型化が困難となってしまう。
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体レーザ装置を示す断面図である。
ステム4とキャップ6とから成るTO−CAN型パッケージ内に、半導体レーザチップ18(以下、「レーザチップ18」)と、レーザチップ18の共振器後端面から出射した光をモニタするモニタ用フォトダイオード12(以下、「フォトダイオード12」)とが実装されている。レーザチップ18は、レーザ用サブマウント16(以下、「LD用サブマウント16」)の上に設置されており、LD用サブマウント16は支持ブロック14によってステム4に固定されている。一方、モニタ用フォトダイオード12は、フォトダイオード用サブマウント10(以下、「PD用サブマウント10」)の上に設置されており、PD用サブマウント10は傾斜した台座8によってステム4に固定されている。ステム4の下面に端子2a及び2bが設けられており、レーザチップ18及びフォトダイオード12に電流を供給している。また、ステム4には、レーザチップ18とフォトダイオード12を覆うように金属製キャップ6が固定されており、キャップ6の上面に透光性窓部材7が嵌め込まれている。
本実施の形態では、モニタ用フォトダイオードの表面における光反射率を低減することにより、フォトダイオードの表面における反射光がパッケージ外に漏れ出ることを防止する。
まず、図8(a)に示すように、InP基板34上に、InP層35、InGaAsP吸収層36、InP層38、誘電体膜42を形成し、受光部となる部分にフォトレジスト50を形成した上で、金属膜46を形成する。金属膜46の材料は特に限定されないが、誘電体膜42と密着性の良い材料を用いることが好ましい。また、金属膜46の形成には、例えば、スパッタ法、蒸着法、電解めっき法等を用いることができる。
本実施の形態では、モニタ用フォトダイオードのメタルマスクを無反射処理することによって、反射光の影響を低減する。その他の点は、実施の形態2と同様である。
図9は、本実施の形態に係るモニタ用フォトダイオードの構造を模式的に示す断面図である。InP基板34の上に、InP層35、InGaAsP光吸収層36、InP層38がエピタキシャル成長されて積層体40が形成され、その上に誘電体膜42が形成され、さらにメタルマスク47が形成されている。メタルマスク47の表面は酸化によって無反射処理されている。従って、図9に示すフォトダイオードをモニタ用に用いることにより、フォトダイオードの表面で反射光が抑制され、FFP形状異常や微分効率の過大評価といった問題点を解消することができる。
まず、図10(a)に示すように、InP基板34上に、InP層35、InGaAsP吸収層36、InP層38、誘電体膜42を形成し、受光部となる部分にフォトレジスト50を形成した上で、金属膜46を形成する。金属膜46の材料は特に限定されないが、Ag又はTiを用いることが好ましい。
本実施の形態では、モニタ用フォトダイオードのメタルマスクを吸収層に変えることによって、反射光の影響を低減する。その他の点は、実施の形態2又は3と同様である。
図12は、本実施の形態に係るモニタ用フォトダイオードの構造を模式的に示す断面図である。InP基板34の上に、InP層35、InGaAsP光吸収層36、InP層38がエピタキシャル成長されて積層体40が形成され、その上に誘電体膜42が形成され、さらにメタルマスクに代えて光吸収層48が形成されている。
まず、図13(a)に示すように、InP基板上に、InP層、InGaAsP吸収層、InP層から成る積層体40を形成し、さらに誘電体膜42を形成する。そして、受光部となる部分にフォトレジスト50を形成した上で、光吸収層48を形成する。光吸収層48は、積層体中の吸収層と略同一組成を持つInGaAsPによって構成することが好ましい。
Claims (11)
- 半導体レーザチップと、該半導体レーザチップの共振器後端面から出射した光をモニタするモニタ用フォトダイオードとを同一パッケージ内に実装した半導体レーザ装置であって、
前記モニタ用フォトダイオードの受光面を含む第1主面が、前記半導体レーザチップの光軸に対して傾けて設置されると共に、
前記第1主面の傾斜方向及び傾斜角は、前記半導体レーザチップの後端面から出射して該第1主面で反射した光が、前記半導体レーザチップをパッケージ内で支持している支持部材に入射するように制御されていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 半導体レーザチップと、該半導体レーザチップの共振器後端面から出射した光をモニタするモニタ用フォトダイオードとを同一パッケージ内に実装した半導体レーザ装置であって、
前記モニタ用フォトダイオードの受光面を含む第1主面に、該受光面の周囲を遮光するメタルマスクが形成されており、該メタルマスクの表面が粗面化されていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 前記メタルマスクの表面が、物理スパッタ法によって粗面化されたことを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ装置。
- 前記メタルマスクの少なくとも表面が、カラム状又は柱状に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ装置。
- 半導体レーザチップと、該半導体レーザチップの共振器後端面から出射した光をモニタするモニタ用フォトダイオードとを同一パッケージ内に実装した半導体レーザ装置であって、
前記モニタ用フォトダイオードの受光面を含む第1主面に、該受光面の周囲を遮光するメタルマスクが形成されており、該メタルマスクの表面が無反射処理されていることを特徴とする半導体レーザ装置。 - 前記無反射処理が、メタルマスクを構成する金属の酸化処理であることを特徴とする請求項5に記載の半導体レーザ装置。
- 前記メタルマスクを構成する金属が、Ag又はTiであることを特徴とする請求項5又は6に記載の半導体レーザ装置。
- 半導体レーザチップと、該半導体レーザチップの共振器後端面から出射した光をモニタするモニタ用フォトダイオードとを同一パッケージ内に実装した半導体レーザ装置であって、
前記モニタ用フォトダイオードの受光面を含む第1主面に、該受光面の周囲を遮光する光吸収層が形成されており、該光吸収層が前記半導体レーザチップの発光波長に吸収を示すことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 前記光吸収層が、前記半導体レーザチップの発光波長に吸収を示す半導体から成ることを特徴とする請求項8に記載の半導体レーザ装置。
- 前記吸収層を構成する半導体が、前記モニタ用フォトダイオードの光吸収層と略同一の組成を有することを特徴とする請求項8に記載の半導体レーザ装置。
- 前記半導体レーザチップが、位相シフト型分布帰還型半導体レーザであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
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