JPH05343809A - 半導体レーザ装置システム - Google Patents

半導体レーザ装置システム

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JPH05343809A
JPH05343809A JP14721892A JP14721892A JPH05343809A JP H05343809 A JPH05343809 A JP H05343809A JP 14721892 A JP14721892 A JP 14721892A JP 14721892 A JP14721892 A JP 14721892A JP H05343809 A JPH05343809 A JP H05343809A
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JP
Japan
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laser
laser resonator
semiconductor laser
resonator
spare
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JP14721892A
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English (en)
Inventor
Ichiro Yoshida
伊知朗 吉田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザビームを長期且つ安定に出射する装置
を提供する。 【構成】 レーザチップ内に独立駆動構造の複数のレー
ザ共振器が近接形成された半導体レーザ1を用い、各レ
ーザ共振器の一つを現用、残部を予備とする。そして、
現用の出力レベル低下を劣化検出手段2で検出したとき
は、駆動切換手段3にて現用から予備に自動的に切り換
える。このとき、図示を省略した位置調整機構にて半導
体レーザの位置を微調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチビーム半導体レ
ーザを含む半導体レーザ装置システムに関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク、レーザプリンタ等の光情報
処理システム、あるいは、光通信システム等の光源とし
て半導体レーザが良く用いられている。これら用途にお
ける半導体レーザは、注入電流を変化させるだけでレー
ザビームのオン/オフができるために、これらシステム
の構成を簡略にすることができる。
【0003】ところで、半導体レーザは、駆動頻度、そ
の出力レベル、あるいは環境温度等によりその寿命が変
わるので、これを完全に予測することができず、実際に
使用してみて初めてわかるのが現状である。従って、半
導体レーザの信頼性は、システムの構成部品中最低の場
合がある。この場合、半導体レーザの信頼性がシステム
の信頼性を決定していた。
【0004】そこで従来は、システム側に、レーザビー
ムの出力低下検出手段や、しきい値電流の増加検出手段
を設け、各検出値が一定の許容範囲を超えたときに半導
体レーザの寿命と判断して異常表示を出すようにしてい
る。このときは、人間が正常な半導体レーザに交換する
ことで対処していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、システ
ムには、精密配置の光学系が配置されているので、半導
体レーザの交換の際には、これら光学系との位置合わせ
を伴うのが通常であり、多大な時間を費やす問題があっ
た。また、レーザビームの出力レベル低下やしきい値電
流の増加は、必ずしも寿命が原因でない場合がある。例
えばサーマルクロストークによる温度変動によっても同
様の現象を生じる。そのため、寿命検出に誤差を生じ、
半導体レーザの無用な交換を行う場合があった。
【0006】一方、信頼性の低い部品を用いるシステム
の場合に、現用部品と同一規格の予備品を組み込んでお
くことは、高信頼性を図るために一般に行われている。
しかしながら、半導体レーザを用いるシステムの場合は
光学系の配置が微妙であり、予備品を組み込むためには
専用の光学系をも準備する必要があり、極めて高価なも
のになる欠点があった。
【0007】本発明は、かかる背景の下になされたもの
で、その目的とするところは、安価で信頼性の高いシス
テムを構築できる半導体レーザ装置システムを提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置システムは、マルチビーム半導体レーザの特性を利用
し、半導体レーザ自身に予備品を組み込むことで、上記
問題点の解決を図る。
【0009】具体的には、レーザチップ内に独立駆動構
造の複数のレーザ共振器が近接形成された半導体レーザ
と、該半導体レーザの特定のレーザ共振器の劣化を検出
する劣化検出手段と、各レーザ共振器の切換駆動を行う
駆動切換手段とを有して半導体レーザ装置を構成し、こ
れらレーザ共振器の少なくとも一つを、駆動中のレーザ
共振器の劣化検出時に前記駆動切換手段により切換駆動
される予備レーザ共振器としたものである。
【0010】この場合において、前記劣化検出手段は、
駆動レーザビームの出力レベルをモニタするレーザの近
傍に設けられた光検出用フォトダイオード、あるいは、
駆動中のレーザ共振器に隣設された前記予備レーザ共振
器の通電端子間の起電力を検出する電力検出回路、ある
いは、未駆動の前記予備レーザ共振器に基準電流を流し
たときの電圧を検出する電圧検出回路などから成る。ま
た、前記駆動切換手段は、前記劣化検出手段から出力さ
れる検出信号に基づいて駆動中のレーザ共振器を駆動停
止するとともに、予め定めた優先順位に従って残部のレ
ーザ共振器を切換駆動する駆動電力切換回路で構成す
る。
【0011】
【作用】通常使用時には予備レーザ共振器は駆動され
ず、駆動中のレーザ共振器のモニタとして機能する。即
ち、各レーザ共振器が光学的に強く結合しているマルチ
ビーム半導体レーザでは、駆動中のものに隣設の予備レ
ーザ共振器がフォトダイオードとして作用する。従っ
て、その起電力を検出することで駆動中のレーザビーム
出力を知ることができる。
【0012】また、駆動中のレーザ発振器に生じる熱の
影響で、予備レーザ共振器の熱抵抗が上昇する。そこ
で、基準電流を流したときの電圧を測定し、抵抗値を検
出することで、間接的にレーザチップの熱上昇を検出す
ることができる。更に、予備レーザ共振器が複数の場合
には優先順位を定め、この順に切り換えることで、駆動
切換が円滑に行われる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0014】図1は本発明の一実施例に係る半導体レー
ザ装置の構成図であり、マルチビーム半導体レーザ1
は、例えば、基板11上にクラッド層12、14に挟ま
れた活性層13の通電領域を発振領域とする三つのレー
ザ共振器を有して構成され、使用時にはパッケージ化さ
れる。
【0015】これらレーザ共振器の駆動時に、各通電端
子18a〜18cから共通通電端子10方向に電流を流
すと、コンタクト層17a〜17cを経たキャリアが、
電流ブロック層15a〜15dの間隙を通ってクラッド
層14に移動する。このとき、キャリアは、電界により
クラッド層14から共通通電端子10までの間ビーム状
に分布し、活性層13を横切る幅は、夫々ストライプ領
域16a〜16cの幅に応じたものになっている。そし
て、これら幅に対応する活性層13の領域が発振して夫
々レーザビームを出射する。これらレーザビームのビー
ム間隔は15[μm]とする。
【0016】本実施例では、上記構造半導体レーザにお
いて、第一のストライプ領域16aを含む共振器を現用
レーザ共振器、第二及び第三のストライプ領域16b、
16cを含む共振器を夫々予備レーザ共振器とし、現用
のものから出射されるビームをレーザプリンタの光源に
用いる。
【0017】また、劣化検出手段2は、半導体レーザ1
の現用レーザ共振器の劣化を検出するもので、隣設の予
備レーザ共振器に生じる起電力を検出する電力検出回路
を有する。これは、図1に示すように複数のレーザ共振
器が光学的に強く結合している構造の半導体レーザで
は、駆動中のものに隣設の未駆動のレーザ共振器がフォ
トダイオードとして作用する。従って、その起電力を検
出することで駆動中のレーザビーム出力を知ることがで
きる。この場合、駆動中のレーザ共振器の活性層に生じ
る電圧は、ビーム強度に無関係に一定であるが、適当な
値の抵抗体でシャントしてやることにより、予備レーザ
共振器のクラッド層内等で電圧降下が生じ、通電端子間
に現れる電圧は、駆動中のビーム強度の関数となる。従
って、起電力が予め定めた許容範囲よりも低下した場合
は現用レーザ共振器の寿命であると判定し、後述の駆動
切換手段3に指令信号を出力する。
【0018】また、劣化検出手段2は未駆動の予備レー
ザ共振器に基準電流を流したときの電圧を検出する電圧
検出回路を有する。これは、駆動中のレーザ発振器に生
じる熱の影響で、予備レーザ共振器の熱抵抗が上昇する
点に着目したものである。即ち、基準電流を流したとき
の電圧を測定し、そのときの抵抗値を検出することで、
レーザチップの熱上昇を間接的に検出することができ
る。これにより、駆動中のレーザ共振器の出力レベルの
低下が寿命によるものか、あるいは発熱によるものかの
総合判断が容易になる。従って誤って指令信号を発出す
る事態を回避することができる。
【0019】なお、この劣化検出手段2は、通常のフォ
トダイオードを用いて実現することもできる。この場合
は、半導体レーザのパッケージ内にフォトダイオードを
設け、現用のレーザ共振器のスロープ率を随時測定す
る。そして、例えば測定時のスロープ率が初期のスロー
プ率の約80%になったときを寿命と判定し、所定の二
値信号を駆動切換手段3に出力する。
【0020】駆動切換手段3は、上記劣化検出手段2か
ら出力される指令信号に基づいて、現用レーザ共振器を
駆動停止するとともに、予め定めた優先順位に従って残
部の予備レーザ共振器を切換駆動し、これを新たな現用
とする。例えば、図1において、第二のストライプ領域
16bを含むレーザ共振器を現用として用いる。この駆
動切換手段3は、具体的には各レーザ共振器の駆動部に
電力を供給する駆動電力切換回路を用い、劣化したレー
ザ共振器がビームを出射していないときを見計らって供
給駆動部を切り換える。
【0021】切換後のレーザビームの位置は、切換前の
ものより約15[μm]離れてはいるが、半導体レーザ
の取付部位が30[μm]程度ずれてもを調整可能であ
るように、光学系を構成しておくことで現用/予備の切
換に対応することができる。更に、新たに現用に切り換
えたレーザ共振器も劣化したときは、残部のレーザ共振
器を現用に切り換え、これも劣化した時点で半導体レー
ザの寿命となる。
【0022】このように、本実施例では、半導体レーザ
1自身に予備品を組み込んだので、装置構成が簡略化さ
れる。しかも、レーザビームを長期且つ安定に出射する
ことができるので、この装置を光源とするレーザプリン
タを安価に製造できるとともに、その動作信頼性が従来
に比べて格段に向上する。
【0023】なお、本実施例では、三つのレーザ共振器
を有する半導体レーザを用いた例について説明したが、
現用と予備のレーザ共振器を具備すれば本実施例を実現
できるのであり、必ずしもこの数に拘束されるものでは
ない。また、レーザプリンタ以外の光情報処理システム
や、光通信システムにも適用することができる。また、
予備のレーザ共振器は、本実施例では、現用のバックア
ップ及びモニタ(センサ)として使用したが、モニタと
してのみ使用することもできる。
【0024】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明で
は、レーザチップ内に独立駆動構造の複数のレーザ共振
器が形成された半導体レーザを用い、各レーザ共振器を
夫々現用及び予備として独立駆動するとともに、現用の
ものが劣化したときは順次予備に切り換えるようにした
ので、半導体レーザの寿命が格段に長くなり、これを光
源とするシステムの動作信頼性が向上する。この場合、
各レーザ共振器の発振領域が近接しているので、僅かな
位置調整だけで切換に対応することができ、予備の光学
系を設ける必要がなくなる。従って、安価で信頼性の高
いシステムを容易に構築することができる。
【0025】本発明では、また、特定のレーザ共振器の
劣化を検出する劣化検出手段と、各レーザ共振器の切換
駆動を行う駆動切換手段とを具備するので、現用/予備
の切換が容易となり、自動化を図ることもできる。その
ため、切換時にシステムを停止する必要がなくなり、そ
の動作信頼性を更に高めることができる。なお、劣化検
出手段は、現用レーザ共振器に隣設の予備レーザ共振器
に生じる起電力を検出する電力検出回路、及び予備レー
ザ共振器に基準電流を流したときの電圧を検出する電圧
検出回路を含むので、劣化検出が容易で、しかも発熱に
よる検出誤差が無くなる。
【0026】更に、現用の劣化時には、予め定めた優先
順位に従って残部の予備レーザ共振器の駆動部に供給す
る駆動電力を順次切り換えるようにしたので、駆動切換
のタイミング設定が容易であり、しかも切換を迅速に実
行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る半導体レーザ装置の構
成図である。
【符号の説明】
1…半導体レーザ、…劣化検出手段、3…駆動切換手
段、10…共通通電端子、11…半導体基板、12、1
4…クラッド層、13…活性層、15a〜15d…電流
ブロック層、16a〜16c…ストライプ領域、17a
〜17c…コンタクト層、18a〜18c…通電端子
(レーザ共振器の駆動部)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザチップ内に独立駆動構造の複数の
    レーザ共振器が近接形成された半導体レーザと、該半導
    体レーザの特定のレーザ共振器の劣化を検出する劣化検
    出手段と、各レーザ共振器の切換駆動を行う駆動切換手
    段とを有し、これらレーザ共振器の少なくとも一つは、
    駆動中のレーザ共振器の劣化検出時に前記駆動切換手段
    で切換駆動される予備レーザ共振器であることを特徴と
    する半導体レーザ装置システム。
  2. 【請求項2】 前記劣化検出手段は、駆動中のレーザ共
    振器に隣設された前記予備レーザ共振器の通電端子間の
    起電力を検出する電力検出回路を含むことを特徴とする
    請求項1記載の半導体レーザ装置システム。
  3. 【請求項3】 前記劣化検出手段は、未駆動の前記予備
    レーザ共振器に基準電流を流したときの電圧を検出する
    電圧検出回路を含むことを特徴とする請求項1記載の半
    導体レーザ装置システム。
  4. 【請求項4】 前記駆動切換手段は、前記劣化検出手段
    から出力される指令信号に基づいて駆動中のレーザ共振
    器を駆動停止するとともに、予め定めた優先順位に従っ
    て残部の予備レーザ共振器を切換駆動する駆動電力切換
    回路であることを特徴とする請求項1記載の半導体レー
    ザ装置システム。
JP14721892A 1992-03-11 1992-06-08 半導体レーザ装置システム Pending JPH05343809A (ja)

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CA002091302A CA2091302A1 (en) 1992-03-11 1993-03-09 Semiconductor laser and process for fabricating the same
EP93103939A EP0560358B1 (en) 1992-03-11 1993-03-11 Laser system
DE69312767T DE69312767T2 (de) 1992-03-11 1993-03-11 Lasersystem
US08/417,272 US5663975A (en) 1992-03-11 1995-04-05 Multi-beam semiconductor laser with separated contacts characterized by semiconductor mixed crystal and active layer

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11220213A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体光源装置、および、その制御方法
JP2001024287A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Nec Corp Wdm用半導体レーザ光モジュール
JP2002141604A (ja) * 2000-11-07 2002-05-17 Sony Corp 半導体レーザ
US6931048B2 (en) 2000-12-27 2005-08-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Solid-state laser device
US8189632B2 (en) 2006-09-29 2012-05-29 Panasonic Corporation Laser emission device and image display device using the same
JP2018049916A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 スタンレー電気株式会社 光源システム及び車両用灯具

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6084892A (ja) * 1983-10-15 1985-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 光集積回路
JPS6089990A (ja) * 1983-10-21 1985-05-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 光集積回路
JPS6484770A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Nec Corp Semiconductor laser device
JPH0297081A (ja) * 1988-10-03 1990-04-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体アレイレーザ
JPH02106989A (ja) * 1988-10-17 1990-04-19 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6084892A (ja) * 1983-10-15 1985-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 光集積回路
JPS6089990A (ja) * 1983-10-21 1985-05-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 光集積回路
JPS6484770A (en) * 1987-09-28 1989-03-30 Nec Corp Semiconductor laser device
JPH0297081A (ja) * 1988-10-03 1990-04-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体アレイレーザ
JPH02106989A (ja) * 1988-10-17 1990-04-19 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11220213A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体光源装置、および、その制御方法
JP2001024287A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Nec Corp Wdm用半導体レーザ光モジュール
JP2002141604A (ja) * 2000-11-07 2002-05-17 Sony Corp 半導体レーザ
US6931048B2 (en) 2000-12-27 2005-08-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Solid-state laser device
US8189632B2 (en) 2006-09-29 2012-05-29 Panasonic Corporation Laser emission device and image display device using the same
JP2018049916A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 スタンレー電気株式会社 光源システム及び車両用灯具

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