(57)【要約】【課題】コストの低減化を図ることができ、しかも、レーザチップの発熱を高い効率で除熱することができる半導体レーザ装置を提供すること。【解決手段】この半導体レーザ装置は、複数のレーザチップまたは複数の光エミッタを有する単一のレーザチップが、光エミッタが平面格子状に位置された状態で、複数のシート状グラファイトが積層されてなるサブマウント上に搭載されてなり、サブマウントにおけるシート状グラファイトの各々は、それぞれの積層面がサブマウントの厚み方向に延びるよう配置されており、平面視にて、当該積層面の面方向が、エミッタ配置領域の中心位置または中心位置に最も近接する位置の格子点上に位置される基準光エミッタの存在する、前記平面格子における隣接する光エミッタの距離が最小となる光エミッタの配列方向に延びる格子軸の方向に対して傾斜した構成とされている。【選択図】図５
2014183155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光エミッタを有する複数のレーザチップ、または、光を出射する光エミッタを複数有する単一のレーザチップが、サブマウント上に搭載されてなり、当該レーザチップにおける光エミッタが、隣接する光エミッタの距離が最小となる光エミッタの配列方向に延びる格子軸Ｌａと当該格子軸Ｌａと異なる方向に延びる格子軸Ｌｂを有する平面格子における格子点上に位置された半導体レーザ装置であって、
前記サブマウントは、複数のシート状グラファイトが積層されてなり、当該シート状グラファイトの各々は、それぞれの積層面が当該サブマウントの厚み方向に延びる方向に配置されており、
前記エミッタ配置領域の中心位置、または、中心位置に最も近接する位置の格子点上に位置される光エミッタを基準光エミッタとしたとき、平面視にて、前記シート状グラファイトの積層面の面方向Ｄｋが、当該基準光エミッタの存在する格子軸Ｌａの方向Ｄ１に対して傾斜していることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記格子軸Ｌａ上において前記基準光エミッタと隣接する隣接光エミッタの存在する格子軸Ｌｂ上において、当該隣接光エミッタに隣接する他の光エミッタと、前記基準光エミッタとを結ぶ仮想直線の延びる方向をＤ２とし、前記格子軸Ｌａの方向Ｄ１と当該仮想直線の方向Ｄ２とがなす角度をα（°）、前記格子軸Ｌａの方向Ｄ１と前記積層面の面方向Ｄｋとがなす角度をθ（°）とした場合に、下記式１の関係を満足することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ装置。
（式１）    α／２−１０°≦θ≦α／２＋２０°
【請求項３】
前記基準光エミッタの存在する格子軸Ｌａ上に配置される光エミッタの数が５個以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、平面格子状（マトリックス状）に配置された複数のレーザチップ、もしくは、平面格子状に配置された複数の光エミッタを有する単一のレーザチップと、これらのレーザチップが搭載されたサブマウントとを備えてなる半導体レーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ装置は、例えば光通信、映像ディスプレイ、照明などの分野に広く用いられている。例えば、特許文献１には、単一の半導体結晶上に複数の共振器が配列されたレーザチップがサブマウントの表面上に搭載された半導体レーザアレイ、および、分離した複数の半導体結晶それぞれが共振器をもつレーザチップを配列してサブマウントの表面上に搭載した半導体レーザアレイが示されている。また、特許文献２には、複数のレーザ素子が基板上でマトリックス状に配列した面発光型半導体レーザアレイが開示されている。
【０００３】
半導体レーザ装置においては、その使用時にレーザチップにおける光エミッタに発熱が生じ、この発熱による温度変化によって、当該光エミッタの特性が変化する。例えばレーザチップにおいては、温度変化によって、発振波長が変化したり発光強度が変化したりする。
そして、半導体レーザ装置においては、その使用時にレーザチップに生じる発熱を高い効率で除熱するために、当該レーザチップが搭載されるサブマウントを構成する材料として、熱伝導率の高い材料を用いる技術が知られている。例えば特許文献３には、ダイヤモンドよりなるサブマウントを有する半導体レーザ装置が開示されている。また、特許文献４には、複数のシート状グラファイトがレーザチップとの接触面と交差する面に沿って積層されてなるサブマウントを有する半導体レーザ装置が開示されている。
【０００４】
然るに、サブマウントを構成する材料としてダイヤモンドを用いる場合には、当該ダイヤモンドが極めて高価なものであるため、得られる半導体レーザ装置のコストが高くなる、という問題がある。
これに対して、サブマウントを構成する材料としてシート状グラファイトの積層体を用いる場合には、当該シート状グラファイトが比較的安価なものであるため、コストの低減化を図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２９９３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２１６９２５号公報
【特許文献３】特開２００１−１２７３７５号公報
【特許文献４】特開２０１１−２３６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、サブマウントを構成する材料としてシート状グラファイトを用いる場合には、以下のような問題があることが判明した。
シート状グラファイトは、厚み方向の熱伝導率と面方向の熱伝導率とが大きく異なる。すなわち、サブマウントにおけるレーザチップが配置される表面において、シート状グラファイトの積層方向における熱伝導率が、当該積層方向に垂直な方向における熱伝導率より相当に低い。そのため、レーザチップにおける熱源である光エミッタの配置状態によっては、当該光エミッタに生ずる熱を高い効率で除熱することが困難である。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、コストの低減化を図ることができ、しかも、レーザチップの発熱を高い効率で除熱することができる半導体レーザ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体レーザ装置は、光を出射する光エミッタを有する複数のレーザチップ、または、光を出射する光エミッタを複数有する単一のレーザチップが、サブマウント上に搭載されてなり、当該レーザチップにおける光エミッタが、隣接する光エミッタの距離が最小となる光エミッタの配列方向に延びる格子軸Ｌａと当該格子軸Ｌａと異なる方向に延びる格子軸Ｌｂを有する平面格子における格子点上に位置された構成のものにおいて、
前記サブマウントは、複数のシート状グラファイトが積層されてなり、当該シート状グラファイトの各々は、それぞれの積層面が当該サブマウントの厚み方向に延びる方向に配置されており、
前記エミッタ配置領域の中心位置、または、中心位置に最も近接する位置の格子点上に位置される光エミッタを基準光エミッタとしたとき、平面視にて、前記シート状グラファイトの積層面の面方向Ｄｋが、当該基準光エミッタの存在する格子軸Ｌａの方向Ｄ１に対して傾斜していることを特徴とする。
【０００９】
本発明の半導体レーザ装置においては、前記格子軸Ｌａ上において前記基準光エミッタと隣接する隣接光エミッタの存在する格子軸Ｌｂ上において、当該隣接光エミッタに隣接する他の光エミッタと、前記基準光エミッタとを結ぶ仮想直線の延びる方向をＤ２とし、前記格子軸Ｌａの方向Ｄ１と当該仮想直線の方向Ｄ２とがなす角度をα（°）、前記格子軸Ｌａの方向Ｄ１と前記積層面の面方向Ｄｋとがなす角度をθ（°）とした場合に、下記式１の関係を満足する構成とされていることが好ましい。
（式１）    α／２−１０°≦θ≦α／２＋２０°
【００１０】
本発明の半導体レーザ装置においては、前記基準光エミッタの存在する格子軸Ｌａ上に配置される光エミッタの数が５個以上とされた構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体レーザ装置によれば、サブマウントは、比較的安価なシート状グラファイトが積層されてなるものであるため、コストの低減化を図ることができる。
しかも、シート状グラファイトの積層面の面方向Ｄｋが、複数の光エミッタが各格子点上に位置される平面格子の特定の格子軸Ｌａの方向Ｄ１に対して傾斜した構成とされているため、レーザチップの発熱を高い効率で除熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の半導体レーザ装置の一例における構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す半導体レーザ装置の一部を拡大して示す平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線切断面の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】図１に示す半導体レーザ装置におけるサブマウントの構造を示す斜視図である。
【図５】図１に示す半導体レーザ装置における、光エミッタの配列方向とシート状グラファイトの積層方向との関係を概略的に示す説明図である。
【図６】図１に示す半導体レーザ装置のサブマウントにおける光エミッタに生ずる熱の熱伝導路を形成する領域を概略的に示す説明図である。
【図７】比較例に係る光エミッタの配列方向とシート状グラファイトの積層方向との関係を概略的に示す説明図である。
【図８】シート状グラファイトの積層面の面方向と光エミッタの存在する平面格子の格子軸の方向とが一致する構成のサブマウントにおける光エミッタに生ずる熱の熱伝導路を形成する領域を示す説明図である。
【図９】実験例１に係る半導体レーザ装置における光エミッタの配置状態を示す平面図である。
【図１０】実験例１に係る半導体レーザ装置について得られた、格子軸Ｌａの方向とシート状グラファイトの積層面の面方向とがなす角度（積層面傾斜角度）θと、光エミッタ部温度の関係を示すグラフである。
【図１１】実験例２に係る半導体レーザ装置における光エミッタの配置状態を示す平面図である。
【図１２】実験例２に係る半導体レーザ装置について得られた、格子軸Ｌａの方向とシート状グラファイトの積層面の面方向とがなす角度θと、光エミッタ部温度の関係を示すグラフである。
【図１３】実験例３に係る半導体レーザ装置における光エミッタの配置状態を示す平面図である。
【図１４】実験例３に係る半導体レーザ装置について得られた、格子軸Ｌａの方向とシート状グラファイトの積層面の面方向とがなす角度θと、光エミッタ部温度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の半導体レーザ装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の半導体レーザ装置の一例における構成を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示す半導体レーザ装置の一部を拡大して示す平面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線切断面の一部を拡大して示す断面図である。
この半導体レーザ装置は、矩形の板状のレーザチップ１０を有する。このレーザチップ１０は、矩形の板状のサブマウント２０の表面（図３において上面）上に、例えばＡｕＳｎ共晶ハンダよりなる第１の接合層２５を介して接合されることによって搭載されている。サブマウント２０の裏面上には、例えば銅よりなるヒートシンク３０が、例えばＳｎＡｇＣｕ共晶ハンダよりなる第２の接合層２６を介して接合されている。
【００１４】
レーザチップ１０においては、平面形状が矩形の板状の基体１１の裏面（図３において下面）には、それぞれ光を出射する複数の平面円形の光エミッタ１５が、当該レーザチップ１０の主平面と垂直な方向から見たときに、平面格子状に配置されている。
レーザチップ１０における基体１１の表面（図２において上面）には、第１の電極１２ａが設けられている。この第１の電極１２ａには、光エミッタ１５から出射される光を外部に取り出すための複数の光取り出し部１３が光エミッタ１５の各々に対応して形成されている。また、各光エミッタ１５の裏面には、第２の電極１２ｂが第１の電極１２ａと対向して設けられている。
基体１１を構成する材料としては、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ
）、シリコン（Ｓｉ）などの半導体材料を用いることができる。
【００１５】
このレーザチップ１０における光エミッタ１５の配置状態について具体的に説明すると、レーザチップ１０の基体１１の裏面において仮想的に設定した平面格子、例えば長方格子の各格子点上に、光エミッタ１５が位置されている。この仮想的に設定される長方格子は、隣接する光エミッタ１５の距離（配置ピッチ）が最小となる光エミッタ１５の配列方向（図２において上下方向）に延びる格子軸Ｌａと、格子軸Ｌａと異なる方向、例えば格子軸Ｌａと直交する方向（（図２において左右方向）に延びる格子軸Ｌｂを有する。
【００１６】
レーザチップ１０における光エミッタ１５の配置ピッチｐ１，ｐ２は、光エミッタ１５の径の１．２〜２倍であることが好ましい。光エミッタ１５の配置ピッチｐ１，ｐ２が過小である場合には、当該光エミッタ１５に生ずる熱を十分に除熱することが困難となることがある。一方、光エミッタ１５の配置ピッチｐ１，ｐ２が過大である場合には、レーザチップ１０の高集積化を図ることが困難となることがある。
この例では、格子軸Ｌａ上における光エミッタ１５の配置ピッチｐ１が、格子軸Ｌｂ上における光エミッタ１５の配置ピッチｐ２より小さく設定されているが、互いに同一の大きさであってもよい。
また、一の格子軸上に配置される光エミッタ１５の数は、例えば３個以上である。特に、光エミッタ１５の配置領域の中心位置または中心位置に最も近接する位置の格子点上に位置された光エミッタを基準光エミッタ１５ａとしたとき、この基準光エミッタ１５ａの存在する特定の格子軸Ｌａ１上に配置される光エミッタ１５の数が５個以上、例えば５〜１０個である場合に、本発明は特に有用なものとなる。
【００１７】
サブマウント２０は、サブマウント基体２０ａの表面に、例えば金からなる金属層２２が設けられて構成されている。
サブマウント基体２０ａは、複数のシート状グラファイト２１が積層されることによって構成されている。このように、サブマウント基体２０ａを構成する材料としてシート状グラファイト２１を用いることにより、当該シート状グラファイト２１は例えばダイヤモンドに比較して比較的安価なものであるため、半導体レーザ装置のコストの低減化を図ることができる。
【００１８】
シート状グラファイト２１の各々は、図４に示すように、それぞれの積層面（隣接するシート状グラファイト２１の間の界面）Ｓが当該サブマウント基体２０ａの厚み方向に延びる方向（Ｘ方向）に配置されて積層されている。このサブマウント２０においては、シート状グラファイト２１の積層方向（Ｚ方向）に比して、シート状グラファイト２１の積層面Ｓの面方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に、高い熱伝導性を有する。
【００１９】
サブマウント２０の厚みは、例えば０．５〜１．２ｍｍであることが好ましい。
サブマウント２０におけるシート状グラファイト２１の面方向の熱伝導率は、例えば１５００Ｗ／ｍ℃以上であることが好ましい。この熱伝導率が過小である場合には、レーザチップ１０の発熱を高い効率で除熱することが困難となることがある。
サブマウント２０におけるシート状グラファイト２１の積層方向の熱伝導率は、例えば５〜９Ｗ／ｍ℃である。
【００２０】
そして、上記構成の半導体レーザ装置においては、図５に示すように、エミッタ配置領域の中心位置の格子点上に位置される光エミッタを基準光エミッタ１５ａとしたとき、レーザチップ１０の主平面と垂直方向からの平面視にて、シート状グラファイト２１の積層面Ｓの面方向Ｄｋが、基準光エミッタ１５ａの存在する特定の格子軸Ｌａ１の方向Ｄ１に対して傾斜している。また、シート状グラファイト２１の積層面Ｓの面方向Ｄｋは、格子軸Ｌｂの方向に対して傾斜している。このような構成とされていることにより、レーザチップ１０の発熱を高い効率で除熱することができる。この理由について、理解を容易にするために、９個（３×３の長方格子）の光エミッタ１５の配置領域を例に挙げて説明する。
【００２１】
シート状グラファイト２１は、上述したように、シート状グラファイト２１の積層面Ｓの面方向の熱伝導率が、積層方向の熱伝導率よりも相当に大きいことから、サブマウント２０における光エミッタ１５に生ずる熱の熱伝導路は、実質的にシート状グラファイト２１の面方向に沿って形成される。
従って、図６に示すように、シート状グラファイト２１の積層面Ｓの面方向Ｄｋが特定の格子軸Ｌａ１の方向Ｄ１に対して傾斜していることにより、エミッタ配置領域の実質的に全域を光エミッタ１５の除熱に寄与する除熱寄与領域（光エミッタ１５からの熱が伝導される熱伝導路を形成する領域）Ｒ１とすることができる。また、エミッタ配置領域の中心位置またはその近傍に位置される光エミッタ１５０が、当該光エミッタ１５０の除熱経路上に存在する他の光エミッタ１５１，１５２から受ける熱の影響を低減することができて、当該光エミッタ１５０が過熱状態となることを抑制することができる。この結果、光エミッタ１５の各々を高い効率で除熱することができる。図６において白抜きの矢印は高熱伝導方向を示す。
【００２２】
これに対して、図７（ａ）に示すように、シート状グラファイト２１の積層面Ｓの面方向Ｄｋが特定の格子軸Ｌａ１の方向Ｄ１と一致する構成のものにおいては、図８に示すように、光エミッタ１５の除熱にほとんど寄与しない低機能領域Ｒ２が不可避的に形成されてしまうので、光エミッタ１５の各々を高い効率で除熱することが困難となる。また、格子軸Ｌａに沿って形成される、光エミッタ１５の除熱に寄与する除熱寄与領域（光エミッタ１５からの熱が伝導される熱伝導路を形成する領域）Ｒ１には、複数の光エミッタ１５が存在するため、例えば一の除熱寄与領域の中心位置に位置される光エミッタ１５０は、他の光エミッタ１５１，１５２からの熱の影響を受けて温度が高くなる。このような問題は、例えば図７（ｂ）に示すように、シート状グラファイト２１の積層面Ｓの面方向Ｄｋが格子軸Ｌｂの方向と一致する構成のものにおいても生ずる。図８において白抜きの矢印は高熱伝導方向を示す。
【００２３】
また、本発明の半導体レーザ装置においては、図５に示すように、特定の格子軸Ｌａ１上において基準光エミッタ１５ａに隣接する隣接光エミッタ１５ｂの存在する特定の格子軸Ｌｂ１上において隣接光エミッタ１５ｂに隣接する光エミッタ１５ｃと、基準光エミッタ１５ａとを結ぶ仮想直線Ｖの延びる方向をＤ２とし、基準光エミッタ１５ａの存在する特定の格子軸Ｌａ１の方向Ｄ１と仮想直線Ｖの方向Ｄ２とがなす角度（以下、「格子角度」という。）をα（°）、特定の格子軸Ｌａ１の方向Ｄ１と積層面Ｓの面方向Ｄｋとがなす角度（以下、「積層面傾斜角度」という。）をθ（°）とした場合に、下記式１の関係を満足する構成とされていることが好ましい。
（式１）    α／２−１０°≦θ≦α／２＋２０°
【００２４】
このような条件を満足することにより、後述する実験例の結果に示されるように、光エミッタ１５の各々を一層高い効率で除熱することができる。
【００２５】
以上のように、上記構成の半導体レーザ装置によれば、サブマウント２０は、比較的安価なシート状グラファイト２１が積層されてなるものであるため、コストの低減化を図ることができる。
また、特定の格子軸Ｌａ１の方向Ｄ１は、隣接する光エミッタ１５の距離が最小となる光エミッタ１５の配列方向であって、当該特定の格子軸Ｌａ１の方向において、個々の光エミッタ１５は、他の光エミッタ１５からの熱的影響を受けやすい。然るに、シート状グラファイト２１の積層面の面方向Ｄｋが、特定の格子軸Ｌａ１の方向Ｄ１に対して傾斜した構成とされているため、レーザチップ１０の発熱を高い効率で除熱することができる。
上記の効果は、基準エミッタ１５ａの存在する特定の格子軸Ｌａ１上に配置される光エミッタ１５の数が例えば５個以上である構成のものにおいて、極めて有効に発揮される。
【００２６】
以上、本発明の半導体レーザ装置の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。例えば光エミッタは、平面円形のものに限られず、平面矩形のものであってもよい。
また、光エミッタの配列パターンは、特に限定されるものではなく、例えば正方格子状、六方格子（ハニカム格子）状などの平面格子状とされていてもよい。
さらにまた、複数の光エミッタを有する単一のレーザチップではなく、一の光エミッタを有する複数のレーザチップがサブマウント上において平面格子状に搭載されていてもよい。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明の半導体レーザ装置の具体的な実施例について説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２８】
＜実験例１＞
図１〜図３に示す構成を参照して、下記の仕様の半導体レーザ装置（以下、この半導体レーザ装置を「装置（Ａ１）」とする。）を作製した。この装置（Ａ１）における光エミッタの配置状態を図９に示す。
［レーザチップ（１０）］
基体の材質：ＧａＡｓ
基体の寸法：縦２．６ｍｍ×横３．９ｍｍ×厚み０．０６ｍｍ
光エミッタの主材料：ＧａＡｓ系化合物
光エミッタの直径：２００μｍ
光エミッタの配置状態：長方格子状
光エミッタの数：格子軸Ｌａおよび格子軸Ｌｂ上にそれぞれ５個ずつ合計２５個
光エミッタのピッチ：格子軸Ｌａの方向のピッチ（ｐ１）が３２８μｍ、格子軸Ｌｂの方向のピッチ（ｐ２）が６５６μｍ
格子角度α：６３．４°
［サブマウント（２０）］
サブマウント基体の寸法：６ｍｍ×７．３ｍｍ×０．８ｍｍ
熱伝導率：シート状グラファイトの面方向＝１７００Ｗ／ｍ℃、シート状グラファイトの積層方向＝７Ｗ／ｍ℃
金属層の材質：金
金属層の厚み：６μｍ
［第１の接合層（２５）］
材質：金とスズとの質量比が８０：２０のＡｕＳｎ共晶ハンダ
寸法：２．８ｍｍ×２．８ｍｍ×５μｍ
［第２の接合層（２６）］
材質：スズと銀と銅との質量比が９６．５：３：０．５のＳｎＡｇＣｕハンダ
寸法：６．８ｍｍ×６．８ｍｍ×２５μｍ
［ヒートシンク（３０）］
材質：銅
外形の寸法：２８．３ｍｍ×２８．３ｍｍ×５．８ｍｍ
【００２９】
また、光エミッタの直径を１００μｍとしたこと以外は、装置（Ａ１）と同様の仕様の半導体レーザ装置（以下、この半導体レーザ装置を「装置（Ａ２）」とする。）を作製した。
【００３０】
上記の装置（Ａ１）、装置（Ａ２）について、光エミッタに２Ｗの発熱があり、ヒートシンクの下面温度が２２℃に保持されているものと仮定し、積層面傾斜角度θを０°から９０°の範囲内で適宜変更して、基準光エミッタの温度を有限要素法による熱伝導解析によって求めた。結果を図１０に示す。図１０において、四角印のプロットで示される実線の曲線が装置（Ａ１）の結果を示し、菱形印のプロットで示される破線の曲線が装置（Ａ２）の結果を示す。
【００３１】
図１０に示す結果から明らかなように、積層面傾斜角度θが０°より大きければ光エミッタの温度が低く、従って、光エミッタに生じた熱が高い効率で除熱されていることが理解される。
さらに、積層面傾斜角度θが、α／２−１０°以上、α／２＋２０°以下（本実験例では２１．７°〜５１．７°）の範囲内とされることにより、高い除熱効率が得られることが確認された。
【００３２】
＜実験例２＞
レーザチップにおける光エミッタの配列を、図１１に示すような正方格子状としたこと以外は、実験例１において作製した装置（Ａ１）と同一の構成を有する半導体レーザ装置（以下、この半導体レーザ装置を「装置（Ｂ１）」とする。）を作製した。装置（Ａ１）とは互いに異なる装置（Ｂ１）の仕様を以下に示す。
［レーザチップ（１０）］
基体の寸法：縦２．６ｍｍ×横２．６ｍｍ×厚み０．０６ｍｍ
光エミッタの配置形状：正方格子状
光エミッタの数：格子軸Ｌａおよび格子軸Ｌｂ上にそれぞれ５個ずつ合計２５個
光エミッタの配置ピッチｐ：３２８μｍ
格子角度α：４５°
［サブマウント（２０）］
サブマウント基体の寸法：６ｍｍ×６ｍｍ×０．８ｍｍ
【００３３】
また、光エミッタの直径を１００μｍとしたこと以外は、装置（Ｂ１）と同様の仕様の半導体レーザ装置（以下、この半導体レーザ装置を「装置（Ｂ２）」とする。）を作製した。
【００３４】
上記の装置（Ｂ１）、装置（Ｂ２）について、光エミッタに２Ｗの発熱があり、ヒートシンクの下面温度が２２℃に保持されているものと仮定し、積層面傾斜角度θを０°から９０°の範囲内で適宜変更して、光エミッタの温度を有限要素法による熱伝導解析によって求めた。結果を図１２に示す。図１２において、四角印のプロットで示される実線の曲線が装置（Ｂ１）の結果を示し、菱形印のプロットで示される破線の曲線が装置（Ｂ２）の結果を示す。
【００３５】
図１２に示す結果から明らかなように、積層面傾斜角度θが０°より大きければ光エミッタの温度が低く、従って、光エミッタに生じた熱が高い効率で除熱されていることが理解される。
さらに、積層面傾斜角度θが、α／２−１０°以上、α／２＋２０°以下（本実験例では１２．５°〜４２．５°）の範囲内とされることにより、高い除熱効率が得られることが確認された。なお、装置（Ｂ１）および装置（Ｂ２）においては、光エミッタの配置状態が正方格子状とされているため、積層面傾斜角度θが４５°に対して対称な結果となっている。従って、積層面傾斜角度θが４７．５°〜７７．５°の範囲内である場合、すなわち、シート状グラファイトの積層面の面方向Ｄｋと格子軸Ｌｂの方向とがなす角度が、α／２−１０°以上、α／２＋２０°以下の範囲内である場合においても、高い除熱効率が得られることを示している。
【００３６】
＜実験例３＞
レーザチップにおける光エミッタの配列を、図１３に示すような六方格子（ハニカム格子）状としたこと以外は、実験例１において作製した装置（Ａ１）と同一の構成を有する半導体レーザ装置（以下、この半導体レーザ装置を「装置（Ｃ１）」とする。）を作製した。装置（Ａ１）とは互いに異なる装置（Ｃ１）の仕様を以下に示す。
［レーザチップ（１０）］
光エミッタの配置形状：中心対称の正六方格子状
隣接する光エミッタ間の距離ｐ：３６７μｍ
格子角度α：６０°
光エミッタの数：１９個（基準エミッタの存在する特定の格子軸Ｌａ１上に位置される光エミッタの数が５個）
【００３７】
また、光エミッタの直径を１００μｍとしたこと以外は、装置（Ｃ１）と同様の仕様の半導体レーザ装置（以下、この半導体レーザ装置を「装置（Ｃ２）」とする。）を作製した。
【００３８】
上記の装置（Ｃ１）、装置（Ｃ２）について、光エミッタに２Ｗの発熱があり、ヒートシンクの下面温度が２２℃に保持されているものと仮定し、積層面傾斜角度θを０°から９０°の範囲内で適宜変更して、基準光エミッタの温度を有限要素法による熱伝導解析によって求めた。結果を図１４に示す。図１４において、四角印のプロットで示される実線の曲線が装置（Ｃ１）の結果を示し、菱形印のプロットで示される破線の曲線が装置（Ｃ２）の結果を示す。
【００３９】
図１４に示す結果から明らかなように、積層面傾斜角度θが、０°より大きければ光エミッタの温度が低く、従って、光エミッタに生じた熱が高い効率で除熱されていることが理解される。
さらに、積層面傾斜角度θが、α／２−１０°以上、α／２＋２０°以下（本実験例では２０．０°〜５０．０°）の範囲内とされることにより、高い除熱効率が得られることが確認された。
【符号の説明】
【００４０】
１０  レーザチップ
１１  基体
１２ａ  第１の電極
１２ｂ  第２の電極
１３  光取り出し部
１５，１５０，１５１，１５２  光エミッタ
１５ａ  基準光エミッタ
１５ｂ  隣接光エミッタ
１５ｃ  光エミッタ
２０  サブマウント
２０ａ  サブマウント基体
２１  シート状グラファイト
２２  金属層
２５  第１の接合層
２６  第２の接合層
３０  ヒートシンク
Ｒ１  除熱寄与領域
Ｒ２  低機能領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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