(57)【要約】【課題】大型化するのを抑制し、かつ、複数のレーザ素子部を近づけて配置することが可能な、受光機能が設けられた搭載部材を提供する。【解決手段】このサブマウント５０（搭載部材）は、電極５２、５３および５４と、電極５２の素子搭載部５２ａ、電極５３の素子搭載部５３ａおよび電極５４の素子搭載部５４ａのＹ２方向に配置されるフォトダイオード５５とを備える。素子搭載部５４ａのＹ方向の長さは、素子搭載部５３ａのＹ方向の長さよりも小さく、電極５３は、素子搭載部５４ａよりもＸ２方向の外側まで延びる配線部５３ｂを含む。【選択図】図５
2011066064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１半導体レーザ素子と、モノリシック型の多波長半導体レーザ素子である第２半導体レーザ素子とが搭載される搭載部材であって、
第１の方向に配列される素子搭載部をそれぞれ含む３つ以上の電極と、
前記素子搭載部の前記第１の方向と交差する第２の方向に配置される受光部とを備え、
３つ以上の前記素子搭載部のうちの前記第１の方向の両端に配置される前記素子搭載部の少なくとも一方の前記第２の方向の長さは、前記３つ以上の素子搭載部のうちの前記第１の方向の内側に配置される前記素子搭載部の前記第２の方向の長さよりも小さく、
前記内側に配置される素子搭載部を含む電極は、前記内側に配置される素子搭載部に接続されるとともに、前記両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方よりも前記第１の方向の外側まで延びる配線部を含むことを特徴とする搭載部材。
【請求項２】
前記配線部のうちの、前記両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方の前記第２の方向の部分には、素子搭載領域が設けられており、
前記素子搭載領域上には、絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の搭載部材。
【請求項３】
前記素子搭載領域と前記絶縁層との間には、第１接着層が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の搭載部材。
【請求項４】
前記素子搭載部上には、導電性接着層が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の搭載部材。
【請求項５】
前記配線部のうちの、前記両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方の前記第２の方向の部分には、素子搭載領域が設けられており、
前記素子搭載領域上には、絶縁層が設けられており、
前記導電性接着層の一部は、前記絶縁層上にも配置されており、
前記絶縁層と前記導電性接着層との間には、第２接着層が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の搭載部材。
【請求項６】
前記内側に配置される素子搭載部と、前記両端に配置される素子搭載部の一方とには、前記第２半導体レーザ素子のレーザ素子部がそれぞれ搭載され、
前記両端に配置される素子搭載部の一方の前記第２の方向の長さは、前記内側に配置される素子搭載部の前記第２の方向の長さよりも小さく、
前記配線部は、前記両端に配置される素子搭載部の一方よりも前記第１の方向の外側まで延びるように形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の搭載部材。
【請求項７】
前記内側に配置される素子搭載部を含む電極の前記第２の方向の長さは、前記内側に配置される素子搭載部の前記第２の方向の長さと略同じ大きさであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の搭載部材。
【請求項８】
前記３つ以上の電極が表面上に形成される第１導電型の半導体基板をさらに備え、
前記受光素子は、前記半導体基板のうちの、前記素子搭載部の前記第２の方向の部分に、第２導電型の領域を設けることにより形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の搭載部材。
【請求項９】
前記第１半導体レーザ素子と、前記第２半導体レーザ素子とがジャンクションダウンで搭載されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の搭載部材。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の搭載部材と、
前記搭載部材に搭載される第１半導体レーザ素子と、
前記搭載部材に搭載されるとともに、モノリシック型の多波長半導体レーザ素子である第２半導体レーザ素子とを備えることを特徴とする半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、搭載部材およびそれを備えた半導体レーザ装置に関し、特に、複数の電極が設けられた搭載部材およびそれを備えた半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電極が設けられた搭載部材が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、所定の方向に配列された３つの半導体レーザ素子と、３つの半導体レーザ素子がそれぞれ搭載される３つの電極が設けられたブロック（搭載部材）とを備えた半導体レーザ装置が開示されている。
【０００４】
ブロックには、半導体レーザ素子の裏面出射側（後端面側）の部分に、半導体レーザ素子の光出力をモニタするためのフォトダイオード（受光部）が設けられている。このため、この半導体レーザ装置では、半導体レーザ素子の光出力をモニタするためのフォトダイオードを別途設ける場合に比べて、構造を簡素化することが可能であるとともに、装置が大型化するのを抑制することが可能である。また、部品点数の削減によるコスト低減化になる。
【０００５】
また、ブロックの各電極は、半導体レーザ素子が搭載される素子搭載部と、素子搭載部に接続され、導電性ワイヤがボンディングされる部分（配線部）とを含んでいる。
【０００６】
そして、３つの電極のうちの中央の電極の導電性ワイヤがボンディングされる部分は、中央の電極の素子搭載部と、一方側に隣接する電極の素子搭載部との間に形成されている。このため、中央の電極の素子搭載部と、一方側に隣接する電極の素子搭載部とを近づけて配置するのが困難であり、３つの半導体レーザ素子のうちの中央の半導体レーザ素子と、一方側の半導体レーザ素子とを近づけて配置するのが困難である。その結果、半導体レーザ素子から出射した光が照射されるレンズなどの光学部材を、３つの半導体レーザ素子で共用することが困難になるという不都合が生じる。
【０００７】
この不都合を改善するために、中央の電極の導電性ワイヤがボンディングされる部分を、半導体レーザ素子の配列方向と直交する方向に突出させた半導体レーザ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
上記特許文献２には、所定の方向に配列された３つの半導体レーザ素子（レーザ素子部）と、３つの半導体レーザ素子が搭載される基台とを備えた半導体レーザ装置が開示されている。
【０００９】
基台には、３つの半導体レーザ素子がそれぞれ搭載される３つの電極層が設けられている。各電極層は、半導体レーザ素子が搭載される素子搭載部と、素子搭載部に接続され、Ａｕワイヤがボンディングされる領域（配線部）とを含んでいる。そして、３つの電極層のうちの中央の電極層のＡｕワイヤがボンディングされる領域は、素子搭載部から、半導体レーザ素子の光出射面とは反対方向に、突出するように形成されている。
【００１０】
このため、この半導体レーザ装置では、中央の電極層の素子搭載部と、隣接する電極層の素子搭載部とを近づけて配置することが可能であり、３つの半導体レーザ素子を近づけて配置することが可能である。これにより、半導体レーザ素子から出射した光が照射されるレンズなどの光学部材を、３つの半導体レーザ素子で共用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−５５７４４号公報
【特許文献２】特開２００９−２７１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記特許文献２では、上記特許文献１とは異なり、基台に、半導体レーザ素子（レーザ素子部）の光出力をモニタするための受光部が設けられていない。このため、上記特許文献２は、半導体レーザ素子の光出力をモニタするための受光素子を別途設ける必要があるので、構造を簡素化するのが困難であるとともに、装置の大型化、製造費用の増加という問題点がある。
【００１３】
また、上記特許文献２の基台（搭載部材）に、上記特許文献１のフォトダイオード（受光部）を形成することも考えられるが、中央の電極層のＡｕワイヤがボンディングされる領域を、素子搭載部から、半導体レーザ素子の光出射面とは反対方向（フォトダイオード側）に、突出するように形成する必要があるので、素子搭載部とフォトダイオードとの間に、中央の電極層のＡｕワイヤがボンディングされる領域が配置されることになる。このため、素子搭載部と受光部との間の距離が大きくなるので、受光感度の低感度化、基台が大型化するのを抑制することが困難であるという問題点がある。特に、半導体レーザ素子をジャンクションダウンで搭載した場合、受光の有効範囲は１００μｍ以下しかなく、半導体レーザ素子の近くに受光部を設置しなければならない。
【００１４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、大型化するのを抑制し、かつ、複数のレーザ素子部を近づけて配置することが可能な、光出力モニタの受光機能を有する搭載部材およびそれを備えた半導体レーザ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による搭載部材は、第１半導体レーザ素子と、モノリシック型の多波長半導体レーザ素子である第２半導体レーザ素子とが搭載される搭載部材であって、第１の方向に配列される素子搭載部をそれぞれ含む３つ以上の電極と、素子搭載部の第１の方向と交差する第２の方向に配置される受光部とを備え、３つ以上の素子搭載部のうちの第１の方向の両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方の第２の方向の長さは、３つ以上の素子搭載部のうちの第１の方向の内側に配置される素子搭載部の第２の方向の長さよりも小さく、内側に配置される素子搭載部を含む電極は、内側に配置される素子搭載部に接続されるとともに、両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方よりも第１の方向の外側まで延びる配線部を含む。
【００１６】
この第１の局面による搭載部材では、上記のように、素子搭載部の第２の方向の部分に、受光部を設ける。これにより、受光素子を搭載部材とは別に設ける場合に比べて、半導体レーザ装置の構造を簡素化することができるとともに、装置が大型化するのを抑制することができる。
【００１７】
また、第１の局面による搭載部材では、上記のように、３つ以上の素子搭載部のうちの第１の方向の両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方の第２の方向の長さを、３つ以上の素子搭載部のうちの第１の方向の内側に配置される素子搭載部の第２の方向の長さよりも小さくし、内側に配置される素子搭載部を含む電極に、両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方よりも第１の方向の外側まで延びる配線部を設ける。これにより、配線部を、素子搭載部同士の間に配置する必要がないので、３つ以上の素子搭載部を、近づけて配置することができる。このため、第１半導体レーザ素子のレーザ素子部および第２半導体レーザ素子のレーザ素子部を近づけて配置することができる。これにより、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子から出射した光が照射されるレンズなどの光学部材を、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子で共用することができる。その結果、光学部材などの部品点数が増加するのを抑制することができるとともに、装置が大型化するのを抑制することができる。
【００１８】
また、第１の局面による搭載部材では、上記のように、両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方の第２の方向の長さを、内側に配置される素子搭載部の第２の方向の長さよりも小さくする。これにより、配線部を、内側に配置される素子搭載部から第２の方向に突出させることなく、かつ、両端に配置される素子搭載部に接触させずに、両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方よりも第１の方向の外側まで形成することができる。このように、配線部を、素子搭載部から第２の方向に突出させる必要がないので、素子搭載部と受光部との間の距離が大きくなるのを抑制することができる。これにより、搭載部材が大型化するのを抑制することができる。
【００１９】
上記第１の局面による搭載部材において、好ましくは、配線部のうちの、両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方の第２の方向の部分には、素子搭載領域が設けられており、素子搭載領域上には、絶縁層が設けられている。このように構成すれば、配線部が、第１半導体レーザ素子または第２半導体レーザ素子の素子搭載領域上に配置される部分に電気的に接続するのを抑制することができるので、配線部を、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子のレーザ素子部の少なくとも一方の下方を通過するように配置することができる。
【００２０】
上記配線部に素子搭載領域が設けられている搭載部材において、好ましくは、素子搭載領域と絶縁層との間には、第１接着層が設けられている。このように構成すれば、配線部の素子搭載領域と絶縁層との接着強度を容易に向上させることができる。
【００２１】
上記第１の局面による搭載部材において、好ましくは、素子搭載部上には、導電性接着層が設けられている。このように、搭載部材の素子搭載部上に、導電性接着層を予め設けることによって、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子を搭載部材に搭載する際の製造プロセスを簡略化することができる。
【００２２】
上記素子搭載部上に導電性接着層が設けられている搭載部材において、好ましくは、配線部のうちの、両端に配置される素子搭載部の少なくとも一方の第２の方向の部分には、素子搭載領域が設けられており、素子搭載領域上には、絶縁層が設けられており、導電性接着層の一部は、絶縁層上にも配置されており、絶縁層と導電性接着層との間には、第２接着層が設けられている。このように、配線部の素子搭載領域上に、絶縁層を設けることによって、配線部が、第１半導体レーザ素子または第２半導体レーザ素子の素子搭載領域上に配置される部分に電気的に接続するのを抑制することができるので、配線部を、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子のレーザ素子部の少なくとも一方の下方を通過するように配置することができる。
【００２３】
また、絶縁層と導電性接着層との間に、第２接着層を設けることによって、絶縁層と導電性接着層との接着強度を容易に向上させることができる。
【００２４】
上記第１の局面による搭載部材において、好ましくは、内側に配置される素子搭載部と、両端に配置される素子搭載部の一方とには、第２半導体レーザ素子のレーザ素子部がそれぞれ搭載され、両端に配置される素子搭載部の一方の第２の方向の長さは、内側に配置される素子搭載部の第２の方向の長さよりも小さく、配線部は、両端に配置される素子搭載部の一方よりも第１の方向の外側まで延びるように形成されている。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子が搭載される素子搭載部の第２の方向の長さを小さくする必要がないので、搭載部材と第１半導体レーザ素子との接着強度が低下するのを抑制することができる。なお、両端に配置される素子搭載部の一方の第２の方向の長さが、内側に配置される素子搭載部や第１半導体レーザ素子が搭載される素子搭載部の第２の方向の長さに比べて小さくなったとしても、第２半導体レーザ素子は、両端に配置される素子搭載部の一方のみならず内側に配置される素子搭載部にも接着されるので、搭載部材と第２半導体レーザ素子との接着強度を十分に確保することができる。
【００２５】
上記第１の局面による搭載部材において、好ましくは、内側に配置される素子搭載部を含む電極の第２の方向の長さは、内側に配置される素子搭載部の第２の方向の長さと略同じ大きさである。このように構成すれば、配線部は、内側に配置される素子搭載部から第２の方向に突出しないので、素子搭載部と受光部との距離が大きくなるのをより抑制することができる。
【００２６】
上記第１の局面による搭載部材において、好ましくは、３つ以上の電極が表面上に形成される第１導電型の半導体基板をさらに備え、受光部は、半導体基板のうちの、素子搭載部の第２の方向の部分に、第２導電型の領域を設けることにより形成されている。このように構成すれば、搭載部材に、容易に受光部を設けることができる。
【００２７】
上記第１の局面による搭載部材において、好ましくは、第１半導体レーザ素子と、第２半導体レーザ素子とがジャンクションダウンで搭載される。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子のレーザ素子部および第２半導体レーザ素子のレーザ素子部を、搭載部材の表面に近づけて配置することができるので、受光部を素子搭載部に近づけて配置する場合にも、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子から出射した光を、容易に、受光部に入射させることができる。
【００２８】
この発明の第２の局面による半導体レーザ装置は、上記の構成の搭載部材と、搭載部材に搭載される第１半導体レーザ素子と、搭載部材に搭載されるとともに、モノリシック型の多波長半導体レーザ素子である第２半導体レーザ素子とを備える。このように構成すれば、大型化するのを抑制し、かつ、複数のレーザ素子部を近づけて配置することが可能な、受光機能を備えた半導体レーザ装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明によれば、大型化するのを抑制し、かつ、複数のレーザ素子部を近づけて配置することが可能な、受光機能を有する搭載部材およびそれを備えた半導体レーザ装置を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態によるサブマウントを備えた３波長半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。
【図２】図１に示した本発明の一実施形態によるサブマウントを備えた３波長半導体レーザ装置の構造を示した図である。
【図３】図１に示した本発明の一実施形態によるサブマウントの構造を示した斜視図である。
【図４】図１に示した本発明の一実施形態によるサブマウントの半田層および絶縁層を除いた構造を示した斜視図である。
【図５】図１に示した本発明の一実施形態によるサブマウントの半田層を除いた構造を示した斜視図である。
【図６】図１に示した本発明の一実施形態によるサブマウントの絶縁層周辺の構造を示した拡大断面図である。
【図７】本発明の第１変形例によるサブマウントの構造を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の第２変形例によるサブマウントの構造を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態によるサブマウント５０を備えた３波長半導体レーザ装置１の構造について説明する。なお、３波長半導体レーザ装置１は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００３３】
本発明の一実施形態による３波長半導体レーザ装置１は、図１に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０と、２波長半導体レーザ素子２０と、青紫色半導体レーザ素子１０および２波長半導体レーザ素子２０がジャンクションダウンで搭載されるサブマウント５０とを備えている。なお、青紫色半導体レーザ素子１０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例であり、２波長半導体レーザ素子２０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。また、サブマウント５０は、本発明の「搭載部材」の一例である。
【００３４】
図２に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０と２波長半導体レーザ素子２０とは、幅方向（Ｘ方向）に隣接して配置されている。また、青紫色半導体レーザ素子１０は、２波長半導体レーザ素子２０のＸ方向の一方側（Ｘ１方向側）に配置されている。なお、Ｘ方向は、本発明の「第１の方向」の一例である。
【００３５】
青紫色半導体レーザ素子１０は、例えば約４０５ｎｍ帯の波長のレーザ光（青紫色のレーザ光）を出射する機能を有し、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））の記録・再生などに用いられる。
【００３６】
また、青紫色半導体レーザ素子１０は、半導体基板１１と、半導体基板１１の主面１１ａ上に形成された半導体層１２と、半導体層１２上に形成され数μｍの厚みを有する電極層１３と、半導体基板１１の裏面上に形成された電極層１４とを含んでいる。そして、半導体層１２と電極層１３とによって、半導体レーザ素子部１０ａが構成されている。
【００３７】
半導体層１２には、Ｘ方向と直交する方向（Ｙ方向（図１参照））に延びる光導波路（図示せず）が形成されている。この光導波路の前端部（Ｙ１方向（図１参照）の端部）は、レーザ光を出射する光出射部（図示せず）となっている。また、光導波路の後端部（Ｙ２方向（図１参照）の端部）は、レーザ光の一部を出射する光出射部１２ａとなっている。なお、光出射部１２ａから出射するレーザ光は、前端側（Ｙ１方向）の光出射部から出射するレーザ光に比べて出力が低く、青紫色半導体レーザ素子１０の光出力をモニタするために用いられる。また、Ｙ方向は、本発明の「第２の方向」の一例である。
【００３８】
電極層１３は、サブマウント５０の後述する電極５２上に配置されている。
【００３９】
また、電極層１４には、図示しないＡｕワイヤがボンディングされる。
【００４０】
２波長半導体レーザ素子２０は、モノリシック型の２波長（多波長）半導体レーザ素子であり、半導体基板２１と、半導体基板２１の主面２１ａ上の所定領域に設けられた赤色半導体レーザ素子部３０および赤外半導体レーザ素子部４０と、半導体基板２１の裏面上形成された共通電極層２２とを含んでいる。なお、赤色半導体レーザ素子部３０および赤外半導体レーザ素子部４０は、本発明の「レーザ素子部」の一例である。
【００４１】
赤色半導体レーザ素子部３０は、例えば約６６０ｎｍ帯の波長のレーザ光（赤色のレーザ光）を出射する機能を有し、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）の記録・再生などに用いられる。赤外半導体レーザ素子部４０は、例えば約７８５ｎｍ帯の波長のレーザ光（赤外のレーザ光）を出射する機能を有し、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）の記録・再生などに用いられる。
【００４２】
また、赤色半導体レーザ素子部３０は、半導体基板２１の主面２１ａ上のＸ方向の一方側（Ｘ１方向側）の部分に形成されており、赤外半導体レーザ素子部４０は、半導体基板２１の主面２１ａ上のＸ方向の他方側（Ｘ２方向側）の部分に形成されている。また、赤色半導体レーザ素子部３０および赤外半導体レーザ素子部４０は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて配置されている。
【００４３】
また、赤色半導体レーザ素子部３０は、半導体層３１と、半導体層３１上に形成され数μｍの厚みを有する電極層３２とを含んでいる。
【００４４】
半導体層３１には、Ｙ方向（図１参照）に延びる光導波路（図示せず）が形成されている。この光導波路の前端部（Ｙ１方向（図１参照）の端部）は、レーザ光を出射する光出射部（図示せず）となっている。また、光導波路の後端部（Ｙ２方向（図１参照）の端部）は、レーザ光の一部を出射する光出射部３１ａとなっている。なお、光出射部３１ａから出射するレーザ光は、前端側（Ｙ１方向）の光出射部から出射するレーザ光に比べて出力が低く、赤色半導体レーザ素子部３０の光出力をモニタするために用いられる。
【００４５】
電極層３２は、サブマウント５０の後述する電極５３上に配置されている。
【００４６】
赤外半導体レーザ素子部４０は、半導体層４１と、半導体層４１上に形成され数μｍの厚みを有する電極層４２とを含んでいる。
【００４７】
半導体層４１には、Ｙ方向（図１参照）に延びる光導波路（図示せず）が形成されている。この光導波路の前端部（Ｙ１方向（図１参照）の端部）は、レーザ光を出射する光出射部（図示せず）となっている。また、光導波路の後端部（Ｙ２方向（図１参照）の端部）は、レーザ光の一部を出射する光出射部４１ａとなっている。なお、光出射部４１ａから出射するレーザ光は、前端側（Ｙ１方向）の光出射部から出射するレーザ光に比べて出力が低く、赤外半導体レーザ素子部４０の光出力をモニタするために用いられる。
【００４８】
また、光出射部３１ａと青紫色半導体レーザ素子１０の光出射部１２ａとの距離は、約１１０μｍであり、光出射部３１ａと光出射部４１ａとの距離も、約１１０μｍである。
【００４９】
図１に示すように、電極層４２（図２参照）は、サブマウント５０の後述する電極５３および５４上に配置されている。
【００５０】
また、共通電極層２２には、図示しないＡｕワイヤがボンディングされる。
【００５１】
本実施形態では、サブマウント５０は、図３に示すように、ｎ型のシリコンからなる半導体基板５１と、半導体基板５１の上面５１ａ上に形成された電極５２、５３および５４とを含んでいる。なお、ｎ型は、本発明の「第１導電型」の一例であり、上面５１ａは、本発明の「表面」の一例である。
【００５２】
半導体基板５１の上面５１ａのＹ２方向側の所定領域には、ｐ型の不純物がドープされることによりｐ型領域５１ｂが形成されている。このｐ型領域５１ｂと、半導体基板５１のｐ型領域５１ｂ下のｎ型の領域とによって、青紫色半導体レーザ素子１０および２波長半導体レーザ素子２０の光出力をモニタするためのフォトダイオード５５が構成されている。また、ｐ型領域５１ｂ（フォトダイオード５５）は、図４に示すように、電極５２の後述する素子搭載部５２ａ、電極５３の後述する素子搭載部５３ａ、および、電極５４の後述する素子搭載部５４ａのＹ２方向側に形成されている。なお、ｐ型は、本発明の「第２導電型」の一例であり、ｐ型領域５１ｂは、本発明の「第２導電型の領域」の一例である。また、フォトダイオード５５は、本発明の「受光部」の一例である。
【００５３】
また、ｐ型領域５１ｂの所定領域上には、フォトダイオード５５で発生するモニタ電流を外部に出力するための電極５６が形成されている。この電極５６は、Ａｌなどを蒸着することにより形成されている。また、電極５６には、図示しないＡｕワイヤがボンディングされる。
【００５４】
電極５２、５３および５４は、Ａｕなどを蒸着することにより形成されているとともに、例えば約１μｍの厚みに形成されている。
【００５５】
また、電極５２の後述する素子搭載部５２ａ、電極５３の後述する素子搭載部５３ａおよび電極５４の後述する素子搭載部５４ａは、Ｘ方向に、この順で配列されている。
【００５６】
電極５２は、青紫色半導体レーザ素子１０の半導体レーザ素子部１０ａ（図１参照）が搭載される素子搭載部５２ａと、素子搭載部５２ａに接続される配線部５２ｂとを含んでいる。なお、素子搭載部５２ａは、本発明の「両端に配置される素子搭載部」の一例である。
【００５７】
この配線部５２ｂは、素子搭載部５２ａから、Ｙ方向には突出せずＸ１方向にのみ突出している。すなわち、素子搭載部５２ａのＹ方向の長さは、電極５２のＹ方向の長さと同じである。また、素子搭載部５２ａのＹ方向の長さは、青紫色半導体レーザ素子１０の半導体レーザ素子部１０ａ（図１参照）のＹ方向の長さと略同じである。
【００５８】
また、図３に示すように、素子搭載部５２ａ（図４参照）上には、青紫色半導体レーザ素子１０の半導体レーザ素子部１０ａ（図１参照）を電極５２に電気的に接続するための半田層５７が設けられている。この半田層５７は、ＡｕＳｎなどを蒸着することにより形成されているとともに、例えば約２μｍの厚みに形成されている。なお、半田層５７は、本発明の「導電性接着層」の一例である。
【００５９】
また、配線部５２ｂには、図示しないＡｕワイヤがボンディングされる。
【００６０】
図４に示すように、電極５３は、２波長半導体レーザ素子２０の赤色半導体レーザ素子部３０（図１参照）が搭載される素子搭載部５３ａと、素子搭載部５３ａに接続される配線部５３ｂとを含んでいる。なお、素子搭載部５３ａは、本発明の「内側に配置される素子搭載部」の一例である。
【００６１】
この配線部５３ｂは、素子搭載部５３ａから、Ｙ方向には突出せずＸ２方向にのみ突出している。すなわち、素子搭載部５３ａのＹ方向の長さは、電極５３のＹ方向の長さと同じである。また、素子搭載部５３ａのＹ方向の長さは、赤色半導体レーザ素子部３０（図１参照）のＹ方向の長さと略同じである。
【００６２】
また、図３に示すように、素子搭載部５３ａ（図４参照）上には、赤色半導体レーザ素子部３０（図１参照）を電極５３に電気的に接続するための半田層５８が設けられている。この半田層５８は、ＡｕＳｎなどを蒸着することにより形成されているとともに、例えば約２μｍの厚みに形成されている。なお、半田層５８は、本発明の「導電性接着層」の一例である。
【００６３】
ここで、本実施形態では、図４に示すように、配線部５３ｂは、電極５４の後述する素子搭載部５４ａよりもＸ２方向の外側まで延びるように形成されている。
【００６４】
また、配線部５３ｂは、電極５４の後述する素子搭載部５４ａとフォトダイオード５５との間を通過するように形成されている。また、配線部５３ｂは、図１に示すように、２波長半導体レーザ素子２０の赤外半導体レーザ素子部４０の下方を通過するように形成されている。
【００６５】
すなわち、本実施形態では、図５に示すように、配線部５３ｂは、赤外半導体レーザ素子部４０（図１参照）の一部が搭載される素子搭載領域５３ｃを含んでおり、素子搭載領域５３ｃ上には、絶縁層６０が設けられている。この絶縁層６０は、ＳｉＯ２などを蒸着することにより形成されているとともに、例えば約０．１μｍ〜約０．２μｍの厚みに形成されている。また、素子搭載領域５３ｃは、配線部５３ｂのうちの、電極５４の後述する素子搭載部５４ａのＹ２方向の部分に設けられている。
【００６６】
絶縁層６０上には、図３に示すように、後述する半田層５９の一部が配置されている。また、絶縁層６０は、図５に示すように、配線部５３ｂの素子搭載領域５３ｃよりも大きい面積を有する。これにより、電極５３と半田層５９（図３参照）とが電気的に接続するのを容易に抑制することが可能である。
【００６７】
なお、本実施形態では、絶縁層６０の一部が、後述する素子搭載部５４ａのＹ２方向側の端部上にも配置されているが、絶縁層６０は、素子搭載部５４ａのＹ２方向側の端部上に配置されていなくてもよい。
【００６８】
また、図６に示すように、絶縁層６０の上面上（絶縁層６０と後述する半田層５９との間）には、接着層６１が形成されている。また、絶縁層６０の下面上（絶縁層６０と素子搭載領域５３ｃ（電極５３）との間）には、接着層６２が形成されている。接着層６１および６２の各々は、約０．０１μｍ以下の厚みを有するクロム層により形成されている。なお、接着層６１は、本発明の「第２接着層」の一例である。なお、接着層６２は、本発明の「第１接着層」の一例である。
【００６９】
接着層６１は、絶縁層６０と後述する半田層５９との接着強度を向上させるために設けられており、接着層６２は、電極５３と絶縁層６０との接着強度を向上させるために設けられている。
【００７０】
また、配線部５３ｂ（図５参照）のうち、絶縁層６０よりもＸ２方向側の部分には、図示しないＡｕワイヤがボンディングされる。
【００７１】
図４に示すように、電極５４は、２波長半導体レーザ素子２０の赤外半導体レーザ素子部４０（図１参照）の一部が搭載される素子搭載部５４ａと、素子搭載部５４ａに接続される配線部５４ｂとを含んでいる。なお、素子搭載部５４ａは、本発明の「両端に配置される素子搭載部」の一例である。
【００７２】
この配線部５４ｂは、素子搭載部５４ａから、Ｙ方向には突出せずＸ２方向にのみ突出している。すなわち、素子搭載部５４ａのＹ方向の長さは、電極５４のＹ方向の長さと同じである。
【００７３】
また、本実施形態では、素子搭載部５４ａのＹ方向の長さは、赤外半導体レーザ素子部４０（図１参照）のＹ方向の長さよりも小さい。また、素子搭載部５４ａのＹ方向の長さは、素子搭載部５２ａおよび５３ａのＹ方向の長さよりも小さい。
【００７４】
また、図３に示すように、素子搭載部５４ａ（図４参照）上には、赤外半導体レーザ素子部４０（図１参照）を電極５４に電気的に接続するための半田層５９が設けられている。この半田層５９は、ＡｕＳｎなどを蒸着することにより形成されているとともに、例えば約０．２μｍの厚みに形成されている。なお、半田層５９は、本発明の「導電性接着層」の一例である。
【００７５】
なお、図１および図２に示すように、半田層５９上に赤外半導体レーザ素子部４０が搭載された状態では、半田層５９および赤外半導体レーザ素子部４０の電極層４２により、絶縁層６０の段差（厚み）を吸収することが可能であり、半導体レーザ素子部４０（２波長半導体レーザ素子２０）は、サブマウント５０の半導体基板５１の上面５１ａと平行に配置される。
【００７６】
また、配線部５４ｂ（図１参照）には、図示しないＡｕワイヤがボンディングされる。
【００７７】
本実施形態では、上記のように、サブマウント５０に、フォトダイオード５５機能を設けることによって、フォトダイオード（受光素子）をサブマウント５０とは別に設ける場合に比べて、３波長半導体レーザ装置１の構造を簡素化することができるとともに、装置が大型化するのを抑制することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、上記のように、素子搭載部５４ａのＹ方向の長さを、素子搭載部５３ａのＹ方向の長さよりも小さくし、電極５３に、素子搭載部５４ａよりもＸ２方向の外側まで延びる配線部５３ｂを設ける。これにより、配線部５３ｂを、素子搭載部５３ａと素子搭載部５２ａとの間や、素子搭載部５３ａと素子搭載部５４ａとの間に配置する必要がないので、素子搭載部５２ａ、素子搭載部５３ａおよび素子搭載部５４ａを、近づけて配置することができる。このため、青紫色半導体レーザ素子１０の半導体レーザ素子部１０ａ、２波長半導体レーザ素子２０の赤色半導体レーザ素子部３０および赤外半導体レーザ素子部４０を近づけて配置することができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子１０および２波長半導体レーザ素子２０から出射した光が照射されるレンズなどの光学部材を、青紫色半導体レーザ素子１０および２波長半導体レーザ素子２０で共用することができる。その結果、光学部材などの部品点数が増加するのを抑制することができるとともに、装置が大型化するのを抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、上記のように、素子搭載部５４ａのＹ方向の長さを、素子搭載部５３ａのＹ方向の長さよりも小さくすることによって、電極５３の配線部５３ｂを、素子搭載部５３ａからＹ方向に突出させることなく、かつ、電極５４に接触させずに、素子搭載部５４ａよりもＸ２方向の外側まで形成することができる。このように、配線部５３ｂを、素子搭載部５３ａからＹ方向に突出しないように形成するので、青紫色半導体レーザ素子１０および２波長半導体レーザ素子２０とフォトダイオード５５との間の距離が大きくなるのを抑制することができる。これにより、フォトダイオード５５の受光の高感度化することができ、サブマウント５０が大型化するのを抑制することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、上記のように、素子搭載領域５３ｃ上に、絶縁層６０を設けることによって、電極５３が赤外半導体レーザ素子部４０に電気的に接続するのを抑制することができ、配線部５３ｂを、赤外半導体レーザ素子部４０の下方を通過するように配置することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、素子搭載部５４ａのＹ方向の長さが２波長半導体レーザ素子２０の長さより小さいが、その上に蒸着する半田層５９はＹ方向を素子搭載領域５３ｃ・絶縁層６０まで伸ばすことにより十分な接着範囲を確保することができる。これにより、青色半導体レーザ１０および２波長半導体レーザ２０は、十分な接着範囲を確保された半田層５７、５８および５９により接着強度を十分に得ることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、上記のように、青紫色半導体レーザ素子１０および２波長半導体レーザ素子２０を、サブマウント５０にジャンクションダウンで搭載することによって、青紫色半導体レーザ素子１０の光出射部１２ａ（半導体レーザ素子部１０ａ）、２波長半導体レーザ素子２０の光出射部３１ａ（赤色半導体レーザ素子部３０）および光出射部４１ａ（赤外半導体レーザ素子部４０）を、サブマウント５０の半導体基板５１の上面５１ａに近づけて配置することができる。これにより、フォトダイオード５５を青紫色半導体レーザ素子１０および２波長半導体レーザ素子２０に近づけて配置する場合にも、青紫色半導体レーザ素子１０の光出射部１２ａ、２波長半導体レーザ素子２０の光出射部３１ａおよび４１ａから出射した光を、容易に、フォトダイオード５５に入射させることができる。
【００８３】
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【００８４】
例えば、上記実施形態では、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型とした例について示したが、本発明はこれに限らず、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型としてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、第２半導体レーザ素子（多波長半導体レーザ素子）として、２つの半導体レーザ素子部を含む２波長半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、３つ以上の半導体レーザ素子部を含む多波長半導体レーザ素子を用いてもよい。
【００８６】
また、第１半導体レーザ素子として、多波長半導体レーザ素子を用いてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、サブマウントに、素子搭載部をそれぞれ含む３つの電極を設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、サブマウントに、素子搭載部をそれぞれ含む４つ以上の電極を設けてもよい。例えば、サブマウントに、素子搭載部をそれぞれ含む４つの電極を設ける場合、内側の２つの電極の配線部を、両端の電極よりもＸ方向の外側まで延びるように形成すればよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、第１半導体レーザ素子として、青紫色のレーザ光を出射する青紫色半導体レーザ素子を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、青紫色以外のレーザ光を出射する半導体レーザ素子を用いてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、第２半導体レーザ素子（多波長半導体レーザ素子）を、赤色のレーザ光を出射する赤色半導体レーザ素子部と、赤外のレーザ光を出射する赤外半導体レーザ素子部とを含むように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、第２半導体レーザ素子を、赤色や赤外以外のレーザ光を出射する半導体レーザ素子部を含むように構成してもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、青紫色半導体レーザ素子および２波長半導体レーザ素子を、サブマウントに搭載した例について示したが、本発明はこれに限らず、青紫色半導体レーザ素子および２波長半導体レーザ素子を、サブマウント以外の搭載部材に搭載してもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、電極５３の配線部５３ｂを、電極５４の素子搭載部５４ａとフォトダイオード５５との間を通過するように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、図７に示した本発明の第１変形例のように、電極１５３の配線部１５３ｂを、電極１５４の素子搭載部１５４ａとフォトダイオード５５との間を通過しないように形成してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、電極５３の配線部５３ｂを、赤外半導体レーザ素子部の下方を通過するように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、図８に示した本発明の第２変形例のように、電極２５３の配線部２５３ｂを、青紫色半導体レーザ素子の下方を通過するように形成してもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、電極５３の配線部５３ｂを、Ｘ方向の一方側（Ｘ２方向）に延びるように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、Ｘ方向の両側（Ｘ１方向およびＸ２方向）に延びるように形成してもよい。
【００９４】
また、上記実施形態では、電極上に半田層が設けられたサブマウントを用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、サブマウントの電極上に、予め半田層が設けられていなくてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、電極上に半田層が設けられたサブマウントを用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、サブマウントの電極上に、接着機能を有しない層を設けてもよい。
【００９６】
また、上記実施形態では、サブマウントの電極や半田層が蒸着により形成されている例について示したが、本発明はこれに限らず、サブマウントの電極や半田層は、例えばメッキ法を用いて形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１  ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
１０  青紫色半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
１０ａ  半導体レーザ素子部
２０  ２波長半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
３０  赤色半導体レーザ素子部（レーザ素子部）
４０  赤外半導体レーザ素子部（レーザ素子部）
５０  サブマウント（搭載部材）
５１  半導体基板
５１ａ  上面（表面）
５１ｂ  ｐ型領域（第２導電型の領域）
５２  電極
５２ａ  素子搭載部（両端に配置される素子搭載部）
５３、１５３、２５３  電極
５３ａ  素子搭載部（内側に配置される素子搭載部）
５３ｂ、１５３ｂ、２５３ｂ  配線部
５３ｃ  素子搭載領域
５４、１５４  電極
５４ａ、１５４ａ  素子搭載部（両端に配置される素子搭載部）
５５  フォトダイオード（受光部）
５７、５８、５９  半田層（導電性接着層）
６０  絶縁層
６１  接着層（第２接着層）
６２  接着層（第１接着層）
【図１】
2011066064.tif 000003
【図２】
2011066064.tif 000004
【図３】
2011066064.tif 000005
【図４】
2011066064.tif 000006
【図５】
2011066064.tif 000007
【図６】
2011066064.tif 000008
【図７】
2011066064.tif 000009
【図８】
2011066064.tif 000010