(57)【要約】【課題】実装時の高精度な位置調整が不要で、簡便な構成で光軸ずれを補正することのできる半導体レーザ装置を提供すること。【解決手段】ステムに固着した半導体レーザチップを、窓部を有するキャップを用いて封止してなる半導体レーザ装置であって、半導体レーザチップからのレーザ光の出射軸を入射軸と異なるように屈折させる光軸補正手段を有する。【選択図】図１
2004235327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステムに固着した半導体レーザチップを、窓部を備えたキャップを用いて封止してなる半導体レーザ装置であって、
上記半導体レーザチップからのレーザ光の出射軸を入射軸と異なるように屈折させる光軸補正手段を有する半導体レーザ装置。
【請求項２】
上記出射軸が少なくとも上記ステムに垂直である請求項１記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
上記光軸補正手段が少なくとも１個のウエッジプリズムからなる請求項１又は２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
上記窓部が上記光軸補正手段を含む請求項１から３のいずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
上記光軸補正手段が、上記窓部の入射面側及び／又は出射面側に配設されてなる請求項４記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
上記半導体レーザチップが、基板上に順次積層されたｎ型窒化物半導体層とｐ型窒化物半導体層とを備えてなる窒化物半導体レーザチップである請求項１から５のいずれか一つに記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の半導体レーザ装置を光源に用いてなる光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ装置に関し、さらに詳しくは、窒化物半導体からなるレーザチップがパッケージングされてなる半導体レーザ装置であって、光軸補正された半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の光学記録媒体への情報の記録・再生を行う光ピックアップ装置には、光源として半導体レーザ装置が用いられている。すなわち、光ピックアップ装置は、例えば、半導体レーザ装置からのレーザ光をコリメータレンズにより平行光とし、対物レンズに導いて記録媒体に集光させて、情報の記録・再生を行うように構成されている。
【０００３】
図４は、いわゆるキャンタイプの半導体レーザ装置の一般的な構造を示す模式図である。半導体レーザチップ３１（以下、レーザチップと略す。）はサブマウント３２の上にボンディングされ、そのサブマウント３２は、基台３３ａと素子実装部３３ｂを備えるステム３３の素子実装部３３ｂの上にボンディングされている。レーザチップ３１は、ステム３３に円筒状のキャップ３４を被せて溶接することにより気密封止されている。キャップ３４は、開口部３６と、開口部３６の直下に固着された、例えば窓ガラスから成る窓体３７とからなり、レーザチップからのレーザ光を取出すための窓部３５を頂部に有している。ここで、サブマウント３２にボンディングされたレーザチップ３１はステム３３の上に移送されてボンディングされ、次いでレーザチップ３１を覆うようにキャップ３４がステム３３に溶接されている。また、ステム３３は、端子３８、３８、３８を備えており、その端子を介して外部回路と接続されている。
【０００４】
レーザチップ３１からのレーザ光は、半導体レーザ装置の基準軸Ｗに沿って出射する。しかし、一般的にレーザ光の光軸Ｌと基準軸Ｗとの間に光軸ずれ角θで与えられる光軸ずれが生じる。そのため、気密封止された半導体レーザ装置について、Ｆａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ（ＦＦＰ）の測定を行い、光軸ずれ角が一定の許容範囲内に収まらないものをＮＧ品として廃棄している。ここで、半導体レーザ装置の基準軸Ｗとは、半導体レーザ装置の中心軸であり、例えば、ステム３３の素子実装部３３ｂの上面に垂直な中心軸である。
【０００５】
ここで、光軸ずれを有する半導体レーザ装置を光ピックアップ装置に用いると、以下のような問題を生じる。一般に、レーザ光の強度分布はガウス分布であり、対物レンズに入射すると、中心部よりも周辺部の方の強度が小さくなる。そのため、光軸ずれを有する半導体レーザ装置からのレーザ光が対物レンズに入射すると、光軸ずれ角の大きさに応じて対物レンズに入射するレーザ光の強度分布が変化することになる。そうすると、対物レンズの中心部に対する周辺部の入射光の強度比、いわゆるリムインテンシティが変化する。リムインテンシティは、その値を大きくするためにはレーザ光のビームを小さく絞ることで実現できるが、逆にレーザ光の利用効率が低下するため、リムインテンシティには適正な値が存在し、その値を維持する必要がある。しかし、光軸ずれを有する半導体レーザ装置を用いると上記のようにリムインテンシティを適正値に維持するのは困難であり、スポット径の増大による記録密度の低下、あるいはレーザ光の利用効率低下による記録・再生特性のバラツキなどが発生する可能性がある。
【０００６】
半導体レーザ装置の光軸ずれを補正するには、レーザチップをステムの接続部に仮置きして発光させ、仮置き状態で光軸ずれを測定し、その光軸ずれ量を解消する方向にレーザチップを水平回転させて位置決めし、レーザチップをステムにボンディングする方法（特許文献１）や、レーザチップをレーザ光の基準線に直角な方向に移動可能でかつ基準線に対して傾斜角を変更できる可動台に載置し、レーザチップを発光させ、レーザ光の基準線に直角方向の複数の箇所におけるレーザ出力を測定し、レーザ光の光軸が基準線と一致するように可動台を移動させてレーザチップの実装方位を調整する方法（特許文献２）等がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２−１１４５９０号公報
【特許文献２】
特開平７−３８２０１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献に開示されたステムへの実装前にレーザチップの実装方位を調整する方法では、高精度に調整したとしても、調整後の工程により、例えばステムへのボンディング等により光軸のずれが発生する可能性があり、ＮＧ品の発生を防止できないという問題がある。
【０００９】
さらに、窒化物半導体からなる青色レーザチップは、赤色レーザチップに比べ光軸ずれが大きいという問題がある。それには、以下の理由が考えられる。
レーザ光はレーザチップの共振器を構成する反射端面から出射するが、一般に反射端面には平坦性や垂直性に優れる劈開面が用いられている。しかし、青色レーザチップの場合、基板には主に劈開の困難なサファイア基板が用いられているため、基板を劈開して反射端面を形成することは困難である。そのため、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のエッチングにより反射端面を形成している。しかし、一般に、窒化物半導体は硬い物質であり、エッチングにより良好な反射端面を得ることは困難で、垂直性の良くないメサ形状の反射端面ができ易い。傾斜した反射端面から出射したレーザ光は、傾斜角に応じて光軸が垂直方向にずれると考えられる。
【００１０】
また、青色レーザチップは、異種基板上に窒化物半導体層を高温でエピタキシャル成長させているが、窒化物半導体とサファイア基板との熱膨張係数が異なるため、室温においてヘテロ界面で応力が発生する。応力が発生しても、異種基板が厚膜（例えば、０．５ｍｍ）の時には反りの発生が少ないが、エピタキシャル成長後研磨により薄膜化（例えば、８０μｍ）した時に反りが顕著に発生しダイボンド時において光軸ずれを起こし易いという問題がある。なお、エピタキシャル成長後に基板を研磨するのは、サファイア基板が劈開しにくいため薄膜化してからチップ化する、さらにサファイアの放熱性が悪いため、フェイスアップ実装する場合には、薄膜化しないとレーザ発振時に放熱を十分行うことができないためである。また、フェイスアップ実装においては、研磨面が実装面となるため、研磨面が一様に研磨されず研磨ずれが生じた場合、光軸ずれが顕著になる。
【００１１】
また、フェイスダウン実装により放熱性を向上させる方法を用いた場合、サファイア基板の導電性がないため同一面側にｐｎ電極を形成する必要がある。しかい、この場合、段差が生じ、この段差により実装時のずれが発生し易くなる。
段差による誤差を改善する方法として、ｎ電極を厚く積層する方法や、実装するサブマウントにｐｎ電極の高さに対応する段差を設ける方法が採用されているが、ウエハ全面に亘り、ｎ層出しのエッチング量が一定であるとの前提で設計されているため、ウエハの反りによりエッチング量がウエハ内でばらつき、このばらつきにより実装ずれが解消し切れないという問題がある。
【００１２】
さらに、発光させた状態でレーザチップの位置調整を行う場合、基板にＧａＡｓ等の導電性基板を用いる赤色レーザチップでは、基板の裏面に電極を形成することができるため、真空ピンセット等に吸着させたレーザチップを基板側からステムあるいは可動台上に仮置きした状態で、ステムあるいは可動台とレーザチップとの間に通電して発光させる方法が用いられている。一方、青色レーザチップの場合、現在、基板にはサファイア等の絶縁性の異種基板を用いており、基板の裏面に電極を形成することができないので、半導体層の同一面上に正電極と負電極を形成せざるを得ず、ステムあるいは可動台とレーザチップとの間に通電する方法を用いることができない。そのため、発光させた状態でレーザチップの位置調整を行うのが困難である。
【００１３】
そこで、本発明は、上記課題を解決し、実装前あるいは実装時の位置調整が不要で、かつ簡便な構成で光軸ずれを補正することのできる半導体レーザ装置を提供することを目的とした。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の半導体レーザ装置は、基台に固着した半導体レーザチップを、窓部を備えたキャップを用いて封止してなる半導体レーザ装置であって、上記半導体レーザチップからのレーザ光の出射軸を入射軸と異なるように屈折させる光軸補正手段を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザチップからのレーザ光を光軸補正手段により屈折させて出射角度を調整することにより、レーザ光の光軸の位置を半導体レーザ装置の基準軸の位置と一致させることができ、実装時あるいは実装前の半導体レーザチップの位置調整が不要で、簡便に半導体レーザチップの光軸ずれの補正をすることができる。
【００１６】
また、本発明の半導体レーザ装置は、レーザ光の出射軸が、少なくともステムに垂直であることが好ましい。通常、半導体レーザ装置の基準軸は、前述のようにステムの中心軸として規定されている。さらに、詳しくは、ステムは、基台と、その基台の上に配設され、側面に実装面を有する素子実装部を有しており、半導体レーザ装置の基準軸は素子実装部の上面に垂直な中心軸として規定されている。したがって、レーザ光の出射軸をステムの素子実装部の上面に垂直にすることにより、出射軸の中心軸からのずれ角である光軸ずれ角を容易に０度に補正することができる。
【００１７】
また、本発明の半導体レーザ装置は、光軸補正手段に少なくとも１個のウエッジプリズムを用いることができる。ウエッジプリズムを用いることにより、レーザ光を微小な角度まで屈折させることができ、より高精度に光軸ずれを補正することができる。
【００１８】
また、本発明の半導体レーザ装置は、窓部が光軸補正手段を含むように構成することができる。ここで、窓部は、開口部と、その開口部を閉塞するように固着された光透過性の窓体とからなり、窓体は、例えば、窓部の入射面側、すなわち、開口部の直下や、窓部の出射面側、すなわち、開口部の直上や、開口部内に配設されている。本発明においては、窓体に代えて光軸補正手段を用いることができ、例えば、窓部の入射面側及び／又は出射面側に配設することができる。もちろん、窓体と光軸補正手段の両方を用いることもできる。
【００１９】
また、本発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザチップに、基板上に順次積層されたｎ型窒化物半導体層とｐ型窒化物半導体層とを備えてなる窒化物半導体レーザチップを用いることができる。
【００２０】
また、本発明の半導体レーザ装置には、ステムと、該ステム上に固着され、基板上に順次積層されたｎ型窒化物半導体層とｐ型窒化物半導体層とを備えた半導体レーザチップと、窓部を備え上記半導体レーザチップを封止するキャップと、該窓部の入射面側又は出射面側に配設され、半導体レーザチップからのレーザ光の光軸ずれ角と概ね等しい偏角を有するウエッジプリズムと、を有する装置を用いることができる。
【００２１】
また、本発明の半導体レーザ装置には、ステムと、該ステム上に固着され、基板上に順次積層されたｎ型窒化物半導体層とｐ型窒化物半導体層とを備えた半導体レーザチップと、窓部を備え上記半導体レーザチップを封止するキャップと、上記窓部の入射面側及び出射面側に配設された一対のウエッジプリズムを有する装置を用いることができる。
【００２２】
また、本発明の半導体レーザ装置に一対のウエッジプリズムを用いる場合、その一対のウエッジプリズムを第１のウエッジプリズムと第２のウエッジプリズムとで構成し、第１のウエッジプリズムと第２のウエッジプリズムに、それぞれ、粗調整用ウエッジプリズムと、該粗調整用ウエッジプリズムよりも偏角が小さい微調整用ウエッジプリズムを用いることができる。
【００２３】
また、第１のウエッジプリズムと第２のウエッジプリズムに、それぞれ、上記半導体レーザチップからのレーザ光の水平方向の光軸ずれ角と概ね等しい偏角を有する水平方向の光軸ずれ用ウエッジプリズムと、垂直方向の光軸ずれ角と概ね等しい偏角を有する垂直方向の光軸ずれ用ウエッジプリズムを用いることもできる。
【００２４】
また、本発明の半導体レーザ装置は、例えば、以下の方法により作製することができる。
すなわち、ステムに固着した半導体レーザチップを窓部を有するキャップを用いて封止してなる半導体レーザ装置の製造方法であって、ステムに固着した半導体レーザチップを発光させ、該半導体レーザチップからのレーザ光の光軸の半導体レーザ装置の基準軸からの光軸ずれ角を測定し、該測定した光軸ずれ角に基いて所定の偏角を有する少なくとも１個のウエッジプリズムを選定し、該選定した少なくとも１個のウエッジプリズムを上記窓部の入射面側及び／又は出射面側に固着し、該ウエッジプリズムを固着した上記キャップを基台に被せて溶接せしめて半導体レーザチップを封止することを特徴とする。
【００２５】
また、上記製造方法において、第１のウエッジプリズムと第２のウエッジプリズムとからなる一対のウエッジプリズムを用いることができる。ここで、レーザ光の水平方向及び垂直方向の光軸ずれ角を測定し、第１のウエッジプリズムには水平方向の光軸ずれ角と概ね等しい偏角を有するウエッジプリズムを用い、第２のウエッジプリズムには垂直方向の光軸ずれ角と概ね等しい偏角を有するウエッジプリズムを用いることができる。第１のウエッジプリズムと第２のウエッジプリズムは、対向配置させた状態で窓部の入射面側及び出射面側に固着することができる。
【００２６】
なお、上記製造方法において、ウエッジプリズムをキャップに固着するに先立って、キャップを基台に被せて溶接することもできる。
【００２７】
また、本発明の半導体レーザ装置を光ピックアップ装置の光源に用いると、光軸ずれが補正されているので、リムインテンシティを所定の値に維持することができ、装置毎の記録・再生特性のバラツキを抑制することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置Ａの構造を示す模式断面図である。３はステムであり、基台３ａと、基台３ａの上に配設され、側面に実装面を有する素子実装部３ｂと、基台３ａの下に配設された外部回路接続用の端子８、８、８を備えている。レーザチップ１はサブマウント２の上にボンディングされ、そのサブマウント２は、ステム３の素子実装部３ｂの側面にボンディングされている。ステム３に円筒状のキャップ４を被せて溶接することにより、レーザチップ１を気密封止している。キャップ４は、頂部に、円形の貫通孔からなる開口部６と、開口部６の直下に固着された、例えば窓ガラスから成る窓体７とからなり、レーザチップからのレーザ光を取出すための窓部５と、その窓部５の出射面側に固着された光軸補正手段９を備えている。レーザチップ１からのレーザ光は、窓体７に入射し、その光軸の位置が半導体レーザ装置Ａの基準軸の位置、例えば、ステム３の中心軸の位置と一致するように光軸補正手段９により屈折されて素子実装部３ｂの上面に対して垂直方向に出射する。ここで、光軸補正手段９は、レーザ光の水平方向あるいは垂直方向の光軸ずれ角を補正する役割を果たす。なお、窓体７は省略することもできる。
【００２９】
光軸補正手段には、レーザ光を屈折可能なレンズやプリズムを用いることができるが、ウエッジプリズムを用いることが好ましい。ウエッジプリズムは、互いに非平行な入射面と出射面とを有し、微小な角度でもレーザ光を屈折させることができる。そのため、高精度に光軸ずれを補正することができる。ウエッジプリズムの厚さは、５００μｍ〜２ｍｍが好ましい。５００μｍより小さいと機械的強度が十分でなく、２ｍｍよりも大きいとウエッジプリズム自身により光吸収が大きくなるからである。また、ウエッジプリズムには、光学ガラスあるいはポリメチルメタクリレート等の樹脂から成るものを用いることができる。
【００３０】
また、ウエッジプリズムの偏角は、例えば、以下の方法により算出することができる。図２は、ウエッジプリズムに入射したレーザ光の入射光と出射光との関係を示す模式図である。ウエッジ角αを有するウエッジプリズム２０に入射したレーザ光２１は、屈折角（偏角）φで出射する。ウエッジプリズム２０の屈折率をｎとすると、偏角φは、φ＝（ｎ−）１αで表わされる。したがって、光軸ずれを補正するには、偏角φが、レーザチップの光軸ずれ角θと概ね一致するようなウエッジプリズムを用いれば良い。
【００３１】
ここで、光軸ずれ角θは、ＦＦＰ測定により測定することができる。ＦＦＰ測定では、レーザチップの層方向に平行な水平方向の出射光の広がり角度依存性と、レーザチップの層方向に垂直な垂直方向の出射光の広がり角度依存性とを測定する。レーザチップの出力強度は通常ガウス分布をとるため、ピーク強度を与える角度の基準線（キャップの窓部の中心軸に対応する。）からのずれから、光軸ずれ角θと、水平方向の光軸ずれ角成分（θｘ）及び垂直方向の光軸ずれ角成分（θｙ）を算出することができる。
【００３２】
ウエッジプリズムを選定する場合、所定の偏角を有する複数のウエッジプリズムを予め用意し、上記の算出した光軸ずれ角θに概ね等しい偏角を有するウエッジプリズムを選定する。ここで、概ね等しいとは、必ずしも完全に一致することに限定されず、偏角の大きさが、水平方向の光軸ずれ角θｘ、又は垂直方向の光軸ずれ角θｙの±０．５度の範囲にあれば良い。
【００３３】
以下に、本実施の形態に係る半導体レーザ装置の作製方法について説明する。
レーザチップを基台となるステムの上に移送し、ステムにボンディングして固着させる。次に、レーザチップを発光させ、ＦＦＰ測定によりレーザ光の光軸の基準線からの光軸ずれ角θを算出する。次に、光軸ずれ角θと概ね等しい所定の偏角を有するウエッジプリズムを選定する。次に、選定したウエッジプリズムをキャップの窓部の出射面側に固着させる。次に、ウエッジプリズムを固着させたキャップをステムに被せて溶接してレーザチップを気密封止する。なお、キャップをステムに被せて溶接して固着した後、選定したウエッジプリズムをキャップの窓部の出射面側に固着させても良い。
【００３４】
ここで、ウエッジプリズムをキャップに固着させるには、以下の方法を用いることができる。円形の貫通孔からなる開口部を有する窓部を備えたキャップを用意し、開口部の周縁部に接着剤を塗布し、開口部よりも大径で開口部を閉塞可能なウエッジプリズムを接着剤の上に載せ、加熱して接着剤を硬化させる。これにより、ウエッジプリズム付きのキャップを作製することができる。接着剤には、低融点ガラスやエポキシ樹脂等を用いることができるが、耐熱性と気密性に優れた溶着材である低融点ガラスを用いることが好ましい。
【００３５】
なお、半導体レーザチップには、窒化物系半導体（ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いたものを用いることが好ましい。例えば、以下の構造を挙げることができる。すなわち、基板上にｎ型窒化物半導体層と、活性層と、ｐ型窒化物半導体層が積層されたダブルへテロ構造を有し、エッチングにより露出されたｎ型窒化物半導体層の表面に負電極、そして最上層のｐ型窒化物半導体層の上に形成された正電極を有している。さらに、活性層よりも上にあるｐ型窒化物半導体層が、例えば、５μｍ以下の幅でストライプ状にエッチングされたリッジストライプ構造からなる導波路を有している。さらに、導波路の端面にはエッチングによりメサ状の反射端面が形成されている。さらに、正電極と負電極との間には電極間のショートを防止する目的で、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の高誘電体から成る絶縁膜が形成されている。ここで、基板には、劈開面を有しないか、あるいは積層した窒化物半導体層と異なる劈開面を有する基板、例えば、サファイア、スピネル、酸化亜鉛又はマグネシア等から成るものを用いることができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、キャップの窓部の出射面側に光軸ずれ角θと概ね等しい所定の偏角を有するウエッジプリズムを配設することにより、光軸ずれを補正することができる。レーザチップの実装前あるいは実装時にレーザチップを発光させながら位置調整する必要がないため、位置決め装置も不要で短時間で光軸ずれの補正を行うことができる。そのため、光軸ずれが大きく、発光させながら位置調整することが困難な窒化物半導体からなる青色レーザチップを有する半導体レーザ装置に好適に用いることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、キャップの窓部の入射面側に窓ガラス、そして窓部の出射面側にウエッジプリズムを配設した例について説明したが、ウエッジプリズムを窓部の入射面側に配設し、窓ガラスを窓部の出射面側に配設することもできる。
【００３８】
実施の形態２．
図３は、本実施の形態に係る半導体レーザ装置Ｂの構造の一例を示す模式断面図である。本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、窓ガラスに代えて光軸補正手段を用いた以外は、すなわち、粗調整用ウエッジプリズムからなる第１のウエッジプリズムと、粗調整用ウエッジプリズムよりも偏角の小さい微調整用プリズムとからなる第２のウエッジプリズムを光軸補正手段に用いた以外は、実施の形態１と同様の構成を有している。
【００３９】
すなわち、３はステムであり、基台３ａと、基台３ａの上に配設され、側面に実装面を有する素子実装部３ｂと、基台３ａの下に配設された外部回路接続用の端子８、８、８を備えている。レーザチップ１はサブマウント２の上にボンディングされ、そのサブマウント２は、ステム３の素子実装部３ｂの側面にボンディングされている。ステム３に円筒状のキャップ４を被せて溶接することにより、レーザチップ１を気密封止している。キャップ４は、頂部に、円形の貫通孔からなる開口部６からなり、レーザチップからのレーザ光を取出すための窓部５と、その窓部５の出射面側と入射面側にそれぞれ固着された光軸補正手段９と１０を備えている。レーザチップ１からのレーザ光は、光軸補正手段１０に入射し、その光軸の位置が半導体レーザ装置Ｂの基準軸の位置、例えば、ステム３の中心軸の位置と一致するように光軸補正手段９により屈折されて素子実装部３ｂの上面に対して垂直方向に出射する。
【００４０】
ここで、粗調整用及び微調整用のウエッジプリズムの偏角をそれぞれφとすると、この２つのウエッジプリズムを対向配置させて協働的に作用させると、２つのウエッジプリズムの相対的な位置によりレーザ光の光軸を窓部の中心軸に対して最大２φ度から最小０度の範囲で屈折させることができる。すなわち、一対のウエッジプリズムを対向配置して偏角を変化させることにより、広い範囲の光軸ずれ角を補正することができ、特に、１枚のウエッジプリズムでは補正困難な光軸ずれ角の微調整に好適に用いることができる。なお、光軸ずれ角が小さく、例えば５度以下の場合、一対のウエッジプリズムの相対位置が光軸ずれ角に及ぼす影響はわずかであり、上記のように一方のウエッジプリズムを他方のウエッジプリズムに対して回動させて位置合わせする操作を省略することもできる。
【００４１】
実施の形態３．
本実施の形態に係る半導体レーザ装置は、第１のウエッジプリズムに水平方向の光軸ずれ補正用ウエッジプリズムを用い、第２のウエッジプリズムに垂直方向の光軸ずれ補正用ウエッジプリズムを用いた以外は、実施の形態２の半導体レーザ装置と同様の構成を有している。
【００４２】
すなわち、３はステムであり、基台３ａと、基台３ａの上に配設され、側面に実装面を有する素子実装部３ｂと、基台３ａの下に配設された外部回路接続用の端子８、８、８を備えている。レーザチップ１はサブマウント２の上にボンディングされ、そのサブマウント２は、ステム３の素子実装部３ｂの側面にボンディングされている。ステム３に円筒状のキャップ４を被せて溶接することにより、レーザチップ１を気密封止している。キャップ４は、頂部に、円形の貫通孔からなる開口部６からなり、レーザチップからのレーザ光を取出すための窓部５と、その窓部５の出射面側と入射面側にそれぞれ固着された光軸補正手段９と１０を備えている。レーザチップ１からのレーザ光は、光軸補正手段１０に入射し、その光軸がステム３の中心軸と一致するように光軸補正手段９により屈折されて素子実装部３ｂの上面に垂直に出射する。ここで、２つの光軸補正手段９、１０は、それぞれレーザ光の水平方向の光軸ずれと垂直方向の光軸ずれを補正する役割を果たすものである。
【００４３】
光軸補正手段９、１０には、それぞれ、水平方向の光軸ずれ角θｘに概ね等しい偏角を有する第１のウエッジプリズムと、垂直方向の光軸ずれ角θｙと概ね等しい偏角を有する第２のウエッジプリズムを用いることができる。第１のウエッジプリズムと第２のウエッジプリズムは、その中心軸を窓部の中心軸と一致させ、かつ窓部を挟むように対向配置してキャップに固着する。この際、第１及び第２のウエッジプリズムの配置は、例えば、以下のようにして決めることができる。
【００４４】
まず、一方のウエッジプリズムを接着剤等によりキャップに固着する。次いで、レーザチップを固着したステムにこのキャップを仮止めする。次いで、設定した光軸の基準位置（ここではステムの中心軸を用いることができる。）、とレーザ光の光軸の位置とを一致させるように、レーザチップを発光させた状態で他方のウエッジプリズムをその中心軸の回りに回動させ、基準位置と概ね一致する位置で他方のウエッジプリズムを固着する。ここで、実施の形態２で説明したように、一対のウエッジプリズムを対向配置して偏角を変化させることにより、広い範囲の光軸ずれ角を補正することができる。さらに、第１のウエッジプリズムに対し第２のウエッジプリズムをその中心軸の回りに９０度回動させた状態で固着することにより、第１のウエッジプリズムにより水平方向の光軸ずれ角を補正し、さらに第２のウエッジプリズムにより垂直方向の光軸ずれ角を補正することもできる。
【００４５】
なお、光軸ずれ角が小さく、例えば５度以下の場合、一対のウエッジプリズムの相対位置が光軸ずれ角に及ぼす影響はわずかであり、上記のように一方のウエッジプリズムを他方のウエッジプリズムに対して回動させて位置合わせする操作を省略することもできる。
【００４６】
以下に、本実施の形態に係る半導体レーザ装置の作製方法について説明する。
レーザチップをステムの上に移送し、ステムにボンディングして固着させる。次に、レーザチップを発光させ、ＦＦＰ測定によりレーザ光の光軸の水平方向の光軸ずれ角（θｘ）及び垂直方向の光軸ずれ角（θｙ）を算出する。次に、水平方向の光軸ずれ角（θｘ）と概ね等しい偏角を有する第１のウエッジプリズムと、垂直方向の光軸ずれ角（θｙ）と概ね等しい偏角を有する第２のウエッジプリズムを選定する。次に、選定した第１及び第２のウエッジプリズムをキャップの窓部の出射面側及び入射面側に固着する。次に、ウエッジプリズムを固着させたキャップをステムに被せて溶接してレーザチップを気密封止する。
【００４７】
本実施の形態によれば、実施の形態２と同様な効果を有するのみならず、さらに、以下の効果を有する。すなわち、第１のウエッジプリズムに対し第２のウエッジプリズムをその中心軸の回りに９０度回動させた状態で固着し、水平方向の光軸ずれ角と垂直方向の光軸ずれ角とを別々に補正することができ、より高精度に光軸ずれを補正することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体レーザ装置は、光軸補正手段によりレーザチップからのレーザ光を屈折させてレーザ光の光軸の位置を半導体レーザ装置の基準軸の位置と一致させるようにしたので、レーザチップの高精度な位置調整が不要で、簡便に光軸ずれの補正を精度良く行うことができる。これによりリムインテンシティを所定値に維持することが可能となり、良好な記録・再生特性を有する光ピックアップ装置を提供することができる。
【００４９】
また、垂直方向の光軸ずれを容易に補正することができ、かつ実装時にレーザチップを発光させた状態で位置調整を行う必要がないので、窒化物半導体からなる青色レーザチップを有する半導体レーザ装置の光軸ずれの補正には好適である。これにより、より高密度の記録が可能な青色レーザを用いた光ピックアップ装置を提供することが可能となる。
【００５０】
また、光軸補正手段は直接キャップに取り付けられているので、半導体レーザ装置を小型化が可能であり、さらに部品点数を減らせるので、製造コストの低減も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体レーザ装置の一部断面構造を示す模式側面図である。
【図２】ウエッジプリズムの特性を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る半導体レーザ装置の一部断面構造を示す模式断面図である。
【図４】従来の半導体レーザ装置の一部断面構造を示す模式側面図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザチップ、２  サブマウント、３  ステム、３ａ  基台、３ｂ  素子実装部、４  キャップ、５  窓部、６  開口部、７  窓体、８，８，８  端子、９，１０  光軸補正手段、２０  ウエッジプリズム、２１  レーザ光、α  ウエッジ角、φ  屈折角、Ａ，Ｂ  半導体レーザ装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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