(57)【要約】【課題】  半導体レーザの製造において、例えばオフ基板によって半導体レーザを構成したことにより半導体レーザの出射光のファーフィールドパターン（ＦＦＰ）に水平ズレ角が発生する場合に、このＦＦＰの水平ズレ角を修正し、所望の出射光特性を実現する半導体レーザの製造方法を提供する。【解決手段】  オフ基板による半導体レーザチップからなる半導体レーザ装置の製造方法において、基準面に対する半導体レーザチップの傾きの測定値αと、この傾きに対する半導体発光素子からの出射光のファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の水平ズレ角の測定値Δθ〃をそれぞれ測定し、両者の関係特性とその規則性とを得る特性測定工程と、この特性測定工程によって得た関係とその規則性とを基に、Δθ〃を所望の値とするマウント体に対する半導体チップのオフセット角βを選定して、半導体レーザチップをマウント体に取着する選定取着工程とを設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフ基板による半導体レーザチップからなる半導体レーザ装置の製造方法であって、
基準面に対する上記半導体レーザチップの傾きの測定値αと、この傾きに対する半導体レーザ装置からの出射光のファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の水平ズレ角の測定値Δθ〃をそれぞれ測定によって求め、両者の関係とその規則性とを得る特性測定工程と、
該特性測定工程によって得た関係特性とその規則性とを基に、上記Δθ〃を所望の値とする上記マウント体に対する上記半導体チップのオフセット角βを選定して、上記半導体チップを上記マウント体に取着する選定取着工程とを有することを特徴とする半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項２】
上記半導体レーザ装置がパルセーションレーザを有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の製造方法。
【請求項３】
上記半導体レーザ装置の製造方法が、オフ基板の向きによらず上記特性測定工程と上記選定取着工程とによってなされ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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置、特にオフ基板による半導体レーザチップからなる半導体レーザ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常一般の半導体レーザ装置においては、半導体レーザチップは代表的結晶面の（１００）結晶面を基板面とする半導体基板によって構成される。この場合、出射されるレーザ光の光軸方向は共振器長方向に良く一致し、そのファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の水平方向のズレ角Δθ〃は、原理的には生じない。
これに対し、例えば多重量子井戸（Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ；ＭＱＷ）活性層構造による半導体レーザ装置においては、（１００）結晶面を基板面とする所謂ジャスト基板によって構成する場合、発振波長が目的とする波長から長波長側に移動する。このような不都合を回避するために、（１００）結晶面から例えば約１０°傾いた所謂オフ基板を用いることが行われる。
【０００３】
ところが、このオフ基板を用いた構成による場合、ファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の水平方向の所謂水平ズレ角Δθ〃が生じる。
このオフ基板による半導体レーザ装置においても、インデックスガイド型レーザにおいては、その発光部に対する光の閉じ込めが強いことから、ＦＦＰの水平方向ズレ角Δθ〃は、通常の使用態様では殆ど問題を生じることがない。これについて、図６及び図７を参照して説明する。
図６Ａは、オフ基板による半導体レーザ装置の半導体レーザチップ１０１の発光端面からみた正面図を模式的に示したもので、その下面に近接してレーザ光の発光点１０２、すなわち出射点が生じる。そして、図６Ｂは、この半導体レーザチップ１０１の上面図を模式的に示したもので、この場合、半導体レーザチップ１０１が通常のオフ基板によらない半導体レーザチップにおける基準面位置１０３に配置された状態を示す。そして、図６Ｃは、このときのＦＦＰの水平方向の光分布を示し、そのピークは、発光点１０２のセンター位置と殆ど一致する。すなわち水平ズレ角Δθ〃は殆ど生じない。
【０００４】
今、オフ基板によらない、すなわちジャスト基板による半導体レーザチップによる場合の本来の基準位置１０３からの傾き角度（具体的には変位計の測定値；α）と、ＦＦＰの水平ズレ角（測定機の測定値；Δθ〃）との関係を測定すると、図７中直線ａで示すように、Δθ〃とαとはリニアすなわち直線的な関係を有する。
これに対し、複数のオフ基板による試料を用意し、これについて同様のΔθ〃とαとの関係をプロットすると、これらプロット点は殆ど直線ａの近傍にあり、これらプロット点によって形成される直線ｂも直線ａにほぼ一致することがわかる。
すなわち、オフ基板による半導体レーザ装置でも、例えばインデックスガイド型レーザにおいては、通常の使用態様で殆ど問題を生じることがない。
【０００５】
ところが、パルセーションレーザにおけるように、光の閉じ込めが緩やかな半導体レーザにおいては、上述したオフ基板構成による場合、ＦＦＰの水平方向のズレ角Δθ〃に変化が生じ、実際の使用態様に支障をきたす。
しかしながら、従来のこのオフ基板による半導体レーザ、特にパルセーションレーザにおいて、その水平方向のズレ角Δθ〃の補正を行うことについての考察及び検討は充分なされておらず、その補正の方法は確立されていない。
【０００６】
例えば、半導体レーザにおいて、そのパワー制御等の目的をもって半導体レーザチップの後方部からの出射光のレーザ光が、これを検出するフォトダイオードに効率良く入射されるようにレーザチップを傾けることの提案はなされている（例えば特許文献１参照）が、これはＦＦＰにおける例えば水平ズレ角の補正を行うことを目的とするものではなく、これによる正確かつ適切な補正の確立化を期待することができない。
【特許文献１】特開２０００−２７７８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明においては、オフ基板による半導体レーザ装置、例えばパルセーションレーザにおいて、正確にＦＦＰの水平ズレ角Δθ〃の補正を行う方法を確立した半導体レーザ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による半導体レーザ装置の製造方法は、オフ基板による半導体チップからなる半導体レーザ装置の製造方法であって、基準面に対する半導体レーザチップの傾きの測定値αと、この傾きに対する半導体レーザ装置からの出射光のファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の水平ズレ角の測定値Δθ〃をそれぞれ測定し、両者の関係特性とその規則性とを得る特性測定工程と、この特性測定工程によって得た関係とその規則性とを基に、Δθ〃を所望の値とするマウント体に対する半導体チップのオフセット角βを選定して、半導体チップをマウント体に取着する選定取着工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による半導体レーザ装置の製造方法は、パルセーションレーザを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による半導体レーザ装置の製造方法は、オフ基板の向きによらず、上述の特性測定工程と上述の選定取着工程によってなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による半導体レーザ装置の製造方法によれば、基準面に対する半導体チップの傾きαと、この傾きに対する半導体レーザ装置からの出射光のファーフィールドパターン（ＦＦＰ）の水平ズレ角Δθ〃との関係を測定し、上述の関係の規則性を得る特性測定工程と、この特性測定工程によって得た関係を基に、上記Δθ〃を所望の値とするマウント体に対する半導体チップのオフセット角βを選定して、半導体チップをマウント体に取着する選定取着工程とを有することから、例えばパルセーションレーザを構成するオフ基板のオフ角やＦＦＰの水平ズレ角に応じて、半導体レーザ装置のレーザ光の出射方向の、良好な修正がなされる。
【００１２】
また、本発明による半導体レーザ装置の製造方法によれば、特性測定工程が、オフ基板の向きによらず上述の特性測定工程と上述の選定取着工程とによってなされることから、半導体レーザ装置のレーザ光の出射方向の修正に伴う作業を最小限にとどめることができ、作業の煩雑さを回避できるなど、本発明構成によれば、工業的に重要かつ多くの効果をもたらすことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による半導体レーザ装置の製造方法の実施の形態を、図面を参照して説明するが、本発明による半導体レーザ装置の製造方法がこの実施の形態例に限られるものでないことは言うまでもない。
【００１４】
図１に、本発明による半導体レーザ装置の製造方法の一例の概略図を示す。
まず、オフ基板による半導体レーザチップからなる半導体レーザ装置における、基準面に対する半導体チップの傾きすなわちオフセット角αを、例えば市販されている変位計を用いて測定する測定Ａと、オフ基板による半導体レーザチップからなる半導体レーザ装置からの出射光のＦＦＰの水平ズレ角Δθ〃を、例えば市販されている測定機によって測定する測定Ｂとを行い、これらの測定Ａ及びＢによって得られたαとΔθ〃との関係特性を導出、把握することにより、これら関係特性の、規則性等の情報を得る特性測定工程を行う。
その後、この特性測定工程によって得た情報を基に、所望のＦＦＰの水平ズレ角Δθ〃から所定のＦＦＰ、すなわち水平方向の光分布のピーク位置を得るオフセット角βを選定し、これにしたがって例えばマウント体に対する半導体レーザチップの取着を行う選定取着工程を行う。
【００１５】
本発明による半導体レーザ装置の製造方法の第１の実施の形態例を、図２及び図３を参照して説明する。
図２Ａは、半導体レーザ装置の半導体レーザチップ１の発光端面からみた正面図を模式的に示したもので、その下面に近接してレーザ光の発光点、すなわち出射点２が生じる。このときのＦＦＰの水平方向の光量分布は、図２Ｃに示すように、そのピーク位置が発光点２のセンター０の位置から水平方向にズレを生じる。
この図２Ｃにおけるズレの方向を−（マイナス）方向とする。
そして、図２Ｂに、半導体レーザチップ１の上面図を模式的に示すように、それぞれ主にプラス方向にオフセット角をもって設定した複数の半導体レーザを用意し、これら試料について、それぞれＦＦＰの図２Ｃに対応する光分布による水平ズレ角Δθ〃を市販されている測定機により測定し、上述したオフセット角度αを市販されている変位計により測定して、これらを図３にプロットし、これによって、規則性を導き出す。すなわち、プロット点からΔθ〃とαとの関係特性群すなわち直線ｂによる規則性を導き出す。このようにして、特性測定工程を行う。
【００１６】
この例においては、直線ｂは直線ａと大きくずれている。しかし、図３に示す直線ｂから例えばΔθ〃が０となるオフセット角の値を導き出すことができることから、このΔθ〃を０とするオフセット角度βの値を算出、選定することができ、これに基いて例えばマウント体への半導体チップの取着を行う選定取着工程を行うことにより、ＦＦＰの水平ズレ角の修正がなされた半導体レーザ装置の製造を行うことができる。
【００１７】
続いて、本発明による半導体レーザ装置の製造方法の第２の実施の形態例を、図４及び図５を参照して説明する。この実施の形態例は、オフ基板の向きが上述の第１の実施の形態例とは逆の、所謂ｏｆｆ基板を用いた半導体レーザ装置の製造方法に関するものである。
【００１８】
図４Ａは、半導体レーザ装置の半導体レーザチップ１の発光端面からみた正面図を模式的に示したもので、その下面に近接してレーザ光の発光点、すなわち出射点２が生じる。このときのＦＦＰの水平方向の光量分布は、図４Ｃに示すように、そのピーク位置が発光点２のセンター０の位置から水平方向にズレを生じる。
この図４におけるズレの方向を＋（プラス）方向とする。
そして、図４Ｂに、半導体レーザチップ１の上面図を模式的に示すように、それぞれ主にプラス方向にオフセット角をもって設定した複数の半導体レーザを用意し、これら試料について、それぞれＦＦＰの図４Ｃに対応する光分布による水平ズレ角Δθ〃を市販されている測定機により測定し、上述したオフセット角度αを市販されている変位計により測定して、これらを図５にプロットし、これによって、規則性を導き出す。すなわち、プロット点からΔθ〃とαとの関係特性群すなわち直線ｂによる規則性を導き出す。このようにして、特性測定工程を行う。
【００１９】
この例においては、直線ｂは直線ａと大きくずれている。しかし、図５に示す直線ｂから例えばΔθ〃が０となるオフセット角の値を導き出すことができることから、このΔθ〃を０とするオフセット角度βの値を算出、選定することができ、これに基いて例えばマウント体への半導体チップの取着を行う選定取着工程を行うことにより、ＦＦＰの水平ズレ角の修正がなされた半導体レーザ装置の製造を行うことができる。
【００２０】
また、この第２の実施の形態例においては、本発明による半導体レーザ装置の、第１の実施の形態例において用いたオフ基板とは結晶学的に逆の傾きを有する、所謂逆ｏｆｆ基板を用いた例について説明した。これらの実施の形態例において示したように、本発明による半導体レーザ装置の製造方法においては、その製造が、オフ基板の向きによらず上述の特性測定工程と上述の選定取着工程とによってなされ得るものである。
【００２１】
以上、本発明による半導体レーザ装置の実施の形態例について説明したが、本発明による半導体レーザの製造方法は、上述したパルセーションレーザに限られるものではなく、光の閉じ込めが緩やかになされる各種半導体レーザ、半導体集積回路等に適用し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による半導体レーザ装置の製造方法の一例における、概略工程図である。
【図２】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による半導体レーザ装置の製造方法による特性測定工程における、半導体レーザの端面方向からみた正面図、半導体レーザの概略上面図、半導体レーザからの出射光の水平方向のＦＦＰを示す概略図である。
【図３】本発明による半導体レーザ装置の製造方法の一例における、ジャスト基板による半導体レーザにおけるαとΔθ〃との関係特性群（直線ａ）と、オフ基板による半導体レーザにおけるαとΔθ〃との関係特性群（直線ｂ）とを示す概略図である。
【図４】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による半導体レーザ装置の製造方法による特性測定工程における、半導体レーザの端面方向からみた正面図、半導体レーザの概略上面図、半導体レーザからの出射光の水平方向のＦＦＰを示す概略図である。
【図５】本発明による半導体レーザ装置の製造方法の一例における、ジャスト基板による半導体レーザにおけるαとΔθ〃との関係特性群（直線ａ）と、オフ基板による半導体レーザにおけるαとΔθ〃との関係特性群（直線ｂ）とを示す概略図である。
【図６】Ａ〜Ｃは、それぞれ光の閉じ込めが強い半導体レーザ装置における、半導体レーザの端面方向からみた正面図、半導体レーザの概略上面図、半導体レーザからの出射光の水平方向のＦＦＰを示す概略図である。
【図７】光の閉じ込めの強い半導体レーザ装置における、ジャスト基板による半導体レーザにおけるαとΔθ〃との関係特性群（直線ａ）と、オフ基板による半導体レーザにおけるαとΔθ〃との関係特性群（直線ｂ）とを示す概略図である。
【符号の説明】
【００２３】
１・・・半導体レーザチップ、２・・・光出射端面、３・・・基準面、１０１・・・半導体レーザチップ、１０２・・・光出射端面、１０３・・・基準面
【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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