(57)【要約】【課題】接合済みの半導体レーザ素子が本来の接合位置からずれるのを抑制しつつ、熱履歴に起因する半導体レーザ素子の発光特性などの劣化を抑制することが可能な半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】この３波長半導体レーザ装置１００（半導体レーザ装置）は、ステム１と、位置合わせ部６０を有し、ステム１の表面上に接合された基台４と、基台４の表面上に接合された青紫色半導体レーザ素子２０とを含む青紫色半導体レーザ素子部２と、位置合わせ部６０に対応するように形成された位置合わせ部７０を有し、ステム１の表面上に接合された基台５と、基台５の表面上に接合された２波長半導体レーザ素子３０とを含む２波長半導体レーザ素子部３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステムと、
第１位置合わせ部を有し、前記ステムの表面上に接合された第１基台と、前記第１基台の表面上に接合された第１半導体レーザ素子とを含む第１半導体レーザ素子部と、
前記第１位置合わせ部に対応するように形成された第２位置合わせ部を有し、前記ステムの表面上に接合された第２基台と、前記第２基台の表面上に接合された第２半導体レーザ素子とを含む第２半導体レーザ素子部とを備える、半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第１位置合わせ部と前記第２位置合わせ部とは、前記第１位置合わせ部および前記第２位置合わせ部のいずれか一方を、前記第１位置合わせ部および前記第２位置合わせ部のいずれか他方に当接させた状態で、前記第１位置合わせ部および前記第２位置合わせ部のいずれか他方に沿って移動させることによって、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の位置関係を調整可能なように構成されている、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
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は、前記第１半導体レーザ素子および前記第２半導体レーザ素子の共振器の延びる方向と略直交する方向に並ぶように配置されており、
前記第１位置合わせ部と前記第２位置合わせ部とは、少なくとも前記共振器の延びる方向と略直交する方向において、前記第１半導体レーザ素子の発光領域と前記第２半導体レーザ素子の発光領域との位置関係を調整可能なように構成されている、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記第１位置合わせ部と前記第２位置合わせ部とは、第１の方向と、前記第１の方向と直交する第２の方向とにおいて、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の位置関係を調整可能なように構成されている、請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
平面的に見て、前記第１基台の面積は、前記第１半導体レーザ素子の面積よりも大きく、
平面的に見て、前記第２基台の面積は、前記第２半導体レーザ素子の面積よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項６】
ステムと、第１位置合わせ部を有し、前記ステムの表面上に接合された第１基台と、前記第１基台の表面上に接合された第１半導体レーザ素子とを有する第１半導体レーザ素子部と、前記第１位置合わせ部に対応するように形成された第２位置合わせ部を有し、前記ステムの表面上に接合された第２基台と、前記第２基台の表面上に接合された第２半導体レーザ素子とを有する第２半導体レーザ素子部とを含む半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備える、光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置および光装置に関し、特に、複数の半導体レーザ素子を備えた半導体レーザ装置および光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の半導体レーザ素子を備えた半導体レーザ装置および光装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ヒートシンク（基台）と、各々が同一の（一枚の）ヒートシンク上にろう材を介して接合された赤色半導体レーザ素子、緑色半導体レーザ素子および青色半導体レーザ素子とを備えた３色光源（半導体レーザ装置）が開示されている。なお、上記特許文献１には記載されていないが、一枚のヒートシンクに３つの半導体レーザ素子を接合する製造プロセスとして、たとえば、３つの半導体レーザ素子を、ヒートシンク上に配置されたろう材を介して１つずつ順次接合するプロセスが考えられる。また、別な製造プロセスとして、２番目および３番目に接合する半導体レーザ素子に予めろう材を蒸着させておき、１番目の半導体レーザ素子をヒートシンクにろう材を介して接合した後に、２番目および３番目に接合する半導体レーザ素子のろう材を融解させながら、ヒートシンクに接合するプロセスが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８６２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、３つの半導体レーザ素子を、ヒートシンク上に配置されたろう材を介して１つずつ順次接合する製造プロセスでは、２番目および３番目に半導体レーザ素子をヒートシンクに接合する際の熱に起因して、接合済みの１番目の半導体レーザ素子のろう材が再溶融する虞がある。この場合、接合済みの半導体レーザ素子が本来の接合位置からずれてしまう場合があるという問題点がある。
【０００６】
また、２番目および３番目に接合する半導体レーザ素子に予めろう材を蒸着させておき、１番目の半導体レーザ素子が先に接合されたヒートシンクへの接合時に蒸着したろう材を融解させて接合するような製造プロセスでは、半導体レーザ素子にろう材を蒸着させる際や、蒸着したろう材を融解させる際の熱に起因して、２番目および３番目の半導体レーザ素子に熱履歴が発生する。このため、半導体レーザ素子の発光特性などが劣化するという問題点がある。
【０００７】
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１つの目的は、接合済みの半導体レーザ素子が本来の接合位置からずれるのを抑制しつつ、熱履歴に起因する半導体レーザ素子の発光特性などの劣化を抑制することが可能な半導体レーザ装置および光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による半導体レーザ装置は、ステムと、第１位置合わせ部を有し、ステムの表面上に接合された第１基台と、第１基台の表面上に接合された第１半導体レーザ素子とを含む第１半導体レーザ素子部と、第１位置合わせ部に対応するように形成された第２位置合わせ部を有し、ステムの表面上に接合された第２基台と、第２基台の表面上に接合された第２半導体レーザ素子とを含む第２半導体レーザ素子部とを備える。
【０００９】
この発明の第１の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、ステムの表面上に接合された第１基台と、第１基台の表面上に接合された第１半導体レーザ素子とを含む第１半導体レーザ素子部と、ステムの表面上に接合された第２基台と、第２基台の表面上に接合された第２半導体レーザ素子とを含む第２半導体レーザ素子部とを備えることによって、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子を、それぞれ、異なる第１基台および第２基台に個別に接合することができるので、一方の半導体レーザ素子を基台に接合する際の熱が他方の半導体レーザ素子部に加えられるのを抑制することができる。これにより、接合済みの第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子が本来の接合位置からずれるのを抑制することができる。さらに、一方の半導体レーザ素子を基台に接合する際の熱が他方の半導体レーザ素子部に加えられるのを抑制することができるので、余分な熱履歴が第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子に加えられるのを抑制することができる。これにより、熱履歴に起因する第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子の発光特性などの劣化を抑制することができる。また、第１基台が第１位置合わせ部を有するとともに、第２基台が第１位置合わせ部に対応するように形成された第２位置合わせ部を有することによって、異なる第１基台および第２基台に第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子がそれぞれ接合されていても、第１位置合わせ部と第２位置合わせ部とを対応させた状態で、第１基台および第２基台を共通のステムの表面上に配置することによって、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子との位置合わせを容易に行うことができる。
【００１０】
上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１位置合わせ部と第２位置合わせ部とは、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部のいずれか一方を、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部のいずれか他方に当接させた状態で、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部のいずれか他方に沿って移動させることによって、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子との位置関係を調整可能なように構成されている。このように構成すれば、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部のいずれか一方を、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部のいずれか他方に対して、容易にかつ精度良く位置を合わせることができる。
【００１１】
この場合、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は、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子の共振器の延びる方向と略直交する方向に並ぶように配置されており、第１位置合わせ部と第２位置合わせ部とは、少なくとも共振器の延びる方向と略直交する方向において、第１半導体レーザ素子の発光領域と第２半導体レーザ素子の発光領域との位置関係を調整可能なように構成されている。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子の発光領域と第２半導体レーザ素子の発光領域との位置合わせを共振器の延びる方向と略直交する方向において精度良く行うことができる。これにより、第１半導体レーザ素子の発光領域と第２半導体レーザ素子の発光領域との間隔をより正確に制御することができる。
【００１２】
上記第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子との位置関係を調整可能な半導体レーザ装置において、好ましくは、第１位置合わせ部と第２位置合わせ部とは、第１の方向と、第１の方向と直交する第２の方向とにおいて、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子との位置関係を調整可能なように構成されている。このように構成すれば、第１の方向と第２の方向とによって構成される平面内において、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子との位置合わせを精度良く行うことができる。
【００１３】
上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、平面的に見て、第１基台の面積は、第１半導体レーザ素子の面積よりも大きく、平面的に見て、第２基台の面積は、第２半導体レーザ素子の面積よりも大きい。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子を直接取り扱う（ハンドリングする）場合と異なり、容易に、第１半導体レーザ素子よりも面積の大きい第１基台、および、第２半導体レーザ素子よりも面積の大きい第２基台を直接ハンドリングすることができる。これにより、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子との位置合わせをより容易に行うことができる。また、第１基台および第２基台のみをハンドリングするので、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子に対して接触しないように構成することができ、その結果、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子が破損するのを抑制することができる。
【００１４】
この発明の第２の局面による光装置は、ステムと、第１位置合わせ部を有し、ステムの表面上に接合された第１基台と、第１基台の表面上に接合された第１半導体レーザ素子とを有する第１半導体レーザ素子部と、第１位置合わせ部に対応するように形成された第２位置合わせ部を有し、ステムの表面上に接合された第２基台と、第２基台の表面上に接合された第２半導体レーザ素子とを有する第２半導体レーザ素子部とを含む半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置の出射光を制御する光学系とを備える。
【００１５】
この発明の第２の局面による光装置では、上記のように、半導体レーザ装置が、ステムの表面上に接合された第１基台と、第１基台の表面上に接合された第１半導体レーザ素子とを含む第１半導体レーザ素子部と、ステムの表面上に接合された第２基台と、第２基台の表面上に接合された第２半導体レーザ素子とを含む第２半導体レーザ素子部とを含むことによって、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子を、それぞれ、異なる第１基台および第２基台に個別に接合することができるので、一方の半導体レーザ素子を基台に接合する際の熱が他方の半導体レーザ素子部に加えられるのを抑制することができる。これにより、接合済みの第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子が本来の接合位置からずれるのを抑制することができる。さらに、一方の半導体レーザ素子を基台に接合する際の熱が他方の半導体レーザ素子部に加えられるのを抑制することができるので、余分な熱履歴が第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子に加えられるのを抑制することができる。これにより、熱履歴に起因する第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子の発光特性などの劣化を抑制することができる。また、第１基台が第１位置合わせ部を有するとともに、第２基台が第１位置合わせ部に対応するように形成された第２位置合わせ部を有することによって、異なる第１基台および第２基台に第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子がそれぞれ接合されていても、第１位置合わせ部と第２位置合わせ部とを対応させた状態で、第１基台および第２基台を共通のステムの表面上に配置することによって、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子との位置合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の上面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置のレーザ光の出射方向から見た正面図である。
【図３】図１の６００−６００線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための正面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための上面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ装置の上面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ装置の上面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態の第３変形例による３波長半導体レーザ装置の正面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態による光ピックアップ装置の構成を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置１００の構造について説明する。なお、３波長半導体レーザ装置１００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００１９】
本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ装置１００は、図１および図２に示すように、金属製のステム１と、ステム１の上面上（図２のＺ１側）に接合層１ａ（図２参照）を介して接合された青紫色半導体レーザ素子部２と、青紫色半導体レーザ素子部２に隣接する位置におけるステム１の上面上に接合層１ｂ（図２参照）を介して接合された２波長半導体レーザ素子部３とを備えている。また、接合層１ａおよび１ｂは、Ａｕ−Ｓｎ合金またはＡｇペーストからなる。なお、青紫色半導体レーザ素子部２は、本発明の「第１半導体レーザ素子部」の一例であり、２波長半導体レーザ素子部３は、本発明の「第２半導体レーザ素子部」の一例である。
【００２０】
青紫色半導体レーザ素子部２は、図２に示すように、ステム１の上面上に接合された基台４と、基台４の上面上に接合された青紫色半導体レーザ素子２０とを含んでいる。また、２波長半導体レーザ素子部３は、ステム１の上面上に接合された基台５と、基台５の上面上に接合された２波長半導体レーザ素子３０とを含んでいる。また、基台４と基台５とは、共にアンドープのＳｉからなるとともに、高さ方向（Ｚ方向）に略同一の高さｈ１を有している。なお、基台４および５は、それぞれ、本発明の「第１基台」および「第２基台」の一例であり、青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子３０は、それぞれ、本発明の「第１半導体レーザ素子」および「第２半導体レーザ素子」の一例である。
【００２１】
また、図２に示すように、２波長半導体レーザ素子３０では、２波長半導体レーザ素子３０の共振器の延びる方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）に形成された赤色半導体レーザ素子４０と、Ｘ方向の他方側（Ｘ２側）に形成された赤外半導体レーザ素子５０とがモノリシックに形成されている。
【００２２】
基台４および５は、図１に示すように、互いに組み合わせることが可能なように構成されている。また、基台４および５を組み合わせた状態では、Ｘ方向に約１ｍｍの長さＬ３を有するとともに、Ｙ方向に約０．６ｍｍの長さＬ４を有する矩形状になるように構成されている。
【００２３】
基台４は、平面的に（上方（Ｚ１側）から）見て、Ｘ方向に約０．４ｍｍの長さＬ１を有するとともに、Ｙ方向に約０．４ｍｍの長さＬ２を有する略正方形形状に形成されている。また、基台５は、Ｘ１側で、かつ、Ｙ１側の領域が切り欠かれることにより略Ｌ字形状に形成されている。また、基台５の切り欠かれた領域は、基台４と略同一の大きさを有する略正方形形状に形成されている。
【００２４】
ここで、第１実施形態では、基台４は、上記した基台５の切り欠かれた領域に配置されるように構成されている。具体的には、基台４には、Ｘ方向の他方側（Ｘ２側）の側面４ａと、Ｙ方向の他方側（Ｙ２側）の側面４ｂとによって位置合わせ部６０が構成されている。また、基台５には、切り欠かれた領域のＸ１側の側面５ａと、Ｙ１側の側面５ｂとによって位置合わせ部７０が構成されている。そして、ステム１に青紫色半導体レーザ素子部２および２波長半導体レーザ素子部３を接合する際に、位置合わせ部６０のＸ２側の側面４ａと位置合わせ部７０のＸ１側の側面５ａとが互いに当接可能であるとともに、位置合わせ部６０のＹ２側の側面４ｂと位置合わせ部７０のＹ１側の側面５ｂとが互いに当接可能である。つまり、位置合わせ部７０は、位置合わせ部６０に対応付けられた形状に形成されている。なお、位置合わせ部６０および７０は、それぞれ、本発明の「第１位置合わせ部」および「第２位置合わせ部」の一例である。
【００２５】
また、図１に示すように、青紫色半導体レーザ素子部２をステム１に接合する際に、基台５の位置合わせ部７０の側面５ａに沿うように、基台４の位置合わせ部６０の側面４ａをＹ方向（図３参照）に移動させることが可能なように構成されている。さらに、位置合わせ部７０の側面５ｂに沿うように、位置合わせ部６０の側面４ｂをＸ方向（図２参照）に移動させることが可能なように構成されている。
【００２６】
また、基台４の上面上には、略全面に渡って、電極６ａが形成されている。また、基台５の上面上のＸ１側には、平面的に見てＬ字状の電極６ｂが形成されているとともに、Ｘ２側には、平面的に見てＬ字状の電極６ｃが形成されている。具体的には、電極６ｂは、平面的に見て、赤色半導体レーザ素子４０の接合領域においてＹ１側からＹ２側に延びた後、赤色半導体レーザ素子４０の後方（Ｙ２側）において基台５と赤色半導体レーザ素子４０との間から露出するとともに、基台５のＸ１側に凸状に突出している。また、電極６ｃは、平面的に見て、赤外半導体レーザ素子５０の接合領域においてＹ１側からＹ２側に延びた後、赤外半導体レーザ素子５０の後方（Ｙ２側）において基台５と赤外半導体レーザ素子５０との間から露出するとともに、基台５のＸ２側に凸状に突出している。
【００２７】
また、図２に示すように、電極６ａの上面上で、かつ、青紫色半導体レーザ素子２０の接合領域に対応する領域には、半田層７ａが形成されている。また、電極６ｂの上面上で、かつ、赤色半導体レーザ素子４０の接合領域に対応する領域には、半田層７ｂが形成されている。また、電極６ｃの上面上で、かつ、赤外半導体レーザ素子５０の接合領域に対応する領域には、半田層７ｃが形成されている。
【００２８】
青紫色半導体レーザ素子２０は、図１に示すように、基台４のＸ２側で、かつ、Ｙ１側の外縁部近傍に接合されている。また、２波長半導体レーザ素子３０は、基台５のＸ１側で、かつ、Ｙ１側の外縁部近傍に接合されている。また、青紫色半導体レーザ素子２０は、平面的に見て、基台４の内側に配置されているとともに、２波長半導体レーザ素子３０は、平面的に見て、基台５の内側に配置されている。つまり、平面的に見て、基台４の面積は、青紫色半導体レーザ素子２０の面積よりも大きいとともに、基台５の面積は、２波長半導体レーザ素子３０の面積よりも大きい。
【００２９】
また、図１に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０は、共振器の延びる方向（Ｙ方向）に沿って延びるリッジ部（凸部）２０ａを有している。また、２波長半導体レーザ素子３０の赤色半導体レーザ素子４０および赤外半導体レーザ素子５０は、それぞれ、青紫色半導体レーザ素子２０の共振器の延びる方向と略同一の方向（Ｙ方向）に沿って延びるリッジ部４０ａおよび５０ａを有している。
【００３０】
また、青紫色半導体レーザ素子２０のレーザ光は、青紫色半導体レーザ素子２０のＹ１側の面である光出射面２０ｂのうち、リッジ部２０ａに対応する発光領域２０ｃから出射されるように構成されている。また、２波長半導体レーザ素子３０の赤色半導体レーザ素子４０のレーザ光は、赤色半導体レーザ素子４０のＹ１側の面である光出射面４０ｂのうち、リッジ部４０ａに対応する発光領域４０ｃから出射されるように構成されている。また、赤外半導体レーザ素子５０のレーザ光は、赤外半導体レーザ素子５０のＹ１側の面である光出射面５０ｂのうち、リッジ部５０ａに対応する発光領域５０ｃから出射されるように構成されている。なお、発光領域２０ｃおよび４０ｃは、それぞれ、本発明の「第１発光領域」および「第２発光領域」の一例である。
【００３１】
また、第１実施形態では、図１に示すように、基台４の位置合わせ部６０の側面４ｂと、基台５の位置合わせ部７０の側面５ｂとを互いに当接させた状態で、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃのＸ方向における位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃのＸ方向における位置とがある程度位置合わせされるように構成されている。具体的には、側面４ｂと側面５ｂとを互いに当接させた状態で、Ｘ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの間隔Ｄ１が、約０．１２ｍｍに近い値になるように構成されている。
【００３２】
また、基台４の位置合わせ部６０の側面４ａと、基台５の位置合わせ部７０の側面５ａとを互いに当接させた状態で、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃのＹ方向における位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃのＹ方向における位置とがある程度位置合わせされるように構成されている。具体的には、側面４ａと側面５ａとを互いに当接させた状態で、Ｙ方向における発光領域２０ｃ（光出射面２０ｂ）の位置と、発光領域４０ｃ（光出射面４０ｂ）の位置とがある程度一致するように構成されている。
【００３３】
また、第１実施形態では、基台５の位置合わせ部７０の側面５ｂに沿うように、基台４の位置合わせ部６０の側面４ｂを側面５ｂに当接させた状態でＸ方向に移動させることによって、Ｘ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの間隔Ｄ１が約０．１２ｍｍになるように調整可能に構成されている。また、位置合わせ部７０の側面５ａに沿うように、位置合わせ部６０の側面４ａを側面５ａに当接させた状態でＹ方向に移動させることによって、Ｙ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃ（光出射面２０ｂ）の位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃ（光出射面４０ｂ）の位置とが略一致するように調整可能に構成されている。つまり、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置調整が可能なように構成されている。なお、Ｘ方向およびＹ方向は、本発明の「第１の方向」および「第２の方向」の一例である。
【００３４】
また、図２に示すように、Ｚ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの高さ位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃの高さ位置とが略一致するように構成されている。
【００３５】
青紫色半導体レーザ素子２０では、ｎ型ＧａＮ基板２１の下面上に、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層２２が形成されている。ｎ型クラッド層２２の下面上には、ＩｎＧａＮからなる量子井戸層（図示せず）とＧａＮからなる障壁層（図示せず）とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する活性層２３が形成されている。また、活性層２３の下面上には、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層２４が形成されている。
【００３６】
また、図１に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０のＸ２側におけるｐ型クラッド層２４には、リッジ部２０ａが形成されている。また、図２に示すように、ｐ型クラッド層２４のリッジ部２０ａの下部には、ｐ側オーミック電極２５が形成されている。また、ｐ型クラッド層２４のリッジ部２０ａ以外の下面上と、リッジ部２０ａの両側面上と、ｐ側オーミック電極２５の両側面上とには、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層２６が形成されている。また、ｐ側オーミック電極２５および電流ブロック層２６の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極２７が形成されている。このｐ側電極２７は、半田層７ａを介して、電極６ａに接合されている。つまり、青紫色半導体レーザ素子２０は、発光領域２０ｃが基台４側（下方（Ｚ２側））に位置するように、基台４の上面上にジャンクションダウン方式で接合されている。また、ｎ型ＧａＮ基板２１の上面上の略全領域には、Ａｕなどからなるｎ側電極２８が形成されている。
【００３７】
２波長半導体レーザ素子３０では、図２に示すように、赤色半導体レーザ素子４０と赤外半導体レーザ素子５０とが、共通のｎ型ＧａＡｓ基板３１上にモノリシックに形成されている。また、赤色半導体レーザ素子４０と赤外半導体レーザ素子５０とは、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の下面におけるＸ方向の略中央に形成された溝部３２によって、互いに離間するように構成されている。
【００３８】
赤色半導体レーザ素子４０では、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の下面上のＸ１側に、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層４１が形成されている。ｎ型クラッド層４１の下面上には、ＧａＩｎＰからなる量子井戸層（図示せず）とＡｌＧａＩｎＰからなる障壁層（図示せず）とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層４２が形成されている。また、活性層４２の下面上には、ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層４３が形成されている。
【００３９】
また、赤外半導体レーザ素子５０では、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の下面上のＸ２側に、ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層５１が形成されている。ｎ型クラッド層５１の下面上には、Ａｌ組成の低いＡｌＧａＡｓからなる量子井戸層とＡｌ組成の高いＡｌＧａＡｓからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層５２が形成されている。また、活性層５２の下面上には、ＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層５３が形成されている。
【００４０】
また、図１に示すように、ｐ型クラッド層４３および５３には、それぞれ、リッジ部４０ａおよび５０ａが形成されている。また、図２に示すように、リッジ部４０ａおよび５０ａ以外の下面上と、リッジ部４０ａおよび５０ａの両側面上とには、それぞれ、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層４４および５４が形成されている。また、リッジ部４０ａおよび５０ａの下面上と、電流ブロック層４４および５４の下面上とには、それぞれ、Ａｕなどからなるｐ側電極４５および５５が形成されている。このｐ側電極４５および５５と、基台５の上面上に形成された電極６ｂおよび６ｃとが、それぞれ、半田層７ｂおよび７ｃを介して接合されることによって、赤色半導体レーザ素子４０と赤外半導体レーザ素子５０から構成される２波長半導体レーザ素子３０と基台５とが接合されている。つまり、赤色半導体レーザ素子４０および赤外半導体レーザ素子５０は、共に、発光領域４０ｃおよび５０ｃが基台５側（下方（Ｚ２側））に位置するように、基台５の上面上にジャンクションダウン方式で接合されている。また、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の上面上の略全領域には、Ａｕなどからなるｎ側電極３３が形成されている。
【００４１】
また、２波長半導体レーザ素子３０は、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃと赤外半導体レーザ素子５０の発光領域５０ｃとが位置合わせされた状態で形成されている。具体的には、２波長半導体レーザ素子３０は、Ｘ方向における赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃと赤外半導体レーザ素子５０の発光領域５０ｃとの間隔Ｄ２が、約０．１ｍｍになるとともに、Ｙ方向における発光領域４０ｃ（光出射面４０ｂ）の位置と発光領域５０ｃ（光出射面５０ｂ）の位置とが略一致するように形成されている。また、Ｚ方向における赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃの高さ位置と、赤外半導体レーザ素子５０の発光領域５０ｃの高さ位置とが略一致するように構成されている。
【００４２】
また、図１に示すように、ワイヤ８ａによって、基台４の電極６ａと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ８ｂによって、基台５の電極６ｂと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ８ｃによって、基台５の電極６ｃと図示しないリード端子（正極側）とが電気的に接続されている。また、ワイヤ８ｄによって、青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８とステム１とが電気的に接続されている。また、ワイヤ８ｅによって、２波長半導体レーザ素子３０のｎ側電極３３とステム１とが電気的に接続されている。また、ステム１は接地されている。
【００４３】
次に、図１、図２および図４〜図１１を参照して、第１実施形態による３波長半導体レーザ装置１００の製造プロセスについて説明する。
【００４４】
まず、所定の製造プロセスを用いて、青紫色半導体レーザ素子２０と、赤色半導体レーザ素子４０および赤外半導体レーザ素子５０から構成される２波長半導体レーザ素子３０とを形成する。また、アンドープのＳｉからなる基台４および５を準備する。この際、図４に示すように、まず、Ｘ方向に約１ｍｍの長さＬ３を有するとともに、Ｙ方向に約０．６ｍｍの長さＬ４を有する矩形状の基台１０１を準備する。そして、基台１０１のＸ１側で、かつ、Ｙ１側の領域を、Ｘ方向に約０．４ｍｍの長さＬ１を有するとともに、Ｙ方向に約０．４ｍｍの長さＬ２を有するように切り欠く。これにより、切り欠かれた領域を用いて基台４が形成されるとともに、基台１０１の残りの部分を用いて基台５が形成される。
【００４５】
この際、基台４に、Ｘ方向の他方側（Ｘ２側）の側面４ａと、Ｙ方向の他方側（Ｙ２側）の側面４ｂとによる位置合わせ部６０が形成される。また、基台５に、切り欠かれた領域のＸ１側の側面５ａと、Ｙ１側の側面５ｂとによる位置合わせ部７０が形成される。
【００４６】
そして、図５に示すように、真空蒸着法とリフトオフ法とによって、基台４の上面上の所定の領域に電極６ａを形成する。その後、電極６ａの上面上の所定の領域に半田層７ａ（図２参照）を形成する。そして、青紫色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２７と半田層７ａとが対向するように、コレット８０ａを用いて青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８側を上方（Ｚ１側）から吸引する。そして、青紫色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２７と基台４の電極６ａとを、３００℃程度の熱を加えて融解させた半田層７ａを介してジャンクションダウン方式で接合する。これにより、青紫色半導体レーザ素子部２が製造される。
【００４７】
また、図６に示すように、真空蒸着法とリフトオフ法とによって、基台５の上面上の所定の領域に電極６ｂおよび６ｃを形成する。その後、電極６ｂおよび６ｃの上面上の所定の領域に、それぞれ、半田層７ｂおよび７ｃ（図２参照）を形成する。そして、赤色半導体レーザ素子４０のｐ側電極４５と半田層７ｂとが対向するとともに、赤外半導体レーザ素子５０のｐ側電極５５と半田層７ｃとが対向するように、コレット８０ａを用いて２波長半導体レーザ素子３０のｎ側電極３３側を上方（Ｚ１側）から吸引する。そして、赤色半導体レーザ素子４０のｐ側電極４５と基台５の電極６ｂとを、３００℃程度の熱を加えて融解させた半田層７ｂを介して接合するとともに、赤外半導体レーザ素子５０のｐ側電極５５と基台５の電極６ｃとを、３００℃程度の熱を加えて融解させた半田層７ｃを介してジャンクションダウン方式で接合する。これにより、２波長半導体レーザ素子部３が製造される。
【００４８】
その後、図７に示すように、２波長半導体レーザ素子部３の基台５の上面を上方からコレット８０ａで吸引する。そして、融解させた接合層１ｂ（図２参照）を介して、ステム１の上面上に２波長半導体レーザ素子部３を接合する。
【００４９】
そして、青紫色半導体レーザ素子部２の基台４および青紫色半導体レーザ素子２０の上面を上方からコレット８０ｂで吸引する。このコレット８０ｂは、図９に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８と、基台４の電極６ａとの両方に接触した状態で青紫色半導体レーザ素子部２を吸引可能なように、青紫色半導体レーザ素子２０の側面に当接する段差部を有している。また、コレット８０ｂは、青紫色半導体レーザ素子部２を吸引した状態で、青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８と、基台４の電極６ａとを介して、青紫色半導体レーザ素子２０に通電させることが可能である。つまり、青紫色半導体レーザ素子２０は、レーザ光を出射可能な状態でコレット８０ｂに吸引されている。
【００５０】
ここで、２波長半導体レーザ素子３０のｎ側電極３３と基台５の電極６ｂとに、それぞれ、プローブ９０ａおよび９０ｂを接触させることによって、２波長半導体レーザ素子３０のｎ側電極３３と基台５の電極６ｂとを介して、赤色半導体レーザ素子４０に通電する。同時に、青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８と基台４の電極６ａとを介して、青紫色半導体レーザ素子２０に通電する。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０および赤色半導体レーザ素子４０の各々から、レーザ光が出射される。このレーザ光を参照して、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃに対して、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの位置合わせを行う。
【００５１】
具体的には、まず、図１に示すように、位置合わせ部６０のうちのＸ２側の側面４ａを、位置合わせ部７０のうちのＸ１側の側面５ａに当接させるとともに、位置合わせ部６０のうちのＹ２側の側面４ｂを、位置合わせ部７０のうちのＹ１側の側面５ｂに当接させる。これにより、Ｘ方向において、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの間隔Ｄ１が約０．１２ｍｍに近い値になるとともに、Ｙ方向において、発光領域２０ｃ（光出射面２０ｂ）の位置と、発光領域４０ｃ（光出射面４０ｂ）の位置とがある程度一致する。
【００５２】
その後、図８および図９に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０と赤色半導体レーザ素子４０とのレーザ光を参照して、基台５の位置合わせ部７０の側面５ｂに沿うように、基台４の位置合わせ部６０の側面４ｂをＸ方向に移動させることによって、Ｘ方向において、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃに対する青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの間隔Ｄ１（図１および図２参照）が約０．１２ｍｍになるように位置関係を調整する。また、図１０および図１１に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０と赤色半導体レーザ素子４０とのレーザ光を参照して、位置合わせ部７０の側面５ａに沿うように、位置合わせ部６０の側面４ａをＹ方向に移動させることによって、Ｙ方向において、発光領域４０ｃ（光出射面４０ｂ）の位置に対して、発光領域２０ｃ（光出射面２０ｂ）の位置が略一致する（図１参照）ように位置関係を調整する。
【００５３】
そして、図１に示すように、位置合わせが行われて、所定の位置に配置された青紫色半導体レーザ素子２０を含む青紫色半導体レーザ素子部２を、融解させた接合層１ａ（図２参照）を介して、ステム１の上面上に接合する。
【００５４】
最後に、図１に示すように、ワイヤ８ａ、８ｂおよび８ｃによって、電極６ａ、６ｂおよび６ｃと、図示しない３つのリード端子（正極側）とをそれぞれ接続する。また、ワイヤ８ｄおよび８ｅによって、青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８および２波長半導体レーザ素子部３のｎ側電極３３と、ステム１とをそれぞれ接続する。このようにして、３波長半導体レーザ装置１００が製造される。
【００５５】
第１実施形態では、上記のように、ステム１の上面上に接合された基台４と、基台４の上面上に接合された青紫色半導体レーザ素子２０とを含む青紫色半導体レーザ素子部２と、ステム１の上面上に接合された基台５と、基台５の上面上に接合された２波長半導体レーザ素子３０とを含む２波長半導体レーザ素子部３とを備えることによって、青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子３０を、それぞれ、異なる基台４および５に個別に接合することができるので、青紫色半導体レーザ素子２０（２波長半導体レーザ素子３０）を基台４（５）に接合する際の熱が２波長半導体レーザ素子部３（青紫色半導体レーザ素子部２）に加えられるのを抑制することができる。これにより、熱により半田層７ａ、７ｂおよび７ｃが溶解することに起因して接合済みの青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子３０が、それぞれ、本来の接合位置からずれるのを抑制することができる。さらに、青紫色半導体レーザ素子２０（２波長半導体レーザ素子３０）を基台４（５）に接合する際の熱が２波長半導体レーザ素子部３（青紫色半導体レーザ素子部２）に加えられるのを抑制することができるので、余分な熱履歴が青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子３０に加えられるのを抑制することができる。これにより、熱履歴に起因する青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子３０の発光特性などの劣化を抑制することができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、位置合わせ部６０のＸ２側の側面４ａと位置合わせ部７０のＸ１側の側面５ａとを互いに当接可能なように形成するとともに、位置合わせ部６０のＹ２側の側面４ｂと位置合わせ部７０のＹ１側の側面５ｂとを互いに当接可能なように形成することによって、異なる基台４および５にそれぞれ青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子３０がそれぞれ接合されていても、位置合わせ部６０と位置合わせ部７０とを対応させた状態で、基台４および５を共通のステム１の上面上に配置することによって、青紫色半導体レーザ素子２０と２波長半導体レーザ素子３０との位置合わせを容易に行うことができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、基台５の位置合わせ部７０における側面５ｂに沿うように、基台４の位置合わせ部６０における側面４ｂを側面５ｂに当接させた状態でＸ方向に移動させることによって、Ｘ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの間隔Ｄ１を、約０．１２ｍｍになるように調整可能に構成した。また、位置合わせ部７０の側面５ａに沿うように、位置合わせ部６０の側面４ａを側面５ａに当接させた状態でＹ方向に移動させることによって、Ｙ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃ（光出射面２０ｂ）の位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃ（光出射面４０ｂ）の位置とを略一致するように調整可能に構成すれば、Ｘ方向とＹ方向とによって構成される平面内において、青紫色半導体レーザ素子２０を、２波長半導体レーザ素子３０に対して、容易にかつ精度良く位置を合わせることができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、位置合わせ部７０の側面５ｂに沿うように、位置合わせ部６０の側面４ｂを側面５ｂに当接させた状態でＸ方向に移動させることによって、Ｘ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの間隔Ｄ１を、約０．１２ｍｍになるように調整可能に構成すれば、Ｘ方向において、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置合わせを精度良く行うことができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの間隔Ｄ１（約０．１２ｍｍ）をより正確に制御することができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、平面的に見て、基台４の面積を青紫色半導体レーザ素子２０の面積よりも大きくするとともに、基台５の面積を２波長半導体レーザ素子３０の面積よりも大きくすれば、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３０を直接吸引する（ハンドリングする）場合と異なり、容易に、青紫色半導体レーザ素子２０よりも面積の大きい基台４、および、２波長半導体レーザ素子３０よりも面積の大きい基台５を直接ハンドリングすることができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０と２波長半導体レーザ素子３０との位置合わせをより容易に行うことができる。また、基台５のみをハンドリングするので、２波長半導体レーザ素子３０に対して接触しないように構成することができ、その結果、２波長半導体レーザ素子３０が破損するのを抑制することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、基台４および５が共にＳｉからなるように構成すれば、基台４の位置合わせ部６０と基台５の位置合わせ部７０とを共に平滑な状態で形成することができるので、位置合わせ部６０と位置合わせ部７０とを容易に合わせることができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０と２波長半導体レーザ素子３０との位置合わせをより容易に行うことができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、青紫色半導体レーザ素子２０と赤色半導体レーザ素子４０とのレーザ光を参照して、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置調整を行うように構成すれば、より確実に、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置関係を調整することができる。
【００６２】
（第１実施形態の第１変形例）
図１２を参照して、第１実施形態の第１変形例について説明する。この第１実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ装置２００では、上記第１実施形態とは異なり、共振器の延びる方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）にのみ、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの位置と赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃの位置とを調整可能に構成されている。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付している。なお、３波長半導体レーザ装置２００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００６３】
第１実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ装置２００では、図１２に示すように、青紫色半導体レーザ素子部２０２の基台２０４の基台２０５と対向する側面（Ｘ２側の側面）に、凹部２０４ｃが形成されている。また、２波長半導体レーザ素子部２０３の基台２０５の基台２０４と対向する側面（Ｘ１側の側面）に、凸部２０５ｃが形成されている。これにより、基台２０５の凸部２０５ｃは、基台２０４の凹部２０４ｃに嵌め込まれるように構成されている。なお、青紫色半導体レーザ素子部２０２および２波長半導体レーザ素子部２０３は、それぞれ、本発明の「第１半導体レーザ素子部」および「第２半導体レーザ素子部」の一例である。
【００６４】
また、基台２０４の凹部２０４ｃ以外の部分でＹ方向に延びる一対の側面２０４ｄと、凹部２０４ｃでＸ方向に延びる一対の側面２０４ｅおよびＹ方向に延びる側面２０４ｆとによって位置合わせ部２６０が構成されている。また、基台２０５の凸部２０５ｃ以外の部分でＹ方向に延びる一対の側面２０５ｄと、凸部２０５ｃでＸ方向に延びる一対の側面２０５ｅおよびＹ方向に延びる側面２０５ｆとによって位置合わせ部２７０が構成されている。また、位置合わせ部２６０の側面２０４ｄ、２０４ｅおよび２０４ｆと、位置合わせ部２７０の側面２０５ｄ、２０５ｅおよび２０５ｆとがそれぞれ互いに当接可能である。なお、位置合わせ部２６０および２７０は、それぞれ、本発明の「第１位置合わせ部」および「第２位置合わせ部」の一例である。
【００６５】
また、基台２０４の凹部２０４ｃに基台２０５の凸部２０５ｃが嵌め込まれた状態で、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃの位置とがある程度位置合わせされるように構成されている。この際、基台２０４の位置合わせ部２６０の側面２０４ｄおよび２０４ｆと、基台２０５の位置合わせ部２７０の側面２０５ｄおよび２０５ｆとをそれぞれ互いに当接させた状態で、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃのＹ方向の位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃのＹ方向の位置とがある程度位置合わせされるように構成されている。また、位置合わせ部２６０の側面２０４ｅと、位置合わせ部２７０の側面２０５ｅとを互いに当接させた状態で、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃのＸ方向の位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃのＸ方向の位置とがある程度位置合わせされるように構成されている。
【００６６】
また、基台２０５の位置合わせ部２７０の側面２０５ｅに沿うように、基台２０４の位置合わせ部２６０の側面２０４ｅを側面２０５ｅに当接させた状態でＸ方向に移動させることによって、Ｘ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置調整が可能なように構成されている。一方、基台２０４の凹部２０４ｃに基台２０５の凸部２０５ｃが嵌め込まれることによって、Ｙ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置調整が可能なようには構成されていない。これにより、基台２０４がＹ方向に移動するのが抑制されるので、青紫色半導体レーザ素子部２０２をＸ方向に移動させる際に、青紫色半導体レーザ素子部２０２にＹ方向に沿った位置ずれが発生することを抑制することが可能である。
【００６７】
また、基台２０４の上面上には、基台２０４の凹部２０４ｃを取り囲むように、基台２０４の略全面に電極２０６ａが形成されている。また、基台２０５の上面上には、電極２０６ｂが形成されている。この電極２０６ｂは、赤色半導体レーザ素子４０の接合領域においてＹ１側からＹ２側に延びた後、赤色半導体レーザ素子４０の後方（Ｙ２側）において、凸部２０５ｃ側に凸状に突出している。なお、第１実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６８】
次に、図１２を参照して、第１実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ装置２００の製造プロセスについて説明する。
【００６９】
まず、基台２０４および２０５を準備する。この際、図１２に示すように、基台２０４の基台２０５と対向するＸ２側の側面に、凹部２０４ｃを形成する。また、基台２０５の基台２０４と対向するＸ１側の側面に、凸部２０５ｃを形成する。これにより、基台２０４に、凹部２０４ｃ以外の部分でＹ方向に延びる一対の側面２０４ｄと、凹部２０４ｃでＸ方向に延びる一対の側面２０４ｅおよびＹ方向に延びる側面２０４ｆとによる位置合わせ部２６０が形成される。また、基台２０５に、凸部２０５ｃ以外の部分でＹ方向に延びる一対の側面２０５ｄと、凸部２０５ｃでＸ方向に延びる一対の側面２０５ｅおよびＹ方向に延びる側面２０５ｆとによる位置合わせ部２７０が形成される。
【００７０】
そして、基台２０４の上面上の所定の領域に電極２０６ａを形成した後、青紫色半導体レーザ素子２０を接合して、青紫色半導体レーザ素子部２０２が製造される。また、基台２０５の上面上の所定の領域に電極２０６ｂおよび６ｃを形成した後、２波長半導体レーザ素子３０を接合して、２波長半導体レーザ素子部２０３が製造される。
【００７１】
その後、ステム１の上面上に２波長半導体レーザ素子部２０３を接合する。そして、基台２０４の凹部２０４ｃに基台２０５の凸部２０５ｃを嵌め込む。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃの位置とがある程度位置合わせされる。その後、基台２０５の位置合わせ部２７０の側面２０５ｅに沿うように、基台２０４の位置合わせ部２６０の側面２０４ｅを側面２０５ｅに当接させた状態でＸ方向に移動させることによって、Ｘ方向において、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃに対する青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの位置関係を調整する。なお、第１実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ装置２００のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。
【００７２】
また、第１実施形態の第１変形例の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７３】
（第１実施形態の第２変形例）
図１３を参照して、第１実施形態の第２変形例について説明する。この第１実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ装置３００では、上記第１実施形態とは異なり、基台３０４のＸ２側の側面３０４ｇと、基台３０５のＸ１側の側面３０５ｇとが、Ｙ方向に対して傾斜した状態で互いに当接可能なように形成されている。なお、３波長半導体レーザ装置３００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００７４】
第１実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ装置３００では、図１３に示すように、青紫色半導体レーザ素子部３０２の基台３０４では、基台３０５と対向するＸ２側の側面３０４ｇがＹ方向に対して傾斜するように形成されている。また、２波長半導体レーザ素子部３０３の基台３０５では、基台３０４の側面３０４ｇの傾斜に対応するように、基台３０４と対向するＸ１側の側面３０５ｇがＹ方向に対して傾斜するように形成されている。なお、青紫色半導体レーザ素子部３０２および２波長半導体レーザ素子部３０３は、それぞれ、本発明の「第１半導体レーザ素子部」および「第２半導体レーザ素子部」の一例である。
【００７５】
また、基台３０４のＸ２側の側面３０４ｇによって位置合わせ部３６０が構成されているとともに、基台３０５のＸ１側の側面３０５ｇによって位置合わせ部３７０が構成されている。また、位置合わせ部３６０の側面３０４ｇと位置合わせ部３７０の側面３０５ｇとを互いに当接させた状態で、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃの位置とがある程度位置合わせされるように構成されている。なお、位置合わせ部３６０および３７０は、それぞれ、本発明の「第１位置合わせ部」および「第２位置合わせ部」の一例である。
【００７６】
また、基台３０４の位置合わせ部３７０の側面３０５ｇに沿うように、基台３０５の位置合わせ部３６０の側面３０４ｇをＡ方向（Ｙ方向に対して斜め方向）に移動させることによって、Ｘ方向およびＹ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置調整が可能なように構成されている。
【００７７】
また、基台３０４の上面上には、側面３０４ｇに沿って傾斜するように電極３０６ａが形成されている。また、基台３０５の上面上のＸ２側には、側面３０５ｇに沿って傾斜するように、電極３０６ｂが形成されている。なお、第１実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ装置３００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
次に、図１３を参照して、第１実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ装置３００の製造プロセスについて説明する。
【００７９】
まず、基台３０４および３０５を準備する。この際、図１３に示すように、基台３０４の基台３０５と対向するＸ２側の側面３０４ｇを、Ｙ方向に対して傾斜するように形成する。また、基台３０４の側面３０４ｇの傾斜に対応するように、基台３０５の基台３０４と対向するＸ１側の側面３０５ｇを、Ｙ方向に対して傾斜するように形成する。これにより、基台３０４に、Ｘ２側の側面３０４ｇによる位置合わせ部３６０が形成されるとともに、基台３０５に、Ｘ１側の側面３０５ｇによる位置合わせ部３７０が形成される。
【００８０】
そして、基台３０４の上面上の所定の領域に電極３０６ａを形成した後、青紫色半導体レーザ素子２０を接合して、青紫色半導体レーザ素子部３０２が製造される。また、基台３０５の上面上の所定の領域に電極３０６ｂおよび６ｃを形成した後、２波長半導体レーザ素子３０を接合して、２波長半導体レーザ素子部３０３が製造される。
【００８１】
その後、ステム１の上面上に２波長半導体レーザ素子部３０３を接合する。そして、基台３０４の位置合わせ部３６０の側面３０４ｇと、基台３０５の位置合わせ部３７０の側面３０５ｇとを互いに当接させる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃの位置とがある程度位置合わせされる。その後、基台３０５の位置合わせ部３７０の側面３０５ｇに沿うように、基台３０４の位置合わせ部３６０の側面３０４ｇをＡ方向に移動させることによって、Ｘ方向およびＹ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置関係を調整する。なお、第１実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ装置３００のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。
【００８２】
また、第１実施形態の第２変形例の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８３】
（第１実施形態の第３変形例）
図１４を参照して、第１実施形態の第３変形例について説明する。この第１実施形態の第３変形例による３波長半導体レーザ装置４００では、上記第１実施形態とは異なり、青紫色半導体レーザ素子２０を基台４０４にジャンクションアップ方式で接合している。なお、３波長半導体レーザ装置４００は、本発明の「半導体レーザ装置」の一例である。
【００８４】
第１実施形態の第３変形例による３波長半導体レーザ装置４００では、図１４に示すように、２波長半導体レーザ素子部３の基台５は、Ｚ方向に高さｈ１を有している。一方、青紫色半導体レーザ素子部４０２の基台４０４は、Ｚ方向に高さｈ１よりも小さい高さｈ２を有している。なお、青紫色半導体レーザ素子部４０２は、本発明の「第１半導体レーザ素子部」の一例である。
【００８５】
また、青紫色半導体レーザ素子部４０２の基台４０４には、青紫色半導体レーザ素子２０がジャンクションアップ方式で接合されている。つまり、青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２８が、半田層７ａを介して、基台４０４の電極６ａに接合されている。一方、２波長半導体レーザ素子３０は、ジャンクションダウン方式で基台５に接合されている。
【００８６】
また、青紫色半導体レーザ素子部４０２の基台４０４の高さｈ２を、２波長半導体レーザ素子部３の基台５の高さｈ１よりも所定の高さ分小さくすることによって、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの高さ位置と、２波長半導体レーザ素子３０における赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃおよび赤外半導体レーザ素子５０の発光領域５０ｃの高さ位置とが略一致するように構成されている。このように、青紫色半導体レーザ素子２０がジャンクションアップ方式で基台４０４に接合されている一方、２波長半導体レーザ素子３０がジャンクションダウン方式で基台５に接合されている場合に、異なる基台４０４および５を用いることによって、１つの基台に複数の半導体レーザ素子を接合する場合と比べて、より容易に、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの高さ位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃおよび赤外半導体レーザ素子５０の発光領域５０ｃの高さ位置とを略一致させることが可能である。なお、第１実施形態の第３変形例による３波長半導体レーザ装置４００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８７】
また、第１実施形態の第３変形例による３波長半導体レーザ装置４００の製造プロセスは、基台４０４の高さｈ２を基台５の高さｈ１よりも小さく形成するととともに、青紫色半導体レーザ素子２０をジャンクションアップ方式で基台４０４に接合する点を除いて上記第１実施形態と同様である。
【００８８】
また、第１実施形態の第３変形例の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８９】
（第２実施形態）
図１および図１５を参照して、本発明の第２実施形態による光ピックアップ装置５００について説明する。この第２実施形態では、上記した第１実施形態の３波長半導体レーザ装置１００を含む光ピックアップ装置５００について説明する。なお、光ピックアップ装置５００は、本発明の「光装置」の一例である。
【００９０】
本発明の第２実施形態による光ピックアップ装置５００は、図１５に示すように、上記第１実施形態による３波長半導体レーザ装置１００（図１参照）が搭載されたキャン型の半導体レーザ装置５１０と、半導体レーザ装置５１０から出射されたレーザ光を調整する光学系５２０と、レーザ光を受光する光検出部５３０とを備えている。
【００９１】
また、光学系５２０は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）５２１、コリメータレンズ５２２、ビームエキスパンダ５２３、λ／４板５２４、対物レンズ５２５、シリンドリカルレンズ５２６および光軸補正素子５２７を有している。
【００９２】
また、ＰＢＳ５２１は、半導体レーザ装置５１０から出射されるレーザ光を全透過するとともに、光ディスク５４０から帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ５２２は、ＰＢＳ５２１を透過した半導体レーザ装置５１０からのレーザ光を平行光に変換する。ビームエキスパンダ５２３は、凹レンズ、凸レンズおよびアクチュエータ（図示せず）から構成されている。アクチュエータは、凹レンズおよび凸レンズの距離を変化させることにより、半導体レーザ装置５１０から出射されたレーザ光の波面状態を補正する機能を有している。
【００９３】
また、λ／４板５２４は、コリメータレンズ５２２によって略平行光に変換された直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。また、λ／４板５２４は光ディスク５４０から帰還する円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。この場合の直線偏光の偏光方向は、半導体レーザ装置５１０から出射されるレーザ光の直線偏光の方向に直交する。これにより、光ディスク５４０から帰還するレーザ光は、ＰＢＳ５２１によって略全反射される。対物レンズ５２５は、λ／４板５２４を透過したレーザ光を光ディスク５４０の表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ５２５は、対物レンズアクチュエータ（図示せず）により移動可能にされている。
【００９４】
また、ＰＢＳ５２１により全反射されるレーザ光の光軸に沿うように、シリンドリカルレンズ５２６、光軸補正素子５２７および光検出部５３０が配置されている。シリンドリカルレンズ５２６は、入射されるレーザ光に非点収差作用を付与する。光軸補正素子５２７は、回折格子により構成されており、シリンドリカルレンズ５２６を透過した青紫色、赤色および赤外の各レーザ光の０次回折光のスポットが後述する光検出部５３０の検出領域上で一致するように配置されている。
【００９５】
また、光検出部５３０は、受光したレーザ光の強度分布に基づいて再生信号を出力する。このようにして、半導体レーザ装置５１０を備えた光ピックアップ装置５００が構成される。
【００９６】
この光ピックアップ装置５００では、半導体レーザ装置５１０は、青紫色半導体レーザ素子２０、赤色半導体レーザ素子４０および赤外半導体レーザ素子５０（図１参照）から、青紫色、赤色および赤外のレーザ光を独立的に出射することが可能に構成されている。また、半導体レーザ装置５１０から出射されたレーザ光は、上記のように、ＰＢＳ５２１、コリメータレンズ５２２、ビームエキスパンダ５２３、λ／４板５２４、対物レンズ５２５、シリンドリカルレンズ５２６および光軸補正素子５２７により調節された後、光検出部５３０の検出領域上に照射される。
【００９７】
ここで、光ディスク５４０に記録されている情報を再生する場合には、青紫色半導体レーザ素子２０、赤色半導体レーザ素子４０および赤外半導体レーザ素子５０のうち、駆動している半導体レーザ素子から出射される各々のレーザパワーが一定になるように制御しながら、光ディスク５４０の記録層にレーザ光を照射するとともに、光検出部５３０から出力される再生信号を得ることができる。また、光ディスク５４０に情報を記録する場合には、記録すべき情報に基づいて、青紫色半導体レーザ素子２０および赤色半導体レーザ素子４０（赤外半導体レーザ素子５０）のうち、駆動している半導体レーザ素子から出射されるレーザパワーを制御しながら、光ディスク５４０にレーザ光を照射する。これにより、光ディスク５４０の記録層に情報を記録することができる。このようにして、半導体レーザ装置５１０を備えた光ピックアップ装置５００を用いて、光ディスク５４０への記録および再生を行うことができる。
【００９８】
第２実施形態では、上記のように、光ピックアップ装置５００が３波長半導体レーザ装置１００を備えることによって、接合済みの青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子３０が、それぞれ、本来の接合位置からずれるのを抑制することが可能であり、かつ、青紫色半導体レーザ素子２０および２波長半導体レーザ素子３０の発光特性などの劣化を抑制することが可能であるとともに、青紫色半導体レーザ素子２０と２波長半導体レーザ素子３０との位置合わせを容易に行うことが可能な３波長半導体レーザ装置１００を備える光ピックアップ装置５００を得ることができる。
【００９９】
なお、今回開示された実施形態は、すべ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すべての変更が含まれる。
【０１００】
たとえば、上記第１実施形態では、基台５の位置合わせ部７０の側面５ｂに沿うように、基台４の位置合わせ部６０の側面４ｂを側面５ｂに当接させた状態でＸ方向に移動させるとともに、位置合わせ部７０の側面５ａに沿うように、位置合わせ部６０の側面４ａを側面５ａに当接させた状態でＹ方向に移動させることによって、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置調整が可能な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れない。本発明では、基台４ではなく、基台５を移動させることによって、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置関係を調整してもよい。
【０１０１】
また、上記第１実施形態およびその変形例では、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部の一方が他方に対して直線方向に移動可能なように、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部を直線状に形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部の一方が他方に対して移動可能に構成されていれば、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部の形状は特に限定されない。たとえば、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部の一方が他方に対して曲線に沿って移動可能なように、第１位置合わせ部および第２位置合わせ部を曲線状に形成してもよい。
【０１０２】
また、上記第１実施形態では、Ｘ方向における、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの間隔Ｄ１を約０．１２ｍｍにした例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、発光領域２０ｃと発光領域４０ｃとの間隔Ｄ１は、約０．１２ｍｍよりも小さくてもよい。これにより、発光領域２０ｃと発光領域４０ｃをより近接させることが可能である。具体的には、間隔Ｄ１は、約０．０９ｍｍ以上約０．１２ｍｍ以下であるのが好ましい。一方、３波長半導体レーザ装置１００の仕様によっては、間隔Ｄ１は約０．１２ｍｍよりも大きくてもよい。
【０１０３】
また、上記第１実施形態では、少なくともＸ方向における青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとの位置関係を調整可能に構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｙ方向においてのみ青紫色半導体レーザ素子の発光領域と赤色半導体レーザ素子の発光領域との位置関係を調整可能に構成してもよい。これにより、基台がＸ方向に移動するのが抑制されるので、青紫色半導体レーザ素子部をＹ方向に移動させる際に、青紫色半導体レーザ素子部にＸ方向に沿った位置ずれが発生することを抑制することが可能である。
【０１０４】
また、上記第１実施形態では、矩形状の基台１０１のＸ１側で、かつ、Ｙ１側の領域を切り欠くことにより、切り欠かれた領域を用いて基台４を形成するとともに、基台１０１の残りの部分を用いて基台５を形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基台４および５を、共通の基台から形成せずに、それぞれ別の基台から形成してもよい。
【０１０５】
また、上記第１実施形態では、基台４と基台５とがアンドープのＳｉからなる例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＡｌＮを用いて基台を構成してもよい。
【０１０６】
また、上記第１実施形態では、青紫色半導体レーザ素子２０が接合された基台４と、２波長半導体レーザ素子３０が接合された基台５とを、共通のステム１の上面上に配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、各々に半導体レーザ素子が接合された３つ以上の基台を、共通のステムの上面上に配置するように構成してもよい。
【０１０７】
また、上記第１実施形態では、青紫色半導体レーザ素子２０と赤色半導体レーザ素子４０とのレーザ光を参照して、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃと赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃとを位置調整した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、レーザ光の代わりに青紫色半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子のリッジ部の形成された位置を参照して、青紫色半導体レーザ素子の発光領域と赤色半導体レーザ素子の発光領域とを位置調整してもよい。これにより、半導体レーザ素子への通電が不要となるので、製造プロセスを簡素化することが可能である。
【０１０８】
また、上記第１実施形態では、基台４の位置合わせ部６０と基台５の位置合わせ部７０とを互いに当接させることによって、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｃの位置と、赤色半導体レーザ素子４０の発光領域４０ｃの位置とをある程度位置合わせした後に、発光領域２０ｃと発光領域４０ｃとを位置調整した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、発光領域２０ｃの位置と発光領域４０ｃの位置との間で厳密な位置合わせを必要としない場合には、位置合わせ部６０と位置合わせ部７０とを互いに当接させるだけで、発光領域２０ｃと発光領域４０ｃとを位置調整をしないように構成してもよい。これにより、発光領域２０ｃの位置と発光領域４０ｃの位置とがある程度位置合わせされた状態の３波長半導体レーザ装置１００を容易に得ることが可能である。
【０１０９】
また、上記第２実施形態では、３波長半導体レーザ装置１００をキャン型の半導体レーザ装置５１０に搭載した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、平板状の平面構造を有するフレーム型の半導体レーザ装置に３波長半導体レーザ装置１００を搭載してもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１  ステム
２、２０２、３０２、４０２  青紫色半導体レーザ素子部（第１半導体レーザ素子部）
３、２０３、３０３  ２波長半導体レーザ素子部（第２半導体レーザ素子部）
４、２０４、３０４、４０４  基台（第１基台）
５、２０５、３０５  基台（第２基台）
２０  青紫色半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
２０ｃ  発光領域（第１発光領域）
３０  ２波長半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
４０ｃ  発光領域（第２発光領域）
６０、２６０、３６０  位置合わせ部（第１位置合わせ部）
７０、２７０、３７０  位置合わせ部（第２位置合わせ部）
１００、２００、３００、４００  ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
５００  光ピックアップ装置（光装置）
５２０  光学系
【図１】
2012186308.tif 000003
【図２】
2012186308.tif 000004
【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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【図１５】
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