(57)【要約】【課題】第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とが同一基板上に搭載される構成において、第１半導体レーザ素子の第１発光領域の高さ位置と、第２半導体レーザ素子の第２発光領域の高さ位置とを近づけることにより、第１半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置（スポット点）と、第２半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置との高さ方向のずれが大きくなるの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２波長半導体レーザ装置１００（半導体レーザ装置）は、段差部１１ｃの下側の上面１１ａと段差部１１ｃの上側の上面１１ｂとを含む放熱基台１０と、上面１１ａ上に接合され、上側に発光領域２０ｂを含む青紫色半導体レーザ素子２０と、上面１１ｂ上に接合される赤色半導体レーザ素子３０とを備え、発光領域２０ｂは、上面１１ｂよりも上方に位置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
段差部と、前記段差部の下側の第１の上面と、前記段差部の上側の第２の上面とを含む基台と、
前記第１の上面上に接合され、上側に第１発光領域を含む第１半導体レーザ素子と、
前記第２の上面上に接合され、下側に第２発光領域を含む第２半導体レーザ素子とを備え、
前記基台を水平に配置した状態で、前記第１発光領域は、前記第２の上面よりも上方に位置する、半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記基台を水平に配置した状態で、前記第１半導体レーザ素子の第１発光領域と、前記第２半導体レーザ素子の第２発光領域とは、互いに同一または近傍の高さ位置に位置するように配置されている、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記基台を水平に配置した状態で、前記第１半導体レーザ素子の第１発光領域と、前記第２半導体レーザ素子の第２発光領域とは、少なくとも一部の高さ位置が互いに重なるように配置されている、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記第１の上面から前記第２の上面までの前記段差部の高さは、前記基台を水平に配置した状態で、前記第１半導体レーザ素子の第１発光領域と、前記第２半導体レーザ素子の第２発光領域とが、互いに同一または近傍の高さ位置に位置するような高さになるように調節されている、請求項２または３に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記段差部は、前記第１半導体レーザ素子のレーザ光の出射方向および前記第２半導体レーザ素子のレーザ光の出射方向に沿って延びるように形成されている、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】
前記第１半導体レーザ素子の第１発光領域および前記第２半導体レーザ素子の第２発光領域の少なくとも一方は、素子本体の中央よりも前記段差部側に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記第１半導体レーザ素子は、窒化物系半導体からなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記第２半導体レーザ素子は、ＧａＩｎＰ系半導体からなる赤色半導体レーザ素子およびＧａＡｓ系半導体からなる赤外半導体レーザ素子の少なくともいずれか一方を含む、請求項７に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
段差部と、前記段差部の下側の第１の上面と、前記段差部の上側の第２の上面とを有する基台と、前記第１の上面上に接合され、上側に第１発光領域を有する第１半導体レーザ素子と、前記第２の上面上に接合され、下側に第２発光領域を有する第２半導体レーザ素子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、
前記基台を水平に配置した状態で、前記第１発光領域は、前記第２の上面よりも上方に位置する、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、高さ位置の異なる第１の上面および第２の上面を含む基台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、高さ位置の異なる第１の上面および第２の上面を含む基台上に複数の半導体レーザ素子が搭載される半導体レーザ装置（光学装置）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の図７には、第１の上面と第１の上面よりも上方に位置する第２の上面とを含むサブマウント（基台）と、第１の上面上に接合され、第１の上面に接合される側とは反対側（上側）に位置する第１発光領域を含む第１の半導体レーザチップと、第２の上面上に接合され、第２の上面に接合される側（下側）に位置する第２発光領域を含む第２の半導体レーザチップとを備える半導体レーザ装置（光学装置）が開示されている。この光学装置では、サブマウントを水平に配置した状態で、第１の半導体レーザチップの第１発光領域と、第２の半導体レーザチップの第２発光領域とが高さ方向に大きく離間するように配置されている。そして、この特許文献１では、第１の半導体レーザチップの第１発光領域からの出射光と第２の半導体レーザチップの第２発光領域からの出射光とを、波長選択膜および反射素子を用いて反射することにより、第１の半導体レーザチップからのレーザ光の光軸と、第２の半導体レーザチップからのレーザ光の光軸とを同一光軸上に揃え、かつ、光軸上で各々のレーザチップの発光領域をずらすように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２２７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された光学装置では、第１の半導体レーザチップの第１発光領域の高さ位置と、第２の半導体レーザチップの第２発光領域の高さ位置とが大きく離間しているので、このような構成を、たとえば、波長選択膜および反射素子を用いずに、第１の半導体レーザチップからのレーザ光と第２の半導体レーザチップからのレーザ光とをレンズに入射させる構成に適用すると、第１の半導体レーザチップからのレーザ光の照射位置（スポット点）と、第２の半導体レーザチップからのレーザ光の照射位置とが、高さ方向に大きくずれてしまうという問題点がある。
【０００６】
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、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とが同一基板上に搭載される構成において、第１半導体レーザ素子の第１発光領域の高さ位置と、第２半導体レーザ素子の第２発光領域の高さ位置とを近づけることにより、第１半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置（スポット点）と、第２半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置との高さ方向のずれが大きくなるの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】
【０００７】
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、段差部と、段差部の下側の第１の上面と、段差部の上側の第２の上面とを含む基台と、第１の上面上に接合され、上側に第１発光領域を含む第１半導体レーザ素子と、第２の上面上に接合され、下側に第２発光領域を含む第２半導体レーザ素子とを備え、基台を水平に配置した状態で、第１発光領域は、第２の上面よりも上方に位置する。
【０００８】
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、基台を水平に配置した状態で、段差部の下側の第１の上面に接合される第１半導体レーザ素子の上側の第１発光領域が、第２半導体レーザ素子が接合される段差部の上側の第２の上面よりも上方に位置するように構成することによって、第１半導体レーザ素子の上側に位置する第１発光領域を、第２の上面に接合された第２半導体レーザ素子の下側に位置する第２発光領域により近づけることができる。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が同一基板上に搭載される構成において、第１半導体レーザ素子における第１発光領域の高さ位置と、第２半導体レーザ素子における第２発光領域の高さ位置とを近づけることができる。その結果、第１半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置（スポット点）と、第２半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置との高さ方向のずれが大きくなるのを抑制することができる。
【０００９】
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、基台を水平に配置した状態で、第１半導体レーザ素子の第１発光領域と、第２半導体レーザ素子の第２発光領域とは、互いに同一または近傍の高さ位置に位置するように配置されている。このように構成すれば、第１発光領域の高さ位置と第２発光領域の高さ位置とをより近づけることができるので、この半導体レーザ装置を光ピックアップ装置などに搭載した場合、第１半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置と、第２半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置との高さ方向のずれが大きくなるのをより抑制することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、基台を水平に配置した状態で、第１半導体レーザ素子の第１発光領域と、第２半導体レーザ素子の第２発光領域とは、少なくとも一部の高さ位置が互いに重なるように配置されている。このように構成すれば、第１発光領域の高さ位置と第２発光領域の高さ位置とを確実に近づけることができる。これにより、この半導体レーザ装置を搭載した光ピックアップ装置などにおいて、第１半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置（スポット点）と、第２半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置との高さ方向のずれが大きくなるのをより確実に抑制することができる。
【００１１】
上記第１発光領域と第２発光領域とが互いに同一または近傍の高さ位置に位置する半導体レーザ装置において、好ましくは、第１の上面から第２の上面までの段差部の高さは、基台を水平に配置した状態で、第１半導体レーザ素子の第１発光領域と、第２半導体レーザ素子の第２発光領域とが、互いに同一または近傍の高さ位置に位置するような高さになるように調節されている。このように構成すれば、基台の段差部の高さを調節するだけで、第１発光領域と第２発光領域との高さ位置の調節を行うことができる。これにより、通常の製造プロセスを用いて形成された汎用性の高い第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子を使用して、半導体レーザ装置を容易に作成することができる。
【００１２】
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、段差部は、第１半導体レーザ素子のレーザ光の出射方向および第２半導体レーザ素子のレーザ光の出射方向に沿って延びるように形成されている。このように構成すれば、段差部が出射方向と交差する方向に延びる場合と異なり、第２の上面上に接合された第２半導体レーザ素子のレーザ光が、第１の上面や第１の上面上に接合された第１半導体レーザ素子によって遮られることがない。これにより、第２半導体レーザ素子のレーザ光の出射可能な範囲が狭まるのを抑制することができる。
【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、第１半導体レーザ素子の第１発光領域および第２半導体レーザ素子の第２発光領域の少なくとも一方は、素子本体の中央よりも段差部側に配置されている。このように構成すれば、第１発光領域および第２発光領域の少なくとも一方を、段差部により近づけることができるので、第１半導体レーザ素子の第１発光領域と第２半導体レーザ素子の第２発光領域とを水平方向にも近づけることができる。
【００１４】
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半導体レーザ素子は、窒化物系半導体からなる。ここで、上記第１の局面では、第１半導体レーザ素子の第１発光領域が上側（第１の上面に接合される側とは反対側）に位置するので、第１半導体レーザ素子を基台の第１の上面に接合する際に、接合時の熱の影響を受けやすい窒化物系半導体からなる第１半導体レーザ素子においても、接合時に熱の影響を受けるのを抑制することができるので、接合時の熱に起因して発光特性が劣化するのを抑制することができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、第２半導体レーザ素子は、ＧａＩｎＰ系半導体からなる赤色半導体レーザ素子およびＧａＡｓ系半導体からなる赤外半導体レーザ素子の少なくともいずれか一方を含む。ここで、上記第１の局面では、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子の少なくともいずれか一方では、第２発光領域が第２の上面に接合される側（基台側（下側））に位置するので、第２半導体レーザ素子からレーザ光を出射させる際に、第２発光領域において発生した熱を基台に放出しやすくすることができる。
【００１６】
この発明の第２の局面による光装置は、段差部と、段差部の下側の第１の上面と、段差部の上側の第２の上面とを有する基台と、第１の上面上に接合され、上側に第１発光領域を有する第１半導体レーザ素子と、第２の上面上に接合され、下側に第２発光領域を有する第２半導体レーザ素子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、基台を水平に配置した状態で、第１発光領域は、第２の上面よりも上方に位置する。
【００１７】
この発明の第２の局面による光装置では、上記のように、基台を水平に配置した状態で、段差部の下側の第１の上面に接合される第１半導体レーザ素子の上側の第１発光領域が、第２半導体レーザ素子が接合される段差部の上側の第２の上面よりも上方に位置するように構成することによって、第１半導体レーザ素子の上側に位置する第１発光領域を、第２の上面に接合された第２半導体レーザ素子の下側に位置する第２発光領域により近づけることができる。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が同一基板上に搭載される構成において、第１半導体レーザ素子における第１発光領域の高さ位置と、第２半導体レーザ素子における第２発光領域の高さ位置とを近づけることができる。その結果、光学系を介してレーザ光を照射対象に照射させた際に、第１半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置と、第２半導体レーザ素子からのレーザ光の照射位置との高さ方向のずれが大きくなるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による２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２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】本発明の第１実施形態による２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４】本発明の第１実施形態による２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５】本発明の第１実施形態による２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６】本発明の第２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７】本発明の第２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８】本発明の第２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９】本発明の第３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。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例による２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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による２波長半導体レーザ装置１００の構造について説明する。なお、２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。
【００２１】
本発明の第１実施形態による２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、絶縁性を有するＡｌＮからなる放熱基台１０と、放熱基台１０に接合された約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子２０および約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子３０と、放熱基台１０を下方（Ｚ２側）から支持するベース部４０とを備えている。ベース部４０は、接合層５０（図２参照）を介して、放熱基台１０を水平に配置するように構成されている。また、ベース部４０は、図示しない負極端子に接続されている。なお、放熱基台１０は、本発明の「基台」の一例である。また、青紫色半導体レーザ素子２０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例であり、赤色半導体レーザ素子３０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。
【００２２】
放熱基台１０は、段差部１１ｃと、段差部１１ｃを介して互いに異なる高さ位置（Ｚ方向）に形成された上面１１ａおよび上面１１ｂとを含んでいる。具体的には、上面１１ａは、段差部１１ｃの下側（Ｚ２側）に位置し、放熱基台１０の下面１２に対して上方（Ｚ１側）に高さＨ１の位置に形成されている。また、上面１１ｂは、段差部１１ｃの上側（Ｚ１側）に位置し、放熱基台１０の下面１２に対して上方に高さＨ２の位置に形成されている。なお、高さＨ２は、高さＨ１よりも大きい。また、上面１１ａ上および上面１１ｂ上には、それぞれ、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３０が接合されている。また、放熱基台１０の上面１１ａおよび１１ｂと下面１２とは、共に平坦面状に形成されている。なお、上面１１ａおよび１１ｂは、それぞれ、本発明の「第１の上面」および「第２の上面」の一例である。
【００２３】
また、図１に示すように、放熱基台１０の上面１１ａは、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３０の後述するレーザ光の出射方向であるＹ方向と直交する方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ１側）に位置するとともに、放熱基台１０の上面１１ｂは、他方側（Ｘ２側）に位置するように構成されている。
【００２４】
段差部１１ｃは、青紫色半導体レーザ素子２０のレーザ光の出射方向（Ｙ方向）および赤色半導体レーザ素子３０のレーザ光の出射方向（Ｙ方向）に沿って延びるように形成されている。また、段差部１１ｃは、放熱基台１０のＹ１側の一方端からＹ２側の他方端までＹ方向に延びるように形成されている。また、段差部１１ｃは、図２に示すように、下側の上面１１ａから鉛直上方向（Ｚ１側）に延びて上側の上面１１ｂに達するように形成されている。つまり、段差部１１ｃの鉛直方向の高さは、上面１１ａと上面１１ｂとの高さ位置の差（Ｈ２−Ｈ１）になるように構成されている。
【００２５】
また、放熱基台１０の上面１１ａ上および上面１１ｂ上には、それぞれ、電極１３ａおよび１３ｂが形成されている。電極１３ａ上には、青紫色半導体レーザ素子２０が半田層１４ａを介して接合されているとともに、電極１３ｂ上には、赤色半導体レーザ素子３０が半田層１４ｂを介して接合されている。
【００２６】
また、青紫色半導体レーザ素子２０は、窒化物系半導体からなるように構成されている。具体的には、青紫色半導体レーザ素子２０は、図２に示すように、ｎ型ＧａＮ基板２１の上面上に、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の上面上には、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。なお、窒化物系半導体からなる活性層２３は、青紫色半導体レーザ素子２０の放熱基台１０の上面１１ａへの接合時に、３００℃程度の熱が加えられると、熱応力が蓄積することに起因して発光特性が劣化しやすい。また、活性層２３の上面上には、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層２４が形成されている。なお、ｎ型クラッド層２２、活性層２３およびｐ型クラッド層２４を構成する材料は、本発明の「窒化物系半導体」の一例である。
【００２７】
また、図１に示すように、青紫色半導体レーザ素子２０のＸ方向の略中央におけるｐ型クラッド層２４には、Ｙ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）２５が形成されている。また、レーザ光は、青紫色半導体レーザ素子２０の出射方向（Ｙ方向）の一方端側（Ｙ１側）の面である光出射面２０ａから出射されるように構成されている。この際、レーザ光は、図２に示すように、光出射面２０ａにおける活性層２３のリッジ部２５に対応する位置から出射されるように構成されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂ（破線の領域内）は、青紫色半導体レーザ素子２０のＸ方向の略中央に形成されたリッジ部２５に対応する位置で、かつ、活性層２３の高さ位置に位置するように構成されている。なお、発光領域２０ｂは、本発明の「第１発光領域」の一例である。
【００２８】
また、ｐ型クラッド層２４のリッジ部２５の上部には、ｐ型クラッド層２４に近い側から順に、Ｐｔ層、Ｐｄ層およびＰｔ層の順に積層されたｐ側オーミック電極２６が形成されている。また、ｐ型クラッド層２４のリッジ部２５以外の上面上と、リッジ部２５の両側面上と、ｐ側オーミック電極２６の両側面上とには、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層２７が形成されている。また、ｐ側オーミック電極２６および電流ブロック層２７の上面上には、Ａｕなどからなるｐ側パッド電極２８が形成されている。また、ｎ型ＧａＮ基板２１の下面上の略全領域には、ｎ型ＧａＮ基板２１に近い側から順に、Ａｌ層、Ｐｄ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極２９が形成されている。このｎ側電極２９は、半田層１４ａを介して、電極１３ａおよびベース部４０に電気的に接続されている。
【００２９】
また、ｎ型ＧａＮ基板２１の下面上に形成されたｎ側電極２９と、放熱基台１０の上面１１ａとが接合されることによって、青紫色半導体レーザ素子２０は、活性層２３およびリッジ部２５がｎ型ＧａＮ基板２１の上側（Ｚ１側）に位置するように上面１１ａ上に接合されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子２０は、発光領域２０ｂが上面１１ａに接合される側とは反対側（上側（Ｚ１側））に位置するように、上面１１ａ上にジャンクションアップ方式で接合されるように構成されている。
【００３０】
ここで、第１実施形態では、放熱基台１０の下面１２から活性層２３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さＨ３は、放熱基台１０の下面１２から上面１１ｂまでの鉛直方向の高さＨ２よりも大きくなる（Ｈ３＞Ｈ２）ように構成されている。これにより、活性層２３が段差部１１ｃの上側の上面１１ｂよりも上方（Ｚ１側）に位置することによって、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂは、段差部１１ｃの上側の上面１１ｂよりも上方に位置するように構成されている。
【００３１】
また、赤色半導体レーザ素子３０は、ＧａＩｎＰ系半導体からなるように構成されている。具体的には、赤色半導体レーザ素子３０は、図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の下面上に、ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層３２が形成されている。ｎ型クラッド層３２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３３が形成されている。なお、ＧａＩｎＰ系半導体からなる活性層３３は、赤色半導体レーザ素子３０の放熱基台１０の上面１１ｂへの接合時に、３００℃程度の熱が加えられても、青紫色半導体レーザ素子２０の活性層２３と比べて熱応力が蓄積しにくいため、発光特性が劣化しにくい。また、活性層３３の下面上には、ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層３４が形成されている。なお、ｎ型クラッド層３２、活性層３３およびｐ型クラッド層３４を構成する材料は、本発明の「ＧａＩｎＰ系半導体」の一例である。
【００３２】
また、図１に示すように、赤色半導体レーザ素子３０のＸ方向の略中央におけるｐ型クラッド層３４には、Ｙ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）３５が形成されている。また、レーザ光は、赤色半導体レーザ素子３０の出射方向（Ｙ方向）の一方端側（Ｙ１側）の面である光出射面３０ａから出射されるように構成されている。この際、レーザ光は、図２に示すように、光出射面３０ａにおける活性層３３のリッジ部３５に対応する位置から出射されるように構成されている。すなわち、赤色半導体レーザ素子３０の発光領域３０ｂ（破線の領域内）は、赤色半導体レーザ素子３０のＸ方向の略中央に形成されたリッジ部３５に対応する位置で、かつ、活性層３３の高さ位置に位置するように構成されている。なお、発光領域３０ｂは、本発明の「第２発光領域」の一例である。
【００３３】
また、ｐ型クラッド層３４のリッジ部３５以外の下面上と、リッジ部３５の両側面上とには、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層３７が形成されている。また、リッジ部３５の下面上および電流ブロック層３７の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極３８が形成されている。このｐ側電極３８は、半田層１４ｂを介して、電極１３ｂおよび図示しないリード端子（正極側）に接続されている。また、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の上面上の略全領域には、ｎ型ＧａＡｓ基板３１に近い側から順に、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極３９が形成されている。
【００３４】
また、ｎ型ＧａＡｓ基板３１の下側（Ｚ２側）に形成されたｐ側電極３８と、放熱基台１０の上面１１ｂとが接合されることによって、赤色半導体レーザ素子３０は、活性層３３およびリッジ部３５がｎ型ＧａＡｓ基板３１の下側（Ｚ２側）に位置するように上面１１ｂ上に接合されている。すなわち、赤色半導体レーザ素子３０は、発光領域３０ｂが上面１１ｂに接合される側（下側（Ｚ２側））に位置するように、上面１１ｂ上にジャンクションダウン方式で接合されるように構成されている。
【００３５】
また、第１実施形態では、放熱基台１０の下面１２から赤色半導体レーザ素子３０の活性層３３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さＨ４は、放熱基台１０の下面１２から青紫色半導体レーザ素子２０の活性層２３までの鉛直方向の高さＨ３と略同一になるように構成されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂと赤色半導体レーザ素子３０の発光領域３０ｂとは、互いに略同一の高さ位置に位置するとともに、少なくとも一部の高さ位置が互いに重なるように配置されている。なお、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂと赤色半導体レーザ素子３０の発光領域３０ｂとが互いに略同一の高さ位置に位置するように、段差部１１ｃの鉛直方向の高さ（Ｈ２−Ｈ１）が調節されている。
【００３６】
また、ワイヤ６０によって、放熱基台１０に形成された電極１３ａとベース部４０とが電気的に接続されている。また、ワイヤ６１によって、放熱基台１０に形成された電極１３ｂ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６２によって、青紫色半導体レーザ素子２０のｐ側パッド電極２８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６３によって、赤色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３９とベース部４０とが電気的に接続されている。
【００３７】
次に、図２〜図５を参照して、第１実施形態による２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。
【００３８】
まず、図３に示すように、板状の放熱基台１０の上面１１において、Ｘ１側の所定領域を鉛直方向（Ｚ方向）に所定の深さ（Ｈ２−Ｈ１）分エッチングすることにより、上面１１ａおよび１１ｂと段差部１１ｃとを有する放熱基台１０を形成する。この際、後のプロセスで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３０が放熱基台１０の上面１１ａおよび１１ｂ上に接合された際に、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂと赤色半導体レーザ素子３０の発光領域３０ｂとが互いに略同一の高さ位置に位置するように、段差部１１ｃの鉛直方向の高さ（Ｈ２−Ｈ１）（エッチング量）を調節する。
【００３９】
そして、図４に示すように、放熱基台１０の上面１１ａ上および上面１１ｂ上に、それぞれ、電極１３ａおよび１３ｂを形成する。その後、電極１３ａ上および電極１３ｂ上に、それぞれ、半田層１４ａおよび１４ｂを形成する。
【００４０】
また、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および赤色半導体レーザ素子３０を形成する。そして、青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２９と半田層１４ａとが対向するように、コレット７０を用いて青紫色半導体レーザ素子２０のｐ側パッド電極２８側を上方（Ｚ１側）から把持する。そして、青紫色半導体レーザ素子２０のｎ側電極２９と電極１３ａとを、３００℃程度の熱を加えて融解させた半田層１４ａを介して接合する。この際、青紫色半導体レーザ素子２０は、発光領域２０ｂが上面１１ａに接合される側とは反対側（上側（Ｚ１側））に位置するように、放熱基台１０の上面１１ａ（電極１３ａ）上にジャンクションアップ方式で接合される。また、青紫色半導体レーザ素子２０は、放熱基台１０の下面１２から青紫色半導体レーザ素子２０の活性層２３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さがＨ３（図５参照）になるように上面１１ａ上に接合される。
【００４１】
その後、図５に示すように、赤色半導体レーザ素子３０のｐ側電極３８と半田層１４ｂとが対向するように、コレット７０を用いて赤色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３９側を上方（Ｚ１側）から把持する。そして、赤色半導体レーザ素子３０のｐ側電極３８と電極１３ｂとを、３００℃程度の熱を加えて融解させた半田層１４ｂを介して接合する。この際、赤色半導体レーザ素子３０は、放熱基台１０の下面１２から赤色半導体レーザ素子３０の活性層３３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さがＨ４（図２参照）になるように放熱基台１０の上面１１ｂ（電極１３ｂ）上に接合される。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂと赤色半導体レーザ素子３０の発光領域３０ｂとが、互いに略同一の高さ位置に位置するとともに、少なくとも一部の高さ位置が互いに重なる。なお、赤色半導体レーザ素子３０は、発光領域３０ｂが上面１１ｂに接合される側（下側（Ｚ２側））に位置するように、放熱基台１０の上面１１ｂ上にジャンクションダウン方式で接合される。
【００４２】
その後、図２に示すように、接合層５０によって、ベース部４０に放熱基台１０を接合する。この際、放熱基台１０の上面１１ａおよび１１ｂと下面１２とは、水平に配置される。そして、ワイヤ６０によって、電極１３ａとベース部４０とを接続する。また、ワイヤ６１によって、電極１３ｂと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６２によって、ｐ側パッド電極２８と図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６３によって、ｎ側電極３９とベース部４０とを接続する。このようにして、２波長半導体レーザ装置１００が形成される。
【００４３】
第１実施形態では、上記のように、放熱基台１０を水平に配置した状態で、段差部１１ｃの下側の上面１１ａに接合される青紫色半導体レーザ素子２０の上側（Ｚ１側）の発光領域２０ｂが、赤色半導体レーザ素子３０が接合される段差部１１ｃの上側の上面１１ｂよりも上方（Ｚ１側）に位置するように構成することによって、青紫色半導体レーザ素子２０の上側に位置する発光領域２０ｂを、上面１１ｂに接合された赤色半導体レーザ素子３０の下側（Ｚ２側）に位置する発光領域３０ｂにより近づけることができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子２０と赤色半導体レーザ素子３０とが同一の放熱基台１０上に搭載される構成において、青紫色半導体レーザ素子２０における発光領域２０ｂの高さ位置（Ｈ３）と、赤色半導体レーザ素子３０における発光領域３０ｂの高さ位置（Ｈ４）とを近づけることができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、放熱基台１０の下面１２から赤色半導体レーザ素子３０の活性層３３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さ位置（Ｈ４）を、放熱基台１０の下面１２から青紫色半導体レーザ素子２０の活性層２３までの鉛直方向の高さ位置（Ｈ３）と略同一の高さになるように構成することにより、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂと赤色半導体レーザ素子３０の発光領域３０ｂとを、互いに略同一の高さ位置に位置するとともに、少なくとも一部の高さ位置が互いに重なるように配置することによって、発光領域２０ｂの高さ位置（Ｈ３）と発光領域３０ｂの高さ位置（Ｈ４）とを確実に近づけることができる。
【００４５】
また、第１実施形態では、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂと赤色半導体レーザ素子３０の発光領域３０ｂとが互いに略同一の高さ位置に位置するように、段差部１１ｃの鉛直方向（Ｚ方向）の高さ（Ｈ２−Ｈ１）を調節することによって、放熱基台１０の段差部１１ｃの高さを調節するだけで、発光領域２０ｂと発光領域３０ｂとの高さ位置の調節を行うことができる。これにより、通常の製造プロセスを用いて形成された汎用性の高い青紫色半導体レーザ素子２０と赤色半導体レーザ素子３０とを使用して、半導体レーザ装置１００を容易に作成することができる。
【００４６】
また、第１実施形態では、段差部１１ｃを、青紫色半導体レーザ素子２０のレーザ光の出射方向および赤色半導体レーザ素子３０のレーザ光の出射方向に沿ってＹ方向に延びるように形成することによって、段差部１１ｃが出射方向（Ｙ方向）と交差する方向に延びる場合と異なり、上面１１ｂ上に接合された赤色半導体レーザ素子３０のレーザ光が、上面１１ａや上面１１ａ上に接合された青紫色半導体レーザ素子２０によって遮られることがない。これにより、赤色半導体レーザ素子３０のレーザ光の出射可能な範囲が狭まるのを抑制することができる。
【００４７】
また、第１実施形態では、第１半導体レーザ素子として、窒化物系半導体からなる青紫色半導体レーザ素子２０を用い、第２半導体レーザ素子として、ＧａＩｎＰ系半導体からなる赤色半導体レーザ素子３０を用いた。ここで、第１実施形態では、青紫色半導体レーザ素子２０の発光領域２０ｂが上側（上面１１ａに接合される側とは反対側）に位置するので、青紫色半導体レーザ素子２０を放熱基台１０の上面１１ａに接合する際に、接合時の熱の影響を受けやすい窒化物系半導体からなる青紫色半導体レーザ素子２０においても、接合時に熱の影響を受けるのを抑制することができるので、接合時の熱に起因して発光特性が劣化するのを抑制することができる。また、赤色半導体レーザ素子３０の発光領域３０ｂが上面１１ｂに接合される側（放熱基台１０側（下側））に位置するので、赤色半導体レーザ素子３０からレーザ光を出射させる際に、発光領域３０ｂにおいて発生した熱を放熱基台１０に放出しやすくすることができる。
【００４８】
（第２実施形態）
図６〜図８を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００では、上記第１実施形態の赤色半導体レーザ素子３０の代わりに、赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０が同一のＧａＡｓ基板２８１にモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０を用いている。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。
【００４９】
まず、図６を参照して、本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００の構造について説明する。
【００５０】
第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００は、図６に示すように、放熱基台１０と、約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子２２０と、約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子２３０および約７８０ｎｍの発振波長を有する赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０と、ベース部４０とを備えている。また、青紫色半導体レーザ素子２２０は、放熱基台１０におけるＸ１側の上面１１ａに接合されているとともに、２波長半導体レーザ素子２８０は、放熱基台１０におけるＸ２側の上面１１ｂに接合されている。なお、青紫色半導体レーザ素子２２０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例であり、赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。
【００５１】
また、青紫色半導体レーザ素子２２０のｐ型クラッド層２２４に形成されたリッジ部２２５は、青紫色半導体レーザ素子２２０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ２側）に寄せて形成されている。すなわち、青紫色半導体レーザ素子２２０の発光領域２２０ｂは、青紫色半導体レーザ素子２２０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ２側）に寄せて形成されている。また、ｐ側オーミック電極２２６、電流ブロック層２２７およびｐ側パッド電極２２８は、リッジ部２２５に対応するように各々形成されている。
【００５２】
また、放熱基台１０の上面１１ｂ上には、電極２１３ｂおよび２１３ｃが形成されている。電極２１３ｂは、段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に形成されているとともに、電極２１３ｃは、段差部１１ｃ側とは反対側（Ｘ２側）に形成されている。また、電極２１３ｂ上には、２波長半導体レーザ素子２８０の赤色半導体レーザ素子２３０が半田層２１４ｂを介して接合されているとともに、電極２１３ｃ上には、２波長半導体レーザ素子２８０の赤外半導体レーザ素子２９０が半田層２１４ｃを介して接合されている。
【００５３】
また、２波長半導体レーザ素子２８０では、赤色半導体レーザ素子２３０と赤外半導体レーザ素子２９０とが、共に、共通（同一）のｎ型ＧａＡｓ基板２８１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２３０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ１側に形成されているとともに、赤外半導体レーザ素子２９０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ２側に形成されている。また、赤色半導体レーザ素子２３０と赤外半導体レーザ素子２９０とは、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面におけるＸ方向の略中央に形成された溝部２８２によって、互いに離間するように構成されている。なお、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１は、本発明の「基板」の一例である。
【００５４】
また、赤色半導体レーザ素子２３０には、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ１側に、ｎ型クラッド層３２と、活性層３３と、ｐ型クラッド層２３４と、電流ブロック層２３７と、ｐ側電極２３８とが形成されている。なお、電流ブロック層２３７は、赤外半導体レーザ素子２９０における後述する電流ブロック層２９７と一体的に形成されている。
【００５５】
また、赤色半導体レーザ素子２３０のｐ型クラッド層２３４に形成されたリッジ部２３５は、赤色半導体レーザ素子２３０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に寄せて形成されている。すなわち、赤色半導体レーザ素子２３０の発光領域２３０ｂは、赤色半導体レーザ素子２３０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に寄せて形成されている。また、電流ブロック層２３７およびｐ側電極２３８は、リッジ部２３５に対応するように各々形成されている。
【００５６】
また、赤外半導体レーザ素子２９０は、ＧａＡｓ系半導体からなるように構成されている。具体的には、赤外半導体レーザ素子２９０は、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下面上のＸ２側に、ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層２９２が形成されている。ｎ型クラッド層２９２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２９３が形成されている。なお、ＧａＡｓ系半導体からなる活性層２９３は、赤外半導体レーザ素子２９０（２波長半導体レーザ素子２８０）の放熱基台１０の上面１１ｂへの接合時に、３００℃程度の熱が加えられても、青紫色半導体レーザ素子２２０の活性層２３と比べて熱応力が蓄積しにくいため、発光特性が劣化しにくい。また、活性層２９３の下面上には、ＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層２９４が形成されている。なお、ｎ型クラッド層２９２、活性層２９３およびｐ型クラッド層２９４を構成する材料は、本発明の「ＧａＡｓ系半導体」の一例である。
【００５７】
また、赤外半導体レーザ素子２９０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）におけるｐ型クラッド層２９４には、Ｙ方向に沿って延びるリッジ部（凸部）２９５が形成されている。また、レーザ光は、赤外半導体レーザ素子２９０の出射方向（Ｙ方向）の一方端側（Ｙ１側）の面である光出射面２９０ａから出射されるように構成されている。この際、レーザ光は、光出射面２９０ａにおける活性層２９３のリッジ部２９５に対応する位置から出射されるように構成されている。すなわち、赤外半導体レーザ素子２９０の発光領域２９０ｂ（破線の領域内）は、赤外半導体レーザ素子２９０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に形成されたリッジ部２９５に対応する位置で、かつ、活性層２９３の高さ位置に位置するように構成されている。なお、発光領域２９０ｂは、本発明の「第２発光領域」の一例である。
【００５８】
また、ｐ型クラッド層２９４のリッジ部２９５以外の下面上と、リッジ部２９５の両側面上とには、赤色半導体レーザ素子２３０の電流ブロック層２３７と一体的に形成された電流ブロック層２９７が形成されている。また、リッジ部２９５の下面上および電流ブロック層２９７の下面上には、Ａｕなどからなるｐ側電極２９８が形成されている。このｐ側電極２９８は、半田層２１４ｃを介して、電極２１３ｃおよび図示しないリード端子（正極側）に接続されている。
【００５９】
また、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１の上面上の略全領域には、ｎ型ＧａＡｓ基板２８１に近い側から、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極２８３が形成されている。
【００６０】
また、赤外半導体レーザ素子２９０は、活性層２９３およびリッジ部２９５がｎ型ＧａＡｓ基板２８１の下側（Ｚ２側）に位置するように上面１１ｂ上に接合されている。すなわち、赤外半導体レーザ素子２９０は、発光領域２９０ｂが上面１１ｂに接合される側（下側（Ｚ２側））に位置するように、上面１１ｂ上にジャンクションダウン方式で接合されるように構成されている。
【００６１】
ここで、第２実施形態では、放熱基台１０の下面１２から赤色半導体レーザ素子２３０の活性層３３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さと、放熱基台１０の下面１２から赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３までの鉛直方向の高さとが、略同一の高さＨ４になるように構成されている。さらに、高さＨ４は、放熱基台１０の下面１２から青紫色半導体レーザ素子２２０の活性層２３までの鉛直方向の高さＨ３と略同一の高さになるように構成されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子２２０の発光領域２２０ｂと、赤色半導体レーザ素子２３０の発光領域２３０ｂと、赤外半導体レーザ素子２９０の発光領域２９０ｂとは、互いに略同一の高さ位置に位置するとともに、少なくとも一部の高さ位置が互いに重なるように配置されている。なお、青紫色半導体レーザ素子２２０の発光領域２２０ｂと、赤色半導体レーザ素子２３０の発光領域２３０ｂと、赤外半導体レーザ素子２９０の発光領域２９０ｂとが互いに略同一の高さ位置に位置するように、段差部１１ｃの鉛直方向の高さ（Ｈ２−Ｈ１）が調節されている。
【００６２】
また、ワイヤ６１によって、放熱基台１０に形成された電極２１３ｂ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６２によって、青紫色半導体レーザ素子２２０のｐ側パッド電極２２８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６３によって、２波長半導体レーザ素子２８０のｎ側電極２８３とベース部４０とが電気的に接続されている。また、ワイヤ２６４によって、放熱基台１０に形成された電極２１３ｃ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。
【００６３】
なお、第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態の２波長半導体レーザ装置１００と同様である。
【００６４】
次に、図３および図６〜図８を参照して、第２実施形態による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。
【００６５】
まず、図３に示すように、上面１１ａおよび１１ｂと段差部１１ｃとを有する放熱基台１０を形成する。そして、図７に示すように、放熱基台１０の上面１１ａ上に、電極１３ａを形成する。また、放熱基台１０の上面１１ｂ上のＸ１側に電極２１３ｂを形成するとともに、Ｘ２側に電極２１３ｃを形成する。その後、電極１３ａ上、電極２１３ｂ上および電極２１３ｃ上に、それぞれ、半田層１４ａ、２１４ｂおよび２１４ｃを形成する。
【００６６】
また、所定の製造プロセスを用いて、各々のリッジ部が出射方向（Ｙ方向）に直交するＸ方向の中央よりも一方側に寄せられた状態の青紫色半導体レーザ素子２２０と、赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０とを形成する。そして、青紫色半導体レーザ素子２２０のｎ側電極２９と電極１３ａとを、３００℃程度の熱を加えて融解させた半田層１４ａを介して接合する。なお、青紫色半導体レーザ素子２２０のリッジ部２２５が、青紫色半導体レーザ素子２２０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ２側）に位置するように接合する。この際、青紫色半導体レーザ素子２２０は、発光領域２２０ｂが上面１１ａに接合される側とは反対側（上側（Ｚ１側））に位置するように、放熱基台１０の上面１１ａ上にジャンクションアップ方式で接合される。また、青紫色半導体レーザ素子２２０は、放熱基台１０の下面１２から青紫色半導体レーザ素子２２０の活性層２３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さがＨ３（図８参照）になるように上面１１ａ上に接合される。
【００６７】
その後、図８に示すように、赤色半導体レーザ素子２３０のｐ側電極２３８と半田層２１４ｂとが対向するとともに、赤外半導体レーザ素子２９０のｐ側電極２９８と半田層２１４ｃとが対向するように、コレット７０を用いて２波長半導体レーザ素子２８０のｎ側電極２８３側を上方（Ｚ１側）から把持する。そして、赤色半導体レーザ素子２３０のｐ側電極２３８と電極２１３ｂとを、３００℃程度の熱を加えて融解させた半田層２１４ｂを介して接合する。なお、赤色半導体レーザ素子２３０のリッジ部２３５が、赤色半導体レーザ素子２３０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に位置するように接合する。また、赤色半導体レーザ素子２３０を接合するのと同時に、赤外半導体レーザ素子２９０のｐ側電極２９８と電極２１３ｃとを、３００℃程度の熱を加えて融解させた半田層２１４ｃを介して接合する。なお、赤外半導体レーザ素子２９０のリッジ部２９５が、赤外半導体レーザ素子２９０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に位置するように接合する。
【００６８】
この際、赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０は、放熱基台１０の下面１２から赤色半導体レーザ素子２３０の活性層３３までの鉛直方向（Ｚ方向）の高さと、放熱基台１０の下面１２から赤外半導体レーザ素子２９０の活性層２９３までの鉛直方向の高さとが、共にＨ４（図６参照）になるように放熱基台１０の上面１１ｂ上に接合される。これにより、青紫色半導体レーザ素子２２０の発光領域２２０ｂと、赤色半導体レーザ素子２３０の発光領域２３０ｂと、赤外半導体レーザ素子２９０の発光領域２９０ｂとが、互いに略同一の高さ位置に位置するとともに、少なくとも一部の高さ位置が互いに重なる。なお、２波長半導体レーザ素子２８０の赤色半導体レーザ素子２３０と赤外半導体レーザ素子２９０とは、それぞれ、発光領域２３０ｂおよび２９０ｂが上面１１ｂに接合される側（下側（Ｚ２側））に位置するように、放熱基台１０の上面１１ｂ上にジャンクションダウン方式で接合される。
【００６９】
その後、図６に示すように、接合層５０によって、ベース部４０に放熱基台１０を接合する。この際、放熱基台１０の上面１１ａおよび１１ｂと下面１２とは、水平に配置される。そして、ワイヤ６０によって、電極１３ａとベース部４０とを接続する。また、ワイヤ６１によって、電極２１３ｂと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６２によって、ｐ側パッド電極２２８と図示しないリード端子（正極側）とを接続する。また、ワイヤ６３によって、ｎ側電極２８３とベース部４０とを接続する。また、ワイヤ２６４によって、電極２１３ｃと図示しないリード端子（正極側）とを接続する。このようにして、３波長半導体レーザ装置２００が形成される。
【００７０】
なお、第２実施形態による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。
【００７１】
第２実施形態では、上記のように、青紫色半導体レーザ素子２２０の発光領域２２０ｂを、青紫色半導体レーザ素子２２０のＸ方向の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ２側）に形成するとともに、赤色半導体レーザ素子２３０の発光領域２３０ｂを、赤色半導体レーザ素子２３０のＸ方向の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に形成し、赤外半導体レーザ素子２９０の発光領域２９０ｂを、赤外半導体レーザ素子２９０のＸ方向の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に形成した。これにより、発光領域２２０ｂと発光領域２３０ｂおよび２９０ｂとを、段差部１１ｃにより近づけることができるので、青紫色半導体レーザ素子２２０の発光領域２２０ｂと、赤色半導体レーザ素子２３０の発光領域２３０ｂおよび赤外半導体レーザ素子２９０の発光領域２９０ｂとを水平方向（Ｘ方向）にも近づけることができる。
【００７２】
また、第２実施形態では、赤色半導体レーザ素子２３０と赤外半導体レーザ素子２９０とを、共に、同一のｎ型ＧａＡｓ基板２８１上にモノリシックに形成することによって、上面１１ａ上に接合される青紫色半導体レーザ素子２２０と、上面１１ｂ上に接合され、同一のｎ型ＧａＡｓ基板２８１上に形成されたモノリシックの赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０を含む２波長半導体レーザ素子２８０とを備える３波長の３波長半導体レーザ装置２００において、青紫色半導体レーザ素子２２０における発光領域２２０ｂの高さ位置（Ｈ３）と、赤色半導体レーザ素子２３０における発光領域２３０ｂの高さ位置（Ｈ４）および赤外半導体レーザ素子２９０における発光領域２９０ｂの高さ位置（Ｈ４）とを近づけることができる。また、同一のｎ型ＧａＡｓ基板２８１上に赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０を形成することによって、赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０を放熱基台１０に接合する際に、赤色半導体レーザ素子２３０の発光領域２３０ｂにおける高さ位置と赤外半導体レーザ素子２９０の発光領域２９０ｂにおける高さ位置とがずれるのを抑制することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７３】
（第３実施形態）
図６および図９を参照して、本発明の第３実施形態による光ピックアップ装置３００について説明する。なお、光ピックアップ装置３００は、本発明の「光装置」の一例である。
【００７４】
本発明の第３実施形態による光ピックアップ装置３００は、図９に示すように、上記第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００が搭載されたキャン型の３波長半導体レーザ装置３１０と、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されたレーザ光を調整する光学系３２０と、レーザ光を受光する光検出部３３０とを備えている。
【００７５】
また、光学系３２０は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３２１、コリメータレンズ３２２、ビームエキスパンダ３２３、λ／４板３２４、対物レンズ３２５、シリンドリカルレンズ３２６および光軸補正素子３２７を有している。
【００７６】
また、ＰＢＳ３２１は、３波長半導体レーザ装置３１０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３４０から帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ３２２は、ＰＢＳ３２１を透過した３波長半導体レーザ装置３１０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３２３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、３波長半導体レーザ装置３１０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。
【００７７】
また、λ／４板３２４は、コリメータレンズ３２２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３２４は光ディスク３４０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、３波長半導体レーザ装置３１０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３４０から帰還するレーザ光は、ＰＢＳ３２１によって略全反射される。対物レンズ３２５は、λ／４板３２４を透過したレーザ光を光ディスク３４０の表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ３２５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。
【００７８】
また、ＰＢＳ３２１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３２６、光軸補正素子３２７および光検出部３３０が配置されている。シリンドリカルレンズ３２６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３２７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３２６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３３０の検出領域上で一致するように配置されている。
【００７９】
また、光検出部３３０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、３波長半導体レーザ装置３１０を備えた光ピックアップ装置３００が構成される。
【００８０】
この光ピックアップ装置３００では、３波長半導体レーザ装置３１０は、青紫色半導体レーザ素子２２０、赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０（図６参照）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、３波長半導体レーザ装置３１０から出射されたレーザ光は、上記のように、ＰＢＳ３２１、コリメータレンズ３２２、ビームエキスパンダ３２３、λ／４板３２４、対物レンズ３２５、シリンドリカルレンズ３２６および光軸補正素子３２７により調節された後、光検出部３３０の検出領域上に照射される。
【００８１】
ここで、光ディスク３４０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２２０、赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０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３４０の記録層にレーザ光を照射するとともに、光検出部３３０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３４０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２２０および赤色半導体レーザ素子２３０（赤外半導体レーザ素子２９０）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３４０にレーザ光を照射する。これにより、光ディスク３４０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、３波長半導体レーザ装置３１０を備えた光ピックアップ装置３００を用いて、光ディスク３４０への記録および再生を行うことができる。
【００８２】
第３実施形態では、上記のように、光ピックアップ装置３００が上記第２実施形態における３波長半導体レーザ装置２００を備えることによって、光学系３２０を介してレーザ光を光ディスク３４０に照射させた際に、青紫色半導体レーザ素子２２０からのレーザ光の照射位置（スポット点）と、赤色半導体レーザ素子２３０からのレーザ光の照射位置と、赤外半導体レーザ素子２９０からのレーザ光の照射位置との高さ方向のずれが大きくなるのを抑制することができる。
【００８３】
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。
【００８４】
たとえば、上記第１実施形態では、青紫色半導体レーザ素子２０のＸ方向の略中央にリッジ部２５を形成するとともに、赤色半導体レーザ素子３０のＸ方向の略中央にリッジ部３５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、図１０に示す第１実施形態の変形例である２波長半導体レーザ装置４００のように、青紫色半導体レーザ素子４２０の発光領域４２０ｂ（リッジ部４２５）を、青紫色半導体レーザ素子４２０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ２側）に寄せて形成するとともに、赤色半導体レーザ素子４３０の発光領域４３０ｂ（リッジ部４３５）を、赤色半導体レーザ素子４３０のＸ方向（水平方向）の中央よりも段差部１１ｃ側（Ｘ１側）に寄せて形成してもよい。また、青紫色半導体レーザ素子のリッジ部および赤色半導体レーザ素子のリッジ部のいずれか一方のみを段差部側に寄せて形成するとともに、他方を素子本体の略中央に形成してもよい。なお、２波長半導体レーザ装置４００、青紫色半導体レーザ素子４２０および赤色半導体レーザ素子４３０は、それぞれ、本発明の「半導体レーザ装置」、「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。
【００８５】
また、上記第１実施形態では、２波長半導体レーザ装置１００が、放熱基台１０の上面１１ａに接合された青紫色半導体レーザ素子２０と、放熱基台１０の上面１１ｂに接合された赤色半導体レーザ素子３０とからなるとともに、上記第２実施形態では、３波長半導体レーザ装置２００が、放熱基台１０の上面１１ａに接合された青紫色半導体レーザ素子２２０と、放熱基台１０の上面１１ｂに接合され、赤色半導体レーザ素子２３０および赤外半導体レーザ素子２９０がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子２８０とからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記第１および第２実施形態の青紫色半導体レーザ素子の代わりに、窒化物系半導体からなる緑色半導体レーザ素子や青色半導体レーザ素子を用いてもよい。また、上記第１実施形態の赤色半導体レーザ素子の代わりに、赤外半導体レーザ素子を用いてもよい。さらに、上記第２実施形態の３波長半導体レーザ装置を、赤色半導体レーザ素子と、緑色半導体レーザ素子と、青色半導体レーザ素子とからなるように構成してもよい。これにより、ＲＧＢの３原色を有する３波長半導体レーザ装置を形成することが可能である。なお、この際、緑色半導体レーザ素子および青色半導体レーザ素子を、放熱基台１０の上面１１ａに配置するとともに、赤色半導体レーザ素子を、放熱基台１０の上面１１ｂに配置するのが好ましい。
【００８６】
また、上記第１および第２実施形態では、第１半導体レーザ素子（青紫色半導体レーザ素子２０および２２０）の第１発光領域（発光領域２０ｂおよび２２０ｂ）と、第２半導体レーザ素子（赤色半導体レーザ素子３０および２３０ならびに赤外半導体レーザ素子２９０）の第２発光領域（発光領域３０ｂおよび２３０ｂならびに２９０ｂ）とを、互いに略同一の高さ位置に位置するとともに、少なくとも一部の高さ位置が互いに重なるように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１半導体レーザ素子の第１発光領域と、第２半導体レーザ素子の第２発光領域とが互いに近傍の高さ位置にあれば、第１発光領域の高さ位置と第２発光領域の高さ位置とが互いに重なっていなくてもよい。
【００８７】
また、上記第１および第２実施形態では、青紫色半導体レーザ素子２０（２２０）の発光領域２０ｂ（２２０ｂ）と赤色半導体レーザ素子３０（２３０）の発光領域３０ｂ（２３０ｂ）（および赤外半導体レーザ素子２９０の発光領域２９０ｂ）とが互いに略同一の高さ位置に位置するように、段差部１１ｃの鉛直方向の高さ（Ｈ２−Ｈ１）を調節した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、段差部の鉛直方向の高さを調節せずに、第１半導体レーザ素子（青紫色半導体レーザ素子）において第１発光領域の高さ位置を調節してもよいし、第２半導体レーザ素子（赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子）において第２発光領域の高さ位置を調節してもよい。また、第１半導体レーザ素子が配置される上面（第１の上面）上に形成された電極および半田層の鉛直方向の厚みを調節してもよいし、第２半導体レーザ素子が配置される上面（第２の上面）上に形成された電極および半田層の鉛直方向の厚みを調節してもよい。
【００８８】
また、上記第１および第２実施形態では、青紫色半導体レーザ素子２０（２２０）を上面１１ａ（第１の上面）にジャンクションアップ方式で接合するとともに、赤色半導体レーザ素子３０（２３０）（および赤外半導体レーザ素子２９０）を上面１１ａ（第１の上面）よりも上方に位置する上面１１ｂ（第２の上面）にジャンクションダウン方式で接合した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子を第１の上面にジャンクションアップ方式で接合するとともに、青紫色半導体レーザ素子を第１の上面よりも上方に位置する第２の上面にジャンクションダウン方式で接合してもよい。この際、少なくとも赤色半導体レーザ素子の発光領域および赤外半導体レーザ素子の発光領域は、第２の上面よりも上方に位置する必要がある。
【００８９】
また、上記第１および第２実施形態では、放熱基台１０が絶縁性を有するＡｌＮからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、放熱基台は絶縁性を有するアンドープのＳｉからなるように構成してもよい。
【００９０】
また、上記第１および第２実施形態では、電流ブロック層２７、３７、２２７、２３７および２９７が共にＳｉＯ２からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電流ブロック層として、ＳｉＮなどの他の絶縁性材料や、ＡｌＩｎＰやＡｌＧａＮなどの半導体材料を用いてもよい。
【００９１】
また、上記第３実施形態では、上記第２実施形態による３波長半導体レーザ装置２００をキャン型の３波長半導体レーザ装置３１０に搭載した例を示したが、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３波長半導体レーザ装置に、上記第２実施形態における３波長半導体レーザ装置２００を搭載してもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０  放熱基台（基台）
１１ａ  上面（第１の上面）
１１ｂ  上面（第２の上面）
１１ｃ  段差部
２０、２２０、４２０  青紫色半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
２０ｂ、２２０ｂ、４２０ｂ  発光領域（第１発光領域）
３０、２３０、４３０  赤色半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
３０ｂ、２３０ｂ、２９０ｂ、４３０ｂ  発光領域（第２発光領域）
１００、４００  ２波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
２００、３１０  ３波長半導体レーザ装置（半導体レーザ装置）
２８１  ｎ型ＧａＡｓ基板（基板）
２９０  赤外半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
３００  光ピックアップ装置（光装置）
３２０  光学系
【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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