JP2008028273A

JP2008028273A - Semiconductor laser device

Info

Publication number: JP2008028273A
Application number: JP2006201397A
Authority: JP
Inventors: Hajime Shimizu; 源清水; Yasuhiro Iwamura; 康弘岩村
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2008-02-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser device which makes a component available for common use, and suppresses complication in configuration. SOLUTION: The semiconductor laser device 20 includes a semiconductor laser element 4; a disc-shaped stem 1 which fixes the semiconductor laser element 4; and a disc-shaped holding member 10 which is fitted to the stem 1, has a diameter D2 larger than the diameter D1 of the stem 1, and is mounted on a holder of an apparatus. This configuration allows the holding member 10 to dissipate heat generated from the semiconductor laser element 4, thus improving the heat dissipation property of the semiconductor laser device 20, so that the semiconductor laser device 20 used for application requiring miniaturization can also be used for application that emphasizes heat dissipation. As a result, a component, such as the stem 1, is made available for common use, and complication in configuration is suppressed in comparison with a case where such a heat dissipating element as a Peltier element is fitted to the stem 1. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、半導体レーザ装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor laser device.

半導体レーザ装置では、半導体レーザ素子のレーザ発光に伴う発熱により素子温度が上昇する。この素子温度の上昇は、素子の信頼性に影響を及ぼすとともに特性の変化を生じさせる。このため、半導体レーザ装置の放熱性が重要となる。 In the semiconductor laser device, the element temperature rises due to heat generated by laser light emission of the semiconductor laser element. This increase in element temperature affects the reliability of the element and causes a change in characteristics. For this reason, the heat dissipation of the semiconductor laser device is important.

一方、従来知られている半導体レーザ装置は、主として、キャンパッケージタイプとフレームパッケージタイプとに分類され、キャンパッケージタイプの半導体レーザ装置では、パッケージサイズ（ステムの外径）がφ５．６ｍｍおよびφ９．０ｍｍのタイプが規格サイズとなっている。半導体レーザ装置の放熱性には、ステムやキャップなどのパッケージ部材が大きく関与するため、放熱性の観点からはφ９．０ｍｍタイプのパッケージ（ステム、キャップなど）を用いて半導体レーザ装置を組み立てるのが有効である。このため、放熱性を重視する用途に用いる場合には、一般的に、φ９．０ｍｍタイプのパッケージを用いて半導体レーザ装置が組み立てられていた。一方、放熱性よりも機器の小型化が要求される用途に用いる場合には、一般的に、φ５．６ｍｍタイプのパッケージを用いて半導体レーザ装置が組み立てられていた。 On the other hand, conventionally known semiconductor laser devices are mainly classified into a can package type and a frame package type. In a can package type semiconductor laser device, the package size (outer diameter of the stem) is φ5.6 mm and φ9. The 0 mm type is the standard size. Since the package members such as stems and caps are largely involved in the heat dissipation of the semiconductor laser device, it is necessary to assemble the semiconductor laser device using a φ9.0 mm type package (stem, cap, etc.) from the viewpoint of heat dissipation. It is valid. For this reason, when used for applications in which heat dissipation is emphasized, a semiconductor laser device is generally assembled using a φ9.0 mm type package. On the other hand, in the case where it is used for an application that requires miniaturization of equipment rather than heat dissipation, a semiconductor laser device has generally been assembled using a φ5.6 mm type package.

このように、従来のキャンパッケージタイプの半導体レーザ装置では、同じタイプの半導体レーザ素子を用いる場合でも、使用用途によって異なる大きさのパッケージを用いて半導体レーザ装置が組み立てられていた。このため、半導体レーザ装置の組み立て時に、使用用途によって異なる大きさのパッケージを使い分ける必要があるという不都合があった。その結果、ステムなどのパッケージ部材を共通化することが困難であるという問題点があった。 As described above, in the conventional can package type semiconductor laser device, even when the same type of semiconductor laser element is used, the semiconductor laser device is assembled using packages having different sizes depending on the intended use. For this reason, when assembling the semiconductor laser device, it is necessary to use different packages of different sizes depending on the intended use. As a result, there is a problem that it is difficult to share a package member such as a stem.

また、従来、半導体レーザ素子の温度上昇を防止するために、放熱素子が取り付けられた半導体レーザ装置（光電子装置）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, a semiconductor laser device (optoelectronic device) to which a heat dissipating element is attached is known in order to prevent a temperature rise of the semiconductor laser element (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、ステムに放熱素子が取り付けられたキャンパッケージタイプの半導体レーザ装置が記載されている。この放熱素子は、ペルチェ素子の両面をそれぞれ吸熱板と放熱板とで覆い、吸熱板および放熱板のそれぞれに、各２本のリード線が取り付けられた構成となっている。また、放熱素子の中央部には、半導体レーザ装置のステムリードを挿入する貫通孔が設けられており、半導体レーザ装置のステムは、吸熱板に接着されて、放熱素子に熱的に接続されている。また、吸熱板の端部には、温度を検出するためのサーミスタが取り付けられているとともに、このサーミスタは、温度検出回路に接続されており、これにより、半導体レーザ装置の周囲環境温度および半導体レーザ素子の動作時の温度変化を検出することが可能に構成されている。そして、サーミスタで検出された温度変化に応じて、リード線を介してペルチェ素子が電流駆動され、半導体レーザ装置の発熱が吸熱板に吸収されるとともに放熱板から放出されて、半導体レーザ装置の温度制御が行われる。これにより、半導体レーザ素子の温度上昇を防止することが可能となる。このため、放熱性を重視する用途に用いる場合でも、φ５．６ｍｍタイプのパッケージを用いて半導体レーザ装置を組み立てることが可能となるので、半導体レーザ装置の組み立て時に、使用用途によって、異なる大きさのパッケージの使い分けが不要となる。
特開２００３−１８８４５６号公報 Patent Document 1 discloses a can package type semiconductor laser device in which a heat dissipation element is attached to a stem. This heat dissipating element is configured such that both surfaces of the Peltier element are covered with a heat absorbing plate and a heat dissipating plate, respectively, and two lead wires are attached to each of the heat absorbing plate and the heat dissipating plate. In addition, a through hole for inserting a stem lead of the semiconductor laser device is provided at the center of the heat dissipation element, and the stem of the semiconductor laser device is bonded to a heat absorbing plate and thermally connected to the heat dissipation element. Yes. In addition, a thermistor for detecting the temperature is attached to the end of the endothermic plate, and this thermistor is connected to a temperature detection circuit, whereby the ambient temperature of the semiconductor laser device and the semiconductor laser It is configured to be able to detect a temperature change during the operation of the element. Then, the Peltier element is driven by current via the lead wire in accordance with the temperature change detected by the thermistor, and the heat generated by the semiconductor laser device is absorbed by the heat absorbing plate and released from the heat radiating plate. Control is performed. Thereby, it becomes possible to prevent the temperature rise of the semiconductor laser element. For this reason, even when used for applications that place importance on heat dissipation, it becomes possible to assemble a semiconductor laser device using a φ5.6 mm type package. There is no need to use different packages.
JP 2003-188456 A

しかしながら、上記特許文献１に記載された半導体レーザ装置（光電子装置）は、ペルチェ素子を電流駆動させるために別途電源部が必要になるという不都合があるとともに、半導体レーザ装置の周囲環境温度および半導体レーザ素子の動作時の温度変化を検出するためのサーミスタおよび温度検出回路などを設ける必要があるという不都合がある。このため、半導体レーザ装置（光電子装置）の構成が複雑化するという問題点がある。 However, the semiconductor laser device (optoelectronic device) described in Patent Document 1 has the disadvantage that a separate power source is required to drive the current of the Peltier element, and the ambient temperature of the semiconductor laser device and the semiconductor laser. There is an inconvenience that it is necessary to provide a thermistor and a temperature detection circuit for detecting a temperature change during the operation of the element. For this reason, there is a problem that the configuration of the semiconductor laser device (optoelectronic device) becomes complicated.

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、部品を共通化することが可能であるとともに、構成が複雑化す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ことである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to make it possible to share parts and to prevent the configuration from becoming complicated. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser device capable of satisfying the requirements.

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における半導体レーザ装置は、半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子を固定するステムと、ステムに取り付けられるとともに、ステムより大きい外形を有し、かつ、機器のホルダ部に装着される保持部材とを備える。 In order to achieve the above object, a semiconductor laser device according to a first aspect of the present invention includes a semiconductor laser element, a stem for fixing the semiconductor laser element, a stem attached to the stem, and an outer shape larger than the stem. And a holding member attached to the holder portion of the device.

この第１の局面による半導体レーザ装置は、上記のように、ステムより大きい外形を有するとともに機器のホルダ部に装着される保持部材をステムに取り付けることによって、半導体レーザ素子で発生する熱を、ステムを介して、保持部材でも放熱させることができるので、半導体レーザ装置の放熱性を向上させることができる。このため、放熱性よりも機器の小型化が要求される用途に用いるために小さいステムを用いて組み立てられた半導体レーザ装置を、保持部材を取り付けることによって、大きいステムが必要とされる放熱性を重視する用途にも用いることができるので、ステムなどの部品を共通化することができるとともに、使用用途によるパッケージ部材の選別作業を省略することができる。たとえば、φ５．６ｍｍタイプのステムを用いて半導体レーザ装置を組み立てるとともに、保持部材をφ９．０ｍｍタイプのステムと同じ外径を有するように構成した場合には、保持部材をステムに取り付けることによって、φ９．０ｍｍタイプのステムを用いて半導体レーザ装置を組み立てた場合とほぼ同等の放熱性を得ることができるので、φ５．６ｍｍタイプのステムを用いた半導体レーザ装置を、放熱性を重視する用途にも用いることができる。これにより、φ５．６ｍｍタイプのステムを用いた半導体レーザ装置のみを製造すれば、製造された半導体レーザ装置を、放熱性が重視される用途と小型化などが重視される用途との両方の用途に用いることができるので、ステムなどの部品を共通化することができる。また、φ５．６ｍｍタイプのステムを用いた半導体レーザ装置のみを製造すれば足りるので、使用用途によりφ５．６ｍｍタイプのステムを用いた半導体レーザ装置とφ９．０ｍｍタイプのステムを用いた半導体レーザ装置とをそれぞれ製造する場合に比べて、在庫管理および製造時の工程管理などを簡略化することができる。 As described above, the semiconductor laser device according to the first aspect has a larger outer shape than the stem and attaches a holding member attached to the holder portion of the device to the stem, thereby generating heat generated in the semiconductor laser element. Since the heat can be radiated even by the holding member via the, the heat radiation property of the semiconductor laser device can be improved. For this reason, by attaching a holding member to a semiconductor laser device assembled using a small stem for use in applications where downsizing of the device is required rather than heat dissipation, heat dissipation that requires a large stem is achieved. Since it can also be used for important applications, it is possible to share parts such as stems and to omit the sorting operation of the package member depending on the usage. For example, when the semiconductor laser device is assembled using a φ5.6 mm type stem and the holding member is configured to have the same outer diameter as the φ9.0 mm type stem, by attaching the holding member to the stem, Since a heat radiation performance equivalent to that obtained when a semiconductor laser device is assembled using a φ9.0 mm type stem can be obtained, a semiconductor laser device using a φ5.6 mm type stem can be used for applications in which heat dissipation is important. Can also be used. Thus, if only a semiconductor laser device using a φ5.6 mm type stem is manufactured, the manufactured semiconductor laser device can be used for both applications in which heat dissipation is important and miniaturization is important. Therefore, it is possible to share parts such as a stem. Further, since it is sufficient to manufacture only a semiconductor laser device using a φ5.6 mm type stem, a semiconductor laser device using a φ5.6 mm type stem and a semiconductor laser device using a φ9.0 mm type stem are used depending on the intended use. Compared to the case of manufacturing each of the above, inventory management and process management at the time of manufacture can be simplified.

また、第１の局面では、機器のホルダ部に装着される保持部材をステムに取り付けることによって、放熱性が重視される用途にも用いることができるので、両面が放熱板および吸熱板で覆われたペルチェ素子およびサーミスタなどから構成された放熱素子などをステムに取り付けた場合と異なり、ペルチェ素子を電流駆動させる電源部やサーミスタが接続される温度検出回路などを設ける必要がないので、半導体レーザ装置の構成が複雑化するのを抑制することができる。また、上記のような放熱素子などをステムに取り付けた場合と異なり、半導体レーザ装置の製造コストが大幅に上昇するのを抑制することができる。 Further, in the first aspect, by attaching a holding member attached to the holder portion of the device to the stem, it can be used for an application in which heat dissipation is important, so both surfaces are covered with a heat radiating plate and a heat absorbing plate. Unlike the case where a heat dissipating element composed of a Peltier element and a thermistor is attached to the stem, there is no need to provide a power supply unit for driving the Peltier element as a current or a temperature detection circuit to which the thermistor is connected. Can be prevented from becoming complicated. In addition, unlike the case where the heat dissipation element or the like as described above is attached to the stem, it is possible to suppress a significant increase in the manufacturing cost of the semiconductor laser device.

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、保持部材は、金属材料から構成されている。このように構成すれば、金属材料は放熱性に優れているので、半導体レーザ素子で発生する熱を、ステムを介して、保持部材で容易に放熱させることができる。これにより、半導体レーザ装置の放熱性を容易に向上させることができる。 In the semiconductor laser device according to the first aspect, the holding member is preferably made of a metal material. If comprised in this way, since the metal material is excellent in heat dissipation, the heat which generate | occur | produces in a semiconductor laser element can be easily radiated with a holding member via a stem. Thereby, the heat dissipation of the semiconductor laser device can be easily improved.

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、保持部材は、ステムに着脱可能に取り付けられている。このように構成すれば、ステムから保持部材を取り外すことによって、再度、保持部材が取り外された半導体レーザ装置を、小型化が要求される用途に用いることができる。 In the semiconductor laser device according to the first aspect, preferably, the holding member is detachably attached to the stem. If comprised in this way, by removing a holding member from a stem, the semiconductor laser apparatus from which the holding member was removed again can be used for the use for which size reduction is requested | required.

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、ステムおよび保持部材は、それぞれ、円板状に形成されており、ステムと保持部材とは、同心円状に配置されている。このように構成すれば、保持部材とステムとは同心円状に配置されているので、半導体レーザ素子の発光点がステムの中心点に位置するように半導体レーザ素子をステムに取り付けた場合には、半導体レーザ素子の発光点を保持部材の中心点に位置するように構成することができる。これにより、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の偏波特性などのバラツキを調整するために、保持部材を周方向に回転（光軸に対して回転）させた場合でも、半導体レーザ素子の発光点の位置がずれるのを抑制することができる。 In the semiconductor laser device according to the first aspect, preferably, the stem and the holding member are each formed in a disc shape, and the stem and the holding member are arranged concentrically. With this configuration, since the holding member and the stem are arranged concentrically, when the semiconductor laser element is attached to the stem so that the light emitting point of the semiconductor laser element is located at the center point of the stem, The light emitting point of the semiconductor laser element can be configured to be positioned at the center point of the holding member. Accordingly, even when the holding member is rotated in the circumferential direction (rotated with respect to the optical axis) in order to adjust the dispersion of the polarization characteristics of the laser light emitted from the semiconductor laser element, the semiconductor laser element It is possible to suppress the displacement of the light emitting point.

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、保持部材の中央部には、ステムが嵌合される開口部が設けられており、保持部材は、開口部にステムを嵌合させることによって、ステムに取り付けられている。このように構成すれば、保持部材を、ステムに容易に取り付けることができる。 In the semiconductor laser device according to the first aspect, preferably, an opening to which the stem is fitted is provided at the center of the holding member, and the holding member is fitted by fitting the stem to the opening. Attached to the stem. If comprised in this way, a holding member can be easily attached to a stem.

この場合において、好ましくは、ステムの外側面には、第１係合部が設けられており、保持部材の開口部の内側面には、保持部材の開口部にステムが嵌合された際に、ステムの第１係合部と係合する第２係合部が設けられている。このように構成すれば、ステムを保持部材の開口部に嵌合させる際に、ステムの第１係合部と保持部材の第２係合部とを係合させることによって、ステムに対する保持部材の取り付け位置がずれるのを容易に抑制することができるので、保持部材を、ステムの所定の位置に、回転方向（周方向）に位置ずれすることなく、容易に取り付けることができる。 In this case, preferably, the first engagement portion is provided on the outer surface of the stem, and the inner surface of the opening of the holding member is fitted with the stem in the opening of the holding member. A second engagement portion that engages with the first engagement portion of the stem is provided. If comprised in this way, when fitting a stem in the opening part of a holding member, by engaging the 1st engaging part of a stem and the 2nd engaging part of a holding member, a holding member with respect to a stem is engaged. Since the attachment position can be easily prevented from shifting, the holding member can be easily attached to a predetermined position of the stem without being displaced in the rotational direction (circumferential direction).

上記ステムに第２係合部が設けられた構成において、好ましくは、保持部材の中心点と第２係合部とを結ぶ直線の延長線上に位置する保持部材の外側面には、切欠部が設けられており、切欠部は、保持部材が機器のホルダ部に装着される際に、保持部材の位置決めを行う機能を有している。このように構成すれば、保持部材が装着される機器のホルダ部に突出部などが設けられている場合には、保持部材の切欠部とホルダ部の突出部とを係合させることによって、半導体レーザ素子が所定の位置状態となるように、機器のホルダ部の所定の位置に、回転方向（周方向）に位置ずれすることなく、容易に装着することができる。 In the configuration in which the stem is provided with the second engagement portion, preferably, a notch portion is formed on an outer surface of the holding member located on a straight extension line connecting the center point of the holding member and the second engagement portion. The notch portion has a function of positioning the holding member when the holding member is attached to the holder portion of the device. If comprised in this way, when the protrusion part etc. are provided in the holder part of the apparatus with which the holding member is mounted | worn, a semiconductor is made by engaging the notch part of a holding member and the protrusion part of a holder part. The laser element can be easily mounted at a predetermined position of the holder portion of the device without being displaced in the rotational direction (circumferential direction) so that the laser element is in a predetermined position state.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の全体斜視図である。図２は、図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の側面図である。図３は、図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の上面図である。図４〜図７は、図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の構造を説明するための図である。図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態による半導体レーザ装置２０の構造について説明する。 FIG. 1 is an overall perspective view of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a top view of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 to 7 are views for explaining the structure of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. With reference to FIGS. 1-7, the structure of the semiconductor laser apparatus 20 by one Embodiment of this invention is demonstrated.

一実施形態による半導体レーザ装置２０は、図１〜図３に示すように、円板状のステム１と、ステム１の上面上に固定されたヒートシンク２と、ヒートシンク２に取り付けられたサブマウント３と、サブマウント３に実装された半導体レーザ素子４と、ステム１の上面上に設けられたフォトダイオード５と、ステム１の上面上に半導体レーザ素子４などを覆うように取り付けられたキャップ６と、３本のリードピン７、８および９と、ステム１に取り付けられた保持部材１０とを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the semiconductor laser device 20 according to the embodiment includes a disc-shaped stem 1, a heat sink 2 fixed on the upper surface of the stem 1, and a submount 3 attached to the heat sink 2. A semiconductor laser element 4 mounted on the submount 3, a photodiode 5 provided on the upper surface of the stem 1, and a cap 6 attached on the upper surface of the stem 1 so as to cover the semiconductor laser element 4 and the like Three lead pins 7, 8 and 9 and a holding member 10 attached to the stem 1 are provided.

ステム１は、鉄または銅などの金属材料から構成されており、円板状に形成されている。なお、ステム１の表面には、金メッキなどの表面処理が施される場合もある。このステム１は、図２および図３に示すように、直径Ｄ１が約５．６ｍｍ、厚みｔ１が約１．０ｍｍに形成されている。また、図１および図３に示すように、ステム１の外側面には、平断面がＶ字形状を有する切欠部１ａおよび１ｂと、平断面がコの字形状を有する切欠部１ｃとが、ステム１の厚み方向に延びるように設けられている。また、切欠部１ａおよび１ｂは、図３に示すように、中心線Ｌ１に対して、互いに対称となる位置に設けられており、切欠部１ｃは、中心線Ｌ１上の位置に設けられている。また、図１および図３に示すように、ステム１の所定の領域には、リードピン８および９がそれぞれ接続される貫通孔１ｄおよび１ｅが設けられている。なお、切欠部１ａ、１ｂおよび１ｃは、それぞれ、本発明の「第１係合部」の一例である。 The stem 1 is comprised from metal materials, such as iron or copper, and is formed in disk shape. The surface of the stem 1 may be subjected to a surface treatment such as gold plating. As shown in FIGS. 2 and 3, the stem 1 has a diameter D1 of about 5.6 mm and a thickness t1 of about 1.0 mm. Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the outer surface of the stem 1 is provided with cutout portions 1a and 1b having a V-shaped flat cross section and a cutout portion 1c having a U-shaped flat cross section. The stem 1 is provided so as to extend in the thickness direction. Further, as shown in FIG. 3, the notches 1a and 1b are provided at positions symmetrical to each other with respect to the center line L1, and the notches 1c are provided at positions on the center line L1. . As shown in FIGS. 1 and 3, through holes 1 d and 1 e to which lead pins 8 and 9 are connected are provided in a predetermined region of the stem 1. The notches 1a, 1b, and 1c are examples of the “first engaging portion” in the present invention.

また、ヒートシンク２は、鉄または銅などの金属材料によって構成されており、ステム１の上面（主面）の中央部近傍に固定されている。なお、ヒートシンク２の表面には、ステム１と同様に、金メッキなどの表面処理が施される場合もある。また、ヒートシンク２は、ステム１に一体に形成された構成となる場合もある。 The heat sink 2 is made of a metal material such as iron or copper, and is fixed near the center of the upper surface (main surface) of the stem 1. Note that the surface of the heat sink 2 may be subjected to a surface treatment such as gold plating in the same manner as the stem 1. Further, the heat sink 2 may be configured integrally with the stem 1.

また、サブマウント３は、シリコンなどで構成されており、図１および図４に示すように、ヒートシンク２の先端側一側面（ステム１の中心側の面）の所定の領域に固定されている。 The submount 3 is made of silicon or the like, and is fixed to a predetermined region on one side surface of the heat sink 2 (the surface on the center side of the stem 1) as shown in FIGS. .

また、図１、図３および図４に示すように、半導体レーザ素子４は、たとえば、赤色光を発光するＡｌＧａＩｎＰ系化合物などが用いられた可視光半導体レーザ素子などからなり、ジャンクションダウン方式でサブマウント３に実装されている。すなわち、半導体レーザ素子４の発熱部がヒートシンク２などの放熱部材に近づくように、上下逆方向に配置されて実装されている。具体的には、図４に示すように、半導体レーザ素子４の上部電極４ａがサブマウント３に電気的に接続されている。また、図３に示すように、半導体レーザ素子４は、その発光点が、円板状のステム１の中心点Ｏ１に位置するように配置されている。 As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the semiconductor laser element 4 is composed of, for example, a visible light semiconductor laser element using an AlGaInP-based compound that emits red light. Mounted on the mount 3. In other words, the semiconductor laser element 4 is mounted in the upside down direction so that the heat generating portion of the semiconductor laser element 4 approaches the heat radiating member such as the heat sink 2. Specifically, as shown in FIG. 4, the upper electrode 4 a of the semiconductor laser element 4 is electrically connected to the submount 3. Further, as shown in FIG. 3, the semiconductor laser element 4 is arranged such that the light emitting point thereof is located at the center point O 1 of the disc-shaped stem 1.

また、図１および図４に示すように、フォトダイオード５は、半導体レーザ素子４の後方出射面４ｃ（図４参照）と対向するステム１の上面（主面）上の領域に固定されている。また、フォトダイオード５は、半導体レーザ素子４の後方出射面４ｃから出射されるレーザ光を受光して、半導体レーザ素子４の前方出射面４ｄから出射されるレーザ光の光強度をモニタする機能を有している。 As shown in FIGS. 1 and 4, the photodiode 5 is fixed to a region on the upper surface (main surface) of the stem 1 facing the rear emission surface 4 c (see FIG. 4) of the semiconductor laser element 4. . The photodiode 5 has a function of receiving laser light emitted from the rear emission surface 4 c of the semiconductor laser element 4 and monitoring the light intensity of the laser light emitted from the front emission surface 4 d of the semiconductor laser element 4. Have.

また、図１および図３に示すように、キャップ６は、鉄などの金属材料によって構成されるとともに、一面を開放した円筒形状を有している。このキャップ６の開放端には、フランジ部６ａが設けられており、キャップ６の閉鎖端には、半導体レーザ素子４から出射されるレーザ光を取り出すための出射孔６ｂが設けられている。また、その出射孔６ｂは、ガラス６ｃによって覆われている。また、キャップ６は、そのフランジ部６ａがステム１に溶接されることによって、半導体レーザ素子４などを覆うように、ステム１の上面上に固定されている。このキャップ６は、外部からのゴミおよび外部応力や光学的干渉から半導体レーザ素子４を保護する機能を有している。なお、半導体レーザ素子４は、ステム１とキャップ６とによって、気密封止されている。 As shown in FIGS. 1 and 3, the cap 6 is made of a metal material such as iron and has a cylindrical shape with one surface open. A flange portion 6 a is provided at the open end of the cap 6, and an emission hole 6 b for taking out the laser light emitted from the semiconductor laser element 4 is provided at the closed end of the cap 6. The emission hole 6b is covered with glass 6c. The cap 6 is fixed on the upper surface of the stem 1 so as to cover the semiconductor laser element 4 and the like by welding the flange portion 6 a to the stem 1. The cap 6 has a function of protecting the semiconductor laser element 4 from external dust, external stress, and optical interference. The semiconductor laser element 4 is hermetically sealed by the stem 1 and the cap 6.

また、３本のリードピン７、８および９の内、リードピン７は、ヒートシンク２の直下に位置するステム１の裏面側の領域に直接取り付けられている。このリードピン７は、ヒートシンク２およびサブマウント３を介して、半導体レーザ素子４の上部電極４ａと電気的に接続された状態となっているとともに、フォトダイオード５の下部電極部（図示せず）とも電気的に接続された状態となっている。一方、３本のリードピン７、８および９の内、リードピン８および９は、図１に示すように、その一方端部がステム１の上面側に突出するように、それぞれ、絶縁体１１および１２を介して、ステム１に絶縁固定されている。また、リードピン８の一方端部は、ボンディングワイヤ１３を介して、半導体レーザ素子４の下部電極４ｂ（図４参照）と電気的に接続されており、リードピン９の一方端部は、ボンディングワイヤ１４を介して、フォトダイオード５の上部電極部５ａと電気的に接続されている。 Of the three lead pins 7, 8, and 9, the lead pin 7 is directly attached to a region on the back side of the stem 1 that is located immediately below the heat sink 2. The lead pin 7 is in a state of being electrically connected to the upper electrode 4a of the semiconductor laser element 4 via the heat sink 2 and the submount 3, and is also connected to the lower electrode portion (not shown) of the photodiode 5. It is in an electrically connected state. On the other hand, among the three lead pins 7, 8 and 9, the lead pins 8 and 9 are respectively insulators 11 and 12 such that one end thereof protrudes to the upper surface side of the stem 1, as shown in FIG. Insulatingly fixed to the stem 1 via One end of the lead pin 8 is electrically connected to the lower electrode 4b (see FIG. 4) of the semiconductor laser element 4 via the bonding wire 13, and one end of the lead pin 9 is connected to the bonding wire 14 Is electrically connected to the upper electrode portion 5a of the photodiode 5.

また、保持部材１０は、半導体レーザ装置２０を機器などに実装する際に、機器などのホルダ部などに装着されて、半導体レーザ装置２０を保持する機能を有している。 The holding member 10 has a function of holding the semiconductor laser device 20 by being mounted on a holder portion of the device or the like when the semiconductor laser device 20 is mounted on the device or the like.

ここで、本実施形態では、保持部材１０は、銅などの金属材料から構成されており、図２および図３に示すように、ステム１の直径Ｄ１よりも大きい直径Ｄ２を有する円板状に形成されている。具体的には、保持部材１０の直径Ｄ２は、ステム１の直径Ｄ１（＝約５．６ｍｍ）よりも大きい約９．０ｍｍに形成されている。また、保持部材１０の厚みｔ２は、約１．５ｍｍに形成されている。また、図５〜図７に示すように、保持部材１０の中央部には、円形の開口部１０ａが設けられている。この開口部１０ａは、第１開口部１０１ａと第１開口部１０１ａよりも大きい直径Ｄ３を有する第２開口部１０２ａとから構成されており、第１開口部１０１ａと第２開口部１０２ａとが厚み方向（図５の矢印Ａ方向）に同心円状に配置されることによって、段差部１０ｂを有するステップ状に形成されている。また、第２開口部１０２ａの直径Ｄ３は、図６に示すように、ステム１の直径Ｄ１と対応する大きさである約５．６ｍｍに形成されており、ステム１が嵌合することが可能に構成されている。また、保持部材１０は、保持部材１０の第２開口部１０２ａにステム１を嵌合させることによって、ステム１に着脱可能に取り付けられている。なお、第２開口部１０２ａは、本発明の「開口部」の一例である。 Here, in the present embodiment, the holding member 10 is made of a metal material such as copper, and as shown in FIGS. 2 and 3, the holding member 10 has a disk shape having a diameter D2 larger than the diameter D1 of the stem 1. Is formed. Specifically, the diameter D2 of the holding member 10 is formed to be about 9.0 mm, which is larger than the diameter D1 (= about 5.6 mm) of the stem 1. The holding member 10 has a thickness t2 of about 1.5 mm. As shown in FIGS. 5 to 7, a circular opening 10 a is provided at the center of the holding member 10. The opening 10a includes a first opening 101a and a second opening 102a having a larger diameter D3 than the first opening 101a. The first opening 101a and the second opening 102a are thick. By being arranged concentrically in the direction (arrow A direction in FIG. 5), it is formed in a step shape having a stepped portion 10b. Further, as shown in FIG. 6, the diameter D3 of the second opening 102a is formed to be about 5.6 mm, which is a size corresponding to the diameter D1 of the stem 1, and the stem 1 can be fitted. It is configured. The holding member 10 is detachably attached to the stem 1 by fitting the stem 1 into the second opening 102 a of the holding member 10. The second opening 102a is an example of the “opening” in the present invention.

また、本実施形態では、図６に示すように、開口部１０ａは、その中心点が保持部材１０の中心点Ｏ２と一致するように設けられている。これにより、保持部材１０の第２開口部１０２ａにステム１が嵌合されることによって、ステム１の中心点Ｏ１と保持部材１０の中心点Ｏ２とが一致し、ステム１と保持部材１０とが同心円状に配置されるように構成されている。また、図７に示すように、第２開口部１０２ａの高さｈは、ステム１の厚みｔ１と実質的に同じ大きさ（ｈ＝約１．０ｍｍ）に構成されており、保持部材１０の第２開口部１０２ａにステム１が嵌合された状態で、図１および図２に示すように、保持部材１０の上面とステム１の上面とが実質的に同一面となるように構成されている。これにより、ステム１の外側面全体が保持部材１０の第２開口部１０２ａの内側面１０ｃ（図５〜図７参照）と接触するとともに、ステム１の下面の一部（外周部）も、開口部１０ａの段差部１０ｂ（図２参照）と接触するので、ステム１と保持部材１０との接触面積が大きくなり、半導体レーザ装置２０の放熱性をより向上させることが可能となる。また、半導体レーザ装置２０を機器などに実装する際に、ステム１の上面を基準面とする場合には、保持部材１０の上面とステム１の上面とが実質的に同一面となるように構成することによって、保持部材１０の上面も基準面として用いることが可能となる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the opening 10 a is provided so that the center point thereof coincides with the center point O 2 of the holding member 10. Thus, when the stem 1 is fitted into the second opening 102a of the holding member 10, the center point O1 of the stem 1 and the center point O2 of the holding member 10 coincide, and the stem 1 and the holding member 10 are aligned. It is configured to be arranged concentrically. Further, as shown in FIG. 7, the height h of the second opening 102 a is configured to be substantially the same size (h = about 1.0 mm) as the thickness t 1 of the stem 1. With the stem 1 fitted in the second opening 102a, as shown in FIGS. 1 and 2, the upper surface of the holding member 10 and the upper surface of the stem 1 are configured to be substantially flush with each other. Yes. Accordingly, the entire outer surface of the stem 1 comes into contact with the inner surface 10c (see FIGS. 5 to 7) of the second opening 102a of the holding member 10, and a part of the lower surface (outer peripheral portion) of the stem 1 is also opened. Since it contacts the step portion 10b (see FIG. 2) of the portion 10a, the contact area between the stem 1 and the holding member 10 is increased, and the heat dissipation of the semiconductor laser device 20 can be further improved. Further, when the semiconductor laser device 20 is mounted on a device or the like, when the upper surface of the stem 1 is used as a reference surface, the upper surface of the holding member 10 and the upper surface of the stem 1 are configured to be substantially the same surface. By doing so, the upper surface of the holding member 10 can also be used as a reference surface.

また、本実施形態では、図５および図６に示すように、保持部材１０の第２開口部１０２ａの内側面１０ｃには、保持部材１０の厚み方向（図５の矢印Ａ方向）に延びるように、突出部１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆが設けられている。また、図３および図６に示すように、突出部１０ｄおよび１０ｅは、平断面が三角形状を有しており、突出部１０ｆは、平断面が四角形状を有している。また、図６に示すように、突出部１０ｄおよび１０ｅは、中心線Ｌ２に対して、互いに対称となる位置に設けられており、突出部１０ｆは、中心線Ｌ２上の位置に設けられている。これにより、保持部材１０の突出部１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆは、保持部材１０の第２開口部１０２ａにステム１が嵌合されることによって、ステム１の外側面に形成された切欠部１ａ、１ｂおよび１ｃとそれぞれ係合可能に構成されている。なお、突出部１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆは、それぞれ、本発明の「第２係合部」の一例である。 In this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the inner surface 10 c of the second opening 102 a of the holding member 10 extends in the thickness direction of the holding member 10 (arrow A direction in FIG. 5). Are provided with protrusions 10d, 10e and 10f. As shown in FIGS. 3 and 6, the projecting portions 10d and 10e have a triangular cross section, and the projecting portion 10f has a square cross section. As shown in FIG. 6, the protrusions 10d and 10e are provided at positions that are symmetrical to each other with respect to the center line L2, and the protrusion 10f is provided at a position on the center line L2. . As a result, the protrusions 10d, 10e, and 10f of the holding member 10 have the notches 1a and 1b formed on the outer surface of the stem 1 by fitting the stem 1 into the second opening 102a of the holding member 10. And 1c can be engaged with each other. The protruding portions 10d, 10e, and 10f are examples of the “second engaging portion” in the present invention.

また、本実施形態では、図５および図６に示すように、保持部材１０の外側面には、平断面がＶ字形状を有する切欠部１０ｇおよび１０ｈと、平断面がコの字形状を有する切欠部１０ｉとが、保持部材１０の厚み方向（矢印Ａ方向）に延びるように設けられている。また、切欠部１０ｇおよび１０ｈは、図６に示すように、中心線Ｌ２に対して、互いに対称となる位置に設けられており、切欠部１０ｉは、中心線Ｌ２上の位置に設けられている。このように、切欠部１０ｇ、１０ｈおよび１０ｉは、保持部材１０の中心点Ｏ２と突出部１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆとをそれぞれ結ぶ直線Ｍ１、Ｍ２およびＬ２の延長線上にそれぞれ位置するように構成されている。これにより、保持部材１０の第２開口部１０２ａにステム１が嵌合された際に、保持部材１０の中心点Ｏ２とステム１の切欠部１ａ、１ｂおよび１ｃとをそれぞれ結ぶ直線の延長線上に、保持部材１０の切欠部１０ｇ、１０ｈおよび１０ｉがそれぞれ位置するように構成することが可能となる。また、保持部材１０の切欠部１０ｇ、１０ｈおよび１０ｉは、保持部材１０が機器などのホルダ部などに装着される際に、保持部材１０の位置決めを行う機能を有している。すなわち、半導体レーザ装置２０を機器などに実装する際に、機器などのホルダ部などに設けられている突出部と保持部材１０の切欠部１０ｇ、１０ｈおよび１０ｉとをそれぞれ係合させることによって、半導体レーザ素子４が所定の位置状態となるように、半導体レーザ装置２０（保持部材１０）の装着位置の位置決めを容易に行うことが可能に構成されている。また、機器などのホルダ部などに設けられている突出部と保持部材１０の切欠部１０ｇ、１０ｈおよび１０ｉとをそれぞれ係合させることによって、保持部材１０（半導体レーザ装置２０）が、周方向に回転するのを抑制することが可能となる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the outer surface of the holding member 10 has notches 10 g and 10 h having a V-shaped flat cross section and a U-shaped flat cross section. The notch 10 i is provided so as to extend in the thickness direction of the holding member 10 (arrow A direction). Further, as shown in FIG. 6, the notches 10g and 10h are provided at positions symmetrical to each other with respect to the center line L2, and the notches 10i are provided at positions on the center line L2. . In this way, the notches 10g, 10h, and 10i are configured to be positioned on the extended lines of the straight lines M1, M2, and L2 that connect the center point O2 of the holding member 10 and the protrusions 10d, 10e, and 10f, respectively. Yes. As a result, when the stem 1 is fitted into the second opening 102a of the holding member 10, on the straight extension lines connecting the center point O2 of the holding member 10 and the notches 1a, 1b and 1c of the stem 1, respectively. In addition, the cutout portions 10g, 10h, and 10i of the holding member 10 can be configured to be positioned respectively. In addition, the notches 10g, 10h, and 10i of the holding member 10 have a function of positioning the holding member 10 when the holding member 10 is mounted on a holder portion or the like of an apparatus. That is, when the semiconductor laser device 20 is mounted on a device or the like, the projecting portion provided on a holder portion or the like of the device or the like is engaged with the notches 10g, 10h, and 10i of the holding member 10, respectively. The mounting position of the semiconductor laser device 20 (holding member 10) can be easily positioned so that the laser element 4 is in a predetermined position state. In addition, the holding member 10 (semiconductor laser device 20) is moved in the circumferential direction by engaging the protrusion provided on the holder portion of the device and the like with the notches 10g, 10h, and 10i of the holding member 10, respectively. It becomes possible to suppress rotation.

図８は、図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の保持部材の取り付け動作を説明するための斜視図である。次に、図１、図２および図８を参照して、本発明の一実施形態による半導体レーザ装置２０の保持部材１０の取り付け動作について説明する。 FIG. 8 is a perspective view for explaining the attaching operation of the holding member of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. Next, with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 8, the mounting operation of the holding member 10 of the semiconductor laser device 20 according to one embodiment of the present invention will be described.

まず、図８に示すように、保持部材１０の開口部１０ａに、ステム１に固定されたリードピン７、８および９を挿入し、保持部材１０をステム１側（矢印Ｂ方向側）に移動させる。次に、保持部材１０の突出部１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆを、それぞれ、ステム１の切欠部１ａ、１ｂおよび１ｃにスライドさせて係合させると同時に、保持部材１０の開口部１０ａ（第２開口部１０２ａ）にステム１を嵌合させる。この際、図１および図２に示すように、ステム１の上面と保持部材１０の上面とが実質的に同一面となるまで、保持部材１０を矢印Ｂ方向に移動させる。これにより、ステム１に保持部材１０が取り付けられる。なお、保持部材１０の第２開口部１０２ａの直径Ｄ３は、ステム１の直径Ｄ１と対応する大きさに構成されているため、通常の使用では、保持部材１０がステム１から抜け落ちることなく取り付けられる。また、保持部材１０を矢印Ｃ方向に移動させることによって、ステム１から保持部材１０が取り外される。 First, as shown in FIG. 8, the lead pins 7, 8 and 9 fixed to the stem 1 are inserted into the opening 10a of the holding member 10, and the holding member 10 is moved to the stem 1 side (arrow B direction side). . Next, the protrusions 10d, 10e, and 10f of the holding member 10 are slid and engaged with the notches 1a, 1b, and 1c of the stem 1, respectively, and at the same time, the opening 10a (second opening) of the holding member 10 is engaged. The stem 1 is fitted to 102a). At this time, as shown in FIGS. 1 and 2, the holding member 10 is moved in the arrow B direction until the upper surface of the stem 1 and the upper surface of the holding member 10 are substantially flush with each other. Thereby, the holding member 10 is attached to the stem 1. In addition, since the diameter D3 of the second opening 102a of the holding member 10 is configured to have a size corresponding to the diameter D1 of the stem 1, the holding member 10 is attached without dropping from the stem 1 in normal use. . Further, the holding member 10 is removed from the stem 1 by moving the holding member 10 in the direction of arrow C.

次に、図１および図４を参照して、本発明の一実施形態による半導体レーザ装置２０の動作について説明する。 Next, the operation of the semiconductor laser device 20 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１に示すように、リードピン７と半導体レーザ素子４の上部電極４ａとは、サブマウント３を介して導通しているとともに、リードピン８の一方端部と半導体レーザ素子４の下部電極４ｂとは、ボンディングワイヤ１３を介して、導通しているため、リードピン７とリードピン８との間に電圧を印加すると、半導体レーザ素子４の上部電極４ａと下部電極４ｂとの間に電圧が印加される。これにより、半導体レーザ素子４が発光し、図４に示すように、前方出射面４ｄおよび後方出射面４ｃからレーザ光が出射される。前方出射面４ｄから出射されたレーザ光は、図１に示すように、ガラス６ｃによって覆われた出射孔６ｂから出射される。一方、後方出射面４ｃから出射されたレーザ光は、図４に示すように、フォトダイオード５によって受光される。これにより、前方出射面４ｄから出射されるレーザ光の光強度がモニタされる。 As shown in FIG. 1, the lead pin 7 and the upper electrode 4 a of the semiconductor laser element 4 are electrically connected via the submount 3, and one end of the lead pin 8 and the lower electrode 4 b of the semiconductor laser element 4 are connected to each other. Since it is conductive through the bonding wire 13, when a voltage is applied between the lead pin 7 and the lead pin 8, a voltage is applied between the upper electrode 4 a and the lower electrode 4 b of the semiconductor laser element 4. Thereby, the semiconductor laser element 4 emits light, and laser light is emitted from the front emission surface 4d and the rear emission surface 4c as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the laser beam emitted from the front emission surface 4d is emitted from the emission hole 6b covered with the glass 6c. On the other hand, the laser beam emitted from the rear emission surface 4c is received by the photodiode 5, as shown in FIG. Thereby, the light intensity of the laser beam emitted from the front emission surface 4d is monitored.

また、半導体レーザ素子４の発光にともなう発熱によって生じた熱は、図１に示すように、サブマウント３およびヒートシンク２を介して、ステム１およびキャップ６で放熱されるとともに、ステム１に取り付けられた保持部材１０でも放熱される。これにより、ステム１に保持部材１０を取り付けることによって、約９．０ｍｍの直径を有するステムを用いて組み立てられた半導体レーザ装置とほぼ同等の放熱性が得られる。 Further, the heat generated by the heat generated by the light emission of the semiconductor laser element 4 is radiated by the stem 1 and the cap 6 through the submount 3 and the heat sink 2 and attached to the stem 1 as shown in FIG. The holding member 10 also dissipates heat. As a result, by attaching the holding member 10 to the stem 1, heat dissipation substantially equivalent to that of a semiconductor laser device assembled using a stem having a diameter of about 9.0 mm can be obtained.

本実施形態では、上記のように、ステム１の直径Ｄ１（＝約５．６ｍｍ）より大きい直径Ｄ２（＝約９．０ｍｍ）を有する保持部材１０をステム１に取り付けることによって、半導体レーザ素子４で発生する熱を、ステム１などを介して、保持部材１０でも放熱させることができるので、半導体レーザ装置２０の放熱性を向上させることができる。このため、放熱性よりも機器の小型化が要求される用途に用いるために、直径約５．６ｍｍのステム１を用いて組み立てられた半導体レーザ装置に、約９．０ｍｍの直径Ｄ２を有する保持部材１０を取り付けることによって、放熱性を重視する用途にも用いることができるので、ステム１などの部品を共通化することができるとともに、使用用途によるステム１などのパッケージ部材の選別作業を省略することができる。また、約５．６ｍｍの直径Ｄ１を有するステム１を用いた半導体レーザ装置２０のみを製造すれば足りるので、使用用途により異なる大きさのパッケージ部材を用いて半導体レーザ装置を製造する場合に比べて、在庫管理および製造時の工程管理などを簡略化することができる。 In the present embodiment, as described above, the semiconductor laser element 4 is mounted by attaching the holding member 10 having the diameter D2 (= about 9.0 mm) larger than the diameter D1 (= about 5.6 mm) of the stem 1 to the stem 1. Since the heat generated in step S1 can be dissipated by the holding member 10 via the stem 1 or the like, the heat dissipation of the semiconductor laser device 20 can be improved. For this reason, a semiconductor laser device assembled by using the stem 1 having a diameter of about 5.6 mm is used in an application that requires downsizing of the device rather than the heat dissipation, and the holding having a diameter D2 of about 9.0 mm. By attaching the member 10, it can be used for applications in which heat dissipation is emphasized, so that components such as the stem 1 can be used in common, and the selection work of the package member such as the stem 1 depending on the usage is omitted. be able to. Further, since it is sufficient to manufacture only the semiconductor laser device 20 using the stem 1 having the diameter D1 of about 5.6 mm, compared to the case where the semiconductor laser device is manufactured using a package member having a different size depending on the intended use. In addition, inventory management and manufacturing process management can be simplified.

また、本実施形態では、保持部材１０をステム１に取り付けることによって、放熱性が重視される用途にも用いることができるので、両面が放熱板および吸熱板で覆われたペルチェ素子およびサーミスタなどから構成された放熱素子などをステム１に取り付けた場合と異なり、ペルチェ素子を電流駆動させる電源部やサーミスタが接続される温度検出回路などを設ける必要がないので、半導体レーザ装置２０の構成が複雑化するのを抑制することができる。また、上記のような放熱素子などをステム１に取り付けた場合と異なり、半導体レーザ装置２０の製造コストが大幅に上昇するのを抑制することができる。 Moreover, in this embodiment, by attaching the holding member 10 to the stem 1, it can be used for an application in which heat dissipation is important. Therefore, from a Peltier element or thermistor whose both surfaces are covered with a heat dissipation plate and a heat absorption plate, etc. Unlike the case where the configured heat dissipating element or the like is attached to the stem 1, it is not necessary to provide a power detection unit for driving the current of the Peltier element or a temperature detection circuit to which the thermistor is connected, so that the configuration of the semiconductor laser device 20 is complicated. Can be suppressed. In addition, unlike the case where the heat dissipating element or the like as described above is attached to the stem 1, it is possible to suppress a significant increase in the manufacturing cost of the semiconductor laser device 20.

また、本実施形態では、保持部材１０を、金属材料から構成することによって、金属材料は放熱性に優れているので、半導体レーザ素子４で発生する熱を、ステム１などを介して、保持部材１０で容易に放熱させることができる。これにより、半導体レーザ装置２０の放熱性を容易に向上させることができる。 In the present embodiment, since the holding member 10 is made of a metal material, the metal material is excellent in heat dissipation. Therefore, the heat generated in the semiconductor laser element 4 is transferred to the holding member via the stem 1 or the like. 10 can easily dissipate heat. Thereby, the heat dissipation of the semiconductor laser device 20 can be easily improved.

また、本実施形態では、保持部材１０を、ステム１に着脱可能に取り付けることによって、ステム１から保持部材１０を取り外すことにより、再度、保持部材１０が取り外された半導体レーザ装置を、小型化が要求される用途に用いることができる。 In the present embodiment, the holding member 10 is detachably attached to the stem 1, and the holding member 10 is removed from the stem 1, so that the semiconductor laser device from which the holding member 10 is removed can be reduced in size. It can be used for required applications.

また、本実施形態では、ステム１および保持部材１０を、それぞれ、円板状に形成するとともに、ステム１と保持部材１０とを同心円状に配置することによって、半導体レーザ素子４の発光点を保持部材１０の中心点Ｏ２に位置するように構成することができるので、半導体レーザ素子４から出射されるレーザ光の偏波特性などのバラツキを調整するために、保持部材１０を周方向に回転（光軸に対して回転）させた場合でも、半導体レーザ素子４の発光点の位置がずれるのを抑制することができる。 In the present embodiment, the stem 1 and the holding member 10 are each formed in a disc shape, and the stem 1 and the holding member 10 are concentrically arranged to hold the light emitting point of the semiconductor laser element 4. Since it can be configured to be positioned at the center point O2 of the member 10, the holding member 10 is rotated in the circumferential direction in order to adjust variations such as the polarization characteristics of the laser light emitted from the semiconductor laser element 4. Even when it is rotated (rotated with respect to the optical axis), it is possible to prevent the position of the light emitting point of the semiconductor laser element 4 from shifting.

また、本実施形態では、ステム１の外側面に切欠部１ａ、１ｂおよび１ｃを設け、保持部材１０の第２開口部１０２ａの内側面１０ｃに、保持部材１０の第２開口部１０２ａにステム１が嵌合された際に、ステム１の切欠部１ａ、１ｂおよび１ｃとそれぞれ係合する突出部１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆを設けることによって、ステム１に保持部材１０を取り付ける際に、ステム１の切欠部１ａ、１ｂおよび１ｃと保持部材１０の突出部１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆとをそれぞれ係合させることによって、ステム１に対する保持部材１０の取り付け位置がずれるのを容易に抑制することができるので、保持部材１０を、ステム１の所定の位置に、回転方向に位置ずれすることなく、容易に取り付けることができる。 In the present embodiment, notches 1 a, 1 b and 1 c are provided on the outer surface of the stem 1, and the stem 1 is provided on the inner surface 10 c of the second opening 102 a of the holding member 10 and on the second opening 102 a of the holding member 10. When the holding member 10 is attached to the stem 1 by providing the protrusions 10d, 10e, and 10f that engage with the notches 1a, 1b, and 1c of the stem 1, respectively, Since the portions 1a, 1b, and 1c and the protrusions 10d, 10e, and 10f of the holding member 10 are engaged with each other, the attachment position of the holding member 10 with respect to the stem 1 can be easily prevented from being shifted. The member 10 can be easily attached to a predetermined position of the stem 1 without being displaced in the rotational direction.

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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記実施形態では、約５．６ｍｍの直径を有するステムに、約９．０ｍｍの直径を有する保持部材を取り付けた例を示したが、本発明はこれに限らず、保持部材の直径がステムの直径よりも大きければ、約５．６ｍｍ以外の直径を有するステムに、約９．０ｍｍ以外の直径を有する保持部材を取り付けるようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, an example in which a holding member having a diameter of about 9.0 mm is attached to a stem having a diameter of about 5.6 mm is shown, but the present invention is not limited to this, and the diameter of the holding member is A holding member having a diameter other than about 9.0 mm may be attached to a stem having a diameter other than about 5.6 mm as long as it is larger than the diameter of the stem.

また、上記実施形態では、ステムに保持部材を着脱可能に取り付けた例を示したが、本発明はこれに限らず、接着剤などを用いて、ステムに保持部材を固着してもよい。 In the above embodiment, the holding member is detachably attached to the stem. However, the present invention is not limited to this, and the holding member may be fixed to the stem using an adhesive or the like.

また、上記実施形態では、保持部材を銅などの金属材料から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、金属材料以外の材料を用いて保持部材を構成してもよい。 Moreover, although the example which comprised the holding member from metal materials, such as copper, was shown in the said embodiment, this invention is not restricted to this, You may comprise a holding member using materials other than a metal material.

また、上記実施形態では、ステムおよび保持部材を、それぞれ、円板状に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、少なくとも、ステムおよび保持部材の一方を、円板状以外の形状に形成するようにしてもよい。円板状以外の形状としては、たとえば、円板状の一部を切り落とした形状が考えられる。 Moreover, in the said embodiment, although the example which each formed the stem and the holding member in disk shape was shown, this invention is not restricted to this, At least one of a stem and a holding member is other than disk shape. You may make it form in a shape. As a shape other than the disc shape, for example, a shape obtained by cutting off a part of the disc shape is conceivable.

また、上記実施形態では、保持部材の中央部に第１開口部と第２開口部とから構成される段差部を有するステップ状の開口部を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、保持部材の中央部に段差部のない開口部を設けるようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which provided the step-shaped opening part which has the level | step-difference part comprised from the 1st opening part and the 2nd opening part in the center part of the holding member was shown, this invention shows this Not limited to this, an opening without a stepped portion may be provided in the central portion of the holding member.

また、上記実施形態では、ステムの上面と保持部材の上面とが実質的に同一面となるように、保持部材をステムに取り付けた例を示したが、本発明はこれに限らず、ステムの上面と保持部材の上面とが同一面とならないように、保持部材をステムに取り付けるようにしてもよい。たとえば、保持部材の第２開口部の高さをステムの厚みよりも小さくすることによって、保持部材の第２開口部にステムを嵌合させた際に、ステムの上面が保持部材の上面よりも上方に位置するように構成してもよい。また、保持部材の第２開口部の高さをステムの厚みよりも大きくすることによって、保持部材の第２開口部にステムを嵌合させた際に、ステムの上面が保持部材の上面よりも下方に位置するように構成してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which attached the holding member to the stem was shown so that the upper surface of a stem and the upper surface of a holding member may become substantially the same surface, this invention is not limited to this, The holding member may be attached to the stem so that the upper surface and the upper surface of the holding member are not flush with each other. For example, when the height of the second opening of the holding member is made smaller than the thickness of the stem, when the stem is fitted into the second opening of the holding member, the upper surface of the stem is higher than the upper surface of the holding member. You may comprise so that it may be located upwards. In addition, by making the height of the second opening of the holding member larger than the thickness of the stem, when the stem is fitted into the second opening of the holding member, the upper surface of the stem is higher than the upper surface of the holding member. You may comprise so that it may be located below.

また、上記実施形態では、ステムの外側面に切欠部を設け、保持部材の第２開口部の内側面に、ステムの切欠部と係合する突出を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、ステムの外側面に突出部を設け、保持部材の第２開口部の内側面に、ステムの突出部と係合する切欠部を設けるようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the notch part was provided in the outer side surface of the stem and the protrusion which engages with the notch part of a stem was provided in the inner surface of the 2nd opening part of a holding member, this invention was shown. Not only this but a protrusion part may be provided in the outer surface of a stem, and the notch part engaged with the protrusion part of a stem may be provided in the inner surface of the 2nd opening part of a holding member.

また、上記実施形態では、保持部材の第２開口部の内側面に、ステムの外側面に設けられた複数の切欠部とそれぞれ係合する複数の突出部を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、保持部材の第２開口部の内側面に、ステムの外側面に設けられた複数の切欠部のいずれかと係合する突出部を１つ設けるようにしてもよい。また、保持部材の第２開口部の内側面に、ステムの外側面に設けられた切欠部と係合する突出部を設けない構成としてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which a plurality of protrusions that respectively engage with a plurality of notches provided on the outer surface of the stem is provided on the inner surface of the second opening of the holding member. The invention is not limited to this, and one protrusion may be provided on the inner surface of the second opening of the holding member to engage with any of the plurality of notches provided on the outer surface of the stem. Moreover, it is good also as a structure which does not provide the protrusion part engaged with the notch part provided in the outer surface of the stem in the inner surface of the 2nd opening part of a holding member.

また、上記実施形態では、保持部材の第２開口部の内側面に、平断面が三角形状を有する突出部と、平断面が四角形状を有する突出部とをそれぞれ設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、保持部材の第２開口部にステムが嵌合された際に、ステムの外側面に設けられた切欠部と係合して、保持部材の位置決めを行う機能を有していれば、平断面が三角形状または四角形状以外の形状を有する突出部を保持部材の第２開口部の内側面に設けるようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which provided the protrusion part in which a plane cross section has a triangular shape, and the protrusion part in which a plane cross section has a square shape was shown in the inner surface of the 2nd opening part of a holding member, The present invention is not limited to this, and when the stem is fitted into the second opening of the holding member, the holding member is positioned by engaging with a notch provided on the outer surface of the stem. If it does, you may make it provide the protrusion part in which a plane cross section has shapes other than a triangle shape or a square shape in the inner surface of the 2nd opening part of a holding member.

また、上記実施形態では、保持部材の外側面に、３コの切欠部を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、切欠部の数は３コ以外でもよい。 Moreover, although the example which provided the 3 notches on the outer surface of the holding member was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this, The number of notches may be other than 3.

また、上記実施形態では、保持部材の外側面に、平断面がＶ字形状を有する切欠部と、平断面がコの字形状を有する切欠部とを設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、保持部材（半導体レーザ装置）の装着位置の位置決めを行うことが可能であれば、平断面がＶ字形状またはコの字形状以外の形状であってもよい。 In the above embodiment, an example in which a cutout portion having a V-shaped flat cross section and a cutout portion having a U-shaped flat cross section is provided on the outer surface of the holding member. The planar cross section may be a shape other than the V shape or the U shape as long as the mounting position of the holding member (semiconductor laser device) can be determined.

また、上記実施形態では、保持部材の外側面に設けた切欠部が保持部材の中心点と突出部とを結ぶ直線の延長線上に位置するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、切欠部の位置は、保持部材の中心点と突出部とを結ぶ直線の延長線上以外の位置であってもよい。 Further, in the above embodiment, an example is shown in which the notch provided on the outer surface of the holding member is positioned on a straight line connecting the center point of the holding member and the protruding portion. However, the position of the notch portion may be a position other than a straight line extending between the center point of the holding member and the protruding portion.

本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention. 図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1. 図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の上面図である。FIG. 2 is a top view of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1. 図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の半導体レーザ素子周辺の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor laser element periphery of the semiconductor laser apparatus by one Embodiment of this invention shown in FIG. 図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置のステムに取り付けられる保持部材の全体斜視図である。FIG. 2 is an overall perspective view of a holding member attached to a stem of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置のステムに取り付けられる保持部材の平面図である。It is a top view of the holding member attached to the stem of the semiconductor laser apparatus by one Embodiment of this invention shown in FIG. 図６の１００−１００線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the 100-100 line of FIG. 図１に示した本発明の一実施形態による半導体レーザ装置の保持部材の取り付け動作を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the attachment operation | movement of the holding member of the semiconductor laser apparatus by one Embodiment of this invention shown in FIG.

Explanation of symbols

１ステム
１ａ、１ｂ、１ｃ切欠部（第１係合部）
２ヒートシンク
３サブマウント
４半導体レーザ素子
４ａ上部電極
４ｂ下部電極
４ｃ後方出射面
４ｄ前方出射面
５フォトダイオード
６キャップ
６ａフランジ部
６ｂ出射孔
７、８、９リードピン
１０保持部材
１０ａ開口部
１０１ａ第１開口部
１０２ａ第２開口部（開口部）
１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ切欠部
１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ突出部（第２係合部）
２０半導体レーザ装置 1 stem 1a, 1b, 1c notch (first engaging portion)
2 heat sink 3 submount 4 semiconductor laser element 4a upper electrode 4b lower electrode 4c rear emission surface 4d front emission surface 5 photodiode 6 cap 6a flange portion 6b emission holes 7, 8, 9 lead pin 10 holding member 10a opening 101a first opening Part 102a Second opening (opening)
10g, 10h, 10i Notch 10d, 10e, 10f Protruding part (second engaging part)
20 Semiconductor laser device

Claims

A semiconductor laser element;
A stem for fixing the semiconductor laser element;
A semiconductor laser device comprising: a holding member attached to the stem, having a larger outer shape than the stem, and attached to a holder portion of an apparatus.

The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the holding member is made of a metal material.

The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the holding member is detachably attached to the stem.

The stem and the holding member are each formed in a disc shape,
The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the stem and the holding member are arranged concentrically.

In the central part of the holding member is provided an opening into which the stem is fitted,
5. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the holding member is attached to the stem by fitting the stem into the opening. 6.

A first engagement portion is provided on the outer surface of the stem,
A second engaging portion that engages with the first engaging portion of the stem when the stem is fitted to the opening of the holding member is provided on the inner side surface of the opening of the holding member. 6. The semiconductor laser device according to claim 5, wherein the semiconductor laser device is provided.

A cutout portion is provided on the outer surface of the holding member located on a straight extension line connecting the center point of the holding member and the second engaging portion,
The semiconductor laser according to claim 6, wherein the notch portion has a function of positioning a mounting position of the holding member when the holding member is mounted on a holder portion of a device. apparatus.