[發明專利]半導體激光裝置

有效

• 申請號: 201010194130.5
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101902012A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 曾我部隆一
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01S5/028
• 分類號: H01S5/028
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

技術領域

本發明涉及包括半導體激光器芯片的半導體激光裝置，在該半導體激光器芯片中對發射面和反射面形成鍍層膜，所述發射面和所述反射面是諧振器的相對的端面。

背景技術

用在光盤驅動器中的半導體激光元件除半導體激光器芯片外通常還包括內置的用于探測激光器功率的光電二極管，并且基于由光電二極管通過光電效應轉換的電流值(監控電流)來控制激光器功率。通常，便宜的使用硅(Si)的光電二級管用于CD用780nm范圍半導體激光元件與DVD用650nm范圍半導體激光元件。

400nm范圍半導體激光裝置用于下一代藍光盤(Blu-ray?disk)。然而，盡管激光器功率保持恒定，但半導體激光裝置的溫度依賴性也導致輸出激光的波長隨環境溫度的升高而變長。結果，引起光電二極管所探測的監控電流大幅度波動。

如圖12所示，產生上述現象的原因之一是：將光轉換成電流時，對波長的靈敏度依賴于用作光電二極管材料的Si而大幅度變化。

因而，具有內置光電二級管的傳統半導體激光裝置的通常做法是，將光電二級管的靈敏度隨波長而變化的事實作為已知的，在控制側根據監控電流的波長依賴性來修正該靈敏度。

然而，半導體激光器芯片自身因環境溫度變化而導致的帶隙的波動，引起其所發出的激光波長變化。因此，單獨修正光電二極管的靈敏度不足以達到自動功率控制(APC，auto?power?control)驅動的規格(環境溫度變化引起的功率變化在±5％以內)。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種使用具有波長依賴性的光電二極管卻有自動功率控制(APC)驅動規格的半導體激光裝置。

為達到上述目的，本發明提供了一種半導體激光裝置，包括半導體激光器芯片，具有發射面和反射面，發射面和反射面是諧振器的相對的端面；以及光電二極管，用于探測從反射面發射的光，光電二極管在光電二極管的靈敏度隨波長增長而增高的波長帶中使用。發射面具有形成于發射面上的第一電介質多層膜，反射面具有形成于反射面上的第二電介質多層膜，第一電介質多層膜的反射率在峰值時的波長λ_f和第二電介質多層膜的反射率在峰值時的波長λ_r滿足關系λ_f＜λ_r。

在上述半導體激光裝置中，半導體激光器芯片的振蕩波長λ₁可滿足關系λ₁-20nm＜λ_f＜λ₁＜λ_r＜λ₁+20nm。

此外，在上述半導體激光裝置中，可以滿足關系λ_r-λ_f＝20nm。

此外，在上述半導體激光裝置中，從發射面出射的光的功率P_f和從反射面出射的光的功率P_r的功率比P_r/_f可隨波長的增長而減小。

此外，在上述半導體激光裝置中，光電二極管的靈敏度表示為α，P_r/P_f×α可在半導體激光器芯片的振蕩波長λ₁處達到極值。

此外，在上述半導體激光裝置中，第一電介質多層膜可包括第三膜和第四膜；第三膜的折射率n₃、第三膜的物理膜厚d₃、第四膜的折射率n₄、第四膜的物理膜厚d₄和半導體激光器芯片的振蕩波長λ₁滿足關系n₃＜n₄、d₃＝λ₁/4n₃以及d₄＝λ₁/4n₄，并且第一電介質多層膜具有10％至50％的反射率。

此外，在上述半導體激光裝置中，第三膜由SiO₂形成，第四膜可以由選自由Al₂O₃、Ta₂O₅、TiO₂、ZrO₂、Nb₂O₅和Si₃N₄構成的組的一種形成。