JP7638801B2

JP7638801B2 - Semiconductor laser device

Info

Publication number: JP7638801B2
Application number: JP2021102483A
Authority: JP
Inventors: 行秀早瀬; 祐佑柴田; 俊哉黒瀧
Original assignee: シャープ福山レーザー株式会社
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2025-03-04
Anticipated expiration: 2041-06-21
Also published as: JP2023001643A

Description

本開示は、半導体レーザー装置に関する。 This disclosure relates to a semiconductor laser device.

近年、たとえば、下記の特許文献１に開示されているように、半導体レーザー装置の開発が行われている。一般に、半導体レーザー装置は、レーザー光を発する発光素子と、レーザー光を反射する反射部材と、レーザー光を平行状態にするコリメートレンズと、を備えている。 In recent years, semiconductor laser devices have been developed, for example as disclosed in the following Patent Document 1. In general, a semiconductor laser device comprises a light-emitting element that emits laser light, a reflecting member that reflects the laser light, and a collimating lens that collimates the laser light.

特開２００４－３１７０８号公報JP 2004-31708 A

上記の半導体レーザー装置によれば、レーザー光を形成するために、反射部材およびコリメートレンズの２つの部品を必要とする。そのため、半導体レーザー装置をさらに小型化することが困難である。 The above-mentioned semiconductor laser device requires two components, a reflecting member and a collimating lens, to form the laser light. This makes it difficult to further miniaturize the semiconductor laser device.

本開示は、上述の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、小型化された半導体レーザー装置を提供することである。 This disclosure has been made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a miniaturized semiconductor laser device.

本開示の半導体レーザー装置は、レーザー光を発する発光素子と、前記レーザー光を反射する回転放物面の一部と、を備えている。 The semiconductor laser device disclosed herein includes a light-emitting element that emits laser light and a portion of a paraboloid of revolution that reflects the laser light.

実施の形態１の半導体レーザー装置の斜視図である。1 is a perspective view of a semiconductor laser device according to a first embodiment; 実施の形態１の半導体レーザー装置の平面図である。1 is a plan view of a semiconductor laser device according to a first embodiment. 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 実施の形態１の半導体レーザー装置の底面図である。2 is a bottom view of the semiconductor laser device of the first embodiment. FIG. 実施の形態１の半導体レーザー装置の変形例の底面図である。FIG. 13 is a bottom view of a modified example of the semiconductor laser device of the first embodiment. 実施の形態１の半導体レーザー装置の発光素子が発したレーザー光が回転放物面の一部で反射された経路を説明するための断面図である。4 is a cross-sectional view for explaining the path of laser light emitted by a light-emitting element of the semiconductor laser device of the first embodiment and reflected by a part of a paraboloid of revolution. FIG. 実施の形態１の半導体レーザー装置の発光素子が発したレーザー光が回転放物面の一部で反射された経路を説明するための立面図である。4 is an elevation view for explaining the path of laser light emitted from a light-emitting element of the semiconductor laser device of the first embodiment and reflected by a part of a paraboloid of revolution. FIG. 実施の形態１の半導体レーザー装置の回転放物面の一部に反射膜が設けられた状態を説明するための断面図である。4 is a cross-sectional view for illustrating a state in which a reflective film is provided on a part of the paraboloid of revolution of the semiconductor laser device of the first embodiment. FIG. 回転放物面を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a paraboloid of revolution. 回転放物面が対称軸を含む第１仮想平面に沿って切断された回転放物面の一部を説明するための図である。1 is a diagram for explaining a portion of a paraboloid of revolution obtained by cutting the paraboloid of revolution along a first imaginary plane including an axis of symmetry. FIG. 回転放物面が、対称軸を含む第１仮想平面に沿って切断され、かつ、対称軸に垂直な第２仮想平面に沿って切断された、回転放物面の一部を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a portion of a paraboloid of revolution in which the paraboloid of revolution is cut along a first imaginary plane that includes the axis of symmetry and is cut along a second imaginary plane that is perpendicular to the axis of symmetry. 実施の形態１の半導体レーザー装置の外殻部の変形例の断面図である。11 is a cross-sectional view of a modified example of the outer shell of the semiconductor laser device of the first embodiment. FIG. 実施の形態１の半導体レーザー装置の外殻部の他の変形例の断面図である。13 is a cross-sectional view of another modified example of the outer shell portion of the semiconductor laser device of the first embodiment. FIG. 実施の形態２の半導体レーザー装置の外殻部の平面図である。11 is a plan view of an outer shell portion of a semiconductor laser device according to a second embodiment. FIG. 実施の形態２の半導体レーザー装置の外殻部の変形例の平面図である。13 is a plan view of a modified outer shell portion of the semiconductor laser device of the second embodiment. FIG.

以下、本開示の実施の形態の半導体レーザー装置を、図面を参照しながら説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、同一又は同等の要素の重複する説明は繰り返さない。 The semiconductor laser device according to the embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that in the drawings, the same or equivalent elements are given the same reference numerals, and redundant descriptions of the same or equivalent elements will not be repeated.

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の半導体レーザー装置１００の斜視図である。図２は、実施の形態１の半導体レーザー装置１００の平面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図４は、実施の形態１の半導体レーザー装置１００の底面図である。 (Embodiment 1)
Fig. 1 is a perspective view of the semiconductor laser device 100 according to the first embodiment. Fig. 2 is a plan view of the semiconductor laser device 100 according to the first embodiment. Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in Fig. 2. Fig. 4 is a bottom view of the semiconductor laser device 100 according to the first embodiment.

図１～図４から分かるように、半導体レーザー装置１００は、非透光性の外殻部ＳＨと、透光性の封止部材ＳＭと、複数のサブマウントと呼ばれる基板Ｓと、複数の発光素子ＬＤと、を備えている。本実施の形態においては、複数の発光素子ＬＤは、それぞれ、レーザーダイオードからなり、複数の基板Ｓの上に搭載されている。それにより、複数の発光素子ＬＤの光出射部の位置が調整されている。放熱性の向上を目的として、外殻部ＳＨの上には金属パターンＨＳが設けられており、基板Ｓは金属パターンＨＳの上に搭載されている。金属パターンＨＳは外部電源（図示せず）に接続されないノンコネクトの金属（たとえば、金属メッキまたはＡｕＳｎ蒸着）であってもよい。なお、金属パターンは設けられていなくてもよい。 As can be seen from Figures 1 to 4, the semiconductor laser device 100 comprises a non-translucent outer shell SH, a translucent sealing member SM, a plurality of substrates S called submounts, and a plurality of light-emitting elements LD. In this embodiment, the plurality of light-emitting elements LD are each made of a laser diode and mounted on the plurality of substrates S. This allows the positions of the light-emitting elements LD to be adjusted. In order to improve heat dissipation, a metal pattern HS is provided on the outer shell SH, and the substrate S is mounted on the metal pattern HS. The metal pattern HS may be a non-connected metal (for example, metal plating or AuSn vapor deposition) that is not connected to an external power source (not shown). It is not necessary to provide a metal pattern.

基板Ｓは、必須の構成ではないため、設けられていなくてもよい。たとえば、複数の発光素子ＬＤは、外殻部ＳＨ上の金属パターンＨＳに直接搭載されていてもよい。複数の発光素子ＬＤは、外殻部ＳＨと透明の封止部材ＳＭとによって形成された凹部ＣＣ内の空間であれば、いかなる態様で設けられていてもよい。なお、封止部材ＳＭは、発光素子ＬＤへ埃などが付着することを防止し、また、空気中に含まれるシロキサンを吸着するため、発光素子ＬＤを構成するレーザーダイオードの発振不良を抑制することができる。 The substrate S is not an essential component and may not be provided. For example, the multiple light-emitting elements LD may be mounted directly on the metal pattern HS on the outer shell portion SH. The multiple light-emitting elements LD may be provided in any manner within the space in the recess CC formed by the outer shell portion SH and the transparent sealing member SM. The sealing member SM prevents dust and other particles from adhering to the light-emitting elements LD and adsorbs siloxane contained in the air, thereby suppressing oscillation failure of the laser diode that constitutes the light-emitting element LD.

本実施の形態においては、発光素子ＬＤの数は、４つであるが、１、２、３または５以上のいくつであってもよい。また、複数の発光素子ＬＤは、同一構造を有している必要はなく、異なる構造を有していてもよい。 In this embodiment, the number of light-emitting elements LD is four, but it may be one, two, three, five or more. In addition, the multiple light-emitting elements LD do not need to have the same structure, and may have different structures.

外殻部ＳＨは、底板部ＢＰと周壁部ＣＷとを含む。周壁部ＣＷは、底板部ＢＰから立上る。外殻部ＳＨは、底板部ＢＰと周壁部ＣＷとによって凹部ＣＣを構成している。本実施の形態においては、外殻部ＳＨは、１つの材料で形成されている。言い換えると、底板部ＢＰと周壁部ＣＷとは同一材料で一体的に形成されている。外殻部ＳＨは、放熱性が高く、かつ絶縁性が高い材料、たとえば、ＳｉＣまたはＡｌＮのようなセラミックから構成されていることが好ましい。 The outer shell portion SH includes a bottom plate portion BP and a peripheral wall portion CW. The peripheral wall portion CW rises from the bottom plate portion BP. The bottom plate portion BP and the peripheral wall portion CW form a recess CC in the outer shell portion SH. In this embodiment, the outer shell portion SH is formed from one material. In other words, the bottom plate portion BP and the peripheral wall portion CW are integrally formed from the same material. The outer shell portion SH is preferably formed from a material that has high heat dissipation properties and high insulation properties, for example, a ceramic such as SiC or AlN.

ただし、底板部ＢＰと周壁部ＣＷとが異なる２つの材料で形成されていてもよい。つまり、外殻部ＳＨは、異なる２つの材料の結合によって形成されたものであってもよい。たとえば、底板部ＢＰがＳｉＣまたはＡｌＮのようなセラミックから構成されている一方で、周壁部ＣＷがＡｌ_２Ｏ_３などの比較的に熱伝導率の低い材料で形成されていてもよい。周壁部ＣＷは、比較的に熱伝導率が高い金属材料により構成されていてもよい。ただし、この場合には、金属材料からなる周壁部ＣＷとセラミックスからなる底板部ＢＰとの熱膨張係数の相違に起因して、底板部ＢＰが割れないようにすることが好ましい。 However, the bottom plate portion BP and the peripheral wall portion CW may be formed of two different materials. In other words, the outer shell portion SH may be formed by combining two different materials. For example, the bottom plate portion BP may be made of ceramic such as SiC or AlN, while the peripheral wall portion CW may be made of a material with a relatively low thermal conductivity such as Al ₂ O _3. The peripheral wall portion CW may be made of a metal material with a relatively high thermal conductivity. However, in this case, it is preferable to prevent the bottom plate portion BP from cracking due to the difference in thermal expansion coefficient between the peripheral wall portion CW made of a metal material and the bottom plate portion BP made of ceramics.

複数の基板Ｓおよび複数の発光素子ＬＤは、凹部ＣＣの内側に設けられている。凹部ＣＣは、平面視において、円形の底面ＢＳと、底面ＢＳを取り囲むように底面ＢＳの周縁から上方へ延びる内周面ＩＣと、を備えている。底面ＢＳは円形の平面である。内周面ＩＣは、円形の底面ＢＳから離れるように延びる立上面ＲＳと、円錐の側面の一部である傾斜面ＩＳと、傾斜面ＩＳから底面ＢＳに沿った方向に窪む回転放物面の一部ＰＳと、を含んでいる。 The multiple substrates S and multiple light-emitting elements LD are provided inside the recess CC. In a plan view, the recess CC has a circular bottom surface BS and an inner surface IC that extends upward from the periphery of the bottom surface BS to surround the bottom surface BS. The bottom surface BS is a circular flat surface. The inner surface IC includes a rising surface RS that extends away from the circular bottom surface BS, an inclined surface IS that is part of the side surface of a cone, and a part of a paraboloid of revolution PS that is recessed from the inclined surface IS in a direction along the bottom surface BS.

複数の発光素子ＬＤが発したレーザー光は、回転放物面の一部ＰＳで反射され、透明な封止部材ＳＭを通過して半導体レーザー装置１００の外部へ放出される。回転放物面の一部ＰＳは、後で詳細に説明される。 The laser light emitted by the multiple light-emitting elements LD is reflected by a portion PS of the paraboloid of revolution, passes through the transparent sealing member SM, and is emitted to the outside of the semiconductor laser device 100. The portion PS of the paraboloid of revolution will be described in detail later.

複数の回転放物面の一部ＰＳは、平面視にて円形をなす内周面ＩＣにおいて均等な角度の間隔が形成されるように配置されていてもよい。つまり、複数の発光素子Ｌのそれぞれは、３６０°を複数の発光素子Ｌの数、たとえば、４で割った角度の場合は９０°ごとに配置できる。これにより、透光性の封止部材ＳＭを通過して半導体レーザー装置１００の外部へ放出される光の半導体レーザー装置１００の中心線に対する対称性が改善される効果を期待できる。 The parts PS of the multiple paraboloids of revolution may be arranged so that they are spaced at equal angles on the inner circumferential surface IC, which is circular in plan view. In other words, each of the multiple light-emitting elements L can be arranged at 90° intervals when the angle is calculated by dividing 360° by the number of the multiple light-emitting elements L, for example, by 4. This is expected to have the effect of improving the symmetry of the light that passes through the translucent sealing member SM and is emitted to the outside of the semiconductor laser device 100 with respect to the center line of the semiconductor laser device 100.

底板部ＢＰは、一対の貫通孔ＴＨを有している。一対の貫通孔ＴＨは、一対の導電性のプラグＰ１，Ｐ２で塞がれている。底板部ＢＰの下側面ＬＳには、一対の電極ＡＣが設けられている。なお、貫通孔ＴＨの数は、２つに限定されず、３以上の多数の貫通孔ＴＨを底板部ＢＰに設けてもよい。多数の貫通孔ＴＨが底面部ＢＰに設けられていれば、多数のプラグを設けることができる。そのため、それぞれの発光素子ＬＤへ流入する電流および発光素子ＬＤから流出する電流に対するプラグＰの抵抗値を小さくすることができる。なお、一対のプラグＰ１，Ｐ２のそれぞれの代わりに、ハーメチックシールとリードピンが用いられてもよい。 The bottom plate portion BP has a pair of through holes TH. The pair of through holes TH is blocked by a pair of conductive plugs P1, P2. A pair of electrodes AC is provided on the lower side surface LS of the bottom plate portion BP. The number of through holes TH is not limited to two, and three or more through holes TH may be provided in the bottom plate portion BP. If a large number of through holes TH are provided in the bottom surface portion BP, a large number of plugs can be provided. Therefore, the resistance value of the plug P to the current flowing into and flowing out of each light-emitting element LD can be reduced. A hermetic seal and a lead pin may be used instead of each of the pair of plugs P1, P2.

上記から分かるように、一対の電極ＡＣは、それぞれ、一対の導電性のプラグＰ１，Ｐ２に電気的に接続されている。なお、一対のプラグＰ１，Ｐ２のそれぞれは、たとえば、タングステン（Ｗ）で形成されている。電極Ａと電極Ｃとからなる一対の電極ＡＣは、発光素子ＬＤのアノードとカソードとのそれぞれに電気的に接続される。電極Ａおよび電極Ｃは、外殻部ＳＨを構成する表面のうちの凹部ＣＣが設けられている表面とは逆側の表面、より具体的には、図３に示される外殻部ＳＨの下面に固定されている。なお、電極Ａおよび電極Ｃの外殻部ＳＨに対する配置は、電極Ａおよび電極Ｃが外殻部ＳＨの外部空間、すなわち、凹部ＣＣ内の空間以外の空間に露出していれば、いかなるものであってもよい。 As can be seen from the above, the pair of electrodes AC are electrically connected to a pair of conductive plugs P1 and P2, respectively. Each of the pair of plugs P1 and P2 is formed of, for example, tungsten (W). The pair of electrodes AC, consisting of electrodes A and electrodes C, is electrically connected to the anode and cathode of the light-emitting element LD, respectively. The electrodes A and C are fixed to the surface of the outer shell SH opposite to the surface on which the recess CC is provided, more specifically, to the underside of the outer shell SH shown in FIG. 3. The arrangement of the electrodes A and C with respect to the outer shell SH may be any as long as the electrodes A and C are exposed to the external space of the outer shell SH, i.e., the space other than the space within the recess CC.

底面部ＢＰの内側面、すなわち、底面ＢＳの上には、互いに電気的に絶縁された一対の導電性の平板ＦＰ１および平板ＦＰ２が設けられている。一対の平板ＦＰ１および平板ＦＰ２は、それぞれ、複数の電気配線Ｗによって直列に接続された複数の発光素子ＬＤの両端に電気的に接続されている。なお、複数の電気配線Ｗのうちいくつかは、一端が発光素子ＬＤに接続され、かつ、他の一端が基板Ｓの上面に形成された配線パターン（図示せず）に接続されている。基板Ｓは、たとえば、ＡｌＮまたはＳｉＣ等の材料で形成されており、基板Ｓ上の配線パターンは、たとえばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕで形成される。 On the inner surface of the bottom portion BP, i.e., on the bottom surface BS, a pair of electrically conductive flat plates FP1 and FP2 that are electrically insulated from each other are provided. The pair of flat plates FP1 and FP2 are each electrically connected to both ends of a plurality of light-emitting elements LD that are connected in series by a plurality of electrical wirings W. Note that some of the plurality of electrical wirings W have one end connected to the light-emitting element LD and the other end connected to a wiring pattern (not shown) formed on the upper surface of the substrate S. The substrate S is formed of a material such as AlN or SiC, and the wiring pattern on the substrate S is formed of, for example, Ti/Pt/Au.

なお、複数の発光素子ＬＤのそれぞれが、一対の電極ＡＣに並列に接続されていてもよい。この場合、いずれかの電気配線Ｗの切断等に起因して複数の発光素子ＬＤの全てが発光できなくなるような不具合の発生を防止することができる。 Each of the multiple light-emitting elements LD may be connected in parallel to a pair of electrodes AC. In this case, it is possible to prevent a malfunction in which all of the multiple light-emitting elements LD cannot emit light due to the disconnection of any of the electrical wiring W, etc.

本実施の形態においては、複数の基板Ｓは、それぞれ、複数の金属パターンＨＳの上に設けられている。したがって、複数の発光素子ＬＤが発した熱は、複数の基板Ｓ、複数の金属パターンＨＳ、底板部ＢＰ、および一対の電極ＡＣを経由して、外殻部ＳＨの外部へ放出される。 In this embodiment, the multiple substrates S are provided on the multiple metal patterns HS, respectively. Therefore, the heat generated by the multiple light-emitting elements LD is dissipated to the outside of the outer shell portion SH via the multiple substrates S, the multiple metal patterns HS, the bottom plate portion BP, and the pair of electrodes AC.

内周面ＩＣは、凹部ＣＣの底面ＢＳから離れるように延びる立上面ＲＳを含んでいる。立上面ＲＳは、内周面ＩＣと基板Ｓとの接触を避けるように設けられている。つまり、立上面ＲＳは、円錐面をなす内周面ＩＣの下端部から底面ＢＳに対してほぼ垂直に延びる。そのため、平面視において長方形の基板Ｓの角部が円錐面をなす内周面ＩＣの下端部に接触しない。なお、回転放物面の一部ＰＳは、回転放物面の頂点を含む先端部が回転放物面の対称軸に対して垂直な仮想平面に沿って切り取られた形状をなしている。これに関しては、後で詳細に説明する。 The inner surface IC includes a rising surface RS that extends away from the bottom surface BS of the recess CC. The rising surface RS is provided so as to avoid contact between the inner surface IC and the substrate S. In other words, the rising surface RS extends from the lower end of the inner surface IC, which forms a conical surface, almost perpendicular to the bottom surface BS. Therefore, the corners of the substrate S, which is rectangular in plan view, do not come into contact with the lower end of the inner surface IC, which forms a conical surface. Note that the tip of the part PS of the paraboloid of revolution, including the apex of the paraboloid of revolution, is cut along an imaginary plane perpendicular to the axis of symmetry of the paraboloid of revolution. This will be explained in more detail later.

本実施の形態においては、立上面ＲＳは、断面視において、底面ＢＳに対して垂直であり、円柱の周面の形状をなしているが、たとえば、外殻部ＳＨを金型成形にて形成する場合、凹部ＣＣを形成するための金型の抜き易さの観点から、底面ＢＳから離れるにしたがって横断面の円形の直径が大きくなっていてもよい。 In this embodiment, the rising surface RS is perpendicular to the bottom surface BS in a cross-sectional view and has the shape of a cylindrical peripheral surface, but for example, when the outer shell portion SH is formed by die molding, the diameter of the circle in the cross section may increase with increasing distance from the bottom surface BS from the viewpoint of ease of removing the die for forming the recess CC.

透光性の封止部材ＳＭは、板状の部材であり、たとえば、リッドガラスからなる。封止部材ＳＭは、凹部ＣＣの内側の空間を内包するように、外殻部ＳＨに対して設けられている。封止部材ＳＭは、周壁部ＣＷの上端に固定されている。それにより、発光素子ＬＤを内包する空間が密閉されている。たとえば、周壁部ＣＷがセラミックスからなる場合、周壁部ＣＷの上端面に設けられた金属パターンと封止部材ＳＭを構成するリッドガラスとが半田付けまたは共晶により接合されている。また、たとえば、周壁部ＣＷが金属からなる場合、周壁部ＣＷの上端面に封止部材ＳＭを構成するリッドガラスが直接接合されている。 The light-transmitting sealing member SM is a plate-shaped member, and is made of, for example, lid glass. The sealing member SM is provided on the outer shell portion SH so as to enclose the space inside the recess CC. The sealing member SM is fixed to the upper end of the peripheral wall portion CW. This seals the space containing the light-emitting element LD. For example, if the peripheral wall portion CW is made of ceramics, the metal pattern provided on the upper end surface of the peripheral wall portion CW and the lid glass constituting the sealing member SM are joined by soldering or eutectic. Also, for example, if the peripheral wall portion CW is made of metal, the lid glass constituting the sealing member SM is directly joined to the upper end surface of the peripheral wall portion CW.

図５は、実施の形態１の半導体レーザー装置１００の変形例の底面図である。 Figure 5 is a bottom view of a modified example of the semiconductor laser device 100 of embodiment 1.

図５に示されるように、電極Ａと電極Ｃとの間に、いずれの発光素子ＬＤにも電気的に接続されていない放熱板ＮＣが設けられていてもよい。これによれば、電気伝導の機能を果たす電極Ａおよび電極Ｃと、放熱の機能を果たす放熱板ＮＣとが物理的に分離されている。そのため、放熱の機能を果たす放熱板ＮＣが電気伝導の機能を果たす電極Ａおよび電極Ｃに悪影響を与えることを抑制することができる。なお、図４に示された構造によれば、電極Ａと電極Ｃとは、複数の発光素子ＬＤが発する熱を外部へ放出する放熱板としても機能する。 As shown in FIG. 5, a heat sink NC that is not electrically connected to any of the light-emitting elements LD may be provided between electrode A and electrode C. In this way, electrodes A and C that perform the function of electrical conduction are physically separated from the heat sink NC that performs the function of heat dissipation. This makes it possible to prevent the heat sink NC that performs the function of heat dissipation from adversely affecting electrodes A and C that perform the function of electrical conduction. Note that, according to the structure shown in FIG. 4, electrodes A and C also function as heat sinks that dissipate heat generated by the multiple light-emitting elements LD to the outside.

図６は、実施の形態１の半導体レーザー装置１００の発光素子ＬＤが発したレーザー光Ｌが回転放物面の一部ＰＳで反射された経路を説明するための断面図である。図７は、実施の形態１の半導体レーザー装置１００の発光素子ＬＤが発したレーザー光Ｌが回転放物面の一部ＰＳで反射された経路を説明するための立面図である。 Figure 6 is a cross-sectional view for explaining the path of laser light L emitted by the light-emitting element LD of the semiconductor laser device 100 of the first embodiment, reflected by a portion PS of the paraboloid of revolution. Figure 7 is an elevational view for explaining the path of laser light L emitted by the light-emitting element LD of the semiconductor laser device 100 of the first embodiment, reflected by a portion PS of the paraboloid of revolution.

図６および図７に示されるように、本実施の形態の半導体レーザー装置１００は、発光素子ＬＤと、回転放物面の一部ＰＳと、を備えている。発光素子ＬＤは、レーザー光Ｌを発する。本実施の形態においては、複数の発光素子ＬＤのそれぞれが発したレーザー光Ｌは、凹部ＣＣの底面ＢＳに沿って進行し、回転放物面の一部ＰＳで反射された後、凹部ＣＣの底面ＢＳに略垂直な方向に沿って進行するものとする。そのため、本実施の形態においては、発光素子Ｌと回転放物面の一部ＰＳとは、レーザー光Ｌが、他の部材で反射されることなく、かつ、他の部材を透過することなく、発光素子Ｌから回転放物面の一部ＰＳへ直接照射されるように、配置されている。また、凹部ＣＣ内に複数の発光素子ＬＤを設けることができ、かつ、同一方向に沿って複数のレーザー光Ｌを発することができる。そのため、半導体レーザー装置１００を大型化させることなく、半導体レーザー装置１００の出力を向上させることができる。 6 and 7, the semiconductor laser device 100 of this embodiment includes a light-emitting element LD and a part PS of the paraboloid of revolution. The light-emitting element LD emits laser light L. In this embodiment, the laser light L emitted by each of the multiple light-emitting elements LD travels along the bottom surface BS of the recess CC, is reflected by the part PS of the paraboloid of revolution, and then travels along a direction approximately perpendicular to the bottom surface BS of the recess CC. Therefore, in this embodiment, the light-emitting element L and the part PS of the paraboloid of revolution are arranged so that the laser light L is directly irradiated from the light-emitting element L to the part PS of the paraboloid of revolution without being reflected by other members and without passing through other members. In addition, multiple light-emitting elements LD can be provided in the recess CC, and multiple laser lights L can be emitted along the same direction. Therefore, the output of the semiconductor laser device 100 can be improved without increasing the size of the semiconductor laser device 100.

図６および図７から分かるように、本実施の形態の回転放物面の一部ＰＳで反射されたレーザー光Ｌは、いずれの方向から見ても、広くなったり、狭くなったりすることなく、ほぼ同一の幅で一方向に進行する。より好ましくは、レーザー光は、いずれの方向から見ても、広くなったり、狭くなったりすることなく、同一の幅で一方向に沿って進行する。これは、発光素子ＬＤのレーザー光Ｌを出射する光出射部ＬＥが回転放物面の焦点Ｆとほぼ一致する位置に設けられているからである。ただし、半導体レーザー装置１００に求められるレーザー光Ｌの指向性の要件を満たすのであれば、発光素子ＬＤのレーザー光Ｌを出射する光出射部ＬＥが回転放物面の焦点Ｆから多少ずれた位置に設けられていてもよい。 As can be seen from Figures 6 and 7, the laser light L reflected by the part PS of the paraboloid of revolution in this embodiment travels in one direction with approximately the same width, without becoming wider or narrower, no matter which direction it is viewed from. More preferably, the laser light travels in one direction with the same width, without becoming wider or narrower, no matter which direction it is viewed from. This is because the light emitting part LE that emits the laser light L of the light emitting element LD is provided at a position that approximately coincides with the focal point F of the paraboloid of revolution. However, as long as the requirements for the directivity of the laser light L required for the semiconductor laser device 100 are met, the light emitting part LE that emits the laser light L of the light emitting element LD may be provided at a position slightly shifted from the focal point F of the paraboloid of revolution.

本実施の形態の回転放物面の一部Ｐは、反射鏡とコリメータレンズとの双方の役割を果たす。そのため、半導体レーザー装置１００の小型化が図られる。また、反射面が球形の一部である場合に比較して、焦点が一つに定まるため、平行なレーザー光を形成し易い。 In this embodiment, part P of the paraboloid of revolution functions as both a reflector and a collimator lens. This allows the semiconductor laser device 100 to be made more compact. In addition, compared to when the reflecting surface is part of a sphere, the focal point is fixed at one point, making it easier to form parallel laser light.

図８は、実施の形態１の半導体レーザー装置１００の回転放物面の一部ＰＳに反射膜ＲＦが設けられた状態を説明するための断面図である。 Figure 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which a reflective film RF is provided on a portion PS of the paraboloid of revolution of the semiconductor laser device 100 of the first embodiment.

図８に示されるように、本実施の形態においては、反射膜ＲＦが回転放物面の一部ＰＳを覆うように設けられている。反射膜ＲＦは、回転放物面の一部ＰＳの表面に沿って設けられている。そのため、反射膜ＲＦの表面も、回転放物面の一部を構成する形状を有する。したがって、図８に示される構造の場合、発光素子ＬＤが発したレーザー光を反射する回転放物面の一部ＰＳは、反射膜ＲＦの表面である。反射膜ＲＦでのレーザー光Ｌの反射率は、回転放物面の一部ＰＳでのレーザー光Ｌの反射率よりも高い。 As shown in FIG. 8, in this embodiment, the reflective film RF is provided so as to cover the portion PS of the paraboloid of revolution. The reflective film RF is provided along the surface of the portion PS of the paraboloid of revolution. Therefore, the surface of the reflective film RF also has a shape that forms part of the paraboloid of revolution. Therefore, in the case of the structure shown in FIG. 8, the portion PS of the paraboloid of revolution that reflects the laser light emitted by the light-emitting element LD is the surface of the reflective film RF. The reflectance of the laser light L at the reflective film RF is higher than the reflectance of the laser light L at the portion PS of the paraboloid of revolution.

反射膜ＲＦは、誘電体多層膜、たとえば、ＳｉＯ_２／ＴｉＯ_２の積層膜などであることが望ましい。誘電体多層膜の積層の組み合わせによっては、レーザー光Ｌの波長範囲に対して高い反射率を有する反射膜を形成できる。また、誘電体多層膜は、レーザー光Ｌを照射することに起因した組成の変化が起こりにくいため、焼損し難い。また、反射膜ＲＦは、金属反射膜を下地とする反射ミラーであってもよい。なお、反射膜ＲＦは、回転放物面の一部ＰＳにのみ設けられているが、回転放物面の一部ＰＳ以外の内周面ＩＣに設けられていてもよい。また、反射膜ＰＦは、回転放物面の一部ＰＳの反射率が所望の反射率を有しているのであれば、設けられていなくてもよい。また、反射膜ＲＦは、回転放物面の一部ＰＳを全体的に覆っていても、回転放物面の一部ＰＳを部分的に覆っていてもよい。 The reflective film RF is preferably a dielectric multilayer film, for example, a laminated film of SiO ₂ /TiO _2. Depending on the combination of laminated layers of the dielectric multilayer film, a reflective film having a high reflectance in the wavelength range of the laser light L can be formed. In addition, the dielectric multilayer film is unlikely to undergo a change in composition due to irradiation with the laser light L, so it is unlikely to burn out. In addition, the reflective film RF may be a reflective mirror with a metal reflective film as a base. Note that the reflective film RF is provided only on the part PS of the paraboloid of revolution, but it may be provided on the inner circumferential surface IC other than the part PS of the paraboloid of revolution. In addition, the reflective film PF may not be provided as long as the reflectance of the part PS of the paraboloid of revolution has a desired reflectance. In addition, the reflective film RF may cover the entire part PS of the paraboloid of revolution, or may partially cover the part PS of the paraboloid of revolution.

図９は、回転放物面ＲＰＳを説明するための図である。図１０は、図９に示された回転放物面ＲＰＳが対称軸ＳＡを含む第１仮想平面ＶＰ１に沿って切断された回転放物面の一部ＰＳを説明するための図である。図１１は、回転放物面ＲＰＳが、対称軸ＳＡを含む第１仮想平面ＶＰ１に沿って切断され、かつ、対称軸Ｖ１に垂直な第２仮想平面ＶＰ２に沿って切断された、回転放物面の一部ＰＳを説明するための図である。 Figure 9 is a diagram for explaining a paraboloid of revolution RPS. Figure 10 is a diagram for explaining a portion PS of a paraboloid of revolution obtained by cutting the paraboloid of revolution RPS shown in Figure 9 along a first imaginary plane VP1 including the axis of symmetry SA. Figure 11 is a diagram for explaining a portion PS of a paraboloid of revolution obtained by cutting the paraboloid of revolution RPS along a first imaginary plane VP1 including the axis of symmetry SA and along a second imaginary plane VP2 perpendicular to the axis of symmetry V1.

図１０に示される回転放物面の一部ＰＳは、図９に示される回転放物面ＲＰＳが回転放物面ＲＰＳの対称軸ＳＡを含む第１仮想平面ＶＰ１に沿って分割された２つの部分の一方である。図１１に示される回転放物面の一部ＰＳは、図１０に示される回転放物面の一部ＰＳの回転放物面ＲＰＳの頂点Ｔを含む先端部が回転放物面ＲＰＳの対称軸ＳＡに対して垂直な第２仮想平面Ｖ２に沿って切り取られた形状をなしている。なお、本実施の形態の回転放物面の一部ＰＳは、図１１に示される回転放物面の一部ＰＳの内側のいずれかの一部の領域として切り取られた曲面である。 The portion PS of the paraboloid of revolution shown in FIG. 10 is one of two portions obtained by dividing the paraboloid of revolution RPS shown in FIG. 9 along a first imaginary plane VP1 including the axis of symmetry SA of the paraboloid of revolution RPS. The portion PS of the paraboloid of revolution shown in FIG. 11 has a shape in which the tip portion including the apex T of the paraboloid of revolution RPS of the portion PS of the paraboloid of revolution shown in FIG. 10 is cut off along a second imaginary plane V2 perpendicular to the axis of symmetry SA of the paraboloid of revolution RPS. Note that the portion PS of the paraboloid of revolution in this embodiment is a curved surface cut off as a partial area of any part of the inside of the portion PS of the paraboloid of revolution shown in FIG. 11.

本実施の形態においては、複数の発光素子ＬＤと、複数の回転放物面の一部ＰＳとは、１対１の関係で設けられている。ただし、複数の回転放物面の一部ＰＳのいずれかに向かってレーザー光Ｌを発する発光素子が設けられていなくてもよい。つまり、複数の発光素子ＬＤの数は、複数の回転放物面の一部ＰＳの数より少なくてもよい。半導体レーザー装置１００に必要とされるレーザー光Ｌの強度に応じて発光素子ＬＤの数を調整することを可能にするためである。 In this embodiment, the multiple light-emitting elements LD and the multiple parts PS of the paraboloids of revolution are provided in a one-to-one relationship. However, it is not necessary to provide a light-emitting element that emits laser light L toward any of the multiple parts PS of the paraboloids of revolution. In other words, the number of the multiple light-emitting elements LD may be less than the number of the multiple parts PS of the paraboloids of revolution. This is to make it possible to adjust the number of light-emitting elements LD according to the intensity of the laser light L required for the semiconductor laser device 100.

複数の回転放物面の一部ＰＳのそれぞれは、レーザー光Ｌを反射する。なお、回転放物面ＲＰＳは、放物線の対称軸を中心軸として、放物線を中心軸まわりに回転させたときの軌跡によって描かれる曲面である。回転放物面ＲＰＳの中心軸に垂直な断面は円である。本実施の形態の回転放物面の一部ＰＳは、回転放物面の対称軸に垂直ないずれの断面においても、円弧状をなしている。 Each of the portions PS of the multiple paraboloids of revolution reflects the laser light L. The paraboloid of revolution RPS is a curved surface that is traced by the path of a parabola that is rotated around its central axis, which is the axis of symmetry of the parabola. A cross section perpendicular to the central axis of the paraboloid of revolution RPS is a circle. In this embodiment, the portions PS of the paraboloid of revolution are arc-shaped in all cross sections perpendicular to the axis of symmetry of the paraboloid of revolution.

複数の発光素子ＬＤのそれぞれは、レーザー光Ｌが回転放物面ＲＰＳの焦点Ｆから回転放物面の一部ＰＳへ向かう方向に沿って進行するように配置されている。回転放物面ＲＰＳの焦点Ｆは、回転放物面ＲＰＳを構成する全ての放物線の焦点であり、回転放物面の一部ＰＳで反射されたレーザー光Ｌが実質的に平行光になる光出射部ＬＥにほぼ一致することが好ましい。 Each of the multiple light-emitting elements LD is arranged so that the laser light L travels in a direction from the focal point F of the paraboloid of revolution RPS toward the portion PS of the paraboloid of revolution. The focal point F of the paraboloid of revolution RPS is the focal point of all the parabolas that make up the paraboloid of revolution RPS, and preferably substantially coincides with the light emission section LE where the laser light L reflected by the portion PS of the paraboloid of revolution becomes substantially parallel light.

発光素子ＬＤと回転放物面の一部ＰＳとは、回転放物面の一部ＰＳで反射されたレーザー光Ｌが一方向に沿って進行するように配置されている。これは、半導体レーザー装置１００が指向性の高いレーザー光Ｌを発するためには、発光素子ＬＤと回転放物面ＲＰＳの焦点Ｆとが一致し、回転放物面の一部ＰＳで反射された光が平行光となることが好ましいからである。 The light emitting element LD and the part PS of the paraboloid of revolution are arranged so that the laser light L reflected by the part PS of the paraboloid of revolution travels in one direction. This is because, in order for the semiconductor laser device 100 to emit highly directional laser light L, it is preferable that the light emitting element LD and the focal point F of the paraboloid of revolution RPS coincide with each other and that the light reflected by the part PS of the paraboloid of revolution becomes parallel light.

ただし、回転放物面の一部ＰＳで反射されたレーザー光Ｌが一方向に沿って進行するためには、発光素子ＬＤと回転放物面ＲＰＳの焦点Ｆとが完全に一致していなくてもよい。つまり、回転放物面の一部ＰＳで反射されたレーザー光Ｌが一方向に沿って進行するためには、発光素子ＬＤと回転放物面ＲＰＳの焦点Ｆとが多少ずれていてもよい。言い換えると、半導体レーザー装置１００が発するレーザー光Ｌは、半導体レーザー装置１００に必要とされる性能に応じて、おおよそ、回転放物面の一部ＰＳで反射されたレーザー光Ｌが一方向に沿って進行しているとみなせる程度であればよい。 However, in order for the laser light L reflected by the portion PS of the paraboloid of revolution to travel in one direction, the light emitting element LD and the focal point F of the paraboloid of revolution RPS do not have to be perfectly aligned. In other words, in order for the laser light L reflected by the portion PS of the paraboloid of revolution to travel in one direction, the light emitting element LD and the focal point F of the paraboloid of revolution RPS may be slightly misaligned. In other words, the laser light L emitted by the semiconductor laser device 100 only needs to be such that the laser light L reflected by the portion PS of the paraboloid of revolution can be considered to travel in one direction, depending on the performance required for the semiconductor laser device 100.

複数の回転放物面の一部ＰＳのそれぞれは、所定方向に沿ってレーザー光Ｌを反射するように配置されていることが好ましい。つまり、複数の回転放物面の一部ＰＳは、複数の実質的に平行なレーザー光Ｌを実質的に平行に反射するように設けられていることが好ましい。ただし、複数の回転放物面の一部ＰＳのそれぞれで反射された複数のレーザー光Ｌは、所望の性能を有していれば、完全に平行に進行しなくてもよい。複数の回転放物面の一部ＰＳのそれぞれで反射された複数のレーザー光Ｌは、おおよそ、同一方向と考えられる所定方向に沿って進行していればよい。これによれば、半導体レーザー装置１００は、指向性が高いレーザー光Ｌを発することができる。 It is preferable that each of the parts PS of the multiple paraboloids of revolution is arranged to reflect the laser light L along a predetermined direction. In other words, it is preferable that the parts PS of the multiple paraboloids of revolution are arranged to reflect the multiple substantially parallel laser light L in a substantially parallel manner. However, the multiple laser light beams L reflected by each of the parts PS of the multiple paraboloids of revolution do not have to travel completely parallel as long as they have the desired performance. It is sufficient that the multiple laser light beams L reflected by each of the parts PS of the multiple paraboloids of revolution travel along a predetermined direction that is considered to be approximately the same direction. This allows the semiconductor laser device 100 to emit laser light L with high directionality.

半導体レーザー装置１００は、底板部ＢＰと底板部ＢＰから立上る周壁部ＣＷとで形成された凹部ＣＣを有する外殻部ＳＨを備えている。発光素子ＬＤが凹部ＣＣの内側の空間に設けられている。回転放物面の一部ＰＳが凹部ＣＣの内周面ＩＣの一部として設けられている。これによれば、内周面ＩＣを形成する工程とは別の工程で回転放物面の一部ＰＳを形成する必要がない。つまり、内周面ＩＣと回転放物面の一部ＰＳとを同一工程で形成することができる。そのため、半導体レーザー装置１００の製造工程を複雑化させることが防止できる。 The semiconductor laser device 100 has an outer shell portion SH having a recess CC formed by a bottom plate portion BP and a peripheral wall portion CW rising from the bottom plate portion BP. The light emitting element LD is provided in the space inside the recess CC. A portion PS of the paraboloid of revolution is provided as a portion of the inner surface IC of the recess CC. This eliminates the need to form the portion PS of the paraboloid of revolution in a process separate from the process of forming the inner surface IC. In other words, the inner surface IC and the portion PS of the paraboloid of revolution can be formed in the same process. This prevents the manufacturing process of the semiconductor laser device 100 from becoming complicated.

また、底板部ＢＰが貫通孔ＴＨを有し、発光素子ＬＤと外殻部ＳＨの外側に露出した一対の電極ＡＣとが貫通孔ＴＨ内の一対のプラグＰ１，Ｐ２を経由して電気的に接続されている。これによれば、発光素子ＬＤから一対の電極ＡＣまで電気経路が発光素子ＬＤから発せられたレーザー光Ｌの進行を妨げるおそれを低減することができる。そのため、回転放物面の一部ＰＳの設置位置の自由度が増加する。 The bottom plate portion BP has a through hole TH, and the light-emitting element LD is electrically connected to a pair of electrodes AC exposed on the outside of the outer shell portion SH via a pair of plugs P1, P2 in the through hole TH. This reduces the risk that the electrical path from the light-emitting element LD to the pair of electrodes AC will impede the progress of the laser light L emitted from the light-emitting element LD. This increases the degree of freedom in the installation position of the part PS of the paraboloid of revolution.

内周面ＩＣは、回転放物面の一部ＰＳとは別に傾斜面ＩＳを含んでいる。傾斜面ＩＳは、底板部ＢＰ、すなわち底面部ＢＳから離れるにしたがって広がっている。傾斜面ＩＳは、円錐の周面が円錐の中心線に垂直な二つの仮想平面に沿って切り取られた面の一部であって、その二つの仮想平面の間の面から回転放物面の一部ＰＳを除いた面である。 The inner peripheral surface IC includes an inclined surface IS in addition to the portion PS of the paraboloid of revolution. The inclined surface IS widens as it moves away from the base plate portion BP, i.e., the bottom surface portion BS. The inclined surface IS is a part of the surface obtained by cutting the peripheral surface of the cone along two imaginary planes perpendicular to the center line of the cone, and is the surface between the two imaginary planes excluding the portion PS of the paraboloid of revolution.

図１２は、実施の形態１の半導体レーザー装置の外殻部ＳＨの変形例の断面図である。内周面ＩＣは、回転放物面の一部ＰＳとは別に傾斜面ＩＳを含んでいる。図１２おいては、凹部ＣＣの傾斜面ＩＳと凹部ＣＣの底面ＢＳとがなす角度（外殻部ＳＨを構成する部分の角度）が、９０°である。 Figure 12 is a cross-sectional view of a modified outer shell SH of the semiconductor laser device of embodiment 1. The inner surface IC includes an inclined surface IS in addition to a portion PS of the paraboloid of revolution. In Figure 12, the angle between the inclined surface IS of the recess CC and the bottom surface BS of the recess CC (the angle of the portion that constitutes the outer shell SH) is 90°.

図１３は、実施の形態１の半導体レーザー装置の外殻部ＳＨの他の変形例の断面図である。凹部ＣＣの傾斜面ＩＳと凹部ＣＣの底面ＢＳとがなす角度（外殻部ＳＨを部分を構成すす部分の角度）が、４５°である。 Figure 13 is a cross-sectional view of another modified example of the outer shell SH of the semiconductor laser device of embodiment 1. The angle between the inclined surface IS of the recess CC and the bottom surface BS of the recess CC (the angle of the soot portion constituting the outer shell SH) is 45°.

なお、図１２および図１３は、回転放物面の一部ＰＳは、回転放物面ＲＰＳの頂点Ｔを含む面である。 In addition, in Figures 12 and 13, the part PS of the paraboloid of revolution is a surface that includes the vertex T of the paraboloid of revolution RPS.

図１２および図１３に示されるように、凹部ＣＣの断面視において、傾斜面ＩＳと底面ＢＳとがなす角度が、４５°～９０°であることが好ましい。傾斜面ＩＳと底面ＢＳとがなす角度が４５°より小さいと、回転放物面の一部ＰＳの形成できる面が狭くなる。また、傾斜面ＩＳと底面ＢＳとがなす角度が９０°より大きいと、オーバーング構造が形成されてしまうため、金型を抜くことができないからである。 As shown in Figures 12 and 13, in a cross-sectional view of the recess CC, it is preferable that the angle between the inclined surface IS and the bottom surface BS is 45° to 90°. If the angle between the inclined surface IS and the bottom surface BS is less than 45°, the surface on which the part of the paraboloid of revolution PS can be formed will be narrow. Also, if the angle between the inclined surface IS and the bottom surface BS is more than 90°, an overhanging structure will be formed, making it impossible to remove the mold.

外殻部ＳＨは、３Ｄプリンタを用いた積層構造によって形成されてもよい。これらの製法によれば、滑らかな曲面かなる回転放物面の一部ＰＳを形成することができる。なお、外殻部ＳＨは、本実施の形態の製法に限らず、金型成形等のいかなる方法によって形成されてもよい。 The outer shell portion SH may be formed by a layered structure using a 3D printer. These manufacturing methods can form a part PS of a paraboloid of revolution that is a smooth curved surface. Note that the outer shell portion SH is not limited to the manufacturing method of this embodiment, and may be formed by any method, such as die molding.

なお、発光素子ＬＤは、２以上のレーザー光Ｌをそれぞれ発する２以上の光出射部ＬＥを有していてもよい。また、回転放物面の一部ＰＳが２以上のレーザー光Ｌのそれぞれを反射する。たとえば、発光素子ＬＤが発光点を２つ持つ構成である場合、１つの発光素子ＬＤが２つのレーザー光Ｌを発する。また、１つの回転放物面の一部ＰＳが、発光点を２つ持つ発光素子ＬＤから出射された２つのレーザー光を反射する。これによれば、発光素子ＬＤの数を増加させることなく、半導体レーザー装置１００の出力を増加させることができる。 The light-emitting element LD may have two or more light emitting sections LE that each emit two or more laser beams L. A part PS of the paraboloid of revolution reflects each of the two or more laser beams L. For example, when the light-emitting element LD has two light-emitting points, one light-emitting element LD emits two laser beams L. A part PS of one paraboloid of revolution reflects two laser beams emitted from a light-emitting element LD that has two light-emitting points. This makes it possible to increase the output of the semiconductor laser device 100 without increasing the number of light-emitting elements LD.

（実施の形態２）
実施の形態２の半導体レーザー装置を説明する。なお、下記において実施の形態１と同様である点についての説明は繰り返さない。本実施の形態の半導体レーザー装置１００は、次の点で、実施の形態１の半導体レーザー装置１００と異なる。 (Embodiment 2)
A semiconductor laser device according to the second embodiment will be described. Note that, in the following, description of the same points as those in the first embodiment will not be repeated. Semiconductor laser device 100 according to the present embodiment differs from semiconductor laser device 100 according to the first embodiment in the following points.

図１４は、実施の形態２の半導体レーザー装置１００の外殻部ＳＨの平面図である。図１４から分かるように、本実施の形態においては、傾斜面ＩＳが、角錐の側面の一部である。傾斜面ＩＳは、角錐の中心軸に垂直な二つの仮想平面に沿って切り取られた面の一部であって、角錐の周面から回転放物面の一部ＰＳを除いた面である。本実施の形態の角錐の一部の傾斜面ＩＳを有する半導体レーザー装置１００によっても、実施の形態１の円錐の一部の傾斜面ＩＳを有する半導体レーザー装置１００によって得られる効果と類似の効果を得ることができる。なお、本実施の形態においては、底面ＢＳは、正方形または長方形である。 Figure 14 is a plan view of the outer shell SH of the semiconductor laser device 100 of the second embodiment. As can be seen from Figure 14, in this embodiment, the inclined surface IS is part of the side surface of the pyramid. The inclined surface IS is part of a surface cut along two imaginary planes perpendicular to the central axis of the pyramid, and is a surface obtained by removing a part PS of a paraboloid of revolution from the peripheral surface of the pyramid. The semiconductor laser device 100 having the inclined surface IS of a part of a pyramid of this embodiment can also achieve effects similar to those achieved by the semiconductor laser device 100 having the inclined surface IS of a part of a cone of the first embodiment. In this embodiment, the bottom surface BS is square or rectangular.

図１５は、実施の形態２の半導体レーザー装置１００の外殻部ＳＨの変形例の平面図である。図１５に示されるように、前述の傾斜面ＩＳを構成する各平面は、１つの回転放物面の一部ＰＳを有するだけでなく、複数の回転放物面の一部ＰＳを有していてもよい。これによっても、実施の形態１の円錐の一部の傾斜面ＩＳを有する半導体レーザー装置１００によって得られる効果と類似の効果を得ることができる。 Figure 15 is a plan view of a modified outer shell SH of the semiconductor laser device 100 of the second embodiment. As shown in Figure 15, each plane constituting the aforementioned inclined surface IS may have not only a portion PS of one paraboloid of revolution, but also portions PS of multiple paraboloids of revolution. This also makes it possible to obtain an effect similar to that obtained by the semiconductor laser device 100 of the first embodiment having an inclined surface IS that is a portion of a cone.

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、凹部ＣＣの断面視において、傾斜面ＩＳと底面ＢＳとがなす角度が４５°～９０°であることが好ましい。 In this embodiment, as in embodiment 1, it is preferable that the angle between the inclined surface IS and the bottom surface BS in a cross-sectional view of the recess CC is between 45° and 90°.

本実施の形態においては、角錐は、四角錐であるが、三角錐、五角錐、六角錐、八角錐、十角錐、または十二角錐など、いかなる多角錐であってもよい。ただし、多角錐は、底面の各辺の長さが同一である正多角錐であることが好ましい。 In this embodiment, the pyramid is a quadrilateral pyramid, but it may be any polygonal pyramid, such as a triangular pyramid, a pentagonal pyramid, a hexagonal pyramid, an octagonal pyramid, a deca-pyramid, or a dodecagonal pyramid. However, it is preferable that the polygonal pyramid is a regular polygonal pyramid in which each side of the base has the same length.

１００半導体レーザー装置
ＢＰ底板部
ＢＳ底面
ＣＣ凹部
ＣＷ周壁部
ＩＣ内周面
ＩＳ傾斜面
Ｌレーザー光
ＬＤ発光素子
ＬＥ光出射部
ＰＳ回転放物面の一部
ＲＳ立上面
ＳＨ外殻部
ＳＭ封止部材
ＴＨ貫通孔 100 Semiconductor laser device BP Bottom plate BS Bottom surface CC Recess CW Peripheral wall IC Inner peripheral surface IS Inclined surface L Laser light LD Light emitting element LE Light emitting portion PS Part of paraboloid of revolution RS Upward surface SH Outer shell SM Sealing member TH Through hole

Claims

A light emitting element that emits laser light;
A part of a paraboloid of revolution that reflects the laser light;
An outer shell portion having a recess formed by a bottom plate portion and a peripheral wall portion rising from the bottom plate portion,
The light emitting element is provided in the space inside the recess,
A portion of the paraboloid of revolution is provided as a portion of an inner circumferential surface of the recess,
The light emitting device further includes a substrate provided inside the recess and on which the light emitting element is mounted,
the inner circumferential surface includes a rising surface extending in a direction away from a bottom surface of the recess so as to avoid contact between the inner circumferential surface and the substrate;
Semiconductor laser device.

The light emitting element is disposed so that the laser light travels along a direction from a focus of the paraboloid of revolution to a part of the paraboloid of revolution.
2. The semiconductor laser device according to claim 1.

The light emitting element and the part of the paraboloid of revolution are arranged so that the laser light reflected by the part of the paraboloid of revolution travels along one direction.
3. The semiconductor laser device according to claim 1 or 2.

A plurality of light-emitting elements, each of which is the light-emitting element;
and a plurality of portions of a paraboloid of revolution, each portion being a portion of the paraboloid of revolution.
4. The semiconductor laser device according to claim 1.

Each of the portions of the plurality of paraboloids of revolution is arranged to reflect the laser light along a predetermined direction.
5. The semiconductor laser device according to claim 4.

The bottom plate portion has a through hole,
The light-emitting element and the electrode exposed on the outside of the outer shell are electrically connected via the through hole.
6. The semiconductor laser device according to claim 1 .

the inner circumferential surface includes an inclined surface that widens as it moves away from the bottom plate portion, separate from a part of the paraboloid of revolution,
The angle between the inclined surface and the bottom surface of the recess is 45° to 90°.
7. The semiconductor laser device according to claim 1 .

The device further includes a light-transmitting sealing member fixed to an upper end of the peripheral wall portion so as to enclose the space inside the recess.
8. The semiconductor laser device according to claim 1 .

the light-emitting element has two or more light emitting parts each emitting two or more laser beams including the laser beam,
A part of the paraboloid of revolution reflects each of two or more laser beams.
The semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 8 .

10. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the portion of the paraboloid of revolution is one of two portions obtained by dividing the paraboloid of revolution along a first imaginary plane including an axis of symmetry of the paraboloid of revolution .

11. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein a portion of the paraboloid of revolution has a shape in which a tip portion including an apex of the paraboloid of revolution is cut along a second imaginary plane perpendicular to the axis of symmetry of the paraboloid of revolution.

The semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 11, wherein the light-emitting element and the portion of the paraboloid of revolution are positioned such that the laser light is directly irradiated from the light-emitting element to the portion of the paraboloid of revolution without being reflected by other components and without passing through the other components .

A part of the paraboloid of revolution is constituted by a surface of a reflective film.
The semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 12 .