半導(dǎo)體激光光源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光光源。
【背景技術(shù)】
[0002]作為照明裝置及/或顯示裝置的光源，正在使用半導(dǎo)體激光器或者發(fā)光二極管等半導(dǎo)體發(fā)光元件來取代壽命較短的燈。特別是，對(duì)于大輸出光源而言，發(fā)光面積較小、能夠容易地合成輸出、并且由于其單色性而能夠較大地獲得再現(xiàn)色域的激光源被認(rèn)為具有前景。但是，在將激光作為光源時(shí)，會(huì)出現(xiàn)被稱為斑點(diǎn)噪聲(speckle noise)的看起來好像是閃爍的斑點(diǎn)圖案的激光特有的現(xiàn)象。
[0003]因此，現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光光源使構(gòu)成半導(dǎo)體激光器陣列的多個(gè)波導(dǎo)中排列在中央的波導(dǎo)彼此的間隔比多個(gè)波導(dǎo)中排列在端部的波導(dǎo)彼此的間隔窄(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。另外，在另一現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光光源中，在半導(dǎo)體激光器陣列中，通過構(gòu)成為在激光的出射端面部的排列方向上成為不同的應(yīng)力分布，由此使從半導(dǎo)體激光光源振蕩出的波長具有寬度，從而降低了斑點(diǎn)噪聲(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-4743號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-111230號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]可是，現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光光源存在如下這樣的問題:在生產(chǎn)工序中，由于要改變波導(dǎo)的間隔、或控制施加于激光陣列的芯片的應(yīng)力，因此生產(chǎn)率降低。
[0010]本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于獲得一種在抑制生產(chǎn)率降低的同時(shí)能夠降低斑點(diǎn)噪聲的半導(dǎo)體激光光源。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]本發(fā)明的半導(dǎo)體激光光源的特征在于具備:半導(dǎo)體激光器陣列，其具有多個(gè)半導(dǎo)體激光器，在多個(gè)半導(dǎo)體激光器的帶的寬度方向上等間隔地排列有多個(gè)半導(dǎo)體激光器的帶；以及散熱裝置，其具有搭載半導(dǎo)體激光器陣列的第I面以及與第I面相對(duì)且與冷卻部接觸的第2面，當(dāng)換算成每個(gè)所述半導(dǎo)體激光器對(duì)應(yīng)的面積時(shí)，第2區(qū)域的面積小于第4區(qū)域的面積，該第2區(qū)域是與多個(gè)半導(dǎo)體激光器中帶的寬度方向上的中央側(cè)的半導(dǎo)體激光器的散熱部所接觸的第I面中的第I區(qū)域相對(duì)的第2面中的區(qū)域，該第4區(qū)域是與多個(gè)半導(dǎo)體激光器中帶的寬度方向上的除中央側(cè)的半導(dǎo)體激光器以外的半導(dǎo)體激光器的散熱部所接觸的第I面中的第3區(qū)域相對(duì)的第2面中的區(qū)域。
[0013]另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體激光光源具備:半導(dǎo)體激光器陣列，其具有多個(gè)半導(dǎo)體激光器，在多個(gè)半導(dǎo)體激光器的帶的寬度方向上等間隔地排列有多個(gè)半導(dǎo)體激光器的帶；以及散熱裝置，其具有搭載有半導(dǎo)體激光器陣列的第3面以及與第3面相對(duì)且與冷卻部接觸的第4面，與第6區(qū)域?qū)?yīng)的第2部分的材質(zhì)的熱傳導(dǎo)率比與第5區(qū)域?qū)?yīng)的第I部分的材質(zhì)的熱傳導(dǎo)率高，該第5區(qū)域是所述多導(dǎo)體激光器中的帶的寬度方向上的中央側(cè)的半導(dǎo)體激光器的散熱部所接觸的區(qū)域，該第6區(qū)域是除所述中央側(cè)的半激光器以外的半導(dǎo)體激光器的散熱部所接觸的區(qū)域。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得在抑制生產(chǎn)率降低的同時(shí)能夠降低斑點(diǎn)噪聲的半導(dǎo)體激光光源。
【附圖說明】
[0016]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的半導(dǎo)體激光光源的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的半導(dǎo)體激光光源的結(jié)構(gòu)的變形例的圖。
[0018]圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的半導(dǎo)體激光光源的結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的半導(dǎo)體激光光源的結(jié)構(gòu)的第I變形例的圖。
[0020]圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的半導(dǎo)體激光光源的結(jié)構(gòu)的第2變形例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施方式1.
[0022]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的半導(dǎo)體激光光源100的結(jié)構(gòu)圖。半導(dǎo)體激光器陣列2具有多個(gè)半導(dǎo)體激光器，并且，多個(gè)半導(dǎo)體激光器的帶(Stripe)(未圖示)在帶的寬度方向上等間隔地排列，在半導(dǎo)體激光器陣列2的端面，與各半導(dǎo)體激光器對(duì)應(yīng)地具有激光的出射端面部I。散熱裝置3a具有:搭載有半導(dǎo)體激光器陣列2的第I面和與第I面相對(duì)的第2面。半導(dǎo)體激光器陣列2通過使各半導(dǎo)體激光器的散熱部與散熱裝置3a的第I面接觸，由此將在各半導(dǎo)體激光器中產(chǎn)生的熱散熱。對(duì)散熱裝置3a進(jìn)行冷卻的冷卻部4與散熱裝置3a的第2面接合。并且，雖然對(duì)半導(dǎo)體激光器陣列2提供電流時(shí)就會(huì)發(fā)光的帶以及用于對(duì)帶提供電流的帶狀電極未圖示，但是，圖1中的左右方向?yàn)閹У拈L度方向，圖1中的前后方向?yàn)閹У膶挾确较颉?br>[0023]當(dāng)提供電流時(shí)，構(gòu)成半導(dǎo)體激光器陣列2的各半導(dǎo)體激光器從出射端面部I射出激光，同時(shí)，各半導(dǎo)體激光器的溫度上升。如果構(gòu)成半導(dǎo)體激光器陣列2的各半導(dǎo)體激光器的溫度過度上升，則發(fā)光效率下降，半導(dǎo)體激光光源100的輸出下降，因此，要利用散熱裝置3a進(jìn)行散熱。散熱裝置3a由熱傳導(dǎo)性好的例如銅等材料制成。冷卻部4使用珀?duì)柼屠鋮s器(chiller)等構(gòu)成。
[0024]如圖1所示，在以下內(nèi)容中，將構(gòu)成半導(dǎo)體激光器陣列2的多個(gè)半導(dǎo)體激光器中、在圖1所示的帶的寬度方向上的中央側(cè)的半導(dǎo)體激光器稱作半導(dǎo)體激光器組2al，將除半導(dǎo)體激光器組2al以外的兩端側(cè)的半導(dǎo)體激光器稱作半導(dǎo)體激光器組2a2。另外，將散熱裝置3a的中央側(cè)稱作第I部分3al，將兩端側(cè)稱作第2部分3a2。在本實(shí)施方式的散熱裝置3a中，半導(dǎo)體激光器組2al的散熱部與中央側(cè)的第I部分3al面接觸，半導(dǎo)體激光器組2a2的散熱部與兩端側(cè)的第2部分3a2面接觸。并且，散熱裝置3a的第I部分3al和第2部分3a2與冷卻部4面接觸。在此，在散熱裝置3a中，將第I部分3al的表面且包含在第I面中的區(qū)域稱作第I區(qū)域，將第2部分3a2的表面且包含在第I面中的區(qū)域稱作第3區(qū)域。此外，將在第I部分3al的表面且包含在第2面中的區(qū)域稱作第2區(qū)域，將在第2部分3a2的表面且包含在第2面中的區(qū)域稱作第4區(qū)域。半導(dǎo)體激光器組2al中產(chǎn)生的熱通過與散熱裝置3a的第I部分3al的第I區(qū)域面接觸而被散熱，通過第I部分3al的第2區(qū)域與冷卻部4的面接觸而被冷卻。半導(dǎo)體激光器組2a2中產(chǎn)生的熱通過與散熱裝置3a的第2部分3a2的第3區(qū)域面接觸而被散熱，通過第2部分3a2的第4區(qū)域與冷卻部4的面接觸而被冷卻。在此，根據(jù)圖1可知，在散熱裝置3a中，如果換算成每個(gè)半導(dǎo)體激光器對(duì)應(yīng)的面積的話，則第2區(qū)域的面積比第4區(qū)域的面積小。在此，換算意味著，面積除以所對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光器的個(gè)數(shù)。
[0025]換言之，散熱裝置3a構(gòu)成為，如果換算成每個(gè)半導(dǎo)體激光器對(duì)應(yīng)的面積的話，則與半導(dǎo)體激光器組2al的散熱部所接觸的第I區(qū)域相對(duì)的第2區(qū)域的面積比與半導(dǎo)體激光器組2a2的散熱部所接觸的第3區(qū)域相對(duì)的第4區(qū)域的面積小。
[0026]另外，雖然半導(dǎo)體激光器陣列2中產(chǎn)生的熱從散熱部在與半導(dǎo)體激光器陣列2和散熱裝置3a的接合面垂直的方向上傳導(dǎo)，但在散熱裝置3a中還向水平方向傳導(dǎo)。如果散熱裝置3a的形狀相對(duì)于熱的擴(kuò)展方向足夠大，則通過冷卻部4可以高效地進(jìn)行散熱。另一方面，由于多個(gè)半導(dǎo)體激光器中的帶的寬度方向上的中央側(cè)的與冷卻部4的接觸面積比端部側(cè)的與冷卻部4的接觸面積小，因此，在熱在散熱裝置3a中擴(kuò)展并傳導(dǎo)的過程中，熱的一部分在到達(dá)冷卻部4之前，從散熱裝置3a與冷卻部4不接觸的面散熱到空氣中，而不經(jīng)由冷卻部4。由于空氣的熱傳導(dǎo)率與散熱裝置3a和冷卻部4的熱傳導(dǎo)率相比非常小，因此，散熱效果有限。即，在多個(gè)半導(dǎo)體激光器中的帶的寬度方向上，散熱效率不均勻。其結(jié)果是，半導(dǎo)體激光光源100的波長寬度擴(kuò)大，能夠降低斑點(diǎn)噪聲。
[0027]并且，一般而言如果半導(dǎo)體激光器的溫度變高則發(fā)光效率降低，伴隨于此，發(fā)光強(qiáng)度變低。因此，存在如下傾向:與散熱效率較高的半導(dǎo)體激光器組2a2的各半導(dǎo)體激光器的每個(gè)半導(dǎo)體激光器的發(fā)光強(qiáng)度相比，散熱效率低一些的半導(dǎo)體激光器組2al的各半導(dǎo)體激光器的每個(gè)半導(dǎo)體激光器的發(fā)光強(qiáng)度低。因此，優(yōu)選使構(gòu)成半導(dǎo)體激光器組2al的半導(dǎo)體激光器的個(gè)數(shù)比構(gòu)成半導(dǎo)體激光器組2a2的半導(dǎo)體激光器的個(gè)數(shù)多。由此，能夠減小半導(dǎo)體激光光源100的波長寬度的擴(kuò)展形狀的偏倚，能夠進(jìn)一步降低斑點(diǎn)噪聲。
[0028]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠獲得在抑制生產(chǎn)率降低的同時(shí)能夠降低斑點(diǎn)噪聲的半導(dǎo)體激光光源。
[0029]并且，圖1所示的散熱裝置3a的形狀為一個(gè)示例，只要是在多個(gè)半導(dǎo)體激光器中的帶的寬度方向上熱傳導(dǎo)率局部性地不同的結(jié)構(gòu)即可，并不限于圖1所示的形狀。例如，圖2中示出了作為本發(fā)明的實(shí)施方式I的半導(dǎo)體激光光源100的結(jié)構(gòu)的變形例的半導(dǎo)體激光光源200。在此，將圖2所示的帶的寬度方向上的中央側(cè)的半導(dǎo)體激光器稱作半導(dǎo)體激光器組2bl，將除半導(dǎo)體激光器組2bl以外的兩端側(cè)的半導(dǎo)體激光器稱作半導(dǎo)體激光器組2b2。此夕卜，將散熱裝置3b的中央側(cè)稱作第I部分3bl(在該圖2所示的變形例中，使標(biāo)號(hào)與圖1不同，以與圖1所示的實(shí)施方式I的示例進(jìn)行區(qū)別。)，將兩端側(cè)稱作第2部分3b2(在該圖2所示的變形例中，使標(biāo)號(hào)與圖