半导体激光装置的制作方法

1.本技术涉及半导体激光装置。


背景技术：

2.在专利文献1中，公开了一种带监视器的表面发光半导体激光器，其由以单片(monolithic)集成在同一半导体基板上的激光器部和监视器用光电二极管部构成，且具备分离槽，该分离槽具有与半导体基板垂直的激光侧端面和相对于半导体基板倾斜的光电二极管侧端面。专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器，使光电二极管侧端面反射从激光器部射出的激光，而与半导体基板垂直地输出激光。
3.专利文献1：日本特开平1-84687号公报(图2)
4.在专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器中，激光器部和监视器用光电二极管部(光检测器部)被集成为单片，激光器部以及监视器用光电二极管部形成共用的部分多。因此，激光器部与监视器用光电二极管部的各层的表面(与半导体基板相反的一侧)变得相同。在作为半导体激光器的激光器部中，根据流入电流量等使用条件，有时向作为光检测器部的受光面的光电二极管侧端面射出的激光扩散。专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器存在如下问题：在从激光器部射出到光电二极管侧端面的激光扩散的情况下，扩散到形成于表面侧的正电极(阳极电极)侧的激光不能被反射。


技术实现要素：

5.本技术说明书所公开的技术的目的在于，得到一种即使在从半导体激光器射出的激光扩散的情况下，也能够由光检测器的受光面就连激光的扩散末端都反射的半导体激光装置。
6.本技术说明书所公开的一个例子的半导体激光装置，具备半导体激光元件、接收从半导体激光元件射出的激光的光检测器、以及搭载半导体激光元件以及光检测器的管座。半导体激光元件配置在光检测器的最远离管座的搭载半导体激光元件以及光检测器的管座表面的最远部与管座表面之间的管座表面侧。光检测器在形成于与半导体激光元件对置的一侧的接收激光的受光面形成有反射膜，该反射膜使激光的一部分透过并且反射剩余的部分。
7.本技术说明书所公开的一个例子的半导体激光装置在光检测器的最远离管座表面的最远部与管座表面之间的管座表面侧配置有半导体激光元件，在形成于与半导体激光元件对置的一侧的接收激光的光检测器的受光面形成有反射膜，该反射膜使激光的一部分透过并且反射剩余的部分，因此即使在从作为半导体激光器的半导体激光元件射出的激光扩散的情况下，也能够由光检测器的受光面就连激光的扩散末端都反射。
附图说明
8.图1是表示实施方式1所涉及的半导体激光装置的剖视图。
9.图2是表示实施方式1所涉及的半导体激光装置的表面图。
10.图3是沿图2中的a2-a2所示的虚线剖切的剖视图。
11.图4是对图1的第二次基台的倾斜角度进行说明的图。
12.图5是表示图1的波导型受光元件的立体图。
13.图6是表示比较例的半导体激光装置的剖视图。
14.图7是表示比较例的半导体激光装置的表面图。
15.图8是表示实施方式2所涉及的半导体激光装置的剖视图。
16.图9是表示实施方式2所涉及的半导体激光装置的表面图。
17.图10是沿图9中的c2-c2所示的虚线剖切的剖视图。
18.图11是对图8的第一次基台的倾斜角度进行说明的图。
19.图12是表示实施方式3所涉及的半导体激光装置的剖视图。
20.图13是表示实施方式3所涉及的半导体激光装置的表面图。
21.图14是沿图13中的d2-d2所示的虚线剖切的剖视图。
22.图15是对图12的管座的槽部进行说明的图。
23.图16是表示实施方式4所涉及的半导体激光装置的剖视图。
24.图17是表示实施方式4所涉及的半导体激光装置的表面图。
25.图18是沿图17中的e2-e2所示的虚线剖切的剖视图。
26.图19是对图16的面型受光元件的倾斜角度进行说明的图。
27.图20是表示图16的面型受光元件的立体图。
28.图21是表示图16的面型受光元件的立体图。
29.图22是表示图16的面型受光元件的立体图。
30.图23是表示实施方式4所涉及的加工面形成前的面型受光元件的立体图。
31.图24是表示实施方式4所涉及的加工面形成前的面型受光元件的立体图。
32.图25是表示实施方式4所涉及的加工面形成前的面型受光元件的立体图。
33.图26是表示实施方式5所涉及的半导体激光装置的剖视图。
34.图27是表示实施方式5所涉及的半导体激光装置的表面图。
35.图28是沿图27中的f2-f2所示的虚线剖切的剖视图。
36.图29是表示图26的波导型受光元件的立体图。
37.图30是表示实施方式6所涉及的半导体激光装置的剖视图。
38.图31是表示实施方式6所涉及的半导体激光装置的表面图。
39.图32是沿图31中的g2-g2所示的虚线剖切的剖视图。
40.图33是表示实施方式7所涉及的半导体激光装置的剖视图。
41.图34是表示实施方式7所涉及的半导体激光装置的表面图。
42.图35是沿图34中的h2-h2所示的虚线剖切的剖视图。
43.图36是对图33的波导型受光元件以及第一次基台的倾斜角度进行说明的图。
44.图37是对光检测器的受光面的尺寸进行说明的图。
具体实施方式
45.实施方式1
46.参照附图对实施方式1的半导体激光装置70进行说明。对相同的或对应的构成要素标注相同的附图标记，有时省略重复说明。在其他实施方式中，也对相同的或对应的构成要素标注相同的附图标记，有时省略重复说明。图1是表示实施方式1所涉及的半导体激光装置的剖视图，图2是表示实施方式1所涉及的半导体激光装置的表面图。图3是沿图2中的a2-a2所示的虚线剖切的剖视图，图4是对图1的第二次基台的倾斜角度进行说明的图。图5是表示图1的波导型受光元件的立体图。图6是表示比较例的半导体激光装置的剖视图，图7是表示比较例的半导体激光装置的表面图。图1的剖视图是沿图2中的a1-a1所示的虚线剖切的剖视图。
47.实施方式1的半导体激光装置70具备：半导体激光元件13，射出激光4；光检测器10，使从半导体激光元件13射出的激光4的大部分沿管座1的垂直方向反射并且接收激光4的一部分；次基台2，搭载半导体激光元件13以及光检测器10；以及管座1，搭载次基台2。次基台2配置于半导体激光元件13以及光检测器10与管座1之间。管座1具备：主体部14，供次基台2配置并固定；和多个引线15a、15b、15c、15d，经由低熔点玻璃44固定于主体部14。在图1中，示出了次基台2具有第一次基台11和第二次基台12的例子。在管座1的表面(管座表面34)配置有第一次基台11，在第一次基台11的表面31配置有光检测器10和经由第二次基台12配置有半导体激光元件13。
48.光检测器10在与半导体激光元件13对置的一侧形成有接收激光4的受光面17，在受光面17形成有反射膜20，该反射膜20使激光4的一部分透过并且反射剩余的部分。反射膜20例如为sin、sio2等电介质多层膜，将反射膜20的反射率例如设定在90％左右。反射膜20的反射率的范围例如为85％～95％。在该情况下，向光检测器10入射的激光4的90％左右(85％～95％)向管座1的垂直方向被反射，激光4的10％左右(15％～5％)被光检测器10接收。光检测器10接收激光4并输出检测电流。在反射膜20的反射率为85％的情况下，向光检测器10入射的激光4的85％向管座1的垂直方向被反射，激光4的15％被光检测器10接收。在反射膜20的反射率为95％的情况下，向光检测器10入射的激光4的95％向管座1的垂直方向被反射，激光4的5％被光检测器10接收。此外，在图1中，示出了输出光6的光轴7与管座1的管座表面34垂直的例子，且光检测器10配置为与管座1的管座表面34垂直地反射从半导体激光元件13射出的激光4的例子。这里，与管座1的管座表面34垂直中的“垂直”包含考虑了误差的容许范围。
49.第一次基台11例如为陶瓷基板，第二次基台12例如是与激光4的光轴5平行且与管座1垂直的截面为三角形的三棱柱状的陶瓷基板。第二次基台12具备与第一次基台11连接的底面45、与光检测器10对置的对置面50、以及配置半导体激光元件13的倾斜面46。倾斜面46是相对于管座1的管座表面34倾斜的次基台2的倾斜部。底面45与倾斜面46的角度为倾斜角度θ。从半导体激光元件13射出的激光4的光轴5与平行于管座1的表面即管座表面34的虚线47的角度为倾斜角度θ。只要调整第二次基台12的倾斜角度θ，就能够以任意的角度从半导体激光元件13射出激光4。半导体激光元件13配置于作为次基台2的倾斜部的倾斜面46，光检测器10配置于除了倾斜部以外的次基台2的表面即第一次基台11的表面31。作为倾斜部的倾斜面46相对于次基台2的管座1侧的底面45的角度，被调整为从半导体激光元件13射出的激光4能够被光检测器10的受光面17接收的角度范围。此外，三棱柱状的第二次基台12也可以说是所谓的“楔型”形状的第二次基台12。
50.实施方式1的光检测器10是具有受光面17相对于底面28倾斜的倾斜面18的波导型受光元件8。波导型受光元件8具备n型的inp基板等半导体基板21、形成于半导体基板21的表面侧的第一包覆层22、吸收层23、第二包覆层24、阳极电极26、形成于半导体基板21的背面侧的阴极电极27、以及形成于作为受光面17的倾斜面18的反射膜20。吸收层23吸收激光4并且向受光面17侧延伸。此外，在图5中，省略反射膜20。上述的底面28是半导体基板21的背面或阴极电极27的背面。这里，底面28为半导体基板21的背面。底面28与倾斜面18的角度为倾斜角度α。通过调整第二次基台12的倾斜角度θ以及波导型受光元件8的倾斜角度α，实施方式1的半导体激光装置70能够使从半导体激光元件13射出的激光4沿与管座1的管座表面34垂直的光轴7输出输出光6。
51.在使光检测器10动作时，对作为光检测器10的波导型受光元件8的阳极电极26与阴极电极27之间施加反向偏压。入射到光检测器10的入射光被吸收层23吸收而转换为电流，并作为检测电流输出到光检测器10的外部。
52.半导体激光元件13具备n型的inp基板等半导体基板、活性层35、阳极电极36、以及形成于半导体基板的背面的阴极电极37。在使半导体激光元件13动作时，对半导体激光元件13的阳极电极36与阴极电极37之间施加正向偏压。从阳极电极36注入的电流被活性层35转换为光，在活性层35中传播，并从与光检测器10对置的射出端面射出激光4。激光4的光轴5是活性层35所延伸的方向。实施方式1的半导体激光装置70配置在光检测器10的最远离管座1的搭载半导体激光元件13以及光检测器10的管座表面34的最远部59与管座表面34之间的管座表面34侧。光检测器10的最远部59是远离光检测器10的管座1的表面。在光检测器10为波导型受光元件8的情况下例如阳极电极26成为最远部59。
53.管座1的主体部14例如为spcc(冷轧钢板)的圆板，在管座1的主体部14形成有插入引线15a、15b、15c、15d的贯通孔43。引线15a、15b、15c、15d插入到贯通孔43，并通过低熔点玻璃44固定于主体部14。引线15a、15b、15c、15d例如为ni-fe合金。在第一次基台11的表面31形成有导体32，在第二次基台12的表面侧亦即倾斜面46形成有导体33。第一次基台11的表面31是与管座1相反的一侧，且是配置光检测器10的一侧即配置侧。第二次基台12的表面侧是与管座1相反的一侧，且是配置半导体激光元件13的一侧即配置侧。第一次基台11的背面侧的底面29通过粘接剂等固定于作为管座1的表面的管座表面34，第二次基台12的背面侧的底面45通过粘接剂等固定于第一次基台11的表面31。
54.光检测器10通过焊锡等钎焊材料固定于第一次基台11的导体32，半导体激光元件13通过焊锡等钎焊材料固定于第二次基台12的导体33。引线15d与第一次基台11的导体32通过金等金属线16连接，光检测器10的阳极电极26与引线15c通过金等金属线16连接。引线15b与第二次基台12的导体33通过金等金属线16连接，半导体激光元件13的阳极电极36与引线15a通过金等金属线16连接。
55.对第二次基台12的倾斜角度θ以及光检测器10的倾斜角度α的设定例进行说明。光检测器10的受光面17与半导体激光元件13对置。光检测器10亦即波导型受光元件8的倾斜面18能够通过干式蚀刻或湿式蚀刻来制作。使用湿式蚀刻时的倾斜面18的形成，在阳极电极26、阴极电极27的形成前进行。使用干式蚀刻时的倾斜面18的形成，在阳极电极26、阴极电极27的形成之前、之后都可以。通过使用干式蚀刻，波导型受光元件8的倾斜角度α能够设为任意的角度。在使用干式蚀刻的情况下，用夹具倾斜地固定波导型受光元件8的芯片，并
进行倾斜面18的倾斜角度α的微调。
56.另一方面，在使用湿式蚀刻的情况下，倾斜角度α由半导体基板21、外延生长的第一包覆层22、吸收层23、第二包覆层24的结晶面方位、以及所使用的药液的关系来决定。因此，在使用湿式蚀刻的情况下，具有不进行倾斜面18的倾斜角度α的微调，就能够形成正确的倾斜角度α的优点。这里，当使用倾斜面18的倾斜角度α时，若第二次基台12的倾斜角度θ为90
°‑2×
(90
°‑
α)，则输出光6沿相对于管座1的管座表面34垂直向上的方向的光轴7射出。例如，当以hbr药液对inp进行蚀刻时，(111)面露出，其面角度为55
°
左右，即平均为55
°
。若半导体基板21为inp基板，第一包覆层22、吸收层23、第二包覆层24为inp系的材料，则能够将由半导体基板21、第一包覆层22、吸收层23、第二包覆层24构成的倾斜面18的倾斜角度α设为55
°
左右。因此，若将第二次基台12的斜面角度θ设为20
°
，则能够向相对于管座1的管座表面34垂直向上的方向射出输出光6。
57.此外，在使用干式蚀刻来形成波导型受光元件8的倾斜面18的情况下，若第二次基台12的倾斜角度θ为90
°‑2×
(90
°‑
α)，则输出光6也沿相对于管座1的管座表面34垂直向上的方向的光轴7射出。
58.实施方式1的半导体激光装置70构成为半导体激光元件13与光检测器10分离，半导体激光元件13和光检测器10配置的自由度高，因此与激光器部以及光检测器部以单片集成的专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器不同，即使在从半导体激光元件13射出的激光4扩散的情况下，也能够由光检测器10的受光面17就连激光4的扩散末端都反射。
59.专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器，需要在激光器部与光检测器部之间垂直地一次制作分离槽(立方体槽)之后，制作仅光检测器部的端面具有倾斜面的倾斜槽。专利文献1的光检测器部，相比于激光器部，光传播方向的长度变小，而且倾斜槽中的光传播方向的最大长度比光检测器部的最上部的长度亦即光检测器部的最小长度短，将基板与倾斜面的角度亦即倾斜角度保持恒定极其困难。即，制作专利文献1所公开的由立方体槽以及倾斜槽构成的分离槽是非常困难的。另外，激光器部的激光射出端面通过干式蚀刻形成，因此激光射出端面比解理面粗糙，在激光射出端面的散射增多，导致激光扩散。因此，在激光器部和光检测器部的各层的表面相同的专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器中，由于激光器部的使用条件而不能反射扩散到形成于表面侧的正电极侧的激光。另外，专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器在进行物理性不良解析的情况下，由于在激光器部与光检测器部之间存在分离槽，因此难以通过光学显微镜以及电子显微镜来观察激光器部的激光射出端面以及与其对置的光检测器部的受光端面。
60.相对于此，实施方式1的半导体激光装置70由于半导体激光元件13与光检测器10分离，所以与不能独立地最优化的专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器不同，能够使半导体激光元件13的射出激光的激光射出端面的基于加工的形成、和光检测器10的受光面17的基于加工的形成独立地最优化。另外，实施方式1的半导体激光装置70由于半导体激光元件13与光检测器10分离，因此能够通过解理来形成半导体激光元件13的射出激光的激光射出端面。因此，实施方式1的半导体激光装置70与具有干式蚀刻的激光射出端面的专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器不同，激光射出端面光滑，在激光射出端面的散射减少，而能够抑制激光的扩散。实施方式1的半导体激光装置70由于半导体激光元件13与光检测器10分离，所以与专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器不同，能够对半
导体激光元件13、光检测器10独立地进行物理性不良解析，特别是能够使用光学显微镜以及电子显微镜容易地观察半导体激光元件13的激光射出端面以及光检测器10的受光面17。
61.专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器由于激光器部和光检测器部以单片集成，制造工序比单个产品的制造工序长，所以制造成品率降低。另外，在激光器部以及光检测器部中的一方在产品检查中成为不良的情况下，激光器部以及光检测器部均被废弃，因此制造成品率降低，每个产品的成本增大。
62.相对于此，实施方式1的半导体激光装置70由于半导体激光元件13与光检测器10分离，所以半导体激光元件13的制造工序与光检测器10的制造工序是独立的，与专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器相比能够缩短制造工序，伴随着制造工序的缩短，也能够提高制造成品率。另外，实施方式1的半导体激光装置70由于半导体激光元件13与光检测器10分离，所以能够单独地检查半导体激光元件13和光检测器10，与专利文献1的带监视器的表面发光半导体激光器相比，能够提高半导体激光元件13以及光检测器10的综合成品率，并能够减少不良品的废弃。
63.用于光通信等的半导体激光装置以高频控制激光的射出以及非射出，即调制激光。为了应对光通信的光速化，需要对激光进行高速调制的半导体激光装置。图6、图7示出了不使用调制器而是具备高速调制激光的半导体激光元件的半导体激光装置的例子。图6、图7所示的比较例的半导体激光装置90与实施方式1的半导体激光装置70同样，向相对于管座91的表面垂直向上的方向射出激光。比较例的半导体激光装置90具备：半导体激光元件85；次基台83，搭载半导体激光元件85；搭载基板80，搭载次基台83；光检测器87，检测半导体激光元件85的激光；次基台86，搭载光检测器87；块84，支承搭载基板80；以及管座91，搭载有搭载基板80、块84以及次基台86。
64.管座91具备供搭载基板80、块84以及次基台86固定的主体部88、和经由低熔点玻璃44固定于主体部88的多个引线89a、89b、89c、89d。次基台83是具有导体82a、82b的陶瓷基板。搭载基板80是具有导体81a、81b的陶瓷基板。次基台86是具有导体92的陶瓷基板。形成于半导体激光元件85的背面侧的阴极电极通过焊锡等钎焊材料固定于次基台83的导体82a，形成于光检测器87的背面侧的阴极电极通过焊锡等钎焊材料固定于次基台86的导体92。次基台83通过粘接剂等固定于搭载基板80。次基台86通过粘接剂等固定于管座91的表面。
65.形成于半导体激光元件85的表面侧(与背面侧相反的一侧)的阳极电极与导体82b通过金等金属线16连接，导体82b与导体81b通过金等金属线16连接，与半导体激光元件85的阴极电极连接的导体82a与导体81a通过金等金属线16连接。搭载基板80通过粘接剂等固定于块84的侧面。固定于块84的搭载基板80的导体81a、81b通过焊锡等钎焊材料分别与引线89b、89a连接，块84的底面(与管座91对置的面)通过粘接剂等固定于管座91的表面。首先，边使搭载基板80的导体81a、81b与引线89b、89a接触，边固定块84的底面和管座91的表面。其后，将搭载基板80的导体81a、81b与引线89b、89a通过焊锡等钎焊材料连接。形成于光检测器87的表面侧(与背面侧相反的一侧)的阳极电极与引线89c通过金等金属线16连接，与光检测器87的阴极电极连接的导体92与引线89d通过金等金属线16连接。
66.比较例的半导体激光装置90由于向相对于管座91的表面垂直向上的方向射出光，所以半导体激光元件85配置在远离管座91的位置，激光作为输出光向管座91的垂直向上的
方向射出。用于监视半导体激光元件85的激光输出的光检测器87配置在比半导体激光元件85靠管座91侧的位置，光检测器87检测从半导体激光元件85中的与管座91对置的一侧亦即后端面侧射出的激光。这样，比较例的半导体激光装置90由于半导体激光元件85经由次基台83固定于管座91上的搭载基板80以及块84，并且半导体激光元件85向外部输出的输出光的射出面朝向管座91的垂直向上的方向，所以从半导体激光元件85向外部输出的输出光向与管座91的表面垂直的方向射出。在比较例的半导体激光装置90中，由于从管座91的表面到半导体激光元件85的距离长，所以从引线89a、89b连接到半导体激光元件85的阳极电极、阴极电极为止的连接部件包含长的金属线16、和长的导体81a、81b。由于在长的金属线16、长的导体81a、81b、引线89a、89b中包含寄生电感，所以在其影响下比较例的半导体激光装置90的调制特性劣化。
67.这里，对调制特性的劣化具体地进行说明。使半导体激光元件85动作的调制信号经由引线89a、搭载基板80的导体81b、金属线16、次基台83的导体82b、金属线16输入到半导体激光元件85的阳极电极。随着被输入的调制信号的接通以及断开，从半导体激光元件85射出的激光接通以及断开，即激光变化为射出的状态以及非射出的状态。但是，即使调制信号为理想的矩形波，从半导体激光元件85射出的激光的输出波形也会失真，而不是矩形波。这是因为，在长的金属线16、长的导体81a、81b、引线89a、89b中包含的寄生电感的影响下引起阻抗失配，从半导体激光元件85输出的输出波形亦即调制光波形的上升时间以及下降时间取有限的值。在调制光波形的失真大的情况下，无法判别在接收侧的激光的接通以及断开。特别是在高速调制的情况下阻抗失配的影响变大，导致调制光波形大幅失真。
68.为了改善调制光波形的失真，通过尽可能缩短金属线16、导体81a、81b、引线89a、89b的长度，来减少寄生电感即可。但是，在如图6、图7所示那样的比较例的构造中，需要将包含金属线16、导体81a、81b、引线89a、89b在内的路径延伸到远离管座91的表面而配置的半导体激光元件85为止。因此，比较例的半导体激光装置90的问题在于不能缩短金属线16、导体81a、81b、引线89a、89b的长度，调制光波形劣化。只要缩短从管座91的表面到半导体激光元件85的距离，就能够缩短导体81a、81b、引线89a、89b。但是，在使用一般的半导体激光装置的组装装置的情况下，在半导体激光元件85的芯片安装(芯片固定)时，芯片吸附用夹头与管座91干涉，因此难以缩短从管座91的表面到半导体激光元件85的距离。因此，如图6、图7所示那样的比较例的半导体激光装置90为了抑制调制光波形的劣化，搭载基板80使用高频基板。但是，由于高频基板单价高，而提高半导体激光装置90的成本，所以考虑到成本，优选去掉高频基板亦即搭载基板80。
69.实施方式1的半导体激光装置70由于具备配置在管座1的管座表面34附近的半导体激光元件13、和具有与半导体激光元件13的射出激光的射出端面对置的受光面17的光检测器10，因此与比较例的半导体激光装置90相比能够缩短从管座1的管座表面34到半导体激光元件13的距离，因此，与半导体激光元件13的阳极电极26连接的引线15a以及金属线16变短，能够抑制半导体激光元件13的调制光波形的劣化。即，实施方式1的半导体激光装置70能够改善调制特性。另外，实施方式1的半导体激光装置70与比较例的半导体激光装置90不同，能够去掉调制特性劣化抑制用的高频基板，因此与比较例的半导体激光装置90相比，能够降低成本。
70.如以上那样，实施方式1的半导体激光装置70具备：半导体激光元件13；光检测器
10，检测从半导体激光元件13射出的激光4；以及管座1，搭载半导体激光元件13以及光检测器10。半导体激光元件13配置在光检测器10的最远离管座1的搭载半导体激光元件13以及光检测器10的管座表面34的最远部59与管座表面34之间的管座表面34侧。光检测器10在形成于与半导体激光元件13对置的一侧的接收激光4的受光面17形成有反射膜20，该反射膜20使激光4的一部分透过并且反射剩余的部分。实施方式1的半导体激光装置70，根据该构成，配置在光检测器10的最远离管座表面34的最远部59与管座表面34之间的管座表面34侧，在形成于与半导体激光元件13对置的一侧的接收激光4的光检测器10的受光面17形成有反射膜20，该反射膜20使激光4的一部分透过并且反射剩余的部分，因此即使在从作为半导体激光器的半导体激光元件13射出的激光4扩散的情况下，也能够由光检测器10的受光面17就连激光4的扩散末端都反射。
71.实施方式2
72.图8是表示实施方式2所涉及的半导体激光装置的剖视图，图9是表示实施方式2所涉及的半导体激光装置的表面图。图10是沿图9中的c2-c2所示的虚线剖切的剖视图，图11是对图8的第一次基台的倾斜角度进行说明的图。图8的剖视图是沿图9中的c1-c1所示的虚线剖切的剖视图。实施方式2的半导体激光装置70在具备由具有倾斜面30的一个第一次基台11构成的次基台2这一点上与实施方式1的半导体激光装置70不同。主要对与实施方式1的半导体激光装置70不同的部分进行说明。
73.实施方式2的构成次基台2的第一次基台11具备与管座1连接的底面29、配置光检测器10的表面31、以及配置半导体激光元件13的倾斜面30。倾斜面30是相对于管座1的管座表面34倾斜的次基台2的倾斜部。底面29与倾斜面30的角度为倾斜角度θ。从半导体激光元件13射出的激光4的光轴5与平行于管座1的表面即管座表面34的虚线47之间的角度为倾斜角度θ。只要调整第一次基台11的倾斜角度θ，就能够以任意的角度从半导体激光元件13射出激光4。半导体激光元件13配置于作为次基台2的倾斜部的倾斜面30，光检测器10配置于次基台2的除了倾斜部以外的表面即第一次基台11的表面31。作为倾斜部的倾斜面30相对于次基台2的管座1侧的底面29的角度，被调整为从半导体激光元件13射出的激光4能够被光检测器10的受光面17接收的角度范围。另外，通过调整第一次基台11的倾斜角度θ以及波导型受光元件8的倾斜角度α，实施方式2的半导体激光装置70与实施方式1的半导体激光装置70同样，能够将从半导体激光元件13射出的激光4沿与管座1的管座表面34垂直的光轴7输出为输出光6。
74.第一次基台11的倾斜角度θ以及光检测器10的倾斜角度α的设定例与实施方式1的半导体激光装置70同样。若将光检测器10的倾斜角度α设为55
°
左右，将第一次基台11的斜面角度θ设为20
°
，则能够向相对于管座1的管座表面34垂直向上的方向射出输出光6。实施方式2的半导体激光装置70与实施方式1的半导体激光装置70同样，即使在从作为半导体激光器的半导体激光元件13射出的激光4扩散的情况下，也能够由光检测器10的受光面17就连激光4的扩散末端都反射。实施方式2的半导体激光装置70除了次基台2由具有倾斜面30的一个第一次基台11构成以外，具备与实施方式1的半导体激光装置70同样的结构，因此起到与实施方式1的半导体激光装置70同样的效果。
75.实施方式3
76.图12是表示实施方式3所涉及的半导体激光装置的剖视图，图13是表示实施方式3
所涉及的半导体激光装置的表面图。图14是沿图13中的d2-d2所示的虚线剖切的剖视图，图15是对图12的管座的槽部进行说明的图。图12的剖视图是沿图13中的d1-d1所示的虚线剖切的剖视图。实施方式3的半导体激光装置70在管座1形成有具有倾斜面41以及侧面40的槽部39，次基台2由配置光检测器10的第一次基台11以及配置半导体激光元件13的第二次基台12构成，这一点上，与实施方式1的半导体激光装置70不同。管座1具备具有倾斜面41的槽部39，半导体激光元件13经由基台2配置于管座1的槽部39的倾斜面41。主要对与实施方式1的半导体激光装置70不同的部分进行说明。
77.实施方式3的构成次基台2的第一次基台11具有足够配置光检测器10的宽窄，且具有未延伸到形成于管座1的槽部39的形状。实施方式3的构成次基台2的第二次基台12具有足够配置半导体激光元件13的宽窄，且具有板状的形状，该板状的形状具有与槽部39的倾斜面41平行的背面以及表面。此外，第一次基台11与第二次基台12也可以连接而一体化。第二次基台12的背面是与倾斜面41对置的面，第二次基台12的表面是与背面相反侧的面。槽部39的倾斜面41与形成于管座1的管座表面34的虚线47a之间的角度为倾斜角度θ。从半导体激光元件13射出的激光4的光轴5与平行于管座1的表面即管座表面34的虚线47b之间的角度为倾斜角度θ。只要调整形成于管座1的槽部39的倾斜角度θ，就能够以任意的角度从半导体激光元件13射出激光4。倾斜面41相对于次基台2的管座表面34的角度，被调整为从半导体激光元件13射出的激光4能够被光检测器10的受光面17接收的角度范围。另外，通过调整形成于管座1的槽部39的倾斜角度θ以及波导型受光元件8的倾斜角度α，实施方式3的半导体激光装置70与实施方式1的半导体激光装置70同样，能够将从半导体激光元件13射出的激光4沿与管座1的管座表面34垂直的光轴7输出为输出光6。
78.形成于管座1的槽部39的倾斜角度θ以及光检测器10的倾斜角度α的设定例，与实施方式1的半导体激光装置70同样。若将光检测器10的倾斜角度α设为55
°
左右，将形成于管座1的槽部39的斜面角度θ设为20
°
，则能够向相对于管座1的管座表面34垂直向上的方向射出输出光6。实施方式3的半导体激光装置70与实施方式1的半导体激光装置70同样，即使在从作为半导体激光器的半导体激光元件13射出的激光4扩散的情况下，也能够由光检测器10的受光面17就连激光4的扩散末端都反射。实施方式3的半导体激光装置70除了在管座1形成有槽部39，次基台2由配置光检测器10的第一次基台11以及配置半导体激光元件13的第二次基台12构成以外，具备与实施方式1的半导体激光装置70同样的结构，因此起到与实施方式1的半导体激光装置70同样的效果。此外，在图12、图15中，示出了半导体激光元件13配置在光检测器10的最远离管座表面34的最远部59与管座表面34之间的管座表面34侧的例子。但是，经由第二次基台12配置于管座1的槽部39的倾斜面41的半导体激光元件13，也可以配置为从管座表面34进入下侧的槽部39的内部，即也可以配置在比管座表面34靠倾斜面41侧的位置。
79.实施方式4
80.图16是表示实施方式4所涉及的半导体激光装置的剖视图，图17是表示实施方式4所涉及的半导体激光装置的表面图。图18是沿图17中的e2-e2所示的虚线剖切的剖视图，图19是对图16的面型受光元件的倾斜角度进行说明的图。图20、图21、图22是表示分别从不同的方向观察的图16的面型受光元件的立体图。图23、图24、图25是表示分别从不同的方向观察的实施方式4所涉及的加工面形成前的面型受光元件的立体图。图16的剖视图是沿图17
中的e1-e1所示的虚线剖切的剖视图。实施方式4的半导体激光装置70在光检测器10为面型受光元件9，以面型受光元件9的受光面17相对于管座1的管座表面34倾斜的状态在第一次基台11配置面型受光元件9，这一点上，与实施方式1的半导体激光装置70不同。主要对与实施方式1的半导体激光装置70不同的部分进行说明。
81.面型受光元件9具备n型的inp基板等半导体基板21、形成于半导体基板21的表面侧的吸收层51、形成于吸收层51的表面侧的窗层52、形成于窗层52的p型部53、形成于p型部53的表面侧的反射膜20、与p型部53连接的阳极电极26、以及形成于半导体基板21的背面侧的阴极电极27。另外，面型受光元件9具备加工面54，该加工面54去掉包含由半导体基板21的背面55和面型受光元件9的4个侧面中的一个侧面连结而成的一条边在内的角部56而成。这里，如图23～图25所示，示出了加工面54形成前的面型受光元件9为立方体形状的例子。加工面54形成前的面型受光元件9中的背面55为长方形。这里，示出了在加工面54形成前的面型受光元件9中的背面55的长边侧形成有加工面54的例子。
82.面型受光元件9的加工面54的形成方法例如可考虑湿式蚀刻和干式蚀刻。在通过湿式蚀刻对层叠不同材料而成的构造进行了蚀刻的情况下，由于蚀刻速率因材料而不同，所以蚀刻面的角度调整困难。因此，面型受光元件9的加工面54的形成方法使用干式蚀刻，在用夹具等来使加工面54形成前的面型受光元件9倾斜的状态下进行蚀刻。由于通过干式蚀刻加工出的面成为加工面54，所以加工面54的凸凹影响受光面17与平行于管座1的管座表面34的虚线47之间的角度亦即倾斜角度α。因此，以调整倾斜角度α的方式，形成面型受光元件9的加工面54。在图19中，用平行于受光面17的虚线48与平行于管座1的管座表面34的虚线47的角度表示倾斜角度α。
83.只要调整第二次基台12的倾斜角度θ，就能够以任意的角度从半导体激光元件13射出激光4。另外，通过调整第二次基台12的倾斜角度θ以及面型受光元件9的倾斜角度α，实施方式4的半导体激光装置70与实施方式1的半导体激光装置70同样，能够将从半导体激光元件13射出的激光4沿与管座1的管座表面34垂直的光轴7输出为输出光6。例如，第二次基台12的倾斜角度θ以及光检测器10的倾斜角度α的设定例能够与实施方式1同样。相对于光检测器10的倾斜角度α，若第二次基台12的倾斜角度θ为90
°‑2×
(90
°‑
α)，则实施方式4的半导体激光装置70的输出光6能够沿相对于管座1的管座表面34垂直向上的方向的光轴7射出。
84.实施方式4的半导体激光装置70配置在光检测器10的最远离管座1的搭载半导体激光元件13以及光检测器10的管座表面34的最远部59与管座表面34之间的管座表面34侧。光检测器10的最远部59是光检测器10的远离管座1的角部。在光检测器10为面型受光元件9的情况下，例如包含由形成有受光面17的表面和与表面连结的侧面形成的一条边在内的角部56成为最远部59。实施方式4的半导体激光装置70与实施方式1的半导体激光装置70同样，即使在从作为半导体激光器的半导体激光元件13射出的激光4扩散的情况下，也能够由光检测器10的受光面17就连激光4的扩散末端都反射。实施方式4的半导体激光装置70除了以作为光检测器10的面型受光元件9的受光面17相对于管座1的管座表面34倾斜的状态在第一次基台11配置有面型受光元件9以外，具备与实施方式1的半导体激光装置70同样的结构，因此起到与实施方式1的半导体激光装置70同样的效果。
85.实施方式5
86.图26是表示实施方式5所涉及的半导体激光装置的剖视图，图27是表示实施方式5所涉及的半导体激光装置的表面图。图28是沿图27中的f2-f2所示的虚线剖切的剖视图，图29是表示图26的波导型受光元件的立体图。图26的剖视图是沿图27中的f1-f1所示的虚线剖切的剖视图。实施方式5的半导体激光装置70在光检测器10具有向光检测器10的内侧凹陷的凹面形状的受光面17的波导型受光元件3这一点上，与实施方式1的半导体激光装置70不同。主要对与实施方式1的半导体激光装置70不同的部分进行说明。
87.波导型受光元件3具备n型的inp基板等半导体基板21、形成于半导体基板21的表面侧的第一包覆层22、吸收层23、第二包覆层24、阳极电极26、形成于半导体基板21的背面侧的阴极电极27、以及形成于受光面17亦即凹面19的反射膜20。受光面17亦即凹面19成为包含该凹面19在内的大球的一部分表面。在实施方式1的具有倾斜面18的波导型受光元件8中，在从半导体激光元件13射出的激光4具有扩散的情况下，由倾斜面18反射后仍具有扩散的输出光6沿垂直方向射出。相对于此，在实施方式5的具有凹面19的波导型受光元件3中，即使在从半导体激光元件13射出的激光4具有扩散的情况下，也能够将在凹面19聚光的输出光6沿垂直方向射出。
88.对于在波导型受光元件3制作的凹面19而言，通过干式蚀刻来调整球面像差，从而能够得到任意的焦距。根据波导型受光元件3的凹面19的设计来设定第二次基台12的倾斜角度θ。通过根据波导型受光元件3的凹面19的形状来调整第二次基台12的倾斜角度θ，实施方式5的半导体激光装置70能够将从半导体激光元件13射出的激光4沿与管座1的管座表面34垂直的光轴7输出为输出光6。
89.实施方式5的半导体激光装置70由于光检测器10具备具有凹面状的受光面17的波导型受光元件3，凹面状的受光面17具有比从半导体激光元件13射出的激光4的光束直径大的面积，所以与实施方式1的半导体激光装置70同样，即使在从作为半导体激光器的半导体激光元件13射出的激光4扩散的情况下，也能够由光检测器10的受光面17就连激光4的扩散末端都反射。
90.实施方式6
91.图30是表示实施方式6所涉及的半导体激光装置的剖视图。图31是表示实施方式6所涉及的半导体激光装置的表面图，图32是沿图31中的g2-g2所示的虚线剖切的剖视图。图30的剖视图是沿图31中的g1-g1所示的虚线剖切的剖视图。实施方式6的半导体激光装置70在具备由具有倾斜面30的一个第一次基台11构成的次基台2这一点上，与实施方式5的半导体激光装置70不同。此外，实施方式6的半导体激光装置70也可以说是实施方式5的波导型受光元件3配置于实施方式2的次基台2的例子。主要对与实施方式5以及实施方式2的半导体激光装置70不同的部分进行说明。
92.实施方式6的构成次基台2的第一次基台11具备与管座1连接的底面29、配置光检测器10的表面31、以及配置半导体激光元件13的倾斜面30。底面29与倾斜面30的角度为倾斜角度θ。实施方式6的半导体激光装置70由于具备具有凹面19的波导型受光元件3，因此与实施方式5的半导体激光装置70同样，即使在从半导体激光元件13射出的激光4具有扩散的情况下，也能够将在凹面19聚光的输出光6沿垂直方向射出。由于波导型受光元件3与实施方式6相同，因此波导型受光元件3通过干式蚀刻来调整凹面19的球面像差，能够得到任意的焦距。根据波导型受光元件3的凹面19的设计来设定第一次基台11的倾斜角度θ。通过根
据波导型受光元件3的凹面19的形状来调整第一次基台11的倾斜角度θ，实施方式6的半导体激光装置70能够将从半导体激光元件13射出的激光4沿与管座1的管座表面34垂直的光轴7输出为输出光6。
93.实施方式6的半导体激光装置70由于光检测器10具备具有凹面状的受光面17的波导型受光元件3，凹面状的受光面17具有比从半导体激光元件13射出的激光4的光束直径大的面积，所以与实施方式2的半导体激光装置70同样，即使在从作为半导体激光器的半导体激光元件13射出的激光4扩散的情况下，也能够由光检测器10的受光面17就连激光4的扩散末端都反射。
94.实施方式7
95.图33是表示实施方式7所涉及的半导体激光装置的剖视图，图34是表示实施方式7所涉及的半导体激光装置的表面图。图35是沿图34中的h2-h2所示的虚线剖切的剖视图，图36是对图33的波导型受光元件以及第一次基台的倾斜角度进行说明的图。图33的剖视图是沿图34中的h1-h1所示的虚线剖切的剖视图。实施方式7的半导体激光装置70在具备由具有倾斜面30的一个第一次基台11构成的次基台2，在倾斜面30配置有光检测器10，并且在第一次基台11的表面31配置有半导体激光元件13这一点上与实施方式2的半导体激光装置70。主要对与实施方式2的半导体激光装置70不同的部分进行说明。
96.实施方式7的构成次基台2的第一次基台11具备与管座1连接的底面29、配置半导体激光元件13的表面31、以及配置光检测器10的倾斜面30。倾斜面30是相对于管座1的管座表面34倾斜的次基台2的倾斜部。光检测器10配置于作为倾斜部的倾斜面30，半导体激光元件13配置在次基台2的除了倾斜部以外的表面即第一次基台11的表面31。作为倾斜部的倾斜面30相对于次基台2的管座1侧的底面29的角度，被调整为从半导体激光元件13射出的激光4能够被光检测器10的受光面17接收的角度范围。底面29与倾斜面30的角度为倾斜角度θ。实施方式7的光检测器10与实施方式2的光检测器10同样，是受光面17具有相对于底面28倾斜的倾斜面18的导波型受光元件8。底面28与倾斜面18的角度为倾斜角度α。实施方式7的光检测器10通过干式蚀刻形成倾斜面18。如图36所示，平行于第一次基台11的倾斜面30的虚线49与光轴5的角度成为倾斜角度θ。此外，光轴5与第一次基台11的表面31以及管座1的管座表面34平行。在图36中，示出了光轴5与光轴7以90
°
相交，即光轴5与光轴7直行的例子。
97.只要调整第一次基台11的倾斜角度θ以及光检测器10的倾斜角度α，就能够使来自半导体激光元件13的激光4在光检测器10的受光面17以任意的角度反射。因此，通过调整第一次基台11的倾斜角度θ以及波导型受光元件8的倾斜角度α，实施方式7的半导体激光装置70与实施方式2的半导体激光装置70同样，能够将从半导体激光元件13射出的激光4沿与管座1的管座表面34垂直的光轴7输出为输出光6。随着第一次基台11的倾斜角度θ变大，激光4的光轴5与受光面17所相交的位置能够接近波导型受光元件8的表面侧即阳极电极26侧。在激光4入射于受光面17中的吸收层23位置的情况下，能够提高波导型受光元件8的受光灵敏度。
98.实施方式7的半导体激光装置70与实施方式2的半导体激光装置70同样，即使在从作为半导体激光器的半导体激光元件13射出的激光4扩散的情况下，也能够由光检测器10的受光面17就连激光4的扩散末端都反射。实施方式7的半导体激光装置70除了在第一次基台11的倾斜面30配置有具有通过干式蚀刻形成的受光面17的光检测器10，并在第一次基台
11的表面31配置有半导体激光元件13以外，具备与实施方式2的半导体激光装置70同样的结构，因此起到与实施方式2的半导体激光装置70同样的效果。
99.在实施方式1～实施方式7的半导体激光装置70中，光检测器10的受光面17以及反射膜20的尺寸比半导体激光元件13的射出端面的尺寸大。对该理由进行说明。从半导体激光元件13射出的激光4在到达光检测器10为止发生扩散。因此，为了不降低输出光6的光量，扩散的激光4也需要通过光检测器10的受光面17来反射，因此光检测器10的受光面17以及反射膜20的尺寸大于半导体激光元件13的射出端面的尺寸。决定光检测器10的受光面17以及反射膜20的尺寸的参数是半导体激光元件13与光检测器10的距离、和容许的激光4的扩散角度。
100.示出光检测器10的受光面17以及反射膜20的尺寸的一个例子。图37是对光检测器的受光面的尺寸进行说明的图。在图37中，受光面17的长度为受光面长度la。参照图36，受光面长度la是从阴极电极27向阳极电极26方向的受光面17的长度。受光面长度la也可以说是从受光面17中的可容许的激光4的下限光63b的到达位置到受光面17中的可容许的激光4的上限光63a的到达位置为止的长度。在图37中，省略了反射膜20。反射膜20的长度与受光面长度la相同。图37是实施方式7的半导体激光装置70的例子。虚线61是与受光面17平行的线。将与从射出点s射出的激光4的行进方向相反的朝向设为x方向，将与x方向垂直且输出光6的行进方向设为y方向。将激光4与输出光6在受光面17相交的点设为原点o，将受光面17的可容许的上限点设为上限点lu，将受光面17的可容许的下限点设为下限点lb。将以x方向为基准的可容许的激光4的扩散角度设为+β～-β。将从射出点s到原点o的距离设为d。激光4的扩散角度为+β的激光即上限光63a在受光面17的上限点lu以与反射膜20的反射率对应的比例反射而成为反射光62a。激光4的扩散角度为-β的激光即下限光63b在受光面17的下限点lb以与反射膜20的反射率对应的比例反射而成为反射光62b。
101.这里，对具体的数值例进行说明。将半导体激光元件13的射出端面的高度设为100μm，将激光的光轴方向的长度设为300μm，与它们垂直的长度(图34的半导体激光元件13的h2-h2所示的虚线方向的长度)为200μm。扩散角度β为20
°
，距离d为100μm。在该情况下，原点o的坐标为(0，0)，上限点lu的坐标为(-0.0572，0.0572)，下限点lb的坐标为(0.0267，-0.0267)，受光面长度la为0.1187mm，即118.7μm。由于光检测器10的最远部59中的受光面17的端部相当于上限点lu，因此光检测器10中的受光面17的上限点lu距原点o的y方向上的高度为57.2μm。因此，从半导体激光元件13的射出点s到光检测器10中的受光面17的上限点lu为止的y方向上的高度为57.2μm。即，在将半导体激光元件13与光检测器10的距离设为100μm，允许激光4的扩散角度β在+20
°
～-20
°
的范围内的情况下，光检测器10的受光面17位于比半导体激光元件13的射出点s高60μm左右以上的量的位置即可。此外，从半导体激光元件13的射出点s到光检测器10中的受光面17的下限点lb为止的y方向上的高度为26.7μm。在将半导体激光元件13与光检测器10的距离设为100μm，允许激光4的扩散角度β在+20
°
～-20
°
的范围内的情况下，光检测器10的受光面17位于比半导体激光元件13的射出点s低27μm左右以上的量的位置即可。另外，距离d越长，受光面长度la越长。
102.此外，在本技术中记载了各种例示的实施方式以及实施例，但一个或或多个实施方式所记载的各种特征、形态以及功能并不限定于特定的实施方式的应用，也可以单独或以各种组合应用于实施方式。因此，在本技术说明书所公开的技术范围内能够想到未例示
的无数的变形例。例如，包括对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，还包括抽取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
103.附图标记说明
104.1...管座；2...次基台；3...波导型受光元件；4...激光；8...波导型受光元件；9...面型受光元件；10...光检测器；11...第一次基台；12...第二次基台；13...半导体激光元件；17...受光面；18...倾斜面；19...凹面；20...反射膜；23...吸收层；29...底面；30...倾斜面(倾斜部)；31...表面；34...管座表面；39...槽部；41...倾斜面；45...底面；46...倾斜面(倾斜部)；54...加工面；55...背面；56...角部；59...最远部；70...半导体激光装置；θ...倾斜角度。