[发明专利]发光器件及使用该发光器件的光学装置

说明书

本发明涉及一种具有多个发光元件的发光器件及使用该发光器件的光学装置。

近年来，在发光器件领域，人们努力开发了在同一衬底(或电路板)上形成有不同输出波长的多个发光部分的半导体激光器(LD；激光二极管)(此后称为多波长激光器)。如图1所示，这种多波长激光器的一个例子，是通过在单个芯片上形成具有不同输出波长的多个发光部分得到的(所谓的单片型多波长激光器)。在多波长激光器中，例如，通过利用汽相外延生长AlGaAs系半导体材料层形成的光激射部分201，和通过生长AlGaInP系半导体材料层形成的光激射部分202，在由GaAs(砷化镓)构成的衬底212的一个面上，并排设置，两者间具有隔离沟槽211。这种情况下，光激射部分201的输出波长约为700nm的范围(例如，780nm)，光激射部分202的输出波长约为600nm的范围(例如650nm)。    

除图1所示结构外，还已提出多个具有不同输出波长的半导体激光LD1和LD2并排安装于电路板221上的结构(所谓的混合型多波长激光器)。然而，上述单片型激光器在高精度控制发光点间隔方面更有效。

这些多波长激光器例如可用作光盘驱动的激光源。目前，在光盘驱动时，一般采用约700nm范围内的半导体激光用于CD(光盘)记录的光再现或用于利用例如CD-R(可记录CD)、CD-RW(可再写CD)或MD(小型光盘)等可记录光盘的光学记录/再现。约600nm范围的半导体激光用于利用DVD(数字通用盘)的光记录/再现。通过在光盘驱动器上安装如上所述的多波长激光器，便可以针对任何现有光盘，实现光记录/再现。另外，光激射部分201和202并排设置于同一衬底上(与同一电路上的混合型半导体激光器LD1和LD2相同)，仅需要为激光源提供一个封装。例如物镜和束分离器等用于利用各种光盘的光记录/再现的光学系统部件的数量减少，可以简化光学系统的结构。所以，可以实现光盘驱动器尺寸和成本的降低。

同时，近年来，利用短输出波长的半导体激光器进一步提高光记录面密度的要求进一步增强。到目前为止，满足该要求的已知半导体激光器材料有以GaN、AlGaN混晶和GaIN混晶为代表的氮化物系Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体(以下也称为GaN系半导体)。利用GaN系半导体的半导体激光器能够发射约400nm波长的光，被认为是利用光盘和现有光学系统实施光记录/再现的极限波长，因此，它们作为未来一代光记录/再现装置的光源引起了广泛关注。还希望它能够作为利用RGB三原色全色显示器的光源。所以希望对带有GaN系光激射部分的多波长激光器进行开发。

如图3所示，关于现有技术带有GaN系光激射部分的多波长激光器的例子，提出了一种多波长激光器，其中AlGaAs系光激射部分201、AlGaInP系光激射部分202和GaN系光激射部分203并排形成于由SiC(碳化硅)构成的衬底231的一个面上，两者间具有隔离沟槽211a和211b(参见日本未审查专利申请平11-186651)。

然而，在制造这种单片型多波长激光器时，存在一个问题，即，例如由于GaN系材料和AlGaAs或AlGaInP系材料间的晶格常数极为不同，难以在同一衬底上作为一个芯片集成各光激射部分。

混合型多波长激光器，正如已介绍的那样，问题是对发光点间隔的可控性很差。三个以上半导体激光器并排设置，会引起对发光点间隔控制的进一步恶化的问题。

本发明正是考虑了上述问题做出的，其目的是提供一种容易制造、并可以精确控制发光位置的发光器件，以及利用该发光器件的光学装置。

根据本发明的发光器件具有多个叠置于支撑基底一个面上的发光器件。

根据本发明的另一发光器件具有：支撑基底；设置于支撑基底的一个面上、具有第一衬底的第一发光元件；设置于第一发光元件的与支撑基底相反的一侧上、具有第二衬底的第二发光反件。

根据本发明的光学装置具有多个发光元件叠置于支撑基底的一个面上的发光器件。

在根据本发明的另一光学装置中，安装了一个发光器件。所说发光器件包括：支撑基底；设置于支撑基底的一个面上、具有第一衬底的第一发光元件；设置于第一发光元件的与支撑基底相反的一侧上、具有第二衬底的第二发光元件。

在根据本发明的该发光器件和根据本发明的另一发光器件中，多个发光元件都叠置于支撑基底的一个面上。因此，容易制造这些器件，并可以高精度设置发光区。

在根据本发明的该光学装置和根据本发明的另一光学装置中，具有根据本发明的发光器件，其中有高精度设置的发光区。这有助于尺寸的减小。