[发明专利]半导体激光器阵列

说明书

技术领域

本发明涉及半导体激光器阵列，尤其涉及多波长半导体激光器阵列。

背景技术

固体光源(例如，LED、半导体激光器、有机EL等)具有高效率/长寿命这样的优点，目前被广泛应用于各种用途。尤其是，在照明装置或显示装置中，作为取代现有的灯的光源已成为趋势。在该固体光源中，半导体激光器的发光效率高且与投影仪的兼容性好，因而作为下一代光源而受到极大期待。

另一方面，作为将半导体激光器用作显示装置的光源时产生的问题，可列举出散斑噪声。这是屏幕上的闪烁现象，是由于半导体激光的可干涉性较高而造成的。该闪烁现象尤其会使显示装置的图像质量显著下降，因此，必须有抑制散斑噪声的对策。作为降低散斑噪声的手段，可以在屏幕、显示装置内的光学系统以及光源的各阶段来进行研究。

首先，作为屏幕的对策，存在通过使屏幕自身振动来降低散斑噪声的方法。但由于会使构造大型化，不适合于使用场所不受限定的可移动式投影仪，从而是不现实的。此外，作为光学系统的对策，已知有在光路内中插入散射板的方法。由此，能够利用简单的构造降低散斑噪声，但是，由于散射板处的光损耗较大，因而期待具有更高效率的对策。

作为光源的对策，通过扩宽半导体激光器的光谱宽度，能够减少散斑噪声。这能够通过使光谱宽度较窄的半导体激光器的波长多重化来实现。如上所述，屏幕或光学系统的散斑噪声对策的问题较多，期望在光源方面研究对策。

另外，作为使半导体激光器的波长多重化的手段，可以准备射出不同波长的光的多个半导体激光光源，并使投影仪构成为将这些光同时照射于同一屏幕上。不过，在该手段中，虽然能够简单得到降低散斑噪声的效果，但需要多个激光光源装置，因而构造变得复杂，并且，在制造成本方面受到较大的制约。

作为解决该问题的手段，存在利用一个半导体激光光源装置射出多种波长的光的多波长半导体激光器阵列。半导体激光器阵列是以并列方式排列多个半导体激光元件而构成的，其中，所述半导体激光元件由1个波导(導波路)和夹着该波导的1对反射镜(即，前端面和后端面)构成。多波长半导体激光器阵列是构成半导体激光器阵列的多个激光元件射出彼此波长不同的光的光源装置。

作为多波长半导体激光器阵列，已知有单片式半导体激光器阵列。例如，专利文献1记载的单片式半导体激光器阵列是如下的多波长半导体激光器阵列：在同一GaAs基板上，具有以AlGaAs为活性层的第1激光元件和以InGaP为活性层的第2激光元件。通过该结构，能够从第1、第2激光元件射出与各个活性层的组成对应的波长不同的光。这样，通过同一半导体基板上形成两个以上的不同组成的活性层，能够实现多波长半导体激光器。

此外，在专利文献2记载的多波长半导体激光器阵列中，使半导体激光器阵列的各波导配置为，在阵列中央部较密集，而在两端部较疏松，由此，在阵列内产生温度分布，实现多波长化。即，在作为热源的激光元件密集的阵列中央部，波长偏移量随着温度上升而增大，因此，与阵列端部的激光元件相比，中央部的激光元件在长波侧振荡。此外，已知通常在半导体激光器中，波导的温度越高，则波长越向长波侧偏移。

专利文献1：日本特开2000-11417号公报

专利文献2：日本特开2008-4743号公报

但是，从专利文献1中可看到，为了在同一半导体基板上形成具有不同组成的活性层，需要伴随多次半导体晶体生长的复杂的制造工序。复杂的制造工序不仅增加了工序数量，而且导致半导体晶体质量变差，因而成为损害生产性和产品可靠性的原因。

此外，在专利文献2的多波长半导体激光器阵列中，为了产生温度分布，阵列中央部的波导被配置得非常密集。因此，在形成具有较宽条纹(stripe)的高输出半导体激光器时，产生相邻的波导之间的光的相互干涉，导致激光器的动作不稳定。

发明内容

本发明是为了解决以上那样的问题而完成的，目的在于提供能够以简易的结构降低散斑噪声的半导体激光器阵列。

本发明的半导体激光器阵列具有多个激光元件，其特征在于，多个激光元件被配置为激光元件的波导并排，多个激光元件分别在作为波导的光出射面的前端面具有前端面反射膜，多个激光元件分别在后端面具有后端面反射膜，该后端面是隔着波导与前端面相反侧的面，在多个激光元件中，至少两个激光元件的前端面反射膜的反射率不同，在多个激光元件中，后端面反射膜的反射率相等，多个激光元件由单一电源驱动。