[发明专利]光学装置的阵列上的触垫

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体光学装置的单片阵列，例如制造在单一基底上的半导体激光器阵列。

背景技术

单片半导体激光器阵列存在大量的应用，例如用于无线电通信系统、医疗应用、激光切割或者焊接系统，或者用于使用光能来激活印刷或者其它介质的印刷头。

典型地，这样的半导体激光器阵列形成有在单一的单片基底上的平行的激光器元件阵列，每个激光器元件能够产生可单独控制的输出。在很多情形下，这意味着每个激光器元件必须具有单独的驱动触头以及相关的结合垫，可以在该结合垫上进行外部引线结合以便每个激光器元件能够独立受控。

期望结合垫提供与它们各自的驱动触头的良好电通信，同样期望该电通信的电气特性在跨过阵列中的所有激光器元件尽可能一致。同样期望用于形成粘结垫的金属化层、驱动触头以及它们之间的连接尽可能小地影响在最优位置劈刻(cleave)激光器元件阵列的能力。

发明内容

本发明的目的是提供在以上方面的一些或全部方面的改进。

根据另一方面，本发明提供一种单片激光器阵列，包括：

多个激光器元件，配置为用于产生多个平行的输出束，

每个激光器元件具有沿着其光轴延伸的波导管、沿着至少一部分波导管延伸的驱动触头和从驱动触头横向延伸的结合垫区域，

至少一些激光器元件安置为相邻激光器元件成对的形式，一对的每个激光器元件具有其向着该对的另一激光器元件横向延伸的结合垫区域并占据该对的激光器元件之间的基底表面的各自的部分。

该对激光器元件之间的基底表面实质上没有结合垫金属化部分以形成延伸超过阵列的长度的改进的劈刻区域。

附图说明

现将通过例子并参照附图描述本发明的实施例，其中：

图1是现有技术的单片激光器阵列的示意性平面图，示出适于电连接到阵列中的激光器元件的结合垫的第一构型；

图2是现有技术的单片激光器阵列的示意性平面图，示出适于电连接到阵列中的激光器元件的结合垫的第二构型；

图3是单片激光器阵列的示意性平面图，示出一布局，其有利于阵列中的相邻的激光器元件对之间的良好的劈刻条件；

图4是图3的阵列的一部分的示意性平面图，为了清楚主要展开在横向(X)轴上。

具体实施方式

本说明书总体上涉及“半导体激光器”或者“激光器元件”的阵列。目的在于，这些措辞还包括任何其它的半导体光学装置，其能够从其面上产生相干或者不相干的光学输出，并且其适于形成为单片的阵列装置。

在许多应用中，必须提供大量阵列形式的平行激光器。在单一的单片激光器阵列中，由于某些原因在每个基底上制造超过几十个激光器是不利的。

首先，生产率随着不断增加的激光器元件数量而降低，从而使得制造大的阵列明显更贵。第二，阵列越大，保持来自阵列中的每个激光器的输出性能一致就更难，例如，由于整个阵列的温度分布的原因。

这样，通常优选制造较小的阵列(例如十六个激光器元件的)，然后将多个阵列安装到单一的载体上。这带来与对准阵列有关的许多问题，以使来自相邻阵列的激光器输出相对于彼此非常精确地定位。这在激光器元件输出束用于在印刷介质上产生可见记号的印刷应用中尽管不是唯一的，但也是特别重要的，因为人眼对其他规则的点阵列中的点的间距的小的不规则非常敏感。这样，各个激光器阵列必须彼此精确地对准。

参照图1，示出单片半导体激光器阵列20，每个阵列20包括十六个激光器元件21-1，21-2...21-16，每个具有光学输出面22，以使得可以提供十六个平行的输出束。每个激光器元件21包括光学波导管23，仅其无源部分在装置末端可见，有源部分隐藏在金属化部分24层下面，该金属化部分形成用于激光器的驱动触头。波导管23可以是脊形波导管，在该情形下，驱动触头沿着脊延伸(例如，如在24处的金属化部分的窄的部分所示)。

驱动触头金属化部分24(也就是在光学波导管23的有源部分之上延伸的部分)通过连续的金属化部分电连接到远离波导管并位于阵列的一个边缘附近的第一结合垫区域25。第一结合垫区域是用于根据一般的引线结合技术进行引线结合附着。第二结合垫区域26包括在远离波导管但是在波导管23的与第一结合垫区域25相对的侧面上。应当注意到，激光器元件21-2的第二结合垫区域26有效地侵占在没有被相邻的激光器元件21-3占据的矩形半导体区域上。

每个激光器元件还包括靠近激光器元件21的输出端布置的对准基准27，其包括在两个正交方向可见的对准边缘，以使得能够相对于基底上的其它部件或者其它光学系统精确定位激光器元件和阵列。