JPH07168065A - Optical semiconductor module - Google Patents

Optical semiconductor module

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Publication number
JPH07168065A
JPH07168065A JP34239093A JP34239093A JPH07168065A JP H07168065 A JPH07168065 A JP H07168065A JP 34239093 A JP34239093 A JP 34239093A JP 34239093 A JP34239093 A JP 34239093A JP H07168065 A JPH07168065 A JP H07168065A
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JP
Japan
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lens
semiconductor laser
receptacle
coaxially
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP34239093A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Tojo
正明 東城
Noboru Kurata
昇 倉田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP34239093A priority Critical patent/JPH07168065A/en
Publication of JPH07168065A publication Critical patent/JPH07168065A/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4237Welding

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

PURPOSE:To actualize such an optical semiconductor module that is available in an E/O converter in an optical fiber communication and excellent in coupling efficiency. CONSTITUTION:A lens holder 13 clamped with a lens 12 is attached to an element holder 11, and also a semiconductor laser 10 is concentrically attached to it. In addition, a ferrule 16 held with an optical fiber 17 is inserted into a cylindrical part 15b of a receptacle 15. A flange part 15a is installed in this receptacle 15, forming a joining surface there. In succession, one side of connecting rings 14 is made contact with the flange part 15a, and the other side is inserted into a cylindrical part 11b of the element holder 11. Next, the semiconductor laser 10 is radiated, and thereby a contact surface to the flange part 15a of the connecting rings 14 and an inserted value to the cylindrical part 11b both are varied to some extent, seeking a position where a quantity of light entering into the optical fiber 17 becomes maximized. Subsequently each of arrows P1 to P4 is welded by a YAG laser beam, and thus every component is clamped tight.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体発光素子から光
ファイバに光を入射する光半導体モジュールに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical semiconductor module in which light is emitted from a semiconductor light emitting element into an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバによる光通信に用いられる光
半導体モジュールにおいて、半導体発光素子から出射し
た光を効率よく光ファイバに結合することが求められて
いる。従来の光半導体モジュールについて図7を用いて
説明する。図7は従来の光半導体モジュールの構成例を
示す縦断面図である。
2. Description of the Related Art In an optical semiconductor module used for optical communication using an optical fiber, it is required to efficiently couple light emitted from a semiconductor light emitting element to the optical fiber. A conventional optical semiconductor module will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a vertical sectional view showing a configuration example of a conventional optical semiconductor module.

【0003】本図において半導体レーザ1はレセプタク
ル2に取付けられる。半導体レーザ1において、ステム
1a上にマウント1bが接合され、マウント1bの側面
にシリコン製のサブマウント1cを介してレーザチップ
1dが取付けられている。レーザチップ1dは電流駆動
によりその接合部からコヒーレント光(レーザ光)を発
振するチップであり、レーザ光はステム1aの垂直方向
に出射される。ステム1aには保護キャップ1eが接合
され、レーザチップ1dを外気から保護している。保護
キャップ1eの頭部中央には開口が設けられ、レンズ1
fが固定されている。レンズ1fはレーザチップ1dか
ら出射したレーザ光を収束させるレンズであり、例えば
1mmφの小径レンズが用いられる。
In this figure, a semiconductor laser 1 is attached to a receptacle 2. In the semiconductor laser 1, a mount 1b is joined on a stem 1a, and a laser chip 1d is attached to a side surface of the mount 1b via a silicon submount 1c. The laser chip 1d is a chip that oscillates coherent light (laser light) from its junction when driven by a current, and the laser light is emitted in a direction perpendicular to the stem 1a. A protective cap 1e is joined to the stem 1a to protect the laser chip 1d from the outside air. An opening is provided in the center of the head of the protective cap 1e, and the lens 1
f is fixed. The lens 1f is a lens that converges the laser light emitted from the laser chip 1d, and for example, a small diameter lens of 1 mmφ is used.

【0004】レセプタクル2は半導体レーザ1を同軸に
保持し、光ファイバ3にレーザ光を入射させるものであ
る。レセプタクル2はレーザチップ1dの熱をステム1
aを介して放熱する機能も有しており、金属製である。
レセプタクル2は、半導体レーザ1を保持するための円
筒部2a、レセプタクル2自身を外部に固定するための
フランジ部2b、光ファイバ3と結合するための結合部
2cとが一体に形成されたものである。結合部2cは中
心軸に沿って円筒状の孔が切り欠かれ、フェルール4が
挿入される。又結合部2cの外周面には雄ねじが形成さ
れ、中心軸の孔と外周面との間に環状の切欠き溝が設け
られ、フレーム5が挿入される。
The receptacle 2 holds the semiconductor laser 1 coaxially and makes the laser light incident on the optical fiber 3. The receptacle 2 heats the laser chip 1d to the stem 1
It also has a function of radiating heat through a and is made of metal.
The receptacle 2 is integrally formed with a cylindrical portion 2a for holding the semiconductor laser 1, a flange portion 2b for fixing the receptacle 2 itself to the outside, and a coupling portion 2c for coupling with the optical fiber 3. is there. A cylindrical hole is cut out along the central axis of the coupling portion 2c, and the ferrule 4 is inserted therein. Further, a male screw is formed on the outer peripheral surface of the coupling portion 2c, an annular cutout groove is provided between the hole of the central axis and the outer peripheral surface, and the frame 5 is inserted.

【0005】フェルール4は光ファイバ3の端部を同軸
に保持し、光ファイバ3のコア端面を半導体レーザ1の
光軸に合わせる機能を有している。フェルール4は鍔部
を有しており、この鍔部を介してフレーム5に保持され
ている。フレーム5はその外周部が締め付けナット6に
保持され、締め付けナット6に内面に形成された雌ねじ
とレセプタクル2の雄ねじの噛合により、光ファイバ3
が所定位置に結合される。
The ferrule 4 holds the end of the optical fiber 3 coaxially, and has the function of aligning the end face of the core of the optical fiber 3 with the optical axis of the semiconductor laser 1. The ferrule 4 has a collar portion, and is held by the frame 5 via this collar portion. The outer peripheral portion of the frame 5 is held by a tightening nut 6, and the female thread formed on the inner surface of the tightening nut 6 and the male thread of the receptacle 2 are meshed with each other to allow the optical fiber 3
Are joined in place.

【0006】以上のように構成された従来例の光半導体
モジュールの組立方法と動作について簡単に説明する。
先ず半導体レーザ1はレーザチップ1dをサブマウント
1cの側面に接合し、サブマウント1cをマウント1b
を介してステム1aに取り付ける。次にレーザチップ1
dを外気から保護することと、レーザチップ1dから出
射したレーザ光を集光するためにレンズ1f付きの保護
キャップ1eをステム1aにかぶせて溶接して組み立て
る。
A brief description will be given of an assembling method and an operation of the conventional optical semiconductor module configured as described above.
First, in the semiconductor laser 1, the laser chip 1d is bonded to the side surface of the submount 1c, and the submount 1c is mounted on the mount 1b.
It is attached to the stem 1a via. Next, laser chip 1
In order to protect d from the outside air and to collect the laser light emitted from the laser chip 1d, a protective cap 1e with a lens 1f is put on the stem 1a and welded.

【0007】次に、フェルール4の穴に光ファイバ3を
挿入固定し、先端を鏡面研磨する。そしてこのフェルー
ル4をレセプタクル2に挿入する。フェルール4のレセ
プタクル2に対する挿抜を容易にするため、フェルール
4の外側の締め付けナット6を回転させてフェルール4
をレセプタクル2に固定する。フェルール4を引き抜く
ときには、締め付けナット6を緩めてフレーム5を引く
と、フェルール4を容易に引き抜くことができる。
Next, the optical fiber 3 is inserted and fixed in the hole of the ferrule 4, and the tip is mirror-polished. Then, the ferrule 4 is inserted into the receptacle 2. In order to facilitate the insertion / removal of the ferrule 4 into / from the receptacle 2, the tightening nut 6 on the outside of the ferrule 4 is rotated to rotate the ferrule 4
Is fixed to the receptacle 2. When pulling out the ferrule 4, if the tightening nut 6 is loosened and the frame 5 is pulled, the ferrule 4 can be pulled out easily.

【0008】レンズ1fを設けた半導体レーザ1を、レ
セプタクル2に対して中心軸と直角方向に微動させて位
置調整を行い、レセプタクル2の円筒部2aと半導体レ
ーザ1のステム1aとを半田付けにより固定する。この
ように組み立てられた光半導体モジュールにおいて、レ
ーザチップ1dから出射したレーザ光はレンズ1fで集
光され、光ファイバ8に入射する。このような構造の光
半導体モジュールは例えば特開平1−52103号に開
示されている。
The semiconductor laser 1 provided with the lens 1f is finely moved in a direction perpendicular to the central axis with respect to the receptacle 2 to adjust the position, and the cylindrical portion 2a of the receptacle 2 and the stem 1a of the semiconductor laser 1 are soldered. Fix it. In the optical semiconductor module thus assembled, the laser light emitted from the laser chip 1d is condensed by the lens 1f and is incident on the optical fiber 8. An optical semiconductor module having such a structure is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-52103.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、レーザチップ1dから出射したレーザ光を集光
するために直径1mm位の小さなレンズ1fを用いてい
る。このためレーザチップ1dから見た開口角が小さ
く、レンズ1fはレーザチップ1dから出射した光の一
部しか集光できない。従って、コア径が50μmの光フ
ァイバ8でマルチモード光を伝送するときの光の結合効
率は、20%程度と小さくなる欠点があった。又、半導
体レーザ1の位置調整を容易にするため、レンズ1fと
レーザチップ1dの中心軸が一致するように位置を調整
した後、保護キャップ1eを半導体レーザ1のステム1
aに固定しなければならないという問題を有していた。
However, in the above structure, the small lens 1f having a diameter of about 1 mm is used to collect the laser light emitted from the laser chip 1d. Therefore, the aperture angle viewed from the laser chip 1d is small, and the lens 1f can focus only a part of the light emitted from the laser chip 1d. Therefore, there is a drawback that the light coupling efficiency when transmitting the multimode light through the optical fiber 8 having the core diameter of 50 μm is as small as about 20%. Further, in order to facilitate the position adjustment of the semiconductor laser 1, after adjusting the positions so that the central axes of the lens 1f and the laser chip 1d are aligned, the protective cap 1e is attached to the stem 1 of the semiconductor laser 1.
It had a problem that it had to be fixed to a.

【0010】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、半導体レーザと光ファイバとの結合を
行い、光の結合効率を向上し、結合部品の位置調整を容
易にする光半導体モジュールを実現することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and a semiconductor laser and an optical fiber are coupled to each other to improve light coupling efficiency and facilitate position adjustment of a coupling component. The purpose is to realize a semiconductor module.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、円筒形のレンズホルダに挿入固定された収束用のレ
ンズと、レンズの光軸と同軸に取付けられた半導体レー
ザと、レンズホルダと半導体レーザとを同軸に保持する
筒状の素子ホルダと、素子ホルダが挿入される軸方向に
摺動自在の円筒部、及び該円筒部の一端に中心軸と直角
な接合面を有する接合部が形成された接続リングと、接
続リングの接合面と接合するフランジ部、及び該フラン
ジ部と同軸に形成された円筒部を有するレセプタクル
と、レセプタクルの円筒部に挿脱自在に取付けられ、光
ファイバを同軸に保持するフェルールと、を具備し、接
続リングの円筒部と素子ホルダの外周面円筒部とを軸方
向に摺動させ、レセプタクルと接続リングとを軸方向と
直角面内で摺動させながら半導体レーザを発光させ、光
ファイバに入射される位置で夫々固定することを特徴と
するものである。
According to a first aspect of the present invention, a converging lens is inserted and fixed in a cylindrical lens holder, a semiconductor laser mounted coaxially with the optical axis of the lens, and a lens holder. Element holder that holds the semiconductor laser and the semiconductor laser coaxially, a cylindrical portion that is slidable in the axial direction into which the element holder is inserted, and a joint portion that has a joint surface perpendicular to the central axis at one end of the cylindrical portion A connecting ring formed with a connecting ring, a flange portion that joins the joining surface of the connecting ring, and a cylindrical portion that is formed coaxially with the flange portion; and an optical fiber that is removably attached to the cylindrical portion of the receptacle. And a ferrule for holding the same coaxially, sliding the cylindrical portion of the connecting ring and the outer peripheral surface cylindrical portion of the element holder in the axial direction, and sliding the receptacle and the connecting ring in a plane perpendicular to the axial direction. Na Caused to emit light Luo semiconductor laser, it is characterized in that each fixed in position to be incident on the optical fiber.

【0012】本願の請求項2の発明では、レセプタクル
のフランジ部は、接続リングの接合部より接合面積が大
きいことを特徴とするものである。
The invention of claim 2 of the present application is characterized in that the flange portion of the receptacle has a larger joint area than the joint portion of the connection ring.

【0013】本願の請求項3の発明は、円環状のフラン
ジ部と凸状のレンズ部が同軸に設けられた収束用のレン
ズと、レンズの外周部を保持する環状のスペーサと、レ
ンズの光軸と同軸に取付けられた半導体レーザと、スペ
ーサ、レンズ、及び半導体レーザを同軸に保持する筒状
の素子ホルダと、素子ホルダが挿入される軸方向に摺動
自在の円筒部、及び該円筒部の一端に中心軸と直角な接
合面を有する接合部が形成された接続リングと、接続リ
ングの接合面と接合するフランジ部、及び該フランジ部
と同軸に形成された円筒部を有するレセプタクルと、レ
セプタクルの円筒部に挿脱自在に取付けられ、光ファイ
バを同軸に保持するフェルールと、を具備し、接続リン
グの円筒部と素子ホルダの外周面円筒部とを軸方向に摺
動させ、レセプタクルと接続リングとを軸方向と直角面
内で摺動させながら半導体レーザを発光させ、光ファイ
バに入射される位置で夫々固定することを特徴とするも
のである。
According to a third aspect of the present invention, a converging lens in which an annular flange portion and a convex lens portion are provided coaxially, an annular spacer for holding an outer peripheral portion of the lens, and a lens light A semiconductor laser mounted coaxially with the shaft, a spacer, a lens, and a cylindrical element holder that holds the semiconductor laser coaxially, a cylindrical portion that is slidable in the axial direction into which the element holder is inserted, and the cylindrical portion. A connection ring having a joint portion having a joint surface perpendicular to the central axis formed at one end thereof, a flange portion joined to the joint surface of the connection ring, and a receptacle having a cylindrical portion coaxially formed with the flange portion; A ferrule that is detachably attached to the cylindrical portion of the receptacle and holds the optical fiber coaxially; and slide the cylindrical portion of the connection ring and the cylindrical portion of the outer peripheral surface of the element holder in the axial direction. While the connection between Le ring is slid in the axial direction perpendicular plane to emit a semiconductor laser, it is characterized in that each fixed in position to be incident on the optical fiber.

【0014】本願の請求項4の発明は、レンズを非球面
レンズとすることを特徴とするものである。
The invention according to claim 4 of the present application is characterized in that the lens is an aspherical lens.

【0015】本願の請求項5の発明は、球体状のボール
レンズと、ボールレンズの光軸と同軸に取付けられ、レ
ーザ光を出射する保護キャップ付きの半導体レーザと、
半導体レーザとボールレンズとの間に取付けられ、半導
体レーザの出射光を収束するレンズと、レンズを同軸に
保持し、半導体レーザのステムに接合されるレンズキャ
ップと、レンズキャップと半導体レーザとを同軸に保持
する筒状の素子ホルダと、素子ホルダの筒端面と接合す
る接合面とボールレンズの挿入孔とを有する固定部、該
固定部と同軸に形成された円筒部とが一体に形成された
レセプタクルと、レセプタクルの円筒部に挿脱自在に取
付けられ、光ファイバを同軸に保持するフェルールと、
を具備し、レセプタクルと素子ホルダとを軸方向と直角
面内で摺動させながら半導体レーザを発光させ、光ファ
イバに入射される位置で固定することを特徴とするもの
である。
According to a fifth aspect of the present invention, a spherical ball lens, a semiconductor laser mounted coaxially with the optical axis of the ball lens and having a protective cap for emitting laser light,
A lens that is mounted between the semiconductor laser and the ball lens and that converges the emitted light of the semiconductor laser; a lens cap that holds the lens coaxially and is joined to the stem of the semiconductor laser; and a lens cap and the semiconductor laser that are coaxial. The cylindrical element holder held in the device, the fixing portion having the joint surface for joining the cylindrical end surface of the element holder and the insertion hole of the ball lens, and the cylindrical portion formed coaxially with the fixing portion are integrally formed. A receptacle and a ferrule that is detachably attached to the cylindrical portion of the receptacle and holds the optical fiber coaxially;
The semiconductor laser emits light while sliding the receptacle and the element holder in a plane perpendicular to the axial direction, and the semiconductor laser is fixed at a position where the semiconductor laser is incident on the optical fiber.

【0016】本願の請求項6の発明では、ボールレンズ
の有効口径は、レンズの有効口径より大きいことを特徴
とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the effective diameter of the ball lens is larger than the effective diameter of the lens.

【0017】本願の請求項7の発明では、レンズは、半
導体レーザから出射したレーザ光を平行光に変換するも
のであり、ボールレンズは、レンズから出射した平行光
を集光して光ファイバに入射させることを特徴とするも
のである。
In the invention of claim 7 of the present application, the lens converts the laser light emitted from the semiconductor laser into parallel light, and the ball lens condenses the parallel light emitted from the lens into an optical fiber. It is characterized by making it incident.

【0018】本願の請求項8の発明は、ボールレンズの
周囲を4角柱状又は少なくとも平行な2面以上を平面に
切り落とした角柱レンズと、角柱レンズの中心軸に沿っ
てコの字型の切り込み孔を設け、角柱レンズを保持する
レンズホルダと、角柱レンズの光軸と同軸に取付けら
れ、レーザ光を出射する保護キャップ付きの半導体レー
ザと、半導体レーザと角柱レンズとの間に取付けられ、
半導体レーザの出射光を収束するレンズと、レンズを同
軸に保持し、半導体レーザのステムに接合されるレンズ
キャップと、レンズキャップと半導体レーザとを同軸に
保持する筒状の素子ホルダと、素子ホルダの筒端面と接
合する接合面とレンズホルダの挿入孔とを有する固定
部、該固定部と同軸に形成された円筒部とが一体に形成
されたレセプタクルと、レセプタクルの円筒部に挿脱自
在に取付けられ、光ファイバを同軸に保持するフェルー
ルと、を具備し、レセプタクルと素子ホルダとを軸方向
と直角面内で摺動させながら半導体レーザを発光させ、
光ファイバに入射される位置で固定することを特徴とす
るものである。
The invention of claim 8 of the present application is a prismatic lens in which the periphery of a ball lens is cut into a quadrangular prismatic shape or at least two parallel surfaces are cut into a flat surface, and a U-shaped notch is formed along the central axis of the prismatic lens. A lens holder having a hole and holding a prismatic lens, a semiconductor laser with a protective cap that is mounted coaxially with the optical axis of the prismatic lens, and emits laser light, is mounted between the semiconductor laser and the prismatic lens,
A lens that converges emitted light of a semiconductor laser, a lens cap that holds the lens coaxially and is joined to a stem of the semiconductor laser, a cylindrical element holder that holds the lens cap and the semiconductor laser coaxially, and an element holder And a receptacle having a joint surface to be joined to the cylindrical end surface of the lens holder and an insertion hole of the lens holder, a receptacle integrally formed with a cylindrical portion formed coaxially with the fixing portion, and detachable from the cylindrical portion of the receptacle. And a ferrule that holds the optical fiber coaxially, and that makes the semiconductor laser emit light while sliding the receptacle and the element holder in a plane perpendicular to the axial direction,
It is characterized in that it is fixed at a position where it is incident on the optical fiber.

【0019】本願の請求項9の発明は、レンズが固定さ
れたレンズキャップを、半導体レーザの保護キャップに
代わってステムに接合し、半導体レーザのレーザチップ
を外気から密閉することを特徴とするものである。
The invention according to claim 9 of the present application is characterized in that a lens cap to which a lens is fixed is joined to a stem instead of a protective cap of a semiconductor laser, and a laser chip of the semiconductor laser is sealed from the outside air. Is.

【0020】本願の請求項10の発明は、半導体レーザ
及びレンズキャップの中心軸を、光ファイバの光軸と一
致しないように配置したことを特徴とするものである。
The invention according to claim 10 of the present application is characterized in that the central axes of the semiconductor laser and the lens cap are arranged so as not to coincide with the optical axis of the optical fiber.

【0021】[0021]

【作用】このような特徴を有する本願の請求項1の発明
によれば、レンズと半導体レーザを素子ホルダに組み込
むと同時にレンズを固定しているで、レンズの固定工程
を省くことができる。又、レンズと半導体レーザを固定
した素子ホルダの位置を接続リングに対して軸方向に動
かし、更に接続リングをレセプタクルの軸と直角方向に
動かす。そして光ファイバに光を入射する位置で固定す
る。こうすると結合効率の高い半導体モジュールを容易
に組み立てられる。
According to the invention of claim 1 of the present application having such a feature, since the lens and the semiconductor laser are incorporated in the element holder and the lens is fixed at the same time, the step of fixing the lens can be omitted. Further, the position of the element holder to which the lens and the semiconductor laser are fixed is moved in the axial direction with respect to the connecting ring, and the connecting ring is further moved in the direction perpendicular to the axis of the receptacle. Then, it is fixed at a position where light is incident on the optical fiber. This makes it possible to easily assemble a semiconductor module having high coupling efficiency.

【0022】又本願の請求項2の発明によれば、位置調
整するレセプタクルと接続リングにおいて、レセプタク
ルのフランジ部を接続リングの接合部より大きくしてい
るので、位置調整のため接続リングを少々動かしても、
常に接続リングがレセプタクルに完全に当接する。この
ため両部品を完全に密着固定することができる。
According to the invention of claim 2 of the present application, in the receptacle and the connection ring for position adjustment, the flange portion of the receptacle is made larger than the joint portion of the connection ring, so that the connection ring is slightly moved for position adjustment. Even
The connecting ring always abuts the receptacle completely. Therefore, both parts can be completely adhered and fixed.

【0023】又本願の請求項3の発明によれば、スペー
サを介してレンズの焦点距離を調整し、この焦点に半導
体レーザの発光部を位置決めする。こうするとレンズホ
ルダを用いずにレンズ、スペーサ、及び半導体レーザの
固定を同時に行えることとなる。
According to the invention of claim 3 of the present application, the focal length of the lens is adjusted through the spacer, and the light emitting portion of the semiconductor laser is positioned at this focal point. This makes it possible to fix the lens, the spacer, and the semiconductor laser at the same time without using the lens holder.

【0024】又本願の請求項5の発明によれば、有効口
径が大きなレンズを有するレンズキャップとボールレン
ズを用いることにより、結合効率の高い光学系が構成さ
れる。そしてレセプタクルに挿入したボールレンズとフ
ェルールに保持された光ファイバを光軸と直角方向に位
置調整して、光ファイバに光を入射する位置で固定す
る。
According to the invention of claim 5 of the present application, an optical system having high coupling efficiency is constructed by using a lens cap having a lens having a large effective aperture and a ball lens. Then, the ball lens inserted into the receptacle and the optical fiber held by the ferrule are positionally adjusted in a direction perpendicular to the optical axis, and fixed at a position where light is incident on the optical fiber.

【0025】又本願の請求項6の発明によれば、ボール
レンズの有効口径がレンズキャップのレンズより大きい
ので、レンズキャップのレンズから出射したレーザ光を
全てボールレンズで集光できる。このため高い結合効率
が得られる。
According to the invention of claim 6 of the present application, since the effective aperture of the ball lens is larger than the lens of the lens cap, all the laser light emitted from the lens of the lens cap can be condensed by the ball lens. Therefore, high coupling efficiency can be obtained.

【0026】又本願の請求項7の発明によれば、レンズ
キャップのレンズはレーザ光を平行光にし、ボールレン
ズがこの平行光を集束する。このため素子ホルダとレセ
プタクル間は平行光で結合され、中心軸と直角方向の光
軸調整だけを行うことにより、高い結合効率が得られ
る。
According to the invention of claim 7 of the present application, the lens of the lens cap collimates the laser beam and the ball lens focuses the collimated beam. Therefore, the element holder and the receptacle are coupled by parallel light, and high coupling efficiency can be obtained by only adjusting the optical axis in the direction perpendicular to the central axis.

【0027】又本願の請求項8の発明によれば、ボール
レンズを4角柱状に切断して角柱レンズを作り、このレ
ンズを外形が円柱型で内面がコの字型に切り込まれたレ
ンズホルダに挿入固定することにより、角柱レンズをレ
セプタクルに容易に固定することができる。
According to the invention of claim 8 of the present application, a ball lens is cut into a quadrangular prism shape to form a prismatic lens, and the lens has a cylindrical outer shape and a U-shaped inner surface. The prism lens can be easily fixed to the receptacle by inserting and fixing it in the holder.

【0028】更に本願の請求項10の発明によれば、中
心軸のずれた半導体レーザからレンズキャップ及びボー
ルレンズにレーザ光を入射させることにより、レンズ面
で反射したレーザ光は半導体レーザの発光部に戻らなく
なる。このため半導体レーザの発振が安定する。
Further, according to the invention of claim 10 of the present application, the laser light reflected from the lens surface is incident on the lens cap and the ball lens from the semiconductor laser whose center axis is deviated, and the laser light reflected by the lens surface is emitted from the semiconductor laser. Will not return to. Therefore, the oscillation of the semiconductor laser becomes stable.

【0029】[0029]

【実施例】本発明の第1実施例の光半導体モジュールに
ついて図1を用いて説明する。図1は第1実施例の光半
導体モジュールの構成を示す縦断面図である。本図にお
いて半導体レーザ10は素子ホルダ11に取付けられ
る。半導体レーザ10は従来例と同様にステム10a上
に図示しないレーザチップが取付けられ、保護キャップ
10bがステム10aに接合されている。
EXAMPLE An optical semiconductor module of Example 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a vertical sectional view showing the configuration of the optical semiconductor module of the first embodiment. In the figure, the semiconductor laser 10 is attached to an element holder 11. In the semiconductor laser 10, a laser chip (not shown) is mounted on the stem 10a as in the conventional example, and the protective cap 10b is joined to the stem 10a.

【0030】素子ホルダ11は、半導体レーザ10,レ
ンズ12,レンズホルダ13を夫々保持するホルダであ
り、段付円筒状に形成された鉄系金属で構成される。素
子ホルダ10の下側に位置する円筒部11aの内部は、
同じく段付円筒状に切り欠かれ、半導体レーザ10のス
テム10aと保護キャップ10bとを収納している。又
素子ホルダ11の上側に位置する細長い円筒部11bの
内部も段付円筒状に切り欠かれ、円筒状のレンズホルダ
13が挿入されている。レンズ12は半導体レーザ10
のレーザ光を収束する非球面レンズで、そのNA(開口
数)値は例えば0.5 であり、レンズホルダ13の内部に
挿入される。
The element holder 11 is a holder for holding the semiconductor laser 10, the lens 12, and the lens holder 13, respectively, and is made of an iron-based metal formed in a stepped cylindrical shape. Inside the cylindrical portion 11a located below the element holder 10,
Similarly, it is cut out into a stepped cylindrical shape to accommodate the stem 10a of the semiconductor laser 10 and the protective cap 10b. Further, the inside of the elongated cylindrical portion 11b located above the element holder 11 is also cut out into a stepped cylindrical shape, and the cylindrical lens holder 13 is inserted. The lens 12 is the semiconductor laser 10
The NA (numerical aperture) value of the aspherical lens for converging the laser light is, for example, 0.5 and is inserted into the lens holder 13.

【0031】素子ホルダ11の円筒部11bの外周面に
接続リング14が挿入されている。接続リング14は素
子ホルダ11と後述するレセプタクル15とを接続する
リングであり、鉄系金属で構成される。接続リング14
は薄肉の円筒部14aと厚肉の接合部14bとが一体に
形成されたものである。円筒部14aの内面は素子ホル
ダ11の円筒部11bに対してレーザ光の光軸方向に摺
動自在となるよう仕上げられており、組立時に最適の位
置で溶接される。又接続リング14における接合部14
bの上端面は円環状の接合面となるよう平坦に加工され
ており、レセプタクル15の接続端面に対し、溶接前は
光軸方向と直角面内に摺動可能となっている。
A connecting ring 14 is inserted into the outer peripheral surface of the cylindrical portion 11b of the element holder 11. The connection ring 14 is a ring that connects the element holder 11 and a receptacle 15 described later, and is made of iron-based metal. Connection ring 14
The thin cylindrical portion 14a and the thick joint portion 14b are integrally formed. The inner surface of the cylindrical portion 14a is finished so as to be slidable in the optical axis direction of the laser beam with respect to the cylindrical portion 11b of the element holder 11, and is welded at an optimum position during assembly. Also, the joint portion 14 in the connection ring 14
The upper end surface of b is processed flat so as to form an annular joint surface, and is slidable in a plane perpendicular to the optical axis direction with respect to the connection end surface of the receptacle 15 before welding.

【0032】レセプタクル15はフェルール16を同軸
に保持し、光ファイバ17にレーザ光を入射させるもの
である。レセプタクル15も鉄系金属で構成され、フラ
ンジ部15aと円筒部15bが一体に形成されている。
フランジ部15aの下方端面は平坦に仕上げられ、接続
リング14の接続部14bより接合面積が広い。フラン
ジ部15aの中心には光ファイバ17に対しレーザ光を
入射できるよう孔15cが開口されている。
The receptacle 15 holds the ferrule 16 coaxially and makes laser light enter the optical fiber 17. The receptacle 15 is also made of iron-based metal, and the flange portion 15a and the cylindrical portion 15b are integrally formed.
The lower end surface of the flange portion 15a is finished to be flat and has a larger joint area than the connecting portion 14b of the connecting ring 14. A hole 15c is formed in the center of the flange portion 15a so that laser light can be incident on the optical fiber 17.

【0033】フェルール16は光ファイバ17の端部を
同軸に保持し、光ファイバ17のコア端面を半導体レー
ザ10の光軸に合わせる機能を有している。フェルール
16の下方端面は鏡面に仕上げられており、フランジ部
15aと当接する。又フェルール16の上方には鍔部が
形成され、レセプタクル15に対する挿脱を容易にして
いる。
The ferrule 16 holds the end of the optical fiber 17 coaxially and has a function of aligning the core end face of the optical fiber 17 with the optical axis of the semiconductor laser 10. The lower end surface of the ferrule 16 is mirror-finished and comes into contact with the flange portion 15a. Further, a flange is formed above the ferrule 16 to facilitate the insertion / removal with respect to the receptacle 15.

【0034】このような部品で構成される光半導体モジ
ュールを組み立てるには、先ずレンズ12をレンズホル
ダ13に圧入して固定する。次にレンズ12が取付けら
れたレンズホルダ13、半導体レーザ10をこの順序に
素子ホルダ11の円筒部11aの下から挿入する。そし
て半導体レーザ10のステム10aから上方に圧力を加
えた状態で矢印P1の部分にYAGレーザ光を照射し
て、半導体レーザ10と素子ホルダ11を溶接する。こ
の工程により、レンズ12を固定したレンズホルダ13
は円筒部11bの内部接触面で保護キャップ10bと接
触し、素子ホルダ11と半導体レーザ10に挟まれて固
定される。尚、レンズホルダ13と素子ホルダ11を確
実に固定する場合には、矢印P2で示す部分にYAGレ
ーザ光を照射して溶接してもよい。
To assemble an optical semiconductor module composed of such components, first, the lens 12 is press-fitted and fixed in the lens holder 13. Next, the lens holder 13 to which the lens 12 is attached and the semiconductor laser 10 are inserted in this order from below the cylindrical portion 11a of the element holder 11. Then, the YAG laser beam is applied to the portion indicated by the arrow P1 while pressure is applied upward from the stem 10a of the semiconductor laser 10 to weld the semiconductor laser 10 and the element holder 11. By this process, the lens holder 13 with the lens 12 fixed
Is in contact with the protective cap 10b at the inner contact surface of the cylindrical portion 11b, and is sandwiched and fixed between the element holder 11 and the semiconductor laser 10. When the lens holder 13 and the element holder 11 are securely fixed, the portion indicated by arrow P2 may be irradiated with YAG laser light and welded.

【0035】次に、光ファイバ17をフェルール16の
中心孔に挿入して固定し、フェルール16の先端面を鏡
面研磨する。そしてフェルール16をレセプタクル15
に挿入する。半導体レーザ10から出射したレーザ光は
レンズ12で集光される。集光されたレーザ光はレセプ
タクル15の孔15cを通過する。このときレーザ光が
できるだけ多く光ファイバ17に入射するように、接続
リング14の接合部14bをフランジ部15aに対して
位置決めする。そして素子ホルダ11に対して接続リン
グ14を光軸方向に微動させる。更にレセプタクル15
に対して接続リング14の接合部14bを光軸と直角方
向に再度微動させて、光ファイバ17への入射光量が最
大になったところを検出する。
Next, the optical fiber 17 is inserted into the center hole of the ferrule 16 and fixed, and the tip surface of the ferrule 16 is mirror-polished. And ferrule 16 into receptacle 15
To insert. The laser light emitted from the semiconductor laser 10 is condensed by the lens 12. The condensed laser light passes through the hole 15c of the receptacle 15. At this time, the joint portion 14b of the connection ring 14 is positioned with respect to the flange portion 15a so that the laser light is incident on the optical fiber 17 as much as possible. Then, the connection ring 14 is finely moved in the optical axis direction with respect to the element holder 11. Further receptacle 15
On the other hand, the joint portion 14b of the connection ring 14 is finely moved again in the direction perpendicular to the optical axis to detect where the amount of incident light on the optical fiber 17 is maximized.

【0036】こうすると、レンズ12のNA値は0.5 と
大きいので、コア径50μmの光ファイバ17への結合
効率は、最大で90%に達する。又接続リング14の溶
接部である円筒部14aは板厚が 0.2mmと薄いので、
YAGレーザ光により矢印P3の部分を容易に溶接固定
することができる。次に、接続リング14をレセプタク
ル15に対して光軸と直角方向に再び動かして、光ファ
イバ17への入射光量が最大になった位置で矢印P4の
部分にYAGレーザ光を照射して溶接する。レセプタク
ル15のフランジ部15aと接続リング14の上面で接
しており、又フランジ部15aの接触面の方が接合部1
4bの接触面よりも広い。このため接続リング14を素
子ホルダ11と共に光軸の直角方向に動かしても、レセ
プタクル15のフランジ部15aの範囲内で接続リング
14を安定に位置調整ができる。即ち両者は常に平面で
密着しているので、レーザ光の光軸が光ファイバ17に
対して調整中に傾斜することはない。
Since the NA value of the lens 12 is as large as 0.5, the coupling efficiency with the optical fiber 17 having the core diameter of 50 μm reaches 90% at maximum. Since the cylindrical portion 14a, which is the welded portion of the connection ring 14, has a thin plate thickness of 0.2 mm,
The portion indicated by the arrow P3 can be easily welded and fixed by the YAG laser light. Next, the connection ring 14 is moved again with respect to the receptacle 15 in the direction perpendicular to the optical axis, and the portion indicated by the arrow P4 is irradiated with the YAG laser light at a position where the amount of light incident on the optical fiber 17 is maximized to perform welding. . The flange portion 15a of the receptacle 15 is in contact with the upper surface of the connection ring 14, and the contact surface of the flange portion 15a is the joint portion 1
Wider than the contact surface of 4b. Therefore, even if the connection ring 14 is moved together with the element holder 11 in the direction perpendicular to the optical axis, the position of the connection ring 14 can be stably adjusted within the range of the flange portion 15a of the receptacle 15. That is, since the two are always in close contact with each other on a plane, the optical axis of the laser light does not tilt with respect to the optical fiber 17 during the adjustment.

【0037】このように第1実施例による光半導体モジ
ュールによれば、半導体レーザ10の光の利用効率が向
上し、その光軸と光ファイバ17の光軸合わせが確実に
できる。又、結合部における素子ホルダ11とレセプタ
クル15の軸方向の距離調整も確実にできる。更にレン
ズ12と半導体レーザ10を素子ホルダ11に挿入して
固定したとき、レンズ12は素子ホルダ11と半導体レ
ーザ10で挟まれているので、レンズ12の固定工程を
省略することができる。又、レセプタクル15と接続リ
ング14の接触面が接続リング14より大きいので、接
続リング14の縁がレセプタクル15の縁より飛び出す
ことがなく、両者を確実にYAGレーザ光で溶接でき
る。
As described above, according to the optical semiconductor module of the first embodiment, the light utilization efficiency of the semiconductor laser 10 is improved, and the optical axis of the semiconductor laser 10 and the optical axis of the optical fiber 17 can be surely aligned. Also, the axial distance between the element holder 11 and the receptacle 15 at the coupling portion can be surely adjusted. Furthermore, when the lens 12 and the semiconductor laser 10 are inserted and fixed in the element holder 11, the lens 12 is sandwiched between the element holder 11 and the semiconductor laser 10, so that the step of fixing the lens 12 can be omitted. Further, since the contact surface between the receptacle 15 and the connection ring 14 is larger than the connection ring 14, the edge of the connection ring 14 does not protrude from the edge of the receptacle 15, and both can be reliably welded with the YAG laser light.

【0038】次に本発明の第2実施例の光半導体モジュ
ールについて図2を用いて説明する。図2は第2実施例
の光半導体モジュールの構成を示す縦断面図であり、第
1実施例と同一部分は同一の符号をつけて説明を省略す
る。本図においても半導体レーザ10は素子ホルダ11
に取付けられる。素子ホルダ11の円筒部11bの内部
は第1実施例と同様の段付円筒面が形成され、レンズ2
0がスペーサ21を介して保持されている。
Next, an optical semiconductor module according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the structure of the optical semiconductor module of the second embodiment. The same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Also in this figure, the semiconductor laser 10 has the element holder 11
Mounted on. Inside the cylindrical portion 11b of the element holder 11, a stepped cylindrical surface similar to that of the first embodiment is formed.
0 is held via the spacer 21.

【0039】レンズ20は図示のように光軸に沿った断
面形状が凸状のレンズ部分と、その外周が円環状になっ
たフランジ部20aとが一体に形成されたレンズであ
る。又スペーサ21はフランジ部20aと略同一形状を
有し、半導体レーザ10のレーザチップ(図示せず)に
対するレンズ20の取付け高さを所定値に保持する働き
をしている。尚、接続リング14,レセプタクル15,
フェルール16の形状は夫々第1実施例のものと同一で
あり、構成の説明は省略する。
The lens 20 is a lens in which a lens portion having a convex sectional shape along the optical axis as shown in the figure and a flange portion 20a having an annular outer periphery are integrally formed. Further, the spacer 21 has substantially the same shape as the flange portion 20a, and functions to maintain the mounting height of the lens 20 to the laser chip (not shown) of the semiconductor laser 10 at a predetermined value. In addition, the connection ring 14, the receptacle 15,
The shape of the ferrule 16 is the same as that of the first embodiment, and the description of the configuration is omitted.

【0040】このように構成された第2実施例の光半導
体モジュールの組立方法と動作について、第1実施例と
異なる部分についてのみ説明する。図1のようなレンズ
ホルダ13がなくても、半導体レーザ10のレーザチッ
プの取付け位置はレンズ20の焦点上になければならな
い。このため保護キャップ10bとレンズ20の間に所
定の厚みを有するスペーサ21を取付け、レンズ20と
レーザチップの位置合わせをする。スペーサ21は円筒
形なので、半導体レーザ10から出射したレーザ光はス
ペーサ21に遮光されることなくレンズ20に入射す
る。スペーサ21とレンズ20とを素子ホルダ11と半
導体レーザ10との間に挟み込んでも、その力はフラン
ジ20aにかかるだけで、レンズ20のレンズ本体に歪
みが加わりにくくなる。尚、各部品の位置調整後、矢印
P5〜P8で示す部分にYAGレーザ光で溶接すること
は第1実施例と同様である。
Regarding the assembling method and the operation of the optical semiconductor module of the second embodiment thus constructed, only the parts different from those of the first embodiment will be explained. Even without the lens holder 13 as shown in FIG. 1, the mounting position of the laser chip of the semiconductor laser 10 must be on the focal point of the lens 20. Therefore, a spacer 21 having a predetermined thickness is attached between the protective cap 10b and the lens 20 to align the lens 20 and the laser chip. Since the spacer 21 has a cylindrical shape, the laser light emitted from the semiconductor laser 10 enters the lens 20 without being blocked by the spacer 21. Even if the spacer 21 and the lens 20 are sandwiched between the element holder 11 and the semiconductor laser 10, the force is only applied to the flange 20a, and the lens body of the lens 20 is less likely to be distorted. After adjusting the positions of the respective parts, welding with YAG laser light to the portions indicated by arrows P5 to P8 is the same as in the first embodiment.

【0041】このように第2実施例によれば、レンズ2
0と半導体レーザ10との間にスペーサ21を挿入し、
これらを素子ホルダ11に入れて固定することにより、
レンズ20とスペーサ21を同時に固定することができ
る。又スペーサ21の厚みを調節することにより、半導
体レーザ10のヘッドチップをレンズ20の焦点位置に
容易に位置決めすることができる。
As described above, according to the second embodiment, the lens 2
0 and the semiconductor laser 10 with a spacer 21 inserted,
By putting these in the element holder 11 and fixing them,
The lens 20 and the spacer 21 can be fixed at the same time. Also, by adjusting the thickness of the spacer 21, the head chip of the semiconductor laser 10 can be easily positioned at the focal position of the lens 20.

【0042】次に本発明の第3実施例の光半導体モジュ
ールについて図3を用いて説明する。図3は第3実施例
の光半導体モジュールの構成を示す縦断面図であり、第
1実施例と同一部分は同一の符号をつけて説明を省略す
る。本図において半導体レーザ10は前述した実施例と
異なる形状の素子ホルダ30に取付けられる。素子ホル
ダ30は円筒状の部材で、その外径は半導体レーザ10
のステム10aと略同一の径を有している。
Next, an optical semiconductor module according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the structure of the optical semiconductor module of the third embodiment. The same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the figure, the semiconductor laser 10 is attached to an element holder 30 having a shape different from that of the above-described embodiment. The element holder 30 is a cylindrical member whose outer diameter is the semiconductor laser 10.
The stem 10a has substantially the same diameter.

【0043】素子ホルダ30の内部には、レンズ31が
固定されたレンズキャップ32が取付けられている。レ
ンズキャップ32は、レンズ31の焦点がレーザチッブ
の取付け位置に一致するよう保護キャップ10bの外側
に取付けられる。レンズ31は中央部が凸状に形成さ
れ、外周部が円筒状に形成され、直径が4mmの厚肉レ
ンズであり、半導体レーザ10から出射されたレーザ光
を平行光にする。
Inside the element holder 30, a lens cap 32 to which a lens 31 is fixed is attached. The lens cap 32 is attached to the outside of the protective cap 10b so that the focus of the lens 31 matches the attachment position of the laser chip. The lens 31 is a thick lens having a central portion formed in a convex shape and an outer peripheral portion formed in a cylindrical shape and having a diameter of 4 mm, and collimates laser light emitted from the semiconductor laser 10.

【0044】次に素子ホルダ30の上方の接合面に、ボ
ールレンズ33を内設したレセプタクル34が取付けら
れている。ボールレンズ33は直径が5mmの球体レン
ズで、レンズ31から出射した平行光を屈折させ、光フ
ァイバ17の端面にレーザ光を収束させるレンズであ
る。レセプタクル34は図1のレセプタクル15と同様
にフランジ部34aと円筒部34bとを有しており、特
にフランジ部34aは円筒状の固定部34cと一体に結
合されている。固定部34cの内部にはボールレンズ3
3が例えば圧入により保持されている。尚、光ファイバ
17を含むフェルール16の形状と、レセプタクル34
に対するフェルール16の取付け方法は第1及び第2実
施例のものと同一である。
Next, a receptacle 34 having a ball lens 33 therein is attached to the upper joint surface of the element holder 30. The ball lens 33 is a spherical lens having a diameter of 5 mm, and is a lens that refracts the parallel light emitted from the lens 31 and converges the laser light on the end surface of the optical fiber 17. The receptacle 34 has a flange portion 34a and a cylindrical portion 34b similarly to the receptacle 15 of FIG. 1, and in particular, the flange portion 34a is integrally connected to a cylindrical fixing portion 34c. The ball lens 3 is provided inside the fixing portion 34c.
3 is held by, for example, press fitting. The shape of the ferrule 16 including the optical fiber 17 and the receptacle 34
The method of attaching the ferrule 16 to is similar to that of the first and second embodiments.

【0045】このように構成された第3実施例の光半導
体モジュールの組立方法と動作について、前述した実施
例と異なる部分についてのみ説明する。先ず、レンズキ
ャップ32の頭部にレンズ31を取付ける。そしてこの
レンズキャップ32を保護キャップ10bの上からかぶ
せて半導体レーザ10に溶接固定する。このときレンズ
キャップ32におけるレンズ31の高さは、半導体レー
ザ10から出射したレーザ光を平行光にする位置に固定
される。そしてレンズキャップ32を固定した半導体レ
ーザ10を素子ホルダ30に挿入し、矢印P9で示す部
分をYAGレーザ光を用いて溶接固定する。
With respect to the assembling method and operation of the optical semiconductor module of the third embodiment having the above-described structure, only the parts different from those of the above-described embodiment will be described. First, the lens 31 is attached to the head of the lens cap 32. Then, the lens cap 32 is covered over the protection cap 10b and welded and fixed to the semiconductor laser 10. At this time, the height of the lens 31 in the lens cap 32 is fixed at a position where the laser light emitted from the semiconductor laser 10 is collimated. Then, the semiconductor laser 10 with the lens cap 32 fixed is inserted into the element holder 30, and the portion indicated by the arrow P9 is welded and fixed using YAG laser light.

【0046】次に、フェルール16の孔に光ファイバ1
7を挿入して固定し、先端部を鏡面研磨する。このフェ
ルール16をレセプタクル34の上方の孔から挿入す
る。又、固定部34cの内部に設けた孔にはボールレン
ズ33を圧入する。半導体レーザ10から出射したレー
ザ光はレンズ31で平行光に変換され、さらにそのレー
ザ光はボールレンズ33で集束される。次に素子ホルダ
30をレセプタクル34に対して光軸と直角方向に位置
調整し、レーザ光が能率良く光ファイバ17に入射する
位置で矢印P10で示す部分にYAGレーザ光を照射し
て溶接固定する。
Next, the optical fiber 1 is inserted into the hole of the ferrule 16.
7 is inserted and fixed, and the tip portion is mirror-polished. The ferrule 16 is inserted through the hole above the receptacle 34. Further, the ball lens 33 is press-fitted into the hole provided inside the fixing portion 34c. Laser light emitted from the semiconductor laser 10 is converted into parallel light by a lens 31, and the laser light is further focused by a ball lens 33. Next, the element holder 30 is positionally adjusted with respect to the receptacle 34 in the direction perpendicular to the optical axis, and the portion indicated by the arrow P10 is irradiated with YAG laser light at a position where the laser light is efficiently incident on the optical fiber 17 and welded and fixed. .

【0047】レンズ31とボールレンズ33の間はほぼ
平行状態の準コリメート光で結合されているので、レン
ズ31とボールレンズ33の間隔が変化しても、光の結
合効率はほとんど変化しない。又、準コリメート光で結
合されているので、光ファイバ17の中心軸と直角な方
向に入射光が位置ずれしても、光の結合効率が変化しに
くく、30%以上の高い結合効率を得ることができる。
又、ボールレンズ33はレンズ31よりも有効口径が大
きいので、レンズ31から出射したレーザ光は全てボー
ルレンズ33に入射する。このため光ファイバ17への
結合効率を更に高めることができる。
Since the lens 31 and the ball lens 33 are coupled by quasi-collimated light in a substantially parallel state, even if the distance between the lens 31 and the ball lens 33 changes, the light coupling efficiency hardly changes. Further, since the light is coupled by the quasi-collimated light, even if the incident light is displaced in the direction perpendicular to the central axis of the optical fiber 17, the light coupling efficiency is unlikely to change, and a high coupling efficiency of 30% or more is obtained. be able to.
Further, since the ball lens 33 has a larger effective aperture than the lens 31, all the laser light emitted from the lens 31 enters the ball lens 33. Therefore, the coupling efficiency with the optical fiber 17 can be further increased.

【0048】このように第3実施例の光半導体モジュー
ルによれば、レンズ31を設けたレンズキャップ32を
半導体レーザ10に被せ、光ファイバ17とボールレン
ズ33をレセプタクル34で接続している。又、レンズ
キャップ32とボールレンズ33との間を準コリメート
光で結合することにより、軸方向の調整を省いて光軸調
整を簡素化することができる。更に、ボールレンズ33
はレンズキャップ32の断面より大きいので、レンズキ
ャップ32から出射したレーザ光の大半をボールレンズ
33で集光させることができる。
Thus, according to the optical semiconductor module of the third embodiment, the semiconductor laser 10 is covered with the lens cap 32 having the lens 31, and the optical fiber 17 and the ball lens 33 are connected by the receptacle 34. Further, by coupling the lens cap 32 and the ball lens 33 with quasi-collimated light, it is possible to omit the axial adjustment and simplify the optical axis adjustment. Further, the ball lens 33
Is larger than the cross section of the lens cap 32, most of the laser light emitted from the lens cap 32 can be condensed by the ball lens 33.

【0049】このような構成により、光ファイバ17へ
のレーザ光の結合効率を高めることができる。尚レンズ
キャップ32を、保護キャップ10bを持つ半導体レー
ザ10に被せるとしたが、保護キャップ10bを持たな
い半導体レーザ10にレンズキャップ32を被せ、両者
の接触部分を密閉溶接して固定してもよいことは言うま
でもない。
With such a configuration, the coupling efficiency of the laser light to the optical fiber 17 can be increased. Although the semiconductor laser 10 having the protective cap 10b is covered with the lens cap 32, the semiconductor laser 10 not having the protective cap 10b may be covered with the lens cap 32, and the contact portions between the two may be hermetically welded and fixed. Needless to say.

【0050】次に本発明の第4実施例の光半導体モジュ
ールについて図4,図5を用いて説明する。図4は第4
実施例の光半導体モジュールの構成を示す縦断面図であ
り、第3実施例と同一部分は同一の符号をつけて説明を
省略する。本図においても半導体レーザ10は第3実施
例と同一の素子ホルダ30に取付けられ、又素子ホルダ
30も図3と同一のレセプタクル34に結合されてい
る。
Next, an optical semiconductor module according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 4 is the fourth
It is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of the optical semiconductor module of the embodiment, and the same parts as those of the third embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Also in this figure, the semiconductor laser 10 is attached to the same element holder 30 as in the third embodiment, and the element holder 30 is also coupled to the same receptacle 34 as in FIG.

【0051】第3実施例と異なり、一部の球面が平面に
カットされた角柱レンズ40が用いられている。角柱レ
ンズ40はレンズホルダ41に保持されている。図5は
角柱レンズ40とレンズホルダ41の形状を示す図であ
り、(a)は光軸と直角に切断した断面図で、(b)は
光軸と平行な面から見た正面図、(c)は光軸と平行な
面から見た側面図である。即ちレンズホルダ41は外周
面が円柱状に形成され、その一部は図5(a)で示すよ
うに平面状に切除されている。又、レンズホルダ41の
内部は角柱状に切り欠かれ、4側面のうち1つが削ぎ落
とされている。角柱レンズ40は図5(b),(c)に
示すように、下部の入射面と上部の出射面が球面の一部
となるよう形成され、光軸に沿った4つの側面は夫々平
面状にカットされている。
Unlike the third embodiment, a prismatic lens 40 having a part of the spherical surface cut into a flat surface is used. The prismatic lens 40 is held by a lens holder 41. 5A and 5B are diagrams showing the shapes of the prismatic lens 40 and the lens holder 41. FIG. 5A is a cross-sectional view taken at a right angle to the optical axis, and FIG. 5B is a front view seen from a plane parallel to the optical axis. c) is a side view seen from a plane parallel to the optical axis. That is, the lens holder 41 has a cylindrical outer peripheral surface, and a part of the lens holder 41 is cut off in a flat shape as shown in FIG. Further, the inside of the lens holder 41 is cut out into a prismatic shape, and one of the four side surfaces is cut off. As shown in FIGS. 5B and 5C, the prismatic lens 40 is formed such that the lower entrance surface and the upper exit surface are part of a spherical surface, and the four side surfaces along the optical axis are planar. Has been cut into.

【0052】このように構成された第4実施例の光半導
体モジュールの組立方法と動作について、第3実施例と
異なる部分についてのみ説明する。先ず、ボールレンズ
を図5(a)の断面図に示すようにように側面が4角柱
となるよう4面を切断し、角柱レンズ40を形成する。
次に角柱レンズ40をコの字型に内部を切削したレンズ
ホルダ41に圧入するか、又は接着固定する。図5
(a),(b)のようにレンズホルダ41に固定された
角柱レンズ40は、光の入射面及び出射面が物理的に限
定されるので、この面に反射防止膜を付ける。
Regarding the assembling method and operation of the optical semiconductor module of the fourth embodiment thus constructed, only the parts different from those of the third embodiment will be explained. First, as shown in the cross-sectional view of FIG. 5A, the ball lens is cut into four sides so that the side faces are quadrangular prisms, and the prismatic lens 40 is formed.
Next, the prismatic lens 40 is press-fitted or adhesively fixed to a lens holder 41 whose inside is cut into a U-shape. Figure 5
In the prismatic lens 40 fixed to the lens holder 41 as in (a) and (b), since the light incident surface and the light emitting surface are physically limited, an antireflection film is attached to this surface.

【0053】このように角柱レンズ40はレンダホルダ
41を介して図4の取付孔34dに圧入して固定され
る。半導体レーザ10から出射したレーザ光は平行光と
なり、角柱レンズ40に入射する。そしてここを通過し
たレーザ光は収束され、光ファイバ17に入射する。角
柱レンズ40の入射面及び出射面には反射防止膜がコー
トされているので、各表面での反射量が減少した分だけ
光の結合効率が高まる。
In this way, the prismatic lens 40 is press-fitted and fixed in the mounting hole 34d of FIG. 4 via the render holder 41. The laser light emitted from the semiconductor laser 10 becomes parallel light and enters the prismatic lens 40. Then, the laser light that has passed through is converged and enters the optical fiber 17. Since the entrance surface and the exit surface of the prismatic lens 40 are coated with an antireflection film, the light coupling efficiency is increased as much as the amount of reflection on each surface is reduced.

【0054】このように角柱レンズ40を外形が円柱状
のレンズホルダ41に挿入固定することにより、角柱レ
ンズ40をレセプタクル34に容易に固定することがで
きる。又角柱レンズ40においてレーザ光の透過する面
を限定できるので、この透過面にだけ反射防止膜を設け
ればよく、光の透過率を高め、光ファイバへの結合効率
をより一層高めることができる。
By thus inserting and fixing the prismatic lens 40 into the lens holder 41 having a cylindrical outer shape, the prismatic lens 40 can be easily fixed to the receptacle 34. Further, since the surface through which the laser light is transmitted can be limited in the prismatic lens 40, it is sufficient to provide an antireflection film only on this transmission surface, the light transmittance can be increased, and the coupling efficiency with the optical fiber can be further improved. .

【0055】次に本発明の第5実施例の光半導体モジュ
ールについて図6を用いて説明する。図6は第6実施例
の光半導体モジュールの構成を示す縦断面図であり、構
成部品は第3実施例と同一である。従って構成部品の符
号は第3実施例と同一とし、その説明を省略する。
Next, an optical semiconductor module according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the structure of the optical semiconductor module of the sixth embodiment, and the constituent parts are the same as those of the third embodiment. Therefore, the reference numerals of the components are the same as those in the third embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0056】本実施例では半導体レーザ10のヘッドチ
ップ10cがレンズ31の中心軸に対してずれて取付け
られる。レーザチップ10cから出射されたレーザ光B
1は広がりながらレンズ31に斜めに入射する。そして
レンズ31を通過すると、平行なレーザ光B2に変換さ
れる。この平行なレーザ光B2はボールレンズ33の上
下の中心軸に対して傾いて入射し、収束されたレーザ光
B3となる。そしてこのレーザ光B3はフェルール16
に保持された光ファイバ17に入射する。
In this embodiment, the head chip 10c of the semiconductor laser 10 is attached while being displaced from the central axis of the lens 31. Laser light B emitted from the laser chip 10c
1 spreads obliquely and enters the lens 31. Then, when passing through the lens 31, it is converted into parallel laser light B2. The parallel laser light B2 is incident on the ball lens 33 with an inclination with respect to the upper and lower central axes and becomes converged laser light B3. The laser beam B3 is emitted from the ferrule 16
It is incident on the optical fiber 17 held by.

【0057】このように光ファイバ17にレーザ光を入
射させるために、素子ホルダ30をレセプタクル34に
対して光軸と直角方向に微動させ、光軸調整を行う。光
ファイバ17への入射光が最大となる位置で素子ホルダ
30とレセプタクル34を固定し、矢印P10で示す部
分をYAGレーザ光で溶接する。こうするとレーザチッ
プ10cから出射したレーザ光はレンズ31、ボールレ
ンズ33、及び光ファイバ17に斜めに入射するので、
各反射面で反射した光がレーザチップ10cには戻らな
くなる。このため、レーザチップ10cに光のエネルギ
ーが加わらなくなり、発振の雑音及び歪みを低減するこ
とができる。
In order to make the laser light enter the optical fiber 17 in this way, the element holder 30 is finely moved in the direction perpendicular to the optical axis with respect to the receptacle 34, and the optical axis is adjusted. The element holder 30 and the receptacle 34 are fixed at a position where the incident light on the optical fiber 17 is maximized, and the portion indicated by the arrow P10 is welded with YAG laser light. By doing so, the laser light emitted from the laser chip 10c obliquely enters the lens 31, the ball lens 33, and the optical fiber 17,
The light reflected by each reflecting surface does not return to the laser chip 10c. Therefore, no light energy is applied to the laser chip 10c, and noise and distortion of oscillation can be reduced.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上のように、本願の請求項1,4の発
明によれば、接続リングの円筒部と素子ホルダの外周面
を軸方向に動かし、レセプタクルのフランジ部と接続リ
ングの接合部を軸と直角方向に動かして光軸調整をする
ことができる。このため、レンズと半導体レーザを素子
ホルダに組み込むと同時に、レンズを固定することがで
きる。従ってレンズの固定工程を省くことができ、かつ
半導体レーザと光ファイバとを結合することができる。
As described above, according to the inventions of claims 1 and 4 of the present application, the cylindrical portion of the connecting ring and the outer peripheral surface of the element holder are moved in the axial direction, and the flange portion of the receptacle and the connecting portion of the connecting ring are moved. The optical axis can be adjusted by moving in the direction perpendicular to the axis. Therefore, the lens and the semiconductor laser can be assembled in the element holder and the lens can be fixed at the same time. Therefore, the step of fixing the lens can be omitted, and the semiconductor laser and the optical fiber can be coupled.

【0059】又本願の請求項2,4の発明によれば、前
述した効果に加えて、接続リングの位置を光軸と直角方
向に少々動かしても、常にレセプタクルと接続リングが
接している。このため各部品を溶接等により密着固定す
ることができる。
According to the second and fourth aspects of the present invention, in addition to the effects described above, the receptacle and the connection ring are always in contact with each other even if the position of the connection ring is slightly moved in the direction perpendicular to the optical axis. Therefore, it is possible to closely fix each component by welding or the like.

【0060】又本願の請求項3,4の発明によれば、レ
ンズホルダがない場合でもスペーサを設けることによ
り、レンズの焦点を半導体レーザの光源に容易に合わせ
ることができる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, the focus of the lens can be easily adjusted to the light source of the semiconductor laser by providing the spacer even when the lens holder is not provided.

【0061】又本願の請求項5の発明によれば、レーザ
光を収束するレンズと、ボールレンズとの間を通過する
レーザ光のビーム径が大きくなっているので、レセプタ
クルと素子ホルダを光軸と直角方向に微動させるだけ
で、光軸調整することができる。
Further, according to the invention of claim 5 of the present application, since the beam diameter of the laser beam passing between the lens for converging the laser beam and the ball lens is large, the receptacle and the element holder are provided with an optical axis. The optical axis can be adjusted simply by making a slight movement in the direction perpendicular to.

【0062】又本願の請求項6の発明によれば、請求項
5の発明の作用に加えて、レンズ及びボールレンズの有
効口径が大きいので、結合効率の高い光学系が実現でき
る。
According to the invention of claim 6 of the present application, in addition to the action of the invention of claim 5, since the effective apertures of the lens and the ball lens are large, an optical system with high coupling efficiency can be realized.

【0063】又本願の請求項7の発明によれば、レンズ
と、ボールレンズとの間を通過するレーザ光が平行にな
っているので、中心軸と直角方向にだけ光軸調整するだ
けで高い結合効率が実現できる。
According to the invention of claim 7 of the present application, since the laser light passing between the lens and the ball lens is parallel, it is high only by adjusting the optical axis only in the direction perpendicular to the central axis. Coupling efficiency can be realized.

【0064】又本願の請求項8の発明によれば、ボール
レンズを4角柱状に切断した角柱レンズをレンズホルダ
に取り付けているのて、このレンズを容易にレセプタク
ルに固定することができる。
Further, according to the invention of claim 8 of the present application, since the prismatic lens obtained by cutting the ball lens into a quadrangular prism is attached to the lens holder, this lens can be easily fixed to the receptacle.

【0065】又本願の請求項9の発明によれば、レンズ
付きのレンズキャップを半導体レーザに密閉して取付け
ることにより、半導体レーザ自身の保護キャップを無く
することができる。
According to the invention of claim 9 of the present application, the protective cap of the semiconductor laser itself can be eliminated by hermetically attaching the lens cap with the lens to the semiconductor laser.

【0066】更に本願の請求項10の発明によれば、半
導体レーザから出射されたレーザ光は、レンズ、ボール
レンズ、光ファイバの入射面に対し夫々斜めに入射する
ので、これらの光学系で反射した光は半導体レーザには
戻らない。このため半導体レーザの発振の雑音及び歪み
を低減することができる。
Further, according to the invention of claim 10 of the present application, the laser light emitted from the semiconductor laser is obliquely incident on the incident surfaces of the lens, the ball lens, and the optical fiber, respectively, and therefore is reflected by these optical systems. The emitted light does not return to the semiconductor laser. Therefore, the noise and distortion of the oscillation of the semiconductor laser can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例における光半導体モジュー
ルの構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an optical semiconductor module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例における光半導体モジュー
ルの構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of an optical semiconductor module according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例における光半導体モジュー
ルの構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of an optical semiconductor module according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例における光半導体モジュー
ルの構成を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of an optical semiconductor module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】第4実施例の光半導体モジュールに用いられる
レンズ及びレンズホルダの構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a lens and a lens holder used in the optical semiconductor module of the fourth embodiment.

【図6】本発明の第5実施例における光半導体モジュー
ルの構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of an optical semiconductor module according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】従来の光半導体モジュール装置の構成例を示す
断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conventional optical semiconductor module device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体レーザ 10a ステム 10b 保護キャップ 10c レーザチップ 11,30 素子ホルダ 11a,11b,14a,15b,34b 円筒部 12,20,31 レンズ 13,41 レンズホルダ 14 接続リング 14b 接合部 15,34 レセプタクル 15a,20a,34a フランジ部 15c 孔 16 フェルール 17 光ファイバ 21 スペーサ 30a 接合面 32 レンズキャップ 33 ボールレンズ 34c 固定部 34d 取付孔 40 角柱レンズ 10 Semiconductor Laser 10a Stem 10b Protective Cap 10c Laser Chip 11,30 Element Holder 11a, 11b, 14a, 15b, 34b Cylindrical Part 12, 20, 31 Lens 13, 41 Lens Holder 14 Connection Ring 14b Joining Part 15, 34 Receptacle 15a, 20a, 34a Flange portion 15c Hole 16 Ferrule 17 Optical fiber 21 Spacer 30a Bonding surface 32 Lens cap 33 Ball lens 34c Fixing portion 34d Mounting hole 40 Square prism lens

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒形のレンズホルダに挿入固定された
収束用のレンズと、 前記レンズの光軸と同軸に取付けられた半導体レーザ
と、 前記レンズホルダと前記半導体レーザとを同軸に保持す
る筒状の素子ホルダと、 前記素子ホルダが挿入される軸方向に摺動自在の円筒
部、及び該円筒部の一端に中心軸と直角な接合面を有す
る接合部が形成された接続リングと、 前記接続リングの接合面と接合するフランジ部、及び該
フランジ部と同軸に形成された円筒部を有するレセプタ
クルと、 前記レセプタクルの円筒部に挿脱自在に取付けられ、光
ファイバを同軸に保持するフェルールと、を具備し、 前記接続リングの円筒部と前記素子ホルダの外周面円筒
部とを軸方向に摺動させ、前記レセプタクルと前記接続
リングとを軸方向と直角面内で摺動させながら前記半導
体レーザを発光させ、前記光ファイバに入射される位置
で夫々固定することを特徴とする光半導体モジュール。
1. A converging lens inserted and fixed in a cylindrical lens holder, a semiconductor laser mounted coaxially with the optical axis of the lens, and a cylinder for holding the lens holder and the semiconductor laser coaxially. -Shaped element holder, a cylindrical portion that is slidable in the axial direction into which the element holder is inserted, and a connection ring in which a joint portion having a joint surface perpendicular to the central axis is formed at one end of the cylindrical portion, A receptacle having a flange portion joined to the joining surface of the connection ring, and a cylindrical portion formed coaxially with the flange portion, and a ferrule that is detachably attached to the cylindrical portion of the receptacle and holds the optical fiber coaxially. By sliding the cylindrical part of the connection ring and the cylindrical part of the outer peripheral surface of the element holder in the axial direction, and sliding the receptacle and the connection ring in a plane perpendicular to the axial direction. An optical semiconductor module, wherein the semiconductor laser is caused to emit light while being fixed, and the semiconductor lasers are fixed at positions where they are incident on the optical fiber.
【請求項2】 前記レセプタクルのフランジ部は、前記
接続リングの接合部より接合面積が大きいことを特徴と
する請求項1記載の光半導体モジュール。
2. The optical semiconductor module according to claim 1, wherein the flange portion of the receptacle has a joint area larger than that of the joint portion of the connection ring.
【請求項3】 円環状のフランジ部と凸状のレンズ部が
同軸に設けられた収束用のレンズと、 前記レンズの外周部を保持する環状のスペーサと、 前記レンズの光軸と同軸に取付けられた半導体レーザ
と、 前記スペーサ、前記レンズ、及び前記半導体レーザを同
軸に保持する筒状の素子ホルダと、 前記素子ホルダが挿入される軸方向に摺動自在の円筒
部、及び該円筒部の一端に中心軸と直角な接合面を有す
る接合部が形成された接続リングと、 前記接続リングの接合面と接合するフランジ部、及び該
フランジ部と同軸に形成された円筒部を有するレセプタ
クルと、 前記レセプタクルの円筒部に挿脱自在に取付けられ、光
ファイバを同軸に保持するフェルールと、を具備し、 前記接続リングの円筒部と前記素子ホルダの外周面円筒
部とを軸方向に摺動させ、前記レセプタクルと前記接続
リングとを軸方向と直角面内で摺動させながら前記半導
体レーザを発光させ、前記光ファイバに入射される位置
で夫々固定することを特徴とする光半導体モジュール。
3. A converging lens in which an annular flange portion and a convex lens portion are provided coaxially, an annular spacer for holding an outer peripheral portion of the lens, and an optical axis which is attached coaxially with the optical axis of the lens. Semiconductor laser, a cylindrical element holder that coaxially holds the spacer, the lens, and the semiconductor laser, a cylindrical portion that is slidable in the axial direction in which the element holder is inserted, and the cylindrical portion. A connection ring having a joint portion having a joint surface perpendicular to the central axis at one end, a flange portion that is joined to the joint surface of the connection ring, and a receptacle having a cylindrical portion coaxially formed with the flange portion, A ferrule that is removably attached to the cylindrical portion of the receptacle and holds the optical fiber coaxially; and the cylindrical portion of the connection ring and the outer peripheral cylindrical portion of the element holder are axial An optical semiconductor, wherein the semiconductor laser is caused to emit light while sliding the receptacle and the connection ring in a plane perpendicular to the axial direction, and the semiconductor laser is fixed at a position to be incident on the optical fiber. module.
【請求項4】 前記レンズは、非球面レンズであること
を特徴とする請求項1,2,3のうち何れか1項記載の
光半導体モジュール。
4. The optical semiconductor module according to claim 1, wherein the lens is an aspherical lens.
【請求項5】 球体状のボールレンズと、 前記ボールレンズの光軸と同軸に取付けられ、レーザ光
を出射する保護キャップ付きの半導体レーザと、 前記半導体レーザと前記ボールレンズとの間に取付けら
れ、前記半導体レーザの出射光を収束するレンズと、 前記レンズを同軸に保持し、前記半導体レーザのステム
に接合されるレンズキャップと、 前記レンズキャップと前記半導体レーザとを同軸に保持
する筒状の素子ホルダと、 前記素子ホルダの筒端面と接合する接合面と前記ボール
レンズの挿入孔とを有する固定部、該固定部と同軸に形
成された円筒部とが一体に形成されたレセプタクルと、 前記レセプタクルの円筒部に挿脱自在に取付けられ、光
ファイバを同軸に保持するフェルールと、を具備し、 前記レセプタクルと前記素子ホルダとを軸方向と直角面
内で摺動させながら前記半導体レーザを発光させ、前記
光ファイバに入射される位置で固定することを特徴とす
る光半導体モジュール。
5. A ball lens having a spherical shape, a semiconductor laser mounted coaxially with the optical axis of the ball lens and emitting a laser beam, and mounted between the semiconductor laser and the ball lens. A lens for converging the emitted light of the semiconductor laser, a lens cap for holding the lens coaxially and joined to the stem of the semiconductor laser, and a cylindrical shape for holding the lens cap coaxially with the semiconductor laser. An element holder, a fixed portion having a joint surface that is joined to a cylindrical end surface of the element holder and an insertion hole of the ball lens, a receptacle integrally formed with a cylindrical portion formed coaxially with the fixed portion, A ferrule that is removably attached to the cylindrical portion of the receptacle and holds the optical fiber coaxially; and the receptacle and the element holder. The optical semiconductor module, characterized by preparative is emitting the semiconductor laser while sliding in the axial direction perpendicular plane, fixed in a position that is incident on the optical fiber.
【請求項6】 前記ボールレンズの有効口径は、前記レ
ンズの有効口径より大きいことを特徴とする請求項5記
載の光半導体モジュール。
6. The optical semiconductor module according to claim 5, wherein the effective diameter of the ball lens is larger than the effective diameter of the lens.
【請求項7】 前記レンズは、前記半導体レーザから出
射したレーザ光を平行光に変換するものであり、 前記ボールレンズは、前記レンズから出射した平行光を
集光して前記光ファイバに入射させるものであることを
特徴とする請求項5記載の光半導体モジュール。
7. The lens converts laser light emitted from the semiconductor laser into parallel light, and the ball lens collects parallel light emitted from the lens and makes the parallel light incident on the optical fiber. The optical semiconductor module according to claim 5, wherein the optical semiconductor module is an optical semiconductor module.
【請求項8】 ボールレンズの周囲を4角柱状又は少な
くとも平行な2面以上を平面に切り落とした角柱レンズ
と、 前記角柱レンズの中心軸に沿ってコの字型の切り込み孔
を設け、前記角柱レンズを保持するレンズホルダと、 前記角柱レンズの光軸と同軸に取付けられ、レーザ光を
出射する保護キャップ付きの半導体レーザと、 前記半導体レーザと前記角柱レンズとの間に取付けら
れ、前記半導体レーザの出射光を収束するレンズと、 前記レンズを同軸に保持し、前記半導体レーザのステム
に接合されるレンズキャップと、 前記レンズキャップと前記半導体レーザとを同軸に保持
する筒状の素子ホルダと、 前記素子ホルダの筒端面と接合する接合面と前記レンズ
ホルダの挿入孔とを有する固定部、該固定部と同軸に形
成された円筒部とが一体に形成されたレセプタクルと、 前記レセプタクルの円筒部に挿脱自在に取付けられ、光
ファイバを同軸に保持するフェルールと、を具備し、 前記レセプタクルと前記素子ホルダとを軸方向と直角面
内で摺動させながら前記半導体レーザを発光させ、前記
光ファイバに入射される位置で固定することを特徴とす
る光半導体モジュール。
8. A prismatic lens in which the periphery of a ball lens is cut into a quadrangular prismatic shape or at least two planes parallel to each other are flattened, and a U-shaped cutout hole is provided along the central axis of the prismatic lens, A lens holder that holds a lens; a semiconductor laser that is mounted coaxially with the optical axis of the prismatic lens and that emits laser light; and a semiconductor laser that is mounted between the semiconductor laser and the prismatic lens. A lens for converging the emitted light, a lens cap that holds the lens coaxially, and is joined to the stem of the semiconductor laser, and a cylindrical element holder that holds the lens cap and the semiconductor laser coaxially. A fixed portion having a joint surface that is joined to the cylindrical end surface of the element holder and an insertion hole of the lens holder, and a cylindrical portion that is formed coaxially with the fixed portion. A receptacle formed in the body, and a ferrule that is removably attached to the cylindrical portion of the receptacle and holds the optical fiber coaxially, and the receptacle and the element holder are in a plane perpendicular to the axial direction. An optical semiconductor module, wherein the semiconductor laser is caused to emit light while sliding, and is fixed at a position where it is incident on the optical fiber.
【請求項9】 前記レンズが固定された前記レンズキャ
ップを、前記半導体レーザの保護キャップに代わってス
テムに接合し、前記半導体レーザのレーザチップを外気
から密閉することを特徴とする請求項5又は8記載の光
半導体モジュール。
9. The lens cap, to which the lens is fixed, is joined to a stem instead of the protective cap of the semiconductor laser, and the laser chip of the semiconductor laser is sealed from the outside air. 8. The optical semiconductor module according to item 8.
【請求項10】 前記半導体レーザ及び前記レンズキャ
ップの中心軸を、前記光ファイバの光軸と一致しないよ
うに配置したことを特徴とする請求項5記載の光半導体
モジュール。
10. The optical semiconductor module according to claim 5, wherein the center axes of the semiconductor laser and the lens cap are arranged so as not to coincide with the optical axis of the optical fiber.
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