CN102356523A - 半导体激光模块以及光模块 - Google Patents
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Abstract
提供一种即便因焊接的影响使得移动量产生波动,耦合效率也很难出现波动的半导体激光模块。具备:半导体激光元件(2),其所射出的激光的在射出端面的截面形状呈椭圆形状;光纤(3),其配置成用于接收该半导体激光元件(2)的激光;封装(4),其用于收纳半导体激光元件(2)与光纤(3);第一固定单元(117),其用于将光纤(3)固定于封装(4);以及第二固定单元(7),其用于将半导体元件(2)固定于封装(4),其中,半导体激光元件(2)与光纤(3)固定成,激光的椭圆形状的短轴方向平行于连结光纤(3)的由第一固定单元(117)限制的两端部的连线。
Description
技术领域
本发明涉及光通信中使用的半导体激光模块,特别是,涉及用于连接光缆或者光软线的半导体激光模块以及光模块。
背景技术
近年来,半导体激光器(激光二极管)在光通信中被大量用作信号用光源、光纤放大器的激发用光源。当将半导体激光器在光通信中用作信号用光源、激发用光源的情况下,多作为使来自半导体激光器的激光与光纤光耦合的设备亦即半导体激光模块来进行使用。
图7中利用示意性剖视图示出半导体激光模块的一构造例。该半导体激光模块1是通过将半导体激光元件2与光纤3形成为光耦合状态并收纳配置在封装4的内部而形成的。
在该半导体激光模块1中,在封装4的内部固定有温度控制模块(例如珀耳帖模块,Peltier module)5,在该温度控制模块5的上部固定有金属制的底座6。在底座6的上表面经由LD载台7固定有半导体激光元件2,并且,经由PD载台8固定有光电二极管9,在半导体激光元件2的附近配设有热敏电阻(未图示)。
光电二极管9是监视半导体激光元件2的发光状态的单元,温度控制模块5是进行半导体激光元件2的温度控制的单元。基于热敏电阻的检测温度对该温度控制模块5的动作进行控制,以使半导体激光元件2达到恒定的温度。借助由温度控制模块5进行的半导体激光元件2的温度控制,抑制因半导体激光元件2的温度变动引起的半导体激光元件2的激光的强度变动以及波长变动,半导体激光元件2的激光的强度以及波长维持大致恒定。
在底座6还借助固定用构件17固定有插芯11。插芯11例如由Fe-Ni-Co合金(科瓦铁镍钴合金(商标))等金属构成,且形成为例如圆柱状。在该插芯11的内部形成有从前端面11a贯通到后端面11b的贯通孔(未图示),光纤3插通于该贯通孔,并通过例如钎料被固定。
对于固定用构件17,如图8以及图9所示,成对的固定部10a、10b(10a′、10b′)隔开间隔地配置固定于基部15。该固定用构件17例如在Q位置通过激光焊接(例如YAG激光焊接)固定于底座6。
对于插芯11,在靠近半导体激光元件2的前方侧的部位和远离半导体激光元件2的后方侧的部位,该插芯11的侧面由固定用构件17的一对固定部10(10a、10b、10a′、10b′)从两侧包夹,该插芯11通过激光焊接(例如YAG激光焊接)固定于固定部10(10a、10b、10a′、10b′)。
以使半导体激光元件2的中心与光纤3的中心尽可能一致的方式进行调心,以提高耦合效率。然而,在如此通过激光焊接来对固定部进行固定的构造中,该接合对象部位在局部被加热,会因金属熔融、凝固收缩而发生插芯11相对于半导体激光元件2出现位置偏移的情况。因此,存在当激光焊接之前,预先将插芯11的调心位置偏移与该位置偏移相应的量,从而在焊接后恢复调心位置的制造方法(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2003-57498号公报
然而,即便是如上述那样预先偏移与位置偏移相应的量的方法,由于各个产品的差异,移动量的波动大,因此存在耦合效率波动的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供即便因焊接的影响使得移动量产生波动,耦合效率也很难出现波动的半导体激光模块以及光模块。
为了解决上述课题,本发明提供一种半导体激光模块,具备:半导体激光元件,该半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面形状呈椭圆形状;光纤,该光纤配置成用于接收该半导体激光元件的激光;封装,该封装用于收纳上述半导体激光元件与上述光纤;第一固定单元,该第一固定单元用于将上述光纤固定于上述封装;以及第二固定单元,该第二固定单元用于将上述半导体元件固定于上述封装,上述半导体激光模块的特征在于,上述半导体激光元件与上述光纤固定成,激光的椭圆形状的短轴方向平行于连结上述光纤的由上述第一固定单元限制的两端部的连线。
并且,亦可是,上述调心后的固定是焊接固定、钎焊固定、粘合剂固定、或低熔点玻璃固定中的任一种。
此外,亦可是,上述光纤为楔形透镜光纤,楔形的棱线的方向与上述激光的在射出端面的长轴方向一致。
并且,亦可是,上述光纤设置在设于上述第一固定单元的槽中,且在槽的两端被固定,或者是,上述光纤配置在上述第一固定单元的设置面,且在光纤的两侧面的一部分由边进行固定。
并且,亦可是,上述半导体激光元件固定成,上述半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面椭圆形状的长轴与上述封装的底板平行,并且,在调心后,上述光纤被固定在上述第一固定单元的与上述封装底板垂直设置的设置面的侧面。
此外,亦可是,上述半导体激光元件固定成,上述半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面椭圆形状的长轴与上述封装的底板垂直,并且,在调心后,上述光纤被固定在上述第一固定单元的与上述封装底板平行设置的设置面上。
另一方面,提供一种光模块,该光模块包括使射出光的第一光学部件与光所射入的第二光学部件光学耦合的结构,该光模块的特征在于,上述第一光学部件的射出光的在射出端面的截面、以及上述第二光学部件的入射部的在入射端面的截面中的至少任一方在光学方面呈各向异性,具有上述在光学方面呈各向异性的截面的光学部件的固定时和/或固定后的偏移的主方向为上述呈各向异性的截面的长轴方向。
在本发明所涉及的半导体激光模块中,上述半导体激光元件与上述光纤固定成,激光的椭圆形状的短轴方向平行于连结上述光纤的由上述第一固定单元限制的两端部的连线,因此光纤将会沿长轴方向而非短轴方向偏移。因此,与沿短轴方向偏移的情况相比,假定因固定而导致的偏移量(长度)相同的话,在沿长轴方向偏移的情况下,激光的面积与光纤的接收光的受光端面的面积之间的重叠面积的变化量(面积)小。因此,通过设定成沿长轴方向偏移,即便在因固定而导致的偏移量存在略微波动,亦可维持高耦合效率。并且,在制造多个产品的情况下,也能够减小每个产品的耦合效率的波动。
附图说明
图1是利用示意剖视图示出本发明的第一实施方式所涉及的半导体激光模块的一构造例的模型图。
图2是用于对从半导体激光元件射出的激光在射出端面的截面形状,以及在光纤接收光的受光端面的截面形状进行说明的概要图。
图3是沿着图1的III-III线的剖视图,是将插芯的配置固定部分抽出而示意性示出的图。
图4是关于X方向与Y方向来示出因焊接而导致的偏移量与耦合效率之间的关系的图。
图5是利用示意剖视图示出本发明的第二实施方式所涉及的半导体激光模块的一构造例的模型图。
图6是沿着图5的IV-IV线的剖视图,是将插芯的配置固定部分抽出而示意性示出的图。
图7是利用示意剖视图示出以往的半导体激光模块的构造的模型图。
图8是将图7所示的半导体激光模块的插芯的配置固定部分抽出而示意性示出的俯视图。
图9是示出固定用构件的一实施例的模型图。
图10是示出第一实施方式的固定用构件的其他实施例的概略立体图。
图11是示出图10所示的固定用构件、即位于半导体激光元件侧的固定用构件的形状的主视图。
图12是示出用于将线与第二实施方式的半导体激光元件连接的构造的主视图。
图13是示出用于将线与第二实施方式的半导体激光元件连接的其他构造的主视图。
具体实施方式
第一实施方式
以下,参照附图对本发明所涉及的第一实施方式进行说明。图1是半导体激光模块的示意剖视图。另外,对与以往结构所示的用品相同的部件标注相同的标号来进行说明。
并且,在以下的说明中,X方向是指图1的纸面进深方向,Y方向是指图1的纸面上下方向,Z方向是指图1的纸面左右方向。
半导体激光模块101具有构成其外部的封装4,并在该封装4的内部收纳有半导体激光元件2、光纤3。
在封装4的底面安装有温度控制模块5,在该温度控制模块5之上以与该温度控制模块5接触的方式安装有金属制的底座6。并且,在底座6的上表面安装有LD载台7与PD载台8。在该LD载台7固定有半导体激光元件2,在PD载台8固定有光电二极管9。
温度控制模块5起到从底座6吸收热量而进行冷却的功能,从半导体激光元件2传递给底座6的热量由温度控制模块5有效地吸收。
并且,在底座6的上表面设置有用于固定光纤3的插芯11的两个固定用构件117。该固定用构件117在光纤3所延伸的线上与上述的半导体激光元件2的发光部隔开间隔地设置有两个固定部110、110。
光纤3的前端部从插芯11的前端面11a向前方突出,并隔开间隔地与半导体激光元件2的发光部(活性层)对置配置,光纤3的前端部用于接收从半导体激光元件2射出的激光。在该例中,光纤3是在其前端部形成有透镜12而成的透镜光纤(lensed fiber)。
如图2(a)、图2(c)所示,从该半导体激光元件2射出的激光在射出端面的截面形状S1成为在X方向(与封装4的底板平行的方向)具有长轴、在Y方向具有短轴的椭圆形状。并且,如图2(b)、图2(c)所示,在位于光纤3的前端部的透镜12所接收光的受光端面的截面形状S2也与该激光的椭圆形状S1大致一致。
关于该截面形状S1、S2,截面的重叠面积越大则耦合效率越高,相反,重叠面积越小则耦合效率越低。
从插芯11的后端面11b引出的光纤3被导出到封装4的外部,从半导体激光元件2入射到光纤3的前端部的激光沿光纤3传输进而被引导至所希望的供给位置。
图3(a)是沿着图1的III-III线的剖视图,是将插芯的配置固定部分抽出而示意性示出的图。另外,两个固定部110都为相同的构造。
固定用构件117在其下侧具有通过焊接固定于底座6的基部15,并以从该基部15沿Y方向(图3(a)的上下方向)延伸的方式设置有固定部110。在该固定部110形成有从其侧面向内侧切口而成的插芯固定槽180。
插芯固定槽180的Y方向的长度形成为与插芯11的直径大致相等,在将插芯11装入到槽180的状态下,插芯11的Y方向的移动受到限制。
并且,插芯固定槽180的Y方向的位置形成为,在将插芯11装入到槽180内的状态下,光纤3的中心(更准确来说是位于光纤3的前端部的透镜12的中心)与半导体激光元件2的发光部的中心在Y方向上一致。
另一方面,插芯固定槽180的X方向(图3(a)的宽度方向)的深度需要确保达到一定程度的深度,以便在将插芯11装入槽180后的状态下,能在X方向对光纤3的中心与半导体激光元件2的发光部的中心进行调整。
并且,如图3所示,插芯11的Y方向的上部与下部通过焊接等被固定。该固定是在固定部110、110的P、P′两处(焊接位置共计4处),即固定部110、110的侧面的位置进行。当在该上部以及下部进行焊接的情况下,插芯11会因焊接时的热膨胀的影响等而在X方向发生偏移。
在以往构造(参照图7、8、9)中,由于通过焊接等对X方向的两端部进行固定,故插芯11因焊接时的热膨胀的影响而在Y方向(射出端面的激光截面的椭圆形状的短轴方向)发生偏移。在本第一实施方式的半导体激光模块101中,插芯11在X方向(射出端面的激光截面的椭圆形状的长轴方向)发生偏移。
并且,考虑到封装内的作业性,如果将固定用构件117的光纤附近部分设为倾斜面则较为便利。并且,在本实施例中,将光纤固定在槽中,但并不局限于槽,亦可通过设置部表面的突起、金属片、塑料片或它们的组合来进行固定。
将光纤3固定于固定用构件117的方法按照如下顺序进行。
首先,将光纤3插入到两个固定部110、110的插芯固定槽180中。在该状态下,光纤3的沿Y方向的移动被限制,光纤3的中心与半导体激光元件2的发光部的中心在Y方向(激光的短轴方向)大致一致。
当在Y方向对光纤3进行调心后,确定光纤3在X方向的位置。考虑到该X方向的位置会因上述的固定部110与插芯11之间的焊接而产生基于热的偏移,该X方向的位置确定成预先考虑了基于热的偏移量的位置。即,以在热变形后光纤3的中心与半导体激光元件2的中心大致一致的方式来确定X方向的位置。
进而,在上述的焊接处P、P′对插芯11与固定部110、110进行焊接。由此,光纤3的中心与半导体激光元件2的中心在X方向大致一致。
这样,之所以构成为在X方向产生基于焊接的偏移,是为了在半导体激光元件2射出激光的射出端面的、激光的椭圆形状的截面中,沿该椭圆形状的长轴的方向产生偏移。即,如图4(c)所示,当在Y方向(椭圆形状的短轴方向。图4(c)中以实线示出)对偏移进行调整的情况下,少量的偏移量(以图4(c)的曲线图的横轴示出)就会使射出端面的激光的截面形状S1与光纤3接收激光的受光端面的截面形状S2之间的重叠面积急剧减小,耦合效率(以图4(c)的曲线图的纵轴示出)降低。
例如,如图4的曲线图所示,当在Y方向产生0.5μm的偏移的情况下,耦合效率降低约40%。
另一方面,当在X方向(椭圆形状的长轴方向)对偏移进行调整的情况下,在相同的偏移量的情况下,截面形状S1与S2的重叠面积不会像上述那样极端地减小,耦合效率降低的比例被抑制得很小。
例如,如图4的曲线图所示,当在X方向产生0.5μm的偏移的情况下,耦合效率仅降低数个百分点。
接下来,使用图10以及图11对上述的固定构件117的其他实施例进行说明。
在上述的构造中,无法进行插芯11的沿Y方向(上下方向)的调整,但根据以下的构造,则还能够进行插芯11的沿Y方向(上下方向)的微调。在该构造中,位于半导体激光元件2侧的前端侧固定构件317的形状与另一方的后侧固定构件318的形状不同。
如图10以及图11所示,从插芯11的前端部侧观察,前端侧固定构件317形成为近似E字形状。该前端侧固定构件317构成为包括:在最上部大致水平地延伸的上段支承部317a;位于上段支承部317a的下侧、且大致水平地延伸的中段支承部317b;位于最下部的底边部317c;以及在左侧将上述的各支承部上下连结的上下支承部317d。
在上段支承部317a与中段支承部317b之间形成有插芯固定槽320。插芯11从前端支承构件317的右侧的开口部分插入到该插芯固定槽320。此时,插芯固定槽320的Y方向的长度(上段支承部317a与中段支承部317b之间的间隙长度)形成为与插芯11的外径大致相同的长度。即,当将插芯11嵌入插芯固定槽320时,插芯11的Y方向的位置被确定。另一方面,与上述的实施例相同,X方向的位置能够任意地调整。
并且,在中段支承部317b与底边部317c之间形成有扭转槽321。该扭转槽321在插芯11的Y方向的位置的微调中使用。即,在将插芯11插入到插芯固定槽320后,通过使插芯11上下移动微量(数微米)的程度,该扭转槽321的部分(更详细而言为位于空间S2的左侧的上下支承部317d)扭转而挠曲,该前端固定构件317整体的Y方向的位置变化。通过该位置变化,能够进行Y方向的微调。
如图10所示,后侧固定构件318形成为上侧开口的コ字形状。插芯从该上侧开口319插入该后侧固定构件318的内部。此时,插芯11的位置在Y方向不受限制。因此,后侧固定构件318能够吸收当利用上述的前端侧固定构件317沿Y方向进行微调时的插芯11的移动。
对插芯11的安装顺序进行说明。首先,将插芯11分别插入于前端侧固定构件317与后侧固定构件318。此时,激光的椭圆形状S1的长轴方向与X方向平行。
接下来,在前端侧固定构件317对插芯11的位置进行调整。在X方向上,确定在使插芯11偏移当通过YAG焊接等进行固定时该插芯11因热而偏移的量的位置。在Y方向,插芯11的位置基本由固定槽320规定,但能够通过使插芯11微量地上下移动来进行激光的椭圆形状S1与受光面的截面形状S2的在Y方向(椭圆形状的短轴方向)上的微量的位置调整。此时,利用后侧固定构件318吸收Y方向的移动。
在该状态下,通过YAG焊接等在前端侧固定构件317以及后侧固定构件318等对插芯11进行固定。插芯11通过焊接的热沿X方向移动,由此,插芯11被固定在激光的椭圆形状S1与受光面中的截面形状S2之间的重叠面积大的最佳位置。
在本发明的第一实施方式所涉及的半导体激光模块101中,能够起到以下的效果。
即,由于具备用于对光纤3的插芯11进行焊接固定的固定用构件117,且该固定用构件117的插芯固定槽180形成为限制插芯11在激光的椭圆形状的短轴方向(Y方向)的移动,因此能够限制当以焊接对插芯11进行固定时插芯11在短轴方向偏移的情况。
并且,由于在短轴方向的两端部在P、P′的位置对光纤3的插芯11与固定用构件117的固定部110、110进行焊接,故能够对偏移方向进行引导而使光纤3因焊接的影响而在X方向偏移。
此外,如图3(b)所示,当光纤为楔形透镜光纤的情况下,通过使其长轴方向(在图3(b)中为楔形的棱线的方向)与激光的在射出端面的长轴方向一致,将在进一步改善耦合效率的减少的方面发挥作用。并且,即便是在芯的形状为椭圆的椭圆芯光纤的情况下,通过使光纤的偏移方向与该椭圆的长轴方向一致,在改善耦合效率的减少的方面也会发挥作用。并且,如图3(c)所示,从半导体激光元件2射出的激光的椭圆形状的长轴方向也为X方向。
并且,由于将前端侧固定构件317形成为近似E字形状,将后侧固定构件318形成为上侧开口的コ字形状,并在该前端固定构件317形成有扭转槽321,当使插芯11上下微量移动时,前端侧固定构件317扭转,使得插芯11能够上下微量移动,因此也能够实施Y方向的微量的调整。由此,能够进一步提高耦合效率。
第二实施方式
以下,参照附图对本发明所涉及的第二实施方式进行说明。
图5是第二实施方式的半导体激光模块的示意性剖视图。并且,图6是沿着图5的IV-IV线的剖视图,是将插芯的配置固定部分抽出而模式性示出的图。
另外,在以下的说明中,X方向是指图5的纸面进深方向,Y方向是指图5的纸面上下方向,Z方向是指图5的纸面左右方向。
在本第二实施方式中,使第一实施方式的半导体激光元件2的安装旋转90度,并且使插芯11的焊接部分旋转90度(与以往相同的构造),在结构方面,LD载台207不同。并且,固定用构件17为以往例中所使用的构件,其他的结构全部与第一实施例的结构相同。因此,对与以往结构所示的用品相同的用品标注相同的标号来进行说明。
如图6所示,LD载台207形成为在使第一实施例的半导体激光元件2旋转90度后的状态下对其进行支承的构造。即,从半导体激光元件2射出的激光的椭圆形状的长轴方向为Y方向,短轴方向为X方向。同样,光纤3与半导体激光元件2同样以旋转相同的角度即90度后的状态安装,且安装为半导体激光元件2的激光的在射出端面的椭圆形状的长轴和安装在光纤3的前端部的楔形透镜12的棱线的方向、与受光端面的椭圆形状的截面的长轴方向以及短轴方向一致。
固定用构件17的固定部10a、10b的间隔形成为与光纤3的插芯11的直径几乎相等。即,如图8以及图9所示,在将插芯11装入固定部10a、10b之间的状态下,固定用构件17限制插芯11的X方向的两端。
并且,插芯11的X方向的位置形成为,在将插芯11装入后的状态下,光纤3的中心(更准确而言是位于光纤3的前端部的透镜12的中心)与半导体激光元件2的发光部的中心在X方向一致。
另一方面,固定部10a、10b的间隔在X方向(图8的上下方向)上确保达到一定程度的长度,以便在装入插芯11后的状态下,能在Y方向对光纤3的中心与半导体激光元件2的发光部的中心进行调整。
并且,如图6所示,插芯11的X方向的左右的两端部通过焊接等在固定部10a、10b的2处(焊接位置共计4处)被固定。当在该左右的两端部进行焊接的情况下,插芯11会因焊接的热的影响而在Y方向发生偏移。
接下来,使用图12以及图13对用于向旋转90度而进行安装的半导体激光元件2供给电源的线的连接构造进行说明。
该构造中,如图12所示,为了连接电源供给用的第一线401以及第二线402,将LD载台407形成为具有两个阶梯差的台阶状。该LD 2的电源从布线基板403经由第二线402被送向LD载台407,之后通过第一线401送向LD 2。另外,LD载台407例如具有导电性,从第二线402送来的电力被送向第一线401。并且,亦可在LD载台407的表面对镀板或金属板进行图形化,还可对该图案进行引线键合。
如图12所示,该LD载台407具备:大致垂直地形成的第一立起面407a、从该第一立起面407a的下端大致水平地延伸的第一水平面407b、从该第一水平面407b的端部大致垂直地向下侧延伸的第二立起面407c、以及从该第二立起面407c的下端大致水平地延伸的第二水平面407d,通过上述形状将LD载台407形成为台阶形状。
LD 2旋转约90度并经由未图示的绝缘材料安装于第一立起面407a。从该LD 2的侧部2a朝大致水平方向延伸的第一线401的一端通过引线键合被固定。进而,第一线401的另一端通过引线键合被固定于第二立起面407c。
即,当意欲通过引线键合进行固定的情况下,第一线401的安装面各面都需要是大致平行的面。因此,设置与LD 2的侧面2a平行的面亦即第二立起面407c。
同样,第二线402的一端被固定于第二水平面407d,另一端通过引线键合被固定于具有与第二水平面407d大致平行的面的布线基板403。由此,能够从布线基板403向LD 2供给电源。
另一方面,亦可代替上述的LD载台407,而使用图13所示的形状的LD载台507。该LD载台507具有大致水平的平面507a,且从该平面507a的上表面向上方向突出两个突起(第一突起508、第二突起509)。
在第一突起508形成有用于安装LD 2的、大致垂直的第一立起面507b。并且,在第二突起509形成有大致垂直的第二立起面507c。第一线401的各端部通过引线键合被固定于LD 2的侧面2a与第一立起面507c。并且,第二线402的各端部通过引线键合被固定于平面507a与布线基板403。
由此,能够从布线基板403向LD 2供给电源。
另外,图12以及图13所示的LD载台407、507以与底座6分体的形式示出,但亦可与底座6接合成一体。此外,亦可将底座6的形状形成为上述的台阶形状等。
在本发明的第二实施方式所涉及的半导体激光模块201中,能够起到以下的效果。
即,由于具备用于焊接固定对光纤3进行焊接固定的固定用构件17和用于固定对半导体激光元件2进行固定的LD载台207,且固定用构件17夹着光纤3的轴心以限制光纤3的X方向(椭圆形状的短轴方向)的两端的方式形成,因此在通过焊接对插芯11进行固定时能够限制插芯11沿短轴方向发生偏移。
并且,LD载台207将半导体激光元件2支承为使得激光的短轴方向与连结光纤3的受到限制的两端的连线大致平行(与X方向平行),并且,光纤3的插芯11的受到限制的两端部通过焊接而被固定,由此能够对偏移方向进行引导而使光纤3因焊接的影响在Y方向发生偏移。
此外,由于在LD载台407、507形成有与进行90度旋转后安装的LD 2的大致垂直的侧面2a大致平行的第二立起面407c、507c,因此能够利用引线键合将第一线401的两端部固定在侧面2a与第二立起面407c、507c。由此,能够简单地进行用于从布线基板403供给电源的线布线。
以上,对本发明的第二实施方式进行了描述,但本发明并不局限于已叙述的实施方式,根据本发明的技术思想可进行各种变形以及变更。
例如,在本第二实施方式中,相对于第一实施方式,使半导体激光元件2与光纤3旋转90度来进行安装,但只要以使激光的椭圆形状的短轴与长轴一致的方式确定半导体激光元件2以及光纤3的相对位置,并以基于焊接的偏移方向为长轴方向的方式进行焊接即可,亦可为90度以外的角度。
即,具备用于对光纤3进行焊接固定的固定用构件、用于对半导体激光元件2进行固定的LD载台,固定用构件隔着光纤3的轴心以限制光纤3的两端的方式形成,LD载台将半导体激光元件2支承为使得激光的短轴方向与连结光纤3的受到限制的两端的连线大致平行,光纤3的受到限制的两端部通过焊接而被固定,由此能够使基于焊接的偏移方向为长轴方向。由此,即便在基于焊接的偏移量存在略微的波动,也能够维持高耦合效率。并且,在制造多个产品的情况下,能够减小每个产品的耦合效率的波动。
在上述的实施例中,通过焊接对插芯与固定用构件进行固定,但亦可利用钎焊等。并且,在使用存在固化时收缩或随时间变化的特性的粘合剂或低熔点玻璃的情况下也会得到本申请的效果。
在上述实施例中,作为最优选的示例对光纤与半导体激光元件之间的光学耦合进行了说明,但在设计入射光与受光部的至少任一方呈各向异性的光学元件间的光耦合时,作为光学元件的设置(固定)方法能够应用本申请发明。
标号说明
1…激光模块;2…元件(LD);2a…侧部;3…光纤;4…封装;5…温度控制模块;6…底座;7…LD载台;8…PD载台;9…光电二极管;10…固定部;10a…固定部;11…插芯;11a…前端面;11b…后端面;12…透镜;15…基部;17…固定用构件;101…半导体激光模块;110…固定部;117…固定用构件;180…插芯固定槽;201…半导体激光模块;207…LD载台;317…前端侧固定构件;317a…上段支承部;317b…中段支承部;317c…底边部;317d…上下支承部;318…后侧固定构件;319…上侧开口;320…插芯固定槽;321…扭转槽;401…第一线;402…第二线;403…布线基板;407…LD载台;407a…第一立起面;407b…第一水平面;407c…第二立起面;407d…第二水平面;507…LD载台;507a…平面;507b…第一立起面;507c…第二立起面;508…第一突起;509…第二突起;S1…激光的椭圆形状;S2…受光面的截面形状。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种半导体激光模块,具备:半导体激光元件,该半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面形状呈椭圆形状;光纤,该光纤配置成用于接收该半导体激光元件的激光;封装,该封装用于收纳上述半导体激光元件与上述光纤;第一固定单元,该第一固定单元用于将上述光纤固定于上述封装;以及第二固定单元,该第二固定单元用于将上述半导体元件固定于上述封装,
上述半导体激光模块的特征在于,
上述半导体激光元件与上述光纤固定成,激光的椭圆形状的短轴方向平行于连结上述光纤的由上述第一固定单元的前端侧限制的两端部的连线,激光的椭圆形状的长轴方向平行于连结上述光纤的由上述第一固定单元的后侧限制的两端部的连线。
2.根据权利要求1所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述调心后的固定是焊接固定、钎焊固定、粘合剂固定、或低熔点玻璃固定中的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述光纤为楔形透镜光纤,楔形的棱线的方向与上述激光的在射出端面的长轴方向一致。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述光纤设置在设于上述第一固定单元的槽中,且在槽的两端被固定,或者是,
上述光纤配置在上述第一固定单元的设置面,且在光纤的两侧面的一部分由边进行固定。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述半导体激光元件固定成,上述半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面椭圆形状的长轴与上述封装的底板平行,并且,在调心后,上述光纤被固定在上述第一固定单元的与上述封装底板垂直设置的设置面的侧面。
6.根据权利要求1~4中的任一项所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述半导体激光元件固定成,上述半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面椭圆形状的长轴与上述封装的底板垂直,并且,在调心后,上述光纤被固定在上述第一固定单元的与上述封装底板平行设置的设置面上。
Claims (7)
1.一种半导体激光模块,具备:半导体激光元件,该半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面形状呈椭圆形状;光纤,该光纤配置成用于接收该半导体激光元件的激光;封装,该封装用于收纳上述半导体激光元件与上述光纤;第一固定单元,该第一固定单元用于将上述光纤固定于上述封装;以及第二固定单元,该第二固定单元用于将上述半导体元件固定于上述封装,
上述半导体激光模块的特征在于,
上述半导体激光元件与上述光纤固定成,激光的椭圆形状的短轴方向平行于连结上述光纤的由上述第一固定单元限制的两端部的连线。
2.根据权利要求1所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述调心后的固定是焊接固定、钎焊固定、粘合剂固定、或低熔点玻璃固定中的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述光纤为楔形透镜光纤,楔形的棱线的方向与上述激光的在射出端面的长轴方向一致。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述光纤设置在设于上述第一固定单元的槽中,且在槽的两端被固定,或者是,
上述光纤配置在上述第一固定单元的设置面,且在光纤的两侧面的一部分由边进行固定。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述半导体激光元件固定成,上述半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面椭圆形状的长轴与上述封装的底板平行,并且,在调心后,上述光纤被固定在上述第一固定单元的与上述封装底板垂直设置的设置面的侧面。
6.根据权利要求1~4中的任一项所述的半导体激光模块,其特征在于,
上述半导体激光元件固定成,上述半导体激光元件所射出的激光的在射出端面的截面椭圆形状的长轴与上述封装的底板垂直,并且,在调心后,上述光纤被固定在上述第一固定单元的与上述封装底板平行设置的设置面上。
7.一种光模块,该光模块包括使射出光的第一光学部件与光所射入的第二光学部件光学耦合的结构,
上述光模块的特征在于,
上述第一光学部件的射出光的在射出端面的截面、以及上述第二光学部件的入射部的在入射端面的截面中的至少任一方在光学方面呈各向异性,具有上述在光学方面呈各向异性的截面的光学部件的固定时和/或固定后的偏移的主方向为上述呈各向异性的截面的长轴方向。
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