CN116508216A - 光模块 - Google Patents

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Abstract

光模块(100)具备：搭载于载体(5)的半导体激光器(1)、受光器(12)以及透镜(3)；光纤(4)；以及控制激光器(1)的注入电流(Iop)，使得接收监视光(17)的受光器(12)的输出电流(Im)变得恒定的控制电路(20)。受光器(12)的至少一部分以及透镜(3)分别通过产生热固化收缩的树脂接合材料(7、8)固定于载体(5)。以使得相对于光模块(100)暴露于比室温高的环境温度中的暴露时间的激光器(1)和受光器(12)的光耦合效率与激光器(1)和光纤(4)的光耦合效率的特性的变化趋势变得相同的方式，决定激光器(1)、光纤(4)的末端部、受光器(12)以及透镜(3)的以载体(5)的背面(24)为基准的初始位置。

Description

光模块
技术领域
本申请涉及光模块。
背景技术
用于光通信系统的光信号发送用的光模块具备作为光信号发送光源的半导体激光器、监视光电二极管等受光元件以及光纤。从半导体激光器的前端面射出的出射光被导入光纤，而用作光模块的输出光。从半导体激光器的后端面射出的出射光被导入受光元件，受光元件输出与受光功率成比例的光吸收电流来作为监视电流。为了实现稳定的通信，希望光模块的输出光功率始终恒定。然而，光输出功率可能因以下所述的两个原因而发生变动。
第一个原因是半导体激光器的发光效率的降低。半导体激光器当长时间通电时会劣化，其发光效率降低。即，在对半导体激光器施加了恒定的注入电流时的光输出随时间而降低。然而，该问题能够通过使用了受光元件的自动光输出控制(Auto Power Control(APC))来解决。如上所述，受光元件输出与受光功率成比例的监视电流。以即便半导体激光器的发光效率降低也使得监视电流成为恒定的方式对注入电流的值进行反馈控制，针对注入电流根据监视电流的降低而增加注入电流的值，由此能够抑制光输出降低。将这样的控制称为自动光输出控制(APC)。
第二个原因是半导体激光器与光纤的相对位置偏移。例如，若光模块周围的温度发生变化，则保持半导体激光器以及光纤的部件根据其材质而热变形。若保持半导体激光器和光纤的各部件的热变形量不同，则在半导体激光器与光纤之间产生相对位置偏移，半导体激光器向光纤出射的出射光的导入光量(导入光功率)发生变动。即，导入光纤并进行传播的光的功率亦即导入光功率相对于向光纤入射的光的功率亦即出射光功率之比即光耦合效率发生变动。在专利文献1中，作为以往例，公开了用树脂的固定材料将用于导入半导体激光器的出射光的光纤固定于作为封装部件的芯柱的光模块。在作为专利文献1的以往例说明的光模块中，由于半导体激光器经由焊料以及次基台固定于芯柱，并且光纤通过树脂的固定材料固定于芯柱，所以因树脂的固定材料发生热变形而在半导体激光器与光纤之间产生相对位置偏移。
在专利文献1的图5、图6中公开了通过在光纤与芯柱之间夹设具有与芯柱同等的热膨胀系数的材料的调整体，来降低将光纤固定于芯柱时的半导体激光器与光纤的相对位置偏移的光模块。这样，为了减轻相对位置偏移，一般采取使保持半导体激光器和光纤的各部件的热变形量一致或减小热变形量等的措施，但由于各种设计上的制约，难以完全消除相对位置偏移。
专利文献1：日本特开昭59-149075号公报(图1、图2、图5、图6)
光模块有时在半导体激光器与光纤之间夹设透镜，并将被透镜聚光而光束尺寸即光束直径变小的出射光导入光纤。一般而言，半导体激光器等光半导体元件通过加热到约300℃左右而通过焊料固定于金属、陶瓷等部件，而获得高散热性。另一方面，与半导体激光器组合的透镜、光纤等光学部件不具有可以通过焊料进行固定的耐热性，因此使用不需要加热的UV固化型树脂等而固定于金属、陶瓷等部件。一般而言，即使光通信用的光模块在75～95℃的高温环境中暴露2000小时左右的基准时间，也要求光输出的变动落入±0.5dB以内。
若将这样的光模块暴露在75～95℃的高温环境中，则固定透镜、光纤的树脂会发生不可逆的热固化收缩。另一方面，由于固定半导体激光器的焊料不引起热固化收缩，所以半导体激光器与透镜以及光纤之间保持不可逆的相对位置偏移已产生的状态。即便使用专利文献1的图5、图6那样的调整体，降低了半导体激光器与光纤的相对位置偏移，在夹设有除光纤以外的透镜等光学部件的情况下，也会产生包含光学部件的位置偏移在内的累积的半导体激光器与光纤之间的相对位置偏移即半导体激光器与光纤之间的复合相对位置偏移。由该半导体激光器与光学部件的相对位置偏移、或半导体激光器与光纤之间的复合相对位置偏移导致的光耦合效率的降低会产生光输出的变动。即便使用自动光输出控制，若没有特别的措施，则也无法抑制由半导体激光器与光学部件的不可逆的相对位置偏移引起的光输出变动。
发明内容
本申请说明书所公开的技术的目的在于，提供一种在夹设有光学部件的半导体激光器与光纤之间产生了由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动的光模块。
本申请说明书所公开的一个例子的光模块是通过光纤传输由半导体激光器射出的出射光的光模块。光模块具备：半导体激光器以及光纤；受光器，接收从与射出出射光的出射端面相反侧的端面射出的监视光；透镜，使出射光聚光；载体，搭载半导体激光器、受光器以及透镜；以及控制电路，控制半导体激光器的注入电流，以使得受光器的输出电流变得恒定。半导体激光器通过金属接合材料而固定于载体，受光器的至少一部分以及透镜分别通过产生热固化收缩的第一树脂接合材料以及第二树脂接合材料而固定于载体，光纤中的导入出射光的末端部的以载体的与供半导体激光器、受光器以及透镜搭载的安装部的表面相反侧的背面为基准的位置被固定。将相对于该光模块暴露于比室温高的环境温度中的暴露时间的半导体激光器和受光器的光耦合效率、半导体激光器和光纤的光耦合效率分别设为第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性，以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定半导体激光器、光纤的末端部、受光器以及透镜的以载体的背面为基准的在该光模块的暴露时间为0时的初始位置。
本申请说明书所公开的一个例子的光模块由于以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定半导体激光器、光纤的末端部、透镜以及受光器的以载体的背面为基准的初始位置，所以在半导体激光器与光纤之间产生了由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的光模块的图。
图2是表示图1的半导体激光器以及受光元件的初始位置的图。
图3是表示图1的半导体激光器以及受光元件的基准时间经过后的位置的图。
图4是表示图1的受光元件的受光面处的监视光的图。
图5是表示实施方式1所涉及的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图。
图6是表示实施方式1所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的图。
图7是表示实施方式2所涉及的光模块的第一例的图。
图8是表示图7的半导体激光器以及受光元件的初始位置的图。
图9是表示图7的半导体激光器以及受光元件的基准时间经过后的位置的图。
图10是表示图7的受光元件的受光面处的监视光的图。
图11是表示实施方式2所涉及的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图。
图12是表示实施方式2所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的第一例的图。
图13是表示实施方式2所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的第二例的图。
图14是表示实施方式2所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的第三例的图。
图15是表示实施方式2所涉及的光模块的第二例的图。
图16是表示图15的透镜以及激光的位置变化的图。
图17是表示实施方式3所涉及的光模块的第一例的图。
图18是表示图17的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图。
图19是表示实施方式3所涉及的光模块的第二例的图。
图20是表示图19的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图。
图21是表示实施方式4所涉及的光模块的图。
图22是表示图21的受光元件以及监视光的受光极限点的位置变化的图。
图23是表示比较例的受光元件以及监视光的受光极限点的位置变化的图。
图24是表示实施方式5所涉及的光模块的图。
图25是表示图24的监视光用透镜以及监视光的位置变化的图。
图26是表示图24的受光元件的受光面处的监视光的图。
图27是表示实施方式5所涉及的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图。
图28是表示实施方式5所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的图。
图29是表示实施方式6所涉及的光模块的第一例的图。
图30是表示图29的受光器的安装部的主要部分的图。
图31是表示图29的监视光用透镜以及监视光的位置变化的图。
图32是表示图29的受光元件的受光面处的监视光的图。
图33是表示实施方式6所涉及的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图。
图34是表示实施方式6所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的图。
图35是表示实施方式6所涉及的光模块的第二例的图。
图36是表示图35的受光器的安装部的主要部分的图。
图37是表示图35的监视光用透镜以及监视光的位置变化的图。
图38是表示实施方式6所涉及的光模块的第三例的主要部分的图。
图39是表示图38的监视光用透镜以及监视光的位置变化的图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示实施方式1所涉及的光模块的图。图2是表示图1的半导体激光器以及受光元件的初始位置的图，图3是表示图1的半导体激光器以及受光元件的基准时间经过后的位置的图。图4是表示图1的受光元件的受光面的监视光的图。图5是表示实施方式1所涉及的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图，图6是表示实施方式1所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的图。光模块100具备：半导体激光器1，射出出射光16以及监视光17；受光器12，接收监视光17；透镜3，使出射光16聚光；光纤4，传播由透镜3聚光的出射光16；载体5，搭载半导体激光器1、受光器12以及透镜3；以及控制电路20，控制半导体激光器1的注入电流Iop。在图1中，示出了载体5固定于壳体50，并且光纤4的末端部固定于设置在壳体50的保持体51的例子。出射光16是经由透镜3以及光纤4向光接收模块等输入的光模块100的输出光，监视光17为了控制半导体激光器1的注入电流Iop而使用。
半导体激光器1、受光器12以及透镜3搭载于载体5的表面，载体5的背面24固定于壳体50。载体5的背面24成为半导体激光器1、受光器12、透镜3以及光纤4的在与背面24垂直的方向的位置的基准。这里，与背面24垂直的方向为Y方向，与Y方向垂直且出射光16的行进方向为Z方向，与Y方向以及Z方向垂直的方向为X方向。半导体激光器1从Z方向正侧即透镜3侧的第一端面71射出出射光16，从Z方向负侧即受光器12侧的第二端面72射出监视光17。在实施方式1中，示出了受光器12为波导型的受光元件2的例子。
半导体激光器1通过不产生热固化收缩的金属接合材料6而固定于载体5的第一安装部25的表面。作为受光器12的受光元件2通过产生热固化收缩的树脂接合材料7而固定于载体5的第三安装部27的表面，透镜3通过产生热固化收缩的树脂接合材料8而固定于载体5的第二安装部26的表面。从接近光纤4的一侧起配置有第二安装部26、第一安装部25以及第三安装部27。虚线53a至虚线53b的范围为第二安装部26，虚线53b至虚线53c的范围为第一安装部25，虚线53c至虚线53d的范围为第三安装部27。第二安装部26是形成于载体5的表面侧的凹部65部分，第二安装部26的表面相当于凹部65的与背面24相反侧的底面。第一安装部25的表面与第二安装部26的表面的在Y方向上的长度d1相当于凹部65的深度。第一安装部25的表面与第三安装部27的表面是没有阶梯差的平面。
受光元件2向控制电路20输出与接收到的监视光17的功率成比例的光吸收电流亦即监视电流Im。控制电路20以使得从受光元件2输出的输出电流即监视电流Im成为恒定的方式生成注入电流Iop，并将注入电流Iop输出到半导体激光器1。控制电路20控制半导体激光器1的注入电流Iop，以使得作为受光器12的受光元件2的输出电流成为恒定。光模块100通过控制电路20执行自动光输出控制。
金属接合材料6例如为AuSn、SnAg、SnAgCu等焊料。树脂接合材料7、8例如是以丙烯酸、环氧树脂、硫醇等为主成分的接合材料。金属接合材料6不产生热固化收缩，但树脂接合材料7、8产生热固化收缩。若树脂接合材料7、8暴露于比室温高的环境温度中，则根据暴露于比室温高的环境温度中的暴露时间而产生热固化收缩，如箭头21、22所示，Y方向的厚度降低。这里，环境温度是光模块100的周围以及内部的温度。通过树脂接合材料7的热固化收缩，从而受光元件2向第三安装部27的表面侧移动，通过树脂接合材料8的热固化收缩，从而透镜3向第二安装部26的表面侧移动。将经过了暴露时间的受光元件2、透镜3表示为用虚线所示的受光元件2a、透镜3a。通过经过暴露时间，从而半导体激光器1、作为受光器12的受光元件2、透镜3、光纤4的以载体5的背面24为基准的位置关系即Y方向的位置关系发生变化。因此，半导体激光器1和受光器12的光耦合效率、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率发生变化。
将相对于暴露时间的半导体激光器1和受光器12的光耦合效率、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率分别设为第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性。实施方式1的光模块100由于通过执行自动光输出控制，来使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定受光器12以及透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。复合相对位置偏移是如上述那样在夹设有透镜3等光学部件的情况下包含光学部件的位置偏移在内的累积的半导体激光器1与光纤4之间的相对位置偏移。以载体5的背面24为基准的受光器12以及透镜3的初始位置是光模块100的高温环境下的暴露时间为0时的各个位置，且是光模块100的制造完成时的位置。以载体5的背面24为基准的半导体激光器1以及光纤4的末端部的初始位置也同样地是光模块100的高温环境下的暴露时间为0时的各个位置，且是光模块100的制造完成时的位置。以下详细地进行说明。
在图1中，示出了在第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性的变化趋势为减少趋势的情况即第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性随时间而降低的情况下的光模块100的例子。图1所示的实施方式1的光模块100以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，例如以使得变化趋势以减少趋势变得相同的方式(第一光耦合效率设定条件)，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、作为受光器12的受光元件2的以载体5的背面24为基准的初始位置。使用图2～图5，对半导体激光器1和受光器12的光耦合效率进行说明。
监视光17从半导体激光器1的活性层31的第二端面72侧的区域亦即出射部39射出。监视光17被受光元件2的受光部32接收。如上述那样，一般光通信用的光模块即使在75～95℃的高温环境中暴露2000小时左右的基准时间，也要求光输出的变动落入±0.5dB以内。光输出的变动在±0.5dB以内成为光模块100的可靠性的基准。因此，在图5示出了将基准时间t1设为2000小时的半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率特性的例子。同样地，在图6示出了将基准时间t1设为2000小时的半导体激光器1和光纤4的光耦合效率特性的例子。横轴是暴露于比室温高的环境温度中的时间即暴露时间，纵轴是光耦合效率。图5所示的光耦合效率特性41表示半导体激光器1和受光器12的光耦合效率与暴露时间的关系。光耦合效率特性41随着暴露时间的经过而降低，是变化趋势为减少趋势的特性。暴露时间为0、t1时的光耦合效率分别为e1、e2。
在图2示出了在暴露时间为0的情况下即初始时的半导体激光器1以及受光元件2的Y方向的位置，在图4示出了该情况下的受光面37处的监视光17的光束截面34。在图3示出了在暴露时间为t1以上的情况即基准时间经过后的半导体激光器1以及受光元件2的Y方向的位置，在图4示出了该情况下的受光面37处的监视光17的光束截面34a。其中，对基准时间经过后的受光元件标注附图标记2a。当从受光部32的Y方向正侧的受光部端35a到受光部32的Y方向负侧的受光部端35b为止的范围的受光面37接收监视光17时，受光元件2生成监视电流Im。监视电流Im根据入射于受光面37的监视光17的光束截面的面积即光束截面积的增减而增减。将光束截面的面积适当表述为光束截面积。在图4中，光束截面34、34a包括受光部中心轴33，位于Y方向正侧的受光部端35a侧。随着暴露时间的经过，固定受光元件2和载体5的树脂接合材料7发生热固化收缩，受光元件2向Y方向负侧移动，由此监视光17在受光元件2的受光面37中向Y方向正侧移动。由于受光面37处的光束截面34的面积大于受光面37处的光束截面34a的面积，随着暴露时间的经过，被受光面37接收的监视光17的受光面积降低，因此半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率随着暴露时间的经过而降低。因此，受光元件2的监视电流Im随着暴露时间的经过而降低。
接下来，说明半导体激光器1和光纤4的光耦合效率。半导体激光器1和光纤4的光耦合效率当出射光1沿着光纤4的中心轴15入射时最大，当出射光16与中心轴15的角度变大时降低，另外，当出射光16的光束中心轴远离光纤4的中心轴15时降低。在图1示出了在暴露时间为0的情况下即初始时的出射光16通过透镜3的透镜中心轴入射于光纤4的中心轴15，并且在暴露时间为t1以上的情况下即基准时间经过后的出射光16通过比透镜3的透镜中心轴靠Y方向正侧的位置而从光纤4的中心轴15向Y方向负侧入射的例子。其中，对基准时间经过后的出射光以及透镜分别标注附图标记16a、3a。
图6所示的光耦合效率特性42表示半导体激光器1和光纤4的光耦合效率与暴露时间的关系。光耦合效率特性42随着暴露时间的经过而降低，是变化趋势为减少趋势的特性。暴露时间为0、t1时的光耦合效率分别为e3、e4。
在图1中，示出了树脂接合材料7、8的Y方向的厚度相同的例子。在该情况下，树脂接合材料7、8的随着暴露时间的经过而产生的热固化收缩量相同，虽然取决于树脂的组成，但例如为0.3～0.4μm。由于树脂接合材料7、8的Y方向的厚度相同，因此随着暴露时间的经过而产生的受光元件2以及透镜3向Y方向负侧的移动距离相同。在实施方式1的光模块100中，半导体激光器1以及光纤4的末端部的以载体5的背面24为基准的Y方向的位置被固定。另外，实施方式1的光模块100以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，例如以使得变化趋势以减少趋势变得相同的方式，决定受光器12以及透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置。在图4中，示出了初始时的半导体激光器1和受光器12的光耦合效率不是最大的例子，但受光器12的初始位置也可以设置成使半导体激光器1和受光器12的光耦合效率最大。在该情况下，只要以使得初始时的监视光17的光束截面34与受光面37的Y方向正侧的受光部端35a一致的方式决定受光器12的初始位置即可。对于透镜3的初始位置，只要以使得例如半导体激光器1和光纤4的光耦合效率最大或大致最大的方式决定即可。图4所示的监视光17的光束截面34是光耦合效率为大致最大的例子，例如光耦合效率为95％的例子。
实施方式1的光模块100由于以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，例如以使得变化趋势以减少趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、作为受光器12的受光元件2的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在对半导体激光器1执行了自动光输出控制的情况下，为了将监视电流Im保持为预先确定的设定值，控制电路20使半导体激光器1的注入电流Iop随着暴露时间的经过而增加，即注入电流Iop随时间而增加。由此，实施方式1的光模块100即使半导体激光器1和光纤4的光耦合效率随暴露时间的经过而降低，也使出射光16的光量即光功率增加，因此能够抑制出射光16向光纤4的导入光量即导入光功率的降低。另外，出射光16向光纤4的导入光量是在光通信中使用的光模块100的光输出。因此，实施方式1的光模块100即使随着暴露时间的经过而产生半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移，而导致半导体激光器1和光纤4的光耦合效率变化，也能够抑制光输出的变动。
此外，虽然对树脂接合材料7、8的Y方向的厚度相同，而随着暴露时间的经过而产生的热固化收缩量相同的例子进行了说明，但并不限定于此。在光模块100中，由于执行自动光输出控制，所以为了延长通过自动光输出控制延长可控制期间的期间即能够抑制光输出的变动的期间，优选用于固定受光元件2的树脂接合材料7的热固化收缩的结束时期比用于固定透镜3的树脂接合材料8的热固化收缩的结束时期晚。其中，能够抑制光输出的变动的期间也可以称为产品寿命。另外，在图5、图6中，示出了树脂接合材料7、8的热固化收缩未结束的例子。
如以上那样，实施方式1的光模块100是利用光纤4传输由半导体激光器1射出的出射光16的光模块。实施方式1的光模块100具备：半导体激光器1以及光纤4；受光器12，接收从与射出出射光16的出射端面(第一端面71)相反侧的端面(第二端面72)射出的监视光17；透镜3，使出射光16聚光；载体5，搭载半导体激光器1、受光器12以及透镜3；以及控制电路20，控制半导体激光器1的注入电流Iop，以使得受光器12的输出电流(监视电流Im)变得恒定。半导体激光器1通过金属接合材料6固定于载体5，受光器12的至少一部分以及透镜3分别通过产生热固化收缩的第一树脂接合材料(树脂接合材料7)以及第二树脂接合材料(树脂接合材料8)而固定于载体5，光纤4的导入出射光16的末端部的以载体5的与供半导体激光器1、受光器12以及透镜3搭载的安装部(第一安装部25、第三安装部27、第二安装部26)的表面相反侧的背面24为基准的位置被固定。将相对于该光模块100暴露于比室温高的环境温度中的暴露时间的半导体激光器1与受光器12的光耦合效率、半导体激光器1与光纤4的光耦合效率，分别设为第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性，并且以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、受光器12以及透镜3的以载体5的背面24为基准的在该光模块的暴露时间为0时的初始位置。实施方式1的光模块100通过该结构，以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3以及受光器12的以载体5的背面24为基准的初始位置，因此在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
实施方式2
图7是表示实施方式2所涉及的光模块的第一例的图。图8是表示图7的半导体激光器以及受光元件的初始位置的图，图9是表示图7的半导体激光器以及受光元件的基准时间经过后的位置的图。图10是表示图7的受光元件的受光面处的监视光的图。图11是表示实施方式2所涉及的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图，图12是表示实施方式2所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的第一例的图。图13是表示实施方式2所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的第二例的图，图14是表示实施方式2所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的第三例的图。图15是表示实施方式2所涉及的光模块的第二例的图，图16是表示图15的透镜以及激光的位置变化的图。实施方式2的光模块100与实施方式1的光模块100的不同点在于，以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，例如以使得变化趋势在从初始起的一定期间内以增加趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、作为受光器12的受光元件2的以载体5的背面24为基准的初始位置。主要说明与实施方式1的光模块100不同的部分。
在图7中，示出了第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性的变化趋势从初始起的一定期间内为增加趋势的情况下即第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性从初始起的一定期间内随时间而增加的情况下的光模块100的例子。为了使随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性从初始起的一定期间内随时间而增加(第二光耦合效率设定条件)，而如下这样决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、作为受光器12的受光元件2的以载体5的背面24为基准的初始位置。如在实施方式1中说明的那样，若经过暴露时间，则树脂接合材料8产生热固化收缩，由此透镜3的位置向Y方向负侧(－Y方向)移动，出射光16也向Y方向负侧倾斜而成为出射光16a。因此，若光纤4的位置例如从半导体激光器1和光纤4的光耦合效率为最大或大致最大的位置向Y方向负侧偏移，则能够使半导体激光器1和光纤4的光耦合效率相对于暴露时间的特性亦即第二光耦合效率特性在从初始起的一定期间内随时间而增加。同样地，若经过暴露时间，则树脂接合材料7产生热固化收缩，由此作为受光器12的受光元件2的位置向Y方向负侧移动。因此，若作为受光器12的受光元件2的初始位置例如从半导体激光器1和受光器12的光耦合效率为最大或大致最大的位置向Y方向正侧(+Y方向)偏移，则能够使半导体激光器1和受光器12的光耦合效率相对于暴露时间的特性亦即第一光耦合效率特性在从初始起的一定期间内随时间而增加。
图7所示的实施方式2的光模块100的第一例，相比于图1所示的实施方式1的光模块100，光纤4的位置向Y方向负侧偏移，受光元件2的初始位置向Y方向正侧偏移。并且，图7所示的实施方式2的光模块100的第一例相比于图1所示的实施方式1的光模块100，与载体5的凹部65的深度相当的第一安装部25的表面与第二安装部26的表面的在Y方向上的长度d1变长，树脂接合材料7、8的厚度变厚。由此，图7所示的实施方式2的光模块100的第一例，使用厚度相同的树脂接合材料7、树脂接合材料8的同时实现第二光耦合效率设定条件。首先，说明半导体激光器1以及受光器12的位置、半导体激光器1和受光器12的光耦合效率。
在图8示出了在暴露时间为0的情况下即初始时的半导体激光器1以及受光元件2的Y方向的位置，在图10示出了该情况下的受光面37处的监视光17的光束截面34。在图9示出了在暴露时间为t1以上的情况下即基准时间经过后的半导体激光器1以及受光元件2的Y方向的位置，在图10示出了该情况下的受光面37处的监视光17的光束截面34a。其中，对基准时间经过后的受光元件标注附图标记2a，将初始时的受光面37侧的受光部32用虚线表示，并标注附图标记36。受光元件2的初始位置向Y方向正侧偏移的长度为图9所示的偏移长度Lm。在图10中，光束截面34、34a包含受光部中心轴33，并位于Y方向负侧的受光部端35b侧。随着暴露时间的经过，固定受光元件2和载体5的树脂接合材料7发生热固化收缩，受光元件2向Y方向负侧移动，由此监视光17在受光元件2的受光面37中向Y方向正侧移动。由于受光面37中的光束截面34的面积小于受光面37中的光束截面34a的面积，随着暴露时间的经过而被受光面37接收的监视光17的受光面积增加，因此半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率随着暴露时间的经过而增加。因此，受光元件2的监视电流Im随着暴露时间的经过而增加。
图11所示的光耦合效率特性43表示半导体激光器1和受光器12的光耦合效率与暴露时间的关系。横轴是暴露于比室温高的环境温度中的时间即暴露时间，纵轴是光耦合效率。光耦合效率特性43随着暴露时间的经过而增加，是变化趋势为增加趋势的特性。暴露时间为0、t1时的光耦合效率分别为e5、e6。将半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率适当表述为半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率，将半导体激光器1和光纤4的光耦合效率适当表述为半导体激光器1以及光纤4间的光耦合效率。
接下来，说明透镜3以及光纤4的位置、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率。在图7示出了在暴露时间为0的情况下即初始时的出射光16通过透镜3的透镜中心轴从光纤4的中心轴15向Y方向正侧入射，并且在暴露时间为t1以上的情况下即基准时间经过后的出射光16通过比透镜3的透镜中心轴靠Y方向正侧的位置而向光纤4的中心轴15入射的例子。其中，对基准时间经过后的出射光以及透镜分别标注附图标记16a、3a，将初始时的光纤4的末端部的一部分用虚线表示，并标注附图标记4s。光纤4的末端部的初始位置向Y方向负侧偏移的长度为图7所示的偏移长度Lf。
图12所示的光耦合效率特性44表示半导体激光器1和光纤4的光耦合效率与暴露时间的关系。横轴是暴露于比室温高的环境温度中的时间即暴露时间，纵轴是光耦合效率。光耦合效率特性44随着暴露时间的经过而增加，是变化趋势为增加趋势的特性。暴露时间为0、t1时的光耦合效率分别为e7、e8。
图12所示的光耦合效率特性44是半导体激光器1和光纤4的光耦合效率特性的第一例，且是增加趋势持续到基准时间t1为止的例子。但是，半导体激光器1和光纤4的光耦合效率特性并不限定于此。在到达基准时间t1的中途，光耦合效率特性达到峰值的情况下，也可以结束变化而成为恒定。图13所示的光耦合效率特性45a是半导体激光器1和光纤4的光耦合效率特性的第二例，是增加趋势持续到暴露时间ta为止而光耦合效率达到e8，其后在暴露时间tp达到最大的光耦合效率eh，且在暴露时间为基准时间t1时光耦合效率成为比e8低的e9的例子。图14所示的光耦合效率特性45b是半导体激光器1和光纤4的光耦合效率特性的第三例，是在暴露时间ta时光耦合效率达到e8，增加趋势持续到暴露时间tb为止而光耦合效率达到e10，其后持续光耦合效率e10直到暴露时间为基准时间t1为止的例子。在图13、图14中，暴露时间为0时的光耦合效率为e7。
图13所示的具有峰值的光耦合效率特性45a是即使暴露时间成为基准时间t1，树脂接合材料8也产生热固化收缩，而出射光16a向比光纤4的中心轴15靠Y方向负侧的位置入射而产生的光耦合效率特性。图14所示的光耦合效率特性45b是暴露时间成为tb而树脂接合材料8的热固化收缩结束的例子。在该情况下，实施方式2的光模块100由于执行自动光输出控制，而以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势在从初始起的一定期间内变得相同的方式，决定随着暴露时间的经过而向载体5的表面侧移动的作为受光器12的受光元件2和透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
对于半导体激光器1和受光器12的光耦合效率特性，也可以同样地在到达基准时间t1的中途，光耦合效率特性达到峰值的情况下，结束变化而成为恒定。达到峰值的情况是图10所示的监视光17的光束截面积变大，在初始时监视光17包含受光面37的受光部端35b，在暴露时间成为基准时间t1时，监视光17包含受光面37的受光部端35a的情况。变化结束而成为恒定的情况是暴露时间成为tb时监视光17的受光面37处的光束截面积成为图10的光束截面34a的面积，在光束截面积完全进入受光面37的状态下树脂接合材料7的热固化收缩结束的情况。在该情况下，由于半导体激光器1以及光纤4间的光耦合效率、和半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率随着暴露时间的经过而同样地变化，因此第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势同样地变化。因此，实施方式2的光模块100由于执行自动光输出控制，而以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得同样的方式，决定随着暴露时间的经过而向载体5的表面侧移动的作为受光器12的受光元件2以及透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
图7所示的实施方式2的光模块100的第一例是光纤4的初始位置向Y方向负侧偏移的例子，但也可以如图15那样，代替光纤4的偏移，而使透镜3的初始位置向Y方向正侧偏移。图15所示的实施方式2的光模块100的第二例，相比于图1所示的实施方式1的光模块100，透镜3的位置向Y方向正侧偏移，受光元件2的初始位置向Y方向正侧偏移。并且，图15所示的实施方式2的光模块100的第二例，相比于图1所示的实施方式1的光模块100，与载体5的凹部65的深度相当的第一安装部25的表面与第二安装部26的表面的在Y方向上的长度d1变短，树脂接合材料7、8的厚度变厚。由此，图15所示的实施方式2的光模块100的第二例，使用厚度相同的树脂接合材料7、树脂接合材料8的同时实现第二光耦合效率设定条件。
半导体激光器1以及受光器12的位置、半导体激光器1和受光器12的光耦合效率与图7所示的实施方式2的光模块100的第一例相同。对透镜3以及光纤4的位置、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率进行说明。在图16示出了例如在暴露时间为0的情况下即初始时的出射光16通过比透镜3的透镜中心轴13靠Y方向负侧的位置而从光纤4的中心轴15向Y方向正侧入射，且在暴露时间为t1以上的情况下即基准时间经过后的出射光16通过透镜3的透镜中心轴13而向光纤4的中心轴15入射的例子。其中，对基准时间经过后的出射光、透镜以及透镜中心轴分别标注附图标记16a、3a、13a。透镜3的初始位置向Y方向正侧偏移的长度是图16所示的偏移长度Lr。半导体激光器1和光纤4的光耦合效率与图7所示的实施方式2的光模块100的第一例相同。
实施方式2的光模块100由于以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同，例如以使得变化趋势在从初始起的一定期间内以增加趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、作为受光器12的受光元件2的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在对半导体激光器1执行了自动光输出控制的情况下，为了使监视电流Im保持为预先确定的设定值，控制电路20使半导体激光器1的注入电流Iop随着暴露时间的经过而降低，即注入电流Iop随时间而降低。由此，实施方式1的光模块100即使半导体激光器1和光纤4的光耦合效率随暴露时间的经过而增加，也抑制出射光16的光量即光功率的增加，因此能够抑制出射光16向光纤4的导入光量即导入光功率的增加。因此，实施方式2的光模块100即使随着暴露时间的经过而产生半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移，而导致半导体激光器1和光纤4的光耦合效率发生变化，也能够抑制光输出的变动。
实施方式3
图17是表示实施方式3所涉及的光模块的第一例的图，图18是表示图17的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图。图19是表示实施方式3所涉及的光模块的第二例的图，图20是表示图19的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图。实施方式3的光模块100在随暴露时间的经过而产生的树脂接合材料7的热固化收缩量大于树脂接合材料8的热固化收缩量这一点上与实施方式1以及实施方式2的光模块100不同。主要说明与实施方式1以及实施方式2的光模块100不同的部分。
一般而言，光纤4使用单模光纤，模场直径(全宽度)在波长为1.5μm的光的情况下约为10μm。另一方面，受光元件2的受光面的面积或受光直径在大多数情况下比光纤4的模场直径宽。除此之外，虽然被导入光纤4的半导体激光器1的出射光16由透镜3聚光，但被导入受光元件2的半导体激光器1的监视光17不经由透镜，所以光束直径比由透镜3聚光的出射光16宽。在受光元件2的受光面37处的监视光17的光束截面大于在光纤4的透镜3侧的端面处的出射光16的光束截面。在监视光17、出射光16移动了相同距离的情况下，受光面37处的监视光17通过受光部端35a或受光部端35b时的光束截面积的变化量小于光纤4的端面处的被聚光后的出射光16的光束截面积的变化量，因此受光元件2中的光耦合效率的变化小于光纤4中的光耦合效率的变化。
在由控制电路20执行了自动光输出控制的情况下，受光元件2中的光耦合效率的变化越大，光模块100的光输出的修正量越大。为此，在实施方式3中，通过使固定受光元件2的树脂接合材料7的随暴露时间的经过而产生的热固化收缩量大于固定透镜3的树脂接合材料8，而增大执行了自动光输出控制时的光输出的修正量。受光元件2中的光耦合效率的变化变大是指随暴露时间的经过而产生的半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移的检测灵敏度提高。相同时间下的光输出的修正量大是指与随暴露时间的经过而产生的半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移相伴的光耦合效率的校正速度大。因此，实施方式3的光模块100能够以比实施方式1以及实施方式2的光模块100小的变动幅度来抑制光输出的变动。为了使随暴露时间的经过而产生的树脂接合材料7的热固化收缩量大于树脂接合材料8的热固化收缩量，只要如以下这样进行即可。例如，作为第一树脂接合材料厚度设定方法，在树脂接合材料7、树脂接合材料8为相同材质的情况下，只要使树脂接合材料7的厚度比树脂接合材料8的厚度厚即可。在该情况下，体积大的树脂接合材料7的热固化收缩量比树脂接合材料8大。
另外，作为第二树脂接合材料厚度设定方法，在树脂接合材料7、8的热固化收缩量具有随着暴露时间的时间经过而饱和的性质的情况下，只要仅使树脂接合材料8预先进行热固化收缩即可。即使在该情况下，在光模块100的暴露时间为0时树脂接合材料7的厚度也比树脂接合材料8的厚度厚。对于第二树脂接合材料厚度设定方法，例如在光模块100的制造工序中，在未固定受光元件2的状态下利用树脂接合材料8仅固定透镜3，将处于制造中途的搭载半导体激光器1以及透镜3的载体5暴露于高温环境中。由此仅预先进行树脂接合材料8的热固化收缩。其后，使用树脂接合材料7将受光元件2固定于载体5。在该情况下，通过树脂接合材料7、树脂接合材料8的热固化收缩的进度差异，能够使树脂接合材料7的厚度比树脂接合材料8的厚度厚。
另外，作为第三树脂接合材料厚度设定方法，也可以对树脂接合材料7、树脂接合材料8分别采用不同的材质，而对热固化收缩量设置差异。
图17所示的实施方式3的光模块100的第一例是将厚度不同的树脂接合材料7、树脂接合材料8应用于实施方式1的光模块100而成的例子，与图1所示的实施方式1的光模块100的不同点在于，树脂接合材料7的Y方向的厚度大于树脂接合材料8的Y方向的厚度，受光元件2固定在第三安装部27的表面，该第三安装部27的表面相当于设置在载体5的凹部66的与背面24相反侧的底面。图19所示的实施方式3的光模块100的第二例是将厚度不同的树脂接合材料7、树脂接合材料8应用于实施方式2的光模块100的第一例而成的例子，与图7所示的实施方式2的光模块100的第一例的不同点在于，树脂接合材料7的Y方向的厚度大于树脂接合材料8的Y方向的厚度，受光元件2固定于第三安装部27的表面，该第三安装部27的表面相当于设置于载体5的凹部66的与背面24相反侧的底面。
首先，对图17所示的实施方式3的光模块100的第一例进行说明。第三安装部27是形成于载体5的表面侧的凹部66部分，第三安装部27的表面相当于凹部66的与背面24相反侧的底面。第一安装部25的表面与第二安装部26的表面的在Y方向上的长度d2相当于凹部66的深度。图18所示的光耦合效率特性41a表示半导体激光器1和作为受光器12的受光元件2的光耦合效率与暴露时间的关系。其中，实施方式1的光模块100中的半导体激光器1和作为受光器12的受光元件2的光耦合效率的特性亦即光耦合效率特性41用虚线表示。横轴是暴露于比室温高的环境温度中的时间即暴露时间，纵轴是光耦合效率。光耦合效率特性41a随着暴露时间的经过而降低，是变化趋势为减少趋势的特性。光耦合效率特性41a的变化的减少斜率比光耦合效率特性41陡。暴露时间为0时的光耦合效率为e1，暴露时间为t1时的光耦合效率为比e2小的e2a。
接下来，说明图19所示的实施方式3的光模块100的第二例。固定受光元件2的第三安装部27、凹部66与图17所示的实施方式3的光模块100的第一例相同。图20所示的光耦合效率特性43a表示半导体激光器1和作为受光器12的受光元件2的光耦合效率与暴露时间的关系。其中，实施方式2的光模块100中的半导体激光器1和作为受光器12的受光元件2的光耦合效率的特性亦即光耦合效率特性43用虚线表示。横轴是暴露于比室温高的环境温度中的时间即暴露时间，纵轴是光耦合效率。光耦合效率特性43a随着暴露时间的经过而增加，是变化趋势为增加趋势的特性。光耦合效率特性43a变化的减少斜率比光耦合效率特性43陡。暴露时间为0时的光耦合效率为e5，暴露时间为t1时的光耦合效率为比e6小的e6a。此外，如图13、图14所示，光耦合效率特性43a在到达基准时间t1的中途，光耦合效率特性达到峰值的情况下，也可以结束变化而成为恒定。
实施方式4
图21是表示实施方式4所涉及的光模块的图。图22是表示图21的受光元件以及监视光的受光极限点的位置变化的图，图23是表示比较例的受光元件以及监视光的受光极限点的位置变化的图。实施方式4的光模块100与实施方式1的光模块100的不同点在于，监视光17被变更为扩散光的监视光18，通过面型的受光元件30接收监视光18。主要说明与实施方式1的光模块100不同的部分。
受光元件30的受光面37配置于比监视光18的出射部39靠载体5的背面24侧的位置，且不与监视光18的光轴40相交。实施方式4的半导体激光器1例如在活性层31的第二端面72侧具备扩大激光的光点尺寸的光点尺寸变换部38，射出光点尺寸比监视光17扩大的光即扩散光的监视光18。在图22中还示出了监视光18的Y方向的扩散光边界19a、19b。扩散光边界19a是Y方向正侧的边界，扩散光边界19b是Y方向负侧的边界。用实线表示暴露时间为0时的受光元件30。在图22中，将暴露时间为基准时间t1以上时的受光元件用虚线表示，并标注附图标记30a。示出了受光元件30的受光面37相对于Z轴方向倾斜角度θ，受光元件30的受光面37配置成朝向半导体激光器1的第二端面72侧的例子。角度θ例如为0°～30°。
在暴露时间为0的情况下，监视光18的扩散光边界19b通过受光元件30的受光面37中的半导体激光器1侧的受光极限点p1。在暴露时间为基准时间t1以上的情况下，监视光18的扩散光边界19b通过因树脂接合材料7的热固化收缩而向Y方向负侧移动的受光元件30a的受光面37中的受光极限点p2。因此，被受光元件30a接收的监视光18的在受光面37中的光束截面的面积即受光面积小于被受光元件30接收的监视光18的在受光面37中的光束截面的面积即受光面积。被受光元件30接收的监视光18的光束截面积与暴露时间的经过相应地减少。半导体激光器1和受光器12的光耦合效率变化特性与实施方式1变得相同。
实施方式4的光模块100由于以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，例如以使得变化趋势以减少趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、作为受光器12的受光元件2的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在对半导体激光器1执行了自动光输出控制的情况下，与实施方式1的光模块100同样地，在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
在实施方式4的光模块100中，因树脂接合材料7的热固化收缩而产生的光耦合效率的变化量，比受光面37相对于Y轴方向倾斜了角度θ的比较例大。在图23所示的比较例中，在暴露时间为0的情况下，监视光18的扩散光边界19b通过受光元件30的受光面37的受光极限点p3。在暴露时间为基准时间t1以上的情况下，监视光18的扩散光边界19b通过因树脂接合材料7的热固化收缩而向Y方向负侧移动的受光元件30a的受光面37中的受光极限点p4，监视光18的扩散光边界19a通过受光面37的Y方向的上限。因此，被受光元件30a接收的监视光18的光束截面积只是比被受光元件30接收的监视光18的光束截面积稍小，几乎没有变化。在实施方式4的光模块100中，由于能够使被受光元件30接收的监视光18的光束截面积的与暴露时间的经过相应地减少的变化量大于比较例，因此能够使光耦合效率的变化量大于比较例。实施方式4的光模块100由于能够使光耦合效率的变化量大于比较例，所以能够使执行了自动光输出控制时的光输出的修正量大于比较例。因此，实施方式4的光模块100能够以小于比较例的变动幅度抑制光输出的变动。
实施方式5
图24是表示实施方式5所涉及的光模块的图。图25是表示图24的监视光用透镜以及监视光的位置变化的图，图26是表示图24的受光元件的受光面处的监视光的图。图27是表示实施方式5所涉及的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图，图28是表示实施方式5所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的图。实施方式5的光模块100在受光器12具备受光元件2以及透镜9这一点上与实施方式1的光模块100不同。透镜9为监视光用透镜，对监视光17进行聚光。主要说明与实施方式1的光模块100不同的部分。
从半导体激光器1的第二端面72射出的监视光17被透镜9聚光并被受光元件2接收。受光元件2通过不产生热固化收缩的金属接合材料11而固定于载体5的第三安装部27的表面。透镜9通过产生热固化收缩的树脂接合材料10而固定于载体5的第四安装部28的表面。金属接合材料11与金属接合材料6同样地例如为AuSn、SnAg、SnAgCu等焊料。树脂接合材料10与树脂接合材料8同样地例如是以丙烯酸、环氧树脂、硫醇等为主成分的接合材料。实施方式1的光模块100通过产生热固化收缩的树脂接合材料7而在载体5的第三安装部27的表面固定了作为受光器12的受光元件2。与此相对，在实施方式5的光模块100中，作为受光器12的一部分的受光元件2通过不产生热固化收缩的金属接合材料11而固定于载体5，作为受光器12的一部分的透镜9通过产生热固化收缩的树脂接合材料10而固定于载体5。树脂接合材料10当暴露于比室温高的环境温度时，根据暴露于比室温高的环境温度中的暴露时间而产生热固化收缩，如箭头23所示，Y方向的厚度降低。
通过树脂接合材料10的热固化收缩，从而透镜9向第四安装部28的表面侧移动，通过树脂接合材料8的热固化收缩，从而透镜3向第二安装部26的表面侧移动。将经过了暴露时间的透镜9、透镜3表示为用虚线表示的透镜9a、透镜3a。通过经过暴露时间，从而半导体激光器1、构成受光器12的受光元件2以及透镜9、透镜3、光纤4的以载体5的背面24为基准的位置关系即Y方向的位置关系发生变化。因此，实施方式5的光模块100与实施方式1的光模块100同样地，半导体激光器1和受光器12的光耦合效率、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率发生变化。
从接近光纤4的一侧起配置有第二安装部26、第一安装部25、第四安装部28以及第三安装部27。虚线53a至虚线53b的范围为第二安装部26，虚线53b至虚线53c的范围为第一安装部25。虚线53c至虚线54a的范围为第四安装部28，虚线54a至虚线54b的范围为第三安装部27。第二安装部26是形成于载体5的表面侧的凹部65部分，第二安装部26的表面相当于凹部65的与背面24相反侧的底面。第一安装部25的表面与第二安装部26的表面的在Y方向上的长度d1相当于凹部65的深度。第一安装部25的表面、第四安装部28的表面以及第三安装部27的表面是没有阶梯差的平面。
如上述那样，相对于暴露时间的半导体激光器1和受光器12的光耦合效率、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率分别为第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性。实施方式5的光模块100由于执行自动光输出控制，而以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定随着暴露时间的经过而向载体5的表面侧移动的作为受光器12的一部分的透镜9和透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
在图24中，示出了在第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性的变化趋势为减少趋势的情况下即第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性随时间而降低的情况下的光模块100的例子。在图24所示的实施方式5的光模块100中，以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，例如以使得变化趋势以减少趋势变得相同的方式(上述的第一光耦合效率设定条件)决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、构成受光器12的受光元件2以及透镜9的以载体5的背面24为基准的初始位置。
从半导体激光器1的活性层31中的第二端面72侧的区域亦即出射部39射出的监视光17由透镜9聚光，聚光后的监视光17被受光元件2的受光部32接收。在图27、图28分别示出了将基准时间t1设为2000小时的半导体激光器1和受光器12的受光元件2的光耦合效率特性的例子、和将基准时间t1设为2000小时的半导体激光器1和光纤4的光耦合效率特性的例子。横轴是暴露于比室温高的环境温度中的时间即暴露时间，纵轴是光耦合效率。图27所示的光耦合效率特性46表示半导体激光器1和受光器12的光耦合效率与暴露时间的关系。光耦合效率特性46随着暴露时间的经过而降低，是变化趋势为减少趋势的特性。暴露时间为0、t1时的光耦合效率分别为e11、e12。图28所示的光耦合效率特性47表示半导体激光器1和光纤4的光耦合效率与暴露时间的关系。光耦合效率特性47随着暴露时间的经过而降低，是变化趋势为减少趋势的特性。暴露时间为0、t1时的光耦合效率分别为e13、e14。
与半导体激光器1和光纤4的位置相关的半导体激光器1和光纤4的光耦合效率的变化与实施方式1相同，不重复说明。对与半导体激光器1和受光器12的位置相关的半导体激光器1和受光器12的光耦合效率的变化进行说明。
在图25示出了在暴露时间为0的情况下即初始时的透镜9以及受光元件2的Y方向的位置，在图26示出了该情况下的受光面37处的聚光后的监视光17的光束截面61。在图25示出了在暴露时间为t1以上的情况下即基准时间经过后的透镜9a以及受光元件2的Y方向的位置，在图26示出了该情况下的受光面37处的聚光后的监视光17的光束截面61a。由于监视光17被聚光，所以与实施方式1的图4相比，光束截面积变小。另外，在图24～图26示出了随着透镜9向Y方向负侧的移动，而受光面37处的监视光17向Y方向负侧移动的例子。
半导体激光器1和受光器12的光耦合效率根据入射于受光面37的监视光17的光束截面积即受光面积的增减而变化。在暴露时间为0的情况下，监视光17沿着透镜9的透镜中心轴14向Z方向负侧前进，例如成为与受光面37的受光部端35b接触的光束截面61的位置。在暴露时间为t1以上的情况下，监视光17通过比由透镜9向Y方向负侧移动后的透镜9a的透镜中心轴14a靠Y方向正侧的位置，因此由监视光17向Y方向负侧行进的监视光17a入射于受光器12的受光元件2的受光面37。受光面37处的监视光17a的光束截面61a以包含受光部端35b的方式向Y方向负侧移动。受光面37处的光束截面61的面积大于受光面37处的光束截面61a的面积，接收光的受光面积随着暴露时间的经过而降低，因此半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率随着暴露时间的经过而降低。
在实施方式5的光模块100中，与被导入光纤4的半导体激光器1的出射光16同样地，被导入受光元件2的半导体激光器1的监视光17也能够通过透镜9聚光。因此，因树脂接合材料10的热固化收缩而产生的半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率的变化量容易比受光器12不具备透镜9的实施方式1的光模块100大。这是因为，若受光面37处的光束截面的面积小，则与光束截面的面积大的情况相比，即使是相同的Y方向的移动距离，脱离受光面37的面积的比例也会变大。因此，容易设计成因高温环境下的暴露时间的经过而产生的半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率的降低量与半导体激光器1和光纤4的光耦合效率的降低量相等。
实施方式5的光模块100在执行了自动光输出控制时，相比于实施方式1的光模块100，受光元件2中的光耦合效率的变化大，因此光模块100的光输出的修正量变大。如在实施方式3中说明的那样，实施方式5的光模块100，相比于实施方式1的光模块100，能够提高随暴露时间的经过而产生的半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移的检测灵敏度，能够增大与随暴露时间的经过而产生的半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移相伴的光耦合效率的校正速度。因此，实施方式5的光模块100能够以比实施方式1的光模块100小的变动幅度来抑制光输出的变动。
例如，若满足以下条件，则能够充分增大受光元件2中的光耦合效率的变化量，能够设计成半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率的变化量与半导体激光器1以及光纤4间的光耦合效率的变化量相等。第一条件是照射于受光元件2的监视光17的光束直径即光束截面61、61a的直径与照射于光纤4的光束直径为相同程度。第二条件是受光元件2的受光部32的受光面37的尺寸与光纤4的光耦合部的尺寸为相同程度。在光纤4具有折射率不同的芯和包层的情况下，光耦合部的尺寸为芯的尺寸。实施方式5的光模块100是满足第一条件的例子。
在实施方式5的光模块100中，由于将半导体激光器1和受光元件2通过金属接合材料6、11固定于载体5，所以难以进行半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率的微调，因此通过透镜9的树脂接合材料10的厚度等的设定，而将半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率设定成例如最大。在图24中，示出了树脂接合材料8的Y方向的厚度与树脂接合材料10的Y方向的厚度相等的例子。在透镜3的树脂接合材料8和透镜9的树脂接合材料10为相同材料的情况下，若与实施方式1的光模块100同样地设定半导体激光器1以及光纤4间的光耦合效率，且满足上述的第一条件或第二条件，则能够使随着高温环境下的暴露时间的经过而产生的半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率的降低量与半导体激光器1以及光纤4间的光耦合效率的降低量相等。
实施方式5的光模块100由于通过金属接合材料6、11将半导体激光器1以及受光元件2同时固定于载体5，通过树脂接合材料8、11将透镜3以及透镜9同时固定于载体5，所以相比于实施方式1的光模块100，能够缩短受光器12的固定时间。对于通常的树脂接合材料，固定大多需要数十秒～数分钟的UV光照射，若是利用焊料的固定，则在数秒内完成。另外，实施方式5的光模块100由于受光元件2通过金属接合材料11固定于载体5，所以能够比实施方式1的光模块100提高受光元件2的散热性。
此外，实施方式5的光模块100也可以如在实施方式3中说明的那样，使随暴露时间的经过而产生的受光器12的树脂接合材料10的热固化收缩量大于透镜3的树脂接合材料8的热固化收缩量。在该情况下，实施方式5的光模块100通过使树脂接合材料10的随暴露时间的经过而产生的热固化收缩量大于树脂接合材料8，从而使得在执行了自动光输出控制时光输出的修正量变大，能够以小的变动幅度来抑制光输出的变动。
如以上那样，实施方式5的光模块100是利用光纤4传输由半导体激光器1射出的出射光16的光模块。实施方式5的光模块100具备：半导体激光器1以及光纤4；受光器12，接收从与射出出射光16的出射端面(第一端面71)相反侧的端面(第二端面72)射出的监视光17；透镜3，使出射光16聚光；载体5，搭载半导体激光器1、受光器12以及透镜3；以及控制电路20，控制半导体激光器1的注入电流Iop，以使得受光器12的输出电流(监视电流Im)变得恒定。受光器12具备使监视光17聚光的其他透镜9、和接收由其他透镜9聚光的监视光17的受光元件2。半导体激光器1通过金属接合材料6而固定于载体5，受光元件2通过金属接合材料11而固定于载体5，作为受光器12的至少一部分的其他透镜9和透镜3分别通过产生热固化收缩的第一树脂接合材料(树脂接合材料10)以及第二树脂接合材料(树脂接合材料8)而固定于载体5，光纤4中的导入出射光16的末端部的以载体5的与供半导体激光器1、受光器12以及透镜3搭载的安装部(第一安装部25、第三安装部27以及第四安装部28、第二安装部26)的表面相反侧的背面24为基准的位置被固定。将相对于该光模块100暴露于比室温高的环境温度中的暴露时间的半导体激光器1和受光器12的光耦合效率、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率分别设为第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性，并且以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、受光器12以及透镜3的以载体5的背面24为基准的在该光模块的暴露时间为0时的初始位置。实施方式5的光模块100通过该结构，以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3以及受光器12的以载体5的背面24为基准的初始位置，因此在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
实施方式6
图29是表示实施方式6所涉及的光模块的第一例的图，图30是表示图29的受光器的安装部的主要部分的图。图31是表示图29的监视光用透镜以及监视光的位置变化的图，图32是表示图29的受光元件的受光面处的监视光的图。图33是表示实施方式6所涉及的半导体激光器和受光元件的光耦合效率特性的图，图34是表示实施方式6所涉及的半导体激光器和光纤的光耦合效率特性的图。图35是表示实施方式6所涉及的光模块的第二例的图，图36是表示图35的受光器的安装部的主要部分的图。图37是表示图35的监视光用透镜以及监视光的位置变化的图。图38是表示实施方式6所涉及的光模块的第三例的主要部分的图，图39是表示图38的监视光用透镜以及监视光的位置变化的图。
实施方式6的光模块100在受光器12具备受光元件2以及透镜9这一点上与实施方式2的光模块100不同。主要说明与实施方式2的光模块100不同的部分。图29所示的实施方式6的光模块100的第一例以及图35所示的实施方式6的光模块100的第二例是将具备受光元件2以及透镜9的受光器12应用于图7所示的实施方式2的光模块100的第一例而成的例子。具备图38所示的主要部分的实施方式6的光模块100的第三例是从图35所示的实施方式6的光模块100的第二例变更透镜9的尺寸，而使半导体激光器1、透镜9、受光元件2的安装部的表面成为没有阶梯差的平面的例子。图29所示的实施方式6的光模块100的第一例是在初始时前进的监视光17被受光元件2接收，并且随着暴露时间的经过，监视光17向Y方向负侧移动而被受光元件2接收的例子。图35所示的实施方式6的光模块100的第二例以及具备图38所示的主要部分的实施方式6的光模块100的第三例是在初始时通过透镜9而向Y方向正侧弯曲的监视光17被受光元件2接收，并且随着暴露时间的经过，监视光17向Y方向负侧移动而被受光元件2接收的例子。
实施方式6的光模块100与实施方式2的光模块100同样地，以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，例如以使得在从初始起的一定期间内变化趋势以增加趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、作为受光器12的受光元件2的以载体5的背面24为基准的初始位置，因此，即使随着暴露时间的经过而产生半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移，半导体激光器1和光纤4的光耦合效率发生变化，也能够抑制光输出的变动。
从半导体激光器1的第二端面72射出的监视光17被透镜9聚光并被受光元件2接收。受光元件2通过不产生热固化收缩的金属接合材料11而固定于载体5的第三安装部27的表面。透镜9通过产生热固化收缩的树脂接合材料10而固定于载体5的第四安装部28的表面。金属接合材料11与金属接合材料6同样地例如为AuSn、SnAg、SnAgCu等焊料。树脂接合材料10与树脂接合材料8同样地例如是以丙烯酸、环氧树脂、硫醇等为主成分的接合材料。实施方式2的光模块100通过产生热固化收缩的树脂接合材料7而在载体5的第三安装部27的表面固定了作为受光器12的受光元件2。与此相对，在实施方式6的光模块100中，作为受光器12的一部分的受光元件2通过不产生热固化收缩的金属接合材料11而固定于载体5，作为受光器12的一部分的透镜9通过产生热固化收缩的树脂接合材料10而固定于载体5。树脂接合材料10当暴露于比室温高的环境温度时，根据暴露于比室温高的环境温度中的暴露时间而产生热固化收缩，如箭头23所示，Y方向的厚度降低。
通过树脂接合材料10的热固化收缩，从而透镜9向第四安装部28的表面侧移动，通过树脂接合材料8的热固化收缩，从而透镜3向第二安装部26的表面侧移动。将经过了暴露时间的透镜9、透镜3表示为用虚线表示的透镜9a、透镜3a。通过经过暴露时间，从而半导体激光器1、构成受光器12的受光元件2以及透镜9、透镜3、光纤4的以载体5的背面24为基准的位置关系即Y方向的位置关系发生变化。因此，实施方式6的光模块100与实施方式2的光模块100同样地，半导体激光器1和受光器12的光耦合效率、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率发生变化。
在实施方式6的光模块100的第一例中，从接近光纤4的一侧起配置有第二安装部26、第一安装部25、第四安装部28以及第三安装部27。虚线53a至虚线53b的范围为第二安装部26，虚线53b至虚线53c的范围为第一安装部25。虚线53c至虚线54a的范围为第四安装部28，虚线54a至虚线54b的范围为第三安装部27。第二安装部26是形成于载体5的表面侧的凹部65部分，第二安装部26的表面相当于凹部65的与背面24相反侧的底面。第一安装部25的表面与第二安装部26的表面的在Y方向上的长度d1相当于凹部65的深度。第三安装部27是形成于载体5的表面侧的凹部68部分，第三安装部27的表面相当于凹部68的与背面24相反侧的底面。第四安装部28的表面与第三安装部27的表面的在Y方向上的长度d3相当于凹部68的深度。第一安装部25的表面以及第四安装部28的表面是没有阶梯差的平面。
如上述那样，相对于暴露时间的半导体激光器1和受光器12的光耦合效率、半导体激光器1和光纤4的光耦合效率分别为第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性。实施方式6的光模块100由于执行自动光输出控制，而以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定随着暴露时间的经过而向载体5的表面侧移动的作为受光器12的一部分的透镜9和透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
在图29中，示出了在第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性的变化趋势为减少趋势的情况下即第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性在从初始起的一定期间内随时间而增加的情况下的光模块100的例子。在图29所示的实施方式6的光模块100的第一例中，以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，例如以使得在从初始起的一定期间内变化趋势以增加趋势变得相同的方式(上述的第二光耦合效率设定条件)，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、构成受光器12的受光元件2以及透镜9的以载体5的背面24为基准的初始位置。
从半导体激光器1的活性层31中的第二端面72侧的区域亦即出射部39射出的监视光17被透镜9聚光，聚光后的监视光17被受光元件2的受光部32接收。在图33、图34分别示出了将基准时间t1设为2000小时的半导体激光器1和受光器12的受光元件2的光耦合效率特性的例子，和将基准时间t1设为2000小时的半导体激光器1和光纤4的光耦合效率特性的例子。横轴是暴露于比室温高的环境温度中的时间即暴露时间，纵轴是光耦合效率。图33所示的光耦合效率特性48表示半导体激光器1和受光器12的光耦合效率与暴露时间的关系。光耦合效率特性48随着暴露时间的经过而增加，是变化趋势为增加趋势的特性。暴露时间为0、t1时的光耦合效率分别为e15、e16。图34所示的光耦合效率特性49表示半导体激光器1和光纤4的光耦合效率与暴露时间的关系。光耦合效率特性49随着暴露时间的经过而增加，是变化趋势为增加趋势的特性。暴露时间为0、t1时的光耦合效率分别为e17、e18。
与半导体激光器1和光纤4的位置相关的半导体激光器1和光纤4的光耦合效率的变化与实施方式2相同，不重复说明。对与半导体激光器1和受光器12的位置相关的半导体激光器1和受光器12的光耦合效率的变化进行说明。
在图31示出了在暴露时间为0的情况下即初始时的透镜9以及受光元件2的Y方向的位置，在图32示出了该情况下的受光面37处的聚光后的监视光17的光束截面61。在图31示出了在暴露时间为t1以上的情况下即基准时间经过后的透镜9a以及受光元件2的Y方向的位置，在图32示出了该情况下的受光面37处的聚光后的监视光17的光束截面61a。由于监视光17被聚光，所以与实施方式2的图10相比，光束截面积变小。另外，在图29、图31、图32示出了随着透镜9向Y方向负侧的移动，而受光面37处的监视光17向Y方向负侧移动的例子。
半导体激光器1和受光器12的光耦合效率根据入射于受光面37的监视光17的光束截面积即受光面积的增减而变化。在暴露时间为0的情况下，监视光17沿着透镜9的透镜中心轴14向Z方向负侧前进，例如包含受光面37的受光部端35a在内而接收光的面积成为光束截面61的一半的位置。在暴露时间为t1以上的情况下，监视光17通过比由透镜9向Y方向负侧移动后的透镜9a的透镜中心轴14a靠Y方向正侧的位置，因此由监视光17向Y方向负侧行进的监视光17a入射到受光器12的受光元件2的受光面37。受光面37处的监视光17a的光束截面61a向Y方向负侧移动。受光面37处的光束截面61的面积小于受光面37处的光束截面61a的面积，接收光的受光面积随着暴露时间的经过而增加，因此半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率随着暴露时间的经过而增加。
在实施方式6的光模块100的第一例中，与被导入光纤4的半导体激光器1的出射光16同样地，被导入受光元件2的半导体激光器1的监视光17也能够被透镜9聚光。因此，因树脂接合材料10的热固化收缩而产生的半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率的变化量，容易变得比受光器12不具备透镜9的实施方式2的光模块100大。这是因为，若受光面37处的光束截面的面积小，则与光束截面的面积大的情况相比，即使是相同的Y方向的移动距离，脱离受光面37的面积的比例也变大。因此，容易设计成因在高温环境下的暴露时间的经过而产生的半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率的增加量与半导体激光器1和光纤4的光耦合效率的增加量相等。
实施方式6的光模块100的第一例，在执行了自动光输出控制时，相比于实施方式2的光模块100，受光元件2中的光耦合效率的变化大，因此光模块100的光输出的修正量变大。如在实施方式3中说明的那样，实施方式6的光模块100的第一例，能够比实施方式2的光模块100，提高随暴露时间的经过而产生的半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移的检测灵敏度，能够增大与随暴露时间的经过而产生的半导体激光器1与光纤4的复合相对位置偏移相伴的光耦合效率的校正速度。因此，实施方式6的光模块100的第一例能够以比实施方式2的光模块100小的变动幅度抑制光输出的变动。
在实施方式6的光模块100的第一例中，由于半导体激光器1和受光元件2通过金属接合材料6、11而固定于载体5，所以难以进行半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率的微调，因此通过透镜9的树脂接合材料10的厚度、凹部68的Y方向的长度d3等的设定，而从半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率例如为最大或大致最大的位置向Y方向正侧偏移。另外，如在实施方式2中说明的那样，从半导体激光器1和光纤4的光耦合效率为最大或大致最大的位置向Y方向负侧偏移。这样，通过设定半导体激光器1、光纤4的末端部、受光器12以及透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置，能够使第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性至少在从初始起的一定期间内随时间而增加。在图29中，示出了树脂接合材料8的Y方向的厚度与树脂接合材料10的Y方向的厚度相等的例子。在透镜3的树脂接合材料8和透镜9的树脂接合材料10为相同材料的情况下，若与实施方式2的光模块100同样地设定半导体激光器1以及光纤4间的光耦合效率，且满足在实施方式5中说明的第一条件或第二条件，则能够使随着高温环境下的暴露时间的经过而产生的半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率的增加量与半导体激光器1以及光纤4间的光耦合效率的增加量相等。
接下来，说明实施方式6的光模块100的第二例。图35所示的实施方式6的光模块100的第二例与图29所示的实施方式6的光模块100的第一例的不同点在于，固定透镜9的第四安装部28的表面位于比固定半导体激光器1的第一安装部25的表面以及固定受光元件2的第三安装部27的表面靠Y方向正侧的位置，在初始时通过透镜9而向Y方向正侧弯曲的监视光17被受光元件2接收，随着暴露时间的经过，监视光17向Y方向负侧移动而被受光元件2接收。主要说明与实施方式6的光模块100的第一例不同的部分。
第四安装部28是形成于载体5的表面侧的凸部67部分，第四安装部28的表面相当于凸部67的与背面24相反侧的顶面。第四安装部28的表面与第三安装部27的表面以及第一安装部25的表面的在Y方向上的长度h1相当于凸部67的高度。第一安装部25的表面以及第三安装部27的表面没有阶梯差。
在图37示出了在暴露时间为0的情况下即初始时的透镜9以及受光元件2的Y方向的位置，该情况下的受光面37处的聚光后的监视光17的光束截面61与图32相同。在图37示出了在暴露时间为t1以上的情况下即基准时间经过后的透镜9a以及受光元件2的Y方向的位置，该情况下的受光面37处的聚光后的监视光17的光束截面61a与图32相同。由于监视光17被聚光，所以与实施方式2的图10相比，光束截面积变小。另外，在图35、图37、图32示出了随着透镜9向Y方向负侧的移动而受光面37处的监视光17向Y方向负侧移动的例子。
在暴露时间为0的情况下，监视光17通过比透镜9的透镜中心轴14靠Y方向负侧的位置，通过透镜9而向Y方向正侧弯曲的监视光17入射于受光器12的受光元件2的受光面37。例如包含受光面37的受光部端35a在内接收光的面积成为光束截面61的一半的位置。在暴露时间为t1以上的情况下，监视光17通过由透镜9向Y方向负侧移动后的透镜9a的透镜中心轴14a，因此由监视光17向Y方向负侧行进的监视光17a入射于受光器12的受光元件2的受光面37。如图32所示，受光面37处的监视光17a的光束截面61a向Y方向负侧移动。受光面37处的光束截面61的面积小于受光面37处的光束截面61a的面积，接收光的受光面积随着暴露时间的经过而增加，因此半导体激光器1和受光元件2的光耦合效率随着暴露时间的经过而增加。
接下来，说明实施方式6的光模块100的第三例。实施方式6的光模块100的第三例与实施方式6的光模块100的第一例的不同点在于，虚线53b～虚线54b的载体5的表面、透镜9的尺寸、监视光17的行进方向。主要说明与实施方式6的光模块100的第一例不同的部分。
第一安装部25的表面、第四安装部28的表面以及第三安装部27的表面为相互没有阶梯差的平面。在图39示出了在暴露时间为0的情况下即初始时的透镜9以及受光元件2的Y方向的位置，该情况下的受光面37处的聚光后的监视光17的光束截面61与图32相同。在图39示出了在暴露时间为t1以上的情况下即基准时间经过后的透镜9a以及受光元件2的Y方向的位置，该情况下的受光面37处的聚光后的监视光17的光束截面61a与图32相同。由于监视光17被聚光，所以与实施方式2的图10相比，光束截面积变小。另外，在图38、图39、图32示出了随着透镜9向Y方向负侧的移动而受光面37处的监视光17向Y方向负侧移动的例子。暴露时间为0时的监视光17以及暴露时间为t1以上时的监视光17a与第二例相同。
在实施方式6的光模块100的第二例以及第三例中，与第一例同样地，实施方式2的光模块100中的受光器12具备受光元件2以及透镜9，因此起到与实施方式6的光模块100的第一例同样的效果。
实施方式6的光模块100由于通过金属接合材料6、11将半导体激光器1以及受光元件2同时固定于载体5，通过树脂接合材料8、11将透镜3以及透镜9同时固定于载体5，所以与实施方式2的光模块100相比，能够缩短受光器12的固定时间。另外，实施方式6的光模块100由于受光元件2通过金属接合材料11而固定于载体5，所以能够比实施方式2的光模块100提高受光元件2的散热性。
此外，在实施方式6的光模块100的第一例～第三例中，也可以如实施方式2的第二例那样，不是使光纤4向Y方向负侧偏移，而是使透镜3向Y方向正侧偏移。即使在该情况下，也能够以使得随暴露时间的经过而产生的第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，以使得在从初始起的一定期间内变化趋势以增加趋势变得相同的方式，决定半导体激光器1、光纤4的末端部、透镜3、作为受光器12的受光元件2的以载体5的背面24为基准的初始位置。另外，实施方式6的光模块100也可以如在实施方式3中说明的那样，使随暴露时间的经过而产生的受光器12的树脂接合材料10的热固化收缩量大于透镜3的树脂接合材料8的热固化收缩量。在该情况下，实施方式6的光模块100通过使树脂接合材料10的随暴露时间的经过而产生的热固化收缩量大于树脂接合材料8，从而使得在执行了自动光输出控制时光输出的修正量变大，能够以小的变动幅度抑制光输出的变动。
此外，图34所示的光耦合效率特性49也可以如在实施方式2的图13、图14中说明的那样，在达到峰值的情况下，结束变化而成为恒定。在该情况下，实施方式6的光模块100由于执行自动光输出控制，而以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势在从初始起的一定期间内变得相同的方式，决定随着暴露时间的经过而向载体5的表面侧移动的作为受光器12的一部分的透镜9和透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
另外，也可以如在实施方式2中说明的那样，半导体激光器1和受光器12的光耦合效率特性也同样地，在到达基准时间t1的中途，光耦合效率特性达到峰值的情况下，结束变化而成为恒定。在该情况下，半导体激光器1以及光纤4间的光耦合效率和半导体激光器1以及受光元件2间的光耦合效率随着暴露时间的经过而同样地变化，因此第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势同样地变化。因此，实施方式6的光模块100由于执行自动光输出控制，而以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定随着暴露时间的经过而向载体5的表面侧移动的作为受光器12的一部分的透镜9和透镜3的以载体5的背面24为基准的初始位置，所以在半导体激光器1与光纤4之间产生由高温环境引起的不可逆的复合相对位置偏移的情况下，能够抑制光输出的变动。
此外，本申请中虽然记载了各种例示的实施方式以及实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种特征、形态以及功能并不限定于特定的实施方式的应用，也可以单独或以各种组合的方式应用于实施方式。因此，在本申请说明书中公开的技术范围内能够想到未例示的无数的变形例。例如，包括对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，还包括抽取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
附图标记说明
1...半导体激光器；2、2a...受光元件；3、3a...透镜；4、4s...光纤；5...载体；6...金属接合材料；7...树脂接合材料(第一树脂接合材料)；8...树脂接合材料(第二树脂接合材料)；9、9a...透镜；10...树脂接合材料(第一树脂接合材料)；11...金属接合材料；12...受光器；15...中心轴；16、16a...出射光；17、17a...监视光；18...监视光；20...控制电路；24...背面；25...第一安装部；26...第二安装部；27...第三安装部；28...第四安装部；30、30a...受光元件；37...受光面；39...出射部；40...光轴；41、41a...光耦合效率特性；42...光耦合效率特性；43...光耦合效率特性；44...光耦合效率特性；45a、45b...光耦合效率特性；46...光耦合效率特性；47...光耦合效率特性；48...光耦合效率特性；49...光耦合效率特性；71...第一端面；72...第二端面；100...光模块；Im...监视电流(输出电流)；Iop...注入电流。

Claims (12)

1.一种光模块，是通过光纤传输由半导体激光器射出的出射光的光模块，其中，
所述光模块具备：
所述半导体激光器以及所述光纤；
受光器，接收从与射出所述出射光的出射端面相反侧的端面射出的监视光；
透镜，使所述出射光聚光；
载体，搭载所述半导体激光器、所述受光器以及所述透镜；以及
控制电路，控制所述半导体激光器的注入电流，以使得所述受光器的输出电流变得恒定，
所述半导体激光器通过金属接合材料而固定于所述载体，
所述受光器的至少一部分以及所述透镜分别通过产生热固化收缩的第一树脂接合材料以及第二树脂接合材料而固定于所述载体，
所述光纤中的导入所述出射光的末端部的以所述载体的与供所述半导体激光器、所述受光器以及所述透镜搭载的安装部的表面相反侧的背面为基准的位置被固定，
将相对于该光模块暴露于比室温高的环境温度中的暴露时间的所述半导体激光器和所述受光器的光耦合效率、所述半导体激光器和所述光纤的光耦合效率分别设为第一光耦合效率特性、第二光耦合效率特性，
以使得第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势变得相同的方式，决定所述半导体激光器、所述光纤的末端部、所述受光器以及所述透镜的以所述载体的所述背面为基准的在该光模块的所述暴露时间为0时的初始位置。
2.根据权利要求1所述的光模块，其中，
所述第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势为减少趋势。
3.根据权利要求1所述的光模块，其中，
所述第一光耦合效率特性以及第二光耦合效率特性的变化趋势为增加趋势。
4.根据权利要求1或2所述的光模块，其中，
所述光纤配置成，使不存在所述透镜的情况下的所述出射光入射于该光纤的中心轴。
5.根据权利要求1或3所述的光模块，其中，
所述光纤配置成，使不存在所述透镜的情况下的所述出射光入射于该光纤的在与所述载体的所述背面垂直的方向上离开中心轴的远处。
6.根据权利要求1或3所述的光模块，其中，
所述光纤配置成，使通过处于所述初始位置的所述透镜的所述出射光入射于该光纤的在与所述载体的所述背面垂直的方向上离开中心轴的远处。
7.根据权利要求2或4所述的光模块，其中，
所述监视光是比所述出射光扩散的光，
所述受光器的受光面配置于比所述监视光的出射部靠所述载体的所述背面侧的位置，且不与所述监视光的光轴相交。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的光模块，其中，
所述受光器具备使所述监视光聚光的其他透镜和接收由所述其他透镜聚光的所述监视光的受光元件，
所述受光元件通过所述金属接合材料而固定于所述载体，
所述其他透镜通过所述第一树脂接合材料而固定于所述载体，
所述第一光耦合效率特性是相对于所述暴露时间的所述半导体激光器和所述受光元件的光耦合效率。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的光模块，其中，
所述受光器为受光元件，所述受光元件通过所述第一树脂接合材料而固定于所述载体。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的光模块，其中，
暴露于比室温高的环境温度时产生的所述第一树脂接合材料的热固化收缩量大于所述第二树脂接合材料的热固化收缩量。
11.根据权利要求10所述的光模块，其中，
所述第一树脂接合材料的在与所述载体的所述背面垂直的方向上的厚度，比所述第二树脂接合材料的在与所述载体的所述背面垂直的方向上的厚度厚。
12.根据权利要求10所述的光模块，其中，
所述第二树脂接合材料是比所述第一树脂接合材料先进行了热固化收缩的接合树脂。
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