CN1519995A - 激光模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种激光模块,包括半导体激光元件、光纤、聚光从半导体激光元件射出的激光束并耦合于光纤的入射端的聚光光学系统,以低成本得到高输出和可靠性。在壁面上具有由光透过部件(15)覆盖的光射出窗(16)的组件(40)内,在将加热块(放热块)(10)上排列固定的8个GaN系半导体激光元件LD1~8、准直透镜(11)、聚光透镜(12)配置固定为半导体激光元件LD1~8射出的激光束被聚光到光透过部件(15)的外面(15a)上的状态下,对该组件(40)的内部进行脱气并气密密封后,将光纤(13)的入射端压接并固定于光射出窗(15)。

Description

激光模块及其制造方法
技术领域
本发明涉及激光模块及其制造方法,尤其涉及包括半导体激光元件、光纤、聚光从半导体激光元件射出的激光束并耦合于光纤的一个端面的聚光光学系统的激光模块及其制造方法。
背景技术
以往以来,具有在组件内容纳的半导体激光元件、在一端(光入射端)进入该组件内部的状态下固定于该组件的光纤、将从半导体激光元件射出的激光束耦合于光纤的光入射端的聚光光学系统的激光元件是所谓的尾缆(pigtail)型激光元件,一般公知的是作为光通信部件。
在激光模块内部,为在微米数量级上稳定维持将半导体激光器和光纤的光入射端光耦合的状态,光纤和聚光光学系统等通常使用焊锡、熔接或粘接剂等粘接装置固定。
通信激光模块中,为防止由于外部的湿气等使激光器恶化,以一般进行气密密封组件的所谓的CAN组件为代表的结构是保护半导体激光元件和激光器端面的密封结构。该激光模块中,气密密封的组件内残余的污染物质附着在半导体激光元件的射出端面、聚光光学系统和光纤等的光学部件上,出现激光特性恶化的问题。尤其,光密度高的部分中物质附着效果(集尘效果)显著。另外,包括GaN系半导体激光元件等的射出350~500nm(400nm带)的波长的激光束的半导体激光元件的激光模块中,光子能量高,容易引起与物质的光化学反应,因此集尘效果表现得更显著。作为污染物质之一,举出从制造工序的气氛中混入的烃化合物等,该烃通过激光聚合或分解而附着分解物,妨碍输出的提高。
公开了空中浮动的低分子硅氧烷通过紫外线的光化学反应与氧反应,按SiOx的形式沉积附着在光学玻璃窗部件上,因此推荐定期更换与大气接触的窗部件(例如参考专利文献1)。
因此,为防止该集尘效果,作出种种提议。例如提出将100ppm以上的以分解烃化合物等为目的的氧混入密封气体中(例如参考专利文献2)。在向光学部件照射400nm以下的紫外线的光学系统中,提出将光学部件的气氛设为99.9%以上的氮(例如参考专利文献3)。
另外,已知在密封组件之前,进行组件内部的脱气处理在防止集尘效果方面有效。
【专利文献1】特开平11-54852号公报
【专利文献2】美国专利5392305号公报
【专利文献3】特开平11-167132号公报
但是,包括施加了一般市场销售的UV硬化树脂构成的1次被膜和聚合物构成的2次被膜的光纤的、将光纤固定于组件上的激光模块的情况下,由于在固定光纤的状态下对组件进行脱气处理,脱气处理装置中存在光纤被膜,脱气处理中从该被膜产生脱气成分,这种气体污染模块内部。为防止该污染,考虑预先全部去除光纤的被覆物,但没有被覆物的光纤容易折断,难以处理,实用性低。
发明内容
本发明考虑上述情况,其目的是提供一种抑制污染物质的附着的、得到高可靠性的激光模块及其制造方法。
本发明的激光模块,其特征在于包括:
在光射出窗上备有光透过部件的、气密密封的组件;
在上述组件内部配置的至少一个或多个半导体激光元件;
在上述组件外部配置的光纤;
使从上述半导体激光元件射出的激光束聚光在上述光透过部件的外面上的、配置在上述组件的内部的聚光光学系统,
其中,上述光纤的入射端密接而固定于上述光透过部件的外面的聚光上述激光束的位置上。
最好上述光透过部件上附加用于确定聚光上述激光束的位置的标记。作为光透过部件,是可透过上述激光束的部件,也可以是圆形平板、平行平板、透镜、楔形等的任何形状。
这里密接而固定含紧密粘接固定的状态和可取下地被密接而保持固定的状态。
上述半导体激光元件的振动波长是350~500nm的激光模块中适用本发明。具体说,举出GaN系的半导体构成的激光模块。
上述光纤入射端插入套圈中,也可以将上述组件作成包括与上述套圈嵌合的安装器。
最好组件内部用惰性气体充满,该惰性气体中更好是混入1ppm以上的浓度的氧、卤素族气体和/或卤素化合物气体。即作为第一组件的内部气氛,最好为(1)惰性气体和1ppm以上的浓度的氧的混合气体、(2)惰性气体和卤素族气体以及卤素化合物气体中的至少一种气体的混合气体、(3)惰性气体和1ppm以上的浓度的氧和卤素族气体以及卤素化合物气体中的至少一种气体的混合气体中的任一种。
最好组件使用无焊剂焊锡或不含Si系有机物的粘接剂或通过熔接或焊接气密密封。
作为半导体激光元件,最好是阵列状并置的多个单腔体半导体激光元件、1个多腔体半导体激光元件、阵列状并置的多个多腔体半导体激光元件、单腔体半导体激光元件和多腔体半导体激光元件的组合中的任一种。
本发明的激光模块的制造方法,是包括一个或多个半导体激光元件、光纤、聚光从上述半导体激光元件射出的激光束并耦合于上述光纤的入射端的聚光光学系统的激光模块的制造方法,其特征在于:
在一个壁面上具有包括上述激光束透过的光透过部件的光射出窗的、可气密密封的组件内部,配置上述半导体激光元件和上述聚光光学系统,使得上述激光束聚光在上述光透过部件的外面上;
对上述组件内部进行脱气处理;
该脱气处理后,气密密封上述组件;
之后,为将上述激光束光学耦合于上述光纤的入射端,把该光纤的入射端密接而固定在上述光透过部件的上述外面上。
根据本发明的激光模块,半导体激光元件和聚光光学系统包括在一个组件内并密封,光纤固定在组件外侧,因此可在光纤安装前进行组件内的脱气处理,不会产生来自光纤的被覆物的脱离气体带来的组件内的污染。而且,由于将光纤与窗密接,光纤的光入射端面不与大气接触,防止污染物质向该光纤的入射端面附着。另外,在光透过部件的外面上会聚激光束,因此光透过部件的组件内侧的面的光密度可抑制,该部件的组件内部残余污染物质的情况下,这些可抑制光透过部件的里面附近的有机物的分解能力,因此抑制该里面上附着污染物质。即,根据本发明的激光模块,可抑制污染物质的附着,即集尘效果,因此可提高光输出,得到高的可靠性。
诺在光透过部件上附加用于决定会聚激光束的位置的标记,则通过CCD相机等边观测标记边以该标记为基准将激光束对准,因此容易进行对准。可自动对准。
尤其,在半导体激光元件射出350~500nm波长的情况下,能量高,集尘效果增大,因此采用本发明防止污染物质附着是有效的。将来自多个半导体激光元件或多腔体半导体激光元件的多个激光合波在1根光纤中的激光模块中,光纤端面上的光强度非常高,因此污染物质的附着防止效果明显。
光纤的入射端插入套圈中,组件包括与套圈嵌合的安装器,则光纤安装容易,提高处理性。
本发明的激光模块的制造方法中,在将光纤固定在组件之前进行组件内的脱气处理,因此不会产生来自光纤的被膜的气体造成的污染。最后将光纤固定于组件,因此组件密封之前的工序中,不需要处理光纤,因此模块制造简便。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的激光模块的简要结构的平面图;
图2是第一实施方式的激光模块的侧面图;
图3是激光模块的组件的局部放大侧截面图;
图4是另一实施方式的激光模块的局部放大侧截面图;
图5是说明另一实施方式的激光模块的制作方法的局部放大侧截面图);
图6是其他实施方式的激光模块的局部放大平面图;
图7是表示GaN系半导体激光元件的基板制作方法的截面图;
图8是表示GaN系半导体激光元件的层结构的截面图;
图9是表示本发明第二实施方式的激光模块的简要结构的平面图;
图10是表示本发明第三实施方式的激光模块的简要结构的平面图。图中,LD、LD1~8…半导体激光元件,B、B1~8…激光束,10…加热块,11…透镜阵列,12…聚光透镜,13…光纤,13a…光纤线材,13b…树酯被膜,15…光透过部件,16…光射出窗,18…焊锡,20…套圈,25…安装器,40…组件
具体实施方式
下面使用附图详细说明本发明的实施方式。
说明本发明的第一实施方式的激光模块。图1和图2是表示该激光模块的示意形状的平面图和侧截面图。图3(a)和(b)是组件的光射出窗16和光透过部件15的一部分的局部放大侧截面图和正面图。
如图1和图2所示,本实施方式的激光模块作为在由铜或铜合金构成的加热块(放热块)10上排列固定的一个例子,在具有带光透过部件15的光射出窗16的组件40内容纳8个GaN系半导体激光元件LD1~8、准直透镜阵列11、聚光透镜12,1根光纤13在组件40外部将其入射端压接并密接而固定于光透过部件15。
该图1和图2表示本实施方式的激光模块的基本结构,简要表示出准直透镜阵列11和聚光透镜12的形状。而且,为避免图变复杂,仅对GaN系半导体激光元件中两端配置的元件LD1和LD8加上符号,仅对激光束B1~B8中的B1和B8加上符号。GaN系半导体激光元件LD1~8可将例如AlN构成的副框架(submount)上固定的部件安装于加热块10上。
从这些GaN系半导体激光元件LD1~8按发散状态射出的激光束B1~8分别由透镜阵列11变化为平行光。
变为平行光的激光束B1~8由聚光透镜12聚光,如图3(a)所示,对准成在光透过部件15的外面15a上收敛。光纤13将其光入射端插入套圈20中,光纤13的光入射端在光透过部件15的外面15a上按每个套圈20密接在光透过部件15,以与激光束收敛位置一致。本例中,透镜阵列11和聚光透镜12构成聚光光学系统,由其和光纤13构成合波光学系统。即,由聚光透镜12如上所述聚光的激光束B1~8入射到该光纤13的纤芯并传播光纤13内,合波为1条激光束B并从光纤13的未示出的射出端面射出。光纤13除插入套圈20中的部分外由树脂层13b被覆光纤线材13a。
作为光纤13,阶梯式折射率型、折射率渐变型、其复合型全部适用。
组件40的底面上固定基板42,该基板42的上面安装加热块10,并且该加热块10上固定保持透镜阵列11的准直透镜夹具44。另外,基板42的上面固定保持聚光透镜12的聚光透镜夹具45。向GaN系半导体激光元件LD1~8供给驱动电流的布线类47通过在组件40的与设置光射出窗16的壁面相对的横壁面上形成的开口引向组件外。
组件40上设置的光射出窗16,例如为φ6mm的圆形孔,该光射出窗16上带有的光透过部件15是由φ10mm的石英玻璃或蓝宝石构成圆盘状部件,以覆盖窗16而安装。组件40整个面实施镀金,在光透过部件15的组件内侧面或内外侧面上实施AR涂层。光透过部件15的周边1mm的部分金属化,通过焊锡18安装在组件40上。光透过部件15不限于圆盘状部件,可以是平行平板、透镜、楔形等形状。
图3(b)是从该图(a)的箭头P观察光纤13固定前的组件的壁面的正面图。如图3(b)所示,在光透过部件15上附加标记19。该标记19通过蚀刻形成在光透过部件15的外面15a上。上述激光束的对准以该标记19为基准使用CCD相机调整。
接着说明本实施方式的激光模块的制造方法。
组件40的上面在开放状态下覆盖窗16通过焊锡18将光透过部件15固定在组件40的壁面上并密封窗16。
在组件内部设置半导体激光元件LD1~8、准直透镜阵列11和聚光透镜12。此时,用CCD相机以光透过部件15的外面15a上的标记19为基准对准直透镜阵列11和聚光透镜12进行调整,使得从多个半导体激光元件LD1~8射出的激光束B1~8聚光在光透过部件15的外面15a的规定位置上,使用无焊剂焊锡或不含Si系有机物的粘接剂,或通过熔接或焊接固定。标记19也可以是直径与光纤的纤芯直径相同或稍大的孔。
安装该光透过部件15之前,对准准直透镜阵列11和聚光透镜12,之后对准光透过部件15并固定在组件40上。
之后,为去除成为降低激光器的长期可靠性的原因的组件内部的挥发成分,将组件40装入脱气处理装置中,在氮气气氛下加热到90℃进行脱气处理。气氛中气体除氮气外,可以是例如氧、惰性气体等或其混合气体,也可以减压。脱气处理后,在组件40上面设置盖子41,使用无焊剂焊锡或不含Si系有机物的粘接剂或通过熔接或焊接密封。
随后,将光纤13的入射端压向并密接在光透过部件15,从而排除外部气体,不污染光纤13的入射端。该状态下通过机械保持、粘接、焊锡固定进行固定。进而为求得更长期的可靠性,使用无焊剂焊锡或不含Si系有机物的粘接剂或通过熔接或焊接固定。为了来自组件内部的激光束B有效入射到光纤纤芯,在组件的光透过部件15中,在接近光纤前端未接触的位置的状态下进行光纤13的对准后,将光纤前端压向并固定于光透过部件15的外面15a。
这样,根据本发明的激光模块的制造方法,光纤安装在组件之前进行组件内的脱气处理,因此不用担心组件内的脱气处理中从光纤的树脂被膜脱落的气体会污染组件内部。
另外,如图4中表示的激光模块的另一实施方式的局部放大侧截面图,也可以覆盖在组件40的窗16上安装的光透过部件15那样安装与套圈20嵌合的安装器(容器)25。容器25可预先配备在组件40上,可在组件40密封后安装。安装使用焊锡18密封组件内进行。通过包括容器25可更简单地将光纤13安装到组件40。如图4所示,将套圈20嵌入容器40中,将光纤13的前端密接在光透过部件15的外面15a上后,用焊锡42固定套圈20和容器40。作为套圈20可使用氧化锆陶瓷、金属、玻璃等形成。
如图5表示的另一实施方式的局部放大侧截面图,套圈20的端面20a压向光透过部件15’的面15a’时为不含空气,最好使用球磨了的。这样,光纤前端压向并密接在光透过部件15’的面15a’,从而排除外部气体并且不污染入射端。作为光透过部件15’,使用具有如图5所示的凸面的玻璃,在Y方向上将光纤13前端压向该凸面15a’,则密接时有效排除空气并进行密接。
另外,图6表示再一个实施方式的局部放大侧截面图。图6所示的实施方式的激光模块与图4同样,组件40具有容器25,另外,套圈20上包括与容器25嵌合的连接器45。替代使用焊锡固定容器25和20,而是将连接器45与容器25嵌合,将套圈20嵌入在容器25中。连接器45包括弹簧46,从套圈20后端侧将套圈20压向光透过部件15侧。不使用焊锡,因此光纤13的安装和取下非常简单。
作为组件40中填充的气体,主要由惰性气体构成。作为惰性气体,可举出氮气、烃类气体等。另外,也可以是惰性气体和1ppm以上浓度的氧、卤素族气体和卤素化合物的至少一种以上气体的混合气体,例如,可使用作为与大气同比率的氮气、氧气混合气体的净化空气。
密封气氛中含1ppm以上的浓度的氧时,可更有效抑制激光模块的恶化。得到这种恶化抑制效果的提高是由于密封气氛中含的氧,氧化分解由烃成分的光分解产生的固体物。
所谓卤素族气体是氯气(Cl2)、氟气(F2)等的卤素气体,所谓卤素化合物气体是含氯原子(Cl)、溴原子(Br)、碘原子(I)、氟原子(F)等的卤素原子的气体状化合物。
作为卤素化合物气体,可举出CF3Cl、CF2Cl2、CFCl3、CF3Br、CCl4、CCl4-O2、C2F4Cl2、Cl-H2、CF3Br、PCl3、CF4、SF6、NF3、XeF2、C3F8、CHF3等,但氟或氯和碳(C)、氮(N)、硫(S)、氙(Xe)的化合物更好,含氟原子尤其好。
卤素族气体微量也发挥恶化抑制效果,但为得到明显的恶化抑制效果,卤素族气体的含量最好是1ppm以上。得到这样的恶化抑制效果是为了由密封气氛中含的卤素族气体分解有机硅化合物气体的光分解产生的沉积物。
另外,作为组件内部的透镜阵列11和聚光透镜12的固定、组件的密封形式,如上所述,通过使用无焊剂焊锡或不含Si系有机物的粘接剂或通过熔接或焊接进行固定或密封,从而更防止集尘。
作为不含Si系有机物的粘接剂,可举出是例如特开2001-177166号公报记载的脂环式环氧化合物、具有氧杂基的化合物、和含催化剂量的鎓盐光反应引发剂的粘接性组成物,是不含硅烷偶联剂的粘接性组成物。
作为无焊剂焊锡,可举出例如Sn-Pb、Sn-In、Sn-Pb-In、Au-Sn、Ag-Sn、Sn-Ag-In等。通常的焊锡材料中含的焊剂是污染的主要原因,但使用无焊剂焊锡,不用担心产生污染物质。考虑环境使用无铅焊锡。
熔接可利用市售的缝熔接机、例如日本アビオニク公司制造的缝熔接机进行。具体说,使组件装上盖子,通过缝熔接机对组件的盖子与框体的边界部施加高电压可进行组件的熔接密封。熔融可使用市售的熔融机,例如FITEL.S-2000进行。
接着说明上述实施方式中使用的半导体激光元件的一个例子的GaN系半导体激光元件的制造方法。图7是表示GaN系半导体激光元件的制造工序的截面图。
如图7(a)所示,通过有机金属气相生长法将三甲基镓(TMG)和氨用于生长原料,将硅烷气体用作n型掺杂气体,将茂基镁(Cp2Mg)用作p型掺杂气体,在(0001)C面蓝宝石基板121上在温度500℃下按20nm左右膜厚形成GaN缓冲层122。接着,将温度设到1050℃并生长2微米左右的GaN层133。此外,形成SiO2膜124,涂布抗蚀剂125后使用通常的光刻法。
[式1]
<1 100>
方向上去除3微米宽的SiO2膜124,形成宽度7微米左右的SiO2膜124的线部,从而形成10微米左右的周期的线下空间的模式。
接着如图7(b)所示,将抗蚀剂层125和SiO2膜124作为掩膜,使用氯族的气体,通过干蚀刻去除缓冲层122和GaN层123,直到蓝宝石基板121上面,之后去除抗蚀剂层125和SiO2膜124。此时,蓝宝石基板121可稍稍被蚀刻。
接着如图7(c)所示,选择生长20微米左右的GaN层126。此时,通过横向生长,最终合成条状,表面平坦化。此时,由缓冲层122和GaN层123构成的层的线部上部产生贯通移位,但该线部之间的GaN层126中不产生贯通移位。
接着在GaN层126上形成SiO2膜127,如图7(d)所示,将位于残留上述缓冲层122和GaN层123的线部之间的空间部中央的SiO2膜127去除3微米左右。
接着如图7(e)所示,将生长温度设为1050℃,将GaN层128选择生长20微米左右。通过此时的横向生长,最终合成条状,使表面平坦化。
接着,在GaN层128上形成SiO2膜129,如图7(f)所示,将位于剩余的SiO2膜127中央的SiO2膜129去除3微米左右,此外,将生长温度设为1050℃,将GaN层130选择生长20微米左右。
最后如图7(g)所示,如上所述做成的GaN基板上生长100~200微米左右的n-GaN层131后,从蓝宝石基板去除,直到GaN层130,使n-GaN层131成为图8所示的n型GaN基板141。图8是说明半导体激光元件的层结构的剖开前的晶片的一部分的截面图。
接着如图8所示,上述制作的n型GaN基板141上层叠n-GaN缓冲层142、150对的n-Al0.14Ga0.86N(2.5nm)/GaN(2.5nm)超晶格包层143、n-GaN光导波层144、n-In0.02Ga0.98N(10.5nm)/n-In0.15Ga0.85N(3.5nm)三重量子井活性层145、p-Al0.2Ga0.8N载体块层146、p-GaN光导波层147、150对的p-Al0.14Ga0.86N(2.5nm)/GaN(2.5nm)超晶格包层148、p-GaN接触层149。这里,将Mg用作p型杂质。为活化该Mg,使用生长后在氮气气氛中进行热处理或在富氮气氛中进行生长的方法之任一种方法。
接着,制造横向单模式半导体激光器的情况下,为形成横模式为一个的条状区域,按100~500微米的间距形成具有宽1~3微米的条状的开口的SiO2掩膜150,在制作横向多模式的宽半导体激光器的情况下,按100~500微米的间距形成具有宽几个~50微米的条状的开口的SiO2掩膜150。从具有几个~50微米宽的条状区域的横向多模式的宽半导体激光器可得到数百~2000mW左右的输出。
接着覆盖条状开口形成Ni/Au构成的条状p电极151。接着,研磨基板141,形成Ti/Au构成的n电极152,在剖开形成的共振器面上进行高反射涂布、低反射涂布,之后,再剖开完成具有规定数的腔体、共振器长度的半导体激光元件LD。
作成多腔体的半导体激光元件时,共振器长为100~1500微米较好,更好是400微米,按例如发光点排列方向的长度为1cm剖开,在腔体面上进行高反射、低反射涂布,例如完成具有20个腔体的棒状元件。形成多腔体时,根据需要腔体数按发光点排列方向的元件宽度实施剖开,形成元件。
形成单腔体的半导体激光元件时,按与条状区域的形成间距同等的100~500微米间距剖开,形成具有单腔体的共振器长400微米的元件。
在本发明的激光模块中,作为组件内容纳的半导体激光元件的形式,除上述实施方式所示的将离散单腔体芯片配置为阵列状外,也可以是将1个多腔体半导体激光元件(LD棒)、多个多腔体半导体激光元件按阵列状排列、或是单腔体半导体激光元件和多腔体半导体激光元件的组合等。
图9表示本发明的第二实施方式的激光模块的平面图。
本实施方式的激光模块在具有带光透过部件85的光射出窗86的组件80内容纳在加热块70上排列固定的5个芯片状态的单腔体GaN系半导体激光元件LD11~15、聚光透镜阵列72,5根光纤73在组件80外部将其入射端压向并密接固定于光透过部件85。该激光模块是光纤阵列型的激光模块,从半导体激光元件射出的激光束耦合于彼此不同的光纤。
从GaN系半导体激光元件LD11~15按发散状态射出的激光束B11~B15分别由构成聚光透镜阵列72的各聚光透镜聚光并分别收敛在光透过部件85的外面的不同位置上。5根光纤73将其前端插入多光纤套圈90中,入射端密接固定于各激光束B11~B15的收敛位置。各激光束B11~B15分别耦合于不同的光纤73,从各光纤73的未图示的射出端射出。
本实施方式的激光模块中,组件80在脱气处理后气密密封,各部件的固定和组件密封使用无焊剂焊锡或不含Si系有机物的粘结剂或通过熔接或焊接进行。因此,在组件80内部,抑制向光密度高的半导体激光元件的光射出端面集尘,光透过部件85的组件的内侧面不是激光束的聚光点,因此光密度低的该面的集尘效果也被抑制。而且,光纤73的入射端密接在光透过部件85上,不与大气接触,没有污染。作为激光模块整体,抑制集尘效果,因此可提高光输出,得到高可靠性。
图10表示本发明的第三实施方式的激光模块的平面图。
本实施方式的激光模块在具有带光透过部件15的光射出窗16的组件40内容纳内部具有GaN系半导体激光元件并气密密封的CAN组件110、聚光透镜12,1根光纤13在组件40外部将其入射端压向并密接固定于光透过部件15。这里,与第一实施方式的激光模块相同的要素加上相同符号并省略说明。
CAN组件110、聚光透镜12配置固定在基板105的各固定部件上,使得从半导体激光元件LD射出的激光束B由聚光透镜12收敛在光透过部件15的外面15a处。各个固定使用无焊剂焊锡或不含Si系有机物的粘结剂。或通过熔接或焊接进行固定。
在本实施方式中,半导体激光元件LD包括在CAN组件110中。CAN组件为去除内部的挥发成分实施脱气处理,此外进行气密密封。半导体激光元件LD包括在脱气处理并气密密封的CAN组件110内,在CAN组件110脱气处理时,不将光纤13配置在脱气处理装置内,从而不受到从光纤13的树脂被膜的脱下的气体的影响。另外,该CAN组件110包括在气密密封的组件40内部,因此更抑制集尘效果,作为激光模块整体,抑制集尘效果,所以可提高光输出,而且得到更高可靠性。尤其包括上述制造方法制造的GaN系半导体激光元件这种振动波长为400nm带的高输出半导体激光元件时,由于集尘效果明显,如本实施方式这样,用组件2次内含半导体激光元件的结构效果大。
另外,作为组件内容纳的半导体激光元件的形式,除上述实施方式所示的将离散单腔体芯片配置为阵列状外,也可以是将1个多腔体半导体激光元件(LD棒)、多个多腔体半导体激光元件按阵列状排列、或是单腔体半导体激光元件和多腔体半导体激光元件的组合等。

Claims (9)

1.一种激光模块,其特征在于包括:
在光射出窗上备有光透过部件的、气密密封的组件;
在上述组件内部配置的至少一个或多个半导体激光元件;
在上述组件外部配置的光纤;
使从上述半导体激光元件射出的激光束汇聚在上述光透过部件的外面上的、配置在上述组件的内部的聚光光学系统,
其中,上述光纤的入射端密接而固定于上述光透过部件的外面的聚光上述激光束的位置上。
2.根据权利要求1所述的激光模块,其特征在于:上述光透过部件上附加用于确定聚光上述激光束的位置的标记。
3.根据权利要求1或2所述的激光模块,其特征在于:上述半导体激光元件的振动波长是350~500nm。
4.根据权利要求1到3的任意1项中所述的激光模块,其特征在于:上述光纤入射端插入套圈中,上述组件包括与上述套圈嵌合的安装器。
5.根据权利要求1到4的任意1项中所述的激光模块,其特征在于:上述组件内部用惰性气体充满。
6.根据权利要求5所述的激光模块,其特征在于:上述惰性气体中混入1ppm以上的浓度的氧、卤素族气体和/或卤素化合物气体。
7.根据权利要求1到6的任意1项中所述的激光模块,其特征在于:上述组件使用无焊剂焊锡或不含Si系有机物的粘接剂或通过熔接或焊接气密密封。
8.根据权利要求1到7的任意1项中所述的光纤连接结构,其特征在于:
上述半导体激光元件是阵列状并置的多个单腔体半导体激光元件、1个多腔体半导体激光元件、阵列状并置的多个多腔体半导体激光元件、单腔体半导体激光元件和多腔体半导体激光元件的组合中的任一个。
9.一种激光模块的制造方法,该激光模块包括一个或多个半导体激光元件、光纤、聚光从上述半导体激光元件射出的激光束并耦合于上述光纤的入射端的聚光光学系统,其特征在于:
在一个壁面上具有包括上述激光束透过的光透过部件的光射出窗的、可气密密封的组件内部,配置上述半导体激光元件和上述聚光光学系统,使得上述激光束聚光在上述光透过部件的外面上;
对上述组件内部进行脱气处理;
该脱气处理后,气密密封上述组件;
之后,为将上述激光束光学耦合于上述光纤的入射端,把该光纤的入射端密接而固定在上述光透过部件的上述外面上。
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