JP2001059925A - 半導体レーザモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易で安価な半導体レーザモジュール
を提供する。 【解決手段】 基板２上に半導体レーザ素子１を固定す
る。半導体レーザ素子１の光軸Ｚ方向に直交するＸＹ平
面で切断したときの断面形状が矩形状の偏波依存型の光
アイソレータ８を形成し、その入射側の光透過偏波面方
向は光アイソレータ８の底辺１４と平行と成す。光アイ
ソレータ８の底辺１４を、断面矩形状のホルダ５の底辺
１７と平行にし、半導体レーザ素子１のレーザ出射光を
透過する第１のレンズ３と光アイソレータ８とを予め調
芯状態でホルダ５に固定する。ホルダ５を両側部からホ
ルダ保持部１５によって保持して固定し、第１のレンズ
３と光アイソレータ８とを共に半導体レーザ素子１と調
芯した位置でホルダ保持具１５を介してホルダ５を基板
２に固定する。レーザ出射光を第１のレンズ３、光アイ
ソレータ８、光集光用の第２のレンズ７に順に通して光
ファイバ１２に受光させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信用と
して用いられる半導体レーザモジュールに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信における信号用光源や光フ
ァイバ増幅器の励起用光源として、半導体レーザが大量
に用いられるようになってきた。半導体レーザをこのよ
うな光源として用いる場合には、半導体レーザから出射
されるレーザ光を光ファイバに光学的に結合させたデバ
イスである半導体レーザモジュールとして使用する場合
が多い。

【０００３】図５の（ａ）には、従来の半導体レーザモ
ジュールの一例が、断面図により示されている。同図に
示すように、パッケージ３０は、その一端側に貫通穴２
５を形成して成り、このパッケージ３０内にベースとし
ての基板２が設けられている。半導体レーザ素子（半導
体レーザ）１が基板２の固定部に固定されている。半導
体レーザ素子１の近傍にはサーミスタ４が設けられてお
り、前記基板２の下部側にはペルチェモジュール６が設
けられている。ペルチェモジュール６はサーミスタ４に
より検出される検出温度に基づき半導体レーザ素子１の
温度を一定に保つ機能を有している。

【０００４】半導体レーザ素子１の出射側には、半導体
レーザ素子の出射光を透過する第１のレンズ３が設けら
れている。この第１のレンズ３は、半導体レーザ素子１
から出射される光を平行光とするコリメータレンズであ
る。第１のレンズ３の出射側には、偏波依存型の光アイ
ソレータ８が設けられている。

【０００５】また、パッケージ封止用の光透過板４０が
前記パッケージ３０の貫通穴２５に固定されており、光
透過板４０はサファイヤガラスなどにより形成されてい
る。貫通孔２５にはレンズホルダ４６が挿入固定されて
おり、レンズホルダ４６の一端側（図の右側）に、フェ
ルールホルダ４７が固定されている。フェルールホルダ
４７にはフェルール４５が固定されており、フェルール
４５には光ファイバ（シングルモード光ファイバ）１２
が挿通固定されている。光ファイバ１２の接続端面側
（同図ではレンズホルダ４６側）は半導体レーザ素子１
側に対向配置されている。前記レンズホルダ４６には、
前記光アイソレータ８の透過光を光ファイバ１２の入射
側に集光する第２のレンズ７が固定されている。

【０００６】図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、従来
の半導体レーザモジュールにおいて、第１のレンズ３は
ステンレス等の金属製のレンズホルダ３５に固定されて
いる。レンズホルダ３５は突起部１８を有しており、レ
ンズホルダ３５は、レンズホルダ保持具３６を介して基
板２に固定されている。なお、レンズホルダ３５は、Ｙ
ＡＧ溶接スポット２１におけるＹＡＧ溶接でレンズホル
ダ保持具３６に固定されており、レンズホルダ保持具３
６はＹＡＧ溶接スポット２０におけるＹＡＧ溶接で基板
２に固定されている。

【０００７】また、前記光アイソレータ８は、レンズホ
ルダ３５とは別個の円筒形状の金属製ハウジング２８に
固定されている。前記基板２に一対の突起部１６が設け
られており、ハウジング２８はＹＡＧ溶接スポット２２
におけるＹＡＧ溶接で突起部１６に固定されている。

【０００８】図６に示すように、前記光アイソレータ８
は、ハウジング２８、円筒形状の磁石１１、ファラデー
回転子９、検光子１０を有して構成されている。磁石１
１はハウジング２８の筒孔内に固定されており、この磁
石１１の筒孔内にファラデー回転子９が設けられ、この
ファラデー回転子９を挟んで光アイソレータ８の入射側
と出射側（同図における左右両側）に検光子１０が設け
られている。

【０００９】上記のような半導体レーザモジュールにお
いて、半導体レーザ素子１から出射されたレーザ光は第
１のレンズ３により平行光とされる。この平行光は光ア
イソレータ８を通過した後、第２のレンズ７によって光
ファイバ１２の入射側の端面（接続端面）に入射され、
光ファイバ１２内を導波し、所望の用途に供される。

【００１０】なお、半導体レーザ素子１を駆動すると、
発熱が生じて半導体レーザ素子１の温度が上昇する。こ
の温度上昇は半導体レーザ素子１の発振波長と光出力の
変化を引き起こす。そのため、前記サーミスタ４により
検出される温度に基づいてペルチェモジュール６に流す
電流が調整され、この調整によって、半導体レーザ素子
１の温度を一体に保ち、前記温度上昇による半導体レー
ザ素子１の発振波長と光出力の変化が生じないようにし
ている。

【００１１】上記のような半導体レーザモジュールは、
以下のような方法により製造される。すなわち、基板２
上に、半導体レーザ素子１を固定したキャリアを半田固
定し、次に、半導体レーザ素子１から出射される光が平
行光となるように、赤外線カメラなどを用いて、第１の
レンズ３を位置決め固定する。

【００１２】なお、第１のレンズ３は、低融点ガラスに
よってレンズホルダ３５に予め固定しておき、レンズホ
ルダ３５をレンズホルダ保持具３６に嵌合する。この状
態で、半導体レーザ素子１から出射される光を第１のレ
ンズ３に通しながら第１のレンズ３の位置決めを行な
う。この位置決めは、第１のレンズ３から出射される光
を赤外線カメラなどで観察し、この光が平行光となるよ
うに、レンズホルダ３５をレンズホルダ保持具３６に対
してＹ方向とＺ方向に移動させたり、レンズホルダ保持
具３６をＸ方向とＺ方向に移動させたりして行なう。

【００１３】そして、位置決めされた位置で、レンズホ
ルダ３５とレンズホルダ保持具３６をＹＡＧ溶接スポッ
ト２１でＹＡＧ溶接固定し、レンズホルダ保持具３６を
ＹＡＧ溶接スポット２０で基板２にＹＡＧ溶接固定す
る。

【００１４】次に、光アイソレータ８を、以下のように
して調芯固定する。すなわち、半導体レーザ素子１を駆
動しながら、第１のレンズ３から出射される光を光アイ
ソレータ８に入射させる。そして、光アイソレータ８を
ハウジング２８ごと回転させる。この回転は光アイソレ
ータ８の光軸を中心として行なう。そして、この回転を
行ないながら、光アイソレータ８の出射側から出射され
る光をパワーメータ等の光受信装置によって受信し、受
信強度が最大となる位置で、ハウジング２８を突起部１
６にＹＡＧ溶接固定する。

【００１５】次に、上記のようにして、半導体レーザ素
子１と第１のレンズ３と光アイソレータ８とを調芯状態
で基板２上に固定したら、この基板２をハウジング３０
内のペルチェモジュール６上に固定し、金ワイヤで電気
的接続を行なう。また、第２のレンズ７を固定したレン
ズホルダ４６とフェルール４５を固定したフェルールホ
ルダ４７とを貫通孔２５に挿入固定する。それにより、
半導体レーザ素子１と光ファイバ１２が、第１のレンズ
３と光アイソレータ８と第２のレンズ７を介して光学的
に接続される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な半導体レーザモジュールは、光通信用等として用いる
ために、その性能がよいことはもちろんのこと、容易に
製造できて安価であることが求められる。

【００１７】しかしながら、上記半導体レーザモジュー
ルは、半導体レーザモジュール毎に光アイソレータ８の
回転調芯（偏波面の調整）を行なって製造されるもので
あるため、この作業が大変であり、従来の半導体レーザ
モジュールの製造は容易ではなかった。

【００１８】また、前記の如く、第１のレンズ３の調芯
は赤外線カメラなどによって第１のレンズ３からの出射
光を観察することによって行われ、一方、光アイソレー
タ８の偏波面の調整は光受信装置による光強度測定によ
って行われる。そのため、両者の調芯を別々の装置を用
いて行なう必要があり、面倒であった。なお、仮に両者
の調芯を同じ装置を用いて行なおうとすると、装置の設
備が非常に複雑になり、高価になってしまったり、製造
タクトが増大したりしてしまう。

【００１９】さらに、第１のレンズ３と光アイソレータ
８の固定を別々に行なうため、第１のレンズ３の中心軸
と光アイソレータ８の中心軸とがずれることがある。そ
うすると、例えば図７に示すように、第１のレンズ３を
出射した光が光アイソレータ８の一部によってけられ
る。

【００２０】そうすると、光アイソレータ８を透過する
光の量は減少して第１のレンズ３と光アイソレータ８の
光結合効率が低下し、それにより、半導体レーザ素子１
と光ファイバ１２との光結合効率が低下する虞があっ
た。そして、半導体レーザ素子１と光ファイバ１２との
光結合効率が悪い半導体レーザモジュールは製品として
用いることができないため、上記のような半導体レーザ
モジュールは、その製造歩留まりがよくなかった。

【００２１】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものである。本発明の目的は、容易に製造で
きて製造歩留まりが高く、コストの低減化が可能な半導
体レーザモジュールを提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明は、ベース
上の固定部に固定された半導体レーザ素子の出射側に間
隔を介して、該半導体レーザ素子から出射される光を受
光する光ファイバの接続端面側が対向配置され、該光フ
ァイバと前記半導体レーザ素子との間には、該半導体レ
ーザ素子の出射光を透過する第１のレンズと、該第１の
レンズを透過した光を前記光ファイバに導く偏波依存型
の光アイソレータが設けられている半導体レーザモジュ
ールであって、前記光アイソレータは半導体レーザ素子
の光軸Ｚ方向に直交するＸＹ平面で切断したときの断面
形状が矩形状を呈しており、前記光アイソレータの入射
側の光透過偏波面方向は前記矩形状の底辺または上辺と
平行と成している構成をもって課題を解決する手段とし
ている。

【００２３】また、第２の発明は、上記第１の発明の構
成に加え、前記光アイソレータと前記第１のレンズとが
予め調芯された状態で、前記断面形状が矩形状の共通の
ホルダに固定されている構成をもって課題を解決する手
段としている。

【００２４】さらに、第３の発明は、上記第２の発明の
構成に加え、前記ホルダの底辺は前記光アイソレータの
入射側の光透過偏波方向および前記ベースと平行と成し
ている構成をもって課題を解決する手段としている。

【００２５】さらに、第４の発明は、上記第２又は第３
の発明の構成に加え、前記ホルダはホルダを両側部がわ
から挟持固定するホルダ保持部に保持され第１のレンズ
と光アイソレータとが共に前記半導体レーザ素子と調芯
された位置で前記ホルダが前記ホルダ保持部を介してベ
ースに固定されている構成をもって課題を解決する手段
としている。

【００２６】さらに、第５の発明は、上記第４の発明の
構成に加え、前記ホルダ保持部はＸＹ平面で切断したと
きの断面形状が略Ｕ字形状と成している構成をもって課
題を解決する手段としている。

【００２７】さらに、第６の発明は、上記第１乃至第５
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記第１のレンズ
は半導体レーザ素子から出射される光を平行光とするコ
リメータレンズであり、光アイソレータと光ファイバと
の間に光アイソレータを透過した光を光ファイバの入射
端に集光する第２のレンズが設けられている構成をもっ
て課題を解決する手段としている。

【００２８】さらに、第７の発明は、上記第３乃至第６
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記ホルダの上面
には突起部が設けられており、該突起部には調芯装置の
把持部に形成されている突起を嵌合する嵌合溝が設けら
れている構成をもって課題を解決する手段としている。

【００２９】第１の発明において、光アイソレータは半
導体レーザ素子の光軸Ｚ方向に直交するＸＹ平面で切断
したときの断面形状が矩形状を呈しており、前記光アイ
ソレータの入射側の光透過偏波面方向は前記矩形状の底
辺または上辺と平行と成している。そのため、光アイソ
レータの入射側の光透過偏波面方向を容易に把握でき
る。

【００３０】また、第２の発明において、光アイソレー
タを固定するホルダは前記断面形状が矩形状であるの
で、ホルダに上記構成の光アイソレータを固定すると、
光アイソレータの入射側の光透過偏波面方向は、ホルダ
の底辺と平行になる。

【００３１】さらに、第３の発明において、ホルダの底
辺はベースと平行（ベースの表面と平行）である。した
がって、上記構成の断面矩形状の光アイソレータを断面
矩形状のホルダに固定して、ホルダをベースに固定する
と、光アイソレータの入射側の光透過偏波面方向はベー
スに平行になる。

【００３２】一方、半導体レーザ素子の出射光の偏波面
方向は、通常、ベースと平行な方向であるので、本発明
においては、従来のように光アイソレータを回転させな
くても、半導体レーザ素子の出射光が高効率で光アイソ
レータに入射される。また、光アイソレータの中心と第
１のレンズの中心とを一致させて第１のレンズをホルダ
に固定すれば、第１のレンズと光アイソレータとが調芯
状態でホルダに固定される。

【００３３】そして、第４の発明の半導体レーザモジュ
ールの製造は以下のように行なわれる。まず、前記光ア
イソレータと前記第１のレンズとを予め調芯した状態で
固定したホルダをホルダ保持部によって両側部がわから
保持し、かつ、光アイソレータのホルダの側面が光軸Ｚ
方向と平行になるようする。この状態で、半導体レーザ
からの出射光を第１のレンズと光アイソレータに順に通
して光アイソレータの出射側から出射させ、この出射光
が平行光となるように、ホルダをＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動
させて調芯する。

【００３４】このようにすることで、半導体レーザと第
１のレンズと光アイソレータとが容易に、かつ、レーザ
光がアイソレータによってけられることなく正確に調芯
される。そして、この位置で、前記ホルダ保持部を介し
てホルダをベースに固定し、光アイソレータの透過光を
光ファイバにより受信するように形成すれば、半導体レ
ーザモジュールが容易に製造される。

【００３５】以上のように、本発明の半導体レーザモジ
ュールは、容易に製造できて製造歩留まりが高く、コス
トの低減化が可能な半導体レーザモジュールを構成でき
る。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図１の（ａ）には、本発明に係る半
導体レーザモジュールの第１実施形態例が断面図により
示されている。

【００３７】本実施形態例の第１の特徴は、半導体レー
ザモジュールに適用する光アイソレータ８を、ＸＹ平面
で切断したときの断面形状が矩形状の光アイソレータ８
とし、図３に示すように、光アイソレータ８の入射側の
光透過偏波面方向を前記矩形状の底辺１４または上辺１
３と平行と成したことである。

【００３８】本実施形態例の第２の特徴は、図１の
（ａ）、（ｂ）に示すように、光アイソレータ８と第１
のレンズ３とを予め調芯状態で、前記断面形状（ＸＹ平
面で切断したときの断面形状）が矩形状（矩形枠状）の
共通のホルダ５に固定したことである。

【００３９】本実施形態例の第３の特徴は、ホルダ５の
底辺１７を光アイソレータ８の入射側の光透過偏波方向
および基板２と平行と成していることである。

【００４０】本実施形態例の第４の特徴は、ホルダ５を
両側部がわから挟持固定するホルダ保持部としてのホル
ダ保持具１５にホルダ５を保持して、第１のレンズ３と
光アイソレータ８とが共に半導体レーザ素子１と調芯さ
れた位置でホルダ保持具１５を介してホルダ５を基板２
に固定したことである。

【００４１】本実施形態例の半導体レーザモジュールに
適用されている光アイソレータ８は、図３に示す構成を
有している。すなわち、同図に示すように、矩形状のフ
ァラデー回転子９の光入射側の面と出射側の面が同形状
の検光子１０によって両側から挟んで張り合わせて一体
化されている。そして、上記光アイソレータ８は、この
一体化したファラデー回転子９と検光子１０を両サイド
側から矩形状の磁石１１によって挟んで形成している。

【００４２】図２の（ａ）には上記光アイソレータ８と
第１のレンズ３とを固定したホルダ５の正面図が示され
ている。また、同図の（ｂ）にはこのホルダ５の背面図
が、同図の（ｃ）にはこのホルダ５の断面図が、同図の
（ｄ）にはこのホルダ５の側面図が、同図の（ｅ）には
このホルダ５の平面図がそれぞれ示されている。これら
の図に示されるように、ホルダ５のＸＹ断面の外形は、
ほぼ矩形状を呈しており、この矩形状の上部側（上面）
に、突起部１８が設けられている。

【００４３】図２の（ｃ）に示すように、ホルダ５は、
第１のレンズ３をホルダ５の正面側から挿入固定するレ
ンズ挿入穴３１と、光アイソレータ８をホルダ５の背面
側から挿入固定する光アイソレータ挿入穴３２とを有し
ている。同図の（ａ）に示すように、レンズ挿入穴３１
は、ＸＹ断面形状が真円形状である。同図の（ｂ）に示
すように、光アイソレータ挿入穴３２は、ＸＹ断面形状
が矩形状である。同図の（ｃ）に示すように、これらの
挿入穴３１，３２は貫通の穴３３を介して連通してい
る。光アイソレータ挿入穴３２の底辺はホルダ５の底辺
１７と平行と成している。そして、このようにすること
により、光アイソレータ８の入射側の光透過偏波面方向
がホルダ５の底辺１７と平行になるように構成してい
る。

【００４４】レンズ挿入穴３１と穴３３との境界部には
段部が形成されており、光アイソレータ挿入穴３２と穴
３３との境界部にも段部が形成されている。レンズ挿入
穴３１と光アイソレータ挿入穴３２は、そのＹ方向（上
下方向）およびＸ方向の中心位置が一致している。レン
ズ挿入穴３１に第１のレンズ３を挿入固定し、光アイソ
レータ挿入穴３２に光アイソレータ８を挿入固定する
と、第１のレンズ３と光アイソレータ８は、Ｘ方向およ
びＹ方向に位置合わせされる。

【００４５】なお、第１のレンズ３のレンズ挿入穴３１
への挿入固定方法や光アイソレータ８の光アイソレータ
挿入穴３２への挿入固定方法は特に限定されるものでは
ない。ただし、第１のレンズ３や光アイソレータ８は、
例えば低融点ガラスや半田を用いて固定したり、圧入等
によって容易に挿入固定できる。

【００４６】ホルダ保持具１５は、ＸＹ平面で切断した
ときの断面形状が略Ｕ字形状と成しており、ホルダ保持
具１５をこのような形状としたことが本実施形態例の第
５の特徴と成している。前記ホルダ５は、ホルダ支持具
１５の上端側のＹＡＧ溶接スポット２１にてホルダ支持
具１５にＹＡＧ溶接固定されている。ホルダ支持部１５
は、ホルダ支持具１５の下端側のＹＡＧ溶接スポット２
０にて基板２にＹＡＧ溶接固定されている。

【００４７】本実施形態例の上記以外の構成は、図５に
示した従来の半導体レーザモジュールと同様であり、そ
の動作も同様であるので、その重複説明は省略する。

【００４８】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、次に、本実施形態例の半導体レーザモジュールの製
造方法について説明する。まず、本実施形態例の半導体
レーザモジュールに適用する光アイソレータ８を、以下
のようにして作製する。

【００４９】すなわち、比較的大きな面積（１つの半導
体レーザモジュールに用いられる光アイソレータ８の何
倍もの面積）を持つ検光子１０とファラデー回転子９を
用意する。そして、入射側の検光子１０とファラデー回
転子９とを張り合わせ、その出射側に出射側の検光子１
０を配置する。なお、図３に示すように、これらの検光
子１０およびファラデー回転子９の少なくとも両側には
磁石１１を配置する。

【００５０】その後、出射側の検光子１０を回転させな
がら、半導体レーザ素子１の出射光を入射側の検光子１
０から入射させて出射側の検光子１０から出射させ、出
射光の強度を検出してこの強度が最大となるようにす
る。

【００５１】このようにすると、光アイソレータ８の入
射側の光透過偏波面方向がベースとしての基板２と平行
な方向となり、光アイソレータ８の出射側の光透過偏波
面方向は、入射側の光透過偏波面方向に対して４５°傾
いた角度となる。そして、この位置で、ファラデー回転
子９に出射側の検光子１０を張り合わせて一体化する。
その後、この張り合わせ体を、各半導体レーザモジュー
ルに適用する大きさで、ベース（基板２）に平行な方向
を底辺とする矩形状に切断する。また、磁石１１も各半
導体レーザモジュールに適用する大きさに、矩形状に切
断し、一体化した検光子１０とファラデー回転子９の両
側に固定する。

【００５２】一般に、半導体レーザ素子１の偏波面方向
はベースに対して平行な方向である。そのため、上記の
ように光アイソレータ８を形成すると、光アイソレータ
８の底辺（前記矩形状の底辺１４または上辺１３）をベ
ースに対して平行になるように配置するだけで、光アイ
ソレータ８を回転させなくても、半導体レーザ素子１の
出射光を高効率で入射できるアイソレータ８を一度に複
数形成することができる。

【００５３】次に、この光アイソレータ８を上記構成の
ホルダ５の光アイソレータ挿入穴３２に挿入し、第１の
レンズ３をホルダ５のレンズ挿入穴３１に挿入する。そ
うすると、光アイソレータ８の入射側の光偏波面方向と
平行な底辺１４または上辺１３がホルダ５の底辺１７と
平行になるように、光アイソレータ８がホルダ５に固定
される。そのため、光アイソレータ８の入射側の光偏波
面方向とホルダ５の底辺１７が平行となる。

【００５４】したがって、ホルダ５を基板２上に配置す
ると、光アイソレータ８の入射側の光偏波方向が基板２
に平行になる。また、前記光アイソレータ８と第１のレ
ンズ３のホルダ５への固定により、光アイソレータ８の
中心と第１のレンズ３の中心とが一致し、第１のレンズ
３と光アイソレータ８とが調芯状態でホルダ５に固定さ
れる。

【００５５】そして、ホルダ５をホルダ保持具１５に嵌
合し、半導体レーザ素子１からの出射光を第１のレンズ
３と光アイソレータ８に順に通して光アイソレータ８の
出射側から出射させる。この出射光が平行光となるよう
に、ホルダ支持具１５の基板２に対するＸ，Ｚ方向の相
対位置とホルダ５のホルダ支持具に対するＹ，Ｚ方向の
相対位置を変化させることで、半導体レーザ素子１に対
する第１のレンズ３及び光アイソレータ８のＸ，Ｙ，Ｚ
方向の位置を調整して半導体レーザ素子１と第１のレン
ズ３と光アイソレータ８とを調芯する。この調芯位置で
ＹＡＧ溶接を行ない、ホルダ保持具１５を介してホルダ
５を基板２に固定する。

【００５６】なお、ホルダ５を調芯する際には、第１の
レンズ３と光アイソレータ８を通過する光がホルダ５の
内壁においてけられることがないように、ホルダ５の側
壁と光軸Ｚ方向とが略平行になるようにする。

【００５７】また、本実施形態例のホルダ５には光アイ
ソレータ８が一体化されているため、本実施形態例のホ
ルダ５は、第１のレンズ３と光アイソレータ８が個々に
調芯固定されていた従来例に比べ、重量が重くなる。そ
のため、本実施形態例において、調芯設備にホルダ５を
把持させる際には、把持強度が十分とならずに、ホルダ
５が調芯設備の保持部としてのチャック等から滑り落ち
てしまいやすい。

【００５８】このため、例えば図８に示す構成を適用す
るとよい。すなわち、調芯装置のチャック４９に溝嵌合
突起５０を設けておき、ホルダ５の突起部１８には、光
軸Ｚ方向に伸びる溝４８を形成しておく。そして、この
溝４８に、調芯装置のチャック４９の溝嵌合突起５０を
係合させつつ、ホルダ５をチャック４９で把持するとよ
い。また、このようにすることで、ホルダ５の調芯の際
に、ホルダ５の底面を確実に基板２のホルダ搭載面に平
行とすることができる。

【００５９】最後に、従来例と同様に、半導体レーザ素
子１と第１のレンズ３と光アイソレータ８とを調芯状態
で固定した基板２を、ハウジング３０内のペルチェモジ
ュール６上に固定し、金ワイヤで電気的に接続する。ま
た、ハウジング３０の貫通孔２５に、予め第２のレンズ
７を固定したレンズホルダ４６を固定し、さらに、レン
ズホルダ４６にフェルールホルダ４７を固定する。レン
ズホルダ４６、フェルールホルダ４７の固定により、半
導体レーザ素子１と光ファイバ１２は、第１のレンズ３
と光アイソレータ８と第２のレンズ７を介して光学的に
接続される。

【００６０】本実施形態例によれば、第１のレンズ３と
光アイソレータ８とを予め調芯した状態で共通のホルダ
５に固定し、この状態でホルダ５を基板２に固定するこ
とにより、半導体レーザモジュール１の組み立て時に、
光アイソレータ８と第１のレンズ３を半導体レーザ素子
１に対して別個に調芯する必要がない。そして、本実施
形態例においては、ホルダ５を半導体レーザ素子１に対
してＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させるだけで半導体レーザ素
子１と第１のレンズ３と光アイソレータ８とを容易に調
芯でき、これらの調芯工程を簡略化することができる。

【００６１】また、本実施形態例は、光アイソレータ８
とホルダ５のＸＹ平面による断面形状を共に矩形状とし
て、光アイソレータ８の底辺１４または上辺１３とホル
ダ５の底辺１７を光アイソレータの入射側の光透過偏波
面方向と平行にし、かつ、ホルダの底辺１７を基板２の
表面と平行にしたものである。したがって、本実施形態
例では、光アイソレータ８をホルダ５に挿入してホルダ
５を基板２に固定するだけで、前記光アイソレータ８の
入射側の光透過偏波面方向を基板２に対して平行にする
ことができ、従来のように光アイソレータの回転調心を
省略することができる。

【００６２】しかも、本実施形態例によれば、光アイソ
レータ８は、１つの半導体レーザモジュールに適用する
光アイソレータ８の何倍かの光アイソレータ８の回転調
芯（偏波面の調整）を行なった後に、各半導体レーザモ
ジュールに適した大きさに切断して各半導体レーザモジ
ュールに対応する光アイソレータ８に形成できる。その
ため、本実施形態例によれば、複数の半導体レーザモジ
ュールに適用する光アイソレータ８を一度に形成し、そ
の光アイソレータ８を用いて各半導体レーザモジュール
を製造することができ、その分だけ光アイソレータ８の
回転調芯作業も簡略化することができる。

【００６３】なお、特開平９―６８６３１号公報には、
第１のレンズと光アイソレータとを共通のホルダに調芯
状態で固定し、このホルダを基板に固定して形成した光
半導体装置が開示されている。しかしながら、この提案
の光半導体装置においては、光アイソレータをホルダに
固定する際に光アイソレータの光透過偏波面方向調整が
必要となる。それに対して、本発明は、矩形状の光アイ
ソレータ８を、矩形の光アイソレータ挿入穴３２の内壁
に接着することにより、回転調芯が不要であるため、半
導体レーザモジュールの製造を非常に容易とすることが
できる。

【００６４】さらに、前記公報に提案されている光半導
体装置においては、ホルダを直接基板に固定する構成と
したため、例えばＹ方向において、半導体レーザ素子と
第１のレンズとが少しでもずれた場合に、そのずれを補
正調整することができない。したがって、このずれに伴
い、半導体レーザ素子と第１のレンズとの光結合効率が
低下し、半導体レーザ素子と光ファイバとの光結合効率
の低下が生じることになる。

【００６５】それに対し、本実施形態例によれば、ホル
ダ保持具１５を介してホルダ５を基板２に固定する構成
としたことから、ホルダ５を基板２に対してＸ，Ｙ，Ｚ
のいずれの方向にも容易に移動させることが可能とな
る。したがって、本実施形態例は、第１のレンズ３と光
アイソレータ８を共に半導体レーザ素子１と調芯する作
業も非常に容易となり、かつ、正確に前記調芯を行なう
ことができる。

【００６６】図４には、本発明に係る半導体レーザモジ
ュールの第２実施形態例が断面図により示されている。
本第２実施形態例は上記第１実施形態例とほぼ同様に構
成されている。本第２実施形態例が上記第１実施形態例
と異なる特徴的なことは、第１のレンズ３と光アイソレ
ータ８と第２のレンズ７とを予め調芯状態で共通のホル
ダ５内に設けたことである。

【００６７】なお、本第２実施形態例では、フェルール
４５およびフェルールホルダ４７もハウジング３０内に
固定されている。また、上記のように、第２のレンズ７
もホルダ５内に固定し、ハウジング３０内に収容したの
で、上記第１実施形態例に設けた光透過板４０は省略し
ている。そして、光ファイバ１２をハウジング３０の貫
通孔２５に固定する際に、ハウジング３０を適宜の封止
部材４１により封止している。

【００６８】本第２実施形態例は以上のように構成され
ており、本第２実施形態例では、ホルダ保持具１５とホ
ルダ５との相対位置およびホルダ保持具１５と基板２と
の相対位置を調整することにより、半導体レーザ素子１
に対する第１のレンズ３及び光アイソレータ８および第
２のレンズ７のＸ，Ｙ，Ｚ方向の位置を調整する。そし
て、この調整により、半導体レーザ素子１と第１のレン
ズ３と光アイソレータ８と第２のレンズ７を調芯し、こ
の調芯位置でＹＡＧ溶接を行ない、ホルダ保持具１５を
介してホルダ５を基板２に固定する。

【００６９】この状態で、フェルール４５に固定された
光ファイバ１２に半導体レーザ素子１からの光を入射さ
せて、光ファイバ１２を調芯し、フェルールホルダ４７
をホルダ５の出射側に固定する。

【００７０】本第２実施形態例も上記第１実施形態例と
同様の効果を奏することができる。また、本第２実施形
態例では、第１のレンズ３と光アイソレータ８と共に、
第２のレンズ７も予め調芯状態で共通のホルダ５に固定
したため、半導体レーザモジュール組み立て作業をより
一層容易に行なうことができる。

【００７１】なお、本発明は上記各実施形態例に限定さ
れることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば
上記各実施形態例では、ホルダ保持具１５を、ＸＹ平面
で切断したときの断面形状がＵ字形状となる保持具とし
たが、ホルダ保持具１５等のホルダ保持部の構成は特に
限定されるものではない。ホルダ保持部は、ホルダ５を
両側部がわから挟持固定でき、かつ、ホルダ５の位置を
基板２などのベースに対してＸ，Ｙ，Ｚ方向に位置決め
できればよい。

【００７２】例えば、ホルダ保持部は、上記各実施形態
例のホルダ保持具１５を図１の（ａ）の破線位置で分割
した構成のものでもよい。ただし、ホルダ保持具１５を
上記各実施形態例のように構成すると、ホルダ５の位置
決めを非常に行ないやすくでき、位置決めを容易に正確
に行なえるし、半導体レーザモジュール製造工程の簡略
化を図ることができる。

【００７３】また、上記各実施形態例では、検光子１０
とファラデー回転子９の両サイド側に磁石１１を設けて
光アイソレータ８を構成したが、光アイソレータ８は磁
石１１を検光子１０とファラデー回転子９の上下両側に
設けて構成してもよい。また、光アイソレータ８は検光
子１０とファラデー回転子９の外周側を覆うような態様
で磁石１１を設けて構成してもよい。

【００７４】さらに、上記各実施形態例では、一般的な
半導体レーザ素子１からの出射光の偏波面方向が基板２
の面に対して平行な方向になることに対応させて、光ア
イソレータ８の入射側光透過偏波面方向が光アイソレー
タ８の断面矩形状の底辺１４または上辺１３と平行にな
るようにした。ただし、半導体レーザモジュールの例と
して、半導体レーザ素子１からの出射光の偏波面方向が
基板２などのベースに対して垂直に形成されるように構
成された半導体レーザモジュールがある。

【００７５】この種の半導体レーザモジュールにおいて
は、半導体レーザ素子１からの出射光の偏波面方向に対
応させて、光アイソレータ８の入射側の光透過偏波面方
向が、光アイソレータ８の断面矩形状の底辺または上辺
と垂直になるように（底辺または上辺と直交する辺と平
行になるように）すれば、上記各実施形態例と同様の効
果を奏することができる。

【００７６】

【発明の効果】第１の発明によれば、光アイソレータは
半導体レーザ素子の光軸Ｚ方向に直交するＸＹ平面で切
断したときの断面形状が矩形状を呈しており、前記光ア
イソレータの入射側の光透過偏波面方向は前記矩形状の
底辺または上辺と平行と成しているものであるため、光
アイソレータの入射側の光透過偏波面方向を容易に把握
できる。

【００７７】また、第２の発明によれば、光アイソレー
タを固定するホルダは前記断面形状が矩形状であるの
で、ホルダに上記構成の光アイソレータを固定すること
により、光アイソレータの入射側の光透過偏波面方向を
ホルダの底辺と平行にできる。

【００７８】さらに、第３の発明によれば、ホルダの底
辺はベースと平行（ベースの表面と平行）であるので、
上記構成の断面矩形状の光アイソレータを断面矩形状の
ホルダに固定して、ホルダをベースに固定することによ
り、光アイソレータの入射側の光透過偏波面方向はベー
スに平行にできる。

【００７９】一方、半導体レーザ素子の出射光の偏波面
方向は、通常、ベースと平行な方向であるので、本発明
においては、従来のように光アイソレータを回転させな
くても、半導体レーザ素子の出射光を高効率で光アイソ
レータに入射できる。また、光アイソレータの中心と第
１のレンズの中心とを一致させて第１のレンズをホルダ
に固定すれば、第１のレンズと光アイソレータとが調芯
状態でホルダに固定される。

【００８０】そして、第４の発明によれば、上記のよう
に、光アイソレータをホルダを介してベースに固定する
だけで、半導体レーザと第１のレンズと光アイソレータ
とが容易に、かつ、レーザ光がアイソレータによってけ
られることなく正確に調芯され、この状態で、前記ホル
ダ保持部を介してホルダをベースに固定するので、光ア
イソレータの透過光を光ファイバにより受信するように
形成することで、容易に製造できて製造歩留まりが高
く、コストの低減化が可能な半導体レーザモジュールを
構成できる。

【００８１】したがって、本発明の半導体レーザモジュ
ールは、容易に製造できて製造歩留まりが高く、コスト
の低減化が可能な半導体レーザモジュールとすることが
できる。

【００８２】また、ホルダ保持部をＸＹ平面で切断した
ときの断面形状が略Ｕ字形状と成している構成の半導体
レーザモジュールは、ホルダ保持部を用いてホルダを
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に位置調整することにより、第１のレン
ズと光アイソレータとを半導体レーザ素子に対して非常
に容易に、かつ、正確に調芯できる。

【００８３】さらに、第１のレンズは半導体レーザ素子
から出射される光を平行光とするコリメータレンズであ
り、光アイソレータと光ファイバとの間に光アイソレー
タを透過した光を光ファイバの入射端に集光する第２の
レンズが設けられている構成の半導体レーザモジュール
によれば、半導体レーザ素子から出射される光を平行光
として光アイソレータに入射させ、光アイソレータを透
過した光を第２のレンズで集光して光ファイバの入射端
に容易に入射することができる。

【００８４】さらに、ホルダの上面には突起部が設けら
れており、該突起部には調芯装置の把持部に形成されて
いる突起を嵌合する嵌合溝が設けられている構成の半導
体レーザモジュールは、ホルダを調芯装置の把持部によ
って確実に把持して調芯でき、ホルダの底面を確実に基
板のホルダ搭載面に平行にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体レーザモジュールの第１実
施形態例の要部構成を示す断面図（ａ）と、そのモジュ
ールのハウジング内の構成（ｂ）を示す斜視図である。

【図２】上記実施形態例に適用される光アイソレータと
第１のレンズとを収容固定したホルダの説明図である。

【図３】上記実施形態例に適用される光アイソレータの
構成を分解状態で示す説明図である。

【図４】本発明に係る半導体レーザモジュールの第２実
施形態例を示す要部構成図である。

【図５】従来の半導体レーザモジュールの一例を示す断
面説明図（ａ）と、そのモジュールのハウジング内の構
成を示す斜視説明図（ｂ）である。

【図６】従来の半導体レーザモジュールに適用される光
アイソレータを示す断面説明図である。

【図７】図６に示したの半導体レーザモジュールにおけ
る問題点を示す説明図である。

【図８】本発明に係る半導体レーザモジュールにおい
て、突起部１８に溝を形成したホルダ５の構成例を、こ
のホルダ５の調芯装置の把持部と共に示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ素子 ２ 基板 ３ 第１のレンズ ４ サーミスタ ５ ホルダ ６ ペルチェモジュール ７ 第２のレンズ ８ 光アイソレータ ９ ファラデー回転子 １０ 検光子 １１ 磁石 １２ 光ファイバ １３ 上辺 １４ 底辺 １５ ホルダ保持具

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース上の固定部に固定された半導体レ
   ーザ素子の出射側に間隔を介して、該半導体レーザ素子
   から出射される光を受光する光ファイバの接続端面側が
   対向配置され、該光ファイバと前記半導体レーザ素子と
   の間には、該半導体レーザ素子の出射光を透過する第１
   のレンズと、該第１のレンズを透過した光を前記光ファ
   イバに導く偏波依存型の光アイソレータが設けられてい
   る半導体レーザモジュールであって、前記光アイソレー
   タは半導体レーザ素子の光軸Ｚ方向に直交するＸＹ平面
   で切断したときの断面形状が矩形状を呈しており、前記
   光アイソレータの入射側の光透過偏波面方向は前記矩形
   状の底辺または上辺と平行と成していることを特徴とす
   る半導体レーザモジュール。
2. 【請求項２】 光アイソレータと第１のレンズとが予め
   調芯された状態で、断面形状が矩形状の共通のホルダに
   固定されていることを特徴とする請求項１記載の半導体
   レーザモジュール。
3. 【請求項３】 ホルダの底辺は光アイソレータの入射側
   の光透過偏波方向およびベースと平行と成していること
   を特徴とする請求項２記載の半導体レーザモジュール。
4. 【請求項４】 ホルダはホルダを両側部がわから挟持固
   定するホルダ保持部に保持されており、第１のレンズと
   光アイソレータとが共に半導体レーザ素子と調芯された
   位置で前記ホルダが前記ホルダ保持部を介してベースに
   固定されていることを特徴とする請求項２又は請求項３
   記載の半導体レーザモジュール。
5. 【請求項５】 ホルダ保持部はＸＹ平面で切断したとき
   の断面形状が略Ｕ字形状と成していることを特徴とする
   請求項４記載の半導体レーザモジュール。
6. 【請求項６】 第１のレンズは半導体レーザ素子から出
   射される光を平行光とするコリメータレンズであり、光
   アイソレータと光ファイバとの間に光アイソレータを透
   過した光を光ファイバの入射端に集光する第２のレンズ
   が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ５のいずれか一つに記載の半導体レーザモジュール。
7. 【請求項７】 ホルダの上面には突起部が設けられてお
   り、該突起部には調芯装置の把持部に形成されている突
   起を嵌合する嵌合溝が設けられていることを特徴とする
   請求項３乃至請求項６のいずれか一つに記載の半導体レ
   ーザモジュール。