JP2002009384A - Semiconductor laser module, driving method of semiconductor laser module and communication equipment using semiconductor laser module - Google Patents

Semiconductor laser module, driving method of semiconductor laser module and communication equipment using semiconductor laser module

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JP2002009384A
JP2002009384A JP2000187977A JP2000187977A JP2002009384A JP 2002009384 A JP2002009384 A JP 2002009384A JP 2000187977 A JP2000187977 A JP 2000187977A JP 2000187977 A JP2000187977 A JP 2000187977A JP 2002009384 A JP2002009384 A JP 2002009384A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the passage of anaovercurrent through a thermomodule. SOLUTION: A thermomodule 5 performs a heating operation when a current in the direction to turn from a lead pin 16f to a lead pin 16a is passed through the thermomodule 5 and to the contrary, the thermomodule 5 performs a cooling operation when a current in the direction to turn from the lead pin 16a to the lead pin 16f is passed through the thermomodule 5. An overcurrent limiting circuit 20 for suppressing the passage of an overcurrent in the heating direction through the thermomodule 5 is provided. The circuit 20 has a by-pass passage 21, a Zener diode 22 and a diode 23 and the Zener diode 22 and the diode 23 are reversely connected with each other. When a current in the heating direction is passed through the thermomodule 5, the diode 23 turns on and when the Zener voltage of the Zener diode 22 exceeds its set value, the current is shunted into the thermomodule 5 and the passage 21 to flow. Hereby, the passage of the overcurrent through the thermomodule 5 can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、光通信の分野で用
いられる半導体レーザモジュールおよび半導体レーザモ
ジュールの駆動方法ならびに半導体レーザモジュールを
用いた通信機器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser module used in the field of optical communication, a method of driving the semiconductor laser module, and a communication device using the semiconductor laser module.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7(a)には半導体レーザモジュール
の一構造例が断面により模式的に示され、図7(b)に
は図7(a)に示す半導体レーザモジュールの電気配線
の一例が示されている。図7(a)に示す半導体レーザ
モジュール1は半導体レーザ素子2と光ファイバ3を光
学的に結合させてモジュール化したものである。
2. Description of the Related Art FIG. 7A schematically shows an example of a structure of a semiconductor laser module by a cross section, and FIG. 7B shows an example of electric wiring of the semiconductor laser module shown in FIG. It is shown. The semiconductor laser module 1 shown in FIG. 7A is a module in which a semiconductor laser element 2 and an optical fiber 3 are optically coupled.

【0003】すなわち、図7(a)に示すように、パッ
ケージ4の内底壁面4a上にサーモモジュール5が設け
られている。このサーモモジュール5は複数のペルチエ
素子5aが例えば、アルミナ、窒化アルミ等の絶縁基板
から成る板部材5b,5c(第1の基板、第2の基板)
によって挟み込まれた形態と成している。この例では、
上記板部材5bが上記パッケージ4の内底壁面4a上に
固定され、この板部材5bにペルチエ素子5aの放熱側
が半田により設置され、このペルチエ素子5aの吸熱側
に上記板部材5cが半田により固定されている。
[0005] That is, as shown in FIG. 7 (a), a thermo module 5 is provided on an inner bottom wall surface 4 a of a package 4. In the thermo module 5, a plurality of Peltier elements 5a are plate members 5b and 5c (first substrate, second substrate) made of an insulating substrate such as alumina or aluminum nitride.
It is in a form sandwiched by. In this example,
The plate member 5b is fixed on the inner bottom wall surface 4a of the package 4. The radiating side of the Peltier element 5a is mounted on the plate member 5b by soldering. The plate member 5c is fixed on the heat absorbing side of the Peltier element 5a by soldering. Have been.

【0004】このようなサーモモジュール5は上記ペル
チエ素子5aに流す電流の向きに応じて発熱動作(加熱
動作)と吸熱動作(冷却動作)が変化し、また、その発
熱量や吸熱量はペルチエ素子5aの通電電流量に応じて
変化するものである。
In such a thermo module 5, a heating operation (heating operation) and a heat absorbing operation (cooling operation) change according to the direction of the current flowing through the Peltier element 5a. It changes according to the amount of current flowing in 5a.

【0005】このようなサーモモジュール5の上側(つ
まり、板部材5c上)には部品の取り付け用部材である
基板6が半田(例えば、InPbAg共晶半田(融点1
48℃))により固定設置されている。この基板6の上
側には支持部材7,8とレンズ9が固定されている。上
記支持部材7には上記半導体レーザ素子2が配置される
と共に、半導体レーザ素子2の温度を検知するためのサ
ーミスタ10が設けられている。上記支持部材8には上
記半導体レーザ素子2の発光状態を監視するモニター用
のフォトダイオード11が配設されている。上記半導体
レーザ素子2としては、例えば、1310nm帯および1
550nm帯の信号光波長帯のものや、1480nm帯や9
80nm帯等の光ファイバ増幅器の励起光の波長帯のもの
が一般的に用いられている。
On the upper side of the thermo module 5 (that is, on the plate member 5c), a substrate 6 as a component mounting member is soldered (for example, InPbAg eutectic solder (having a melting point of 1).
48 ° C.)). Support members 7, 8 and a lens 9 are fixed above the substrate 6. The semiconductor laser element 2 is disposed on the support member 7 and a thermistor 10 for detecting the temperature of the semiconductor laser element 2 is provided. The support member 8 is provided with a monitoring photodiode 11 for monitoring the light emitting state of the semiconductor laser element 2. As the semiconductor laser device 2, for example, a 1310 nm band and 1
550 nm band signal light wavelength band, 1480 nm band or 9
The wavelength band of the pump light of the optical fiber amplifier such as the 80 nm band is generally used.

【0006】パッケージ4の側壁4bには貫通孔4cが
形成され、この貫通孔4cにはコバール(商標名)等か
ら成る光ファイバ支持部材12が嵌合装着されている。
この光ファイバ支持部材12は挿通孔12aを有し、光
ファイバ3の端部側がパッケージ4の外部から上記挿通
孔12aの内部に導入されている。また、挿通孔12a
の内部には上記光ファイバ3の先端と間隔を介してレン
ズ14が配設されている。
A through hole 4c is formed in a side wall 4b of the package 4, and an optical fiber supporting member 12 made of Kovar (trade name) or the like is fitted into the through hole 4c.
The optical fiber support member 12 has an insertion hole 12a, and the end side of the optical fiber 3 is introduced from the outside of the package 4 into the inside of the insertion hole 12a. Also, the insertion hole 12a
A lens 14 is disposed inside the optical fiber 3 with an interval from the tip of the optical fiber 3.

【0007】上記パッケージ4には、図7(b)に示す
ように、リードピン16が複数本(図7(b)に示す例
では14本)外部に向けて突出形成されている。また、
パッケージ4の内部には上記半導体レーザ素子2、サー
モモジュール5、サーミスタ10、フォトダイオード1
1を上記リードピン16に導通接続させるための導体パ
ターンやリード線等の導通手段17が設けられている。
それら導通手段17とリードピン16によって、上記半
導体レーザ素子2、サーモモジュール5、サーミスタ1
0、フォトダイオード11をそれぞれ半導体レーザモジ
ュール駆動用の駆動制御手段(図示せず)に導通接続さ
せることができる。
As shown in FIG. 7B, a plurality of lead pins 16 (14 in the example shown in FIG. 7B) are formed on the package 4 so as to protrude outward. Also,
Inside the package 4, the semiconductor laser element 2, the thermo module 5, the thermistor 10, the photodiode 1
Conductive means 17 such as a conductor pattern or a lead wire for electrically connecting the lead wire 1 to the lead pin 16 is provided.
The semiconductor laser device 2, the thermomodule 5, the thermistor 1 are connected to the conducting means 17 and the lead pins 16 by the conducting means 17 and the lead pins 16.
0, the photodiodes 11 can be electrically connected to drive control means (not shown) for driving the semiconductor laser module.

【0008】具体的には、図7(b)に示す例では、上
記半導体レーザ素子2は上記導通手段17とリードピン
16(16g,16h)によって、また、サーモモジュ
ール5は上記導通手段17とリードピン16(16a,
16f)によって、さらに、サーミスタ10は導通手段
17とリードピン16(16b,16e)によって、ま
た、上記フォトダイオード11は導通手段17とリード
ピン16(16c,16d)によってそれぞれ上記駆動
制御手段に導通接続される。
More specifically, in the example shown in FIG. 7B, the semiconductor laser element 2 is connected to the conducting means 17 and the lead pins 16 (16g, 16h), and the thermomodule 5 is connected to the conducting means 17 and the lead pins. 16 (16a,
16f), the thermistor 10 is conductively connected to the drive control means by the conductive means 17 and the lead pins 16 (16b, 16e), and the photodiode 11 is conductively connected to the drive control means by the conductive means 17 and the lead pins 16 (16c, 16d). You.

【0009】図7に示す半導体レーザモジュール1は上
記のように構成されている。このような半導体レーザモ
ジュール1を上記駆動制御手段に導通接続し、上記駆動
制御手段から半導体レーザモジュール1の半導体レーザ
素子2に電流を供給すると、半導体レーザ素子2からレ
ーザ光が放射される。この放射されたレーザ光は上記レ
ンズ9,14から成る結合用光学系によって集光されて
光ファイバ3に入射し、光ファイバ3内を伝搬して所望
の用途に供される。
The semiconductor laser module 1 shown in FIG. 7 is configured as described above. When such a semiconductor laser module 1 is conductively connected to the drive control means and a current is supplied from the drive control means to the semiconductor laser element 2 of the semiconductor laser module 1, laser light is emitted from the semiconductor laser element 2. The emitted laser light is condensed by the coupling optical system composed of the lenses 9 and 14, is incident on the optical fiber 3, propagates in the optical fiber 3, and is used for a desired application.

【0010】ところで、上記半導体レーザ素子2から放
射されるレーザ光の強度および波長は半導体レーザ素子
2自体の温度に応じて変動する。このため、上記レーザ
光の強度および波長を一定に制御すべく、上記駆動制御
手段は、上記サーミスタ10から出力される出力値に基
づいて、半導体レーザ素子2の温度が一定となるよう
に、サーモモジュール5の通電電流の向きおよび通電量
を制御してサーモモジュール5の加熱動作あるいは冷却
動作を制御している。このサーモモジュール5による温
度制御によって、半導体レーザ素子2はほぼ一定の温度
に保たれ、半導体レーザ素子2から出射されるレーザ光
の強度および波長を一定にすることができる。
The intensity and wavelength of the laser light emitted from the semiconductor laser device 2 fluctuate according to the temperature of the semiconductor laser device 2 itself. For this reason, in order to control the intensity and wavelength of the laser light to be constant, the drive control means operates based on the output value output from the thermistor 10 so that the temperature of the semiconductor laser element 2 becomes constant. The heating operation or the cooling operation of the thermomodule 5 is controlled by controlling the direction and amount of current supplied to the module 5. By the temperature control by the thermo module 5, the semiconductor laser element 2 is maintained at a substantially constant temperature, and the intensity and wavelength of the laser light emitted from the semiconductor laser element 2 can be made constant.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、操作ミスや過電圧発生等によって、サーモモジュー
ル5を加熱動作させる加熱方向の過電流がサーモモジュ
ール5に通電してしまう異常事態が発生する場合があ
る。この場合、サーモモジュール5が異常に高温加熱し
てサーモモジュール5上に配設されている半導体レーザ
素子2、基板6、レンズ9等の部品が、例えば10秒間
でサーミスタ10の指示温度が200℃以上に上昇する
というように急激に加熱される。
However, an abnormal situation may occur in which an overcurrent in the heating direction for heating the thermomodule 5 is supplied to the thermomodule 5 due to, for example, an operation error or occurrence of an overvoltage. . In this case, the thermo-module 5 is heated to an abnormally high temperature, and the components such as the semiconductor laser device 2, the substrate 6, the lens 9 and the like disposed on the thermo-module 5 are changed to a temperature of 200 ° C. for 10 seconds, for example. It is heated rapidly as it rises above.

【0012】ところで、上記サーモモジュール5の板部
材5cがパッケージ4の側壁や光ファイバ支持部材12
に熱的に接続されている場合には上記サーモモジュール
5から発せられた熱の一部は上記パッケージ4の側壁や
光ファイバ支持部材12を介して外部に放出される。こ
のため、上記のようにサーモモジュール5が異常に高温
加熱した際には、その高温の熱の一部が上記サーモモジ
ュール5から光ファイバ支持部材12を介して外部に放
熱されることとなり、半導体レーザ素子2やレンズ9等
のサーモモジュール5上の部品に伝熱される熱量が抑制
されて上記サーモモジュール5上の部品の温度上昇を緩
和することができる。
By the way, the plate member 5c of the thermo module 5 is connected to the side wall of the package 4 or the optical fiber supporting member 12a.
When the thermal module 5 is thermally connected, a part of the heat generated from the thermo module 5 is released to the outside via the side wall of the package 4 and the optical fiber supporting member 12. For this reason, when the thermo module 5 is abnormally heated to a high temperature as described above, a part of the high temperature heat is radiated to the outside from the thermo module 5 via the optical fiber supporting member 12, and the semiconductor The amount of heat transferred to the components on the thermo module 5 such as the laser element 2 and the lens 9 is suppressed, and the temperature rise of the components on the thermo module 5 can be reduced.

【0013】しかし、図7に示す例では、サーモモジュ
ール5上の部品と、上記パッケージ4の側壁や光ファイ
バ支持部材12とは熱的に独立した状態である。このた
めに、サーモモジュール5上の部品の熱がパッケージ4
の側壁や光ファイバ支持部材12を通してパッケージ4
の外部に放熱されることは殆ど無い。このような場合に
は、上記サーモモジュール5の異常高温加熱が発生した
際にはそのサーモモジュール5の高温の熱がサーモモジ
ュール5上の部品に伝熱され蓄積されてしまう。このた
め、サーモモジュール5上の部品の温度上昇は顕著なも
のとなり、次に示すような事態が発生し易くなり、問題
である。
However, in the example shown in FIG. 7, the components on the thermo module 5 and the side wall of the package 4 and the optical fiber supporting member 12 are in a thermally independent state. For this reason, the heat of the components on the
Package 4 through side wall of optical fiber support member 12
The heat is hardly radiated outside. In such a case, when abnormal high-temperature heating of the thermo-module 5 occurs, the high-temperature heat of the thermo-module 5 is transmitted to components on the thermo-module 5 and accumulated. For this reason, the temperature rise of the components on the thermo module 5 becomes remarkable, and the following situation is likely to occur, which is a problem.

【0014】例えば、上記の如く、加熱方向の過電流通
電に起因したサーモモジュール5の高温加熱によって半
導体レーザ素子2の温度が高温に上昇した場合には、半
導体レーザ素子2の結晶内部の欠陥が成長し、半導体レ
ーザ素子2の特性が大幅に劣化してしまうという問題が
生じる。
For example, as described above, when the temperature of the semiconductor laser element 2 rises to a high temperature due to the high temperature heating of the thermo module 5 caused by the overcurrent flow in the heating direction, the defect inside the crystal of the semiconductor laser element 2 becomes defective. This causes a problem that the characteristics of the semiconductor laser element 2 are greatly deteriorated.

【0015】また、基板6は上述したようにサーモモジ
ュール5の板部材5cに例えばInPbAg共晶半田
(融点148℃)等の半田(熱溶融接続材料)により固
定されている。このために、上記の如くサーモモジュー
ル5が異常に高温加熱した場合には、上記半田が溶融し
て基板6の位置ずれが生じることがある。この基板6の
位置ずれにより、半導体レーザ素子2およびレンズ9が
正規の位置からずれ、光ファイバ3に対して半導体レー
ザ素子2およびレンズ9がずれる光結合のずれ(調芯ず
れ)が生じてしまうという問題が生じる。特に、上記基
板6の位置ずれに起因して半導体レーザ素子2が光ファ
イバ3に対して角度ずれを起こすと、例えば、0.2°
の角度ずれによって光出力が95%も低下してしまうと
いう如く、光出力が大幅に低下してしまう。
As described above, the substrate 6 is fixed to the plate member 5c of the thermo module 5 by a solder (hot-melt connection material) such as, for example, InPbAg eutectic solder (melting point: 148 ° C.). For this reason, when the thermo module 5 is abnormally heated to a high temperature as described above, the solder may be melted and the substrate 6 may be displaced. Due to the displacement of the substrate 6, the semiconductor laser element 2 and the lens 9 are displaced from their normal positions, and a displacement of optical coupling (alignment deviation) occurs in which the semiconductor laser element 2 and the lens 9 are displaced with respect to the optical fiber 3. The problem arises. In particular, when the semiconductor laser element 2 causes an angular shift with respect to the optical fiber 3 due to the positional shift of the substrate 6, for example, 0.2 °
As a result, the optical output is greatly reduced, for example, the optical output is reduced by as much as 95% due to the angular deviation.

【0016】さらに、上記ガラス製のレンズ9は、例え
ば、金属製のホルダに低融点ガラスを利用して接着固定
され、このレンズ付金属製ホルダが上記基板6に固定さ
れてレンズ9が基板6に取り付けられることがある。こ
の場合、上記のように、サーモモジュール5が急激に異
常加熱した際には、ガラスと金属の熱膨張率の大きな差
によって、上記レンズ9と金属製ホルダとの接合部分
(低融点ガラス)にクラックが発生してしまう。このク
ラック発生により、レンズ9が上記金属製ホルダから外
れ、半導体レーザ素子2と光ファイバ3の光結合が損な
われてしまうという問題が生じる。
Further, the glass lens 9 is adhered and fixed to a metal holder using low-melting glass, for example. The metal holder with the lens is fixed to the substrate 6 so that the lens 9 is attached to the substrate 6. May be attached to. In this case, as described above, when the thermo module 5 suddenly abnormally heats, a large difference in the coefficient of thermal expansion between the glass and the metal causes a large difference in the thermal expansion coefficient between the lens 9 and the metal holder (low-melting glass). Cracks occur. Due to the occurrence of the crack, the lens 9 comes off from the metal holder, causing a problem that optical coupling between the semiconductor laser element 2 and the optical fiber 3 is impaired.

【0017】さらに、前述したように、ペルチエ素子5
aと板部材5b,5cとは半田を利用して結合されてい
るので、上記サーモモジュール5の異常加熱により、上
記半田が溶融し、例えばペルチエ素子5aが外れる等し
てサーモモジュール5自体が破損する虞がある。
Further, as described above, the Peltier element 5
a and the plate members 5b and 5c are connected by using solder, so that the abnormal melting of the thermo module 5 causes the solder to melt and the Peltier element 5a to come off, for example, to break the thermo module 5 itself. There is a risk of doing so.

【0018】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、サーモモジュールへの加熱
方向の過電流通電を防止し、その過電流通電に起因した
問題発生を回避することができる半導体レーザモジュー
ルおよび半導体レーザモジュールの駆動方法を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to prevent an overcurrent from flowing to a thermo module in a heating direction and avoid a problem caused by the overcurrent. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser module and a driving method of the semiconductor laser module that can be used.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第1の発明の半導体レー
ザモジュールは、半導体レーザ素子と、この半導体レー
ザ素子の温度を調整するサーモモジュールと、上記半導
体レーザ素子から出射されたレーザ光と光学的に結合さ
れる光ファイバとを有する半導体レーザモジュールにお
いて、上記サーモモジュールは通電電流の向きに応じて
加熱動作と冷却動作を変化させ、かつ、サーモモジュー
ルに通電する電流量に応じて半導体レーザ素子の温度を
可変調整する構成と成し、上記サーモモジュールを加熱
動作させる加熱方向の電流をサーモモジュールに流す電
流経路上にはサーモモジュールの上流側と下流側とをサ
ーモモジュールを迂回して短絡するバイパス通路が設け
られ、このバイパス通路には上記加熱方向を順方向とし
たダイオードと、該ダイオードと逆向きのツェナーダイ
オードとが直列に設けられており、上記バイパス通路と
ダイオードとツェナーダイオードは加熱方向の電流をサ
ーモモジュールとバイパス通路に分流通電させて加熱方
向の過電流がサーモモジュールに通電するのを抑制する
過電流制限手段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。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention has the following structure to solve the above problems. That is, a semiconductor laser module according to a first aspect of the present invention includes a semiconductor laser device, a thermo module for adjusting the temperature of the semiconductor laser device, and an optical fiber optically coupled to laser light emitted from the semiconductor laser device. In the semiconductor laser module having a configuration, the thermo module changes a heating operation and a cooling operation in accordance with the direction of an energizing current, and variably adjusts the temperature of the semiconductor laser element in accordance with the amount of current applied to the thermo module. A bypass path for short-circuiting the upstream and downstream sides of the thermo module by bypassing the thermo module is provided on a current path for flowing a current in a heating direction for heating the thermo module to the thermo module. In the passage, a diode whose heating direction is the forward direction, and a reverse direction to the diode The bypass path, the diode and the Zener diode shunt the current in the heating direction to the thermo module and the bypass path to prevent overcurrent in the heating direction from flowing to the thermo module. The present invention is a means for solving the problem with a configuration serving as an overcurrent limiting means for suppressing.

【0020】また、第2の発明の半導体レーザモジュー
ルは、上記第1の発明の構成に加え、上記サーモモジュ
ールはペルチエ素子を第1の基板と第2の基板により挟
み込んで構成され、上記第1の基板と第2の基板のうち
の何れか一方側に半導体レーザ素子が配置されてサーモ
モジュールと熱的に接続されており、また、半導体レー
ザ素子から出射されたレーザ光を集光して光ファイバに
導入するためのレンズを有し、このレンズは該レンズの
取り付け用部材を固定している熱溶融接続材料を介して
サーモモジュールの半導体レーザ素子を配置している側
の基板と熱的に接続される構成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。
Further, in the semiconductor laser module according to the second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, the thermo module is configured by sandwiching a Peltier element between a first substrate and a second substrate. A semiconductor laser device is disposed on one of the substrate and the second substrate, and is thermally connected to the thermo module. The laser beam emitted from the semiconductor laser device is collected and collected. It has a lens for introduction into the fiber, and the lens is thermally connected to the substrate on the side where the semiconductor laser element of the thermo module is arranged via a hot-melt connection material fixing the mounting member of the lens. The configuration to be connected is a means for solving the problem.

【0021】さらに、第3の発明の半導体レーザモジュ
ールは、上記第1又は第2の発明の構成に加え、上記光
ファイバはレーザ光が入射する端部に半導体レーザ素子
から出射されたレーザ光を集光するレンズが形成されて
いるレンズ付光ファイバである構成をもって課題を解決
する手段としている。
Further, in the semiconductor laser module according to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the optical fiber transmits laser light emitted from the semiconductor laser element to an end where the laser light is incident. The configuration is an optical fiber with a lens on which a converging lens is formed.

【0022】さらに、第4の発明の半導体レーザモジュ
ールは、上記第1又は第2又は第3の発明の構成に加
え、上記サーモモジュールはペルチエ素子を第1の基板
と第2の基板により挟み込んで構成され、上記第1の基
板と第2の基板のうちの何れか一方側に半導体レーザ素
子が配置されてサーモモジュールと熱的に接続されてい
る構成を備え、上記半導体レーザ素子とサーモモジュー
ルはパッケージ内に収容配置されており、上記パッケー
ジには該パッケージの内部から外部に通じる貫通孔が設
けられ、この貫通孔には光ファイバ支持部材が嵌合装着
され、この光ファイバ支持部材に設けられた挿通孔を通
して光ファイバの端部側がパッケージの外部から内部に
導入されており、サーモモジュールの半導体レーザ素子
を配置した側の基板は上記光ファイバ支持部材と熱的に
独立し、サーモモジュールの半導体レーザ素子を配置し
た側の基板から上記光ファイバ支持部材を介してパッケ
ージの外部への熱の放出が制限される構成をもって課題
を解決する手段としている。
Further, in the semiconductor laser module according to a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first, second, or third aspect of the invention, the thermo module includes a Peltier element sandwiched between a first substrate and a second substrate. A semiconductor laser element is disposed on one of the first substrate and the second substrate and is thermally connected to a thermo module. The semiconductor laser element and the thermo module are The package is accommodated and arranged, and the package is provided with a through hole communicating from the inside of the package to the outside, and an optical fiber supporting member is fitted and mounted in the through hole, and provided in the optical fiber supporting member. The end side of the optical fiber is introduced from outside to inside of the package through the insertion hole, and the substrate on the side where the semiconductor laser element of the thermo module is arranged The problem is solved by a configuration in which heat release from the substrate on the side on which the semiconductor laser element of the thermo module is disposed to the outside of the package via the optical fiber supporting member is thermally independent of the optical fiber supporting member. Means to do that.

【0023】さらに、第5の発明の半導体レーザモジュ
ールの駆動方法は、半導体レーザ素子と、この半導体レ
ーザ素子の温度を調整するサーモモジュールと、上記半
導体レーザ素子から出射されたレーザ光と光学的に結合
される光ファイバとを有する半導体レーザモジュールの
駆動方法において、上記サーモモジュールは通電電流の
向きに応じて加熱動作と冷却動作を変化させ、かつ、サ
ーモモジュールに通電する電流量に応じて半導体レーザ
素子の温度を可変調整する構成と成し、このサーモモジ
ュールを半導体レーザ素子に熱的に接続し、サーモモジ
ュールを加熱動作させる加熱方向の電流をサーモモジュ
ールに流す電流経路にはサーモモジュールの上流側と下
流側とをサーモモジュールを迂回して短絡するバイパス
通路を設けた状態で、このバイパス通路には上記加熱方
向を順方向としたダイオードと、該ダイオードと逆向き
のツェナーダイオードとを直列に設け、ツェナーダイオ
ードの両端の電圧がツェナーダイオードに予め設定され
ている閾値を越えたときに前記加熱方向の電流をバイパ
ス通路に分流してサーモモジュールへの加熱方向の過電
流通電を抑制する構成をもって課題を解決する手段とし
ている。
Further, a driving method for a semiconductor laser module according to a fifth aspect of the present invention is a semiconductor laser device, a thermo module for adjusting the temperature of the semiconductor laser device, and a laser light emitted from the semiconductor laser device. In the method of driving a semiconductor laser module having an optical fiber to be coupled, the thermomodule changes a heating operation and a cooling operation in accordance with the direction of an energizing current, and changes a semiconductor laser in accordance with an amount of current supplied to the thermomodule. The temperature of the element is variably adjusted. This thermo module is thermally connected to the semiconductor laser element, and the current in the heating direction for heating the thermo module flows through the thermo module. With a bypass passage that shorts the thermometer module and the downstream side In this bypass passage, a diode having the heating direction as the forward direction and a Zener diode in the opposite direction to the diode are provided in series, and the voltage at both ends of the Zener diode exceeds a threshold value preset for the Zener diode. Sometimes, the current in the heating direction is diverted to the bypass passage to suppress the overcurrent from flowing to the thermo module in the heating direction.

【0024】さらに、第6の発明の通信機器は、半導体
レーザ素子と、この半導体レーザ素子の温度を調整する
サーモモジュールと、上記半導体レーザ素子から出射さ
れたレーザ光と光学的に結合される光ファイバとを有す
る半導体レーザモジュールを備えた通信機器において、
上記サーモモジュールは通電電流の向きに応じて加熱動
作と冷却動作を変化させ、かつ、サーモモジュールに通
電する電流量に応じて半導体レーザ素子の温度を可変調
整する構成と成し、上記サーモモジュールを加熱動作さ
せる加熱方向の電流をサーモモジュールに流す電流経路
上にはサーモモジュールの上流側と下流側とをサーモモ
ジュールを迂回して短絡するバイパス通路が設けられ、
このバイパス通路には上記加熱方向を順方向としたダイ
オードと、該ダイオードと逆向きのツェナーダイオード
とが直列に設けられており、上記バイパス通路とダイオ
ードとツェナーダイオードは加熱方向の電流をサーモモ
ジュールとバイパス通路に分流通電させて加熱方向の過
電流がサーモモジュールに通電するのを抑制する過電流
制限手段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。
Further, a communication device according to a sixth aspect of the present invention is a communication device, comprising: a semiconductor laser element, a thermo module for adjusting the temperature of the semiconductor laser element, and a light optically coupled to the laser light emitted from the semiconductor laser element. In a communication device including a semiconductor laser module having a fiber,
The thermo module changes the heating operation and the cooling operation in accordance with the direction of the supplied current, and variably adjusts the temperature of the semiconductor laser element in accordance with the amount of current supplied to the thermo module. A bypass path that short-circuits the upstream and downstream sides of the thermo module by bypassing the thermo module is provided on a current path that causes the current in the heating direction to be heated to flow to the thermo module,
In this bypass passage, a diode whose heating direction is the forward direction, and a Zener diode that is opposite to the diode are provided in series, and the bypass passage, the diode and the Zener diode pass current in the heating direction to the thermo module. The present invention is a means for solving the problem by providing a configuration in which a branch current is supplied to the bypass passage to prevent overcurrent in the heating direction from being supplied to the thermo module.

【0025】さらに、第7の発明の通信機器は、上記第
6の発明の構成に加え、前記過電流制限手段は半導体レ
ーザモジュールの電源装置内に設けた構成をもって課題
を解決する手段としている。
Further, in a communication device according to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect of the invention, the overcurrent limiting means is a means for solving the problem by having a configuration provided in a power supply device of the semiconductor laser module.

【0026】上記構成の発明において、半導体レーザモ
ジュールは、サーモモジュールを加熱動作させる加熱方
向の電流をサーモモジュールに流す電流経路上に、サー
モモジュールの上流側と下流側とをサーモモジュールを
迂回して短絡するバイパス通路と、上記加熱方向を順方
向としたダイオードと、該ダイオードと逆向きで該ダイ
オードと直列に接続されたツェナーダイオードとを設け
て構成されている。
In the invention having the above-described structure, the semiconductor laser module bypasses the thermomodule with the upstream and downstream sides of the thermomodule on a current path through which a current in a heating direction for heating the thermomodule flows through the thermomodule. A short-circuited bypass passage, a diode whose forward direction is the heating direction, and a zener diode connected in series with the diode in a direction opposite to the diode are provided.

【0027】そして、上記バイパス通路とダイオードと
ツェナーダイオードは加熱方向の過電流がサーモモジュ
ールに通電するのを抑制する過電流制限手段と成してお
り、ツェナーダイオードの両端の電圧がツェナーダイオ
ードに予め設定されている閾値を越えたとき(すなわ
ち、ツェナーダイオードのツェナー電圧を越えたとき)
に、前記加熱方向の電流をバイパス通路に分流通電させ
て加熱方向の過電流がサーモモジュールに通電するのを
抑制する。そのため、本発明においては、バイパス通路
とダイオードとツェナーダイオードとを有する簡単な構
成の過電流制限手段によりサーモモジュールへの加熱方
向の過電流を抑制することができる。
The bypass passage, the diode and the zener diode constitute overcurrent limiting means for suppressing overcurrent in the heating direction from flowing to the thermo module. The voltage at both ends of the zener diode is applied to the zener diode in advance. When the set threshold is exceeded (that is, when the Zener voltage of the Zener diode is exceeded)
Then, the current in the heating direction is divided and supplied to the bypass passage to suppress the overcurrent in the heating direction from flowing to the thermo module. Therefore, in the present invention, the overcurrent in the heating direction to the thermomodule can be suppressed by the overcurrent limiting means having a simple configuration having the bypass passage, the diode, and the zener diode.

【0028】サーモモジュールを備えた半導体レーザモ
ジュールにおいて、サーモモジュールに加熱方向の過電
流が通電すると、サーモモジュールが異常に高温加熱し
て様々な問題を発生させてしまうが、上記の如く、過電
流制限手段を設けて加熱方向の過電流を抑制する構成と
することによって、サーモモジュールへの加熱方向の過
電流通電に起因した様々な問題を防止することができ
る。したがって、本発明は、サーモモジュールの異常加
熱に起因した半導体レーザ素子の特性劣化問題や光結合
ずれの問題やレンズ外れによる光結合損失問題やサーモ
モジュールの破損問題等を防止することができる。
In a semiconductor laser module equipped with a thermo module, if an over current in the heating direction is applied to the thermo module, the thermo module is heated to an abnormally high temperature, causing various problems. By adopting a configuration in which the limiting means is provided to suppress the overcurrent in the heating direction, it is possible to prevent various problems caused by the application of the overcurrent to the thermomodule in the heating direction. Therefore, the present invention can prevent problems such as deterioration of the characteristics of the semiconductor laser device due to abnormal heating of the thermomodule, problems of optical coupling shift, problems of optical coupling loss due to detachment of the lens, and problems of breakage of the thermomodule.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1には第1の実施形態例において特徴的
な半導体レーザモジュールの電気配線例が示されてい
る。この第1の実施形態例において特徴的なことは、図
1に示すように、過電流制限手段(逆電流制限手段)で
ある過電流制限回路20を設けたことである。過電流制
限回路20はバイパス通路21とツェナーダイオード2
2とダイオード23を有して構成されており、パッケー
ジ4の内部に設けられている。
FIG. 1 shows an example of electric wiring of a semiconductor laser module which is characteristic in the first embodiment. The feature of the first embodiment is that an overcurrent limiting circuit 20 as an overcurrent limiting means (reverse current limiting means) is provided as shown in FIG. The overcurrent limiting circuit 20 includes a bypass passage 21 and a Zener diode 2.
2 and a diode 23, and are provided inside the package 4.

【0031】なお、第1の実施形態例の半導体レーザモ
ジュールは、上記以外の構成が前記図7に示した半導体
レーザモジュールと同様であるので、上記図7に示した
半導体レーザモジュールと同一構成部分には同一符号を
付し、その重複説明は省略する。
The semiconductor laser module according to the first embodiment has the same configuration as that of the semiconductor laser module shown in FIG. 7 except for the above. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

【0032】半導体レーザモジュール1は常温以上の環
境下で使用される場合が多く、サーモモジュール5は冷
却動作だけしか行わないと想定されることが多いが、第
1の実施形態例において、サーモモジュール5が加熱方
向の動作も行なう場合を想定している。すなわち、第1
の実施形態例において、サーモモジュール5は通電電流
の向きに応じて加熱動作と冷却動作を変化させ、かつ、
サーモモジュール5に通電する電流量に応じて半導体レ
ーザ素子2の温度を可変調整する構成と成している。
In many cases, the semiconductor laser module 1 is used in an environment at room temperature or higher, and it is often assumed that the thermo module 5 only performs a cooling operation. 5 is assumed to also perform the operation in the heating direction. That is, the first
In the embodiment, the thermo module 5 changes the heating operation and the cooling operation in accordance with the direction of the supplied current, and
The configuration is such that the temperature of the semiconductor laser element 2 is variably adjusted according to the amount of current supplied to the thermomodule 5.

【0033】そして、この第1の実施形態例では、リー
ドピン16fからリードピン16aに向かう方向に電流
が通電した場合にサーモモジュール5が加熱動作を行
い、また、反対に、リードピン16aからリードピン1
6fに向かう方向に電流が通電した場合にはサーモモジ
ュール5が冷却動作を行うように構成されている。
In the first embodiment, when a current flows from the lead pin 16f to the lead pin 16a, the thermo module 5 performs a heating operation. Conversely, the thermo module 5 performs a heating operation from the lead pin 16a to the lead pin 1a.
When current flows in the direction toward 6f, the thermo module 5 is configured to perform a cooling operation.

【0034】図1において、サーモモジュール5よりも
リードピン16a側の点Xに、上記バイパス通路21の
一端側が接続され、バイパス通路21の他端側はサーモ
モジュール5よりもリードピン16f側の点Yに接続さ
れている。この構成により、バイパス通路21は、サー
モモジュール5への加熱方向の電流経路におけるサーモ
モジュール5の上流側Yと下流側Xを、サーモモジュー
ル5を迂回して短絡している。
In FIG. 1, one end of the bypass passage 21 is connected to a point X closer to the lead pin 16a than the thermo module 5, and the other end of the bypass passage 21 is connected to a point Y closer to the lead pin 16f than the thermo module 5. It is connected. With this configuration, the bypass passage 21 short-circuits the upstream side Y and the downstream side X of the thermomodule 5 in the current path in the heating direction to the thermomodule 5, bypassing the thermomodule 5.

【0035】上記ダイオード23は、上記加熱方向を順
方向としてバイパス通路21に介設されており、したが
って、図2(a)に示すように、ダイオード23は、サ
ーモモジュール5の加熱方向に電流が流れる時に導通オ
ン状態となり、一方、サーモモジュール5の冷却方向に
電流が流れる時は導通オフ状態となるように構成されて
いる。
The diode 23 is provided in the bypass passage 21 with the heating direction being the forward direction. Therefore, as shown in FIG. 2A, the diode 23 has a current flowing in the heating direction of the thermo module 5. It is configured to be in a conduction-on state when flowing, and to be in a conduction-off state when current flows in the cooling direction of the thermomodule 5.

【0036】また、上記ツェナーダイオード22は、ダ
イオード23と逆向きに(言い換えればサーモモジュー
ル5の冷却方向を順方向として)バイパス通路21に介
設されている。したがって、ツェナーダイオード22
は、図2(b)に示すように、サーモモジュール5の冷
却方向に電流が流れる時に導通オン状態となる。ただ
し、第1の実施形態例において、ツェナーダイオード2
2は上記ダイオード23と直列に接続されているため
に、サーモモジュール5に冷却方向の電流が流れるとき
は、過電流制限回路20はオフ状態を保つように構成さ
れている。
The Zener diode 22 is provided in the bypass passage 21 in a direction opposite to the direction of the diode 23 (in other words, the cooling direction of the thermo module 5 is set to the forward direction). Therefore, the Zener diode 22
As shown in FIG. 2B, when a current flows in the cooling direction of the thermo module 5, the conduction is turned on. However, in the first embodiment, the Zener diode 2
2 is connected in series with the diode 23, so that when a current in the cooling direction flows through the thermomodule 5, the overcurrent limiting circuit 20 is configured to be kept off.

【0037】一方、サーモモジュール5に加熱方向の電
流が流れる時は、サーモモジュール5の両端の電圧、す
なわちツェナーダイオード22の両端の電圧がツェナー
ダイオード22に予め設定された閾値(ツェナーダイオ
ード22のツェナー電圧)に達するまではツェナーダイ
オード22がオフ状態と成し、閾値を越えた時にツェナ
ーダイオード22が導通オン状態となる。
On the other hand, when a current flows in the thermo module 5 in the heating direction, the voltage at both ends of the thermo module 5, that is, the voltage at both ends of the zener diode 22 is set to a threshold value preset in the zener diode 22 (the zener of the zener diode 22). Voltage), the Zener diode 22 is turned off, and when the threshold value is exceeded, the Zener diode 22 is turned on.

【0038】したがって、第1の実施形態例において、
サーモモジュール5の加熱方向の動作時も、通常(過電
流が発生しない場合)は、過電流制限回路20はオフ状
態を保ち、加熱方向の過電流が発生した場合にはダイオ
ード23とツェナーダイオード22とが共に導通オン状
態となって、加熱方向の電流をサーモモジュール5とバ
イパス通路21に分流通電させ、加熱方向の過電流がサ
ーモモジュール5に通電するのを抑制する構成と成して
いる。
Therefore, in the first embodiment,
Normally (when no overcurrent occurs), the overcurrent limiting circuit 20 is kept off during the operation of the thermomodule 5 in the heating direction, and when an overcurrent occurs in the heating direction, the diode 23 and the zener diode 22 are actuated. Are both in a conduction ON state, and a current in the heating direction is divided and supplied to the thermomodule 5 and the bypass passage 21 to suppress the overcurrent in the heating direction from being supplied to the thermomodule 5. .

【0039】この第1の実施形態例に示す半導体レーザ
モジュール1は上記のように構成されており、以下に、
上記過電流制限回路20の回路動作例を簡単に説明す
る。
The semiconductor laser module 1 according to the first embodiment is configured as described above.
An example of the circuit operation of the overcurrent limiting circuit 20 will be briefly described.

【0040】例えば、上記半導体レーザモジュール1を
リードピン16を利用して半導体レーザモジュール駆動
用の駆動制御手段に導通接続する。この状態で、上記駆
動制御手段によって、リードピン16aからリードピン
16fに向かう方向の電流、つまり、サーモモジュール
5を冷却動作させる冷却方向の電流が通電している場合
には、上記過電流制限回路20のダイオード23は導通
オフ状態となる。これにより、上記冷却方向の電流は、
バイパス通路21には通電せずに、全て、サーモモジュ
ール5に流れ込む。
For example, the semiconductor laser module 1 is electrically connected to drive control means for driving the semiconductor laser module using the lead pins 16. In this state, when a current in a direction from the lead pin 16a to the lead pin 16f, that is, a current in a cooling direction for cooling the thermomodule 5 is supplied by the drive control means, the overcurrent limiting circuit 20 The diode 23 is turned off. Thus, the current in the cooling direction is
All flow into the thermo module 5 without supplying electricity to the bypass passage 21.

【0041】また、反対に、リードピン16fからリー
ドピン16aに向かう方向の電流(逆電流)、つまり、
サーモモジュール5を加熱動作させる加熱方向の電流が
通電している場合には、上記ダイオード23は導通オン
状態となるが、ツェナーダイオード22の両端の電圧が
上記閾値(ツェナーダイオード22のツェナー電圧)を
越えるまでは導通オフ状態である。そのため、加熱方向
の過電流が発生しない時は、上記加熱方向の電流は、バ
イパス通路21には通電せずに、全て、サーモモジュー
ル5に流れ込む。
On the contrary, the current (reverse current) in the direction from the lead pin 16f to the lead pin 16a, that is,
When a current in the heating direction for heating the thermomodule 5 is applied, the diode 23 is turned on, but the voltage across the Zener diode 22 is lower than the threshold value (Zener voltage of the Zener diode 22). Until it exceeds, the conduction is off. Therefore, when the overcurrent in the heating direction does not occur, the current in the heating direction does not flow through the bypass passage 21 but all flows into the thermomodule 5.

【0042】そして、加熱方向の過電流が発生する時に
は、上記加熱方向の電流はサーモモジュール5とバイパ
ス通路21とに分流して通電するため、上記過電流の全
てがサーモモジュール5に通電してしまう場合と異な
り、サーモモジュール5への過電流通電を抑制すること
ができる。
When an overcurrent is generated in the heating direction, the current in the heating direction is divided and supplied to the thermomodule 5 and the bypass passage 21, so that all of the overcurrent is supplied to the thermomodule 5. Unlike this case, overcurrent supply to the thermomodule 5 can be suppressed.

【0043】この第1の実施形態例では、前記したよう
に、サーモモジュール5の半導体レーザ素子2を配置し
ている側の板部材5cはパッケージ4の側壁や光ファイ
バ支持部材12と熱的に独立している。このため、サー
モモジュール5に加熱方向の過電流が通電した際には、
その過電流通電に起因したサーモモジュール5の高温加
熱の熱がパッケージ4の側壁や光ファイバ支持部材12
を介してパッケージ4の外部に放熱されず、サーモモジ
ュール5上の部品に蓄熱されて様々な問題が発生し易
い。
In the first embodiment, as described above, the plate member 5c of the thermo module 5 on which the semiconductor laser element 2 is disposed is thermally connected to the side wall of the package 4 and the optical fiber support member 12. be independent. For this reason, when an overcurrent in the heating direction is supplied to the thermo module 5,
The heat of the high-temperature heating of the thermomodule 5 caused by the overcurrent conduction is generated by the side wall of the package 4 and the optical fiber supporting member 12.
The heat is not radiated to the outside of the package 4 through the components, but is stored in the components on the thermomodule 5, and various problems are likely to occur.

【0044】これに対して、この第1の実施形態例で
は、過電流制限回路20を設け、該過電流制限回路20
によって、サーモモジュール5への加熱方向の過電流通
電を抑制する構成としたので、サーモモジュール5への
加熱方向の過電流通電に起因した様々な問題を回避する
ことができる。
On the other hand, in the first embodiment, the overcurrent limiting circuit 20 is provided.
Thus, the configuration is such that overcurrent is supplied to the thermo module 5 in the heating direction, so that various problems due to overcurrent supplied to the thermo module 5 in the heating direction can be avoided.

【0045】つまり、第1の実施形態例は、加熱方向の
過電流通電に起因したサーモモジュール5の異常加熱を
抑制することができ、これにより、半導体レーザ素子2
が高温に加熱されるのを防止することができる。このた
め、第1の実施形態例は、高温加熱による半導体レーザ
素子2の結晶内部の欠陥の成長を回避することができて
半導体レーザ素子2の特性劣化を防止することができ
る。
That is, in the first embodiment, abnormal heating of the thermomodule 5 due to overcurrent in the heating direction can be suppressed.
Can be prevented from being heated to a high temperature. For this reason, in the first embodiment, it is possible to avoid the growth of defects inside the crystal of the semiconductor laser device 2 due to high-temperature heating, and to prevent the characteristic deterioration of the semiconductor laser device 2.

【0046】さらに、第1の実施形態例は、半導体レー
ザ素子2やレンズ9等の部品の取り付け用部材である基
板6とサーモモジュール5とを接続する半田等の熱溶融
接続材料がサーモモジュール5の高温加熱に起因して溶
融するのを回避することができ、これにより、基板6の
位置ずれを防止することができる。このことにより、第
1の実施形態例は、光ファイバ3に対する半導体レーザ
素子2やレンズ9の位置ずれが回避されて光ファイバ3
と半導体レーザ素子2の光結合ずれの発生を抑制でき、
光出力低下を防止することができる。
Further, in the first embodiment, a thermo-melting connection material such as solder for connecting the substrate 6 and the thermo-module 5, which are members for mounting components such as the semiconductor laser element 2 and the lens 9, is used. Can be prevented from being melted due to high-temperature heating of the substrate 6, whereby the displacement of the substrate 6 can be prevented. As a result, the first embodiment prevents the semiconductor laser device 2 and the lens 9 from being displaced with respect to the optical fiber 3, and the optical fiber 3
Optical coupling between the semiconductor laser device 2 and the semiconductor laser device 2 can be suppressed,
Light output can be prevented from lowering.

【0047】さらに、第1の実施形態例は、サーモモジ
ュール5の基板(板部材)5c側の急激な温度上昇に起
因したレンズ9と金属ホルダとの結合部分のクラック発
生を抑制することができる。これにより、第1の実施形
態例は、クラック発生に起因したレンズ9外れを防止す
ることができ、半導体レーザ素子2と光ファイバ3の光
結合が損なわれてしまうという事態発生を回避すること
ができる。
Further, in the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the joint portion between the lens 9 and the metal holder due to the rapid temperature rise on the substrate (plate member) 5c side of the thermo module 5. . Thus, in the first embodiment, it is possible to prevent the lens 9 from coming off due to the occurrence of a crack, and to avoid a situation in which the optical coupling between the semiconductor laser element 2 and the optical fiber 3 is impaired. it can.

【0048】さらに、第1の実施形態例は、ペルチエ素
子5aと板部材5b,5c間の半田溶融も防止すること
ができるので、サーモモジュール5自体の破損をも回避
することができる。
Further, in the first embodiment, the melting of the solder between the Peltier element 5a and the plate members 5b and 5c can be prevented, so that the thermo module 5 itself can be prevented from being damaged.

【0049】以上のように、この第1の実施形態例は特
徴的な過電流制限回路20を設けることによって、サー
モモジュール5への加熱方向の過電流通電に起因した様
々な問題を防止することができる。このことにより、第
1の実施形態例は、半導体レーザモジュール1の光結合
や耐久の信頼性を格段に向上させることができる。
As described above, in the first embodiment, by providing the characteristic overcurrent limiting circuit 20, it is possible to prevent various problems caused by overcurrent supply to the thermo module 5 in the heating direction. Can be. Thus, in the first embodiment, the reliability of optical coupling and durability of the semiconductor laser module 1 can be remarkably improved.

【0050】また、第1の実施形態例は、過電流制限回
路20をバイパス通路21とダイオード23とツェナー
ダイオード22とを設けて構成しており、ツェナーダイ
オード22の両端の電圧がツェナーダイオード22のツ
ェナー電圧に達するまでは、サーモモジュール5の加熱
方向の制御を冷却方向の制御と同様に行なうことができ
るために、サーモモジュール5の冷却動作と加熱動作と
を適宜自在に制御でき、しかも、上記の如く加熱方向の
過電流を抑制できる優れた半導体レーザモジュールとす
ることができる。
In the first embodiment, the overcurrent limiting circuit 20 is provided with a bypass path 21, a diode 23 and a Zener diode 22. The voltage across the Zener diode 22 is equal to the voltage of the Zener diode 22. Until the Zener voltage is reached, the control of the heating direction of the thermo module 5 can be performed in the same manner as the control of the cooling direction. Therefore, the cooling operation and the heating operation of the thermo module 5 can be controlled as appropriate. As described above, an excellent semiconductor laser module capable of suppressing overcurrent in the heating direction can be obtained.

【0051】さらに、第1の実施形態例は、バイパス通
路21とダイオード23とツェナーダイオード22とを
設けた簡単な構成で過電流制限回路20を形成してお
り、このような非常に簡単な構成で上記優れた効果を奏
することができる。
Further, in the first embodiment, the overcurrent limiting circuit 20 is formed with a simple configuration including the bypass passage 21, the diode 23, and the zener diode 22, so that such a very simple configuration is provided. Thus, the above excellent effects can be obtained.

【0052】以下に、第2の実施形態例を説明する。こ
の第2の実施形態例が前記第1の実施形態例と異なる特
徴的なことは、図3に示すように、サーモモジュール5
に並列にサージ電流通電用のコンデンサ25を設けたこ
とである。それ以外の構成は前記第1の実施形態例と同
様であり、この第2の実施形態例の説明では、前記第1
の実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その
重複説明は省略する。
Hereinafter, a second embodiment will be described. The feature of the second embodiment different from the first embodiment is that, as shown in FIG.
And a capacitor 25 for supplying a surge current. Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the description of the second embodiment, the first embodiment will be described.
The same components as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

【0053】この第2の実施形態例では、上記のよう
に、コンデンサ25をサーモモジュール5に並列に設け
たので、瞬間的な大電流であるサージ電流が発生した際
には、そのサージ電流が上記コンデンサ25に通電して
サーモモジュール5には通電しない。これにより、サー
ジ電流通電に起因したサーモモジュール5の破損を防止
することができる。
In the second embodiment, as described above, since the capacitor 25 is provided in parallel with the thermo module 5, when a surge current which is an instantaneous large current occurs, the surge current is reduced. The capacitor 25 is energized and the thermo module 5 is not energized. Thus, it is possible to prevent the thermo module 5 from being damaged due to the surge current supply.

【0054】つまり、サージ電流は周波数が高いもので
あり、また、コンデンサは周波数が高くなる程そのイン
ピーダンスが小さくなる。このために、上記サージ電流
が発生してサーモモジュール5に通電しようとしても、
そのサージ電流の殆どは上記コンデンサ25に流れるこ
ととなる。これにより、サージ電流がサーモモジュール
5に通電するのを抑制することができ、サージ電流通電
に起因したサーモモジュール5の破損問題を防止するこ
とができる。
That is, the surge current has a high frequency, and the impedance of the capacitor decreases as the frequency increases. For this reason, even if the surge current is generated and the thermo module 5 is to be energized,
Most of the surge current flows through the capacitor 25. Thereby, it is possible to suppress the surge current from flowing through the thermomodule 5, and it is possible to prevent the thermomodule 5 from being damaged due to the surge current.

【0055】また、サーモモジュール5に加熱方向のサ
ージ電流が通電すると、サーモモジュール5上の部品が
瞬間的に温度上昇して前述したような様々な問題が生じ
る虞があるが、この第2の実施形態例では、上記のよう
に、コンデンサ25によって、サーモモジュール5への
サージ電流通電が抑制されるので、前記したような半導
体レーザ素子2の特性劣化問題や、半導体レーザ素子2
と光ファイバ3の光結合ずれ問題や、レンズ9外れに起
因して光結合が損なわれる問題等の様々な問題を防止す
ることができる。
Further, when a surge current in the heating direction is applied to the thermo module 5, the components on the thermo module 5 may instantaneously rise in temperature and cause various problems as described above. In the embodiment, as described above, since the surge current is suppressed from flowing through the thermo module 5 by the capacitor 25, the characteristic deterioration of the semiconductor laser device 2 as described above,
Various problems such as a problem of optical coupling deviation between the optical fiber 3 and the optical fiber 3 and a problem of optical coupling being lost due to the detachment of the lens 9 can be prevented.

【0056】この第2の実施形態例によれば、前記第1
の実施形態例と同様に、過電流制限回路20が設けられ
ているので、前記第1の実施形態例と同様に、上記過電
流制限回路20によって、サーモモジュール5への加熱
方向の過電流通電を抑制することができ、加熱方向の過
電流通電に起因した様々な問題を防止することができ
る。その上、上記のように、コンデンサ25をサーモモ
ジュール5に並列に設けたので、該コンデンサ25によ
って、サージ電流通電に起因した問題発生をも防止する
ことができる。
According to the second embodiment, the first
Since the overcurrent limiting circuit 20 is provided in the same manner as in the first embodiment, the overcurrent limiting circuit 20 supplies overcurrent to the thermomodule 5 in the heating direction, as in the first embodiment. Can be suppressed, and various problems caused by overcurrent application in the heating direction can be prevented. In addition, since the capacitor 25 is provided in parallel with the thermo module 5 as described above, the capacitor 25 can also prevent a problem caused by surge current conduction.

【0057】なお、この発明は上記各実施形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、上記各実施形態例では、上記過電流制限回路20
はパッケージ4内に設けられており、過電流制限機能付
半導体レーザモジュールの例を示したが、例えば、図4
に示すように、従来と同様の構成を持つ半導体レーザモ
ジュール1と、半導体レーザモジュール用の駆動制御手
段との間に、図4の点線で囲まれているようなバイパス
通路21とツェナーダイオード22とダイオード23と
から成る過電流制限回路20を設けて半導体レーザモジ
ュールを駆動するようにしてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, but can take various embodiments. For example, in each of the above embodiments, the overcurrent limiting circuit 20
Is an example of a semiconductor laser module having an overcurrent limiting function provided in a package 4. For example, FIG.
As shown in FIG. 4, a bypass passage 21 and a Zener diode 22 surrounded by a dotted line in FIG. An overcurrent limiting circuit 20 including a diode 23 may be provided to drive the semiconductor laser module.

【0058】さらに、同様に、上記第2の実施形態例に
示したと同様のコンデンサ25も、図4の鎖線に示すよ
うに、半導体レーザモジュール1の外に設けてもよい。
上記図4に示す半導体レーザモジュール1の外部に設け
られる過電流制限回路20、コンデンサ25は上記各実
施形態例に示した過電流制限回路20、コンデンサ25
と同様な機能を果たし、上記各実施形態例と同様の効果
を奏することができる。
Further, similarly, the same capacitor 25 as that shown in the second embodiment may be provided outside the semiconductor laser module 1 as shown by a chain line in FIG.
The overcurrent limiting circuit 20 and the capacitor 25 provided outside the semiconductor laser module 1 shown in FIG. 4 are the overcurrent limiting circuit 20 and the capacitor 25 shown in each of the above embodiments.
And the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

【0059】さらに、上記各実施形態例では、図7
(a)に示すように、光ファイバ3とは別個のレンズ
9,14を用いて結合用光学系を形成していたが、図5
に示すように、上記レンズ9,14を利用せずに、レン
ズ付光ファイバ3を用いて結合用光学系を形成してもよ
い。上記レンズ付光ファイバ3とは、半導体レーザ素子
2から出射されたレーザ光を集光するレンズ3aを備え
た光ファイバである。
Further, in each of the above embodiments, FIG.
As shown in FIG. 5A, the coupling optical system is formed by using lenses 9 and 14 separate from the optical fiber 3.
As shown in (1), the coupling optical system may be formed by using the optical fiber with lens 3 without using the lenses 9 and 14. The optical fiber with lens 3 is an optical fiber provided with a lens 3a for condensing laser light emitted from the semiconductor laser device 2.

【0060】上記レンズ付光ファイバ3は、次に示すよ
うに、半導体レーザモジュール1に組み込まれる。例え
ば、図5に示すように、基板6に固定部材(例えばステ
ンレス製)27が取り付けられ、この固定部材27に光
ファイバ支持部材28がYAGレーザ溶接等により固定
されている。また、パッケージ4に形成された貫通孔4
cには光ファイバ支持部材29が嵌合装着してPbSn
半田等の接合材料30により固定されている。上記光フ
ァイバ支持部材28,29にはそれぞれ挿通孔が設けら
れており、これら挿通孔を通して光ファイバ3がパッケ
ージ4の外部から内部に導入され、この光ファイバ3の
先端と半導体レーザ素子2とは光結合が成される適宜の
間隔を介して配置されている。上記以外の構成は前記図
7(a)に示す構成と同様であり、ここでは、その重複
説明は省略する。
The optical fiber with lens 3 is incorporated in the semiconductor laser module 1 as shown below. For example, as shown in FIG. 5, a fixing member (for example, made of stainless steel) 27 is attached to the substrate 6, and an optical fiber supporting member 28 is fixed to the fixing member 27 by YAG laser welding or the like. In addition, the through hole 4 formed in the package 4
The optical fiber support member 29 is fitted and mounted on
It is fixed by a bonding material 30 such as solder. The optical fiber supporting members 28 and 29 are provided with insertion holes, respectively, and the optical fiber 3 is introduced into the package 4 from the outside through the insertion holes. They are arranged at appropriate intervals where optical coupling is achieved. The configuration other than the above is the same as the configuration shown in FIG. 7A, and the description thereof will not be repeated.

【0061】上記光ファイバ支持部材28,29は例え
ばFe−Ni−Co合金等の熱伝導性材料により構成さ
れている。図5に示す構成では、サーモモジュール5に
おける半導体レーザ素子2が配置されている側の基板
(つまり、板部材5c)は厳密には光ファイバ3を通し
て光ファイバ支持部材29に熱的に接続されている。し
かし、光ファイバ3は例えば125μm程度の細径の石
英ガラス製であるために、サーモモジュール5の板部材
5cから光ファイバ3を通して光ファイバ支持部材29
に伝熱される熱量は非常に僅かである。
The optical fiber supporting members 28 and 29 are made of a heat conductive material such as an Fe-Ni-Co alloy. In the configuration shown in FIG. 5, the substrate (that is, the plate member 5c) of the thermo module 5 on which the semiconductor laser element 2 is disposed is strictly thermally connected to the optical fiber support member 29 through the optical fiber 3. I have. However, since the optical fiber 3 is made of quartz glass having a small diameter of, for example, about 125 μm, the optical fiber supporting member 29 passes through the optical fiber 3 from the plate member 5 c of the thermomodule 5.
Is very small.

【0062】これにより、サーモモジュール5の板部材
5cは上記光ファイバ支持部材29と熱的に独立してい
ると同様である。すなわち、この図5に示す構成では、
サーモモジュール5の板部材5cから上記光ファイバ支
持部材29を介してパッケージ4の外部への熱の放出が
制限される構成である。
As a result, the plate member 5c of the thermo module 5 is thermally independent from the optical fiber support member 29. That is, in the configuration shown in FIG.
The configuration is such that the release of heat from the plate member 5c of the thermo module 5 to the outside of the package 4 via the optical fiber support member 29 is restricted.

【0063】このような構成では、前記したように、サ
ーモモジュール5への過電流通電に起因してサーモモジ
ュール5が異常に高温加熱した際に、その高温の熱がサ
ーモモジュール5上の部品に蓄積されて様々な問題が生
じる。これに対して、上記各実施形態例に示したような
サーモモジュール5への過電流通電を抑制する構成を備
えることによって、上記サーモモジュール5への過電流
通電に起因した問題を防止することができ、非常に有効
である。
In such a configuration, as described above, when the thermo module 5 is abnormally heated to a high temperature due to the overcurrent flow to the thermo module 5, the high temperature heat is applied to the components on the thermo module 5. It accumulates and causes various problems. On the other hand, by providing a configuration for suppressing overcurrent supply to the thermomodule 5 as shown in each of the above embodiments, it is possible to prevent problems caused by overcurrent supply to the thermomodule 5. Can and is very effective.

【0064】また、図6は、本発明の通信機器の一例と
なる光ファイバ増幅器を示している。光ファイバ増幅器
40は、信号光を入力する信号光入力部41と、該信号
光入力部41から入力した信号光を増幅するEDF(エ
ルビウムドープファイバ)44と、該EDF44によっ
て増幅された信号光を出力する信号光出力部42と、前
記EDF44を励起する励起用半導体レーザモジュール
(励起用の半導体レーザモジュール)1と、駆動制御手
段となる制御回路47によって制御される電源回路(電
源装置)46とを少なくとも有している。
FIG. 6 shows an optical fiber amplifier which is an example of the communication equipment of the present invention. The optical fiber amplifier 40 includes a signal light input unit 41 for inputting signal light, an EDF (erbium-doped fiber) 44 for amplifying the signal light input from the signal light input unit 41, and a signal light amplified by the EDF 44. A signal light output unit 42 for outputting, a semiconductor laser module for excitation (excitation semiconductor laser module) 1 for exciting the EDF 44, a power supply circuit (power supply device) 46 controlled by a control circuit 47 serving as drive control means; At least.

【0065】電源回路46は、励起用半導体レーザモジ
ュール1に給電する電源部45と、該電源部45と励起
用半導体レーザモジュール1に対し並列に接続された過
電流制限回路20とを有した構成と成している。過電流
制限回路20は、図1、図4に示した構成と同様に、バ
イパス通路21とツェナーダイオード22とダイオード
23とから成る。なお、図6の図中、43は、光波長合
分波器として機能する光カプラを示している。
The power supply circuit 46 has a power supply section 45 for supplying power to the excitation semiconductor laser module 1 and an overcurrent limiting circuit 20 connected in parallel to the power supply section 45 and the excitation semiconductor laser module 1. And The overcurrent limiting circuit 20 includes a bypass passage 21, a zener diode 22, and a diode 23, as in the configuration shown in FIGS. In FIG. 6, reference numeral 43 denotes an optical coupler functioning as an optical wavelength multiplexer / demultiplexer.

【0066】次に、この光ファイバ増幅器40の動作を
説明する。信号光入力部41からは例えば1550nm
帯の信号光が入力され、この信号光は、光カプラ43を
介してEDF44内に入力される。励起用半導体レーザ
モジュール1は980nm帯もしくは1480nm帯の
励起光を発生し、光カプラ43を介してこの励起光をE
DF44に供給する。EDF44は励起用半導体レーザ
モジュール1から出力された励起光により励起状態とさ
れ、前記入力された信号光のパワーを増幅する。EDF
44で増幅された信号光は信号光出力部42から出力さ
れる。
Next, the operation of the optical fiber amplifier 40 will be described. For example, 1550 nm from the signal light input unit 41
The band signal light is input, and this signal light is input into the EDF 44 via the optical coupler 43. The pumping semiconductor laser module 1 generates pumping light in the 980 nm band or 1480 nm band, and converts this pumping light to E through the optical coupler 43.
Supply to DF44. The EDF 44 is excited by the pumping light output from the pumping semiconductor laser module 1, and amplifies the power of the input signal light. EDF
The signal light amplified at 44 is output from the signal light output unit 42.

【0067】ここで、励起用半導体レーザモジュール1
の内部の温度情報が常に制御回路47に入力されてお
り、制御回路47はその温度情報に基づいて制御信号を
出力している。制御信号は電源回路46の電源部45に
入力され、電源部45は制御信号に基づいて励起用半導
体レーザモジュール1内のサーモモジュール(図6には
図示せず)に給電し、励起用半導体レーザモジュール1
内部の温度を一定に保つ動作を行なう。
Here, the semiconductor laser module for excitation 1
Is constantly input to the control circuit 47, and the control circuit 47 outputs a control signal based on the temperature information. The control signal is input to the power supply unit 45 of the power supply circuit 46. The power supply unit 45 supplies power to a thermo module (not shown in FIG. 6) in the semiconductor laser module 1 for excitation based on the control signal, and Module 1
An operation for keeping the internal temperature constant is performed.

【0068】上記光ファイバ増幅器40では、図1、図
3、図4の場合と同様に、励起用半導体レーザモジュー
ル1のサーモモジュールの冷却方向に電流が流れる場合
には、過電流制限回路20はオフ状態となっているが、
該サーモモジュールの加熱方向に過度の電流が流れた場
合には、過電流制限回路20がオン状態となる。
In the optical fiber amplifier 40, as in the case of FIGS. 1, 3, and 4, when a current flows in the cooling direction of the thermo module of the semiconductor laser module 1 for excitation, the overcurrent limiting circuit 20 It is off,
When an excessive current flows in the heating direction of the thermomodule, the overcurrent limiting circuit 20 is turned on.

【0069】このように、過電流が励起用半導体レーザ
モジュール1のサーモモジュールに通電するのを抑制す
ることができるので、励起用半導体レーザモジュール1
から出力される光出力の低下が防止され、これにより、
上記光ファイバ増幅器40は信号光を安定して増幅する
ことができる。
As described above, it is possible to suppress the overcurrent from flowing to the thermo module of the semiconductor laser module 1 for excitation.
The light output from the output is prevented from lowering,
The optical fiber amplifier 40 can stably amplify the signal light.

【0070】なお、本発明に係る半導体レーザモジュー
ル、その駆動方法、および通信機器は、サーモモジュー
ルによって温度制御される半導体レーザモジュールを備
えたものであれば、どのようなものにも適用できるが、
特に上述したような光ファイバ増幅器に使用される98
0nm帯や1480nm帯の励起用半導体レーザモジュ
ールでは、半導体レーザ素子からの発熱量が大きく、ま
た、高温環境下で使用されることが多いため、半導体レ
ーザ素子の冷却のために、サーモモジュールに流す電流
が大きい。このため、本発明の半導体レーザモジュー
ル、その駆動方法お、通信機器は、励起用半導体レーザ
モジュールおよびその駆動方法、および光ファイバ増幅
器として好適である。
The semiconductor laser module, the driving method thereof, and the communication device according to the present invention can be applied to any device provided with a semiconductor laser module whose temperature is controlled by a thermo module.
Particularly used in optical fiber amplifiers as described above 98
In a semiconductor laser module for excitation in a 0 nm band or a 1480 nm band, a large amount of heat is generated from a semiconductor laser element and the semiconductor laser module is often used in a high temperature environment. The current is large. Therefore, the semiconductor laser module of the present invention, the driving method thereof, and the communication device are suitable as an excitation semiconductor laser module, a driving method thereof, and an optical fiber amplifier.

【0071】[0071]

【発明の効果】この発明の半導体レーザモジュールおよ
び半導体レーザモジュールの駆動方法によれば、サーモ
モジュールに加熱方向の過電流が印加されることを抑制
する過電力制限手段を設け、ツェナーダイオードの両端
の電圧がツェナーダイオードに予め設定されている閾値
を越えたときに前記加熱方向の電流をバイパス通路に分
流通電させて加熱方向の過電流がサーモモジュールに通
電するのを抑制するため、簡単な構成の過電流制限手段
によりサーモモジュールへの加熱方向の過電流を抑制す
ることができる。
According to the semiconductor laser module and the method of driving the semiconductor laser module of the present invention, overpower limiting means for suppressing the application of overcurrent in the heating direction to the thermomodule is provided. When the voltage exceeds a preset threshold value in the Zener diode, the current in the heating direction is shunted to the bypass passage to suppress the overcurrent in the heating direction from flowing to the thermo module. The overcurrent limiting means can suppress the overcurrent in the heating direction to the thermo module.

【0072】すなわち、サーモモジュールに加熱方向の
過電流が通電すると、サーモモジュールが異常に高温加
熱して様々な問題を発生させてしまうが、上記の如く、
過電流制限手段を設けて加熱方向の過電流を抑制する構
成とすることによって、サーモモジュールへの加熱方向
の過電流通電に起因した様々な問題を防止することがで
きる。
That is, when an overcurrent in the heating direction is applied to the thermo module, the thermo module is heated to an abnormally high temperature, causing various problems.
By providing an overcurrent limiting means to suppress overcurrent in the heating direction, various problems caused by overcurrent application to the thermomodule in the heating direction can be prevented.

【0073】したがって、本発明は、サーモモジュール
の異常加熱に起因した半導体レーザ素子の特性劣化問題
や光結合ずれの問題やレンズ外れによる光結合損失問題
やサーモモジュールの破損問題等を防止することができ
る。
Therefore, the present invention can prevent problems such as deterioration of the characteristics of the semiconductor laser device due to abnormal heating of the thermo module, problems of optical coupling shift, problems of optical coupling loss due to lens detachment, and problems of thermo module breakage. it can.

【0074】また、本発明の半導体レーザモジュール
は、過電流制限手段を、バイパス通路とダイオードとツ
ェナーダイオードとを設けて構成しており、ツェナーダ
イオードの両端の電圧がツェナーダイオードに設定され
ている閾値に達するまでは、サーモモジュールの加熱方
向の制御を冷却方向の制御と同様に行なうことができる
ために、用途に応じてサーモモジュールの冷却動作と加
熱動作とを自在に制御でき、かつ、上記過電流抑制もで
きる優れた半導体レーザモジュールとすることができ
る。
Further, in the semiconductor laser module of the present invention, the overcurrent limiting means is provided with a bypass path, a diode and a Zener diode, and the voltage across the Zener diode is set to a threshold value set to the Zener diode. Until the temperature reaches, the control of the heating direction of the thermo module can be performed in the same manner as the control of the cooling direction, so that the cooling operation and the heating operation of the thermo module can be freely controlled according to the application, and An excellent semiconductor laser module capable of suppressing current can be obtained.

【0075】また、サーモモジュールの半導体レーザ素
子が配置されている側の基板が光ファイバ支持部材と熱
的に独立し、上記サーモモジュールの基板から上記光フ
ァイバ支持部材を介してパッケージの外部への熱の放出
が制限されるものにあっては、サーモモジュールへの加
熱方向の過電流通電が発生した際に、サーモモジュール
から発せられた高温の熱はパッケージの外部に放熱され
ずに殆どの熱がサーモモジュールに熱的に接続している
半導体レーザ素子等の部品に伝熱されて蓄積され、その
部品の急激な温度上昇を引き起こして様々な重大な事態
を招く虞がある。
Further, the substrate on the side of the thermo module on which the semiconductor laser element is disposed is thermally independent of the optical fiber supporting member, and the substrate from the thermo module substrate to the outside of the package via the optical fiber supporting member. In the case where the heat release is limited, when overcurrent is applied to the thermo module in the heating direction, the high temperature heat generated from the thermo module is not radiated to the outside of the package, Is transferred to and accumulated in components such as a semiconductor laser device that is thermally connected to the thermo module, which may cause a rapid rise in temperature of the components, causing various serious situations.

【0076】このような構成のものに、本発明において
特徴的な過電流制限手段を設けることによって、上記サ
ーモモジュールへの加熱方向の過電流通電を抑制するこ
とができ、これにより、上記重大な事態発生を防止する
ことができ、非常に有効である。
By providing an overcurrent limiting means characteristic of the present invention to such a configuration, it is possible to suppress the overcurrent from flowing to the thermo module in the heating direction. This is very effective because it can prevent a situation from occurring.

【0077】さらに、本発明の通信機器によれば、簡単
な構成の過電流制限手段により半導体レーザモジュール
のサーモモジュールへの加熱方向の過電流を抑制するこ
とができるので、安全で的確な動作が可能な優れた通信
機器とすることができる。
Further, according to the communication device of the present invention, overcurrent in the heating direction of the semiconductor laser module to the thermomodule can be suppressed by the overcurrent limiting means having a simple configuration, so that safe and accurate operation can be achieved. Excellent communication equipment can be provided.

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

【図1】第1の実施形態例において特徴的な半導体レー
ザモジュールの電気配線の一例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an electrical wiring of a semiconductor laser module which is characteristic in the first embodiment.

【図2】上記実施形態例に設けられたダイオード23の
動作(a)とツェナーダイオード22の動作(b)の説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation (a) of a diode 23 and an operation (b) of a zener diode 22 provided in the embodiment.

【図3】第2の実施形態例において特徴的な半導体レー
ザモジュールの電気配線例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of electrical wiring of a semiconductor laser module which is characteristic in the second embodiment.

【図4】その他の実施形態例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing another embodiment.

【図5】さらに、その他の実施形態例を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory view showing still another embodiment.

【図6】本発明に係る通信機器の一実施形態例を示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an embodiment of a communication device according to the present invention.

【図7】半導体レーザモジュールの一構造例およびその
半導体レーザモジュールの従来の電気配線例を示す説明
図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing one structural example of a semiconductor laser module and a conventional example of electric wiring of the semiconductor laser module.

【符号の説明】 1 半導体レーザモジュール 2 半導体レーザ素子 3 光ファイバ 4 パッケージ 5 サーモモジュール 9,14 レンズ 12,29 光ファイバ支持部材 20 過電流制限回路 21 バイパス通路 22 ツェナーダイオード 23 ダイオード 25 コンデンサ[Description of Signs] 1 Semiconductor laser module 2 Semiconductor laser element 3 Optical fiber 4 Package 5 Thermo module 9, 14 Lens 12, 29 Optical fiber support member 20 Overcurrent limiting circuit 21 Bypass passage 22 Zener diode 23 Diode 25 Capacitor

フロントページの続き (72)発明者 古関 敬 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA03 DA35 DA38 5F073 AB27 AB28 BA02 BA09 FA07 FA25 GA23 GA32 Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Koseki 2-6-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd. F-term (reference) 2H037 AA01 BA03 DA35 DA38 5F073 AB27 AB28 BA02 BA09 FA07 FA25 GA23 GA32

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザ素子と、この半導体レーザ
素子の温度を調整するサーモモジュールと、上記半導体
レーザ素子から出射されたレーザ光と光学的に結合され
る光ファイバとを有する半導体レーザモジュールにおい
て、上記サーモモジュールは通電電流の向きに応じて加
熱動作と冷却動作を変化させ、かつ、サーモモジュール
に通電する電流量に応じて半導体レーザ素子の温度を可
変調整する構成と成し、上記サーモモジュールを加熱動
作させる加熱方向の電流をサーモモジュールに流す電流
経路上にはサーモモジュールの上流側と下流側とをサー
モモジュールを迂回して短絡するバイパス通路が設けら
れ、このバイパス通路には上記加熱方向を順方向とした
ダイオードと、該ダイオードと逆向きのツェナーダイオ
ードとが直列に設けられており、上記バイパス通路とダ
イオードとツェナーダイオードは加熱方向の電流をサー
モモジュールとバイパス通路に分流通電させて加熱方向
の過電流がサーモモジュールに通電するのを抑制する過
電流制限手段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。
1. A semiconductor laser module comprising: a semiconductor laser device; a thermo module for adjusting a temperature of the semiconductor laser device; and an optical fiber optically coupled to laser light emitted from the semiconductor laser device. The thermo module changes the heating operation and the cooling operation in accordance with the direction of the supplied current, and variably adjusts the temperature of the semiconductor laser element in accordance with the amount of current supplied to the thermo module. A bypass path that short-circuits the upstream side and the downstream side of the thermo module by bypassing the thermo module is provided on a current path through which a current in the heating direction for performing the heating operation flows to the thermo module. A diode in the forward direction and a zener diode in the opposite direction are provided in series. The bypass passage, the diode and the Zener diode constitute overcurrent limiting means for dividing the heating direction current into the thermomodule and the bypass passage to suppress the overcurrent in the heating direction from flowing to the thermomodule. A semiconductor laser module characterized in that:
【請求項2】 サーモモジュールはペルチエ素子を第1
の基板と第2の基板により挟み込んで構成され、上記第
1の基板と第2の基板のうちの何れか一方側に半導体レ
ーザ素子が配置されてサーモモジュールと熱的に接続さ
れており、また、半導体レーザ素子から出射されたレー
ザ光を集光して光ファイバに導入するためのレンズを有
し、このレンズは該レンズの取り付け用部材を固定して
いる熱溶融接続材料を介してサーモモジュールの半導体
レーザ素子を配置している側の基板と熱的に接続される
構成と成し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。
2. The thermo module includes a Peltier element as a first element.
A semiconductor laser element is disposed on one of the first substrate and the second substrate, and is thermally connected to the thermo module. A lens for condensing laser light emitted from a semiconductor laser element and introducing the laser light into an optical fiber, wherein the lens is a thermo-module via a hot-melt connection material fixing a member for mounting the lens. 2. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the semiconductor laser module is configured to be thermally connected to the substrate on which the semiconductor laser element is disposed.
【請求項3】 光ファイバはレーザ光が入射する端部に
半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を集光するレ
ンズが形成されているレンズ付光ファイバであることを
特徴とする請求項1又は請求項2記載の半導体レーザモ
ジュール。
3. The optical fiber according to claim 1, wherein the optical fiber is a lens-equipped optical fiber in which a lens for condensing the laser light emitted from the semiconductor laser element is formed at an end where the laser light is incident. The semiconductor laser module according to claim 2.
【請求項4】 サーモモジュールはペルチエ素子を第1
の基板と第2の基板により挟み込んで構成され、上記第
1の基板と第2の基板のうちの何れか一方側に半導体レ
ーザ素子が配置されてサーモモジュールと熱的に接続さ
れている構成を備え、上記半導体レーザ素子とサーモモ
ジュールはパッケージ内に収容配置されており、上記パ
ッケージには該パッケージの内部から外部に通じる貫通
孔が設けられ、この貫通孔には光ファイバ支持部材が嵌
合装着され、この光ファイバ支持部材に設けられた挿通
孔を通して光ファイバの端部側がパッケージの外部から
内部に導入されており、サーモモジュールの半導体レー
ザ素子を配置した側の基板は上記光ファイバ支持部材と
熱的に独立し、サーモモジュールの半導体レーザ素子を
配置した側の基板から上記光ファイバ支持部材を介して
パッケージの外部への熱の放出が制限されることを特徴
とした請求項1又は請求項2又は請求項3記載の半導体
レーザモジュール。
4. The thermo module includes a Peltier element as a first element.
And a semiconductor laser element is disposed on one of the first substrate and the second substrate and is thermally connected to the thermo module. The semiconductor laser device and the thermo module are housed and arranged in a package, and the package is provided with a through hole extending from the inside of the package to the outside, and an optical fiber supporting member is fitted and mounted in the through hole. The end of the optical fiber is introduced from the outside of the package to the inside through the insertion hole provided in the optical fiber support member, and the substrate on the side where the semiconductor laser device of the thermo module is arranged is the same as the optical fiber support member. Thermally independent from the substrate on the side where the semiconductor laser element of the thermo module is disposed via the optical fiber support member to the outside of the package. Claim 1 or claim 2 or claim 3 semiconductor laser module according to, characterized in that the release of the heat is limited.
【請求項5】 半導体レーザ素子と、この半導体レーザ
素子の温度を調整するサーモモジュールと、上記半導体
レーザ素子から出射されたレーザ光と光学的に結合され
る光ファイバとを有する半導体レーザモジュールの駆動
方法において、上記サーモモジュールは通電電流の向き
に応じて加熱動作と冷却動作を変化させ、かつ、サーモ
モジュールに通電する電流量に応じて半導体レーザ素子
の温度を可変調整する構成と成し、このサーモモジュー
ルを半導体レーザ素子に熱的に接続し、サーモモジュー
ルを加熱動作させる加熱方向の電流をサーモモジュール
に流す電流経路にはサーモモジュールの上流側と下流側
とをサーモモジュールを迂回して短絡するバイパス通路
を設け、このバイパス通路には上記加熱方向を順方向と
したダイオードと、該ダイオードと逆向きのツェナーダ
イオードとを直列に設けた状態で、ツェナーダイオード
の両端の電圧がツェナーダイオードに予め設定されてい
る閾値を越えたときに前記加熱方向の電流をバイパス通
路に分流してサーモモジュールへの加熱方向の過電流通
電を抑制することを特徴とした半導体レーザモジュール
の駆動方法。
5. A drive of a semiconductor laser module having a semiconductor laser device, a thermo module for adjusting the temperature of the semiconductor laser device, and an optical fiber optically coupled to laser light emitted from the semiconductor laser device. In the method, the thermo module changes a heating operation and a cooling operation in accordance with a direction of an energizing current, and variably adjusts a temperature of a semiconductor laser element in accordance with an amount of current applied to the thermo module. The thermo module is thermally connected to the semiconductor laser element, and a current path in the heating direction for heating the thermo module to flow through the thermo module is short-circuited between the upstream and downstream sides of the thermo module bypassing the thermo module. A bypass passage is provided, and a diode whose heating direction is a forward direction is provided in the bypass passage; In a state where the diode and a zener diode in the opposite direction are provided in series, the current in the heating direction is shunted to the bypass passage when the voltage across the zener diode exceeds a threshold value preset in the zener diode. A method for driving a semiconductor laser module, comprising suppressing overcurrent from flowing to a thermo module in a heating direction.
【請求項6】 半導体レーザ素子と、この半導体レーザ
素子の温度を調整するサーモモジュールと、上記半導体
レーザ素子から出射されたレーザ光と光学的に結合され
る光ファイバとを有する半導体レーザモジュールを備え
た通信機器において、上記サーモモジュールは通電電流
の向きに応じて加熱動作と冷却動作を変化させ、かつ、
サーモモジュールに通電する電流量に応じて半導体レー
ザ素子の温度を可変調整する構成と成し、上記サーモモ
ジュールを加熱動作させる加熱方向の電流をサーモモジ
ュールに流す電流経路上にはサーモモジュールの上流側
と下流側とをサーモモジュールを迂回して短絡するバイ
パス通路が設けられ、このバイパス通路には上記加熱方
向を順方向としたダイオードと、該ダイオードと逆向き
のツェナーダイオードとが直列に設けられており、上記
バイパス通路とダイオードとツェナーダイオードは加熱
方向の電流をサーモモジュールとバイパス通路に分流通
電させて加熱方向の過電流がサーモモジュールに通電す
るのを抑制する過電流制限手段と成していることを特徴
とする通信機器。
6. A semiconductor laser module comprising: a semiconductor laser device; a thermo module for adjusting a temperature of the semiconductor laser device; and an optical fiber optically coupled to laser light emitted from the semiconductor laser device. In the communication device, the thermo module changes a heating operation and a cooling operation according to a direction of an energizing current, and
The temperature of the semiconductor laser element is variably adjusted in accordance with the amount of current supplied to the thermomodule, and a current in a heating direction for heating the thermomodule is supplied to the thermomodule on a current path upstream of the thermomodule. A bypass path that short-circuits the downstream side and the thermo module is provided, and in this bypass path, a diode whose forward direction is the heating direction, and a Zener diode that is opposite to the diode are provided in series. The bypass path, the diode, and the Zener diode serve as overcurrent limiting means that causes a current in the heating direction to shunt and flow to the thermomodule and the bypass path, thereby suppressing overcurrent in the heating direction from flowing to the thermomodule. Communication equipment characterized by the following.
【請求項7】 過電流制限手段は半導体レーザモジュー
ルの電源装置内に設けたことを特徴とする請求項6記載
の通信機器。
7. The communication device according to claim 6, wherein the overcurrent limiting means is provided in a power supply device of the semiconductor laser module.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005135961A (en) * 2003-10-28 2005-05-26 Opnext Japan Inc Optical transmission module

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