JP2002204020A

JP2002204020A - ヒートシンク、半導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及びラマン増幅器

Info

Publication number: JP2002204020A
Application number: JP2001316118A
Authority: JP
Inventors: Sadayoshi Kanamaru; 貞義金丸; Toshio Kimura; 俊雄木村
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体レーザ素子を設置するヒートシンクの形
状を改良することにより、半導体レーザ素子から発生し
た熱を効率よく放熱することができる半導体レーザ装
置、半導体レーザモジュール及びラマン増幅器を提供す
る。【解決手段】半導体レーザ素子１を設置するヒートシン
ク２の頂面２ａには、半導体レーザ素子設置部分の端部
から第１の光学系３側、第２の光学系４側の少なくとも
いずれかの側に底面に向かって傾斜した傾斜部５ａ、５
ｂが形成されているので、半導体レーザ素子１から出射
されるレーザ光の光路を遮ることなく、また、第１の光
学系３や第２の光学系４に当接することなく、ヒートシ
ンク２の放熱領域を従来に比べて拡大できるので、半導
体レーザモジュールの光出力を高くすることができる。
従って、例えばラマン増幅の励起光源のように、高出力
が要求される場合であっても、本発明の半導体レーザモ
ジュールを適用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートシンク、半
導体レーザ装置、半導体レーザモジュール及びラマン増
幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】光増幅器の励起光源などに用いられる半
導体レーザモジュールの分野では、半導体レーザ素子の
前側端面から出射されるレーザ光と光学的に結合される
光ファイバ（ビグテールファイバ）の内部に回折格子
（ＦＢＧ：Fiber Bragg Grating）を設け、外部共振器
状態にして、発振波長を回折格子できまる波長に制御し
ているものが広く知られている。

【０００３】この種の半導体レーザモジュールは、例え
ばラマン増幅の励起光源として用いられる。ラマン増幅
は、光ファイバに励起光を入射したときに発生する誘導
ラマン散乱により、励起光周波数から約１３ＴＨｚ程度
低周波側に利得が現れ、このように励起された状態の光
ファイバに、上記利得を有する波長帯域の信号光を入力
すると、その信号光が増幅されるという現象を利用した
光信号の増幅方法である。このラマン増幅は、（１）エ
ルビウムドープファイバのような特殊なファイバではな
く、既設の光ファイバを増幅媒体として使用できる点、
（２）光ファイバに入射する励起光の波長を変えれば、
任意の波長において増幅利得を得ることができ、ＷＤＭ
（Wavelength Division Multiplexing：波長分離多重）
において、信号光のチャンネル数を増加できる点、を特
徴としている。

【０００４】その反面、ラマン増幅は得られる利得が小
さいため、半導体レーザモジュールに対して３００ｍＷ
以上の高い光出力が要求される。また、発振波長が変動
すると、利得波長帯域が変動するので、回折格子などに
より波長を安定化させるとともに、励起光のノイズを低
減することが要求される。

【０００５】信号光源において低ノイズ化のための従来
技術としては、例えば特開２０００−２０８８６９号公
報に、先端をレンズ加工したＦＢＧ付き光ファイバを半
導体レーザ素子の後側に配置し、半導体レーザ素子とＦ
ＢＧとの距離を短縮する半導体レーザモジュールが提案
されている。図７は、従来の半導体レーザモジュールの
構成を模式化して示す断面図である。

【０００６】図７に示すように、従来の半導体レーザモ
ジュールは、レーザ光を出射する半導体レーザ素子５１
と、半導体レーザ素子５１の後側（図７では左側）端面
から出射されたレーザ光が入射され、ＦＢＧなどの回折
格子４２を内部に備えた第１の光ファイバ５２と、半導
体レーザ素子５１の前側（図７では右側）端面から出射
されたレーザ光が入射される第２の光ファイバ５３と、
を１つのパッケージ内に有する。

【０００７】半導体レーザ素子５１は、ヒートシンク５
４上に固定して取り付けられており、そのヒートシンク
５４はチップキャリア５５上に固定して取り付けられて
いる。

【０００８】第１の光ファイバ５２は、その半導体レー
ザ素子５１側の先端部がレンズ加工されたレンズドファ
イバに構成され、第１のフェルール５６内に挿入され支
持されている。この際、第１の光ファイバ５２の先端部
が半導体レーザ素子５１の後側端面に対向するように、
より詳細には、第１の光ファイバ５２の回折格子４２が
半導体レーザ素子５１の活性層の端部に対向するよう
に、第１の光ファイバ５２と半導体レーザ素子５１との
位置決めがなされる。かかる構成により、半導体レーザ
素子５１の活性層を介して、半導体レーザ素子５１の前
側端面と第１の光ファイバ５２の回折格子４２との間で
光共振を発生させ、半導体レーザ素子５１の前側端面か
らレーザ光を出射する。

【０００９】チップキャリア５５の下方にはペルチェ素
子からなる冷却装置（図示せず）が設けられており、半
導体レーザ素子５１及び第１の光ファイバ５２を冷却で
きるようになっている。

【００１０】半導体レーザ素子５１の前側には、半導体
レーザ素子５１の前側端面から出射されたレーザ光を平
行にする第１レンズ（平行レンズ）５７と、当該平行に
なったレーザ光を第２の光ファイバ５３に集光する第２
レンズ５８が固定されている。

【００１１】第２の光ファイバ５３は、その先端部が半
導体レーザ素子５１の前側端面に対向するように配置さ
れており、半導体レーザ素子５１の前側端面から出射さ
れたレーザ光をパッケージ外部の光学素子などに送出す
る。

【００１２】第１レンズ５７と第２レンズ５８との間に
は、半導体レーザ素子５１の前側端面から第２の光ファ
イバ５３の先端部に向かう方向に進行するレーザ光を選
択的に透過させる光アイソレータ５９が配置されてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示すよ
うに、従来のヒートシンク５４は、略直方体の形状に形
成されており、半導体レーザ素子５１の前側端面から出
射されるレーザ光が第１レンズ５７に到達するまでの光
路を遮らないようにするため、かつ、半導体レーザ素子
５１の後側に配置された第１の光ファイバ５２に当接し
ないようにするため、半導体レーザ素子５１の出射方向
の長さと略同一又はそれより若干長く設計されている。

【００１４】そのため、従来のヒートシンク５４は、半
導体レーザ素子５１から発生する熱を放熱するための放
熱領域が狭く、半導体レーザ素子５１の設置部分に熱が
こもりやすく、半導体レーザ素子５１の高出力化の妨げ
になっている。

【００１５】従って、上記の従来技術では、半導体レー
ザ素子５１の放熱を効率よく行うことができないため低
出力しか得られず、３００ｍＷ以上の高出力が要求され
るラマン増幅の励起光源に適用することは困難であっ
た。

【００１６】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、半導体レーザ素子から発生した熱を効率
よく放熱することができるヒートシンク、半導体レーザ
装置、半導体レーザモジュール及びラマン増幅器を提供
することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のヒートシンク
は、半導体レーザ素子を頂面に設置するヒートシンクに
おいて、前記頂面には底面に向かって傾斜した傾斜部が
形成されていることを特徴とするものである。

【００１８】本発明の半導体レーザ装置は、レーザ光を
出射する半導体レーザ素子と、その半導体レーザ素子を
頂面に設置するヒートシンクとを有する半導体レーザ装
置において、前記半導体レーザ素子は、第１の出射端面
と第２の出射端面とを有し、前記ヒートシンクの頂面に
は、前記半導体レーザ素子の第１の出射端面側、第２の
出射端面側の少なくともいずれかの側に、底面に向かっ
て傾斜した傾斜部が形成されていることを特徴とするも
のである。

【００１９】前記傾斜部は、前記半導体レーザ素子から
出射されるレーザ光の光路を遮らない角度に傾斜してい
てもよい。

【００２０】前記傾斜部は、前記半導体レーザ素子から
出射されるレーザ光が入射される光学系に当接しない角
度に傾斜していてもよい。

【００２１】本発明の半導体レーザモジュールは、前記
半導体レーザ装置と、その半導体レーザ装置に設けられ
た半導体レーザ素子の第１の出射端面、第２の出射端面
の少なくともいずれかの出射端面から出射されるレーザ
光が入射される光学系と、を有することを特徴とするも
のである。

【００２２】本発明のラマン増幅器は、前記半導体レー
ザモジュールと、信号光が伝送される光ファイバとを有
し、前記半導体レーザモジュールから出射される励起光
と前記光ファイバに伝送される信号光とを合波して前記
信号光にラマン利得を与えることを特徴とするものであ
る。

【００２３】本発明によれば、半導体レーザ素子を設置
するヒートシンクの頂面には底面に向かって傾斜した傾
斜部が形成されているので、半導体レーザ素子から出射
されるレーザ光の光路を遮ることなく、また、レーザ光
が入射される光学系に当接することなく、ヒートシンク
の放熱領域を従来に比べて拡大できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本
発明の実施の形態に係る半導体レーザモジュールの構成
を概略的に示す説明図である。

【００２５】本発明の実施の形態に係る半導体レーザ装
置４１は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子１と、
その半導体レーザ素子１を頂面に設置するヒートシンク
２とを有する。ヒートシンク２は、ＡｌＮ（窒化アルミ
ニウム）又はダイヤモンドなどで作られている。

【００２６】また、本発明の実施の形態に係る半導体レ
ーザモジュール４０は、上記の半導体レーザ装置４１
と、半導体レーザ素子１の一方の端面から出射されるレ
ーザ光が入射される第１の光学系３と、半導体レーザ素
子１の他方の端面から出射されるレーザ光が入射される
第２の光学系４とを有し、第１の光学系３及び第２の光
学系４が、半導体レーザ素子１を挟んで対向して配置さ
れる。

【００２７】ヒートシンク２の頂面２ａには、半導体レ
ーザ素子設置部分の端部から底面２ｂに向かって傾斜し
た傾斜部５が形成されている。傾斜部５は、第１の光学
系３側に傾斜した第１の傾斜部５ａと、第２の光学系４
側に傾斜した第２の傾斜部５ｂとからなる。

【００２８】なお、第１の光学系３又は第２の光学系４
は、半導体レーザ素子１のいずれか一方側のみに設けら
れ、傾斜部５は、このいずれか一方の光学系側に形成さ
れているものであってもよい。例えば、半導体レーザ素
子１の前側には光学系を介して光ファイバに結合され、
その後側には光学系を介さないでモニタ用のフォトダイ
オードがある場合、傾斜部５は前側だけに形成される。

【００２９】第１の光学系３及び第２の光学系４は、デ
ィスクリートレンズ又は先端にレンズが形成された光フ
ァイバ（レンズドファイバ）である。例えば、第１の光
学系３がディスクリートレンズ、第２の光学系４がディ
スクリートレンズの場合（図１（Ａ）参照）、第１の光
学系３がレンズドファイバ、第２の光学系４がレンズド
ファイバの場合（図１（Ｂ）参照）、第１の光学系３が
ディスクリートレンズ、第２の光学系４がレンズドファ
イバの場合（図１（Ｃ）参照）、第１の光学系３がレン
ズドファイバ、第２の光学系４がディスクリートレンズ
の場合（図１（Ｄ）参照）がある。

【００３０】本発明の実施の形態によれば、半導体レー
ザ素子１を設置するヒートシンク２の頂面２ａには、半
導体レーザ素子設置部分の端部から第１の光学系３側、
第２の光学系４の両側に底面２ｂに向かって傾斜した傾
斜部５が形成されている。したがって、半導体レーザ素
子１から出射されるレーザ光の光路を遮ることなく、ま
た、第１の光学系３や第２の光学系４に当接することな
く、ヒートシンク２の放熱領域を従来に比べて拡大でき
る。その結果、半導体レーザ素子１の放熱効率を向上さ
せることができるので、半導体レーザモジュール４０の
光出力を高くすることができる。従って、例えばラマン
増幅の励起光源のように、３００ｍＷ以上の高出力が要
求される場合であっても、本発明の実施の形態に係る半
導体レーザモジュール４０を適用することができる。

【００３１】図２及び図３は、本発明の実施の形態に係
る半導体レーザ装置４１の構成例を示す。

【００３２】本発明の実施の形態に係る半導体レーザ装
置４１に用いられるヒートシンク２は、図２（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、断面略台形状に形成され、頂面２
ａの両端部から第１の傾斜部５ａ及び第２の傾斜部５ｂ
がそれぞれ下方向に傾斜している。

【００３３】また、他の例のヒートシンク２は、図３
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、直方体の形状に形成さ
れ、半導体レーザ素子設置部分の端部から溝状に切り欠
きされ、第１の傾斜部５ａ及び第２の傾斜部５ｂがそれ
ぞれ下方向に傾斜している。この場合、ヒートシンク２
の頂面２ａの傾斜部５を除いた部分が出射方向に同一平
面状に延びているので放熱領域が拡大し、放熱効率がさ
らに向上する。

【００３４】図４は、ヒートシンク２に形成される傾斜
部５の傾斜角度を説明するための説明図である。図４
（Ａ）は半導体レーザ素子１にレンズ６が対向している
場合を示し、図中、Ｌ_１は半導体レーザ素子１の出射端
面からレンズ６までの距離、Ｌ _２はヒートシンク２の突
き出し幅、ｈはヒートシンク２上面からレーザ光出射点
までの高さ、θ_１はレーザ光の広がり角度の１／２の角
度、θ_２はヒートシンク２の傾斜部５の傾斜角度であ
る。ここで、θ_１、θ_２は、次のように定義できる。す
なわち、θ_１は、レーザ光の広がりを表す角度であり、
θ_２はヒートシンク２の傾斜部５の傾斜角度である。θ
_１は例えば、図４（Ｃ）に示すように、半導体レーザ素
子１の遠視野像においてパワー分布の値がピーク値Ｐ
_peakの１／ｅ^２になる角度として定義される。

【００３５】第１の光学系３又は第２の光学系４がレン
ズ６の場合、ヒートシンク２の傾斜部の傾斜角度θ
_２は、レーザ光の広がり角度に応じて設定される。すな
わち、半導体レーザ素子１設置部分の端部Ｏを原点とし
て、半導体レーザ素子１の出射先がヒートシンク２の縁
部Ｐに当たらないためには、ｈ−Ｌ_２ｔａｎθ_１＞−Ｌ_２ｔａｎθ_２・・・・式（１）である必要がある。

【００３６】式（１）より θ_２＞ｔａｎ^-1（ｔａｎθ_１−ｈ／Ｌ_２）・・・式（２）となる。

【００３７】ここで、ジャンクションダウンでヒートシ
ンクに固定された一般の半導体レーザでは、ｔａｎθ_１
>>ｈ／Ｌ_２であるため、式（２）は、θ_２＞θ_１とな
る。

【００３８】例えば、Ｌ_１＝４００μｍ、Ｌ_２＝３５０
μｍ、ｈ＝１０μｍ、θ_１＝１５°のとき、θ_２＞１
３．５°となるので、θ_２を２０°程度に設定すればよ
い。

【００３９】図４（Ｂ）は半導体レーザ素子１にフェル
ール７に保持されたレンズドファイバ８が対向している
場合を示し、図中、Ｌ_２はヒートシンク２の突き出し
幅、Ｌ _３はレンズドファイバ８の先端断面形状を構成す
る斜線の交点と半導体レーザ素子１の出射端面との距
離、Ｌ_４は半導体レーザ素子１の出射端面からフェルー
ル７までの距離、Ｒはレンズドファイバ８のファイバ半
径、ｈはヒートシンク２上面からレーザ光出射点までの
高さ、θ_３はレンズドファイバ８先端部の角度（半
角）、θ_４はヒートシンク２の傾斜部５の傾斜角度であ
る。第１の光学系３又は第２の光学系４がレンズドファ
イバ８の場合、ヒートシンク２の傾斜部５の傾斜角度θ
_４は、レンズドファイバ８先端部の角度に応じて設定さ
れる。すなわち、ヒートシンク２とレンズドファイバ８
が干渉しないための条件は、半導体レーザ素子１設置部
分の端部Ｏを原点とする座標系において考えると、ｈ−Ｒ＞−（Ｌ_３＋Ｒ／ｔａｎθ_３）ｔａｎθ_４・・・・式（３）となる。従って、 θ_４＞ｔａｎ^-1（（Ｒ−ｈ）／（Ｌ_３＋Ｒ／ｔａｎθ_３））・・・式（４）となる。

【００４０】例えば、Ｌ_２＝３５０μｍ、Ｌ_４＝４００
μｍ、Ｌ_３＝５μｍ、Ｒ＝６２．５μｍ、ｈ＝１０μ
ｍ、θ_３＝３０°のとき、θ_４＞２４．８°となるの
で、θ_４は３０°程度に設定する。

【００４１】図５は、本発明の実施の形態に係る半導体
レーザモジュールの構成を示す断面図である。図５に示
すように、半導体レーザモジュール４０では、内部を気
密封止するパッケージ１１と、そのパッケージ１１内に
設けられ、レーザ光を出射する半導体レーザ素子１と、
先端部がレンズ加工され、半導体レーザ素子１の後側
（図５では左側）の端部から出射されたレーザ光を入射
し、所定の波長帯のレーザ光を反射する回折格子４２が
形成された第１の光ファイバ９と、半導体レーザ素子１
の前側（図５では右側）の端部から出射されたレーザ光
を入射して外部に送出する第２の光ファイバ１０とを有
する。

【００４２】半導体レーザ素子１は、１２００ｎｍ〜１
５５０ｎｍにおいて発振するものであって、ヒートシン
ク２上に固定して取り付けられており、そのヒートシン
ク２はチップキャリア１３上に固定して取り付けられて
いる。

【００４３】第１の光ファイバ９は、半導体レーザ素子
１の後側に配置されるフェルール３１によって保持され
る。

【００４４】フォトダイオード３２は、フォトダイオー
ドキャリア１４に固定して取り付けられている。チップ
キャリア１３及びフォトダイオードキャリア１４は基台
１５に取り付けられ、その基台１５の下方にはペルチェ
素子からなる冷却装置１６が設けられる。半導体レーザ
素子１からの発熱による温度上昇はチップキャリア１３
上に設けられたサーミスタ１７によって検出され、サー
ミスタ１７により検出された温度が一定温度になるよう
に、冷却装置１６が制御される。これによって、半導体
レーザ素子１７のレーザ出力を安定化させることができ
る。

【００４５】基台１５上の半導体レーザ素子１の前側に
は半導体レーザ素子１から出射されたレーザ光を平行に
する第１レンズ３３が設置されている。第１レンズ３３
は、基台１５上に設けられた第１のレンズホルダ１８に
よって保持されている。

【００４６】パッケージ１１の側部に形成されたフラン
ジ部１１ａの内部には、第１レンズ３３を通過した光が
入射する窓部１９ａと、レーザ光を集光する第２レンズ
３４が設けられている。第２レンズ３４は、フランジ部
１１ａの端部にＹＡＧレーザ溶接により固定された第２
のレンズホルダ１９によって保持され、第２のレンズホ
ルダ１９の端部には金属製のスライドリング２０がＹＡ
Ｇレーザ溶接により固定される。なお、スライドリング
２０は、第２のレンズホルダ１９の端部において、光フ
ァイバ１０の光軸と垂直な面内（ＸＹ平面）で位置調整
後、両者の境界部においてＹＡＧレーザ溶接される。

【００４７】第２の光ファイバ１０はフェルール２１に
よって保持され、そのフェルール２１は、スライドリン
グ２０の内部にＹＡＧレーザ溶接により固定されてい
る。これにより光ファイバ３の光軸方向（Ｚ軸方向）の
位置が固定される。

【００４８】また、半導体レーザ素子１と送出用の第２
の光ファイバ１０との間に、第２の光ファイバ１０側か
らの反射戻り光を阻止するための光アイソレータ１２が
設けられる。

【００４９】回折格子４２を備えた第１の光ファイバ９
は、半導体レーザ素子１とフォトダイオード３２との間
に配置されているので、半導体レーザ素子１の後側端面
と第１の光ファイバ９の回折格子４２との間で光共振を
発生させ、半導体レーザ素子１の前側端面から所定の波
長のレーザ光を出射する。半導体レーザ素子１の前側端
面から出射されたレーザ光は、第１レンズ３３によって
平行になり、光アイソレータ１２を介して第２レンズ３
４によって集光され、フェルール２１によって保持され
た第２の光ファイバ１０の端部に入射され外部に送出さ
れる。

【００５０】一方、半導体レーザ素子１の後側端面から
出射されたモニタ用のレーザ光は、第１の光ファイバ９
を介してフォトダイオード３２によって受光され、フォ
トダイオード３２の受光量等を算出することにより半導
体レーザ素子１の光出力などを調整する。

【００５１】なお、半導体レーザ素子１の前側端面から
出射されるレーザ光を光ファイバ１０に光結合される光
学系は、ここで述べている２レンズ系に限定されるもの
ではなく、集光１レンズ系で構成してもよい。

【００５２】本発明の実施の形態に係る半導体レーザモ
ジュール４０によれば、傾斜部５が形成されたヒートシ
ンク２によって半導体レーザ素子１の放熱効率を向上さ
せることができるので、光出力を高くすることができ
る。また、回折格子４２を備えることにより半導体レー
ザ素子１から出射されるレーザ光の波長が安定する。ま
た、回折格子４２を備え、かつ先端にレンズを形成した
第１の光ファイバ９を半導体レーザ素子１の後側に配置
したので、半導体レーザ素子１と回折格子４２との間隔
を大幅に短縮することができ、半導体レーザ素子１から
出射されるレーザ光のノイズを低減できる。すなわち、
ＲＩＮ特性が改善される。

【００５３】また、半導体レーザ素子１と導光用の第２
の光ファイバ１０との間に、第２の光ファイバ１０側か
らの反射戻り光を阻止するための光アイソレータ１２を
挿入することができるので、半導体レーザ素子１の動作
を安定化することができる。

【００５４】これらの点で、図５に示す半導体レーザモ
ジュール４０はラマン増幅の励起光源として好ましい構
成である。

【００５５】図６は、本発明の実施の形態に係るラマン
増幅器の構成を示すブロック図である。図６に示すよう
に、本発明の実施の形態に係るラマン増幅器２２は、信
号光Ｓ１が入力される入力部２３と、信号光Ｓ１が出力
される出力部２４と、入力部２３と出力部２４の間で信
号光Ｓ１を伝送する光ファイバ２５と、励起光Ｓ２を発
生させる励起光発生部２６と、励起光発生部２６によっ
て発生された励起光Ｓ２と光ファイバ２５に伝送される
信号光Ｓ１とを合波するＷＤＭカプラ２７とを有する。
入力部２３とＷＤＭカプラ２７との間及び出力部２４と
ＷＤＭカプラ２７との間には、入力部２３から出力部２
４への方向の信号光Ｓ１だけを透過させる光アイソレー
タ２８がそれぞれ設けられている。

【００５６】励起光発生部２６は、上記説明された本発
明の実施の形態に係る半導体レーザモジュール４０と、
半導体レーザモジュール４０から出射されたレーザ光を
同じ波長ごとに直交偏波合成する偏波合成カプラ２９
と、各偏波合成カプラ２９の出力光を合成するＷＤＭカ
プラ３０とを有する。偏波合成カプラ２９により直交偏
波合成するのは、偏光度（ＤＯＰ（Degree Of Polariza
tion)）を小さくしてラマン増幅利得の偏波依存性をな
くすため、及び合成により高出力を得るためである。

【００５７】半導体レーザモジュール４０から出射され
た励起光Ｓ２は、偏波合成カプラ２９によって同じ波長
ごとに偏波合成され、各偏波合成カプラ２９の出力光は
ＷＤＭカプラ３０によって合成され、励起光発生部２６
の出力光となる。

【００５８】励起光発生部２６で発生した励起光Ｓ２
は、ＷＤＭカプラ２７により光ファイバ２５に結合さ
れ、光ファイバ２５を伝搬する間に、約１３ＴＨｚ低周
波側の周波数においてラマン利得を生じさせる。ここを
入力部２３から入力された信号光が伝搬することによ
り、信号光の増幅が起こり、増幅された信号光が出力部
２４から出力される。

【００５９】本発明の実施の形態に係るラマン増幅器２
２によれば、励起光源として放熱効率の優れた半導体レ
ーザモジュール４０を用いているので、高出力の励起光
Ｓ２によって所望のラマン利得を得ることができる。

【００６０】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
とはなく、特許請求の範囲に記載さた技術的事項の範囲
内において、種々の変更が可能である。例えば、半導体
レーザ素子１から出射されたレーザ光が傾斜部５で反射
して光学系３，４に入射することにより、半導体レーザ
モジュール４０の出力特性が変わるのを防止するため
に、傾斜部５に無反射コーティングを施してもよい。

【００６１】

【発明の効果】本発明のヒートシンクによれば、半導体
レーザ素子を設置するヒートシンクの頂面には底面に向
かって傾斜した傾斜部が形成されているので、半導体レ
ーザ素子から出射されるレーザ光の光路を遮ることな
く、また、レーザ光が入射される光学系に当接すること
なく、ヒートシンクの放熱領域を従来に比べて拡大でき
る。本発明の半導体レーザ装置及び半導体レーザモジュ
ールによれば、上記のヒートシンクを備えているので、
半導体レーザ素子の放熱効率を向上させることができ、
光出力を高くすることができる。

【００６２】本発明のラマン増幅器によれば、励起光源
として放熱効率の優れた上記記載の半導体レーザモジュ
ールを用いているので、高出力の励起光によって所望の
ラマン利得を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態に係る
半導体レーザモジュールの構成を概略的に示す説明図で
ある。

【図２】（Ａ）は本発明の実施の形態に係る半導体レー
ザ装置の構成例を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図
である。

【図３】（Ａ）は本発明の実施の形態に係る半導体レー
ザ装置の他の構成例を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の平
面図である。

【図４】ヒートシンクに形成される傾斜部の角度を説明
するための説明図であり、（Ａ）は半導体レーザ素子に
レンズが対向している場合、（Ｂ）は半導体レーザ素子
にレンズドファイバが対向している場合を示す。（Ｃ）
は、レーザ光の広がり角度θ_１を説明するためのグラフ
である。

【図５】本発明の実施の形態に係る半導体レーザモジュ
ールの構成を示す断面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係るラマン増幅器の構成
を示すブロック図である。

【図７】従来の半導体レーザモジュールの構成を模式化
して示す断面図である。

【符号の説明】

１：半導体レーザ素子２：ヒートシンク２ａ：頂面２ｂ：底面３：第１の光学系４：第２の光学系５：傾斜部５ａ：第１の傾斜部５ｂ：第２の傾斜部６：レンズ７：フェルール８：レンズドファイバ９：第１の光ファイバ１０：第２の光ファイバ１１：パッケージ１２：光アイソレータ１３：チップキャリア１４：フォトダイオードキャリア１５：基台１６：冷却装置１７：サーミスタ１８：第１のレンズホルダ１９ａ：窓部１９：第２のレンズホルダ２０：スライドリング２１：フェルール２２：ラマン増幅器２３：入力部２４：出力部２５：光ファイバ２６：励起光発生部２７：ＷＤＭカプラ２８：光アイソレータ２９：偏波合成カプラ３０：ＷＤＭカプラ３１：フェルール３２：フォトダイオード３３：第１レンズ３４：第２レンズ４０：半導体レーザモジュール４１：半導体レーザ装置４２：回折格子（ファイバブラッググレーティング）

フロントページの続きＦターム(参考） 2H037 AA01 BA03 CA08 DA03 DA04 DA05 DA06 DA15 DA36 DA38 2K002 AB30 BA01 DA10 HA23 5F073 AA67 AB27 AB28 BA01 EA03 EA24 FA01 FA15 FA25 GA02 GA13 GA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザ素子を頂面に設置するヒート
シンクにおいて、前記頂面には底面に向かって傾斜した
傾斜部が形成されていることを特徴とするヒートシン
ク。
【請求項２】レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、
その半導体レーザ素子を頂面に設置するヒートシンクと
を有する半導体レーザ装置において、前記半導体レーザ素子は、第１の出射端面と第２の出射
端面とを有し、前記ヒートシンクの頂面には、前記半導体レーザ素子の
第１の出射端面側、第２の出射端面側の少なくともいず
れかの側に、底面に向かって傾斜した傾斜部が形成され
ていることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】前記傾斜部は、前記半導体レーザ素子から
出射されるレーザ光の光路を遮らない角度に傾斜してい
ることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ装
置。
【請求項４】前記傾斜部は、前記半導体レーザ素子から
出射されるレーザ光が入射される光学系に当接しない角
度に傾斜していることを特徴とする請求項２又は３に記
載の半導体レーザ装置。
【請求項５】前記請求項２乃至４のいずれか１つの項に
記載の半導体レーザ装置と、その半導体レーザ装置に設
けられた半導体レーザ素子の第１の出射端面、第２の出
射端面の少なくともいずれかの出射端面から出射される
レーザ光が入射される光学系と、を有することを特徴と
する半導体レーザモジュール。
【請求項６】前記請求項５に記載の半導体レーザモジュ
ールと、信号光が伝送される光ファイバとを有し、前記
半導体レーザモジュールから出射される励起光と前記光
ファイバに伝送される信号光とを合波して前記信号光に
ラマン利得を与えることを特徴とするラマン増幅器。