JP2003057499A - 半導体レーザモジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザ光を集光して光ファイバに入射させる集
光レンズを調芯する際に光軸角度の再現性を向上させる
ことができる半導体レーザモジュールの製造方法を提供
する。 【解決手段】本発明の半導体レーザモジュールの製造方
法は、集光レンズをパッケージのレンズ固定部端面に設
置する工程と、半導体レーザ素子に所定の駆動電流を供
給してレーザ発振した状態でレーザ光を出力し、集光レ
ンズを通過したレーザ光のビーム断面を撮像する工程
と、撮像された画像データを画像処理して、所望のビー
ム断面が得られるようにしきい値レベルを調整してビー
ム断面の重心位置を検出する工程と、異なる撮像位置で
のビーム断面の重心位置の変化に基づいて、集光レンズ
を通過したレーザ光の基準軸に対する光軸角度を検出す
る工程と、光軸角度が所定の角度範囲内にあれば、その
位置で集光レンズをレンズ固定部端面に固定し、所定の
角度範囲内になければ、集光レンズを移動させ、所定の
角度範囲内になった位置で集光レンズをレンズ固定部端
面に固定する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザモジ
ュールの製造方法に関し、特に、レーザ光を集光する集
光レンズ（第２レンズ）の光軸角度の再現性を向上させ
ることができる半導体レーザモジュールの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、半導体レーザモジュールの内部
構造の一例を示す側面断面図である。図６に示すよう
に、半導体レーザモジュールは、内部を気密封止するパ
ッケージ１と、そのパッケージ１内に設けられ、レーザ
光を出力する半導体レーザ素子２と、その半導体レーザ
素子２から出力されたレーザ光が入射される光ファイバ
３と、半導体レーザ素子２の後方側（図６では左側）か
ら出力されるモニタ用のレーザ光を受光するフォトダイ
オード４と、半導体レーザ素子２を固定して取り付けた
チップキャリア５と、フォトダイオード４を固定して取
り付けたフォトダイオードキャリア６と、チップキャリ
ア５及びフォトダイオードキャリア６を固定して取り付
けた基台７とを有する。

【０００３】基台７上の半導体レーザ素子２の前方側
（図６では右側）には半導体レーザ素子２から出力され
たレーザ光を平行にするコリメートレンズ８が設置され
ている。コリメートレンズ８は、ステンレス鋼等の金属
で作られ基台７上に設けられた第１のレンズホルダ９に
保持されている。

【０００４】パッケージ１の側部に形成されたフランジ
部１ａの内部には、コリメートレンズ８を通過したレー
ザ光が入射する窓部１０と、レーザ光を集光する集光レ
ンズ１１が設けられている。集光レンズ１１は、第２の
レンズホルダ１２によって保持され、その第２のレンズ
ホルダ１２は、パッケージ１のフランジ部１ａ、レンズ
固定部端面１３にＹＡＧレーザ溶接により固定される。

【０００５】第２のレンズホルダ１２の端部には金属製
のスライドリング１４がＹＡＧレーザ溶接により固定さ
れる。

【０００６】光ファイバ３の先端部は金属製のフェルー
ル１５によって保持され、そのフェルール１５は、スラ
イドリング１４の内部にＹＡＧレーザ溶接により固定さ
れる。

【０００７】基台７はパッケージ１の底部に固定された
冷却装置１６上に固定して取り付けられている。冷却装
置１６は、半導体レーザ素子２から発生した熱を冷却す
るものであり、ペルチェ素子が用いられる。半導体レー
ザ素子２からの発熱による温度上昇はチップキャリア５
上に設けられたサーミスタ（図示せず）によって検出さ
れ、サーミスタ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２のレーザ出力を安定化させることがで
きる。

【０００８】半導体レーザ素子２の前方側から出力され
たレーザ光は、コリメートレンズ８によって平行にな
り、窓部１０を介して集光レンズ１１によって集光さ
れ、フェルール１５によって保持された光ファイバ３に
入射され外部に送出される。

【０００９】一方、半導体レーザ素子２の後方側から出
力されたモニタ用のレーザ光は、フォトダイオード４に
よって受光され、フォトダイオード４の受光量が一定と
なるように半導体レーザ素子２に流す電流を調整するこ
とにより半導体レーザ素子２の前方から出射されるレー
ザ光の強度を調整する。

【００１０】半導体レーザモジュールの分野では、半導
体レーザ素子２から出力されたレーザ光の光ファイバ３
への光結合率を高め、光ファイバから所望のパワーの光
を得ることが１つの大きな課題である。

【００１１】光ファイバ３から所望のパワー光を得るた
めには、集光レンズ１１からのレーザ光が光ファイバ３
に対して最適な入射角で入射される必要があり、そのた
めに、集光レンズ１１の調芯が行われる。

【００１２】本出願人は、集光レンズの調芯時間を大幅
に短縮することができる半導体レーザモジュール及びそ
の製造方法の技術について出願している（特願２０００
−３５４７３０号 以下、この技術を従来例という）。

【００１３】図７及び図８は、従来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ための説明図であ
る。

【００１４】まず、半導体レーザ素子２を備えたパッケ
ージ１のレンズ固定部端面１３を所定の基準軸に対して
所定角度になるように、パッケージ１の姿勢を調整す
る。

【００１５】次いで、集光レンズ１１をパッケージ１の
レンズ固定部端面１３に設置する。すなわち、集光レン
ズ１１を保持する第２のレンズホルダ１２をパッケージ
１のフランジ部１ａの挿入孔に挿入して、第２のレンズ
ホルダ１２のフランジ部１２ａをレンズ固定部端面１３
に当接する。

【００１６】次いで半導体レーザ素子２を発光し、図７
（Ａ）に示すように、集光レンズ１１から基準軸Ｓ方向
に所定間隔Ｌ１、Ｌ２を隔てた異なる２地点における基
準軸Ｓと垂直な第１の参照面Ｍ１及び第２の参照面Ｍ２
を設定する。そして、赤外線カメラ３０を備えた光学測
定部２１を用いて、第１の参照面Ｍ１でのレーザ光の輝
点Ｋ１の位置（図７（Ｂ）参照）及び第２の参照面Ｍ２
でのレーザ光の輝点Ｋ２（図７（Ｃ）参照）のビーム断
面が撮像される。撮像された画像データは画像処理部３
１に入力される。

【００１７】画像処理部３１では、各輝点Ｋ１、Ｋ２に
ついて、設定されたしきい値レベルのビーム断面の重心
位置を求める。そして、第１の参照面Ｍ１及び第２の参
照面Ｍ２でのレーザ光の輝点Ｋのビーム断面の重心位置
及び参照面Ｍ１、Ｍ２の間隔に基づいて、図８（Ｂ）に
示すように、基準軸Ｓに対するレーザ光の傾き角である
光軸角度θZを算出する。

【００１８】次いで、検出されたレーザ光の光軸角度θ
Zが所定の角度範囲内にあるか否かを判定し、所定の角
度範囲内にあれば、その位置で集光レンズ１１を図示し
ないＹＡＧレーザ溶接機を用いてレンズ固定部端面１３
にＹＡＧレーザ溶接により固定する。

【００１９】所定の角度範囲内になければ、集光レンズ
１１をＸ−Ｙ面上で移動する。この場合、図８（Ａ）に
示すように、第１の参照面Ｍ１でのレーザ光の輝点Ｋ１
と第２の参照面Ｍ２でのレーザ光の輝点Ｋ２とが接近す
るように、集光レンズ１１を移動する。例えば、図８
（Ｂ）に示すように、集光レンズ１１を通過するレーザ
光がＺＸ平面内にあり、かつ基準軸Ｓに対し右上方（＋
Ｘ方向）に傾いている場合には、集光レンズ１１を下側
に移動させることにより、集光レンズ１１を通過するレ
ーザ光を基準軸Ｓに近づけることができる。

【００２０】集光レンズ１１を移動することにより所定
の角度範囲内になった位置で集光レンズ１１をレンズ固
定部端面１３に図示しないＹＡＧレーザ溶接機を用いて
ＹＡＧレーザ溶接により固定する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、画像処理
部３１で設定されるビーム断面のしきい値レベルを一定
にし、画像処理の発光面積（ビーム断面積）が一定にな
るように半導体レーザ素子２を駆動させる駆動電流を調
整（増加）していた。その際、半導体レーザ素子２を比
較的低い駆動電流で駆動させると、レーザ発振ではな
く、ＬＥＤ発光状態となる。この状態であっても、比較
的大きいビーム径となるため、十分大きいビーム断面積
の画像データが画像処理部３１に入力される。

【００２２】しかし、ＬＥＤ発光状態では、ビームが安
定しないため、図４（Ｃ）に示すように、重心を求める
際のビーム断面形状が不整となるため、光軸角度θZの
偏差（ばらつき）が大きくなり再現性が悪くなるという
課題がある。

【００２３】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、レーザ光を集光して光ファイバに入射
させる集光レンズを調芯する際に光軸角度の再現性を向
上させることができる半導体レーザモジュールの製造方
法を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザモ
ジュールの製造方法は、レーザ光を出力する半導体レー
ザ素子と、その半導体レーザ素子から出力されたレーザ
光を集光する集光レンズと、その集光レンズによって集
光されたレーザ光が入射される光ファイバと、前記集光
レンズを固定するレンズ固定部端面を備えたパッケージ
とを有する半導体レーザモジュールの製造方法におい
て、前記集光レンズを前記パッケージのレンズ固定部端
面に設置する第１の工程と、前記半導体レーザ素子に所
定の駆動電流を供給してレーザ発振した状態でレーザ光
を出力し、前記集光レンズを通過したレーザ光のビーム
断面を撮像する第２の工程と、撮像された画像データを
画像処理して、所望のビーム断面積が得られるようにし
きい値レベルを調整してビーム断面の重心位置を検出す
る第３の工程と、異なる撮像位置でのビーム断面の重心
位置の変化に基づいて、前記集光レンズを通過したレー
ザ光の前記基準軸に対する光軸角度を検出する第４の工
程と、前記光軸角度が所定の角度範囲内にあれば、その
位置で前記集光レンズを前記レンズ固定部端面に固定
し、所定の角度範囲内になければ、前記集光レンズを移
動させ、所定の角度範囲内になった位置で前記集光レン
ズを前記レンズ固定部端面に固定する第５の工程とを有
することを特徴とするものである。

【００２５】前記半導体レーザ素子を備えた前記パッケ
ージのレンズ固定部端面を所定の基準軸に対して所定角
度になるように、前記パッケージの姿勢を調整する工程
を有してもよい。

【００２６】前記第４の工程は、前記集光レンズから前
記基準軸方向に所定間隔を隔てた異なる２点における前
記基準軸と垂直な第１の参照面及び第２の参照面を設定
し、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光の前
記第１の参照面及び第２の参照面上におけるビーム断面
の重心位置に基づいて、前記光軸角度を検出してもよ
い。

【００２７】

【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。なお、従来例と同一の構成
要素は同一の符号を付して、その説明を省略する。

【００２８】図１は、本発明の半導体レーザモジュール
の製造方法を説明するためのフローチャートである。ま
ず、パッケージ１のレンズ固定部端面１３を光学測定部
２１の基準軸Ｓに対して垂直（すなわち角度９０°）に
なるように、パッケージ１の姿勢を調整する。また、同
時に端面１３の中心点Ｃ（図３（Ｂ）参照）を算出する
（ステップＳ１）。

【００２９】ステップＳ１の工程では、例えば図２に示
す調芯装置１９が用いられる。この調芯装置１９は、調
整台２０、光学測定部２１、制御部２２及び画像処理部
３１を備えている。

【００３０】調整台２０は、Ｘ軸角度調整ステージ２
３、Ｙ軸角度調整ステージ２４、Ｘ軸直動調整ステージ
２５、Ｙ軸直動調整ステージ２６が、上からこれらの順
でＺ軸ステージ２７に載置されている。Ｘ軸角度調整ス
テージ２３は、パッケージ１を着脱自在に固定する固定
具２０ａが上部に取り付けられ、操作軸２３ａによって
Ｘ軸の回りに回動される。Ｙ軸角度調整ステージ２４
は、Ｘ軸角度調整ステージ２３が載置され、操作軸２４
ａにより前記Ｘ軸と直交するＹ軸の回りに回動される。
Ｘ軸直動調整ステージ２５は、Ｙ軸角度調整ステージ２
４が載置され、操作軸２５ａによる操作によりＸ軸に沿
って移動される。Ｙ軸直動調整ステージ２６は、Ｘ軸直
動調整ステージ２５が載置され、操作軸２６ａによる操
作によりＹ軸に沿って移動される。Ｚ軸ステージ２７
は、Ｙ軸直動調整ステージ２６が載置され、操作軸２７
ａによる操作により前記Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸に
沿って上下方向に昇降される。なお、Ｚ軸と基準軸Ｓと
は略平行となるように設定されている。

【００３１】光学測定部２１は、昇降ステージ２８、測
長センサ２９、赤外線カメラ３０を有する光学測定系で
ある。昇降ステージ２８は、測長センサ２９及び赤外線
カメラ３０を取り付けて、Ｚ軸方向に昇降させるステー
ジで、操作軸２８ａにより昇降操作される。測長センサ
２９は、オートフォーカス機構を利用してパッケージ１
の基準面であるレンズ固定部端面１３までの距離を測定
するセンサで、各操作軸２３ａ〜２８ａと制御部２２を
介して接続されている。赤外線カメラ３０は、パッケー
ジ１の輝点（発光点）を例えば波長０．８〜１．６μｍ
の赤外線で撮影し、撮影した画像信号を画像処理部３１
へ出力する。

【００３２】制御部２２は、各操作軸２３ａ〜２８ａを
駆動してパッケージ１のレンズ固定部端面１３がＺ軸に
対して垂直となるよう自動的に制御する。

【００３３】画像処理部３１は、赤外線カメラ３０から
の画像データを画像処理して、パッケージ１の輝点に関
する前記Ｚ軸を中心とするＸ，Ｙ軸方向における位置並
びに測長センサ２９並びに赤外線カメラ３０の基準軸Ｓ
とパッケージ１の光軸との間の変位量（角度）などを演
算する。画像処理部３１によって演算されたデータは制
御部２２に入力される。

【００３４】制御部２２は、測長センサ２９を駆動し、
パッケージ１のレンズ固定部端面１３までの距離を同端
面上の複数点（３点以上）で測定し、その測定結果であ
る距離信号を制御部２２に出力する。次いで、制御部２
２は、入力された距離信号に基づいて、複数点で測定し
たレンズ固定部端面１３までの距離が等しくなるために
Ｘ軸角度調整ステージ２３及びＹ軸角度調整ステージ２
４をＸ軸及びＹ軸の回りに回動すべき回動量をそれぞれ
演算する。

【００３５】制御部２２は、この演算結果に基づき、各
操作軸２３ａ〜２８ａに駆動信号を出力し、Ｘ軸角度調
整ステージ２３及びＹ軸角度調整ステージ２４をそれぞ
れＸ軸及びＹ軸の回りに回動する。これにより、測長セ
ンサ２９からレンズ固定部端面１３までの複数点で測定
した距離が等しくなり、パッケージ１のレンズ固定部端
面１３が光学測定部２１の基準軸Ｓに対して垂直になる
ように修正される。

【００３６】また、調芯装置１９は、レンズ固定部端面
１３の中心点Ｃを算出する。

【００３７】次いで、半導体レーザ素子２を発光し（ス
テップＳ２）、レンズ固定部端面１３でのレーザ光の輝
点Ｋの位置が中心点Ｃの位置から許容範囲（例えば５０
０μｍ）以内にあるかを確認する（ステップＳ３）。

【００３８】ステップＳ３では、図３（Ａ）に示すよう
に、赤外線カメラ３０によってレンズ固定部端面１３で
のレーザ光の輝点Ｋを撮影し、図３（Ｂ）に示すよう
に、輝点Ｋの位置と中心点Ｃの位置との距離を算出す
る。その距離が許容範囲以内であれば、次のステップに
進み、許容範囲を超える場合には、図６の第２レンズホ
ルダ１２とフランジ部１ａの内周部が接触してしまい、
以後の角度調整が困難になる（後述するステップＳ６〜
Ｓ１３において、集光レンズ１１を動かしてもレーザ光
の光軸角度θZを所定の範囲内にすることができない）
ため、次のステップには進まず、当該パッケージ１を不
良品として処理する。

【００３９】次いで、半導体レーザ素子２の発光を終了
し（ステップＳ４）、集光レンズ１１をパッケージ１の
レンズ固定部端面１３に設置する（ステップＳ５）。す
なわち、集光レンズ１１を保持する第２のレンズホルダ
１２をパッケージ１のフランジ部１ａの挿入孔に挿入し
て、第２のレンズホルダ１２のフランジ部１２ａ（図
５、図６参照）をレンズ固定部端面１３に当接する。

【００４０】次いで半導体レーザ素子２に所定の駆動電
流（例えば１８０ｍＡ）を供給してレーザ発振した状態
でレーザ光を出力し（ステップＳ６）、図７（Ａ）に示
すように、集光レンズ１１から基準軸Ｓ方向に所定間隔
Ｌ１、Ｌ２を隔てた異なる２地点における基準軸Ｓと垂
直な第１の参照面Ｍ１及び第２の参照面Ｍ２を設定す
る。そして、第１の参照面Ｍ１でのレーザ光の輝点Ｋ１
の位置（図７（Ｂ）参照）及び第２の参照面Ｍ２でのレ
ーザ光の輝点Ｋ２の位置（図７（Ｃ）参照）のビーム断
面が撮像される（ステップＳ７）。撮像された画像デー
タは画像処理部３１に入力される。

【００４１】図４（Ａ）は、画像処理部３１に入力され
た光の強度分布を示す。図中の曲線ａが光の強度分布を
示しており、メインピークの両側にサイドロープが見ら
れる。このとき図の画像処理部３１における受光感度の
しきい値レベルが直線ｃであったとすると、図４（Ｃ）
に示すように、光の断面形状にはサイドロープの部分も
見られ、光の面積は安定しない。さらに、従来のように
駆動電流を変化させレーザ発振しない場合には、さらに
光の面積は安定しないことになる。

【００４２】そこで、画像処理部３１では、図４
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、しきい値レベルを直線ｂ
の高さまで引き上げるように調整し、メインピークのみ
からなり、かつレーザ発振状態のビーム断面が得られる
ようにすることにより、ビームの面積を安定化させた状
態でビーム断面の重心位置を検出する（ステップＳ
８）。

【００４３】次いで、第１の参照面Ｍ１及び第２の参照
面Ｍ２でのレーザ光の輝点Ｋのビーム断面の重心位置及
び参照面Ｍ１、Ｍ２の間隔に基づいて、図８（Ｂ）に示
すように、基準軸Ｓに対するレーザ光の傾き角である光
軸角度θZを算出する（ステップＳ９）。

【００４４】ここで、第１の参照面Ｍ１でのレーザ光の
輝点Ｋ１と第２の参照面Ｍ２でのレーザ光の輝点Ｋ２の
ビーム断面が、同じ大きさ及び輝度である方が角度調整
しやすい。従って、第１の参照面Ｍ１及び第２の参照面
Ｍ２は、集光レンズ１１によるレーザ光の焦点位置Ｆを
挟んで等距離Ｌ３に設定される場合（図５（Ａ）参照）
の方が、集光レンズ１１によるレーザ光の焦点位置Ｆか
ら異なる距離Ｌ４，Ｌ５に設定される場合（図５（Ｂ）
参照）よりも好ましい。

【００４５】次いで、検出された光軸角度θZが所定の
角度範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ１０）、
所定の角度範囲内にあれば、その位置で集光レンズ１１
を図示しないＹＡＧレーザ溶接機を用いてレンズ固定部
端面１３にＹＡＧレーザ溶接により固定する（ステップ
Ｓ１１）所定の角度範囲内になければ、集光レンズ１１
をＸ−Ｙ面上で移動する（ステップＳ１２）。この場
合、図８（Ａ）に示すように、第１の参照面Ｍ１でのレ
ーザ光の輝点Ｋ１と第２の参照面Ｍ２でのレーザ光の輝
点Ｋ２とが接近するように、集光レンズ１１を移動す
る。例えば、図８（Ｂ）に示すように、集光レンズ１１
を通過するレーザ光がＺＸ平面内にあり、かつ基準軸Ｓ
に対し右上方（＋Ｘ方向）に傾いている場合には、集光
レンズ１１を下側に移動させることにより、集光レンズ
１１を通過するレーザ光を基準軸Ｓに近づけることがで
きる。

【００４６】集光レンズ１１を移動することにより所定
の角度範囲内になった位置で集光レンズ１１をレンズ固
定部端面１３に図示しないＹＡＧレーザ溶接機を用いて
ＹＡＧレーザ溶接により固定する（ステップＳ１１）。

【００４７】本発明の実施の形態によれば、半導体レー
ザ素子２に所定の駆動電流を供給してレーザ発振した状
態でレーザ光を出力し、集光レンズ１１を通過したレー
ザ光のビーム断面を撮像するとともに、撮像された画像
データを画像処理して、所望のビーム断面が得られるよ
うにしきい値レベルを調整してビーム断面の重心位置を
検出するので、ビームの断面形状や断面積が安定し、光
軸角度θZの再現性が良好になる。その結果、光ファイ
バへのレーザ光の入射角が安定し、光ファイバ３から所
望のパワーを得ることができる。

【００４８】本発明者は、従来例と本実施形態例との光
軸角度θZの再現性を比較するために、１５個の試料に
ついて同一の装置を用いて各５回づつ測定する実験を行
った。表１はその実験結果を示す。

【００４９】

【表１】 表１からわかるように、本実施形態例は従来例に比較し
て、光軸角度の偏差σ（ばらつき）を２／３程度に抑え
ることができ、再現性が大幅に向上していることがわか
る。

【００５０】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れた技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。

【００５１】例えば、基準軸Ｓと、パッケージ１の端面
１３との角度は必ずしも垂直であるとは限らず、パッケ
ージ１の構成によって適宜変更が可能である。また、レ
ンズ系はコリメートレンズ８を省略し、集光レンズ１１
のみで半導体レーザ素子２から出力されたレーザ光を集
光するものであってもよい。さらに、赤外線カメラ３０
の代わりに、ｆ−θレンズを用いて、１つの参照面だけ
でレーザ光の角度情報を得ることのできるＦＦＰ観測系
（例えば、浜松フォトニクス株式会社製３２６７−０
５、−０６、−０７、−１１等）を用いることも好まし
い態様である。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、半導体レーザ素子に所
定の駆動電流を供給してレーザ発振した状態でレーザ光
を出力し、集光レンズを通過したレーザ光のビーム断面
を撮像するとともに、撮像された画像データを画像処理
して、所望のビーム断面が得られるようにしきい値レベ
ルを調整してビーム断面の重心位置を検出するので、ビ
ームの断面形状や断面積が安定し、光軸角度θZの再現
性が良好になる。その結果、光ファイバへのレーザ光の
入射角が安定し、光ファイバから所望のパワーを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体レーザモジュールの製造方法を
説明するためのフローチャートである。

【図２】パッケージのレンズ固定部端面を基準軸に対し
て垂直になるようにパッケージの姿勢を調整する工程に
用いられる調芯装置の構成を示す説明図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はレンズ固定部端面でのレー
ザ光の輝点の位置が中心から所定範囲内にあるかを確認
する工程を説明するための説明図である。

【図４】（Ａ）は、画像処理部に入力された光の強度分
布を示すグラフであり、（Ｂ）は本実施形態例により画
像処理されたビーム断面形状を示す説明図、（Ｃ）は従
来例により画像処理されたビーム断面形状を示す説明図
である。

【図５】（Ａ）は、第１の参照面及び第２の参照面が、
集光レンズによるレーザ光の焦点位置を挟んで等距離に
設定される場合、（Ｂ）は、第１の参照面及び第２の参
照面が、集光レンズによるレーザ光の焦点位置から異な
る距離に設定される場合を説明するための説明図であ
る。

【図６】半導体レーザモジュールの内部構造の一例を示
す側面断面図である。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は半導体レーザ素子から出力さ
れたレーザ光の第１の参照面及び第２の参照面での輝点
の位置を検出する工程を説明するための説明図である。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は基準軸に対するレーザ光の
傾きが所定の角度範囲内になるように、集光レンズを移
動させる工程を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１：パッケージ １ａ：フランジ部 ２：半導体レーザ素子 ３：光ファイバ ４：フォトダイオード ５：チップキャリア ６：フォトダイオードキャリア ７：基台 ８：コリメートレンズ ９：第１のレンズホルダ １０：窓部 １１：集光レンズ １２：第２のレンズホルダ １３：レンズ固定部端面 １４：スライドリング １５：フェルール １６：冷却装置 １７：調芯用光ファイバ １８：パワーメータ １９：調芯装置 ２０：調整台 ２０ａ：固定具 ２１：光学測定部 ２２：制御部 ２３：Ｘ軸角度調整ステージ ２４：Ｙ軸角度調整ステージ ２５：Ｘ軸直動調整ステージ ２６：Ｙ軸直動調整ステージ ２７：Ｚ軸ステージ ２８：昇降ステージ ２９：測長センサ ３０：赤外線カメラ ３１：画像処理部 Ｃ：中心点 Ｆ：焦点位置 Ｋ、Ｋ１、Ｋ２：輝点 Ｍ１：第１の参照面 Ｍ２：第２の参照面 Ｓ：基準軸 θZ：光軸角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 BA03 CA21 DA05 DA22 DA38 5F073 AB27 EA18 FA08 FA11 FA29 GA02 GA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光を出力する半導体レーザ素子と、
   その半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を集光す
   る集光レンズと、その集光レンズによって集光されたレ
   ーザ光が入射される光ファイバと、前記集光レンズを固
   定するレンズ固定部端面を備えたパッケージとを有する
   半導体レーザモジュールの製造方法において、 前記集光レンズを前記パッケージのレンズ固定部端面に
   設置する第１の工程と、 前記半導体レーザ素子に所定の駆動電流を供給してレー
   ザ発振した状態でレーザ光を出力し、前記集光レンズを
   通過したレーザ光のビーム断面を撮像する第２の工程
   と、 撮像された画像データを画像処理して、所望のビーム断
   面積が得られるようにしきい値レベルを調整してビーム
   断面の重心位置を検出する第３の工程と、 異なる撮像位置でのビーム断面の重心位置の変化に基づ
   いて、前記集光レンズを通過したレーザ光の前記基準軸
   に対する光軸角度を検出する第４の工程と、 前記光軸角度が所定の角度範囲内にあれば、その位置で
   前記集光レンズを前記レンズ固定部端面に固定し、所定
   の角度範囲内になければ、前記集光レンズを移動させ、
   所定の角度範囲内になった位置で前記集光レンズを前記
   レンズ固定部端面に固定する第５の工程と、 を有することを特徴とする半導体レーザモジュールの製
   造方法。
2. 【請求項２】前記半導体レーザ素子を備えた前記パッケ
   ージのレンズ固定部端面を所定の基準軸に対して所定角
   度になるように、前記パッケージの姿勢を調整する工程
   を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体レー
   ザモジュールの製造方法。
3. 【請求項３】前記第４の工程は、前記集光レンズから前
   記基準軸方向に所定間隔を隔てた異なる２点における前
   記基準軸と垂直な第１の参照面及び第２の参照面を設定
   し、前記半導体レーザ素子から出力されたレーザ光の前
   記第１の参照面及び第２の参照面上におけるビーム断面
   の重心位置に基づいて、前記光軸角度を検出することを
   特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザモジュ
   ールの製造方法。