JP2005086094A - Laser diode module - Google Patents

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潤 贄川
Yasuhiro Suzuki
康弘 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact laser diode module which fully cools down a laser diode held in a can type package, consumes lower electric power, and is higher in reliability with stable characteristics. <P>SOLUTION: The laser diode 1 is held in the can type package 3, and a thermoelectric cooling module 4 to cool down the laser diode 1 is provided in such a manner as contacting with the laser diode 1 directly or through a thermal conductive member, then held in the package 3. For example, a stand 10 to place the laser diode is provided at a base 8 of the package 3 to provide a fixing portion 12 for the laser diode 1, then the laser diode 1 is fixed to the fixing portion 12 through the thermoelectric cooling module 4. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光通信あるいは光情報機器に用いられるレーザダイオードモジュールに関するものである。   The present invention relates to a laser diode module used in optical communication or optical information equipment.

光通信あるいは光情報機器用としてレーザダイオードが用いられており、レーザダイオードをキャン（ＣＡＮ）型パッケージ内に収容して成るレーザダイオードモジュールがある（例えば非特許文献１参照。）。   Laser diodes are used for optical communication or optical information equipment, and there is a laser diode module in which a laser diode is accommodated in a can (CAN) type package (see, for example, Non-Patent Document 1).

例えば図５に示すように、キャン型パッケージ３は、レーザダイオード１の固定部を備えたベース８と、レーザダイオード１の固定領域を覆う態様でベース８に固定されるキャップ部９とを有しており、キャップ部９には、レーザダイオードから発信される光を透過させる光透過部１１が形成されている。   For example, as shown in FIG. 5, the can-type package 3 includes a base 8 provided with a fixing portion of the laser diode 1 and a cap portion 9 fixed to the base 8 in a manner covering the fixing region of the laser diode 1. The cap portion 9 is formed with a light transmission portion 11 that transmits light emitted from the laser diode.

レーザダイオード１は発光源であり、その発光効率によるが、通常、レーザダイオード１に投入される投入電力の５０％以上が熱になる。したがって、発光出力の大きいレーザダイオード１は発熱量も大きいのが一般的である。従来、上記のようなキャン型パッケージ３を備えたレーザダイオードモジュールは、発熱量が比較的小さいレーザダイオード１を収容して形成されており、熱電素子等による冷却を行わずに、キャン型パッケージ２を通しての熱の自然な流れで放熱する、いわゆるＵＮ−ＣＯＯＬＥＤ（非冷却）方式のレーザダイオードモジュールを形成していた。   The laser diode 1 is a light emission source, and depending on the light emission efficiency, usually, 50% or more of the input power supplied to the laser diode 1 becomes heat. Therefore, the laser diode 1 having a large light emission output generally has a large amount of heat generation. Conventionally, a laser diode module provided with a can-type package 3 as described above is formed by accommodating a laser diode 1 that generates a relatively small amount of heat, so that the can-type package 2 is not cooled without being cooled by a thermoelectric element or the like. A so-called UN-COOLED (non-cooled) type laser diode module is formed which dissipates heat with a natural flow of heat.

オプトデバイス応用ノウハウ、ｐ４９−５０ 谷善平 編著 ＣＱ出版社Opto device application know-how, p49-50, edited by Zenpei Tani, CQ Publisher

しかしながら、近年、情報機器の高密度化要求に伴い、例えば青色レーザダイオード等の高出力のレーザダイオード１が用いられるようになったり、通信の容量増大に伴う出力増等が求められるようになったりしてきており、キャン型のレーザダイオードモジュールにも高出力のレーザダイオード１を適用することが要求されるようになった。そうなると、従来のＵＮ−ＣＯＯＬＥＤ方式のレーザダイオードモジュールでは冷却が不十分となり、冷却の効率化が求められるようになった。   However, in recent years, with the demand for higher density of information equipment, for example, a high-power laser diode 1 such as a blue laser diode has been used, or an increase in output due to an increase in communication capacity has been required. Accordingly, it has been required to apply the high-power laser diode 1 to the can-type laser diode module. As a result, the conventional UN-COOLED laser diode module is insufficiently cooled, and the efficiency of cooling has been demanded.

そこで、キャン型パッケージ３の外側にヒートシンクを設け、レーザダイオード１の熱を、キャン型パッケージ３を通して外部のヒートシンクに伝達し、冷却する構成も適用されるようになったが、ヒートシンクを設けてレーザダイオードモジュールを形成すると、モジュールが大型化してしまうといった問題があった。また、ヒートシンクを設けても、冷却が不十分な場合があり、この場合、冷却不足によりレーザダイオード１の寿命劣化や特性不安定化等が発生するといった問題もあった。   Therefore, a configuration in which a heat sink is provided outside the can-type package 3 and the heat of the laser diode 1 is transmitted to the external heat sink through the can-type package 3 and cooled has been applied. When the diode module is formed, there is a problem that the module becomes large. Further, even if a heat sink is provided, cooling may be insufficient. In this case, there is a problem that the life of the laser diode 1 is deteriorated or the characteristics are unstable due to insufficient cooling.

一方で、一般的にレーザダイオード１の出力が大きく、より多くの冷却を要するものでは、ＴＥＣ（熱電冷却モジュール）をレーザダイオードチップの上に搭載し、全体を納める、いわゆる、箱形バタフライパッケージ式のものがあった。しかし、この方式では、ピン配線等の実装上、ＣＡＮ型と異なる設計を必要としたり、光ファイバとＬＤ発光源での光軸合わせが難しかったり、寸法的に大きなものになってしまうといった課題があった。   On the other hand, when the output of the laser diode 1 is generally large and requires more cooling, a so-called box-shaped butterfly package type in which a TEC (thermoelectric cooling module) is mounted on the laser diode chip and accommodated as a whole. There was a thing. However, this method requires a design different from the CAN type in mounting pin wiring and the like, or it is difficult to align the optical axis between the optical fiber and the LD light source, and the size becomes large. there were.

本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、キャン型パッケージ内に収容されたレーザダイオードを十分に冷却することが可能で、特性が安定し、信頼性が高く、消費電力の少ない小型のレーザダイオードモジュールを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to sufficiently cool a laser diode housed in a can-type package, stable characteristics, and reliability. It is an object of the present invention to provide a small laser diode module with high performance and low power consumption.

上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の発明は、キャン型のパッケージと、該パッケージ内に収容されたレーザダイオードと、該レーザダイオードを冷却する熱電冷却モジュールとを有し、該熱電冷却モジュールは前記レーザダイオードに直接または熱伝導性部材を介して接する態様で前記パッケージ内に収容されている構成をもって課題を解決する手段としている。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the problems. That is, the first invention includes a can-type package, a laser diode housed in the package, and a thermoelectric cooling module that cools the laser diode, and the thermoelectric cooling module is directly or directly attached to the laser diode. The structure accommodated in the package in a manner of contacting through a heat conductive member serves as means for solving the problem.

また、第２の発明は、上記第１の発明の構成に加え、前記キャン型のパッケージはレーザダイオードの固定部を備えたベースと、レーザダイオードの固定領域を覆う態様で前記ベースに固定されるキャップ部とを有し、前記レーザダイオードの固定部は前記ベース上に突出形成されたレーザダイオード載置台の、前記ベースの面と交わる方向の面に形成されており、レーザダイオードは熱電冷却モジュールを介して前記レーザダイオードの固定部に固定されている構成をもって課題を解決する手段としている。   According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the can-type package is fixed to the base so as to cover a base provided with a laser diode fixing portion and a fixing region of the laser diode. A fixing portion of the laser diode is formed on a surface of the laser diode mounting table formed on the base so as to intersect with the surface of the base, and the laser diode includes a thermoelectric cooling module. With the structure fixed to the fixing part of the laser diode, the means for solving the problem is used.

さらに、第３の発明は、上記第１または第２の発明の構成に加え、前記熱電冷却モジュールは、上下に間隔を介して対向配置された基板と、該基板間に設けられて基板面に沿って互いに間隔を介して複数配列された熱電変換素子と、前記上下の基板の対向表面にそれぞれ複数配列形成されて前記複数の熱電変換素子を電気的に接続する電極とを有し、前記上下の基板はそれぞれ矩形状に形成されてその両辺がそれぞれ４ｍｍ以下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。   Furthermore, in a third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the thermoelectric cooling module is provided on a board surface provided between a board and a board arranged opposite to each other with a gap therebetween. A plurality of thermoelectric conversion elements arranged at intervals along each other, and a plurality of thermoelectric conversion elements formed on opposite surfaces of the upper and lower substrates, respectively, to electrically connect the plurality of thermoelectric conversion elements. Each of the substrates is formed in a rectangular shape, and both sides thereof are each 4 mm or less as means for solving the problems.

さらに、第４の発明は、上記第１乃至第３のいずれか一つの発明の構成に加え、前記キャン型のパッケージはレーザダイオードの固定部を備えたベースと、レーザダイオードの固定領域を覆う態様で前記ベースに固定されるキャップ部とを有し、前記ベースの外縁部と前記キャップ部の側周部の少なくとも一方にはパッケージ内の熱をパッケージ外部に放熱しやすくする複数の凹凸部が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。   Furthermore, in a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the first to third aspects of the invention, the can-type package covers a base provided with a laser diode fixing portion and a laser diode fixing region. And at least one of an outer edge portion of the base and a side peripheral portion of the cap portion is provided with a plurality of concave and convex portions that make it easy to dissipate heat inside the package to the outside of the package. It is a means to solve the problem with the structure.

本発明のレーザダイオードモジュールによれば、キャン型のパッケージ内に収容されたレーザダイオードを冷却する熱電冷却モジュールが、レーザダイオードに直接または熱伝導性部材を介して接する態様で前記パッケージ内に収容されているので、レーザダイオードから発する熱を熱電冷却モジュールによって効率的に冷却することができ、特性が安定し、信頼性の高いレーザダイオードモジュールを実現できる。また、熱電冷却モジュールはパッケージ内に収容されているので、レーザダイオードモジュールが大型化することはなく、小型のレーザダイオードモジュールを実現できる。   According to the laser diode module of the present invention, the thermoelectric cooling module that cools the laser diode housed in the can-type package is housed in the package in a manner in contact with the laser diode directly or through a heat conductive member. Therefore, the heat generated from the laser diode can be efficiently cooled by the thermoelectric cooling module, and the laser diode module with stable characteristics and high reliability can be realized. Further, since the thermoelectric cooling module is accommodated in the package, the laser diode module is not increased in size, and a small laser diode module can be realized.

また、本発明において、キャン型のパッケージのベースに形成されたレーザダイオード載置台にレーザダイオードの固定部を設け、この固定部に、熱電冷却モジュールを介してレーザダイオードを固定した構成においては、熱電冷却モジュールによりレーザダイオードから発する熱を効率的に冷却でき、例えばレーザダイオード載置台を介して外部に放熱できる。   In the present invention, in a configuration in which a laser diode fixing part is provided on a laser diode mounting base formed on the base of a can-type package and the laser diode is fixed to the fixing part via a thermoelectric cooling module, The heat generated from the laser diode can be efficiently cooled by the cooling module, and can be radiated to the outside through, for example, the laser diode mounting table.

さらに、本発明において、熱電冷却モジュールの上下の基板をそれぞれ矩形状に形成し、その両辺をそれぞれ４ｍｍ以下と成した構成によれば、小型の熱電冷却モジュールにより、レーザダイオードから発する熱を効率的に冷却可能な小型のレーザダイオードモジュールを容易に実現できる。   Furthermore, in the present invention, according to the configuration in which the upper and lower substrates of the thermoelectric cooling module are respectively formed in a rectangular shape and both sides thereof are 4 mm or less, the heat generated from the laser diode is efficiently generated by the small thermoelectric cooling module. A small-sized laser diode module that can be easily cooled can be easily realized.

さらに、本発明において、キャン型のパッケージのベースの外縁部と前記キャップ部の側周部の少なくとも一方にはパッケージ内の熱をパッケージ外部に放熱しやすくする複数の凹凸部が設けられている構成によれば、パッケージ内の熱をパッケージ外部により効率的に放熱できるレーザダイオードモジュールを実現できる。   Further, in the present invention, at least one of the outer edge portion of the base of the can-type package and the side peripheral portion of the cap portion is provided with a plurality of uneven portions that make it easy to dissipate the heat in the package to the outside of the package. According to this, it is possible to realize a laser diode module that can efficiently dissipate heat inside the package to the outside of the package.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略又は簡略化する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are assigned to the same names as those in the conventional example, and the duplicate description is omitted or simplified.

図１に示すように、本実施形態例のレーザダイオードモジュールは、キャン型のパッケージ３と、該パッケージ３内に収容されたレーザダイオード１とを有しており、この実施形態例のレーザダイオードモジュールの特徴的は、レーザダイオード１を冷却する熱電冷却モジュール４を有し、該熱電冷却モジュール４がレーザダイオード１に直接接する態様でパッケージ３内に収容されていることである。   As shown in FIG. 1, the laser diode module according to the present embodiment includes a can-type package 3 and a laser diode 1 accommodated in the package 3. The laser diode module according to the present embodiment. 1 is characterized in that it has a thermoelectric cooling module 4 for cooling the laser diode 1, and the thermoelectric cooling module 4 is housed in the package 3 so as to be in direct contact with the laser diode 1.

なお、本実施形態例では、パッケージ３の光透過部１１にはレンズ２３が設けられている。このように、キャン型パッケージ３は、光透過部１１にレンズ２３を設けて形成してもよい。   In this embodiment, a lens 23 is provided in the light transmission part 11 of the package 3. Thus, the can-type package 3 may be formed by providing the lens 23 in the light transmission portion 11.

本実施形態例において、レーザダイオード１の固定部１２は、前記ベース８上に突出形成されたブロック状のレーザダイオード載置台１０に形成されており、レーザダイオード１の固定部１２は、ベース８の面と交わる方向の面に形成されている。レーザダイオード１は熱電冷却モジュール４を介して前記レーザダイオードの固定部１２に固定されている。レーザダイオード載置台１０およびベース８は熱伝導性部材であるコバールにより形成され、キャップ部９もコバールにより形成されている。   In this embodiment, the fixing part 12 of the laser diode 1 is formed on a block-shaped laser diode mounting table 10 protruding from the base 8, and the fixing part 12 of the laser diode 1 is formed on the base 8. It is formed on a surface that intersects the surface. The laser diode 1 is fixed to the fixing portion 12 of the laser diode through a thermoelectric cooling module 4. The laser diode mounting table 10 and the base 8 are made of Kovar, which is a heat conductive member, and the cap portion 9 is also made of Kovar.

なお、パッケージ３のベース８は、例えば直径が５．６ｍｍ、厚みが１．２ｍｍに形成され、キャップ９の深さ（図１（ｂ）のＤ）は例えば２．３ｍｍに形成されている。また、レーザダイオード１には、リード線２９を介して外部端子２１が接続されており、熱電冷却モジュール４には、リード線２８を介して外部端子２０が接続されている。   The base 8 of the package 3 is formed to have a diameter of 5.6 mm and a thickness of 1.2 mm, for example, and the depth of the cap 9 (D in FIG. 1B) is formed to 2.3 mm, for example. The laser diode 1 is connected to an external terminal 21 via a lead wire 29, and the thermoelectric cooling module 4 is connected to an external terminal 20 via a lead wire 28.

また、本実施形態例において、熱電冷却モジュール４は、図２（ａ）、（ｂ）に示すようなペルチェモジュールであり、上下に間隔を介して対向配置された基板６，７と、該基板６，７間に設けられて基板面に沿って互いに間隔を介して複数立設配列された熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）と、前記上下の基板６，７の対向表面１６，１７にそれぞれ複数配列形成されて前記複数の熱電変換素子を電気的に接続する電極２とを有している。なお、図２（ａ）は電極２を省略して示している。上下の基板６，７はそれぞれ矩形状に形成されており、その両辺の長さ（図２（ａ）のＡ、Ｂ）がそれぞれ２ｍｍであり、４ｍｍ以下の値と成している。   In this embodiment, the thermoelectric cooling module 4 is a Peltier module as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). A plurality of thermoelectric conversion elements 5 (5a, 5b) which are provided between the upper and lower substrates 6 and 7 and arranged on the substrate surface with a space therebetween, and the opposing surfaces 16 and 17 of the upper and lower substrates 6 and 7, respectively. A plurality of electrodes 2 are formed to electrically connect the plurality of thermoelectric conversion elements. In FIG. 2A, the electrode 2 is omitted. The upper and lower substrates 6 and 7 are each formed in a rectangular shape, and the lengths of both sides thereof (A and B in FIG. 2A) are each 2 mm, which is a value of 4 mm or less.

基板６，７は、電気絶縁性を有する電気絶縁性基板であり、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックにより形成されている。基板６と基板７は、電極２の位置を互いにずらした状態で対向表面（電極形成面）１６，１７を対向させて配置されており、前記熱電変換素子５が対応する電極２を介して直列に接続されている。なお、電極２上には図示されていない半田が形成されて該半田を介して熱電変換素子５が電極２上に固定されている。 The substrates 6 and 7 are electrically insulating substrates having electrical insulating properties, and are made of ceramic such as alumina (Al 2 O 3 ), for example. The substrate 6 and the substrate 7 are arranged with opposing surfaces (electrode formation surfaces) 16 and 17 facing each other with the position of the electrode 2 being shifted from each other, and the thermoelectric conversion element 5 is connected in series via the corresponding electrode 2. It is connected to the. A solder (not shown) is formed on the electrode 2, and the thermoelectric conversion element 5 is fixed on the electrode 2 through the solder.

ペルチェモジュールにおいて、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）は、ペルチェ素子として一般的に知られており、Ｐ型半導体により形成されたＰ型（ｐ型）の熱電変換素子５ａと、Ｎ型（ｎ型）半導体により形成されたＮ型の熱電変換素子５ｂとを有する。Ｐ型の熱電変換素子５ａとＮ型の熱電変換素子５ｂは交互に配置され、電極２を介して直列に接続されてＰＮ素子対が形成されている。   In the Peltier module, the thermoelectric conversion element 5 (5a, 5b) is generally known as a Peltier element, and a P-type (p-type) thermoelectric conversion element 5a formed of a P-type semiconductor and an N-type (n Type) thermoelectric conversion element 5b formed of a semiconductor. P-type thermoelectric conversion elements 5a and N-type thermoelectric conversion elements 5b are alternately arranged and connected in series via the electrode 2 to form a PN element pair.

Ｐ型の熱電変換素子５ａとＮ型の熱電変換素子５ｂは、それぞれ、例えばビスマス・テルル等の金属間化合物にアンチモン、セレン等の元素を添加することにより形成されている。   The P-type thermoelectric conversion element 5a and the N-type thermoelectric conversion element 5b are each formed by adding an element such as antimony or selenium to an intermetallic compound such as bismuth or tellurium.

熱電冷却モジュール４において、前記外部端子２０、リード端子２８を介して電極２に電流を流すと、Ｐ型の熱電変換素子５ａとＮ型の熱電変換素子５ｂに電流が流れて、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）と電極２との接合部（界面）で冷却・加熱効果が生じる。つまり、前記接合部を流れる電流の方向によって熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の一方の端部が発熱せしめられると共に他方の端部が冷却せしめられるいわゆるペルチェ効果が生じる。   In the thermoelectric cooling module 4, when a current is passed through the electrode 2 via the external terminal 20 and the lead terminal 28, a current flows through the P-type thermoelectric conversion element 5 a and the N-type thermoelectric conversion element 5 b, and the thermoelectric conversion element 5. A cooling / heating effect is produced at the junction (interface) between (5a, 5b) and the electrode 2. That is, a so-called Peltier effect is generated in which one end portion of the thermoelectric conversion element 5 (5a, 5b) is heated while the other end portion is cooled depending on the direction of the current flowing through the junction.

このペルチェ効果によって熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の一方の端部、例えば上端部が冷却せしめられると、基板６が冷却側基板と成し、基板６の上側に設けられた部材が基板６を介して冷却（吸熱）される。   When one end, for example, the upper end of the thermoelectric conversion element 5 (5a, 5b) is cooled by the Peltier effect, the substrate 6 forms a cooling side substrate, and a member provided on the upper side of the substrate 6 is the substrate 6. Is cooled (endothermic).

つまり、本実施形態例において、レーザダイオード１から発する熱は、熱電冷却モジュール４によって効率的に冷却される。また、この場合、熱電変換素子５（５ａ，５ｂ）の他方の端部、つまり、下端部は発熱し、基板７は放熱側基板となり、この基板７から放熱される熱は、レーザダイオード載置台（ステム）１０を介し、ベース８またはキャップ部９を介してパッケージ外部に放熱される。   That is, in the present embodiment, the heat generated from the laser diode 1 is efficiently cooled by the thermoelectric cooling module 4. Further, in this case, the other end portion, that is, the lower end portion of the thermoelectric conversion element 5 (5a, 5b) generates heat, and the substrate 7 serves as a heat dissipation side substrate. The heat is radiated to the outside of the package via the base 8 or the cap portion 9 via the (stem) 10.

本実施形態例によれば、熱電冷却モジュール４をレーザダイオード１に直接接する態様でパッケージ３内に収容しているので、レーザダイオード１から発する熱を熱電冷却モジュール４によって効率的に冷却して、この熱をパッケージ外部に放熱することができ、特性が安定した信頼性の高いレーザダイオードモジュールを実現できる。また、本実施形態例のレーザダイオードモジュールは、２ｍｍ角の熱電冷却モジュール４をパッケージ３内に収容しているので、レーザダイオードモジュールが大型化することはなく、小型のレーザダイオードモジュールを実現できる。   According to the present embodiment example, the thermoelectric cooling module 4 is housed in the package 3 in such a manner that it directly contacts the laser diode 1, so that the heat generated from the laser diode 1 is efficiently cooled by the thermoelectric cooling module 4, This heat can be dissipated outside the package, and a highly reliable laser diode module with stable characteristics can be realized. Further, since the laser diode module of the present embodiment accommodates the 2 mm square thermoelectric cooling module 4 in the package 3, the laser diode module is not increased in size, and a small laser diode module can be realized.

図３には、本発明に係るレーザダイオードモジュールの第２実施形態例が示されている。第２実施形態例は、上記第１実施形態例とほぼ同様に構成されている。なお、第２実施形態例では、第１実施形態例に比べ、熱電冷却モジュール４の基板６，７の面積を比較的広く形成し、熱電冷却モジュール４の高さを低く形成している。また、パッケージ３に、レンズを設けずに、平板状のガラス部材等を光透過部１１に設けている。   FIG. 3 shows a second embodiment of the laser diode module according to the present invention. The second embodiment is configured in substantially the same manner as the first embodiment. In the second embodiment, the area of the substrates 6 and 7 of the thermoelectric cooling module 4 is relatively wide and the height of the thermoelectric cooling module 4 is low compared to the first embodiment. The package 3 is provided with a flat glass member or the like in the light transmission portion 11 without providing a lens.

第２実施形態例も上記第１実施形態例とほぼ同様の効果を奏することができる。   The second embodiment can also achieve substantially the same effect as the first embodiment.

図４（ａ）、（ｂ）には、本発明に係るレーザダイオードモジュールの第３実施形態例が示されている。第３実施形態例のレーザダイオードモジュールは上記第１実施形態例とほぼ同様に構成されており、第３実施形態例が上記第１実施形態例と異なる特徴的なことは、キャン型のパッケージ３の前記キャップ部８の側周部に、パッケージ３内の熱をパッケージ外部に放熱しやすくする複数の凹凸部が設けられていることであり、この実施形態例では複数の放熱フィン１４を設けて凹凸部を形成している。なお、この例では、レーザダイオード載置台１０の下面を斜めに形成している。   FIGS. 4A and 4B show a third embodiment of the laser diode module according to the present invention. The laser diode module of the third embodiment is configured in substantially the same manner as the first embodiment, and the third embodiment is different from the first embodiment in that the can type package 3 Are provided with a plurality of concavo-convex portions for facilitating heat dissipation in the package 3 to the outside of the package. In this embodiment, a plurality of heat radiation fins 14 are provided. Concave and convex portions are formed. In this example, the lower surface of the laser diode mounting table 10 is formed obliquely.

第３実施形態例は以上のように構成されており、第３実施形態例は、キャップ部９の側周部に複数の凹凸部を形成することにより、パッケージ３内の熱をパッケージ外部に放熱しやすくすることができるので、熱電冷却モジュール４の放熱側の基板７から放熱される熱を、レーザダイオード載置台１０を介してキャップ部９からパッケージ外部に効率的に放熱でき、レーザダイオード１から発する熱を、熱電冷却モジュール４によって、より効率的に冷却することができる。   The third embodiment is configured as described above, and the third embodiment radiates heat in the package 3 to the outside of the package by forming a plurality of concave and convex portions on the side peripheral portion of the cap portion 9. Therefore, the heat radiated from the substrate 7 on the heat radiation side of the thermoelectric cooling module 4 can be efficiently radiated from the cap portion 9 to the outside of the package via the laser diode mounting table 10. The generated heat can be cooled more efficiently by the thermoelectric cooling module 4.

なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な態様を採り得る。例えば、上記各実施形態例では、キャン型のパッケージ３のベース８、キャップ部９、レーザダイオード載置台１０を、いずれもコバールにより形成したが、これらの形成材料は特に限定されるものではなく、例えば金属等の適宜の材料により形成されるものである。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can take various aspects. For example, in each of the above-described embodiments, the base 8 of the can-type package 3, the cap portion 9, and the laser diode mounting table 10 are all formed by Kovar, but these forming materials are not particularly limited, For example, it is formed of an appropriate material such as metal.

また、上記各実施形態例では、熱電冷却モジュール４の基板６，７の両辺をそれぞれ２ｍｍに形成したが、熱電冷却モジュール４の大きさは、パッケージ３やレーザダイオード１の大きさに対応させて適宜設定されるものである。   Further, in each of the above embodiments, both sides of the substrates 6 and 7 of the thermoelectric cooling module 4 are formed to be 2 mm, but the size of the thermoelectric cooling module 4 corresponds to the size of the package 3 and the laser diode 1. It is set appropriately.

また、熱電冷却モジュール４の基板６，７の形状も特に限定されるものでなく、適宜設定されるものであり、例えば円盤状、楕円状、長円形状、矩形状の角部に丸みが形成された形状等、レーザダイオード１の形状に対応させて、様々な形状を適用できる。この場合も、熱電冷却モジュール４の大きさは適宜設定されるものであり、例えば基板６，７の形状を円盤状とする場合、５ｍｍφ以下と成すと、レーザダイオードモジュールの小型化を容易に実現できるので好ましい。   Further, the shape of the substrates 6 and 7 of the thermoelectric cooling module 4 is not particularly limited, and is appropriately set. For example, a round shape is formed at the corners of a disk shape, an ellipse shape, an oval shape, or a rectangular shape. Various shapes can be applied in accordance with the shape of the laser diode 1 such as the shape formed. Also in this case, the size of the thermoelectric cooling module 4 is appropriately set. For example, when the substrates 6 and 7 are formed in a disk shape, the laser diode module can be easily reduced in size if it is 5 mmφ or less. It is preferable because it is possible.

さらに、上記第３実施形態例では、キャン型のパッケージ３のキャップ部８の側周部に、パッケージ３内の熱をパッケージ外部に放熱しやすくする複数の凹凸部を設けたが、キャップ部８の側周部とベース９の外縁部の少なくとも一方に上記複数の凹凸部を設けることにより、パッケージ内の熱を、より効率的にパッケージ外部に放熱することができる。また、凹凸部は、上記第３実施形態例のようなフィン形状に限定されることはなく、適宜設定されるものである。   Further, in the third embodiment, a plurality of concave and convex portions that make it easy to dissipate the heat in the package 3 to the outside of the package are provided on the side periphery of the cap portion 8 of the can-type package 3. By providing the plurality of concave and convex portions on at least one of the side peripheral portion and the outer edge portion of the base 9, the heat in the package can be radiated to the outside of the package more efficiently. Further, the concavo-convex portion is not limited to the fin shape as in the third embodiment, and is set as appropriate.

さらに、上記各実施形態例では、レーザダイオード載置台１０をブロック状に形成したが、レーザダイオード載置台１０は板状に形成してもよい。   Further, in each of the above embodiments, the laser diode mounting table 10 is formed in a block shape, but the laser diode mounting table 10 may be formed in a plate shape.

さらに、上記各実施形態例では、熱電冷却モジュール４をレーザダイオード１に直接接するようにしたが、熱電冷却モジュール４とレーザダイオード１との間に、熱伝導性が良好なグリース等の熱伝導性部材を設け、熱伝導性部材を介して熱電冷却モジュール４とレーザダイオード１とを接する態様としてもよい。   Further, in each of the above embodiments, the thermoelectric cooling module 4 is directly in contact with the laser diode 1. However, between the thermoelectric cooling module 4 and the laser diode 1, thermal conductivity such as grease having good thermal conductivity is provided. It is good also as an aspect which provides a member and contacts the thermoelectric cooling module 4 and the laser diode 1 via a heat conductive member.

本発明に係るレーザダイオードモジュールの第１実施形態例を模式的に示す分解説明図（ａ）と断面説明図（ｂ）である。FIG. 2 is an exploded explanatory view (a) and a cross-sectional explanatory view (b) schematically showing a first embodiment of a laser diode module according to the present invention. 上記実施形態例のレーザダイオードモジュールに適用される熱電冷却モジュールを模式的に示す斜視説明図（ａ）と側面説明図（ｂ）である。It is the perspective explanatory drawing (a) and side explanatory drawing (b) which show typically the thermoelectric cooling module applied to the laser diode module of the said embodiment. 本発明に係るレーザダイオードモジュールの第２実施形態例を模式的に示す断面説明図である。It is a section explanatory view showing typically the 2nd example of an embodiment of a laser diode module concerning the present invention. 本発明に係るレーザダイオードモジュールの第３実施形態例を模式的に示す斜視説明図（ａ）と断面説明図（ｂ）である。They are a perspective explanatory view (a) and a sectional explanatory view (b) schematically showing a third embodiment of the laser diode module according to the present invention. キャン型パッケージ内にレーザダイオードを収容して成るレーザダイオードモジュールの外観を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the external appearance of the laser diode module which accommodates a laser diode in a can type | mold package.

符号の説明Explanation of symbols

１ レーザダイオード
２ 電極
３ パッケージ
４ 熱電冷却モジュール
５，５ａ，５ｂ 熱電変換素子
６，７ 基板
８ ベース
９ キャップ部
１０ レーザダイオード載置台
１４ 放熱フィン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser diode 2 Electrode 3 Package 4 Thermoelectric cooling module 5,5a, 5b Thermoelectric conversion element 6,7 Board | substrate 8 Base 9 Cap part 10 Laser diode mounting base 14 Radiation fin

Claims (4)

キャン型のパッケージと、該パッケージ内に収容されたレーザダイオードと、該レーザダイオードを冷却する熱電冷却モジュールとを有し、該熱電冷却モジュールは前記レーザダイオードに直接または熱伝導性部材を介して接する態様で前記パッケージ内に収容されていることを特徴とするレーザダイオードモジュール。   A can-type package, a laser diode housed in the package, and a thermoelectric cooling module for cooling the laser diode, the thermoelectric cooling module being in contact with the laser diode directly or through a heat conductive member A laser diode module that is housed in the package in an aspect. キャン型のパッケージはレーザダイオードの固定部を備えたベースと、レーザダイオードの固定領域を覆う態様で前記ベースに固定されるキャップ部とを有し、前記レーザダイオードの固定部は前記ベース上に突出形成されたレーザダイオード載置台の、前記ベースの面と交わる方向の面に形成されており、レーザダイオードは熱電冷却モジュールを介して前記レーザダイオードの固定部に固定されていることを特徴とする請求項１記載のレーザダイオードモジュール。   The can-type package has a base having a laser diode fixing portion and a cap portion fixed to the base so as to cover the laser diode fixing region, and the laser diode fixing portion protrudes above the base. The formed laser diode mounting table is formed on a surface that intersects the surface of the base, and the laser diode is fixed to a fixing portion of the laser diode via a thermoelectric cooling module. Item 2. The laser diode module according to Item 1. 熱電冷却モジュールは、上下に間隔を介して対向配置された基板と、該基板間に設けられて基板面に沿って互いに間隔を介して複数配列された熱電変換素子と、前記上下の基板の対向表面にそれぞれ複数配列形成されて前記複数の熱電変換素子を電気的に接続する電極とを有し、前記上下の基板はそれぞれ矩形状に形成されてその両辺がそれぞれ４ｍｍ以下と成していることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーザダイオードモジュール。   The thermoelectric cooling module includes a substrate that is vertically opposed to each other with a gap therebetween, a plurality of thermoelectric conversion elements that are provided between the substrates and arranged along the substrate surface with a gap therebetween, and the upper and lower substrates are opposed to each other. A plurality of electrodes formed on the surface and electrically connecting the plurality of thermoelectric conversion elements, and the upper and lower substrates are each formed in a rectangular shape, and both sides thereof are each 4 mm or less. The laser diode module according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned. キャン型のパッケージはレーザダイオードの固定部を備えたベースと、レーザダイオードの固定領域を覆う態様で前記ベースに固定されるキャップ部とを有し、前記ベースの外縁部と前記キャップ部の側周部の少なくとも一方にはパッケージ内の熱をパッケージ外部に放熱しやすくする複数の凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュール。   The can-type package includes a base having a laser diode fixing portion and a cap portion fixed to the base so as to cover a fixing region of the laser diode, and an outer edge portion of the base and a side periphery of the cap portion. 4. The laser diode module according to claim 1, wherein at least one of the plurality of portions is provided with a plurality of concave and convex portions that make it easy to dissipate heat inside the package to the outside of the package. .
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