JP2007005681A - Semiconductor laser module - Google Patents

Semiconductor laser module Download PDF

Info

Publication number
JP2007005681A
JP2007005681A JP2005186258A JP2005186258A JP2007005681A JP 2007005681 A JP2007005681 A JP 2007005681A JP 2005186258 A JP2005186258 A JP 2005186258A JP 2005186258 A JP2005186258 A JP 2005186258A JP 2007005681 A JP2007005681 A JP 2007005681A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
temperature sensor
package
temperature
laser module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005186258A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4667975B2 (en
Inventor
Toshio Kimura
俊雄 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2005186258A priority Critical patent/JP4667975B2/en
Publication of JP2007005681A publication Critical patent/JP2007005681A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4667975B2 publication Critical patent/JP4667975B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser module in which a temperature sensor catches a less influence of ambient temperature even when its package is compact, and a temperature dependency of oscillation wavelength of the semiconductor laser device can be suppressed less. <P>SOLUTION: An semiconductor laser module 10 includes a semiconductor laser device 6, a base 4 mounting the semiconductor laser device, a temperature sensor 7 arranged close to the semiconductor laser device on the base for detecting a temperature of the semiconductor laser device, and a package 2 housing the base and temperature sensor. The module 10 drives the semiconductor laser device while keeping a designated temperature with a Peltier element 3 based on a temperature detected with the temperature sensor. Furthermore, a shield 8 for shielding thermal transmission through a sealing gas within the package in a space between a package wall surface 2d closest to the temperature sensor 7 and temperature sensor 7 is arranged in the base between the temperature sensor and package. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体レーザモジュールに関するものである。   The present invention relates to a semiconductor laser module.

従来、信号用光源として用いる半導体レーザモジュールは、環境温度の変化による発振波長の変動を抑えて発振波長を安定させるため、半導体レーザ素子の近傍にサーミスタ等の温度センサを配置し、温度センサが検出した温度に基づいてペルチェ素子等の温度調整手段の作動を制御することにより前記半導体レーザ素子を所定温度に調整している。特に、波長分割多重(DWDM)伝送の信号光源として使用される分布帰還型の半導体レーザモジュールは、環境温度の変化に対する発振波長の変動を抑えるため、ヒートシンク及びサーミスタ基板の材料、面積、厚さを選択することによって半導体レーザ素子の温度と温度センサの温度とを一致させている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a semiconductor laser module used as a signal light source has a temperature sensor such as a thermistor placed near the semiconductor laser element in order to stabilize the oscillation wavelength by suppressing fluctuations in the oscillation wavelength due to changes in environmental temperature. The semiconductor laser element is adjusted to a predetermined temperature by controlling the operation of temperature adjusting means such as a Peltier element based on the measured temperature. In particular, a distributed feedback type semiconductor laser module used as a signal light source for wavelength division multiplexing (DWDM) transmission uses a material, area, and thickness of a heat sink and a thermistor substrate in order to suppress fluctuations in oscillation wavelength with changes in environmental temperature. By making the selection, the temperature of the semiconductor laser element and the temperature of the temperature sensor are matched (for example, see Patent Document 1).

特開2001−244545号公報JP 2001-244545 A

ところで、近年、半導体レーザモジュールは、パッケージを従来の1/4の大きさに小型化することが推進されており、一辺が5mm程度の小型なパッケージが開発されている。このような半導体レーザモジュールの一例を図9及び図10に示す。半導体レーザモジュール1は、図9及び図10に示すように、本体2aと蓋2bを有し、窒素ガスが充填されるパッケージ2内に温度調整手段、例えば、ペルチェ素子3を介して窒化アルミニウム(AlN)製のベース4が設けられ、本体2aの外部には複数のリード2cが設けられている。ベース4は、中央に配置した窒化アルミニウムからなるサブマウント5を介して半導体レーザ素子6が搭載され、半導体レーザ素子6近傍の側壁2d側には半導体レーザ素子6の温度をモニタするサーミスタ等の温度センサ7が設けられている。また、ベース4は、半導体レーザ素子6の近傍にキャリア11を介してフォトダイオード12が搭載されている。ペルチェ素子3は、温度センサ7からの信号をもとに、ベース4を介してベース4に搭載した半導体レーザ素子6の温度を調整する。また、パッケージ2は、内部に半導体レーザ素子6の電気回路の一部を構成するチップインダクタ8が設けられ、レーザ光出射側の側壁2eにはレンズ9aを保持したレンズホルダ9が取り付けられている。   Incidentally, in recent years, semiconductor laser modules have been promoted to reduce the size of the package to 1/4 of the conventional size, and a small package having a side of about 5 mm has been developed. An example of such a semiconductor laser module is shown in FIGS. As shown in FIGS. 9 and 10, the semiconductor laser module 1 has a main body 2a and a lid 2b, and a temperature adjusting means such as aluminum nitride (Peltier element 3) is provided in a package 2 filled with nitrogen gas. A base 4 made of (AlN) is provided, and a plurality of leads 2c are provided outside the main body 2a. The base 4 is mounted with a semiconductor laser element 6 via a submount 5 made of aluminum nitride disposed in the center, and a temperature of a thermistor or the like for monitoring the temperature of the semiconductor laser element 6 is provided on the side wall 2d side in the vicinity of the semiconductor laser element 6. A sensor 7 is provided. The base 4 has a photodiode 12 mounted in the vicinity of the semiconductor laser element 6 via a carrier 11. The Peltier element 3 adjusts the temperature of the semiconductor laser element 6 mounted on the base 4 via the base 4 based on a signal from the temperature sensor 7. The package 2 is provided with a chip inductor 8 which constitutes a part of the electric circuit of the semiconductor laser element 6 inside, and a lens holder 9 holding a lens 9a is attached to the side wall 2e on the laser light emission side. .

半導体レーザモジュール1は、図10に示すように、パッケージ2の幅W=4mm、高さHt=5mmであり、パッケージ2の体積が従来の1/4以下と小型なことから、温度センサ7と最も近い側壁2dとの距離L1が0.5mmしかなく、温度センサ7と側壁2dとの間が従来の大型のパッケージに比べ非常に接近している。このとき、熱は、一般に、伝導距離に対して指数関数的に減衰するが、半導体レーザモジュール1は、温度センサ7と最も近い側壁2dとの距離L1が非常に接近し、この間に窒素ガスが存在している。このため、半導体レーザモジュール1は、温度センサ7に最も近い側壁2dと温度センサ7との間で熱が窒素ガスを介して伝導し易く、環境温度の影響を直接受け易い。例えば、半導体レーザモジュール1は、高温環境に配置すると、パッケージ2外部の熱Hが点線で示すように窒素ガスを介して温度センサ7に伝導するため、半導体レーザ素子6の温度を正確にモニタすることが難しい。従って、パッケージ内外の温度差が大きい環境で半導体レーザモジュール1を使用すると、温度センサ7が検出する温度が半導体レーザ素子6の温度よりも高め或いは低めとなり、このような温度に基づいて半導体レーザ素子6の温度が調整される結果、発振波長が変動してしまうという問題があった。   As shown in FIG. 10, the semiconductor laser module 1 includes a package 2 having a width W = 4 mm and a height Ht = 5 mm, and the volume of the package 2 is as small as ¼ or less of the conventional one. The distance L1 to the nearest side wall 2d is only 0.5 mm, and the temperature sensor 7 and the side wall 2d are very close compared to the conventional large package. At this time, the heat generally decays exponentially with respect to the conduction distance, but the semiconductor laser module 1 is very close to the distance L1 between the temperature sensor 7 and the nearest side wall 2d, during which nitrogen gas flows. Existing. For this reason, the semiconductor laser module 1 easily conducts heat through the nitrogen gas between the side wall 2d closest to the temperature sensor 7 and the temperature sensor 7, and is easily affected by the environmental temperature. For example, when the semiconductor laser module 1 is placed in a high temperature environment, the heat H outside the package 2 is conducted to the temperature sensor 7 through the nitrogen gas as indicated by the dotted line, so that the temperature of the semiconductor laser element 6 is accurately monitored. It is difficult. Therefore, when the semiconductor laser module 1 is used in an environment where the temperature difference between the inside and outside of the package is large, the temperature detected by the temperature sensor 7 is higher or lower than the temperature of the semiconductor laser element 6, and the semiconductor laser element is based on such temperature. As a result of adjusting the temperature of 6, there was a problem that the oscillation wavelength fluctuated.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、小型なパッケージであっても温度センサが環境温度の影響を受け難く、半導体レーザ素子の発振波長の温度依存性を小さく抑えることが可能な半導体レーザモジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and even in a small package, the temperature sensor is hardly affected by the environmental temperature, and the temperature dependence of the oscillation wavelength of the semiconductor laser element is suppressed to be small. An object of the present invention is to provide a semiconductor laser module capable of satisfying the requirements.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の半導体レーザモジュールは、半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子を搭載するベースと、前記ベース上の前記半導体レーザ素子近傍に配置され、前記半導体レーザ素子の温度を検出する温度センサと、前記ベース及び前記温度センサを収容するパッケージと、を備え、前記温度センサが検出した温度をもとに前記半導体レーザ素子を温度調整手段によって所定温度に調整しつつ駆動する半導体レーザモジュールであって、前記温度センサに最も近い前記パッケージ壁面と前記温度センサとの間における前記パッケージ内の封止気体を介した熱の伝導を遮断する遮断部を前記温度センサと前記パッケージとの間の前記ベースに設けたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a semiconductor laser module of the present invention is disposed in the vicinity of a semiconductor laser element, a base on which the semiconductor laser element is mounted, and the semiconductor laser element on the base, A temperature sensor that detects a temperature of the semiconductor laser element; and a package that accommodates the base and the temperature sensor. The semiconductor laser element is controlled to a predetermined temperature by a temperature adjusting unit based on the temperature detected by the temperature sensor. A semiconductor laser module that is driven while adjusting, wherein a blocking portion that blocks heat conduction via a sealing gas in the package between the package wall surface closest to the temperature sensor and the temperature sensor It is provided in the base between the temperature sensor and the package.

また、請求項2に係る半導体レーザモジュールは、上記の発明において、前記遮断部は、前記半導体レーザ素子の電気回路を構成する回路部品、前記半導体レーザ素子が出射するレーザ光をモニタする受光部品、或いは前記レーザ光を前記パッケージ外へ導出する光学系を構成する光学部品の少なくとも一つを含む、前記温度センサに最も近い前記パッケージ壁面側の前記ベースに搭載される構造部品であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to the second aspect of the invention, the blocking unit includes a circuit component that constitutes an electric circuit of the semiconductor laser element, a light receiving component that monitors laser light emitted from the semiconductor laser element, Alternatively, it is a structural component mounted on the base on the package wall surface side closest to the temperature sensor, including at least one optical component constituting an optical system for deriving the laser light out of the package. To do.

また、請求項3に係る半導体レーザモジュールは、上記の発明において、前記前記遮断部は、前記温度センサよりも高く、前記温度センサに最も近い前記パッケージ壁面側の前記ベースに形成される遮断壁を含むことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to the first aspect of the invention, the blocking portion is higher than the temperature sensor and includes a blocking wall formed on the base on the package wall surface side closest to the temperature sensor. It is characterized by including.

また、請求項4に係る半導体レーザモジュールは、上記の発明において、前記遮断部は、前記ベースに設けた前記温度センサを配置する凹部によって前記温度センサに最も近い前記パッケージ壁面側に形成される壁を含むことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to the present invention, the blocking portion is a wall formed on the package wall surface closest to the temperature sensor by a concave portion in which the temperature sensor is provided on the base. It is characterized by including.

本発明にかかる半導体レーザモジュールは、温度センサに最も近いパッケージ壁面と前記温度センサとの間における前記パッケージ内の封止気体を介した熱の伝導を遮断する遮断部を前記温度センサと前記パッケージとの間の前記ベースに設けたので、小型なパッケージであっても温度センサが環境温度の影響を受け難く、半導体レーザ素子の発振波長の温度依存性を小さく抑えることができるという効果を奏する。   In the semiconductor laser module according to the present invention, the temperature sensor and the package include a blocking portion that blocks heat conduction through the sealing gas in the package between the package wall surface closest to the temperature sensor and the temperature sensor. The temperature sensor is hardly affected by the environmental temperature even in a small package, and the temperature dependency of the oscillation wavelength of the semiconductor laser element can be suppressed to a small level.

(実施の形態1)
以下、本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態1について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態1を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。図2は、パッケージに蓋を取り付けた図1に示す半導体レーザモジュールのC1−C1線に沿った断面図である。ここで、以下に説明する本発明の各実施の形態に係る半導体レーザモジュールにおいては、図9,図10に示す従来の半導体レーザモジュールと同一の構成部品に同一の符号を付して説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a first embodiment of the semiconductor laser module of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a semiconductor laser module according to a first embodiment of the semiconductor laser module of the present invention, with a package lid removed. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line C1-C1 of the semiconductor laser module shown in FIG. Here, in the semiconductor laser module according to each embodiment of the present invention described below, the same components as those of the conventional semiconductor laser module shown in FIGS. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals.

半導体レーザモジュール10は、図1及び図2に示すように、ベース4の中央にサブマウント5を介して半導体レーザ素子6が搭載され、側壁2d側にはチップインダクタ8が搭載されている。また、ベース4は、レーザ光の出射方向から見てサブマウント5後部側にキャリア11を介してフォトダイオード12が搭載され、半導体レーザ素子6,チップインダクタ8及びキャリア11に囲まれた部分に温度センサ7が配置されている。このとき、半導体レーザモジュール10は、図2に示すように、パッケージ2の幅W=4mm以下、高さHt=5mm以下、温度センサ7と最も近い側壁2dとチップインダクタ8との距離L2を0.5mmとし、チップインダクタ8は、温度センサ7よりも高さを高く設定した。   As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor laser module 10 has a semiconductor laser element 6 mounted on the center of the base 4 via a submount 5 and a chip inductor 8 mounted on the side wall 2d side. The base 4 has a photodiode 12 mounted on the rear side of the submount 5 as seen from the laser beam emission direction via a carrier 11, and a temperature surrounded by the semiconductor laser element 6, the chip inductor 8 and the carrier 11. A sensor 7 is arranged. At this time, as shown in FIG. 2, the semiconductor laser module 10 has a width W of the package 2 of 4 mm or less, a height Ht of 5 mm or less, and a distance L2 between the side wall 2d closest to the temperature sensor 7 and the chip inductor 8 is set to 0. The height of the chip inductor 8 was set higher than that of the temperature sensor 7.

半導体レーザモジュール10は、温度センサ7と最も近い側壁2dと温度センサ7との間にチップインダクタ8を配置したので、パッケージ2に封止された窒素ガスを介した側壁2dから温度センサ7への熱Hの伝導がチップインダクタ8によって遮断されるうえ、チップインダクタ8に伝導した熱Hは、ペルチェ素子3に冷却されているベース4へ流れるので、温度センサ7と半導体レーザ素子6との間の温度勾配が小さく抑えられる。このため、パッケージ内外の温度差が大きい環境で半導体レーザモジュール10を使用しても、温度センサ7は、環境温度の影響を殆ど受けることがなく、半導体レーザ素子6の温度を正確にモニタすることができる。従って、半導体レーザモジュール10は、パッケージ2が小型であっても温度センサ7が環境温度の影響を受け難く、半導体レーザ素子6の発振波長の温度依存性を小さく抑えることができる。   In the semiconductor laser module 10, since the chip inductor 8 is disposed between the temperature sensor 7 and the side wall 2d closest to the temperature sensor 7, the temperature sensor 7 is connected to the temperature sensor 7 through the nitrogen gas sealed in the package 2. The conduction of heat H is interrupted by the chip inductor 8 and the heat H conducted to the chip inductor 8 flows to the base 4 cooled by the Peltier element 3, so that the temperature between the temperature sensor 7 and the semiconductor laser element 6. Temperature gradient is kept small. For this reason, even if the semiconductor laser module 10 is used in an environment where the temperature difference between the inside and outside of the package is large, the temperature sensor 7 is hardly affected by the environmental temperature and can accurately monitor the temperature of the semiconductor laser element 6. Can do. Therefore, in the semiconductor laser module 10, even if the package 2 is small, the temperature sensor 7 is not easily affected by the environmental temperature, and the temperature dependence of the oscillation wavelength of the semiconductor laser element 6 can be suppressed to a low level.

ここで、半導体レーザモジュール10において、温度センサ7で検出される温度が45℃となるようにペルチェ素子3を制御しながら環境温度が20℃,40℃,60℃,80℃の下で動作電流Iop=30mAで半導体レーザ素子6を駆動し、環境温度(℃)と発振波長λ(nm)との関係を測定したところ、図3に直線Aで示す結果が得られた。図3の直線Aから半導体レーザモジュール10における20〜80℃の環境温度に関する発振波長の温度依存性Δλ/ΔTを算出したところ、Δλ/ΔT=−0.38pm/℃であった。   Here, in the semiconductor laser module 10, the operating current is controlled under the ambient temperature of 20 ° C., 40 ° C., 60 ° C., and 80 ° C. while controlling the Peltier element 3 so that the temperature detected by the temperature sensor 7 is 45 ° C. When the semiconductor laser device 6 was driven at Iop = 30 mA and the relationship between the environmental temperature (° C.) and the oscillation wavelength λ (nm) was measured, the result indicated by the straight line A in FIG. 3 was obtained. The temperature dependency Δλ / ΔT of the oscillation wavelength with respect to the environmental temperature of 20 to 80 ° C. in the semiconductor laser module 10 was calculated from the straight line A in FIG. 3 and found to be Δλ / ΔT = −0.38 pm / ° C.

一方、パッケージ2の寸法が同一であり、遮断部のない図9及び図10に示す従来の半導体レーザモジュール1を用い、同一の駆動条件の下で環境温度(℃)と発振波長λ(nm)との関係を測定したところ、図3に直線Bで示す結果が得られた。図3の直線Bから半導体レーザモジュール1について同様にして発振波長の温度依存性Δλ/ΔTを算出したところ、Δλ/ΔT=−0.9pm/℃であった。このとき、遮断部のない半導体レーザモジュール1は、ベース4上における温度センサ7の配置を種々変更したが、遮断部がないことから、温度センサ7をどこに配置しても、熱が窒素ガスを伝導媒体として伝導し、発振波長の温度依存性が向上することはなかった。   On the other hand, using the conventional semiconductor laser module 1 shown in FIG. 9 and FIG. 10 having the same package 2 dimensions and no blocking part, the ambient temperature (° C.) and the oscillation wavelength λ (nm) under the same driving conditions. As a result, the result indicated by the straight line B in FIG. 3 was obtained. The temperature dependency Δλ / ΔT of the oscillation wavelength was calculated in the same manner for the semiconductor laser module 1 from the straight line B in FIG. 3, and was found to be Δλ / ΔT = −0.9 pm / ° C. At this time, in the semiconductor laser module 1 without the blocking part, the arrangement of the temperature sensor 7 on the base 4 has been variously changed. However, since there is no blocking part, no matter where the temperature sensor 7 is arranged, the heat does not generate nitrogen gas. Conducting as a conductive medium, the temperature dependence of the oscillation wavelength was not improved.

従って、半導体レーザモジュール10は、パッケージ2に封止された窒素ガスを介して側壁2dから温度センサ7へ伝わる熱Hの伝導を遮断する遮断部となるチップインダクタ8を温度センサ7とパッケージ2との間のベース4に設けたことにより、パッケージ2の寸法が同一である半導体レーザモジュール1に比べて発振波長の温度依存性が大幅に改善され、温度依存性が小さく抑えられることが分かった。   Therefore, the semiconductor laser module 10 includes the temperature sensor 7 and the package 2 as the chip inductor 8 serving as a blocking portion that blocks conduction of heat H transmitted from the side wall 2d to the temperature sensor 7 through the nitrogen gas sealed in the package 2. It was found that the temperature dependence of the oscillation wavelength was greatly improved and the temperature dependence was kept small compared to the semiconductor laser module 1 having the same package 2 dimensions.

(実施の形態2)
次に、本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態2について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態1の半導体レーザモジュールは、遮断部として半導体レーザ素子6の電気回路の一部を構成する回路部品であるチップインダクタ8を使用したが、実施の形態2の半導体レーザモジュールは、更にレーザ光をパッケージ2の外へ導出する光学系を構成する光学部品を使用している。図4は、本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態2を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the semiconductor laser module of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the semiconductor laser module of the first embodiment, the chip inductor 8 which is a circuit component constituting a part of the electric circuit of the semiconductor laser element 6 is used as the cutoff part. However, the semiconductor laser module of the second embodiment further includes a laser. Optical components that constitute an optical system that guides light out of the package 2 are used. 4 is a plan view of a semiconductor laser module according to a second embodiment of the semiconductor laser module of the present invention, with a package lid removed.

半導体レーザモジュール15は、図4に示すように、ベース4にサブマウント5を介して搭載される半導体レーザ素子6、側壁2d側に搭載されるチップインダクタ8、キャリア11を介して搭載されるフォトダイオード12に加えて、半導体レーザ素子6とレンズホルダ9との間にレンズ16aを保持したレンズホルダ16が設置され、半導体レーザ素子6,チップインダクタ8,キャリア11及びレンズホルダ16に囲まれた部分に温度センサ7が配置されている。レンズホルダ16は、レンズホルダ9側から窒素ガスを介して温度センサ7へ伝導する熱を遮断する。   As shown in FIG. 4, the semiconductor laser module 15 includes a semiconductor laser element 6 mounted on the base 4 via a submount 5, a chip inductor 8 mounted on the side wall 2d side, and a photo mounted via a carrier 11. In addition to the diode 12, a lens holder 16 holding a lens 16 a is installed between the semiconductor laser element 6 and the lens holder 9, and a portion surrounded by the semiconductor laser element 6, the chip inductor 8, the carrier 11 and the lens holder 16. A temperature sensor 7 is disposed on the surface. The lens holder 16 blocks heat conducted from the lens holder 9 side to the temperature sensor 7 through nitrogen gas.

半導体レーザモジュール15は、パッケージ2に封止された窒素ガスを介して側壁2dから温度センサ7へ伝わる熱の伝導をチップインダクタ8によって遮断する他、図4に点線で示すように、レンズホルダ9側から温度センサ7へ伝わる熱の伝導を光学部品であるレンズ16aによって遮断する。このため、半導体レーザモジュール15は、実施の形態1の半導体レーザモジュール10に比べて温度センサ7が環境温度の影響を受け難くなるので、半導体レーザ素子6の発振波長の温度依存性を従来の半導体レーザモジュール1よりも小さく抑えることができる。   The semiconductor laser module 15 blocks the conduction of heat transmitted from the side wall 2d to the temperature sensor 7 via the nitrogen gas sealed in the package 2 by the chip inductor 8, and as shown by a dotted line in FIG. The conduction of heat transmitted from the side to the temperature sensor 7 is blocked by the lens 16a which is an optical component. For this reason, in the semiconductor laser module 15, since the temperature sensor 7 is less susceptible to the influence of the environmental temperature than the semiconductor laser module 10 of the first embodiment, the temperature dependence of the oscillation wavelength of the semiconductor laser element 6 is reduced. The laser module 1 can be kept smaller.

(実施の形態3)
次に、本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態3について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態1の半導体レーザモジュールは、遮断部として半導体レーザ素子6の電気回路の一部を構成する回路部品であるチップインダクタ8を使用したが、実施の形態3の半導体レーザモジュールは、遮断部としてベースに設けた遮断壁を使用している。図5は、本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態3を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。図6は、パッケージに蓋を取り付けた図5に示す半導体レーザモジュールのC2−C2線に沿った断面図である。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the semiconductor laser module of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the semiconductor laser module of the first embodiment, the chip inductor 8 which is a circuit component that constitutes a part of the electric circuit of the semiconductor laser element 6 is used as the cutoff part. However, the semiconductor laser module of the third embodiment has the cutoff part. A barrier wall provided on the base is used. FIG. 5 shows a third embodiment of the semiconductor laser module of the present invention, and is a plan view of the semiconductor laser module with the package lid removed. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line C2-C2 of the semiconductor laser module shown in FIG.

半導体レーザモジュール20は、図5及び図6に示すように、ベース4にサブマウント5を介して搭載される半導体レーザ素子6、キャリア11を介して搭載されるフォトダイオード12に加えて、温度センサ7の側壁2d側及びレンズホルダ9側に配置される遮断壁4aがベース4に一体に形成され、遮断壁4a,半導体レーザ素子6及びキャリア11に囲まれた部分に温度センサ7が配置されている。レンズホルダ16は、レンズホルダ9側から窒素ガスを介して温度センサ7へ伝導する熱を遮断する。遮断壁4aは、温度センサ7の高さとパッケージ2の蓋2bとの間の高さを有し、側壁2d及びレンズホルダ9側から窒素ガスを介して温度センサ7へ伝導する熱を遮断する。   5 and 6, the semiconductor laser module 20 includes a temperature sensor in addition to the semiconductor laser element 6 mounted on the base 4 via the submount 5 and the photodiode 12 mounted via the carrier 11. 7 is formed integrally with the base 4 on the side wall 2d side and the lens holder 9 side, and the temperature sensor 7 is arranged in a portion surrounded by the cutoff wall 4a, the semiconductor laser element 6 and the carrier 11. Yes. The lens holder 16 blocks heat conducted from the lens holder 9 side to the temperature sensor 7 through nitrogen gas. The blocking wall 4a has a height between the height of the temperature sensor 7 and the lid 2b of the package 2, and blocks heat conducted from the side wall 2d and the lens holder 9 side to the temperature sensor 7 through nitrogen gas.

半導体レーザモジュール20は、パッケージ2に封止された窒素ガスを介して側壁2dから温度センサ7へ伝わる熱H(図6参照)の他、図5に点線で示すように、レンズホルダ9側から温度センサ7へ伝わる熱の伝導を遮断壁4aによって遮断する。このため、半導体レーザモジュール20は、実施の形態2の半導体レーザモジュール15と同様に、温度センサ7が環境温度の影響を受け難くなるので、半導体レーザ素子6の発振波長の温度依存性を従来の半導体レーザモジュール1よりも小さく抑えることができる。   In addition to the heat H (see FIG. 6) transmitted from the side wall 2d to the temperature sensor 7 through the nitrogen gas sealed in the package 2, the semiconductor laser module 20 has a lens holder 9 side as shown in FIG. The conduction of heat transmitted to the temperature sensor 7 is blocked by the blocking wall 4a. For this reason, in the semiconductor laser module 20, as with the semiconductor laser module 15 of the second embodiment, the temperature sensor 7 is not easily affected by the environmental temperature, so that the temperature dependency of the oscillation wavelength of the semiconductor laser element 6 is reduced. It can be kept smaller than the semiconductor laser module 1.

なお、本実施の形態3では、遮断壁4aを図5に示すように側壁2d側及びレンズホルダ9側に配置されるL字型のものとした。しかし、実施の形態1(図1参照)において、構造部品(チップインダクタ8)を側壁2d側にのみ設けた場合に、本発明の効果が得られていることからみて、温度センサ7に最も近い側壁2d側にのみ遮断壁4aを設けてもよいことは明らかである。   In the third embodiment, the blocking wall 4a is L-shaped and disposed on the side wall 2d side and the lens holder 9 side as shown in FIG. However, in the first embodiment (see FIG. 1), when the structural component (chip inductor 8) is provided only on the side wall 2d side, it is closest to the temperature sensor 7 in view of the effect of the present invention. It is obvious that the blocking wall 4a may be provided only on the side wall 2d side.

(実施の形態4)
次に、本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態4について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態1の半導体レーザモジュールは、遮断部として半導体レーザ素子6の電気回路の一部を構成する回路部品であるチップインダクタ8を使用したが、実施の形態4の半導体レーザモジュールは、遮断部としてベースに設けた凹部によって形成される壁を使用している。図7は、本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態4を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。図8は、パッケージに蓋を取り付けた図7に示す半導体レーザモジュールのC3−C3線に沿った断面図である。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the semiconductor laser module of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the semiconductor laser module of the first embodiment, the chip inductor 8 which is a circuit component that constitutes a part of the electric circuit of the semiconductor laser element 6 is used as the cutoff unit. However, the semiconductor laser module of the fourth embodiment has the cutoff unit. A wall formed by a recess provided in the base is used. FIG. 7 shows a fourth embodiment of the semiconductor laser module of the present invention, and is a plan view of the semiconductor laser module with the package lid removed. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line C3-C3 of the semiconductor laser module shown in FIG. 7 with a lid attached to the package.

半導体レーザモジュール25は、図7及び図8に示すように、ベース4にサブマウント5を介して搭載される半導体レーザ素子6、キャリア11を介して搭載されるフォトダイオード12に加えて、温度センサ7に最も近い壁面2d側に温度センサ7を配置する凹部4bが形成されている。凹部4bは、図8に示すように、温度センサ7の高さよりも深く形成され、温度センサ7に最も近い壁面2d側に形成される壁4cが、側壁2dから窒素ガスを介して温度センサ7へ伝導する熱Hを遮断する。   As shown in FIGS. 7 and 8, the semiconductor laser module 25 includes a temperature sensor in addition to the semiconductor laser element 6 mounted on the base 4 via the submount 5 and the photodiode 12 mounted via the carrier 11. A concave portion 4 b in which the temperature sensor 7 is disposed is formed on the side of the wall surface 2 d closest to 7. As shown in FIG. 8, the concave portion 4b is formed deeper than the temperature sensor 7, and the wall 4c formed on the side of the wall surface 2d closest to the temperature sensor 7 is connected to the temperature sensor 7 via the nitrogen gas from the side wall 2d. The heat H conducted to is cut off.

半導体レーザモジュール25は、ベース4の凹部4bに温度センサ7を配置することにより、パッケージ2に封止された窒素ガスを介して側壁2dから温度センサ7へ伝わる熱の伝導を凹部4bの壁4cによって遮断する他、レンズホルダ9から温度センサ7へ伝わる熱の伝導を凹部4bによって遮断する。このため、半導体レーザモジュール25は、半導体レーザモジュール15,20と同様に、温度センサ7が環境温度の影響を受け難くなるので、半導体レーザ素子6の発振波長の温度依存性を従来の半導体レーザモジュール1よりも小さく抑えることができる。   In the semiconductor laser module 25, by disposing the temperature sensor 7 in the recess 4b of the base 4, the conduction of heat transmitted from the side wall 2d to the temperature sensor 7 through the nitrogen gas sealed in the package 2 is transferred to the wall 4c of the recess 4b. In addition to blocking by the recess 4b, conduction of heat transmitted from the lens holder 9 to the temperature sensor 7 is blocked by the recess 4b. For this reason, in the semiconductor laser module 25, the temperature sensor 7 is not easily affected by the environmental temperature, like the semiconductor laser modules 15 and 20, so that the temperature dependence of the oscillation wavelength of the semiconductor laser element 6 is reduced. It can be kept smaller than 1.

本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態1を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。1 is a plan view of a semiconductor laser module according to a first embodiment of the semiconductor laser module of the present invention, with a package lid removed. FIG. パッケージに蓋を取り付けた図1に示す半導体レーザモジュールのC1−C1線に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line C1-C1 of the semiconductor laser module shown in FIG. 1 with a lid attached to a package. 本発明の半導体レーザモジュールと従来の半導体レーザモジュールとについて測定した環境温度と発振波長との関係を示す発振波長の温度特性図である。It is a temperature characteristic figure of the oscillation wavelength which shows the relationship between the environmental temperature measured about the semiconductor laser module of this invention, and the conventional semiconductor laser module, and an oscillation wavelength. 本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態2を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。FIG. 7 is a plan view of a semiconductor laser module according to a second embodiment of the semiconductor laser module of the present invention, with a package lid removed. 本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態3を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。FIG. 7 is a plan view of a semiconductor laser module according to a third embodiment of the semiconductor laser module of the present invention, with a package lid removed. パッケージに蓋を取り付けた図5に示す半導体レーザモジュールのC2−C2線に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line C2-C2 of the semiconductor laser module shown in FIG. 5 with a lid attached to the package. 本発明の半導体レーザモジュールにかかる実施の形態4を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。FIG. 24 is a plan view of a semiconductor laser module according to a fourth embodiment of the semiconductor laser module of the present invention, with a package lid removed. パッケージに蓋を取り付けた図7に示す半導体レーザモジュールのC3−C3線に沿った断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line C 3 -C 3 of the semiconductor laser module shown in FIG. 7 with a lid attached to the package. 従来の半導体レーザモジュールの一例を示すもので、パッケージの蓋を外した半導体レーザモジュールの平面図である。An example of a conventional semiconductor laser module is a plan view of a semiconductor laser module with a package lid removed. パッケージに蓋を取り付けた図9に示す半導体レーザモジュールのC3−C3線に沿った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line C 3 -C 3 of the semiconductor laser module shown in FIG. 9 with a lid attached to the package.

符号の説明Explanation of symbols

10 半導体レーザモジュール
2 パッケージ
2a 本体
2b 蓋
2d 側壁
3 ペルチェ素子
4 ベース
4a 遮断壁
4b 凹部
4c 壁
5 サブマウント
6 半導体レーザ素子
7 温度センサ
8 チップインダクタ
9 レンズホルダ
9a レンズ
11 キャリア
12 フォトダイオード
15 半導体レーザモジュール
16 レンズホルダ
16a レンズ
20,25 半導体レーザモジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor laser module 2 Package 2a Main body 2b Cover 2d Side wall 3 Peltier element 4 Base 4a Blocking wall 4b Recessed part 4c Wall 5 Submount 6 Semiconductor laser element 7 Temperature sensor 8 Chip inductor 9 Lens holder 9a Lens 11 Carrier 12 Photo diode 15 Semiconductor laser Module 16 Lens holder 16a Lens 20, 25 Semiconductor laser module

Claims (4)

半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子を搭載するベースと、
前記ベース上の前記半導体レーザ素子近傍に配置され、前記半導体レーザ素子の温度を検出する温度センサと、
前記ベース及び前記温度センサを収容するパッケージと、
を備え、前記温度センサが検出した温度をもとに前記半導体レーザ素子を温度調整手段によって所定温度に調整しつつ駆動する半導体レーザモジュールであって、
前記温度センサに最も近い前記パッケージ壁面と前記温度センサとの間における前記パッケージ内の封止気体を介した熱の伝導を遮断する遮断部を前記温度センサと前記パッケージとの間の前記ベースに設けたことを特徴とする半導体レーザモジュール。
A semiconductor laser element;
A base on which the semiconductor laser element is mounted;
A temperature sensor disposed in the vicinity of the semiconductor laser element on the base and detecting a temperature of the semiconductor laser element;
A package containing the base and the temperature sensor;
A semiconductor laser module that drives the semiconductor laser element while adjusting the semiconductor laser element to a predetermined temperature by temperature adjusting means based on the temperature detected by the temperature sensor,
Provided in the base between the temperature sensor and the package is a blocking portion that blocks heat conduction through the sealing gas in the package between the package wall surface closest to the temperature sensor and the temperature sensor. A semiconductor laser module.
前記遮断部は、前記半導体レーザ素子の電気回路を構成する回路部品、前記半導体レーザ素子が出射するレーザ光をモニタする受光部品、或いは前記レーザ光を前記パッケージ外へ導出する光学系を構成する光学部品の少なくとも一つを含む、前記温度センサに最も近い前記パッケージ壁面側の前記ベースに搭載される構造部品であ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。   The blocking section is a circuit component that constitutes an electric circuit of the semiconductor laser element, a light receiving component that monitors laser light emitted from the semiconductor laser element, or an optical system that constitutes an optical system that guides the laser light out of the package. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the semiconductor laser module is a structural component mounted on the base on the package wall surface closest to the temperature sensor, including at least one of the components. 前記遮断部は、前記温度センサよりも高く、前記温度センサに最も近い前記パッケージ壁面側の前記ベースに形成される遮断壁を含む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。   2. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the blocking part includes a blocking wall formed on the base on the package wall surface side that is higher than the temperature sensor and closest to the temperature sensor. 前記遮断部は、前記ベースに設けた前記温度センサを配置する凹部によって前記温度センサに最も近い前記パッケージ壁面側に形成される壁を含むことを特徴とする請求項1又は3に記載の半導体レーザモジュール。   4. The semiconductor laser according to claim 1, wherein the blocking portion includes a wall formed on a side of the package wall surface closest to the temperature sensor by a recess in which the temperature sensor is provided on the base. 5. module.
JP2005186258A 2005-06-27 2005-06-27 Semiconductor laser module Active JP4667975B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005186258A JP4667975B2 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Semiconductor laser module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005186258A JP4667975B2 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Semiconductor laser module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007005681A true JP2007005681A (en) 2007-01-11
JP4667975B2 JP4667975B2 (en) 2011-04-13

Family

ID=37690963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005186258A Active JP4667975B2 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Semiconductor laser module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4667975B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182019A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Opnext Japan Inc Optical transmitting module, optical transmitting device
KR20140083711A (en) * 2012-12-26 2014-07-04 한라비스테온공조 주식회사 Electromagnetic clutch
JP2017103346A (en) * 2015-12-02 2017-06-08 三菱電機株式会社 Optical module

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08335748A (en) * 1995-06-07 1996-12-17 Anritsu Corp Semiconductor module and its assembling method
JP2001244541A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Mitsubishi Electric Corp Optical semiconductor carrier and optical module
JP2001244545A (en) * 2000-02-28 2001-09-07 Nec Corp Semiconductor laser module
JP2002043686A (en) * 2000-05-16 2002-02-08 Furukawa Electric Co Ltd:The Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical transmitter
JP2003060293A (en) * 2001-06-07 2003-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical module, optical transmitter, and wdm optical transmission apparatus
JP2003218446A (en) * 2001-11-15 2003-07-31 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical module and optical component
JP2004079989A (en) * 2002-04-04 2004-03-11 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical module

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08335748A (en) * 1995-06-07 1996-12-17 Anritsu Corp Semiconductor module and its assembling method
JP2001244545A (en) * 2000-02-28 2001-09-07 Nec Corp Semiconductor laser module
JP2001244541A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Mitsubishi Electric Corp Optical semiconductor carrier and optical module
JP2002043686A (en) * 2000-05-16 2002-02-08 Furukawa Electric Co Ltd:The Semiconductor laser device, semiconductor laser module, and optical transmitter
JP2003060293A (en) * 2001-06-07 2003-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical module, optical transmitter, and wdm optical transmission apparatus
JP2003218446A (en) * 2001-11-15 2003-07-31 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical module and optical component
JP2004079989A (en) * 2002-04-04 2004-03-11 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical module

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182019A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Opnext Japan Inc Optical transmitting module, optical transmitting device
US8213472B2 (en) 2007-01-24 2012-07-03 Opnext Japan, Inc. Optical transmitter and optical communications device
KR20140083711A (en) * 2012-12-26 2014-07-04 한라비스테온공조 주식회사 Electromagnetic clutch
JP2017103346A (en) * 2015-12-02 2017-06-08 三菱電機株式会社 Optical module

Also Published As

Publication number Publication date
JP4667975B2 (en) 2011-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7856038B2 (en) Light-emitting module installing thermo-electric controller
US6922423B2 (en) Control system for a semiconductor laser
JP4844997B2 (en) Laser module
US6917637B2 (en) Cooling device for laser diodes
WO2000065699A2 (en) Semiconductor diode lasers with thermal sensor control of the active region temperature
JP2011018833A (en) Temperature control method, temperature control apparatus, and optical device
US20200185877A1 (en) Optical module
JP2003218446A (en) Optical module and optical component
JP4667975B2 (en) Semiconductor laser module
JP2006324524A (en) Light emitting module
JP6265895B2 (en) Optical element module
JP2763980B2 (en) Optical semiconductor module
JP2008153467A (en) Light emitting module
JP7127548B2 (en) Distance measuring device and method for improving its signal-to-noise ratio
JP2008153529A (en) Optical transmitter
JP4779747B2 (en) Light emitting module
JP2814987B2 (en) Semiconductor laser module
JP4609818B2 (en) Semiconductor laser module
JP5076694B2 (en) Semiconductor laser device
JP2007324234A (en) Light emitting module
JP2005190520A (en) Optical head device
WO2009116503A1 (en) Optical semiconductor device
JP7183821B2 (en) Light source device and distance measuring device
WO2018159373A1 (en) Optical module and optical monitoring device
JPH11354890A (en) Semiconductor laser module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080603

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101221

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110104

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110112

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4667975

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350