JP2008124358A - Laser module - Google Patents

Laser module Download PDF

Info

Publication number
JP2008124358A
JP2008124358A JP2006308825A JP2006308825A JP2008124358A JP 2008124358 A JP2008124358 A JP 2008124358A JP 2006308825 A JP2006308825 A JP 2006308825A JP 2006308825 A JP2006308825 A JP 2006308825A JP 2008124358 A JP2008124358 A JP 2008124358A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
plurality
laser
surface emitting
optical fibers
optical fiber
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.)
Pending
Application number
JP2006308825A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshizumi Kawabata
吉純 川端
Original Assignee
Sumitomo Electric Ind Ltd
住友電気工業株式会社
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

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser module capable of outputting the light of high power though small-sized.
SOLUTION: The laser module 1 comprises a plurality of surface light emitting lasers 11 two-dimensionally disposed on the same plane (the surface of a package 15), and a plurality of optical fibers 12 respectively provided corresponding to the plurality of surface light emitting lasers 11, whose center axes of one end part are arranged at prescribed intervals and one end part is bound. For the plurality of optical fibers 12, each center axis of one end is disposed so as to overlap with the optical axis of a laser beam emitted from the corresponding one of the plurality of surface light emitting lasers 11.
COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はレーザモジュールに関し、特に、複数の面発光レーザを用いることで小型でありながら高パワーの光を出力することが可能なレーザモジュールに関する。 The present invention relates to a laser module, in particular, it relates to a laser module capable of outputting a yet compact by using a plurality of surface-emitting laser of high power light.

従来から高パワーのレーザ光を発する装置が製品加工等の産業用途に利用される。 Emitting a laser beam of high power from the conventional apparatus is used for industrial applications, product processing and the like. たとえば紫外域のレーザビームを発生させる装置として、半導体レーザにより励起される固体レーザからの赤外光を紫外域の第3高調波に変換するレーザや、エキシマレーザ、Arレーザなどが実用に供されている。 As example apparatus for generating a laser beam in the ultraviolet region, the laser and for converting the infrared light from a solid laser excited by a semiconductor laser to a third harmonic in the ultraviolet range, an excimer laser, such as an Ar laser is practically ing.

しかしエキシマレーザは装置が大型であることからコストやメンテナンス費用が高いという課題がある。 But excimer laser there is a problem of high cost and maintenance expenses that the device is large. また、赤外光を紫外域の第3高調波に変換する波長変換レーザは波長変換効率が非常に低いことから、高出力を得るのは非常に困難になっている。 The wavelength conversion laser for converting infrared light to the third harmonic of the ultraviolet region because of its very low wavelength conversion efficiency, to obtain a high output have become very difficult. また、Arレーザは電気−光効率が0.005%と非常に低い。 Also, Ar laser electro - optical efficiency is very low and 0.005%.

そこで複数の光源(たとえばGaN系半導体レーザ)からの光を1箇所に集光して光ファイバ等に結合するという光パワー合成用光学系が従来から提案されている。 Therefore a plurality of light sources (e.g., GaN based semiconductor laser) optical system for optical power synthesis that binds to the optical fiber or the like to focus the light on one place from have been proposed. このような光学系の応用分野としては、製品加工(たとえば回路基板での部品のはんだ付け)、医療関係、露光用光源等が想定される。 The field of application of such an optical system, product processing (e.g. soldering parts in the circuit board), medical, exposure light source or the like is assumed.

たとえば特開2002−202442号公報(特許文献1)は、合波レーザ光源と、この合波レーザ光源を用いた露光装置とを開示する。 For example JP 2002-202442 (Patent Document 1), a combined laser source, discloses an exposure apparatus using the combined laser source.

図27は、特開2002−202442号公報(特許文献1)に開示される合波レーザ光源の構成を説明する図である。 Figure 27 is a diagram illustrating the configuration of a combined laser source disclosed in JP 2002-202442 (Patent Document 1).

図27を参照して、この合波レーザ光源は、ヒートブロック110上に配列固定された7個の半導体レーザLD1〜LD7と、半導体レーザLD1〜LD7に対応してそれぞれ設けられたコリメートレンズ111〜117と、1つの集光レンズ120と、1本のマルチモード光ファイバ130とから構成されている。 Referring to FIG. 27, the multiplex laser light source is an array fixed seven semiconductor lasers LDl through LD7 on heat block 110, a collimating lens is provided corresponding to the semiconductor laser LDl through LD7 111 to and 117, a single condenser lens 120, and a single multi-mode optical fiber 130. the. 半導体レーザLD1〜LD7からそれぞれ出射したビームB1〜B7は、コリメートレンズ111〜117によって平行光化される。 Beam B1~B7 emitted respectively from semiconductor laser LD1~LD7 is collimated by the collimator lens 111 to 117. 平行光とされたビームB1〜B7は、集光レンズ120によって集光され、マルチモード光ファイバ130のコア130aの入射端面上で収束する。 Beam is parallel light B1~B7 is condensed by the condenser lens 120 is converged on the entrance end face of the core 130a of multimode optical fiber 130.

コア130aに入射したビームB1〜B7は1本のビームBに合波されてマルチモード光ファイバ130から出射する。 Beam B1~B7 incident on the core 130a is being combined into a single beam B is emitted from the multimode optical fiber 130. よってこのレーザ光源によればハイパワーのレーザビームを得ることができる。 Thus it is possible to obtain a laser beam of high power according to the laser light source.

図28は、特開2002−202442号公報(特許文献1)に開示される合波レーザ光源の別の構成を説明する図である。 Figure 28 is a view for explaining another configuration of the combined laser source disclosed in JP 2002-202442 (Patent Document 1).

図28を参照して、この合波レーザ光源は、5個の半導体レーザLD11〜LD15と、合波光学系250とから構成されている。 Referring to FIG. 28, the multiplex laser light source includes a five semiconductor lasers LD11~LD15, and a multiplexing optical system 250.. 半導体レーザLD11〜LD15は円弧に沿って配置される。 The semiconductor laser LD11~LD15 are disposed along an arc.

合波光学系250には半導体レーザLD11〜LD15からそれぞれ出射したビームB11〜B15を集光する集光レンズH11〜H15が設けられる。 Condenser lens H11~H15 for condensing the beam B11~B15 emitted respectively from semiconductor laser LD11~LD15 is provided in the multiplexing optical system 250. 半導体レーザLD11〜LD15の各々は、その光軸がマルチモード光ファイバ251のコア251aの一端面上の一点を向くように配設される。 Each of the semiconductor laser LD11~LD15 has its optical axis is arranged so as to face a point on one end surface of the core 251a of multimode optical fiber 251. 集光レンズH11〜H15は、この一点上でビームB11〜B15をそれぞれ収束させるように配設されている。 Condenser lens H11~H15 is disposed so as to converge the beam B11~B15 respectively on the one point.

コア251aに入射したビームB11〜B15は1本のビームB10に合波されてマルチモード光ファイバ251から出射する。 Beam B11~B15 incident on the core 251a is being multiplexed into one beam B10 emitted from the multi-mode optical fiber 251. なお、ビームB11〜B15の最大入射角θは、マルチモード光ファイバ251のNA(開口数)に対応する最大受光角以内の値である。 Note that θ maximum incident angle of the beam B11~B15, a value within the maximum acceptance angle corresponding to the NA of the multimode optical fiber 251 (numerical aperture).

また、特開2005−114977号公報(特許文献2)に開示される光パワー合成用光学系は、特開2002−202442号公報(特許文献1)に開示の合波レーザ光源に、コリメートレンズからの平行光の幅を狭くするためのアナモフィック光学素子(たとえばプリズムアレイ等)を組み合わせた構成を有する。 Further, the optical power combining optical system disclosed in JP 2005-114977 (Patent Document 2), the combined laser source disclosed in JP 2002-202442 (Patent Document 1), a collimating lens It has a configuration that combines the anamorphic optical element for reducing the width of the parallel light (such as a prism array, etc.). 特開2005−114977号公報(特許文献2)に開示される光パワー合成用光学系は光路長を短くすることができるため、小型化が可能になる。 JP 2005-114977 discloses an optical power combining optical system disclosed in (Patent Document 2) it is possible to shorten the optical path length, it can be reduced in size.
特開2002−202442号公報 JP 2002-202442 JP 特開2005−114977号公報 JP 2005-114977 JP

図27および図28に示すような従来の光学系は、複数の光源のそれぞれに対応する複数のコリメートレンズと1つの大口径集光レンズとを備える必要がある。 Conventional optical system shown in FIGS. 27 and 28, it is necessary to provide a plurality of collimating lenses and one large diameter condenser lenses corresponding to each of the plurality of light sources. これらの光学系は部品点数が多いために構成が複雑となる。 These optics configuration becomes complicated due to the number of components. また、これらの光学系では複数の光源が1次元に配置されているため、光源の個数が増えるほど集光レンズの口径を大きくしなければならない。 Further, since the plurality of light sources in the optical system is arranged in one dimension, it is necessary to increase the diameter of the condenser lens as the number of light sources increases. よってこれらの光学系の規模は必然的に大きくなる。 Accordingly scale of these optical systems is necessarily large.

また、光ファイバにはNA(開口数)の制限がある。 Further, the optical fiber is limited in NA (numerical aperture). NAの制限がある受光器に光を効率よく結合させるには、集光レンズのNAを受光器のNAよりも小さくする必要がある。 To couple the light efficiently in the light receiver there is NA limitations should be smaller than the NA of the NA of the condenser lens photodetector. しかしながら、受光器のNAよりも小さいNAを有する集光レンズを光学系に用いた場合には、集光レンズの口径が大きくなるとともに焦点距離が長くなる。 However, in the case of using a condensing lens having a smaller NA than the NA of the light receiver to the optical system, the focal length increases with the diameter of the condenser lens becomes large. これにより光学系が大型化する。 Thereby the optical system becomes large.

さらに、集光レンズの焦点距離が長くなると、集光された光束の径も大きくなる。 Further, the focal length of the condenser lens becomes longer, the greater the diameter of the condensed light beam. このため光ファイバのように受光エリアが小さい受光器に光を結合させようとすると、光束の一部が受光エリアからはみ出るという問題が生じやすい。 This order to try to couple the light to the light receiving device receiving area is small as an optical fiber, part of the light flux is likely to occur a problem that protrude from the light receiving area.

本発明の目的は、小型でありながら高パワーの光を出力可能なレーザモジュールを提供することである。 An object of the present invention is to provide a laser module capable of outputting light of a high power, yet compact.

本発明は要約すれば、レーザモジュールであって、同一の平面上に所定の間隔で二次元に配置される複数の面発光レーザと、複数の面発光レーザに対応してそれぞれ設けられ、各々の一方端部の中心軸が所定の間隔で並び、かつ、一方端部が束ねられた複数の光ファイバとを備える。 In summary, the present invention is a laser module, a plurality of surface emitting lasers arranged two-dimensionally at predetermined intervals on the same plane, respectively provided corresponding to the plurality of surface emitting lasers, each of On the other hand the central axis of the end portion is aligned at a predetermined interval, and, on the other hand and a plurality of optical fibers whose ends are bundled. 複数の光ファイバは、各々の一方端部の中心軸が、複数の面発光レーザのうちの対応する面発光レーザから発せられるレーザビームの光軸と重なるように配置される。 A plurality of optical fibers, the central axis of one end of each of which is arranged so as to overlap with the optical axis of the laser beam emitted from a corresponding surface emitting laser of the plurality of surface emitting lasers.

複数の面発光レーザを同一平面上に二次元に配置することで光学系の規模が極端に大きくなるのを防ぐことができる。 It is possible to prevent the scale of the optical system becomes extremely large by arranging a plurality of surface emitting lasers two-dimensionally on the same plane. 複数の面発光レーザの間隔と複数の光ファイバの間隔とが同じであるため、面発光レーザとその面発光レーザに対応する光ファイバとの位置合わせを容易に行なうことができる。 Because the spacing between the plurality of surface emitting laser and the interval of the plurality of optical fibers are the same, it can be aligned with the optical fiber corresponding surface emitting laser and its surface-emitting laser easily. さらに、複数の光ファイバの一方端部(レーザビームが入射する側の端部)が束ねられているため、光ファイバの一方端部の間隔が変化するのを防ぐことができる。 Furthermore, since one end of the plurality of optical fibers (the end portion on the side where the laser beam is incident) are bundled, it is possible to prevent the distance between the one end of the optical fiber changes. これにより小型でありながら高パワーのレーザビームを出力可能なレーザモジュールを実現できる。 This realizes laser module capable of outputting a laser beam of high power, yet compact.

好ましくは、複数の面発光レーザは、平面上に点対称に配置される。 Preferably, a plurality of surface emitting lasers are arranged in point symmetry in a plane. これにより複数の光ファイバもレーザビームが入射する側の端面が点対称に配置される。 Thus the end faces of the plural optical fibers side which the laser beam is incident is disposed in point symmetry. このため面発光レーザの個数が多くなった場合にも、複数の面発光レーザと複数の光ファイバとの位置あわせを容易に行なうことができる。 Therefore even when the number becomes much of the surface emitting laser, it can be easily aligned with the plurality of surface emitting lasers and a plurality of optical fibers.

より好ましくは、複数の面発光レーザは、第1の面発光レーザと、第1の面発光レーザから発せられるレーザビームの光軸から所定の間隔だけ離れた場所に六角形状に配置される複数の第2の面発光レーザとを含む。 More preferably, the plurality of surface emitting laser includes a first surface emitting laser, a plurality of which are arranged in a hexagonal shape away by a predetermined distance from the optical axis of the laser beam emitted from the first surface emitting laser and a second surface emitting laser. これにより複数の光ファイバもいわばハニカム状に配置することができ、複数の光ファイバを密集させることができる。 Thus a plurality of optical fibers can also speak arranged in a honeycomb shape, it is possible to densely plurality of optical fibers. この結果、レーザモジュールから出力される光のパワーの密度を高めることができる。 As a result, it is possible to increase the density of light power output from the laser module.

好ましくは、レーザモジュールは、複数の光ファイバに対応してそれぞれ設けられ、各々に貫通孔が形成された複数の固定部材をさらに備える。 Preferably, laser module, each provided corresponding to a plurality of optical fibers further comprises a plurality of fixing members which through-holes are formed in each. 各複数の光ファイバの一方端部は、貫通孔に挿入される。 One end of each plurality of optical fibers is inserted into the through hole. 複数の固定部材は束ねられる。 A plurality of fixing members are bundled. これにより光ファイバの一方端部を動かないように固定できる。 Thereby immovably fixed to one end of the optical fiber.

好ましくは、レーザモジュールは、複数の光ファイバにそれぞれ対応して複数の貫通孔が形成された固定部材をさらに備える。 Preferably, the laser module further comprises a fixing member in which a plurality of through-holes corresponding are formed in a plurality of optical fibers. 各複数の光ファイバの一方端部は、複数の貫通孔のうちの対応する貫通孔に挿入される。 One end of each plurality of optical fibers are inserted into the corresponding through-holes of the plurality of through holes. これにより光ファイバの一方端部を動かないように固定できる。 Thereby immovably fixed to one end of the optical fiber.

好ましくは、レーザモジュールは、複数の光ファイバの各々の一方端部が挿入されるスリーブをさらに備える。 Preferably, the laser module further comprises a sleeve one end portion of each of the plurality of optical fibers are inserted. この場合には光ファイバの実装密度を高めることができる。 It is possible to increase the packing density of the optical fiber in this case. つまり面発光レーザを高密度に配置できる。 That can be arranged surface-emitting lasers in high density. このためレーザモジュールから出力されるレーザビームのパワーを高めることができる。 Therefore it is possible to increase the laser beam power output from the laser module.

好ましくは、複数の光ファイバの他方端部は、他方端部の中心軸の間隔が所定の間隔よりも狭くなるように束ねられる。 Preferably, the other end portion of the plurality of optical fibers, the spacing of the center axis of the other end are bundled to be narrower than a predetermined interval. これにより、レーザモジュールから出力される光を狭い範囲内に集光することができるので、たとえば微細加工等に適した高パワー密度の光を得ることができる。 Thus, it is possible to focus the light output from the laser module within a narrow range, it can be obtained, for example light of a high power density suitable for fine processing or the like.

好ましくは、レーザモジュールは、複数の面発光レーザに対応してそれぞれ設けられ、対応する面発光レーザから発せられるレーザビームを集光する複数のレンズをさらに備える。 Preferably, laser module, respectively provided corresponding to the plurality of surface emitting laser further comprises a plurality of lenses for condensing the laser beam emitted from a corresponding surface-emitting laser. レンズによりレーザビームが集光される結果、レーザビームを光ファイバの入射端面に高い効率で結合させることができる。 Results laser beam is focused by the lens, it is possible to couple the laser beam with high efficiency to the incident end face of the optical fiber. よってレーザモジュールから出力されるレーザビームのパワーをより高くすることができる。 Thus it is possible to increase the laser beam power output from the laser module.

本発明のレーザモジュールによれば、小型でありながら高パワーの光を出力することができる。 According to the laser module of the present invention, it is possible to output light of high power, yet compact.

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。 Below in it will be described in detail with reference to the accompanying drawings embodiments of the present invention. なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 In the drawings, the same reference characters denote the same or corresponding parts.

[実施の形態1] [Embodiment 1]
図1は、実施の形態1のレーザモジュールの全体構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing the overall configuration of a laser module of the first embodiment.

図1を参照して、実施の形態1のレーザモジュール1は、たとえば製品の加工や、回路基板での部品のはんだ付け等に用いることが可能な装置である。 Referring to FIG. 1, the laser module 1 of the first embodiment, for example, product processing or a device that can be used for the soldering of parts of the circuit board.

レーザモジュール1は、複数の面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser;VCSEL)11と、複数の光ファイバ12と、パッケージ15と、複数のフェルール20と、スリーブ21,22とを備える。 The laser module 1, the plurality of surface emitting lasers; includes a (Vertical Cavity Surface Emitting Laser VCSEL) 11, a plurality of optical fibers 12, a package 15, a plurality of ferrule 20, a sleeve 21, 22.

複数の面発光レーザ11はパッケージ15の表面に所定の間隔で二次元状に配置される。 A plurality of surface emitting lasers 11 are two-dimensionally arranged at predetermined intervals on the surface of the package 15. 複数の面発光レーザ11は複数のレーザビームをそれぞれ発する。 A plurality of surface emitting laser 11 emits a plurality of laser beams, respectively. 複数の光ファイバ12は複数の面発光レーザ11に対応してそれぞれ設けられ、対応する面発光レーザ11から発せられるレーザビームを各々の一方端部に受ける。 A plurality of optical fibers 12 are respectively provided corresponding to the plurality of surface emitting lasers 11, receives the one end of each of the laser beams emitted from a corresponding surface emitting laser 11. 光ファイバ12の一方端部の間隔は面発光レーザ11の間隔(すなわち所定の間隔)に等しい。 Spacing one end of the optical fiber 12 is equal to the spacing of the surface emitting laser 11 (i.e. predetermined distance).

光ファイバ12の一方端部はフェルール20の貫通孔に挿入される。 One end of the optical fiber 12 is inserted into the through hole of the ferrule 20. フェルールとは、光コネクタ内で光ファイバを保持するために用いられる部品である。 Ferrule and is a component used to hold the optical fiber in the optical connector. フェルールはいわば円筒形状を有し、その中心軸の位置に貫通孔が形成される。 Ferrule as it were has a cylindrical shape, a through hole is formed at a position of the central axis. 貫通孔に光ファイバの一方端部を通すことにより光ファイバの一方端部の位置が固定される。 Position of one end of the optical fiber is fixed by passing the one end of the optical fiber in the through-hole. 光コネクタの場合には光ファイバが挿入された2本のフェルールを用意し、パイプ形状のスリーブの中で2本のフェルールを突き合わせる。 In the case of the optical connector providing a two ferrule the optical fiber is inserted, matching the two ferrules in the sleeve of the pipe-shaped. これにより光コネクタ内では2本の光ファイバが接続される。 Thus in the optical connector is connected to two optical fibers.

図2は、図1に示すレーザモジュール1のうち、面発光レーザ11と、光ファイバ12と、フェルール20とを含む部分の構成を説明する図である。 2, in the laser module 1 shown in FIG. 1, the surface emitting laser 11, the optical fiber 12 is a diagram for explaining the structure of a portion including the ferrule 20.

図2および図1を参照して、パッケージ15の表面は平面状に形成されている。 Referring to FIG. 2 and FIG. 1, the surface of the package 15 is formed in a planar shape. 複数の面発光レーザ11はパッケージ15の表面に二次元状に配置される。 A plurality of surface emitting lasers 11 are arranged two-dimensionally on the surface of the package 15.

たとえば図28に示す光学系では複数の半導体レーザは1次元状に配置される。 For example, a plurality of semiconductor lasers in the optical system shown in FIG. 28 are arranged one-dimensionally. このため半導体レーザの個数が増えるにつれて光学系の規模が極端に大きくなりやすい。 Scale of the optical system tends to be extremely large as this since the number of the semiconductor laser is increased. しかし本実施の形態によれば複数の面発光レーザ11が同一平面上に二次元に配置されるため、面発光レーザ11の個数を増やしても光学系の規模が極端に大きくなるのを防ぐことができる。 However, since the plurality of surface emitting laser 11 according to this embodiment is arranged in two dimensions on the same plane, increasing the number of the surface emitting laser 11 to prevent the scale of the optical system becomes extremely large can.

複数の光ファイバ12は複数の面発光レーザ11に対応してそれぞれ設けられる。 A plurality of optical fibers 12 are provided corresponding to the plurality of surface emitting lasers 11. 複数の面発光レーザ11の各々はレーザビームLBを発する。 Each of the plurality of surface emitting laser 11 emits a laser beam LB. 複数の光ファイバ12の各々は対応するレーザビームLBを受ける。 Each of the plurality of optical fibers 12 is subjected to a corresponding laser beam LB. 図27および図28等に示す従来の光学系と異なり、本実施の形態ではレンズ等の光学系を用いずにレ−ザビームを光ファイバ12に直接結合させる。 Unlike conventional optical system shown in FIGS. 27 and 28, etc., les without using an optical system such as a lens in the present embodiment - the Zabimu be coupled directly to the optical fiber 12.

複数のフェルール20は、接着剤によって互いに接着され、さらにスリーブ22に詰め込まれる。 A plurality of ferrules 20 are bonded together by an adhesive, it packed further into the sleeve 22. これにより複数のフェルール20は動かないよう固定される。 Thus the fixed plurality of ferrule 20 does not move as. このためスリーブ22内で光ファイバの一方端部の位置がずれるのを防ぐことができる。 Therefore it is possible to prevent the position of one end of the optical fiber is deviated in the sleeve 22.

なお、構成単位Aは、面発光レーザ11と、光ファイバ12とを含む。 Incidentally, the structural unit A includes a surface emitting laser 11, and an optical fiber 12. 構成単位Aは面発光レーザ11と、その面発光レーザに対応する光ファイバ12との配置を後で詳細に説明するために図2に示したものである。 And the structural unit A is a surface-emitting laser 11 is that shown in FIG. 2 for explaining an arrangement of later in detail with the optical fiber 12 corresponding to the surface emitting laser.

図1に戻り、複数の光ファイバ12においてレーザビームを出射する側の端部(他方端部)はスリーブ21によって束ねられる。 Returning to Figure 1, an end portion on the side for emitting a laser beam in a plurality of optical fibers 12 (the other end) is bundled by the sleeve 21.

図3は、図1のスリーブ21の内部を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing the interior of the sleeve 21 of Figure 1.
図3および図1を参照して、スリーブ21の内部では、複数の光ファイバ12はできるだけ隙間がないようにいわばハニカム状に並べられている。 Referring to FIGS. 3 and 1, in the interior of the sleeve 21, a plurality of optical fibers 12 is as it were arranged in a honeycomb shape so as much as possible there is no gap. 図3と図1とを比較すれば分かるように、光ファイバの他方端部の間隔は、光ファイバの一方端部の間隔よりも狭い。 As can be seen by comparing FIGS. 3 and 1, the distance between the other end of the optical fiber is smaller than the distance between one end of the optical fiber. これによりレーザモジュール1から出力される複数のレ−ザビ−ムを非常に狭い範囲内(たとえば直径数百μm程度の円内)に集光できる。 Thus a plurality of records output from the laser module 1 - Zabi - within a very narrow range of beam (for example a diameter several hundred μm approximately within a circle) may condenser.

光ファイバの途中の部分(一方端部および他方端部を除く残りの部分)の長さはたとえば数十cmである。 The length of the middle portion of the optical fiber (while the remaining portion excluding the end portion and the other end portion) is, for example, several tens of cm. たとえばスパイラルチュ−ブ等でこの部分を束ねることにより複数の光ファイバをまとめてもよい。 Such as spiral Ju - it may be combined a plurality of optical fibers by bundling this part blanking or the like.

図4は、図2に示す構成単位Aを拡大して示す図である。 Figure 4 is an enlarged view showing the structural unit A shown in FIG.
図4を参照して、面発光レーザ11は、レーザビームLBを発する発光面11Eを有する。 Referring to FIG. 4, the surface emitting laser 11 has a light emitting surface 11E which emits a laser beam LB. 光ファイバ12は、コア121と、コア121の周囲に設けられるクラッド122とを含む。 Optical fiber 12 includes a core 121 and a cladding 122 which is provided around the core 121.

軸Jは光ファイバ12の中心軸(別の言い方をすればコア121の中心軸)を示す。 Axis J represents the center axis of the optical fiber 12 (the central axis of the core 121 in other words). 軸JがレーザビームLBの光軸に重なるように、面発光レーザ11に対する光ファイバ12の配置が決定される。 As the shaft J overlaps the optical axis of the laser beam LB, the arrangement of the optical fiber 12 with respect to the surface emitting laser 11 is determined. このように光ファイバ12を配置することによって光ファイバ12の一方端部におけるレーザビームLBの結合効率を高めることが可能になる。 Thus it is possible to increase the coupling efficiency of the laser beam LB at one end of the optical fiber 12 by placing the optical fiber 12.

なお、光ファイバ12は「コアの直径が大きい」光ファイバである。 The optical fiber 12 is "large diameter of the core" is an optical fiber. 具体的に説明すると、たとえばクラッド122の直径D2(言い換えれば光ファイバ12の直径)に対するコア121の直径D1の割合は約90%以上となるように設定される。 Specifically, for example, the ratio of the diameter D1 of the core 121 to the diameter D2 of the cladding 122 (the diameter of the optical fiber 12 in other words) is set to be about 90%.

コア径が大きいファイバとしては、いわゆる「マルチモード光ファイバ」(複数のモードの光を伝播可能な光ファイバ)が知られている。 The core diameter is large fiber, the so-called "multi-mode optical fiber" (optical fiber that can propagate light of a plurality of modes) are known. マルチモード光ファイバの場合、たとえばクラッド122の直径が125μmであり、コアの直径が50μm程度である。 For multimode optical fiber, for example, the diameter of the cladding 122 is 125 [mu] m, the diameter of the core is about 50 [mu] m. この例ではクラッドの直径に対するコアの直径の割合は40%(=50/125)程度である。 In this example, the ratio of the diameter of the core to the diameter of the cladding is 40% (= 50/125) of about. このことから本実施の形態に用いられる光ファイバでは、クラッドの直径に対するコア径の直径の割合が比較的大きいことが分かる。 In the optical fiber used in the present embodiment this reason, it can be seen the percentage of the diameter of the core diameter is relatively large relative to the diameter of the cladding.

コア121の直径が大きいほど光ファイバの端面においてコアの直径に対するレーザビームLBの直径の割合が小さくなる。 Ratio of the diameter of the laser beam LB to the core diameter at the end face of the more optical fiber larger diameter of the core 121 is reduced. つまりレーザビームがコア121の中に入りやすくなる。 That laser beam is likely to enter into the core 121. よって光ファイバの入射端面において効率よくレーザビームを結合させることができる。 Thus, it is possible to couple efficiently laser beam at the incident end face of the optical fiber.

さらに本実施の形態ではレーザビームを発生させる光源として面発光レーザが用いられる。 The surface emitting laser is used as a light source for generating a laser beam further in this embodiment. これにより光ファイバの入射端面に効率よくレーザビームを結合させることができる。 Thus it is possible to couple efficiently laser beam on the incident end face of the optical fiber.

面発光レーザとは光の共振する方向が基板面に対して垂直な半導体レーザである。 The surface emitting laser direction that resonates light is a semiconductor laser perpendicular to the substrate surface. よく知られているように、半導体レーザには結晶のへき開面からレーザ光を発する種類のもの(いわゆる端面発光型の半導体レーザ)が存在する。 As is well known, the semiconductor laser is present of the type for emitting a laser beam from a cleavage plane of the crystal (semiconductor laser of a so-called edge-emitting type). 面発光レーザのほうが端面発光型半導体レーザよりも一般的にレーザビームの広がり角が小さい。 Towards the surface emitting laser divergence angle generally laser beam is smaller than the edge-emitting semiconductor laser. なお「広がり角」とは、レーザビームのパワー密度が最大となる方向(図4では軸Jに沿った方向)と、レーザビームのパワー密度が最大値の1/e 2 (e:自然対数)である方向とのなす角度を意味する。 Note the "spread angle", the direction in which the power density of the laser beam is maximized (Fig. 4 in a direction along the axis J), 1 / e 2 of the power density of the laser beam is the maximum value (e: natural logarithm) It means the angle between the direction is.

図4ではレーザビームLBの広がり角をθと示す。 In Figure 4 illustrates the divergence angle of the laser beam LB and theta. 広がり角θが小さいほどレーザビームの指向性が強いので、光ファイバ12の入射端面におけるレーザビームの直径が小さくなる。 Since a strong directivity enough divergence angle θ is smaller laser beam, the diameter of the laser beam becomes smaller at the incident end face of the optical fiber 12. このため光ファイバの入射端面において効率よくレーザビームを結合させることができる。 It is therefore possible to couple efficiently laser beam at the incident end face of the optical fiber. すなわち面発光レーザを光源に用いることで光ファイバの入射端面に効率よくレーザビームを結合させることができる。 That can be coupled efficiently laser beam on the incident end face of the optical fiber by using a surface emitting laser as a light source.

図5は、図2のV−V線に沿った断面図である。 Figure 5 is a sectional view taken along line V-V in FIG.
図5を参照して、複数のフェルール20同士はできるだけ隙間が生じないように、いわばハニカム状に並べられる。 Referring to FIG. 5, among a plurality of ferrules 20, as much as possible the gap does not occur, is as it were arranged in a honeycomb shape. 各フェルール20の中心に光ファイバが挿入されているため、光ファイバ12は点P1を中心として正六角形を描くように配置される。 Since the center in the optical fiber of the ferrule 20 is inserted, the optical fiber 12 is arranged so as to draw a regular hexagon around the point P1. より詳細に説明すると光ファイバ12Aの中心軸は点P1を通る。 The central axis of the optical fiber 12A will be described in more detail through the point P1. 光ファイバ12Aの周囲には6本の光ファイバ12Bが配置される。 Around the optical fiber 12A is 6 optical fibers 12B are arranged. 光ファイバ12Bの中心軸の位置は、点P1を中心とする正六角形の各頂点の位置に対応する。 Position of the center axis of the optical fiber 12B corresponds to the position of each vertex of a regular hexagon centered on the point P1.

したがって点P1から6つの光ファイバ12Bの各々までの距離はいずれも等しい。 Therefore the distance from the point P1 to each of the six optical fibers 12B are both equal. 図が煩雑になるのを防ぐため、図5では6つの光ファイバ12Bのうちある1つから点P1までの距離をdと示す。 To prevent FIG from becoming complicated, shown from one certain of FIG. 5, six optical fiber 12B the distance to the point P1 as d.

図6は、図2のVI−VI線に沿った断面図である。 Figure 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
図6を参照して、複数の面発光レーザ11は、点P2に対して対称に配置される。 Referring to FIG. 6, a plurality of surface emitting lasers 11 are arranged symmetrically with respect to the point P2. 具体的に説明すると、複数の面発光レーザ11は、面発光レーザ11Aおよび6つの面発光レーザ11Bを含む。 Specifically, a plurality of the surface emitting laser 11, includes a surface-emitting laser 11A and six surface-emission laser 11B. 点P2は面発光レーザ11A上に位置する。 Point P2 is located on the surface-emitting laser 11A. なお点P2は面発光レーザ11Aから発せられるレーザビームの光軸上の点である。 Note the point P2 is a point on the optical axis of the laser beam emitted from the surface emitting laser 11A. 6つの面発光レーザ11Bは点P1を中心とする正六角形の各頂点の位置に配置される。 Six surface-emission laser 11B are disposed at the position of each vertex of a regular hexagon centered on the point P1. したがって点P1から6つの面発光レーザ11Bの各々までの距離はいずれも等しい。 Therefore the distance from the point P1 to each of the six surface-emission laser 11B are both equal. なおこの距離は図5に示す距離dに等しい。 Incidentally, this distance is equal to the distance d shown in FIG.

このように、本実施の形態では複数の面発光レーザを点対称(より好ましくは正六角形状)に配置する。 Thus, (more preferably regular hexagonal shape) symmetrically a plurality of surface emitting laser in this embodiment is disposed. ある面発光レーザから発せられるレーザビームの光軸と、その面発光レーザに対応する光ファイバの中心軸とは一致する。 And the optical axis of the laser beam emitted from a certain surface emitting laser, to coincide with the center axis of the optical fiber corresponding to the surface emitting laser.

したがって図5に示すように複数の光ファイバの端面も点対称に配置される。 Thus it is disposed on the end face be point symmetrical of a plurality of optical fibers as shown in FIG. なおかつ複数の光ファイバの一方端部はフェルールによって動かないように固定される。 Yet one end of the plurality of optical fibers is fixed so as not to move by the ferrule. これにより、複数の面発光レーザと複数の光ファイバとの位置合わせを容易に行なうことができる。 Thus, it is possible to perform the alignment of the plurality of surface emitting lasers and a plurality of optical fibers easily.

複数の面発光レーザと複数の光ファイバとの位置合わせの方法は、たとえば以下のとおりである。 The method of alignment of the plurality of surface emitting lasers and a plurality of optical fibers are for example as follows. まず、光ファイバ12Aの中心軸が面発光レーザ11Aのレーザビームの光軸を通るように光ファイバ12Aの位置を調整する。 First, the center axis of the optical fiber 12A to adjust the position of the optical fiber 12A to pass the optical axis of the laser beam of a surface emitting laser 11A. 次に6個の面発光レーザ11Bのいずれか1つから発せられるレーザビームの光軸が6本の光ファイバ12Bのいずれか1つの中心軸と一致するように、光ファイバ12Aの中心軸を中心として複数の光ファイバ12を全体的に回転させる。 Next, as the optical axis of the laser beam emitted from one of the six surface-emission laser 11B coincides with any one of the central axes of the six optical fibers 12B, the center axis of the optical fiber 12A It is totally rotated a plurality of optical fibers 12 as.

この調整によって、残りの光ファイバ12B、および光ファイバ12Bの周囲に配置される光ファイバの配置も同時に行なうことが可能になる。 This adjustment makes it possible to carry out the remainder of the optical fiber 12B, and arrangement of optical fibers disposed around the optical fiber 12B at the same time.

なお、上述の方法による面発光レーザと光ファイバとの位置合わせを行なう場合にはフェルール自身の寸法の精度が懸念される。 Incidentally, the accuracy of the dimensions of the ferrule itself is concerned in the case of performing the alignment of the surface emitting laser and an optical fiber according to the method described above. フェルール自身の寸法誤差が大きいと図5に示すように光ファイバ12の端面を点対称に配置できないためである。 This is because a dimensional error of the ferrule itself is large can not be arranged in point symmetry to the end face of the optical fiber 12 as shown in FIG.

このような場合には、点P1から離れた位置にある光ファイバ12ほど、その光ファイバ12に対応する面発光レーザのレーザビームの光軸が光ファイバ12の中心軸に対して大幅にずれることが予想される。 In such a case, as the optical fiber 12 which is remote from the point P1, the optical axis of the laser beam of a surface emitting laser that corresponds to the optical fiber 12 deviates significantly with respect to the central axis of the optical fiber 12 There is expected. その結果、レーザモジュールから出力されるレーザビームのパワーが低下することが起こり得る。 As a result, it may happen that the power of the laser beam output from the laser module is reduced.

しかし、製品化されているフェルールにおいて、外径の誤差はたとえば1μm以下である。 However, the ferrule has been commercialized, the error in the outer diameter is, for example, 1μm or less. また、外径と貫通孔との同芯度(中心のずれ量)はたとえば1μm以下である。 Moreover, the concentricity between the outer diameter and the through-hole (center shift amount) is, for example, 1μm or less. このようにフェルールの寸法の精度が高いため本実施の形態では複数のフェルールを点P1に対して対称に(ハニカム状に)並べることが可能になる。 Thus the accuracy of the dimensions of the ferrule is possible to arrange symmetrically (in a honeycomb-like) a plurality of ferrules with respect to the point P1 in the present embodiment for high.

また、パッケージ表面における面発光レーザ11の位置が設計上の位置からずれる場合にも光ファイバ12の端面における結合効率が低下する可能性がある。 Further, there is a possibility that the coupling efficiency is reduced at the end face of the optical fiber 12 even if the position of the surface emitting laser 11 on the package surface is displaced from the designed position. このような問題に対しては、ダイボンダを用いて面発光レーザをパッケージに実装することで対応できる。 For such problems, it may be dealt with by implementing a surface emitting laser in a package with a die bonder. ダイボンダの実装精度はたとえば±15μmである。 Mounting accuracy of the die bonder is, for example, ± 15 [mu] m. 以下に説明するように、設計上の位置に対して±15μm以内の精度でパッケージの表面に面発光レーザ11を実装すれば、実用的に十分なレベルの結合効率を得ることができる。 As described below, it can be mounted to the surface emitting laser 11 on the surface of the package within an accuracy of ± 15 [mu] m with respect to the designed position, to obtain the coupling efficiency of practically sufficient level.

(レーザモジュールの特性) (Characteristics of the laser module)
本実施の形態のレーザモジュールの特性を評価するため、図4に示す構成単位Aにおける結合効率を光線追跡法(レーザビームを多数の光線に分割して、各光線の軌跡を追跡する方法)によるシミュレーションを実行することにより求めた。 To evaluate the characteristics of the laser module of the present embodiment, by ray tracing method the coupling efficiency in the structural unit A shown in FIG. 4 (method by dividing the laser beam into multiple beams, to trace the trajectory of each ray) It was determined by running the simulation.

図7は、光線追跡法によるシミュレーションのモデルを説明する図である。 Figure 7 is a diagram illustrating a simulation model of by the ray tracing method.
図7を参照して、シミュレーションモデルでは光ファイバ12のコア121の直径を112μmに設定した。 7, set the diameter of the core 121 of the optical fiber 12 to 112μm in the simulation model. 面発光レーザ11の発光面11EにおけるレーザビームLBの発光径を20μmに設定した。 The emission diameter of the laser beam LB in the light emitting surface 11E of the surface emitting laser 11 was set to 20 [mu] m. レーザビームLBの広がり角θを6度に設定した。 The spread angle θ of the laser beam LB was set to 6 degrees. 面発光レーザ11と光ファイバ12との間隔を0.5mmに設定した。 The distance between the surface emitting laser 11 and the optical fiber 12 was set to 0.5 mm.

図7において、X軸方向は光ファイバ12の直径に沿った方向である。 In FIG. 7, X-axis direction is the direction along the diameter of the optical fiber 12. シミュレーションを実行するに際してはX軸方向をある方向に設定した。 In executing the simulation was set to a certain direction X-axis direction. またX軸方向に垂直な方向としてY軸方向を設定した。 Also sets the Y-axis direction as the direction perpendicular to the X-axis direction.

図8は、図7に示すモデルを用いてレーザビームおよび光ファイバ間の距離と結合効率との関係をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。 Figure 8 is a graph showing a result obtained by simulating a relationship between the coupling efficiency and the distance between the laser beam and an optical fiber using the model shown in FIG.

図8を参照して、グラフのX軸に示す「トレランス」とは、光ファイバの中心軸とレーザビームの光軸との間の距離(図7に示すX軸方向における距離)を示す。 Referring to FIG. 8, the "tolerance" shown in the X-axis of the graph represents a distance between the optical axis of the central axis and the laser beam of the optical fiber (distance in the X-axis direction shown in FIG. 7). なおシミュレーションでは光ファイバの位置を固定して面発光レーザを移動させた。 Note moving the surface emitting laser to fix the position of the optical fiber in the simulation.

グラフ上の複数の曲線は、光ファイバの中心軸とレーザビームの光軸とが重なった状態から図7に示すX軸方向に−50〜+50μmまでレーザビームの光軸を移動させ、かつ、図7に示すY軸方向に0〜+40μmまで5μmステップでレーザビームの光軸を移動させたときの結合効率の変化を示す。 Multiple curves on the graph moves the optical axis of the laser beam from a state where the optical axis overlap the center axis of the laser beam of the optical fiber to the -50 to + 50 [mu] m in the X-axis direction shown in FIG. 7, and FIG. in 5μm steps until 0 to + 40 [mu] m in the Y-axis direction shown in 7 shows the change in the coupling efficiency when moving the optical axis of the laser beam.

図8のグラフから、光ファイバの中心軸に対するレーザビームの光軸の位置合わせ精度をX軸方向、Y軸方向ともに±15μm以内に設定すれば結合効率は80%以上になることが分かる。 From the graph of FIG. 8, the alignment accuracy in the X-axis direction of the laser beam of the optical axis with respect to the central axis of the optical fiber, it is set within ± 15 [mu] m in the Y-axis direction both the coupling efficiency is found to be more than 80%. 結合効率は80%以上あれば実用的に十分なレベルである。 Coupling efficiency is practically sufficient levels if more than 80%.

この結果を用いて図1に示すレーザモジュール1の光出力は以下のように求められる。 The light output of the laser module 1 shown in FIG. 1 using the result obtained as follows. たとえば1個の面発光レーザの光出力を35mWとし、面発光レーザの個数を19個とする。 For example, the light output of one of the surface emitting laser and 35 mW, the number of surface emitting lasers and 19. この場合にはレーザモジュール1の光出力は0.035×19×0.8=0.532(W)となる。 The light output of the laser module 1 in this case is 0.035 × 19 × 0.8 = 0.532 (W).

図9は、レーザビームの広がり角に対する結合効率の変化のシミュレーション結果を示す図である。 Figure 9 is a diagram showing a simulation result of a change in coupling efficiency with respect to the spread angle of the laser beam.

図9を参照して、グラフの曲線はレーザビームの光軸と光ファイバの中心軸とが一致している状態でレーザビームの広がり角を0度から15度までの範囲で変化させたときの結合効率の変化を示す。 Referring to FIG. 9, the time curve of the graphs obtained by changing the spread angle of the laser beam in a state where the center axis of the optical axis and the optical fiber of the laser beam is coincident with the range of from 0 ° to 15 ° It shows the variation of the coupling efficiency. 曲線上の複数の点の各々はレーザビームの広がり角に対する結合効率を光線追跡法により求めた結果を示す。 Each of the plurality of points on the curve shows the results for binding efficiency to the spread angle of the laser beam by a ray tracing method.

レーザビームの広がり角が小さいほど結合効率は高くなる。 As the spread angle of the laser beam is small coupling efficiency is higher. たとえばレーザビームの広がり角が7度以下であれば結合効率は80%以上となり、広がり角が4度以下であれば結合効率はほぼ100%である。 For example, if the spread angle of the laser beam 7 degrees or less coupling efficiency becomes 80% or more, the coupling efficiency if the spread angle is not more than 4 degrees is almost 100%.

(光ファイバの一方端部を固定する方法) (Method of fixing the one end of the optical fiber)
図10は、複数のフェルールをスリーブ内に固定するための方法を説明する図である。 Figure 10 is a diagram illustrating a method for securing a plurality of ferrules in the sleeve.

図10を参照して、次の(1)から(3)までの手順に従ってスリーブ22の中に19本のフェルール20が固定される。 Referring to FIG. 10, 19 pieces of the ferrule 20 into the sleeve 22 is fixed according to the procedure of the following (1) to (3).

(1)所定本数(3本、4本、5本)のフェルール20を密着させて接着剤24で固定し、フェルールの束を複数作成する。 (1) a predetermined number (three, four, five) fixed with an adhesive 24 is brought into close contact with the ferrule 20, to create multiple bundles of the ferrule.

(2)下から順に3本、4本、5本、4本、3本のフェル−ルの束を密着させて重ね、接着剤でこれらの束を固定する。 (2) three in order from the bottom, four, five, four, three Fell - superimposed in close contact with bundles of Le, securing these bundles in the adhesive. この工程により複数の面発光レーザの配置に従って複数のフェルールが配置された状態になる。 A state where a plurality of ferrules are arranged according to the arrangement of a plurality of surface-emitting laser by this process.

(3)スリーブ22の中にフェルール20の束を挿入してフェルール20を固定する。 (3) by inserting a bundle of the ferrule 20 into the sleeve 22 to secure the ferrule 20.
図11は、フェルールの中に光ファイバを固定する方法を説明する図である。 Figure 11 is a diagram for explaining a method of fixing the optical fiber in the ferrule.

図11を参照して、フェルール20に光ファイバ12を挿入し、接着剤24により光ファイバ12を固定する。 Referring to FIG. 11, by inserting the optical fiber 12 in the ferrule 20, to fix the optical fiber 12 by an adhesive 24. なお図11に示すように光ファイバ12の側面が傷つかないようチューブ26に光ファイバ12を通した状態で光ファイバ12をフェルール20に挿入してもよい。 Note optical fiber 12 may be inserted into the ferrule 20 in a state through the optical fiber 12 to the tube 26 so as not to hurt the side of the optical fiber 12 as shown in FIG. 11.

図12は、複数のフェルール20の加工処理を説明する図である。 Figure 12 is a diagram for explaining the processing of a plurality of ferrules 20.
図12を参照して、複数のフェルールおよびファイバ端面を含む部分Cは研磨される。 Referring to FIG. 12, part C comprising a plurality of ferrules and fiber end face is polished. 光ファイバの先端を固定するためにフェルールに接着剤を塗布すると光ファイバの先端(端面)が接着剤で塞がれる可能性がある。 When applying adhesive to the ferrule to secure the tip of the optical fiber end of the optical fiber (the end face) is likely to be blocked by the adhesive. このため光ファイバの先端を研磨する。 Thus polishing the tip of the optical fiber.

(光ファイバの一方端を固定する他の方法について) (For other methods of fixing one end of the optical fiber)
上述のレーザモジュール1の構成においては、光ファイバ12の一方端部はフェルールに形成された貫通孔に挿入される。 In the structure of the laser module 1 described above, one end of the optical fiber 12 is inserted into a through hole formed in the ferrule. しかし、光ファイバ12の一方端部を固定するための部材はフェルールに限定されない。 However, members for securing the one end of the optical fiber 12 is not limited to the ferrule.

図13は、複数の光ファイバの一方端部を固定する他の方法例を示す図である。 Figure 13 is a diagram showing another example method for fixing one ends of a plurality of optical fibers.
図13を参照して、複数の光ファイバの各々の一方端部はキャピラリプレート20Aに設けられた複数の貫通孔にそれぞれ挿入される。 Referring to FIG. 13, one end of each of the plurality of optical fibers are respectively inserted into the plurality of through holes provided in the capillary plate 20A. フェルールと同様にキャピラリプレートは光コネクタ内で光ファイバを保持するための部材である。 Ferrule as well as the capillary plate is a member for holding the optical fiber in the optical connector. なお、キャピラリプレート20Aの材質は石英、樹脂等であるが樹脂でできたキャピラリプレートは通信用のモジュールに広く用いられている。 The material of the capillary plate 20A is quartz, but a resin such as a capillary plate made of resin are widely used in the module for communication. 樹脂製のキャピラリプレートを用いることでレーザモジュールのコストを低減することができる。 It is possible to reduce the cost of the laser module by using a resin of the capillary plate.

複数の光ファイバ12の各一方端部は接着剤により固定され、一方端部の端面は研磨される。 Each one end portion of the plurality of optical fibers 12 are fixed by an adhesive, one end face of the end portion is polished.

図14は、図13に示すキャピラリプレート20Aの内部を示す図である。 Figure 14 is a diagram showing the interior of the capillary plate 20A shown in FIG. 13.
図15は、図14のXV−XV線に沿った断面図である。 Figure 15 is a sectional view taken along the line XV-XV of FIG.

図15および図14を参照して、キャピラリプレート20Aの内部において、16本の光ファイバ12は4行4列に配置される。 Referring to FIGS. 15 and 14, in the interior of the capillary plate 20A, 16 optical fiber 12 is arranged in four rows and four columns. 複数の光ファイバ12同士の間隔はたとえば250μmである。 A plurality of optical fibers 12 distance between is 250μm, for example. なお図15に示されるように、キャピラリプレート20Aにおいて16本の光ファイバ12は点P1を中心にして対称に配置される。 Incidentally, as shown in FIG. 15, the optical fiber 12 of 16 in the capillary plate 20A are arranged symmetrically around the point P1.

図16は、図14のXVI−XVI線に沿った断面図である。 Figure 16 is a sectional view taken along line XVI-XVI in FIG. 14.
図16および図14を参照して、面発光レーザアレイ11Cは二次元に配置された複数の面発光レーザ11を含む。 Referring to FIGS. 16 and 14, the surface emitting laser array 11C includes a plurality of surface emitting lasers 11 arranged in two dimensions. なお、図1と同様にパッケージの表面に複数個のチップ状の面発光レーザ11を実装してもよい。 It is also possible to implement a plurality of chip-shaped surface-emitting laser 11 on the surface of the same packaged as FIG.

複数の面発光レーザ11は点P2を中心にして対称に配置される。 A plurality of surface emitting lasers 11 are arranged symmetrically around the point P2. したがって図15に示すように16本の光ファイバ12も点P1に対称に配置される。 Thus the optical fiber 12 in the 16 as shown in FIG. 15 are also arranged symmetrically to the point P1.

図17は、複数の光ファイバの一方端部を束ねるさらに別の方法例を示す図である。 Figure 17 is a diagram showing yet another example method for bundling one end of the plurality of optical fibers.
図17を参照して、複数の光ファイバ12はスリーブ22に直接挿入される。 Referring to FIG. 17, a plurality of optical fibers 12 are inserted directly into the sleeve 22.

図18は、図17に示すスリーブ22の内部を示す図である。 Figure 18 is a diagram showing the inside of the sleeve 22 shown in FIG. 17.
図19は、図18のXIX−XIX線に沿った断面図である。 Figure 19 is a sectional view taken along line XIX-XIX in FIG. 18.

図19および図18を参照して、スリーブ22の内部において、複数の光ファイバ12は点P1を中心として対称に配置される。 Referring to FIGS. 19 and 18, inside the sleeve 22, a plurality of optical fibers 12 are arranged symmetrically about the point P1. 特に図19に示すように複数の光ファイバは点P1を中心とする正六角形の輪郭上に配置される。 In particular a plurality of optical fibers as shown in FIG. 19 are arranged on a regular hexagonal contour around the point P1. なお光ファイバ12Aの中心軸は点P1を通る。 Note the central axis of the optical fiber 12A passes through the point P1.

図19と図5を比較すれば分かるように、図19に示す構成例ではフェルールがスリーブ22の中に挿入されていないので、スリーブ22の内径D12は図5に示すスリーブ22の内径D11よりも大幅に小さくなる。 As it can be seen by comparing FIGS. 19 and 5, since the ferrule is not inserted into the sleeve 22 in the configuration example shown in FIG. 19, the inner diameter D12 of the sleeve 22 than the inner diameter D11 of the sleeve 22 shown in FIG. 5 greatly reduced.

図20は、図18のXX−XX線に沿った断面図である。 Figure 20 is a sectional view taken along line XX-XX in FIG. 18.
図20および図18を参照して、面発光レーザアレイ11Cは二次元に配置された複数の面発光レーザ11を含む。 Referring to FIGS. 20 and 18, the surface emitting laser array 11C includes a plurality of surface emitting lasers 11 arranged in two dimensions. なお、図1と同様にパッケージの表面に複数個のチップ状の面発光レーザ11を実装してもよい。 It is also possible to implement a plurality of chip-shaped surface-emitting laser 11 on the surface of the same packaged as FIG. 複数の面発光レーザ11は点P2を中心にして対称に配置される。 A plurality of surface emitting lasers 11 are arranged symmetrically around the point P2.

複数の光ファイバ同士の間隔が小さくなるということは複数の面発光レーザ11の間隔が小さくなることを意味する。 It means that the distance between the plurality of surface emitting laser 11 is reduced that intervals between the plurality of optical fibers is reduced. すなわち面発光レーザアレイ11Cに高密度に面発光レーザ11が含まれることになる。 That will include high density surface emitting laser 11 on the surface emitting laser array 11C. よって、図17〜図20に示す構成例の場合にはレーザモジュールから出力されるレーザビームのパワーをより高めることができる。 Therefore, in the case of the configuration example shown in FIGS. 17 to 20 can be more enhanced the power of the laser beam output from the laser module.

(光ファイバの本数の例について) (For an example of the number of optical fibers)
レーザモジュール1から出力されるレーザビームのパワーを大きくするためには、面発光レーザ11の個数および光ファイバ12の個数を増やす必要がある。 In order to increase the laser beam power output from the laser module 1, it is necessary to increase the number and the number of optical fibers 12 of the surface emitting laser 11. その一方で複数の光ファイバの位置がずれないように複数の光ファイバ(フェルールを用いる場合には、そのフェルール)はできるだけ隙間無く配置しなければならない。 Position of the other hand a plurality of optical fibers are a plurality of optical fibers so as not to shift (in the case of using a ferrule, the ferrule) must be placed as far as possible without any gap. このため複数の光ファイバ(あるいは複数のフェルール)はハニカム状に配置される。 Thus a plurality of optical fibers (or a plurality of ferrules) are arranged in a honeycomb shape. このため複数の光ファイバの本数および配置は以下に示すように定められる。 Thus the number and arrangement of the plurality of optical fibers are defined as follows.

図21は、複数の光ファイバ12の本数および配置を表形式で説明する図である。 Figure 21 is a diagram illustrating a plurality of the number and arrangement of the optical fiber 12 in a tabular format.
図21において、複数の光ファイバ12の本数の例(19本、37本、61本、91本、127本)および、その本数に対応する複数の光ファイバの配置が示される。 In Figure 21, an example of a plurality of number of optical fibers 12 (nineteen, 37 present, 61 present, 91 present, 127 lines) and the arrangement of the plurality of optical fibers corresponding to the number it is shown.

図22は、図21に示す本数の光ファイバを束ねた状態を示す図である。 Figure 22 is a diagram showing a state in which a bundle of optical fibers in the number shown in FIG. 21.
図22において、19本の光ファイバを束ねた状態、37本の光ファイバを束ねた状態、61本の光ファイバを束ねた状態が示される。 In Figure 22, it is integrated 19 optical fibers, being integrated 37 optical fibers, a state in which a bundle of 61 optical fibers are shown. なお図22に示す破線は図21に示す「中央」に配置される光ファイバを示すためのものである。 Note the dashed line shown in FIG. 22 is for showing an optical fiber to be arranged in "center" shown in FIG. 21. さらに図22に矢印にて示す「上」、「下」の各方向は図21における「上1段」、「下1段」等を説明するために示したものである。 Further shown by an arrow in FIG. 22, "up", the direction of the "lower", "upper-stage" in FIG. 21, there is shown in order to explain the like "down one step". 図21および図22に示すように複数の光ファイバを配置することで、複数の光ファイバの位置がずれるのを防ぎながら複数の光ファイバをいわばハニカム状に配置することが可能になる。 By arranging a plurality of optical fibers as shown in FIGS. 21 and 22, it is possible to arrange the speak honeycomb a plurality of optical fibers while preventing the positions of the plurality of optical fibers is shifted.

(レーザモジュールから出力されるレーザビームを変形させる方法) (Method for deforming the laser beam output from the laser module)
図1に示すレーザモジュール1から出力される複数のレーザビームを変形させるための光学系について説明する。 An optical system will be described for deforming a plurality of laser beam output from the laser module 1 shown in FIG. 以下に示すようにレーザビームを変形させることにより、たとえば微細加工等に本実施の形態のレーザモジュールを利用することが可能になる。 By deforming the laser beam as described below, for example, it is possible to use a laser module of the present embodiment for fine machining.

図23は、レーザビームをコリメート光に変換するための光学系を説明する図である。 Figure 23 is a diagram for explaining an optical system for converting the laser beam into collimated light.
図23を参照して、図示しない複数の光ファイバがスリーブ21によって束ねられる。 Referring to FIG. 23, a plurality of optical fibers (not shown) are bundled by the sleeve 21. 以下の説明では束ねられた複数の光ファイバを「バンドルファイバ」と称する。 A plurality of optical fibers bundled in the following description referred to as "bundle fiber". バンドルファイバから出力されるレーザビームはコリメートレンズ31によってコリメート光(略平行な光)に変換される。 The laser beam output from the fiber bundle is converted by the collimator lens 31 into collimated light (light substantially parallel).

図24は、レーザビームの径を小さくするための光学系の構成を説明する図である。 Figure 24 is a diagram illustrating a configuration of an optical system for reducing the diameter of the laser beam.
図24を参照して、図23と同様に図示しない複数の光ファイバがスリーブ21によって束ねられる。 Referring to FIG. 24, a plurality of optical fibers (not shown) as in FIG 23 are bundled by the sleeve 21. バンドルファイバの外径は1320μmである。 The outer diameter of the bundle fiber is 1320μm. また、複数の光ファイバの各々の開口数NA1は0.2である。 Each of the numerical aperture NA1 of the plurality of optical fibers is 0.2.

バンドルファイバから出射されたレーザ光はコリメートレンズ32と結像レンズ33とを介してコア径が600μmである光ガイド34に入射する。 The laser beam emitted from the fiber bundle is incident on the light guide 34 core diameter of 600μm via the collimator lens 32 and the imaging lens 33. すなわち、図24に示す光学系では外径1320μmのバンドルファイバから出射されたレーザビームの大きさを光ガイド34のコア径の大きさ(600μm)まで縮小する。 That is, in the optical system shown in FIG. 24 to shrink to the size of the core diameter of the outside diameter of the laser beam emitted from the bundle fiber 1320μm size light guide 34 (600 .mu.m). これによりレーザビームの単位面積あたりのパワーが高まるとともにシャープな(広がり角の小さい)レーザビームを得ることが可能になる。 This makes it possible to obtain a sharp (small divergence angle) laser beam with a power per unit area of ​​the laser beam is increased.

なおこのときの縮小率m′はm′=600/1320=0.455である。 Note reduction ratio m of this time 'is m' is = 600/1320 = 0.455. また、光ガイド34に要求される開口数をNA2とするとm′≧NA1/NA2の関係にある。 Further, there is a numerical aperture required for the light guide 34 in relation m '≧ NA1 / NA2 When NA2.

バンドルファイバの外径に対する光ガイドのコア径の比率(縮小率)と、バンドルファイバを構成する光ファイバの開口数(NA1)と、光ガイドの開口数(NA2)との間にはNA2≧(NA1/縮小率)×ηの関係が成り立つ。 The ratio of the core diameter of the optical guide with respect to the outer diameter of the bundle fiber (reduction ratio), NA2 ≧ between the numerical aperture of the optical fibers constituting the fiber bundle (NA1), the light guide numerical aperture (NA2) ( NA1 / reduction ratio) relationship × η is established. ここでηは光ファイバのクラッド厚さ等によって決まる係数である。 Where η is a coefficient determined by the cladding thickness and the like of the optical fiber. バンドルファイバから有効に出射されるレーザビームは少なくともバンドルファイバの最外周のクラッドの厚さ(あるいは断面形状等)によって変化する。 The laser beam is effectively emitted from the fiber bundle varies depending outermost cladding thickness of at least bundle fiber (or cross-sectional shape). 実質上の縮小率をmとするとm=m′/η≧(NA1/NA2)となり、NA2≧(NA1/m′)ηで表される。 When the reduction ratio of substantially a m m = m represented by '/ η ≧ (NA1 / NA2) next, NA2 ≧ (NA1 / m') η. 上記の係数ηは通常1より小さく0.7より大きい。 The η coefficient of the greater than 0.7 less than normal 1. 上記の例においてηが0.9の場合、NA2は0.41となる。 If η is 0.9 in the above example, NA2 is 0.41.

コリメートレンズ32の焦点距離f1は100mmであり、結像レンズ33の焦点距離f2は45mmである。 The focal length f1 of the collimator lens 32 is 100 mm, the focal length f2 of the imaging lens 33 is 45 mm. これらのレンズを用いることによってバンドルファイバから出射されたレーザビームをNA2=0.41である光ガイド34に入射することができる。 The laser beam emitted from the fiber bundle by using these lenses can be incident on the light guide 34 is NA2 = 0.41.

光ガイド34の先端には結像レンズを内蔵したハンドグリップ35が取り付けられる。 The tip of the light guide 34 is a hand grip 35 having a built-in imaging lens is attached. この結像レンズの焦点距離を8mmとすることによりスポットサイズが0.4mmである高出力レーザビームが得られる。 High power laser beam spot size by the focal length of the imaging lens and 8mm is a 0.4mm is obtained.

以上のように実施の形態1によれば、レーザモジュールは、同一の平面上に所定の間隔で二次元に配置される複数の面発光レーザと、複数の面発光レーザに対応してそれぞれ設けられ、各々の一方端部の中心軸が所定の間隔で並び、かつ、一方端部が束ねられた複数の光ファイバとを備える。 According to the first embodiment as described above, the laser module includes a plurality of surface emitting lasers arranged two-dimensionally at predetermined intervals on the same plane, respectively provided corresponding to the plurality of surface emitting lasers , the central axis of one end of each row at a predetermined interval, and, on the other hand and a plurality of optical fibers whose ends are bundled. 複数の光ファイバは、各々の一方端部の中心軸が、複数の面発光レーザのうちの対応する面発光レーザから発せられるレーザビームの光軸と重なるように配置される。 A plurality of optical fibers, the central axis of one end of each of which is arranged so as to overlap with the optical axis of the laser beam emitted from a corresponding surface emitting laser of the plurality of surface emitting lasers.

複数の面発光レーザを同一平面上に二次元に配置することで光学系の規模が極端に大きくなるのを防ぐことができる。 It is possible to prevent the scale of the optical system becomes extremely large by arranging a plurality of surface emitting lasers two-dimensionally on the same plane. 複数の面発光レーザの間隔と複数の光ファイバの間隔とが同じであるため、面発光レーザとその面発光レーザに対応する光ファイバとの位置合わせを容易に行なうことができる。 Because the spacing between the plurality of surface emitting laser and the interval of the plurality of optical fibers are the same, it can be aligned with the optical fiber corresponding surface emitting laser and its surface-emitting laser easily. さらに、複数の光ファイバの一方端部(レーザビームが入射する側の端部)が束ねられているため、光ファイバの一方端部の間隔が変化するのを防ぐことができる。 Furthermore, since one end of the plurality of optical fibers (the end portion on the side where the laser beam is incident) are bundled, it is possible to prevent the distance between the one end of the optical fiber changes. これにより小型でありながら高パワーのレーザビームを出力可能なレーザモジュールを実現できる。 This realizes laser module capable of outputting a laser beam of high power, yet compact.

また、実施の形態1によれば、複数の面発光レーザは、同一平面上に点対称に配置される。 Further, according to the first embodiment, the plurality of surface emitting lasers are arranged in point symmetry in the same plane. これにより複数の光ファイバもレーザビームが入射する側の端面が点対称に配置される。 Thus the end faces of the plural optical fibers side which the laser beam is incident is disposed in point symmetry. このため面発光レーザの個数が多くなった場合にも、複数の面発光レーザと複数の光ファイバとの位置あわせを容易に行なうことができる。 Therefore even when the number becomes much of the surface emitting laser, it can be easily aligned with the plurality of surface emitting lasers and a plurality of optical fibers.

また、実施の形態1によれば、複数の面発光レーザは、第1の面発光レーザと、第1の面発光レーザから発せられるレーザビームの光軸から所定の間隔だけ離れた場所に六角形状に配置される複数の第2の面発光レーザとを含む。 Further, according to the first embodiment, a plurality of the surface emitting laser includes a first surface emitting laser, hexagonal away by a predetermined distance from the optical axis of the laser beam emitted from the first surface emitting laser It is disposed and a plurality of second surface-emitting laser. これにより複数の光ファイバもいわばハニカム状に配置することができ、複数の光ファイバを密集させることができる。 Thus a plurality of optical fibers can also speak arranged in a honeycomb shape, it is possible to densely plurality of optical fibers. この結果、レーザモジュールから出力される光のパワーの密度を高めることができる。 As a result, it is possible to increase the density of light power output from the laser module.

また、実施の形態1によれば、レーザモジュールは、複数の光ファイバに対応してそれぞれ設けられ、各々に貫通孔が形成された複数の固定部材(フェルール)をさらに備える。 Further, according to the first embodiment, the laser module further comprises a plurality of respectively provided corresponding to the optical fiber, a plurality of fixing members each through hole is formed (ferrule). 複数の光ファイバの各々の一方端部は、貫通孔に挿入される。 One end of each of the plurality of optical fibers is inserted into the through hole. 複数の固定部材は束ねられる。 A plurality of fixing members are bundled. これにより光ファイバの一方端部を動かないように固定できる。 Thereby immovably fixed to one end of the optical fiber.

また、実施の形態1によれば、レーザモジュールは、複数の光ファイバにそれぞれ対応して複数の貫通孔が形成された固定部材(キャピラリプレート)を備える。 Further, according to the first embodiment, the laser module comprises a plurality of fixing members corresponding respectively to the optical fiber a plurality of through holes are formed (capillary plate). 複数の光ファイバの各々の一方端部は、複数の貫通孔のうちの対応する貫通孔に挿入される。 One end of each of the plurality of optical fibers are inserted into the corresponding through-holes of the plurality of through holes. これにより光ファイバの一方端部を動かないように固定できる。 Thereby immovably fixed to one end of the optical fiber.

また、実施の形態1によれば、レーザモジュールは、複数の光ファイバの各々の一方端部が挿入されるスリーブを備える。 Further, according to the first embodiment, the laser module comprises a sleeve one end portion of each of the plurality of optical fibers are inserted. この場合にはフェルールを用いた場合に比較して光ファイバの実装密度を高めることができる。 It is possible to increase the packing density of the optical fiber as compared with the case of using a ferrule in this case. つまり面発光レーザを高密度に配置できる。 That can be arranged surface-emitting lasers in high density. このためレーザモジュールから出力されるレーザビームのパワーを高めることができる。 Therefore it is possible to increase the laser beam power output from the laser module.

また、実施の形態1によれば、複数の光ファイバの他方端部は、他方端部の中心軸の間隔が所定の間隔よりも狭くなるように束ねられる。 Further, according to the first embodiment, the other ends of the plurality of optical fibers, the spacing of the center axis of the other end are bundled to be narrower than a predetermined interval. これにより、レーザモジュールから出力される光を狭い範囲内に集光することができるので、たとえば微細加工等に適した高パワー密度の光を得ることができる。 Thus, it is possible to focus the light output from the laser module within a narrow range, it can be obtained, for example light of a high power density suitable for fine processing or the like.

[実施の形態2] [Embodiment 2]
図25は、実施の形態2のレーザモジュールの構成を示す図である。 Figure 25 is a diagram showing the structure of a laser module of the second embodiment.

図25および図1を参照して、レーザモジュール1Aは複数の面発光レーザ11に対応してそれぞれ設けられる複数のレンズ41をさらに備える点でレーザモジュール1と異なる。 Referring to FIGS. 25 and 1, the laser module 1A is different from the laser module 1 in that it further includes a plurality of lenses 41 disposed in correspondence to the plurality of surface emitting lasers 11. レーザモジュール1Aの他の部分の構成はレーザモジュール1の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。 The structures of the remaining parts of the laser module 1A will not be repeated description of the same constitution as the corresponding parts of the laser module 1.

図26は、図25に示すレンズ41を説明する模式図である。 Figure 26 is a schematic diagram illustrating the lens 41 shown in FIG. 25.
図26を参照して、レンズ41は、面発光レーザ11の発光面に実装される。 Referring to FIG. 26, the lens 41 is mounted on the light emitting surface of the surface emitting laser 11. レンズ41は、面発光レーザ11からのレーザビームの広がり角を小さくする役割を果たす。 Lens 41 serves to reduce the spread angle of the laser beam from the surface emitting laser 11. 図9に示されるように、広がり角が小さいほど結合効率を高くすることが可能になる。 As shown in FIG. 9, it is possible to increase the coupling efficiency as the divergence angle is small.

レンズ41は、たとえばインクジェット技術を用いて形成される微小レンズ(いわゆる「インクジェットマイクロレンズ」)である。 Lens 41 is, for example, microlenses are formed using ink-jet technology (so-called "ink jet microlens"). インクジェットマイクロレンズはたとえば以下のようにして作製される。 Inkjet microlenses are fabricated, for example, as follows. まず面発光レーザ11の表面に撥水加工を施す。 First subjected to water-repellent on the surface of the surface emitting laser 11. 次に、面発光レーザ11の表面にレンズ材料を吐出して球形状のレンズを形成する。 Next, a spherical lens by ejecting the lens material to the surface of the surface emitting laser 11. 続いて紫外線照射等によってレンズを硬化させる。 Subsequently curing the lens by ultraviolet irradiation or the like.

レーザビ−ムの広がり角が小さいほど、また、レーザビームの径が小さいほど光ファイバのコアにレーザビ−ムを入射することが容易になる。 Rezabi - more spread angle of the beam is small, also Rezabi the core of the optical fiber as the diameter of the laser beam is small - that enters the beam becomes easy. この結果、レーザビームを光ファイバの入射端面に高い効率で結合させることができる。 As a result, it is possible to couple the laser beam with high efficiency to the incident end face of the optical fiber. よってレーザモジュールから出力されるレーザビームのパワーをより高くすることができる。 Thus it is possible to increase the laser beam power output from the laser module. また面発光レーザ11と光ファイバとの位置ずれの許容度(トレランス)を大きくすることができる。 Also be a surface emitting laser 11 and the tolerance of misalignment between the optical fiber (tolerance) increases.

また、実施の形態2では面発光レーザ11の表面に形成されるレンズが微小であるのでレーザモジュールのサイズが大型化するのを防ぐことができる。 Further, it is possible to size of the laser module since the lens formed on the surface is very small form 2 in the surface emitting laser 11 embodiment is prevented from upsizing.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。 The embodiments disclosed herein are to be considered as not restrictive but illustrative in all respects. 本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalency of the claims.

実施の形態1のレーザモジュールの全体構成を示す図である。 Is a diagram showing an overall configuration of a laser module of the first embodiment. 図1に示すレーザモジュール1のうち、面発光レーザ11と、光ファイバ12と、フェルール20とを含む部分の構成を説明する図である。 In the laser module 1 shown in FIG. 1, the surface emitting laser 11, the optical fiber 12 is a diagram for explaining the structure of a portion including the ferrule 20. 図1のスリーブ21の内部を示す図である。 Is a view illustrating the inside of the sleeve 21 of Figure 1. 図2に示す構成単位Aを拡大して示す図である。 Is an enlarged view showing the structural unit A shown in FIG. 図2のV−V線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along line V-V in FIG. 図2のVI−VI線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 光線追跡法によるシミュレーションのモデルを説明する図である。 It is a diagram illustrating a simulation model of by the ray tracing method. 図7に示すモデルを用いてレーザビームおよび光ファイバ間の距離と結合効率との関係をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。 It is a diagram illustrating a result obtained by simulating a relationship between the distance and the coupling efficiency between the laser beam and an optical fiber using the model shown in FIG. レーザビームの広がり角に対する結合効率の変化のシミュレーション結果を示す図である。 It is a diagram illustrating a simulation result of a change in coupling efficiency with respect to the spread angle of the laser beam. 複数のフェルールをスリーブ内に固定するための方法を説明する図である。 It is a diagram illustrating a method for securing a plurality of ferrules in the sleeve. フェルールの中に光ファイバを固定する方法を説明する図である。 It is a diagram for explaining a method of fixing the optical fiber in the ferrule. 複数のフェルール20の加工処理を説明する図である。 It is a diagram illustrating the processing of a plurality of ferrules 20. 複数の光ファイバの一方端部を固定する他の方法例を示す図である。 It is a diagram showing another example method for fixing one ends of a plurality of optical fibers. 図13に示すキャピラリプレート20Aの内部を示す図である。 Is a diagram showing the interior of the capillary plate 20A shown in FIG. 13. 図14のXV−XV線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along the line XV-XV of FIG. 図14のXVI−XVI線に沿った断面図である。 Is a sectional view taken along line XVI-XVI in FIG. 14. 複数の光ファイバの一方端部を束ねるさらに別の方法例を示す図である。 It illustrates yet another example method for bundling one end of the plurality of optical fibers. 図17に示すスリーブ22の内部を示す図である。 Is a diagram showing the inside of the sleeve 22 shown in FIG. 17. 図18のXIX−XIX線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along line XIX-XIX in FIG. 18. 図18のXX−XX線に沿った断面図である。 It is a sectional view taken along line XX-XX in FIG. 18. 複数の光ファイバ12の本数および配置を表形式で説明する図である。 A plurality of the number and arrangement of the optical fiber 12 is a diagram illustrating in tabular form. 図21に示す本数の光ファイバを束ねた状態を示す図である。 Is a diagram showing a state in which a bundle of optical fibers in the number shown in FIG. 21. レーザビームをコリメート光に変換するための光学系を説明する図である。 Is a diagram illustrating an optical system for converting the laser beam into collimated light. レーザビームの径を小さくするための光学系の構成を説明する図である。 It is a diagram illustrating a configuration of an optical system for reducing the diameter of the laser beam. 実施の形態2のレーザモジュールの構成を示す図である。 Is a diagram showing the structure of a laser module according to the second embodiment. 図25に示すレンズ41を説明する模式図である。 Is a schematic diagram illustrating the lens 41 shown in FIG. 25. 特開2002−202442号公報(特許文献1)に開示される合波レーザ光源の構成を説明する図である。 JP 2002-202442 discloses a diagram illustrating the configuration of a combined laser source disclosed in (Patent Document 1). 特開2002−202442号公報(特許文献1)に開示される合波レーザ光源の別の構成を説明する図である。 JP 2002-202442 discloses a diagram for explaining another configuration of the combined laser source disclosed in (Patent Document 1).

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,1A レーザモジュール、11,11A,11B 面発光レーザ、11C 面発光レーザアレイ、11E 発光面、12,12A,12B 光ファイバ、15 パッケージ、20 フェルール、20A キャピラリプレート、21,22 スリーブ、24 接着剤、26 チューブ、31,32,111〜117 コリメートレンズ、33 結像レンズ、34 光ガイド、35 ハンドグリップ、41 レンズ、110 ヒートブロック、120 集光レンズ、121,130a,251a コア、122 クラッド、130,251 マルチモード光ファイバ、250 合波光学系、A 構成単位、B,B1〜B15 ビーム、H11〜H15 集光レンズ、J 軸、LD1〜LD15 半導体レーザ、P1,P2 点。 1,1A laser module, 11, 11A, 11B surface emitting laser, 11C surface emitting laser array, 11E emitting surface, 12, 12A, 12B optical fiber, 15 package, 20 ferrule, 20A capillary plates, 21 and 22 the sleeve 24 bonded agent, 26 tube, 31,32,111~117 collimator lens, 33 an imaging lens, 34 a light guide, 35 handgrip 41 lens, 110 a heat block, 120 a condenser lens, 121,130A, 251a core, 122 the cladding, 130,251 multimode optical fiber, 250 multiplexing optical system, A constituent unit, B, B1-B15 beam, H11~H15 condenser lens, J axis, LD1~LD15 semiconductor laser, P1, P2 points.

Claims (8)

  1. 同一の平面上に所定の間隔で二次元に配置される複数の面発光レーザと、 A plurality of surface emitting lasers arranged two-dimensionally at predetermined intervals on the same plane,
    前記複数の面発光レーザに対応してそれぞれ設けられ、各々の一方端部の中心軸が前記所定の間隔で並び、かつ、前記一方端部が束ねられた複数の光ファイバとを備え、 Wherein each provided corresponding to the plurality of surface emitting lasers, the center axis of the one end of each line at the predetermined intervals, and a plurality of optical fibers, wherein one end portion are bundled,
    前記複数の光ファイバは、各々の前記一方端部の中心軸が、前記複数の面発光レーザのうちの対応する面発光レーザから発せられるレーザビームの光軸と重なるように配置される、レーザモジュール。 Wherein the plurality of optical fibers, the central axis of each of said one end portion is arranged so as to overlap with the optical axis of the laser beam emitted from a corresponding surface emitting laser of the plurality of surface emitting lasers, laser module .
  2. 前記複数の面発光レーザは、前記平面上に点対称に配置される、請求項1に記載のレーザモジュール。 Wherein the plurality of surface emitting lasers are arranged in point symmetry on the plane, the laser module according to claim 1.
  3. 前記複数の面発光レーザは、 Wherein the plurality of surface emitting lasers,
    第1の面発光レーザと、 A first surface-emitting laser,
    前記第1の面発光レーザから発せられるレーザビームの光軸から前記所定の間隔だけ離れた場所に六角形状に配置される複数の第2の面発光レーザとを含む、請求項2に記載のレーザモジュール。 And a plurality of second surface-emitting lasers arranged in a hexagonal shape away by the predetermined distance from the optical axis of the laser beam emitted from the first surface emitting laser, laser according to claim 2 module.
  4. 前記レーザモジュールは、 The laser module,
    前記複数の光ファイバに対応してそれぞれ設けられ、各々に貫通孔が形成された複数の固定部材をさらに備え、 Respectively provided corresponding to said plurality of optical fibers further comprises a plurality of fixing members having a through hole formed on each
    各前記複数の光ファイバの前記一方端部は、前記貫通孔に挿入され、 Wherein one end portion of each of said plurality of optical fibers is inserted into the through hole,
    前記複数の固定部材は束ねられる、請求項1に記載のレーザモジュール。 Wherein the plurality of fixing members are bundled, the laser module according to claim 1.
  5. 前記レーザモジュールは、 The laser module,
    前記複数の光ファイバにそれぞれ対応して複数の貫通孔が形成された固定部材をさらに備え、 Wherein each of the plurality of optical fibers corresponding further comprising a fixing member in which a plurality of through holes are formed,
    各前記複数の光ファイバの前記一方端部は、前記複数の貫通孔のうちの対応する貫通孔に挿入される、請求項1に記載のレーザモジュール。 Wherein one end portion of each of said plurality of optical fibers are inserted into the corresponding through-holes of the plurality of through-holes, laser module according to claim 1.
  6. 前記レーザモジュールは、 The laser module,
    前記複数の光ファイバの各々の前記一方端部が挿入されるスリーブをさらに備える、請求項1に記載のレーザモジュール。 Further comprising said sleeve whereas the end portion is inserted in each of the plurality of optical fibers, laser module according to claim 1.
  7. 前記複数の光ファイバの他方端部は、前記他方端部の中心軸の間隔が前記所定の間隔よりも狭くなるように束ねられる、請求項1に記載のレーザモジュール。 The other end of the plurality of optical fibers, the spacing of the center axis of the other end are bundled to be narrower than the predetermined distance, the laser module according to claim 1.
  8. 前記複数の面発光レーザに対応してそれぞれ設けられ、前記対応する面発光レーザから発せられるレーザビームを集光する複数のレンズをさらに備える、請求項1に記載のレーザモジュール。 Wherein each provided corresponding to the plurality of surface emitting laser further comprises a plurality of lenses for condensing the laser beam emitted from the corresponding surface emitting laser, laser module according to claim 1.
JP2006308825A 2006-11-15 2006-11-15 Laser module Pending JP2008124358A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006308825A JP2008124358A (en) 2006-11-15 2006-11-15 Laser module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006308825A JP2008124358A (en) 2006-11-15 2006-11-15 Laser module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008124358A true true JP2008124358A (en) 2008-05-29

Family

ID=39508767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006308825A Pending JP2008124358A (en) 2006-11-15 2006-11-15 Laser module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008124358A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010140030A (en) * 2008-12-12 2010-06-24 Samsung Mobile Display Co Ltd Laser system
JP2011257665A (en) * 2010-06-11 2011-12-22 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd Optical device and method of manufacturing the same
JP2012519966A (en) * 2009-03-05 2012-08-30 プレスコ テクノロジー インコーポレーテッドPressco Technology Inc. Digital heat infusion with a surface emitting semiconductor device
WO2017081858A1 (en) * 2015-11-12 2017-05-18 Ricoh Company, Ltd. Laser beam generation apparatus, laser machining device, and laser machining method
WO2017090497A1 (en) * 2015-11-24 2017-06-01 Ricoh Company, Ltd. Laser beam generation apparatus, laser machining device, and laser machining method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0727950A (en) * 1993-05-10 1995-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd Irradiation device for laser beam
JPH09127375A (en) * 1995-08-30 1997-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical coupling module and its manufacture
JPH11307869A (en) * 1998-04-22 1999-11-05 Furukawa Electric Co Ltd:The Arrayed optical device module

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0727950A (en) * 1993-05-10 1995-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd Irradiation device for laser beam
JPH09127375A (en) * 1995-08-30 1997-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical coupling module and its manufacture
JPH11307869A (en) * 1998-04-22 1999-11-05 Furukawa Electric Co Ltd:The Arrayed optical device module

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010140030A (en) * 2008-12-12 2010-06-24 Samsung Mobile Display Co Ltd Laser system
US8295662B2 (en) 2008-12-12 2012-10-23 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Laser system
JP2012519966A (en) * 2009-03-05 2012-08-30 プレスコ テクノロジー インコーポレーテッドPressco Technology Inc. Digital heat infusion with a surface emitting semiconductor device
US9282851B2 (en) 2009-03-05 2016-03-15 Pressco Ip Llc Digital heat injection by way of surface emitting semi-conductor devices
JP2011257665A (en) * 2010-06-11 2011-12-22 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd Optical device and method of manufacturing the same
WO2017081858A1 (en) * 2015-11-12 2017-05-18 Ricoh Company, Ltd. Laser beam generation apparatus, laser machining device, and laser machining method
WO2017090497A1 (en) * 2015-11-24 2017-06-01 Ricoh Company, Ltd. Laser beam generation apparatus, laser machining device, and laser machining method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7184621B1 (en) Multi-wavelength transmitter optical sub assembly with integrated multiplexer
US20050141823A1 (en) Connection apparatus for parallel optical interconnect module and parallel optical interconnect module using the same
US6377410B1 (en) Optical coupling system for a high-power diode-pumped solid state laser
US6853490B2 (en) Method and apparatus for illuminating a spatial light modulator with light from multiple laser diode arrays
US5629997A (en) Method and apparatus for coupling laser diode beams to optical fibers and achieving high power densities
US5436990A (en) Apparatus for coupling a multiple emitter laser diode to a multimode optical fiber
US5526373A (en) Lens support structure for laser diode arrays
US7004645B2 (en) VCSEL array configuration for a parallel WDM transmitter
US6529542B1 (en) Incoherent beam combined optical system utilizing a lens array
US20040114648A1 (en) Laser apparatus in which laser diodes and corresponding collimator lenses are fixed to multiple steps provided in block
US5862278A (en) Laser system
US5790576A (en) High brightness laser diode source
US20030048819A1 (en) Laser diode array, laser device, wave-coupling laser source, and exposure device
US6546169B1 (en) Pump couplers for double-clad fiber devices
US6556352B2 (en) Optical coupling system
US20060176912A1 (en) Apparatus for projecting a line of light from a diode-laser array
US20110013869A1 (en) Micromechanically aligned optical assembly
US6326600B1 (en) Method and apparatus for distortion reduction in optoelectronic interconnections
US20110216417A1 (en) Selective Repositioning and Rotation Wavelength Beam Combining System and Method
US20070291813A1 (en) Coupling devices and methods for stacked laser emitter arrays
US5715270A (en) High efficiency, high power direct diode laser systems and methods therefor
US20040033033A1 (en) Optical module
US20070195850A1 (en) Diode laser array stack
US6031953A (en) Diode-laser to optical fiber coupling system with biaxial optical power
US6594420B1 (en) Multi-fiber ribbon form factor-compliant, integrated multi-channel optical amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100413

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20100420

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20100610

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110201

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110628