JP2008294259A - 同軸型半導体レーザモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ステム上に半導体発光素子が配置されたパッケージと、その内部にパッケージが配置されるベース部と、パッケージから出射された光が入射する光ファイバと、パッケージから出射された光を光ファイバに結合させるレンズと、少なくともレンズと光ファイバとを覆うカバーとを有する同軸型半導体レーザモジュールであって、ベース部は、上部が小径部、下部が大径部となる縦断面形状が変化している貫通穴を有し、パッケージは、ステムが大径部内に位置しているとともに、ステムの上面が前記縦断面形状が変化する境界部に熱伝導可能に接触しており、また、ステムをベース部に対して固定するための固定手段を有し、当該固定手段は、ステムの下面を該固定手段を介してベース部に対して熱伝導可能に連結させている。
【選択図】図1
Description
図5に、同軸型半導体レーザモジュールの一例の断面正面図を示す。同軸型半導体レーザモジュール101は、被対象物に取り付けるための取り付け穴103を有する板状の底板102の上部に、サブマウント(不図示)上に配置された半導体レーザ3およびフォトダイオード(不図示)、それらを覆うキャップ5、キャップ5内に配置されたレンズ6等から構成されるCANパッケージ9が配置されている。そして、CANパッケージ9から出射された光が入射する光ファイバ10、CANパッケージ9のキャップ5と光ファイバ10とを結ぶホルダ11、ホルダ11に光ファイバ10のフェルール10aを固定するスリーブ12がそれぞれ溶接にて連結固定されている。そして、これらを覆ってカバー13が底板102と溶接にて連結固定されている。
上記した放熱性の問題を改善した同軸型半導体レーザモジュールが特許文献1に提案されている。これを図6に示す断面正面図に基づいて説明する。
図1に、本願発明の同軸型半導体レーザモジュールの第1実施形態を示す。図1(a)に同軸型半導体レーザモジュール1の断面正面図、図1(b)に底面図を示す。なお、従来技術の項で説明した部品と同一の部品には同一番号を付し、その説明は省略する。
ここで、有限要素法によるシミュレーション結果を示す。半導体レーザが載置されたサブマウントから底板(ベース部)までのルートにおける熱抵抗を、第1の従来技術と第1実施形態とで対比した。なお、第1の従来技術の構成としては、CANパッケージのサブマウント(不図示)およびステム8の材質を鉄、底板102の材質をステンレスとし、両者はステム下面のみで接し、そして点溶接で固定されているものとした。
図2に、本願発明の同軸型半導体レーザモジュールの第2実施形態を示す。図2(a)に同軸型半導体レーザモジュール35の断面正面図、図2(b)に底面図を示す。この第2実施形態は、第1実施形態とは固定手段の構成が異なっている。第1実施形態にて固定手段を底板にネジ固定していたのに対し、この第2実施形態においては熱伝導性を有する接着剤で固定手段(ストッパリング)を固定している。
図3に、本願発明の同軸型半導体レーザモジュールの第3実施形態を示す。図3(a)に同軸型半導体レーザモジュール45の断面正面図、図3(b)に底面図を示す。この第3実施形態においては、固定手段(ストッパリング)47を4つの固定用ネジ48で底板46に固定する形態としている。ストッパリング47には数箇所にサラ穴47aと貫通穴47bが形成されており、当該サラ穴47aと貫通穴47bを用いて底板46に形成されたネジ穴46aにストッパリング47を底板46に固定する。
図4に、本願発明の同軸型半導体レーザモジュールの第4実施形態を示す。図4(a)に同軸型半導体レーザモジュール55の断面正面図、図4(b)に底面図を示す。この第4実施形態においては、固定手段としてストッパネジ(あるいはストッパリング)を用いずに、ステム横面に形成したステムネジ部を用いている。
3:半導体レーザ
5:キャップ
6:レンズ
7:リード
8:ステム
9:CANパッケージ
10:光ファイバ
11:ホルダ
12:スリーブ
13:カバー
21、36、46、59:底板(ベース部)
22:取り付け穴
23、61:メスネジ
24、37、60:貫通穴
25:間隙
26:放熱グリス
27:ストッパネジ(固定手段)
28:オスネジ
29:溝部
30:突出部
38、47:ストッパリング(固定手段)
39:熱導伝接着剤
48:固定用ネジ
57:ステム
58:ステムネジ部(固定手段)
Claims (7)
- ステム上に半導体発光素子が配置されたパッケージと、
取付け部を有し、その内部に前記パッケージが配置されるベース部と、
前記パッケージから出射された光が入射する光ファイバと、
前記パッケージから出射された光を前記光ファイバに結合させるレンズと、
少なくとも前記レンズと前記光ファイバとを覆うカバーとを有する同軸型半導体レーザモジュールであって、
前記ベース部は、上部が小径部、下部が大径部となる縦断面形状が変化している貫通穴(24、37)を有し、
前記パッケージは、前記ステムが前記大径部内に位置しているとともに、当該ステムの上面(8c)が前記縦断面形状が変化する境界部(24d、37c)に熱伝導可能に接触しており、
また、前記ステムを前記ベース部に対して固定するための固定手段(27、38、47)を有し、
当該固定手段は、前記ステムの下面(8a)を該固定手段を介して前記ベース部に対して熱伝導可能に連結させていることを特徴とする同軸型半導体レーザモジュール。 - 前記固定手段が、その外周にネジ部(28)が形成された円筒部材からなり、前記ベース部の前記貫通穴の前記大径部内に形成されたメスネジ部(23)とネジ結合されることを特徴とする請求項1に記載の同軸型半導体レーザモジュール。
- 前記ベース部と前記固定手段の少なくとも一方の材質が、アルミニウム合金または銅合金からなることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の同軸型半導体レーザモジュール。
- 前記ステムの横面と前記ベース部との間に放熱グリス(26)が充填されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の同軸型半導体レーザモジュール。
- ステム上に半導体発光素子が配置されたパッケージと、
取付け部を有し、その内部に前記パッケージが配置されるベース部と、
前記パッケージから出射された光が入射する光ファイバと、
前記パッケージから出射された光を前記光ファイバに結合させるレンズと、
少なくとも前記レンズと前記光ファイバとを覆うカバーとを有する同軸型半導体レーザモジュールであって、
前記ベース部は、上部が小径部、下部が大径部となる縦断面形状が変化している貫通穴(60)を有し、
前記パッケージは、前記ステムが前記大径部内に位置しているとともに、当該ステムの上面(57c)が前記縦断面形状が変化する境界部(60c)に熱伝導可能に接触しており、
また、前記ステムを前記ベース部に対して固定するための固定手段(58)を有し、
当該固定手段は、前記ステムの横面(57b)を該固定手段を介して前記ベース部に対して熱伝導可能に連結させていることを特徴とする同軸型半導体レーザモジュール。 - 前記固定手段が、前記ステムの横面に形成されたネジ部でなることを特徴とする請求項5に記載の同軸型半導体レーザモジュール。
- 前記ベース部と前記ステムの少なくとも一方の材質が、アルミニウム合金または銅合金からなることを特徴とする請求項5または6のいずれか1項に記載の同軸型半導体レーザモジュール。
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