JP2574858B2 - Semiconductor laser with optical isolator - Google Patents
Semiconductor laser with optical isolatorInfo
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4207—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback
- G02B6/4208—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback using non-reciprocal elements or birefringent plates, i.e. quasi-isolators
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光アイソレータ付半導体レーザに係り、特
に光アイソレータを気密封止固定し、光アイソレータの
特性劣化因子の一つである湿気を遮断することに好適な
光アイソレータ付半導体レーザモジユールに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser with an optical isolator, in particular, hermetically seals and fixes an optical isolator, and shuts off moisture, which is one of the characteristic deterioration factors of the optical isolator. The present invention relates to a semiconductor laser module with an optical isolator suitable for performing the above.
従来の光アイソレータ付半導体レーザでは、特開昭61
−241715号公報に記載のように、即ち本願添付図面第４
図のように、光アイソレータ５の次段のフエルール９
を、フエルールホルダ19に接着剤にて固定しているた
め、半導体レーザチツプ１は、気密封止されていても、
光アイソレータ５は、気密封止されず外気と接触する構
造となつていた。また、特開昭61−70516号では、光ア
イソレータの保持具を接着剤にてモジュールに固定して
おり、光軸ずれに対する信頼度確保が不十分である。A conventional semiconductor laser with an optical isolator is disclosed in
-241715, that is, the fourth drawing attached to the present application.
As shown, the ferrule 9 at the next stage of the optical isolator 5
Is fixed to the ferrule holder 19 with an adhesive, so that the semiconductor laser chip 1 can be hermetically sealed even if it is hermetically sealed.
The optical isolator 5 has a structure in which the optical isolator 5 is not hermetically sealed and comes into contact with outside air. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-70516, the holder for the optical isolator is fixed to the module with an adhesive, and the reliability for the optical axis deviation is not sufficiently ensured.
さらに、特開昭62−62324号では、接着剤を用いて組
み立てた光アイソレータを半導体レーザと同一空間に気
密封止固定しているため、接着剤から発生するガスによ
り上記半導体レーザが汚染され、その信頼性が著しく低
下する。Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-62324, since the optical isolator assembled using an adhesive is hermetically sealed and fixed in the same space as the semiconductor laser, the semiconductor laser is contaminated by gas generated from the adhesive, Its reliability is significantly reduced.
光アイソレータは、一般に第３図に示すように、ポー
ラライザ12,永久磁石13,フアラデー回転子14,アナライ
ザ16と、ポーラライザ12,アナライザ16を保持するプリ
ズムホルダ11,15とで構成される。ポーラライザ12,アナ
ライザ16には、方解石（CaCO3）や偏光ビームスプリツ
タ（PBS）が利用されることが多い。上記方解石及び偏
光ビームスプリツタの誘電体フイルムは、耐湿性に乏し
く、大気中湿気により光透過率の劣化、さらには、ポー
ラライザ、アナライザ消光比の劣化が懸念され、光アイ
ソレータの長期使用における故障モードの一要因として
挙げられる。As shown in FIG. 3, the optical isolator generally includes a polarizer 12, a permanent magnet 13, a Faraday rotator 14, an analyzer 16, and prism holders 11, 15 for holding the polarizer 12, the analyzer 16. The polarizer 12 and the analyzer 16 often use calcite (CaCO 3 ) or a polarizing beam splitter (PBS). The dielectric films of the above calcite and polarizing beam splitters are poor in moisture resistance, light transmittance is deteriorated by moisture in the air, and furthermore, there is concern that the polarizer and analyzer extinction ratio may be deteriorated. Is one of the factors.
また、プリズムホルダ11,15とフアラデー回転子14を
装着した永久磁石13とは、エポキシ系等の接着剤を用い
て接着固定されることが多く、上記事項同様、当該接着
箇所の湿気に依る接着力低下により、ポーラライザ，ア
ナライザの初期設定角度が変化し、光アイソレータ消光
比の劣化が観測されている。Further, the prism holders 11 and 15 and the permanent magnet 13 to which the Faraday rotator 14 is mounted are often bonded and fixed using an adhesive such as an epoxy type. The initial setting angles of the polarizer and the analyzer are changed due to the decrease in the force, and the deterioration of the extinction ratio of the optical isolator is observed.
前記従来技術の光アイソレータ付半導体レーザでは、
光アイソレータと外気との遮断がなされておらず、上記
湿気に対する光アイソレータの信頼性確保が考慮されて
いなかつた。In the conventional semiconductor laser with an optical isolator,
The optical isolator is not shut off from the outside air, and no consideration has been given to ensuring the reliability of the optical isolator against the moisture.
本発明の目的は、半導体レーサチツプ１のみならず、
光アイソレータも乾燥気体雰囲気中に気密封止すること
により、光アイソレータの特性劣化因子である湿気を排
除し、光アイソレータ及び光アイソレータ付半導体レー
ザの信頼性を確保することにある。The object of the present invention is not only the semiconductor laser chip 1 but also
An optical isolator is also hermetically sealed in a dry gas atmosphere to eliminate moisture, which is a factor for deteriorating the characteristics of the optical isolator, and to ensure the reliability of the optical isolator and the semiconductor laser with the optical isolator.
上記目的は、気密窓を片側に有し、他側が開放された
形状を有するハウジング内に光アイソレータを装着した
光アイソレータ部を、半導体レーザを搭載した気密パツ
ケージを壁面に設けられた半導体レーザ光が通過する穴
部に装着し、該光アイソレータ部のハウジングと、該気
密パツケージの外壁とを気密封止固定し、つ光アイソレ
ータを通過した光を集光するレンズを気密封止固定した
レンズホルダを該光アイソレータ部のハウジングの気密
窓の設けられていない側に気密封止固定することにより
達成される。The above object is to provide an optical isolator unit having an optical isolator mounted in a housing having an airtight window on one side and an open shape on the other side, and a semiconductor laser light provided on a wall with an airtight package mounting a semiconductor laser. A lens holder which is mounted in a hole passing therethrough, hermetically seals and fixes the housing of the optical isolator portion and the outer wall of the hermetic package, and hermetically seals and fixes a lens that condenses light passing through the optical isolator. This is achieved by hermetically sealing and fixing the optical isolator section to the side of the housing where the hermetic window is not provided.
ハウジングの気密窓には、耐熱性硬質透明ガラスを用
い、ハウジング本体に低融点ガラスやメタライズ後ロウ
付けすることにより気密封止固定する。The hermetic window of the housing is made of heat-resistant hard transparent glass, and hermetically sealed and fixed to the housing body by low-melting glass or metallized brazing.
該ハウジングに光アイソレータを装着の後、上記光ア
イソレータ部を半導体レーザを搭載した気密パッケージ
の壁面に設けられた半導体レーザ光通過用穴に装着し、
該ハウジングと該パッケージの外壁とを乾燥気体雰囲気
中にて気密封止固定する。上記作業により該パッケージ
内部が乾燥気体雰囲気にて気密封止される。After mounting the optical isolator on the housing, the optical isolator is mounted on a semiconductor laser light passing hole provided on a wall surface of an airtight package on which the semiconductor laser is mounted,
The housing and the outer wall of the package are hermetically sealed and fixed in a dry gas atmosphere. By the above operation, the inside of the package is hermetically sealed in a dry gas atmosphere.
次に光アイソレータの次段に光アイソレータを通過し
た半導体レーザ光を集光するレンズが設置されるよう
に、該レンズの側面をメタライズ後半田付により気密封
止固定したレンズホルダを該光アイソレータ部のハウジ
ングの気密窓を設けていない側に乾燥気体雰囲気中にて
気密封止固定する。Next, a lens holder, which is metalized on the side surface of the lens and hermetically sealed and fixed by soldering, so that a lens for condensing the semiconductor laser light passed through the optical isolator is installed at the next stage of the optical isolator, The housing is hermetically sealed in a dry gas atmosphere on the side where the hermetic window is not provided.
上記作業により、光アイソレータは、気密窓，ハウジ
ング，レンズ，レンズホルダにより構成される閉空間内
に乾燥気体雰囲気にて気密封止されるので、光アイソレ
ータは外気と遮断され、湿気による前記光アイソレータ
の特性劣化を防ぐことができる。By the above operation, the optical isolator is hermetically sealed in a dry gas atmosphere in a closed space formed by the hermetic window, the housing, the lens, and the lens holder. Characteristics can be prevented from deteriorating.
以下本発明の一実施例を第１図により説明する。半導
体レーザ１より出射された光は、球レンズ２により平行
光に変換され、気密窓3,光アイソレータ５を通過した
後、ロツドレンズ６により集光され、光フアイバ10に結
合される。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Light emitted from the semiconductor laser 1 is converted into parallel light by the spherical lens 2, passes through the airtight window 3 and the optical isolator 5, is condensed by the rod lens 6, and is coupled to the optical fiber 10.
光フアイバ10は、そのフエルール９をフエルールホル
ダ19にて保持することにより固定される。光アイソレー
タ５を装着したハウジング４を、パツケージ17の筒部に
乾燥窒素雰囲気中にてYAGレーザによりレーザ溶接固定
し、パツケージ内部を気密封止した。The optical fiber 10 is fixed by holding the ferrule 9 with a ferrule holder 19. The housing 4 to which the optical isolator 5 was mounted was fixed by laser welding to the cylindrical portion of the package 17 with a YAG laser in a dry nitrogen atmosphere, and the inside of the package was hermetically sealed.
次にロツドレンズ６の側面をメタライズ後、半田付に
より気密封止固定したレンズホルダ７を、ハウジング４
の気密窓を設けていない側に上記同様乾燥窒素雰囲気中
にてYAGレーザによりレーザ溶接固定し、光アイソレー
タ５を気密窓3,ハウジング4,ロツドレンズ6,レンズホル
ダ７によつて構成される閉空間18a内に気密封止した。Next, after metalizing the side surface of the rod lens 6, the lens holder 7 hermetically sealed and fixed by soldering is mounted on the housing 4
The laser isolator 5 is fixed by laser welding with a YAG laser in a dry nitrogen atmosphere on the side where no airtight window is provided, and the optical isolator 5 is a closed space formed by the airtight window 3, the housing 4, the rod lens 6, and the lens holder 7. Hermetically sealed in 18a.
本実施例においては、パツケージ17内部と閉空間18a
の気密度は、Heリーク試験にてともに１×10-8atm.cc/s
ec以下と良好な値を示した。また光結合系においては、
光アイソレータ５の挿入損が1dB以下と光アイソレータ
順方向損測定値とほぼ同一の値を示し、光フアイバへの
光結合損も5dB以下と良好な値が得られた。In this embodiment, the interior of the package 17 and the closed space 18a
Air tightness is 1 × 10 -8 atm.cc/s in both He leak tests
It showed a good value of less than ec. In the optical coupling system,
The insertion loss of the optical isolator 5 was 1 dB or less, which was almost the same as the measured value of the forward loss of the optical isolator, and the optical coupling loss to the optical fiber was a good value of 5 dB or less.
本実施例においては、ハウジング４にレンズホルダ７
を直接気密封止固定したが、第２図に示すように他の結
合手段例えばパイプ８を追加し、気密窓3,ハウジング4,
パイプ8,ロツドレンズ6,レンズホルダ7,パツケージ17に
て構成される閉空間18b内に、光アイソレータ５を乾燥
窒素雰囲気にて気密封止固定することによつても本発明
の目的は達成でき、閉空間18bの気密度も第１図の実施
例同様、Heリーク試験にて１×10-8atm.cc/sec以下の値
が実現できた。In this embodiment, the housing 4 is provided with the lens holder 7.
Was directly fixed in a hermetically sealed manner, but as shown in FIG. 2, another connecting means such as a pipe 8 was added, and the hermetic window 3, the housing 4,
The object of the present invention can also be achieved by hermetically sealing and fixing the optical isolator 5 in a dry nitrogen atmosphere in a closed space 18b formed by the pipe 8, the rod lens 6, the lens holder 7, and the package 17. As in the embodiment shown in FIG. 1, the airtightness of the closed space 18b was 1 × 10 −8 atm.cc/sec or less in the He leak test.
本発明によれば、光アイソレータ挿入損，光フアイバ
への光結合損を増加させることなく、半導体レーザチツ
プ搭載パツケージ内部のみならず、光アイソレータ自身
も、乾燥窒素雰囲気中に気密封止固定できる。従つて、
光アイソレータを外気中の湿気より遮断でき、光アイソ
レータ並びに光アイソレータ付半導体レーザモジュール
の信頼性が確保できる効果がある。According to the present invention, not only the inside of the semiconductor laser chip mounting package but also the optical isolator itself can be hermetically sealed and fixed in a dry nitrogen atmosphere without increasing the insertion loss of the optical isolator and the optical coupling loss to the optical fiber. Therefore,
The optical isolator can be shielded from moisture in the outside air, and the reliability of the optical isolator and the semiconductor laser module with the optical isolator can be ensured.
第１図は本発明の一実施例の光アイソレータ付半導体レ
ーザモジュールの断面図、第２図は本発明の他の実施例
の断面図、第３図は一般的な光アイソレータの構成図、
第４図は従来の光アイソレータ付半導体レーザの断面図
である。 １……半導体レーザチツプ ２……球レンズ、３……気密窓 ４……ハウジング、５……光アイソレータ ６……ロツドレンズ、７……レンズホルダー ８……パイプ、９……フエルール 10……光フアイバ、11……プリズムホルダー 12……ポーラライザ、13……永久磁石 14……フアラデー回転子 15……プリズムホルダー 16……アナライザ、17……パツケージ 18a,18b……閉空間、19……フエルールホルダFIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor laser module with an optical isolator according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 4 is a sectional view of a conventional semiconductor laser with an optical isolator. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser chip 2 ... Ball lens 3 ... Airtight window 4 ... Housing 5 ... Optical isolator 6 ... Rod lens, 7 ... Lens holder 8 ... Pipe, 9 ... Ferrule 10 ... Optical fiber , 11… Prism holder 12… Polarizer, 13… Permanent magnet 14… Faraday rotator 15… Prism holder 16… Analyzer, 17… Package 18 a, 18 b… Closed space, 19… Ferrule holder
フロントページの続き (72)発明者 田中 強 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所戸塚工場内 (72)発明者 松原 茂 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所戸塚工場内 (56)参考文献 特開 昭63−84185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−1119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186076（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142512（ＪＰ，Ａ)Continued on the front page (72) Inventor Tsuyoshi Tanaka 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Totsuka Plant, Hitachi, Ltd. Inside the factory (56) References JP-A-63-84185 (JP, A) JP-A-55-1119 (JP, A) JP-A-60-186076 (JP, A) JP-A-1-142512 (JP, A) )
Claims (2)
と、気密窓を片側に有し他側が開放された形状を有する
ハウジング内に光アイソレータを装着した光アイソレー
タ部と、光アイソレータを通過した光を集光するレンズ
を気密封止固定したレンズホルダと、光フアイバとから
成る光アイソレータ付半導体レーザであつて、上記気密
パツケージの壁面に設けられた半導体レーザ光が通過す
る穴部に上記光アイソレータ部を装着し、上記パツケー
ジ外壁と上記光アイソレータ部のハウジングとを気密封
止固定し、かつ、上記レンズホルダを上記光アイソレー
タ部のハウジングを気密窓の設けられていない側に気密
封止固定したことを特徴とする光アイソレータ付半導体
レーザ。1. An airtight package in which a semiconductor laser is mounted, an optical isolator section in which an optical isolator is mounted in a housing having an airtight window on one side and an open side on the other side, and a light passing through the optical isolator. A semiconductor laser with an optical isolator comprising a lens holder in which a condensing lens is hermetically sealed and fixed, and an optical fiber, wherein the optical isolator is provided in a hole provided on a wall surface of the hermetic package and through which the semiconductor laser light passes. The package outer wall and the housing of the optical isolator section are hermetically sealed and fixed, and the lens holder is hermetically sealed and fixed to the side of the optical isolator section where the hermetic window is not provided. A semiconductor laser with an optical isolator.
ーザにおいて、上記レンズホルダの上記光アイソレーダ
部のハウジングへの固定を、他の結合手段を介して行な
うことを特徴とする光アイソレータ付半導体レーザ。2. The semiconductor laser with an optical isolator according to claim 1, wherein said lens holder is fixed to said housing via said coupling means. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5828788A JP2574858B2 (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Semiconductor laser with optical isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5828788A JP2574858B2 (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Semiconductor laser with optical isolator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01232785A JPH01232785A (en) | 1989-09-18 |
| JP2574858B2 true JP2574858B2 (en) | 1997-01-22 |
Family
ID=13079985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5828788A Expired - Lifetime JP2574858B2 (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Semiconductor laser with optical isolator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574858B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0714157A3 (en) * | 1994-11-23 | 1996-08-21 | At & T Corp | System and method for removing unstable distortion levels in analog laser packages |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP5828788A patent/JP2574858B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01232785A (en) | 1989-09-18 |
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