JP3116777B2 - 半導体レーザモジュール - Google Patents
半導体レーザモジュールInfo
- Publication number
- JP3116777B2 JP3116777B2 JP07171248A JP17124895A JP3116777B2 JP 3116777 B2 JP3116777 B2 JP 3116777B2 JP 07171248 A JP07171248 A JP 07171248A JP 17124895 A JP17124895 A JP 17124895A JP 3116777 B2 JP3116777 B2 JP 3116777B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- substrate
- module
- module package
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- 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
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
- G02B6/4237—Welding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
情報処理に使用される半導体レーザモジュールに係わ
り、詳細には冷却素子によって温度を調整された半導体
レーザから射出する光ビームを、光ファイバに結合させ
た半導体レーザモジュールに関する。
伝送装置等に使用される信号光源として広く使用されて
いる。光ファイバを使用した伝送装置の小型化が進んで
おり、回路基板の高集積化が要請されている。これと共
に、回路基板に組み込まれる各種部品が小型化し高さも
低くなっている。このような部品との関係で、半導体レ
ーザモジュールも特にその薄型化が求められている。
構造を示したものである。半導体レーザモジュール10
のモジュールパッケージ11の一側壁には、光信号を伝
達するための光ファイバ12の一端が収容されている。
モジュールパッケージ11の内部底面には電子冷却素子
13が配置されており、その上には基板14を介して半
導体レーザ15と、これから射出された光ビームを光フ
ァイバ12に光学的に結合させるためのレンズ16が配
置されている。
ジュールパッケージ11の高さをできるだけ低くするた
めに次のような工夫を行っている。電子冷却素子13は
所要の冷却能力を発揮するためにその厚さを最小限に抑
えている。この上に配置された基板14は、レンズ16
を載置する部分ができるだけ薄くなるように加工してい
る。半導体レーザ15を載置した部分は、レンズ16の
光軸とレーザビームが一致するように高さが設定される
ので、この部分はある程度の厚さ(高さ)が必要とな
る。レンズ16はその径が小さいほどモジュールパッケ
ージ11の高さを低くすることができるが、実際には所
定の開口角(NA)を確保する必要があり、この要請を
満たす最も小さな口径に設定されている。
体レーザモジュールの構造では、その内部部品全体の高
さを最大限に低くするためにレンズ16を載置した部分
の基板14の厚さをできるだけ薄くしている。しかしな
がら、電子冷却素子13とこの上に配置される基板1
4、半導体レーザ15等の各種の部品(チップオンキャ
リア)の全体が占める高さは、たとえ基板14の厚さを
加工上の限界値に設定したとしても、電子冷却素子13
の高さにレンズ16の直径を加えた値よりも低くするこ
とが理論的に不可能であった。
することによりパッケージ内のこれら部品の占める全体
的な高さを低くすることのできる半導体レーザモジュー
ルを提供することにある。
ンズの直径を加えた値よりもパッケージ内の部品全体の
高さを低くすることができる半導体レーザモジュールを
提供することにある。
は、(イ)所定の形状をしたモジュールパッケージと、
(ロ)このモジュールパッケージの内部底面にその下面
を固定した温度調整用の温度調整素子と、(ハ)垂直な
段差部分を境として一方の側にこの段差部分と直角に折
り曲げられた平面としての上段部を有し、上段部の折れ
曲った方向と逆方向としての他方の側に垂直な段差部分
と直角に折り曲げられた平面として下段部を有してい
て、これら上段部の上面および下段部の上面が互いに平
行な面を構成し、上段部の上面の方が下段部の上面より
も一段と高い面となっていると共に上段部の下面が温度
調整素子の上面とのみ接触し、下段部の下面はモジュー
ルパッケージの内部底面と所定の空隙を介して配置され
ている熱伝導性の基板と、(ニ)この基板の上段部の上
面の下段部側の端部近傍に載置されレーザ光を射出する
半導体レーザと、(ホ)モジュールパッケージのレーザ
光の照射される側壁部位にその一端部を固定した光ファ
イバと、(へ)基板の下段部の上面に半導体レーザのレ
ーザ光が出射される位置と対向するように載置され下段
部の上面から半導体レーザのレーザ光を射出する位置ま
での高さが口径の半分にほぼ等しくこの半導体レーザと
光ファイバを光学的に結合するレンズとを半導体レーザ
モジュールに具備させる。
調整を行うペルチェ素子等の温度調整素子の上に配置さ
れる基板を、垂直な段差部分を境として一方の側にこの
段差部分と直角に折り曲げられた平面としての上段部を
有し、上段部の折れ曲った方向と逆方向としての他方の
側に垂直な段差部分と直角に折り曲げられた平面として
下段部を有していて、これら上段部の上面および下段部
の上面が互いに平行な面を構成し、上段部の上面の方が
下段部の上面よりも一段と高い面となっていると共に上
段部の下面が温度調整素子の上面とのみ接触する熱伝導
性の材料としている。そして、基板の下段部の上面にこ
の上面から半導体レーザのレーザ光を射出する位置まで
の高さが口径の半分にほぼ等しくこの半導体レーザと光
ファイバを光学的に結合するレンズを配置した。これに
より、モジュールパッケージの底面からレンズの上端ま
での高さを従来よりも低くすることができるばかりでな
く、モジュールパッケージのレーザ光の照射される側壁
部位に光ファイバの一端を固定するようにすれば、この
光ファイバと半導体レーザの光学的な結合を簡単に実現
することができる。しかも上段部の下面が温度調整素子
の上面とのみ接触し、下段部の下面はモジュールパッケ
ージの内部底面と所定の空隙を介して配置されているの
で、基板とモジュールパッケージの間で直接的に熱が伝
導することがなく、熱エネルギの有効活用を図ることが
できるので、温度調整素子の小型化が可能になる。
半導体レーザを電子的に冷却するための電子冷却素子で
あることを特徴としている。もちろん、冷却素子のみで
なく必要に応じて加熱素子を併せて、あるいは単独で配
置することも自由である。
説明する。
ーザモジュールの構造を表わしたものである。本実施例
の半導体レーザモジュール20は、やや細長のモジュー
ルパッケージ21を使用している。その一側壁には、光
信号を伝達するための光ファイバ22の一端近傍がYA
G固定されている。モジュールパッケージ21の内部底
面には、ペルチェ素子からなる電子冷却素子23が半田
によって固定されている。電子冷却素子23の上面に
は、所定の段差hを設けて2段に構成した金属板からな
る基板24の上段部分24Uが半田によって固定されて
いる。上段部分24Uの光ファイバ22側に寄った端部
には半導体レーザ25が半田によって固定されている。
光ファイバ22の個定位置は、その光軸が半導体レーザ
25の射出部の高さと一致するように予め設定されてい
る。基板の下段部分(クランク部)24Dの上面には、
レンズ26がYAG固定されている。基板24の段差h
は、このレンズ26と光ファイバ22と光軸が一致する
ような値に設定されている。基板の下段部分24Dの下
面は、モジュールパッケージ21の内部底面と非接触の
状態となっている。
20では、半導体レーザ25と光ファイバ22がレンズ
26によって光学的に結合している。また、半導体レー
ザ25は基板24を介して電子冷却素子23によって放
熱され、所望の温度範囲に保たれるようになっている。
20では、基板24に段差hが設けられており、下段部
分24Dの上面の高さを電子冷却素子23の上面の高さ
よりも低くすることができる。したがって、モジュール
パッケージ20内の部品全体による高さは、レンズ26
の高さに電子冷却素子23の高さと基板24の厚さを単
純に加算した値よりも小さくなることはもちろん、電子
冷却素子23の高さと段差hの設定値によっては全体的
な高さを、電子冷却素子23の高さとレンズ26の口径
を単純に加算した値よりも大幅に低めることができる。
したがって、電子冷却素子23等の各種部品の選択の自
由度が増し、また性能的にも部品の信頼性の点でも余裕
を持たせることができる。もちろん、各種部品の高さを
限界値に設定することで半導体レーザモジュールの高さ
を大幅に改善することができる。
内に1つの半導体レーザを配置したが、例えば特開平5
−281442号公報にも開示があるように2個または
これ以上の半導体レーザを配置した半導体レーザモジュ
ールにも本発明を適用することができる。
したが、温度調整素子上に配置される各種部品(チップ
オンキャリア)の形状やサイズに応じてその形状、配置
される位置および高さを各種変形することが可能であ
る。
によれば、温度の調整を行うペルチェ素子等の温度調整
素子の上に配置される基板を、垂直な段差部分を境とし
て一方の側にこの段差部分と直角に折り曲げられた平面
としての上段部を有し、上段部の折れ曲った方向と逆方
向としての他方の側に垂直な段差部分と直角に折り曲げ
られた平面として下段部を有していて、これら上段部の
上面および下段部の上面が互いに平行な面を構成し、上
段部の上面の方が下段部の上面よりも一段と高い面とな
っていると共に上段部の下面が温度調整素子の上面との
み接触し、下段部の下面はモジュールパッケージの内部
底面と所定の空隙を介して配置されている熱伝導性の材
料のものとし、上段部分の下面を温度調整素子の上面に
固定するとともに、基板の上段部の上面の一端近傍にレ
ーザ光を射出する半導体レーザを載置するようにした。
そして、レンズと段差の関係は、下段部の上面から半導
体レーザのレーザ光を射出する位置までの高さが口径の
半分にほぼ等しくなるように設定したので、モジュール
パッケージの底面からレンズの上端までの高さを従来よ
りも低くすることができるばかりでなく、モジュールパ
ッケージのレーザ光の照射される側壁部位に光ファイバ
の一端部を固定するようにすることで、この光ファイバ
と半導体レーザの光学的な結合を簡単に実現することが
でき、半導体レーザモジュールの小型化だけでなく、そ
の調整の簡素化を図ることができる。しかも上段部の下
面が温度調整素子の上面とのみ接触し、下段部の下面は
モジュールパッケージの内部底面と所定の空隙を介して
配置されているので、基板とモジュールパッケージの間
で直接的に熱が伝導することがなく、熱エネルギの有効
活用を図ることができるので、温度調整素子の小型化が
可能になる。
ールの構造を表わした概略構成図である。
た概略構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 所定の形状をしたモジュールパッケージ
と、 このモジュールパッケージの内部底面にその下面を固定
した温度調整用の温度調整素子と、 垂直な段差部分を境として一方の側にこの段差部分と直
角に折り曲げられた平面としての上段部を有し、上段部
の折れ曲った方向と逆方向としての他方の側に前記垂直
な段差部分と直角に折り曲げられた平面として下段部を
有していて、これら上段部の上面および下段部の上面が
互いに平行な面を構成し、上段部の上面の方が下段部の
上面よりも一段と高い面となっていると共に上段部の下
面が温度調整素子の上面とのみ接触し、下段部の下面は
前記モジュールパッケージの内部底面と所定の空隙を介
して配置されている熱伝導性の基板と、 この基板の上段部の上面の下段部側の端部近傍に載置さ
れレーザ光を射出する半導体レーザと、 前記モジュールパッケージのレーザ光の照射される側壁
部位にその一端部を固定した光ファイバと、 前記基板の下段部の上面に前記半導体レーザのレーザ光
が出射される位置と対向するように載置され前記下段部
の上面から前記半導体レーザのレーザ光を射出する位置
までの高さが口径の半分にほぼ等しくこの半導体レーザ
と光ファイバを光学的に結合するレンズとを具備するこ
とを特徴とする半導体レーザモジュール。 - 【請求項2】 前記温度調整素子は前記半導体レーザを
電子的に冷却するための電子冷却素子であることを特徴
とする請求項1記載の半導体レーザモジュール。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07171248A JP3116777B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 半導体レーザモジュール |
DE69630568T DE69630568T2 (de) | 1995-07-07 | 1996-06-26 | Halbleiterlaser-Modul |
EP96110327A EP0763760B1 (en) | 1995-07-07 | 1996-06-26 | Semiconductor laser module |
US08/674,246 US5673349A (en) | 1995-07-07 | 1996-07-01 | Semiconductor laser module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07171248A JP3116777B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 半導体レーザモジュール |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000229837A Division JP3698967B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 半導体レーザモジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0921933A JPH0921933A (ja) | 1997-01-21 |
JP3116777B2 true JP3116777B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=15919804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07171248A Expired - Lifetime JP3116777B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 半導体レーザモジュール |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5673349A (ja) |
EP (1) | EP0763760B1 (ja) |
JP (1) | JP3116777B2 (ja) |
DE (1) | DE69630568T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09251120A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Nec Corp | 半導体レーザモジュール |
US5793915A (en) * | 1997-07-03 | 1998-08-11 | Lucent Technologies Inc. | Thermal stress reduction in a laser module |
JP3226854B2 (ja) * | 1997-10-24 | 2001-11-05 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザモジュール |
JP2001004881A (ja) * | 1999-04-20 | 2001-01-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
EP1089406A4 (en) * | 1999-04-20 | 2005-11-02 | Furukawa Electric Co Ltd | LASER MODULE WITH SEMICONDUCTOR |
US6697399B2 (en) * | 2000-05-26 | 2004-02-24 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module with peltier module for regulating a temperature of a semiconductor laser chip |
US20050100290A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-12 | Rong Huang | Low Profile Optoelectronic Package |
JP5583632B2 (ja) * | 2011-05-13 | 2014-09-03 | Nttエレクトロニクス株式会社 | 光モジュール |
US11048017B2 (en) | 2016-08-26 | 2021-06-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cooled optical apparatus, systems, and methods |
JP2019140240A (ja) * | 2018-02-09 | 2019-08-22 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール及び光モジュールの製造方法 |
CN108233157A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-06-29 | 天津欧泰激光科技有限公司 | 超高功率光纤耦合器冷却模块结构 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3048535A1 (de) * | 1980-12-22 | 1982-07-08 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Halbleiterlaser |
DE3773810D1 (de) * | 1986-09-02 | 1991-11-21 | Amp Inc | Optoelektronische verpackungseinheit fuer einen halbleiterlaser. |
US4752109A (en) * | 1986-09-02 | 1988-06-21 | Amp Incorporated | Optoelectronics package for a semiconductor laser |
JPH0714102B2 (ja) * | 1988-01-28 | 1995-02-15 | 三菱電機株式会社 | 光結合装置 |
JPH02288281A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-28 | Amada Co Ltd | レーザ発振器 |
JPH036082A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Nec Corp | 半導体レーザ装置 |
JP2675927B2 (ja) * | 1991-06-03 | 1997-11-12 | 沖電気工業株式会社 | 光半導体素子固定方法 |
JPH05281442A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Fujitsu Ltd | 多重化レーザダイオードモジュール |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP07171248A patent/JP3116777B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-06-26 DE DE69630568T patent/DE69630568T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-26 EP EP96110327A patent/EP0763760B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-01 US US08/674,246 patent/US5673349A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69630568D1 (de) | 2003-12-11 |
US5673349A (en) | 1997-09-30 |
JPH0921933A (ja) | 1997-01-21 |
DE69630568T2 (de) | 2004-09-23 |
EP0763760A1 (en) | 1997-03-19 |
EP0763760B1 (en) | 2003-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6975659B2 (en) | Laser diode array, laser device, wave-coupling laser source, and exposure device | |
JP2828025B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JP3116777B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JPH06204566A (ja) | 光ファイバ・光素子結合用パッケージ及び光ファイバ・光素子モジュール | |
JP2006171398A (ja) | 光伝送モジュール | |
US5974065A (en) | Semiconductor laser module | |
US6116792A (en) | Semiconductor laser module | |
JPWO2019155602A1 (ja) | 光モジュール | |
JP3698967B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JP3183247B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
US5963697A (en) | Semiconductor laser module | |
JP7515075B2 (ja) | レーザ装置およびレーザ装置の光軸調整方法 | |
US20030180010A1 (en) | Optical module | |
JPH05175608A (ja) | 光半導体素子モジュール | |
JP2001264590A (ja) | 光モジュール用パッケージ | |
JP3182171B2 (ja) | 光モジュール | |
JPH07131106A (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JP2004146630A (ja) | 光モジュール | |
JP3298532B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JPH11354890A (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JP2001144364A (ja) | 半導体モジュール及び半導体モジュールの半導体レーザ素子の取り付け方法 | |
JPH0715091A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP2000163756A (ja) | 光ピックアップ | |
JPH0715147Y2 (ja) | 光学素子の冷却構造 | |
JPS59200481A (ja) | 電子装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071006 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081006 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121006 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131006 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |