JP5905563B1

JP5905563B1 - 半導体レーザモジュールの製造方法

Info

Publication number: JP5905563B1
Application number: JP2014243134A
Authority: JP
Inventors: 弘範田中
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2034-12-01
Also published as: EP3229052A1; CN107003485A; JP2016105135A; US10386587B2; CN107003485B; EP3229052A4; US20170261702A1; WO2016088627A1

Abstract

【課題】簡単な構造で光ファイバを固定する樹脂の剥離を生じにくくさせることができる信頼性の高い半導体レーザモジュールを提供する。【解決手段】半導体レーザモジュール１は、底板１１と、底板１１上に配置された半導体レーザ素子２２と、半導体レーザ素子２２から発せられたレーザ光を伝搬する光ファイバ３０と、底板１１の上面１１Ａから突出するファイバマウント４０と、ファイバマウント４０上に光ファイバ３０を固定する樹脂５０とを備えている。樹脂５０は、ファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂを覆うように形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバ固定構造に係り、特に半導体レーザモジュールにおいて光ファイバを固定する構造に関するものである。

半導体レーザモジュールなどの光デバイスにおいては、その光デバイスの機能部材（ＬＤチップなど）と光ファイバのコアとの間の光学的な結合率を高めるために、機能部材と光ファイバのコアとを高精度に位置決めした上で、これらの位置関係を維持することが必須となる。これらの位置関係が崩れた場合（位置ずれが生じた場合）には、その光デバイスが所望の特性を満足できなくなり故障品となってしまう。

図１は、従来の光ファイバ固定構造を模式的に示す正面図である。図１に示すように、従来の光ファイバ固定構造においては、底板１１１の上面１１１Ａに固定されたファイバマウント１４０の上面１４１に接着材としての樹脂１５０が塗布され、この樹脂１５０によって光ファイバ１３０がファイバマウント１４０に固定される。

しかしながら、このような従来の光ファイバ固定構造においては、光ファイバ１３０に強い引っ張り応力がかかったときなどに樹脂１５０がファイバマウント１４０から剥離することがある。樹脂１５０がファイバマウント１４０から剥離してしまうと、光ファイバ１３０がファイバマウント１４０上で自由に動いて光ファイバ１３０が半導体レーザ素子１２２からずれてしまう（位置ずれが生じてしまう）。このように、従来の光ファイバ固定構造では、樹脂１５０の剥離が光ファイバ１３０の位置ずれに直結してしまうため、信頼性が低いという問題がある。

このような光ファイバの位置ずれを防止するために、光ファイバの光軸方向に沿って溝が形成されたファイバ固定台座を用いて光ファイバを接着剤で固定する方法も提案されている（例えば特許文献１参照）。この方法では、ファイバ固定台座に形成された溝の内部に接着剤を配置し、光ファイバの上下に空間部を形成することによって、接着剤の膨張や収縮時に空間部が接着剤の形状変化の逃げ部となり、光ファイバの外周に過剰な力がかかることが抑制される。

しかしながら、このような方法では、ファイバ固定台座に光ファイバの光軸方向に沿って溝を形成する必要があり、光ファイバを固定する構造が複雑になり、その製造コストも上昇してしまう。また、固定の際の接着剤の硬化収縮や種々の要因により生じる接着剤の熱収縮・膨張による光ファイバの位置ずれを抑制するためには、ファイバ固定台座の溝の位置と角度を半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の光軸に正確に合わせる必要があり、半導体レーザモジュールの製造工程が煩雑になることが懸念される。

さらに、ファイバ固定台座の溝は光ファイバの光軸方向に沿って延びているため、光ファイバの光軸方向に引っ張り応力が作用すると接着剤がファイバ固定台座から剥離してしまい、図１に示す構造と同様に、光ファイバの位置ずれが生じやすいという問題がある。

特開２０１４−１３９６４８号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、光ファイバを樹脂によりしっかりと固定することができるとともに、該樹脂の剥離を生じにくくさせることができる半導体レーザモジュールの製造方法を提供することを目的とする。

簡単な構造で光ファイバを固定する樹脂の剥離を生じにくくさせることができる信頼性の高い光ファイバ固定構造は、底板の上方に光ファイバを固定するために用いられてもよい。上記光ファイバ固定構造は、上記底板の上面から突出する凸部と、上記光ファイバの外周の一部を被覆する被覆材と該被覆材から露出する上記光ファイバの露出部分との境界部分で上記凸部上に上記光ファイバと上記被覆材の双方を固定する樹脂とを備えていてもよい。上記樹脂は、上記凸部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部を覆うように形成されていてもよい。

このように、光ファイバを固定する樹脂が底板の上面から突出する凸部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部を覆うように形成されているので、光ファイバに引っ張り応力などの力が作用しても、樹脂が凸部の側面に引っ掛かるので、樹脂の剥離が生じにくい信頼性の高い光ファイバ固定構造が得られる。また、万が一樹脂の剥離が生じたとしても、樹脂が凸部の側面に引っ掛かっているので、光ファイバの位置ずれが生じることがほとんどない。

上記凸部の上記少なくとも１つの側面は、上記光ファイバの光軸に平行な面及び／又は上記光ファイバの光軸に垂直な面を含んでいてもよい。また、上記樹脂は、上記底板の上面に接触していてもよい。

簡単な構造で光ファイバを固定する樹脂の剥離を生じにくくさせることができる信頼性の高い半導体レーザモジュールは、底板と、上記底板上に配置された半導体レーザ素子と、上記半導体レーザ素子から発せられたレーザ光を伝搬する光ファイバと、上記光ファイバの外周の一部を被覆する被覆材と、上記底板の上面から突出する凸部と、上記被覆材と該被覆材から露出する上記光ファイバの露出部分との境界部分で上記凸部上に上記光ファイバと上記被覆材の双方を固定する樹脂とを備えていてもよい。上記樹脂は、上記凸部の少なくとも１つの側面を覆うように形成されていてもよい。

このように、光ファイバを固定する樹脂が底板の上面から突出する凸部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部を覆うように形成されているので、光ファイバに引っ張り応力などの力が作用しても、樹脂が凸部の側面に引っ掛かるので、樹脂の剥離が生じにくい信頼性の高い半導体レーザモジュールが得られる。また、万が一樹脂の剥離が生じたとしても、樹脂が凸部の側面に引っ掛かっているので、光ファイバの位置ずれが生じることがほとんどない。

上記半導体レーザモジュールは、上記光ファイバを保持するファイバ保持部をさらに備えていてもよい。この場合において、上記樹脂と上記ファイバ保持部との間の上記光ファイバの外周を上記被覆材で被覆することが好ましい。

本発明の一態様によれば、光ファイバを樹脂によりしっかりと固定することができるとともに、該樹脂の剥離を生じにくくさせることができる半導体レーザモジュールの製造方法が提供される。この方法により、レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、上記半導体レーザ素子から発せられたレーザ光を伝搬する光ファイバとを備えた半導体レーザモジュールが製造される。この方法では、底板上に上記半導体レーザ素子を配置し、上記底板の上面から突出するように形成された凸部の上方に上記光ファイバを配置する。上記凸部の上面の範囲内に第１の樹脂を塗布して、上記凸部の上方に配置された上記光ファイバの一部を上記第１の樹脂の内部に位置させ、上記光ファイバの一部が上記第１の樹脂の内部に位置した状態で、上記半導体レーザ素子からレーザ光を出射しつつ上記光ファイバの位置決めを行い、上記光ファイバが位置決めされた状態で上記第１の樹脂を硬化させて上記光ファイバを上記凸部に対して固定する。上記第１の樹脂及び上記凸部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部を覆うように第２の樹脂を塗布して、上記凸部に対して固定された上記光ファイバの一部を上記第２の樹脂の内部に位置させ、上記光ファイバの一部が上記第２の樹脂の内部に位置した状態で、上記第２の樹脂を硬化させる。

このようにすることで、光ファイバを凸部に固定する際に第１の樹脂が底板の上面に流れ出すことがないので、光ファイバを固定する第１の樹脂を適切な量に制御することができ、光ファイバを凸部にしっかりと固定することができる。また、第２の樹脂によって凸部の側面の少なくとも一部を覆っているので、光ファイバに引っ張り応力などの力が作用しても、第２の樹脂が凸部の側面に引っ掛かるので、樹脂の剥離を生じにくくさせることができる。また、万が一樹脂の剥離が生じたとしても、樹脂が凸部の側面に引っ掛かっているので、光ファイバの位置ずれが生じることがほとんどない。

本発明によれば、光ファイバを樹脂によりしっかりと固定することができるとともに、該樹脂の剥離を生じにくくさせることができる半導体レーザモジュールの製造方法が提供される。

従来の光ファイバ固定構造を模式的に示す正面図である。本発明の一実施形態における半導体レーザモジュールを模式的に示す正面図である。図２の半導体レーザモジュールの平面図である。他の実施形態における半導体レーザモジュールを模式的に示す平面図である。さらに他の実施形態における半導体レーザモジュールを模式的に示す平面図である。図２の半導体レーザモジュールの製造工程を示す模式図である。

以下、本発明に係る半導体レーザモジュールの実施形態について図２から図６を参照して詳細に説明する。なお、図２から図６において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図２は本発明の一実施形態における半導体レーザモジュール１を模式的に示す正面図、図３は平面図である。図２及び図３に示すように、本実施形態における半導体レーザモジュール１は、底板１１と、底板１１の周囲を取り囲む側壁１２（図２及び図３においては１つの側壁の一部のみ図示している）と、側壁１２の上部を覆う蓋体（図示せず）とから構成されるパッケージ筐体を備えている。底板１１は、ＷやＭｏなどの材料から形成されており、この底板１１の上面１１Ａにはサブマウント２１が配置されている。サブマウント２１上には高出力の半導体レーザ素子２２が載置されている。この半導体レーザ素子２２としては、例えば数Ｗ〜２０Ｗの高出力のレーザダイオードを使用することができる。

半導体レーザモジュール１は、半導体レーザ素子２２から発せられたレーザ光をパッケージ筐体の外部に伝搬する光ファイバ３０を有している。この光ファイバ３０の外周は、半導体レーザ素子２２側の端部を除いて被覆材３１により被覆されている。被覆材３１は、側壁１２に固定されたファイバ保持部３５内に保持されており、側壁１２に形成された貫通孔を通ってパッケージ筐体の内部に導入されている。なお、本実施形態では、光ファイバ３０として、半導体レーザ素子２２に対向する先端が楔状になったレンズドファイバを用いているが、光ファイバ３０はこのようなレンズドファイバに限られるものではない。

図２及び図３に示すように、底板１１の上面１１Ａには、サブマウント２１から離間した位置にファイバマウント４０が配置されている。このファイバマウント４０は、例えば半田により底板１１の上面１１Ａに固定されている。本実施形態では、このファイバマウント４０により底板１１の上面１１Ａから突出する凸部が形成されている。

図２に示すように、このファイバマウント４０の上方に光ファイバ３０及び被覆材３１が樹脂５０を用いて固定されている。この樹脂５０としては例えばＵＶ硬化樹脂や熱硬化樹脂を用いることができる。なお、樹脂５０としてＵＶ硬化樹脂を用いた場合には、熱硬化樹脂を用いた場合よりも短時間で光ファイバ３０を固定することが可能である。

図２及び図３に示すように、光ファイバ３０及び被覆材３１を固定する樹脂５０は、ファイバマウント４０全体を覆うように形成されている。すなわち、樹脂５０は、ファイバマウント４０の上面４１と、光ファイバ３０の光軸に垂直なファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂと、光ファイバ３０の光軸に平行なファイバマウント４０の側面４３Ａ，４３Ｂとを覆うように形成されている。図示した実施形態においては、ファイバマウント４０上に塗布された樹脂５０は底板１１の上面１１Ａに接触している。

ここで、光ファイバ３０及び被覆材３１は、樹脂５０により固定されているだけではなく、ファイバ保持部３５においても固定されている。一般的に、底板１１は光ファイバ３０を構成する石英よりも線膨張係数が大きいため、熱が加わることによって樹脂５０に固定された部分とファイバ保持部３５において固定された部分との間で光ファイバ３０がＸ方向に引っ張られることになる。本実施形態では、上述したように樹脂５０がファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂ（すなわち光ファイバ３０の光軸に垂直な側面４２Ａ，４２Ｂ）を覆うように形成されているため、半導体レーザモジュール１の外部から光ファイバ３０に引っ張り応力（Ｘ方向の応力）が作用した場合であっても、樹脂５０がファイバマウント４０の側面４２Ａに引っ掛かるため、樹脂５０の剥離が生じにくい。また、剥離が生じたとしても光ファイバ３０の位置がＸ方向にずれることがほとんどない。この場合において、樹脂５０は、ファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂの全面を覆っている必要は必ずしもなく、ファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂの少なくとも一部を覆っていればよい。

樹脂５０により光ファイバ３０を固定する際には、樹脂５０の硬化収縮などの影響によりＹ方向に残留応力が生じる。したがって、過酷な環境下で樹脂５０が劣化し、あるいは、ファイバマウント４０の洗浄状態が不十分であるために接着力が低下するなどによって樹脂５０がファイバマウント４０から剥離してしまうようなことがあると、この残留応力の影響により光ファイバ３０の光軸がＹ方向にずれてしまい、光ファイバ３０の軸ずれが生じることが考えられる。本実施形態では、樹脂５０がファイバマウント４０の側面４３Ａ，４３Ｂ（すなわち光ファイバ３０の光軸に平行な側面４３Ａ，４３Ｂ）を覆うように形成されているため、万が一樹脂５０の剥離が生じて光ファイバ３０にＹ方向の残留応力が作用した場合であっても、樹脂５０がファイバマウント４０の側面４３Ａ，４３Ｂに引っ掛かるため、光ファイバ３０の位置がＹ方向にずれることがほとんどない。実際には、特殊な環境ではない限りＺ方向に応力が発生することがないため、このような構成により光ファイバ３０の位置ずれを最小限に抑えることができる。したがって、光ファイバ３０を高精度に位置決めされた状態に維持することができ、半導体レーザモジュール１の故障を効果的に防止することができる。なお、樹脂５０は、ファイバマウント４０の側面４３Ａ，４３Ｂの全面を覆っている必要は必ずしもなく、ファイバマウント４０の側面４３Ａ，４３Ｂの少なくとも一部を覆っていればよい。

ところで、被覆材３１に被覆されていない光ファイバ３０の露出部分には傷が入りやすく、このような傷のある部分に引っ張り応力などの応力が作用すると光ファイバ３０の破断や破壊に至ることが懸念される。上述したように、光ファイバ３０に引っ張り応力が生じ易いのは樹脂５０に固定された部分とファイバ保持部３５に固定された部分との間であるから、本実施形態では、樹脂５０とファイバ保持部３５との間の光ファイバ３０の外周を被覆材３１で被覆している。換言すれば、光ファイバ３０を被覆する被覆材３１がファイバ保持部３５から樹脂５０まで延びている。このように、被覆材３１をファイバ保持部３５から樹脂５０まで延ばすことにより、引っ張り応力が生じ易い部分に傷が生じるのを防止することができる。一方、樹脂５０により被覆材３１のみを固定すると、引っ張り応力が光ファイバ３０にかかった場合に、光ファイバ３０と被覆材３１との間の接着が剥がれてしまうことが考えられる。このような場合には、光ファイバ３０が被覆材３１からずれてしまい、光ファイバ３０の軸ずれが生じてしまう。このため、本実施形態では、図２に示すように、光ファイバ３０と被覆材３１の双方を樹脂５０により固定することとしている。

本実施形態では、樹脂５０がファイバマウント４０の４つの側面４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂを覆っている例を説明したが、図４に示すように、樹脂５０がファイバマウント４０の側面４３Ａ，４３Ｂの双方の一部のみを覆っていてもよく、あるいは、樹脂５０がファイバマウント４０の側面４３Ａ，４３Ｂのいずれか一方の一部又は全部を覆っていてもよい。また、図５に示すように、樹脂５０がファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂの双方の一部のみを覆っていてもよく、あるいは、樹脂５０がファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂのいずれか一方の一部又は全部を覆っていてもよい。また、本実施形態では、樹脂５０が底板１１の上面１１Ａに接触しているが、樹脂５０はファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂの少なくとも一部を覆うように形成されていればよく、底板１１の上面１１Ａに接触していなくてもよい。ただし、樹脂５０が底板１１の上面１１Ａに接触することにより、樹脂５０がファイバマウント４０の側面だけではなく底板１１とも固定されるので、樹脂５０が底板１１の上面１１Ａに接触しない場合に比べて、樹脂５０をより強固に固定することができる。

樹脂５０は、半導体レーザ素子２２側の光ファイバ３０の端面や半導体レーザ素子２２の出射端面は覆っておらず、半導体レーザ素子２２側の光ファイバ３０の端面や半導体レーザ素子２２の出射端面は樹脂５０の外部にある。特に半導体レーザ素子２２の出射端面が樹脂５０により覆われていると、半導体レーザ素子２２の出力が高くなった場合に、エネルギー密度の高い出射端面に樹脂５０が付着することになり、半導体レーザ素子２２の端面損傷を引き起こしてしまう。したがって、本実施形態では、半導体レーザ素子２２の出射端面を樹脂５０の外部に位置させて、高出力の半導体レーザ素子２２にも対応できるようになっている。

ファイバマウント４０の材料としては、例えばＷ、Ｍｏ、ＡＩＮ、ＣｕＷなどを用いることができる。特に、温度変化による光ファイバ３０の軸ずれ量が少なくなるように、線膨張係数がなるべく小さい材料（例えばＭｏ）を用いてファイバマウント４０を構成することが好ましい。また、光ファイバ３０の軸ずれ量を低減するために、樹脂５０の材料としても線膨張係数が小さいものを用いることが好ましい。

底板１１の材料としては、サブマウント２１の線膨張係数に整合するような線膨張係数を有する材料を用いることにより、半導体レーザモジュール１の信頼性を向上することができる。また、このように線膨張係数が整合する材料の中でも比較的熱伝導率の高い材料を底板１１の材料として用いることが好ましい。

次に、上述した半導体レーザモジュール１の製造方法について説明する。まず、図６に示すように、半導体レーザ素子２２が実装されたサブマウント２１と、ファイバマウント４０とを底板１１の上面１１Ａに半田などにより固定する。そして、ファイバマウント４０の上方に光ファイバ３０を配置し、ファイバマウント４０の上面４１の範囲内に例えばＵＶ硬化樹脂などの第１の樹脂５０Ａを塗布して、光ファイバ３０及び被覆材３１の一部を第１の樹脂５０Ａの内部に位置させる。

この状態で、半導体レーザ素子２２からレーザ光を出射させつつ光ファイバ３０を移動させて光ファイバ３０の位置決めを行う（アクティブ調心）。光ファイバ３０が高精度に位置決めされた状態で、第１の樹脂５０Ａに紫外線を照射するなどして第１の樹脂５０Ａを硬化させて光ファイバ３０をファイバマウント４０に固定する。

その後、図２に示すように、第１の樹脂５０Ａの上から第２の樹脂５０Ｂを塗布して、光ファイバ３０及び被覆材３１の一部を第２の樹脂５０Ｂの内部に位置させる。このとき、第２の樹脂５０Ｂが第１の樹脂５０Ａ及びファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂの少なくとも一部を覆うように第２の樹脂５０Ｂを塗布する。なお、第２の樹脂５０Ｂとしては、第１の樹脂５０Ａと同一の樹脂を用いてもよく、あるいは、第１の樹脂５０Ａとは異なる樹脂を用いてもよい。この状態で、第２の樹脂５０Ｂに紫外線を照射するなどして第２の樹脂５０Ｂを硬化させる。このようにして、半導体レーザモジュール１が完成する。

本実施形態では、第１の樹脂５０Ａをファイバマウント４０の上面４１の範囲内に塗布し、その後第２の樹脂５０Ｂを第１の樹脂５０Ａ及びファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂの少なくとも一部を覆うように塗布しているが、このように樹脂を２段階で塗布する工程を行うことなく、第１の樹脂５０Ａをファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂを覆うように塗布すると、底板１１の上面１１Ａに第１の樹脂５０Ａが流れ出してしまい、ファイバマウント４０の上面４１に塗布する第１の樹脂５０Ａを適切な量に制御することが難しくなる。このため、本実施形態では、樹脂を２段階で塗布することにより、第１の樹脂５０Ａにより光ファイバ３０をファイバマウント４０上にしっかりと固定しつつ、第２の樹脂５０Ｂがファイバマウント４０の側面４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂの少なくとも一部を覆うようにして樹脂５０の剥離を生じにくくさせている。

なお、上述した実施形態では、底板１１とは別個の部材であるファイバマウント４０を底板１１の上面１１Ａに固定することにより底板１１の上面１１Ａから突出する凸部を形成しているが、底板１１の厚みを部分的に厚くすることによって底板１１の上面１１Ａから突出する凸部を形成してもよい。この場合には、別個の部材としてのファイバマウント４０が必要なくなる。ただし、底板１１の材料としてはＷやＭｏなどの加工が難しい材料が用いられることが多いため、別部材としてファイバマウント４０を例えば半田により底板１１の上面１１Ａに固定する方が、底板１１の厚みを部分的に厚くするよりも半導体レーザモジュール１の製造が容易になる。

以下の条件で半導体レーザモジュール１を製造し、光ファイバ３０の引っ張り応力を印加してその特性を調べた。Ｘ方向の長さが２ｍｍ、Ｙ方向の長さ１ｍｍ、Ｚ方向の厚さ０．３ｍｍのＭｏからなる平板をファイバマウント４０として用いた。図２に示すように、光ファイバ３０は、ファイバマウント４０の側面４２Ａから半導体レーザ素子２２側に突出した状態でファイバマウント４０上に固定されるため、半導体レーザ素子２２のレーザ出射端面とファイバマウント４０との間のＸ方向の距離が長くなると、振動や衝撃によって光ファイバ３０が折れやすくなる。このことから、半導体レーザ素子２２のレーザ出射端面とファイバマウント４０との間のＸ方向の距離は、樹脂５０が半導体レーザ素子２２やサブマウント２１に付着しない範囲でできるだけ短くした。本実施例では、この距離を０．５ｍｍとした。

第１の樹脂５０Ａとしてはエポキシ系のＵＶ硬化樹脂（硬化後の硬度が９０Ｄ（デュロメータ硬さ）、剪断強度が４７ＭＰａ）を用いた。上述したように、半導体レーザ素子２２をレーザ発振させながら光ファイバ３０の最適な位置を調心して光ファイバ３０の位置決めを行った。その後、第１の樹脂５０Ａに紫外線を照射して光ファイバ３０をファイバマウント４０に固定した。第２の樹脂５０Ｂとしては第１の樹脂５０Ａと同一の樹脂を用いた。第１の樹脂５０Ａ及び第２の樹脂５０Ｂにより光ファイバ３０をファイバマウント４０に固定した後、ファイバ保持部３５でも光ファイバ３０（及び被覆材３１）を接着固定した。

このようにして１１個のサンプルを作製し、それぞれのサンプルの光ファイバ３０に大きな引っ張り応力を印加して故障モードを確認したところ、すべてのサンプルにおいて樹脂５０とファイバマウント４０との間の剥離は生じず、樹脂５０から光ファイバ３０が抜けるだけであった。このことから、本実施例に係る光ファイバ固定構造は、本質的に樹脂の剥離が生じにくい構造であることがわかった。

以上のように、本実施形態によれば、光ファイバを固定する樹脂が底板の上面から突出する凸部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部を覆うように形成されているので、光ファイバに引っ張り応力などの力が作用しても、樹脂が凸部の側面に引っ掛かるので、樹脂の剥離が生じにくい信頼性の高い光ファイバ固定構造が得られる。また、万が一樹脂の剥離が生じたとしても、樹脂が凸部の側面に引っ掛かっているので、光ファイバの位置ずれが生じることがほとんどない。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。上述した説明では、本発明に係る光ファイバ固定構造を半導体レーザモジュールに適用した例について説明したが、本発明に係る光ファイバ固定構造は、半導体レーザモジュールに限らず、あらゆる光デバイスに適用できるものである。また、本明細書において使用した用語「上」、「上面」、「上方」、「側面」、「底」その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の構成要素の相対的な位置関係によって変化するものである。

１半導体レーザモジュール
１１底板
１１Ａ上面
１２側壁
２１サブマウント
２２半導体レーザ素子
３０光ファイバ
３１被覆材
３５ファイバ保持部
４０ファイバマウント
４１上面
４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ側面
５０樹脂
５０Ａ第１の樹脂
５０Ｂ第２の樹脂

Claims

レーザ光を出射する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から発せられたレーザ光を伝搬する光ファイバとを備えた半導体レーザモジュールの製造方法であって、
底板上に前記半導体レーザ素子を配置し、
前記底板の上面から突出するように形成された凸部の上方に前記光ファイバを配置し、
前記凸部の上面の範囲内に第１の樹脂を塗布して、前記凸部の上方に配置された前記光ファイバの一部を前記第１の樹脂の内部に位置させ、
前記光ファイバの一部が前記第１の樹脂の内部に位置した状態で、前記半導体レーザ素子からレーザ光を出射しつつ前記光ファイバの位置決めを行い、
前記光ファイバが位置決めされた状態で前記第１の樹脂を硬化させて前記光ファイバを前記凸部に対して固定し、
前記第１の樹脂及び前記凸部の少なくとも１つの側面の少なくとも一部を覆うように第２の樹脂を塗布して、前記凸部に対して固定された前記光ファイバの一部を前記第２の樹脂の内部に位置させ、
前記光ファイバの一部が前記第２の樹脂の内部に位置した状態で、前記第２の樹脂を硬化させる
ことを特徴とする半導体レーザモジュールの製造方法。
前記凸部の前記少なくとも１つの側面は、前記光ファイバの光軸に平行な面を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモジュールの製造方法。
前記凸部の前記少なくとも１つの側面は、前記光ファイバの光軸に垂直な面を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモジュールの製造方法。
前記凸部の前記少なくとも１つの側面は、
前記光ファイバの光軸に平行な面と、
前記光ファイバの光軸に垂直な面と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモジュールの製造方法。
前記樹脂を前記底板に接触させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体レーザモジュールの製造方法。