JPH01220491A - 半導体レーザ装置 - Google Patents
半導体レーザ装置Info
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- JPH01220491A JPH01220491A JP63044479A JP4447988A JPH01220491A JP H01220491 A JPH01220491 A JP H01220491A JP 63044479 A JP63044479 A JP 63044479A JP 4447988 A JP4447988 A JP 4447988A JP H01220491 A JPH01220491 A JP H01220491A
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
-
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- H01S5/02438—Characterized by cooling of elements other than the laser chip, e.g. an optical element being part of an external cavity or a collimating lens
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信システムの光源として適用される半導体
レーザ装置に係わり、特に電子冷却素子を内蔵した半導
体レーザ装置に関する。
レーザ装置に係わり、特に電子冷却素子を内蔵した半導
体レーザ装置に関する。
一般に半導体レーザは閾値デバイスであり、温度上昇に
伴って光出力の低下や劣化が加速される。
伴って光出力の低下や劣化が加速される。
一方、半導体レーザの周囲温度の変化は、発信特性の変
化、例えばモードホッピングや中心波長シフト等の原因
となる。そこで半導体レーザ装置を光通信システム用光
源として適用する場合には、高温側または低温側で伝送
特性の劣化を起こす可能性がある。
化、例えばモードホッピングや中心波長シフト等の原因
となる。そこで半導体レーザ装置を光通信システム用光
源として適用する場合には、高温側または低温側で伝送
特性の劣化を起こす可能性がある。
また、半導体レーザ装置は一１０°Ｃ〜６０゜Ｃ程度の
温度範囲で安定動作となる。このため、電子冷却素子を
用いて半導体レーザ素子およびレーザ光モニタ素子を一
定温度、例えば２５°Ｃに制御することが行われている
。
温度範囲で安定動作となる。このため、電子冷却素子を
用いて半導体レーザ素子およびレーザ光モニタ素子を一
定温度、例えば２５°Ｃに制御することが行われている
。
′；５２図はこのような冷却構造を有する半導体レーザ
装置の従来例を示している。光ファイバ１を挿通した気
密パッケージ２の底部２ａ上に、剛体からなるブロック
保持部材３を介して、搭載用ブロック４が固定されてい
る。搭載用ブロック４には半導体レーザ素子５、レーザ
光モニタ素子６、光フアイバ結合レンズ７および温度計
測用サーミスタ８等が搭載される。そして、ペルチェ素
子からなる電子冷却素子９が搭載用ブロック４の側面４
ａと気密パッケージ２の側面との間に密着固定されてい
る。なお、気密パッケージ２の底部にはパッケージリー
ドｌＯが突設されている。
装置の従来例を示している。光ファイバ１を挿通した気
密パッケージ２の底部２ａ上に、剛体からなるブロック
保持部材３を介して、搭載用ブロック４が固定されてい
る。搭載用ブロック４には半導体レーザ素子５、レーザ
光モニタ素子６、光フアイバ結合レンズ７および温度計
測用サーミスタ８等が搭載される。そして、ペルチェ素
子からなる電子冷却素子９が搭載用ブロック４の側面４
ａと気密パッケージ２の側面との間に密着固定されてい
る。なお、気密パッケージ２の底部にはパッケージリー
ドｌＯが突設されている。
従来では上記のブロック保持部材３がソーダガラス、ま
たはセラミックス等で構成されている。
たはセラミックス等で構成されている。
ソーダガラスの熱伝導率は５．５Ｗ−ｍ−’−に一’で
あり、またセラミックスのそれは例えば３０Ｗ・ｍ−’
−ｋ−’である。ところが、使用温度範囲が一４０°
Ｃ〜６５°Ｃを越えた場合、ブロック保持部材３を介し
て半導体レーザ素子６に熱量が伝達され易く、その熱量
が無視できなくなり、冷却効果が不十分となる場合があ
る。
あり、またセラミックスのそれは例えば３０Ｗ・ｍ−’
−ｋ−’である。ところが、使用温度範囲が一４０°
Ｃ〜６５°Ｃを越えた場合、ブロック保持部材３を介し
て半導体レーザ素子６に熱量が伝達され易く、その熱量
が無視できなくなり、冷却効果が不十分となる場合があ
る。
また、従来ではブロック保持部材３、搭載用ブロック４
および気密パッケージ２の間を半田等で固着しているが
、機械的、熱的安定性が必ずしも十分ではない。
および気密パッケージ２の間を半田等で固着しているが
、機械的、熱的安定性が必ずしも十分ではない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、冷却
効果を高めることができるとともに、機械的、熱的安定
性の確保が図れる半導体レーザ装置を提供することを目
的とする。
効果を高めることができるとともに、機械的、熱的安定
性の確保が図れる半導体レーザ装置を提供することを目
的とする。
本発明ではブロック保持部材上に搭載用ブロックを溶接
固定するとともに、気密パッケージの底面と搭載用ブロ
ックの底面との間に電子冷却素子を密着固定し、これに
より、冷却効果を向上させるとともに機械的、熱的安定
性を高め、前記の目的を達成するものである。
固定するとともに、気密パッケージの底面と搭載用ブロ
ックの底面との間に電子冷却素子を密着固定し、これに
より、冷却効果を向上させるとともに機械的、熱的安定
性を高め、前記の目的を達成するものである。
以下、本発明の一実施例を第１図を参１昭して説明する
。
。
光ファイバ１１を挿通した気密パッケージ１２の底１１
２ａ上に、低熱伝導率（３ＱＷ−ｍ−’・ｋ−１）のセ
ラミックス製の中空円柱状のブロック保持部材１３が複
数立設されている。例えばブロック保持部材１３の外径
は１．６ｍｍ、内径は１ｍｍとされている。このブロッ
ク保持部材１３の上下端面には、これと同一径の金属円
１ｆｆｌｌ ４ ａ。
２ａ上に、低熱伝導率（３ＱＷ−ｍ−’・ｋ−１）のセ
ラミックス製の中空円柱状のブロック保持部材１３が複
数立設されている。例えばブロック保持部材１３の外径
は１．６ｍｍ、内径は１ｍｍとされている。このブロッ
ク保持部材１３の上下端面には、これと同一径の金属円
１ｆｆｌｌ ４ ａ。
＋４ｂが半田により固着されている。そして、下側の金
属円板１４ｂが気密パッケージ１２の底面に半田付けさ
れ、上側の金属円板１４ａに搭載用ブロック１５がＹＡ
Ｇレーザ（イツトリウム、アルミニウム、ガーネットレ
ーザ）により溶接固定されている。
属円板１４ｂが気密パッケージ１２の底面に半田付けさ
れ、上側の金属円板１４ａに搭載用ブロック１５がＹＡ
Ｇレーザ（イツトリウム、アルミニウム、ガーネットレ
ーザ）により溶接固定されている。
搭載用ブロック１５には、半導体レーザ素子１６、温度
計測用サーミスタ１７、光フアイバ結合レンズ１７ａお
よびレンズ光モニタ素子１７ｂが装着されている。
計測用サーミスタ１７、光フアイバ結合レンズ１７ａお
よびレンズ光モニタ素子１７ｂが装着されている。
また、気密パッケージ１２の底部１２ａと搭載用ブロッ
ク１５の底面１５ａとの間に電子冷却素子１８が密着固
定されている。この電子冷却素子１８は、クール面が搭
載用ブロック１５側に、またホット面が気密パッケージ
１２側に配置し、それぞれ低融点半田で密着したもので
ある。なお、気密パッケージ１２の底部にはパッケージ
リード１９が突出している。
ク１５の底面１５ａとの間に電子冷却素子１８が密着固
定されている。この電子冷却素子１８は、クール面が搭
載用ブロック１５側に、またホット面が気密パッケージ
１２側に配置し、それぞれ低融点半田で密着したもので
ある。なお、気密パッケージ１２の底部にはパッケージ
リード１９が突出している。
このような構成の実施例によれば、ブロック保持部材１
３が中空円柱状であるため機械的強度劣化が抑制でき、
また熱伝導率も低く、従来のちのと比べて約４割程度の
熱抵抗の増加が可能となった。したがって、使用温度範
囲は一４０°Ｃ〜６５°Ｃ以上に拡大することができる
。
３が中空円柱状であるため機械的強度劣化が抑制でき、
また熱伝導率も低く、従来のちのと比べて約４割程度の
熱抵抗の増加が可能となった。したがって、使用温度範
囲は一４０°Ｃ〜６５°Ｃ以上に拡大することができる
。
また、ブロック保持部材１３を気密パッケージ１２にロ
ー付けにより一体化し、さらに搭・戎ブロック１５とブ
ロック保持部材１３との間をＹへＧレーザ溶接すること
により、機械的、熱的に極めて安定な構成となる。
ー付けにより一体化し、さらに搭・戎ブロック１５とブ
ロック保持部材１３との間をＹへＧレーザ溶接すること
により、機械的、熱的に極めて安定な構成となる。
なお、本発明は前記実施例で示した寸法に限ろれず、種
々変更して実施できること；まもちろんである。
々変更して実施できること；まもちろんである。
また材質的にも種々応用が可能であり、例えばブロック
保持部材をテフロン、ポリマー等の高倍Ｊ’ ＋４ ＋
’ｒアモルファス金属、あるいはインバー等で構成して
もよい。
保持部材をテフロン、ポリマー等の高倍Ｊ’ ＋４ ＋
’ｒアモルファス金属、あるいはインバー等で構成して
もよい。
以上のように、本発明によれば、ブロック保持部材上に
搭載用ブロックを溶接固定したことにより機械的、熱的
信頼性を高めることができ、また気密パブケージの底面
と搭載用ブロックの底面との間に電子冷却素子を密着固
定したことにより、冷却効果の向上が図れるようになり
、光学系の安定化に寄与できる。
搭載用ブロックを溶接固定したことにより機械的、熱的
信頼性を高めることができ、また気密パブケージの底面
と搭載用ブロックの底面との間に電子冷却素子を密着固
定したことにより、冷却効果の向上が図れるようになり
、光学系の安定化に寄与できる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図：ま従
来例を示す断面図である。 １２・・・・・・気密パッケージ、 １３・・・・・・ブロック保持部材、 １５・・・・・・搭載用ブロック、 １６・・・・・・半導体レーザ素子、 １８・・・・・・電子冷却素子。 出願人 日本電気株式会社代理人
弁理士 山内侮雄第１図 第２図 ２−ａ
来例を示す断面図である。 １２・・・・・・気密パッケージ、 １３・・・・・・ブロック保持部材、 １５・・・・・・搭載用ブロック、 １６・・・・・・半導体レーザ素子、 １８・・・・・・電子冷却素子。 出願人 日本電気株式会社代理人
弁理士 山内侮雄第１図 第２図 ２−ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 気密パッケージと、 この気密パッケージ内に複数立設された低熱伝導材製の
中空円柱状のブロック保持部材と、このブロック保持部
材上に溶接固定され、その上部に半導体レーザ素子を搭
載した搭載用ブロックと、 この搭載用ブロックと前記気密パッケージの底面との間
に密着固定された電子冷却素子 とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63044479A JPH01220491A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63044479A JPH01220491A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 半導体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220491A true JPH01220491A (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=12692671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63044479A Pending JPH01220491A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01220491A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5960142A (en) * | 1996-08-13 | 1999-09-28 | Nec Corporation | Peltier cooler and semiconductor laser module using Peltier cooler |
| US5974065A (en) * | 1996-03-15 | 1999-10-26 | Nec Corporation | Semiconductor laser module |
| WO2001047076A3 (en) * | 1999-12-20 | 2002-03-21 | Corning Lasertron Inc | Wide ridge pump laser |
| US6375364B1 (en) | 2000-01-06 | 2002-04-23 | Corning Lasertron, Inc. | Back facet flared ridge for pump laser |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212861A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-20 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 光源装置 |
| JPS62109385A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Nec Corp | 半導体レ−ザ装置 |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63044479A patent/JPH01220491A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212861A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-20 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 光源装置 |
| JPS62109385A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Nec Corp | 半導体レ−ザ装置 |
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| US6375364B1 (en) | 2000-01-06 | 2002-04-23 | Corning Lasertron, Inc. | Back facet flared ridge for pump laser |
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