JPH02500691A - Semiconductor laser module and its alignment method - Google Patents

Semiconductor laser module and its alignment method

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JPH02500691A JP1503006A JP50300689A JPH02500691A JP H02500691 A JPH02500691 A JP H02500691A JP 1503006 A JP1503006 A JP 1503006A JP 50300689 A JP50300689 A JP 50300689A JP H02500691 A JPH02500691 A JP H02500691A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 半導体レーザモジュール及びその位置合わせ方法〔技術分野〕 本発明は、半導体レーザと光ファイバとを光結合させる半導体レーザモジュール 、及び該半導体レーザモジュールの構成要素の位置合わせ方法に関する。[Detailed description of the invention] Semiconductor laser module and its alignment method [Technical field] The present invention provides a semiconductor laser module that optically couples a semiconductor laser and an optical fiber. , and a method for aligning components of the semiconductor laser module.

(背景技術〕 小さいコア径(例えば10−)のシングルモード光ファイバは、伝送損失が小さ く、且つ広帯域に通用できるので、近年の光通信用の伝送路として広く採用され つつある。(Background technology) Single-mode optical fibers with small core diameters (e.g. 10-) have low transmission losses. It is widely used as a transmission line for optical communications in recent years because it is flexible and can be used over a wide band. It's coming.

長距離伝送する場合には、広がり角をもって出射される半導体レーザの出射光を 、小さな光ファイバの入射面に、高い光結合度で接続することが要求される。For long-distance transmission, the emitted light from the semiconductor laser, which is emitted with a divergence angle, is , it is required to connect to the entrance surface of a small optical fiber with a high degree of optical coupling.

さらにまた、光伝送路の接続部、あるいは光伝送路に挿入した光デバイス部分で 、光が反射してその反射光が半導体レーザに帰還すると、発振が不安定になり、 その結果光信号に含まれる雑音が増加する。したがって、上記の半導体レーザモ ジュールに、アイソレーションの機能を有することが要求されている。Furthermore, at the connection part of the optical transmission line or the part of the optical device inserted into the optical transmission line. , when the light is reflected and the reflected light returns to the semiconductor laser, the oscillation becomes unstable, As a result, the noise contained in the optical signal increases. Therefore, the above semiconductor laser model The module is required to have an isolation function.

更にまた、半導体レーザモジュールを構成する、半導体レーザ、コリメートレン ズ、集束レンズ等の構成要素は相互に精度よく配置して、半導体レーザから出射 されるレーザ光が高い結合効率でもって光ファイバに導入されるようにしなけれ ばならない。Furthermore, semiconductor lasers and collimating lenses that make up the semiconductor laser module Components such as laser beams and focusing lenses are arranged with high precision relative to each other to ensure that the light emitted from the semiconductor laser It must be ensured that the laser light transmitted into the optical fiber is introduced into the optical fiber with high coupling efficiency. Must be.

従来、公知の半導体レーザモジュールは、レーザ光を出射する半導体レーザチッ プと、該レーザ光を平行光に変換するコリメートレンズと、平行にされた該レー ザ光を集束させる中心軸を有する集束形レンズと、光軸を有しかつ前記集束レン ズからのレーザ光が入射される入射端面が傾斜している光ファイバとを含んで成 る。このような光ファイバの傾斜端面ば入射面でレーザ光が反射して半導体レー ザ側へ戻るのを防止するのに有利である。Conventionally known semiconductor laser modules consist of a semiconductor laser chip that emits laser light. a collimating lens that converts the laser beam into parallel light, and a collimating lens that converts the laser beam into parallel light. a focusing lens having a central axis for focusing light; and a focusing lens having an optical axis and said focusing lens. an optical fiber whose input end face is inclined, into which the laser beam from the laser beam enters. Ru. If the end face of such an optical fiber is inclined, the laser light will be reflected at the incident face and the semiconductor laser will be emitted. This is advantageous in preventing the object from returning to the side.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

本発明の目的は、半導体レーザチップから出射されたレーザ光が入力端面で反射 した場合であっても半導体レーザチップへ戻るのが防止される半導体レーザモジ ュール及びその構成要素の位置合わせ方法を提供することである。 An object of the present invention is to reflect laser light emitted from a semiconductor laser chip at an input end facet. A semiconductor laser module that prevents the laser from returning to the semiconductor laser chip even if An object of the present invention is to provide a method for aligning a module and its components.

本発明の他の目的は、半導体レーザチップ、コリメートレンズ、集束形レンズ、 及び光ファイバ等の構成要素の位置を相互に関して容易かつ正確に調整できかつ 固定することのできる半導体レーザモジュール及びその構成要素の位置合わせ方 法を提供することである。Another object of the present invention is to provide a semiconductor laser chip, a collimating lens, a focusing lens, and the position of components such as optical fibers can be easily and accurately adjusted with respect to each other. How to align a semiconductor laser module that can be fixed and its components It is to provide law.

本発明によれば、レーザ光を出射する半導体レーザチップと、該レーザ光を平行 光に変換するコリメートレンズと、平行にされた該レーザ光を集束させる中心軸 を有する集束形レンズと、光軸を有しかつ前記集束レンズからのレーザ光が入射 される入射端面が傾斜している光ファイバとを含んで成る半導体レーザモジュー ルにおいて、前記集束形レンズは、該集束形レンズに入力されるコリメートされ た平行光が該集束形レンズの前記中心軸から離れた光軸を有するように配置され 、かつレーザ光が前記光ファイバの光軸に沿って該光ファイバに入力されるよう に、該光ファイバはコリメートされた前記平行光に平行に配置されることを特徴 とする半導体レーザモジュールが提供される。According to the present invention, there is provided a semiconductor laser chip that emits a laser beam, and a semiconductor laser chip that emits a laser beam. A collimating lens that converts into light and a central axis that focuses the parallel laser light. a converging lens having an optical axis, and a laser beam from the converging lens is incident on the converging lens; an optical fiber whose input end face is inclined; In the system, the focusing lens includes a collimated lens input to the focusing lens. The collimated light beam is arranged such that the optical axis is distant from the central axis of the converging lens. , and the laser beam is input into the optical fiber along the optical axis of the optical fiber. The optical fiber is arranged parallel to the collimated parallel light. A semiconductor laser module is provided.

本発明の一実施例では、前記集束形レンズは、中心軸を有する第1の集束形レン ズと中心軸を有する第2の集束レンズとから成り、前記コリメートレンズからの 平行光はまず第1の集束形レンズに入射され、その出射光の光軸を第1の集束形 レンズの前記中心軸と平行となし、第2の集束形レンズに入射される前記レーザ 光は該第2の集束形レンズからの出射光が前記光ファイバの光軸に沿って該光フ ァイバに入射されるように該第2の集束形レンズ内で屈折させることを特徴とす る。In one embodiment of the invention, the focusing lens is a first focusing lens having a central axis. a second focusing lens having a central axis and a central axis; The parallel light is first incident on the first converging lens, and the optical axis of the output light is aligned with the first converging lens. The laser beam is parallel to the central axis of the lens and is incident on the second focusing lens. The light is emitted from the second focusing lens and is directed along the optical axis of the optical fiber. It is characterized by being refracted within the second focusing lens so as to be incident on the fiber. Ru.

本発明の更に他の実施例では、前記半導体チップと前記コリメートレンズを1つ の第1のハウジング内に収容し、前記第1の集束形レンズを1つの第2のハウジ ング内に収容し、前記第2の集束形レンズを1つの第3のハウジング内に収容し 、前記光ファイバを1つの第4のハウジング内に収容し、前記第1のハウジング と前記第2のハウジングが、前記第1の集束レンズからの出射光が前記第1の集 束レンズの軸心と平行となるように相互に接続され、前記第3のハウジングと前 記第4のハウジングが、前記光フアイバ軸心に光が入射するように、前記第3の ハウジングの軸心に対し入射する光が該第3のハウジングの軸心に平行となるよ うに相互に接続され、前記第2のハウジングと前記第3のハウジングとが前記平 行光線が一致するように相互に接続されてなることを特徴とする。In yet another embodiment of the present invention, the semiconductor chip and the collimating lens are combined into one and the first focusing lens is housed in a second housing. and the second focusing lens is housed in a third housing. , the optical fiber is housed in one fourth housing, and the first housing and the second housing allows the light emitted from the first focusing lens to be focused on the first focusing lens. The third housing and the front housing are connected to each other parallel to the axis of the bundle lens. The fourth housing is configured to accommodate the third housing such that light is incident on the axis of the optical fiber. The light incident on the axis of the housing is parallel to the axis of the third housing. the second housing and the third housing are connected to each other so that the second housing and the third housing It is characterized in that the row rays are connected to each other so that they coincide.

前記第2のハウジングと前記第3のハウジングとの間の軸方向の間隔は、前記第 3のハウジング内に収容された第2の集束形レンズからの出射光が前記第4のハ ウジング内の光ファイバの傾斜端面のコア軸心位置に集束するように調整される のが望ましい。The axial distance between the second housing and the third housing is equal to the distance between the second housing and the third housing. The light emitted from the second focusing lens housed in the housing of No. 3 is transmitted to the fourth housing. Adjusted to focus on the core axis position of the inclined end face of the optical fiber in the housing is desirable.

本発明の更に他の実施例では、前記半導体レーザチップ及びコリメートレンズを 取り付ける手段を含み、該取付手段は:前記コリメートレンズを固定・保持する 、外周面にネジ山が形成された円筒形状のレンズホルダと、該レンズホルダの外 周ネジ部に係合する内周ネジ部を有するスペーサ部材と、該スペーサ部材を固定 ・接着する平坦面を存する、前記半導体レーザチップを固定・保持するチップキ ャリアと、前記レンズホルダをスペーサへ、該スペーサを前記チップキャリアに それぞれ溶接により固定する手段とを含んで成ることを特徴レーザチップと、酸 レーザ光を平行光に変換するコリメートレンズと、平行にされた該レーザ光を集 束させる中心軸を有する集束形レンズと、光軸を存しかつ前記集束レンズからの レーザ光が入射される入力端面が傾斜されている光ファイバとを含んで成る半導 体レーザモジュールの位置合わせ方法において、 前記集束形レンズの入射端側にモニタ装置を配置し、前記光ファイバの出力端よ りの光を入射させることにより、該光が前記光ファイバを透過し、前記入力端面 より出射し、前記集束形レンズを介してモニタ装置に入射させ、前記集束形レン ズを回転させて、前記モニタ装置内で光が所定の円を描くようにし、前記集束形 レンズの位置を前記光ファイバの光軸に関して半径方向に調整することにより光 が前記円の中心に位置せしめるようにすることを特徴とする半導体レーザモジュ ールの位置合わせ方法が提供される。In still another embodiment of the present invention, the semiconductor laser chip and the collimating lens are and a mounting means for: fixing and holding the collimating lens. , a cylindrical lens holder with a thread formed on its outer circumferential surface, and an outer surface of the lens holder. A spacer member having an inner peripheral thread portion that engages with the peripheral thread portion, and fixing the spacer member. ・Chip cap for fixing and holding the semiconductor laser chip, which has a flat surface to be bonded. a carrier, the lens holder to a spacer, and the spacer to the chip carrier. a laser chip, and a means for fixing it by welding, respectively. A collimating lens that converts laser light into parallel light, and a collimating lens that collects the parallel laser light. a focusing lens having a central axis for focusing; an optical fiber having an inclined input end face into which laser light is incident; In the method for aligning the body laser module, A monitor device is placed on the input end side of the focusing lens, and a monitor device is placed on the input end side of the focusing lens, and By inputting light into the optical fiber, the light passes through the optical fiber and the input end face The light is emitted from the convergent lens, enters the monitor device through the converging lens, and enters the monitor through the converging lens. rotate the lens so that the light traces a predetermined circle within the monitor device, and By adjusting the position of the lens in the radial direction with respect to the optical axis of the optical fiber, is located at the center of the circle. A method for aligning the tool is provided.

本発明の更に別の特徴事項として、レーザ光を出射する半導体レーザチップと、 該レーザ光を平行光に変換するコリメートレンズと、光アイソレータと、分割屈 折率分布形レンズの前部と、分割屈折率分布形レンズ(即ち、グリンロッドレン ズ)の後部と、光軸及び憎斜入力端面を有する光ファイバとの順序で配置された 光フアイバモジュールにおいて、前記半導体レーザチップと、前記コリメートレ ンズと、前記光アイソレータとを所定位置に結合するレーザ側アセンブリと、前 記分割屈折率分布形レンズの前部を固定・保持する手段を備えた中間アセンブリ と、前記光ファイバを固定・保持する内側シリンダと、該内側シリンダが軸方向 に調節可能に挿入される外側シリンダと、前記分割屈折率分布形レンズの後部を 固定・保持する円筒形レンズホルダとを具備するファイバ側アセンブリとを備え 、前記円筒形レンズホルダは前記光ファイバの光軸に関し半径方向に調節可能に 前記内側シリンダに取り付けられ、かつ前記レーザ側アセンブリは中間レンズア センブリに、該中間レンズアセンブリは前記ファイバ側アセンブリにそれぞれ固 定されることを特徴とする半導体レーザモジュールが提供される。Still another feature of the present invention is a semiconductor laser chip that emits laser light; A collimating lens that converts the laser beam into parallel light, an optical isolator, and a split refractor. The front part of the gradient index lens and the segmented gradient index lens (i.e. Grinrodlen) (2) and an optical fiber having an optical axis and an oblique input end face. In the optical fiber module, the semiconductor laser chip and the collimator a laser-side assembly coupling the lens and the optical isolator in place; an intermediate assembly having means for fixing and holding the front portion of the gradient index lens; and an inner cylinder that fixes and holds the optical fiber, and the inner cylinder is axially an outer cylinder adjustably inserted into the rear part of the segmented gradient index lens; and a fiber side assembly comprising a cylindrical lens holder for fixing and holding the lens. , the cylindrical lens holder is radially adjustable with respect to the optical axis of the optical fiber. attached to the inner cylinder, and the laser side assembly includes an intermediate lens assembly; In the assembly, the intermediate lens assemblies are respectively fixed to the fiber side assemblies. Provided is a semiconductor laser module characterized in that:

〔図面の簡単な説明〕[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の半導体レーザモジュールの光路を示す概略図、 第2図は他の光路を示す図、 第3図は更に他の光路を示す図、 第4図は集束形レンズと光ファイバの本発明による配置を示す概略図、 第5図はレンズの収差(Δ)を出力角(θ2)との関係を示す図、 第6図は分割屈折率分布形レンズの光路を示す図、第7図は本発明による半導体 レーザモジュールの一実施例の断面図、 第8図は第7図の半導体レーザモジュールの光路を示す図、第9図は本発明の半 導体レーザモジュールの調節手段を示す図、 第10図は本発明による半導体レーザチップとコリメートレンズの取付手段の概 略断面図、 第11図は第10図に示す取付手段の一実施例の断面図、第12図は第11図に 示した取付手段の実施例の平面図、並びに 第13図は半導体レーザモジュールの主要な構成要素の基本配置を示す概略図で ある。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the optical path of the semiconductor laser module of the present invention; Figure 2 is a diagram showing other optical paths, FIG. 3 is a diagram showing still another optical path, FIG. 4 is a schematic diagram showing the arrangement of a focusing lens and an optical fiber according to the present invention; Figure 5 is a diagram showing the relationship between lens aberration (Δ) and output angle (θ2). FIG. 6 is a diagram showing the optical path of a segmented gradient index lens, and FIG. 7 is a diagram showing a semiconductor according to the present invention. A cross-sectional view of an embodiment of a laser module, FIG. 8 is a diagram showing the optical path of the semiconductor laser module of FIG. 7, and FIG. 9 is a diagram showing the optical path of the semiconductor laser module of FIG. a diagram showing the adjustment means of the conductor laser module; FIG. 10 shows an outline of the means for attaching a semiconductor laser chip and a collimating lens according to the present invention. Schematic cross-sectional view, FIG. 11 is a sectional view of an embodiment of the mounting means shown in FIG. 10, and FIG. a plan view of the embodiment of the attachment means shown, and Figure 13 is a schematic diagram showing the basic arrangement of the main components of a semiconductor laser module. be.

〔発明を実施するための最良の形態〕[Best mode for carrying out the invention]

本発明の詳細な説明するのに先立って、第1図〜第3図により半導体レーザモジ ュールの基本的な原理について説明する。図において、Aはレーザ光を出射する 半導体レーザチップ、Bはレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズ、Cは 平行光を集束する集束形レンズ、及びDは中心コアEを有し、かつ集束形レンズ からのレーザ光が入射される傾斜入力面を有する光ファイバを示す。 Prior to a detailed explanation of the present invention, a semiconductor laser module will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Explain the basic principles of the module. In the figure, A emits laser light Semiconductor laser chip, B is collimating lens that converts laser light into parallel light, C is a focusing lens that focuses parallel light, and D has a central core E, and the focusing lens 1 shows an optical fiber having an inclined input surface into which a laser beam from a laser beam is incident.

第2図に示すように、中心軸及びコア軸がコリメートレンズBからの平行光の光 軸に一致するように、集束形レンズCと光ファイバDが配置される場合は、入射 レーザ光は傾斜入力面にて屈折し、光ファイバDのコア軸に沿って透過せず、従 って結合効率が減少することとなる。As shown in Figure 2, the central axis and core axis are parallel light beams from collimating lens B. When the converging lens C and the optical fiber D are arranged so as to coincide with the axis, the incident The laser beam is refracted at the inclined input surface and is not transmitted along the core axis of the optical fiber D. This results in a decrease in coupling efficiency.

従って、第3図に示すように、屈折した光線が光ファイバDのコア軸に沿って入 射するように光ファイバDを傾斜して配置した場合は、集束形レンズCが第2図 と同じ様に配置されていても、光結合の効率が向上することは明らかである。Therefore, as shown in FIG. 3, the refracted light ray enters the optical fiber D along the core axis. If the optical fiber D is arranged at an angle so that the It is clear that the efficiency of optical coupling is improved even if the arrangement is the same.

しかしながら、光ファイバDを集束形レンズCの中心軸に対して傾斜させて配置 しなければならないので、半導体レーザモジュールの構成要素を容易かつ正確に 配置することができない。However, the optical fiber D is arranged at an angle with respect to the central axis of the converging lens C. The components of a semiconductor laser module can be easily and precisely cannot be placed.

従って、本発明によれば、第1図に示すように、集束形レンズCに入力される平 行光の中心軸が集束形レンズCの中心軸から隔てるように集束形レンズCを配置 し、この隔たりにより、光ファイバDは第2図と同様にそのコア軸がコリメート レンズBからの平行光の光軸と平行に配置できるにもかかわらず、入射されるレ ーザ光が傾斜入射面が屈折して光ファイバDのコア軸に沿って透過できるように なる。従って、光結合効率が向上しかつ半導体レーザモジュールの構成要素を容 易かつ正確に配置できるようになる。Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. The converging lens C is arranged so that the central axis of the row light is separated from the central axis of the converging lens C. However, due to this distance, the optical fiber D has its core axis collimated as shown in Figure 2. Even though it can be placed parallel to the optical axis of the parallel light from lens B, the incident light The inclined incident surface refracts the laser light so that it can be transmitted along the core axis of the optical fiber D. Become. Therefore, the optical coupling efficiency is improved and the components of the semiconductor laser module are Allows easy and accurate placement.

光ファイバと集束形レンズとの相対的位置関係は第4図及び第5図を参考にして 次に述べるような基本的な幾何学的計算によりめることができる。原理的には、 光線は左側から右側へ、又はその逆のいずれかの方向へ進むが、第4図において 光線はいずれの場合も光の光路はまったく同一である。For the relative positional relationship between the optical fiber and the focusing lens, refer to Figures 4 and 5. It can be determined by basic geometric calculations as described below. In principle, A ray of light travels either from left to right or vice versa, but in Fig. The optical path of the light rays is exactly the same in both cases.

従って、第4図において、光線が左から右へ移動するものと仮定して説明する。Therefore, in FIG. 4, the explanation will be made assuming that the light ray moves from left to right.

ここで、 nC:ファイバのコアの屈折率 α :光ファイバの傾斜面の角度 A :集束性レンズの屈折率分布定数 θI :集束性レンズの軸心からの入射角θ2 :集束性レンズの軸心からの出 射角r、:集束性レンズの入射位置を軸心からの距離で表すr2 :集束性レン ズの出射位置を軸心からの距離で表すZ :s束性レンズの長手方向の距離 n (r) :集束形レンズの屈折率 と仮定すると、n (r)は次のように表わされる。here, nC: refractive index of the fiber core α: Angle of the inclined surface of the optical fiber A: Refractive index distribution constant of focusing lens θI: Incident angle from the axis of the focusing lens θ2: Output from the axis of the focusing lens Incident angle r: represents the incident position of the focusing lens as a distance from the axis r2: focusing lens The exit position of the s-bundle is expressed as the distance from the axis Z: Distance in the longitudinal direction of the s-bundle lens n (r): refractive index of focusing lens Assuming that, n(r) is expressed as follows.

光線は次のような幾何学的な計算によってめられる光路一方、集束形レンズから の入射角(即ち、光ファイバの傾斜面への最適入射角)θ、は次式で与えられる 。The optical path of a ray is determined by the following geometric calculation.On the other hand, from a converging lens, The angle of incidence of (i.e., the optimal angle of incidence on the inclined surface of the optical fiber) θ is given by the following equation .

n、sinα=sin(θ、+α) θ+ −5in −’(nc sinα)−α ・・・・・・ (3)上式(2 )においてθ2=0と仮定すると、r、及びr2が定まる。この場合は、r2は 第1図における平行光の入射位置を示している。n, sin α=sin(θ, +α) θ+ -5in -' (nc sin α) - α (3) Above formula (2 ), r and r2 are determined. In this case, r2 is The incident position of parallel light in FIG. 1 is shown.

第5図において、横軸Δ(−)はレンズのズレ量、即ち光ファイバの光軸と集束 形レンズの中心軸との間の距離、縦軸θ、は集束形レンズから出力される光線の 角度である。この縦軸はθ2が正の方向(第4図で光線出力が上向き)及び負の 方向(第4図で光線出力が下向き)の両方に増加する場合のθ2の絶対値を示し ている。In Fig. 5, the horizontal axis Δ(-) is the amount of misalignment of the lens, that is, the optical axis of the optical fiber and the convergence. The distance between the center axis of the converging lens and the vertical axis θ is the distance between the central axis of the converging lens and the ray of light output from the converging lens. It's an angle. This vertical axis indicates the direction in which θ2 is positive (the light beam output is upward in Figure 4) and the direction in which θ2 is negative. Indicates the absolute value of θ2 when increasing in both directions (the light beam output is downward in Figure 4). ing.

第5図に示したダイヤグラムにおける数値的条件は次のとおりである。The numerical conditions in the diagram shown in FIG. 5 are as follows.

コアの屈折率n c = 1.592 ルートA = 0.327(mm) −’集束性レンズのピッチP=0.16 端面の傾斜角度α=6度 ファイバとレンズとの距離=0.05m+a従って、この例の場合はΔ=50一 本発明の実施例において有利に使用することのできる分割屈折率分布形レンズに ついて、第6図を参照しながら詳述する。Core refractive index nc = 1.592 Root A = 0.327 (mm) - 'Pitch of focusing lens P = 0.16 Inclination angle of end face α = 6 degrees Distance between fiber and lens = 0.05m + a Therefore, in this example, Δ = 50 - A segmented gradient index lens that can be advantageously used in embodiments of the present invention This will be explained in detail with reference to FIG.

屈折率分布形レンズとは、光軸から離れるにしたがって屈折率が小さくなるよう に、屈折率を所望に変化させた円柱形のレンズであって、光軸に平行に入射した 光は、正弦波状の光路をたどってレンズ内を進行する。A gradient index lens is a lens whose refractive index decreases as it moves away from the optical axis. is a cylindrical lens whose refractive index is changed as desired, and the incident light is parallel to the optical axis. Light travels through the lens following a sinusoidal optical path.

したがって、進行波の174ピツチの長さに切断した屈折率分布形レンズは、一 方の端面より光軸に平行に光を投射すると、他方の端面の中心に集光する。Therefore, a gradient index lens cut to the length of 174 pitches of traveling waves is When light is projected parallel to the optical axis from one end face, it is focused at the center of the other end face.

いま、長さが進行波の174ピツチの屈折率分布形レンズを、入射端面から所望 の位置で、薄い円板形に切断除去すると、第6図に示すように、分割屈折率分布 形レンズの前部4−1と分割原形率分布形レンズの後部4−2とよりなる、分割 屈折率分布形レンズを設けることができる。Now, a gradient index lens with a traveling wave length of 174 pitches is placed at the desired angle from the input end face. When it is cut and removed into a thin disk shape at the position, the divided refractive index distribution is obtained as shown in Figure 6. A segmented lens consisting of a front part 4-1 of the shaped lens and a rear part 4-2 of the segmented original-shaped lens. A gradient index lens can be provided.

このような分割屈折率分布形レンズは、分割屈折率分布形レンズの前部4−1と 分割原形率分布形レンズの後部4−2との距離を調整することにより、光軸に平 行に分割屈折率分布形レンズの前部4−1に入射した光を、分割屈折率分布形レ ンズの後部4−2の出射端面から所望に離れた位置に、集光させることができる 。Such a segmented gradient index lens has a front part 4-1 and a segmented gradient index lens. By adjusting the distance to the rear part 4-2 of the divided original shape ratio distribution type lens, it can be made flat on the optical axis. The light incident on the front part 4-1 of the gradient index lens divided into rows is The light can be focused at a desired distance from the output end face of the rear lens 4-2. .

第7図において、本発明の実施例に係る半導体レーザモジュールは、例えば円錐 形のレーザ光を照射するレーザダイオードのような半導体レーザチップ1、レー ザ光を平行光に変換するコリメートレンズ2、レーザ光の戻り光を防止する光ア イソレータ3を所望に組み合わせたレーザ側アセンブリ10と;分割屈折率分布 形レンズの前部4−1を備えた中間レンズアセンブ;J40と;分割屈折率分布 形レンズの後部4−2と光ファイバ6とを所望に組み合わせたファイバ側アセン ブリ50とより構成されている。In FIG. 7, the semiconductor laser module according to the embodiment of the present invention has a conical shape, for example. A semiconductor laser chip 1, such as a laser diode that emits a shaped laser beam, Collimating lens 2 that converts laser light into parallel light, optical aperture that prevents laser light from returning. A laser side assembly 10 in which isolators 3 are combined as desired; and a divided refractive index distribution. Intermediate lens assembly with front part 4-1 of shaped lens; with J40; split refractive index profile A fiber side assembly that combines the rear part 4-2 of the shaped lens and the optical fiber 6 as desired. It is composed of a yellowtail 50.

半導体レーザ1をホルダ21の円筒形の孔の一方の端部に挿着してその軸上に固 定し、他方の端部の所定の位置にコリメートレンズ2を挿着し、このレンズ2の 中心軸がレーザチンプ1から出射されるレーザ光の光軸と一致するようにされる 。The semiconductor laser 1 is inserted into one end of the cylindrical hole of the holder 21 and fixed on its axis. and insert the collimating lens 2 at a predetermined position on the other end. The central axis is made to coincide with the optical axis of the laser beam emitted from the laser chimp 1. .

さらに、ホルダ21をステム24に固定し、キャンプ23でカバーして密封状態 にし、例えばステンレス鋼から成る円筒形パッケージ22の軸心の空洞に実装す る。Furthermore, the holder 21 is fixed to the stem 24 and covered with the camp 23 to seal it. and mounted in the cavity of the axis of the cylindrical package 22 made of stainless steel, for example. Ru.

一方、永久磁石34の磁界内にファラデー回転子31を装着し、ファラデー回転 子31の前後に偏光子と検光子を配設した光アイソレータ3を構成し、光アイソ レータ3をアイソレータパッケージ35の軸心孔に実装した状態で、アイソレー タパッケージ35とパッケージ22との当接面をレーザー溶接等して固定し、レ ーザ側アセンブリ10を構成させている。On the other hand, the Faraday rotator 31 is mounted within the magnetic field of the permanent magnet 34, and the Faraday rotator An optical isolator 3 is configured with a polarizer and an analyzer arranged before and after the element 31. With the isolator 3 mounted in the axial hole of the isolator package 35, The contact surfaces of the data package 35 and the package 22 are fixed by laser welding, etc. A user side assembly 10 is configured.

例えばステンレス鋼から成る鍔付円筒形のレンズホルダ45の軸心孔に、分割屈 折率分布形レンズの前部4−1を挿着して、中間レンズアセンブリ40としてい る。For example, a split lens is installed in the axial hole of the cylindrical lens holder 45 made of stainless steel. The front part 4-1 of the gradient index lens is inserted to form an intermediate lens assembly 40. Ru.

ファイバ側アセンブリ50では、円筒形のフェルール61の軸心の細孔に、光フ ァイバ6の入射側の端末を挿入・固着し、入射面を光フアイバ60軸心に対して 、3度〜10度の所望の傾斜端面に仕上げである。In the fiber side assembly 50, an optical fiber is inserted into the axial center hole of the cylindrical ferrule 61. Insert and secure the end of the input side of the fiber 6, and align the input surface with the axis of the optical fiber 60. , the desired beveled end face of 3 to 10 degrees is finished.

52は、例えばステンレス鋼よりなる円筒形で、軸心に段付孔を設け、段付孔の 小径部にフェルール61を嵌入し固着した内筒である。52 has a cylindrical shape made of stainless steel, for example, and has a stepped hole at its axis. It is an inner cylinder in which a ferrule 61 is fitted and fixed in the small diameter part.

51は、軸心孔に分割屈折率分布形レンズの後部4−2を嵌着した、例えばステ ンレス鋼よりなる鍔付円筒形の鍔付レンズホルダであって、その外径は、鍔付レ ンズホルダ51の段付孔の大径部の内径よりも十分に小さい。また、鍔付レンズ ホルダ51の鍔の外径は内筒52の外径よりも十分に小さい。51 is, for example, a stem in which the rear part 4-2 of the segmented gradient index lens is fitted into the axial hole. A cylindrical flanged lens holder made of stainless steel, the outer diameter of which is the same as that of the flanged lens. It is sufficiently smaller than the inner diameter of the large diameter portion of the stepped hole of the lens holder 51. In addition, lenses with flange The outer diameter of the collar of the holder 51 is sufficiently smaller than the outer diameter of the inner cylinder 52.

53は、例えばステンレス鋼よりなる鍔付円筒形の外筒であって、内筒52の外 周に軸心方向に摺動可能に嵌挿するようになっている。Reference numeral 53 denotes a cylindrical outer cylinder with a flange made of stainless steel, for example. It is designed to be slidably inserted around the circumference in the axial direction.

上述のような光ファイバ6、フェルール61、鍔付レンズホルダ51、内筒52 、及び外筒53とで、ファイバ側アセンブリ50を構成しである。Optical fiber 6, ferrule 61, flanged lens holder 51, and inner cylinder 52 as described above , and the outer cylinder 53 constitute a fiber side assembly 50.

ファイバ側アセンブリ50は次のようにして構成される。光ファイバ6と分割屈 折率分布形レンズの後部4−2との、半径方向の関係位置を最初に調整して、次 に内筒52の位置関係を調整し、これらと鍔付レンズホルダ51とをレーザー溶 接等して固着する。The fiber side assembly 50 is constructed as follows. Optical fiber 6 and split bending First, adjust the relative position in the radial direction with the rear part 4-2 of the gradient index lens, and then The positional relationship of the inner cylinder 52 is adjusted, and these and the flange lens holder 51 are laser welded. Attach and adhere.

位置調整を更に詳述すると、第9図に示すように光ファイバ6の入射端を半導体 レーザ等の光源11に接続し、分割屈折率分布形レンズの後部4−2側に赤外線 テレビカメラ65を設置し、赤外線テレビカメラ65にモニター表示装置66を 接続する。To explain the position adjustment in more detail, as shown in FIG. Connect to a light source 11 such as a laser, and emit infrared light to the rear 4-2 side of the split gradient index lens. A television camera 65 is installed, and a monitor display device 66 is connected to the infrared television camera 65. Connecting.

従って、モニター表示装置66を観察しながら、分割屈折率分布形レンズの後部 4−2から出射する光がZ軸に平行となるように、鍔付レンズホルダ51を、X 軸、Y軸方向、即ち半径方向に調整移動し、その状態で固定する。Therefore, while observing the monitor display device 66, the rear part of the segmented gradient index lens is The flange lens holder 51 is aligned in the X direction so that the light emitted from 4-2 is parallel to the Z axis. Adjustments are made in the axial and Y-axis directions, that is, in the radial direction, and fixed in that state.

詳述すると、先ず鍔付レンズホルダ51を内筒52内で、選択した軸(例えば光 ファイバの軸)を中心として回転させる。To explain in detail, first, the flange lens holder 51 is inserted into the inner cylinder 52 and aligned with a selected axis (for example, an optical axis). the axis of the fiber).

このようにすると、分割屈折率分布形レンズの後部4−2から出射する光の軌跡 は、モニター表示装266の画面で円を描く。次に鍔付レンズホルダ51をX軸 、Y軸方向、即ち半径方向に調整移動して、この円の中心に、分割屈折率分布形 レンズの後部4−2の出射光を一致させる。このように調整することにより、分 割屈折率分布形レンズの後部4−2の出射ビームの光軸が、光ファイバ6の軸と 平行となる。In this way, the trajectory of the light emitted from the rear part 4-2 of the segmented gradient index lens draws a circle on the screen of the monitor display device 266. Next, move the flange lens holder 51 on the X axis. , adjust the Y-axis direction, that is, the radial direction, and place the split refractive index distribution shape at the center of this circle. The light emitted from the rear part 4-2 of the lens is matched. By adjusting in this way, The optical axis of the output beam from the rear part 4-2 of the split index gradient lens is the axis of the optical fiber 6. become parallel.

一方、レーザ側アセンブ1月Oと中間レンズアセンブリ40との位置関係は上述 と同様に行うことができる。即ち、レーザ側アセンブリ10の端面に中間レンズ アセンブリ4oの端面を当接し、分割屈折率分布形レンズの前部4−1側に赤外 線テレビカメラを設置し、赤外線テレビカメラにモニター表示装置を接続して、 ファイバ側アセンブリ5oの調整方法に準じて、中間レンズアセンブリ40の位 置調整を行う。On the other hand, the positional relationship between the laser side assembly 1 O and the intermediate lens assembly 40 is as described above. It can be done similarly. That is, an intermediate lens is provided on the end face of the laser side assembly 10. The end face of the assembly 4o is brought into contact with the front part 4-1 side of the split gradient index lens. Install an infrared television camera, connect a monitor display device to the infrared television camera, According to the adjustment method of the fiber side assembly 5o, the position of the intermediate lens assembly 40 is adjusted. Adjust the position.

詳述すると、分割屈折率分布形レンズの前部4−1の出射面で、コリメートレン ズ2−光アイソレータ3−分割屈折率分布形レンズの前部4−1を通過した半導 体レーザ1の出射光の光ビームを観察し、その出射方向がZ軸と平行となるよう に、中間レンズアセンブリ40を、X軸、Y軸方向、即ち半径方向に調整移動す る。そして、調整作業を終了後にその状態で、レンズホルダ45をアイソレータ パッケージ35の端面に例えば溶接により固着する。To be more specific, the collimating lens is 2 - Optical isolator 3 - Semiconductor that has passed through the front part 4-1 of the split gradient index lens Observe the light beam of the emitted light from the body laser 1, and make sure that the emitted direction is parallel to the Z axis. Then, the intermediate lens assembly 40 is adjusted and moved in the X-axis and Y-axis directions, that is, in the radial direction. Ru. After completing the adjustment work, in that state, place the lens holder 45 on the isolator. It is fixed to the end face of the package 35, for example, by welding.

ファイバ側アセンブリ50を中間レンズアセンブリ40に固着するには、外筒6 3の端面を中間レンズアセンブリ4oの端面に当接し、半導体レーザ1の出射光 の光パワーを光フアイバ6側で計測する。計測中に内筒52を軸方向に摺動し調 整し、調整後に、内筒52を外筒53に、レーザー溶接等して固着する。To secure the fiber side assembly 50 to the intermediate lens assembly 40, the outer tube 6 is 3 is brought into contact with the end surface of the intermediate lens assembly 4o, and the emitted light of the semiconductor laser 1 is The optical power of is measured on the optical fiber 6 side. During measurement, adjust by sliding the inner cylinder 52 in the axial direction. After alignment and adjustment, the inner cylinder 52 is fixed to the outer cylinder 53 by laser welding or the like.

次に、レンズホルダ45の端面と外筒53の端面を当接した壮大位置になるよう に調整する。調整が終了すると、外筒53とレンズホルダ45とをレーザー溶接 等して固着する。Next, position the end face of the lens holder 45 and the end face of the outer cylinder 53 in a grand position. Adjust to. When the adjustment is completed, the outer cylinder 53 and the lens holder 45 are laser welded. etc. and sticks.

上述の実施例のように調整固着した半導体レーザモジュールの光路を、第8図に 示す。レーザ側アセンブリ1oでは、半導体レーザ1の円錐状に拡開した出射光 は、コリメートレンズ2により、はぼ平行ビームとなり、光アイソレータ3に進 行する。The optical path of the semiconductor laser module adjusted and fixed as in the above embodiment is shown in Figure 8. show. In the laser side assembly 1o, the emitted light of the semiconductor laser 1 expands into a conical shape. becomes a nearly parallel beam through the collimating lens 2 and advances to the optical isolator 3. go

この際、半導体レーザ1とコリメートレンズ2等の光軸のずれ等に起因して、ホ ルダ21の軸心に対して傾斜した光ビームが、レーザ側アセンブリ10から出射 されることがある。At this time, due to misalignment of the optical axes of the semiconductor laser 1 and the collimating lens 2, etc., the A light beam tilted with respect to the axis of the laser beam 21 is emitted from the laser side assembly 10. may be done.

然し、上述の実施例によると、中間レンズアセンブリ40を前述のように調整し であるので、入射光が分割屈折率分布形レンズの前部4−1の光軸に対して傾斜 しているか、平行しているかに関係なく、分割屈折率分布形レンズの前部4−1 の出射光は、光軸に平行で、且つ集束するような先細の光ビームである。However, according to the embodiments described above, the intermediate lens assembly 40 is adjusted as described above. Therefore, the incident light is tilted with respect to the optical axis of the front part 4-1 of the split gradient index lens. front part 4-1 of the segmented gradient index lens, regardless of whether The emitted light is a tapered light beam that is parallel to the optical axis and converged.

このような光ビームが分割屈折率分布形レンズの後部4−2に入射すると、分割 屈折率分布形レンズの後部4−2を通過時に光ファイバ6の軸心方向に屈折しな がら、さらに集束する。そして光ファイバ6の入射面に所望の入射角で入射する 。When such a light beam enters the rear part 4-2 of the split gradient index lens, the light beam splits. When passing through the rear part 4-2 of the gradient index lens, the optical fiber 6 is not refracted in the axial direction. However, it becomes even more focused. Then, it enters the entrance plane of the optical fiber 6 at a desired angle of incidence. .

上述より明らかなように、本発明によると、半導体レーザモジュールは、調整方 向がX軸方向、Y軸方向、及び光ファイバの軸心方向だけであって、調整作業が 容易で、光結合度が高い半導体レーザモジュールである。As is clear from the above, according to the present invention, the semiconductor laser module has an adjustment method. The direction is only the X-axis direction, Y-axis direction, and the axial direction of the optical fiber, and adjustment work is required. This is a semiconductor laser module that is easy to use and has a high degree of optical coupling.

光ファイバ6の入射面を傾斜端面としであるので、分割屈折率分布形レンズの後 部4−2から出射された光ビームが、光ファイバ6の端面、或いはフェルール6 1の端面で反射しても、その反射光は、半導体レーザ1に帰還しない。Since the entrance surface of the optical fiber 6 is an inclined end surface, the rear end of the split gradient index lens The light beam emitted from the section 4-2 is directed towards the end face of the optical fiber 6 or the ferrule 6. Even if the reflected light is reflected by the end face of the semiconductor laser 1, the reflected light does not return to the semiconductor laser 1.

また、光ファイバ6を逆行した光、或いは分割屈折率分布形レンズの後部4−1 で反射した反射光は、光アイソレータ3で戻るのが阻止される。In addition, the light traveling backward through the optical fiber 6 or the rear part 4-1 of the split gradient index lens The reflected light is prevented from returning by the optical isolator 3.

従って、本発明の半導体レーザモジュールは、反射光が光源である半導体レーザ 1に帰還するのを阻止できる。Therefore, the semiconductor laser module of the present invention is a semiconductor laser module whose light source is reflected light. You can prevent it from returning to 1.

第10図はレーザアセンブリの一部、即ち半導体レーザチップとコリメートレン ズの結合部を概略的に示す。コリメートレンズ72は外ねじを有する円筒レンズ ホルダ73に固定され、レーザホルダ73は、半導体レーザチップ71が固定さ れているチップキャリア75の平坦面上に固定されている。従って、例えばレー ザ溶接等でレンズホルダ73がスペーサ74に固定され、このスペーサ74がチ ップキャリア75に固定される。Figure 10 shows a part of the laser assembly, namely the semiconductor laser chip and collimating lens. FIG. The collimating lens 72 is a cylindrical lens with an external thread. The semiconductor laser chip 71 is fixed to a holder 73, and the laser holder 73 has a semiconductor laser chip 71 fixed thereto. The chip carrier 75 is fixed on the flat surface of the chip carrier 75. Therefore, for example The lens holder 73 is fixed to the spacer 74 by welding or the like, and this spacer 74 is is fixed to the top carrier 75.

第11図及び第12図はレーザアセンブリの一実施例の断面図及び平面図である 。例えばレーザダイオード(LD)等から成る半導体レーザチップ81が固定さ れるチップキャリア82は、LDチンプ81が直接固定されるダイヤモンド等か らなるチップ固定部83と、放熱のだめの銅等からなるヒートシンク部84と、 第ルンズ側との接合を行うためのレンズ保持部85とから一体的に構成されてい る。レンズ保持部85のLDチップ81が対向する位置には透孔85aが貫通し ており、この透孔85aにはスペーサ86が遊貫されている。スペーサ86のL Dチップ81と反対の側には透孔85aよりも大径な円環状のフランジ86aが 形成されており、これにより、フランジ86aをレンズ保持部85の平坦面85 b上で密着摺動することで、スペーサ86を光軸に垂直な平面内で位置調整する ことができるようになっている。スペーサ86の円筒状本体86bの内部には、 円筒形状のレンズホルダ87が密着短合しており、このレンズホルダ87の内部 には球レンズ等からなるコリメートレンズ88が例えば圧入により固定されてい る。このように螺合によりレンズホルダ87とスペーサ86とを接合しているの で、当該螺合位置を変えることにより、つまりねじ込み量を調整することにより 、コリメートレンズ88を光軸方向に変位させることができ、フォーカス調整を 行うことが可能となる。11 and 12 are cross-sectional and plan views of one embodiment of the laser assembly. . For example, a semiconductor laser chip 81 consisting of a laser diode (LD) or the like is fixed. The chip carrier 82 to be mounted is a diamond or the like to which the LD chimp 81 is directly fixed. A chip fixing part 83 made of a metal material, a heat sink part 84 made of copper or the like for heat dissipation, It is integrally constructed with a lens holding part 85 for joining with the lens side. Ru. A through hole 85a passes through the lens holding portion 85 at a position facing the LD chip 81. A spacer 86 is loosely inserted into the through hole 85a. L of spacer 86 On the side opposite to the D tip 81, there is an annular flange 86a having a larger diameter than the through hole 85a. This allows the flange 86a to be connected to the flat surface 85 of the lens holding portion 85. By closely sliding on b, the spacer 86 is positioned in a plane perpendicular to the optical axis. It is now possible to do so. Inside the cylindrical body 86b of the spacer 86, A cylindrical lens holder 87 is closely fitted, and the inside of this lens holder 87 is A collimating lens 88 made of a ball lens or the like is fixed by press-fitting, for example. Ru. In this way, the lens holder 87 and the spacer 86 are joined by screwing together. By changing the screwing position, that is, by adjusting the screwing amount. , the collimating lens 88 can be displaced in the optical axis direction, allowing focus adjustment. It becomes possible to do so.

螺合位置及び密着摺動位置の調整によりそれぞれフォーカス及びアライメント調 整が完了したら、この状態で矢印A方向に同時に溶接用のレーザ光を照射して、 それぞれ溶接部分Bを形成することができる。レーザ溶接によれば固定が瞬時に なされるから、接着剤を使用したときのような固化時間中の光軸ずれの恐れがな い。また、半田付けによる場合のように経時的な光結合効率の変化の恐れがない 。Focus and alignment can be adjusted by adjusting the screw position and contact sliding position, respectively. When the adjustment is completed, in this state, simultaneously irradiate welding laser light in the direction of arrow A, A welded portion B can be formed in each case. Laser welding allows instant fixation Because of this, there is no risk of optical axis misalignment during the curing time, which is the case when adhesives are used. stomach. Also, there is no risk of changes in optical coupling efficiency over time, as is the case with soldering. .

ここで、複数箇所のレーザ溶接を同時に行うようにしているのは、レーザ溶接時 の熱収縮力が不均一にスペーサ等に作用して光軸ずれが生じることを防止するた めである。Here, laser welding is performed at multiple locations at the same time. In order to prevent optical axis misalignment due to non-uniform thermal contraction force acting on the spacer, etc. It's a good thing.

レーザ溶接個所の数及び位置については特に規定しないが、上記熱収縮力の均一 化を図るならば、第12図のように光軸に対して点対称な位置にレーザ溶接を行 うことが望ましい。各位置における熱収縮力が光軸を中心として相殺されるから である。There are no particular regulations regarding the number and position of laser welding points, but the uniformity of the heat shrinkage force mentioned above is required. If you want to achieve a It is desirable that Because the thermal contraction force at each position is canceled out around the optical axis. It is.

また、スペーサ86及びレンズホルダ87の形状についても光軸に対して軸対称 な形状であることが望ましい、モジュールの使用環境条件における温度変化によ り各部材が熱膨張又は熱収縮したときに、軸対称な形状としておくことで、光軸 のずれを最小とすることができるからである。Furthermore, the shapes of the spacer 86 and lens holder 87 are also axially symmetrical with respect to the optical axis. It is desirable that the shape is suitable for use due to temperature changes in the environmental conditions in which the module is used. By making each member into an axially symmetrical shape when thermally expanding or contracting, the optical axis This is because the deviation can be minimized.

第13図は上述のような半導体レーザチップAとコリメートレンズBとを有する レーザアセンブリLA、及び集束形レンズと光ファイバDとを有するファイバア センブリFAを含む半導体レーザモジュールの概略図である。FIG. 13 has a semiconductor laser chip A and a collimating lens B as described above. A fiber optic having a laser assembly LA and a focusing lens and an optical fiber D. FIG. 2 is a schematic diagram of a semiconductor laser module including an assembly FA.

国際yA斎報告 −−−1−−−1−−−−フC:!:? ε9ノ○○;2フ国際調査報告 J2ε900212 SA 27123International YA Sai Report ---1---1----F C:! :? ε9ノ○○;2F International Search Report J2ε900212 SA 27123

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.レーザ光を出射する半導体レーザチップと、該レーザ光を平行光に変換する コリメートレンズと、平行にされた該レーザ光を集束させる中心軸を有する集束 形レンズと、光軸を有しかつ前記集束レンズからのレーザ光が入射される入射端 面が、傾斜している光ファイバとを含んで成る半導体レーザモジュールにおいて 、 前記集束形レンズは、該集束形レンズに入力されるコリメートされた平行光が該 集束形レンズの前記中心軸から離れた光軸を有するように配置され、かつレーザ 光が前記光ファイバの光軸に沿って該光ファイバに入力されるように、該光ファ イバはコリメートされた前記平行光に平行に配置されることを特徴とする半導体 レーザモジュール。1. A semiconductor laser chip that emits laser light and converts the laser light into parallel light. A focusing device having a collimating lens and a central axis that focuses the collimated laser light. a shaped lens, and an entrance end having an optical axis and into which the laser beam from the focusing lens is incident. In a semiconductor laser module comprising an optical fiber whose surface is inclined , The converging lens is configured such that the collimated parallel light input to the converging lens the laser beam is arranged so as to have an optical axis remote from the central axis of the focusing lens; the optical fiber such that light is input into the optical fiber along the optical axis of the optical fiber; A semiconductor device characterized in that the fiber is arranged parallel to the collimated parallel light. laser module. 2.前記コリメートレンズと集束形レンズとの間に光アイソレータから配置され 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。2. An optical isolator is placed between the collimating lens and the focusing lens. The semiconductor laser module according to claim 1, characterized in that: 3.前記集束形レンズは、中心軸を有する第1の集束形レンズと中心軸を有する 第2の集束レンズとから成り、前記コリメートレンズからの平行光はまず第1の 集束形レンズに入射され、その出射光の光軸を第1の集束形レンズの前記中心軸 と平行となし、 第2の集束形レンズに入射される前記レーザ光は該第2の集束形レンズからの出 射光が、前記光ファイバの光軸に沿って該光ファイバに入射されるように該第2 の集束形レンズ内で屈折す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。3. The focusing lens has a first focusing lens having a central axis and a central axis. a second converging lens, and the parallel light from the collimating lens first passes through the first collimating lens. The optical axis of the light entering the converging lens is set to the central axis of the first converging lens. parallel and without, The laser light incident on the second focusing lens is emitted from the second focusing lens. the second optical fiber such that the incident light is incident on the optical fiber along the optical axis of the optical fiber; 2. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the semiconductor laser module is refracted within a focusing lens. ule. 4.前記半導体チップと前記コリメートレンズを1つの第1のハウジング内に収 容し、 前記第1の集束形レンズを1つの第2のハウジング内に収容し、 前記第2の集束形レンズを1つの第3のハウジング内に収容し、 前記光ファイバを1つの第4のハウジング内に収容し、前記第1のハウジングと 前記第2のハウジングが、前記第1の集束レンズからの出射光が前記第1の集束 レンズの軸心と平行となるように相互に接続され、 前記第3のハウジングと前記第4のハウジングが、前記光フアイバ軸心に光が入 射するように、前記第3のハウジングの軸心に対し入射する光が該第3のハウジ ングの軸心に平行となるように相互に接続され、 前記第2のハウジングと前記第3のハウジングとが前記平行光線が一致するよう に相互に接続されてなることを特徴とする請求項3記載の半導体レーザモジュー ル。4. The semiconductor chip and the collimating lens are housed in one first housing. Accept, accommodating the first focusing lens within a second housing; accommodating the second focusing lens within a third housing; The optical fiber is housed in one fourth housing, and the first housing and The second housing focuses the light emitted from the first focusing lens into the first focusing lens. are connected to each other parallel to the axis of the lens, The third housing and the fourth housing allow light to enter the optical fiber axis. such that the light incident on the axis of the third housing is interconnected parallel to the axis of the ring, The second housing and the third housing are arranged so that the parallel light rays coincide with each other. 4. The semiconductor laser module according to claim 3, wherein the semiconductor laser module is connected to each other. Le. 5.前記第2のハウジングと前記第3のハウジングとの間の軸方向の間隔は、前 記第3のハウジング内に収容された第2の集束形レンズからの出射光が前記第4 のハウジング内の光ファイバの傾斜端面のコア軸心位置に集束するように調整さ れていることを特徴とする請求項4記載の半導体レーザジュール。5. The axial distance between the second housing and the third housing is The light emitted from the second focusing lens housed in the third housing is emitted from the fourth lens. The inclined end face of the optical fiber in the housing is adjusted to focus on the core axis position. 5. The semiconductor laser module according to claim 4, wherein: 6.前記半導体レーザチップ及びコリメートレンズを取り付ける手段を含み、該 取付手段は: 前記コリメートレンズを固定・保持する、外周面にネジ山が形成された円筒形状 のレンズホルダと、該レンズホルダの外周ネジ部に係合する内周ネジ部を有する スペーサ部材と、 該スペーサ部材を固定・接着する平坦面を有する、前記半導体レーザチップを固 定・保持するチップキャリアと、前記レンズホルダをスベーサヘ、該スペーサを 前記チップキ+リアにそれぞれ溶接により固定する手段とを含んで成ることを特 徴とする請求項1記載の半導体レーザモジュール。6. comprising means for attaching the semiconductor laser chip and the collimating lens; Mounting means: A cylindrical shape with threads formed on the outer circumferential surface that fixes and holds the collimating lens. and an inner threaded portion that engages with the outer threaded portion of the lens holder. a spacer member; The semiconductor laser chip, which has a flat surface to which the spacer member is fixed and bonded, is fixed. The chip carrier to be fixed and held, the lens holder to the spacer, and the spacer to the spacer. and a means for fixing the chip to the rear by welding, respectively. 2. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the semiconductor laser module has the following characteristics. 7.レーザ光を出射する半導体レーザチップと、該レーザ光を平行光に変換する コリメートレンズと、平行にされた該レーザ光を集束させる中心軸を有する集束 形レンズと、光軸を有しかつ前記集束レンズからのレーザ光が入射される入力端 面が傾斜されている光ファイバとを含んで成る半導体レーザモジュールにおいて 、 前記集束形レンズの入射端側にモニタ装置を配置し、前記光ファイバの出力端よ りの光を入射させることにより、該光が前記光ファイバを透過し、前記入力端面 より出射し、前記集束形レンズを介してモニタ装置に入射させ、前記集束形レン ズを回転させて、前記モニタ装置内で光が所定の円を描くようにし、 前記集束形レンズの位置を前記光ファイバの光軸に関して半径方向に調整するこ とにより光が前記円の中心に位置せしめるようにすることを特徴とする半導体レ ーザモジュールの位置合わせ方法。7. A semiconductor laser chip that emits laser light and converts the laser light into parallel light. A focusing device having a collimating lens and a central axis that focuses the collimated laser light. a shaped lens, and an input end having an optical axis and into which the laser light from the focusing lens is incident. In a semiconductor laser module comprising an optical fiber having an inclined surface, , A monitor device is placed on the input end side of the focusing lens, and a monitor device is placed on the input end side of the focusing lens, and By inputting light into the optical fiber, the light passes through the optical fiber and the input end face The light is emitted from the convergent lens, enters the monitor device through the converging lens, and enters the monitor through the converging lens. rotating the lens so that the light traces a predetermined circle within the monitoring device; adjusting the position of the focusing lens in the radial direction with respect to the optical axis of the optical fiber; A semiconductor laser characterized in that the light is positioned at the center of the circle by How to align the laser module. 8.前記モニタ装置は、赤外線ビデオカメラと前記光の像が得られる光学表示装 置とからなり、前記光ファイバの出力端より入射する光として赤外線を用いるこ とを特徴とする請求項7記載の位置合わせ方法。8. The monitoring device includes an infrared video camera and an optical display device from which an image of the light can be obtained. and using infrared rays as the light incident from the output end of the optical fiber. The positioning method according to claim 7, characterized in that: 9.前記集束形レンズは第1の集束形レンズと第2の集束形レンズからなり、前 記第2の集束形レンズを光ファイバの前記入射端面に対向して配置し、前記第1 の集束形レンズを前記コリメートレンズの出射端側に配置し、前記半導体レーザ チップと前記コリメートレンズを1つのハウジングに収容したものにおいて、前 記第1の集束形レンズを前記ハウジングに対して次の通り位置せしめる。即ち、 前記第1の集束形レンズの入射側にモニタ装置を配置し、前記レーザチップから の出射光を前記コリメートレンズ、前記第1の集束形レンズを介して、前記モニ タ装置に入力し、前記第1の集束形レンズを回転させて、レーザ光が前記モニタ 装置内で所定の円を描くようにし、該レーザ光が前記円の中心に位置するように 前記第1の集束形レンズを前記ハウジングの軸心に関して半径方向に調整するこ とを特徴とする半導体レーザモジュールの位置合わせ方法。9. The focusing lens includes a first focusing lens and a second focusing lens. The second focusing lens is disposed opposite to the incident end surface of the optical fiber, and A converging lens is disposed on the output end side of the collimating lens, and the converging lens In the case where the chip and the collimating lens are housed in one housing, the front The first focusing lens is positioned relative to the housing as follows. That is, A monitor device is arranged on the incident side of the first focusing lens, and The emitted light is sent to the monitor via the collimating lens and the first focusing lens. input to the monitor device and rotate the first converging lens so that the laser beam is directed to the monitor. Draw a predetermined circle within the device, and make sure that the laser beam is located at the center of the circle. radially adjusting the first focusing lens with respect to the axis of the housing; A method for aligning a semiconductor laser module, characterized in that: 10.前記コリメートレンズと前記集束形レンズの間に、光アイソレータを配置 してなることを特徴とする請求項9記載の位置合わせ方法。10. An optical isolator is placed between the collimating lens and the focusing lens. 10. The positioning method according to claim 9, characterized in that: 11.前記半導体モジュールは、前記半導体チップと前記コリメートレンズを1 つの第1のハウジング内に収容し、前記第1の集束形レンズを1つの第2のハウ ジング内に収容し、前記第2の集束形レンズを1つの第3のハウジング内に収容 し、前記光ファイバを1つの第4のハウジング内に収容したものであって、 前記第1のハウジングと前記第2のハウジングの位置調整を行い、 前記第3のハウジングと前記第4のハウジングの位置調整を行い、 前記第2のハウジングと前記第3のハウジングとを、前記光ファイバからの光線 が前記半導体レーザチップからのレーザ光と一致するように位置調整することを 特徴とする請求項9記載の位置合わせ方法。11. The semiconductor module includes the semiconductor chip and the collimating lens in one the first focusing lens is housed in one second housing; a third housing, and the second focusing lens is housed in a third housing. and the optical fiber is housed in one fourth housing, adjusting the positions of the first housing and the second housing; adjusting the positions of the third housing and the fourth housing; The second housing and the third housing are connected to the light beam from the optical fiber. adjust the position so that it matches the laser beam from the semiconductor laser chip. 10. The positioning method according to claim 9. 12.前記第2のハウジングと前記第3のハウジングとの間の間隔を、前記第3 のハウジング内に収容された第2の集束形レンズからの出射光が前記第4のハウ ジング内の光ファイバの傾斜端面のコア軸心位置に集束するように、調整される ことを特徴とする請求項11記載の位置合わせ方法。12. The distance between the second housing and the third housing is determined by the distance between the second housing and the third housing. The emitted light from the second converging lens housed in the housing enters the fourth housing. is adjusted to focus on the core axis position of the inclined end face of the optical fiber in the optical fiber. The positioning method according to claim 11, characterized in that: 13.半導体モジュールは、前記半導体レーザチップ及びコリメートレンズを取 り付ける手段を含み、該取付手段は:前記コリメートレンズを固定・保持する、 外周面にネジ山が形成された円筒形状のレンズホルダと、該レンズホルダの外周 ネジ部に係合する内周ネジ部を有するスペーサ部材と、該スペーサ部材を固定・ 接着する平坦面を有する、前記半導体レーザチップを固定・保持するチップキャ リアとを含むものであって、 前記レーザチップからの出射光軸が前記コリメートレンズの光軸と一致するよう に、チップキャリアの前記平坦面上の前記スペーサの位置を調節し、 コリメートレンズからの出射光が平行光となるように前記レンズホルダを前記ス ペーサ部材のねじ穴内で回転させ、前記レンズホルダを前記スペーサ部材に、該 スペーサ部材を前記チップキャリアに溶接によりそれぞれ固定することを特徴と する請求項11記載の位置合わせ方法。13. The semiconductor module includes the semiconductor laser chip and the collimating lens. the attachment means: fixing and holding the collimating lens; A cylindrical lens holder with threads formed on the outer circumferential surface, and an outer circumference of the lens holder. A spacer member having an inner circumferential threaded portion that engages with the threaded portion, and a spacer member that fixes/fixes the spacer member. A chip carrier that fixes and holds the semiconductor laser chip and has a flat surface to which the semiconductor laser chip is attached. including the rear, The output optical axis from the laser chip is aligned with the optical axis of the collimating lens. adjusting the position of the spacer on the flat surface of the chip carrier; The lens holder is attached to the slide so that the light emitted from the collimating lens becomes parallel light. Rotate within the screw hole of the spacer member to attach the lens holder to the spacer member. The spacer members are each fixed to the chip carrier by welding. The alignment method according to claim 11. 14.レーザ光を出射する半導体レーザチップと、該レーザ光を平行光に変換す るコリメートレンズと、光アイソレータと、分割屈折率分布形レンズの前部と、 分割屈折率分布形レンズの後部と、光軸及び傾斜入力端面を有する光ファイバと の順序で配置された光ファイバモジュールにおいて、前記半導体レーザチップと 、前記コリメートレンズと、前記光アイソレータとを所定位置に結合するレーザ 側アセンブリと、 前記分割屈折率分布形レンズの前部を固定・保持する手段を備えた中間アセンブ リと、 前記光ファイバを固定・保持する内側シリンダと、該内側シリンダが軸方向に調 節可能に挿入される外側シリングと、前記分割屈折率分布形レンズの後部を固定 ・保持する円筒形レンズホルダとを具備するファイバ側アセンブリとを備え、前 記円筒形レンズホルダは前記光ファイバの光軸に関し半径方向に調節可能に前記 内側シリンダに取り付けられ、かつ前記レーザ側アセンブリは中間レンズアセン ブリに、該中間レンズアセンブリは前記ファイバ側アセンブリにそれぞれ固定さ れることを特徴とする半導体レーザモジュール。14. A semiconductor laser chip that emits laser light and a converter that converts the laser light into parallel light. a collimating lens, an optical isolator, and a front part of a segmented gradient index lens; A rear part of a segmented gradient index lens and an optical fiber having an optical axis and an inclined input end face. In the optical fiber module arranged in this order, the semiconductor laser chip and , a laser that couples the collimating lens and the optical isolator at a predetermined position. side assembly; an intermediate assembly including means for fixing and holding the front portion of the segmented gradient index lens; Li and an inner cylinder that fixes and holds the optical fiber; and an inner cylinder that adjusts in the axial direction. The outer sillage that is inserted so that it can be articulated and the rear part of the segmented gradient index lens are fixed. ・A fiber side assembly comprising a cylindrical lens holder to hold the front The cylindrical lens holder is radially adjustable with respect to the optical axis of the optical fiber. attached to the inner cylinder, and said laser side assembly is attached to an intermediate lens assembly. Specifically, the intermediate lens assemblies are respectively fixed to the fiber side assemblies. A semiconductor laser module characterized by: 15.前記円筒形レンズホルダは前記内側シリンダの端面に当接する半径方向の フランジ部を有することを特徴とする請求項14記載の半導体レーザモジュール 。15. The cylindrical lens holder has a radial axis that abuts the end surface of the inner cylinder. 15. The semiconductor laser module according to claim 14, further comprising a flange portion. . 16.前記半導体レーザチップ及び前記コリメートレンズを取付ける手段を更に 有し、該取付手段は、コリメートレンズを固定・保持する、外ネジ部を有する円 筒形レンズホルダと、 該レンズホルダの外ネジ部に係合する内ネジ部を有するスペーサ部材と、 前記スペーサ部材が固着される平坦面を有する、前記半導体レーザチップを固定 ・保持するチップキャリアと、前記レンズホルダを前記スペーサ部材に、該スペ ーサ部材を前記チップキャリアにそれぞれ溶接により固定する手段とを含んで成 ることを特徴とする請求項14記載の半導体レーザモジュール。16. Further comprising means for attaching the semiconductor laser chip and the collimating lens. The mounting means includes a circular portion having an externally threaded portion that fixes and holds the collimating lens. a cylindrical lens holder; a spacer member having an internally threaded portion that engages with the externally threaded portion of the lens holder; fixing the semiconductor laser chip, the semiconductor laser chip having a flat surface to which the spacer member is fixed; - Attach the chip carrier to be held and the lens holder to the spacer member. and means for fixing the carrier members to the chip carrier by welding, respectively. 15. The semiconductor laser module according to claim 14. 17.前記光アイソレータはファラデー回転子の両側に偏光子を備えてなること を特徴とする請求項14記載の半導体レーザモジュール。17. The optical isolator is provided with polarizers on both sides of a Faraday rotator. The semiconductor laser module according to claim 14, characterized in that: 18.前記各アセンブリはステンレス鋼から成るハウジングを備え、各アセンブ リのハウジングは相互にレーザ溶接により連結されていることを特徴とする請求 項14記載の半導体レーザモジュール。18. Each assembly has a housing made of stainless steel, and each assembly has a housing made of stainless steel. A claim characterized in that the housings are connected to each other by laser welding. 15. The semiconductor laser module according to item 14.
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