JPH0325406A - Semiconductor laser module - Google Patents
Semiconductor laser moduleInfo
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信用光源、計測器の安定化光源等に使用さ
れる半導体レーザモジュールに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor laser module used as a light source for optical communications, a stabilized light source for measuring instruments, and the like.
従来から既に用いられている半導体レーザモジュールの
構造を第２図に示す。近年、半導体レーザモジュールは
高速変調、冷却可能であることの要求が高いため、パッ
ケージには高周波特性に優れ、冷却構造、パネル実装が
容易なフラットリード型セラミックパッケージを使用す
る必要がある。このため、パッケージ１のフレームには
セラミックと熱膨張係数がほぼ等しいコバールを使用し
ている。コバールそのものは長期的に見ると錆等が発生
するので、耐候性を考慮してすべて金メッキを施してあ
る。また、モジュールの光学系の長期安定度を確保する
ために、ファイバ端末２の固定はＹＡＧレーザビーム溶
接を行っている。FIG. 2 shows the structure of a semiconductor laser module that has been used in the past. In recent years, semiconductor laser modules have been required to be capable of high-speed modulation and cooling, so it is necessary to use a flat-lead ceramic package with excellent high-frequency characteristics, a cooling structure, and easy panel mounting. For this reason, the frame of the package 1 is made of Kovar, which has approximately the same coefficient of thermal expansion as ceramic. Kovar itself will rust over the long term, so all pieces are gold-plated for weather resistance. Furthermore, in order to ensure long-term stability of the optical system of the module, the fiber terminal 2 is fixed by YAG laser beam welding.
さらに、長期的信頼度を確保するためにこの溶接は同種
金属である必要があり、サポート３の材料もコバールの
金メッキ品を使用している。Furthermore, in order to ensure long-term reliability, this welding must be done with the same type of metal, and the support 3 is also made of gold-plated Kovar.
パッケージ１内には半導体レーザ４、モニタ用ＰＩＮフ
ォトダイオード５および半導体レーザ４の光をコリメー
トするための収束性ロンドレンズ６を搭載したキャリア
７が実装されている。また、コリメートされた半導体レ
ーザ４の出力光は無反射コーティングされた封止用窓ガ
ラス８を通してパイブ９からパッケージ１の外部に取り
出され、ファイバ端末２の光ファイバ１０に結合される
ようになっている。ここで、ファイバ端末２はサポート
３と固着されており、このサポート３とバイプ９の間を
ＹＡＧビーム溶接で固定している。Mounted within the package 1 is a carrier 7 on which a semiconductor laser 4 , a monitoring PIN photodiode 5 , and a converging Rondo lens 6 for collimating the light from the semiconductor laser 4 are mounted. Further, the collimated output light of the semiconductor laser 4 is taken out from the pipe 9 to the outside of the package 1 through a sealing window glass 8 coated with an anti-reflection coating, and is coupled to the optical fiber 10 of the fiber terminal 2. There is. Here, the fiber terminal 2 is fixed to a support 3, and the support 3 and the pipe 9 are fixed by YAG beam welding.
従来にあっては、上述したように半導体レーザモジュー
ルは金メッキされた部材同士をＹＡＧレーザビーム溶接
するため、金のメッキ状態を非常に厳しく管理する必要
があった。ところが、金メッキの品質管理は現在非常に
難しく、このためＹＡＧレーザビーム溶接の溶接状態が
安定せず、品質上問題となっていた。Conventionally, as described above, in semiconductor laser modules, gold-plated members are welded together using a YAG laser beam, so it has been necessary to control the gold plating condition very strictly. However, quality control of gold plating is currently very difficult, and for this reason, the welding condition of YAG laser beam welding is not stable, which poses a quality problem.
ＹＡＧビーム溶接の観点から考えると、溶接用の部材に
不純物が混入すると、溶接部の強度劣化、フラックが発
生し易くなるため、溶接部材には不純物の混入を最大限
避ける必要がある。しかしながら、金メッキにおいて不
純物の除去は非常に難しく、さらにＹＡＧビーム溶接の
条件に影響するメッキ厚等の制ｉ卸も難しいのが現状で
ある。From the perspective of YAG beam welding, if impurities get mixed into welding parts, the strength of the welded part will deteriorate and flaking will easily occur, so it is necessary to avoid the mixing of impurities into welding parts as much as possible. However, it is currently very difficult to remove impurities from gold plating, and it is also difficult to control the plating thickness, etc., which affects the conditions of YAG beam welding.
パッケージ１の作製上、そのフレームはセラミンクと熱
膨張係数がほぼ等しいコバールを使用する必要があるの
で、金メッキは避けられない。したがって、従来の例で
は、安定した溶接状態を維持し、長期的信頼性のある半
導体レーザモジュールを得るのが困難であった。In manufacturing the package 1, it is necessary to use Kovar, which has a coefficient of thermal expansion almost equal to that of ceramics, for the frame, so gold plating is unavoidable. Therefore, in the conventional example, it has been difficult to maintain a stable welding state and obtain a semiconductor laser module with long-term reliability.
また、ＹＡＧビーム溶接工法を用いた場合、度溶接して
しまうと再生が不可能になり、付加価値の付いた部材を
廃棄することになるため、製作工程上大きな問題があっ
た。Furthermore, when the YAG beam welding method is used, once welding is repeated, it becomes impossible to regenerate, and the value-added member must be discarded, which poses a major problem in the manufacturing process.
本発明の目的は上述した問題点に鑑みてなされたもので
、安定したＹＡＧビーム溶接状態を維持し、しかも光フ
ァイバ固定後の！ａ造ミスがあったとしても再生可能な
構造とすることにより、信頼性に優れ、かつ安価な半導
体レーザモジュールを提供することにある。The object of the present invention was made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to maintain a stable YAG beam welding state, and to maintain a stable YAG beam welding state even after the optical fiber is fixed! An object of the present invention is to provide a highly reliable and inexpensive semiconductor laser module by having a structure that can be reproduced even if there is a manufacturing error.
上述した目的を達或するために本発明は、少なくとも半
導体レーザとこの半導体レーザの光出力をコリメートす
るためのレンズを内部に含むパッケージと、半導体レー
ザの光出力を取り出す光ファイバとを備えた半導体１／
−ザモジュールにおいて、パッケージの光ファイバ端末
部を固着する部分に、この固着する部分と異種の金属か
らなる金属パイプを螺合固定し、溶接手段によりこの金
属バイブと光ファイバ端末部を固着した構戊としたもの
である。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a semiconductor laser comprising at least a semiconductor laser, a package including therein a lens for collimating the optical output of the semiconductor laser, and an optical fiber for extracting the optical output of the semiconductor laser. 1/
- In the module, a metal pipe made of a metal different from the part to be fixed is screwed and fixed to the part of the package to which the optical fiber terminal part is fixed, and the metal vibrator and the optical fiber terminal part are fixed by welding means. It is a simple thing.
このように本発明にあっては、パッケージのフレームに
はパッケージに適した金属材であるコバールを用い、か
つ溶接部には溶接に適したステンレスを用いることがで
きるので、安定した品質で、かつ長期的に信頼性の高い
半導体レーザモジュールが得られる。また、光軸調整時
の溶接不良、その後の工程ミス等により不良となった場
合でも、金属バイブはねじ込み式なので、容易に切り外
しが可能であり、高価な半導体レーザが含まれるパッケ
ージの再生が可能である。In this way, in the present invention, Kovar, which is a metal material suitable for packages, can be used for the frame of the package, and stainless steel, which is suitable for welding, can be used for the welding parts, so that the quality is stable and A semiconductor laser module that is highly reliable over the long term can be obtained. In addition, even if the metal vibrator becomes defective due to poor welding during optical axis adjustment or a subsequent process error, the metal vibrator is screwed in, so it can be easily removed, making it possible to recycle the package containing the expensive semiconductor laser. It is possible.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は本発明に係わる半導体レーザモジュールの一実
施例を示す断面図であり、第２図と同一部分には同一符
号を付してある。パッケージ１内には半導体レーザ４、
モニタ用ＰＩＮフォトダイード５および半導体レーザ４
の光をコリメートするための収束性ロンドレンズ６を搭
載したキャリア７が実装されている。また、コリメー）
・された半導体レーザ４の出力光は無反射コーティング
された封止用窓ガラス８を通して、後述するパイプから
パッケージ１の外部に取り出され、ファイバ端末２の光
ファイバ１０に結合される。ここで、ファイバ端末２は
サポート３と固着されており、このサポート３と取付パ
イブｌ１の間をＹＡＧビーム溶接で固定している。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a semiconductor laser module according to the present invention, and the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals. Inside the package 1 is a semiconductor laser 4,
Monitor PIN photodiode 5 and semiconductor laser 4
A carrier 7 is mounted with a converging Rondo lens 6 for collimating the light. Also, Colime)
The output light of the semiconductor laser 4 passes through a sealing window glass 8 coated with an anti-reflection coating, is taken out of the package 1 from a pipe to be described later, and is coupled to the optical fiber 10 of the fiber terminal 2. Here, the fiber terminal 2 is fixed to a support 3, and the space between the support 3 and the mounting pipe l1 is fixed by YAG beam welding.
これをさらに詳述すると、一端に封止用窓ガラス８が固
着されたパイプ１２にはその内側にねじが螺接してあり
、取付バイプ１１がねじ止めできるような構造となって
いる。なお、この取付バイプｌ１はパイプ１２のストッ
パ部１３に押し付けられる構造となっている。ここで、
パイプ１２はパッケージ１のフレームと同じコバールで
作製されており、金メッキが施されているが、取付パイ
ブ１１はＹＡＧレーザビーム溶接性に優れるステンレス
で作製されている。したがって、取付パイプｌ１に溶接
固定されるサポート３も同じステンレスを用いることが
できる。さらに、ステンレスは耐候性に優れ、金メッキ
等の耐候処理は不必要であるので、不純物対策は十分に
とれる。To explain this in more detail, the pipe 12 to which the sealing window glass 8 is fixed at one end has a screw threadedly connected to the inside thereof, so that the mounting pipe 11 can be screwed onto the pipe 12. Note that this mounting pipe l1 is configured to be pressed against the stopper portion 13 of the pipe 12. here,
The pipe 12 is made of Kovar, which is the same as the frame of the package 1, and is plated with gold, but the mounting pipe 11 is made of stainless steel, which has excellent YAG laser beam weldability. Therefore, the same stainless steel can be used for the support 3 welded and fixed to the mounting pipe l1. Furthermore, since stainless steel has excellent weather resistance and does not require weathering treatment such as gold plating, it is sufficient to take measures against impurities.
次に、本半導体レーザモジュールの製作工程について説
明する。Next, the manufacturing process of this semiconductor laser module will be explained.
まず、モニタ用ＰＩＮフォトダイオード５、半導体レー
ザ４が搭載されたキャリア７に、コリメート用の収束性
ロッドレンズ６を固定する。このとき、この収束性ロッ
ドレンズ６は半導体レーｆ４からの出力光が所望の距離
に集光されるように焦点を調整される。First, a convergent rod lens 6 for collimation is fixed to a carrier 7 on which a PIN photodiode 5 for monitoring and a semiconductor laser 4 are mounted. At this time, the focus of the convergent rod lens 6 is adjusted so that the output light from the semiconductor laser f4 is focused at a desired distance.
次に、半導体レーザ４のビームの高さおよび角度を調整
した後、キャリア７をパッケージｌの底面に固定する。Next, after adjusting the height and angle of the beam of the semiconductor laser 4, the carrier 7 is fixed to the bottom surface of the package l.
この後、ファイバ端末２とサボート３を固定する前に光
軸調整を行い、サポート３と取付バイブ１１が密着する
状態で最適結合がとれるように光軸方向の位置を定める
。この後、サポート３とファイバ端末２をＹＡＧレーザ
ビーム溶接で固定する。そして、再度光軸調整を行った
後、サポート３と取付パイプ１１をＹＡＧレーザビーム
溶接にて固定すれば、これによって半導体レーザモジュ
ールが完或する。After that, before fixing the fiber terminal 2 and the support 3, the optical axis is adjusted, and the position in the optical axis direction is determined so that the optimal coupling can be achieved with the support 3 and the mounting vibe 11 in close contact with each other. After this, the support 3 and the fiber terminal 2 are fixed by YAG laser beam welding. After adjusting the optical axis again, the support 3 and the mounting pipe 11 are fixed by YAG laser beam welding, thereby completing the semiconductor laser module.
ここで、キャリア７の下に電子冷却素子を挿入すること
により、冷却型の半導体レーザモジュールを容易に得る
ことも可能である。また、取付パイプ１１は機械的な固
定であるため、振動等により緩むことを考えられるが、
これは最終特性を確認した後にパイブ１２と取付パイプ
１１をＹＡＧレーザビームで貫通溶接することにより回
避できる。Here, by inserting an electronic cooling element under the carrier 7, it is also possible to easily obtain a cooling type semiconductor laser module. Furthermore, since the mounting pipe 11 is mechanically fixed, it is possible that it may come loose due to vibration, etc.
This can be avoided by welding the pipe 12 and the mounting pipe 11 through with a YAG laser beam after confirming the final characteristics.
なお、半導体レーザの種類としてはなんら制限はなく、
短波長、長波長、ファブリペロ型および分布帰還型のど
れでも問題はない。There are no restrictions on the type of semiconductor laser.
There is no problem with either short wavelength, long wavelength, Fabry-Perot type, or distributed feedback type.
以上説明したように本発明に係わる半導体レーザモジュ
ールによれば、パッケージの光ファイバ端末部を固着す
る部分に、この固着する部分と異種の金属からなる金属
パイプを螺合固定し、溶接手段によりこの金属パイプと
光ファイバ端末部を固着した構戊としたので、例えばパ
ッケージのフレームにはパッケージに適した金属材であ
るコバールを用い、かつ溶接部には溶接に適したステン
レスを用いることできる。したがって、安定した品質で
かつ長期的に信頼性の高い半導体レーザモジュールを得
ることができるという効果を奏する。As explained above, according to the semiconductor laser module according to the present invention, a metal pipe made of a metal different from the part to be fixed is screwed and fixed to the part to which the optical fiber end of the package is fixed, and this is fixed by welding means. Since the metal pipe and the optical fiber terminal are fixed together, for example, Kovar, which is a metal material suitable for packages, can be used for the package frame, and stainless steel, which is suitable for welding, can be used for the welding part. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor laser module with stable quality and high reliability over a long period of time.
また、光軸調整時の溶接不良、その後の工程ミス等によ
り不良となった場合でも、金属パイプはねじ込み式なの
で、容易に取り外しが可能であり、高価な半導体レーザ
が含まれるパッケージの再生が可能である。このため、
安価な半導体レーザモジュールを得ることができる。In addition, even if a defect occurs due to poor welding during optical axis adjustment or a subsequent process error, the metal pipe is screwed in, so it can be easily removed, making it possible to recycle the package containing the expensive semiconductor laser. It is. For this reason,
An inexpensive semiconductor laser module can be obtained.
第１図は本発明に係わる半導体レーザモジュールの一実
施例を示す断面図、第２図は従来の半導体レーザモジュ
ールの一例を示す断面図である。
１・・・・・・パッケージ、２・・・・・・ファイバ端
末、４・・・・・・半導体レーザ、
６・・・・・・収束性口ツドレンズ、７・・・・・・キ
ャリア、１０・・・・・・光ファイバ、ｌ１・・・・・
・取付パイフ、ｌ２・・・・・・パイプ。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a semiconductor laser module according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing an example of a conventional semiconductor laser module. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Package, 2... Fiber terminal, 4... Semiconductor laser, 6... Convergent mouth lens, 7... Carrier, 10...Optical fiber, l1...
・Mounting pipe, l2...pipe.
Claims (1)
コリメートするためのレンズを内部に含むパッケージと
、前記半導体レーザの光出力を取り出す光ファイバとを
備えた半導体レーザモジュールにおいて、前記パッケー
ジの光ファイバ端末部を固着する部分に、この固着する
部分と異種の金属からなる金属パイプを螺合固定し、溶
接手段によりこの金属パイプと光ファイバ端末部を固着
してなることを特徴とする半導体レーザモジュール。In a semiconductor laser module comprising at least a semiconductor laser, a package containing therein a lens for collimating the optical output of the semiconductor laser, and an optical fiber for extracting the optical output of the semiconductor laser, an optical fiber terminal portion of the package is provided. A semiconductor laser module characterized in that a metal pipe made of a metal different from the fixed part is screwed and fixed to the fixed part, and the metal pipe and the optical fiber terminal part are fixed by welding means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15966689A JPH0325406A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Semiconductor laser module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15966689A JPH0325406A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Semiconductor laser module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325406A true JPH0325406A (en) | 1991-02-04 |
Family
ID=15698689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15966689A Pending JPH0325406A (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Semiconductor laser module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325406A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001124963A (en) * | 2000-11-06 | 2001-05-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Light-emitting module |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP15966689A patent/JPH0325406A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001124963A (en) * | 2000-11-06 | 2001-05-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Light-emitting module |
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