JPH04218989A - 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
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- JPH04218989A JPH04218989A JP41059290A JP41059290A JPH04218989A JP H04218989 A JPH04218989 A JP H04218989A JP 41059290 A JP41059290 A JP 41059290A JP 41059290 A JP41059290 A JP 41059290A JP H04218989 A JPH04218989 A JP H04218989A
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- Japan
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 8
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Landscapes
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザモジュール
に関する。
に関する。
【０００２】実用化されている光通信システムにおいて
は、一般に、半導体レーザを時系列の電流パルスで強度
変調し、この強度変調された光を、光ファイバを介して
受信側に伝送するようにしている。半導体レーザから放
射された光を効率良く光ファイバに導き入れるためには
、半導体レーザから放射された光をレンズにより集束さ
せて光ファイバに入射させる必要がある。このため、光
通信システムの送信側においては、半導体レーザと光フ
ァイバの端末部とを所定の位置関係で保持し、これらの
間にレンズを介在させてなる半導体レーザモジュールが
使用される。
は、一般に、半導体レーザを時系列の電流パルスで強度
変調し、この強度変調された光を、光ファイバを介して
受信側に伝送するようにしている。半導体レーザから放
射された光を効率良く光ファイバに導き入れるためには
、半導体レーザから放射された光をレンズにより集束さ
せて光ファイバに入射させる必要がある。このため、光
通信システムの送信側においては、半導体レーザと光フ
ァイバの端末部とを所定の位置関係で保持し、これらの
間にレンズを介在させてなる半導体レーザモジュールが
使用される。
【０００３】この種の半導体レーザモジュールにおいて
は、半導体レーザの冷却用にペルチェ素子が備えられて
おり、半導体レーザチップはベース及びチップキャリア
を介してペルチェ素子上に固定される。
は、半導体レーザの冷却用にペルチェ素子が備えられて
おり、半導体レーザチップはベース及びチップキャリア
を介してペルチェ素子上に固定される。
【０００４】
【従来の技術】従来、図５に示すように、ペルチェ素子
２と、ペルチェ素子２上に溶接固定されたベース４と、
ベース４上に固定されたチップキャリア６と、チップキ
ャリア６上に固定された半導体レーザチップ８とを備え
た半導体レーザモジュールが公知である。
２と、ペルチェ素子２上に溶接固定されたベース４と、
ベース４上に固定されたチップキャリア６と、チップキ
ャリア６上に固定された半導体レーザチップ８とを備え
た半導体レーザモジュールが公知である。
【０００５】ペルチェ素子は、異種の導体又は半導体の
接点に電流を流すときにジュール熱以外に熱の放出或い
は吸収が生じるペルチェ効果を冷却等に用いたもので、
構造上、２枚の平行なセラミック基板２ａ，２ｂと、こ
れらの間に介在する導体又は半導体２ｃとを備えている
。
接点に電流を流すときにジュール熱以外に熱の放出或い
は吸収が生じるペルチェ効果を冷却等に用いたもので、
構造上、２枚の平行なセラミック基板２ａ，２ｂと、こ
れらの間に介在する導体又は半導体２ｃとを備えている
。
【０００６】半導体レーザチップ８の駆動に伴って発生
した熱は、ペルチェ素子２の制御電流に応じて、チップ
キャリア６及びベース４を介してペルチェ素子２に吸収
され、この吸収された熱は、図示しないモジュール筐体
を介して外部に放出される。
した熱は、ペルチェ素子２の制御電流に応じて、チップ
キャリア６及びベース４を介してペルチェ素子２に吸収
され、この吸収された熱は、図示しないモジュール筐体
を介して外部に放出される。
【０００７】半導体レーザチップ８から放射された光は
、ベース４上に固定された図示しないレンズにより集束
され、図示しない光ファイバに導き入れられる。
、ベース４上に固定された図示しないレンズにより集束
され、図示しない光ファイバに導き入れられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来、例えばＳＵＳ材
からなるベース４のペルチェ素子２への固定は、ペルチ
ェ素子のセラミック基板２ａ上に金属ランドを形成して
おき、ここにベース４を溶接することにより行われてい
た。
からなるベース４のペルチェ素子２への固定は、ペルチ
ェ素子のセラミック基板２ａ上に金属ランドを形成して
おき、ここにベース４を溶接することにより行われてい
た。
【０００９】しかしながら、一般にベースとセラミック
基板の線熱膨張係数は大きく異なるので、モジュール使
用時に温度変化が与えられると、ベース及びセラミック
基板に熱応力が作用し、ペルチェ素子が劣化するという
問題があった。ペルチェ素子の劣化は、具体的には、セ
ラミック基板２ａの変形に起因する接触抵抗の増大等で
ある。
基板の線熱膨張係数は大きく異なるので、モジュール使
用時に温度変化が与えられると、ベース及びセラミック
基板に熱応力が作用し、ペルチェ素子が劣化するという
問題があった。ペルチェ素子の劣化は、具体的には、セ
ラミック基板２ａの変形に起因する接触抵抗の増大等で
ある。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みて創作され
たもので、モジュール使用時に温度変化が与えられたと
してもペルチェ素子が劣化しにくい半導体レーザモジュ
ールを提供することを目的としている。
たもので、モジュール使用時に温度変化が与えられたと
してもペルチェ素子が劣化しにくい半導体レーザモジュ
ールを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。
ある。
【００１２】本発明の半導体レーザモジュールは、ペル
チェ素子２と、ペルチェ素子２上に溶接固定されたベー
ス４と、ベース４上に固定されたチップキャリア６と、
チップキャリア６上に固定された半導体レーザチップ８
とを備えた半導体レーザモジュールにおいて、ベース４
の長手方向と概略垂直な方向に両側から切り欠き４ａ，
４ｂを形成し、切り欠き４ａ，４ｂの奥部にてベース４
をペルチェ素子２に溶接固定して構成される。
チェ素子２と、ペルチェ素子２上に溶接固定されたベー
ス４と、ベース４上に固定されたチップキャリア６と、
チップキャリア６上に固定された半導体レーザチップ８
とを備えた半導体レーザモジュールにおいて、ベース４
の長手方向と概略垂直な方向に両側から切り欠き４ａ，
４ｂを形成し、切り欠き４ａ，４ｂの奥部にてベース４
をペルチェ素子２に溶接固定して構成される。
【００１３】
【作用】本発明の構成によると、ベースに切り欠きを形
成し、この切り欠きの凹部にてベースとペルチェ素子を
溶接固定するようにしているので、従来構成と比較して
、溶接部の間隔を小さくすることができ、部材の線熱膨
張係数が同等であるとすれば、単位温度変化あたりの応
力の発生が小さくなり、ペルチェ素子が劣化しにくくな
る。
成し、この切り欠きの凹部にてベースとペルチェ素子を
溶接固定するようにしているので、従来構成と比較して
、溶接部の間隔を小さくすることができ、部材の線熱膨
張係数が同等であるとすれば、単位温度変化あたりの応
力の発生が小さくなり、ペルチェ素子が劣化しにくくな
る。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。
【００１５】図２は本発明の実施例を示す半導体レーザ
モジュールの斜視図である。
モジュールの斜視図である。
【００１６】１０はコバール等からなるモジュール筐体
であり、この筐体１０の内部の底面にはペルチェ素子２
が固着されている。１２は筐体１０内に収容された電子
回路基板である。ペルチェ素子２上に溶接固定されたＳ
ＵＳ材からなるベース４上には、その上面に半導体レー
ザチップ８が固定されたチップキャリア６と、半導体レ
ーザチップ８の前方出射光を集束させるための第１レン
ズ１４と、半導体レーザチップ８の後方出射光をモニタ
リングするための受光素子１６とが固定されている。
であり、この筐体１０の内部の底面にはペルチェ素子２
が固着されている。１２は筐体１０内に収容された電子
回路基板である。ペルチェ素子２上に溶接固定されたＳ
ＵＳ材からなるベース４上には、その上面に半導体レー
ザチップ８が固定されたチップキャリア６と、半導体レ
ーザチップ８の前方出射光を集束させるための第１レン
ズ１４と、半導体レーザチップ８の後方出射光をモニタ
リングするための受光素子１６とが固定されている。
【００１７】１８は電子回路基板１２に搭載されたドラ
イバＩＣであり、このＩＣは半導体レーザチップ８に接
続されている。２０は筐体１０の内部と外部を電気的に
接続するためのリード端子であり、２２は筐体１０の側
面に固着された光アイソレータである。２４は図示しな
い第２レンズ及び光ファイバ２６を備えたファイバアセ
ンブリであり、このアセンブリは位置調整されて光アイ
ソレータ２２に固定されている。半導体レーザチップ８
から放射された光は、第１レンズ１４及び第２レンズに
より所要のビーム形状にされて光ファイバ２６に導き入
れられる。
イバＩＣであり、このＩＣは半導体レーザチップ８に接
続されている。２０は筐体１０の内部と外部を電気的に
接続するためのリード端子であり、２２は筐体１０の側
面に固着された光アイソレータである。２４は図示しな
い第２レンズ及び光ファイバ２６を備えたファイバアセ
ンブリであり、このアセンブリは位置調整されて光アイ
ソレータ２２に固定されている。半導体レーザチップ８
から放射された光は、第１レンズ１４及び第２レンズに
より所要のビーム形状にされて光ファイバ２６に導き入
れられる。
【００１８】図３は図２に示された半導体レーザモジュ
ールの要部斜視図であり、ペルチェ素子及びその上に搭
載された部品（第１レンズ及び受光素子の図示は省略）
が図示されている。この実施例では、ベース４の長手方
向と概略垂直な方向、即ちベース４の幅方向に両側から
切り欠き４ａ，４ｂを形成し、切り欠き４ａ，４ｂの凹
部及び該凹部に対応するベース４の側部にてベース４を
ペルチェ素子のセラミック基板２ａにレーザ溶接にて固
定している。尚、セラミック基板２ａの溶接部分には、
図示はしないが、銅からなる薄いプレート（金属ランド
）が貼着されている。
ールの要部斜視図であり、ペルチェ素子及びその上に搭
載された部品（第１レンズ及び受光素子の図示は省略）
が図示されている。この実施例では、ベース４の長手方
向と概略垂直な方向、即ちベース４の幅方向に両側から
切り欠き４ａ，４ｂを形成し、切り欠き４ａ，４ｂの凹
部及び該凹部に対応するベース４の側部にてベース４を
ペルチェ素子のセラミック基板２ａにレーザ溶接にて固
定している。尚、セラミック基板２ａの溶接部分には、
図示はしないが、銅からなる薄いプレート（金属ランド
）が貼着されている。
【００１９】本実施例によると、ベース長手方向の溶接
部間の距離Ｌ１ 及びベース幅方向の溶接部間の距離Ｌ
２ を十分小さくすることができるので、このモジュー
ルを使用するに際して、温度変化が与えられたとしても
、ベース４の線熱膨張係数とセラミック基板２ａの線熱
膨張係数の差に起因する熱応力の発生が微細であり、ペ
ルチェ素子２が劣化しにくい。つまり、セラミック基板
２ａが変形しにくいので、導体又は半導体２ｃとセラミ
ック基板２ａの接合部分に不所望な応力が加わりにくく
、接触抵抗が増大する等の恐れがない。
部間の距離Ｌ１ 及びベース幅方向の溶接部間の距離Ｌ
２ を十分小さくすることができるので、このモジュー
ルを使用するに際して、温度変化が与えられたとしても
、ベース４の線熱膨張係数とセラミック基板２ａの線熱
膨張係数の差に起因する熱応力の発生が微細であり、ペ
ルチェ素子２が劣化しにくい。つまり、セラミック基板
２ａが変形しにくいので、導体又は半導体２ｃとセラミ
ック基板２ａの接合部分に不所望な応力が加わりにくく
、接触抵抗が増大する等の恐れがない。
【００２０】また、本実施例においては、ベース４をペ
ルチェ素子２にレーザ溶接により固定するようにしてい
るので、固定作業が容易であるとともに、固定に伴うベ
ース４のペルチェ素子２に対する変位が少なくて済む。
ルチェ素子２にレーザ溶接により固定するようにしてい
るので、固定作業が容易であるとともに、固定に伴うベ
ース４のペルチェ素子２に対する変位が少なくて済む。
【００２１】ところで、ベース４をセラミック基板２ａ
にレーザ溶接する場合、本実施例によると、レーザの照
射方向がある特定の斜めな方向に限定される。レーザ溶
接作業に際しては、レーザの照射方向はできるだけ制限
されないことが望ましい。そこで、図４に示すようなベ
ースの構造を提供する。
にレーザ溶接する場合、本実施例によると、レーザの照
射方向がある特定の斜めな方向に限定される。レーザ溶
接作業に際しては、レーザの照射方向はできるだけ制限
されないことが望ましい。そこで、図４に示すようなベ
ースの構造を提供する。
【００２２】図４は本発明の他の実施例を示すベースの
斜視図である。本実施例では、前実施例と同じような位
置に切り欠き４ａ，４ｂを設けておき、さらに、これら
の切り欠き４ａ，４ｂに、ベース４のペルチェ素子２と
の接触面から離間するに従ってベース４における上記接
触面と平行な断面の面積が除々に減少するようにテーパ
Ｔを形成している。つまり、本実施例においては、切り
欠き４ａ，４ｂの壁面はセラミック基板２ａに対して垂
直ではなく、斜めになっている。
斜視図である。本実施例では、前実施例と同じような位
置に切り欠き４ａ，４ｂを設けておき、さらに、これら
の切り欠き４ａ，４ｂに、ベース４のペルチェ素子２と
の接触面から離間するに従ってベース４における上記接
触面と平行な断面の面積が除々に減少するようにテーパ
Ｔを形成している。つまり、本実施例においては、切り
欠き４ａ，４ｂの壁面はセラミック基板２ａに対して垂
直ではなく、斜めになっている。
【００２３】これにより、ベース４をセラミック基板２
ａにレーザ溶接するに際してのレーザの照射方向を、セ
ラミック基板２ａに対してほぼ垂直な方向にすることも
でき、レーザ照射方向についての自由度が増大する。
ａにレーザ溶接するに際してのレーザの照射方向を、セ
ラミック基板２ａに対してほぼ垂直な方向にすることも
でき、レーザ照射方向についての自由度が増大する。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
モジュール使用時に温度変化が与えられたとしてもペル
チェ素子が劣化しにくい半導体レーザモジュールの提供
が可能になるという効果を奏する。
モジュール使用時に温度変化が与えられたとしてもペル
チェ素子が劣化しにくい半導体レーザモジュールの提供
が可能になるという効果を奏する。
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の実施例を示す半導体レーザモジュール
の全体斜視図である。
の全体斜視図である。
【図３】本発明の実施例を示す半導体レーザモジュール
の要部斜視図である。
の要部斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例を示すベースの斜視図であ
る。
る。
【図５】従来技術の説明図である。
２ ペルチェ素子
４ ベース
４ａ，４ｂ 切り欠き
６ チップキャリア
８ 半導体レーザチップ
Claims (3)
- 【請求項１】 ペルチェ素子（２） と、該ペルチェ
素子（２） 上に溶接固定されたベース（４） と、該
ベース（４） 上に固定されたチップキャリア（６）
と、該チップキャリア（６） 上に固定された半導体レ
ーザチップ（８） とを備えた半導体レーザモジュール
において、上記ベース（４） の長手方向と概略垂直な
方向に両側から切り欠き（４ａ，４ｂ） を形成し、該
切り欠き（４ａ，４ｂ） の奥部にて上記ベース（４）
を上記ペルチェ素子（２） に溶接固定したことを特
徴とする半導体レーザモジュール。 - 【請求項２】 上記ベース（４） の上記ペルチェ素
子（２） への溶接固定はレーザ溶接によりなされてい
る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。 - 【請求項３】 上記切り欠き（４ａ，４ｂ） には、
上記ベース（４） の上記ペルチェ素子（２） との接
触面から離間するに従って上記ベース（４） における
上記接触面と平行な断面の面積が除々に減少するように
テーパ（Ｔ） が設けられていることを特徴とする請求
項２に記載の半導体レーザモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41059290A JPH04218989A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 半導体レーザモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41059290A JPH04218989A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 半導体レーザモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218989A true JPH04218989A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18519732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41059290A Withdrawn JPH04218989A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 半導体レーザモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04218989A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| JP2007123799A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-05-17 | Fujifilm Corp | レーザー光源ユニットを備えた光学装置及び画像記録装置 |
-
1990
- 1990-12-14 JP JP41059290A patent/JPH04218989A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| 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 |
| JP2007123799A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-05-17 | Fujifilm Corp | レーザー光源ユニットを備えた光学装置及び画像記録装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |