JPH0479391A - 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
- Publication number
- JPH0479391A JPH0479391A JP2194548A JP19454890A JPH0479391A JP H0479391 A JPH0479391 A JP H0479391A JP 2194548 A JP2194548 A JP 2194548A JP 19454890 A JP19454890 A JP 19454890A JP H0479391 A JPH0479391 A JP H0479391A
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- JP
- Japan
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- thermal expansion
- change
- optical system
- support bases
- semiconductor laser
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- Pending
Links
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 5
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
- H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
- H01S5/02326—Arrangements for relative positioning of laser diodes and optical components, e.g. grooves in the mount to fix optical fibres or lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体レーザモジュール（以下ＬＤモジュー
ルと記す）に関する。
ルと記す）に関する。
従来のＬＤモジュールは、第４図に示すように、半導体
レーザ（ＬＤ）１と焦点距Ｎｆの凸レンズ２をＡｆｆｌ
製等の支持台３に間隔ｄ１にして保持して一体化し、凸
レンズ２によりレーザ光をレンズから距離ｄ２の位置に
ビーム径Ｗのレーザ光に気光する構成になっている。こ
の場合、熱分布による熱膨張の影響を考慮し、支持台３
をインバー材あるいはスーパーインバー材等の低熱膨張
係数を有する材料で構成する構造になっていた。
レーザ（ＬＤ）１と焦点距Ｎｆの凸レンズ２をＡｆｆｌ
製等の支持台３に間隔ｄ１にして保持して一体化し、凸
レンズ２によりレーザ光をレンズから距離ｄ２の位置に
ビーム径Ｗのレーザ光に気光する構成になっている。こ
の場合、熱分布による熱膨張の影響を考慮し、支持台３
をインバー材あるいはスーパーインバー材等の低熱膨張
係数を有する材料で構成する構造になっていた。
この従来のＬＤモジュールでは、支持台３が１つの材質
で構成されているため、周囲温度変化に伴なうこの支持
体３の熱膨張によりＬＤｌと凸レンズ２の間隔ｄ、が変
化する。一般にＬＤのレーザ光拡がり角は１０度〜３０
度程度と大きいため、効率良くレーザ光を集光するため
に凸レンズ２には焦点距離５〜１０ｍｍのものが使われ
、ｄｌが５〜１０ｍｍの位置に置かれる。従って前述の
熱膨張によるｄｌの変化が無視できなくなり、ｄ、が数
μｍ変化しただけでも、前述したｄ２やＷの位置や径が
数十％以上容易に変化してしまう欠点があった。また、
インバーやスーパーインバー材で支持台３を構成した場
合には非常に高価なものとなる欠点があった。
で構成されているため、周囲温度変化に伴なうこの支持
体３の熱膨張によりＬＤｌと凸レンズ２の間隔ｄ、が変
化する。一般にＬＤのレーザ光拡がり角は１０度〜３０
度程度と大きいため、効率良くレーザ光を集光するため
に凸レンズ２には焦点距離５〜１０ｍｍのものが使われ
、ｄｌが５〜１０ｍｍの位置に置かれる。従って前述の
熱膨張によるｄｌの変化が無視できなくなり、ｄ、が数
μｍ変化しただけでも、前述したｄ２やＷの位置や径が
数十％以上容易に変化してしまう欠点があった。また、
インバーやスーパーインバー材で支持台３を構成した場
合には非常に高価なものとなる欠点があった。
本発明のＬＤモジュールは、ＬＤと、光学系と、これら
ＬＤと光学系を保持する支持台と、ＬＤ駆動用電源、更
にはこれらを収納する筐体を備えており、このうち支持
台は、周囲温度が変化し、支持台が熱膨張した場合でも
ＬＤと光学系の間隔の変化が小さくなるよういくつかの
違った熱膨張を有する材質部材で構成されている。
ＬＤと光学系を保持する支持台と、ＬＤ駆動用電源、更
にはこれらを収納する筐体を備えており、このうち支持
台は、周囲温度が変化し、支持台が熱膨張した場合でも
ＬＤと光学系の間隔の変化が小さくなるよういくつかの
違った熱膨張を有する材質部材で構成されている。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の概略断面図である。１はＬ
Ｄ、３ａはＬＤを保持する、たとえば鉄製の保持台、２
は焦点距離ｆの凸レンズ、３ｂはレンズ２を保持し、か
つ保持台３ａに固定された、たとえばＡｆｆｌ製の保持
台である。この図ではＬＤと凸レンズのホルダ、ＬＤ駆
動用電源、全体を収納する筐体は省略しである。猷た、
ｄ、、；ｆはＬＤＩと凸レンズ２の間隔、ｆｆｌ、はＬ
ＤＩと支持台３ｂの支持台３ａへの固定部まての距離（
２は凸レンズ２から支持台３ｂの支持台３ａへの固定部
までの距離、５はレーザ光のプロファイル、ｄ２は凸レ
ンズ２からレーザ光のたとえば集光点までの距離、Ｗは
この距離ｄ２でのビーム径である。ここでＬＤからのレ
ーザ光の広がり角は、垂直方向と水平方向とで大きく違
うので、この光学系では、方向によりｄ２ 、ｗの値は
違うが、この場合は１つの方向を考える。ちなみに他の
方向でも考え方は全く同一である。
Ｄ、３ａはＬＤを保持する、たとえば鉄製の保持台、２
は焦点距離ｆの凸レンズ、３ｂはレンズ２を保持し、か
つ保持台３ａに固定された、たとえばＡｆｆｌ製の保持
台である。この図ではＬＤと凸レンズのホルダ、ＬＤ駆
動用電源、全体を収納する筐体は省略しである。猷た、
ｄ、、；ｆはＬＤＩと凸レンズ２の間隔、ｆｆｌ、はＬ
ＤＩと支持台３ｂの支持台３ａへの固定部まての距離（
２は凸レンズ２から支持台３ｂの支持台３ａへの固定部
までの距離、５はレーザ光のプロファイル、ｄ２は凸レ
ンズ２からレーザ光のたとえば集光点までの距離、Ｗは
この距離ｄ２でのビーム径である。ここでＬＤからのレ
ーザ光の広がり角は、垂直方向と水平方向とで大きく違
うので、この光学系では、方向によりｄ２ 、ｗの値は
違うが、この場合は１つの方向を考える。ちなみに他の
方向でも考え方は全く同一である。
本発明による第１図に示すようにＬＤモジュールを構成
し、かつ支持台３ａを鉄、支持台３ｂをＡ、Ｒとした場
合、鉄、Ａｊの熱膨張係数をそれぞれａ、ｂ（実際には
２ａ心すである）、温度変化ΔＴのとき、ｄｌの変化Δ
ｄｌは次の式で示される。
し、かつ支持台３ａを鉄、支持台３ｂをＡ、Ｒとした場
合、鉄、Ａｊの熱膨張係数をそれぞれａ、ｂ（実際には
２ａ心すである）、温度変化ΔＴのとき、ｄｌの変化Δ
ｄｌは次の式で示される。
Δｄｌ ＝Ｊｔ ａΔＴ−ｆｆ１２ｂΔＴ＝ （，４１
ａ−，０２ｂ）ΔＴ 従って、ρ１ａ−Ａ’２ｂ＝Ｏが成り立ち、かつ所定の
ｄ、＝、＆、 −＊２となるよう、Ｑ、、、Ｑ２を設定
することにより、ｄｌの値を周囲温度変化に関係なく一
定に保つことができる。また、内部の温度に分布がある
場合には、この分布による熱膨張を補償するように実際
に合わせてＡ、、ｆｆ１２の値を設定することも容易に
可能である。更に、光学系を１つ増やしな場合、これら
の光学系の相対位置を一定に保つため、第２図に示すよ
うに、それぞれ違った熱膨張係数を持った支持台３ａ、
３ｂ、３ｃを前述した方法で、熱膨張変化を補償するよ
うな長さで構成することができる。またこの場合、支持
台の構成を第３図に示すようにすることも可能である。
ａ−，０２ｂ）ΔＴ 従って、ρ１ａ−Ａ’２ｂ＝Ｏが成り立ち、かつ所定の
ｄ、＝、＆、 −＊２となるよう、Ｑ、、、Ｑ２を設定
することにより、ｄｌの値を周囲温度変化に関係なく一
定に保つことができる。また、内部の温度に分布がある
場合には、この分布による熱膨張を補償するように実際
に合わせてＡ、、ｆｆ１２の値を設定することも容易に
可能である。更に、光学系を１つ増やしな場合、これら
の光学系の相対位置を一定に保つため、第２図に示すよ
うに、それぞれ違った熱膨張係数を持った支持台３ａ、
３ｂ、３ｃを前述した方法で、熱膨張変化を補償するよ
うな長さで構成することができる。またこの場合、支持
台の構成を第３図に示すようにすることも可能である。
なお、第２図、第３図ではＬＤ、光学部品は省略しであ
る。
る。
以上説明したように本発明は、ＬＤモジュールにおいて
、ＬＤと光学系を保持する支持台を熱膨張係数の違った
複数の部材で構成し、かつそれぞれの長さを周囲温度変
化に伴なう熱膨張を見掛は上相膜するように設定したの
で、周囲温度か変化してもＬＤと光学系の間隔を一定に
保つことがてき、ひいては、この間隔の変化に伴なうレ
ーザ光の集光位置やビーム径の変化を小さく抑制できる
という効果を有する。
、ＬＤと光学系を保持する支持台を熱膨張係数の違った
複数の部材で構成し、かつそれぞれの長さを周囲温度変
化に伴なう熱膨張を見掛は上相膜するように設定したの
で、周囲温度か変化してもＬＤと光学系の間隔を一定に
保つことがてき、ひいては、この間隔の変化に伴なうレ
ーザ光の集光位置やビーム径の変化を小さく抑制できる
という効果を有する。
第１図第２図第３図は本発明の一実施例の概略断面図で
あり、第４図は従来の構成の概略図である。 １−＝ Ｌ Ｄ、２・・・凸レンズ、３．３ａ ３ｂ
３ｃ・・・支持台、５・・・レーザ光。
あり、第４図は従来の構成の概略図である。 １−＝ Ｌ Ｄ、２・・・凸レンズ、３．３ａ ３ｂ
３ｃ・・・支持台、５・・・レーザ光。
Claims (1)
- 半導体レーザと、この半導体レーザからのレーザ光を集
光・コリメート等を行なう光学系とを少くとも含む半導
体レーザモジュールにおいて、前記の半導体レーザと光
学系を保持する支持台を、支持台各部の温度分布を補償
する熱膨張係数を有する複数の部品で構成して半導体レ
ーザと光学系の位置関係を一定に保持したことを特徴と
する半導体レーザモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2194548A JPH0479391A (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 半導体レーザモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2194548A JPH0479391A (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 半導体レーザモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0479391A true JPH0479391A (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16326369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2194548A Pending JPH0479391A (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | 半導体レーザモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0479391A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1136856A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-09-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical waveguide device |
| JP2009508333A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-26 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 温度補償されるレーザ集束用光学装置 |
| JP2015090932A (ja) * | 2013-11-06 | 2015-05-11 | 三菱電機株式会社 | 光モジュール |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP2194548A patent/JPH0479391A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1136856A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-09-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical waveguide device |
| JP2009508333A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-26 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 温度補償されるレーザ集束用光学装置 |
| JP2015090932A (ja) * | 2013-11-06 | 2015-05-11 | 三菱電機株式会社 | 光モジュール |
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