JPH07104153A - Laser module with optical isolator - Google Patents

Laser module with optical isolator

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JPH07104153A
JPH07104153A JP24653593A JP24653593A JPH07104153A JP H07104153 A JPH07104153 A JP H07104153A JP 24653593 A JP24653593 A JP 24653593A JP 24653593 A JP24653593 A JP 24653593A JP H07104153 A JPH07104153 A JP H07104153A
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JP
Japan
Prior art keywords
fixed
optical
optical isolator
lens
optical fiber
Prior art date
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Pending
Application number
JP24653593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Fujiwara
潔 冨士原
Yasushi Matsui
康 松井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a small-sized module with optical isolator. CONSTITUTION:A chip carrier 5 with a fixed laser element 7 is fixed on a mount base 3 for arranging a lens 8, the optical isolator 10, a monitor photodiode 4 and a thermistor 9 through a heat sink 6 by soldering. Next, the mount base 3 is fixed on Peltier element 2 by soldering. Thereafter, a reflection mirror 14 is inserted in a reflection mirror mount part on the mount base 3, and after adjusting reflected laser light with reference to a position for fixing an optical fiber, the reflection mirror 14 is fixed by applying resin or solder. Next, after leaving a package 1 in the dry air or in an atmosphere of nitrogen, the package 1 is sealed in an airtight state. Thereafter, the optical fiber 13 fixed in a ferrule 12 is inserted through the outside hole of a window glass 11, and then, the fiber 13 is fixed at an optimum position by applying YAG welding while adjusting optical coupling. By having such a constitution, the small-sized module equipped with optical isolator is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバー通信用光源
として用いる半導体レーザモジュールに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser module used as a light source for optical fiber communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザを光通信用光源として用い
るに際し、簡単にレーザ出力光を取り出すために半導体
レーザはモジュール化され、そのレーザ出力光はピッグ
テイルと呼ばれる光ファイバーより容易に得る事ができ
る。
2. Description of the Related Art When a semiconductor laser is used as a light source for optical communication, the semiconductor laser is modularized in order to easily extract the laser output light, and the laser output light can be easily obtained from an optical fiber called a pigtail.

【0003】以下に従来の光アイソレータ付きモジュー
ルについて説明する。図3は従来のモジュールの構成を
示すものである。図3(b)において、半導体レーザ7
はヒートシンク6及びチップキャリア5を介してマウント
台3に固定されている。マウント台3上には同時に集光用
のレンズ8、モニターフォトダイオード4、サーミスタ9
及び光アイソレータ10が固定されている。マウント台3
はペルチェ素子2を介してパッケージ1に固定されてい
る。パッケージ1は窓ガラス11有しており、その外側に
フェルール12内に固定された光ファイバー13が固定され
ている。
A conventional module with an optical isolator will be described below. FIG. 3 shows the configuration of a conventional module. In FIG. 3B, the semiconductor laser 7
Is fixed to the mount base 3 via a heat sink 6 and a chip carrier 5. At the same time on the mount base 3, a condenser lens 8, a monitor photodiode 4, and a thermistor 9
Also, the optical isolator 10 is fixed. Mount base 3
Is fixed to the package 1 via a Peltier device 2. The package 1 has a window glass 11, and an optical fiber 13 fixed in a ferrule 12 is fixed to the outside of the window glass 11.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ように構成されたモジュールにおいては、レンズと光フ
ァイバーとの距離がレンズの性能によって制限されてお
り、それによりモジュールのサイズを小さくする事はた
いへん困難である。また、このモジュールからの出力光
を多分岐するためには光ファイバーに光カプラーを接続
する事が必要となる。この時光カプラーでの反射による
戻り光あるいは反射点間に形成されるエタロンが伝送特
性に悪影響を及ぼす可能性がある。
However, in the module configured as described above, the distance between the lens and the optical fiber is limited by the performance of the lens, which makes it very difficult to reduce the size of the module. Is. Also, in order to multi-branch the output light from this module, it is necessary to connect an optical coupler to the optical fiber. At this time, the return light due to the reflection at the optical coupler or the etalon formed between the reflection points may adversely affect the transmission characteristics.

【0005】従って、本発明の目的は、モジュールのサ
イズを小さくすることと、モジュール自身からの出力を
複数にする事により、光カプラーの数を減らし伝送路内
の反射点を低減することにある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the size of the module and to make a plurality of outputs from the module itself to reduce the number of optical couplers and the reflection points in the transmission line. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、ヒートシンクを介してチップキャリア
上に固定された半導体レーザ素子と、レーザ素子からの
出力光を集光するためのレンズと、偏光子、ファラデー
回転素子、検光子が光軸上に順次配列されてなる光アイ
ソレータと、フェルール内に固定された光ファイバーと
を具備した光アイソレータ付きモジュールにおいて、前
記光アイソレータからの出力光を前記光ファイバーへ結
合するための反射鏡を有する事により必要な光路長を狭
い空間内で確保しモジュールのサイズを縮小する。
In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor laser device fixed on a chip carrier via a heat sink and an output light from the laser device. In a module with an optical isolator comprising a lens, a polarizer, a Faraday rotator, and an optical isolator in which an analyzer is sequentially arranged on the optical axis, and an optical fiber fixed in a ferrule, output light from the optical isolator By having a reflecting mirror for coupling the optical fiber to the optical fiber, the required optical path length is secured in a narrow space and the module size is reduced.

【0007】また本発明は、ヒートシンクを介してチッ
プキャリア上に固定された半導体レーザ素子と、レーザ
素子からの出力光を平行光にするための第1のレンズ
と、偏光子、ファラデー回転素子、検光子が光軸上に順
次配列されてなる光アイソレータと、前記平行光を集光
するための第2のレンズと、フェルール内に固定された
複数の光ファイバーとを具備した光アイソレータ付きモ
ジュールにおいて、前記光アイソレータから出射した光
を前記第2のレンズに入射させ前記光ファイバーに結合
させるための複数の反射鏡を有することを特徴とし、レ
ーザモジュール自身から多分岐を行う。
Further, according to the present invention, a semiconductor laser device fixed on a chip carrier via a heat sink, a first lens for collimating output light from the laser device, a polarizer, a Faraday rotator, In an optical isolator module comprising an optical isolator in which analyzers are sequentially arranged on the optical axis, a second lens for collecting the parallel light, and a plurality of optical fibers fixed in a ferrule, The laser module itself is provided with a plurality of reflecting mirrors for causing the light emitted from the optical isolator to enter the second lens and to be coupled to the optical fiber.

【0008】[0008]

【作用】上記の手段では、狭い空間内を反射により実効
的に広くすることにより、光路長を調節できるため、従
来パッケージのサイズを規制していた結合距離を充分に
確保することによりパッケージの小型化が可能となる。
また反射を使うことにより出力光の多分岐が可能となる
ため、伝送路での光学部品の削減(反射点の低減)が可
能となり、伝送特性の劣化を低減できる。
In the above means, the optical path length can be adjusted by effectively widening the narrow space by reflection, so that the coupling distance, which conventionally regulates the size of the package, can be sufficiently secured to reduce the size of the package. Can be realized.
Further, since the output light can be multi-branched by using the reflection, it is possible to reduce the number of optical components in the transmission path (reduction of reflection points) and reduce the deterioration of the transmission characteristics.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の具体例を詳細に述べる。まず
第1の実施例について説明する。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described in detail below. First, the first embodiment will be described.

【0010】(実施例1)図1に上からみた構成図を示
す。レンズ8、光アイソレータ10、モニターフォトダイ
オード4及びサーミスタ9を配置するマウント台3に、ヒ
ートシンク6を介してレーザ素子7を固定したチップキャ
リア5を半田で固定する。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a block diagram viewed from above. A chip carrier 5 to which a laser element 7 is fixed is fixed to a mount base 3 on which a lens 8, an optical isolator 10, a monitor photodiode 4 and a thermistor 9 are arranged via a heat sink 6 by soldering.

【0011】次にマウント台3をペルチェ素子2の上に半
田で固定した後、レーザ素子7に電流を印加できるよう
にワイヤボンディングにより配線する。光ファイバーへ
のレーザ光の結合には、一般に3方向の調整が必要であ
る。ここでは、マウント台3上の反射鏡取り付け部に反
射鏡14を挿入し、反射したレーザ光を光ファイバーを固
定する位置に対しパッケージ1内での上下方向について
調整をした後、反射鏡14を樹脂あるいは半田により固定
する。その他の2方向については光ファイバーを固定す
る際にパッケージ内への挿入量によって調整できる。
Next, the mount base 3 is fixed on the Peltier device 2 by soldering, and then the laser device 7 is wired by wire bonding so that a current can be applied. Coupling laser light to an optical fiber generally requires adjustment in three directions. Here, the reflecting mirror 14 is inserted into the reflecting mirror mounting portion on the mount table 3, and the reflected laser light is adjusted in the vertical direction within the package 1 with respect to the position where the optical fiber is fixed. Alternatively, it is fixed with solder. The other two directions can be adjusted by the amount of insertion into the package when fixing the optical fiber.

【0012】パッケージ1には窓ガラス11がついてお
り、その外側からファイバーを挿入することになる。次
に、パッケージを乾燥空気あるいは窒素雰囲気中に放置
した後、気密封止する。その後フェルール12内に固定さ
れた光ファイバー13を窓ガラス11の外側の穴から挿入
し、光の結合を調整しながら、最適な位置でYAG溶接
で固定する。このような構成により、レーザからの出射
光は反射鏡14で反射され、光ファイバー13に入力され
る。
A window glass 11 is attached to the package 1, and the fiber is inserted from the outside thereof. Next, the package is left in a dry air or nitrogen atmosphere and then hermetically sealed. After that, the optical fiber 13 fixed in the ferrule 12 is inserted through the hole on the outside of the window glass 11 and fixed by YAG welding at an optimum position while adjusting the coupling of light. With such a configuration, the light emitted from the laser is reflected by the reflecting mirror 14 and input to the optical fiber 13.

【0013】本実施例の構成上のポイントは、レーザか
ら出射する光の光軸と光ファイバー13の光軸を一致させ
ず、かつレーザ素子7、レンズ8、光アイソレータ10と光
ファイバー13との間に反射鏡14を配置した点でありま
す。このような構成により、パッケージ内の空間を有効
に利用することができるので、従来に比べ小型の光アイ
ソレータ付モジュールを得ることができる。
The point of the construction of this embodiment is that the optical axis of the light emitted from the laser and the optical axis of the optical fiber 13 do not coincide with each other, and the laser element 7, the lens 8, the optical isolator 10 and the optical fiber 13 are arranged between them. This is the point where reflector 14 is placed. With such a configuration, the space in the package can be effectively used, and thus a module with an optical isolator smaller than the conventional one can be obtained.

【0014】(実施例2)次に第2の実施例について説
明する。図2に上からみた構成図を示す。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. FIG. 2 shows a configuration diagram viewed from above.

【0015】第1の実施例と同様に第1のレンズ8、光
アイソレータ10、モニターフォトダイオード4及びサー
ミスタ9を配置したマウント台3に、ヒートシンク6を介
してレーザ素子7を固定したチップキャリア5を半田で固
定した後、マウント台3をペルチェ素子2の上に半田で固
定し、レーザ素子7に電流を印加できるようにワイヤボ
ンディングにより配線する。
As in the first embodiment, a chip carrier 5 in which a laser element 7 is fixed via a heat sink 6 to a mount base 3 on which a first lens 8, an optical isolator 10, a monitor photodiode 4 and a thermistor 9 are arranged. After being fixed with solder, the mount base 3 is fixed with solder on the Peltier device 2, and wiring is performed by wire bonding so that a current can be applied to the laser device 7.

【0016】本実施例では、レーザからの出力光を第1
のレンズ8により平行光にするため、第1の実施例と異
なり第1のレンズ8を通過した後の光路長については制
限を受けない。従って光出力の低減が許容できる範囲内
で多数の反射による光の分岐が可能となる。本実施例で
は、光を多分岐するために反射鏡14と第2のレンズ16と
の間にハーフミラー15を配置する。まず、マウント台3
上の反射鏡取り付け部に反射鏡14、ハーフミラー取り付
け部にハーフミラー15を挿入し、反射したレーザ光を光
ファイバーを固定する位置に対しパッケージ1内での上
下方向について調整をした後、反射鏡14及びハーフミラ
ー15を樹脂あるいは半田により固定する。
In this embodiment, the output light from the laser is first
Since the parallel light is made by the lens 8 of No. 1, unlike the first embodiment, the optical path length after passing through the first lens 8 is not limited. Therefore, the light can be branched by a large number of reflections within a range in which the reduction of the light output is allowable. In this embodiment, a half mirror 15 is arranged between the reflecting mirror 14 and the second lens 16 in order to multi-split the light. First, mount stand 3
After inserting the reflecting mirror 14 in the upper reflecting mirror mounting portion and the half mirror 15 in the half mirror mounting portion, and adjusting the reflected laser light in the vertical direction within the package 1 with respect to the position for fixing the optical fiber, the reflecting mirror 14 and the half mirror 15 are fixed with resin or solder.

【0017】次にパッケージ1を乾燥空気あるいは窒素
雰囲気中に放置した後、気密封止する。その後フェルー
ル12内に固定された光ファイバー13を窓ガラス11の外側
の穴から挿入し、光の結合を調整しながら、最適な位置
でYAG溶接で固定する。本実施例の構成上のポイント
は、実施例1と同様にレーザから出射する光の光軸と光
ファイバー13の光軸を一致させず、かつレーザ素子7、
レンズ8、光アイソレータ10と光ファイバー13との間に
反射鏡(ハーフミラー)15を配置した点と、レーザの出射
光を第1のレンズ8により平行光にする点にあります。
Next, the package 1 is left in a dry air or nitrogen atmosphere and then hermetically sealed. After that, the optical fiber 13 fixed in the ferrule 12 is inserted through the hole on the outside of the window glass 11 and fixed by YAG welding at an optimum position while adjusting the coupling of light. The point of the configuration of this embodiment is that the optical axis of the light emitted from the laser does not coincide with the optical axis of the optical fiber 13 as in the first embodiment, and the laser element 7,
The point is that a reflecting mirror (half mirror) 15 is placed between the lens 8, the optical isolator 10 and the optical fiber 13, and that the laser beam is made parallel by the first lens 8.

【0018】このような構成により、従来ではパッケー
ジの外で行っていた光の分岐をモジュールパッケージ内
で実施することができるので、光伝送路での部品点数が
削減でき、低反射の光伝送路を構成することができる。
With such a structure, since the light branching that has conventionally been performed outside the package can be performed inside the module package, the number of components in the optical transmission line can be reduced, and the optical transmission line with low reflection can be obtained. Can be configured.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上詳細に示したように、本発明によれ
ば次のような効果を奏することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0020】ヒートシンクを介してチップキャリア上に
固定された半導体レーザ素子と、レーザ素子からの出力
光を集光するためのレンズと、偏光子、ファラデー回転
素子、検光子が光軸上に順次配列されてなる光アイソレ
ータと、フェルール内に固定された光ファイバーとを具
備した光アイソレータ付きモジュールにおいて、前記光
アイソレータからの出力光を前記光ファイバーへ結合す
るための反射鏡を有する事により従来に比べモジュール
のサイズを小さくすることができる。また、レーザ素子
からの出力光を平行光にするための第1のレンズと、前
記平行光を集光するための第2のレンズとを用いること
により、多分岐のモジュールを構成することができる。
A semiconductor laser device fixed on a chip carrier via a heat sink, a lens for collecting output light from the laser device, a polarizer, a Faraday rotator, and an analyzer are sequentially arranged on the optical axis. In an optical isolator-equipped module comprising an optical isolator and an optical fiber fixed in a ferrule, the module has a reflection mirror for coupling the output light from the optical isolator to the optical fiber, compared to the conventional module. The size can be reduced. Further, a multi-branch module can be configured by using a first lens for making the output light from the laser element parallel light and a second lens for condensing the parallel light. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例のモジュール構成図FIG. 1 is a module configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例のモジュール構成図FIG. 2 is a module configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】従来のモジュール構成図[FIG. 3] Conventional module configuration diagram

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パッケージ 2 ペルチェ素子 3 マウント台 4 モニターフォトダイオード 5 チップキャリア 6 ヒートシンク 7 半導体レーザ 8 レンズ 9 サーミスタ 10 光アイソレータ 11 窓ガラス 12 フェルール 13 光ファイバー 14 反射鏡 15 ハーフミラー 16 レンズ 1 Package 2 Peltier element 3 Mount base 4 Monitor photodiode 5 Chip carrier 6 Heat sink 7 Semiconductor laser 8 Lens 9 Thermistor 10 Optical isolator 11 Window glass 12 Ferrule 13 Optical fiber 14 Reflector 15 Half mirror 16 Lens

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ヒートシンクを介してチップキャリア上に
固定された半導体レーザ素子と、レーザ素子からの出力
光を集光するためのレンズと、偏光子、ファラデー回転
素子、検光子が光軸上に順次配列されてなる光アイソレ
ータと、フェルール内に固定された光ファイバーとを具
備した光アイソレータ付きモジュールにおいて、前記光
アイソレータからの出力光を前記光ファイバーへ結合す
るための反射鏡を有することを特徴とする光アイソレー
タ付きレーザモジュール。
1. A semiconductor laser device fixed on a chip carrier via a heat sink, a lens for collecting output light from the laser device, a polarizer, a Faraday rotator, and an analyzer on the optical axis. A module with an optical isolator comprising an optical isolator sequentially arranged and an optical fiber fixed in a ferrule, characterized by having a reflecting mirror for coupling the output light from the optical isolator to the optical fiber. Laser module with optical isolator.
【請求項2】ヒートシンクを介してチップキャリア上に
固定された半導体レーザ素子と、レーザ素子からの出力
光を平行光にするための第1のレンズと、偏光子、ファ
ラデー回転素子、検光子が光軸上に順次配列されてなる
光アイソレータと、前記平行光を集光するための第2の
レンズと、フェルール内に固定された光ファイバーとを
具備した光アイソレータ付きモジュールにおいて、前記
光アイソレータから出射した光を前記第2のレンズに入
射させ前記光ファイバーに結合させるための複数の反射
鏡を有することを特徴とする光アイソレータ付きレーザ
モジュール。
2. A semiconductor laser device fixed on a chip carrier via a heat sink, a first lens for collimating output light from the laser device, a polarizer, a Faraday rotator, and an analyzer. A module with an optical isolator comprising an optical isolator sequentially arranged on an optical axis, a second lens for condensing the parallel light, and an optical fiber fixed in a ferrule, and emitted from the optical isolator. A laser module with an optical isolator, comprising: a plurality of reflecting mirrors for causing the light thus made incident on the second lens to be coupled to the optical fiber.
JP24653593A 1993-10-01 1993-10-01 Laser module with optical isolator Pending JPH07104153A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6108613A (en) * 1997-09-12 2000-08-22 Mitutoyo Corporation Probe coordinate system driving apparatus
WO2019160066A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-22 古河電気工業株式会社 Semiconductor laser module

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