JPH07199002A - Semiconductor laser array module - Google Patents

Semiconductor laser array module

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JPH07199002A
JPH07199002A JP33458993A JP33458993A JPH07199002A JP H07199002 A JPH07199002 A JP H07199002A JP 33458993 A JP33458993 A JP 33458993A JP 33458993 A JP33458993 A JP 33458993A JP H07199002 A JPH07199002 A JP H07199002A
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JP
Japan
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array
semiconductor laser
light
laser array
lda
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JP33458993A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroo Furuichi
浩朗 古市
Hiroaki Shishido
弘明 宍戸
Masataka Shiba
正孝 芝
Toshihiko Sakai
俊彦 酒井
Kunio Matsumoto
邦夫 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To efficiently couple a semiconductor laser(LD) and single-mode optical fibers(SMF) with each other by connecting a bundle type multimode optical fiber array(GMMFA) to the tip of a single-mode optical fiber array(SMFA) and making projection light on the SMFA. CONSTITUTION:The respective SMFs 31A-31D of the SMFA3 projected from the tip part of a ribbon 2 of optical fibers by certain length are arrayed on V grooves formed on a fiber array member 64. The other end of the GMMFA 4 having one end fixedly held between fiber array members 65 and 66 is arrayed while aligned with the beam waist position of the projection light from end surface GMMFA 4 of the SMFs, and covered with a fiber array member 63, which is fixed by a means such as adhesives and solder. Thus, the bundle type multimode optical fibers(GMMF) having a core diameter larger than the core diameter of each SMF is connected, so the projection light of each LD can be photodetected in a wider range than the SMFs and the permissible position precision between the respective LDs and respective GFMMFs can be relaxed.

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、半導体レーザアレイ、
単一モード光ファイバアレイ、光接続アレイを一体化
し、半導体レーザアレイからの出射光を効率良く単一モ
ード光ファイバアレイに結合させるための半導体レーザ
アレイモジュール、その製造方法及びその構成部品に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor laser array,
The present invention relates to a semiconductor laser array module for integrating a single-mode optical fiber array and an optical connection array and efficiently coupling the light emitted from the semiconductor laser array into the single-mode optical fiber array, a method for manufacturing the same, and components thereof. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】1ヶの半導体レーザ(以下、LDと略
す)から出射した光を単芯の単一モード光ファイバ(以
下、SMFと略す)に結合する方式としては、従来、端
面直接結合、レンズ結合、ファイバ中継結合等の各方式
がある。
2. Description of the Related Art As a method for coupling light emitted from one semiconductor laser (hereinafter abbreviated as LD) to a single-core single-mode optical fiber (hereinafter abbreviated as SMF), conventionally, direct coupling on an end face, There are various methods such as lens coupling and fiber relay coupling.

【0003】このうち端面直接結合方式は、LDのレー
ザ光出射面とSMFの入射面どうしを精密に突き合わせ
て位置合わせするもので、部品点数が少なく、位置合わ
せの調整が1回で済むが、LDの出射光の広がり角がS
MFの受光角に比べて大きいため、結合効率は一般に低
い。
Of these, the end face direct coupling method is one in which the laser light emitting surface of the LD and the incident surface of the SMF are precisely butted and aligned with each other, and the number of parts is small, and the adjustment of the alignment can be done only once. The spread angle of the emitted light of the LD is S
The coupling efficiency is generally low because it is larger than the acceptance angle of the MF.

【0004】また、レンズ結合方式は、通常1枚以上の
レンズをLDとSMFの間に挿入して、LDの出射光の
スポットサイズとSMFのスポットサイズとを一致させ
て、もしくは、SMFの先端を半球状や円錐状に加工
し、先端部にレンズと同等の効果を持たせて、高効率で
結合するものなどがある。
Further, in the lens coupling method, usually one or more lenses are inserted between the LD and the SMF so that the spot size of the emitted light of the LD and the spot size of the SMF are the same, or the tip of the SMF. Is processed into a hemispherical shape or a conical shape, and the tip has the same effect as a lens, so that it can be coupled with high efficiency.

【0005】さらに、ファイバ中継結合方式は、SMF
の先端に集束形多モード光ファイバ(以下、GMMFと
略す)を配置し、SMFとGMMFを一体化してSMF
のスポットサイズをGMMF先端で数倍に拡大すること
により、LDからの出射光を高効率に結合する構成(例
えば、特開平2−216111号公報の半導体レーザモ
ジュール)である。ここで、SMFにGMMFを一体化
し中継するかわりに、SMFのスポット径を局所的に拡
大したファイバを用いて、LDからの出射光を高効率に
結合する構成(例えば、「レンズフリー・アラインメン
トフリー集積化光デバイス」光技術コンタクトVol.
31.No.3(1993)P.10〜15)にすることも
可能である。
Further, the fiber repeater coupling system is based on the SMF.
A focused multimode optical fiber (hereinafter abbreviated as GMMF) is placed at the tip of the SMF to integrate the SMF and GMMF.
The light emitted from the LD can be coupled with high efficiency by enlarging the spot size of the above by several times at the tip of the GMMF (for example, the semiconductor laser module of Japanese Patent Laid-Open No. 2-216111). Here, instead of integrating and relaying the GMMF to the SMF, a configuration in which the light emitted from the LD is coupled with high efficiency by using a fiber in which the spot diameter of the SMF is locally enlarged (for example, “lens-free alignment-free”) is used. Integrated Optical Device "Optical Technology Contact Vol.
31. No. 3 (1993) P. 10 to 15).

【0006】これらの結合方式を基に、半導体レーザア
レイモジュールの半導体レーザアレイ(以下、LDAと
略す)の各LDから出射した光を単一モード光ファイバ
アレイ(以下、SMFAと略す)の各SMFに結合する
方式として、端面直接結合方式、レンズ結合方式等が開
発されている。
Based on these coupling methods, light emitted from each LD of the semiconductor laser array (hereinafter abbreviated as LDA) of the semiconductor laser array module is used as each SMF of a single mode optical fiber array (hereinafter abbreviated as SMFA). As a method of connecting to the lens, a direct end face connection method, a lens connection method, etc. have been developed.

【0007】上記端面直接結合方式は、LDとSMFの
端面直接結合方式と同様にLDAの各レーザ光の出射面
とSMFAの各入射面どうしを精密に突き合わせて位置
合わせするものである。また、LDAの出射光ピッチ及
びSMFAの各SMF間のピッチは、通常250μmと
狭いため、LDとSMFのレンズ結合方式のように、個
別のレンズをLDとSMFの間に挿入することは困難で
ある。そのため、レンズ結合方式にはガラス基板上に微
小なレンズをモノリシックに集積化したマイクロレンズ
アレイを、LDAとSMFAの間に挿入して、高効率で
結合する構成(例えば、「LDアレー用高NA平板マイ
クロレンズ」信学技報OCS92−42(1992−1
0))のものや、SMFAの各SMFの先端部にレンズ
を形成して結合するもの等が知られている。
The above-mentioned end face direct coupling method is similar to the end face direct coupling method of LD and SMF, in which the emission surface of each laser beam of the LDA and each incidence surface of the SMFA are precisely butted and aligned. In addition, the pitch of the light emitted from the LDA and the pitch between the SMFs of the SMFA are usually as narrow as 250 μm, so it is difficult to insert an individual lens between the LD and the SMF as in the lens coupling method of the LD and the SMF. is there. Therefore, in the lens coupling method, a microlens array in which minute lenses are monolithically integrated on a glass substrate is inserted between the LDA and the SMFA to couple them with high efficiency (for example, "high NA for LD array"). Flat Micro Lens "Technical Report OCS92-42 (1992-1)
(0)), and those in which a lens is formed at the tip of each SMF of the SMFA and coupled to each other are known.

【0008】一方、LDAとSMFAの結合と類似の構
成で、SMFA同士を着脱可能に接続する光コネクタの
場合には、SMFとSMFのままの結合では、各SMF
毎の結合損失のばらつきが大きくなるため、各SMFの
先端に同一外径のGMMFをあらかじめ結合しておき、
このGMMFを介して接続する構成の光コネクタ(例え
ば、特開平4−130304号公報)等も提案されてい
る。
On the other hand, in the case of an optical connector having a structure similar to the combination of LDA and SMFA and connecting the SMFAs to each other in a detachable manner, the SMFs and the SMFs as they are are not connected to each SMF.
Since the variation of the coupling loss for each becomes large, the GMMF of the same outer diameter is previously coupled to the tip of each SMF,
An optical connector (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-130304) that is connected via the GMMF has also been proposed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体レーザアレイモジュールは、端面直接結
合方式により構成された場合、LDの出射光の広がり角
がSMFの受光角に比べて大きいため結合効率が低い欠
点を有し、その上、SMFのスポットサイズが一般に1
0μm程度と小さいため光軸に対する位置ずれの許容量
が小さく、LDAの各レーザ光出射面とSMFAの各S
MFの入射面の突き合わせ精度を高精度にする必要があ
り、SMFAの各SMF間のピッチ精度を高精度に組立
しなければ、各LDと各SMF間(以下、一対のLDと
SMFの組をチャンネルと呼ぶ)の結合効率のばらつき
が問題となる。
However, when the conventional semiconductor laser array module described above is constructed by the direct facet coupling method, the divergence angle of the emitted light of the LD is larger than the light receiving angle of the SMF, so that the coupling efficiency is high. Has a low drawback, and in addition, the SMF spot size is generally 1
Since it is as small as about 0 μm, the amount of positional deviation with respect to the optical axis is small, and each laser light emission surface of the LDA and each S of the SMFA are
It is necessary to make the matching accuracy of the incident surface of the MF highly accurate, and if the pitch accuracy between the SMFs of the SMFA is not assembled with high accuracy, the LDs and the SMFs (hereinafter, a pair of LD and SMF pair will be referred to as a pair). The variation in the coupling efficiency (referred to as channel) is a problem.

【0010】また、SMFAの各SMFを固定する部材
の材質の熱膨張率をLDAの熱膨張率に近いものにしな
ければ、使用温度の変化により各チャンネル間の結合効
率のばらつきが発生しやすくなる。マイクロレンズアレ
イを用いたレンズ結合方式により構成された場合、マイ
クロレンズアレイは、ガラス板より製造され、LDAは
Si等の半導体で製造されているため、ガラスと半導体
との間に熱膨張率の差があり、半導体レーザアレイモジ
ュールの使用環境の温度変化により、アレイ方向に、各
LDとそれに対応するレンズとの位置関係が変化し、各
チャンネル間の結合効率のばらつきが発生する。
Also, unless the coefficient of thermal expansion of the material of the member for fixing each SMF of the SMFA is close to the coefficient of thermal expansion of the LDA, variations in the operating temperature tend to cause variations in the coupling efficiency between the channels. . When the lens coupling method using the microlens array is used, the microlens array is made of a glass plate and the LDA is made of a semiconductor such as Si. There is a difference, and the positional relationship between each LD and the lens corresponding thereto changes in the array direction due to the temperature change of the usage environment of the semiconductor laser array module, which causes variation in coupling efficiency between channels.

【0011】さらに、SMFAの各SMFの先端部にレ
ンズを形成して結合する場合、通常、SMFAは、複数
本のSMFをテープ状に束ねた状態で製造されているこ
とから、テープ状の末端部の各SMFを1本ずつ研磨
し、放電により溶融して先端部に球状もしくは円錐状の
レンズを形成する際に、各SMFの溶融状態の差により
各SMFの長さや先端形状のばらつきが生じやすい。こ
のため、各チャンネル間の結合効率がばらつきやすい問
題点を有していた。
Further, when a lens is formed at the tip of each SMF of the SMFA and the lens is coupled, the SMFA is usually manufactured by bundling a plurality of SMFs in a tape shape, and thus the tape-shaped end is formed. When each SMF of each part is polished and melted by electric discharge to form a spherical or conical lens at the tip, variations in the length and tip shape of each SMF occur due to the difference in the melting state of each SMF. Cheap. Therefore, there is a problem in that the coupling efficiency between the channels tends to vary.

【0012】そしていずれの結合方式の場合でも、LD
AとSMFAのアレイ同士の結合では、単芯の場合と違
い、LDAとSMFA間の角度のばらつきにより、各チ
ャンネル間の結合効率のばらつきが発生しやすい欠点を
有していた。
In any of the coupling methods, LD
In the case of coupling the arrays of A and SMFA, unlike the case of a single core, there is a drawback that variation in coupling efficiency between channels is likely to occur due to variation in angle between LDA and SMFA.

【0013】一方、前記したSMFA同士の接続に使用
される光コネクタは、同一材質の部材同士の接続のた
め、使用環境の温度変化による熱膨張の影響を受けにく
く、さらに、光コネクタでは電気的な回路を含まないた
め、半導体レーザアレイモジュールの場合において必要
とされた半導体素子や端子等の酸化防止の気密封止を行
う必要がなく、LDAとSMFAの接続よりも容易で、
大きな問題はない。
On the other hand, since the optical connectors used for connecting the SMFAs described above are connected between members made of the same material, they are unlikely to be affected by thermal expansion due to temperature changes in the operating environment. Since it does not include such a circuit, there is no need to perform airtight sealing for preventing oxidation of semiconductor elements, terminals, etc., which is required in the case of a semiconductor laser array module, and it is easier than connecting LDA and SMFA.
There is no big problem.

【0014】以上のように、LDAとSMFAのアレイ
同士の結合では、各LD間の出射光ピッチと、各SMF
の入射光ピッチ、もしくは、各レンズの入射光ピッチの
製作誤差、あるいは熱膨張量の差、あるいはLDAとS
MFAとの位置決め誤差、特に角度の誤差により、各L
Dと各SMFの結合効率の低下及びチャンネル間のばら
つきが発生しやすい問題があった。
As described above, when the arrays of LDA and SMFA are coupled to each other, the pitch of the emitted light between the LDs and the SMFs.
Incident light pitch, or the manufacturing error of the incident light pitch of each lens, or the difference in the amount of thermal expansion, or LDA and S
Depending on the positioning error with the MFA, especially the angle error, each L
There is a problem in that the coupling efficiency between D and each SMF is lowered and variation between channels is likely to occur.

【0015】本発明は、前記従来技術の問題点に鑑み、
各LDと各SMFの結合を高効率でかつ、チャンネル間
のばらつきの低減を図れる、半導体レーザアレイモジュ
ール、その製造方法及びその構成部品を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art.
An object of the present invention is to provide a semiconductor laser array module, a method for manufacturing the same, and a component for the same, which can achieve a highly efficient coupling between each LD and each SMF and reduce variations between channels.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、LDAからの出射光をSMFAに入射さ
せるよう構成した半導体レーザアレイモジュールにおい
て、前記のSMFAの先端にGMMFAを接続し、これ
を介して前記の出射光をSMFAに入射させることを特
徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a semiconductor laser array module configured so that light emitted from an LDA is incident on an SMFA, and a GMMFA is connected to the tip of the SMFA, It is characterized in that the emitted light is made incident on the SMFA via this.

【0017】また、本発明は、その一形態として、GM
MFAの両端を別々の整列部材を用いて、固定したこと
を特徴とする。
The present invention, in one form thereof, is a GM.
It is characterized in that both ends of the MFA are fixed using separate alignment members.

【0018】また、本発明は、その一形態として、半導
体レーザアレイモジュール内の温度の変化範囲におけ
る、LDAのアレイ方向の出射光ピッチの熱膨張率と、
LDAからの出射光を入射させる光接続アレイの入射光
ピッチの熱膨張量との差が、光結合損失上の許容値を超
えないように、熱膨張率を選択された材料を用いた、前
記光接続アレイを有することを特徴とする。
Further, according to one aspect of the present invention, the coefficient of thermal expansion of the pitch of emitted light in the array direction of the LDA in the range of temperature change in the semiconductor laser array module,
The material whose thermal expansion coefficient is selected so that the difference between the thermal expansion amount of the incident light pitch of the optical connection array which makes the outgoing light from the LDA incident does not exceed the allowable value on the optical coupling loss, It is characterized by having an optical connection array.

【0019】また、本発明は、他の形態として、SMF
Aの先端に部分的にコア径を拡大した光ファイバアレイ
を接続したことを特徴とする。
The present invention, in another form, is an SMF.
An optical fiber array having a partially expanded core diameter is connected to the tip of A.

【0020】また、本発明は、他の形態として、LDA
からの出射光をSMFAに、各ファイバに各2個以上の
レンズを介して入射させるように構成したことを特徴と
する。 また、本発明は、他の形態として、LDAの出
射面と正反対の面より、他のレーザ光を入射できるよう
に、前記LDAの出射面と正反対の面の直前に前記の他
のレーザ光の誘導用の部品を設けたことを特徴とする。
The present invention, in another form, is an LDA.
It is characterized in that the light emitted from is incident on the SMFA via two or more lenses in each fiber. As another aspect, the present invention provides another laser beam immediately before the surface directly opposite to the emission surface of the LDA so that another laser light can be incident from the surface directly opposite to the emission surface of the LDA. It is characterized in that parts for guidance are provided.

【0021】また、本発明は、他の形態として、LDA
と、LDAからの出射光を入射させる光接続アレイを局
部的に強度を変えた部材で支持し、そのうち強度の弱い
部分を変形させることにより、前記LDAと、前記光接
続アレイ間の位置を調整する方法を特徴とする。
The present invention, in another form, is an LDA.
And an optical connection array for making the light emitted from the LDA incident on it is supported by a member whose intensity is locally changed, and by deforming a weaker portion of the intensity, the position between the LDA and the optical connection array is adjusted. The method is characterized by

【0022】また、本発明は、他の形態として、LDA
と、LDAからの出射光を入射させる光接続アレイを局
部的に強度を変えた部材で支持し、そのうち強度の弱い
部分に光線や熱を照射して熱エネルギーにより変形させ
ることにより、前記LDAと前記光接続アレイ間の位置
を調整する方法を特徴とする。
The present invention, in another form, is an LDA.
And an optical connection array for making the emitted light from the LDA incident on it by a member whose intensity is locally changed, and by irradiating light or heat to a weaker portion of the optical connection array to deform it by thermal energy, A method of adjusting the position between the optical connection arrays is characterized.

【0023】また、本発明は、他の形態として、LDA
と、LDAからの出射光を入射させる光接続アレイを局
部的に強度を変えた部材で支持したことを特徴とする。
The present invention, in another form, is an LDA.
And an optical connection array on which light emitted from the LDA is incident is supported by a member whose intensity is locally changed.

【0024】また、本発明は、他の形態として、SMF
Aの各ファイバと同一外径のGMMFの全長をそろえ
て、LDAの発光間隔に並べて、アレイ状にした、光接
続部品を特徴とする。
The present invention, in another form, is an SMF.
The optical connecting parts are characterized by aligning the entire lengths of the GMMFs having the same outer diameter as the respective fibers of A and arranging them at the light emission interval of the LDA to form an array.

【0025】また、本発明は、他の形態として、SMF
Aの各ファイバと同一外径のGMMFを全長がそろうよ
うに、その片端ないしは、両端を、先球ないしは、円錐
状に加工し、その後LDAの発光間隔に並べて、アレイ
状にした、光接続部品を特徴とする。
The present invention, in another form, is an SMF.
An optical connection component in which one end or both ends of a GMMF having the same outer diameter as each fiber of A are processed into a spherical or conical shape so that their lengths are aligned with each other, and then they are arranged in an emission interval of LDA to form an array. Is characterized by.

【0026】また、本発明は、他の形態として、GMM
Fのかわりに部分的にコア径を拡大した光ファイバを用
いて構成した、光接続部品を特徴とする。
The present invention, in another form, is a GMM.
The optical connecting part is characterized by using an optical fiber whose core diameter is partially enlarged instead of F.

【0027】また、本発明は、他の形態として、LDA
とLDAからの出射光を入射させる光接続アレイを気密
封止したことを特徴とする。
The present invention, in another form, is an LDA.
And an optical connection array that allows the light emitted from the LDA to enter, is hermetically sealed.

【0028】また、本発明は、他の形態として、LDA
のかわりに、受光素子アレイで構成したことを特徴とす
る。
The present invention, in another form, is an LDA.
Instead of this, it is characterized in that it is configured by a light receiving element array.

【0029】また、本発明は、他の形態として、LDA
及びSMFA及び光接続アレイを1次元アレイ状から2
次元マトリックス状に変更して構成したことを特徴とす
る。
The present invention, in another form, is an LDA.
And SMFA and optical connection array from one-dimensional array to 2
It is characterized by being changed into a dimensional matrix.

【0030】また、本発明は、他の形態として、受光素
子アレイ及びSMFA及び光接続アレイを1次元アレイ
状から2次元マトリックス状に変更して構成したことを
特徴とする。
In another aspect, the present invention is characterized in that the light receiving element array, the SMFA and the optical connection array are changed from a one-dimensional array shape to a two-dimensional matrix shape.

【0031】[0031]

【作用】本発明では、LDAからの出射光をSMFAに
入射させるよう構成した半導体レーザアレイモジュール
において、前記のSMFAの各SMFのコア径よりも大
きいコア径のGMMFを一定の長さだけあらかじめ各S
MFの先端に接続しておき、これを介して前記LDAか
らの出射光を、前記SMFAに入射させる構成としたの
で、各LDの出射光をSMFに比べて大きい範囲で受光
可能となり、各LDと各GMMF間の許容位置精度を緩
和することとなり、LDAとSMFAの各LDと各SM
F間のピッチの製作誤差、熱膨張量の差、位置決め誤差
による結合効率の低下及び、各チャンネル間のばらつき
への影響を抑えることができる。
According to the present invention, in the semiconductor laser array module configured such that the light emitted from the LDA is made incident on the SMFA, the GMMF having a core diameter larger than the core diameter of each SMF of the SMFA is preset by a predetermined length. S
Since the light emitted from the LDA is connected to the tip of the MF and is made incident on the SMFA via this, the light emitted from each LD can be received in a range larger than that of the SMF. And the allowable position accuracy between each GMMF is relaxed, and each LD of LDA and SMFA and each SM
It is possible to suppress the manufacturing error of the pitch between Fs, the difference in the amount of thermal expansion, the reduction of the coupling efficiency due to the positioning error, and the influence on the variation between the channels.

【0032】また、本発明では、GMMFAの両端を別
々の整列部材を用いて固定する構成としたので、LDA
に近い側の前記整列部材の熱膨張率をLDAの熱膨張率
に近くなるように材質の選択が可能となり、また、LD
Aに近い側の前記整列部材のみを高精度のピッチでファ
イバを整列できるように加工すればよくなるため、整列
部材のコストを下げることができる。さらに、GMMF
Aの両端の整列部材間は、複数のGMMFのみで接続さ
れており、GMMFは多少変形可能のため、LDAに遠
い側の前記整列部材を固定した状態においても、LDA
に近い側の前記整列部材の位置のみを微動してLDAと
の位置が調整可能となり、結合効率の低下及び各チャン
ネル間のばらつきへの影響を抑えることができる。
Further, in the present invention, since both ends of the GMMFA are fixed by using separate aligning members, the LDA
It is possible to select the material so that the coefficient of thermal expansion of the aligning member on the side closer to is closer to the coefficient of thermal expansion of LDA.
Since only the alignment member on the side closer to A needs to be processed so that the fibers can be aligned at a highly accurate pitch, the cost of the alignment member can be reduced. Furthermore, GMMF
A plurality of GMMFs are connected between the alignment members at both ends of A. Since the GMMF can be deformed to some extent, even when the alignment member on the far side is fixed to the LDA,
It is possible to finely move only the position of the aligning member on the side close to the position of the LDA to adjust the position with the LDA, and it is possible to suppress the decrease in coupling efficiency and the influence on variations between channels.

【0033】また、本発明では、半導体レーザアレイモ
ジュール内の温度の変化範囲において、LDAからの出
射光を入射させる光接続アレイの各ファイバ間を保持す
る部材の熱膨張量の差が、光結合損失上の許容値を超え
ないように、LDAの熱膨張率に近い値の材料を、前記
の保持する部材として選択することにより、各チャンネ
ル間の結合効率の温度変化によるばらつきを許容値以内
とすることができる。
Further, according to the present invention, the difference in the thermal expansion amount of the member for holding each fiber of the optical connection array, which makes the light emitted from the LDA incident, within the range of temperature change in the semiconductor laser array module is caused by the optical coupling. By selecting a material having a value close to the coefficient of thermal expansion of LDA as the above-mentioned holding member so as not to exceed the allowable value on loss, the variation in the coupling efficiency between each channel due to the temperature change is kept within the allowable value. can do.

【0034】また、本発明では、SMFのコア径を部分
的に拡大した光ファイバを一定の長さだけあらかじめ、
各SMFの先端に、拡大したコア径の方が各LD側の方
に面するように接続しておき、これを介して、LDAか
らの出射光をSMFAに入射させるように構成したの
で、各LDの出射光をSMFに比べて大きい範囲で受光
可能となり、前述のGMMFの場合と同様に結合効率の
低下及び各チャンネル間のばらつきへの影響を抑えるこ
とができる。
Further, according to the present invention, an optical fiber in which the core diameter of the SMF is partially enlarged is previously prepared for a certain length.
Since the tip of each SMF is connected so that the enlarged core diameter faces the side of each LD, the light emitted from the LDA is made to enter the SMFA via this, so that The light emitted from the LD can be received in a range larger than that of the SMF, and it is possible to suppress the decrease in coupling efficiency and the influence on the variation between the channels as in the case of the GMMF described above.

【0035】また、本発明では、LDAの各LDからの
出射光を、1個目の球レンズ等を通し、コリメート光も
しくは、ほぼ平行光にし、その後、2個目の球レンズ等
を通して、SMFAの各SMFに入射させるように構成
したので、1個目のレンズと2個目のレンズの間の許容
位置精度を緩和することが可能となり、LDAと1個目
のレンズ列の間及び、2個目のレンズ列とSMFAの間
のみをそれぞれ精度よく製作すれば、各LDから各SM
Fまでの光路の製作誤差、熱膨張量の差、位置決め誤差
による結合効率の低下及び各チャンネル間のばらつきへ
の影響を抑えることができる。
Further, in the present invention, the light emitted from each LD of the LDA is made into a collimated light or a substantially parallel light through a first spherical lens or the like, and then is passed through a second spherical lens or the like and then the SMFA. Since it is configured to be incident on each SMF of, it is possible to relax the allowable position accuracy between the first lens and the second lens, and between the LDA and the first lens row, and If only the first lens array and the SMFA are accurately manufactured, each LD will be connected to each SM.
It is possible to suppress the manufacturing error of the optical path up to F, the difference in the amount of thermal expansion, the decrease in the coupling efficiency due to the positioning error, and the influence on the variation between the channels.

【0036】また、本発明では、LDAの出射面と正反
対の面より、他のレーザ光を、そのままもしくは、レン
ズ等を用いて、コリメートあるいは集光し、前記LDA
の各LDの活性層に入射すると、活性層が導波路とな
り、前記LDAの発振時の出射面より、前記の他のレー
ザ光がもれ出てくる。これにより、前記LDAが位置決
め等の途中で配線されておらず、発振できない状態で
も、前記LDAの発振時の各LDの出射位置を検出する
ことができ、前記LDAの位置決めが容易となる。
Further, in the present invention, another laser beam is collimated or condensed from the surface opposite to the emission surface of the LDA, either as it is or by using a lens or the like.
When entering the active layer of each LD, the active layer serves as a waveguide, and the other laser light leaks from the emitting surface of the LDA during oscillation. This makes it possible to detect the emission position of each LD when the LDA is oscillated, even if the LDA is not wired during positioning or the like and cannot oscillate, and the positioning of the LDA is facilitated.

【0037】また、本発明では、LDAとSMFAから
の出射光を入射させる光接続アレイ間を保持する部材を
局部的に強度を変えて構成することにより、前記の保持
する部材上にLDA及び光接続アレイをはんだ等で粗位
置決めし固定した後、部材の強度の弱い部分をネジなど
を用いて機械的にもしくは、光線や熱を照射して熱エネ
ルギにより変形させて、LDAと光接続アレイ間の位置
を高精度に調整することができる。
Further, according to the present invention, the member for holding the space between the optical connection arrays for making the light emitted from the LDA and the SMFA incident on is locally constituted by changing the strength, so that the LDA and the light are held on the holding member. After the connection array is roughly positioned and fixed with solder or the like, the weak-strength part of the member is mechanically deformed with screws or the like, or is irradiated with light or heat to be deformed by heat energy, so that the LDA and the optical connection array are deformed. The position of can be adjusted with high precision.

【0038】また、本発明では、LDAからの出射光を
光接続アレイを介してSMFAに入射させる構成とした
ため、LDA素子の酸化防止等のための窒素等による気
密封止を行う範囲をLDAと光接続アレイのみとするこ
とができ、SMFAの取付・交換を容易にすることがで
きる。
Further, in the present invention, since the light emitted from the LDA is made incident on the SMFA via the optical connection array, the range in which the LDA element is hermetically sealed with nitrogen or the like for preventing oxidation is referred to as LDA. Only the optical connection array can be used, and the SMFA can be easily attached and replaced.

【0039】また、本発明では、LDAのかわりに、L
DAの各LDの出射光ピッチと等しいピッチで受光素子
(以下、PDと略す)を配置された受光素子アレイ(以
下、PDAと略す)を位置決めできる構成としたため、
SMFAの各SMFからの出射光を光接続アレイを介し
て、PDAに入射する受光素子アレイモジュールを容易
に構成できる。
Further, in the present invention, L is used instead of LDA.
Since a light receiving element array (hereinafter abbreviated as PDA) in which light receiving elements (hereinafter abbreviated as PD) are arranged at a pitch equal to the pitch of emitted light of each LD of the DA can be positioned,
It is possible to easily configure a light receiving element array module in which the light emitted from each SMF of the SMFA is incident on the PDA via the optical connection array.

【0040】また、本発明では、LDAを2次元マトリ
ックス状に発光できる面発光形半導体レーザマトリック
スに変更可能であり、SMFA及び光接続アレイも1次
元アレイを積層する構成で容易に2次元マトリックス状
に変更可能であるため、半導体レーザマトリックスモジ
ュールを容易に構成できる。
Further, in the present invention, the LDA can be changed to a surface-emitting type semiconductor laser matrix capable of emitting light in a two-dimensional matrix, and the SMFA and the optical connection array can be easily arranged in a two-dimensional matrix by a structure in which one-dimensional arrays are laminated. Since it can be changed to, the semiconductor laser matrix module can be easily configured.

【0041】また、本発明では、面発光形半導体レーザ
マトリックスのかわりに、面形受光素子マトリックスを
位置決めできる構成としたため、受光素子マトリックス
モジュールを容易に構成できる。
Further, according to the present invention, since the planar light receiving element matrix can be positioned instead of the surface emitting semiconductor laser matrix, the light receiving element matrix module can be easily constructed.

【0042】[0042]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1ないし図
6を参照して説明する。図1は半導体レーザアレイモジ
ュールの主要部の構成例を示す斜視図、図2は図1を上
面から一部断面して見た平面図で、各ファイバの光軸面
の一部断面を示す図、図3は図2のIII−III矢視図、図
4は図1の光ファイバテープの先端部を示す斜視図。図
5は図4の光ファイバテープの先端部を固定した状態を
示す図、図6は図1の光接続アレイの組立状態説明図で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a main part of a semiconductor laser array module, and FIG. 2 is a plan view showing a partial cross section of FIG. 1 from the top, showing a partial cross section of the optical axis of each fiber. 3, FIG. 3 is a view taken along the line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view showing the tip of the optical fiber tape of FIG. 5 is a view showing a state in which the front end portion of the optical fiber tape of FIG. 4 is fixed, and FIG. 6 is an explanatory diagram of an assembled state of the optical connection array of FIG.

【0043】図1ないし図3において、1はLDAで、
この場合、LDA1より250μmピッチでレーザ光1
1が4ヶ所より出射できる場合を想定する。2は光ファ
イバテープで、SMFを250μmピッチで4本整列保
持し被覆したものである。5は光接続アレイで、光接続
アレイ5は光ファイバテープ2の先端より突出させた3
1A、31B、31C、31Dの各SMFと、各SMF
31A、31B、31C、31Dにそれぞれ対応して接
続される41A、41B、41C、41DのGMMF
と、それらのファイバを250μmピッチで整列保持す
る上下一対のV溝付のファイバ整列部材63,64、お
よび65,66により構成される。ここで、30はSM
F31A、31B、31C、31Dのコア径、40はG
MMF41A、41B、41C、41Dのコア径であ
る。
1 to 3, 1 is an LDA,
In this case, laser light 1 is emitted at a pitch of 250 μm from LDA1.
It is assumed that 1 can be emitted from 4 places. Reference numeral 2 is an optical fiber tape which is formed by holding four SMFs aligned and held at a pitch of 250 μm. 5 is an optical connection array, and the optical connection array 5 is projected from the tip of the optical fiber tape 2 3
1A, 31B, 31C, 31D SMFs and SMFs
41A, 41B, 41C, and 41D GMMF connected corresponding to 31A, 31B, 31C, and 31D, respectively.
And a pair of upper and lower V-grooved fiber alignment members 63, 64 and 65, 66 for aligning and holding these fibers at a pitch of 250 μm. Here, 30 is SM
F31A, 31B, 31C, 31D core diameter, 40 is G
It is the core diameter of MMF 41A, 41B, 41C, 41D.

【0044】図1において、LDA1の出射方向および
各ファイバの光軸方向をZ軸方向、各ファイバのチャン
ネル間の方向、つまり、水平方向をX軸方向、半導体レ
ーザアレイモジュールの上面の方向、つまり、垂直方向
をY軸方向と座標系を定義する。
In FIG. 1, the emission direction of the LDA 1 and the optical axis direction of each fiber are the Z axis direction, the direction between the channels of each fiber, that is, the horizontal direction is the X axis direction, and the direction of the upper surface of the semiconductor laser array module, that is, , The vertical direction is defined as the Y-axis direction and the coordinate system is defined.

【0045】まず、図4に示すように、光ファイバテー
プ2の先端部の被覆を除去し、各SMF31A、31
B、31C、31Dを一定長露出させるか、もしくは、
一定長露出したものを準備する。ここで、露出している
各SMFの長さが異なる場合には、図5に示すように、
各SMFのピッチである250μmの等間隔のV溝付の
上面側のファイバ整列部材61と下面側のファイバ整列
部材62とにより挟んで固定し、端面を研磨して各SM
Fの長さをそろえる。端面を研磨する際、ファイバの端
面での反射防止のため光軸に対して垂直に研磨するので
はなく、微小な角度を付けて研磨することも可能であ
る。
First, as shown in FIG. 4, the coating on the tip of the optical fiber tape 2 is removed, and the SMFs 31A and 31 are removed.
B, 31C, 31D are exposed for a certain length, or
Prepare the one exposed for a certain length. Here, when the exposed SMFs have different lengths, as shown in FIG.
Each SMF is sandwiched and fixed by a fiber alignment member 61 on the upper surface side and a fiber alignment member 62 on the lower surface side with V grooves at equal intervals of 250 μm which is the pitch of each SMF, and the end surface is polished to form each SM.
Align the length of F. When polishing the end face, it is possible to polish the end face of the fiber at a minute angle instead of polishing it perpendicularly to the optical axis to prevent reflection at the end face of the fiber.

【0046】ついで、図6に示すようにSMF31A、
31B、31C、31Dに接続されるSMFと同一外径
サイズのGMMF41A、41B、41C、41Dは、
各ファイバの長さを一定長に揃えるために研磨した後、
その一端をLDA1の各レーザ光の出射光ピッチである
250μmの等間隔ピッチで並列にV溝を製作された上
面側のファイバ整列部材65と下面側のファイバ整列部
材66とにより挟んで固定される。これらのファイバ整
列部材65、66は、例えば、単結晶シリコンをダイヤ
モンドブレ−ドを用いて研削し、微小V溝加工を行うこ
とにより、V溝を高精度に形成することができる。ま
た、単結晶シリコンを異方性エッチングにより、微小V
溝加工を形成することもできる。
Then, as shown in FIG. 6, SMF31A,
GMMF41A, 41B, 41C, 41D of the same outer diameter size as SMF connected to 31B, 31C, 31D,
After polishing to make the length of each fiber uniform,
One end thereof is fixed by being sandwiched by a fiber alignment member 65 on the upper surface side and a fiber alignment member 66 on the lower surface side, in which V-grooves are formed in parallel at an equal pitch of 250 μm which is the emission light pitch of each laser light of the LDA 1. . For these fiber alignment members 65 and 66, for example, V-grooves can be formed with high precision by grinding single crystal silicon using a diamond blade and performing fine V-groove processing. In addition, single crystal silicon is subjected to anisotropic V
Grooving can also be formed.

【0047】次に光ファイバテープ2の先端部に一定長
突出させた、SMFA3の各SMF31A、31B、3
1C、31Dを、他のファイバ整列部材64上に形成さ
れたV溝上に整列する。そして、これら各SMFの端面
がGMMFA4からの出射光のビームウエスト位置に一
致するように、ファイバ整列部材65、66で一端を挟
んで固定されたGMMFA4の他端を整列させ、その上
から、ファイバ整列部材63をかぶせて、接着剤やはん
だ付等の手段で固定する。ここで、SMFA3とGMM
FA4とを整列させるファイバ整列部材63、64は、
前述のファイバ整列部材65、66と同様の方法で製作
することも可能であるが、各ファイバ間を各ファイバの
外径基準で接続するためのみに用いるため、各ファイバ
アレイ間のピッチ精度は、前述のファイバ整列部材6
5、66よりも粗くてよく、熱膨張によるピッチずれの
影響を受けないため溝状整列部を樹脂モールドや精密プ
レス等により製作することも可能である。
Next, the SMFs 31A, 31B and 3 of the SMFA 3 which are made to project to the tip of the optical fiber tape 2 by a certain length.
1C and 31D are aligned on the V-groove formed on the other fiber alignment member 64. Then, the other end of the GMMFA 4 fixed with one end sandwiched by the fiber alignment members 65 and 66 is aligned so that the end surface of each of these SMFs coincides with the beam waist position of the light emitted from the GMMFA 4, and the fiber from above is aligned. The alignment member 63 is covered and fixed by means such as an adhesive or soldering. Where SMFA3 and GMM
The fiber alignment members 63 and 64 for aligning the FA 4 are
The fiber alignment members 65 and 66 can be manufactured by the same method as that described above, but since they are used only for connecting each fiber on the basis of the outer diameter of each fiber, the pitch accuracy between each fiber array is The fiber alignment member 6 described above
It may be rougher than 5 and 66, and is not affected by the pitch shift due to thermal expansion, so that the groove-shaped alignment portion can be manufactured by a resin mold, a precision press, or the like.

【0048】このようにSMFA3の各SMFの先端
に、各SMFのコア径30よりも大きいコア径40を有
するGMMFを、それぞれファイバ整列部材63、64
で接続しておき、これを介してLDA1からの出射光を
SMFA3に入射させる構成としたので、各LDの出射
光をSMFに比べて大きい範囲で受光可能となり、各L
Dと各GMMF間の許容位置精度を緩和することが可能
となる。これにより、LDA1とSMFA3の各LDと
各SMF間のピッチの製作誤差、熱膨張量の差、位置決
め誤差による結合効率の低下、及び各チャンネル間のば
らつきへの影響を抑制することが可能となる。
As described above, the GMMF having the core diameter 40 larger than the core diameter 30 of each SMF is provided at the tip of each SMF of the SMFA 3, respectively, and the fiber alignment members 63 and 64.
Since the light emitted from the LDA 1 is made incident on the SMFA 3 via this connection, the light emitted from each LD can be received in a range larger than that of the SMF.
It is possible to relax the allowable position accuracy between D and each GMMF. As a result, it is possible to suppress the manufacturing error of the pitch between each LD of the LDA1 and SMFA3 and each SMF, the difference in the thermal expansion amount, the reduction of the coupling efficiency due to the positioning error, and the influence on the variation between the channels. .

【0049】また、本実施例では、GMMFA4の両端
を別々のファイバ整列部材を用いて固定する構成とした
ので、LDA1に近い側のファイバ整列部材(本実施例
では65,66)の熱膨張率を、LDA1の熱膨張率に
近くなるように材質の選択が可能となり、また、該ファ
イバ整列部材65,66のみを高精度のピッチでファイ
バが整列できるように加工すれば足りるため、ファイバ
整列部材全体としてコストを低減することができる。さ
らに、GMMFA4を整列固定する両ファイバ整列部材
間は、複数のGMMFのみで接続されており、各GMM
F41A、41B、41C、41Dは多少の変形が可能
であるため、LDA1に遠い側のファイバ整列部材6
3,64を固定した状態においても、LDA1に近いフ
ァイバ整列部材65,66の位置のみを微動させてLD
A1との間の位置調整を行うことが可能となり、LDA
1とSMFA3との間の結合効率の低下、及び各チャン
ネル間のばらつきへの影響を抑制することが可能にる。
Further, in this embodiment, since both ends of the GMMFA 4 are fixed by using different fiber aligning members, the coefficient of thermal expansion of the fiber aligning member (65, 66 in this embodiment) on the side closer to the LDA1. The material can be selected so as to be close to the coefficient of thermal expansion of the LDA 1, and it is sufficient to process only the fiber alignment members 65 and 66 so that the fibers can be aligned at a highly accurate pitch. The cost can be reduced as a whole. Furthermore, the two fiber alignment members that align and fix the GMMFA 4 are connected by only a plurality of GMMFs.
Since F41A, 41B, 41C, and 41D can be deformed to some extent, the fiber alignment member 6 on the side far from the LDA1
Even in a state in which 3, 64 are fixed, only the positions of the fiber alignment members 65, 66 close to the LDA 1 are finely moved to make the LD
It becomes possible to adjust the position between A1 and
It is possible to suppress the decrease in the coupling efficiency between 1 and the SMFA 3 and the influence on the variation between the channels.

【0050】次に、本発明の第2の実施例を図7を参照
して説明する。図7は半導体レーザアレイモジュールの
主要部の構成例を示す一部断面した平面図で、コア径サ
イズの変化するファイバを使用した光接続アレイを有す
る例である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a partially cross-sectional plan view showing a configuration example of the main part of the semiconductor laser array module, which is an example having an optical connection array using a fiber whose core diameter size changes.

【0051】本実施例は、前記第1の実施例のGMMF
A4に変えて、各SMFのコア径を部分的に拡大した光
ファイバを使用した例である。42A、42B、42
C、42Dは、各SMFのコア径を部分的に拡大(図示
の如くレーザ光11の入射側になるほどラッパ状に拡
大)した光ファイバを、一定の長さにそろえたコア径サ
イズ変化ファイバである。その他の構成は、上記第1の
実施例と同一の構成である。これらコア径サイズ変化フ
ァイバ42A、42B、42C、42Dは、ファイバ中
に存在する屈折率分布制御用ドーパントを電気炉による
熱処理で拡散させる方法や、マイクロ・ヒータによる方
法等により製作可能である。
This embodiment is based on the GMMF of the first embodiment.
In this example, an optical fiber in which the core diameter of each SMF is partially enlarged is used instead of A4. 42A, 42B, 42
C and 42D are core-diameter-size changing fibers in which the optical fibers obtained by partially enlarging the core diameter of each SMF (enlarged in a trumpet shape toward the incident side of the laser light 11 as shown in the figure) are arranged in a certain length. is there. The other structure is the same as that of the first embodiment. These core diameter size changing fibers 42A, 42B, 42C, 42D can be manufactured by a method of diffusing the dopant for controlling the refractive index distribution existing in the fibers by heat treatment with an electric furnace, a method with a micro heater, or the like.

【0052】このように、SMFA3のSMF31A、
31B、31C、31Dの先端に、SMF31A、31
B、31C、31Dと同一外径サイズのSMFのコア径
を部分的に拡大したコア径サイズ変化ファイバ42A、
42B、42C、42Dを、ファイバ整列部材63、6
4で接続しておき、これを介してLDA1からの出射光
をSMFA3に入射させる構成としたので、各LDの出
射光を通常の細い等径のコア径を有するSMFに比べて
大きい範囲で受光可能となる。このため、各LDと各コ
ア径サイズ変化ファイバ42A、42B、42C、42
Dとの間の許容位置精度を緩和することが可能となり、
前記第1の実施例と同様の効果を奏することができる。
Thus, SMF31A of SMFA3,
At the tips of 31B, 31C, 31D, SMF31A, 31
B, 31C, and 31D, the core diameter of the SMF having the same outer diameter size as the core diameter partly enlarged fiber 42A,
42B, 42C, 42D to the fiber alignment members 63, 6
4 is connected, and the light emitted from the LDA 1 is made incident on the SMFA 3 via this, so that the light emitted from each LD is received in a larger range than a normal SMF having a thin and equal core diameter. It will be possible. Therefore, each LD and each core diameter size change fiber 42A, 42B, 42C, 42
It becomes possible to relax the allowable position accuracy between D and
The same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0053】つぎに図8は、前記図2に示す光接続アレ
イ5のうち、GMMF41A、41B、41C、41D
と、ファイバ整列部材65a,66aとからなる光接続
部品5aを示す平面図である。
Next, FIG. 8 shows the GMMF 41A, 41B, 41C, 41D of the optical connection array 5 shown in FIG.
FIG. 6 is a plan view showing an optical connection component 5a including a fiber alignment member 65a and 66a.

【0054】図8において、GMMF41A、41B、
41C、41Dは、前記図2に示すSMFA3の各SM
F31A、31B、31C、31Dと同一外径サイズ
で、一定長に揃えられた後、LDA1の各レーザ光の出
射光ピッチで並列にV溝を製作されたファイバ整列部材
65a,66aにより挟まれてアレイ状に固定される。
このようにLDA1の出射光ピッチ及び出射光数に合わ
せて光接続部品5aを各種準備することにより、前記第
1の実施例と同様の方法により半導体レーザアレイモジ
ュールを構成することが可能となる。これにより、各L
Dの出射光をSMFに比べて大きい範囲で受光可能とな
り、各LDと各GMMF41A、41B、41C、41
Dとの間の許容位置精度を緩和することが可能となる。
In FIG. 8, GMMF 41A, 41B,
41C and 41D are SMs of the SMFA 3 shown in FIG.
F31A, 31B, 31C, and 31D have the same outer diameter size and are aligned to a fixed length, and then sandwiched by fiber alignment members 65a and 66a in which V-grooves are formed in parallel at the emission light pitch of each laser light of LDA1. It is fixed in an array.
In this way, by preparing various kinds of optical connection components 5a according to the pitch of emitted light and the number of emitted light of the LDA 1, it becomes possible to construct a semiconductor laser array module by the same method as in the first embodiment. As a result, each L
The emitted light of D can be received in a range larger than that of SMF, and each LD and each GMMF 41A, 41B, 41C, 41 can be received.
It is possible to relax the allowable position accuracy with respect to D.

【0055】図9は、前記図8に示す光接続部品の変形
例を示す図である。図9に示す各GMMF43A、43
B、43C、43Dは、LDA1側の端面が半球状に加
工形成されているほかは前記図8に示す各GMMFの構
成と同じである(以下、この端面形状を先球状とい
う)。
FIG. 9 is a view showing a modified example of the optical connection part shown in FIG. Each GMMF 43A, 43 shown in FIG.
B, 43C, and 43D have the same configuration as that of each GMMF shown in FIG. 8 except that the end surface on the LDA1 side is processed and formed into a hemispherical shape (hereinafter, this end surface shape is referred to as a front spherical shape).

【0056】図9に示す各GMMFの先端を先球状にす
ることにより、そのレンズ効果により各LDの出射光を
大きい範囲で受光可能にし、チャンネル間の結合効率を
上げることができる。その場合、先球状のレンズ形成
は、通常各GMMFの先端部分を放電により溶融して形
成する。このため、各GMMF毎の溶融状態の差によ
り、各SMFの長さの長短や先端形状のばらつき、たと
えば、レンズ径の大小、コアの曲がり・軸ずれ等が発生
しやすく、これらの発生していない良品の選別が必要で
ある。しかし、先球状のGMMF43A、43B、43
C、43Dは、テープ状に束ねた状態の各SMFの先端
にレンズを形成する場合とは異なり、各チャンネル間の
結合効率のばらつきを抑えるために良品を選別後、LD
A1の各レーザ光の出射光ピッチで並列にV溝を製作さ
れたファイバ整列部材65a、66aにより挟み、アレ
イ状に固定した光接続部品5bとすることができ、前記
第1の実施例と同様の方法により結合効率のよい半導体
レーザアレイモジュールを構成することが可能となる。
By making the tip of each GMMF shown in FIG. 9 into a spherical shape, the light emitted from each LD can be received in a large range by the lens effect, and the coupling efficiency between channels can be increased. In that case, the spherical lens is usually formed by melting the tip portion of each GMMF by electric discharge. Therefore, due to the difference in the molten state of each GMMF, the length of each SMF and the variation of the tip shape, for example, the size of the lens diameter, the bending of the core, the axis deviation, etc., are likely to occur. It is necessary to sort out non-defective products. However, the spherical GMMF 43A, 43B, 43
Unlike the case where a lens is formed at the tip of each SMF bundled in a tape shape, C and 43D are LDs after selecting a good product in order to suppress variation in coupling efficiency between channels.
The optical connection component 5b can be fixed in an array by sandwiching the V-grooves in parallel at the emission light pitch of each laser light of A1 by the produced fiber alignment members 65a and 66a, and the same as in the first embodiment. With the method described above, a semiconductor laser array module with good coupling efficiency can be constructed.

【0057】図10は、前記図8に示す光接続部品の他
の変形例を示す図である。図10に示す各GMMF44
A、44B、44C、44Dは、LDA1側の端面がレ
ンズ効果を持たせるように円錐状に加工形成されている
ほかは前記図8に示す各GMMFの構成と同じである。
ただし、円錐状の先端部は尖らさず半球状にする。
FIG. 10 is a diagram showing another modification of the optical connecting component shown in FIG. Each GMMF44 shown in FIG.
A, 44B, 44C, and 44D have the same configuration as that of each GMMF shown in FIG. 8 except that the end surface on the LDA1 side is formed into a conical shape so as to have a lens effect.
However, the tip of the cone is hemispherical without sharpening.

【0058】図10に示す各GMMFの先端を円錐状に
することにより、そのレンズ効果により各LDの出射光
を大きい範囲で受光可能にし、チャンネル間の結合効率
を上げることができる。本例においても前記図9の場合
と同様に、良品を選別後、LDA1の各レーザ光の出射
光ピッチで並列にV溝を製作されたファイバ整列部材6
5a、66aにより挟み、アレイ状に固定した光接続部
品5cとすることができ、前記第1の実施例と同様の方
法により結合効率のよい半導体レーザアレイモジュール
を構成することが可能となる。
By making the tip of each GMMF shown in FIG. 10 into a conical shape, the light emitted from each LD can be received in a large range due to the lens effect, and the coupling efficiency between channels can be increased. Also in the present example, as in the case of FIG. 9 described above, after the non-defective product is selected, the fiber alignment member 6 in which V-grooves are formed in parallel at the emission light pitch of each laser light of the LDA 1
The optical connection component 5c can be sandwiched by 5a and 66a and fixed in an array, and a semiconductor laser array module with high coupling efficiency can be constructed by the same method as in the first embodiment.

【0059】図11は、前記図9に示す先球状のGMM
Fに変えて、前記図7に示すように各SMFのコア径を
部分的に拡大したコア径サイズ変化ファイバを使用した
光接続部品5dの例である。光ファイバ45A、45
B、45C、45Dは、LDA1側の端面を先球状に加
工されており、前記図9,図10の場合と同様に、良品
を選別後、LDA1の各レーザ光の出射光ピッチで並列
にV溝を製作されたファイバ整列部材65a、66aに
より挟み、アレイ状に固定した光接続部品5dとするこ
とができ、前記第1の実施例と同様の方法により結合効
率のよい半導体レーザアレイモジュールを構成すること
が可能となる。
FIG. 11 shows the GMM having the spherical tip shown in FIG.
It is an example of an optical connection component 5d using a core diameter size changing fiber in which the core diameter of each SMF is partially enlarged as shown in FIG. 7 instead of F. Optical fibers 45A, 45
B, 45C, and 45D have the end surface on the LDA1 side processed into a spherical shape, and like the cases of FIG. 9 and FIG. 10, after selecting non-defective products, they are arranged in parallel at the emission light pitch of each laser light of LDA1. A semiconductor laser array module having good coupling efficiency can be constructed by the same method as in the first embodiment, since the optical connection component 5d can be fixed in an array by sandwiching the grooves with the produced fiber alignment members 65a and 66a. It becomes possible to do.

【0060】前記図9、図10、図11に示した光接続
部品の実施例では、光接続用の光ファイバのLDA1側
の端面を先球状、もしくは円錐状としたが、SMF側の
端面も、必要に応じ、先球状もしくは円錐状としてレン
ズ効果を持たせることも可能であり、これによりさらに
結合効率の改善を図ることも可能である。
In the embodiments of the optical connecting parts shown in FIGS. 9, 10 and 11, the end surface on the LDA1 side of the optical fiber for optical connection is formed in a spherical or conical shape, but the end surface on the SMF side is also formed. If necessary, it is also possible to give a lens effect by forming a spherical shape or a conical shape, and thereby it is possible to further improve the coupling efficiency.

【0061】次に、本発明の第3の実施例を図12を参
照して説明する。図12は半導体レーザアレイモジュー
ルの主要部の構成例を示す一部光軸面を断面した平面図
で、各GMMFを2個のレンズに置き換えた光接続アレ
イを有する例である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a plan view showing a configuration example of the main part of the semiconductor laser array module, in which a part of the optical axis plane is sectioned, and is an example having an optical connection array in which each GMMF is replaced with two lenses.

【0062】前述までの実施例では、LDA1からの出
射光をSMFA3に入射させる際、各SMFと同一外径
サイズの一定長さに切断された光ファイバを介して入射
させていたが、本実施例は、各SMFに2個以上のレン
ズを使用し、該複数のレンズを介してSMFA3に入射
させる構成である。その他の構成は、上記第1の実施例
と同一の構成である。
In the above-mentioned embodiments, when the light emitted from the LDA 1 is made incident on the SMFA 3, it is made incident through an optical fiber cut into a constant length having the same outer diameter size as each SMF. An example is a configuration in which two or more lenses are used for each SMF and the light is incident on the SMFA 3 through the plurality of lenses. The other structure is the same as that of the first embodiment.

【0063】図12において、46A、46B、46
C、46Dは、LDA1の各LDからの出射光を受け、
コリメート光もしくは、ほぼ平行光にする集光レンズ
で、LDA1との距離により、焦点距離の異なる球レン
ズ、凸レンズ、非球面凸レンズ等が選択して使用され
る。また、集光レンズ46A、46B、46C、46D
は、LDA1の各LDからの出射光のピッチと一致する
ように、前記第1の実施例と同様に出射光と同一ピッチ
のV溝付のファイバ整列部材65,66により固定され
る。一方、光ファイバテープ2の先端部に一定長突出さ
せられたSMFA3の各SMF31A、31B、31
C、31Dを、前記第1の実施例と同様に、ファイバ整
列部材64上に形成されたV溝上に整列する。その後、
同一溝上のLDA1側に、集光レンズ46A、46B、
46C、46Dと対応させて集光レンズ47A、47
B、47C、47Dを、該各集光レンズ47A、47
B、47C、47Dのほぼ焦点距離分だけ各SMFの端
面より離して固定する。これにより、LDA1の各LD
からの出射光は、1個目の集光レンズ46A、46B、
46C、46Dを通してコリメート光もしくは、ほぼ平
行光となり、その後、2個目の集光レンズ47A、47
B、47C、47Dを通して集光され、SMFA3の各
SMFの端面に入射される。
In FIG. 12, 46A, 46B and 46
C and 46D receive the light emitted from each LD of LDA1,
A condenser lens for making collimated light or substantially parallel light, and a spherical lens, a convex lens, an aspherical convex lens or the like having different focal lengths are selected and used depending on the distance from the LDA 1. Also, condenser lenses 46A, 46B, 46C, 46D
Is fixed by the fiber alignment members 65 and 66 with V-grooves having the same pitch as the emitted light so as to match the pitch of the emitted light from each LD of the LDA1. On the other hand, the SMFs 31A, 31B, 31 of the SMFA 3 which are made to protrude by a certain length from the tip of the optical fiber tape 2.
C and 31D are aligned on the V-grooves formed on the fiber alignment member 64, as in the first embodiment. afterwards,
On the LDA1 side on the same groove, condenser lenses 46A, 46B,
Condensing lenses 47A and 47 corresponding to 46C and 46D
B, 47C and 47D are connected to the condenser lenses 47A and 47D, respectively.
B, 47C, and 47D are fixed by being separated from the end surface of each SMF by about the focal length. By this, each LD of LDA1
The light emitted from the first condensing lens 46A, 46B,
Collimated light or nearly parallel light is passed through 46C and 46D, and then the second condenser lenses 47A and 47
The light is condensed through B, 47C, and 47D and is incident on the end surface of each SMF of the SMFA 3.

【0064】このように、最初の集光レンズと最終の集
光レンズとの間の光路は、コリメート光もしくは、ほぼ
平行光であるため、これらのレンズ間の許容位置精度を
緩和することができる。したがって、LDA1と1個目
の集光レンズ46A、46B、46C、46Dとの間、
及び、2個目の集光レンズ47A、47B、47C、4
7DとSMFA3との間を、各LDから各SMFまでの
光路の製作誤差、熱膨張の差、位置決め誤差による結合
効率の低下及び各チャンネル間のばらつきへの影響を抑
えることができる。
As described above, since the optical path between the first condenser lens and the last condenser lens is collimated light or almost parallel light, the allowable positional accuracy between these lenses can be relaxed. . Therefore, between the LDA1 and the first condenser lens 46A, 46B, 46C, 46D,
And the second condenser lenses 47A, 47B, 47C, 4
Between the 7D and the SMFA 3, it is possible to suppress the manufacturing error of the optical path from each LD to each SMF, the difference in thermal expansion, the reduction of the coupling efficiency due to the positioning error, and the influence on the variation between the channels.

【0065】つぎに、図13を参照して本発明の第4の
実施例を説明する。図13は半導体レーザアレイモジュ
ール内の温度の変化範囲において、各チャンネル間の結
合効率の温度変化によるばらつきの影響を抑える例で、
前記第1の実施例と同構成で、図2に対応する平面図で
ある。すなわち、光ファイバテープ2の先端部に突出さ
せた各SMF31A、31B、31C、31Dの先端
に、GMMF41A、41B、41C、41Dをファイ
バ整列部材63,64および65,66で整列固定し、
LDA1の出射光を入射する様にした構成である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows an example of suppressing the influence of the variation in the coupling efficiency between the channels due to the temperature variation in the temperature variation range in the semiconductor laser array module.
FIG. 3 is a plan view corresponding to FIG. 2 with the same configuration as the first embodiment. That is, the GMMF 41A, 41B, 41C, 41D is aligned and fixed by the fiber alignment members 63, 64 and 65, 66 at the tip of each SMF 31A, 31B, 31C, 31D projected at the tip of the optical fiber tape 2.
The configuration is such that the light emitted from the LDA 1 is incident.

【0066】通常、LDとコア径が数10μm程度の大
径のGMMFとの接続では、LDの出射光中心とGMM
Fのコア中心との位置ずれが3μm前後の場合に、1dB
程度の結合損失があり、また、LDと10μm程度のコ
ア径のSMFとの接続では、LDの出射光中心とSMF
のコア中心との位置ずれが1μm前後の場合に、1dB程
度の結合損失がある。
Normally, when the LD is connected to a large-diameter GMMF having a core diameter of about several tens of μm, the output light center of the LD and the GMM are connected.
1 dB when the displacement of F from the center of the core is around 3 μm
There is some coupling loss, and when the LD is connected to the SMF having a core diameter of about 10 μm, the LD output light center and the SMF are connected.
There is a coupling loss of about 1 dB when the positional deviation from the core center of is about 1 μm.

【0067】一方、半導体レーザアレイモジュールの使
用環境温度は、−40℃〜+80℃と幅が広く、LDA
1及びファイバ整列部材65,66を同一熱膨張率の材
料で構成しない限り両者の熱膨張量の差により、組立後
に結合損失が各チャンネル間で変動することになる。通
常LDA1の各LD間のピッチは250μmで、Si製
のLDA1の熱膨張係数は0.0000025/℃のた
め、半導体レーザアレイモジュール内の100℃の温度
変化によるチャンネル1,2間の熱膨張量L12は、 L12=250×0.0000025×100=0.06(μm) …(1) となる。チャンネル2,3間、チャンネル3,4間の熱
膨張量L23、L34も同様の値である。
On the other hand, the operating environment temperature of the semiconductor laser array module has a wide range of −40 ° C. to + 80 ° C.
Unless the 1 and the fiber alignment members 65 and 66 are made of materials having the same coefficient of thermal expansion, the coupling loss varies between the channels after assembly due to the difference in the thermal expansion amounts of the two. Normally, the pitch between the LDs of the LDA1 is 250 μm, and the coefficient of thermal expansion of the LDA1 made of Si is 0.0000025 / ° C. Therefore, the thermal expansion amount between the channels 1 and 2 due to the temperature change of 100 ° C in the semiconductor laser array module. L 12 is L 12 = 250 × 0.0000025 × 100 = 0.06 (μm) (1) The thermal expansion amounts L 23 and L 34 between the channels 2 and 3 and between the channels 3 and 4 have the same value.

【0068】また、ファイバ整列部材65,66の熱膨
張係数をα/℃とし、100℃の温度変化によるチャン
ネル1,2間の熱膨張量F12は、 F12=250×α×100(μm) ……(2) となる。F23、F34も同様の値となる。ここで、ファイ
バ整列部材65,66をSi以外の材質、例えば、セラ
ミック等を研削加工で製作した場合は、熱膨張係数α=
0.000007/℃程度のため、前記熱膨張量F12は F12=250×0.000007×100=0.18(μm) ……(3) となる。通常LDA1とファイバ整列部材65,66
は、Y軸方向(各チャンネル方向)で左右対称に全体が
膨張すると仮定できるため、図13のように4チャンネ
ルの場合は、左右端のチャンネルのGMMF41A、4
1DとLDとの位置ずれが最大となる。その位置ずれ量
Sは、LD側の全熱膨張量Lの1/2と、GMMF側の
全熱膨張量Fの1/2との差となり、以下の式で示すこ
とができる。
Further, the thermal expansion coefficient of the fiber alignment members 65 and 66 is α / ° C., and the thermal expansion amount F 12 between the channels 1 and 2 due to the temperature change of 100 ° C. is F 12 = 250 × α × 100 (μm ) …… (2). F 23 and F 34 have similar values. Here, when the fiber alignment members 65 and 66 are manufactured by grinding a material other than Si, such as ceramics, the coefficient of thermal expansion α =
Since it is about 0.000007 / ° C., the thermal expansion amount F 12 is F 12 = 250 × 0.000007 × 100 = 0.18 (μm) (3). Ordinary LDA1 and fiber alignment members 65 and 66
Can be assumed to expand bilaterally symmetrically in the Y-axis direction (each channel direction), so in the case of four channels as shown in FIG. 13, the GMMF41A, 4
The positional deviation between 1D and LD becomes maximum. The positional shift amount S is a difference between 1/2 of the total thermal expansion amount L on the LD side and 1/2 of the total thermal expansion amount F on the GMMF side, and can be expressed by the following formula.

【0069】 L=L12+L23+L34 ……(4) F=F12+F23+F34 ……(5) S=| F/2−L/2 | ……(6) 本例では、チャンネル数が4チャンネルと少ないことか
ら、位置ずれ量Sの値は0.18μmと小さいが、チャ
ンネル数が10チャンネルの場合には、位置ずれ量Sは
0.54μmとなり、チャンネル数が多くなるにつれて
アレイ中心部とアレイ周辺部での結合損失の差に影響す
るようになることが分かる。
L = L 12 + L 23 + L 34 (4) F = F 12 + F 23 + F 34 (5) S = | F / 2−L / 2 | (6) In this example, the channel Since the number of channels is as small as four, the value of the positional deviation amount S is as small as 0.18 μm. However, when the number of channels is 10, the positional deviation amount S is 0.54 μm, and the array becomes larger as the number of channels increases. It can be seen that it affects the difference in coupling loss between the central part and the peripheral part of the array.

【0070】そこで、本発明では、半導体レーザアレイ
モジュールの使用環境温度の変化範囲内において、LD
A1の両端のLD間の熱膨張量Lの1/2と、LDA1
からの出射光を入射させる光接続アレイ5の各ファイバ
間を保持するファイバ整列部材の両端のファイバ間の熱
膨張量Fの1/2との差が、光結合損失上の許容値を超
えないように、ファイバ整列部材の熱膨張係数αを選択
する。この熱膨張係数αの選択により、アレイ中心部と
アレイ周辺部とにおける各チャンネル間の結合効率の温
度変化によるばらつきを、許容値以内とすることができ
る。
Therefore, in the present invention, the LD is set within the range of change of the operating environment temperature of the semiconductor laser array module.
1/2 of the thermal expansion amount L between the LDs at both ends of A1 and LDA1
The difference from the half of the thermal expansion amount F between the fibers at both ends of the fiber alignment member that holds the respective fibers of the optical connection array 5 on which the light emitted from is incident does not exceed the allowable value of the optical coupling loss. Thus, the thermal expansion coefficient α of the fiber alignment member is selected. By selecting the thermal expansion coefficient α, the variation in the coupling efficiency between the channels in the central portion of the array and the peripheral portion of the array due to the temperature change can be kept within the allowable value.

【0071】なお、ここで、本実施例のように光接続ア
レイ5の両端を、63,64および65,66のように
別々のファイバ整列部材を用いた場合には、結合効率の
温度変化によるばらつきは光ファイバテープ2側のファ
イバ整列部材63,64までは及ばないため、LDA1
に近い側のファイバ整列部材65,66のみを上記の熱
膨張係数αの材質で構成すれば足りる。
Here, when different fiber alignment members such as 63, 64 and 65, 66 are used at both ends of the optical connection array 5 as in the present embodiment, the coupling efficiency changes with temperature. Since the variation does not reach the fiber alignment members 63 and 64 on the optical fiber tape 2 side, the LDA1
It suffices if only the fiber aligning members 65 and 66 on the side closer to are made of a material having the above thermal expansion coefficient α.

【0072】さらに次に、LDAの発振時のレーザ光の
出射位置を検出できるように構成した半導体レーザアレ
イモジュールの他の実施例を示す。図14は、本実施例
の半導体レーザアレイモジュールの平面図を、図15は
部分断面を含んだ側面図を示す。通常LDA1の各LD
のレーザ光の出射位置は、LDA1に配線し、電源を供
給して発振させてレーザ光を出射させた状態でないと正
確な位置が検出できない。このため、LDA1と、光接
続アレイ5との位置決めは、LDA1がレーザ光を発振
できるようにしてから行うため、組立手順及びモジュー
ルの構造に制約が多かった。サブマウント12上のLD
A1の出射面13と正反対の面14の直前で中継端子1
5の間の空間に他のレーザ光を誘導できる部品を設け
る。例えば、この空間に45°の傾斜角を持つ反射ミラ
ー101を設置し上面よりレーザ光102を出射させ、
反射ミラー101で90°光軸を曲げて、その光をLD
A1のレーザ光の出射面13と正反対の面14の各LD
の活性層(不図示)に入射させると、活性層がレーザ光
102の導波路となり、LDA1の発振時のレーザ光出
射面13よりレーザ光11’がもれ出てくる。このもれ
出てきたレーザ光11’を用いて、LDA1の発振時の
各LDの出射位置を検出することができ、LDA1が発
振できない状態でも、LDA1と光接続アレイ5との位
置決めが容易となり、LDA1の発振前に位置決めが可
能となる。
Next, another embodiment of the semiconductor laser array module constructed so that the emitting position of the laser beam during the oscillation of the LDA can be detected will be described. FIG. 14 is a plan view of the semiconductor laser array module of this embodiment, and FIG. 15 is a side view including a partial cross section. Each LD of normal LDA1
The laser light emission position cannot be accurately detected unless the laser light is emitted from the LDA 1 by wiring the power supply to the LDA 1 to oscillate the laser light. For this reason, since the LDA 1 and the optical connection array 5 are positioned after the LDA 1 can oscillate the laser light, there are many restrictions on the assembly procedure and the module structure. LD on submount 12
The relay terminal 1 is provided just before the surface 14 opposite to the emission surface 13 of A1.
A component capable of guiding another laser beam is provided in the space between 5. For example, a reflection mirror 101 having an inclination angle of 45 ° is installed in this space, and laser light 102 is emitted from the upper surface,
The reflection mirror 101 bends the optical axis 90 ° and LD
Each LD on the surface 14 opposite to the emission surface 13 of the laser light of A1
When it is incident on the active layer (not shown), the active layer serves as a waveguide for the laser light 102, and the laser light 11 ′ leaks from the laser light emitting surface 13 when the LDA 1 oscillates. By using the leaked laser light 11 ', the emission position of each LD when the LDA1 oscillates can be detected, and even when the LDA1 cannot oscillate, the positioning of the LDA1 and the optical connection array 5 becomes easy. , LDA1 can be positioned before oscillation.

【0073】また、反射ミラー101のかわりにプリズ
ム等を使用することも可能である。また、反射ミラーや
プリズム等の部品を設置せずに、図15に示すレーザ光
103を直接LDA1の面14に入射できるようにすれ
ば、LDA1のレーザ光の出射面13よりもれでて来る
レーザ11’で前記同様に位置決めに利用できる。
It is also possible to use a prism or the like instead of the reflection mirror 101. Further, if the laser beam 103 shown in FIG. 15 can be directly incident on the surface 14 of the LDA 1 without installing a component such as a reflection mirror or a prism, the laser beam 103 will be out of the emission surface 13 of the laser beam of the LDA 1. The laser 11 'can be used for positioning as described above.

【0074】また、LDA1に電源を供給して発振させ
てから、モジュール底板78の光接続アレイ接続面79
にファイバ整列部材65、66を押し当てながらLDA
1と光接続アレイ5との位置決めは本構成でも可能なこ
とは言うまでもない。
Further, after power is supplied to the LDA 1 to oscillate, the optical connection array connection surface 79 of the module bottom plate 78 is provided.
LDA while pressing the fiber alignment members 65 and 66 against
It goes without saying that the positioning of 1 and the optical connection array 5 is possible with this configuration.

【0075】また、次にLDAと光接続アレイ間の位置
を調整する方法及び調整用の部材について、実施例を示
す。図16は、位置調整用の部材を用いた半導体レーザ
アレイモジュールの平面図を、図17は図16のA−A
面での断面矢視図を示す。
Next, examples of a method for adjusting the position between the LDA and the optical connection array and an adjusting member will be shown. 16 is a plan view of a semiconductor laser array module using a member for position adjustment, and FIG. 17 is a line AA of FIG.
The cross-sectional arrow view in a plane is shown.

【0076】LDA1は、サブマウント12を介して、
モジュール底板78の上に、光接続アレイ5は、光接続
アレイ支持部材7の上に図15に示した方法等で位置決
めされている。また、LDA1は端子15を介して、L
DA駆動用IC8は、端子81にワイヤボンディングに
て接続され、電源の供給によりレーザ光が出射可能であ
る。一方、GMMFA4は、ファイバ整列部材63、6
4及び65、66を用いて、光ファイバテープ2の先端
に出ているSMFA3に接続され、ファイバ整列部材6
4及び66は、光接続アレイ支持部材7の上に固定され
ている。光接続アレイ支持部材7はヒンジ72で部材を
切り欠くことにより局部的に強度を変えた構造をとり、
光接続アレイ支持部材7の底面73でモジュール底抜7
8と接合される。LDA1とGMMFA4との間の位置
決めは、X軸方向(アレイ方向)のずれ、Y軸方向のず
れ及び光軸(Z方向)まわりのθZの回転ずれが各チャ
ンネル間の結合損失のばらつきの主な要因となるため、
特に精度が必要である。
The LDA 1 is connected via the submount 12
The optical connection array 5 is positioned on the module bottom plate 78 and on the optical connection array support member 7 by the method shown in FIG. In addition, LDA1 is connected to L
The DA driving IC 8 is connected to the terminal 81 by wire bonding, and laser light can be emitted by supplying power. On the other hand, the GMMFA 4 includes the fiber alignment members 63, 6
4 and 65, 66 are used to connect to the SMFA 3 protruding at the tip of the optical fiber tape 2, and
4 and 66 are fixed on the optical connection array support member 7. The optical connection array support member 7 has a structure in which the strength is locally changed by notching the member with the hinge 72,
The bottom surface 73 of the optical connection array support member 7 is used to remove the module bottom 7
Joined with 8. The positioning between the LDA1 and the GMMFA4 is mainly caused by the deviation in the X-axis direction (array direction), the deviation in the Y-axis direction, and the rotational deviation of θ Z around the optical axis (Z direction), which are the main causes of variation in coupling loss between channels. It becomes a factor,
Especially precision is required.

【0077】まず、X軸方向には、LDA1からレーザ
光を出射させ、光ファイバテープ2側で出力をモニタし
ながら、モジュール底抜78の光接続アレイ接続面79
に、ファイバ整列部材65、66を押し当てながら、底
面73をずらしてLDA1とGMMFA4とのピッチ方
向の位置の微調整を行い、底面73をはんだ付け等によ
り固定する。また、Y軸方向及び光軸まわりのθZ方向
には、ヒンジ72が他の部分に比して変形しやすいた
め、ファイバ整列部材66の両端の下部にある位置調整
ねじ77A、77Bを同量だけねじ込むことにより機械
的にヒンジ72を曲げて、もしくは必要に応じて位置調
整ねじ77A、77Bを不均等にねじ込むことによりね
じりながら曲げることができる。これにより、LDA1
とGMMFA4とのY軸方向及びθZ方向の位置の微調
整が可能となる。必要に応じ、X軸方向の位置調整とY
軸、θZ方向の位置調整を交互に繰り返して、位置調整
精度を高めることも可能である。位置調整用ねじ77
A、77Bは位置調整後ゆるみ防止のために接着剤、は
んだ付け等により固定する。
First, laser light is emitted from the LDA 1 in the X-axis direction, and while monitoring the output on the optical fiber tape 2 side, the optical connection array connection surface 79 of the module bottom extraction 78 is performed.
While pressing the fiber alignment members 65 and 66, the bottom surface 73 is displaced to finely adjust the positions of the LDA 1 and the GMMFA 4 in the pitch direction, and the bottom surface 73 is fixed by soldering or the like. Further, in the Y-axis direction and in the θ Z direction around the optical axis, the hinge 72 is more likely to be deformed than other portions, so the position adjusting screws 77A and 77B at the lower ends of both ends of the fiber alignment member 66 are equal in amount. The hinge 72 can be mechanically bent by only screwing it in, or can be bent while being twisted by unevenly screwing in the position adjusting screws 77A and 77B if necessary. This allows LDA1
It is possible to finely adjust the positions of the GMMFA 4 and the GMMFA 4 in the Y-axis direction and the θ Z direction. If necessary, position adjustment in the X-axis direction and Y
The position adjustment accuracy can be improved by alternately repeating the position adjustments in the axis and θ Z directions. Position adjustment screw 77
After adjusting the positions, A and 77B are fixed with an adhesive, soldering, or the like to prevent loosening.

【0078】また、前記実施例では、位置調整ねじを用
いて部材の弱い部分を変形させて位置を調整したが、光
線や熱を照射して熱エネルギにより変形させることによ
り、LDAと光接続アレイ間の位置を調整する実施例を
示す。図16及び図17において、Y軸方向及びθZ
向の調整を位置調整ねじ77A、77Bのかわりに、レ
ーザ光の熱エネルギによりヒンジ72を変形させて調整
する構成を示す。
Further, in the above-mentioned embodiment, the position adjusting screw is used to deform the weak portion of the member to adjust the position. However, by irradiating light rays or heat to deform the member by thermal energy, the LDA and the optical connection array are deformed. The Example which adjusts the position between is shown. 16 and 17 show a configuration in which the hinge 72 is deformed by the thermal energy of the laser beam for adjustment in the Y-axis direction and the θ Z direction, instead of the position adjusting screws 77A and 77B.

【0079】一般に板材の曲げ加工技術の一つとして、
溶接変形にみられる熱変形による曲がりを使うことが可
能で、局所的に加熱する方法として、光エネルギを用い
たレーザ光の照射を利用する場合を示す。ヒンジ72を
変形させて、ヒンジ先端の部材79及びGMMFA4を
Y軸方向に上面方向113Uに位置調整するには、ヒン
ジ72の上面72UのX方向の両端に、上面用レーザ光
照射装置111Aと111Bから同量のレーザ光を照射
し、その熱エネルギで変形させる。同様に下面方向11
3Dに位置調整するには、ヒンジ72の下面72DのX
方向の両端に下面用レーザ光照射装置112Aと112
Bから同量レーザ光を照射し、変形させる。この際、L
DA1はレーザ光を出射させ、GMMFA4を介し、光
ファイバテープ2側で出力をモニタしながら上面方向1
13Uと下面方向113Dへの変形を組み合わせて、結
合損失の最も少ない位置へ調整することができる。ま
た、ヒンジ72を変形させて、GMMFA4をθZ方向
に位置調整するには、ヒンジ72の上面72UのX方向
の片端部に、それぞれ、上面用レーザ光照射装置111
Aからと、下面用112Bから交互に照射しその熱エネ
ルギで変形させ、θZ方向に回転させることができる。
θZの逆方向への回転は、ヒンジ72の表面での上下と
もレーザの照射装置を111Bと112AのX方向の反
対の片端部に変更するだけで可能である。これより、θ
Z方向に対しても結合損失の最も少ない位置へ調整する
ことができる。また、前述の位置調整ねじを用いた機械
的調整方法と熱エネルギによる調整方法を組み合わせ位
置調整できることは言うまでもない。このように局部的
に強度を変えた部材で、構成した光接続アレイ支持部材
を準備することにより、LDAと光接続アレイ間の位置
を高精度に調整することが可能となる。
Generally, as one of the bending techniques for plate materials,
It is possible to use the bending due to the thermal deformation seen in the welding deformation, and the case of utilizing the irradiation of laser light using light energy is shown as a method of locally heating. In order to deform the hinge 72 and adjust the position of the member 79 at the tip of the hinge and the GMMFA 4 in the upper surface direction 113U in the Y-axis direction, the upper surface laser light irradiation devices 111A and 111B are provided at both ends of the upper surface 72U of the hinge 72 in the X direction. The same amount of laser light is irradiated from the above to deform it by its thermal energy. Similarly, the bottom direction 11
To adjust the position in 3D, use the X on the lower surface 72D of the hinge 72.
The lower surface laser light irradiation devices 112A and 112 are provided at both ends in the direction.
The same amount of laser light is irradiated from B to deform it. At this time, L
DA1 emits a laser beam and, through the GMMFA4, while monitoring the output on the optical fiber tape 2 side, the upper surface direction 1
13U and deformation in the lower surface direction 113D can be combined to adjust to a position where coupling loss is the smallest. Further, in order to deform the hinge 72 and adjust the position of the GMMFA 4 in the θ Z direction, the upper surface laser light irradiating device 111 is attached to one end portion of the upper surface 72U of the hinge 72 in the X direction.
It is possible to alternately irradiate from A and from 112B for the lower surface, deform with the thermal energy, and rotate in the θ Z direction.
The rotation of θ Z in the opposite direction is possible only by changing the laser irradiating device on the surface of the hinge 72 up and down to the opposite ends of 111B and 112A in the X direction. From this, θ
It can be adjusted to the position where the coupling loss is the smallest also in the Z direction. Further, it goes without saying that the mechanical adjustment method using the position adjustment screw and the adjustment method using heat energy can be combined to adjust the position. By preparing an optical connection array supporting member configured by members whose strengths are locally changed as described above, the position between the LDA and the optical connection array can be adjusted with high accuracy.

【0080】次に、LDAと光接続アレイを気密封止す
る半導体レーザアレイモジュールについて、実施例を示
す。図18は、半導体レーザアレイモジュールに気密封
止のための封止用ふた9を装着した状態の側方断面図を
示す。
Next, an example of a semiconductor laser array module for hermetically sealing the LDA and the optical connection array will be described. FIG. 18 is a side sectional view showing a state in which the sealing lid 9 for hermetically sealing is attached to the semiconductor laser array module.

【0081】LDA1と光接続アレイ5との位置関係
を、前述の方法で調整しLDA1の発振状態を確認した
後、LDA1、駆動用IC8等をおおうことができる封
止用のふた9を用意する。さらに半導体レーザアレイの
使用環境温度範囲、例えば−40℃〜80℃において、
気密封止した内部が結露せず、かつ、LDA1や駆動用
IC8の素子が酸化しないように、露点が使用環境温度
以下、この場合、例えば、−50℃程度のN2気体を充
満させた雰囲気を用意する。そして、この中で、モジュ
ール底板78と封止用ふた9をシーム溶接する。ここ
で、GMMFA4とSMFA3の接続用のファイバ整列
部材64をおおうファイバ整列部材63は気密封止にす
る必要がないため、気密封止後でもSMFA3が先端に
付いた光ファイバテープ2の取付・交換が容易となる。
After adjusting the positional relationship between the LDA 1 and the optical connection array 5 by the above-mentioned method and confirming the oscillation state of the LDA 1, a sealing lid 9 which can cover the LDA 1, the driving IC 8 and the like is prepared. . Furthermore, in the operating environment temperature range of the semiconductor laser array, for example, -40 ° C to 80 ° C,
An atmosphere filled with N 2 gas whose dew point is equal to or lower than the operating environment temperature, in this case, for example, about −50 ° C., so that the hermetically sealed inside does not condense and the elements of the LDA 1 and the driving IC 8 are not oxidized. To prepare. Then, in this, the module bottom plate 78 and the sealing lid 9 are seam welded. Here, since the fiber alignment member 63 covering the fiber alignment member 64 for connecting the GMMFA 4 and the SMFA 3 does not need to be hermetically sealed, even after the hermetic sealing, the SMFA 3 is attached / replaced to the optical fiber tape 2 at the tip. Will be easier.

【0082】以下、詳細な実施例の説明は省略するが、
LDAのかわりにLDAの各LDの出射光ピッチでか
つ、LDよりも位置決め許容範囲の広いPDを有した、
PDAを位置決めできることは明白なため、SMFAの
各SMFからの出射光を光接続アレイを介して、PDA
に入射する受光素子アレイモジュールを容易に構成でき
る。また、前述の、LDAを面発光形半導体レーザマト
リックスに、PDAを面形受光素子マトリックスに変更
することは可能であり、SMFA及び光接続アレイを本
発明の1次元のアレイを積層する構成で容易に2次元マ
トリックスモジュール状に変更可能なため、本発明によ
り、半導体レーザマトリックスモジュールもしくは、受
光素子マトリックスモジュールを容易に構成することが
できる。
The detailed description of the embodiment is omitted below,
In place of the LDA, the LDs have a PD with a pitch of emitted light of each LD of the LDA and a positioning allowable range wider than that of the LD.
Since it is obvious that the PDA can be positioned, the light emitted from each SMF of the SMFA is transmitted through the optical connection array to the PDA.
A light receiving element array module which is incident on can be easily configured. Further, it is possible to change the LDA to the surface emitting semiconductor laser matrix and the PDA to the surface light receiving element matrix, and the SMFA and the optical connection array can be easily constructed by laminating the one-dimensional array of the present invention. Since it can be changed to a two-dimensional matrix module, a semiconductor laser matrix module or a light receiving element matrix module can be easily constructed according to the present invention.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上の実施例で述べたように、本発明に
よれば、次のような効果が得られる。
As described in the above embodiments, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0084】(1)SMFのコア径よりも大きいコア径
で一定長のGMMF、あるいは、SMFのコア径を部分
的に拡大し、一定長のコア径サイズ変化ファイバを、S
MFAの各SMFに接続し、これを介してLDAからの
出射光をSMFに比べて大きい範囲で受光可能となり、
各LDと各GMMF、あるいは、各コア径サイズ変化フ
ァイバとの間の許容位置精度を緩和することとなる。そ
の結果として、LDAとSMFAの各LDと各SMF間
のピッチの製作誤差、熱膨張量の差、位置決め誤差によ
る結合効率の低下及び、各チャンネル間のばらつきへの
影響を抑えることができ、各チャンネル間の結合効率が
安定した半導体レーザアレイモジュールの製造が容易と
なる。
(1) A GMMF of a constant length with a core diameter larger than the core diameter of the SMF, or the core diameter of the SMF is partially enlarged, and a core diameter size changing fiber of a constant length is
By connecting to each SMF of MFA, it becomes possible to receive the emitted light from LDA in a larger range than that of SMF through this.
The allowable positional accuracy between each LD and each GMMF or each core diameter size changing fiber is relaxed. As a result, it is possible to suppress the manufacturing error of the pitch between the LDs and the SMFs of the LDA and SMFA, the difference in the amount of thermal expansion, the decrease in the coupling efficiency due to the positioning error, and the influence on the variation between the channels. It is easy to manufacture a semiconductor laser array module with stable coupling efficiency between channels.

【0085】(2)集束形多モード光ファイバアレイの
両端を別々の整列部材を用いて、固定する構成としたの
で、LDAに近い側の前記整列部材の熱膨張率をLDA
の熱膨張率に近くなるように材質の選択が可能となり、
また、LDAに近い側の前記整列部材のみを高精度のピ
ッチでファイバを整列できるように加工すればよくなる
ため、整列部材のコストをさげることができる。さら
に、GMMFAの両端の整列部材間は、複数のGMMF
のみで接続されており、GMMFは多少変形可能のた
め、LDAに遠い側の前記整列部材を固定した状態にお
いても、LDAに近い側の前記整列部材の位置のみを微
動してLDAとの位置が調整可能となり、結合効率の低
下及び各チャンネル間のばらつきへの影響を抑えること
ができる。
(2) Since both ends of the converging-type multimode optical fiber array are fixed by using separate aligning members, the coefficient of thermal expansion of the aligning members on the side closer to the LDA is LDA.
It is possible to select the material so that it is close to the coefficient of thermal expansion of
Further, since only the alignment member on the side closer to the LDA needs to be processed so that the fibers can be aligned at a highly accurate pitch, the cost of the alignment member can be reduced. Furthermore, there are a plurality of GMMFs between the alignment members at both ends of the GMMF.
Since the GMMF is slightly deformable, even when the alignment member on the side farther from the LDA is fixed, only the position of the alignment member on the side closer to the LDA is slightly moved so that the position with the LDA is smaller. Adjustment becomes possible, and it is possible to suppress a decrease in coupling efficiency and an influence on variations between channels.

【0086】(3)一定長のGMMF、あるいは、一定
長のコア径サイズ変化ファイバをLDAの出射光間隔に
並べて、アレイ状にした光接続部品としたので、これを
用いることにより、LDAとSMFAの組立許容位置精
度が緩和され、半導体レーザアレイモジュールの製造が
容易となる。
(3) Since a fixed length GMMF or a fixed length core diameter size changing fiber is arranged at the interval of the emitted light of the LDA to form an optical connection component in an array, the LDA and the SMFA are used. The tolerance of the assembly allowable position is eased, and the semiconductor laser array module is easily manufactured.

【0087】(4)一定長のGMMF、あるいは、一定
長のコア径サイズ変化ファイバの片端ないしは、両端
を、先球ないしは、円錐状に加工して、LDAの出射光
間隔に並べて、アレイ状にした光接続部品としたので、
これを用いることにより、SMFAの先端に直接、先球
ないし円錐状の加工をほどこす場合に比べて歩留りがよ
くなり、かつLDAとSMFAの組立許容位置精度が緩
和されるため、半導体レーザアレイモジュールの製造が
容易となる。
(4) One end or both ends of a fixed length GMMF or a fixed length core diameter size changing fiber is processed into a spherical or conical shape, and is arranged at an interval of light emitted from the LDA to form an array. Since it is an optical connection part,
By using this, the yield is improved compared to the case where the tip of the SMFA is directly processed into a spherical or conical shape, and the accuracy of the allowable position for assembling the LDA and the SMFA is relaxed. Therefore, the semiconductor laser array module Is easy to manufacture.

【0088】(5)LDAの各LDからの出射光を、1
個目のレンズ等を通し、コリメート光もしくは、ほぼ平
行光にし、その後、2個目のレンズ等を通して、SMF
Aの各SMFに入射させるように構成したので、1個目
のレンズと2個目のレンズの間の許容位置精度を緩和す
ることが可能となり、LDAと1個目のレンズ列の間及
び、2個目のレンズ列とSMFAの間のみをそれぞれ精
度よく製作すれば各LDと各SMFとのピッチの製作誤
差、熱膨張量の差、位置決め誤差による結合効率の低下
及び各チャンネル間のばらつきへの影響を抑えることが
できる。
(5) The output light from each LD of the LDA is set to 1
Pass the collimated light or nearly parallel light through the first lens, and then through the second lens, SMF.
Since it is configured to be incident on each SMF of A, it becomes possible to relax the allowable position accuracy between the first lens and the second lens, and between the LDA and the first lens row, If only the second lens array and the SMFA are manufactured with high accuracy, the pitch of the LDs and the SMFs will be different from each other, the difference in thermal expansion, the difference in the thermal expansion, the decrease in the coupling efficiency due to the positioning error, and the variation between the channels. The effect of can be suppressed.

【0089】(6)半導体レーザアレイモジュール内の
温度の変化範囲において、LDAからの出射光を入射さ
せる光接続アレイの各アレイ間を保持する部材の熱膨張
率が、光結合損失上の許容値を超えないように、LDA
の熱膨張率に近い値の材料を、前記の保持する部材とし
て選択することにより、各チャンネル間の結合効率の温
度変化によるばらつきを許容値以内とすることができ
る。
(6) The coefficient of thermal expansion of the member for holding between the arrays of the optical connection array which makes the light emitted from the LDA incident in the range of temperature change in the semiconductor laser array module has an allowable value in terms of optical coupling loss. LDA not to exceed
By selecting a material having a value close to the coefficient of thermal expansion as the holding member, the variation in the coupling efficiency between the channels due to the temperature change can be kept within the allowable value.

【0090】(7)LDAが位置決め等の途中で配線さ
れておらず、発振できない状態でも、LDAの出射面と
正反対の面より、他のレーザ光を入射させ、LDAの出
射面より、もれ出させることにより、LDAの発振時の
各LDの出射位置を検出することができ、LDAの位置
決めが容易となり、LDAの発振前に位置決めが可能と
なり、半導体レーザアレイモジュールの組立調整の効率
を上げることができる。
(7) Even if the LDA is not wired during positioning or the like and cannot oscillate, another laser beam is made incident from the surface directly opposite to the emission surface of the LDA and leaks from the emission surface of the LDA. When the LDA is oscillated, the emission position of each LD can be detected, the LDA can be easily positioned, and the LDA can be positioned before the oscillation, thereby increasing the efficiency of assembly and adjustment of the semiconductor laser array module. be able to.

【0091】(8)LDAとSMFAからの出射光を入
射させる光接続アレイ間を保持する部材を局部的に強度
を変えて構成することにより、前記の保持する部材上に
LDA及び光接続アレイをはんだ等で粗位置決めし固定
した後、部材の強度の弱い部分をネジなどを用いて機械
的にもしくは、光線や熱を照射して熱エネルギにより変
形させて、LDAと光接続アレイ間の位置を高精度に調
整することができる。その結果として、各チャンネル間
の結合効率が安定した半導体レーザアレイモジュールの
製造が容易となる。
(8) The LDA and the optical connection array are provided on the holding member by locally configuring the member for holding the space between the LDA and the optical connection array for making the outgoing light from the SMFA incident. After roughly positioning and fixing with solder, etc., the weak-strength part of the member is mechanically deformed by using screws, etc., or it is deformed by heat energy by irradiating light rays or heat to change the position between the LDA and the optical connection array. It can be adjusted with high precision. As a result, it becomes easy to manufacture a semiconductor laser array module with stable coupling efficiency between channels.

【0092】(9)LDAからの出射光を光接続アレイ
を介してSMFAに入射させる構成としたため、LDA
素子の酸化防止等のための窒素等による気密封止を行う
範囲をLDAのみとすることができ、SMFAの取付・
交換を容易にすることができる。(10)LDAのかわ
りに、LDAの各LDの出射光ピッチと等しいピッチで
受光素子(PD)を配置された受光素子アレイ(以下、
PDAと略す)を位置決めできる構成としたため、SM
FAの各SMFからの出射光を光接続アレイを介して、
PDAに入射する受光素子アレイモジュールを容易に構
成できる。
(9) Since the light emitted from the LDA is made incident on the SMFA via the optical connection array, the LDA
The range for airtight sealing with nitrogen etc. to prevent element oxidation can be limited to LDA, and SMFA mounting /
It can be easily replaced. (10) Instead of the LDA, a light receiving element array (hereinafter, referred to as “light receiving element array”) in which light receiving elements (PD) are arranged at a pitch equal to the pitch of emitted light of each LD of the LDA
Since the configuration is such that PDA (abbreviated as PDA) can be positioned, SM
Light emitted from each SMF of FA is passed through an optical connection array,
A light receiving element array module that enters the PDA can be easily configured.

【0093】(11)LDAを2次元マトリックス状に
発光できる面発光形半導体レーザマトリックスに変更可
であり、SMFA及び光接続アレイも1次元アレイを積
層する構成で容易に2次元マトリックス状に変更可であ
るため、半導体レーザマトリックスモジュールを容易に
構成できる。
(11) The LDA can be changed to a surface emitting semiconductor laser matrix capable of emitting light in a two-dimensional matrix, and the SMFA and the optical connection array can be easily changed to a two-dimensional matrix by a structure in which one-dimensional arrays are laminated. Therefore, the semiconductor laser matrix module can be easily constructed.

【0094】(12)面発光形半導体レーザマトリック
スのかわりに、面形受光素子マトリックスを位置決めで
きる構成としたため、受光素子マトリックスモジュール
を容易に構成できる。
(12) Instead of the surface emitting semiconductor laser matrix, the planar light receiving element matrix can be positioned, so that the light receiving element matrix module can be easily constructed.

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

【図1】本発明による半導体レーザアレイモジュールの
主要部分の構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser array module according to the present invention.

【図2】本発明による半導体レーザアレイモジュールの
主要部分の構成を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser array module according to the present invention.

【図3】本発明による半導体レーザアレイモジュールの
主要部分の構成を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser array module according to the present invention.

【図4】図1の光ファイバテープの先端部を示す斜視図
である。
FIG. 4 is a perspective view showing a tip portion of the optical fiber tape of FIG.

【図5】図4の光ファイバテープの先端部を固定した状
態を示す斜視図である。
5 is a perspective view showing a state in which the tip end portion of the optical fiber tape of FIG. 4 is fixed.

【図6】図1の光接続アレイの組立状態を示す斜視図で
ある。
6 is a perspective view showing an assembled state of the optical connection array of FIG. 1. FIG.

【図7】コア径サイズ変化ファイバを用いた光接続アレ
イを有する構成例を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a configuration example having an optical connection array using a core diameter size changing fiber.

【図8】図2の光接続アレイのみを示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing only the optical connection array of FIG.

【図9】図8に示す各GMMFの端面を先球状に加工し
た光接続アレイを示す平面図である。
9 is a plan view showing an optical connection array in which the end surface of each GMMF shown in FIG. 8 is processed into a spherical shape.

【図10】図8に示す各GMMFの端面を円錐状に加工し
た光接続アレイを示す平面図である。
10 is a plan view showing an optical connection array in which an end face of each GMMF shown in FIG. 8 is processed into a conical shape.

【図11】図9に示す各GMMFをコア径サイズ変化ファ
イバに置き換えた光接続アレイを示す平面図である。
11 is a plan view showing an optical connection array in which each GMMF shown in FIG. 9 is replaced with a core diameter size changing fiber.

【図12】図1の各GMMFを2個のレンズに置き換えた
半導体レーザアレイモジュールの主要部分の構成を示す
平面図である。
12 is a plan view showing a configuration of a main part of a semiconductor laser array module in which each GMMF in FIG. 1 is replaced with two lenses.

【図13】本発明の実施例における温度変化による熱膨張
量を説明するための平面図である。
FIG. 13 is a plan view for explaining an amount of thermal expansion due to a temperature change in the example of the present invention.

【図14】本発明による半導体レーザアレイモジュールを
示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing a semiconductor laser array module according to the present invention.

【図15】図14の部分断面を含んだ側面図である。15 is a side view including a partial cross section of FIG. 14.

【図16】LDAと光接続アレイ間の位置を調整する方法
を示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing a method of adjusting the position between the LDA and the optical connection array.

【図17】図16のA−A面での断面矢視図である。17 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図18】LDAを気密封止した半導体レーザアレイモジ
ュールの側方断面図である。
FIG. 18 is a side sectional view of a semiconductor laser array module in which an LDA is hermetically sealed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…LDA、2…光ファイバテープ、3…SMFA、4
…GMMFA、5…光接続アレイ、6…ファイバ整列部
材、7…光接続アレイ支持部材、8…LDA駆動用I
C、9…封止用ふた、11…レーザ出射光、30…コア径、
31A…SMF、40…コア、41A…GMMFA、42…部分
的にコア径を拡大した光ファイバアレイ、43…先球状G
MMFA、44…先端円錐状GMMFA、45…先球状で部
分的にコア径を拡大した光ファイバアレイ、46…LD側
レンズ、47…ファイバ側レンズ、63…ファイバ整列部
材、72…ヒンジ、77A…底面位置調整ねじ、78…モジュ
ール底板、101…反射ミラー、102…レーザ光、103…レ
ーザ光、111A…上面用レーザ光照射装置、112A…下面用
レーザ光照射装置。
1 ... LDA, 2 ... Optical fiber tape, 3 ... SMFA, 4
... GMMFA, 5 ... Optical connection array, 6 ... Fiber alignment member, 7 ... Optical connection array support member, 8 ... LDA driving I
C, 9 ... Sealing lid, 11 ... Laser emission light, 30 ... Core diameter,
31A ... SMF, 40 ... Core, 41A ... GMMFA, 42 ... Optical fiber array with partially expanded core diameter, 43 ... Spherical tip G
MMFA, 44 ... Conical GMMFA at the tip, 45 ... Optical fiber array with a spherical tip and a partially enlarged core diameter, 46 ... LD side lens, 47 ... Fiber side lens, 63 ... Fiber alignment member, 72 ... Hinge, 77A ... Bottom position adjusting screw, 78 ... Module bottom plate, 101 ... Reflecting mirror, 102 ... Laser light, 103 ... Laser light, 111A ... Laser irradiation device for upper surface, 112A ... Laser irradiation device for lower surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 俊彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 松本 邦夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshihiko Sakai, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Hitachi, Ltd. Institute of Industrial Science (72) Inventor Kunio Matsumoto 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Incorporated company Hitachi, Ltd.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザアレイからの出射光を単一
モード光ファイバアレイに入射させるよう構成した半導
体レーザアレイモジュールにおいて、前記の単一モード
光ファイバアレイの先端に集束形多モード光ファイバア
レイを接続し、これを介して前記の出射光を単一モード
光ファイバアレイに入射させる半導体レーザアレイモジ
ュール。
1. A semiconductor laser array module configured to cause emitted light from a semiconductor laser array to enter a single-mode optical fiber array, wherein a focused multimode optical fiber array is provided at a tip of the single-mode optical fiber array. A semiconductor laser array module in which the emitted light is incident on a single mode optical fiber array through the connection.
【請求項2】 集束形多モード光ファイバアレイの両端
を別々の整列部材を用いて固定したことを特徴とする、
請求項第1項記載の半導体レーザアレイモジュール。
2. A focusing type multimode optical fiber array is fixed at both ends using separate aligning members.
The semiconductor laser array module according to claim 1.
【請求項3】 半導体レーザアレイモジュール内の温度
の変化範囲における、半導体レーザアレイのアレイ方向
の出射光ピッチの熱膨張量と、半導体レーザアレイから
の出射光を入射させる光接続アレイの入射光ピッチの熱
膨張量との差が、光結合損失上の許容値を超えないよう
に、熱膨張率を選択された材料を用いた、前記光接続ア
レイを有する半導体レーザアレイモジュール。
3. The amount of thermal expansion of the pitch of the emitted light in the array direction of the semiconductor laser array and the incident light pitch of the optical connection array that makes the emitted light from the semiconductor laser array enter in the range of temperature change in the semiconductor laser array module. The semiconductor laser array module having the optical connection array, which is made of a material whose thermal expansion coefficient is selected so that the difference from the thermal expansion amount of the above does not exceed the allowable value in optical coupling loss.
【請求項4】 単一モード光ファイバアレイの先端に、
部分的にコア径を拡大した光ファイバアレイを接続した
ことを特徴とする、請求項第1または2項のいずれかに
記載の半導体レーザアレイモジュール。
4. A tip of a single mode optical fiber array,
The semiconductor laser array module according to claim 1, wherein an optical fiber array having a partially expanded core diameter is connected.
【請求項5】 半導体レーザアレイからの出射光を単一
モード光ファイバアレイに、各ファイバに各2個以上の
レンズを介して入射させるように構成した半導体レーザ
アレイモジュール。
5. A semiconductor laser array module configured so that light emitted from a semiconductor laser array is incident on a single-mode optical fiber array through each lens through two or more lenses.
【請求項6】 半導体レーザアレイの出射面と正反対の
面より、他のレーザ光を入射できるように、前記半導体
レーザアレイの出射面と正反対の面の直前に前記の他の
レーザ光の誘導用の部品を設けたことを特徴とする、半
導体レーザアレイモジュール。
6. For guiding the other laser light immediately before the surface directly opposite to the emission surface of the semiconductor laser array so that the other laser light can be incident from the surface directly opposite to the emission surface of the semiconductor laser array. A semiconductor laser array module, which is provided with the above parts.
【請求項7】 半導体レーザアレイと、半導体レーザア
レイからの出射光を入射させる光接続アレイを局部的に
強度を変えた部材で支持し、そのうち強度の弱い部分を
変形させることにより、前記半導体レーザアレイと、前
記光接続アレイ間の位置を調整する方法。
7. A semiconductor laser array and an optical connection array on which light emitted from the semiconductor laser array is incident are supported by members whose strength is locally changed, and the weaker portion of the semiconductor laser array is deformed. A method of adjusting a position between an array and the optical connection array.
【請求項8】 強度の弱い部分に光線や熱を照射して熱
エネルギーにより変形させることを特徴とする、請求項
第7項記載の位置調整方法。
8. The position adjusting method according to claim 7, wherein a portion having low strength is irradiated with light rays or heat to be deformed by thermal energy.
【請求項9】 半導体レーザアレイと、半導体レーザア
レイからの出射光を入射させる光接続アレイを局部的に
強度を変えた部材で支持したことを特徴とする半導体レ
ーザアレイモジュール。
9. A semiconductor laser array module comprising: a semiconductor laser array; and an optical connection array on which light emitted from the semiconductor laser array is incident, supported by a member whose intensity is locally changed.
【請求項10】 単一モード光ファイバアレイの各ファ
イバと同一外径の集束形多モード光ファイバの全長をそ
ろえて、半導体レーザアレイの出射光間隔に並べて、ア
レイ状にした、光接続部品。
10. An optical connection component, which is arranged in the form of an array by aligning the entire lengths of converging type multimode optical fibers having the same outer diameter as each fiber of the single mode optical fiber array and arranging them at intervals of emitted light of the semiconductor laser array.
【請求項11】 集束形多モード光ファイバの片端ない
しは、両端を、先球ないしは、円錐状に加工したことを
特徴とする請求項第10項の光接続部品。
11. The optical connecting part according to claim 10, wherein one end or both ends of the converging type multimode optical fiber is processed into a spherical or conical shape.
【請求項12】 集束形多モード光ファイバのかわりに
部分的にコア径を拡大した光ファイバを用いて、構成し
たことを特徴とする、請求項第10,11項のいずれか
に記載の光接続部品。
12. The light according to claim 10, wherein an optical fiber having a partially expanded core diameter is used instead of the converging type multimode optical fiber. Connection parts.
【請求項13】 半導体レーザアレイと半導体レーザア
レイからの出射光を入射させる光接続アレイを気密封止
したことを特徴とする、半導体レーザアレイモジュー
ル。
13. A semiconductor laser array module, characterized in that a semiconductor laser array and an optical connection array on which light emitted from the semiconductor laser array is incident are hermetically sealed.
【請求項14】 半導体レーザアレイのかわりに、受光
素子アレイで構成し、請求項第1ないし6,13のいず
れかに記載の特徴を具備した、受光素子アレイモジュー
ル。
14. A light-receiving element array module comprising a light-receiving element array instead of the semiconductor laser array, and having the characteristics according to any one of claims 1 to 6.
【請求項15】 半導体レーザアレイ及び単一モード光
ファイバアレイ及び光接続アレイを1次元アレイ状から
2次元マトリックス状で構成したことを特徴とする、請
求項第1ないし6,13のいずれかに記載の半導体レー
ザマトリックスモジュール。
15. The semiconductor laser array, the single-mode optical fiber array, and the optical connection array are configured from a one-dimensional array form to a two-dimensional matrix form, according to any one of claims 1 to 6. The semiconductor laser matrix module described.
【請求項16】 半導体レーザアレイのかわりの受光素
子アレイ及び単一モ−ド光ファイバアレイ及び光接続ア
レイを1次元アレイ状から2次元マトリックス状で構成
したことを特徴とする、請求項第15記載の特徴を具備
した受光素子マトリックスモジュ−ル。
16. A light-receiving element array, a single-mode optical fiber array, and an optical connection array instead of the semiconductor laser array are constructed from a one-dimensional array form to a two-dimensional matrix form. A light-receiving element matrix module having the described features.
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