JPH09230178A - 半導体レーザモジュール - Google Patents
半導体レーザモジュールInfo
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- JPH09230178A JPH09230178A JP8039855A JP3985596A JPH09230178A JP H09230178 A JPH09230178 A JP H09230178A JP 8039855 A JP8039855 A JP 8039855A JP 3985596 A JP3985596 A JP 3985596A JP H09230178 A JPH09230178 A JP H09230178A
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- Japan
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- semiconductor laser
- core
- lens
- fiber
- lens system
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体レーザと結合するコア拡大ファイバ側
から結合効率を更に高めることが可能な半導体レーザモ
ジュールを提供する。 【解決手段】 第一のレンズ12及び第二のレンズ13を有
するレンズ系によって、半導体レーザ11からの出射光を
コア拡大ファイバ14に結合させる半導体レーザモジュー
ル。コア拡大ファイバ14は、レンズ系の像倍率をｍ、半
導体レーザの非点隔差をＤとしたときに、レンズ系を通
ってコアに入射したレーザビームの、半導体レーザの活
性層に対して水平方向における焦点位置と垂直方向にお
ける焦点位置との間の距離ＬがＤ・ｍ2 以上離れ、各焦
点位置におけるレーザビームのスポットがコア14ａ内に
納まっている。
から結合効率を更に高めることが可能な半導体レーザモ
ジュールを提供する。 【解決手段】 第一のレンズ12及び第二のレンズ13を有
するレンズ系によって、半導体レーザ11からの出射光を
コア拡大ファイバ14に結合させる半導体レーザモジュー
ル。コア拡大ファイバ14は、レンズ系の像倍率をｍ、半
導体レーザの非点隔差をＤとしたときに、レンズ系を通
ってコアに入射したレーザビームの、半導体レーザの活
性層に対して水平方向における焦点位置と垂直方向にお
ける焦点位置との間の距離ＬがＤ・ｍ2 以上離れ、各焦
点位置におけるレーザビームのスポットがコア14ａ内に
納まっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザモジ
ュールに関する。
ュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】１μｍ帯の波長で発光するレーザ光源モ
ジュールは、波長９８０ｎｍでエルビウムドープファイ
バを用いたファイバアンプ又は１０２０ｎｍでプラロジ
ウムドープファイバの励起用光源として盛んに研究され
ている。1.３μｍ帯で使用する半導体レーザモジュール
においては、構成部材の位置決め精度に関する許容誤差
特性を改善するうえでコア拡大（ＴＥＣ）ファイバを用
いることが有効であることが知られている。コア拡大フ
ァイバは、シングルモードファイバの先端を加熱し、コ
アのドーパントをクラッド側に拡散させることによりコ
ア径を先端側に向けて拡大させたものである。
ジュールは、波長９８０ｎｍでエルビウムドープファイ
バを用いたファイバアンプ又は１０２０ｎｍでプラロジ
ウムドープファイバの励起用光源として盛んに研究され
ている。1.３μｍ帯で使用する半導体レーザモジュール
においては、構成部材の位置決め精度に関する許容誤差
特性を改善するうえでコア拡大（ＴＥＣ）ファイバを用
いることが有効であることが知られている。コア拡大フ
ァイバは、シングルモードファイバの先端を加熱し、コ
アのドーパントをクラッド側に拡散させることによりコ
ア径を先端側に向けて拡大させたものである。
【０００３】ここで、１μｍの波長帯ではシングルモー
ドファイバのモードフィールド径は3.５μｍ程度で、1.
３μｍの波長帯におけるシングルモードファイバのモー
ドフィールド径に比べて小さい。従って、シングルモー
ドファイバでは、短波長帯における許容誤差が長波長帯
の場合に比べて厳しく、１μｍの波長帯においても許容
誤差を緩和するうえでコア拡大ファイバを使用すること
は有効であることが分かる。
ドファイバのモードフィールド径は3.５μｍ程度で、1.
３μｍの波長帯におけるシングルモードファイバのモー
ドフィールド径に比べて小さい。従って、シングルモー
ドファイバでは、短波長帯における許容誤差が長波長帯
の場合に比べて厳しく、１μｍの波長帯においても許容
誤差を緩和するうえでコア拡大ファイバを使用すること
は有効であることが分かる。
【０００４】また、１μｍ帯で発光する半導体レーザ
は、信頼性が十分でなくレーザビームも楕円形で、高出
力を得るために利得導波構造を採用している。利得導波
構造の半導体レーザでは、活性層に対して平行方向のビ
ームウエストの位置は見掛け上レーザ端面よりも内側に
存在するのに対し、活性層に対して垂直方向では見掛け
上レーザ端面に存在する。このビームウエストの平行方
向と水平方向との位置の差、即ち、非点隔差はレーザビ
ームが楕円形であることと並んで光ファイバとの結合に
不利な点である。
は、信頼性が十分でなくレーザビームも楕円形で、高出
力を得るために利得導波構造を採用している。利得導波
構造の半導体レーザでは、活性層に対して平行方向のビ
ームウエストの位置は見掛け上レーザ端面よりも内側に
存在するのに対し、活性層に対して垂直方向では見掛け
上レーザ端面に存在する。このビームウエストの平行方
向と水平方向との位置の差、即ち、非点隔差はレーザビ
ームが楕円形であることと並んで光ファイバとの結合に
不利な点である。
【０００５】このとき、１μｍ帯の半導体レーザが有す
る上記不利にも拘わらず、光ファイバと結合したときの
結合効率は、コア拡大ファイバでは約８２％で、シング
ルモードファイバを用いた場合の約６８％に比べて格段
優れていることが知られている。
る上記不利にも拘わらず、光ファイバと結合したときの
結合効率は、コア拡大ファイバでは約８２％で、シング
ルモードファイバを用いた場合の約６８％に比べて格段
優れていることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、コア拡
大ファイバは、半導体レーザと結合する光ファイバとし
て有効なものである。しかし、従来の半導体レーザモジ
ュールにおいては、用いるコア拡大ファイバにおけるコ
ア拡大部分の形状については全く考慮されていないのが
現状である。しかも、従来の半導体レーザモジュール
は、半導体レーザとの間に像倍率ｍのレンズ系を配置す
ると、利得導波構造の半導体レーザでは非点隔差Ｄ（μ
ｍ）もＤ・ｍ2 と拡大されてしまい、コア拡大ファイバ
本来のメリットが生かせないという問題があった。
大ファイバは、半導体レーザと結合する光ファイバとし
て有効なものである。しかし、従来の半導体レーザモジ
ュールにおいては、用いるコア拡大ファイバにおけるコ
ア拡大部分の形状については全く考慮されていないのが
現状である。しかも、従来の半導体レーザモジュール
は、半導体レーザとの間に像倍率ｍのレンズ系を配置す
ると、利得導波構造の半導体レーザでは非点隔差Ｄ（μ
ｍ）もＤ・ｍ2 と拡大されてしまい、コア拡大ファイバ
本来のメリットが生かせないという問題があった。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、半導体レーザと結合するコア拡大ファイバ側から結
合効率を更に高めることが可能な半導体レーザモジュー
ルを提供することを目的とする。
で、半導体レーザと結合するコア拡大ファイバ側から結
合効率を更に高めることが可能な半導体レーザモジュー
ルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
を達成するため、第一のレンズ及び第二のレンズを有す
るレンズ系によって、半導体レーザからの出射光をコア
拡大ファイバに結合させる半導体レーザモジュールにお
いて、前記コア拡大ファイバは、前記レンズ系の像倍率
をｍ、前記半導体レーザの非点隔差をＤとしたときに、
前記レンズ系を通ってコアに入射したレーザビームの、
前記半導体レーザの活性層に対して水平方向における焦
点位置と垂直方向における焦点位置との間の距離ＬがＤ
・ｍ2 以上離れ、前記各焦点位置におけるレーザビーム
のスポットがコア内に納まっている構成としたのであ
る。
を達成するため、第一のレンズ及び第二のレンズを有す
るレンズ系によって、半導体レーザからの出射光をコア
拡大ファイバに結合させる半導体レーザモジュールにお
いて、前記コア拡大ファイバは、前記レンズ系の像倍率
をｍ、前記半導体レーザの非点隔差をＤとしたときに、
前記レンズ系を通ってコアに入射したレーザビームの、
前記半導体レーザの活性層に対して水平方向における焦
点位置と垂直方向における焦点位置との間の距離ＬがＤ
・ｍ2 以上離れ、前記各焦点位置におけるレーザビーム
のスポットがコア内に納まっている構成としたのであ
る。
【０００９】好ましくは、前記半導体レーザは非点隔差
が２〜１０μｍで、前記コア拡大ファイバは前記距離Ｌ
が２０〜５００μｍの範囲とする。コア拡大ファイバに
おいて、前記距離ＬをＤ・ｍ2 以上とし、各焦点位置に
おけるレーザビームのスポットがコア内に納まっている
と、半導体レーザとコア拡大ファイバとの間の結合効率
が向上する。
が２〜１０μｍで、前記コア拡大ファイバは前記距離Ｌ
が２０〜５００μｍの範囲とする。コア拡大ファイバに
おいて、前記距離ＬをＤ・ｍ2 以上とし、各焦点位置に
おけるレーザビームのスポットがコア内に納まっている
と、半導体レーザとコア拡大ファイバとの間の結合効率
が向上する。
【００１０】このとき、請求項２の発明によれば、半導
体レーザとコア拡大ファイバとの間の結合効率が一層向
上する。
体レーザとコア拡大ファイバとの間の結合効率が一層向
上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図６に基づいて詳細に説明する。半導体レーザモジ
ュール（以下、単に「モジュール」という）１０は、図
１に示すように、半導体レーザ１１、第１レンズ１２、
第２レンズ１３、コア拡大ファイバ１４及び気密ケース
２０等を有している。
乃至図６に基づいて詳細に説明する。半導体レーザモジ
ュール（以下、単に「モジュール」という）１０は、図
１に示すように、半導体レーザ１１、第１レンズ１２、
第２レンズ１３、コア拡大ファイバ１４及び気密ケース
２０等を有している。
【００１２】半導体レーザ１１は、第１レンズ１２との
間に所定の間隔をおいて、ベース２１上にチップキャリ
ア２２を介して設けられている。ベース２１は、気密ケ
ース２０内に設けた温度制御用のペルチェ素子２３の上
方に配置されている。ベース２１は、主要部分が銅製
で、第１レンズ１２を設置する部分がステンレス製の複
合材である。ここで、ベース２１は、チップキャリア２
２を挟んで第１レンズ１２と対向する側にキャリア２４
が固定され、キャリア２２の半導体レーザ１１と対向す
る位置にモニタ用のフォトダイオード２４ａが設けられ
ている。
間に所定の間隔をおいて、ベース２１上にチップキャリ
ア２２を介して設けられている。ベース２１は、気密ケ
ース２０内に設けた温度制御用のペルチェ素子２３の上
方に配置されている。ベース２１は、主要部分が銅製
で、第１レンズ１２を設置する部分がステンレス製の複
合材である。ここで、ベース２１は、チップキャリア２
２を挟んで第１レンズ１２と対向する側にキャリア２４
が固定され、キャリア２２の半導体レーザ１１と対向す
る位置にモニタ用のフォトダイオード２４ａが設けられ
ている。
【００１３】第１レンズ１２は、レンズホルダ１２ａに
コリメータレンズ１２ｂが保持されている。レンズホル
ダ１２ａは、ベース２１に溶接固定されている。コリメ
ータレンズ１２ｂは、高結合効率を得るために非球面レ
ンズが使用されている。第２レンズ１３は、レンズホル
ダ１３ａに上下部分を削り出した球レンズ１３ｂが保持
されている。レンズホルダ１３ａは、光軸に垂直な面内
で位置調整して気密ケース２０の後述する挿着円筒２０
ａに固定されている。
コリメータレンズ１２ｂが保持されている。レンズホル
ダ１２ａは、ベース２１に溶接固定されている。コリメ
ータレンズ１２ｂは、高結合効率を得るために非球面レ
ンズが使用されている。第２レンズ１３は、レンズホル
ダ１３ａに上下部分を削り出した球レンズ１３ｂが保持
されている。レンズホルダ１３ａは、光軸に垂直な面内
で位置調整して気密ケース２０の後述する挿着円筒２０
ａに固定されている。
【００１４】コア拡大ファイバ１４は、コアを拡大させ
た先端側が光軸に対して６゜傾斜させて斜めに研磨（図
２参照）されると共に研磨面に反射防止コーティングが
施され、先端側が金属筒１５内に接着されて保護されて
いる。コア拡大ファイバ１４は、第１レンズ１２と第２
レンズ１３とによるレンズ系の像倍率をｍ、半導体レー
ザ１１の活性層に対して水平方向におけるスポットサイ
ズをωx，垂直方向のスポットサイズをωy，非点隔差を
Ｄとしたときに、図３に示すように、レンズ系を通って
拡大されたコア１４ａに入射したレーザビームの、半導
体レーザ１１の活性層に対して水平方向における焦点位
置と垂直方向における焦点位置との間の距離ＬがＤ・ｍ
2 離れ、各焦点位置におけるレーザビームのスポットが
コア１４ａ内に納まっている。
た先端側が光軸に対して６゜傾斜させて斜めに研磨（図
２参照）されると共に研磨面に反射防止コーティングが
施され、先端側が金属筒１５内に接着されて保護されて
いる。コア拡大ファイバ１４は、第１レンズ１２と第２
レンズ１３とによるレンズ系の像倍率をｍ、半導体レー
ザ１１の活性層に対して水平方向におけるスポットサイ
ズをωx，垂直方向のスポットサイズをωy，非点隔差を
Ｄとしたときに、図３に示すように、レンズ系を通って
拡大されたコア１４ａに入射したレーザビームの、半導
体レーザ１１の活性層に対して水平方向における焦点位
置と垂直方向における焦点位置との間の距離ＬがＤ・ｍ
2 離れ、各焦点位置におけるレーザビームのスポットが
コア１４ａ内に納まっている。
【００１５】金属筒１５は、調整部材１６の最適位置に
溶接固定されている。ここにおいて、金属筒１５は、調
整部材１６内でコア拡大ファイバ１４の光軸方向に沿っ
て前後方向にスライドさせたり、光軸廻りに回転させる
ことで調整部材１６の最適位置に調整される。ここで、
半導体レーザ１１とコア拡大ファイバ１４との間の結合
効率を高めるには、半導体レーザ１１から出射されたレ
ーザ光をコア拡大ファイバ１４の傾斜端面に対して斜め
に入射させる必要がある。このため、モジュール１０に
おいては、図２に示すように、第１レンズ１２と第２レ
ンズ１３の光軸Ｌ1，Ｌ2を僅かに平行方向にずらして配
置している。これにより、半導体レーザ１１から出射さ
れ第１レンズ１２のコリメータレンズ１２ｂを通過した
レーザ光は、第２レンズ１３の球レンズ１３ｂで集光さ
れてコア拡大ファイバ１４に最適の角度で入射する。因
みに、コア拡大ファイバ１４は、端面の傾斜角度が６゜
の場合、レーザ光と光軸Ｌ1とのなす角θが約３゜とな
るように傾ける必要がある。
溶接固定されている。ここにおいて、金属筒１５は、調
整部材１６内でコア拡大ファイバ１４の光軸方向に沿っ
て前後方向にスライドさせたり、光軸廻りに回転させる
ことで調整部材１６の最適位置に調整される。ここで、
半導体レーザ１１とコア拡大ファイバ１４との間の結合
効率を高めるには、半導体レーザ１１から出射されたレ
ーザ光をコア拡大ファイバ１４の傾斜端面に対して斜め
に入射させる必要がある。このため、モジュール１０に
おいては、図２に示すように、第１レンズ１２と第２レ
ンズ１３の光軸Ｌ1，Ｌ2を僅かに平行方向にずらして配
置している。これにより、半導体レーザ１１から出射さ
れ第１レンズ１２のコリメータレンズ１２ｂを通過した
レーザ光は、第２レンズ１３の球レンズ１３ｂで集光さ
れてコア拡大ファイバ１４に最適の角度で入射する。因
みに、コア拡大ファイバ１４は、端面の傾斜角度が６゜
の場合、レーザ光と光軸Ｌ1とのなす角θが約３゜とな
るように傾ける必要がある。
【００１６】気密ケース２０は、内外に突出する挿着円
筒２０ａが一方の端壁に設けられている。挿着円筒２０
ａの内側には、表面に反射防止コーティングを施したガ
ラス板２５が円筒軸に対して１０度傾斜させて取り付け
られ、気密ケース２０を気密状態に封止している。本発
明のモジュール１０は以上のように構成され、以下のよ
うにして組み立てられる。
筒２０ａが一方の端壁に設けられている。挿着円筒２０
ａの内側には、表面に反射防止コーティングを施したガ
ラス板２５が円筒軸に対して１０度傾斜させて取り付け
られ、気密ケース２０を気密状態に封止している。本発
明のモジュール１０は以上のように構成され、以下のよ
うにして組み立てられる。
【００１７】先ず、ベース２１上に半導体レーザ１１を
搭載したチップキャリア２２及びフォトダイオード２４
ａを搭載したキャリア２４を固定する。次に、半導体レ
ーザ１１を励起してレーザ光を出射させ、この状態で第
１レンズ１２を半導体レーザ１１の前方に配置する。そ
して、コリメータレンズ１２ｂから出射するレーザ光
が、平行光となる位置でレンズホルダ１２ａをベース２
１に溶接固定する。
搭載したチップキャリア２２及びフォトダイオード２４
ａを搭載したキャリア２４を固定する。次に、半導体レ
ーザ１１を励起してレーザ光を出射させ、この状態で第
１レンズ１２を半導体レーザ１１の前方に配置する。そ
して、コリメータレンズ１２ｂから出射するレーザ光
が、平行光となる位置でレンズホルダ１２ａをベース２
１に溶接固定する。
【００１８】次いで、ベース２１を気密ケース２０内に
配置したペルチェ素子２３の上に設置する。しかる後、
レンズホルダ１３ａを挿着円筒２０ａに挿着し、軸に垂
直な面内で位置調整し、第２レンズ１３を挿着円筒２０
ａに溶接固定する。このとき、球レンズ１３ｂから出射
したレーザ光が、コア拡大ファイバ１４に最適の角度
（＝約３゜）で入射するように、レンズホルダ１３ａの
挿着円筒２０ａに対する軸方向の位置を調整する。
配置したペルチェ素子２３の上に設置する。しかる後、
レンズホルダ１３ａを挿着円筒２０ａに挿着し、軸に垂
直な面内で位置調整し、第２レンズ１３を挿着円筒２０
ａに溶接固定する。このとき、球レンズ１３ｂから出射
したレーザ光が、コア拡大ファイバ１４に最適の角度
（＝約３゜）で入射するように、レンズホルダ１３ａの
挿着円筒２０ａに対する軸方向の位置を調整する。
【００１９】次に、コア拡大ファイバ１４を保持した金
属筒１５を調整部材１６に挿通し、調整部材１６を第二
レンズホルダ１３に当接させる。この状態で、半導体レ
ーザ１１からのレーザ光をコア拡大ファイバ１４に入射
させ、コア拡大ファイバ１４の端部でレーザ光の強度を
モニタしながら、金属製筒１５を調整部材１６内で光軸
方向に沿って前後方向にスライドさせたり、光軸廻りに
回転させ、金属製筒１５、従ってコア拡大ファイバ１４
の第二レンズ１３に対する最適位置（＝入射光量が最
大、即ち、結合効率が最大）を求める。
属筒１５を調整部材１６に挿通し、調整部材１６を第二
レンズホルダ１３に当接させる。この状態で、半導体レ
ーザ１１からのレーザ光をコア拡大ファイバ１４に入射
させ、コア拡大ファイバ１４の端部でレーザ光の強度を
モニタしながら、金属製筒１５を調整部材１６内で光軸
方向に沿って前後方向にスライドさせたり、光軸廻りに
回転させ、金属製筒１５、従ってコア拡大ファイバ１４
の第二レンズ１３に対する最適位置（＝入射光量が最
大、即ち、結合効率が最大）を求める。
【００２０】この最適位置で、金属製筒１５と調整部材
１６及び調整部材１６とレンズホルダ１３ａとをそれぞ
れ溶接固定し、モジュール１０の組立が完了する。ここ
で、活性層に対して水平方向におけるスポットサイズω
x＝2.３μｍ，垂直方向のスポットサイズωy＝0.７３μ
ｍ，非点隔差Ｄ＝5.０μｍの半導体レーザ１１と、レン
ズ系の像倍率がｍ＝5.０で、図４に示すように、ｄ1
（＝ｍωx＝１1.５μｍ），ｄ2（＝ｍωy＝3.６５μ
ｍ），Ｌ＝Ｄｍ2＝５００μｍに設定したコア拡大ファ
イバ１４とを用いて半導体レーザモジュール１０を製造
し、従来のコア拡大ファイバを用いた半導体レーザモジ
ュールにおける結合効率と比較したところ図５に示す結
果が得られた。図５から明らかなように、本発明のコア
拡大ファイバを用いた半導体レーザモジュールにおいて
は、結合効率が最大で１０％以上も改善されていること
が分かる。
１６及び調整部材１６とレンズホルダ１３ａとをそれぞ
れ溶接固定し、モジュール１０の組立が完了する。ここ
で、活性層に対して水平方向におけるスポットサイズω
x＝2.３μｍ，垂直方向のスポットサイズωy＝0.７３μ
ｍ，非点隔差Ｄ＝5.０μｍの半導体レーザ１１と、レン
ズ系の像倍率がｍ＝5.０で、図４に示すように、ｄ1
（＝ｍωx＝１1.５μｍ），ｄ2（＝ｍωy＝3.６５μ
ｍ），Ｌ＝Ｄｍ2＝５００μｍに設定したコア拡大ファ
イバ１４とを用いて半導体レーザモジュール１０を製造
し、従来のコア拡大ファイバを用いた半導体レーザモジ
ュールにおける結合効率と比較したところ図５に示す結
果が得られた。図５から明らかなように、本発明のコア
拡大ファイバを用いた半導体レーザモジュールにおいて
は、結合効率が最大で１０％以上も改善されていること
が分かる。
【００２１】また、非点隔差Ｄ＝5.０μｍの半導体レー
ザ１１を用い、レンズ系の倍率を変えることにより、距
離ＬをそれぞれＬ＝５２，１２７，２００及び３００μ
ｍの４通りに設定し、半導体レーザモジュール１０にお
ける結合効率の距離Ｌとの関係を測定したところ、図６
に示す結果が得られた。図６に示す結果から明らかなよ
うに、非点隔差Ｄ＝5.０μｍの半導体レーザ１１を用い
た半導体レーザモジュールにおいては、Ｌ＝１００〜２
００μｍの範囲で結合効率が良いことが分かる。
ザ１１を用い、レンズ系の倍率を変えることにより、距
離ＬをそれぞれＬ＝５２，１２７，２００及び３００μ
ｍの４通りに設定し、半導体レーザモジュール１０にお
ける結合効率の距離Ｌとの関係を測定したところ、図６
に示す結果が得られた。図６に示す結果から明らかなよ
うに、非点隔差Ｄ＝5.０μｍの半導体レーザ１１を用い
た半導体レーザモジュールにおいては、Ｌ＝１００〜２
００μｍの範囲で結合効率が良いことが分かる。
【００２２】更に、非点隔差Ｄをそれぞれ２，５，１０
とし、光出力（ｍＷ）が４通りに異なる４種類の半導体
レーザ１１と、距離Ｌが４通りに異なる４種類のコア拡
大ファイバを用いて、４種類の半導体レーザモジュール
を作成し、結合効率を測定したところ表１に示すＮｏ．
１〜Ｎｏ．４の結果が得られた。表１に示す結果から明
らかなように、本発明の半導体レーザモジュールにおい
ては、半導体レーザ１１の非点隔差Ｄは２〜１０μｍ
で、コア拡大ファイバ１４は距離Ｌが２０〜５００μｍ
の範囲にあることが好ましい。
とし、光出力（ｍＷ）が４通りに異なる４種類の半導体
レーザ１１と、距離Ｌが４通りに異なる４種類のコア拡
大ファイバを用いて、４種類の半導体レーザモジュール
を作成し、結合効率を測定したところ表１に示すＮｏ．
１〜Ｎｏ．４の結果が得られた。表１に示す結果から明
らかなように、本発明の半導体レーザモジュールにおい
ては、半導体レーザ１１の非点隔差Ｄは２〜１０μｍ
で、コア拡大ファイバ１４は距離Ｌが２０〜５００μｍ
の範囲にあることが好ましい。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、半導体レーザと結合するコア拡大ファイバ側か
ら結合効率を更に高めることが可能な半導体レーザモジ
ュールを提供することができる。このとき、請求項２の
発明によれば、半導体レーザの非点隔差を２〜１０μ
ｍ、レンズ系の像倍率をｍ、前記半導体レーザの非点隔
差をＤとしたときに、コア拡大ファイバは、前記レンズ
系を通ってコアに入射したレーザビームの、前記半導体
レーザの活性層に対して水平方向における焦点位置と垂
直方向における焦点位置との間の距離Ｌを２０〜５００
μｍとするので、半導体レーザとコア拡大ファイバとの
間の結合効率を一層向上させることができる。
よれば、半導体レーザと結合するコア拡大ファイバ側か
ら結合効率を更に高めることが可能な半導体レーザモジ
ュールを提供することができる。このとき、請求項２の
発明によれば、半導体レーザの非点隔差を２〜１０μ
ｍ、レンズ系の像倍率をｍ、前記半導体レーザの非点隔
差をＤとしたときに、コア拡大ファイバは、前記レンズ
系を通ってコアに入射したレーザビームの、前記半導体
レーザの活性層に対して水平方向における焦点位置と垂
直方向における焦点位置との間の距離Ｌを２０〜５００
μｍとするので、半導体レーザとコア拡大ファイバとの
間の結合効率を一層向上させることができる。
【図１】本発明の半導体レーザモジュールの一実施形態
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】図１のモジュールにおける光学系の特徴を示す
配置図である。
配置図である。
【図３】本発明の半導体レーザモジュールにおいて、半
導体レーザの活性層に対して水平方向におけるスポット
サイズ（図３（ａ））と垂直方向のスポットサイズ（図
３（ｂ））並びにレンズ系を通ってコア拡大ファイバに
入射したレーザビームの関係を示す説明図である。
導体レーザの活性層に対して水平方向におけるスポット
サイズ（図３（ａ））と垂直方向のスポットサイズ（図
３（ｂ））並びにレンズ系を通ってコア拡大ファイバに
入射したレーザビームの関係を示す説明図である。
【図４】製造した半導体レーザモジュールで使用したコ
ア拡大ファイバのコアの大きさを示す断面図である。
ア拡大ファイバのコアの大きさを示す断面図である。
【図５】本発明のコア拡大ファイバと従来のコア拡大フ
ァイバを用いた半導体レーザモジュールにおける結合効
率の相違を示す比較図である。
ァイバを用いた半導体レーザモジュールにおける結合効
率の相違を示す比較図である。
【図６】コア拡大ファイバにおいて距離Ｌについて求め
た結合効率の変化を示す特性図である。
た結合効率の変化を示す特性図である。
１０ 半導体レーザモジュール １１ 半導体レーザ １２ 第１レンズ １２ａ レンズホルダ １２ｂ コリメータレンズ １３ 第２レンズ １３ａ レンズホルダ １３ｂ 球レンズ １４ コア拡大ファイバ １４ａ コア １５ 金属筒 １６ 調整部材 ２０ 気密ケース ２０ａ 挿着円筒 ２１ ベース ２２ チップキャリア ２３ ペルチェ素子 ２４ キャリア ２４ａ フォトダイオード ２５ ガラス板
Claims (2)
- 【請求項１】 第一のレンズ及び第二のレンズを有する
レンズ系によって、半導体レーザからの出射光をコア拡
大ファイバに結合させる半導体レーザモジュールにおい
て、 前記コア拡大ファイバは、前記レンズ系の像倍率をｍ、
前記半導体レーザの非点隔差をＤとしたときに、前記レ
ンズ系を通ってコアに入射したレーザビームの、前記半
導体レーザの活性層に対して水平方向における焦点位置
と垂直方向における焦点位置との間の距離ＬがＤ・ｍ2
以上離れ、前記各焦点位置におけるレーザビームのスポ
ットがコア内に納まっていることを特徴とする半導体レ
ーザモジュール。 - 【請求項２】 前記半導体レーザは非点隔差が２〜１０
μｍで、前記コア拡大ファイバは前記距離Ｌが２０〜５
００μｍである、請求項１の半導体レーザモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039855A JPH09230178A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 半導体レーザモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039855A JPH09230178A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 半導体レーザモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230178A true JPH09230178A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12564595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8039855A Pending JPH09230178A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 半導体レーザモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09230178A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013029782A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Fujitsu Ltd | 光伝送路、光コネクタ、及び光モジュール |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP8039855A patent/JPH09230178A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013029782A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Fujitsu Ltd | 光伝送路、光コネクタ、及び光モジュール |
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