JPH0980266A - 半導体レーザモジュール - Google Patents

半導体レーザモジュール

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JPH0980266A
JPH0980266A JP7230238A JP23023895A JPH0980266A JP H0980266 A JPH0980266 A JP H0980266A JP 7230238 A JP7230238 A JP 7230238A JP 23023895 A JP23023895 A JP 23023895A JP H0980266 A JPH0980266 A JP H0980266A
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JP
Japan
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fixed
package
lens
carrier
semiconductor laser
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Withdrawn
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JP7230238A
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Tetsuo Ishizaka
哲男 石坂
Toshio Oya
利夫 大矢
Shunichi Sato
俊一 佐藤
Noboru Sonetsuji
昇 曽根辻
Manabu Komiyama
学 小宮山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4237Welding
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化による半導体レーザとレンズ間の光
軸ずれを抑制し、光出力の変動を小さくすること。 【解決手段】 半導体レーザモジュールは半導体レーザ
をパッケージ内に収容した半導体レーザアセンブリと、
半導体レーザアセンブリのパッケージに溶接固定された
レンズアセンブリと、レンズアセンブリに溶接固定され
たファイバアセンブリとから構成される。半導体レーザ
アセンブリはパッケージに固定されたベースと、ベース
に固定されたキャリアを含んでおり、半導体レーザがキ
ャリア上に搭載されている。レンズアセンブリのレンズ
ホルダはベースの上面より下方の部分の複数箇所でパッ
ケージにスポット溶接されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザ(レー
ザダイオード)と光ファイバとを光学的に結合してなる
半導体レーザモジュールに関する。
【0002】光ファイバを伝送路として使用する光通信
システムにおいては、半導体レーザの出射光を光ファイ
バ内に導入するために、半導体レーザと光ファイバ入射
端面とを所定の位置関係で固定し、これらの間に集光用
のレンズを設けてなる半導体レーザモジュールが使用さ
れる。
【0003】この種の半導体レーザモジュールにおいて
は、構成部品相互間の位置関係が直接的に光結合効率に
影響を及ぼすから、各構成部品は1μm以下という極め
て高い精度で位置決めされることが要求される。また、
長期間この位置決め精度が維持されることが要求され
る。
【0004】
【従来の技術】一般的な半導体レーザモジュールは、半
導体レーザチップを有する半導体レーザアセンブリと、
この半導体レーザアセンブリに溶接固定されたレンズア
センブリと、レンズアセンブリに溶接固定されたファイ
バアセンブリとから構成される。
【0005】半導体レーザチップはキャリア上に搭載さ
れ、キャリアはベース上に搭載され、ベースは透過窓を
有するパッケージ内でパッケージに搭載固定されてい
る。レンズアセンブリはレンズホルダと、レンズホルダ
内に圧入されたレンズとを含んでおり、光軸合わせをし
た後半導体レーザアセンブリにスポット溶接される。
【0006】ファイバアセンブリはホルダと、ホルダ内
に挿入固定されたフェルールと、フェルール内に挿入固
定された光ファイバとを含んでおり、光軸合わせをした
後レンズアセンブリにスポット溶接される。
【0007】各アセンブリが光軸合わせをした後互いに
溶接固定されているため、キャリア上の半導体レーザチ
ップから出射したレーザビームはレンズアセンブリ内の
レンズにより光ファイバに結合される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体レーザ
モジュールに使用される各部材はその特性及び製造性の
ため、或いはパッケージ内の機密性を保持するため、線
膨張係数が異なる異種金属で構成されている。例えば、
半導体レーザアセンブリのパッケージ及びベースは6×
10-6の線膨張係数を有するコバールから形成されてい
る。
【0009】一方、半導体レーザアセンブリのキャリア
は18×10-6の線膨張係数を有する銅から形成されて
おり、レンズアセンブリのレンズホルダ及びファイバア
センブリのホルダは19×10-6の線膨張係数を有する
ステンレス鋼から形成されている。
【0010】このように半導体レーザモジュールは、線
膨張係数が互いに異なる異種金属で組み立てられている
ため、温度変化時に各部材の熱膨張の差により位置関係
がずれ、光軸ずれを発生させる。その結果、半導体レー
ザモジュールの光出力が変動することになる。
【0011】よって本発明の目的は温度変化による半導
体レーザとレンズ間の光軸ずれを抑制し、光出力の変動
を小さくできる半導体レーザモジュールを提供すること
である。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によると、透過窓
を有するパッケージと、該パッケージ内でパッケージに
搭載固定されたベースと、該ベース上に搭載固定された
キャリアと、該キャリア上に搭載された半導体レーザと
を含んだ半導体レーザアセンブリと;レンズホルダと、
該レンズホルダ内に圧入されたレンズとを含み、前記パ
ッケージに溶接固定されたレンズアセンブリと;ホルダ
と、該ホルダ内に挿入固定されたフェルールと、該フェ
ルール内に挿入固定された光ファイバとを含み、前記レ
ンズアセンブリに溶接固定されたファイバアセンブリと
を具備し;前記レンズホルダは前記ベースの上面より下
方の部分の複数個所で前記パッケージにスポット溶接さ
れていることを特徴とする半導体レーザモジュールが提
供される。
【0013】レンズホルダがベースの上面より下方の部
分の複数箇所でパッケージにスポット溶接されているた
め、レンズホルダとキャリアの線膨張係数が等しけれ
ば、温度変化に対してレンズホルダとキャリアとは同じ
動きをするので、半導体レーザとレンズとの間の光軸ず
れは発生しない。
【0014】本発明の他の側面によると、透過窓を有す
るパッケージと、該パッケージ内でパッケージに搭載固
定されたベースと、該ベース上に搭載固定されたキャリ
アと、該キャリア上に搭載された半導体レーザとを含ん
だ半導体レーザアセンブリと;複数のスリットを有する
レンズホルダと、該レンズホルダ内に圧入されたレンズ
とを含み、前記パッケージに溶接固定されたレンズアセ
ンブリと;ホルダと、該ホルダ内に挿入固定されたフェ
ルールと、該フェルール内に挿入固定された光ファイバ
とを含み、前記レンズアセンブリに溶接固定されたファ
イバアセンブリとを具備したことを特徴とする半導体レ
ーザモジュールが提供される。
【0015】レンズホルダはパッケージに溶接固定され
ているため、温度上昇時の熱膨張はパッケージと概略同
一に抑えられる。しかし、レンズホルダにスリットが形
成されているため、スリットの下側のレンズホルダの熱
膨張はパッケージに規制されずに自由となる。このた
め、レンズはキャリアと概略同一条件で動くので、半導
体レーザとレンズとの光軸ずれが生じることはない。
【0016】本発明の更に他の側面によると、透過窓を
有するパッケージと、該パッケージ内でパッケージに搭
載固定されたベースと、該ベース上に搭載固定されたキ
ャリアと、該キャリア上に搭載された半導体レーザとを
含んだ半導体レーザアセンブリと;レンズホルダと、該
レンズホルダ内に圧入されたレンズとを含み、前記パッ
ケージに溶接固定されたレンズアセンブリと;ホルダ
と、該ホルダ内に挿入固定されたフェルールと、該フェ
ルール内に挿入固定された光ファイバとを含み、前記レ
ンズアセンブリに溶接固定されたファイバアセンブリと
を具備し;前記キャリア、前記ベース及び前記パッケー
ジの線膨張係数をそれぞれα1,α2及びα3とし、前
記キャリア及び前記ベースの垂直方向の厚さ高さをそれ
ぞれL1及びL2とするとき;L1(α1−α2)=L
2(α3−α2)の関係を満足することを特徴とする光
半導体モジュールが提供される。
【0017】上述した関係式を満たすようにキャリア、
ベース及びパッケージの線膨張係数並びにキャリア及び
ベースの厚さをそれぞれ選択すると、温度変化が起こっ
ても半導体レーザからのビーム出射位置を常に一定に保
つことができるため、温度変化による光出力の変動を抑
制することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、本発明第1実
施形態の半導体レーザモジュールの断面図が示されてい
る。半導体レーザアセンブリ2のパッケージ4は開口1
6を有しており、この開口16中にサファイヤ等からな
る透過窓18が設けられている。パッケージ4はFe5
4%,Ni29%,Co17%の組成を有するコバール
(商品名)から形成されており、6×10-6の線膨張係
数を有している。
【0019】パッケージ4の底面上にはコバールからな
るベース6がレーザ溶接により固定されている。ベース
6上には銅からなるレーザダイオードキャリア(LDキ
ャリア)8が溶接により固定されている。銅は18×1
-6の線膨張係数を有している。
【0020】ベース6上には更に、フォトダイオードキ
ャリア(PDキャリア)12が固定されている。PDキ
ャリア12はセラミックから形成され、セラミック表面
をメタライズした後ベース6に半田付けされている。
【0021】LDキャリア8上には半導体レーザチップ
又はレーザダイオードチップ(LDチップ)10がボン
ディングにより固定されている。PDキャリア12の側
面にはフォトダイオード14がボンディングにより固定
されている。パッケージ4には図示しないカバーが溶接
され、パッケージ4内を密封している。
【0022】符号20はレンズアセンブリを示してお
り、ステンレス鋼からなる円筒状レンズホルダ22のボ
ア23中にレンズ24が圧入されている。ステンレス鋼
は19×10-6の線膨張係数を有している。
【0023】半導体レーザアセンブリ2とレンズアセン
ブリ20の光軸合わせをした後、後に詳細に説明する方
法によりレンズアセンブリ20のレンズホルダ22が半
導体レーザアセンブリ2のパッケージ4に溶接固定され
る。
【0024】符号26はファイバアセンブリを示してお
り、光ファイバ28の挿入固定されたフェルール30が
ホルダ32のボア33中に挿入され、レーザ溶接により
固定されている。
【0025】ホルダ32はレンズホルダ22と同様にス
テンレス鋼から形成される。ファイバアセンブリ26は
LDチップ10からのレーザビームが光ファイバ28に
最適に結合するように光軸調整された後、レンズアセン
ブリ20に溶接される。
【0026】しかして、LDチップ10から出射したレ
ーザビームは透過窓18を透過し、レンズアセンブリ2
0のレンズ24によりファイバアセンブリ26内の光フ
ァイバ28へ結合される。一方、フォトダイオード14
によりLDチップ10からのレーザビームを受光し、L
Dチップ10の出力パワーをフィードバック制御する。
【0027】上述したように、半導体レーザモジュール
は異なる金属を使用して組み立てられているため、温度
変化時に各部材の熱膨張の差により各部材間の位置関係
がずれることになる。
【0028】そのため、0°CにてLDチップ10から
出射したレーザビームの光ファイバ28に対する最適結
合が取れているとすると、70°CではLDチップ10
とレンズ24との間のY軸方向のずれ量は0.8μm程
度になる。
【0029】図2にLDチップとレンズ間のY軸方向の
光軸ずれと挿入損失の関係を示す。この図より0°C〜
70°Cの温度変化に対して光出力は約3dB落ちるこ
とになる。
【0030】温度変化に起因する光出力の変化は、LD
キャリア8とパッケージ4の線膨張係数が異なることに
より発生している。ここで、熱膨張によるY軸方向の軸
ずれを起こさないためには、LDチップ8の移動量に対
してレンズ24の移動量を同じにするような固定方法を
採用することにより、LDキャリア8とパッケージ4の
線膨張係数の差による光軸ずれをキャンセルすることが
できる。
【0031】図3を参照すると、従来のパッケージに対
するレンズアセンブリの固定構造の一部断面図が示され
ている。この固定構造によると、レンズホルダ22の全
周に渡り複数箇所34でパッケージ4に対してレーザに
よりスポット溶接している。
【0032】図3において、LDチップ10の移動量=
パッケージ4底面部の熱膨張量(A)+ベース6の熱膨
張量(B)+LDキャリア8の熱膨張量(C)と表せ
る。また、レンズ24の移動量=パッケージ4側面の熱
膨張量(D)+レンズアセンブリ20の熱膨張量(E)
と表せる。
【0033】温度が変化したときの、LDチップ10か
ら出射されるレーザビームとレンズアセンブリ20のY
軸方向の光軸ずれを防止するためには、LDチップ10
の移動量=レンズ24の移動量とすればよい。
【0034】パッケージ4とベース6はコバールから形
成されているため、A+B=Dの関係が成り立つ。そこ
で、C=Eとなるようにレンズアセンブリ20をパッケ
ージ4に固定すればよい。
【0035】図3に示した従来の固定構造では、レンズ
アセンブリ20のレンズホルダ22は、レンズホルダ2
2の全周に渡り複数箇所34でレーザ溶接されているた
め、熱変化に対してレーザ溶接固定が均一ならば、レン
ズホルダ22はパッケージ4と同量の移動(D′)す
る。
【0036】そこで図4及び図5に示すように、パッケ
ージ4とレンズホルダ22の固定箇所を半導体レーザア
センブリ2のベース6の上面の位置より下のみに限定す
る。即ち図5に最もよく示されるように、レンズホルダ
22の外周をベース6の上面の延長線35より下の位置
の複数箇所36でパッケージ4にレーザスポット溶接す
る。
【0037】LDキャリア8は銅から形成されレンズホ
ルダ22はステンレス鋼から形成されており、両者の線
膨張係数はほとんど等しいので、上述したようにレンズ
ホルダ22をパッケージ4に対して固定すると、LDキ
ャリア8とレンズホルダ22は温度変化に対して同じ動
きをするので光軸ずれは発生しない(C=E)。
【0038】また、LDキャリア8が銅以外の材料から
形成されている場合には、その熱膨張量に合わせてレン
ズアセンブリ20の固定箇所を換えることにより、光軸
ずれを少なくすることができる。
【0039】これを一歩進めると、レンズホルダ22の
固定箇所によりレンズアセンブリ20の温度特性を任意
にコントロールすることができる。本実施形態による
と、70°Cの温度変化があったときのY軸変位量を約
0.3μmに抑えることができ、挿入損失は約0.7d
B程度となる。
【0040】図6及び図7を参照すると、本発明第2実
施形態の固定構造が示されている。本実施形態は、パッ
ケージ4とレンズホルダ22の固定箇所をベース6の上
面の位置以下だけでなくベース上面の位置より上方の複
数箇所38で弱い固定強度で固定する。この弱い固定は
レーザ溶接のレーザパワー及び時間を調節することによ
り達成することができる。
【0041】このようにレンズホルダ22の固定箇所3
8は弱い強度で固定されているため、レンズホルダ22
はパッケージ4の熱膨張に拘束されずに温度変化に対し
てある程度自由に熱膨張できる。
【0042】その結果、レンズアセンブリ20の熱膨張
による移動量をLDキャリア8の熱膨張による移動量と
概略一致させることができる。更に、パッケージ4とレ
ンズアセンブリ20の間の固定強度を第1実施形態に比
較して強くすることができる。
【0043】図8を参照すると、第1実施形態の変形例
正面図が示されている。図8に示すように、レンズアセ
ンブリ20のレンズホルダ22の外周部に目盛40が設
けられている。これにより、容易にレンズホルダ22の
固定箇所を選択することができる。
【0044】図9(A)及び図(B)を参照すると、本
発明第3実施形態のレンズアセンブリ20Aが示されて
いる。図9乃至図13に示した第3乃至第6実施形態は
レンズホルダに特殊な加工を施すことによりレンズの光
軸ずれを防止するようにしたものであり、半導体レーザ
アセンブリ及びファイバアセンブリの構造は従来と同様
である。
【0045】図9(A)に示すように、レンズホルダ2
2の外周上に配置された4個のレーザ溶接点46のうち
上方の2個のレーザ溶接点46の下方に横方向に伸長す
る一対のスリット42,44を形成する。
【0046】レンズホルダ22の外周のレーザ溶接点4
6はパッケージにレーザ溶接されているため、パッケー
ジの熱膨張量と概略同一に規制されるが、一対の横方向
スリット42,44が形成されているため、レーザ溶接
点46から離れたレンズホルダ22は自由に熱膨張する
ことができる。
【0047】これにより、レンズ24はLDキャリアと
概略同一量Y軸方向に熱膨張により移動するため、LD
チップとレンズ24との光軸ずれは生じない。その結
果、温度変化による半導体レーザモジュールからの光出
力の変動を小さく抑えることができる。
【0048】図10(A)及び図10(B)を参照する
と、本発明第4実施形態のレンズアセンブリ20Bが示
されている。本実施形態では、レンズホルダ22の外周
面に一対の軸方向の切り欠き48,50が形成されてい
る。
【0049】切り欠き48,50は4個のレーザ溶接点
52のうち上方の2つのレーザ溶接点52のすぐ下方に
形成されている。このようにレンズホルダ22に切り欠
き50,52を形成しても上述した第3実施形態と同様
にレンズ24はLDキャリアと概略同一条件で移動する
ため、LDチップとレンズ24の光軸ずれが生じること
はない。
【0050】図11(A)及び図11(B)を参照する
と、本発明第5実施形態のレンズアセンブリ20Cが示
されている。本実施形態は、レンズホルダ22に一対の
切り欠き54,56を図10(A)及び図11(B)に
示した第4実施形態の切り欠きと反対方向から形成した
ものである。
【0051】そして、4個のレーザ溶接点58のうち、
上方の2つのレーザ溶接点58は切り欠き54,56の
底部、即ちレンズホルダ22の薄肉部に配置する。この
ようにレンズホルダ22の薄肉部をパッケージにレーザ
溶接することにより、レンズホルダ22はパッケージに
規制されることなく熱膨張しやすくなり、LDチップと
レンズ24との光軸ずれを抑制することができる。
【0052】図12(A)及び図12(B)を参照する
と、本発明第6実施形態のレンズアセンブリ20Dが示
されている。本実施形態は上方の2個の溶接点64の近
傍に一対の縦方向スリット60,62を形成したもので
ある。
【0053】縦方向スリット60,62により、溶接点
64から離れたレンズホルダ22の自由な熱膨張が許容
されるため、レンズ24はLDキャリアと概略同一条件
でY軸方向に移動する。これにより、LDチップとレン
ズ24との光軸ずれを抑制することができる。
【0054】図13を参照すると、本発明第7実施形態
の半導体レーザモジュールの断面図が示されている。上
述した第1実施形態と実質上同一構成部分については同
一符号を付し、重複を避けるためその説明を省略する。
【0055】半導体レーザアセンブリ2Aはパッケージ
4にカバー5を溶接することにより、その内部が密閉さ
れている。本実施形態のLDキャリア8は銅から形成さ
れているが、ベース66はFe64%,Ni35.5%
の合金であるインバーから形成されている。インバーは
2×10-6の線膨張係数を有している。
【0056】LDチップ10の単位温度当たりの出射ビ
ームの位置変動量ΔSは、LDキャリア8、ベース66
及びパッケージ4の線膨張係数をそれぞれα1,α2及
びα3とし、LDキャリア8及びベース66の垂直方向
の厚さをそれぞれL1,L2とすると次式で与えられ
る。
【0057】 ΔS=L1α1+L2α2−(L1+L2)α3 =L1(α1−α3)−L2(α3−α2) よって、ΔS=0、即ち、L1(α1−α3)=L2
(α3−α2)を満足するように各パラメータを決めて
やれば、光結合効率の良好なる半導体レーザモジュール
の温度特性を得ることができる。
【0058】銅から形成されたLDキャリア8の線膨張
係数は18×10-6、インバーから形成されたベース6
6の線膨張係数は2×10-6、コバールから形成された
パッケージ4の線膨張係数は6×10-6であるので、上
述した式を満足させるためには、L1/L2=1/3と
なる。
【0059】図14を参照すると、本発明第8実施形態
の半導体レーザモジュールの断面図が示されている。本
実施形態の半導体レーザアセンブリ2Bは倒立したL形
状ベース68を使用する。
【0060】即ち、鉄から形成された倒立L形状ベース
68をパッケージ4に溶接固定し、倒立L形状ベース6
8の下面にLDキャリア8を固定し、LDキャリア8の
下面にLDチップ10を固定する。
【0061】LDチップ8、倒立L形状ベース68及び
パッケージ4の線膨張係数をそれぞれα1,α2,α3
とし、LDキャリア8の垂直方向の厚さをL1、パッケ
ージ4の内側底面からLDキャリア搭載面までの倒立L
形状ベース68の長さをL2とすると、LDチップ10
の単位温度当たりの出射ビームの位置変動量ΔSは次式
で与えられる。
【0062】 ΔS=L2α2−L1α1−(L2−L1)α3 =L2(α2−α3)−L1(α1−α3) よって、ΔS=0、即ち、L2(α2−α3)=L1
(α1−α3)を満足するように各パラメータを決めて
やれば、光結合効率の良好なる半導体レーザモジュール
の温度特性を得ることができる。
【0063】銅から形成されたLDキャリア8の線膨張
係数は18×10-6であり、鉄から形成された倒立L形
状ベース68の線膨張係数は12×10-6であり、コバ
ールから形成されたパッケージ4の線膨張係数は6×1
-6であるので、上式を満足させるためには、L1/L
2=1/2となる。
【0064】図15を参照すると、本発明第9実施形態
の半導体レーザモジュールの断面図が示されている。本
実施形態はパッケージ4と同じ線膨張係数を有する図示
されたような倒立L形状ホルダ70を使用する。
【0065】即ち、倒立L形状ホルダ70をパッケージ
4に溶接固定し、倒立L形状ホルダ70の下面にベース
72を溶接固定し、ベース72の下面にLDキャリア8
を溶接固定する。そして、LDキャリア8の下面にLD
チップ10を固定する。
【0066】LDキャリア8、ベース72及びパッケー
ジ4の線膨張係数をそれぞれα1,α2,α3とし、L
Dキャリア8及びベース72の垂直方向の厚さをL1,
L2とすると、LDチップ10の単位温度当たりの出射
ビームの位置変動量ΔSは次式で与えられる。
【0067】 ΔS=L1α1+L2α2−(L1+L2)α3 よって、ΔS=0、即ち、L1(α1−α3)=L2
(α3−α2)を満足するように各パラメータを決めて
やれば、光結合効率の良好なる半導体レーザモジュール
の温度特性を得ることができる。
【0068】銅から形成されたLDキャリア8は18×
10-6の線膨張係数を有し、インバーから形成されたベ
ース72は2×10-6の線膨張係数を有し、コバールか
ら形成されたパッケージ4及びホルダ70は6×10-6
の線膨張係数を有しているので、上式を満足させるため
には、L1/L2=1/3となる。
【0069】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、温度変化に起因する半導体レーザとレンズ間の光軸
ずれを抑制することができ、これにより光出力の変動を
小さくできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施形態断面図である。
【図2】光軸ずれと挿入損失の関係を示す図である。
【図3】レンズアセンブリの全周の複数箇所をパッケー
ジにレーザ溶接固定した場合の一部断面図である。
【図4】本発明第1実施形態の固定構造を採用した一部
断面図である。
【図5】図4の右側面図である。
【図6】本発明第2実施形態の固定構造を採用した一部
断面図である。
【図7】図6の右側面図である。
【図8】第1実施形態の変形例正面図である。
【図9】第3実施形態のレンズアセンブリを示す図であ
る。
【図10】第4実施形態のレンズアセンブリを示す図で
ある。
【図11】第5実施形態のレンズアセンブリを示す図で
ある。
【図12】第6実施形態のレンズアセンブリを示す図で
ある。
【図13】本発明第7実施形態の断面図である。
【図14】本発明第8実施形態の断面図である。
【図15】本発明第9実施形態の断面図である。
【符号の説明】
2 半導体レーザアセンブリ 4 パッケージ 6 ベース 8 LDキャリア 10 LDチップ 20 レンズアセンブリ 22 レンズホルダ 24 レンズ 26 ファイバアセンブリ 28 光ファイバ
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 俊一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 曽根辻 昇 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 小宮山 学 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透過窓を有するパッケージと、該パッケ
    ージ内でパッケージに搭載固定されたベースと、該ベー
    ス上に搭載固定されたキャリアと、該キャリア上に搭載
    された半導体レーザとを含んだ半導体レーザアセンブリ
    と;レンズホルダと、該レンズホルダ内に圧入されたレ
    ンズとを含み、前記パッケージに溶接固定されたレンズ
    アセンブリと;ホルダと、該ホルダ内に挿入固定された
    フェルールと、該フェルール内に挿入固定された光ファ
    イバとを含み、前記レンズアセンブリに溶接固定された
    ファイバアセンブリとを具備し;前記レンズホルダは前
    記ベースの上面より下方の部分の複数個所で前記パッケ
    ージにスポット溶接されていることを特徴とする半導体
    レーザモジュール。
  2. 【請求項2】 前記レンズホルダは前記ベースの上面よ
    り上方の部分でも付加的に弱い強度でスポット溶接され
    ている請求項1記載の半導体レーザモジュール。
  3. 【請求項3】 前記レンズホルダは外周部に目盛を有す
    る円筒形状をしている請求項1記載の半導体レーザモジ
    ュール。
  4. 【請求項4】 透過窓を有するパッケージと、該パッケ
    ージ内でパッケージに搭載固定されたベースと、該ベー
    ス上に搭載固定されたキャリアと、該キャリア上に搭載
    された半導体レーザとを含んだ半導体レーザアセンブリ
    と;複数のスリットを有するレンズホルダと、該レンズ
    ホルダ内に圧入されたレンズとを含み、前記パッケージ
    に溶接固定されたレンズアセンブリと;ホルダと、該ホ
    ルダ内に挿入固定されたフェルールと、該フェルール内
    に挿入固定された光ファイバとを含み、前記レンズアセ
    ンブリに溶接固定されたファイバアセンブリとを具備し
    たことを特徴とする半導体レーザモジュール。
  5. 【請求項5】 前記スリットは前記レンズホルダの水平
    中心線より上方部分に外周面から互いに概略対向するよ
    うに横方向に伸長するように形成された一対の横方向ス
    リットから構成される請求項4記載の半導体レーザモジ
    ュール。
  6. 【請求項6】 前記スリットは前記レンズホルダの水平
    中心線より上方部分に外周面から縦方向に伸長するよう
    に形成された一対の縦方向スリットから構成される請求
    項4記載の半導体レーザモジュール。
  7. 【請求項7】 透過窓を有するパッケージと、該パッケ
    ージ内でパッケージに搭載固定されたベースと、該ベー
    ス上に搭載固定されたキャリアと、該キャリア上に搭載
    された半導体レーザとを含んだ半導体レーザアセンブリ
    と;水平中心線より上方部分の外周に形成された複数の
    軸方向の切り欠きを有するレンズホルダと、該レンズホ
    ルダ内に圧入されたレンズとを含み、前記パッケージに
    溶接固定されたレンズアセンブリと;ホルダと、該ホル
    ダ内に挿入固定されたフェルールと、該フェルール内に
    挿入固定された光ファイバとを含み、前記レンズアセン
    ブリに溶接固定されたファイバアセンブリとを具備した
    ことを特徴とする半導体レーザモジュール。
  8. 【請求項8】 前記軸方向の切り欠きは前記ファイバア
    センブリ側からレンズホルダの薄肉部を残すように形成
    されており、前記レンズホルダの水平中心線より下側部
    分の外周と前記薄肉部とが前記パッケージにスポット溶
    接されている請求項7記載の半導体レーザモジュール。
  9. 【請求項9】 透過窓を有するパッケージと、該パッケ
    ージ内でパッケージに搭載固定されたベースと、該ベー
    ス上に搭載固定されたキャリアと、該キャリア上に搭載
    された半導体レーザとを含んだ半導体レーザアセンブリ
    と;レンズホルダと、該レンズホルダ内に圧入されたレ
    ンズとを含み、前記パッケージに溶接固定されたレンズ
    アセンブリと;ホルダと、該ホルダ内に挿入固定された
    フェルールと、該フェルール内に挿入固定された光ファ
    イバとを含み、前記レンズアセンブリに溶接固定された
    ファイバアセンブリとを具備し;前記キャリア、前記ベ
    ース及び前記パッケージの線膨張係数をそれぞれα1,
    α2及びα3とし、前記キャリア及び前記ベースの垂直
    方向の厚さをそれぞれL1及びL2とするとき; L1(α1−α3)=L2(α3−α2) の関係を満足することを特徴とする半導体レーザモジュ
    ール。
  10. 【請求項10】 前記キャリア、前記ベース及び前記パ
    ッケージをそれぞれ銅、インバー及びコバールから形成
    し、L1/L2=1/3とした請求項9記載の半導体レ
    ーザモジュール。
  11. 【請求項11】 透過窓を有するパッケージと、該パッ
    ケージ内でパッケージに搭載固定された倒立L形状ベー
    スと、該倒立L形状ベースの下面に搭載固定されたキャ
    リアと、該キャリアの下面に搭載された半導体レーザと
    を含んだ半導体レーザアセンブリと;レンズホルダと、
    該レンズホルダ内に圧入されたレンズとを含み、前記パ
    ッケージに溶接固定されたレンズアセンブリと;ホルダ
    と、該ホルダ内に挿入固定されたフェルールと、該フェ
    ルール内に挿入固定された光ファイバとを含み、前記レ
    ンズアセンブリに溶接固定されたファイバアセンブリと
    を具備し;前記キャリア、前記ベース及び前記パッケー
    ジの線膨張係数をそれぞれα1,α2及びα3とし、前
    記キャリアの垂直方向の厚さをL1、前記倒立L形状ベ
    ースの前記パッケージの内側底面から前記キャリアの上
    面までの距離をL2とするとき; L2(α2−α3)=L1(α1−α3) の関係を満足することを特徴とする半導体レーザモジュ
    ール。
  12. 【請求項12】 前記キャリア、前記倒立L形状ベース
    及び前記パッケージをそれぞれ銅、鉄及びコバールから
    形成し、L1/L2=1/2とした請求項11記載の半
    導体レーザモジュール。
  13. 【請求項13】 透過窓を有するパッケージと、該パッ
    ケージ内でパッケージに搭載固定されたパッケージと同
    一の線膨張係数を有する倒立L形状ホルダと、該倒立L
    形状ホルダの下面に固定されたベースと、該ベースの下
    面に固定されたキャリアと、該キャリアの下面に固定さ
    れた半導体レーザとを含んだ半導体レーザアセンブリ
    と;レンズホルダと、該レンズホルダ内に圧入されたレ
    ンズとを含み、前記パッケージに溶接固定されたレンズ
    アセンブリと;ホルダと、該ホルダ内に挿入固定された
    フェルールと、該フェルール内に挿入固定された光ファ
    イバとを含み、前記レンズアセンブリに溶接固定された
    ファイバアセンブリとを具備し;前記キャリア、前記ベ
    ース及び前記パッケージの線膨張係数をそれぞれα1,
    α2及びα3とし、前記キャリア及び前記ベースの垂直
    方向の厚さをそれぞれL1及びL2とするとき; L1(α1−α3)=L2(α3−α2) の関係を満足することを特徴とする半導体レーザモジュ
    ール。
  14. 【請求項14】 前記キャリア、前記ベース、前記ホル
    ダ及び前記パッケージをそれぞれ銅、インバー、コバー
    ル及びコバールとから形成し、L1/L2=1/3とし
    た請求項13記載の半導体レーザモジュール。
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