JPH11251689A - Semiconductor laser module - Google Patents

Semiconductor laser module

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JPH11251689A
JPH11251689A JP6197398A JP6197398A JPH11251689A JP H11251689 A JPH11251689 A JP H11251689A JP 6197398 A JP6197398 A JP 6197398A JP 6197398 A JP6197398 A JP 6197398A JP H11251689 A JPH11251689 A JP H11251689A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser module the coolability of which is not deteriorated even when the thickness of the package of the module itself is reduced. SOLUTION: A carrier 23 and a heat sink are arranged between the cooling- side substrate of an electronic cooling element and a semiconductor laser. The semiconductor laser is faced oppositely to the light entrance end of a hemispherical-ended optical fiber 32. The carrier 25 has a recessed section formed by making the surface of the part of the carrier 25 having the same width as the heat sink has lower than the surface of the other part. Therefore, the electric cooling element is combinedly used with a low first electronic cooling element, and a tall second electronic cooling element and an endothermic reaction efficiently occurs even in the part immediately below the semiconductor laser. In addition, the package of a semiconductor laser module itself can be reduced because of the recessed section.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は例えば光通信や情報
処理に使用される半導体レーザモジュールに係わり、特
にモジュール内を冷却するための電子冷却素子を備えた
半導体レーザモジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser module used for optical communication and information processing, for example, and more particularly to a semiconductor laser module having an electronic cooling element for cooling the inside of the module.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザは光ファイバを使用した光
通信の分野だけでなくプリンタ、コンパクトディスク等
の各種の用途に使用されている。このような半導体レー
ザは、特に光通信の分野では光源の出力の安定と光ファ
イバとの接続を容易にするためにモジュール化されて半
導体レーザモジュールとして使用されることが通常であ
る。
2. Description of the Related Art Semiconductor lasers are used not only in the field of optical communication using optical fibers but also in various applications such as printers and compact disks. In the field of optical communication, such a semiconductor laser is usually used as a semiconductor laser module in the form of a module in order to stabilize the output of a light source and facilitate connection with an optical fiber.

【0003】例えば光通信の分野では光ファイバを使用
した伝送装置の小型化が進展しており、回路基板の高集
積化が要請されている。これと共に、回路基板に組み込
まれる各種部品が小型化すると共にそれらの高さも低く
なっている。このような部品との関係で、半導体レーザ
モジュールもその薄型化が求められている。
For example, in the field of optical communication, transmission devices using optical fibers have been miniaturized, and high integration of circuit boards has been demanded. At the same time, various components incorporated in the circuit board have become smaller and their height has also been reduced. In relation to such components, semiconductor laser modules are also required to be thinner.

【0004】図5は、従来提案された半導体レーザモジ
ュールの一例を表わしたものである。半導体レーザモジ
ュール11のモジュールパッケージ12の一方の側壁に
は光信号を伝送するための光ファイバ13の一端が収容
されている。モジュールパッケージ12の内部の底面に
は電子冷却素子14が配置されている。電子冷却素子1
4の上には基板15を介して半導体レーザ16と、これ
から射出された光ビームを光ファイバ13に光学的に結
合させるためのレンズ17が配置されている。
FIG. 5 shows an example of a conventionally proposed semiconductor laser module. One end of an optical fiber 13 for transmitting an optical signal is accommodated in one side wall of the module package 12 of the semiconductor laser module 11. An electronic cooling element 14 is arranged on the bottom inside the module package 12. Electronic cooling element 1
A semiconductor laser 16 and a lens 17 for optically coupling a light beam emitted from the semiconductor laser 16 to an optical fiber 13 are disposed on the substrate 4 via a substrate 15.

【0005】この半導体レーザモジュールでは、モジュ
ールパッケージ12の高さをできるだけ低くするために
次のような工夫を行っている。電子冷却素子14は所要
の冷却能力を発揮するためにその厚さを最小限に抑えて
いる。この上に配置された基板15は、レンズ17を載
置する部分ができるだけ薄くなるように加工している。
半導体レーザ16を載置した部分は、レンズ17の光軸
とレーザビームが一致するように高さが設定されるの
で、この部分はある程度の厚さ(高さ)が必要となる。
レンズ17はその径が小さいほどモジュールパッケージ
12の高さを低くすることができるが、実際には所定の
開口角(NA)を確保する必要がある。そこで、この要
請を満たす最も小さな口径に設定されている。
In this semiconductor laser module, the following contrivance has been made to reduce the height of the module package 12 as much as possible. The electronic cooling element 14 is minimized in thickness to exhibit the required cooling capacity. The substrate 15 disposed thereon is processed so that the portion on which the lens 17 is placed is as thin as possible.
Since the height of the portion on which the semiconductor laser 16 is mounted is set so that the laser beam coincides with the optical axis of the lens 17, this portion requires a certain thickness (height).
The smaller the diameter of the lens 17 is, the lower the height of the module package 12 can be. However, in practice, it is necessary to secure a predetermined aperture angle (NA). Therefore, the smallest diameter that satisfies this requirement is set.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように半導体レー
ザモジュールの薄型化がが進展すると共に、高密度実装
による半導体レーザ自体の発熱やIC(集積回路)等の
部品の発熱による環境温度の上昇が問題となっている。
この問題は、半導体レーザモジュールが高密度になるほ
ど顕著となる。従って、高密度化に伴って半導体レーザ
モジュールの冷却能力の向上も求められている。
As described above, as the thickness of the semiconductor laser module has been reduced, the heat generated by the semiconductor laser itself due to high-density mounting and the rise in the environmental temperature due to the heat generated by components such as ICs (integrated circuits) have been increasing. It is a problem.
This problem becomes more remarkable as the density of the semiconductor laser module increases. Therefore, with the increase in the density, there is also a demand for an improvement in the cooling capacity of the semiconductor laser module.

【0007】たとえば特開平02−299281号公報
には、半導体レーザを搭載する基板に凹部を形成して、
半導体レーザをこれに埋設させることで薄型化を図ると
共に、半導体レーザを搭載した基板に断熱材を施すよう
にして熱の伝達を遮蔽し、冷却能力を向上させるように
した技術が開示さている。しかしながら、この提案の技
術では基板の凹部に半導体レーザを断熱材を介して配置
している。この凹部の両側に電子冷却素子が配置される
構造となっており、基板の凹部ではモジュールの高さを
低くするために電子冷却素子が存在しない。したがっ
て、半導体レーザの下には電子冷却素子が存在しないこ
とになり、冷却能力が低下するといった問題があった。
また、断熱材を使用しているので、半導体レーザ自体の
発熱量が大きくなると発生した熱を逃す上での障害とな
り、半導体レーザモジュール自体の温度が上昇してしま
うといった問題もあった。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H02-299281 discloses that a concave portion is formed in a substrate on which a semiconductor laser is mounted,
A technology has been disclosed in which a semiconductor laser is embedded in the semiconductor laser to reduce the thickness, and a heat insulating material is applied to a substrate on which the semiconductor laser is mounted to block heat transfer and improve cooling performance. However, in this proposed technique, a semiconductor laser is arranged in a concave portion of a substrate via a heat insulating material. The electronic cooling element is arranged on both sides of the concave part, and the electronic cooling element does not exist in the concave part of the substrate in order to reduce the height of the module. Therefore, there is no electronic cooling element under the semiconductor laser, and there is a problem that the cooling capacity is reduced.
In addition, since the heat insulating material is used, there is a problem that when the heat generation amount of the semiconductor laser itself becomes large, it becomes an obstacle in releasing the generated heat, and the temperature of the semiconductor laser module itself rises.

【0008】そこで本発明の目的は、パッケージ自体の
薄型化を達成しつつ冷却能力を損なうことのない半導体
レーザモジュールを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor laser module which achieves a reduction in the thickness of the package itself and does not impair the cooling ability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)半導体レーザと、(ロ)この半導体レーザを
内部に収容するパッケージと、(ハ)前記半導体レーザ
を配置する熱伝導性の良好な板状の部材であって半導体
レーザに対応する部位が前記パッケージの底面方向に窪
んだ凹部となった温度調整用基板と、(ニ)この温度調
整用基板と前記パッケージの底面との間に配置され、前
記凹部に配置される素子がそれ以外の部位に配置される
素子よりも凹部の窪みに対応して高さが低くなった温度
調整部材とを半導体レーザモジュールに具備させる。
According to the first aspect of the present invention, there are provided (a) a semiconductor laser, (b) a package accommodating the semiconductor laser, and (c) a thermal conductivity for disposing the semiconductor laser. A temperature-controlling substrate which is a good plate-like member having a concave portion recessed toward the bottom surface of the package, the portion corresponding to the semiconductor laser; and (d) the temperature-controlling substrate and the bottom surface of the package. The semiconductor laser module is provided with a temperature adjusting member which is disposed therebetween and whose height is reduced corresponding to the depression of the concave portion, with the element disposed in the concave portion being smaller than the element disposed in the other portion.

【0010】すなわち請求項1記載の発明では、パッケ
ージに収容された半導体レーザを直接あるいは所定の部
材を介して間接的に固定した温度調整用基板における半
導体レーザに対応する部位をパッケージの底面方向に窪
ませている。そして、この温度調整用基板の窪みに対応
させてこの窪んだ部分(凹部)とパッケージの底面の間
に温度調整用部材として背の低い素子を配置し、これ以
外の箇所には背の高い素子を使用するようにしている。
したがって、温度調整用基板における半導体レーザに対
応する部位もそれ以外の部位と同様に温度調整用部材と
しての素子と接するので、温度の調整のための熱エネル
ギの移動を円滑に行うことができる。また、凹部の窪み
の分だけパッケージの高さを低くすることができること
になる。
In other words, according to the first aspect of the present invention, the portion corresponding to the semiconductor laser in the temperature adjustment substrate in which the semiconductor laser accommodated in the package is fixed directly or indirectly via a predetermined member is positioned in the direction of the bottom surface of the package. Depressed. Then, a low-profile element is disposed as a temperature-controlling member between the concave portion (recess) and the bottom surface of the package corresponding to the concave portion of the temperature-controlling substrate, and a high-profile device is provided in other places. I'm trying to use
Therefore, the portion corresponding to the semiconductor laser on the temperature adjustment substrate is in contact with the element as the temperature adjustment member in the same manner as the other portions, so that the heat energy for adjusting the temperature can be smoothly transferred. In addition, the height of the package can be reduced by the amount corresponding to the depression of the concave portion.

【0011】請求項2記載の発明では、(イ)半導体レ
ーザと、(ロ)この半導体レーザを固定した板状のヒー
トシンクと、(ハ)前記半導体レーザを内部に収容する
モジュールパッケージと、(ニ)ヒートシンクを固定し
た熱伝導性の良好な板状の部材であって半導体レーザに
対応する部位がモジュールパッケージの底面方向に窪ん
だ凹部となった温度調整用基板と、(ホ)この温度調整
用基板とモジュールパッケージの底面との間に配置さ
れ、凹部に配置される素子がそれ以外の部位に配置され
る素子よりも凹部の窪みに対応して高さが低くなった温
度調整部材とを半導体レーザモジュールに具備させる。
According to the second aspect of the present invention, (a) a semiconductor laser, (b) a plate-shaped heat sink to which the semiconductor laser is fixed, (c) a module package for housing the semiconductor laser therein, and (d) A) a temperature-adjusting substrate which is a plate-like member having good heat conductivity to which a heat sink is fixed and whose portion corresponding to the semiconductor laser is a concave portion recessed toward the bottom surface of the module package; A temperature adjusting member arranged between the substrate and the bottom surface of the module package, wherein the element arranged in the concave portion has a lower height corresponding to the concave portion of the concave portion than the element arranged in the other portion; A laser module is provided.

【0012】すなわち請求項2記載の発明では、パッケ
ージに収容された半導体レーザをヒートシンクを介して
温度調整用基板に固定し、この温度調整用基板における
半導体レーザに対応する部位をパッケージの底面方向に
窪ませている。そして、この温度調整用基板の窪みに対
応させてこの窪んだ部分(凹部)とパッケージの底面の
間に温度調整用部材として背の低い素子を配置し、これ
以外の箇所には背の高い素子を使用するようにしてい
る。したがって、温度調整用基板における半導体レーザ
に対応する部位もそれ以外の部位と同様に温度調整用部
材としての素子と接するので、温度の調整のための熱エ
ネルギの移動を円滑に行うことができる。また、凹部の
窪みの分だけパッケージの高さを低くすることができる
ことになる。
That is, according to the second aspect of the present invention, the semiconductor laser accommodated in the package is fixed to the substrate for temperature adjustment via the heat sink, and the portion of the substrate for temperature adjustment corresponding to the semiconductor laser is oriented in the direction of the bottom surface of the package. Depressed. Then, a low-profile element is disposed as a temperature-controlling member between the concave portion (recess) and the bottom surface of the package corresponding to the concave portion of the temperature-controlling substrate, and a high-profile device is provided in other places. I'm trying to use Therefore, the portion corresponding to the semiconductor laser on the temperature adjustment substrate is in contact with the element as the temperature adjustment member in the same manner as the other portions, so that the heat energy for adjusting the temperature can be smoothly transferred. In addition, the height of the package can be reduced by the amount corresponding to the depression of the concave portion.

【0013】請求項3記載の発明では、請求項1または
請求項2記載の半導体レーザモジュールにおいて、温度
調整部材は、背の高さが異なる2種類の電子冷却素子で
構成している。すなわち、凹部に対応する電子冷却素子
はこれ以外の部分に対応する電子冷却素子よりも背の高
さが凹部の窪みの分だけ低くなっている。しかしながら
温度調整部材には凹部の部分であっても電子冷却素子が
接触していることになるので、半導体レーザに対する効
率的な冷却を行うことができることになる。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to the first or second aspect, the temperature adjusting member includes two types of electronic cooling elements having different heights. That is, the height of the electronic cooling element corresponding to the concave portion is lower than that of the electronic cooling elements corresponding to the other portions by the depression of the concave portion. However, since the electronic cooling element is in contact with the temperature adjusting member even in the concave portion, the semiconductor laser can be efficiently cooled.

【0014】請求項4記載の発明では、請求項2または
請求項3記載の半導体レーザモジュールで凹部はヒート
シンクの形状に沿って形成されているので、温度調整部
材に高さの高い温度調整用部材あるいは電子冷却素子を
より多く配置することができ、冷却能力をより効果的に
発揮させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the concave portion is formed along the shape of the heat sink in the semiconductor laser module according to the second or third aspect, the temperature adjusting member has a high height. Alternatively, more electronic cooling elements can be arranged, and the cooling capacity can be more effectively exerted.

【0015】請求項5記載の発明では、請求項2または
請求項3記載の半導体レーザモジュールで凹部はヒート
シンクの一辺の長さと等しい溝として形成されているの
で、温度調整部材に高さの高い温度調整用部材あるいは
電子冷却素子を効率的に配置することができ、冷却能力
を効果的に発揮させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to the second or third aspect, since the concave portion is formed as a groove equal to the length of one side of the heat sink, the temperature adjusting member has a high temperature. The adjusting member or the electronic cooling element can be efficiently arranged, and the cooling capacity can be effectively exhibited.

【0016】請求項6記載の発明では、する請求項1ま
たは請求項2記載の半導体レーザモジュールで半導体レ
ーザの出射側と対向配置される光ファイバはその端面が
球状の先球光ファイバであるので、光ファイバと半導体
レーザの間に光学レンズを配置する必要がなく、調整が
容易になるという利点がある。
According to the sixth aspect of the present invention, in the semiconductor laser module according to the first or second aspect, the optical fiber disposed to face the emission side of the semiconductor laser is a spherical optical fiber whose end face is spherical. In addition, there is an advantage that it is not necessary to arrange an optical lens between the optical fiber and the semiconductor laser, and the adjustment is easy.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0018】[0018]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【0019】図1は本発明の一実施例におけるモジュー
ルパッケージを取り除いた半導体レーザモジュールの内
部を斜め上方から見たものである。本実施例の半導体レ
ーザモジュール21で半導体レーザ22は放熱をよくす
るための薄板状のヒートシンク23上に配置されてい
る。このヒートシンク23は、電子冷却素子24上に配
置されたキャリア25の中央部25Aに半田によって固
定されている。この中央部25Aの幅は、ヒートシンク
23のこの方向の長さと一致するような長さとなってい
る。電子冷却素子24は、半導体レーザ22の光出力レ
ベルの安定化や出力される波長の安定化のために使用さ
れるもので、この図には示していないモジュールパッケ
ージの底部に固定されるパッケージ側基板26と、キャ
リア25と固定される冷却側基板27に挟まれた構造と
なっている。
FIG. 1 is a perspective view of the inside of a semiconductor laser module without a module package according to one embodiment of the present invention. In the semiconductor laser module 21 of the present embodiment, the semiconductor laser 22 is disposed on a thin heat sink 23 for improving heat radiation. The heat sink 23 is fixed to the central portion 25A of the carrier 25 arranged on the electronic cooling element 24 by soldering. The width of the central portion 25A is such that it matches the length of the heat sink 23 in this direction. The thermoelectric cooler 24 is used for stabilizing the light output level of the semiconductor laser 22 and for stabilizing the output wavelength. The thermoelectric cooler 24 is fixed to the bottom of a module package (not shown). It has a structure sandwiched between a substrate 26 and a cooling-side substrate 27 fixed to a carrier 25.

【0020】このうちの冷却側基板27はその中央部分
が両側部よりも一段低くなるように折れ曲がった形状と
なっている。キャリア25もこの冷却側基板27に沿っ
た形状となっているので、前記した中央部25Aはその
周囲よりも一段と低くなっている。電子冷却素子24は
キャリア25およびこの冷却側基板27のこのような形
状に対応して、高さの異なった第1および第2の電子冷
却素子24A、24Bで構成されている。すなわち、キ
ャリアの中央部25Aの直下には比較的背の低い第1の
電子冷却素子24Aが配置されており、これ以外の部分
には比較的背の高い第2の電子冷却素子24Bが配置さ
れている。
The cooling-side substrate 27 is bent so that its central portion is one step lower than both sides. Since the carrier 25 also has a shape along the cooling-side substrate 27, the above-mentioned central portion 25A is further lower than its surroundings. The electronic cooling element 24 is composed of first and second electronic cooling elements 24A and 24B having different heights corresponding to such shapes of the carrier 25 and the cooling side substrate 27. That is, the first electronic cooling element 24A having a relatively short height is disposed immediately below the central portion 25A of the carrier, and the second electronic cooling element 24B having a relatively high height is disposed in other portions. ing.

【0021】図2は本実施例の半導体レーザモジュール
の蓋を開けて上から見た状態を表わしたものであり、図
3は図2のA−A方向で半導体レーザモジュールの断面
構造を表わしたものである。これらの図で半導体レーザ
モジュールモジュールのモジュールパッケージ31は、
底板31Aと、この上に配置された側壁31Bと蓋31
Cとによって構成されている。図2では蓋は示されてい
ない。
FIG. 2 shows the semiconductor laser module of this embodiment in a state where the lid is opened and viewed from above, and FIG. 3 shows the cross-sectional structure of the semiconductor laser module in the direction of AA in FIG. Things. In these figures, the module package 31 of the semiconductor laser module is:
Bottom plate 31A, side wall 31B and lid 31 disposed thereon
C. The lid is not shown in FIG.

【0022】図3に示すように、図1で説明した電子冷
却素子24のパッケージ側基板26はモジュールパッケ
ージの底板31A上に半田によって固定されている。電
子冷却素子24の冷却側基板27とキャリア25および
ヒートシンク23を介して配置された半導体レーザ22
は、光の出射側が先球光ファイバ32の光入射端と対向
するように配置されている。この先球光ファイバ32
は、ファイバホルダ33にYAGレーザ溶接によって固
定されており、側壁31Bに嵌入されている。先球光フ
ァイバ32はその先端が球状になっており、半導体レー
ザ22から出射した光を集光して光学的な結合を高い効
率で実現するようにしている。
As shown in FIG. 3, the package side substrate 26 of the electronic cooling element 24 described in FIG. 1 is fixed on the bottom plate 31A of the module package by soldering. Semiconductor laser 22 arranged via cooling side substrate 27 of electronic cooling element 24, carrier 25 and heat sink 23
Are arranged such that the light emission side faces the light incident end of the spherical optical fiber 32. This tip optical fiber 32
Is fixed to the fiber holder 33 by YAG laser welding, and is fitted into the side wall 31B. The tip of the spherical optical fiber 32 has a spherical shape, and condenses the light emitted from the semiconductor laser 22 to realize optical coupling with high efficiency.

【0023】このような本実施例の半導体レーザモジュ
ールで半導体レーザ22から出射した光は、広がった状
態で先球光ファイバ32に入射するが、そのレンズとし
ての作用によって集光され、光ファイバ端に取り付けら
れた図示しない光コネクタ等の光学部品によって取り出
される。モジュールパッケージ31内の半導体レーザ2
2は、電子冷却素子24によって冷却されて所定の温度
範囲となるように制御される。電子冷却素子24を取り
付けたヒートシンク23の直下には第1の電子冷却素子
24Aが配置されているので、キャリア25の周辺部分
に配置された第2の電子冷却素子24Bと共に半導体レ
ーザ22の冷却は迅速かつ効率的に行われる。
The light emitted from the semiconductor laser 22 in the semiconductor laser module according to the present embodiment enters the spherical optical fiber 32 in a spread state. It is taken out by an optical component such as an optical connector (not shown) attached to the camera. Semiconductor laser 2 in module package 31
2 is controlled so as to be cooled by the electronic cooling element 24 to be in a predetermined temperature range. Since the first electronic cooling element 24A is disposed immediately below the heat sink 23 to which the electronic cooling element 24 is attached, the cooling of the semiconductor laser 22 together with the second electronic cooling element 24B disposed around the carrier 25 is performed. Done quickly and efficiently.

【0024】また、本実施例の半導体レーザモジュール
は半導体レーザ22の取り付けられる位置に対応するキ
ャリアの中央部25Aが周辺部よりも一段と低くなって
いる。このため、半導体レーザ22の高さをこの分だけ
低くすることができ、先球光ファイバ32の位置もこれ
に応じて低くすることができる。これにより、半導体レ
ーザモジュールの薄型化を実現することが可能になる。
Further, in the semiconductor laser module of the present embodiment, the central portion 25A of the carrier corresponding to the position where the semiconductor laser 22 is mounted is lower than the peripheral portion. For this reason, the height of the semiconductor laser 22 can be reduced correspondingly, and the position of the spherical optical fiber 32 can be correspondingly reduced. This makes it possible to reduce the thickness of the semiconductor laser module.

【0025】更に、本実施例の半導体レーザモジュール
では電子冷却素子24の冷却側基板27とキャリア25
が段差を設けたような折れ曲がった形状に成形されてい
る。これにより、電子冷却素子24とキャリア25に位
置的なずれが生ずることがない。しかもキャリアの中央
部25Aの幅は、ヒートシンク23のこの方向の長さと
一致するように設定されているので、構成部品間の位置
ずれを極力防止でき、半導体レーザモジュールの信頼性
が向上することになる。
Further, in the semiconductor laser module of this embodiment, the cooling side substrate 27 of the electronic cooling element 24 and the carrier 25
Are formed into a bent shape having a step. As a result, there is no positional shift between the electronic cooling element 24 and the carrier 25. In addition, since the width of the central portion 25A of the carrier is set so as to coincide with the length of the heat sink 23 in this direction, misalignment between components can be prevented as much as possible, and the reliability of the semiconductor laser module can be improved. Become.

【0026】変形例 Modification

【0027】図4は、本発明の変形例におけるモジュー
ルパッケージを取り除いた半導体レーザモジュールの内
部を斜め上方から見たものである。図1と同一部分には
同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略す
る。この変形例では、キャリア41が半導体レーザ22
を取り付けたヒートシンク23の部分と同一サイズだ
け、残りの部分よりも一段低くなった凹部41Aとなっ
たような形状に成形されている。電子冷却素子42の冷
却側基板43は、キャリア41の形状に沿って、同様に
ヒートシンク23に対応する部分だけ凹部となったよう
な形に成形されている。
FIG. 4 is a perspective view of the inside of a semiconductor laser module from which a module package according to a modification of the present invention has been removed. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. In this modification, the carrier 41 is the semiconductor laser 22
Is formed in the shape of a recess 41A, which is the same size as the portion of the heat sink 23 to which is attached, and is one step lower than the remaining portion. The cooling-side substrate 43 of the electronic cooling element 42 is formed along the shape of the carrier 41 so that only the portion corresponding to the heat sink 23 is concave.

【0028】電子冷却素子42はキャリア41およびこ
の冷却側基板43のこのような形状に対応して、高さの
異なった第1および第2の電子冷却素子42A、42B
で構成されている。すなわち、キャリアの凹部41Aの
直下には比較的背の低い第1の電子冷却素子42Aが配
置されており、これ以外の部分には比較的背の高い第2
の電子冷却素子42Bが配置されている。先の実施例の
場合と比べて第1の電子冷却素子42Aの割合は少な
く、第2の電子冷却素子42Bの割合が多くなってい
る。したがって、半導体レーザ22に対する冷却能力は
先の実施例よりも向上することになる。
The electronic cooling element 42 has first and second electronic cooling elements 42A and 42B having different heights corresponding to such a shape of the carrier 41 and the cooling side substrate 43.
It is composed of That is, the first electronic cooling element 42A having a relatively short height is disposed immediately below the concave portion 41A of the carrier, and the second electronic cooling element 42A having a relatively high height is provided in other portions.
Of the electronic cooling element 42B are arranged. Compared with the case of the previous embodiment, the ratio of the first electronic cooling element 42A is smaller and the ratio of the second electronic cooling element 42B is larger. Therefore, the cooling capacity for the semiconductor laser 22 is improved as compared with the previous embodiment.

【0029】しかもヒートシンク23は凹部41Aの面
と同一サイズとなっているので、ヒートシンク23は光
ファイバの軸方向と直交する方向だけでなく、軸方向に
も取り付け位置が固定されることになり、半導体レーザ
モジュールの信頼性が一層向上することになる。
Moreover, since the heat sink 23 has the same size as the surface of the concave portion 41A, the mounting position of the heat sink 23 is fixed not only in the direction orthogonal to the axial direction of the optical fiber but also in the axial direction. The reliability of the semiconductor laser module is further improved.

【0030】なお、実施例および変形例では先球光ファ
イバ32を半導体レーザ22の出射側と対向させたが、
通常の光ファイバを使用してこれらの間に1または複数
の光学レンズを配置するようにしてもよいことは当然で
ある。
In the embodiment and the modification, the spherical optical fiber 32 is opposed to the emission side of the semiconductor laser 22.
Naturally, one or a plurality of optical lenses may be arranged between them using a normal optical fiber.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、温度調整用基板における半導体レーザに対応
する部位をパッケージの底面方向に窪ませることにした
ので、温度調整用部材と接する面もこれに応じて底面方
向に窪むことになり、単にパッケージの薄型化に寄与す
るだけでなく、温度調整用基板と温度調整用部材の位置
関係が安定して半導体レーザモジュールの信頼性を向上
させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the portion of the temperature adjusting substrate corresponding to the semiconductor laser is depressed toward the bottom surface of the package, so that the temperature adjusting member comes into contact with the temperature adjusting member. The surface will also be depressed toward the bottom in response to this, not only contributing to the thinning of the package, but also stabilizing the positional relationship between the temperature adjustment substrate and the temperature adjustment member and improving the reliability of the semiconductor laser module. Can be improved.

【0032】また、請求項2記載の発明によれば、請求
項1記載の発明と同様の効果を得ることができる他、半
導体レーザと温度調整用基板の間にヒートシンクを配置
したので、半導体レーザの放熱をより効果的に発散させ
ることができる。
According to the second aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained. In addition, since the heat sink is arranged between the semiconductor laser and the substrate for temperature adjustment, Can be dissipated more effectively.

【0033】更に、請求項3記載の発明によれば、温度
調整部材は、背の高さが異なる2種類の電子冷却素子で
構成しているので、高さの異なる電子冷却素子を多種類
用意することなく、半導体レーザに対する効率的な冷却
を行うことができる。
Further, according to the third aspect of the present invention, since the temperature adjusting member is composed of two types of electronic cooling elements having different heights, various types of electronic cooling elements having different heights are prepared. Without cooling, the semiconductor laser can be efficiently cooled.

【0034】また、請求項4記載の発明によれば前記し
た凹部はヒートシンクの形状に沿って形成されているの
で、温度調整部材に高さの高い温度調整用部材あるいは
電子冷却素子をより多く配置することができ、冷却能力
をより効果的に発揮させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the concave portion is formed along the shape of the heat sink, more temperature adjusting members or electronic cooling elements are arranged on the temperature adjusting member. And the cooling capacity can be more effectively exerted.

【0035】更に、請求項5記載の発明によれば、前記
した凹部はヒートシンクの一辺の長さと等しい溝として
形成されるので、温度調整部材に高さの高い温度調整用
部材あるいは電子冷却素子を効率的に配置することがで
き、冷却能力を効果的に発揮させることができるばかり
でなく、ヒートシンクの他辺の長さを自由に設定するこ
とができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the recess is formed as a groove having a length equal to the length of one side of the heat sink, so that a high temperature adjusting member or an electronic cooling element can be used as the temperature adjusting member. It is possible to arrange the heat sink efficiently and not only to exert the cooling capacity effectively, but also to freely set the length of the other side of the heat sink.

【0036】また、請求項6記載の発明によれば、半導
体レーザの出射側と対向配置される光ファイバはその端
面が球状の先球光ファイバであるので、光ファイバと半
導体レーザの間に光学レンズを配置する必要がなく、調
整が容易になる他に、モジュールの小型化に更に貢献す
ることになる。
According to the sixth aspect of the present invention, the optical fiber disposed opposite to the emission side of the semiconductor laser is a spherical optical fiber having a spherical end surface. There is no need to dispose lenses, which facilitates adjustment and further contributes to downsizing of the module.

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

【図1】本発明の一実施例におけるモジュールパッケー
ジを取り除いた半導体レーザモジュールの斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor laser module without a module package according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の半導体レーザモジュールの蓋を開け
て上から見た状態を表わした平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a state in which a lid of the semiconductor laser module of the present embodiment is opened and viewed from above.

【図3】図2のA−A方向で半導体レーザモジュールの
断面構造を表わした断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of the semiconductor laser module taken along a line AA in FIG. 2;

【図4】本発明の変形例におけるモジュールパッケージ
を取り除いた半導体レーザモジュールの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a semiconductor laser module without a module package according to a modification of the present invention.

【図5】従来提案された半導体レーザモジュールの一例
を表わした概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventionally proposed semiconductor laser module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 半導体レーザ 23 ヒートシンク 24、42 電子冷却素子 24A 第1の電子冷却素子 24B 第2の電子冷却素子 25、41 キャリア 25A キャリア25の中央部(凹部) 27、43 冷却側基板 31 モジュールパッケージ 32 先球光ファイバ Reference Signs List 22 semiconductor laser 23 heat sink 24, 42 thermoelectric cooling element 24A first thermoelectric cooling element 24B second thermoelectric cooling element 25, 41 carrier 25A central part (recess) of carrier 25 27, 43 cooling side substrate 31 module package 32 front sphere Optical fiber

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザと、 この半導体レーザを内部に収容するパッケージと、 前記半導体レーザを配置する熱伝導性の良好な板状の部
材であって半導体レーザに対応する部位が前記パッケー
ジの底面方向に窪んだ凹部となった温度調整用基板と、 この温度調整用基板と前記パッケージの底面との間に配
置され、前記凹部に配置される素子がそれ以外の部位に
配置される素子よりも凹部の窪みに対応して高さが低く
なった温度調整部材とを具備することを特徴とする半導
体レーザモジュール。
1. A semiconductor laser, a package accommodating the semiconductor laser therein, and a plate-like member having good thermal conductivity on which the semiconductor laser is disposed, the portion corresponding to the semiconductor laser being a bottom surface of the package. A temperature adjusting substrate that is a concave portion that is depressed in the direction, disposed between the temperature adjusting substrate and the bottom surface of the package, and an element disposed in the concave portion is smaller than an element disposed in other portions. A semiconductor laser module comprising: a temperature adjusting member having a height corresponding to a depression of a recess.
【請求項2】 半導体レーザと、 この半導体レーザを固定した板状のヒートシンクと、 前記半導体レーザを内部に収容するモジュールパッケー
ジと、 前記ヒートシンクを固定した熱伝導性の良好な板状の部
材であって半導体レーザに対応する部位が前記モジュー
ルパッケージの底面方向に窪んだ凹部となった温度調整
用基板と、 この温度調整用基板と前記モジュールパッケージの底面
との間に配置され、前記凹部に配置される素子がそれ以
外の部位に配置される素子よりも凹部の窪みに対応して
高さが低くなった温度調整部材とを具備することを特徴
とする半導体レーザモジュール。
2. A semiconductor laser, a plate-like heat sink to which the semiconductor laser is fixed, a module package for housing the semiconductor laser therein, and a plate-like member having good thermal conductivity to which the heat sink is fixed. A substrate for adjusting the temperature, the portion corresponding to the semiconductor laser being a concave portion recessed toward the bottom surface of the module package; and a substrate disposed between the temperature adjusting substrate and the bottom surface of the module package, and disposed in the concave portion. A semiconductor laser module, comprising: a temperature adjusting member having a lower height corresponding to a depression of a concave portion than an element disposed in another portion.
【請求項3】 温度調整部材は、背の高さが異なる2種
類の電子冷却素子で構成されていることを特徴とする請
求項1または請求項2記載の半導体レーザモジュール。
3. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the temperature adjusting member comprises two types of electronic cooling elements having different heights.
【請求項4】 前記凹部は前記ヒートシンクの形状に沿
って形成されていることを特徴とする請求項2または請
求項3記載の半導体レーザモジュール。
4. The semiconductor laser module according to claim 2, wherein the recess is formed along the shape of the heat sink.
【請求項5】 前記ヒートシンクは直方体状をしてお
り、前記凹部は前記ヒートシンクの一辺の長さと等しい
溝として形成されていることを特徴とする請求項2また
は請求項3記載の半導体レーザモジュール。
5. The semiconductor laser module according to claim 2, wherein the heat sink has a rectangular parallelepiped shape, and the recess is formed as a groove having a length equal to one side of the heat sink.
【請求項6】 前記半導体レーザの出射側と対向配置さ
れる光ファイバはその端面が球状の先球光ファイバであ
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導
体レーザモジュール。
6. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the optical fiber arranged to face the emission side of the semiconductor laser is a spherical optical fiber having a spherical end surface.
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