JPS6026909A - 光ファイバ付半導体レーザ装置 - Google Patents
光ファイバ付半導体レーザ装置Info
- Publication number
- JPS6026909A JPS6026909A JP13556083A JP13556083A JPS6026909A JP S6026909 A JPS6026909 A JP S6026909A JP 13556083 A JP13556083 A JP 13556083A JP 13556083 A JP13556083 A JP 13556083A JP S6026909 A JPS6026909 A JP S6026909A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber
- semiconductor laser
- chip
- melt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバ付半導体レーザ装置およびその製造
方法に関するものである。
方法に関するものである。
光通信用光フアイバ付半導体レーザ装置（以下、レーザ
モジュールと称する）におけるレーザと光ファイバの結
合方式の一つに、端面にレンズ加工全施したファイバを
用いる先球ファイバ方式がある。この方式では構造か簡
単なだめ装置が小型になることが期待でき、またモニタ
ー用フォトダイオード、冷却用ペルチェ累子や温度セン
サー等を同一容器内に搭載して複合型の光デバイスを構
成することが容易ＶＣなる。さらに元ファイバを半導体
レーザのごく近傍で固定することができるので、部品の
温度変化や経時変化による結合効率の変動を軽減して高
い信頼度をもつＶ−ザモジュールを実現できる可能性が
ある。
モジュールと称する）におけるレーザと光ファイバの結
合方式の一つに、端面にレンズ加工全施したファイバを
用いる先球ファイバ方式がある。この方式では構造か簡
単なだめ装置が小型になることが期待でき、またモニタ
ー用フォトダイオード、冷却用ペルチェ累子や温度セン
サー等を同一容器内に搭載して複合型の光デバイスを構
成することが容易ＶＣなる。さらに元ファイバを半導体
レーザのごく近傍で固定することができるので、部品の
温度変化や経時変化による結合効率の変動を軽減して高
い信頼度をもつＶ−ザモジュールを実現できる可能性が
ある。
しかしこの方式において光ファイバを固定する際には半
導体レーザの近傍で作業を行なわねばならないなど、困
難な点が多い。たとえば光ファイバをエポキシ系の樹脂
で固定すれば作業は容易であるか、樹脂の経時変化が著
しいため長期にわたって結合効率を安定に維持すること
は期待できず、また半導体レーザに悪影響を及ぼすガス
や水蒸気が発生しやすいため、高い信頼度をもつレーザ
モジュールを構成することは困難である。また金属融着
材料によって光ファイバを固定しようとする場合には、
作業時の温度が高くなって部品や治具の熱膨張に由来す
る位置すれを起こし２やすい上、フラックスの使用は半
導体レーザにとって好捷しくない。
導体レーザの近傍で作業を行なわねばならないなど、困
難な点が多い。たとえば光ファイバをエポキシ系の樹脂
で固定すれば作業は容易であるか、樹脂の経時変化が著
しいため長期にわたって結合効率を安定に維持すること
は期待できず、また半導体レーザに悪影響を及ぼすガス
や水蒸気が発生しやすいため、高い信頼度をもつレーザ
モジュールを構成することは困難である。また金属融着
材料によって光ファイバを固定しようとする場合には、
作業時の温度が高くなって部品や治具の熱膨張に由来す
る位置すれを起こし２やすい上、フラックスの使用は半
導体レーザにとって好捷しくない。
本発明の目的はかかる困ｔｌ１ｍｋ解決し、作業性がよ
く信頼度の高い製造方法を提供し、さらにその方法を適
用するのに適したレーザモジュールの構造を提供するこ
とにある。
く信頼度の高い製造方法を提供し、さらにその方法を適
用するのに適したレーザモジュールの構造を提供するこ
とにある。
本発明によれば光フアイバ支持部と光ファイバとの間に
放熱特性の低い部材を介して光ファイバを前記部材に金
属融着材料で固定したことを特徴とする光ファイバ付半
導体し−ザ装瞳が得られる。
放熱特性の低い部材を介して光ファイバを前記部材に金
属融着材料で固定したことを特徴とする光ファイバ付半
導体し−ザ装瞳が得られる。
また本発明によれば光フアイバ支持部に光ファイバを金
属触着材料で固定した光フアイバ付半導体レーザ装置の
製造方法に訃いて、上記金属融着材料に超音波全印加す
る工程を鳴することを！徴とする光フアイバ付半導体レ
ーザ装置の製造方法が得られる。
属触着材料で固定した光フアイバ付半導体レーザ装置の
製造方法に訃いて、上記金属融着材料に超音波全印加す
る工程を鳴することを！徴とする光フアイバ付半導体レ
ーザ装置の製造方法が得られる。
とくに本発明によればシリコンヒートシンクまたはダイ
ヤモンドヒートシンク上にマウントされた半導体レーザ
およびその光出力を取り出すだめの周囲をメタライズさ
れた光ファイバを一体の金属ステム上に金属融着材料に
より固定する形式の光フアイバ付半導体レーザ装置の製
造方法において、予め金属ステム上にマウントされた半
導体レーザから放射されて光ファイバに結合する光のパ
ワーを測定しながらそれが最大になるように光ファイバ
の位置を調整したのち、可動式のヒーターチップを用い
て溶融した金属融着材料を光ファイバの側面と金属ステ
ムの光フアイバ支持部の双方に付着させ、ヒーターチッ
プに取り付けられた超音波発生源からヒーターチップ全
経由して溶融した金属融着材料に超音波を送りこんで光
ファイバと支持部を完全に融着接続せしめ、その状態で
光ファイバの位置を再度最適な位置に調整し、然る後ヒ
ーターチップを融着部分から引き離して金属融着材料を
凝固させる一連の作業により、光ファイバを最適位置の
まま固定することを特徴とする光ファイバ付半導体し−
′ザ装置製造方法が得られる０ また上記製造方法を適用する光ファイバ付半導体し−ザ
装駐において、金属ステムの光フアイバ支持部をコの字
型の肉薄の構造にし、さら（／（その上に予め両面メタ
ライズを施したヒートシンクと同等の厚みをもつセラミ
ック板を融着してア・＜ことにより、光ファイバを固定
する際に支持部からの熱の避散を防いで融着全容易にす
るとともに、作業中の半導体レーザの温度上昇を低くお
さえ、かつヒートシンクと金属の熱膨張率の差に由来す
る作業時と使用時および使用中の温度変化による結合効
率の変動を補償する事を特徴とする光フアイバ付半導体
レーザ装置が得られる。
ヤモンドヒートシンク上にマウントされた半導体レーザ
およびその光出力を取り出すだめの周囲をメタライズさ
れた光ファイバを一体の金属ステム上に金属融着材料に
より固定する形式の光フアイバ付半導体レーザ装置の製
造方法において、予め金属ステム上にマウントされた半
導体レーザから放射されて光ファイバに結合する光のパ
ワーを測定しながらそれが最大になるように光ファイバ
の位置を調整したのち、可動式のヒーターチップを用い
て溶融した金属融着材料を光ファイバの側面と金属ステ
ムの光フアイバ支持部の双方に付着させ、ヒーターチッ
プに取り付けられた超音波発生源からヒーターチップ全
経由して溶融した金属融着材料に超音波を送りこんで光
ファイバと支持部を完全に融着接続せしめ、その状態で
光ファイバの位置を再度最適な位置に調整し、然る後ヒ
ーターチップを融着部分から引き離して金属融着材料を
凝固させる一連の作業により、光ファイバを最適位置の
まま固定することを特徴とする光ファイバ付半導体し−
′ザ装置製造方法が得られる０ また上記製造方法を適用する光ファイバ付半導体し−ザ
装駐において、金属ステムの光フアイバ支持部をコの字
型の肉薄の構造にし、さら（／（その上に予め両面メタ
ライズを施したヒートシンクと同等の厚みをもつセラミ
ック板を融着してア・＜ことにより、光ファイバを固定
する際に支持部からの熱の避散を防いで融着全容易にす
るとともに、作業中の半導体レーザの温度上昇を低くお
さえ、かつヒートシンクと金属の熱膨張率の差に由来す
る作業時と使用時および使用中の温度変化による結合効
率の変動を補償する事を特徴とする光フアイバ付半導体
レーザ装置が得られる。
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
第１図は本発明による製造方法を適用する直前の状態で
ある。半導体レーザ１はヒートシンク２を介して金属ス
テム３の上にマウントされ、金属ステム３はさらにケー
ス４の底部にマウントされ５− ている。半導体レーザ１の上面にはリード線５が接続さ
れている。半導体レーザの前方には周囲をメタライズさ
れた光ファイバ６が導びかれており、その先端７は研摩
によってレンズ加工されている。
ある。半導体レーザ１はヒートシンク２を介して金属ス
テム３の上にマウントされ、金属ステム３はさらにケー
ス４の底部にマウントされ５− ている。半導体レーザ１の上面にはリード線５が接続さ
れている。半導体レーザの前方には周囲をメタライズさ
れた光ファイバ６が導びかれており、その先端７は研摩
によってレンズ加工されている。
光ファイバはケースに準備された軸受１ｏを通って外部
に出ているが、その部分は金属フェルール８の中に収め
られており、両者は９の部分で金属融着材料により封止
接続されている。光ファイバは保持具１１により保持さ
れており、それを移動させることにより光ファイバの先
端を最適位置に調整することができる。
に出ているが、その部分は金属フェルール８の中に収め
られており、両者は９の部分で金属融着材料により封止
接続されている。光ファイバは保持具１１により保持さ
れており、それを移動させることにより光ファイバの先
端を最適位置に調整することができる。
第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明による製造プロセスを順
に図示したものである。第２図ｔａ）は金属融着材料１
４をヒーターチップ１３に溶かしつけたところである。
に図示したものである。第２図ｔａ）は金属融着材料１
４をヒーターチップ１３に溶かしつけたところである。
そのあと同図ｆｂ）のようにヒーターチップ１３を光フ
ァイバ６に接近させて金属融着材料１４を付着させる。
ァイバ６に接近させて金属融着材料１４を付着させる。
この状態では溶融した金属融着材料の表面は酸化膜でお
おわれているため、光ファイバ６および支持部１２に完
全には融着しない。
おわれているため、光ファイバ６および支持部１２に完
全には融着しない。
このときヒーターチップ１３を経由して金属融着６−
材料に超音波を送りこめばその表面が活性化するため、
同図（Ｃ）のように完全に融着する。この状態で光ファ
イバの位置を再度調整し、同図（ｄ）のようにヒーター
テラ７’ １３ ’に静かに引き上げれｆよ光ファイバ
６の位階紫最適に保ったま１金属融盾材料１４を凝固さ
せることがでひる。以上の一連Ｃつ作業の結果、信頼度
の高いし・−デモジュールを製造することができる。
同図（Ｃ）のように完全に融着する。この状態で光ファ
イバの位置を再度調整し、同図（ｄ）のようにヒーター
テラ７’ １３ ’に静かに引き上げれｆよ光ファイバ
６の位階紫最適に保ったま１金属融盾材料１４を凝固さ
せることがでひる。以上の一連Ｃつ作業の結果、信頼度
の高いし・−デモジュールを製造することができる。
しかし４がら前出の第２図（Ｃ）において金属融層材料
１４と金属ス１ム３の界面でのねれ性は加えられた熱が
金属ステム３”ｅ＃を山して逃げるだめに同図の状態で
元ファイバの出射端での光出力全測定しなから元ファイ
バの位置を調整しようとしても、半導体レーザの出力が
小さいために困廓１でめる。をらにこの１まの構造では
半導体レーザが熱膨張率の小づ々と−トシンクによって
支えら九でいるのに対し、光ファイバは金属だけによっ
て支えら扛ているので、作業温度と平常温度の差および
使用中の温度変化によって半導体レーザと光ファイバの
先端の相対的な位置関係は変動する。
１４と金属ス１ム３の界面でのねれ性は加えられた熱が
金属ステム３”ｅ＃を山して逃げるだめに同図の状態で
元ファイバの出射端での光出力全測定しなから元ファイ
バの位置を調整しようとしても、半導体レーザの出力が
小さいために困廓１でめる。をらにこの１まの構造では
半導体レーザが熱膨張率の小づ々と−トシンクによって
支えら九でいるのに対し、光ファイバは金属だけによっ
て支えら扛ているので、作業温度と平常温度の差および
使用中の温度変化によって半導体レーザと光ファイバの
先端の相対的な位置関係は変動する。
第３図の構造を採用すれば前述のようか難点を解決する
ことができる。すなわち元ファイバ６を金属融層材料１
４により融着固定する前に予め両面メタライズ全施した
ヒートシンク２と同等の厚みをもつセラミック板１５の
上に本発明第１．！Ｊの製造方法により光ファイバ６を
固定１−れは、第２図（Ｃ）に相当する工程において、
支持部１２が肉薄であることとセラミック板の断熱効果
により融着面から熱が逃げることケ防いで融着をより確
実なものにでき、第２図（Ｃ）の状態で光ファイバの位
置を調整する場合にも半導体レーザの温度上昇を低減し
て太きガ光出力をとれ、またヒートシンクと金属の熱膨
張率の差を補償して作業温度とファイバ固定後の平常温
度の差および製品の環境温度の変化による結合効率の変
動を低減することができるので、温度特性の優れたレー
ザモジュールを得ることができる。本発明は位置ずれ許
容度の厳しいシングルモード光ファイバの付いたレーザ
モジュールを製造するのに１効である。
ことができる。すなわち元ファイバ６を金属融層材料１
４により融着固定する前に予め両面メタライズ全施した
ヒートシンク２と同等の厚みをもつセラミック板１５の
上に本発明第１．！Ｊの製造方法により光ファイバ６を
固定１−れは、第２図（Ｃ）に相当する工程において、
支持部１２が肉薄であることとセラミック板の断熱効果
により融着面から熱が逃げることケ防いで融着をより確
実なものにでき、第２図（Ｃ）の状態で光ファイバの位
置を調整する場合にも半導体レーザの温度上昇を低減し
て太きガ光出力をとれ、またヒートシンクと金属の熱膨
張率の差を補償して作業温度とファイバ固定後の平常温
度の差および製品の環境温度の変化による結合効率の変
動を低減することができるので、温度特性の優れたレー
ザモジュールを得ることができる。本発明は位置ずれ許
容度の厳しいシングルモード光ファイバの付いたレーザ
モジュールを製造するのに１効である。
第１図は本発明の製造方法を適用する直前の状態を示す
断面図。第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の製造方法を実
施する手順を示す断面図、また第３図は本発明の製造方
法の適用全より容易にしかつ優れた温度特性を与えるレ
ーザモジュールの構造を示す断面図。 ■・・・・・・半導体レーザ、２・旧・・ヒートシンク
、３・・・・・・金属ステム、４・・・・・・ケース、
５・・・・・・リード線、６・・・・・・光ファイバ、
７・・・・・・先球レンズ加工部分、８・・・・・・フ
ェルール、９・・・・・・光フアイバ封止部分、１０・
・・・・・フェルールカイト、１１・・・・・・光フア
イバ保持具、１２・・・・・・元ファイバ支持部、１３
・・・・・・ヒーターチップ、１４・・・・・・全町融
着材料、１５・・・・・・セラミック板。 ＝９− ３７ 地５ン −３８−
断面図。第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の製造方法を実
施する手順を示す断面図、また第３図は本発明の製造方
法の適用全より容易にしかつ優れた温度特性を与えるレ
ーザモジュールの構造を示す断面図。 ■・・・・・・半導体レーザ、２・旧・・ヒートシンク
、３・・・・・・金属ステム、４・・・・・・ケース、
５・・・・・・リード線、６・・・・・・光ファイバ、
７・・・・・・先球レンズ加工部分、８・・・・・・フ
ェルール、９・・・・・・光フアイバ封止部分、１０・
・・・・・フェルールカイト、１１・・・・・・光フア
イバ保持具、１２・・・・・・元ファイバ支持部、１３
・・・・・・ヒーターチップ、１４・・・・・・全町融
着材料、１５・・・・・・セラミック板。 ＝９− ３７ 地５ン −３８−
Claims (2)
- （１）光フアイバ支持部と光ファイバとの間に放熱特性
の低い部材を介して前記光ファイバを前記部材に金属融
着材料で固定したことを特徴とする光フアイバ付半導体
レーザ装置。 - （２）光フアイバ支持部に光ファイバを金属融着材料で
固定した光フアイバ付半導体レーザ装置の製造方法にお
いて、前記金属融着材料に超音波を印加する工程を有す
ることを特徴とする光フアイバ付半導体レーザ装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13556083A JPS6026909A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 光ファイバ付半導体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13556083A JPS6026909A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 光ファイバ付半導体レーザ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2217597A Division JPH03206406A (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 光ファイバ付半導体レーザ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026909A true JPS6026909A (ja) | 1985-02-09 |
| JPH0336403B2 JPH0336403B2 (ja) | 1991-05-31 |
Family
ID=15154661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13556083A Granted JPS6026909A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 光ファイバ付半導体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026909A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61224471A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換装置 |
| JPS62115405A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Fujitsu Ltd | 光学的結合装置 |
| EP0462742A2 (en) * | 1990-06-19 | 1991-12-27 | AT&T Corp. | Photonics module and alignment method |
| WO2013018426A1 (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | 株式会社フジクラ | レーザモジュールの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ハンド |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57138191A (en) * | 1981-02-19 | 1982-08-26 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | United structure of semiconductor laser and optical fiber |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP13556083A patent/JPS6026909A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57138191A (en) * | 1981-02-19 | 1982-08-26 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | United structure of semiconductor laser and optical fiber |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61224471A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換装置 |
| JPS62115405A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Fujitsu Ltd | 光学的結合装置 |
| EP0462742A2 (en) * | 1990-06-19 | 1991-12-27 | AT&T Corp. | Photonics module and alignment method |
| WO2013018426A1 (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | 株式会社フジクラ | レーザモジュールの製造方法、及び、それに用いる光ファイバ用ハンド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0336403B2 (ja) | 1991-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4807956A (en) | Opto-electronic head for the coupling of a semi-conductor device with an optic fiber, and a method to align this semi-conductor device with this fiber | |
| US4615031A (en) | Injection laser packages | |
| EP1328047B1 (en) | Optical component attachment to optoelectronic packages | |
| CA1309484C (en) | Electro-optical transducer module | |
| JP3484414B2 (ja) | チップ基板接合部を形成する装置および方法 | |
| EP0100086A2 (en) | A Method of making injection laser packages and packages made by using the method | |
| JPS5946434B2 (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
| US4749842A (en) | Ring laser and method of making same | |
| EP2555351A1 (en) | Laser device | |
| JPS6026909A (ja) | 光ファイバ付半導体レーザ装置 | |
| JP5669919B2 (ja) | レーザ光源 | |
| JPH07199006A (ja) | 光サブアセンブリ及び光モジュール | |
| JPH0267508A (ja) | 光ファイバ固定法 | |
| JPH03206406A (ja) | 光ファイバ付半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JP2001127373A (ja) | 光モジュール | |
| JP2003258365A (ja) | 半導体レーザ装置、半導体レーザモジュールおよび半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPH05323158A (ja) | レ−ザダイオ−ド結合装置及びその組立方法 | |
| JPH05243690A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JP2954678B2 (ja) | 光ファイバ付き半導体レーザ光源装置およびその製造方法 | |
| JP2004023039A (ja) | 熱電装置およびその製造方法 | |
| JPH0497581A (ja) | 半導体レーザのヒートシンク | |
| JP6939188B2 (ja) | 原子発振器及びその製造方法 | |
| JPS6059309A (ja) | 光学素子結合モジユ−ル | |
| JPH03248108A (ja) | 光部品 | |
| JPS61138219A (ja) | 半導体レ−ザ装置 |