WO2003085435A1 - Optical fiber aligning method, semiconductor laser module manufacturing method, and semiconductor laser module - Google Patents

Optical fiber aligning method, semiconductor laser module manufacturing method, and semiconductor laser module Download PDF

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WO2003085435A1
WO2003085435A1 PCT/JP2002/009539 JP0209539W WO03085435A1 WO 2003085435 A1 WO2003085435 A1 WO 2003085435A1 JP 0209539 W JP0209539 W JP 0209539W WO 03085435 A1 WO03085435 A1 WO 03085435A1
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Masashi Nakae
Toshio Kimura
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Furukawa Electric Co., Ltd
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    • H01S5/4012Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms

Definitions

  • the present invention relates to a method for aligning an optical fiber, a method for manufacturing a semiconductor laser module, and a semiconductor laser module, and in particular, to adjusting an optical fiber that receives two laser lights after polarization synthesis.
  • the present invention relates to a core method and a method for manufacturing a semiconductor laser module. Background art
  • Raman amplification is caused by stimulated Raman scattering that occurs when excitation light is incident on an optical fiber, and a gain appears on the low frequency side of about 13 THz from the excitation light wavelength.
  • This is a method for amplifying an optical signal utilizing the phenomenon that when signal light in the wavelength band having the above-mentioned gain is input to an optical fiber in a state where the signal light is gained, the signal light is amplified.
  • the signal light is amplified while the polarization directions of the signal light and the pump light (pump light) match, so the effect of the shift in the polarization direction between the signal light and the pump light is reduced. It must be as small as possible. Therefore, the polarization of the excitation light is eliminated (depolarization) to reduce the degree of polarization (D OP: Degree Of Polarization).
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a conventional semiconductor laser device disclosed in US Pat. No. 5,589,684.
  • the conventional semiconductor laser device includes a first semiconductor laser element 100 and a second semiconductor laser element 101 that emit laser beams at the same wavelength and in directions orthogonal to each other.
  • a first collimator lens 102 for collimating the laser light emitted from the first semiconductor laser element 1002, and an emission light from the second semiconductor laser element 101.
  • a second collimator lens 103 for collimating the laser beam, a first collimator lens 102 and a second collimator lens.
  • a polarization combining laser 104 for orthogonally polarizing the laser beams collimated by 103 and a laser beam combining for polarization by the polarization combining bracket 104
  • the first semiconductor laser element 1 the first semiconductor laser element 1
  • the optical fiber 107 Can emit a laser beam with a small degree of polarization (hereinafter referred to as Conventional Example 1).
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-76707 discloses that the first and second laser beams are arranged on a heat sink, the optical axis and the polarization direction are parallel to each other, and the emission end faces are almost coincident.
  • First and second semiconductor laser elements that respectively emit light, and are arranged on the optical path of the first laser light emitted from the first semiconductor laser element, and rotate the polarization direction of the first laser light by 90 °.
  • the polarization rotator that makes the polarization direction of the second laser beam perpendicular to the first and second polarization rotators that make the polarization direction perpendicular to each other
  • a polarizing element (calcite plate) that joins the optical paths of laser light by the birefringence effect, an optical filter that receives laser light from the polarizing element side and sends it out, and a laser light that is joined by the polarizing element into an optical fiber
  • a semiconductor laser module having a lens having the following features is disclosed.
  • the first and second semiconductor laser elements are housed in a package to form a unit (hereinafter referred to as Conventional Example 2).
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-315575 discloses an electronic cooling element, first and second semiconductor laser elements mounted on the electronic cooling element, and an electronic cooling element mounted on the electronic cooling element.
  • First and second collimator lenses for collimating the first and second laser beams emitted from the first and second semiconductor laser devices, respectively, and the first and second collimator lenses.
  • a semiconductor laser module including a second polarization-combining element for polarization-combining the laser light and an optical fiber for receiving the laser light output from the polarization-combination element and transmitting the laser light to the outside.
  • the first and second semiconductor laser elements are configured as an LD array formed at a pitch of 500 m between emission centers.
  • the first and second collimator lenses are configured as a lens array such as a spherical lens array or a Fresnel lens array (hereinafter referred to as Conventional Example 3).
  • the laser beam from the semiconductor laser device is directly received by the polarization rotator or the polarization device. Therefore, conventionally, in order to obtain high optical coupling efficiency in the configuration of Example 2, it is necessary to design the distance between the semiconductor laser element and the lens to be about 300 to 500 ⁇ . It is very difficult to arrange a polarization rotation element and a polarization element between one semiconductor laser element and one lens. Enlarge the lens This can create space, but the package is several times larger than that currently used, and the problem is that the semiconductor laser module will become larger. There is.
  • the applicant of the present invention has proposed a method in which a single semiconductor laser device having two stripe-shaped light-emitting portions (hereinafter simply referred to as “strips”) is used.
  • strips a semiconductor laser module that combines two laser beams with polarization and receives them with an optical fiber (for example, refer to Japanese Patent Application No. 2001-38840).
  • Technology is referred to as related technology).
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a semiconductor laser module according to the related art.
  • a semiconductor laser module M 1 As shown in FIG. 5, a semiconductor laser module M 1 according to the related art has a first stripe 9 and a second stripe formed parallel to each other at an interval of about 100 ⁇ or less. A first laser beam K 1 and a second laser beam from the front end face 2 a (the right side in FIG. 5) of the first stripe 9 and the second stripe 10.
  • a plate 6 (polarization rotating element), a polarization combining element 7 (hereinafter, referred to as a PBC (Polarization Beam Combiner)) that combines and emits the first laser light ⁇ 1 and the second laser light ⁇ 2.
  • An optical fiber 8 optically couples with the combined light emitted from the PBC 7 and sends the combined light to the outside.
  • a prism in which a first laser beam K 1 and a second laser beam K 2 enter between the first lens 4 and the half-wave plate 6 and exit with their optical axes substantially parallel to each other. 5 are provided.
  • the second laser light K 1 and K 2 which are polarization-combined by the PBC 7, are optically coupled to the optical fiber 8.
  • Lens 16 is provided.
  • a birefringent element such as rutile crystal or YV04 is used.
  • the first laser light K1 and the second laser light K2 are emitted in parallel with each other at an interval D, and the first laser light K1 is transmitted to the half-wave plate 6.
  • the incident light is rotated by 90 degrees in the polarization direction, is incident on the first input portion 7a of the PBC 7, and the second laser beam K2 is incident on the second input portion 7b of the PBC 7.
  • the first laser light K1 incident from the first input unit 7a and the second laser light K2 incident from the second input unit 7b are polarized and multiplexed and output.
  • the light is emitted from the part 7c.
  • the laser light emitted from PBC 7 is passed through the second lens 16
  • the light is collected, incident on the end face of the optical fiber 8 held by the ferrule 23, and sent out.
  • one semiconductor laser element 2 is formed at a narrow interval of 100 m or less from the first and second stripes 9 and 10.
  • the first laser light K 1 and the second laser light K 2 having the same polarization direction are emitted, and after being sufficiently separated by the first lens 4, the first laser light K 1 is separated by the half-wave plate 6.
  • the polarization direction of 1 is rotated exactly 90 degrees.
  • the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 are polarization-synthesized by the PBC 7, so that a laser beam having a high output and a small degree of polarization is output from the optical fiber 8. It can be emitted.
  • the above-described semiconductor laser module Ml is used as an excitation light source for an erbium-doped optical amplifier that requires high output and a Raman amplifier that requires low polarization dependence and stability for amplification gain. Can be applied. '
  • one semiconductor laser element 2 having two stripes each of which emits laser light and a single first lens 4 for separating both laser lights Kl and ⁇ 2 are used.
  • the positioning time of the semiconductor laser element 2 and the first lens 4 is shortened.
  • the manufacturing time of the semiconductor laser module # 1 can be reduced.
  • the semiconductor laser element 2 since two lights emitted from a single semiconductor laser element 2 propagate in the same direction, the semiconductor laser element 2, the first lens 4, the half-wave plate 6, the PBC 7, and the second lens 16 The effect of the warpage of the package that accommodates the optical components is limited to only one direction (the Z direction in FIG. 5), and the light output emitted from the optical fiber 8 can be stabilized.
  • a power meter is provided at the base end of the optical fiber 8. 2 Connect 6 and The ferrule 23 that holds the optical fiber 8 so that the light output is maximized is aligned and fixed by moving the ferrule 23 in the X, ,, and Z-axis directions using the ferrule alignment hand 28. .
  • the first laser beam is used as shown in FIG. 12 (B).
  • the physical lengths and refractive indices nl and n2 of the optical path through which the K1 and second laser beams K2 pass through the PBC 7 are different
  • the refractive index nl is 2.46 and the refractive index n2 is 2.71).
  • the respective focal points formed on the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 optically downstream of the second lens 16 (beam gap: Gaussian beam)
  • the positions G 1 and G 2 of the portion having the smallest dot size do not match as shown in FIG. 12 (B) (see FIG. 12 (B)).
  • the degree of polarization (DOP) may not fall below the desired value.
  • the characteristics (radiation angle (FFP: Far Field Pattern) of the laser from the emitting end face, optical output, wavelength, The degree of polarization may be increased due to individual differences in the temperature dependence of these components, differences in the arrangement of optical components, and warpage of the package. is there. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an optical fiber that optically couples with a synthetic light obtained by polarization-combining two laser lights is combined with an optical fiber. It is an object of the present invention to provide a method for aligning an optical fiber and a method for manufacturing a semiconductor laser module, wherein the optical fiber is aligned so that the degree of polarization of the light is not more than a predetermined value.
  • At least two laser beams that have passed through one first lens are polarization-synthesized by a polarization-synthesizing element and then transmitted through the second lens.
  • a method of aligning an optical fiber that optically couples with the combined light wherein the optical fiber is moved so that the degree of polarization of the combined light that is optically coupled to the optical fiber is equal to or less than a predetermined value. It is characterized by alignment.
  • the second method for aligning an optical fiber according to the present invention is characterized in that the two laser beams passing through at least one first lens are polarization-synthesized by a polarization-synthesizing element and then transmitted through the second lens.
  • a method of aligning an optical fiber that optically couples with the combined light wherein the optical fiber is moved so that the intensity of the combined light that optically couples with the optical fiber is maximized.
  • the beam paste of each of the two laser beams formed optically downstream of the second lens is They are located at different positions in the axial direction of the optical fiber. Therefore, if the optical fin is moved between them, the coupling efficiency between each laser light and the optical fin changes, and the intensity of each laser light coupled to the optical fiber is changed. Since it is possible to find a position where the values are equal, the degree of polarization of the combined light can be reduced.
  • the two laser beams may form a beam waste between the first lens and the second lens, respectively.
  • the beam waist is between the first and second lenses, the beam diameter between the first and second lenses is reduced, and the propagation length required for the separation width of the two laser beams to exceed a predetermined value is reduced. Since the length is shorter, the length up to the optical fiber can be shortened. Also, the optical components used between the first lens and the second lens can be reduced in size.
  • the two laser beams may be emitted from a single semiconductor laser device including two stripes each of which emits a laser beam.
  • the two stripes may be parallel to each other.
  • the two stripes may be separated by an interval of 100 m or less.
  • At least one first lens may be a single lens that deflects and passes the two laser beams.
  • it may be configured as a lens array composed of two lenses passing each of the two laser beams.
  • a first method for manufacturing a semiconductor laser module according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising: a single semiconductor laser element that emits laser light and has two stripes arranged at an interval; A single first lens that deflects and passes the two laser lights emitted from the loop, a polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the first lens, and the polarization
  • a method for manufacturing a semiconductor laser module comprising: a second lens for condensing combined light emitted from a combining element; and an optical fiber optically coupled to the combined light emitted from the second lens.
  • a third step of fixing the semiconductor laser device on a base A fourth step of aligning the first lens and fixing the first lens on the base so that the two laser lights passing through the first lens are in predetermined directions, respectively;
  • the two laser beams pass through the polarization combining element, their optical paths have different optical lengths.
  • the beam wests of the two laser beams formed optically downstream of the second lens are shifted from each other in the axial direction of the optical fiber.
  • the first or second optical fiber alignment method of the present invention since the first or second optical fiber alignment method of the present invention is used, a semiconductor laser module having a small degree of polarization of output laser light can be manufactured.
  • a single semiconductor laser element having two stripes arranged at an interval and a single first lens that deflects and passes two laser beams emitted from it are used.
  • a small laser module can be manufactured.
  • the first lens is formed such that the two laser beams passing through the first lens form a beam gap between the first lens and the second lens, respectively. Alignment may be performed.
  • the beam diameter between the first and second lenses becomes smaller, and the propagation length required for the separation width of the two laser beams to exceed a predetermined value is reduced. Since the length becomes shorter, the length of the laser module can be shortened. Also, by using small optical components, the size of the module can be reduced.
  • the semiconductor laser module further has a prism that makes the optical axes of the two laser beams that have passed through the first lens parallel to each other and emits the polarized light toward the polarization combining element.
  • a polarization combining element and the prism are held by a common holder,
  • the optical axes of the two laser beams passing through the first lens intersect with each other, and are substantially symmetric with respect to a center axis in the first lens.
  • the first lens is aligned and fixed on the base so as to move toward the prism.
  • the polarization combining element may be aligned and fixed by moving the holder member.
  • the two laser beams emitted from the first lens are separated and propagate symmetrically with respect to the center axis of the first lens, and these optical axes are made parallel to each other by the prism.
  • Design and processing of the synthesis element are facilitated, and the alignment of the laser element with the lens, prism, and polarization synthesis element is facilitated.
  • the polarization combining element is fixed to one holder together with the prism, the alignment of the prism and the polarization combining element becomes very easy.
  • the two stripes may be parallel to each other.
  • the two stripes may be separated by an interval of 100 ⁇ m or less.
  • a second method for manufacturing a semiconductor laser module of the present invention there are provided two semiconductor laser elements each having a stripe for emitting one laser beam, and emission from each of the two stripes.
  • Two first lenses that respectively transmit the laser light to be emitted, a polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the first lens, and a combined light that is emitted from the polarization combining element.
  • a method of manufacturing a semiconductor laser module comprising: a second lens for condensing light; and an optical fiber that optically couples with synthetic light emitted from the second lens.
  • On the base An eighth step, a ninth step of fixing the polarization combining element the alignment to, the first or alignment method of the second optical fiber of the present invention And a 10th step of aligning and fixing the optical fiber.
  • the two laser beams pass through separate first lenses, respectively. If the distance between the semiconductor laser element and the first lens is different due to manufacturing variations between the two laser beams, the second lens The position of the beam waste of each laser beam formed optically downstream of the optical fiber may differ in the axial direction of the optical fiber. Also, if the characteristics such as the radiation angle (FFP) from the emission end face of each semiconductor laser element are different, the coupling efficiency between each semiconductor laser element and the optical fiber is different.
  • FFP radiation angle
  • the second method for manufacturing a semiconductor laser module of the present invention does not Since the first or second optical fiber alignment method is used, by aligning the optical fiber between the beam wastes formed optically downstream of the second lens, the output laser beam can be adjusted.
  • a semiconductor laser module having a small polarization degree of the light can be manufactured.
  • the semiconductor laser module further includes a reflector that reflects one of the two laser beams passing through the first lens toward one of the input units of the polarization combining element, and The element and the reflector are held by a common holder, and
  • the two semiconductor laser elements are fixed so that the optical axes of the two laser beams emitted from the two stripes are parallel to each other.
  • the polarization combining element may be aligned and fixed by moving the holder.
  • the two first lenses are configured as a lens array, and the seventh step is a method in which the two first lenses emitted from the two stripes are used.
  • the two semiconductor laser elements may be fixed so that the optical axes of the laser beams are parallel to each other.
  • a third method for manufacturing a semiconductor laser module according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising: a single semiconductor laser element that emits laser light and has two stripes arranged at an interval; Two first lenses that respectively pass laser light emitted from each of the lights; a polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the two first lenses; A method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising: a second lens that collects combined light emitted from a wave combining element; and an optical fiber that optically couples with the combined light emitted from the second lens.
  • the two stripes may be parallel to each other, and the two first lenses may be configured as a lens array.
  • a first semiconductor laser module of the present invention has a first stripe and a second stripe formed with an interval therebetween, and the first stripe and the second stripe are formed.
  • a single semiconductor laser element that emits a first laser light and a second laser light from one end face of the light, respectively, and the first and second stripes that are emitted from the first stripe and the second stripe.
  • a single first lens that deflects and transmits the first laser light and the second laser light, and at least one polarization of the first and second laser lights emitted from the first lens A polarization rotator for rotating a direction, a first input unit into which the first laser light is incident, A second input section to which the second laser light is incident; a first laser light to be incident from the first input section; and a second laser light to be incident from the second input section.
  • a polarization combining element having an output part from which and are combined and emitted, a base on which the semiconductor laser element and the first lens are mounted, and an emission part emitted from the output part of the polarization combining element.
  • the optical fiber is fixed between the respective beam Wests of the laser beams formed optically downstream of the second lens.
  • the first and second stripes may be separated by an interval equal to or less than lOO ⁇ m.
  • a second semiconductor laser module has a first stripe and a second stripe formed with an interval therebetween, and the first stripe and the second stripe are formed.
  • a single semiconductor laser element that emits a first laser light and a second laser light from one end face of the laser, respectively, and light emitted from the first stripe and the second stripe.
  • a polarization rotator a first input unit to which the first laser light is incident, a second input unit to which the second laser light is incident, and an incident light from the first input unit.
  • a polarization combining element having an output section from which laser light is multiplexed and emitted, a base on which the semiconductor laser element, the two first lenses are mounted, and a polarization combining element.
  • a semiconductor laser module having
  • the optical fiber is fixed between beam wests of respective laser beams formed optically downstream of the second lens.
  • a third semiconductor laser module includes two semiconductor laser elements each having one stripe for emitting laser light, and a first laser light emitted from the two semiconductor laser elements. And two first lenses that respectively pass the second laser light, and a polarization rotating element that rotates at least one polarization direction of the first and second laser lights that have passed through the two first lenses.
  • a polarization combining element having an output unit that combines and emits the laser light and the second laser light incident from the second input unit; and the first and second light-transmitting elements that have passed through the first lens.
  • One of the second laser beams is used as the polarization A reflector that reflects toward one of the first input section and the second input section, the two semiconductor laser elements, a base on which the two first lenses are mounted, and a polarization combining element.
  • a semiconductor laser module comprising: a second lens for condensing laser light emitted from the output unit; and an optical filter positioned to receive the laser light emitted from the second lens,
  • the optical fiber is characterized in that it is fixed between the beams of the respective laser beams formed optically downstream of the second lens.
  • the two first lenses may be configured as a lens array.
  • FIG. 1 is a schematic view of a method according to a first embodiment of the present invention. 1 is a side sectional view showing a configuration of a semiconductor laser module to be manufactured.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a configuration for carrying out the method according to the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing changes in the optical output (relative value with the maximum value being 100) and the degree of polarization with respect to the movement amount of the optical fiber in the Z-axis direction according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the intensity of two laser beams coupled to the optical fiber and the intensity of the combined light when the optical fiber is moved in the Z-axis direction.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the semiconductor laser module according to the related art and the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (A) shows a polarization combining module
  • FIG. 6 (B) is a cross-sectional plan view taken along the line A—A
  • FIG. 6 (B) is a side cross-sectional view
  • FIG. 6 (C) is a front view.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the alignment process of the first lens.
  • FIG. 8 is a perspective view for explaining a process of aligning and fixing the polarization combining module.
  • FIG. 9 is a plan view showing a semiconductor laser module according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing a semiconductor laser module according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a conventional semiconductor laser device disclosed in US Pat. No. 5,589,684.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a problem in the optical fiber alignment method.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a semiconductor laser module manufactured by the method according to the first embodiment of the present invention.
  • a semiconductor laser module M 1 manufactured by the method according to the embodiment of the present invention includes a package 1 hermetically sealed inside, and a package 1 provided inside the package 1.
  • the semiconductor laser element 2 includes a first stripe 9 and a second stripe 10 formed in parallel with each other in the longitudinal direction at an interval.
  • the first laser light K 1 and the second laser light K 2 are emitted from the front end face 2 a of the first stripe 9 and the second stripe 10, respectively.
  • K 1 and K 2 shown in FIG. 5 indicate the trajectories of the centers of the beams emitted from the first stripe 9 and the second stripe 10, respectively.
  • the beam propagates with a spread around this center, as indicated by the dashed line in Figure 5.
  • the distance between the first stripe 9 and the second stripe 10 is set to 100 0 so that the light K l, ⁇ 2 emitted from each of the first stripe 9 and the second stripe 10 can enter one first lens 4. ⁇ or less, for example, about 40 to 60 ⁇ . Further, since the spacing between the stripes is narrow, the difference in the light output characteristics between the stripes is reduced.
  • the semiconductor laser device 2 is fixedly mounted on the chip carrier 11 (or via a heat sink (not shown)).
  • the photodiode 3 receives the monitor laser beam emitted from the rear face (left side in FIG. 1) of the semiconductor laser element 2 and the end face 2b (see FIG. 5).
  • Photo diode 3 is a photo diode carrier. Fixed to 1 2.
  • the first lens 4 is composed of a first laser beam K 1 and a second laser beam K 2 emitted in parallel from each other from an end face 2 a (see FIG. 5) of the front side (the right side in FIG. 1) of the semiconductor laser element 2. Are made to intersect with each other, the distance between them is widened and separated in the parallel direction of the stripes 9 and 10, and the laser beams Kl and K2 are separated by the first lens 4 and the first lens 4 described later.
  • a beam waist is formed at different positions F1 and F2 between the two lenses 16 (see Fig. 5). Therefore, after exiting the first lens 4, the two laser beams K1 and K2 become non-parallel to each other.
  • the first lens 4 is held by a first lens holding member 13.
  • a first lens holding member 13 In order to suppress the influence of spherical aberration, it is preferable to use an aspherical lens having a small spherical aberration and a high coupling efficiency with the optical fiber 8 as the first lens 4.
  • the prism 5 is disposed between the first lens 4 and the PBC 7, corrects the optical paths of the first laser light K1 and the second laser light K2, and corrects the optical axes of each other. The light is emitted almost parallel (see Fig. 5).
  • the prism 5 is made of an optical glass such as BK7 (crown silicate glass). Since the optical axes of the first and second laser beams Kl, ⁇ 2 propagating non-parallel from the first lens 4 are made parallel by the refraction of the prism 5, It will be easier to create the PBC 7 to be deployed.
  • the half-wave plate 6 receives only the first laser beam ⁇ 1 out of the first laser beam K1 and the second laser beam ⁇ 2 passing through the prism 5.
  • This is a polarization rotating element that rotates the polarization direction of the incident first laser beam 1 by 90 degrees.
  • the first lens 4 sufficiently separates the first and second laser beams Kl and ⁇ 2, so that the half-wave plate 6 can be easily arranged.
  • the PBC 7 includes a first input unit 7a to which the first laser light K1 is incident, a second input unit 7b to which the second laser light K2 is incident, and a second input unit 7b.
  • the first laser beam Kl incident from the first input portion 7a and the second laser beam K2 incident from the second input portion 7b are multiplexed and outputted from the output portion 7 c and.
  • the PBC 7 transmits, for example, the first laser beam K1 as an ordinary ray to the output section 7c, and converts the second laser beam K2 as an extraordinary ray to the output section 7c.
  • This is a birefringent element that propagates to PBC 7 is made of, for example, Tio2 (rutile) in the case of a birefringent element.
  • a polarization combining module 24 in which the prism 5, the half-wave plate 6, and the PBC 7 are fixed to the same holder member 14 is used.
  • Fig. 6 (A) shows the polarization combining module 24, wherein (B) is a cross-sectional plan view taken along line A-A, (B) is a side cross-sectional view, and (C) is a front view thereof.
  • the holder member 14 of the polarization combining module 24 is made of a material suitable for YAG laser welding (for example, SUS403, 304, etc.), and its total length L2 is It is about 7.0 mm, and the whole is formed in a substantially columnar shape.
  • a housing portion 14a is formed inside the holder member 14, and the prism 5, the half-wave plate 6, and the PBC 7 are fixed to the housing portion 14a, respectively.
  • the polarization combining module is centered and fixed via a second support member 19b having a substantially U-shaped cross section.
  • the first laser light K 1 incident from the first input section 7 & of the PBC 7 and the second laser light K 2 incident from the second input section 7 b are both output to the output section. It is very easy to adjust the position of the prism 5 and the PBC 7 around the central axis C1 so that the light is emitted from 7c.
  • the weight of the laser beam Kl, ⁇ 2 at the output portion 7c between the laser beams Kl and ⁇ 2 can be increased simply by moving the holder member 14. You can adjust the fit.
  • the optical fin 8 is a composite light emitted from the output 7c of the PBC 7. And sends it out of package 1.
  • a second lens 16 for optically coupling the laser light emitted from the output section 7c of the PBC 7 to the optical fiber 8 is provided.
  • the first lens 4 is configured to emit the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 between the first lens 4 and the second lens 16, Aligned to form F 2.
  • the spot size of the laser beam between the first lens 4 and the second lens 16 is reduced, so that the half-wave plate 6 is inserted only on the optical path of the first laser beam K1.
  • the propagation distance L (see FIG. 5) required to obtain a separation width D ′ between the first laser light K 1 and the second laser light K 2 that is sufficient to be obtained is reduced.
  • the length of the semiconductor laser module Ml in the optical axis direction can be shortened.
  • the beam diameter between the first lens 4 and the second lens 16 is small, a small optical component can be used, so that a small semiconductor laser module Ml can be designed.
  • a chip carrier 11 to which a semiconductor laser element 2 is fixed and a photo diode carrier 12 to which a photo diode 3 is fixed have a first L-shaped cross section. It is fixed by soldering on the base 17 of the slab.
  • the first base 17 is preferably made of a CuW-based alloy or the like in order to enhance the heat radiation of the semiconductor laser element 2 against heat.
  • the first lens holding member 13 to which the first lens 4 is fixed and the polarization combining module 24 to which the prism 5, the half-wave plate 6, and the PBC 7 are fixed to the holder member 14 are the first base.
  • a cooling device 20 composed of a Peltier element is provided below the first base 17.
  • the temperature rise due to the heat generated by the semiconductor laser element 2 is detected by the thermistor 20a provided on the chip carrier 11, and the temperature detected by the thermistor 20a becomes constant.
  • the cooling device 20 is controlled. As a result, the laser emission of the semiconductor laser element 2 can be increased in output and stabilized.
  • a window 1b into which light passing through the PBC 7 is incident, and a second lens 16 for condensing the laser light are provided inside the flange 1a formed on the side of the package 1, a window 1b into which light passing through the PBC 7 is incident, and a second lens 16 for condensing the laser light are provided.
  • the second lens 16 is held by a second lens holding member 21 fixed to the end of the flange portion 1a by YAG laser welding, and is attached to the end of the second lens holding member 21.
  • the ferrule 23 holding the optical fiber 8 is fixed by YAG laser welding via a metal sliding ring 22.
  • the chip carrier 11 to which the semiconductor laser element 2 is fixed and the photo diode carrier 12 to which the photo diode 3 is fixed are soldered on the first base 17. And fix it.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a centering process of the first lens 4. Regarding the X-axis direction, as shown in FIG.
  • the angle 0 1 between the reference direction (center axis C 2) set as described above and the first laser beam K 1 It is determined at a position where the angle 0 2 between the central axis C 2 and the second laser beam K 2 becomes equal.
  • the first laser light K 1 and the second laser light K 2 are determined at positions passing through the center of the first lens 4.
  • the Z-axis is determined at a specified distance from the semiconductor laser element 2 and at a position where the spot diameter of the laser beam is minimized.
  • the Z axis of the first lens 4 is set so that the spot diameter of the laser beam is minimized between the first lens 4 and the second lens 16 fixed in a later step.
  • the first lens holding member 13 that holds the first lens 4 at the position determined by the above alignment process is placed on the second base 18 via the first support member 19a. Fix by YAG laser welding.
  • a polarization combining module 24 in which the prism 5, the half-wave plate 6, and the PBC 7 are integrated is aligned and fixed on the second base 18.
  • a dummy filter for positioning receives the combined light from the output section 7c of the PBC 7.
  • so that the light intensity coupled to the fiber is maximized.
  • the holder member 14 is fitted in the opening 19c between the two upright walls of the second support member 19b having a substantially U-shaped cross section as shown in FIG. , Z, ⁇ , and ⁇ , and by moving the second support member 19 b in the X-axis direction and the ⁇ ⁇ direction.
  • the second support member 19b is YAG-laser-welded to the second base 18 as shown in FIG.
  • the solder member 14 is YAG laser-welded to the upright wall of the second support member 19b. In this way, the holder member 14 is fixed on the second base 18.
  • the first base 17 is placed on a cooling device 20 previously fixed on the bottom plate of the package 1, and the laser beam emitted from the output portion 7 c of the PBC 7 is irradiated with the laser beam of the package 1. Align so that it passes through the center of the edge 1a, and fix it with solder.
  • the photo diode 3 is electrically connected to a lead (not shown) of the package 1 via a gold wire (not shown).
  • a lid 1c is placed over the package 1 in an inert gas (eg, N 2 , Xe) atmosphere, and the periphery is hermetically sealed by resistance welding.
  • an inert gas eg, N 2 , Xe
  • the second lens 16 is aligned and fixed to the flange portion 1a of the package 1 in the XY plane and the Z-axis direction.
  • the second lens holding member 21 is moved on the end face of the flange portion 1a while being inserted into the sliding 1d, and the light emitted from the second lens 16 is moved to the knockout 1
  • a sliding ring 1d is welded to the end of the flange 1a by YAG laser welding.
  • the second lens holding member 21 is moved, and this spread angle becomes equal to the light receiving angle (NA) of the optical fiber 8.
  • NA light receiving angle
  • FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a configuration for carrying out a method according to the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method for aligning an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • Light output (maximum 1 7 is a graph showing changes in relative value (0) and degree of polarization (DOP).
  • P 1 indicates a position where the intensity of the combined light coupled to the optical fiber 8 is maximum
  • P 2 indicates a position where the degree of polarization of the combined light coupled to the optical fiber 8 is minimum.
  • a power meter 26 and a polarimeter (Polarimeter) 27 are connected to the end of the optical fiber 8 via a connector 25.
  • the ferrule 23 is gripped with the ferrule alignment hand 28, and in this state, the ferrule 23 is in a plane perpendicular to the optical axis of the optical fin 8 ( Adjust the position in the optical axis direction (Z direction) of the optical fiber and the optical fiber (Z direction) so that the optical output measured by the power meter 26 is maximized.
  • the optical fiber 8 is moved to the position indicated by P1 in FIG.
  • the degree of polarization is minimized or less than a predetermined value (8% or less, preferably 5% or less). % Or less), the ferrule alignment hand 28 is moved in the ⁇ -axis direction from the position where the alignment is performed in the above-described process, and the optical fiber 8 is aligned. As a result, the optical fin 8 is positioned at the position indicated by ⁇ 2 in FIG.
  • the ferrule 23 is fixed to the inside of the sliding ring 22 at that position by YAG laser welding.
  • the sliding 22 and the second lens holding member 21 are fixed by YAG laser welding at the boundary between the two.
  • the work of aligning and fixing the optical fiber 8 is completed.
  • FIG. 4 is a diagram showing the intensity of two laser beams Kl and , 2 coupled to the optical fiber 8 and the intensity of the combined light when the optical fiber 8 is moved in the axial direction ((-axis direction).
  • Gl and G2 denote the first and second laser beams Kl and ⁇ 2, respectively
  • the second lens 1 Figure 6 shows the position of the beam waste formed optically downstream of Fig. 6.
  • the displacement of the beam waste (Gl, G2) formed after the two laser beams Kl, K2 are emitted from the second lens (see Fig. 12 (B)) is caused by the birefringence element. This is generated based on the fact that the optical length (product of the refractive index and the physical length) determined by the physical length and the refractive index of the optical path of each laser beam passing through (PBC 7) is different. In addition to these differences, differences in the amount of attenuation applied to each laser beam before reaching the optical fiber 8, differences in the radiation angle (FFP) of each laser beam, and differences in each stop If there is a difference in the intensity of the laser light emitted from the laser, as shown in Fig.
  • the optical fiber 8 is moved in its axial direction (Z-axis direction) so that the degree of polarization of the combined light polarized and synthesized by the birefringent element is minimized. Since it has a process of aligning the laser light, the optical length of the optical path of each laser light, the amount of attenuation received by each laser light, the emission angle of each laser light, or the laser light emitted from each stripe Even if there is a difference in the intensity, the optical fiber 8 can be fixed at a position where the degree of polarization is the smallest. Therefore, a semiconductor laser module that emits a laser beam with a small degree of polarization can be manufactured.
  • the optical fiber is set so as to minimize the degree of polarization. And it is generally 1 ⁇ ⁇ 2.
  • the optical fiber is set so as to minimize the degree of polarization. And it is generally 1 ⁇ ⁇ 2.
  • the intensity of light coupled to the optical fin 8 is different.
  • the degree of polarization of the combined light optically coupled to the optical fiber 8 may not be sufficiently low.
  • the optical fiber 8 is aligned so as to reduce the degree of polarization by the same method as that of the first embodiment, and thus the lens positional deviation is reduced. Even when there are variations such as individual differences among the semiconductor laser elements, a semiconductor laser module M 2 having a small degree of polarization of output light can be obtained.
  • the cube beam splitter 42 and the mirror 43 and the half-wave plate 6 are fixed to the same holder having a substantially cylindrical outer periphery and a second support having a substantially U-shaped cross section. If it is fixed to the base 18 via the member 19b, the positioning work becomes easy.
  • two semiconductor laser elements 38 and 39 each having one stripe are placed on the first base 1 so that the optical axes of the laser beams emitted from the stripes are parallel to each other. 7, and then a photo diode 3 (not shown) is fixed at a position for receiving the laser beam emitted from the end face side.
  • laser light is emitted from each of the two semiconductor laser elements 38 and 39, and the two first lenses 40 and 4 are emitted so that they become collimated light together. 1 are centered on the second base 18 made of stainless steel, which has been previously fixed with silver brazing on the first base 17. Then, it is fixed by YAG laser welding via a first support member 19a.
  • a holder 14 (not shown) having a substantially cylindrical outer periphery holding the half-wave plate 6, the mirror 43, and the cube beam splitter (polarization combining element) 42 integrally, Alignment is performed via the second support member 19 b having a V-shape.
  • a dummy fiber (not shown) (a fiber with a lens) is arranged at a position to receive the combined light emitted from the output part of the cube beam splitter 42. Hold the holder in the X, Y, and Z directions, ⁇ (angle around the Z axis) direction, and ⁇ (angle around the Y axis) so that the intensity of the combined light coupled to the fiber is maximized.
  • FIG. 10 is a plan view showing a semiconductor laser module according to the third embodiment of the present invention.
  • the semiconductor laser module M 3 includes a first stripe 44 and a second stripe formed in parallel with an interval of about 500 ⁇ .
  • a semiconductor laser element 46 which is an array laser provided with a laser beam 45, a first lens 44, which receives a first laser beam K1 emitted from a first stripe 44, And a first lens 48 for receiving a second laser beam ⁇ 2 emitted from the first drive 45.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the first laser beam K 1 and the second laser beam K 1 are used because C 7 is used.
  • the distance ⁇ 1 between the first stripe 44 and the first lens 47 and the distance between the second stripe 45 and the first lens 48 The fiber 2 differs due to manufacturing variations and the like. As a result, the beamwests Gl, G2 of the laser beams K1, ⁇ 2 converged by the second lens 16 are shifted in the axial direction of the optical fiber 8.
  • the optical fiber 8 is aligned and fixed so that an end face exists between the beam wastes Gl and G2, so that a semiconductor having a small degree of polarization is provided.
  • the laser module M3 can be provided.
  • at least the PBC 7 and the half-wave plate 6 are fixed to one holder having a substantially cylindrical outer periphery and have a cross section. It may be fixed to the base 18 via a substantially U-shaped second support member 19b. This facilitates alignment and fixing of the PBC 7, the half-wave plate 6, and the like.
  • the semiconductor laser device is an array laser having two stripes (the stripe interval is about 500 ⁇ ).
  • the elements may be arranged in parallel at narrow intervals.
  • the first lens may be a lens array arranged at the same interval as the two stripes.
  • a semiconductor laser element 46 having two stripes 44 and 45 is fixed on a first base 17, and then a laser beam (not shown) is placed at a position for receiving laser light emitted from the end face side.
  • laser beams are emitted from the two strips 44 and 45, respectively, and two first lenses configured as lens arrays so that they become collimated light together.
  • 4 7 and 4 8 are aligned, and a stainless steel stainless steel pre-fixed on the first base 17 with a silver opening is used. Since the alignment is performed by moving the optical fiber 8, the amount of movement of the optical fiber 8 in a series of alignment operations can be reduced, and the alignment can be performed efficiently.
  • the two stripes are formed with a distance of 100 ⁇ m or less, the characteristics of both stripes can be made extremely close.
  • the difference in the intensity of the laser light emitted from each stripe is small. For this reason, when the optical fiber is moved from the position where the intensity of the combined light becomes the maximum to the position where the polarization degree becomes the minimum, the decrease in the light intensity is small.
  • FIG. 9 is a plan view showing a semiconductor laser module according to the second embodiment of the present invention.
  • the semiconductor laser module M 2 according to the second embodiment of the present invention includes a first semiconductor laser element 38 that emits a first laser beam K 1, and a second laser beam
  • the second semiconductor laser element 39 emitting K 2 and the two first laser beams K 1 and K 2 emitted from the two semiconductor laser elements 38 and 39 are respectively incident thereon. It has lenses 40, 41, a cube beam splitter 42, which is a polarization combining element, and a mirror 43, which is a reflector for reflecting the laser beam K 2 to the side of the cup beam splitter 42.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 Since the second laser beam K 2 enters the cube beam splitter 42 via the mirror 43, the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 The optical length of the optical path is different from that of the laser beam K 2.
  • the distance ⁇ 1 between the first semiconductor laser element 38 and the first lens 40 and the distance ⁇ 2 between the second semiconductor laser element 39 and the first lens 41 are both the first 1
  • the lens 40, 41 is adjusted so that the emitted light becomes collimated light (the spread angle is 0 °), but in reality, each laser light K l and ⁇ 2 are
  • a holder 14 (not shown) having a cylindrical outer periphery holding the half-wave plate 6 and the PBC 7 in one piece is adjusted via a second support member 19 b having a substantially U-shaped cross section. Core.
  • a dummy fiber (not shown) (lens-equipped fiber) is arranged at a position to receive the combined light emitted from the output portion of the PBC 7, and the fiber is provided.
  • the holder is moved in the X, Y, and .Z directions, the ⁇ (angle around the ⁇ axis) direction, the ⁇ (angle around the ⁇ axis) direction, and Adjust by moving in the ⁇ (angle around the X axis) direction.
  • the second support member 19b is YAG laser-welded to the second base 18 at that position, and then the holder 14 is fixed to the second support member 19b. I do.
  • Subsequent manufacturing steps including the step of aligning the optical fiber 8 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.
  • the semiconductor laser module manufactured by the method of the embodiment of the present invention is applied as a pump light source of a Raman amplifier that requires low polarization dependence and stability in amplification gain. be able to.

Abstract

An optical fiber aligning method comprising a first step of aligning an optical fiber by moving the optical fiber by using a power meter so that the optical output power of the optical fiber is maximized, and a second step of aligning the optical fiber by moving the optical fiber in the optical axis direction (Z-direction) from a position aligned in the first step so that the degrees of polarization of two laser beams (K1 and K2) are below a predetermined value when measured by using a polarization degree meter.

Description

明 細 書  Specification
光フ ァ イ バの調芯方法、 半導体レーザモジュールの製造方法及 ぴ半導体レーザモジュール 技術分野  Optical fiber alignment method, semiconductor laser module manufacturing method, and semiconductor laser module
本発明は、 光フ ァ イ バの調芯方法、 半導体レ ザモジュ ールの 製造方法及び半導体レーザモジュールに関し、 特に、 2 つの レー ザ光を偏波合成 した後に受光する光 フ ァ イ バの調芯方法及び半 導体レーザモジュールの製造方法に関する。 背景技術  The present invention relates to a method for aligning an optical fiber, a method for manufacturing a semiconductor laser module, and a semiconductor laser module, and in particular, to adjusting an optical fiber that receives two laser lights after polarization synthesis. The present invention relates to a core method and a method for manufacturing a semiconductor laser module. Background art
近年における高密度波長分割多重伝送方式によ る光通信の進 展に伴い、 光増幅器に使用 される励起光源に対する高出力化の要 求がますます高まっている。  With the recent development of optical communication using the high-density wavelength division multiplexing transmission method, there is an increasing demand for higher output power for pumping light sources used in optical amplifiers.
また、 最近では、 光増幅器と して従来よ り使用されてきたエル ビゥム ドープ光増幅器よ り も更に広帯域の光を増幅する手段と してラマン増幅器に対する期待が高まっている。 ラマン増幅は、 光フ ァイバに励起光を入射した と き に発生する誘導ラ マ ン散乱 によ り 、 励起光波長から約 1 3 T H z低周波側に利得が現れ、 こ のよ う に励起された状態の光ファイバに、 上記利得を有する波長 帯域の信号光を入力する と、 その信号光が増幅される とい う現象 を利用 した光信号の増幅方法である。  In recent years, expectations for Raman amplifiers as means for amplifying light in a wider band than erbium-doped optical amplifiers conventionally used as optical amplifiers are increasing. Raman amplification is caused by stimulated Raman scattering that occurs when excitation light is incident on an optical fiber, and a gain appears on the low frequency side of about 13 THz from the excitation light wavelength. This is a method for amplifying an optical signal utilizing the phenomenon that when signal light in the wavelength band having the above-mentioned gain is input to an optical fiber in a state where the signal light is gained, the signal light is amplified.
ラマン増幅にお.いては、 信号光と励起光 (ポンプ光) の偏光方 向が一致している状態で信号光が増幅されるので、 信号光と励起 光と の偏光方向のずれの影響を極力小さ く する必要がある。 その ため、 励起光の偏波を解消 (無偏光化 : デボラライズ) して、 偏 光度 (D OP : De gree Of Polarization) を低減させる こ とが行わ れている。  In Raman amplification, the signal light is amplified while the polarization directions of the signal light and the pump light (pump light) match, so the effect of the shift in the polarization direction between the signal light and the pump light is reduced. It must be as small as possible. Therefore, the polarization of the excitation light is eliminated (depolarization) to reduce the degree of polarization (D OP: Degree Of Polarization).
光増幅器の励起光源等に用い られる従来の半導体レーザモ ジ ユールか ら の レーザ光を無偏光化する方法と して、 たと えば、 2 つの レーザ光を偏波合成 して光フ ァイバから 出力する ものが知 られている。 Conventional semiconductor laser module used as an excitation light source for optical amplifiers, etc. As a method of depolarizing the laser light from Yule, for example, a method is known in which two laser lights are polarization-combined and output from an optical fiber.
図 1 1 は、 米国特許第 5 5 8 9 6 8 4号公報に開示された従来 の半導体レーザ装置を説明するための説明図である。  FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a conventional semiconductor laser device disclosed in US Pat. No. 5,589,684.
図 1 1 に示すよ う に、 従来の半導体レーザ装置は、 同一波長で 互いに直交する方向に レーザ光を出射する第 1 の半導体レーザ 素子 1 0 0及ぴ第 2 の半導体レーザ素子 1 0 1 と、 第 1 の半導体 レーザ素子 1 0 0 から 出射された レーザ光をコ リ メ ー トする第 1 の コ リ メ ータ レ ンズ 1 0 2 と 、 第 2 の半導体レーザ素子 1 0 1 から 出射された レーザ光を コ リ メ ー トする第 2 の コ リ メ ータ レ ンズ 1 0 3 と 、 第 1 の コ リ メ ータ レ ンズ 1 0 2及ぴ第 2 の コ リ メ ータ レ ンズ 1 0 3 によって コ リ メ ー ト された レーザ光を直交偏 波合成する偏波合成力ブラ 1 0 4 と、 偏波合成力ブラ 1 0 4 によ つて偏波合成されたレーザ光を集光する集光レンズ 1 0 5 と、 集 光 レ ンズ 1 0 5 に よって集光された レーザ光が入射され外部に 送出する光ファイ ノ 1 0 7 と を有する。  As shown in FIG. 11, the conventional semiconductor laser device includes a first semiconductor laser element 100 and a second semiconductor laser element 101 that emit laser beams at the same wavelength and in directions orthogonal to each other. A first collimator lens 102 for collimating the laser light emitted from the first semiconductor laser element 1002, and an emission light from the second semiconductor laser element 101. A second collimator lens 103 for collimating the laser beam, a first collimator lens 102 and a second collimator lens. A polarization combining laser 104 for orthogonally polarizing the laser beams collimated by 103 and a laser beam combining for polarization by the polarization combining bracket 104 The converging lens 105 and the laser beam condensed by the converging lens 105 Ino 107 and
従来の半導体レーザ装置によれば、 第 1 の半導体レーザ素子 1 According to the conventional semiconductor laser device, the first semiconductor laser element 1
0 0及ぴ第 2 の半導体レーザ素子 1 0 1 から互いに直交する方 向に出射された レーザ光が偏波合成力プラ 1 0 4 によ って偏波 合成されるので、 光ファイバ 1 0 7 からは偏光度の小さいレーザ 光を出射する こ とができ る (以下、 従来例 1 とい う )。 Since the laser light emitted from the second semiconductor laser element 101 and the second semiconductor laser element 101 in the directions orthogonal to each other is polarized and combined by the polarization combining power plate 104, the optical fiber 107 Can emit a laser beam with a small degree of polarization (hereinafter referred to as Conventional Example 1).
また、 特開昭 6 0 — 7 6 7 0 7号公報には、 ヒー トシンク上に 配置され、 光軸及び偏光方向が互いに平行で且つ出射端面が略一 致し、 第 1 及び第 2 の レーザ光をそれぞれ出射する第 1 及び第 2 の半導体レーザ素子と、 第 1 の半導体レーザ素子から出射された 第 1 のレーザ光の光路上に配置され、 第 1 のレーザ光の偏光方向 を 9 0 ° 回転させて、 第 2 のレーザ光の偏光方向に対し直角にす る偏光回転子と、 偏光方向が互いに直角になった第 1及び第 2 の レーザ光の光路を複屈折効果で合流させる偏光素子 (方解石板) と、 偏光素子側からのレーザ光を受光し外部に送出する光フアイ パと、 偏光素子で合流したレーザ光を光ファイバに結合する レ ン ズと を有する半導体レーザモジュ ールが開示されている。 こ の半 導体レーザモジュールでは、 第 1及ぴ第 2 の半導体レーザ素子が パッケージ内に収納されュニッ ト化されている (以下、 従来例 2 と い う )。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-76707 discloses that the first and second laser beams are arranged on a heat sink, the optical axis and the polarization direction are parallel to each other, and the emission end faces are almost coincident. First and second semiconductor laser elements that respectively emit light, and are arranged on the optical path of the first laser light emitted from the first semiconductor laser element, and rotate the polarization direction of the first laser light by 90 °. Then, the polarization rotator that makes the polarization direction of the second laser beam perpendicular to the first and second polarization rotators that make the polarization direction perpendicular to each other A polarizing element (calcite plate) that joins the optical paths of laser light by the birefringence effect, an optical filter that receives laser light from the polarizing element side and sends it out, and a laser light that is joined by the polarizing element into an optical fiber A semiconductor laser module having a lens having the following features is disclosed. In this semiconductor laser module, the first and second semiconductor laser elements are housed in a package to form a unit (hereinafter referred to as Conventional Example 2).
また、 特開 2 0 0 0 - 3 1 5 7 5号公報には、 電子冷却素子と、 電子冷却素子上に実装された第 1 及び第 2 の半導体レーザ素子 と、 電子冷却素子上に実装され、 第 1 及び第 2 の半導体レーザ素 子から 出射された第 1 及び第 2 の レーザ光をそれぞれコ リ メ ー トする第 1 及ぴ第 2 の コ リ メ ータ レンズ と 、 第 1 及び第 2 の レー ザ光を偏波合成する偏波合成素子と、 偏波合成素子から出力され た レーザ光を受光 し外部に送出する光フ ァイバ と を有する半導 体レーザモジュールが開示されている。 また、 第 1 及び第 2 の半 導体レーザ素子は、 発光中心間ピッチ 5 0 0 mで形成された L Dア レイ と して構成されている。 また、 第 1 及ぴ第 2 のコ リ メ一 タ レ ンズは、 球 レンズア レイ やフ レネノレ レンズア レイ 等の レンズ アレイ と して構成されている (以下、 従来例 3 とい う)。  Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-315575 discloses an electronic cooling element, first and second semiconductor laser elements mounted on the electronic cooling element, and an electronic cooling element mounted on the electronic cooling element. First and second collimator lenses for collimating the first and second laser beams emitted from the first and second semiconductor laser devices, respectively, and the first and second collimator lenses. There is disclosed a semiconductor laser module including a second polarization-combining element for polarization-combining the laser light and an optical fiber for receiving the laser light output from the polarization-combination element and transmitting the laser light to the outside. Further, the first and second semiconductor laser elements are configured as an LD array formed at a pitch of 500 m between emission centers. The first and second collimator lenses are configured as a lens array such as a spherical lens array or a Fresnel lens array (hereinafter referred to as Conventional Example 3).
しかしながら、 従来例 1 では、 半導体レーザ素子から出力され た レーザ光に対して レ ンズをそれぞれ位置決めする必要がある ので、 製造工程が複雑にな り 、 製造時間がかかる とい う課題があ る。  However, in Conventional Example 1, since it is necessary to position each lens with respect to the laser light output from the semiconductor laser element, there is a problem that the manufacturing process is complicated and the manufacturing time is long.
従来例 2 では、 半導体レーザ素子からのレーザ光を偏光回転素 子又は偏光素子で直接受光する構成になっている。 そのため、 従 来例 2 の構成で高い光結合効率を得るためには半導体レーザ素 子一レ ンズ間の間隔を 3 0 0〜 5 0 0 μ ηι程度に設計する必要 があ り 、 実際上、 半導体レーザ素子一レ ンズ間に偏光回転素子及 ぴ偏光素子を配置するこ と は非常に困難である。 レ ンズを大き く する こ と によ り 、 スペースを作る こ とができるが、 パッケージが 現在用いられている ものよ り も数倍大型化して しまい、 半導体レ 一ザモジュールの大型化につながって しま う とい う課題がある。 In the conventional example 2, the laser beam from the semiconductor laser device is directly received by the polarization rotator or the polarization device. Therefore, conventionally, in order to obtain high optical coupling efficiency in the configuration of Example 2, it is necessary to design the distance between the semiconductor laser element and the lens to be about 300 to 500 μηι. It is very difficult to arrange a polarization rotation element and a polarization element between one semiconductor laser element and one lens. Enlarge the lens This can create space, but the package is several times larger than that currently used, and the problem is that the semiconductor laser module will become larger. There is.
また、 従来例 3 では、 広い間隔 (発光中心間ピッチ 5 0 0 μ m ) で出射された 2 つの ビー ムをそれぞれ異なる レ ンズで受ける こ と によ り 、 互いに平行な 2 つの レーザ光を得る構成であるため、 半導体レーザ素子が大型化して しまい、 1 枚のウェハから得られ る半導体チップの量が減るので、 大量生産に不向きである。 これ を解消するために、 半導体レーザ素子のス ト ライプの間隔を狭く する と、 レンズの小型化が必要と な り 、 それぞれのス ト ライプか ら出た光同士の分離も困難になるので、 その後の偏波合成や光合 成を行う こ と が困難になる。  In Conventional Example 3, two beams emitted at a wide interval (pitch between emission centers of 500 μm) are received by different lenses, respectively, so that two laser beams parallel to each other are obtained. Because of the configuration, the semiconductor laser device becomes large, and the amount of semiconductor chips obtained from one wafer is reduced, which is not suitable for mass production. If the stripe spacing of the semiconductor laser device is reduced to solve this problem, it is necessary to reduce the size of the lens, and it becomes difficult to separate the light emitted from each stripe. Subsequent polarization combining and optical combining become difficult.
そこで、 上記の課題を解決するために、 本出願人は、 2 つのス ト ライプ状発光部 (以下、 単に 「ス ト ライプ」 とい う) を備えた 単一の半導体レーザ素子から出射される 2 つの レーザ光を偏波 合成 して光フ ァイバで受光する半導体レーザモ ジ ュ ールを提案 してレヽる (例えば、 特願 2 0 0 1 — 3 8 3 8 4 0号参照 : 以下、 こ の技術を関連技術とい う )。  In order to solve the above-mentioned problem, the applicant of the present invention has proposed a method in which a single semiconductor laser device having two stripe-shaped light-emitting portions (hereinafter simply referred to as “strips”) is used. We propose a semiconductor laser module that combines two laser beams with polarization and receives them with an optical fiber (for example, refer to Japanese Patent Application No. 2001-38840). Technology is referred to as related technology).
図 5 は、 関連技術に係る半導体レーザモジュ ールの構成を模式 化して示す説明図である。  FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a semiconductor laser module according to the related art.
図 5 に示すよ う に、 関連技術に係る半導体レーザモジュール M 1 は、 1 0 0 μ ηι程度以下の間隔を隔てて互いに平行に形成され た第 1 のス ト ライプ 9及び第 2 のス ト ライプ 1 0 を有し、 第 1 の ス ト ライプ 9及び第 2 のス ト ライプ 1 0 の前側端面 2 a (図 5 で は右側) からそれぞれ第 1 の レーザ光 K 1 及ぴ第 2 の レーザ光 K 2 を出射する単一の半導体レーザ素子 2 と、 半導体レーザ素子 2 から出射された第 1 の レーザ光 K 1 と 第 2 の レーザ光 K 2 と が 入射され、 第 1 の レーザ光 K 1 と第 2 の レーザ光 K 2 と を第 1 , 第 2 のス ト ライプ 9 , 1 0 の並ぴ方向に分離させる第 1 レンズ 4 と、 第 1 、 第 2 の レーザ光 K l 、 Κ 2 の少なく と も一方 (図 5 の 場合、 第 1 の レーザ光 K 1 ) の偏光方向を所定角度 (例えば 9 0 度) 回転させる半波長板 6 (偏光回転素子) と、 第 1 の レーザ光 Κ 1 及び第 2 の レーザ光 Κ 2 を光合成 して出射する偏波合成素 子 7 (以下、 P B C ( Polarization Beam Combiner) とい う) と、 P B C 7 から出射される合成光と光結合し、 その合成光を外部に 送出する光ファイバ 8 と を有する。 As shown in FIG. 5, a semiconductor laser module M 1 according to the related art has a first stripe 9 and a second stripe formed parallel to each other at an interval of about 100 μηι or less. A first laser beam K 1 and a second laser beam from the front end face 2 a (the right side in FIG. 5) of the first stripe 9 and the second stripe 10. A single semiconductor laser element 2 that emits light K 2, a first laser light K 1 and a second laser light K 2 emitted from the semiconductor laser element 2 are incident, and the first laser light K 1 A first lens 4 for separating the second laser beam K 2 from the first and second stripes 9 and 10 in a parallel direction; And a half wavelength that rotates the polarization direction of at least one of the first and second laser beams Kl and Κ2 (in the case of FIG. 5, the first laser beam K1) by a predetermined angle (for example, 90 degrees). A plate 6 (polarization rotating element), a polarization combining element 7 (hereinafter, referred to as a PBC (Polarization Beam Combiner)) that combines and emits the first laser light Κ1 and the second laser light Κ2. An optical fiber 8 optically couples with the combined light emitted from the PBC 7 and sends the combined light to the outside.
第 1 レ ンズ 4 と半波長板 6 と の間には、 第 1 の レーザ光 K 1 及 ぴ第 2 の レーザ光 K 2 を入射し、 互いの光軸を略平行に して出射 するプリ ズム 5 が配設されている。 また、 P B C 7 と光ファイバ 8 と の間には、 P B C 7 によ り 偏波合成された第 1 、 第 2 の レー ザ光 K 1 , K 2 を光ファイ ノく 8 に光結合させる第 2 レンズ 1 6 が 配設されている。  A prism in which a first laser beam K 1 and a second laser beam K 2 enter between the first lens 4 and the half-wave plate 6 and exit with their optical axes substantially parallel to each other. 5 are provided. In addition, between the PBC 7 and the optical fiber 8, the second laser light K 1 and K 2, which are polarization-combined by the PBC 7, are optically coupled to the optical fiber 8. Lens 16 is provided.
P B C 7 と しては、 ルチル結晶、 Y V 04 等の複屈折素子が用 いられる。  As PBC7, a birefringent element such as rutile crystal or YV04 is used.
半導体レーザ素子 2 の第 1 のス ト ライ プ 9 及び第 2 のス ト ラ イ ブ 1 0 の前側端面 2 a からそれぞれ出射された第 1 の レーザ 光 K 1及ぴ第 2 の レーザ光 K 2 は、 第 1 レ ンズ 4 を通過し、 交差 した後、 間隔が広が り十分分離された後、 プリ ズム 5 に入射され る。  First laser light K 1 and second laser light K 2 emitted from front end face 2 a of first stripe 9 and second stripe 10 of semiconductor laser element 2, respectively. After passing through the first lens 4 and intersecting, it is separated into wide spaces and sufficiently separated, and then enters the prism 5.
プ リ ズム 5 に よ っ て第 1 の レーザ光 K 1 と第 2 の レーザ光 K 2 は間隔 Dを隔てて互いに平行と なって出射し、 第 1 の レーザ光 K 1 は半波長板 6 に入射され、 偏光方向を 9 0度回転され、 P B C 7 の第 1 の入力部 7 a に入射され、 第 2 の レーザ光 K 2 は P B C 7 の第 2 の入力部 7 b に入射される。  Due to the prism 5, the first laser light K1 and the second laser light K2 are emitted in parallel with each other at an interval D, and the first laser light K1 is transmitted to the half-wave plate 6. The incident light is rotated by 90 degrees in the polarization direction, is incident on the first input portion 7a of the PBC 7, and the second laser beam K2 is incident on the second input portion 7b of the PBC 7.
P B C 7では、 第 1 の入力部 7 a から入射される第 1 の レーザ 光 K 1 と 第 2 の入力部 7 b から入射される第 2 の レーザ光 K 2 とが偏波合波されて出力部 7 c から出射される。  In the PBC 7, the first laser light K1 incident from the first input unit 7a and the second laser light K2 incident from the second input unit 7b are polarized and multiplexed and output. The light is emitted from the part 7c.
P B C 7 から出射されたレーザ光は、 第 2 レンズ 1 6 によって 集光され、 フエルール 2 3 によって保持された光フ ァイバ 8 の端 面に入射され外部に送出される。 The laser light emitted from PBC 7 is passed through the second lens 16 The light is collected, incident on the end face of the optical fiber 8 held by the ferrule 23, and sent out.
関連技術に係る半導体レーザモジュール M l によれば、 1 つの 半導体レーザ素子 2 に 1 0 0 m以下と い う狭い間隔で形成さ れ.た第 1 、 第 2 のス ト ライプ 9 , 1 0 から偏光方向のそろった第 1 の レーザ光 K 1及び第 2 の レーザ光 K 2 が出射され、 第 1 レン ズ 4 で十分分離された後、 半波長板 6 によ って第 1 の レーザ光 K 1 の偏光方向が正確に 9 0度回転される。 この状態で、 P B C 7 によ って第 1 の レーザ光 K 1 と第 2 の レーザ光 K 2 が偏波合成 されるので、 光ファイバ 8 からは高出力で、 かつ偏光度の小さい レーザ光を出射する こ と ができ る。  According to the semiconductor laser module Ml according to the related art, one semiconductor laser element 2 is formed at a narrow interval of 100 m or less from the first and second stripes 9 and 10. The first laser light K 1 and the second laser light K 2 having the same polarization direction are emitted, and after being sufficiently separated by the first lens 4, the first laser light K 1 is separated by the half-wave plate 6. The polarization direction of 1 is rotated exactly 90 degrees. In this state, the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 are polarization-synthesized by the PBC 7, so that a laser beam having a high output and a small degree of polarization is output from the optical fiber 8. It can be emitted.
従って、 上記の半導体レーザモジュール M l を、 高出力が要求 されるエルビウム ドープ光増幅器や、 さ らに増幅利得に低偏波依 存性及ぴ安定性が要求される ラマ ン増幅器の励起光源と して適 用するこ と ができる。 '  Therefore, the above-described semiconductor laser module Ml is used as an excitation light source for an erbium-doped optical amplifier that requires high output and a Raman amplifier that requires low polarization dependence and stability for amplification gain. Can be applied. '
また、 各々が レーザ光を出射させる 2つのス ト ライプを備えた 1 個の半導体レーザ素子 2 と、 レーザ光 K l 、 Κ 2 両方を分離す る単一の第 1 レンズ 4 を用いているので、 半導体レーザ素子 2や 第 1 レンズ 4 の位置決め時間が短く なる。 その結果、 半導体レー ザモジュール Μ 1 の製造時間を短縮化でき る。  Further, since one semiconductor laser element 2 having two stripes each of which emits laser light and a single first lens 4 for separating both laser lights Kl and Κ2 are used. However, the positioning time of the semiconductor laser element 2 and the first lens 4 is shortened. As a result, the manufacturing time of the semiconductor laser module # 1 can be reduced.
さ らに、 単一の半導体レーザ素子 2 から出射される 2つの光は 同じ方向に伝搬されるため、 半導体レーザ素子 2、 第 1 レンズ 4 、 半波長板 6 、 P B C 7、 第 2 レンズ 1 6等の光学部品を収容する パッケージの反 り の影響が 1 方向 (図 5 中、 Z方向) にのみ限定 され、 光フ ァイバ 8 から出射される光出力の安定化を図る こ とが でき る。  Furthermore, since two lights emitted from a single semiconductor laser element 2 propagate in the same direction, the semiconductor laser element 2, the first lens 4, the half-wave plate 6, the PBC 7, and the second lens 16 The effect of the warpage of the package that accommodates the optical components is limited to only one direction (the Z direction in FIG. 5), and the light output emitted from the optical fiber 8 can be stabilized.
こ こで、 関連技術に係る半導体レーザモジュールの製造方法に おいて、 光ファイバ 8 の位置決め工程では、 囪 1 2 ( A ) に示す よ う に、 光ファイ ノ 8 の基端部にパワーメ ータ 2 6 を接続して、 光出力が最大と なる よ う に光フ ァイバ 8 を保持する フエルール 2 3 をフェルール調芯ハン ド 2 8 を用レヽて X, Υ , Z軸方向に移 動させて調芯し固定していた。 Here, in the manufacturing method of the semiconductor laser module according to the related art, in the positioning step of the optical fiber 8, as shown in FIG. 12 (A), a power meter is provided at the base end of the optical fiber 8. 2 Connect 6 and The ferrule 23 that holds the optical fiber 8 so that the light output is maximized is aligned and fixed by moving the ferrule 23 in the X, ,, and Z-axis directions using the ferrule alignment hand 28. .
し力、し、 前述したよ う に、 P B C 7 と してルチル結晶、 Y V O 4 等の複屈折素子が用いられているので、 図 1 2 ( B ) に示すよ う に、 第 1 の レーザ光 K 1 及ぴ第 2 の レーザ光 K 2 が P B C 7 を 通過する光路の物理長及び屈折率 n l , n 2 は、 それぞれ異なる As described above, since a birefringent element such as rutile crystal or YVO 4 is used as the PBC 7, the first laser beam is used as shown in FIG. 12 (B). The physical lengths and refractive indices nl and n2 of the optical path through which the K1 and second laser beams K2 pass through the PBC 7 are different
(例えば、屈折率 n l は 2 . 4 6 、屈折率 n 2 は 2 . 7 1 である)。 そのため、 第 1 の レーザ光 K 1 及び第 2 の レーザ光 K 2 の第 2 レ ンズ 1 6 の光学的下流に形成されるそれぞれの焦点 (ビーム ゥェ ス ト : ガウシアンビームにおいて、 レーザ光のスポ ッ トサイ ズが 最も小さい部分 (レーザ光が最も集光された部分)) の位置 G 1 , G 2 は、 図 1 2 ( B ) に示すよ う に、 一致しない (図 1 2 ( B ) 中、 F l, F 2 は第 1 レンズ 4 によって形成されたビームウェス ト の位置、 G l , G 2 は第 2 レンズ 1 6 によって形成された ビー ム ウェス ト の位置を示す。)。 加えて、 光ファイ ノ 8 に結合するま でに各レーザ光が受ける減衰量の違いや、 各ス ト ライプから出射 される レーザ光の放射角 ( F F P ) や強度の違いなどが存在する。 これらの要因によ り 、 光ファイバ 8 に結合する各々 のレーザ光の 強度が異なる こ と になる。 (For example, the refractive index nl is 2.46 and the refractive index n2 is 2.71). For this reason, the respective focal points formed on the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 optically downstream of the second lens 16 (beam gap: Gaussian beam) The positions G 1 and G 2 of the portion having the smallest dot size (the portion where the laser beam is most concentrated) do not match as shown in FIG. 12 (B) (see FIG. 12 (B)). , Fl, F2 indicate the position of the beam west formed by the first lens 4, and Gl, G2 indicate the position of the beam west formed by the second lens 16.) In addition, there are differences in the amount of attenuation received by each laser beam before coupling to the optical fin 8, and differences in the radiation angle (FFP) and intensity of the laser beam emitted from each stripe. Due to these factors, the intensity of each laser beam coupled to the optical fiber 8 will be different.
その結果、 光出力が最大になる よ う に光ファイバ 8 をその軸方 向 ( Z軸方向) で位置決めする と、 光ファイバ 8 に結合する直交 状態の光に強度差が生じるため、 合成光の偏光度 ( D O P ) が所 望の値以下にできない場合がある。  As a result, when the optical fiber 8 is positioned in its axial direction (Z-axis direction) so that the optical output is maximized, there is a difference in the intensity of the light in the orthogonal state coupled to the optical fiber 8, so that the combined light is The degree of polarization (DOP) may not fall below the desired value.
また、 従来例に係る半導体レーザモジュールの製造方法におい ても、 2 つの半導体レーザ素子の間の特性 (出射端面からの レー ザの放射角 ( F F P : Far Field Pattern)、 光出力、 波長及びこ れらの温度依存性) の個体差や、 光学部品の配置状態の違い、 パ ッケージの反 り等によって、 偏光度が大き く なつて しま う場合が ある。 発明の開示 Also, in the method of manufacturing a semiconductor laser module according to the conventional example, the characteristics (radiation angle (FFP: Far Field Pattern) of the laser from the emitting end face, optical output, wavelength, The degree of polarization may be increased due to individual differences in the temperature dependence of these components, differences in the arrangement of optical components, and warpage of the package. is there. Disclosure of the invention
本発明は上記課題を解決するためになされたも のであ り 、 2つ の レーザ光を偏波合成 して得られる合成光 と光結合する光フ ァ ィバを、 光ファイバに結合する合成光の偏光度が所定値以下にな る よ う に調芯する光フ ァイバの調芯方法及び半導体レーザモ ジ ユールの製造方法を提供するこ と を 目的とする。  The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an optical fiber that optically couples with a synthetic light obtained by polarization-combining two laser lights is combined with an optical fiber. It is an object of the present invention to provide a method for aligning an optical fiber and a method for manufacturing a semiconductor laser module, wherein the optical fiber is aligned so that the degree of polarization of the light is not more than a predetermined value.
本発明の第 1 の光ファイバの調芯方法は、 少なく と も 1 つの第 1 レ ンズを通過 した 2 つの レーザ光を偏波合成素子によ り 偏波 合成 した後に第 2 レ ンズを介 してその合成光と 光結合する光フ アイパの調芯方法であって、 前記光ファイバに光結合する前記合 成光の偏光度が所定値以下になる よ う に前記光フ ァイバを移動 させて調芯する こ と を特徴とする ものである。  In the first method of aligning an optical fiber according to the present invention, at least two laser beams that have passed through one first lens are polarization-synthesized by a polarization-synthesizing element and then transmitted through the second lens. A method of aligning an optical fiber that optically couples with the combined light, wherein the optical fiber is moved so that the degree of polarization of the combined light that is optically coupled to the optical fiber is equal to or less than a predetermined value. It is characterized by alignment.
また、 本発明の第 2 の光ファイバの調芯方法は、 少なく と も 1 つの第 1 レンズを通過 した 2 つの レーザ光を偏波合成素子によ り 偏波合成 した後に第 2 レ ンズを介 してそ の合成光と光結合す る光ファイバの調芯方法であって、 前記光ファイバに光結合する 前記合成光の強度が最大と なる よ う に前記光フ ァイバを移動 さ せて調芯する第 1 の工程と 、 前記光ファイバに光結合する前記合 成光の偏光度が所定値以下になるよ う に、 前記光ファイバを前記 光フ ァイバの軸方向に移動 させて調芯する第 2 の工程と を有す る こ と を特徴とする ものである。  Further, the second method for aligning an optical fiber according to the present invention is characterized in that the two laser beams passing through at least one first lens are polarization-synthesized by a polarization-synthesizing element and then transmitted through the second lens. A method of aligning an optical fiber that optically couples with the combined light, wherein the optical fiber is moved so that the intensity of the combined light that optically couples with the optical fiber is maximized. A first step of centering and moving the optical fiber in the axial direction of the optical fiber so as to align the optical fiber so that the degree of polarization of the combined light optically coupled to the optical fiber is equal to or less than a predetermined value. It is characterized by having a second step.
偏波合成素子を通過 した 2つの レーザ光の第 1 一第 2 レンズ 間の光路の光学長は異なるため、 第 2 レンズの光学的下流に形成 される 2 つの レーザ光の各々 の ビーム ゥヱス ト は前記光フ アイ パの軸方向において異なった位置にある。 このため、 これらの間 で光ファイ ノ を移動させれば、 各々の レーザ光と光ファイ ノくと の 結合効率が変化し、 光ファイバに結合する各々のレーザ光の強度 が等しく なる位置を見つけるこ とができ るので、 合成光の偏光度 を小さ く する こ とができる。 Since the optical length of the optical path between the first and second lenses of the two laser beams passing through the polarization combining element is different, the beam paste of each of the two laser beams formed optically downstream of the second lens is They are located at different positions in the axial direction of the optical fiber. Therefore, if the optical fin is moved between them, the coupling efficiency between each laser light and the optical fin changes, and the intensity of each laser light coupled to the optical fiber is changed. Since it is possible to find a position where the values are equal, the degree of polarization of the combined light can be reduced.
前記 2つの レーザ光は、 前記第 1 レンズと前記第 2 レンズの間 にそれぞれビームウェス ト を形成しても よい。  The two laser beams may form a beam waste between the first lens and the second lens, respectively.
ビームウェス トが第 1 —第 2 レンズ間にあるので、 第 1 一第 2 レンズ間のビーム径が小さ く な り 、 両レーザ光の分離幅が所定値 以上になるために必要な伝搬長が短く なるので、 光ファイバまで の長さを短く でき る。 また、 第 1 レ ンズ と第 2 レンズと の間で使 用する光学部品を小型化できる。  Since the beam waist is between the first and second lenses, the beam diameter between the first and second lenses is reduced, and the propagation length required for the separation width of the two laser beams to exceed a predetermined value is reduced. Since the length is shorter, the length up to the optical fiber can be shortened. Also, the optical components used between the first lens and the second lens can be reduced in size.
前記 2 つの レーザ光は、 各々がレーザ光を出射する 2 つのス ト ライ プを備えた単一の半導体レーザ素子か ら出射されたも の で あっても よい。  The two laser beams may be emitted from a single semiconductor laser device including two stripes each of which emits a laser beam.
前記 2つのス ト ライ プは、 互いに平行であっても よい。  The two stripes may be parallel to each other.
前記 2つのス ト ライ プは、 1 0 0 m以下の間隔だけ離れてい ても よい。  The two stripes may be separated by an interval of 100 m or less.
また、 上記第 1 又は第 2 の光ファイバの調芯方法において、 前 記少なく と も 1 つの第 1 レ ンズは、 前記 2 つの レーザ光を偏向さ せて通過させる単一のレンズであっても よ く 、 前記 2つの レーザ 光の各々 を通過させる 2 つの レ ンズカ らなる レ ンズア レイ と し て構成されていてもよい。  In the first or second optical fiber alignment method, at least one first lens may be a single lens that deflects and passes the two laser beams. Preferably, it may be configured as a lens array composed of two lenses passing each of the two laser beams.
本発明の第 1 の半導体レーザモジュールの製造方法は、 各々が レーザ光を出射し、 間隔を介して並んだ 2つのス ト ライプを有す る単一の半導体レーザ素子と、 前記 2 つのス ト ライプから出射さ れた 2 つの レーザ光を偏向 させて通過 させる単一の第 1 レ ンズ と 、 前記第 1 レンズを通過 した 2 つの レーザ光を偏波合成する偏 波合成素子と 、 前記偏波合成素子から出射される合成光を集光す る第 2 レンズ と 、 前記第 2 レンズか ら出射される合成光と光結合 する光フ ァイ バ と を有する半導体レーザモ ジュ ールの製造方法 であって、 前記半導体レーザ素子を基台上に固定する第 3 の工程 と、 前記第 1 レンズを通過した前記 2 つの レーザ光がそれぞれ所 定の方向 と なる よ う に前記第 1 レンズを調芯して前記基台上に 固定する第 4 の工程と、 前記偏波合成素子を調芯して固定する第 5 の工程と、 本発明の第 1 又は第 2 の光ファイバの調芯方法によ り 前記光フ ァイバを調芯して固定する第 6 の工程と を有する こ と を特徴とするものである。 A first method for manufacturing a semiconductor laser module according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising: a single semiconductor laser element that emits laser light and has two stripes arranged at an interval; A single first lens that deflects and passes the two laser lights emitted from the loop, a polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the first lens, and the polarization A method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising: a second lens for condensing combined light emitted from a combining element; and an optical fiber optically coupled to the combined light emitted from the second lens. A third step of fixing the semiconductor laser device on a base A fourth step of aligning the first lens and fixing the first lens on the base so that the two laser lights passing through the first lens are in predetermined directions, respectively; A fifth step of aligning and fixing the composite element, and a sixth step of aligning and fixing the optical fiber by the first or second optical fiber alignment method of the present invention. It is characterized by having.
本構成によれば、 2 つの レーザ光は偏波合成素子を通過するた め、 その光路の光学長が異なっている。 こ の状態では、 第 2 レン ズの光学的下流に形成される 2 つの レーザ光の ビーム ウェス ト が、 光ファイバの軸方向に互いにずれる。 このよ う な状況におい て、 本発明の第 1 又は第 2 の光ファイバの調芯方法を使用 してい る ので、 出力 レーザ光の偏光度が小さい半導体レーザモ ジュ ール を製造でき る。  According to this configuration, since the two laser beams pass through the polarization combining element, their optical paths have different optical lengths. In this state, the beam wests of the two laser beams formed optically downstream of the second lens are shifted from each other in the axial direction of the optical fiber. In such a situation, since the first or second optical fiber alignment method of the present invention is used, a semiconductor laser module having a small degree of polarization of output laser light can be manufactured.
また、 間隔を介して並んだ 2つのス ト ライプを有する単一の半 導体レーザ素子 と これから出射される 2 つの レーザ光を偏向 さ せて通過させる単一の第 1 レンズを使用 しているので、 小型のレ 一ザモジュ ールが製造でき る。  In addition, a single semiconductor laser element having two stripes arranged at an interval and a single first lens that deflects and passes two laser beams emitted from it are used. In addition, a small laser module can be manufactured.
前記第 4 の工程は、 前記第 1 レンズを通過した 2 つの レーザ光 が、 前記第 1 レンズと前記第 2 レンズとの間にそれぞれビームゥ エ ス トを形成する よ う に前記第 1 レ ンズを調芯してもよい。  In the fourth step, the first lens is formed such that the two laser beams passing through the first lens form a beam gap between the first lens and the second lens, respectively. Alignment may be performed.
第 1 一第 2 レンズ間にビーム ウェス トがあるので、 第 1 一第 2 レンズ間のビーム径が小さ く な り 、 両レーザ光の分離幅が所定値 以上になるために必要な伝搬長が短く なるので、 レーザモジユー ルの長さを短く でき る。 また、 小型の光学部品を使用する こ と に よってモジュールを小型化でき る。  Since there is a beam waist between the first and second lenses, the beam diameter between the first and second lenses becomes smaller, and the propagation length required for the separation width of the two laser beams to exceed a predetermined value is reduced. Since the length becomes shorter, the length of the laser module can be shortened. Also, by using small optical components, the size of the module can be reduced.
前記半導体レーザモジュ ールは、 さ らに前記第 1 レンズを通過 した 2つの レーザ光の光軸を互いに平行に して前記,偏波合成素 子に向かって出射するプリ ズムを有し、 かつ前記偏波合成素子と 前記プリ ズム とが共通のホルダに保持されてなる ものであって、 前記第 4 の工程は、 前記第 1 レンズを通過した前記 2 つの レー ザ光の光軸が互いに交差し、 かつ前記第 1 レンズの中.心軸に関し て実質的に対称と なった状態で前記プリ ズムに向かう よ う に前 記第 1 レンズを調芯して前記基台上に固定する も のであ り 、 The semiconductor laser module further has a prism that makes the optical axes of the two laser beams that have passed through the first lens parallel to each other and emits the polarized light toward the polarization combining element. A polarization combining element and the prism are held by a common holder, In the fourth step, the optical axes of the two laser beams passing through the first lens intersect with each other, and are substantially symmetric with respect to a center axis in the first lens. The first lens is aligned and fixed on the base so as to move toward the prism.
前記第 5 の工程は、 前記ホルダ部材を移動させる こ と によって 前記偏波合成素子を調芯して固定する も のであってもよい。  In the fifth step, the polarization combining element may be aligned and fixed by moving the holder member.
第 1 レ ンズを出射した 2 つの レーザ光が第 1 レ ンズの中心軸 に対して対称に分離して伝搬し、 これらの光軸がプリ ズムによつ て互いに平行と されるので、 偏波合成素子の設計 · 加工が容易と な り 、 また、 レーザ素子と レンズ、 プリ ズム、 偏波合成素子の位 置合わせが容易と なる。 また、 偏波合成素子がプリ ズム と と もに 1 つのホルダに固定されているため, プリ ズム、 偏波合成素子の 調芯が非常に容易と なる。  The two laser beams emitted from the first lens are separated and propagate symmetrically with respect to the center axis of the first lens, and these optical axes are made parallel to each other by the prism. Design and processing of the synthesis element are facilitated, and the alignment of the laser element with the lens, prism, and polarization synthesis element is facilitated. Also, since the polarization combining element is fixed to one holder together with the prism, the alignment of the prism and the polarization combining element becomes very easy.
前記 2 つのス ト ライプは、 互いに平行であっても よい。  The two stripes may be parallel to each other.
前記 2つのス ト ライプは、 1 0 0 μ m以下の間隔だけ離れてい ても よい。  The two stripes may be separated by an interval of 100 μm or less.
本発明の第 2 の半導体レーザモジュールの製造方法は、 それぞ れ 1 つ の レーザ光を出射する ス ト ライ プを有する 2 つ の半導体 レーザ素子と、 前記 2つのス ト ライ プの各々から出射される レー ザ光をそれぞれ通過させる 2 つの第 1 レンズと 、 前記第 1 レ ンズ を通過した 2 つの レーザ光を偏波合成する偏波合成素子と、 前記 偏波合成素子から出射される合成光を集光する第 2 レンズ と 、 前 記第 2 レ ンズか ら 出射される合成光と光結合する光フ ァイ バと を有する半導体レーザモジュールの製造方法であって、 前記 2つ の半導体レーザ素子を基台上に固定する第 7 の工程と、 前記第 1 レ ンズを通過 した前記 2 つの レーザ光がそれぞれ所定の方向 と なる よ う に前記 2 つの第 1 レ ンズの各々 を調芯して前記基台上 に固定する第 8 の工程と、 前記偏波合成素子を調芯して固定する 第 9 の工程と、 本発明の第 1 又は第 2 の光ファイバの調芯方法に よ り 前記光フ ァイバを調芯して固定する第 1 0 の工程と を有す る こ と を特徴とする ものである。 According to a second method for manufacturing a semiconductor laser module of the present invention, there are provided two semiconductor laser elements each having a stripe for emitting one laser beam, and emission from each of the two stripes. Two first lenses that respectively transmit the laser light to be emitted, a polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the first lens, and a combined light that is emitted from the polarization combining element. A method of manufacturing a semiconductor laser module comprising: a second lens for condensing light; and an optical fiber that optically couples with synthetic light emitted from the second lens. A seventh step of fixing the element on the base, and aligning each of the two first lenses such that the two laser beams passing through the first lens are directed in predetermined directions, respectively. On the base An eighth step, a ninth step of fixing the polarization combining element the alignment to, the first or alignment method of the second optical fiber of the present invention And a 10th step of aligning and fixing the optical fiber.
本構成では、 それぞれ別個の半導体レーザ素子から出射された In this configuration, light emitted from separate semiconductor laser elements
2つのレーザ光はそれぞれ別個の第 1 レンズを通過するが、 半導 体レーザ素子と 第 1 レ ンズ と の距離が両レーザ光の間で製造上 のばらつきなどで異なっている と、 第 2 レンズの光学的下流に形 成されるそれぞれのレーザ光のビームウェス トの位置が、 光ファ ィバの軸方向に異なる場合がある。 また、 各半導体レーザ素子の 出射端面からの放射角(FFP)等の特性が異なつている と、 各半導 体レーザ素子と光フ ァ イ バ と の結合効率が異なる。 こ の よ う な状 況においては、 2 つの レーザ光を偏波合成しても、 偏光度は十分 に小さ く な らないが、 本発明の第 2 の半導体レーザモジュールの 製造方法では、 本発明の第 1 又は第 2 の光ファイバの調芯方法を 使用 してい る ので、 第 2 レンズの光学的下流に形成される ビーム ウェス ト間で光ファイバを位置合わせする こ と によ り 、 出力 レー ザ光の偏光度の小さい半導体レーザモジュ ールを製造できる。 The two laser beams pass through separate first lenses, respectively.If the distance between the semiconductor laser element and the first lens is different due to manufacturing variations between the two laser beams, the second lens The position of the beam waste of each laser beam formed optically downstream of the optical fiber may differ in the axial direction of the optical fiber. Also, if the characteristics such as the radiation angle (FFP) from the emission end face of each semiconductor laser element are different, the coupling efficiency between each semiconductor laser element and the optical fiber is different. In such a situation, even though the two laser beams are polarized and combined, the degree of polarization does not become sufficiently small, but the second method for manufacturing a semiconductor laser module of the present invention does not Since the first or second optical fiber alignment method is used, by aligning the optical fiber between the beam wastes formed optically downstream of the second lens, the output laser beam can be adjusted. A semiconductor laser module having a small polarization degree of the light can be manufactured.
前記半導体レーザモジュールは、 さ らに前記第 1 レンズを通過 した 2 つの レーザ光の一方を前記偏波合成素子の入力部の 1 つ に向かって反射させる反射器を有し、 かつ前記偏波合成素子と前 記反射器と が共通のホルダに保持されてなる ものであって、  The semiconductor laser module further includes a reflector that reflects one of the two laser beams passing through the first lens toward one of the input units of the polarization combining element, and The element and the reflector are held by a common holder, and
前記第 7 の工程は、 前記 2 つの半導体レーザ素子を、 2 つの前 記ス ト ライ プから出射された 2 つの レーザ光の光軸が互いに平 行と なるよ う に固定する も のであ り 、  In the seventh step, the two semiconductor laser elements are fixed so that the optical axes of the two laser beams emitted from the two stripes are parallel to each other.
前記第 9 の工程は、 前記ホルダを移動させる こ と によって前記 偏波合成素子を調芯して固定しても よい。  In the ninth step, the polarization combining element may be aligned and fixed by moving the holder.
偏波合成手段が反射器と と もに 1 つ のホルダに固定されてい るため, こ れ ら の調芯が非常に容易となる。  Since the polarization combining means is fixed to one holder together with the reflector, these alignments are extremely easy.
前記 2 つの第 1 レンズは レンズア レイ と して構成され、 前記第 7 の工程は、 2 つの前記ス トライ プから出射された 2 つ の レーザ光の光軸が互いに平行と なる よ う に前記 2 つの半導体 レーザ素子を固定する ものであっても よい。 The two first lenses are configured as a lens array, and the seventh step is a method in which the two first lenses emitted from the two stripes are used. The two semiconductor laser elements may be fixed so that the optical axes of the laser beams are parallel to each other.
本発明の第 3 の半導体レーザモジュールの製造方法は、 各々が レーザ光を出射し、 間隔を介して並んだ 2 つのス ト ライプを有す る単一の半導体レーザ素子と、 前記 2つのス ト ライ プの各々から 出射される レーザ光をそれぞれ通過させる 2つの第 1 レンズと、 前記 2 つの第 1 レ ンズを通過 した 2 つ の レーザ光を偏波合成す る偏波合成素子と、 前記偏波合成素子から出射される合成光を集 光させる第 2 レ ンズと 、 前記第 2 レ ンズか ら出射される合成光と 光結合する光フ ァイバ と を有する半導体レーザモ ジュ ールの製 造方法であって、  A third method for manufacturing a semiconductor laser module according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising: a single semiconductor laser element that emits laser light and has two stripes arranged at an interval; Two first lenses that respectively pass laser light emitted from each of the lights; a polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the two first lenses; A method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising: a second lens that collects combined light emitted from a wave combining element; and an optical fiber that optically couples with the combined light emitted from the second lens. And
前記半導体レーザ素子を基台上に固定する第 1 1 の工程と、 前 記 2 つ の第 1 レ ンズを通過 した前記 2 つの レーザ光がそれぞれ 所定の方向 と なる よ う に前記 2 つの第 1 レ ンズを調芯して前記 基台上に固定する第 1 2 の工程と、 前記偏波合成素子を調芯して 前記基台上に固定する第 1 3の工程と、 本発明の第 1 又は第 2 の 光フ ァイバの調芯方法によ り 前記光フ ァイバを調芯して固定す る第 1 4 の工程と を有する こ と を特徴とする ものである。  A first step of fixing the semiconductor laser element on a base; and the two first steps so that the two laser beams passing through the two first lenses are directed in predetermined directions, respectively. A 12th step of aligning the lens and fixing it on the base; a 13th step of aligning the polarization combining element and fixing it on the base; Alternatively, there is provided a 14th step of aligning and fixing the optical fiber by a second method for aligning the optical fiber.
前記 2つのス トライプは、 互いに平行であ り 、 前記 2つの第 1 レンズはレ ンズア レイ と して構成されていても よい。  The two stripes may be parallel to each other, and the two first lenses may be configured as a lens array.
本発明の第 1 の半導体レーザモジュールは、 間隔を介して形成 された第 1 のス トライ プ及び第 2 のス ト ライプを有し、 前記第 1 のス ト ライ プ及ぴ第 2 の ス ト ライ プの一方側端面からそれぞれ 第 1 の レーザ光及び第 2 の レーザ光を出射する単一の半導体レ 一ザ素子と 、 前記第 1 のス トライプと第 2 のス トライプから出射 された前記第 1 の レーザ光と第 2 の レーザ光と を偏向 させて通 過させる単一の第 1 レンズと、 前記第 1 レンズから出射された第 1 、 第 2の レーザ光の少な く と も一方の偏光方向を回転させる偏 光回転素子と、 前記第 1 の レーザ光が入射される第 1 の入力部と 前記第 2 の レーザ光が入射される第 2 の入力部と、 前記第 1 の入 力部から入射される第 1 の レーザ光と前記第 2 の入力部から入 射される第 2 の レーザ光と が合波されて出射される 出力部と を 有する偏波合成素子と、 前記半導体レーザ素子、 前記第 1 レンズ を載置する基台と、 前記偏波合成素子の前記出力部から出射され る合成光を集光する第 2 レ ンズと 、 前記第 2 レンズか ら出射され る レーザ光を受光する よ う に位置合わせされた光ファイバと、 有 する半導体レーザモジュ ールであっ て、 A first semiconductor laser module of the present invention has a first stripe and a second stripe formed with an interval therebetween, and the first stripe and the second stripe are formed. A single semiconductor laser element that emits a first laser light and a second laser light from one end face of the light, respectively, and the first and second stripes that are emitted from the first stripe and the second stripe. A single first lens that deflects and transmits the first laser light and the second laser light, and at least one polarization of the first and second laser lights emitted from the first lens A polarization rotator for rotating a direction, a first input unit into which the first laser light is incident, A second input section to which the second laser light is incident; a first laser light to be incident from the first input section; and a second laser light to be incident from the second input section. A polarization combining element having an output part from which and are combined and emitted, a base on which the semiconductor laser element and the first lens are mounted, and an emission part emitted from the output part of the polarization combining element. A second lens for condensing the combined light; an optical fiber positioned so as to receive laser light emitted from the second lens; and a semiconductor laser module having:
前記光ファイバは、 前記第 2 レンズの光学的下流に形成された それぞれの レーザ光の ビーム ウ ェス ト間で固定されている こ と を特徴とする ものである。  The optical fiber is fixed between the respective beam Wests of the laser beams formed optically downstream of the second lens.
前記第 1 及び第 2 のス ト ライプは、 l O O ^ m以下の間隔だけ 離れていても よい。  The first and second stripes may be separated by an interval equal to or less than lOO ^ m.
本発明の第 2 の半導体レーザモジュールは、 間隔を介して形成 された第 1 のス ト ライプ及び第 2 のス ト ライプを有し、 前記第 1 の ス ト ライ プ及び第 2 の ス ト ライ プの一方側端面からそれぞれ 第 1 の レーザ光及ぴ第 2 の レーザ光を出射する単一の半導体レ 一ザ素子と、 前記第 1 のス ト ライプと第 2 のス ト ライプから出射 された前記第 1 の レーザ光と第 2 の レーザ光をそれぞれ通過さ せる 2 つの第 1 レンズ と 、 前記第 1 レンズを通過した第 1 、 第 2 の レーザ光の少な く と も一方の偏光方向を回転させる偏光回転 素子と、 前記第 1 の レーザ光が入射される第 1 の入力部と、 前記 第 2 の レーザ光が入射される第 2 の入力部と、 前記第 1 の入力部 から入射される第 1 の レーザ光 と前記第 2 の入力部から入射さ れる第 2 の レーザ光と が合波されて出射される 出力部と を有す る偏波合成素子と、 前記半導体レーザ素子、 前記 2 つの第 1 レン ズを載置する基台と、 前記偏波合成素子の前記出力部から出射さ れる レーザ光を集光する第 2 レンズと、 前記第 2 レンズから出射 される レーザ光を受光する よ う に位置決めされた光ファイバ と、 を有する半導体レーザモジュールであっ て、 A second semiconductor laser module according to the present invention has a first stripe and a second stripe formed with an interval therebetween, and the first stripe and the second stripe are formed. A single semiconductor laser element that emits a first laser light and a second laser light from one end face of the laser, respectively, and light emitted from the first stripe and the second stripe. Two first lenses for passing the first laser light and the second laser light, respectively, and rotating at least one polarization direction of the first and second laser lights passing through the first lens. A polarization rotator, a first input unit to which the first laser light is incident, a second input unit to which the second laser light is incident, and an incident light from the first input unit. A first laser beam and a second laser beam incident from the second input unit. A polarization combining element having an output section from which laser light is multiplexed and emitted, a base on which the semiconductor laser element, the two first lenses are mounted, and a polarization combining element. A second lens for condensing the laser light emitted from the output unit, an optical fiber positioned to receive the laser light emitted from the second lens, A semiconductor laser module having
前記光ファイバは、 前記第 2 レンズの光学的下流に形成された それぞれの レーザ光の ビーム ウェス ト 間で固定されている こ と を特徴とする ものである。  The optical fiber is fixed between beam wests of respective laser beams formed optically downstream of the second lens.
本発明の第 3 の半導体レーザモジュールは、 それぞれがレーザ 光を出射する 1 つ の ス ト ライ プを有する 2 つの半導体レーザ素 子と、 その 2 つの半導体レーザ素子から出射された第 1 の レーザ 光と第 2 の レーザ光をそれぞれ通過させる 2 つ の第 1 レ ンズ と 、 前記 2つの第 1 レンズを通過した第 1 、 第 2 のレーザ光の少なく と も一方の偏光方向を回転させる偏光回転素子と、 前記第 1 の レ 一ザ光が入射される第 1 の入力部と、 前記第 2 の レーザ光が入射 される第 2 の入力部と、 前記第 1 の入力部から入射される第 1 の レーザ光と前記第 2 の入力部から入射される第 2 の レーザ光 と が合波されて出射される出力部と を有する偏波合成素子と、 前記 第 1 レンズを通過した前記第 1 、 第 2 のレーザ光の一方を前記偏 波合成素子の第 1 の入力部及ぴ第 2 の入力部の一方に向かつて 反射させる反射器と、 前記 2 つの半導体レーザ素子、 前記 2 つの 第 1 レンズを載置する基台と、 前記偏波合成素子の前記出力部か ら出射される レーザ光を集光する第 2 レンズ と 、 前記第 2 レンズ から出射された レーザ光を受光する よ う に位置決め された光フ アイパと有する半導体レーザモジュールであって、  A third semiconductor laser module according to the present invention includes two semiconductor laser elements each having one stripe for emitting laser light, and a first laser light emitted from the two semiconductor laser elements. And two first lenses that respectively pass the second laser light, and a polarization rotating element that rotates at least one polarization direction of the first and second laser lights that have passed through the two first lenses. A first input unit to which the first laser light is incident; a second input unit to which the second laser light is incident; and a first input unit to be incident from the first input unit. A polarization combining element having an output unit that combines and emits the laser light and the second laser light incident from the second input unit; and the first and second light-transmitting elements that have passed through the first lens. One of the second laser beams is used as the polarization A reflector that reflects toward one of the first input section and the second input section, the two semiconductor laser elements, a base on which the two first lenses are mounted, and a polarization combining element. A semiconductor laser module comprising: a second lens for condensing laser light emitted from the output unit; and an optical filter positioned to receive the laser light emitted from the second lens,
前記光ファイバは、 前記第 2 レンズの光学的下流に形成された それぞれの レーザ光の ビーム ゥ ヱス ト 間で固定されている こ と を特徴とする も のであ る。  The optical fiber is characterized in that it is fixed between the beams of the respective laser beams formed optically downstream of the second lens.
前記 2 つの第 1 レ ンズは、 レ ンズア レイ と して構成されていて も よい。 図面の簡単な説明  The two first lenses may be configured as a lens array. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1 は、 本発明の第 1 の実施形態例に係る方法によって製造さ れる半導体レーザモジュールの構成を示す側面断面図である。 図 2 は、 本発明に係る方法を実施するための構成を模式的に示 す説明図である。 FIG. 1 is a schematic view of a method according to a first embodiment of the present invention. 1 is a side sectional view showing a configuration of a semiconductor laser module to be manufactured. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a configuration for carrying out the method according to the present invention.
図 3 は、 本発明の実施形態例に関して、 光ファイバの Z軸方向 の移動量に対する光出力 (最大値を 1 0 0 と した相対値) 及び偏 光度の変化を示すグラフである。  FIG. 3 is a graph showing changes in the optical output (relative value with the maximum value being 100) and the degree of polarization with respect to the movement amount of the optical fiber in the Z-axis direction according to the embodiment of the present invention.
図 4 は、 光フ ァイバを Z軸方向に移動させた場合において、 光 フ ァイバに結合する 2 つの レーザ光の強度及ぴ合成光の強度を 示す図である。  FIG. 4 is a diagram illustrating the intensity of two laser beams coupled to the optical fiber and the intensity of the combined light when the optical fiber is moved in the Z-axis direction.
図 5 は、 関連技術及び本発明の第 1 の実施形態例に係る半導体 レーザモジュールの構成を模式化して示す説明図である。  FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the semiconductor laser module according to the related art and the first embodiment of the present invention.
図 6 ( A ) は偏波合成モジュールを示し、 ( B ) の A— A線平 面断面図、 図 6 ( B ) はその側面断面図、 図 6 ( C ) はその正面 図である。  FIG. 6 (A) shows a polarization combining module, and FIG. 6 (B) is a cross-sectional plan view taken along the line A—A, FIG. 6 (B) is a side cross-sectional view, and FIG. 6 (C) is a front view.
図 7 は、 第 1 レンズの調芯工程を説明するための説明図である 図 8 は、 偏波合成モジュールを調芯して固定する工程を説明す るための斜視図である。  FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the alignment process of the first lens. FIG. 8 is a perspective view for explaining a process of aligning and fixing the polarization combining module.
図 9 は、 本発明の第 2 の実施形態例に係る半導体レーザモジュ ールを示す平面図である。  FIG. 9 is a plan view showing a semiconductor laser module according to the second embodiment of the present invention.
図 1 0 は、 本発明の第 3 の実施形態例に係る半導体レーザモジ ユールを示す平面図である。  FIG. 10 is a plan view showing a semiconductor laser module according to the third embodiment of the present invention.
図 1 1 は、 米国特許第 5 5 8 9 6 8 4号公報に開示された従来 の半導体レーザ装置を説明するための説明図である。  FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a conventional semiconductor laser device disclosed in US Pat. No. 5,589,684.
図 1 2 は、 光ファイバの調芯方法における課題を説明するため の説明図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a problem in the optical fiber alignment method. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 なお、 図 5 に示す半導体レーザモジュールの構成部材と 同一の部 材については、 同一の符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as the components of the semiconductor laser module shown in Fig. 5 Materials will be described with the same reference numerals.
(第 1 の実施形態例)  (First Embodiment)
図 1 は、 本発明の第 1 の実施形態例に係る方法によって製造さ れる半導体レーザモジュールの構成を示す側面断面図である。  FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a semiconductor laser module manufactured by the method according to the first embodiment of the present invention.
図 1 に示すよ う に、 本発明の実施形態例に係る方法によ り製造 される半導体レーザモジュ ール M 1 は、 内部を気密封止したパッ ケージ 1 と、 そのパ ッ ケージ 1 内に設けられ、 レーザ光を出射す る半導体レーザ素子 2 と、 フォ トダイオー ド (受光素子) 3 と 、 第 1 レ ンズ 4 と、 プ リ ズム 5 と、 半波長板 (偏光回転素子) 6 と、 偏波合成素子と なる P B C 7等と、 光ファイバ 8 と を有する。  As shown in FIG. 1, a semiconductor laser module M 1 manufactured by the method according to the embodiment of the present invention includes a package 1 hermetically sealed inside, and a package 1 provided inside the package 1. A semiconductor laser element 2 for emitting laser light, a photo diode (light receiving element) 3, a first lens 4, a prism 5, a half-wave plate (polarization rotating element) 6, a polarization It has a PBC 7 or the like serving as a combining element and an optical fiber 8.
半導体レーザ素子 2 は、 図 5 に示すよ う に、 間隔を隔てて長手 方向に互いに同一平面上に平行に形成された第 1 のス ト ライ プ 9及ぴ第 2 のス ト ライプ 1 0 を有し、 第 1 のス ト ライプ 9及び第 2 のス ト ライ プ 1 0 の前側端面 2 a からそれぞれ第 1 の レーザ 光 K 1 及び第 2 の レーザ光 K 2 を出射する。 図 5 中に示す K 1 及 ぴ K 2 は、 それぞれ第 1 のス ト ライ プ 9及ぴ第 2 のス ト ライプ 1 0 から 出射される ビームの中心の軌跡を示す。 ビームは、 図 5 に 破線で示すよ う に、 こ の中心のまわ り にある広が り をもって伝搬 する。 第 1 のス ト ライ プ 9 と第 2のス ト ライプ 1 0 との間隔は、 それぞれから出射された光 K l 、 Κ 2 を 1 つの第 1 レンズ 4 に入 射させるために、 1 0 0 μ πι以下、 例えば約 4 0〜 6 0 μ ιη程度 に設定される。 また、 ス ト ライ プ同士の間隔が狭いこ と によ り 、 ス トライプ同士の光出力特性等の差が小さ く なる。  As shown in FIG. 5, the semiconductor laser element 2 includes a first stripe 9 and a second stripe 10 formed in parallel with each other in the longitudinal direction at an interval. The first laser light K 1 and the second laser light K 2 are emitted from the front end face 2 a of the first stripe 9 and the second stripe 10, respectively. K 1 and K 2 shown in FIG. 5 indicate the trajectories of the centers of the beams emitted from the first stripe 9 and the second stripe 10, respectively. The beam propagates with a spread around this center, as indicated by the dashed line in Figure 5. The distance between the first stripe 9 and the second stripe 10 is set to 100 0 so that the light K l, Κ 2 emitted from each of the first stripe 9 and the second stripe 10 can enter one first lens 4. μπι or less, for example, about 40 to 60 μιη. Further, since the spacing between the stripes is narrow, the difference in the light output characteristics between the stripes is reduced.
図 1 に示すよ う に、 半導体レーザ素子 2 はチップキャ リ ア 1 1 上 (又は図示しないヒー トシンクを介して) 固定して取り 付けら れる。  As shown in FIG. 1, the semiconductor laser device 2 is fixedly mounted on the chip carrier 11 (or via a heat sink (not shown)).
フォ トダイオー ド 3 は、 半導体レーザ素子 2 の後側 (図 1 では 左側) 端面 2 b (図 5参照) から出射されたモニタ用のレーザ光 を受光する。 フォ トダイオー ド 3 は、 フォ トダイオー ドキャ リ ア 1 2 に固定されている。 The photodiode 3 receives the monitor laser beam emitted from the rear face (left side in FIG. 1) of the semiconductor laser element 2 and the end face 2b (see FIG. 5). Photo diode 3 is a photo diode carrier. Fixed to 1 2.
第 1 レ ンズ 4 は、 半導体レーザ素子 2 の前側 (図 1 では右側) 端面 2 a (図 5参照) から互いに平行に出射された第 1 のレーザ 光 K 1 と第 2 の レーザ光 K 2 と が入射され、 これらを交差させ、 これらの間隔をス ト ライプ 9, 1 0 の並ぴ方向に広げて分離する と と もに、 レーザ光 K l , K 2 が第 1 レンズ 4 と後述の第 2 レン ズ 1 6 間の異なる位置 F 1, F 2 にビームウェス ト を形成する よ う にする (図 5 参照)。 従って、 第 1 レンズ 4 を出射後、 2 つの レーザ光 K 1, K 2 は互いに非平行となる。  The first lens 4 is composed of a first laser beam K 1 and a second laser beam K 2 emitted in parallel from each other from an end face 2 a (see FIG. 5) of the front side (the right side in FIG. 1) of the semiconductor laser element 2. Are made to intersect with each other, the distance between them is widened and separated in the parallel direction of the stripes 9 and 10, and the laser beams Kl and K2 are separated by the first lens 4 and the first lens 4 described later. A beam waist is formed at different positions F1 and F2 between the two lenses 16 (see Fig. 5). Therefore, after exiting the first lens 4, the two laser beams K1 and K2 become non-parallel to each other.
図 1 に示すよ う に、 第 1 レンズ 4 は、 第 1 レ ンズ保持部材 1 3 によって保持されている。 なお、 球面収差の影響を抑えるために は、 第 1 レ ンズ 4 は、 球面収差が小さ く 光ファイバ 8 と の結合効 率が高く なる非球面レ ンズを用いるのが好ま しい。  As shown in FIG. 1, the first lens 4 is held by a first lens holding member 13. In order to suppress the influence of spherical aberration, it is preferable to use an aspherical lens having a small spherical aberration and a high coupling efficiency with the optical fiber 8 as the first lens 4.
プリ ズム 5 は、 第 1 レンズ 4 と P B C 7 との間に配設され、 入 射された第 1 の レーザ光 K 1 及び第 2 の レーザ光 K 2 の光路を 補正し、 互いの光軸を略平行に して出射する (図 5参照)。 プリ ズム 5 は、 B K 7 (ホ ウケィ酸ク ラ ウンガラス) 等の光学ガラス で作られている。 第 1 レンズ 4 から非平行に伝搬する第 1 及び第 2 の レーザ光 K l, Κ 2 の光軸が、 プ リ ズム 5 の屈折によ り 平行 と されるため、 そのプリ ズム 5 の後方に配置される P B C 7 の作 製が容易になる。  The prism 5 is disposed between the first lens 4 and the PBC 7, corrects the optical paths of the first laser light K1 and the second laser light K2, and corrects the optical axes of each other. The light is emitted almost parallel (see Fig. 5). The prism 5 is made of an optical glass such as BK7 (crown silicate glass). Since the optical axes of the first and second laser beams Kl, Κ 2 propagating non-parallel from the first lens 4 are made parallel by the refraction of the prism 5, It will be easier to create the PBC 7 to be deployed.
図 5 に示すよ う に、 半波長板 6 は、 プリ ズム 5 を通過した第 1 の レーザ光 K 1 と第 2 の レーザ光 Κ 2 の う ち、 第 1 の レーザ光 Κ 1 のみが入射され、 入射された第 1 のレーザ光 Κ 1 の偏光方向を 9 0度回転させる偏光回転素子である。 第 1 レ ンズ 4 によって、 第 1 、 第 2 の レーザ光 K l 、 Κ 2 が十分分離される こ と によ り 、 半波長板 6 が配置しやすく なっている。  As shown in FIG. 5, the half-wave plate 6 receives only the first laser beam Κ1 out of the first laser beam K1 and the second laser beam Κ2 passing through the prism 5. This is a polarization rotating element that rotates the polarization direction of the incident first laser beam 1 by 90 degrees. The first lens 4 sufficiently separates the first and second laser beams Kl and Κ2, so that the half-wave plate 6 can be easily arranged.
P B C 7 は、 第 1 の レーザ光 K 1 が入射される第 1 の入力部 7 a と、 第 2 の レーザ光 K 2 が入射される第 2 の入力部 7 b と、 第 1 の入力部 7 a から入射される第 1 の レーザ光 K l と第 2 の入 力部 7 b から入射される第 2 の レーザ光 K 2 と が合波されて出 射される出力部 7 c と を有する。 P B C 7 は、 例えば、 第 1 の レ 一ザ光 K 1 を常光線と して出力部 7 c に伝搬させる と と もに、 第 2 の レーザ光 K 2 を異常光線と して出力部 7 c に伝搬させる複 屈折素子である。 P B C 7 は、 複屈折素子の場合、 例えば T i O 2 (ルチル) で作られる。 The PBC 7 includes a first input unit 7a to which the first laser light K1 is incident, a second input unit 7b to which the second laser light K2 is incident, and a second input unit 7b. The first laser beam Kl incident from the first input portion 7a and the second laser beam K2 incident from the second input portion 7b are multiplexed and outputted from the output portion 7 c and. The PBC 7 transmits, for example, the first laser beam K1 as an ordinary ray to the output section 7c, and converts the second laser beam K2 as an extraordinary ray to the output section 7c. This is a birefringent element that propagates to PBC 7 is made of, for example, Tio2 (rutile) in the case of a birefringent element.
本実施形態例においてはプリ ズム 5 、 半波長板 6 及び P B C 7 を同一のホルダ部材 1 4 に固定した偏波合成モジュール 2 4 を 用いている。 図 6 ( A ) は偏波合成モジュ ール 2 4 を示し、 ( B ) の A— A線平面断面図、 ( B ) はその側面断面図、 ( C ) はその正 面図である。 図 6 に示すよ う に、 偏波合成モジュール 2 4 のホル ダ部材 1 4 は、 Y A G レーザ溶接に好適な材料 (例えば S U S 4 0 3 、 3 0 4等) で作られ、 その全長 L 2 は約 7 . 0 mmであ り 、 全体が略円柱状に形成されている。 ホルダ部材 1 4 の内部には収 容部 1 4 a が形成され、 その収容部 1 4 a にプリ ズム 5 、 半波長 板 6及び P B C 7 がそれぞれ固定される。 こ の偏波合成モジユ ー ルは、 図 8 に示すよ う に、 断面略 U字状に形成された第 2 の支持 部材 1 9 b を介して調芯固定される。  In this embodiment, a polarization combining module 24 in which the prism 5, the half-wave plate 6, and the PBC 7 are fixed to the same holder member 14 is used. Fig. 6 (A) shows the polarization combining module 24, wherein (B) is a cross-sectional plan view taken along line A-A, (B) is a side cross-sectional view, and (C) is a front view thereof. As shown in FIG. 6, the holder member 14 of the polarization combining module 24 is made of a material suitable for YAG laser welding (for example, SUS403, 304, etc.), and its total length L2 is It is about 7.0 mm, and the whole is formed in a substantially columnar shape. A housing portion 14a is formed inside the holder member 14, and the prism 5, the half-wave plate 6, and the PBC 7 are fixed to the housing portion 14a, respectively. As shown in FIG. 8, the polarization combining module is centered and fixed via a second support member 19b having a substantially U-shaped cross section.
これによつて、 P B C 7 の第 1 の入力部 7 & から入射する第 1 の レーザ光 K 1 及び第 2 の入力部 7 b から入射する第 2 の レー ザ光 K 2 を と もに出力部 7 c から出射する よ う に、 プリ ズム 5 、 P B C 7 の中心軸 C 1 周 り の位置を調整する こ と が非常に容易 になる。  As a result, the first laser light K 1 incident from the first input section 7 & of the PBC 7 and the second laser light K 2 incident from the second input section 7 b are both output to the output section. It is very easy to adjust the position of the prism 5 and the PBC 7 around the central axis C1 so that the light is emitted from 7c.
また、 このよ う に、 ホルダ部材 1 4 によって、 これらの光部品 を一体化しておく と、 ホルダ部材 1 4 を移動させるだけで、 レー ザ光 K l 、 Κ 2 同士の出力部 7 c における重な り合い具合を調節 できる。  In addition, if these optical components are integrated by the holder member 14 in this manner, the weight of the laser beam Kl, Κ2 at the output portion 7c between the laser beams Kl and Κ2 can be increased simply by moving the holder member 14. You can adjust the fit.
光ファイ ノ 8 は、 P B C 7 の出力部 7 c から出射される合成光 を受光し、 パッケージ 1 の外部に送出する。 The optical fin 8 is a composite light emitted from the output 7c of the PBC 7. And sends it out of package 1.
P B C 7 と光ファイ ノ 8 との間には、 P B C 7 の出力部 7 c か ら出射される レーザ光を光フ ァイバ 8 に光結合させる第 2 レ ン ズ 1 6 が配設されている。 なお、 好ま しく は、 第 1 レンズ 4 は、 第 1 の レーザ光 K 1 及ぴ第 2 の レーザ光 K 2が、 第 1 レンズ 4 と 第 2 レンズ 1 6 との間でビーム ウェス ト F l 、 F 2 を形成する よ う に位置合わせされている。 これによつて、 第 1 レンズ 4 と第 2 レンズ 1 6 の間における レーザ光のスポッ トサイ ズが小さ く な る ので、 第 1 の レーザ光 K 1 の光路上にのみ半波長板 6 を揷入で き るために十分な第 1 の レーザ光 K 1 と第 2 の レーザ光 K 2 の 分離幅 D 'を得るために必要な伝搬距離 L (図 5参照)が短く なる。 このため、 半導体レーザモジュ ール M l の光軸方向の長さ を短く する こ とができ る。 その結果、 例えば高温環境下における半導体 レーザ素子 2 と光ファイバ 8 と の光結合の経時安定性が優れた、 信頼性の高い半導体レーザモジュール M 1 を提供でき る。  Between the PBC 7 and the optical fin 8, a second lens 16 for optically coupling the laser light emitted from the output section 7c of the PBC 7 to the optical fiber 8 is provided. Preferably, the first lens 4 is configured to emit the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 between the first lens 4 and the second lens 16, Aligned to form F 2. As a result, the spot size of the laser beam between the first lens 4 and the second lens 16 is reduced, so that the half-wave plate 6 is inserted only on the optical path of the first laser beam K1. The propagation distance L (see FIG. 5) required to obtain a separation width D ′ between the first laser light K 1 and the second laser light K 2 that is sufficient to be obtained is reduced. For this reason, the length of the semiconductor laser module Ml in the optical axis direction can be shortened. As a result, for example, it is possible to provide a highly reliable semiconductor laser module M1 having excellent temporal stability of optical coupling between the semiconductor laser element 2 and the optical fiber 8 in a high-temperature environment.
また、 第 1 レンズ 4 と第 2 レンズ 1 6 間のビーム径が小さレヽの で、 小型の光学部品を使用でき るため、 小型の半導体レーザモ ジ ユール M l を設計する こ とが可能と なる。  In addition, since the beam diameter between the first lens 4 and the second lens 16 is small, a small optical component can be used, so that a small semiconductor laser module Ml can be designed.
図 1 に示すよ う に、 半導体レーザ素子 2 を固定したチップキヤ リ ア 1 1 と 、 フ ォ トダイオー ド 3 を固定したフ ォ トダイオー ドキ ャ リ ア 1 2 とは、 断面略 L字形状の第 1 の基台 1 7上に半田付け して固定される。 第 1 の基台 1 7 は、 半導体レーザ素子 2 の発熱 に対する放熱性を高めるために C u W系合金等で作られている のが好ま しい。  As shown in FIG. 1, a chip carrier 11 to which a semiconductor laser element 2 is fixed and a photo diode carrier 12 to which a photo diode 3 is fixed have a first L-shaped cross section. It is fixed by soldering on the base 17 of the slab. The first base 17 is preferably made of a CuW-based alloy or the like in order to enhance the heat radiation of the semiconductor laser element 2 against heat.
第 1 レンズ 4 を固定した第 1 レンズ保持部材 1 3 と、 プリ ズム 5、 半波長板 6及ぴ P B C 7 をホルダ部材 1 4 に固定した偏波合 成モジュール 2 4 と は、 第 1 の基台 1 7 の平坦部 1 7 a 上に銀ろ う 付け固定されたス テ ン レス鋼製の第 2 の基台 1 8 上にそれぞ れ第 1 の支持部材 1 9 a 及び第 2 の支持部材 1 9 b を介 して Y A G レーザ溶接によ り 固定される。 The first lens holding member 13 to which the first lens 4 is fixed and the polarization combining module 24 to which the prism 5, the half-wave plate 6, and the PBC 7 are fixed to the holder member 14 are the first base. The first support member 19a and the second support, respectively, on a second stainless steel base 18 secured to the flat part 17a of the base 17 by silvering. Y via member 19b Fixed by AG laser welding.
第 1 の基台 1 7 の下部にはペルチェ素子からなる冷却装置 2 0 が設けられている。 半導体レーザ素子 2 からの発熱による温度 上昇はチップキャ リ ア 1 1 上に設け られたサー ミ スタ 2 0 a に よって検出され、 サーミ スタ 2 0 a よ り検出された温度が一定温 度になる よ う に、 冷却装置 2 0 が制御される。 これによつて、 半 導体レーザ素子 2 の レーザ出射を高出力化かつ安定化させる こ とができ る。  A cooling device 20 composed of a Peltier element is provided below the first base 17. The temperature rise due to the heat generated by the semiconductor laser element 2 is detected by the thermistor 20a provided on the chip carrier 11, and the temperature detected by the thermistor 20a becomes constant. Thus, the cooling device 20 is controlled. As a result, the laser emission of the semiconductor laser element 2 can be increased in output and stabilized.
パッケージ 1 の側部に形成されたフランジ部 1 a の内部には、 P B C 7 を通過 した光が入射する窓 1 b と、 レーザ光を集光する 第 2 レンズ 1 6 が設けられている。 第 2 レ ンズ 1 6 は、 フ ラ ンジ 部 1 a の端部に Y A G レーザ溶接によ り 固定された第 2 レ ンズ 保持部材 2 1 によって保持され、 第 2 レンズ保持部材 2 1 の端部 には金属製のス ライ ド リ ング 2 2 を介して光フ ァイバ 8 を保持 したフ エルール 2 3 が Y A G レーザ溶接によ り 固定される。  Inside the flange 1a formed on the side of the package 1, a window 1b into which light passing through the PBC 7 is incident, and a second lens 16 for condensing the laser light are provided. The second lens 16 is held by a second lens holding member 21 fixed to the end of the flange portion 1a by YAG laser welding, and is attached to the end of the second lens holding member 21. The ferrule 23 holding the optical fiber 8 is fixed by YAG laser welding via a metal sliding ring 22.
上記説明 された半導体レーザモ ジュ ール M 1 の動作について は、 従来技術の項目で記載されているので、 説明を省略する。  The operation of the semiconductor laser module M1 described above is described in the section of the prior art, and thus the description is omitted.
次に、 上記説明された半導体レーザモジュール M 1 の製造方法 について説明する。  Next, a method for manufacturing the semiconductor laser module M1 described above will be described.
まず、 半導体レーザ素子 2 を固定したチップキ ャ リ ア 1 1 と 、 フ ォ トダイオー ド 3 を固定したフ ォ ト ダイ オー ドキ ャ リ ア 1 2 を、 第 1 の基台 1 7上に半田付けして固定する。  First, the chip carrier 11 to which the semiconductor laser element 2 is fixed and the photo diode carrier 12 to which the photo diode 3 is fixed are soldered on the first base 17. And fix it.
次いで、 第 1 の基台 1 7 の平坦部 1 7 a 上に予め銀ロ ウ付けさ れた第 2 の基台 1 8上に第 1 レンズ 4 を調芯して固定する。 こめ 第 1 レンズ 4 の調芯工程では、 半導体レーザ素子 2 に電流を供給 し て第 1 の レーザ光 K 1 及ぴ第 2 の レーザ光 K 2 を半導体レー ザ素子 2 の第 1 のス ト ライ プ 9 及び第 2 のス ト ライ プ 1 0 の双 方から出射させ、 その出射方向を基準方向 と して設定した後、 第 1 レ ンズ 4 を揷入し、 X、 Y、 Ζ各軸方向の位置を決める。 図 7 は、 第 1 レンズ 4 の調芯工程を説明するための説明図であ る。 X軸方向については、 図 7 ( A ), に示すよ う に、 上記のよ う にして設定された基準方向 (中心軸 C 2 ) と第 1 の レーザ光 K 1 と の角度 0 1 と、 中心軸 C 2 と第 2 のレーザ光 K 2 と の角度 0 2 とが等しく なる位置で決める。 Y軸方向については、 図 7 ( B ) に示すよ う に、 第 1 の レーザ光 K 1 及び第 2 の レーザ光 K 2 が第 1 レンズ 4 の中心を通る位置で決める。 Z軸にっレ、ては、 半導体 レーザ素子 2 からの規定の距離で、 レーザ光のスポッ ト径が最小 と なる位置で決める。 好ま しく は、 第 1 レンズ 4 と、 後の工程で 固定される第 2 レ ンズ 1 6 と の間でレーザ光のスポッ ト径が最 小と なるよ う に、 第 1 レ ンズ 4 の Z軸の位置を決める。 以上の調 芯工程で決ま った位置で第 1 レ ンズ 4 を保持する第 1 レ ンズ保 持部材 1 3 を、 第 2 の基台 1 8上に第 1 の支持部材 1 9 a を介し て Y A G レーザ溶接して固定する。 Next, the first lens 4 is aligned and fixed on the second base 18 which has been previously silver-silvered on the flat portion 17a of the first base 17. In the alignment process of the first lens 4, an electric current is supplied to the semiconductor laser element 2 so that the first laser light K 1 and the second laser light K 2 are supplied to the first laser light of the semiconductor laser element 2. Emitting light from both sides of the step 9 and the second stripe 10 and setting the emission direction as the reference direction, then insert the first lens 4 to set the X, Y, and Ζ axial directions. Position. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a centering process of the first lens 4. Regarding the X-axis direction, as shown in FIG. 7 (A), the angle 0 1 between the reference direction (center axis C 2) set as described above and the first laser beam K 1, It is determined at a position where the angle 0 2 between the central axis C 2 and the second laser beam K 2 becomes equal. In the Y-axis direction, as shown in FIG. 7B, the first laser light K 1 and the second laser light K 2 are determined at positions passing through the center of the first lens 4. The Z-axis is determined at a specified distance from the semiconductor laser element 2 and at a position where the spot diameter of the laser beam is minimized. Preferably, the Z axis of the first lens 4 is set so that the spot diameter of the laser beam is minimized between the first lens 4 and the second lens 16 fixed in a later step. Position. The first lens holding member 13 that holds the first lens 4 at the position determined by the above alignment process is placed on the second base 18 via the first support member 19a. Fix by YAG laser welding.
次いで、 第 2 の基台 1 8上に、 プリ ズム 5 、 半波長板 6 、 P B C 7 を一体化した偏波合成モ ジュ ール 2 4 を調芯 して固定する。 こ の偏波合成モ ジュール 2 4 の調芯工程では、 位置合わせ用のダ ミ ーファイ ノく (レンズ付きファイ ノく 、 不図示) を P B C 7 の出力 部 7 c からの合成光を受光し う る位置に配置し、 そのファイバに 結合する光強度が最大になる よ う に、 ホルダ部材 1 4 の、 X、 Y、 Z各軸方向ならぴに 0 ( Z軸周 り の'角度)、 φ (Y軸周 り の角度)、 Ψ ( X軸周 り の角度) 方向の位置を決める (図 8参照)。 こ の際、 ホルダ部材 1 4 は、 図 8 のよ う に断面略 U字形状の第 2 の支持部 材 1 9 b の 2つの起立壁間の開口部 1 9 c に嵌め込まれた状態で Υ , Z , θ , Ψの各方向について位置合わせされ、 また、 第 2 の 支持部材 1 9 b ごと X軸方向及び ψ方向に移動させる こ と によつ て位置合わせされる。  Next, a polarization combining module 24 in which the prism 5, the half-wave plate 6, and the PBC 7 are integrated is aligned and fixed on the second base 18. In the alignment process of the polarization combining module 24, a dummy filter for positioning (a filter with a lens, not shown) receives the combined light from the output section 7c of the PBC 7. In the X, Y, and Z directions of the holder member 14, 0 (the angle around the Z axis), φ so that the light intensity coupled to the fiber is maximized. (Angle around Y axis), Ψ (Angle around X axis) Determine the position in the direction (see Fig. 8). At this time, the holder member 14 is fitted in the opening 19c between the two upright walls of the second support member 19b having a substantially U-shaped cross section as shown in FIG. , Z, θ, and Ψ, and by moving the second support member 19 b in the X-axis direction and the ご と direction.
以上の調芯工程で決まった位置で、 図 8 のよ う に、 第 2 の支持 部材 1 9 b を第 2の基台 1 8 に Y A G レーザ溶接し、 次いで、 ホ ルダ部材 1 4 を第 2 の支持部材 1 9 b の起立壁に Y A G レーザ 溶接する。 この よ う に して、 ホルダ部材 1 4が、 第 2 の基台 1 8 上に固定される。 At the position determined by the above centering process, as shown in FIG. 8, the second support member 19b is YAG-laser-welded to the second base 18 as shown in FIG. The solder member 14 is YAG laser-welded to the upright wall of the second support member 19b. In this way, the holder member 14 is fixed on the second base 18.
次いで、 第 1 の基台 1 7 を、 予めパッケージ 1 の底板上に固定 された冷却装置 2 0上で、 P B C 7 の出力部 7 c 力ゝら出射される レーザ光がパッ ケージ 1 のフ ラ ンジ部 1 a の中心を通過する よ う に位置合わせして半田固定する。  Next, the first base 17 is placed on a cooling device 20 previously fixed on the bottom plate of the package 1, and the laser beam emitted from the output portion 7 c of the PBC 7 is irradiated with the laser beam of the package 1. Align so that it passes through the center of the edge 1a, and fix it with solder.
次いで、 半導体レーザ素子 2及びモニタ用。のフォ トダイ オー ド 3 を、 金ワイヤ (図示せず) を介してパッケージ 1 のリ ー ド (図 示せず) と電気的に接続する。  Next, for the semiconductor laser device 2 and the monitor. The photo diode 3 is electrically connected to a lead (not shown) of the package 1 via a gold wire (not shown).
次いで、 不活性ガス (例えば N 2、 X e ) 雰囲気においてパッ ケージ 1 上部に蓋 1 c を被せて、 その周縁部を抵抗溶接する こ と によ り気密封止する。 Next, a lid 1c is placed over the package 1 in an inert gas (eg, N 2 , Xe) atmosphere, and the periphery is hermetically sealed by resistance welding.
次いで、 パッケージ 1 のフラ ンジ部 1 a に対し、 第 2 レンズ 1 6 を X Y面内及び Z軸方向で調芯して固定する。 こ の工程では、 まず、 フラ ンジ部 1 a の端面上において第 2 レンズ保持部材 2 1 をスライ ドリ ング 1 d に揷入した状態で動かし、 第 2 レンズ 1 6 からの出射光がノ ッケージ 1 のフ ラ ンジ部 1 a の中心軸 ( Z軸に 平行) と平行になる位置で、 ス ライ ドリ ング 1 d をフラ ンジ部 1 a の端部に Y A G レーザ溶接する。 次に、 第 2 レンズ 1 6 からの 出射光の広が り 角をモニター しなが ら第 2 レンズ保持部材 2 1 を動かし、 こ の広が り角が光ファイバ 8 の受光角 ( N A ) に略等 しく なる位置において、 第 2 レンズ保持部材 2 1 と スライ ド リ ン グ 1 d と を Y A G レーザ溶接によって固定する。  Next, the second lens 16 is aligned and fixed to the flange portion 1a of the package 1 in the XY plane and the Z-axis direction. In this step, first, the second lens holding member 21 is moved on the end face of the flange portion 1a while being inserted into the sliding 1d, and the light emitted from the second lens 16 is moved to the knockout 1 At a position parallel to the central axis (parallel to the Z-axis) of the flange 1a, a sliding ring 1d is welded to the end of the flange 1a by YAG laser welding. Next, while monitoring the spread angle of the light emitted from the second lens 16, the second lens holding member 21 is moved, and this spread angle becomes equal to the light receiving angle (NA) of the optical fiber 8. The second lens holding member 21 and the slide ring 1d are fixed by YAG laser welding at the positions where they are approximately equal.
最後に、 光ファイバ 8 を調芯して固定する。 この工程を行う 際 に、 本発明に係る光ファイバの調芯方法が用いられる。 図 2 は、 本発明に係る方法を実施するための構成を模式的に示す説明図、 図 3 は、 本発明の実施形態例に係る光ファイバの調芯方法に関し て、 光ファイバの Z軸方向の移動量に対する光出力 (最大値を 1 0 0 と した相対値) 及ぴ偏光度 ( D O P ) の変化を示すグラフで ある。 図 3 中、 P 1 は、 光ファイバ 8 に結合する合成光の強度が 最大となる位置、 P 2 は、 光ファイバ 8 に結合する合成光の偏光 度が最小と なる位置を示す。 Finally, the optical fiber 8 is aligned and fixed. In performing this step, the optical fiber alignment method according to the present invention is used. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a configuration for carrying out a method according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a method for aligning an optical fiber according to an embodiment of the present invention. Light output (maximum 1 7 is a graph showing changes in relative value (0) and degree of polarization (DOP). In FIG. 3, P 1 indicates a position where the intensity of the combined light coupled to the optical fiber 8 is maximum, and P 2 indicates a position where the degree of polarization of the combined light coupled to the optical fiber 8 is minimum.
この工程では、 まず図 2 に示すよ う に、 光ファイバ 8 の末端部 にコネク タ 2 5 を介してパワーメータ 2 6 と偏光度測定器 (ボラ リ メータ(Polarimeter)) 2 7 を接続する。  In this step, first, as shown in FIG. 2, a power meter 26 and a polarimeter (Polarimeter) 27 are connected to the end of the optical fiber 8 via a connector 25.
次に、 フェルール 2 3 をスライ ドリ ング 2 2 に揷通した状態で フエルール調芯ハン ド 2 8 で把持し、 この状態で、 フエルール 2 3 を光ファイ ノ 8 の光軸と垂直な面内 ( X Y平面) 及ぴ光フアイ バの光軸方向 ( Z方向) で、 パワーメータ 2 6 によ って測定され る光出力が最大と なる よ う に位置調整する。 こ のよ う に して、 光 ファイバ 8 は、 図 3 の P 1 で示される位置に移動される。  Next, with the ferrule 23 passed through the sliding ring 22, the ferrule 23 is gripped with the ferrule alignment hand 28, and in this state, the ferrule 23 is in a plane perpendicular to the optical axis of the optical fin 8 ( Adjust the position in the optical axis direction (Z direction) of the optical fiber and the optical fiber (Z direction) so that the optical output measured by the power meter 26 is maximized. Thus, the optical fiber 8 is moved to the position indicated by P1 in FIG.
次いで、 偏光度測定器 2 7 を用いて 2 つの レーザ光 K l , Κ 2 の合成光の偏光度を測定しながら、 偏光度が最小も しく は所定値 以下 ( 8 %以下, 好ま しく は 5 %以下) になる よ う に、 前述した 工程で調芯された位置から、 フエルール調芯ハン ド 2 8 を Ζ軸方 向に移動させて、 光フ ァイバ 8 を調芯する。 これによ り 、 光ファ イ ノ 8 は、 図 3 の Ρ 2 で示される位置に位置決めされる。  Next, while measuring the degree of polarization of the combined light of the two laser beams Kl and Κ2 using the degree-of-polarization measuring device 27, the degree of polarization is minimized or less than a predetermined value (8% or less, preferably 5% or less). % Or less), the ferrule alignment hand 28 is moved in the Ζ-axis direction from the position where the alignment is performed in the above-described process, and the optical fiber 8 is aligned. As a result, the optical fin 8 is positioned at the position indicated by Ρ2 in FIG.
以上のよ う に光ファイバ 8 の位置決めが終了 した ら、 その位置 でフ ェルール 2 3 をス ライ ド リ ング 2 2 の内部に Y A G レーザ 溶接によ り 固定する。 次いで、 ス ライ ドリ ング 2 2 と第 2 レンズ 保持部材 2 1 とを、 両者の境界部において Y A G レーザ溶接して 固定する。 これによつて、 光ファイバ 8 の調芯固定作業が完了す る。  After the positioning of the optical fiber 8 is completed as described above, the ferrule 23 is fixed to the inside of the sliding ring 22 at that position by YAG laser welding. Next, the sliding 22 and the second lens holding member 21 are fixed by YAG laser welding at the boundary between the two. Thus, the work of aligning and fixing the optical fiber 8 is completed.
図 4 は、 光ファイバ 8 を軸方向 ( Ζ軸方向) に移動させた場合 において、 光ファイバ 8 に結合する 2つの レーザ光 K l , Κ 2 の 強度及ぴ合成光の強度を示す図である。 図 4 中、 G l , G 2 はそ れぞれ第 1 、 第 2 の レーザ光 K l , Κ 2 について、 第 2 レンズ 1 6 の光学的下流に形成される ビームウェス トの位置を示す。 FIG. 4 is a diagram showing the intensity of two laser beams Kl and , 2 coupled to the optical fiber 8 and the intensity of the combined light when the optical fiber 8 is moved in the axial direction ((-axis direction). . In FIG. 4, Gl and G2 denote the first and second laser beams Kl and Κ2, respectively, and the second lens 1 Figure 6 shows the position of the beam waste formed optically downstream of Fig. 6.
前述した 2 つの レーザ光 K l , K 2 が第 2 レ ンズ出射後に形成 する ビーム ウ ェ ス ト ( G l, G 2 ) の位置ずれ (図 1 2 ( B ) 参 照) は、 複屈折素子 ( P B C 7 ) 内を通過する各々 のレーザ光の 光路の物理的長さや屈折率によって決まる光学長 (屈折率と物理 長と の積) が異なる こ とに基づいて発生する ものである。 そ して、 このよ う な違いに加え、 光ファイバ 8 に到達するまでに各々 の レ 一ザ光が受ける減衰の量の違い、 各レーザ光の放射角 ( F F P ) の違い、 及び各ス ト ライプから出射される レーザ光の強度の違い などが存在する と、 図 4 に示すよ う に、 光ファイバ 8 に結合する 各レーザ光の光強度の最大値を与える Z軸方向の光フ ァイ バ 8 の位置 (各レーザ光が第 2 レンズ 1 6光学的下流に形成する ビー ムウェス ト G l 、 G 2 の位置にそれぞれ一致する) がずれるばか り ではなく 、 その最大値にも差異が現われる。 こ の状態において は、 光ファイバ 8 に結合する合成光の強度が最大と なる位置 (図 4の P 1 ) と偏光度が最小となる位置 (図 4 の P 2 ) と は、 異な る。 実測データによれば、 図 3 からわかる よ う に、 最大光出力が 得られる光ファイバの位置 ( P 1 ) において、 合成光の偏光度が 1 0 %程度まで大き く なる場合がある。  The displacement of the beam waste (Gl, G2) formed after the two laser beams Kl, K2 are emitted from the second lens (see Fig. 12 (B)) is caused by the birefringence element. This is generated based on the fact that the optical length (product of the refractive index and the physical length) determined by the physical length and the refractive index of the optical path of each laser beam passing through (PBC 7) is different. In addition to these differences, differences in the amount of attenuation applied to each laser beam before reaching the optical fiber 8, differences in the radiation angle (FFP) of each laser beam, and differences in each stop If there is a difference in the intensity of the laser light emitted from the laser, as shown in Fig. 4, an optical fiber in the Z-axis direction that gives the maximum value of the light intensity of each laser light coupled to the optical fiber 8 Not only does the position of bar 8 (which corresponds to the positions of beamwests Gl and G2 formed by each laser beam optically downstream of the second lens 16) shift, but also a difference appears in the maximum value. . In this state, the position where the intensity of the combined light coupled to the optical fiber 8 is maximum (P1 in FIG. 4) and the position where the degree of polarization is minimum (P2 in FIG. 4) are different. According to the measured data, as can be seen from FIG. 3, at the position (P 1) of the optical fiber where the maximum optical output is obtained, the degree of polarization of the combined light may increase to about 10%.
本実施形態例では、 上記のよ う に、 複屈折素子によって偏波合 成された合成光の偏光度が最小と なる よ う に光フ ァイバ 8 をそ の軸方向 ( Z軸方向) に移動させて調芯する工程を有してい る の で、 各レーザ光の光路の光学長や各レーザ光の受ける減衰量、 各 レーザ光の放射角又は各ス ト ライ プから 出射される レーザ光の 強度の違いが存在しても、 偏光度が最も小さい位置で光ファイバ 8 を固定する こ とができる。 したがって、 偏光度の小さなレーザ 光を出射する半導体レーザモジ ュールを製造する こ と ができ る。  In the present embodiment, as described above, the optical fiber 8 is moved in its axial direction (Z-axis direction) so that the degree of polarization of the combined light polarized and synthesized by the birefringent element is minimized. Since it has a process of aligning the laser light, the optical length of the optical path of each laser light, the amount of attenuation received by each laser light, the emission angle of each laser light, or the laser light emitted from each stripe Even if there is a difference in the intensity, the optical fiber 8 can be fixed at a position where the degree of polarization is the smallest. Therefore, a semiconductor laser module that emits a laser beam with a small degree of polarization can be manufactured.
また、 光ファイバ 8 に結合する合成光の強度が最大と なる光フ アイバ 8 の位置を決めてから、 偏光度が最小と なる よ う に光ファ ー ト光と はならず、 かつ一般に 1≠ α 2 となる。 このよ う な 2つ のレーザ光 K l , Κ 2 が、 共通の第 2 レ ンズ 1 6 によって集光さ れる と、 該第 2 レンズ 1 6 の光学的下流に形成される ビーム ゥェ ス ト G l , G 2 の位置が、 光ファイ ノ 8 の軸方向でずれる。 Also, after deciding the position of the optical fiber 8 at which the intensity of the combined light coupled to the optical fiber 8 is maximum, the optical fiber is set so as to minimize the degree of polarization. And it is generally 1 ≠ α2. When such two laser beams K l, Κ 2 are converged by the common second lens 16, a beam gap formed optically downstream of the second lens 16 is formed. The positions of Gl and G2 are shifted in the axial direction of the optical fin 8.
また、 第 1 の半導体レーザ素子 3 8 と第 2 の半導体レーザ素子 3 9 の光出力又は放射角 ( F F P ) が異なる と、 光ファイ ノく 8 に 結合する光の強度が異なる。  If the first semiconductor laser device 38 and the second semiconductor laser device 39 have different light outputs or radiation angles (FFP), the intensity of light coupled to the optical fin 8 is different.
こ のため、 光ファイバ 8 に光結合する合成光の偏光度が十分に 低く ならない場合がある。  For this reason, the degree of polarization of the combined light optically coupled to the optical fiber 8 may not be sufficiently low.
したがって、 本発明の第 2 の実施形態例では、 第 1 の実施形態 例と 同様の方法によって、 偏光度が小さ く なる よ う に光ファイバ 8 を調芯する こ とで、 レンズの位置ズレゃ各半導体レーザ素子の 個体差などのばらつきがある場合でも、 出力光の偏光度が小さい 半導体レーザレーザモジュ ール M 2 が得られる。  Therefore, in the second embodiment of the present invention, the optical fiber 8 is aligned so as to reduce the degree of polarization by the same method as that of the first embodiment, and thus the lens positional deviation is reduced. Even when there are variations such as individual differences among the semiconductor laser elements, a semiconductor laser module M 2 having a small degree of polarization of output light can be obtained.
好ま しく は、 キューブビーム スプリ ッタ 4 2 と ミ ラー 4 3 、 並 ぴに半波長板 6 と は外周が略円筒形状の同一のホルダに固定さ れ、 断面略 U字形状の第 2 の支持部材 1 9 b を介して基台 1 8 に 固定されていれば、 位置合わせ作業が容易となる。  Preferably, the cube beam splitter 42 and the mirror 43 and the half-wave plate 6 are fixed to the same holder having a substantially cylindrical outer periphery and a second support having a substantially U-shaped cross section. If it is fixed to the base 18 via the member 19b, the positioning work becomes easy.
次に、 本第 2 の実施形態例の半導体レーザモジュ ール M 2 の製 造方法について説明する。  Next, a method of manufacturing the semiconductor laser module M2 according to the second embodiment will be described.
まず、 それぞれ 1 つのス ト ライプを有する 2 つの半導体レーザ 素子 3 8, 3 9 を、 各ス ト ライプから出射される レーザ光の光軸 が互いに平行になる よ う に、 第 1 の基台 1 7上に固定し、 その後 端面側から出射される レーザ光を受光する位置に、 図示しないフ ォ トダイオー ド 3 を固定する。  First, two semiconductor laser elements 38 and 39 each having one stripe are placed on the first base 1 so that the optical axes of the laser beams emitted from the stripes are parallel to each other. 7, and then a photo diode 3 (not shown) is fixed at a position for receiving the laser beam emitted from the end face side.
次いで、 2 つの半導体レーザ素子 3 8, 3 9 カゝらそれぞれレー ザ光を出射させ、 これらが と もにコ リ メ ー ト光と なるよ う 、 2つ の第 1 レ ンズ 4 0 , 4 1 をそれぞれ調芯し、 第 1 の基台 1 7上に 予め銀ロ ウ付け固定されたス テ ン レス鋼製の第 2 の基台 1 8 上 に、 第 1 の支持部材 1 9 a を介して Y A G レーザ溶接によ り 固定 する。 Next, laser light is emitted from each of the two semiconductor laser elements 38 and 39, and the two first lenses 40 and 4 are emitted so that they become collimated light together. 1 are centered on the second base 18 made of stainless steel, which has been previously fixed with silver brazing on the first base 17. Then, it is fixed by YAG laser welding via a first support member 19a.
次いで、 半波長板 6 、 ミ ラー 4 3 、 及びキューブビームスプリ ッタ (偏波合成素子) 4 2 を一体に保持した外周が略円筒形状の ホルダ 1 4 (図示せず) を、 断面略 U字形状の第 2 の支持部材 1 9 b を介して調芯する。 こ の調芯では、 図示しないダミ ーフアイ バ ( レ ンズ付き フ ァ イ バ) をキ ューブ ビームス プ リ ッ タ 4 2 の出 力部から出射される合成光を受光し う る位置に配置し、 そのファ ィバに結合する合成光の強度が最大となる よ う に、 前記ホルダを X, Y , Z方向、 Θ ( Z軸周 り の角度) 方向、 φ ( Y軸周 り の角 度) 方向及び Ψ ( X軸周 り の角度) 方向に動かすこ と によって調 芯する。 キューブビームスプリ ッタ 4 2 の調芯が済んだら、 その 位置で第 2 の支持部材 1 9 b を第 2 の基台 1 8 に Y A G レーザ 溶接し、 次いでホルダ 1 4 を第 2 の支持部材 1 9 b に固定する。  Next, a holder 14 (not shown) having a substantially cylindrical outer periphery holding the half-wave plate 6, the mirror 43, and the cube beam splitter (polarization combining element) 42 integrally, Alignment is performed via the second support member 19 b having a V-shape. In this alignment, a dummy fiber (not shown) (a fiber with a lens) is arranged at a position to receive the combined light emitted from the output part of the cube beam splitter 42. Hold the holder in the X, Y, and Z directions, Θ (angle around the Z axis) direction, and φ (angle around the Y axis) so that the intensity of the combined light coupled to the fiber is maximized. Align by moving in the direction and Ψ (angle around X axis) direction. After the centering of the cube beam splitter 42, the second support member 19b is welded at that position to the second base 18 by YAG laser welding, and then the holder 14 is attached to the second support member 1. Fix to 9 b.
光ファイバ 8 の調芯を含むこ の後の製造工程は、 第 1 の実施形 態例と 同様であるので、 その説明を省略する。  Subsequent manufacturing steps including the alignment of the optical fiber 8 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
(第 3 の実施形態例)  (Third embodiment example)
図 1 0 は、 本発明の第 3 の実施形態例に係る半導体レーザモジ ユールを示す平面図である。  FIG. 10 is a plan view showing a semiconductor laser module according to the third embodiment of the present invention.
第 3 の実施形態例に係る半導体レーザモジュール M 3 は、 約 5 0 0 μ πι程度の間隔を介 して平行に形成された第 1 のス ト ライ プ 4 4 及び第 2 の ス ト ライ プ 4 5 を備えたア レイ レーザである 半導体レーザ素子 4 6 と、 第 1 のス ト ライプ 4 4力ゝら出射される 第 1 の レーザ光 K 1 を入射する第 1 レンズ 4 7 と、 第 2 のス ト ラ イ ブ 4 5 から 出射される第 2 の レーザ光 Κ 2 を入射する第 1 レ ンズ 4 8 と を有する。 その他の構成については、 第 1 の実施形態 例と同様である。  The semiconductor laser module M 3 according to the third embodiment includes a first stripe 44 and a second stripe formed in parallel with an interval of about 500 μπι. A semiconductor laser element 46, which is an array laser provided with a laser beam 45, a first lens 44, which receives a first laser beam K1 emitted from a first stripe 44, And a first lens 48 for receiving a second laser beam Κ 2 emitted from the first drive 45. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
第 3 の実施形態例においても、 第 1 の実施形態例の同様、 Ρ Β C 7 を用いているため、 第 1 の レーザ光 K 1 と第 2 の レーザ光 Κ 2 の光路の光学長が異なるほか、 第 1 のス ト ライプ 4 4 と第 1 レ ンズ 4 7間の距離 α 1 と、 第 2 のス ト ライプ 4 5 と第 1 レ ンズ 4 8 間の距離ひ 2 は、 製造ばらつき等によ り 、 異なったものと なる。 これによ り 、 第 2 レ ンズ 1 6 によって集光された レーザ光 K 1 , Κ 2 の ビームウェス ト G l , G 2 は、 光ファイバ 8 の軸方向にず れる。 Also in the third embodiment, as in the first embodiment, the first laser beam K 1 and the second laser beam K 1 are used because C 7 is used. In addition to the difference in the optical length of the second optical path, the distance α 1 between the first stripe 44 and the first lens 47 and the distance between the second stripe 45 and the first lens 48 The fiber 2 differs due to manufacturing variations and the like. As a result, the beamwests Gl, G2 of the laser beams K1, Κ2 converged by the second lens 16 are shifted in the axial direction of the optical fiber 8.
第 3 の実施形態例では、 光ファイバ 8 は、 こ のビーム ウェス ト G l , G 2 の間に端面が存在する よ う に、 調芯固定される こ と に よ り 、 偏光度の小さい半導体レーザモジュ ール M 3 を提供でき る さ らに好ま しく は、 第 1 の実施形態例と 同様、 少なく と も P B C 7や半波長板 6 が、 外周が略円筒状の 1 つのホルダに固定され 断面略 U字形状の第 2 の支持部材 1 9 b を介 して基台 1 8 に固 定されても よい。 これによつて、 P B C 7、半波長板 6等の調芯、 固定作業が容易 と なる。  In the third embodiment, the optical fiber 8 is aligned and fixed so that an end face exists between the beam wastes Gl and G2, so that a semiconductor having a small degree of polarization is provided. More preferably, the laser module M3 can be provided. As in the first embodiment, at least the PBC 7 and the half-wave plate 6 are fixed to one holder having a substantially cylindrical outer periphery and have a cross section. It may be fixed to the base 18 via a substantially U-shaped second support member 19b. This facilitates alignment and fixing of the PBC 7, the half-wave plate 6, and the like.
なお、 本実施形態例では、 半導体レーザ素子と して、 2 つのス ト ライ プを有するア レイ レーザ (ス ト ライ プ間隔が約 5 0 0 πι 程度) と しているが、 2 つの半導体レーザ素子を狭い間隔で平行 に配置しても よい。 また、 第 1 レンズは、 2つのス トライ プと 同 一間隔で配列されたレンズア レイ でも よい。  In this embodiment, the semiconductor laser device is an array laser having two stripes (the stripe interval is about 500πι). The elements may be arranged in parallel at narrow intervals. Further, the first lens may be a lens array arranged at the same interval as the two stripes.
次に、 本第 3 の実施形態例の半導体レーザモジュ ール Μ 3 の製 造方法について説明する。  Next, a method of manufacturing the semiconductor laser module # 3 of the third embodiment will be described.
まず、 2つのス ト ライプ 4 4 , 4 5 を有する半導体レーザ素子 4 6 を第 1 の基台 1 7上に固定し、 その後端面側から出射される レーザ光を受光する位置に、 図示しないフ ォ トダイォー ド 3 を固 定する。  First, a semiconductor laser element 46 having two stripes 44 and 45 is fixed on a first base 17, and then a laser beam (not shown) is placed at a position for receiving laser light emitted from the end face side. Fix photo diode 3.
次いで、 2 つのス ト ライ プ 4 4 , 4 5 からそれぞれレーザ光を 出射させ、 これらがと もにコ リ メー ト光と なる よ う 、 レンズァ レ ィ と して構成された 2つの第 1 レンズ 4 7 , 4 8 を調芯し、 第 1 の基台 1 7 上に予め銀口 ゥ付け固定されたス テ ン レス鋼製の第 ィパ 8 を移動させて調芯しているため、 一連の調芯作業における 光ファイバ 8 の移動量が少なく て済み、 効率的に調芯を行 う こ と ができ る。 Next, laser beams are emitted from the two strips 44 and 45, respectively, and two first lenses configured as lens arrays so that they become collimated light together. 4 7 and 4 8 are aligned, and a stainless steel stainless steel pre-fixed on the first base 17 with a silver opening is used. Since the alignment is performed by moving the optical fiber 8, the amount of movement of the optical fiber 8 in a series of alignment operations can be reduced, and the alignment can be performed efficiently.
なお、 本実施形態例の半導体レーザ素子は、 2つのス ト ライプ が 1 0 0 μ m以下の距離を介して離間 して形成されているの で、 両ス ト ライ プの特性を極めて近く でき、 各ス ト ライプから出射さ れる レーザ光の強度の差が小さい。 このため、 合成光の強度が最 大と なる位置から、 偏光度が最小と なる位置に光ファイバを移動 させた場合に、 光強度の低下が小さ く て済む。  In the semiconductor laser device of the present embodiment, since the two stripes are formed with a distance of 100 μm or less, the characteristics of both stripes can be made extremely close. The difference in the intensity of the laser light emitted from each stripe is small. For this reason, when the optical fiber is moved from the position where the intensity of the combined light becomes the maximum to the position where the polarization degree becomes the minimum, the decrease in the light intensity is small.
(第 2 の実施形態例)  (Second embodiment example)
図 9 は本発明の第 2 の実施形態例に係る半導体レーザモ ジ ュ ールを示す平面図である。 図 9 に示すよ う に、 本発明の第 2実施 形態例に係る半導体レーザモジュール M 2 は、 第 1 のレーザ光 K 1 を出射する第 1 の半導体レーザ素子 3 8 と、 第 2 の レーザ光 K 2 を出射する第 2 の半導体レーザ素子 3 9 と、 2 つの半導体レー ザ素子 3 8 , 3 9 から出射される 2 つの レーザ光 K l , K 2がそ れぞれ入射する 2つの第 1 レンズ 4 0 , 4 1 と、 偏波合成素子で あるキューブビーム スプリ ッタ 4 2 と、 レーザ光 K 2 をキュープ ビーム スプリ ッ タ 4 2側に反射させる反射器である ミ ラー 4 3 と を有する。 その他の構成については、 第 1 の実施形態例と同様 であ る。  FIG. 9 is a plan view showing a semiconductor laser module according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the semiconductor laser module M 2 according to the second embodiment of the present invention includes a first semiconductor laser element 38 that emits a first laser beam K 1, and a second laser beam The second semiconductor laser element 39 emitting K 2 and the two first laser beams K 1 and K 2 emitted from the two semiconductor laser elements 38 and 39 are respectively incident thereon. It has lenses 40, 41, a cube beam splitter 42, which is a polarization combining element, and a mirror 43, which is a reflector for reflecting the laser beam K 2 to the side of the cup beam splitter 42. . Other configurations are the same as those of the first embodiment.
本発明の第 2 の実施形態例においては、 第 2 のレーザ光 K 2 が ミ ラー 4 3 を介 してキューブビーム スプリ ッ タ 4 2 に入射する ため、 第 1 の レーザ光 K 1 と第 2 のレーザ光 K 2 とで光路の光学 長が異なっている。 また、 第 1 の半導体レーザ素子 3 8 と第 1 レ ンズ 4 0 の距離《 1 と 、 第 2 の半導体レーザ素子 3 9 と第 1 レン ズ 4 1 との距離 α 2 と は、 と もに第 1 レンズ 4 0 、 4 1 力、ら出た 光がコ リ メー ト光(広が り 角が 0 ° )となる よ う に調整されるが、 現実には位置ずれを起こすため、 各レーザ光 K l , Κ 2 はコ リ メ In the second embodiment of the present invention, since the second laser beam K 2 enters the cube beam splitter 42 via the mirror 43, the first laser beam K 1 and the second laser beam K 2 The optical length of the optical path is different from that of the laser beam K 2. The distance << 1 between the first semiconductor laser element 38 and the first lens 40 and the distance α2 between the second semiconductor laser element 39 and the first lens 41 are both the first 1 The lens 40, 41 is adjusted so that the emitted light becomes collimated light (the spread angle is 0 °), but in reality, each laser light K l and Κ 2 are
26 2 の基台 1 8上に、 第 1 の支持部材 1 9 a を介して Y A G レーザ 溶接によ り 固定する。 26 It is fixed on the second base 18 by YAG laser welding via the first support member 19a.
次いで、 半波長板 6 と P B C 7 を一件に保持した外周が円筒形 状のホルダ 1 4 (図示せず) を、 断面略 U字形状の第 2 の支持部 材 1 9 b を介して調芯する。 こ の調芯では、 図示しないダミーフ ァ イ ノく ( レ ンズつき フ ァ イ バ) を P B C 7 の出力部力 ら出射され る合成光を受光し う る位置に配置し、 そのフ ァ イ バ に結合する合 成光の強度が最大と なる よ う に、 前記ホルダを X , Y, .Z方向、 θ ( Ζ軸周 り の角度) 方向、 φ ( Υ軸周 り の角度) 方向及ぴ Ψ ( X 軸周 り の角度) 方向に動かすこ と によって調整する。 P B C 7 の 調芯が済んだら、 そ の位置で第 2 の支持部材 1 9 b を第 2 の基台 1 8 に Y A G レーザ溶接し、 次いでホルダ 1 4 を第 2 の支持部材 1 9 b に固定する。  Next, a holder 14 (not shown) having a cylindrical outer periphery holding the half-wave plate 6 and the PBC 7 in one piece is adjusted via a second support member 19 b having a substantially U-shaped cross section. Core. In this alignment, a dummy fiber (not shown) (lens-equipped fiber) is arranged at a position to receive the combined light emitted from the output portion of the PBC 7, and the fiber is provided. The holder is moved in the X, Y, and .Z directions, the θ (angle around the 、 axis) direction, the φ (angle around the Υ axis) direction, and Adjust by moving in the Ψ (angle around the X axis) direction. After the PBC 7 has been aligned, the second support member 19b is YAG laser-welded to the second base 18 at that position, and then the holder 14 is fixed to the second support member 19b. I do.
光ファイバ 8 の調芯工程を含むこの後の製造工程は、 第 1 の実 施形態例と 同様であるので、 その説明を省略する。  Subsequent manufacturing steps including the step of aligning the optical fiber 8 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.
本発明は、 上記実施の形態に限定される こ と はな く 、 特許請求 の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、 種々の変更が 可能である。 産業上の利用可能性  The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical matters described in the claims. Industrial applicability
本発明によれば、 2つの レーザ光の偏光度が所定値以下になる よ う に光フ ァイバを移動させて調芯するので、 偏光度が低い半導 体レーザモジュールを製造する こ と ができ る。 そのため、 本発明 の実施形態例の方法によ り 製造された半導体レーザモ ジ ュ ール は、 増幅利得に低偏波依存性及び安定性が要求されるラマン増幅 器の励起光源と して適用するこ とができ る。  According to the present invention, since the optical fibers are moved and aligned so that the degrees of polarization of the two laser beams are equal to or less than a predetermined value, a semiconductor laser module having a low degree of polarization can be manufactured. You. Therefore, the semiconductor laser module manufactured by the method of the embodiment of the present invention is applied as a pump light source of a Raman amplifier that requires low polarization dependence and stability in amplification gain. be able to.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . 1.
少な く と も 1 つの第 1 レンズを通過 した 2 つの レーザ光を偏 波合成素子によ り 偏波合成 した後に第 2 レンズを介 してそ の合 成光と光結合する光ファイバの調芯方法であって、  At least two laser beams that have passed through one first lens are polarization-synthesized by a polarization-synthesizing element, and then optically aligned with the combined light via a second lens. The method
前記光フ ァイ バに光結合する前記合成光の偏光度が所定値以 下にな る よ う に前記光フ ァ イバを移動させて調芯する こ と を特 徴とする光ファイバの調芯方法。  The optical fiber is characterized in that the optical fiber is moved and aligned so that the degree of polarization of the combined light optically coupled to the optical fiber is equal to or less than a predetermined value. Core method.
2 . 2.
少な く と も 1 つの第 1 レンズを通過 した 2 つの レーザ光を偏 波合成素子によ り 偏波合成 した後に第 2 レ ンズを介 してその合 成光と光結合する光ファイバの調芯方法であって、  At least two laser beams that have passed through one first lens are polarization-synthesized by a polarization-synthesizing element, and then optically aligned with the combined light via a second lens. The method
前記光フ ァイ バに光結合する前記合成光の強度が最大 と なる よ う に前記光ファイバを移動させて調芯する第 1 の工程と 、  A first step of moving and aligning the optical fiber so that the intensity of the combined light optically coupled to the optical fiber is maximized; and
前記光フ ァイ バに光結合する前記合成光の偏光度が所定値以 下になる よ う に、 前記光ファイバを前記光ファイバの軸方向に移 動させて調芯する第 2 の工程と、  A second step of centering the optical fiber by moving the optical fiber in the axial direction of the optical fiber so that the degree of polarization of the combined light optically coupled to the optical fiber is equal to or less than a predetermined value. ,
を有する こ と を特徴とする光ファイバの調芯方法。  An alignment method for an optical fiber, comprising:
3 .  3.
前記 2 つの レーザ光は、 前記第 1 レ ンズ と前記第 2 レンズの間 にそれぞれビーム ウ ェス ト を形成する こ と を特徴とする請求項 1 又は 2 に記載の光ファイバの調芯方法。  3. The optical fiber alignment method according to claim 1, wherein the two laser beams form a beam waste between the first lens and the second lens. 4.
4 . Four .
前記 2 つの レーザ光は、 各々 がレーザ光を出射する 2 つのス ト ライ プを備えた単一の半導体レーザ素子から 出射された も の で ある こ と を特徴と する請求項 1 乃至 3 のいずれか 1 つの項に記 载の光ファイバの調芯方法 4. The laser device according to claim 1, wherein the two laser beams are emitted from a single semiconductor laser device including two stripes each emitting a laser beam. 5. Or in one section 光 Optical fiber alignment method
5 . Five .
前記 2つのス ト ライプは、 互いに平行である こ と を特徴とする 請求項 4 に記載の光ファイバの調芯方法。  The optical fiber alignment method according to claim 4, wherein the two stripes are parallel to each other.
6 . 6.
前記 2つのス ト ライプは、 1 0 0 μ m以下の間隔だけ離れてい る こ と を特徴とする請求項 5 に記載の光ファイバの調芯方法。  The optical fiber alignment method according to claim 5, wherein the two stripes are separated by an interval of 100 µm or less.
7 . 7.
前記少な く と も 1 つの第 1 レンズは、 前記 2 つの レーザ光を偏 向 させて通過させる単一の レ ンズである こ と を特徴とする請求 項 1 乃至 6 のいずれか 1 つの項に記載の光ファイバの調芯方法。  7. The apparatus according to claim 1, wherein the at least one first lens is a single lens that allows the two laser beams to pass while being deflected. 8. Optical fiber alignment method.
8 . 8.
前記少な く と も 1 つの第 1 レ ンズは、 前記 2 つの レーザ光の 各々 を通過 させる 2 つの レンズ力、ら なる レンズア レイ と して構 成されている こ と を特徴とする請求項 1 乃至 6 のいずれか 1 つ の項の記載の光ファイバの調芯方法。  The lens system according to claim 1, wherein the at least one first lens is configured as a lens array including two lens powers for passing each of the two laser beams. 6. The method for aligning an optical fiber according to any one of items 6 to 6.
9 . 9.
各々が レーザ光を出射し、 間隔を介して並んだ 2 つのス ト ライ プを有する単一の半導体レーザ素子と、  A single semiconductor laser device, each of which emits laser light and has two stripes arranged side by side,
前記 2 つ の ス ト ライ プか ら 出射された 2 つ の レーザ光を偏向 させて通過させる単一の第 1 レンズ と 、  A single first lens that deflects and passes the two laser beams emitted from the two stripes,
前記第 1 レ ン ズを通過 した 2 つ の レーザ光を偏波合成する偏 波合成素子と、 '  A polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the first lens with each other;
前記偏波合成素子から出射される合成光を集光する第 2 レ ン ズ と 、 A second lens for condensing the combined light emitted from the polarization combining element And
前記第 2 レ ン ズか ら 出射される合成光 と 光結合する光フ ア イ パと を有する半導体レーザモジュ ールの製造方法であって、  A method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising: an optical fiber that optically couples with combined light emitted from the second lens.
前記半導体レーザ素子を基台上に固定する第 3 の工程と 、 前記第 1 レ ンズを通過 した前記 2 つ の レーザ光がそれぞれ所 定の方向 と なる よ う に前記第 1 レ ンズを調芯 して前記基台上に 固定する第 4 の工程と、  A third step of fixing the semiconductor laser element on a base; and aligning the first lens such that the two laser beams passing through the first lens are in predetermined directions. A fourth step of fixing on the base by
前記偏波合成素子を調芯して固定する第 5 の工程と、  A fifth step of aligning and fixing the polarization combining element,
請求項 1 又は 2 に記載の方法によ り 前記光フ ァ イバを調芯 し て固定する第 6 の工程と、  A sixth step of aligning and fixing the optical fiber according to the method according to claim 1 or 2,
を有する こ と を特徴と する半導体レーザモ ジュ ールの製造方 法。  A method for manufacturing a semiconductor laser module, characterized by having:
1 0 . Ten .
前記第 4 の工程は、 前記第 1 レ ンズを通過した 2 つの レーザ光 が、 前記第 1 レ ンズ と前記第 2 レ ンズ と の間にそれぞれビーム ゥ エ ス ト を形成する よ う に前記第 1 レ ンズを調芯する こ と を特徴 とする請求項 9 に記載の半導体レーザモジュールの製造方法。  The fourth step is such that the two laser beams passing through the first lens form a beam gap between the first lens and the second lens, respectively. The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 9, wherein one lens is aligned.
前記半導体レーザモ ジュ ールは、 さ らに前記第 1 レンズを通過 した 2 つの レーザ光の光軸を互いに平行に して前記偏波合成素 子に向かって出射するプリ ズムを有し、 かつ前記偏波合成素子と 前記プリ ズム と が共通のホルダに保持されてなる ものであって、 前記第 4 の工程は、 前記第 1 レ ンズを通過した前記 2 つの レー ザ光の光軸が互いに交差し、 かつ前記第 1 レンズの中心軸に関し て実質的に対称 と なった状態で前記プリ ズムに向か う よ う に前 記第 1 レンズを調芯して前記基台上に固定する も のであ り 、 The semiconductor laser module further has a prism that makes the optical axes of the two laser lights passing through the first lens parallel to each other and emits the light toward the polarization combining element. The polarization combining element and the prism are held by a common holder, and in the fourth step, optical axes of the two laser lights passing through the first lens cross each other. The first lens is centered and fixed on the base so as to face the prism in a state of being substantially symmetric with respect to the center axis of the first lens. Yes,
前記第 5 の工程は、 前記ホルダ部材を移動させる こ と によって 前記偏波合成素子を調芯して固定する も のであ る 、 The fifth step is to move the holder member. The polarization combining element is aligned and fixed.
こ と を特徴と する請求項 9 又は 1 0 に記載の半導体レーザモ ジュールの製造方法。  The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 9 or 10, characterized by this.
1 2 . 1 2.
前記 2つのス ト ライプは、 互いに平行である こ と を特徴とする 請求項 9 乃至 1 1 のいずれか 1 つの項に記載の半導体 レーザモ ジュールの製造方法。  The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 9, wherein the two stripes are parallel to each other.
1 3 . 13 .
前記 2つのス ト ライプは、 1 0 0 m以下の間隔だけ離れてい る こ と を特徴 と する請求項 9 乃至 1 2 のいずれか 1 つの項に記 載の半導体レーザモ ジュ ールの製造方法。  The method for manufacturing a semiconductor laser module according to any one of claims 9 to 12, wherein the two stripes are separated by an interval of 100 m or less.
1 4 . 14 .
それぞれ 1 つの レーザ光を出射する ス ト ライ プを有する 2 つ の半導体レーザ素子と、  Two semiconductor laser elements each having a stripe for emitting one laser beam,
前記 2 つのス ト ライ プの各々から出射される レーザ光をそれ ぞれ通過させる 2 つの第 1 レンズと 、  Two first lenses that respectively pass the laser beams emitted from each of the two stripes,
前記第 1 レ ンズを通過 した 2 つ の レーザ光を偏波合成する偏 波合成素子と 、  A polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the first lens, and
前記偏波合成素子か ら 出射される合成光を集光する第 2 レ ン ズと、  A second lens for condensing the combined light emitted from the polarization combining element,
前記第 2 レ ンズか ら 出射される合成光と光結合する光フ アイ パと を有する半導体レーザモジュールの製造方法であって、  A method of manufacturing a semiconductor laser module, comprising: an optical filter that optically couples with synthetic light emitted from the second lens.
前記 2 つ の半導体レーザ素子を基台上に固定する第 7 の工程 と、  A seventh step of fixing the two semiconductor laser elements on a base;
前記第 1 レ ンズを通過 した前記 2 つ の レーザ光がそれぞれ所 定の方向 と な る よ う に前記 2 つの第 1 レンズの各々 を調芯 して 前記基台上に固定する第 8 の工程と、 Each of the two first lenses is aligned so that the two laser beams passing through the first lens are directed in predetermined directions. An eighth step of fixing on the base,
前記偏波合成素子を調芯して固定する第 9 の工程と、  A ninth step of aligning and fixing the polarization combining element,
請求項 1 又は請求項 2 に記載の方法によ り 前記光フ ァイバを 調芯して固定する第 1 0 の工程と、  A 10th step of aligning and fixing the optical fiber according to the method according to claim 1 or 2;
を有する こ と を特徴とする半導体レーザモ ジ ュ ールの製造方 法。  A method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising:
1 5 . 1 5.
前記半導体レーザモ ジュ ールは、 さ らに前記第 1 レ ンズを通過 した 2 つの レーザ光の一方を前記偏波合成素子の入力部の 1 つ に向かって反射させる反射器を有し、 かつ前記偏波合成素子と前 記反射器とが共通のホルダに保持されてなる ものであって、  The semiconductor laser module further includes a reflector that reflects one of the two laser beams that have passed through the first lens toward one of the input units of the polarization combining element, and The polarization combining element and the reflector are held by a common holder,
前記第 7 の工程は、 前記 2 つの半導体レーザ素子を、 2 つの前 記ス ト ライ プか ら 出射された 2 つの レーザ光の光軸が互いに平 行となるよ う に固定する も のであ り 、  In the seventh step, the two semiconductor laser elements are fixed so that the optical axes of the two laser beams emitted from the two stripes are parallel to each other. ,
前記第 9 の工程は、 前記ホルダを移動させる こ と によって前記 偏波合成素子を調芯して固定する こ と、  The ninth step is to align and fix the polarization combining element by moving the holder.
を特徴とする請求項 1 4 に記載の半導体レーザモ ジ ュ ールの 製造方法。  15. The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 14, wherein:
1 6 . 1 6.
前記 2 つの第 1 レ ンズはレンズア レイ と して構成され、 前記第 7 の工程は、 前記 2 つの半導体レーザ素子を、 2 つの前 記ス ト ライ プから 出射された 2 つの レーザ光の光軸が互いに平 行となるよ う に固定する ものである こ と 、  The two first lenses are configured as a lens array, and the seventh step is to irradiate the two semiconductor laser elements with the optical axes of two laser beams emitted from the two stripes. Are fixed so that they are parallel to each other.
を特徴とする請求項 1 4 に記載の半導体レーザモジュールの 製造方法。  The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 14, wherein:
1 7 . 各々が レーザ光を出射し、 間隔を介して並んだ 2 つのス ト ライ プを有する単一の半導体レーザ素子と、 1 7. A single semiconductor laser device, each of which emits laser light and has two stripes arranged side by side,
前記 2 つのス ト ライ プの各々 から出射される レーザ光をそれ ぞれ通過させる 2 つの第 1 レンズと 、  Two first lenses for passing the laser light emitted from each of the two stripes, respectively;
前記 2 つ の第 1 レ ンズを通過 した 2 つ の レーザ光を偏波合成 する偏波合成素子と、  A polarization combining element that combines the two laser lights that have passed through the two first lenses,
前記偏波合成素子か ら出射される合成光を集光する第 2 レ ン ズと、  A second lens for condensing the combined light emitted from the polarization combining element,
前記第 2 レンズから 出射される合成光と光結合する光フ アイ バと を有する半導体レーザモジュールの製造方法であって、  A method of manufacturing a semiconductor laser module, comprising: an optical fiber that optically couples with synthetic light emitted from the second lens.
前記半導体レーザ素子を基台上に固定する第 1 1 の工程と 、 前記 2 つ の第 1 レ ンズを通過 した前記 2 つの レーザ光がそれ ぞれ所定の方向 と なる よ う に前記 2 つの第 1 レ ンズを調芯して 前記基台上に固定する第 1 2 の工程と、  A first step of fixing the semiconductor laser element on a base; and the two first steps so that the two laser lights passing through the two first lenses are directed in predetermined directions, respectively. A first and second step of aligning the lens and fixing it on the base;
前記偏波合成素子を調芯 して前記基台上に固定する第 1 3 の 工程と 、 '  A thirteenth step of aligning the polarization combining element and fixing it on the base;
請求項 1 又は請求項 2 に記載の方法によ り 前記光フ ァ イ バを 調芯して固定する第 1 4 の工程と、  A fifteenth step of aligning and fixing the optical fiber according to the method of claim 1 or 2;
を有する こ と を特徴とする半導体レーザモ ジ ュ ールの製造方 法。  A method for manufacturing a semiconductor laser module, comprising:
1 8 1 8
前記 2つのス ト ライ プは、 互いに平行であ り 、  The two stripes are parallel to each other and
前記 2 つ の第 1 レ ンズは レ ンズア レイ と して構成されて い る こ と を特徴と する請求項 1 7 に記載の半導体レーザモ ジ ュ ール の製造方法。  18. The method for manufacturing a semiconductor laser module according to claim 17, wherein the two first lenses are configured as a lens array.
1 9 . 1 9.
間隔を介 して形成された第 1 の ス ト ライ プ及び第 2 の ス ト ラ イブを有し、 前記第 1 のス ト ライプ及び第 2 のス ト ライ プの一方 側端面からそれぞれ第 1 の レーザ光及ぴ第 2 の レーザ光を出射 する単一の半導体レーザ素子と 、 First and second stripes formed through an interval A single semiconductor laser element having a first laser beam and emitting a first laser beam and a second laser beam from one end surfaces of the first stripe and the second stripe, respectively;
前記第 1 の ス ト ライ プと 第 2 の ス ト ライ プから 出射された前 記第 1 の レーザ光と第 2 の レーザ光と を偏向 させて通過 させる 単一の第 1 レンズ と 、  A single first lens that deflects and passes the first laser light and the second laser light emitted from the first stripe and the second stripe, and
前記第 1 レンズか ら出射された第 1 、 第 2 のレーザ光の少なく と も一方の偏光方向を回転させる偏光回転素子と、  A polarization rotation element for rotating at least one polarization direction of the first and second laser beams emitted from the first lens;
前記第 1 の レーザ光が入射される第 1 の入力部と、 前記第 2 の レーザ光が入射される第 2 の入力部と 、 前記第 1 の入力部から入 射される第 1 の レーザ光 と前記第 2 の入力部から入射される第 2 の レーザ光 と が合波されて出射される 出力部と を有する偏波 合成素子と 、  A first input unit to which the first laser light is incident, a second input unit to which the second laser light is incident, and a first laser light to be incident from the first input unit A polarization combining element comprising: a second laser beam incident from the second input unit; and an output unit from which the second laser beam is output.
前記半導体レーザ素子、 前記第 1 レ ンズを載置する基台と、 前記偏波合成素子の前記出力部から 出射される合成光を集光 する第 2 レ ンズ と 、  A base on which the semiconductor laser element, the first lens is mounted, and a second lens for condensing the combined light emitted from the output section of the polarization combining element;
前記第 2 レ ン ズか ら 出射される レーザ光を受光する よ う に位 置合わせされた光ファイバと、  An optical fiber positioned to receive laser light emitted from the second lens;
を有する半導体レーザモ ジュ ールであっ て、  A semiconductor laser module having
前記光ファイバは、 前記第 2 レンズの光学的下流に形成された それぞれの レーザ光のビームウェス ト間で固定されている こ と を特徴とする半導体レーザモ ジュール。  The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the optical fiber is fixed between respective laser beam beamwests formed optically downstream of the second lens.
2 0 . 2 0.
前記第 1 及び第 2 のス ト ライ プは、 1 0 0 m以下の間隔だけ 離れている こ と を特徴とする請求項 1 9 に記載の半導体レーザ モ ジユーノレ。  The semiconductor laser module according to claim 19, wherein the first and second stripes are separated by an interval of 100 m or less.
2 1 間隔を介 して形成された第 1 の ス ト ライ プ及ぴ第 2 の ス ト ラ イ ブを有し、 前記第 1 のス トライプ及ぴ第 2 のス ト ライプの一方 側端面からそれぞれ第 1 の レーザ光及ぴ第 2 の レーザ光を出射 する単一の半導体レーザ素子と 、 twenty one It has a first stripe and a second stripe formed with an interval therebetween, and each has a first stripe and a second stripe from one end face of the first stripe and the second stripe. A single semiconductor laser element for emitting the first laser light and the second laser light,
前記第 1 の ス ト ライ プと第 2 の ス ト ライ プか ら出射された前 記第 1 の レーザ光と第 2 の レーザ光をそれぞれ通過 させる 2 つ の第 1 レ ンズ と 、  Two first lenses for passing the first laser light and the second laser light emitted from the first stripe and the second stripe, respectively,
前記第 1 レ ンズを通過した第 1 、 第 2 の レーザ光の少な く と も 一方の偏光方向を回転させる偏光回転素子と、  A polarization rotator that rotates at least one of the polarization directions of the first and second laser beams that have passed through the first lens;
前記第 1 の レーザ光が入射される第 1 の入力部と 、 前記第 2 の レーザ光が入射される第 2 の入力部と 、 前記第 1 の入力部から入 射される第 1 の レーザ光 と前記第 2 の入力部から入射される第 2 の レーザ光 と が合波されて出射される 出力部 と を有する偏波 合成素子と、  A first input unit to which the first laser light is incident; a second input unit to which the second laser light is incident; and a first laser light to be incident from the first input unit And a second laser beam incident from the second input unit and an output unit from which the second laser light is output.
前記半導体レーザ素子、 前記 2 つの第 1 レンズを載置する基台 と 、  A base on which the semiconductor laser element and the two first lenses are mounted; and
前記偏波合成素子の前記出力部から 出射される レーザ光を集 光する第 2 レ ンズ と 、  A second lens for collecting laser light emitted from the output section of the polarization combining element;
前記第 2 レ ンズか ら 出射される レーザ光を受光する よ う に位 置決めされた光ファイバと 、  An optical fiber positioned to receive a laser beam emitted from the second lens;
を有する半導体レーザモ ジュ ールであ っ て、  A semiconductor laser module having
前記光ファイバは、 前記第 2 レ ンズの光学的下流に形成された それぞれの レーザ光のビームウェス ト間で固定されている こ と を特徴とする半導体レーザモ ジュ ール。  The semiconductor laser module, wherein the optical fiber is fixed between respective laser beam beamwests formed optically downstream of the second lens.
2 2 . twenty two .
それぞれが レーザ光を出射する 1 つの ス ト ライ プを有する 2 つの半導体レーザ素子と、  Two semiconductor laser elements each having one stripe emitting laser light,
そ の 2 つ の半導体 レーザ素子から 出射された第 1 の レーザ光 と第 2 の レーザ光をそれぞれ通過させる 2 つの第 1 レンズ と 、 前記 2つの第 1 レンズを通過した第 1 、 第 2 のレーザ光の少な く と も一方の偏光方向を回転させる偏光回転素子と 、 The first laser light emitted from the two semiconductor laser elements And two first lenses that respectively pass the second laser light, and a polarization rotator that rotates at least one polarization direction of at least one of the first and second laser lights that have passed through the two first lenses. ,
前記第 1 レンズか ら出射される前記第 1 の レーザ光が入射さ れる第 1 の入力部と、 前記第 2 の レーザ光が入射される第 2 の入 力部と 、 前記第 1 の入力部から入射される第 1 の レーザ光と前記 第 2 の入力部か ら入射される第 2 の レーザ光 と が合波されて出 射される出力部と を有する偏波合成素子と、  A first input unit on which the first laser light emitted from the first lens is incident, a second input unit on which the second laser light is incident, and the first input unit A polarization combining element having: an output section in which a first laser beam incident from the second laser beam and a second laser beam incident from the second input section are multiplexed and output;
前記第 1 レンズを通過 した第 1 、 第 2 の レーザ光の一方を前記 偏波合成素子の第 1 の入力部及ぴ第 2 の入力部の一方に向かつ て反射させる反射器と、  A reflector for reflecting one of the first and second laser beams passing through the first lens toward one of a first input portion and a second input portion of the polarization combining element;
前記 2 つの半導体レーザ素子、 前記 2 つの第 1 レ ンズを載置す る基台と、  A base on which the two semiconductor laser elements are mounted, and a base on which the two first lenses are mounted;
前記偏波合成素子の前記出力部から 出射される レーザ光を集 光する第 2 レンズ と 、  A second lens that collects laser light emitted from the output unit of the polarization combining element;
前記第 2 レ ン ズか ら出射された レーザ光を受光する よ う に位 置合わせされた光ファイバと、  An optical fiber positioned to receive laser light emitted from the second lens,
を有する半導体レーザモジュ ールであっ て、  A semiconductor laser module having
前記光フ ァイバは、 前記第 2 レ ンズの光学的下流に形成された それぞれの レーザ光のビーム ウェス ト間で固定されている こ と を特徴とする半導体レーザモ ジュ ール。  A semiconductor laser module, wherein the optical fiber is fixed between beam waists of respective laser beams formed optically downstream of the second lens.
2 3 . twenty three .
前記 2 つの第 1 レ ンズは、 レ ンズア レイ と して構成される こ と を特徴とする請求項 2 1 又は請求項 2 2 に記載の半導体レーザ モジユ ー ノレ。  22. The semiconductor laser module according to claim 21, wherein the two first lenses are configured as a lens array.
PCT/JP2002/009539 2002-04-04 2002-09-17 Optical fiber aligning method, semiconductor laser module manufacturing method, and semiconductor laser module WO2003085435A1 (en)

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