JPH01142512A

JPH01142512A - 光ファイバつき半導体レーザ装置

Info

Publication number: JPH01142512A
Application number: JP62299557A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Mihashi; 三橋　慶喜; Satoshi Ishihara; 石原　聰; Hidemi Tsuchida; 英実土田; Junichi Yoshida; 純一吉田; Moritomo Hanawa; 守智塙; Kenichi Nishide; 西出　健一; Toshio Kondo; 近藤　俊雄
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Tokyo Koku Keiki KK
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Tokyo Koku Keiki KK
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-06-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、半導体レーザ光を光ファイバを通して出射す
る光ファイバつき半導体レーザ装置に関する。

（従来の技術）光通信や光ファイバセンサ等の光ファイバ利用分野では
、半導体レーザの光を光ファイバを通して出射する光フ
ァイバつき半導体レーザ装置が用いられている。

この光ファイバつき半導体レーザ装置を製造する際には
、半導体レーザチップ、微小な集束光学素子、光ファイ
バを光軸をそろえてケース部に固定しさらに半導体レー
ザチップを気密封止する必要がある。

従来この種の半導体レーザを製造するにあたり、位置合
わせ後の接合に、高出力レーザによる溶接法が用いられ
ている。

従来の光ファイバつき半導体レーザ装置を第４図を参照
して簡単に説明する。

ステム４０１の中心にはモニタ用の透明ロンド４０２が
設けられており、ステム４０１の図中布よりにカソード
端子４０３．レーザダイオードヒートシンク４０４が固
着されている。

このレーザダイオードヒートシンク４０４上にレーザダ
イオード４０５がダイボンドで固定されている。

レーザダイオード４０５の右側に球レンズ４０６がレー
ザダイオードヒートシンクの４０４の台座を兼ねた台座
４０７上に固着されている。

ロッドレンズ４０８を固着した容器４０９をレーザダイ
オード出射光光軸位置に横方向２軸の位置調整をし最適
位置に固定する。

この作業は不活性ガス中で実施され、レーザダイオード
の気密を確保する。

固定はろう材としてはんだを用い、高出力レーザにより
溶接する。

次いで、ファイバホルダ４１０に通した光ファイバ４１
４つきのフェルール４１２の先端位置が光軸上でレーザ
集束光のビームウェスト位置になるように３軸位置調整
をし最適位置で固定する。

この状態で、フェルール４１２とファイバホルダ４１０
、ファイバホルダ４１０と容器４０９の順で溶接固着す
る。

固着後、ファイバ保護ケース４１１．保護ケース４１３
を取付ける。

（発明が解決しようとする問題点）前述の従来の光ファイバつき半導体レーザ装置は、第４
図に示す３ケ所の溶接箇所がある。

その各溶接箇所で、外周がはんだをろう材にして高出力
レーザにより溶接して固着される。

このレーザ溶接には、次の条件が必要である。

■　レーザ光の光軸合わせのために構成部品を２軸また
は３軸の微動機構を用いて最適位置に固定しておくこと
。

■　溶接時の熱変形により、この最適位置からのずれが
少ないこと。

■　半導体レーザは寿命を長くするために不活性ガス中
に封止しなければならず、そのため、第４図の容器の溶
接は不活性ガス中で固定、？８接すること。

以上のように高出力レーザによる溶接による製作では、
複雑、大規模、高価格な専用の組立装置が必要となり、
工程数も多い。

そのため製品の製造コストが大きくなるという問題があ
った。

本発明の目的は簡単に光軸合わせが可能になる新規な構
成で前述した溶接などの技術を用いることなく製造する
ことができる光ファイバつき半導体レーザ装置を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明による光ファイバつ
き半導体レーザ装置は、半導体レーザからの出射光を光
ファイバを介して取り出す光ファイバつき半導体レーザ
装置において、前記半導体レーザを支持し集束されたレ
ーザ光を光軸方向に放出するホルダと、光ファイバとこ
れを保持するフェルールからなる光ファイバ組立と、前
記ホルダの中心の孔に挿入された前記光ファイバ組立の
フェルールを光ファイバの端部中心が前記レーザ光のビ
ームウェストに一致するように中心方向に向かう複数本
のねじで調整して固定して構成されている。

前記半導体レーザはレーザチップが不活性ガス中に封入
されカバーガラスを通してレーザ出射光が得られる組立
品を用いることができる。

前記ホルダは、前記半導体レーザを支持するケース部と
、このケース部に一体に固定されるファイバホルダによ
り形成することができる。

前記ケース部は半導体レーザの光軸に配置された集束光
学素子をもち半導体レーザからのレーザ光を前記ケース
部の先にビームウェストができるように集束されたレー
ザ光を光軸方向に放出するように構成できる。

また前記ファイバホルダは前記ケース部にねじで同心に
結合され、光軸方向の相対位置が調整可能にすることが
できる。

半導体レーザとケース部、ケース部とファイバホルダ、
ファイバホルダとフェルールの最終的な固定は接着剤で
行うことができる。

（実施例）以下、図面等を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明による光ファイバつき半導体レーザ装
置の第１の実施例の中心軸を含む平面で切断して示した
断面図、第２図は中心軸に直角な面で切断して示した他
の断面図である。

半導体レーザ１として、半導体レーザチップ２が不活性
ガス中に封入され、カバーガラス３を通してレーザ出射
光が得られる組立品を用いる。

この半導体レーザ１は、微小光学素子４をケース部５に
固着した組立品に組み込まれる。

このとき、微小光学素子４の光軸上にレーザ光線が位置
するようにケース部５と半導体レーザ１の横方向２軸位
置調整を行いその後に固着する。

この実施例において、ホルダはケース部５とこのケース
部に同心に取付られるファイバホルダ６から形成されて
いる。

ファイバホルダ６には、第２図に示されているように、
横方向から３（ｆｌｇのねじ７がねじ込まれている。

光ファイバ８が取付けられているフェルール９をファイ
バホルダ６の中央に挿入し、フェルール先端の光ファイ
バ端面がレーザ光線のビームウェストに位置するように
３軸位置調整をし固着する。

光ファイバ出射光をモニタしながら、ねじ７を調整して
レーザ光が光ファイバに最も低損失で結合するように再
調整し固定する。

最後に、カバー１０とファイバサポート１１を取付ける
。

第３図は、本発明によるさらに他の実施例を示す図であ
る。

この実施例は内部にアイソレータを設けたものであり、
ホルダはケース部５とこのケース部に同心に取付けられ
るアイソレータホルダ２２、このアイソレータホルダ２
２に同心に取付けられるファイバホルダ６から形成され
ている。

半導体レーザ１からケース部５までの構造は、先に第１
図を参照して説明した構造と異ならない。

アイソレータホルダ２２の中心軸線上に、偏光子１７、
ファラデー回転素子１８、偏光子２０、微小光学素子２
１がこの順で配置されており、ファラデー回転素子１８
の外周は永久磁石１９で取り囲まれている。

アイソレータホルダ２２は偏向子１７が微小光学素子４
に接するようにケース部５に固定される。

先の実施例と略同じ構造で中心にフェルール９を支持す
るファイバホルダ６は前記アイソレータホルダ２２に固
定される。

微小光学素子２１からの出射光のビームウェストの中心
と光ファイバ８の先端中心が一致するように、３本のね
じ７を開部してフェルール９の取付は位置を決定する。

カバー１０とファイバサポート１１は全体を保護するよ
うに取付けられている。

半導体レーザ１から出射し、微小光学素子４により平行
光とされた光は、偏光子１７、ファラデー回転素子１８
、偏光子２０、微小光学素子２１を介して、光ファイバ
８に効果的に入射させられる。

（発明の効果）以上詳しく説明したように、本発明による光ファイバつ
き半導体レーザ装置は、半導体レーザを支持し集束され
たレーザ光を光軸方向に放出するホルダと、光ファイバ
とこれを保持するフェルールからなる光ファイバ組立と
、前記ホルダの中心の孔に挿入された前記光ファイバ組
立のフェルールを光ファイバの端部中心が前記レーザ光
のビームウェストに一致するように中心方向に向かう複
数本のねじで調整して固定して構成されている。

前記ホルダは、前記半導体レーザを支持するケース部と
、このケース部に一体に固定されるファイバホルダから
構成されている。

前記ケース部を半導体レーザの光軸に配置された集束光
学素子をもち半導体レーザからのレーザ光を前記ケース
部の先にビームウェストができるように集束されたレー
ザ光を光軸方向に放出するように構成することができ、
前記半導体レーザとして、レーザチップが不活性ガス中
に封入されカバーガラスを通してレーザ出射光が得られ
る組立品を用いることができる。

そのため、従来の不活性ガス中での位置調整等は不要に
なる。

また、前記ファイバホルダは光軸方向の相対位置が調整
可能であり、前記ケース部にねじで同心に結合される。

そして、半導体レーザとケース部、ケース部とファイバ
ホルダ、ファイバホルダとフェルールの最終的な固定は
接着剤で行うことができる。

そのために、従来用いられていた高出力レーザによる溶
接作業は不要となる。

本発明による装置の前記構成により、特殊な組立装置を
用いることなく、汎用の位置調整装置や接着装置を使用
するだけで、光ファイバ付き半導体レーザの製作が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光ファイバつき半導体レーザ装
置の実施例の中心軸を含む面で切断して示した図である
。第２図は、前記実施例の他の断面図である。第３図は、本発明による光ファイバつき半導体レーザ装
置の他の実施例を示す断面図である。第４図は、従来の光ファイバ付半導体レーザ装置を示す
断面図である。１・・・半導体レーザ２・・・半導体レーザチップ３・・・カバーガラス４・・・集束光学素子５・・・ケース部６・・・ファイバホルダ７・・・ねじ８・・・光ファイバ９・・・フェルール１０・・・カバー１１・・・ファイバサポート１７・・・偏光子１８・・・ファラデー回転素子１９・・・永久磁石２０・・・偏光子２１・・・微小光学素子２２・・・アイソレータホルダ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体レーザからの出射光を光ファイバを介して
取り出す光ファイバつき半導体レーザ装置において、前
記半導体レーザを支持し集束されたレーザ光を光軸方向
に放出するホルダと、光ファイバとこれを保持するフェ
ルールからなる光ファイバ組立と、前記ホルダの中心の
孔に挿入された前記光ファイバ組立のフェルールを光フ
ァイバの端部中心が前記レーザ光のビームウェストに一
致するように中心方向に向かう複数本のねじで調整して
固定して構成したことを特徴とする光ファイバつき半導
体レーザ装置。
（２）前記半導体レーザはレーザチップが不活性ガス中
に封入されカバーガラスを通してレーザ出射光が得られ
る組立品である特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ
つき半導体レーザ装置。
（３）前記ホルダは、前記半導体レーザを支持するケー
ス部と、このケース部に一体に固定されるファイバホル
ダである特許請求の範囲第１項記載の光ファイバつき半
導体レーザ装置。
（４）前記ケース部は半導体レーザの光軸に配置された
集束光学素子をもち半導体レーザからのレーザ光を前記
ケース部の先にビームウェストができるように集束され
たレーザ光を光軸方向に放出する特許請求の範囲第３項
記載の光ファイバつき半導体レーザ装置。
（５）前記ファイバホルダは前記ケース部にねじで同心
に結合され光軸方向の相対位置が調整可能である特許請
求の範囲第３項記載の光ファイバつき半導体レーザ装置
。
（６）半導体レーザとケース部、ケース部とファイバホ
ルダ、ファイバホルダとフェルールの最終的な固定は接
着剤で行われる特許請求の範囲第３項記載の光ファイバ
つき半導体レーザ装置。