JPH04107862U - 半導体レーザモジユール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境温度を受けるパッケージ内に収納された
半導体レーザモジュール本体がペルチエ効果素子によっ
て温度制御されているが、半導体レーザモジュール本体
とパッケージとの熱膨張差があっても半導体レーザモジ
ュール本体に応力が発生することがなく、従ってレーザ
光の光ファイバへの結合状態を低下することがない。 【構成】 半導体レーザモジュール本体１４に結合され
た光ファイバ１６を引き出すフェルール１８がゴム弾性
封止剤２６Ａの如き弾性封止部材２６を介してパッケー
ジ１２に気密に貫通している。半導体レーザモジュール
本体１４とパッケージ１２との間に熱膨張差が生じても
弾性封止部材２６で滑りが生じて半導体レーザモジュー
ル本体１４に応力が生ずることがない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電気信号を半導体レーザの光信号に変換してこの光出力を光ファイ バに結合する半導体レーザモジュールの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の半導体レーザモジュールは、パッケージ内に収納された半導体レーザ モジュール本体から成り、この半導体レーザモジュール本体の出力端に結合され た光ファイバがフェルールを介してパッケージを気密に貫通して引き出され、ま た半導体レーザモジュール本体を冷却するペルチエ効果素子を備えている。

【０００３】 一方、比較的出力の大きな半導体レーザモジュールは、レーザチップに流す電 流エネルギーのうち光エネルギーに変換されないエネルギーは、熱エネルギーと なってレーザチップの温度を上昇する。ペルチエ効果素子は、このような温度上 昇を抑制する機能を有し、このためペルチエ効果素子の吸熱面と半導体レーザモ ジュール本体との間及びペルチエ効果素子の放熱面とパッケージとの間はそれぞ れ吸熱及び放熱のための熱伝導をよくするため半田付けされている。

【０００４】 また、パッケージは、半導体レーザモジュール本体の耐環境性を向上するため に、気密に封止することが行なわれている。このため、従来技術では、光ファイ バをフェルールに接着剤で固定しフェルールをパッケージに半田付するか、光フ ァイバの素線の外周にメタリック処理を施して光ファイバをフェルールに半田付 し、フェルールをパッケージに半田付するか、フェルールとパッケージとの間に 薄肉円盤を介在させて溶接等によって固定している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、いずれの場合も、導体レーザモジュール本体とパッケージとは、ペル チエ効果素子及びフェルールを介して機械的に相互に固定されている。一方、半 導体レーザモジュール本体の温度は、ペルチエ効果素子によって一定の温度に制 御されているのに対し、パッケージの温度は、周囲温度の変化を直接受けるので 、両者の温度差によって半導体レーザモジュール本体が応力を受ける。また、半 導体レーザモジュール本体は、レーザチップの１〜３μの出射径の光を光ファイ バのコア部の約１０μ径に集光するための微小光学系を組込んでＹＡＧレーザの スポット溶接で部品を固定している。従って、半導体レーザモジュール本体に応 力が加わると、部品の溶接部で微小な位置変動が生じ、レーザ光の光ファイバへ の結合状態が変化し、最悪の場合には、溶接部が崩壊し、光ファイバからレーザ 光を取出すことができなくなる虞がある。

【０００６】 本考案の目的は、上記の欠点を回避し、半導体レーザモジュール本体に応力が 発生することがなく、従ってレーザ光の光ファイバへの結合状態を低下すること がない半導体レーザモジュールを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の課題を解決するために、パッケージ内に収納された半導体レ ーザモジュール本体から成り、この半導体レーザモジュール本体の出力端に結合 された光ファイバがフェルールを介してパッケージを貫通して引き出され、半導 体レーザモジュール本体を冷却するペルチエ効果素子を備えている半導体レーザ モジュールにおいて、光ファイバを引き出すフェルールは、弾性封止部材を介し てパッケージを気密に貫通していることを特徴とする半導体レーザモジュールを 提供することにある。

【０００８】

【作用】

このように、半導体レーザモジュール本体に結合された光ファイバを引き出す フェルールが弾性封止部材を介してパッケージに気密に貫通していると、半導体 レーザモジュール本体とパッケージとの間の温度差によって両者間に熱膨張差が 生じても弾性封止部材で滑りが生じて半導体レーザモジュール本体に応力を生ず ることがなく、従って半導体レーザモジュール本体と光ファイバとの結合状態が ずれたり破れたりすることがない。

【０００９】

【実施例】

本考案の実施例を図面を参照して詳細にのべると、図１は本考案に係る本発明 の半導体レーザモジュール１０を示し、この半導体レーザモジュール１０は、パ ッケージ１２内に収納された半導体レーザモジュール本体１４とこの半導体レー ザモジュール本体１４の出力端に結合された光ファイバ１６とから成り、光ファ イバ１６はフェルール１８を介してパッケージ１２の貫通孔１２ａを貫通して引 き出されている。尚、図１において符号１４Ａは半導体レーザモジュール本体１ ４の部品相互を固定するＹＡＧ溶接部を示す。

【００１０】 半導体レーザモジュール１０は、また、この半導体レーザモジュール本体１４ とパッケージ１２との間に配置されて半導体レーザモジュール本体１４を冷却す るペルチエ効果素子２０を備え、このペルチエ効果素子２０は、半導体レーザモ ジュール本体１４とパッケージ１２とにそれぞれ半田付されている。図１におい て符号２２、２４はこのようにして形成された半田付け部分である。

【００１１】 光ファイバ１６を引き出すフェルール１８は、弾性封止部材２６を介してパッ ケージ１２の貫通孔１２ａを気密に貫通している。図１の実施例では、弾性封止 部材２６は、パッケージ１２の貫通孔１２ａの両側とフェルール１８との間に設 けられたゴム弾性封止剤２６Ａから成っているが、図２に示すように、この弾性 封止部材２６は、パッケージ１２の外壁とフェルール１８との間に取付けられた 金属製又はプラスチック製のベローズ２６Ｂから成っていてもよい。後者の場合 には、フェルール１８はパッケージ１２の貫通孔１２ａを緩く貫通している。

【００１２】 このように、半導体レーザモジュール本体１４に結合された光ファイバ１６を 引き出すフェルール１８がゴム弾性封止剤２６Ａ又はベローズ２６Ｂの如き弾性 封止部材２６を介してパッケージ１２に気密に貫通していると、半導体レーザモ ジュール本体１４とパッケージ１２との間の温度差によって両者間に熱膨張差が 生じても、弾性封止部材２６で滑りが生じて半導体レーザモジュール本体１４に 応力を生ずることがない。従って、半導体レーザモジュール本体１４と光ファイ バ１６との結合状態ががずれたり破れたりすることがない。

【００１３】

【考案の効果】

本考案によれば、上記のように、半導体レーザモジュール本体に結合された光 ファイバを引き出すフェルールは、弾性封止部材を介してパッケージに気密に貫 通しているので、半導体レーザモジュール本体とパッケージとの間の温度差によ って両者間に熱膨張差が生じても弾性封止部材で滑りが生じて半導体レーザモジ ュール本体に応力を生ずることがなく、従って半導体レーザモジュール本体と光 ファイバとの結合状態ががずれたり破れたりすることがなく、光ファイバヘのレ ーザ光の結合状態が低下することがなく、出力特性の優れた半導体レーザモジュ ールを提供することができる実益がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る半導体レーザモジュールの一実施
例の断面図である。

【図２】本考案に係る半導体レーザモジュールの他の実
施例の要部の断面図である。

【符号の説明】

１０ 半導体レーザモジュール １２ パッケージ １４ 半導体レーザモジュール本体 １６ 光ファイバ １８ フェルール ２０ ペルチエ効果素子 ２２、２４ 半田付け部分 ２６ 弾性封止部材 ２６Ａ ゴム弾性封止剤 ２６Ｂ ベローズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 折戸 博 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッケージ内に収納された半導体レーザ
   モジュール本体から成り、前記半導体レーザモジュール
   本体の出力端に結合された光ファイバがフェルールを介
   して前記パッケージを貫通して引き出され、前記半導体
   レーザモジュール本体を冷却するペルチエ効果素子を備
   えている半導体レーザモジュールにおいて、前記光ファ
   イバを引き出すフェルールは弾性封止部材を介して前記
   パッケージを気密に貫通していることを特徴とする半導
   体レーザモジュール。