JPH04315488A - Laser array module - Google Patents
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- JPH04315488A JPH04315488A JP3082419A JP8241991A JPH04315488A JP H04315488 A JPH04315488 A JP H04315488A JP 3082419 A JP3082419 A JP 3082419A JP 8241991 A JP8241991 A JP 8241991A JP H04315488 A JPH04315488 A JP H04315488A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レ−ザアレイを
使用したレ−ザアレイモジュ−ルに係り、製造が簡単で
、高効率の光結合を得られるレ−ザアレイモジュ−ルの
構成に関するものである。[Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser array module using a semiconductor laser array, and relates to a structure of a laser array module that is easy to manufacture and can obtain highly efficient optical coupling. .
【0002】0002
【従来の技術】従来、レ−ザアレイモジュ−ルとして、
例えば電子情報通信学会光通信システム研究会資料No
.OSC89−67 (関根、佐藤;「アレ−レ−ザを
用いた光FDM伝送用送信回路の検討」、光通信システ
ム研究会資料,1990,pp.35〜40)に記載の
構成が提案されている。[Prior Art] Conventionally, as a laser array module,
For example, IEICE Optical Communication System Study Group Material No.
.. The configuration described in OSC89-67 (Sekine, Sato; "Study of transmitter circuit for optical FDM transmission using array laser", Optical Communication System Study Group Materials, 1990, pp. 35-40) was proposed. There is.
【0003】図2は、この従来のレ−ザアレイモジュ−
ルの構成例を示す図である。図2において、1は半導体
レ−ザアレイチップ(以下、レ−ザアレイと略記する)
で、4個のレ−ザ素子11,12,13,14を等間隔
に集積化しており、各々独立に光を出力する。2は第1
のレンズで、レ−ザ素子11〜14の光出力を一括して
透過するもので、1枚のレンズで構成されることもある
が、収差の除去のため複数のレンズを用いた組合せレン
ズで構成されることもある。FIG. 2 shows this conventional laser array module.
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a file. In FIG. 2, 1 is a semiconductor laser array chip (hereinafter abbreviated as laser array).
Four laser elements 11, 12, 13, and 14 are integrated at equal intervals, and each outputs light independently. 2 is the first
A lens that transmits the optical output of the laser elements 11 to 14 all at once.Although it may be composed of a single lens, it is a combination lens that uses multiple lenses to eliminate aberrations. It may also be configured.
【0004】3は光アイソレ−タで、第1のレンズ2側
から入射する光のみを透過するように配置し、反射戻り
光によるレ−ザ素子の特性劣化を防止する。なお、より
簡易な構成のモジュ−ルでは、光アイソレ−タ3を装備
しないものもある。4は第2のレンズで、光アイソレ−
タ3を透過したレ−ザ素子11〜14の光出力を個々に
集光する。この第2のレンズ4も第1のレンズ2と同様
に、1枚のレンズで構成されたものを使用する場合と組
合せレンズで構成されたものを使用する場合とがある。
5は光伝送路アレイで、光伝送路としての光ファイバ5
1,52,53,54を等間隔で配置してあり、その間
隔はレ−ザ素子間隔に、二つの第1および第2のレンズ
2,4の構成によって決まる光学系の倍率を乗じたもの
である。Reference numeral 3 denotes an optical isolator, which is arranged so as to transmit only the light incident from the first lens 2 side, and prevents characteristic deterioration of the laser element due to reflected return light. Note that some modules with a simpler configuration are not equipped with the optical isolator 3. 4 is the second lens, which is an optical isolator.
The optical outputs of the laser elements 11 to 14 that have passed through the laser sensor 3 are individually focused. As with the first lens 2, this second lens 4 may be composed of a single lens or may be composed of a combination of lenses. 5 is an optical transmission line array, which includes optical fibers 5 as optical transmission lines.
1, 52, 53, and 54 are arranged at equal intervals, and the interval is the distance between the laser elements multiplied by the magnification of the optical system determined by the configuration of the two first and second lenses 2 and 4. It is.
【0005】このような構成では、通常、発光源、即ち
、レ−ザアレイ1を第1のレンズ2の焦点位置に、光伝
送路アレイ5を第2のレンズ4の焦点位置にそれぞれ配
置し、第1のレンズ2を通過した光線が平行光となるよ
うにして、第1のレンズ2と第2レンズ4の位置ずれ許
容度を大きくする。In such a configuration, the light emitting source, that is, the laser array 1 is usually placed at the focal position of the first lens 2, and the optical transmission line array 5 is placed at the focal position of the second lens 4. The tolerance for positional deviation between the first lens 2 and the second lens 4 is increased by making the light beam passing through the first lens 2 parallel.
【0006】次に、レ−ザ素子の光出力が光ファイバに
結合する経路を、レ−ザ素子11を例にとって説明する
。Next, the path by which the optical output of the laser device is coupled to the optical fiber will be explained using the laser device 11 as an example.
【0007】まず、レ−ザ素子11の光出力は、第1の
レンズ2で平行光線に変換される。この平行光線は光学
系の中心軸(第1のレンズ2と第2のレンズ4の中心を
結ぶ線、以下、光軸と称す)OAに対して斜めに進む。
これは、レ−ザ素子11が、図2に示すように、光軸O
Aから離れて配置されているためである。次に、この平
行光線は、光アイソレ−タ3に入射して透過し、第2の
レンズ4で光ファイバ54のコア中心に集光され、結合
される。First, the optical output of the laser element 11 is converted into parallel light by the first lens 2. This parallel light ray travels obliquely with respect to the central axis OA of the optical system (a line connecting the centers of the first lens 2 and the second lens 4, hereinafter referred to as the optical axis). This means that the laser element 11 has an optical axis O as shown in FIG.
This is because it is placed away from A. Next, this parallel light beam enters and passes through the optical isolator 3, and is focused and coupled to the center of the core of the optical fiber 54 by the second lens 4.
【0008】このとき、良好な光結合を得るため、集光
ビ−ム径を光ファイバのビ−ム径に一致するようにビ−
ム径の変換を行っている。ビ−ム径変換倍率として、例
えばレ−ザ素子の発振波長が1.55μm帯の場合、レ
−ザ素子のビ−ム径が2〜2.5 μm程度、光ファイ
バのビ−ム径が約10μmであるので、4〜5倍にする
と良い。
また、集光ビ−ムの中心位置(以下、集光位置と称す)
と光ファイバのコアの中心位置とを光学微動台を使用し
て正確に一致させる。At this time, in order to obtain good optical coupling, the beam diameter is adjusted to match the beam diameter of the optical fiber.
The diameter is being converted. For example, when the oscillation wavelength of the laser device is in the 1.55 μm band, the beam diameter of the laser device is approximately 2 to 2.5 μm, and the beam diameter of the optical fiber is approximately 2 to 2.5 μm. Since it is about 10 μm, it is better to increase it by 4 to 5 times. Also, the center position of the focused beam (hereinafter referred to as the focused position)
and the center position of the optical fiber core using an optical fine movement table.
【0009】このようにして、レ−ザアレイ1のレ−ザ
素子11の光出力は、光伝送路アレイ5の光ファイバ5
4に結合し、出力される。以下、同様にレ−ザ素子12
の光出力は光ファイバ53と結合し、レ−ザ素子13の
光出力は光ファイバ52と、レ−ザ素子14の光出力は
光ファイバ51と結合し、出力される。In this manner, the optical output of the laser elements 11 of the laser array 1 is transmitted through the optical fibers 5 of the optical transmission line array 5.
4 and output. Hereinafter, the laser element 12
The optical output of the laser element 13 is coupled to the optical fiber 53, the optical output of the laser element 13 is coupled to the optical fiber 52, and the optical output of the laser element 14 is coupled to the optical fiber 51 and output.
【0010】0010
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のレ
−ザアレイモジュ−ルでは、レ−ザ素子の光出力のビ−
ム径をレンズ系により光ファイバのビ−ム径と一致させ
るとともに、集光位置と光ファイバのコアの中心位置と
を正確に一致させることでレ−ザ素子と光ファイバの光
結合を高効率で行おうとしていた。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional laser array module, the beam of the optical output of the laser element is
By matching the beam diameter of the optical fiber with the beam diameter of the optical fiber using a lens system, and by precisely matching the focusing position and the center position of the optical fiber core, the optical coupling between the laser element and the optical fiber is achieved with high efficiency. I was about to go there.
【0011】しかしながら、高効率な光結合を得るため
には、集光位置と光ファイバのコア中心の位置ずれをμ
mオ−ダで一致させる必要がある。例えば、図3に示す
ように、この位置ずれに起因する結合効率の低下を0.
5dB 以内にするには、二つの中心位置を±1.8
μmの精度で一致させる必要がある。However, in order to obtain highly efficient optical coupling, the misalignment between the light condensing position and the core center of the optical fiber must be
It is necessary to match on the order of m. For example, as shown in FIG. 3, the reduction in coupling efficiency due to this positional shift is reduced to 0.
To achieve within 5dB, adjust the two center positions by ±1.8
It is necessary to match with an accuracy of μm.
【0012】このため、従来のモジュ−ルを製造する場
合、各部品の正確な位置合わせが不可欠で、精度良く製
作された治具や高価な位置合わせ装置が必要であり、製
造に要する費用が高くなるとともに、各部品の位置合わ
せに要する時間が長くなり、ひいては生産性の低下を招
くという欠点があった。[0012] For this reason, when manufacturing conventional modules, accurate positioning of each component is essential, requiring precisely manufactured jigs and expensive positioning equipment, which increases manufacturing costs. As the cost increases, the time required to align each component becomes longer, which has the disadvantage of causing a decrease in productivity.
【0013】また、各部品の固定に使用する光学接着剤
の乾燥時の応力により、部品の取り付け位置がずれて、
結合効率の低下を招くとともに、製品の歩留まり・信頼
性が低下するという欠点あった。[0013] Also, due to stress when the optical adhesive used to fix each part dries, the mounting position of the parts may shift,
This method has the drawbacks of lowering the coupling efficiency and lowering the yield and reliability of the product.
【0014】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、安価に、かつ、容易に製造でき
るとともに、製品歩留まりの向上を図れるレ−ザアレイ
モジュ−ルを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a laser array module that can be manufactured at low cost and easily, and that can improve product yield. .
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、請求項1では、複数のレ−ザ素子を集積化した半導体
レ−ザアレイと、少なくとも一のレンズと、前記レンズ
により前記レ−ザ素子と各々光学的に結合する光伝送路
を配置した光伝送路アレイとを備えたレ−ザアレイモジ
ュ−ルにおいて、前記半導体レ−ザアレイと前記光伝送
路アレイとの間に、前記レ−ザ素子の光出力を透過する
材料で形成した光透過部を少なくとも一つ設け、かつ、
前記光透過部を前記レ−ザ素子の集光位置が所定の位置
となるように、光透過面を光軸に対して所定角度をもた
せて配置した。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor laser array in which a plurality of laser elements are integrated; at least one lens; In the laser array module, the laser element is disposed between the semiconductor laser array and the optical transmission line array, and the laser element is arranged between the semiconductor laser array and the optical transmission line array. at least one light transmitting portion formed of a material that transmits a light output of
The light transmitting portion was arranged such that the light transmitting surface was at a predetermined angle with respect to the optical axis so that the light converging position of the laser element was at a predetermined position.
【0016】また、請求項2では、前記光透過部の光透
過面の光軸に対する角度を可変とする手段を設けた。Further, in a second aspect of the present invention, means is provided for varying the angle of the light transmitting surface of the light transmitting portion with respect to the optical axis.
【0017】[0017]
【作用】請求項1によれば、光透過部の固定の際に、レ
−ザ素子の集光位置と、光伝送路アレイの各々の中心位
置との位置ずれが補正され、光結合効率が最大となるよ
うに調整される。According to claim 1, when the light transmitting portion is fixed, the positional deviation between the condensing position of the laser element and the center position of each of the optical transmission line arrays is corrected, and the optical coupling efficiency is improved. adjusted to the maximum.
【0018】また、請求項2では、光透過部の光透過面
を任意の角度回転させることによって、レ−ザ素子の集
光位置が変化させられ、光伝送路アレイの中心位置との
位置ずれが随時補正され、光結合効率が最大となるよう
に調整される。Further, in claim 2, by rotating the light transmitting surface of the light transmitting part by an arbitrary angle, the light converging position of the laser element is changed, and the positional deviation from the center position of the optical transmission line array is prevented. is corrected as needed and adjusted so that the optical coupling efficiency is maximized.
【0019】[0019]
【実施例】図1は、本発明に係るレ−ザアレイモジュ−
ルの第1の実施例を示す構成図であって、従来例を示す
図2と同一構成部分については同一の符号をもって表す
。[Example] Figure 1 shows a laser array module according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a first embodiment of the system, and the same components as those in FIG. 2 showing the conventional example are denoted by the same reference numerals.
【0020】即ち、1はレ−ザアレイで、n個のレ−ザ
素子11〜1nを等間隔で集積化している。2,4は各
々第1及び第2のレンズである。これら二つのレンズ2
,4としては、従来例の項で説明したように、1枚のレ
ンズで構成したものを使用しても良いが、収差除去のた
めに複数のレンズで構成する組合せレンズを使用しても
良い。これら第1および第2のレンズ2,4によりレ−
ザアレイ1の各レ−ザ素子11〜1nの光出力を集光す
る。That is, 1 is a laser array in which n laser elements 11 to 1n are integrated at equal intervals. 2 and 4 are first and second lenses, respectively. These two lenses 2
, 4, as explained in the conventional example section, a single lens may be used, but in order to remove aberrations, a combination lens consisting of multiple lenses may be used. . These first and second lenses 2 and 4
The optical output of each laser element 11 to 1n of the laser array 1 is focused.
【0021】5は光伝送路アレイで、光伝送路としての
光ファイバ51〜5nを等間隔で配置してあり、その間
隔はレ−ザ素子間隔に、レンズ系の構成によって決まる
光学系の倍率を乗じたものである。この時の光学系の倍
率は前述した通り、レ−ザ素子のビ−ム径を光ファイバ
のビ−ム径に一致させるようにすれば高効率な光結合が
得られる。光通信で利用される、波長1.55μm帯の
場合、4〜5倍が適当である。Reference numeral 5 denotes an optical transmission line array, in which optical fibers 51 to 5n as optical transmission lines are arranged at equal intervals, and the intervals are determined by the laser element interval and the magnification of the optical system determined by the configuration of the lens system. It is multiplied by As described above, the magnification of the optical system at this time is such that highly efficient optical coupling can be obtained by making the beam diameter of the laser element match the beam diameter of the optical fiber. In the case of a wavelength band of 1.55 μm used in optical communications, 4 to 5 times is appropriate.
【0022】また、6はレ−ザ素子51〜5nの光出力
を透過する材料で形成した光透過板で、例えば、光学ガ
ラスからなり、この光学ガラスを使用すると広範囲の波
長の光に対応できる。また、光通信で使用される1.5
5μm帯の光を透過する材料としては、シリコン・酸化
ジルコニア等を使用できる。この光透過板6は、第2の
レンズ4と光伝送路アレイ5間に配置され、光透過面を
光軸OAに対して所定角度をもたせ、第2のレンズ4を
介したレーザ素子11〜1nの出力光の集光位置をシフ
トし、正確に各光ファイバ51〜5nのコア中心に一致
させて光結合を行うように固定してある。Reference numeral 6 denotes a light transmitting plate made of a material that transmits the light output of the laser elements 51 to 5n, and is made of, for example, optical glass, and when this optical glass is used, it can handle light of a wide range of wavelengths. . Also, 1.5 used in optical communication
As the material that transmits light in the 5 μm band, silicon, zirconia oxide, etc. can be used. This light transmitting plate 6 is arranged between the second lens 4 and the optical transmission line array 5, and has a light transmitting surface at a predetermined angle with respect to the optical axis OA. The condensing position of the output light 1n is shifted and fixed so as to accurately match the core center of each optical fiber 51 to 5n for optical coupling.
【0023】このような構成では、通常、レーザアレイ
1を第1のレンズ2の焦点距離(F1)の位置に、光伝
送路アレイ5を第2のレンズ4の焦点距離(F2)の位
置に配置し、レンズ間距離は第1のレンズ2と第2のレ
ンズ4の焦点距離の和(F1+F2)となるように配置
される。In such a configuration, the laser array 1 is usually located at the focal length (F1) of the first lens 2, and the optical transmission line array 5 is located at the focal length (F2) of the second lens 4. The lenses are arranged so that the distance between the lenses is the sum of the focal lengths of the first lens 2 and the second lens 4 (F1+F2).
【0024】次に、上記構成において、レーザ素子の光
出力が光ファイバに結合する経路を、レーザ素子11を
例にとって説明する。Next, in the above configuration, the path by which the optical output of the laser element is coupled to the optical fiber will be explained using the laser element 11 as an example.
【0025】レーザ素子11の光出力は、第1のレンズ
2で平行光線に変換され、第2のレンズ4で集光される
。第2のレンズ4で集光された光は、次に光透過板6に
入力し、ここで集光位置が平行シフトされる。The optical output of the laser element 11 is converted into a parallel beam by the first lens 2 and condensed by the second lens 4. The light focused by the second lens 4 then enters the light transmitting plate 6, where the light focusing position is shifted in parallel.
【0026】図4は、この集光位置のシフトについての
説明図である。図4では、第2のレンズ4から出力され
るレーザ素子11の光出力を光線RL1とし、光軸OA
方向をZ軸、それと垂直な方向をX軸としている。FIG. 4 is an explanatory diagram of this shift of the focusing position. In FIG. 4, the optical output of the laser element 11 output from the second lens 4 is a light beam RL1, and the optical axis OA
The direction is the Z-axis, and the direction perpendicular to it is the X-axis.
【0027】光線RL1は、第2のレンズ4からZ軸に
平行な方向に出力され、光透過板6に入力する。この時
、光透過板6は、その光透過面が光軸(Z軸)OAに対
してθだけ傾けてあるので、光線RL1はスネルの屈折
の法則に従って、光の進行方向が変化する。この時の角
度は、図4に示すように、光透過板6の表面に立てた垂
線に対する光線RL1の角度をδとすると、次式で示さ
れる。The light ray RL1 is outputted from the second lens 4 in a direction parallel to the Z-axis and inputted into the light transmitting plate 6. At this time, since the light transmitting surface of the light transmitting plate 6 is inclined by θ with respect to the optical axis (Z axis) OA, the traveling direction of the light ray RL1 changes according to Snell's law of refraction. The angle at this time, as shown in FIG. 4, is expressed by the following equation, where δ is the angle of the light ray RL1 with respect to the perpendicular to the surface of the light transmitting plate 6.
【0028】
sin δ=n0・sin
θ/n1
…(1)但し、n0は空気の屈折率であ
り、n1は光透過板6の屈折率で、光学ガラスを用いた
場合は1.5である。[0028] sin δ=n0・sin
θ/n1
...(1) However, n0 is the refractive index of air, and n1 is the refractive index of the light transmitting plate 6, which is 1.5 when optical glass is used.
【0029】このようにして光線RL1は、光透過板6
の内部をZ軸に対して(θ−δ)の角度もって斜めに進
行し、ガラス板の背面で同様の屈折が起こり、入射した
時と同様の進行方向、即ち、Z軸に平行な方向となって
出射する。このため、光線RL1はX軸上でΔXだけ集
光位置がシフトされることになる。このシフト量ΔXは
、次の(2)式で表される。In this way, the light ray RL1 passes through the light transmitting plate 6.
The light travels inside the glass diagonally at an angle of (θ - δ) with respect to the Z axis, and a similar refraction occurs on the back surface of the glass plate, causing the light to travel in the same direction as when it entered, that is, in a direction parallel to the Z axis. It emits light. Therefore, the focusing position of the light beam RL1 is shifted by ΔX on the X-axis. This shift amount ΔX is expressed by the following equation (2).
【0030】
ΔX={T・sin (θ−
δ)}/cos δ …(
2)但し、Tは光透過板6の厚さ、δは(1)式で示す
値である。ΔX={T・sin (θ−
δ)}/cos δ…(
2) However, T is the thickness of the light transmitting plate 6, and δ is the value shown in equation (1).
【0031】図5は、上記(2)式から求めた光透過板
6の傾きと集光位置のシフト量の関係を示す図である。
図5は、光透過板6として光学ガラスを用いた場合を示
しており、横軸は光学ガラス板の傾きを、縦軸は集光位
置のシフト量をそれぞれ表している。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the inclination of the light transmitting plate 6 and the shift amount of the light condensing position, which was determined from the above equation (2). FIG. 5 shows a case where optical glass is used as the light transmitting plate 6, where the horizontal axis represents the inclination of the optical glass plate, and the vertical axis represents the shift amount of the light condensing position.
【0032】図5から分かるように、光透過板6の傾き
を変えることにより、集光位置をX軸と平行な方向につ
いてμmオーダで調整できる。また、光透過板6の厚さ
Tを変えることで、調整範囲を任意に選択できる。ここ
では、光透過板6をX−Z平面上で傾けた場合について
説明したが、Y−Z平面(Y軸は図4において紙面と垂
直な軸)内で傾ければY軸と平行な方向の集光位置の調
整も可能であり、レーザ素子の集光位置をX−Y平面内
で自由に調整できる。As can be seen from FIG. 5, by changing the inclination of the light transmitting plate 6, the light condensing position can be adjusted in the μm order in the direction parallel to the X axis. Further, by changing the thickness T of the light transmitting plate 6, the adjustment range can be arbitrarily selected. Here, we have explained the case where the light transmitting plate 6 is tilted on the X-Z plane, but if it is tilted within the Y-Z plane (the Y-axis is an axis perpendicular to the plane of paper in FIG. 4), it can be tilted in a direction parallel to the Y-axis. It is also possible to adjust the focusing position of the laser element, and the focusing position of the laser element can be freely adjusted within the X-Y plane.
【0033】このようにして、光透過板6の傾きを調整
して固定することで、レーザ素子11の集光位置をシフ
トし、正確に光ファイバ5nのコア中心に一致させて光
結合を行なうことができる。他のレーザ素子12〜1n
についても、図4に示すように(ここでは例としてレー
ザ素子1nから出力される光線nについて図示する)光
線RL1と同じだけ集光位置がシフトする。By adjusting and fixing the inclination of the light transmitting plate 6 in this manner, the focusing position of the laser element 11 can be shifted to accurately align with the core center of the optical fiber 5n to perform optical coupling. be able to. Other laser elements 12 to 1n
Also, as shown in FIG. 4, the focusing position is shifted by the same amount as the light ray RL1 (here, the light ray n output from the laser element 1n is illustrated as an example).
【0034】なお、レーザ素子11〜1n及び光ファイ
バ51〜5nは直線上に配置してあるため、レーザ素子
11の出力(光線RL1)およびレーザ素子1nの出力
(光線RLn)の集光位置を各々光ファイバ5nおよび
51のコア中心に一致させるように光透過板6を固定す
れば、他のレーザ素子12〜1(n−1)からの出力の
集光位置も自動的に各々の光ファイバ5(n−1)〜5
2のコア中心に一致する。Note that since the laser elements 11 to 1n and the optical fibers 51 to 5n are arranged on a straight line, the focusing position of the output of the laser element 11 (light ray RL1) and the output of the laser element 1n (light ray RLn) is If the light transmitting plate 6 is fixed so as to match the core center of each optical fiber 5n and 51, the focusing position of the output from the other laser elements 12 to 1 (n-1) will also be automatically adjusted to each optical fiber. 5(n-1)~5
It coincides with the core center of 2.
【0035】以上説明したように、本第1の実施例によ
れば、レーザアレイ1の各レ−ザ素子11〜1nの出力
光を集光する第2のレンズ4と光伝送路アレイ5との間
に、レーザ素子の光出力を透過する材料からなる光透過
板6を配置し、かつ、光透過板6をレーザ素子の光出力
の集光位置が所定の位置となるように光軸OAに対して
所定の傾きをもって固定したため、モジュール製造時の
光部品の位置ずれによるレーザ素子の光出力の集光位置
と光伝送路の中心位置のずれを光透過板6の固定接着時
にμmオーダで補正し、一致させることができ、高効率
の光結合を容易に得ることができ、製造時に高価な位置
合わせ装置が必要なくなるとともに、各光学部品の位置
合わせに要する時間も短縮されることから、安価で製作
の容易なレーザアレイモジュールを提供できる利点があ
る。As explained above, according to the first embodiment, the second lens 4 for condensing the output light of each laser element 11 to 1n of the laser array 1 and the optical transmission line array 5 are A light transmitting plate 6 made of a material that transmits the light output of the laser element is placed between the two, and the light transmitting plate 6 is aligned with the optical axis OA so that the light output of the laser element is focused at a predetermined position. Since the light transmitting plate 6 is fixed at a predetermined inclination, the shift between the focusing position of the optical output of the laser element and the center position of the optical transmission line due to the positional shift of the optical components during module manufacturing can be avoided on the order of μm when the light transmitting plate 6 is fixed and bonded. can be corrected and matched, easily obtains highly efficient optical coupling, eliminates the need for expensive alignment equipment during manufacturing, and reduces the time required to align each optical component. This has the advantage of providing a laser array module that is inexpensive and easy to manufacture.
【0036】また、光学部品の接着に使用する接着剤の
乾燥時の応力等による部品の位置ずれも光透過板の固定
時に補正することができ、製品歩留まりの向上が図れる
。Furthermore, positional deviations of components due to stress during drying of the adhesive used for bonding optical components can be corrected when fixing the light transmitting plate, and product yield can be improved.
【0037】図6は、本発明に係るレ−ザアレイモジュ
−ルの第2の実施例を示す構成図である。FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the laser array module according to the present invention.
【0038】本第2の実施例が前記第1の実施例と異な
る点は、第2のレンズ4と光伝送路アレイ5との間に、
例えば光学ガラスからなる第1および第2の光透過板6
,7を縦列に配置し、かつ、各光透過板6,7に回転軸
61,71をそれぞれ設け、例えば手動により回転軸6
1をY軸を中心に回転させることにより第1の光透過板
6をX−Z平面内で傾斜させ、また、回転軸71をX軸
を中心に回転させることにより第2の光透過板7をY−
Z平面内で傾斜させ、集光位置のシフト量を任意に調整
できるように構成している。The difference between the second embodiment and the first embodiment is that between the second lens 4 and the optical transmission line array 5,
First and second light transmitting plates 6 made of optical glass, for example.
, 7 are arranged in tandem, and each light transmitting plate 6, 7 is provided with a rotating shaft 61, 71, respectively.
1 around the Y axis, the first light transmitting plate 6 is tilted in the X-Z plane, and by rotating the rotating shaft 71 around the X axis, the second light transmitting plate 7 is tilted. Y-
It is configured to be tilted within the Z plane so that the amount of shift of the condensing position can be adjusted arbitrarily.
【0039】次に、このような構成におけるレーザ素子
11〜1nと光伝送路アレイ5の光ファイバ5n〜51
との光結合について説明する。Next, the laser elements 11 to 1n and the optical fibers 5n to 51 of the optical transmission line array 5 in such a configuration
Let us explain the optical coupling with.
【0040】前述したように、レーザ素子11〜1nの
光出力は、第1及び第2のレンズ2,4を通過する。第
2のレンズ4を通過した光出力は、第1の光透過板6に
より、前述したように図6に示すX軸方向に集光位置を
シフトされる。この際、回転軸61により傾きが調整さ
れる。この時のシフト量は、前述の(2)式で示す値と
なる。同様に、第1の光透過板6を通過した光は、第2
の光透過板7によりY軸方向に集光位置をシフトされる
。この時は、回転軸71により傾きが調整され、シフト
量が任意に調整される。As described above, the optical outputs of the laser elements 11 to 1n pass through the first and second lenses 2 and 4. The light output that has passed through the second lens 4 has its condensing position shifted by the first light transmitting plate 6 in the X-axis direction shown in FIG. 6, as described above. At this time, the tilt is adjusted by the rotating shaft 61. The shift amount at this time becomes the value shown by the above-mentioned equation (2). Similarly, the light passing through the first light transmitting plate 6 is transmitted through the second light transmitting plate 6.
The light-converging position is shifted in the Y-axis direction by the light transmitting plate 7 . At this time, the inclination is adjusted by the rotating shaft 71, and the shift amount is arbitrarily adjusted.
【0041】このようにしてレーザ素子11〜1nの光
出力の集光位置を、光透過板6,7の傾きを随時調整す
ることでそれぞれ光ファイバ5n〜51のコア中心に一
致させ、高効率で光結合をすることができる。In this way, by adjusting the inclinations of the light transmitting plates 6 and 7 at any time, the condensing positions of the optical outputs of the laser elements 11 to 1n are made to coincide with the core centers of the optical fibers 5n to 51, respectively, thereby achieving high efficiency. can perform optical coupling.
【0042】以上説明したように、本第2の実施例によ
れば、第1の実施例の効果に加えて、長期的な光学部品
の位置ずれを随時補正することができ、長期的信頼性の
高いレ−ザアレイモージュールを実現できる。As explained above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, long-term positional deviations of optical components can be corrected at any time, and long-term reliability is improved. It is possible to realize a laser array module with high performance.
【0043】なお、上記第1および第2の実施例では、
集光位置を調整する光透過板6,7を第2レンズ4と光
伝送路アレイ5との間に配置したが、レーザアレイ1と
第1のレンズ2との間に配置してもよいことはいうまで
もない。また、本実施例では、光アイソレータを内蔵し
ていないものについて述べたが、従来例を示す図2のよ
うに、光アイソレータを内蔵したレーザアレイモジュー
ルにおいても、光透過板6,7を挿入すれば、同様の構
成ができることは勿論である。[0043] In the above first and second embodiments,
Although the light transmitting plates 6 and 7 for adjusting the focusing position are arranged between the second lens 4 and the optical transmission line array 5, they may also be arranged between the laser array 1 and the first lens 2. Needless to say. Furthermore, although this embodiment has been described with reference to a module that does not have a built-in optical isolator, as shown in FIG. Of course, a similar configuration can be made.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1によれば
、モジュール製造時の光部品の位置ずれによるレーザ素
子の光出力の集光位置と光伝送路の中心位置のズレを光
透過板の固定接着時にμmオーダで補正し、一致させる
ことができ、高効率の光結合を容易に得ることができ、
製造時に高価な位置合わせ装置が必要なくなるとともに
、各光学部品の位置合わせに要する時間も短縮されるこ
とから、安価で製作の容易なレーザアレイモジュールを
提供できる利点がある。As explained above, according to claim 1, the light transmitting plate prevents the deviation between the focusing position of the optical output of the laser element and the center position of the optical transmission line due to the positional deviation of the optical components during module manufacturing. It is possible to correct and match on the μm order when fixing and bonding, and it is possible to easily obtain highly efficient optical coupling.
This eliminates the need for an expensive alignment device during manufacturing, and also reduces the time required to align each optical component, which has the advantage of providing a laser array module that is inexpensive and easy to manufacture.
【0045】また、光学部品の接着に使用する接着剤の
乾燥時の応力等による部品の位置ずれも光透過板の固定
時に補正することができ、製品歩留まりの向上が図れる
。[0045] Moreover, positional deviations of components due to stress during drying of the adhesive used for bonding optical components can be corrected when fixing the light transmitting plate, and product yield can be improved.
【0046】また、請求項2では、長期的な光学部品の
位置ずれを随時補正することができ、長期的信頼性の高
いレ−ザアレイモージュールを実現できる。Furthermore, according to the second aspect of the present invention, long-term positional deviations of optical components can be corrected at any time, and a laser array module with high long-term reliability can be realized.
【図1】本発明に係るレーザアレイモジュールの第1の
実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a laser array module according to the present invention.
【図2】従来のレーザアレイモジュールを示す構成図で
ある。FIG. 2 is a configuration diagram showing a conventional laser array module.
【図3】位置ずれ量と結合効率の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between positional shift amount and coupling efficiency.
【図4】光透過板による集光位置のシフトについての説
明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a shift of a light condensing position by a light transmitting plate.
【図5】光学ガラス板の傾きと集光位置のシフト量との
関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the inclination of the optical glass plate and the shift amount of the condensing position.
【図6】本発明に係るレーザアレイモジュールの第2の
実施例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a second embodiment of the laser array module according to the present invention.
1…半導体レーザアレイ 11〜1n…集積化されたレーザ素子 2…第1のレンズ 4…第2のレンズ 5…光伝送路アレイ 51〜5n…光ファイバ(光伝送路) 6,7…光透過板 61,71…光透過板6,7の回転軸 1...Semiconductor laser array 11-1n... integrated laser element 2...First lens 4...Second lens 5...Optical transmission line array 51~5n...Optical fiber (optical transmission line) 6, 7...Light transmission plate 61, 71...Rotation axis of light transmitting plates 6, 7
Claims (2)
レ−ザアレイと、少なくとも一のレンズと、前記レンズ
により前記レ−ザ素子と各々光学的に結合する光伝送路
を配置した光伝送路アレイとを備えたレ−ザアレイモジ
ュ−ルにおいて、前記半導体レ−ザアレイと前記光伝送
路アレイとの間に、前記レ−ザ素子の光出力を透過する
材料で形成した光透過部を少なくとも一つ設け、かつ、
前記光透過部を前記レ−ザ素子の集光位置が所定の位置
となるように、光透過面を光軸に対して所定角度をもた
せて配置したことを特徴とするレ−ザアレイモジュ−ル
。1. An optical transmission system comprising a semiconductor laser array in which a plurality of laser elements are integrated, at least one lens, and an optical transmission line each optically coupled to the laser element by the lens. In the laser array module, at least one light transmitting part formed of a material that transmits the optical output of the laser element is provided between the semiconductor laser array and the optical transmission line array. and
A laser array module characterized in that the light transmitting section is arranged with the light transmitting surface at a predetermined angle with respect to the optical axis so that the light converging position of the laser element is at a predetermined position.
る角度を可変とする手段を設けた請求項1記載のレ−ザ
アレイモジュ−ル。2. The laser array module according to claim 1, further comprising means for varying the angle of the light transmitting surface of the light transmitting section with respect to the optical axis.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082419A JPH04315488A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Laser array module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082419A JPH04315488A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Laser array module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04315488A true JPH04315488A (en) | 1992-11-06 |
Family
ID=13774070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3082419A Pending JPH04315488A (en) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Laser array module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04315488A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012053449A1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | オリンパス株式会社 | Wavelength selection switch and method for assembling same |
| JP2016103007A (en) * | 2014-11-13 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | Optical device and processor |
| US10663716B2 (en) | 2014-11-13 | 2020-05-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus, processing apparatus, and article manufacturing method |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP3082419A patent/JPH04315488A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012053449A1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | オリンパス株式会社 | Wavelength selection switch and method for assembling same |
| JP2016103007A (en) * | 2014-11-13 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | Optical device and processor |
| US10663716B2 (en) | 2014-11-13 | 2020-05-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus, processing apparatus, and article manufacturing method |
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