JPS6234472Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は半導体レーザ装置に係り、特に半導体
レーザ素子とその出射光を集束するためのレンズ
系を一体化するための構造に関する。

半導体レーザ素子と光フアイバとの高効率結合
を実現するため、第１図に示すように微小径の円
筒状レンズ１のようなマイクロレンズを半導体レ
ーザ素子２の出射端面３に対し横向きに配置し、
出射光を光フアイバ４の受光面に集束せしめるよ
うにしたものがある。

上記構造において半導体レーザ素子２は内部で
発生する熱の放散を良くするため、熱伝導の良い
ダイヤモンド・ヒートシンク５に接着され、更に
ダイヤモンド・ヒートシンクは銅のような高熱伝
導度材料よりなる支持台６上に固着されている。
一方レンズ１はホルダ７上に接着され、ホルダ７
はヒートシンク５及び支持台６の上記出射端面３
側の端面８の接着剤で接着して固定されている。

このようにして配設されたレンズ１と半導体レ
ーザ素子２との相対位置関係は非常に厳しい精度
が要求される。即ち結合効率の低下を１〔dB〕
以下とした場合、相対位置精度は約±0.2〔μ
ｍ〕以下としなければならない。そのためホルダ
７を接着するに当つては、結合効率が最大となる
ようホルダの位置を調節し、その状態を治具等を
用いて接着剤が完全に硬化する迄保持する必要が
ある。

ところが接着剤が完全に硬化するには長時間を
要するので、その間上述の位置精度を保持するの
は必ずしも容易ではない。

本考案は上述の従来技術の問題点を解消するた
め、ホルダをきわめて短時間で固定し得る半導体
レーザ装置の構造を提供するものである。

以下本考案を実施例により説明する。

第２図は本考案の一実施例を示す要部断面図で
あつて、支持板６の端部に鉄（Fe）のような熱
伝導度が1.7〔Ｗ／cm／℃〕以下の材料よりなる
基台１１が接着され、ホルダ７と支持台６との間
に介在している。この点を除いて他は第１図に示
す従来例と異なる点はない。

本実施例では上述の如く低熱伝導材料よりなる
基台１１を介在せしめることにより、接着剤を用
いるのに代えて、レーザビーム照射によりホルダ
７を基台１１に固着せしめることが可能となつ
た。即ち第３図に示すようにホルダ７の側面１２
と基台１１の端面８′の接合線近傍にレーザビー
ム１３を照射することにより両者を接着できる。

上記基台１１のに用いる低熱伝導度材料は、鉄
（Fe）、モネル、ステンレス、インバー或いはス
ーパーインバー等の金属のほか、アルミナ磁気、
シリコン（Si）、石英等であつてもよい。これら
のうち鉄（Fe）等の金属は表面にニツケル
（Ni）及び金（Au）をメツキし、アルミナ磁気等
の場合には表面にチタン（Ti）−白金（Pt）−金
（Au）の薄層の順次スパツタ法により形成するな
どの方法によりメタライズして用いる。

ホルダ７の材料は特に限定する必要はないが、
ホルダ７及び基台１１の双方を比較的融点の低い
同一金属例えば鉄（Fe）で作成した場合には、
前述の如くレーザビーム１３を照射することによ
り両者が局部的に溶融し接合する。ホルダ７及び
基台１１のうちいずれか一方或いは双方が融点の
高い金属の場合、またアルミナ磁気や石英等の場
合には、金−錫（Au−Sn）、金−シリコン（Au
−Si）、金−アンチモン（Au−Sb）、金−ゲルマ
ニウム（Au−Ge）、鉛−錫（Pb−Sn）、インジウ
ム−錫（In−Sn）合金等よりなるロー材を用
い、レーザビーム照射によりロー材を溶融せし
め、これを介して接着できる。

更にホルダ７を第４図に示すようにホルダ７の
レンズ１を固着する上面及び基台１１の端面８′
に対向し接触する背面の双方に交又する２つの側
面１２，１２′と上記背面とのなす角を鋭角とし
基台１１と接合せしめるエツジ部１４をナイフエ
ツジ状とする。このようにすると２つのエツジ部
１４に対しレーザビームの照射方向を一定とする
ことができる。第３図に示した例では、レーザビ
ーム１３を斜めから照射しなければならないため
ホルダ７の両側面１２，１２′を接着するには、
照射方向をそれぞれ変更し調節せねばならないの
に比較し、ホルダ７を第４図に示す形状とするこ
とにより作業が容易となる。

なお従来構造のように高熱伝導材料である銅
（Cu）よりなる支持台６にホルダを直接接着する
場合には、レーザビーム照射により加熱してもそ
の熱は支持台６を通つて速やかに放散されてしま
うため、溶着に必要な温度まで局部的に昇温する
ことができない。レーザビーム溶着が可能であつ
た前述の各種材料の熱伝導度はシリコン（Si）が
最も大きくて1.7（Ｗ／cm／℃〕、他はそれより小
さい。従つて熱伝導度が1.7〔Ｗ／cm／℃〕以下
の材料で作られた基台１１をホルダ７と支持台６
との間に介在せしめることによりレーザ溶着が可
能となる。因みに銅（Cu）の熱伝導度は約４
〔Ｗ／cm／℃〕である。

以上説明したごとく本考案によればホルダを瞬
間的に固定できるので、半導体レーザ素子と光フ
アイバとの相対位置精度を維持するのが容易であ
り、しかも作業能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体レーザ装置を示す要部断
面図、第２図及び第３図は本考案の一実施例を示
す要部断面図及び要部斜視図、第４図は変形例を
示す要部斜視図である。 図において、１はマイクロレンズ、２は半導体
レーザ素子、３は出射端面、５はヒートシンク、
６は支持台、７はホルダ、８，８′は端面、１１
は基台、１２，１２′は側面、１３はレーザビー
ム、１４はナイフエツジ状のエツジ部を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 半導体レーザ素子の出射光を集束するため該
   半導体レーザ素子の出射端面に配設されたマイ
   クロレンズが、前記半導体レーザ素子を搭載せ
   るヒートシンク及び該ヒートシンクを支持する
   支持台の前記出射端側の端面に固定されたホル
   ダ上に支持されてなる半導体レーザ装置におい
   て、前記ホルダと前記支持台との間に熱伝導度
   が1.7〔Ｗ／cm／℃〕以下の材料よりなる基台
   を介在せしめたことを特徴とする半導体レーザ
   装置。 (2) 前記ホルダのマイクロレンズを支持せる上面
   及び前記基台に接触する背面の双方に文叉する
   ２つの側面が、前記背面となす角を鋭角とした
   ことを特徴とする前記実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の半導体レーザ装置。