JP2007258480A - Semiconductor laser module - Google Patents

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Naoki Hayamizu
尚樹 早水
Jun Miyokawa
純 三代川
Takeshi Yukitani
武 行谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser module capable of preventing failure and a decrease in reliability. <P>SOLUTION: When a beam spread angle where the field intensity becomes 1/e<SP>2</SP>of peak intensity in a far field pattern vertical to the active layer in a semiconductor laser element is expressed by ϕ, an open angle at the tip of the wedge shape of an optical fiber is expressed by θ, the diameter of the optical fiber is expressed by d, and the interval between the semiconductor laser element and the tip of the optical fiber is expressed by z; a relationship of tan(ϕ/2)<tan(θ/2)/[1+(2z/d)tan(θ/2)] is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信分野、加工や溶接などの産業分野、および医療分野などで使用される半導体レーザモジュールに関するものである。   The present invention relates to a semiconductor laser module used in the field of optical communications, industrial fields such as processing and welding, and medical fields.

従来から、光ファイバからレーザ光を出力する半導体レーザモジュールの製造工程において、金属メッキなどの金属被覆が施され、先端部が楔形状に加工された光ファイバを、基板上の所定の位置に固定された半導体レーザ素子に所定の間隔で対向して配置し、半導体レーザ素子の活性層から出射するレーザ光が最大の結合効率で光ファイバに結合するように光ファイバを調芯した後、ＹＡＧレーザや電熱ヒーターによって溶融させた金錫半田などの固定剤を用いて、光ファイバ保持手段上に光ファイバを固定する方法が知られている（特許文献１参照）。   Conventionally, in the manufacturing process of a semiconductor laser module that outputs laser light from an optical fiber, a metal coating such as metal plating is applied and the optical fiber whose tip is processed into a wedge shape is fixed at a predetermined position on the substrate. The YAG laser is arranged after the optical fiber is aligned so that the laser light emitted from the active layer of the semiconductor laser element is coupled to the optical fiber with the maximum coupling efficiency. There is known a method of fixing an optical fiber on an optical fiber holding means using a fixing agent such as gold-tin solder melted by an electric heater (see Patent Document 1).

一方、半導体レーザモジュールの製造工程において、金属被覆が施され、先端部が楔形状に加工された光ファイバを、金属フェルールなどの光ファイバ保持手段に金錫半田などの固定剤を用いて挿通固定し、金属フェルールを挟持部材により挟持して光ファイバを調芯した後、基板上にＹＡＧレーザなどで金属フェルールを溶接して固定する方法も知られている（特許文献２参照）。   On the other hand, in the manufacturing process of a semiconductor laser module, an optical fiber having a metal coating and a wedge-shaped tip is inserted and fixed using a fixing agent such as gold tin solder to an optical fiber holding means such as a metal ferrule. A method is also known in which a metal ferrule is clamped by a clamping member and an optical fiber is aligned, and then the metal ferrule is welded and fixed on a substrate with a YAG laser or the like (see Patent Document 2).

特開２０００−１８３４４５号公報JP 2000-183445 A 特開２００２−３３３５５４号公報JP 2002-333554 A

ところが、半導体レーザ素子からの出射光を楔形状の先端部を有する光ファイバに結合しようとする場合、出射光を光ファイバに１００％結合することはできず、光ファイバに結合しない非結合光が必ず発生する。この非結合光の大部分は、光ファイバの周囲を前方に進行し、光ファイバを光ファイバ保持手段に固定している半田剤や接着剤などの固定剤（保持部固定剤）に照射される。   However, when the emitted light from the semiconductor laser element is to be coupled to an optical fiber having a wedge-shaped tip, the emitted light cannot be coupled to the optical fiber 100%, and uncoupled light that does not couple to the optical fiber is generated. Always occurs. Most of the uncoupled light travels forward around the optical fiber, and is irradiated to a fixing agent (holding portion fixing agent) such as a soldering agent or an adhesive that fixes the optical fiber to the optical fiber holding means. .

特に、レーザ加工の分野や医療分野で使用される半導体レーザモジュールは、半導体レーザ素子からの出射光の強度が非常に大きいので、発生する非結合光の強度も大きくなる。例えば半導体レーザ素子からの出射光の光ファイバへの結合効率が８０％の場合、光ファイバからの光出力として５Ｗを得ようとすると、１．２Ｗ程度の非結合光が発生していることになる。このように非結合光の強度が大きくなると、半田剤も溶融させる可能性がある。また、固定剤として接着剤を用いる場合は、さらに低い非結合光の強度でも接着剤が溶融、もしくは劣化する可能性がある。   In particular, semiconductor laser modules used in the field of laser processing and the medical field have a very high intensity of emitted light from the semiconductor laser element, so that the intensity of generated uncoupled light also increases. For example, when the coupling efficiency of the light emitted from the semiconductor laser element to the optical fiber is 80%, when trying to obtain 5 W as the optical output from the optical fiber, uncoupled light of about 1.2 W is generated. Become. Thus, when the intensity | strength of non-bonded light becomes large, a solder agent may also be melted. Further, when an adhesive is used as the fixing agent, the adhesive may be melted or deteriorated even with a lower intensity of non-bonded light.

このように固定剤が溶融もしくは劣化すると、固定剤の成分が飛散し半導体レーザ素子の光出射端面に付着し、付着した飛散成分が光吸収を起こして発熱し、光出射端面が損傷して半導体レーザモジュールの故障を引き起こす可能性があるという課題がある。また、結合効率が最大の位置で固定されていた光ファイバはその位置からずれてしまうため、結合ロスが増大し、半導体レーザモジュールの信頼性の低下や故障の可能性があるという課題がある。   When the fixing agent melts or deteriorates in this way, the components of the fixing agent scatter and adhere to the light emitting end face of the semiconductor laser element. The adhering scattered component absorbs light and generates heat, and the light emitting end face is damaged and the semiconductor is damaged. There is a problem that it may cause failure of the laser module. Further, since the optical fiber fixed at the position where the coupling efficiency is maximum is shifted from the position, there is a problem that the coupling loss increases, and there is a possibility that the reliability of the semiconductor laser module is reduced or a failure occurs.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、故障や信頼性の低下を防止できる半導体レーザモジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser module capable of preventing failure and deterioration of reliability.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る半導体レーザモジュールは、活性層を有する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子に対向して配置され前記活性層に垂直方向での断面が楔形状である先端部を有する光ファイバと、保持部固定剤により前記光ファイバを固定して保持する光ファイバ保持手段と、前記半導体レーザ素子と前記光ファイバ保持手段とを固定する基板と、を備え、前記半導体レーザ素子の前記活性層に垂直方向でのファーフィールドパターンにおいてピーク強度の１／ｅ2の強度となるビーム広がり角をφ、前記光ファイバの先端部の開き角度をθ、前記光ファイバの直径をｄ、前記半導体レーザ素子と前記光ファイバの先端部との間隔をｚとすると、ｔａｎ（φ／２）＜ｔａｎ（θ／２）／［１＋（２ｚ／ｄ）ｔａｎ（θ／２）］が成り立つことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a semiconductor laser module according to the present invention includes a semiconductor laser element having an active layer and a semiconductor laser element disposed opposite to the semiconductor laser element in a direction perpendicular to the active layer. An optical fiber having a tip having a wedge-shaped cross section, an optical fiber holding means for fixing and holding the optical fiber with a holding part fixing agent, and a substrate for fixing the semiconductor laser element and the optical fiber holding means. The beam divergence angle is 1 / e 2 of the peak intensity in the far-field pattern perpendicular to the active layer of the semiconductor laser element, φ, the opening angle of the tip of the optical fiber is θ, If the diameter of the optical fiber is d and the distance between the semiconductor laser element and the tip of the optical fiber is z, tan (φ / 2) <tan (θ / 2) / [1+ (2z / d) tan (θ / 2)] holds.

また、この発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、前記光ファイバを挿通する孔を有し該孔に充填された孔部固定剤により前記光ファイバに固定され前記保持部固定剤と前記半導体レーザ素子の間に配置される壁部材を備えることを特徴とする。   Further, the semiconductor laser module according to the present invention is the above-described invention, wherein the holding portion fixing agent and the semiconductor are fixed to the optical fiber by a hole fixing agent that has a hole through which the optical fiber is inserted and is filled in the hole. A wall member disposed between the laser elements is provided.

また、この発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、前記壁部材は、前記光ファイバ保持手段の一部に形成されていることを特徴とする。   In the semiconductor laser module according to the present invention as set forth in the invention described above, the wall member is formed in a part of the optical fiber holding means.

また、この発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、前記光ファイバ保持手段は、該光ファイバ保持手段を挟持する挟持手段を介して前記基板に固定されていることを特徴とする。   In the semiconductor laser module according to the present invention as set forth in the invention described above, the optical fiber holding means is fixed to the substrate via a holding means for holding the optical fiber holding means.

また、この発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、前記挟持手段は、基部と、該基部に立設され前記光ファイバ保持手段を挟持する２つの起立壁と、を有することを特徴とする。   In the semiconductor laser module according to the present invention as set forth in the invention described above, the holding means includes a base and two upstanding walls that are provided on the base and hold the optical fiber holding means. .

また、この発明に係る半導体レーザモジュールは、上記発明において、前記挟持手段は、前記光ファイバ保持手段を配置する溝部の両側に凹部を有する基部と、前記凹部に嵌め込まれ前記光ファイバ保持手段を挟持する挟持部材と、を有することを特徴とする。   Further, in the semiconductor laser module according to the present invention, in the above invention, the holding means holds the optical fiber holding means by being fitted in the recess and a base portion having recesses on both sides of the groove portion where the optical fiber holding means is arranged. And a sandwiching member.

本発明によれば、前記の不等式が成り立つことにより、光ファイバによって非結合光が光ファイバ保持部において光ファイバを固定する保持部固定剤に到達するのを防止できるので、保持部固定剤が溶融や劣化することによる故障や信頼性の低下を防止できる半導体レーザモジュールを実現できるという効果を奏する。   According to the present invention, since the above inequality holds, it is possible to prevent the uncoupled light from reaching the holding part fixing agent that fixes the optical fiber in the optical fiber holding part by the optical fiber, so that the holding part fixing agent is melted. It is possible to realize a semiconductor laser module that can prevent a failure due to deterioration or a decrease in reliability.

以下に、図面を参照して本発明に係る半導体レーザモジュールの実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a semiconductor laser module according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザモジュールについて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。図２は、図１に示す半導体レーザモジュールのＸ１−Ｘ１線断面図である。 (Embodiment 1)
First, the semiconductor laser module according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a vertical side view schematically showing a semiconductor laser module according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 1 taken along line X1-X1.

まず、本実施の形態１に係る半導体レーザモジュール１００の構成について説明する。図１および２に示すように、半導体レーザモジュール１００は、活性層を有する半導体レーザ素子１０１と、光ファイバ１０２と、保持部固定剤１０４と、ヒートシンク１０５と、サブマウント１０６と、ブロック状の光ファイバ保持手段１０７と、基板１０８と、パッケージ１０９と、蓋１１０とを備える。   First, the configuration of the semiconductor laser module 100 according to the first embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor laser module 100 includes a semiconductor laser element 101 having an active layer, an optical fiber 102, a holding portion fixing agent 104, a heat sink 105, a submount 106, and a block-shaped light. A fiber holding means 107, a substrate 108, a package 109, and a lid 110 are provided.

光ファイバ１０２は金属被覆が施され、先端部が半導体レーザ素子１０１に対向して配置されている。光ファイバ保持手段１０７は保持部固定剤１０４により光ファイバ１０２を半導体レーザ素子１０１の活性層と位置合わせされた状態で固定して保持する。基板１０８は光ファイバ保持手段１０７を固定するとともに、ヒートシンク１０５とサブマウント１０６とを介して半導体レーザ素子１０１も固定する。また、パッケージ１０９の光ファイバ挿入口は挿入部固定剤１１１により封止されている。   The optical fiber 102 is coated with a metal, and the tip portion is disposed to face the semiconductor laser element 101. The optical fiber holding means 107 fixes and holds the optical fiber 102 in alignment with the active layer of the semiconductor laser element 101 by the holding portion fixing agent 104. The substrate 108 fixes the optical fiber holding means 107 and also fixes the semiconductor laser element 101 via the heat sink 105 and the submount 106. Further, the optical fiber insertion opening of the package 109 is sealed with an insertion portion fixing agent 111.

図３は、光ファイバ１０２の半導体レーザ素子１０１に対向して配置される先端部を模式的に表した断面図である。図３においては、半導体レーザ素子１０１の活性層に垂直方向での断面を示す。図３に示すように、光ファイバ１０２は、直径１０５μｍのコア１０２ａと外径１２５μｍのクラッド１０２ｂを有し、ＮＡが０．１５もしくは０．２２のマルチモード光ファイバであり、先端部１０２ｃが楔形状に加工されたものである。先端部１０２ｃの開き角度は１１０°であり、球面状に研磨された先端半径Ｒは７μｍである。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a front end portion of the optical fiber 102 disposed to face the semiconductor laser element 101. In FIG. 3, a cross section in the direction perpendicular to the active layer of the semiconductor laser element 101 is shown. As shown in FIG. 3, the optical fiber 102 is a multimode optical fiber having a core 102a having a diameter of 105 μm and a clad 102b having an outer diameter of 125 μm, having an NA of 0.15 or 0.22, and the tip 102c is a wedge. It has been processed into a shape. The opening angle of the tip 102c is 110 °, and the tip radius R polished to a spherical shape is 7 μm.

半導体レーザ素子１０１は、ＧａＡｓ系の材料からなり、活性層における発光部の幅が１００μｍ、レーザ発振波長が９１５〜９８０ｎｍの横マルチモードレーザダイオードである。出射光の光半導体レーザ素子１０１の活性層に垂直方向でのファーフィールドパターンは図４に示すようにほぼガウス型の形状を有しており、半値幅で約３３°であり、ピーク強度の１／ｅ2の強度となるビーム広がり角は約７０°である。一方、水平方向のファーフィールドパターンは半値幅で約１０°である。 The semiconductor laser element 101 is a lateral multimode laser diode made of a GaAs-based material, having a light emitting portion width of 100 μm in an active layer and a laser oscillation wavelength of 915 to 980 nm. The far field pattern in the direction perpendicular to the active layer of the optical semiconductor laser device 101 of the emitted light has a substantially Gaussian shape as shown in FIG. 4, has a half width of about 33 °, and has a peak intensity of 1 The beam divergence angle with an intensity of / e 2 is about 70 °. On the other hand, the far field pattern in the horizontal direction has a half width of about 10 °.

保持部固定剤１０４、挿入部固定剤１１１は、半田や接着剤である。半田の具体例は、金錫半田（ＡｕＳｎ）、錫鉛半田（ＰｂＳｎ）、錫銀銅半田（ＳｎＡｇＣｕ）などである。接着剤の具体例は、エポキシ系、アクリル系、ＵＶ硬化樹脂系などの接着剤である。   The holding portion fixing agent 104 and the insertion portion fixing agent 111 are solder or adhesive. Specific examples of the solder include gold tin solder (AuSn), tin lead solder (PbSn), tin silver copper solder (SnAgCu), and the like. Specific examples of the adhesive include epoxy-based, acrylic-based, and UV curable resin-based adhesives.

ヒートシンク１０５、サブマウント１０６、基板１０８は、半導体レーザ素子１０１から発生する熱を放熱するために、熱伝導率が高い材質で構成されている。熱伝導率が高い材質の具体例は、銅−タングステン合金（ＣｕＷ）、ダイヤモンド、窒化アルミ（ＡｌＮ）などである。   The heat sink 105, the submount 106, and the substrate 108 are made of a material having high thermal conductivity in order to dissipate heat generated from the semiconductor laser element 101. Specific examples of the material having high thermal conductivity include copper-tungsten alloy (CuW), diamond, aluminum nitride (AlN), and the like.

光ファイバ保持手段１０７は、半導体レーザ素子１０１の活性層と位置合わせされた状態で光ファイバ１０２を保持部固定剤１０４で固定するためのブロック状の部品である。光ファイバ保持手段１０７の材質の具体例は、ＡｌＮやＡｌ2Ｏ3などのセラミックスや、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、ステンレス（ＳＵＳ）などの金属である。 The optical fiber holding means 107 is a block-shaped component for fixing the optical fiber 102 with the holding portion fixing agent 104 in a state aligned with the active layer of the semiconductor laser element 101. Specific examples of the material of the optical fiber holding means 107 are ceramics such as AlN and Al 2 O 3 , and metals such as Fe—Ni—Co alloy and stainless steel (SUS).

つぎに、半導体レーザモジュール１００の動作について説明する。半導体レーザ素子１０１は、活性層の端面からレーザ光を出射する。出射光は半導体レーザ素子１０１に対向して配置された光ファイバ１０２の楔形状の先端部１０２ｃと８０％程度の結合効率で結合し、光ファイバ１０２のもう一端からは所望の強度の光が出力する。このとき、以下の不等式が成り立つことにより、光ファイバと結合しない非結合光が保持部固定剤１０４に到達することが防止できる。   Next, the operation of the semiconductor laser module 100 will be described. The semiconductor laser element 101 emits laser light from the end face of the active layer. The emitted light is coupled with the wedge-shaped tip portion 102c of the optical fiber 102 disposed facing the semiconductor laser element 101 with a coupling efficiency of about 80%, and light of a desired intensity is output from the other end of the optical fiber 102. To do. At this time, the following inequalities hold, so that non-coupled light that does not couple with the optical fiber can be prevented from reaching the holding part fixing agent 104.

すなわち、図５に示すように、半導体レーザ１０１の活性層１０１ａに垂直方向でのファーフィールドパターンにおいてピーク強度の１／ｅ2の強度となるビーム広がり角をφ、光ファイバ１０２の先端部の開き角度をθ、光ファイバ１０２の直径をｄ、半導体レーザ素子１０１と光ファイバ１０２の先端部との間隔をｚとすると、式（１）が成り立つ。 That is, as shown in FIG. 5, the beam divergence angle at which the intensity is 1 / e 2 of the peak intensity in the far field pattern in the direction perpendicular to the active layer 101a of the semiconductor laser 101 is φ, and the tip of the optical fiber 102 is opened. When the angle is θ, the diameter of the optical fiber 102 is d, and the distance between the semiconductor laser element 101 and the tip of the optical fiber 102 is z, Expression (1) is established.

ｔａｎ（φ／２）＜ｔａｎ（θ／２）／［１＋（２ｚ／ｄ）ｔａｎ（θ／２）］ ・・・ （１）   tan (φ / 2) <tan (θ / 2) / [1+ (2z / d) tan (θ / 2)] (1)

このとき、半導体レーザ素子１０１の活性層１０１ａからの出射光のうち大部分を占めるビーム広がり角φより内側に含まれる光は光ファイバ１０２により遮断される。その結果、非結合光も遮断され、保持部固定剤１０４に到達することが防止できる。なお、出射光のうちビーム広がり角φより外側の光は強度が非常に小さいので、この光が保持部固定剤１０４に到達したとしても保持部固定剤１０４の溶融や劣化が起こることはほとんどない。   At this time, light included inside the beam divergence angle φ that occupies most of the emitted light from the active layer 101 a of the semiconductor laser element 101 is blocked by the optical fiber 102. As a result, non-coupled light is also blocked and can be prevented from reaching the holding part fixing agent 104. In addition, since the intensity | strength outside the beam divergence angle (phi) is very small among emitted light, even if this light reaches | attains the holding | maintenance part fixing agent 104, a melting | fusing or deterioration of the holding | maintenance part fixing agent 104 will hardly occur. .

つぎに、本発明の実施の形態１に係る半導体レーザモジュール１００の製造工程のうち主要なものについて説明する。まず、サブマウント１０６上にヒートシンク１０５を介して半導体レーザ素子１０１をＡｕＳｎなどの半田剤で固定し、その後、これを基板１０８上の所定の位置に半田剤で固定する。つぎに、基板１０８上の所定の位置に光ファイバ保持手段１０７を半田剤で固定する。   Next, main steps in the manufacturing process of the semiconductor laser module 100 according to the first embodiment of the present invention will be described. First, the semiconductor laser element 101 is fixed on the submount 106 via the heat sink 105 with a soldering agent such as AuSn, and then fixed to a predetermined position on the substrate 108 with a soldering agent. Next, the optical fiber holding means 107 is fixed to a predetermined position on the substrate 108 with a soldering agent.

そして、光ファイバ１０２の楔形状の先端部１０２ｃを半導体レーザ素子１０１の活性層１０１ａの端面に対向して配置し、半導体レーザ素子１０１を駆動して活性層の端面からレーザ光を出射させて、光ファイバ１０２のもう一端から出力する光の強度をモニタしながら、光ファイバ１０２を半導体レーザ素子１０１に対して前後、左右、上下並びに光ファイバ１０２の中心軸周りに動かして調芯を行う。このとき、前述の式（１）が成り立つ範囲で調芯を行う。そして、モニタした光出力強度が最大となる位置、すなわち半導体レーザ素子１０１からの出射光の光ファイバ１０２への結合効率が最大となる位置において、光ファイバ保持手段１０７上に保持部固定剤１０４を供給し、光ファイバ１０２を光ファイバ保持手段１０７上に固定する。保持部固定剤１０４が半田剤である場合にはＹＡＧレーザの照射により保持部固定剤１０４を溶融して固定する。   Then, the wedge-shaped tip portion 102c of the optical fiber 102 is disposed so as to face the end surface of the active layer 101a of the semiconductor laser element 101, and the laser beam is emitted from the end surface of the active layer by driving the semiconductor laser element 101. While monitoring the intensity of light output from the other end of the optical fiber 102, the optical fiber 102 is moved back and forth, left and right, up and down, and around the central axis of the optical fiber 102 to perform alignment. At this time, alignment is performed within a range where the above-described formula (1) is satisfied. The holding portion fixing agent 104 is placed on the optical fiber holding means 107 at a position where the monitored light output intensity becomes maximum, that is, at a position where the coupling efficiency of the light emitted from the semiconductor laser element 101 to the optical fiber 102 becomes maximum. Then, the optical fiber 102 is fixed on the optical fiber holding means 107. When the holding part fixing agent 104 is a soldering agent, the holding part fixing agent 104 is melted and fixed by irradiation with a YAG laser.

以上説明したように、本実施の形態１に係る半導体レーザモジュール１００は、光ファイバ１０２によって非結合光が保持部固定剤１０４に到達するのを防止できるので、保持部固定剤１０４が溶融したり劣化したりすることによる故障や信頼性の低下を防止できる半導体レーザモジュールとなる。   As described above, since the semiconductor laser module 100 according to the first embodiment can prevent the uncoupled light from reaching the holding unit fixing agent 104 by the optical fiber 102, the holding unit fixing agent 104 can be melted. It becomes a semiconductor laser module that can prevent a failure due to deterioration or a decrease in reliability.

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る半導体レーザモジュールについて説明する。本実施の形態２に係る半導体レーザモジュールは、実施の形態１に係る半導体レーザモジュールとは、保持部固定剤と半導体レーザ素子の間に配置される壁部材を備える点で異なる。 (Embodiment 2)
Next, a semiconductor laser module according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The semiconductor laser module according to the second embodiment is different from the semiconductor laser module according to the first embodiment in that it includes a wall member disposed between the holding unit fixing agent and the semiconductor laser element.

図６は、本発明の実施の形態２に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。図７は、図６に示す半導体レーザモジュールのＸ２−Ｘ２線断面図である。図６および７に示すように、半導体レーザモジュール２００は、実施の形態１に係る半導体レーザモジュール１００と同様に、活性層を有する半導体レーザ素子２０１と、光ファイバ２０２と、保持部固定剤２０４と、ヒートシンク２０５と、サブマウント２０６と、光ファイバ保持手段２０７と、基板２０８と、パッケージ２０９と、蓋２１０とを備える。そして、半導体レーザモジュール２００はさらに円板状の壁部材２０３を備える。   FIG. 6 is a longitudinal side view schematically showing a semiconductor laser module according to Embodiment 2 of the present invention. 7 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 6 taken along line X2-X2. As shown in FIGS. 6 and 7, the semiconductor laser module 200 includes a semiconductor laser element 201 having an active layer, an optical fiber 202, a holding portion fixing agent 204, and the semiconductor laser module 100 according to the first embodiment. A heat sink 205, a submount 206, an optical fiber holding means 207, a substrate 208, a package 209, and a lid 210. The semiconductor laser module 200 further includes a disk-shaped wall member 203.

壁部材２０３は光ファイバ２０２の直径とほぼ同じ直径の孔２０３ａを有する。光ファイバ２０２は孔２０３ａに互いに中心がほぼ一致するように挿通される。また、壁部材２０３は保持部固定剤２０４と半導体レーザ素子２０１の間に配置され、孔２０３ａの内壁と光ファイバ２０２との隙間に充填された孔部固定剤２１３により光ファイバ２０２に固定されている。保持部固定剤１０４などと同様に、孔部固定剤２１３は半田や接着剤である。   The wall member 203 has a hole 203 a having the same diameter as that of the optical fiber 202. The optical fibers 202 are inserted into the holes 203a so that their centers substantially coincide with each other. The wall member 203 is disposed between the holding portion fixing agent 204 and the semiconductor laser element 201 and is fixed to the optical fiber 202 by the hole fixing agent 213 filled in the gap between the inner wall of the hole 203a and the optical fiber 202. Yes. Similar to the holding portion fixing agent 104 and the like, the hole portion fixing agent 213 is solder or an adhesive.

本実施の形態２では、前述の式（１）が成り立つことにより、非結合光が壁部材２０３の孔２０３ａに充填された孔部固定剤２１３に到達することも防止できる。したがって、孔部固定剤２１３が非結合光によって溶融、劣化することがなく、固定剤の成分が飛散し半導体レーザ素子の光出射端面に付着して半導体レーザモジュールの故障を引き起こすことを防止できる。   In the second embodiment, since the above-described formula (1) is satisfied, it is possible to prevent uncoupled light from reaching the hole fixing agent 213 filled in the hole 203a of the wall member 203. Therefore, the hole fixing agent 213 is not melted or deteriorated by the non-coupled light, and it is possible to prevent the component of the fixing agent from scattering and adhering to the light emitting end face of the semiconductor laser element to cause a failure of the semiconductor laser module.

なお、壁部材２０３の材質は特に限定されないが、アルミニウム（Ａｌ）、ＳＵＳ、あるいは銅（Ｃｕ）などの金属とすることができる。   The material of the wall member 203 is not particularly limited, but may be a metal such as aluminum (Al), SUS, or copper (Cu).

半導体レーザモジュール２００の製造工程においては、基板２０８上に光ファイバ保持手段２０７を半田剤で固定する際に、光ファイバ保持手段２０７と半導体レーザ素子２０１の間に壁部材２０３が配置されることを考慮して固定位置を決定する。一方、光ファイバ２０２を壁部材２０３の孔２０３ａに挿通し、孔２０３ａに孔部固定剤２１３を充填し、壁部材２０３を光ファイバ２０２に固定する。その後、光ファイバ２０２を前後、左右、上下並びに光ファイバ２０２の中心軸周りに動かして調芯を行う。このとき、前述の式（１）が成り立つ範囲で調芯を行う。そして、半導体レーザ素子２０１からの出射光の光ファイバ２０２への結合効率が最大となる位置において、光ファイバ保持手段２０７上に保持部固定剤２０４を供給し、光ファイバ保持手段２０７上に固定する。保持部固定剤２０４が半田剤である場合にはＹＡＧレーザの照射により保持部固定剤２０４を溶融して固定する。   In the manufacturing process of the semiconductor laser module 200, the wall member 203 is disposed between the optical fiber holding means 207 and the semiconductor laser element 201 when the optical fiber holding means 207 is fixed on the substrate 208 with a soldering agent. The fixed position is determined in consideration. On the other hand, the optical fiber 202 is inserted into the hole 203 a of the wall member 203, the hole 203 a is filled with the hole fixing agent 213, and the wall member 203 is fixed to the optical fiber 202. Thereafter, alignment is performed by moving the optical fiber 202 back and forth, right and left, up and down, and around the central axis of the optical fiber 202. At this time, alignment is performed within a range where the above-described formula (1) is satisfied. Then, at a position where the coupling efficiency of the light emitted from the semiconductor laser element 201 to the optical fiber 202 is maximized, the holding portion fixing agent 204 is supplied onto the optical fiber holding means 207 and fixed on the optical fiber holding means 207. . When the holding part fixing agent 204 is a soldering agent, the holding part fixing agent 204 is melted and fixed by irradiation with a YAG laser.

本実施の形態２に係る半導体レーザモジュール２００は、前述の式（１）を満たすことにより、光ファイバ２０２によって非結合光が保持部固定剤２０４や孔部固定剤２１３に到達するのを防止できるので、これらの固定剤が溶融したり劣化したりすることによる故障や信頼性の低下を防止できることに加え、保持部固定剤２０４と半導体レーザ素子２０１の間に壁部材２０３が配置され、かつ孔２０３ａが充填されていることにより、保持部固定剤２０４を溶融する際に生じる可能性がある保持部固定剤２０４からの飛散成分の半導体レーザ素子２０１への到達を防止できる。このため、飛散成分が半導体レーザ素子２０１の光出射端面に付着して故障を引き起こすことを防止できる。   The semiconductor laser module 200 according to the second embodiment can prevent the uncoupled light from reaching the holding portion fixing agent 204 and the hole portion fixing agent 213 by the optical fiber 202 by satisfying the above-described formula (1). Therefore, in addition to preventing failure and reduction in reliability due to melting or deterioration of these fixing agents, a wall member 203 is disposed between the holding portion fixing agent 204 and the semiconductor laser element 201, and a hole is formed. By being filled with 203 a, it is possible to prevent the scattered component from the holding part fixing agent 204 that may be generated when the holding part fixing agent 204 is melted from reaching the semiconductor laser element 201. For this reason, it is possible to prevent the scattered component from adhering to the light emitting end face of the semiconductor laser element 201 and causing a failure.

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る半導体レーザモジュールについて説明する。本実施の形態３に係る半導体レーザモジュールは、実施の形態１に係る半導体レーザモジュールとは光ファイバ保持手段が該光ファイバ保持手段を挟持する挟持手段を介して基板に固定されているなどの点で異なる。 (Embodiment 3)
Next, a semiconductor laser module according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The semiconductor laser module according to the third embodiment is different from the semiconductor laser module according to the first embodiment in that the optical fiber holding means is fixed to the substrate via the holding means for holding the optical fiber holding means. It is different.

図８は、本実施の形態３に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。なお、説明のため、保持部固定剤３０４、光ファイバ保持手段３０７、挟持手段３１２は側面図で示す。図９は、図８に示す半導体レーザモジュールのＸ３−Ｘ３線断面図である。図８および９に示すように、本実施の形態３に係る半導体レーザモジュール３００は、半導体レーザモジュール１００とは異なり、ブロック状の光ファイバ保持手段３０７が光ファイバ保持手段３０７を挟持する挟持手段３１２を介して基板３０８に固定されている。この挟持手段３１２は、基部３１２ａと、基部３１２ａに立設され光ファイバ保持手段３０７を挟持する２つの起立壁３１２ｂ、３１２ｃとを有する部品である。起立壁３１２ｂ、３１２ｃは光ファイバ保持手段３０７を溶接部３１４において固定する。   FIG. 8 is a longitudinal side view schematically showing the semiconductor laser module according to the third embodiment. For the sake of explanation, the holding part fixing agent 304, the optical fiber holding means 307, and the clamping means 312 are shown in side views. 9 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 8 taken along line X3-X3. As shown in FIGS. 8 and 9, the semiconductor laser module 300 according to the third embodiment is different from the semiconductor laser module 100 in that the block-shaped optical fiber holding means 307 holds the optical fiber holding means 307. It is being fixed to the board | substrate 308 via. The sandwiching means 312 is a component having a base 312a and two upstanding walls 312b and 312c that are provided on the base 312a and sandwich the optical fiber holding means 307. The standing walls 312 b and 312 c fix the optical fiber holding means 307 at the welded portion 314.

半導体レーザモジュール３００の製造工程においては、基板３０８上の所定の位置に挟持手段３１２を基部３１２ａにおいて半田剤で、あるいはＹＡＧレーザ溶接などを用いて固定する。   In the manufacturing process of the semiconductor laser module 300, the clamping means 312 is fixed at a predetermined position on the substrate 308 by using a soldering agent or YAG laser welding at the base 312a.

一方、あらかじめ、光ファイバ３０２を保持部固定剤３０４により光ファイバ保持手段３０７に固定しておく。このように調芯の前にあらかじめ光ファイバ３０２を保持部固定剤３０４により光ファイバ保持手段３０７に固定しておくので、後の工程で調芯をしてから保持部固定剤３０４を光ファイバ３０２の固定のために溶融しなくてもよい。したがって、製造工程における保持部固定剤３０４の溶融による成分の飛散はない。   On the other hand, the optical fiber 302 is previously fixed to the optical fiber holding means 307 by the holding part fixing agent 304. As described above, since the optical fiber 302 is fixed to the optical fiber holding means 307 in advance by the holding portion fixing agent 304 before the alignment, the holding portion fixing agent 304 is attached to the optical fiber 302 after the alignment in the subsequent process. It does not have to be melted for fixing. Therefore, there is no scattering of components due to melting of the holding part fixing agent 304 in the manufacturing process.

つぎに、光ファイバ３０２を固定した光ファイバ保持手段３０７を挟持手段３１２の起立壁３１２ｂと起立壁３１２ｃの間に配置し、光ファイバ保持手段３０７を前後方向（図８の左右方向）、上下方向（図８、９の上下方向）に、また、光ファイバ保持手段３０７を挟持手段３１２ごと左右方向（図９の左右方向）に動かして光ファイバ３０２の調芯を行う。そして、半導体レーザ素子３０１からの出射光の光ファイバ３０２への結合効率が最大となる位置において、光ファイバ保持手段３０７を挟持手段３１２の起立壁３１２ｂ、３１２ｃにＹＡＧレーザ溶接し、そして、挟持手段３１２を基板３０８にＹＡＧレーザ溶接する。光ファイバ保持手段３０７や挟持手段３１２の材質は、ＹＡＧレーザ溶接ができる材質であり、具体的にはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、ＳＵＳなどの金属である。   Next, the optical fiber holding means 307 to which the optical fiber 302 is fixed is disposed between the upright wall 312b and the upright wall 312c of the holding means 312, and the optical fiber holding means 307 is arranged in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 8) and up-down direction. The optical fiber 302 is aligned by moving the optical fiber holding means 307 in the left-right direction (left-right direction in FIG. 9) together with the holding means 312 (in the vertical direction in FIGS. 8 and 9). The optical fiber holding means 307 is YAG laser welded to the standing walls 312b and 312c of the holding means 312 at the position where the coupling efficiency of the light emitted from the semiconductor laser element 301 to the optical fiber 302 is maximized, and the holding means 312 is YAG laser welded to the substrate 308. The material of the optical fiber holding means 307 and the clamping means 312 is a material that can be YAG laser welded, specifically, a metal such as Fe—Ni—Co alloy or SUS.

本実施の形態３に係る半導体レーザモジュール３００も、前述の式（１）を満たすことにより、光ファイバ３０２によって非結合光が保持部固定剤３０４に到達するのを防止できるので、保持部固定剤３０４が溶融したり劣化したりすることによる故障や信頼性の低下を防止できる半導体レーザモジュールとなる。   The semiconductor laser module 300 according to the third embodiment can also prevent the uncoupled light from reaching the holding part fixing agent 304 by the optical fiber 302 by satisfying the above formula (1). Thus, the semiconductor laser module can prevent a failure or a decrease in reliability due to melting or deterioration of 304.

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る半導体レーザモジュールについて説明する。本実施の形態４に係る半導体レーザモジュールは、実施の形態３に係る半導体レーザモジュールとは光ファイバ保持手段が挟持手段を介して基板に固定されているなどの点で同様であるが、光ファイバ保持手段が金属フェルールであるなどの点で異なる。 (Embodiment 4)
Next, a semiconductor laser module according to Embodiment 4 of the present invention will be described. The semiconductor laser module according to the fourth embodiment is the same as the semiconductor laser module according to the third embodiment in that the optical fiber holding means is fixed to the substrate via the clamping means. The difference is that the holding means is a metal ferrule.

図１０は、本実施の形態４に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。なお、説明のため、保持部固定剤４０４、光ファイバ保持手段４０７、挟持手段４１２は側面図で示す。また、点線で囲まれた部分の一部断面拡大図も同時に示す。この一部断面拡大図においては光ファイバ保持手段４０７の断面を符号４０７ａで示している。図１１は、図１０に示す半導体レーザモジュールのＸ４−Ｘ４線断面図である。図１０および１１に示すように、本実施の形態４に係る半導体レーザモジュール４００は、半導体レーザモジュール３００とは異なり、中心軸に光ファイバ４０２の直径とほぼ同じの直径の孔を有する円筒状の金属フェルールである光ファイバ保持手段４０７が挟持手段４１２を介して基板４０８に固定されている。挟持手段４１２は、挟持手段３１２と同様の構成を有する部品である。   FIG. 10 is a longitudinal side view schematically showing the semiconductor laser module according to the fourth embodiment. For the sake of explanation, the holding portion fixing agent 404, the optical fiber holding means 407, and the clamping means 412 are shown in side views. In addition, an enlarged partial sectional view of a portion surrounded by a dotted line is also shown. In this partially enlarged cross-sectional view, the cross section of the optical fiber holding means 407 is indicated by reference numeral 407a. 11 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 10 taken along line X4-X4. As shown in FIGS. 10 and 11, the semiconductor laser module 400 according to the fourth embodiment is different from the semiconductor laser module 300 in that it has a cylindrical shape having a hole having a diameter substantially the same as the diameter of the optical fiber 402 in the central axis. An optical fiber holding means 407, which is a metal ferrule, is fixed to the substrate 408 via the clamping means 412. The clamping unit 412 is a component having the same configuration as the clamping unit 312.

半導体レーザモジュール４００の製造工程においては、あらかじめ図１０中の一部断面拡大図において示すように、光ファイバ４０２を光ファイバ保持手段４０７の孔に挿通し、保持部固定剤４０４により光ファイバ保持手段４０７に固定しておく。   In the manufacturing process of the semiconductor laser module 400, as shown in a partially enlarged cross-sectional view in FIG. 10, the optical fiber 402 is inserted into the hole of the optical fiber holding means 407 in advance, and the optical fiber holding means is held by the holding portion fixing agent 404. It is fixed to 407.

このように調芯の前にあらかじめ光ファイバ４０２を保持部固定剤４０４により光ファイバ保持手段４０７に固定しておくので、実施の形態３に係る半導体レーザモジュール３００と同様に、製造工程において保持部固定剤４０４の溶融による成分の飛散はない。   As described above, since the optical fiber 402 is fixed to the optical fiber holding means 407 in advance by the holding portion fixing agent 404 before the alignment, the holding portion in the manufacturing process is similar to the semiconductor laser module 300 according to the third embodiment. There is no scattering of components due to melting of the fixing agent 404.

本実施の形態４に係る半導体レーザモジュール４００も、前述の式（１）を満たすことにより、光ファイバ４０２によって非結合光が保持部固定剤４０４に到達するのを防止できるので、保持部固定剤４０４が溶融したり劣化したりすることによる故障や信頼性の低下を防止できる半導体レーザモジュールとなる。   The semiconductor laser module 400 according to the fourth embodiment can also prevent the uncoupled light from reaching the holding part fixing agent 404 by the optical fiber 402 by satisfying the above-described formula (1). A semiconductor laser module that can prevent a failure or a decrease in reliability due to melting or deterioration of 404 is obtained.

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る半導体レーザモジュールについて説明する。本実施の形態５に係る半導体レーザモジュールは、実施の形態４に係る半導体レーザモジュールとは光ファイバ保持手段が金属フェルールであるなどの点で同様であるが、壁部材が光ファイバ保持手段の一部に形成されているなどの点で異なる。 (Embodiment 5)
Next, a semiconductor laser module according to Embodiment 5 of the present invention will be described. The semiconductor laser module according to the fifth embodiment is the same as the semiconductor laser module according to the fourth embodiment in that the optical fiber holding means is a metal ferrule, but the wall member is one of the optical fiber holding means. It differs in that it is formed in the part.

図１２は、本実施の形態５に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。なお、説明のため、保持部固定剤５０４、光ファイバ保持手段５０７、壁部材５０７ａ、挟持手段５１２は側面図で示す。図１３は、図１２に示す半導体レーザモジュールのＸ５−Ｘ５線断面図である。図１２および１３に示すように、本実施の形態５に係る半導体レーザモジュール５００は、半導体レーザモジュール４００とは異なり、壁部材５０７ａが金属フェルールである光ファイバ保持手段５０７の一部に形成されている。この壁部材５０７ａは、光ファイバ保持手段５０７の一部に中心軸の孔よりも深い位置まで溝を刻設することで形成できるので、壁部材を別途用意する必要がない。また、保持部固定部材５０４は、刻設した溝の内部に供給される。   FIG. 12 is a longitudinal side view schematically showing the semiconductor laser module according to the fifth embodiment. For the sake of explanation, the holding portion fixing agent 504, the optical fiber holding means 507, the wall member 507a, and the clamping means 512 are shown in side views. 13 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 12 taken along line X5-X5. As shown in FIGS. 12 and 13, the semiconductor laser module 500 according to the fifth embodiment is different from the semiconductor laser module 400 in that the wall member 507 a is formed in a part of the optical fiber holding means 507 that is a metal ferrule. Yes. Since the wall member 507a can be formed by engraving a groove in a part of the optical fiber holding means 507 to a position deeper than the hole of the central axis, it is not necessary to prepare a wall member separately. Further, the holding portion fixing member 504 is supplied into the engraved groove.

半導体レーザモジュール５００の製造工程においては、調芯の前にあらかじめ光ファイバ５０２を光ファイバ保持手段５０７および壁部材５０７ａの孔に挿通し、保持部固定剤５０４により光ファイバ保持手段５０７に固定しておく。したがって、半導体レーザモジュール４００と同様に、製造工程において保持部固定剤５０４の溶融による成分の飛散はない。   In the manufacturing process of the semiconductor laser module 500, the optical fiber 502 is inserted in advance into the holes of the optical fiber holding means 507 and the wall member 507a before alignment, and is fixed to the optical fiber holding means 507 by the holding portion fixing agent 504. deep. Therefore, similarly to the semiconductor laser module 400, there is no scattering of components due to melting of the holding portion fixing agent 504 in the manufacturing process.

本実施の形態５に係る半導体レーザモジュール５００も、前述の式（１）を満たすことにより、光ファイバ５０２によって非結合光が保持部固定剤５０４に到達するのを防止できるので、保持部固定剤５０４が溶融したり劣化したりすることによる故障や信頼性の低下を防止できる半導体レーザモジュールとなる。   The semiconductor laser module 500 according to the fifth embodiment can also prevent the uncoupled light from reaching the holding part fixing agent 504 by the optical fiber 502 by satisfying the above-described formula (1). The semiconductor laser module can prevent a failure or a decrease in reliability due to the melting or deterioration of the 504.

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る半導体レーザモジュールについて説明する。本実施の形態６に係る半導体レーザモジュールは、実施の形態４に係る半導体レーザモジュールとは光ファイバ保持手段が金属フェルールであるなどの点で同様であるが、光ファイバ保持手段を挟持する挟持手段が異なる。 (Embodiment 6)
Next, a semiconductor laser module according to Embodiment 6 of the present invention will be described. The semiconductor laser module according to the sixth embodiment is the same as the semiconductor laser module according to the fourth embodiment in that the optical fiber holding means is a metal ferrule. However, the holding means for holding the optical fiber holding means. Is different.

図１４は、本実施の形態６に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。なお、説明のため、保持部固定剤６０４、光ファイバ保持手段６０７、挟持手段６１２は側面図で示す。図１５は、図１４に示す半導体レーザモジュールの挟持手段を模式的に表した斜視図である。図１４および１５に示すように、本実施の形態６に係る半導体レーザモジュール６００においては、金属フェルールである光ファイバ保持手段６０７を挟持する挟持手段６１２が、光ファイバ保持手段６０７を配置する溝部６１２ｂの両側に凹部６１２ｃを有する基部６１２ａと、凹部６１２ｃに嵌め込まれ光ファイバ保持手段６０７を挟持する挟持部材６１２ｄとを有する部品である。   FIG. 14 is a longitudinal side view schematically showing the semiconductor laser module according to the sixth embodiment. For the sake of explanation, the holding portion fixing agent 604, the optical fiber holding means 607, and the clamping means 612 are shown in side views. FIG. 15 is a perspective view schematically showing the clamping means of the semiconductor laser module shown in FIG. As shown in FIGS. 14 and 15, in the semiconductor laser module 600 according to the sixth embodiment, the holding means 612 that holds the optical fiber holding means 607 that is a metal ferrule has a groove 612 b in which the optical fiber holding means 607 is disposed. This is a component having a base 612a having recesses 612c on both sides thereof and a clamping member 612d that is fitted in the recess 612c and clamps the optical fiber holding means 607.

半導体レーザモジュール６００の製造工程においては、光ファイバ６０２を挿通し保持部固定剤６０４により固定した光ファイバ保持手段６０７を挟持手段６１２の基部６１２ａの溝部６１２ｂに配置するとともに、凹部６１２ｃに挟持部材６１２ｄを嵌め込む。挟持部材６１２ｄは凹部６１２ｃに嵌め込んだ状態で光ファイバ保持手段６０７の長手方向と直角の方向に移動させることができる。そして、光ファイバ保持手段６０７を前後、左右、上下に動かして光ファイバ６０２の調芯を行った後、挟持部材６１２ｄを移動させて光ファイバ保持手段６０７を両側から挟持して、光ファイバ保持手段６０７と挟持部材６１２ｄ、および挟持部材６１２ｄと基部６１２ａをＹＡＧレーザ溶接により溶接部６１４において溶接する。このような挟持手段６１２を用いれば、光ファイバ保持手段６０７を動かして調芯を行うための隙間を十分に確保でき、調芯後は光ファイバ保持手段６０７を確実に挟持することができる。挟持手段６１２の材質は、ＹＡＧレーザ溶接ができる材質であり、具体的にはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、ＳＵＳなどの金属である。   In the manufacturing process of the semiconductor laser module 600, the optical fiber holding means 607 through which the optical fiber 602 is inserted and fixed by the holding part fixing agent 604 is disposed in the groove part 612b of the base part 612a of the holding means 612, and the holding member 612d is held in the concave part 612c. Fit. The clamping member 612d can be moved in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber holding means 607 while being fitted in the recess 612c. Then, after the optical fiber holding means 607 is moved back and forth, left and right, up and down to align the optical fiber 602, the holding member 612d is moved to hold the optical fiber holding means 607 from both sides, and the optical fiber holding means 607 and the clamping member 612d, and the clamping member 612d and the base portion 612a are welded at the welding portion 614 by YAG laser welding. By using such a clamping means 612, it is possible to sufficiently secure a gap for performing the alignment by moving the optical fiber holding means 607, and the optical fiber holding means 607 can be securely clamped after the alignment. The material of the clamping means 612 is a material that can be YAG laser welded, and specifically, is a metal such as Fe—Ni—Co alloy or SUS.

本実施の形態６に係る半導体レーザモジュール６００も、前述の式（１）を満たすことにより、光ファイバ６０２によって非結合光が保持部固定剤６０４に到達するのを防止できるので、保持部固定剤６０４が溶融したり劣化したりすることによる故障や信頼性の低下を防止できる半導体レーザモジュールとなる。   The semiconductor laser module 600 according to the sixth embodiment can also prevent the uncoupled light from reaching the holding part fixing agent 604 by the optical fiber 602 by satisfying the above-described formula (1). A semiconductor laser module that can prevent a failure and a decrease in reliability due to melting or deterioration of 604 is obtained.

なお、上記実施の形態２において、壁部材の形状は円形に限らず、保持部固定剤の飛散成分が半導体レーザ素子に到達するのを防止する効果を高めるために適宜変更してもよい。   In the second embodiment, the shape of the wall member is not limited to a circle, and may be changed as appropriate in order to enhance the effect of preventing the scattered component of the holding portion fixing agent from reaching the semiconductor laser element.

本発明の実施の形態１に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal side view schematically showing a semiconductor laser module according to a first embodiment of the present invention. 図１に示す半導体レーザモジュールのＸ１−Ｘ１線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 1 taken along line X1-X1. 光ファイバの半導体レーザ素子に対向して配置される先端部を模式的に表した断面図である。It is sectional drawing which represented typically the front-end | tip part arrange | positioned facing the semiconductor laser element of an optical fiber. 半導体レーザ素子の活性層に垂直方向でのファーフィールドパターンを示す図である。It is a figure which shows the far field pattern in the orthogonal | vertical direction to the active layer of a semiconductor laser element. 半導体レーザ素子と光ファイバとの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between a semiconductor laser element and an optical fiber. 本発明の実施の形態２に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。It is the vertical side view which represented typically the semiconductor laser module which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図６に示す半導体レーザモジュールのＸ２−Ｘ２線断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 6 taken along line X2-X2. 本発明の実施の形態３に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。It is the vertical side view which represented typically the semiconductor laser module which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図８に示す半導体レーザモジュールのＸ３−Ｘ３線断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 8 taken along line X3-X3. 本発明の実施の形態４に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。It is the vertical side view which represented typically the semiconductor laser module which concerns on Embodiment 4 of this invention. 図１０に示す半導体レーザモジュールのＸ４−Ｘ４線断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 10 taken along line X4-X4. 本発明の実施の形態５に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。It is a vertical side view which represented typically the semiconductor laser module which concerns on Embodiment 5 of this invention. 図１２に示す半導体レーザモジュールのＸ５−Ｘ５線断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the semiconductor laser module shown in FIG. 12 taken along line X5-X5. 本発明の実施の形態６に係る半導体レーザモジュールを模式的に表した縦断側面図である。It is a vertical side view which represented typically the semiconductor laser module which concerns on Embodiment 6 of this invention. 図１４に示す半導体レーザモジュールの挟持手段を模式的に表した斜視図である。It is the perspective view which represented typically the clamping means of the semiconductor laser module shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１００〜６００ 半導体レーザモジュール
１０１〜６０１ 半導体レーザ素子
１０１ａ 活性層
１０２〜６０２ 光ファイバ
１０２ａ コア
１０２ｂ クラッド
１０２ｃ 先端部
２０３、５０７ａ 壁部材
２０３ａ 孔
１０４〜６０４ 保持部固定剤
１０５〜６０５ ヒートシンク
１０６〜６０６ サブマウント
１０７〜６０７ 光ファイバ保持手段
１０８〜６０８ 基板
１０９〜６０９ パッケージ
１１０〜６１０ 蓋
１１１〜６１１ 挿入部固定剤
２１３ 孔部固定剤
３１２〜６１２、 挟持手段
３１２ａ〜６１２ａ 基部
３１２ｂ〜５１２ｂ、３１２ｃ〜５１２ｃ 起立壁
３１４〜６１４ 溶接部
６１２ｂ 溝部
６１２ｃ 凹部
６１２ｄ 挟持部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100-600 Semiconductor laser module 101-601 Semiconductor laser element 101a Active layer 102-602 Optical fiber 102a Core 102b Clad 102c Tip part 203,507a Wall member 203a Hole 104-604 Holding part fixing agent 105-605 Heat sink 106-606 Submount 107-607 Optical fiber holding means 108-608 Substrate 109-609 Package 110-610 Lid 111-611 Insertion fixing agent 213 Hole fixing agent 312-612, Nipping means 312a-612a Base 312b-512b, 312c-512c Standing wall 314 to 614 Welded portion 612b Groove portion 612c Recessed portion 612d Holding member

Claims (6)

活性層を有する半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子に対向して配置され前記活性層に垂直方向での断面が楔形状である先端部を有する光ファイバと、
保持部固定剤により前記光ファイバを固定して保持する光ファイバ保持手段と、
前記半導体レーザ素子と前記光ファイバ保持手段とを固定する基板と、
を備え、前記半導体レーザ素子の前記活性層に垂直方向でのファーフィールドパターンにおいてピーク強度の１／ｅ2の強度となるビーム広がり角をφ、前記光ファイバの先端部の開き角度をθ、前記光ファイバの直径をｄ、前記半導体レーザ素子と前記光ファイバの先端部との間隔をｚとすると、
ｔａｎ（φ／２）＜ｔａｎ（θ／２）／［１＋（２ｚ／ｄ）ｔａｎ（θ／２）］
が成り立つことを特徴とする半導体レーザモジュール。 A semiconductor laser device having an active layer;
An optical fiber having a tip portion disposed opposite to the semiconductor laser element and having a wedge-shaped cross section in a direction perpendicular to the active layer;
An optical fiber holding means for fixing and holding the optical fiber by a holding part fixing agent;
A substrate for fixing the semiconductor laser element and the optical fiber holding means;
A beam divergence angle of 1 / e 2 of the peak intensity in the far field pattern perpendicular to the active layer of the semiconductor laser element is φ, the opening angle of the tip of the optical fiber is θ, If the diameter of the optical fiber is d, and the distance between the semiconductor laser element and the tip of the optical fiber is z,
tan (φ / 2) <tan (θ / 2) / [1+ (2z / d) tan (θ / 2)]
A semiconductor laser module characterized in that 前記光ファイバを挿通する孔を有し該孔に充填された孔部固定剤により前記光ファイバに固定され前記保持部固定剤と前記半導体レーザ素子の間に配置される壁部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモジュール。   It comprises a wall member that has a hole through which the optical fiber is inserted and is fixed to the optical fiber by a hole fixing agent filled in the hole and disposed between the holding part fixing agent and the semiconductor laser element. The semiconductor laser module according to claim 1. 前記壁部材は、前記光ファイバ保持手段の一部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザモジュール。   3. The semiconductor laser module according to claim 2, wherein the wall member is formed in a part of the optical fiber holding means. 前記光ファイバ保持手段は、該光ファイバ保持手段を挟持する挟持手段を介して前記基板に固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体レーザモジュール。   4. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the optical fiber holding unit is fixed to the substrate via a holding unit that holds the optical fiber holding unit. 5. 前記挟持手段は、基部と、該基部に立設され前記光ファイバ保持手段を挟持する２つの起立壁と、を有することを特徴とする請求項４に記載の半導体レーザモジュール。   5. The semiconductor laser module according to claim 4, wherein the clamping means includes a base portion and two upstanding walls that are erected on the base portion and clamp the optical fiber holding means. 前記挟持手段は、前記光ファイバ保持手段を配置する溝部の両側に凹部を有する基部と、前記凹部に嵌め込まれ前記光ファイバ保持手段を挟持する挟持部材と、を有することを特徴とする請求項４に記載の半導体レーザモジュール。   The said clamping means has a base part which has a recessed part in the both sides of the groove part which arrange | positions the said optical fiber holding means, and a clamping member which is engage | inserted by the said recessed part and clamps the said optical fiber holding means. The semiconductor laser module described in 1.
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