JPH04350603A - 半導体レーザモジュール - Google Patents
半導体レーザモジュールInfo
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- JPH04350603A JPH04350603A JP12375091A JP12375091A JPH04350603A JP H04350603 A JPH04350603 A JP H04350603A JP 12375091 A JP12375091 A JP 12375091A JP 12375091 A JP12375091 A JP 12375091A JP H04350603 A JPH04350603 A JP H04350603A
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信装置などに使用
する光増幅器用の励起高出力半導体レーザ素子と光ファ
イバとの結合器である高出力の半導体レーザモジュール
に関するものである。
する光増幅器用の励起高出力半導体レーザ素子と光ファ
イバとの結合器である高出力の半導体レーザモジュール
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光信号を直接増幅する光増幅器が
開発され特にエルビウム光ファイバを用いた光増幅器が
注目されている。この光増幅器はエルビウム元素のドー
プされた光ファイバに光波長1.48μmのレーザ光を
注入すると波長1.55μm帯の減衰された信号光が増
幅されると言う原理である。図2はその光増幅器の構造
の一例を示す。1はエルビウムドープファイバ、2はカ
プラ、3はアイソレータ、4は入力側伝送路光ファイバ
、5は波長1.55μmの信号用光源、6は波長1.4
8μmの励起用光源、8は出力側伝送路光ファイバであ
る。
開発され特にエルビウム光ファイバを用いた光増幅器が
注目されている。この光増幅器はエルビウム元素のドー
プされた光ファイバに光波長1.48μmのレーザ光を
注入すると波長1.55μm帯の減衰された信号光が増
幅されると言う原理である。図2はその光増幅器の構造
の一例を示す。1はエルビウムドープファイバ、2はカ
プラ、3はアイソレータ、4は入力側伝送路光ファイバ
、5は波長1.55μmの信号用光源、6は波長1.4
8μmの励起用光源、8は出力側伝送路光ファイバであ
る。
【0003】入力側伝送路光ファイバ4から入射された
信号用光源5からの信号光と、励起用光源6から入射さ
れた励起光はカプラ2で合波され、エルビウムドープフ
ァイバ1に入射され信号光が増幅される。その信号光は
出力側光ファイバ7に出力される。アイソレータ3は信
号光への戻り光による雑音増大防止のためである。この
ような光増幅器で、励起用の1.48μmレーザ光源は
非常に重要なデバイスの一つで高出力が要求される。
信号用光源5からの信号光と、励起用光源6から入射さ
れた励起光はカプラ2で合波され、エルビウムドープフ
ァイバ1に入射され信号光が増幅される。その信号光は
出力側光ファイバ7に出力される。アイソレータ3は信
号光への戻り光による雑音増大防止のためである。この
ような光増幅器で、励起用の1.48μmレーザ光源は
非常に重要なデバイスの一つで高出力が要求される。
【0004】半導体レーザと光ファイバとの結合器であ
るモジュールの従来例を図3に示し、その構成及び動作
原理を説明する。11は半導体レーザ素子、12はヒー
トシンクで半導体レーザ素子11を搭載しその放熱を行
なうと共に、半導体レーザ素子11とほぼ同じ膨張係数
を有する材料(例えばダイヤモンド、SiC、シリコン
など)を使用し熱応力による故障を防止している。13
はヘッダで半導体レーザ素子11とヒートシンク12を
搭載し半導体レーザ素子11の電極を取り出す端子を有
している。14はモニタ用の受光素子で半導体レーザ素
子11の温度変化等による光出力の変化を監視し、常に
一定の光出力になるよう駆動回路にフィードバックをか
けている。15はレンズ(ここでは、球レンズで示して
いるが屈折分布形等のレンズを用いる場合もある)、1
6はコバールやステンレスで加工されたレンズホルダで
レンズ15を圧入や半田または低融点ガラス固定してい
る。17はベースで半導体レーザ素子11を搭載したヘ
ッダ13とモニタ用の受光素子14とレンズ15を搭載
したレンズホルダ16を搭載するためのものである。こ
の時半導体レーザ素子11とモニタ用の受光素子14は
半田付けで固定され、一方レンズ15は半導体レーザ素
子11から出射され広がった光が平行光になるようレン
ズ15を光軸調整しYAGレーザにてレンズホルダ16
をベース17に固定している。これは、光学調整後の半
導体レーザ素子11とレンズ15の軸ずれ感度が1μm
以下と厳しいため固定安定度の高いYAGレーザ溶接を
用いている。18は電子冷却素子(以下ペルチェ素子と
称する)、19,20は絶縁板で一般的にはアルミナセ
ラミックにペルチェ素子18の電極と固定を兼ねた金属
導体パターンを薄膜や厚膜で形成し複数固のペルチェ素
子18を挟み込んで直列に配線固定している。21はパ
ッケージ本体で側壁に電気端子をハーメチックで設けた
バタフライ型やDIP型のパッケージなど構成をしてい
る。22は気密用のカバーである。パッケージ本体21
に光取り出し窓23を設けている。上記の絶縁板19の
上側に半導体レーザ素子11等を搭載したベース17を
半田固定し、絶縁板20の下側を同じく半田でパッケー
ジ本体21の内底に固定する。この時、半導体レーザ素
子11から出射しレンズ15で平行光に変換された光が
パッケージ本体21に設けた光取り出し窓23を通過す
るよう位置調整されている。24はレンズ(ここでは、
球レンズで示しているが屈折分布形等のレンズを用いる
場合も有る)、25はスリーブでレンズ24を固定して
いる。27は光ファイバ、28は光ファイバ27を固定
したフェルールである。ここで半導体レーザ素子11か
ら出射した広がった光をレンズ15で変換した平行光を
レンズ24で光ファイバ27に効率よく入射するように
光軸調整し、スリーブ25のA,B部でYAGレーザ溶
接固定している。このようにして半導体レーザ素子11
からの広がった発光光はレンズ15と24によって光フ
ァイバ27に効率良く結合される半導体レーザモジュー
ルが構成および製造される。
るモジュールの従来例を図3に示し、その構成及び動作
原理を説明する。11は半導体レーザ素子、12はヒー
トシンクで半導体レーザ素子11を搭載しその放熱を行
なうと共に、半導体レーザ素子11とほぼ同じ膨張係数
を有する材料(例えばダイヤモンド、SiC、シリコン
など)を使用し熱応力による故障を防止している。13
はヘッダで半導体レーザ素子11とヒートシンク12を
搭載し半導体レーザ素子11の電極を取り出す端子を有
している。14はモニタ用の受光素子で半導体レーザ素
子11の温度変化等による光出力の変化を監視し、常に
一定の光出力になるよう駆動回路にフィードバックをか
けている。15はレンズ(ここでは、球レンズで示して
いるが屈折分布形等のレンズを用いる場合もある)、1
6はコバールやステンレスで加工されたレンズホルダで
レンズ15を圧入や半田または低融点ガラス固定してい
る。17はベースで半導体レーザ素子11を搭載したヘ
ッダ13とモニタ用の受光素子14とレンズ15を搭載
したレンズホルダ16を搭載するためのものである。こ
の時半導体レーザ素子11とモニタ用の受光素子14は
半田付けで固定され、一方レンズ15は半導体レーザ素
子11から出射され広がった光が平行光になるようレン
ズ15を光軸調整しYAGレーザにてレンズホルダ16
をベース17に固定している。これは、光学調整後の半
導体レーザ素子11とレンズ15の軸ずれ感度が1μm
以下と厳しいため固定安定度の高いYAGレーザ溶接を
用いている。18は電子冷却素子(以下ペルチェ素子と
称する)、19,20は絶縁板で一般的にはアルミナセ
ラミックにペルチェ素子18の電極と固定を兼ねた金属
導体パターンを薄膜や厚膜で形成し複数固のペルチェ素
子18を挟み込んで直列に配線固定している。21はパ
ッケージ本体で側壁に電気端子をハーメチックで設けた
バタフライ型やDIP型のパッケージなど構成をしてい
る。22は気密用のカバーである。パッケージ本体21
に光取り出し窓23を設けている。上記の絶縁板19の
上側に半導体レーザ素子11等を搭載したベース17を
半田固定し、絶縁板20の下側を同じく半田でパッケー
ジ本体21の内底に固定する。この時、半導体レーザ素
子11から出射しレンズ15で平行光に変換された光が
パッケージ本体21に設けた光取り出し窓23を通過す
るよう位置調整されている。24はレンズ(ここでは、
球レンズで示しているが屈折分布形等のレンズを用いる
場合も有る)、25はスリーブでレンズ24を固定して
いる。27は光ファイバ、28は光ファイバ27を固定
したフェルールである。ここで半導体レーザ素子11か
ら出射した広がった光をレンズ15で変換した平行光を
レンズ24で光ファイバ27に効率よく入射するように
光軸調整し、スリーブ25のA,B部でYAGレーザ溶
接固定している。このようにして半導体レーザ素子11
からの広がった発光光はレンズ15と24によって光フ
ァイバ27に効率良く結合される半導体レーザモジュー
ルが構成および製造される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光増幅
器の中で反射点が生じると、例えば図2中C点で反射が
生じると、励起用光源6は一方の反射端になるためC点
と励起用光源6の間で共振器が形成され、増幅された信
号光の反射光が光Qスイッチ形で励起用の光源である半
導体レーザモジュールの半導体レーザ素子の端面に戻り
、高出力で且つモジュールのレンズで数μmに絞られて
いるので、そのエネルギーで半導体レーザ素子端面を溶
かし破壊するという問題があった。そのために、戻り光
対策としてアイソレータを励起用光源6の前に入れる方
法が考えられるが、その場合、アイソレータの機能とし
て偏波特性に無依存のものを用いる必要がある。しかし
、そのアイソレータは高価でかつ挿入損失が大きくなる
という欠点がある。特に損失が大きくなると増幅器の増
幅度を低下させるため結果的には装置のコストをアップ
させるという問題につながる。アイソレータをモジュー
ルの中に入れる方法も考えられるが、挿入損失の増大の
他に、アイソレータの大きさのため小型化が出来ないと
いう問題もある。
器の中で反射点が生じると、例えば図2中C点で反射が
生じると、励起用光源6は一方の反射端になるためC点
と励起用光源6の間で共振器が形成され、増幅された信
号光の反射光が光Qスイッチ形で励起用の光源である半
導体レーザモジュールの半導体レーザ素子の端面に戻り
、高出力で且つモジュールのレンズで数μmに絞られて
いるので、そのエネルギーで半導体レーザ素子端面を溶
かし破壊するという問題があった。そのために、戻り光
対策としてアイソレータを励起用光源6の前に入れる方
法が考えられるが、その場合、アイソレータの機能とし
て偏波特性に無依存のものを用いる必要がある。しかし
、そのアイソレータは高価でかつ挿入損失が大きくなる
という欠点がある。特に損失が大きくなると増幅器の増
幅度を低下させるため結果的には装置のコストをアップ
させるという問題につながる。アイソレータをモジュー
ルの中に入れる方法も考えられるが、挿入損失の増大の
他に、アイソレータの大きさのため小型化が出来ないと
いう問題もある。
【0006】本発明は以上述べた、高出力な反射光で半
導体レーザ素子端面を破壊すると言う問題を解決した安
価で且つ小型な半導体レーザモジュールを提供すること
を目的とする。
導体レーザ素子端面を破壊すると言う問題を解決した安
価で且つ小型な半導体レーザモジュールを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため半導体レーザ素子と光ファイバを結合し、信
号光を増幅する光増幅器に励起光を出力する半導体モジ
ュールにおいて、半導体レーザ素子と光ファイバを結合
する光路上に信号光を阻止する干渉膜フィルタを設けた
ものである。
成するため半導体レーザ素子と光ファイバを結合し、信
号光を増幅する光増幅器に励起光を出力する半導体モジ
ュールにおいて、半導体レーザ素子と光ファイバを結合
する光路上に信号光を阻止する干渉膜フィルタを設けた
ものである。
【0008】
【作用】光増幅器から半導体モジュールに入ってくる信
号光の反射光が半導体レーザ素子に到達するのを干渉膜
フィルタにより阻止し、半導体レーザ素子を反射光から
保護する。
号光の反射光が半導体レーザ素子に到達するのを干渉膜
フィルタにより阻止し、半導体レーザ素子を反射光から
保護する。
【0009】
【実施例】図1はこの発明の実施例を示す要部断面図で
ある。なお、従来例を示す図3と同一要素については同
一符号を付してある。11から28は従来例と同じであ
るので説明は省略する。また、モジュールの構造、原理
も同じ所はすべて省略する。30は誘電体膜で形成され
た干渉膜フィルタ、31は干渉膜フィルタ30を固定す
るホルダで接着材や半田付け等で固定されている。この
干渉膜フィルタ30をモジュールのレンズ15で平行光
に変換された光路上のベース17の上面に半田付けやY
AGレーザ溶接固定している。なお、この干渉膜フィル
タ30は図4に示すように、励起光である1.48μm
を通し信号光である1.55μmを遮断するローパスフ
ィルタである。波長の範囲は1.5μm以下を通過し、
1.51μm以上を遮断すれば問題ない。なお、上記の
干渉膜フィルタ30は、光ファイバ27から入ってきた
戻り光がこの干渉膜フィルタ30で反射し光ファイバ2
7に戻らないように光路に対して斜めに配置することが
望ましい。
ある。なお、従来例を示す図3と同一要素については同
一符号を付してある。11から28は従来例と同じであ
るので説明は省略する。また、モジュールの構造、原理
も同じ所はすべて省略する。30は誘電体膜で形成され
た干渉膜フィルタ、31は干渉膜フィルタ30を固定す
るホルダで接着材や半田付け等で固定されている。この
干渉膜フィルタ30をモジュールのレンズ15で平行光
に変換された光路上のベース17の上面に半田付けやY
AGレーザ溶接固定している。なお、この干渉膜フィル
タ30は図4に示すように、励起光である1.48μm
を通し信号光である1.55μmを遮断するローパスフ
ィルタである。波長の範囲は1.5μm以下を通過し、
1.51μm以上を遮断すれば問題ない。なお、上記の
干渉膜フィルタ30は、光ファイバ27から入ってきた
戻り光がこの干渉膜フィルタ30で反射し光ファイバ2
7に戻らないように光路に対して斜めに配置することが
望ましい。
【0010】
【発明の効果】以上、詳細に説明したようにこの発明に
よれば、信号光を遮断する干渉膜フィルタが光路上に配
置しているので戻り光が半導体レーザ素子端面を溶かし
破壊することはなく、安価で小型な戻り光対策した励起
用の半導体レーザモジュールを提供できる。また、干渉
膜フィルタは非常に低損失にできるため高出力な半導体
レーザモジュールが実現できる。
よれば、信号光を遮断する干渉膜フィルタが光路上に配
置しているので戻り光が半導体レーザ素子端面を溶かし
破壊することはなく、安価で小型な戻り光対策した励起
用の半導体レーザモジュールを提供できる。また、干渉
膜フィルタは非常に低損失にできるため高出力な半導体
レーザモジュールが実現できる。
【図1】本発明の実施例を示す構成図である。
【図2】光増幅器における反射の説明図である
【図3】
従来の半導体レーザモジュールの構成図である。
従来の半導体レーザモジュールの構成図である。
【図4】ローパスフィルタの特性図である。
11 半導体レーザ素子
15 レンズ
16 レンズホルダ
17 ベース
23 光取り出し窓
24 レンズ
28 フェルール
30 干渉膜フィルタ
31 ホルダ
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体レーザ素子と光ファイバを結合
し、信号光を増幅する光増幅器に励起光を出力する半導
体モジュールにおいて、半導体レーザ素子と光ファイバ
を結合する光路上に信号光を阻止する干渉膜フィルタを
設けたことを特徴とする半導体レーザモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12375091A JPH04350603A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 半導体レーザモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12375091A JPH04350603A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 半導体レーザモジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04350603A true JPH04350603A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=14868391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12375091A Pending JPH04350603A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 半導体レーザモジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04350603A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5840280A (en) * | 1996-05-30 | 1998-11-24 | Chesebrough-Pond's Usa Co., Division Of Conopco, Inc. | Silicone copolyol formulated hairspray compositions |
JP2016164671A (ja) * | 2013-09-12 | 2016-09-08 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザモジュール |
US10061092B2 (en) | 2013-09-12 | 2018-08-28 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP12375091A patent/JPH04350603A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5840280A (en) * | 1996-05-30 | 1998-11-24 | Chesebrough-Pond's Usa Co., Division Of Conopco, Inc. | Silicone copolyol formulated hairspray compositions |
JP2016164671A (ja) * | 2013-09-12 | 2016-09-08 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザモジュール |
US9746627B2 (en) | 2013-09-12 | 2017-08-29 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module |
US10061092B2 (en) | 2013-09-12 | 2018-08-28 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module |
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