JPH06169133A - 電子冷却素子付半導体レーザモジュール - Google Patents
電子冷却素子付半導体レーザモジュールInfo
- Publication number
- JPH06169133A JPH06169133A JP34332692A JP34332692A JPH06169133A JP H06169133 A JPH06169133 A JP H06169133A JP 34332692 A JP34332692 A JP 34332692A JP 34332692 A JP34332692 A JP 34332692A JP H06169133 A JPH06169133 A JP H06169133A
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- JP
- Japan
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- semiconductor laser
- laser
- temperature
- optical fiber
- cooling element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザの温度制御を精度よく行うこと
により、安定した出力光が得られる半導体レーザモジュ
ールを提供すること。 【構成】 半導体レーザ１およびレンズ２が固定される
レーザホルダ３と、半導体レーザ１に近接してレーザホ
ルダ３に取り付けられ、この半導体レーザ１の温度変化
を検出する温度検出素子と、温度検出素子により温度が
変化したことが検出されるとレーザホルダ３を介して半
導体レーザ１を加熱冷却する電子冷却素子８と、光ファ
イバ７がフェルール６を介して取り付けられる光ファイ
バリング５とを有する。レーザホルダ３は熱伝導性の高
い第１の素材３Ａと溶接性の良い第２の素材３Ｂにより
形成され、第１の素材３Ａに半導体レーザ１および温度
検出手段１０が固定されるとともに電子冷却素子３に取
り付けられ、第２の素材３Ｂに光ファイバリング５が溶
接される。
により、安定した出力光が得られる半導体レーザモジュ
ールを提供すること。 【構成】 半導体レーザ１およびレンズ２が固定される
レーザホルダ３と、半導体レーザ１に近接してレーザホ
ルダ３に取り付けられ、この半導体レーザ１の温度変化
を検出する温度検出素子と、温度検出素子により温度が
変化したことが検出されるとレーザホルダ３を介して半
導体レーザ１を加熱冷却する電子冷却素子８と、光ファ
イバ７がフェルール６を介して取り付けられる光ファイ
バリング５とを有する。レーザホルダ３は熱伝導性の高
い第１の素材３Ａと溶接性の良い第２の素材３Ｂにより
形成され、第１の素材３Ａに半導体レーザ１および温度
検出手段１０が固定されるとともに電子冷却素子３に取
り付けられ、第２の素材３Ｂに光ファイバリング５が溶
接される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザモジュー
ル、より具体的には電子冷却素子により半導体レーザの
温度を一定に保つ電子冷却素子付半導体レーザモジュー
ルに関する。
ル、より具体的には電子冷却素子により半導体レーザの
温度を一定に保つ電子冷却素子付半導体レーザモジュー
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザは、温度変化により出力光
の特性が変化して不安定になるため、電子冷却素子など
により一定温度に保たれ、出力光の安定化が図られてい
る。図３および図４はパッケージ９に収納されたこのよ
うな電子冷却素子付半導体レーザモジュールの従来技術
を示したものであり、図３はその中央縦断面を、図４は
図３のＢ−Ｂ間でパッケージ９を切断したときの半導体
レーザ１などの平面図である。
の特性が変化して不安定になるため、電子冷却素子など
により一定温度に保たれ、出力光の安定化が図られてい
る。図３および図４はパッケージ９に収納されたこのよ
うな電子冷却素子付半導体レーザモジュールの従来技術
を示したものであり、図３はその中央縦断面を、図４は
図３のＢ−Ｂ間でパッケージ９を切断したときの半導体
レーザ１などの平面図である。
【０００３】図３に示すように、半導体レーザ１とレン
ズ２は、半導体レーザ１からの出力光を光ファイバ７に
結合させるのに適した位置に調整して配置され、半田な
どによってレーザホルダ４に固定されている。また、そ
の先端にフェルール６を装着した光ファイバ７は、レン
ズ２により集束されたレーザ１からの出力光が入射され
るように位置調整されて光ファイバリング５を介してＹ
ＡＧ溶接によりレーザホルダ４に固定されている。さら
にレーザホルダ４は台座１１を介して半田などによって
電子冷却素子８に固定され、電子冷却素子８によりパッ
ケージ９に固着されている。
ズ２は、半導体レーザ１からの出力光を光ファイバ７に
結合させるのに適した位置に調整して配置され、半田な
どによってレーザホルダ４に固定されている。また、そ
の先端にフェルール６を装着した光ファイバ７は、レン
ズ２により集束されたレーザ１からの出力光が入射され
るように位置調整されて光ファイバリング５を介してＹ
ＡＧ溶接によりレーザホルダ４に固定されている。さら
にレーザホルダ４は台座１１を介して半田などによって
電子冷却素子８に固定され、電子冷却素子８によりパッ
ケージ９に固着されている。
【０００４】また、図４に示すように、周囲の温度が変
化すると抵抗値が変化する温度検出素子１０が半導体レ
ーザ１に近接して台座１１に挿入固定されている。な
お、温度検出素子１０は、パッケージ９の外部に設けら
れたオートマチック・テンプリチャ・コントロール回路
（図示せず）と接続され、このコントロール回路に温度
変化を逐次通知する。
化すると抵抗値が変化する温度検出素子１０が半導体レ
ーザ１に近接して台座１１に挿入固定されている。な
お、温度検出素子１０は、パッケージ９の外部に設けら
れたオートマチック・テンプリチャ・コントロール回路
（図示せず）と接続され、このコントロール回路に温度
変化を逐次通知する。
【０００５】周囲温度の変化および半導体レーザ１の発
光に伴い、レーザホルダ４の温度が上昇すると、台座１
１に取り付けられた温度検出素子１０の抵抗値が変化
し、半導体レーザ１の温度上昇がオートマチック・テン
プリチャ・コントロール回路で確認される。このコント
ロール回路は、半導体レーザ１の温度変化を検出する
と、電子冷却素子８に電流を供給し、レーザホルダ４と
ともに半導体レーザ１の加熱冷却を行う。このようにし
て、半導体レーザ１の温度が一定に保たれるように制御
される。
光に伴い、レーザホルダ４の温度が上昇すると、台座１
１に取り付けられた温度検出素子１０の抵抗値が変化
し、半導体レーザ１の温度上昇がオートマチック・テン
プリチャ・コントロール回路で確認される。このコント
ロール回路は、半導体レーザ１の温度変化を検出する
と、電子冷却素子８に電流を供給し、レーザホルダ４と
ともに半導体レーザ１の加熱冷却を行う。このようにし
て、半導体レーザ１の温度が一定に保たれるように制御
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来技術では、半導体レーザ１が固定されているレー
ザホルダ４は、光ファイバ７の周辺の部品が溶接固定さ
れるため、ＹＡＧ溶接性の良い金属、たとえばＳＵＳ３
０４などが用いられている。しかし、この金属はＹＡＧ
溶接には適しているが、熱伝導性が極めて低いため、半
導体レーザ１の温度変化や電子冷却素子８の熱を迅速に
かつ十分に伝える金属として適していなかった。すなわ
ち、レーザホルダ４を用いた従来の半導体レーザモジュ
ールでは、半導体レーザ１の温度が変化してもこれを温
度検出素子１０が検出するまでに時間がかかるととも
に、温度検出素子１０で温度変化が検出されて電子冷却
素子８が動作しても半導体レーザ１を効率的に冷却する
ことができなかった。このように従来技術では半導体レ
ーザ１の温度制御の精度が低くなり、半導体レーザ１よ
り出力される出力光の特性が不安定になるという欠点が
あった。
な従来技術では、半導体レーザ１が固定されているレー
ザホルダ４は、光ファイバ７の周辺の部品が溶接固定さ
れるため、ＹＡＧ溶接性の良い金属、たとえばＳＵＳ３
０４などが用いられている。しかし、この金属はＹＡＧ
溶接には適しているが、熱伝導性が極めて低いため、半
導体レーザ１の温度変化や電子冷却素子８の熱を迅速に
かつ十分に伝える金属として適していなかった。すなわ
ち、レーザホルダ４を用いた従来の半導体レーザモジュ
ールでは、半導体レーザ１の温度が変化してもこれを温
度検出素子１０が検出するまでに時間がかかるととも
に、温度検出素子１０で温度変化が検出されて電子冷却
素子８が動作しても半導体レーザ１を効率的に冷却する
ことができなかった。このように従来技術では半導体レ
ーザ１の温度制御の精度が低くなり、半導体レーザ１よ
り出力される出力光の特性が不安定になるという欠点が
あった。
【０００７】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、半導体レーザの温度制御を精度よく行うことによ
り、安定した出力光が得られる半導体レーザモジュール
構造を提供することを目的とする。
し、半導体レーザの温度制御を精度よく行うことによ
り、安定した出力光が得られる半導体レーザモジュール
構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、半導体レーザ１からの出力光をレンズ２
により集束して光ファイバ７に導くとともに、半導体レ
ーザ１の温度を一定に保つ電子冷却素子８を備えた半導
体レーザモジュールは、半導体レーザ１からの出力光が
レンズ２により光ファイバ７に結合するようにこの半導
体レーザ１およびレンズ２が固定されるレーザホルダ３
と、半導体レーザ１に近接してレーザホルダ３に取り付
けられ、この半導体レーザ１の温度変化を検出する温度
検出素子１０と、温度検出素子１０により温度が変化し
たことが検出されるとレーザホルダ３を介して半導体レ
ーザ１を加熱冷却する電子冷却素子８と、光ファイバ７
がフェルール６を介して取り付けられる光ファイバリン
グ５とを有する。そして、レーザホルダ３は部分的に熱
伝導性の高い第１の素材３Ａと溶接性の良い第２の素材
３Ｂにより形成され、第１の素材３Ａに半導体レーザ１
および温度検出素子１０が固定されるとともに電子冷却
素子８が取り付けられ、第２の素材３Ｂに光ファイバリ
ング５が溶接される。
決するために、半導体レーザ１からの出力光をレンズ２
により集束して光ファイバ７に導くとともに、半導体レ
ーザ１の温度を一定に保つ電子冷却素子８を備えた半導
体レーザモジュールは、半導体レーザ１からの出力光が
レンズ２により光ファイバ７に結合するようにこの半導
体レーザ１およびレンズ２が固定されるレーザホルダ３
と、半導体レーザ１に近接してレーザホルダ３に取り付
けられ、この半導体レーザ１の温度変化を検出する温度
検出素子１０と、温度検出素子１０により温度が変化し
たことが検出されるとレーザホルダ３を介して半導体レ
ーザ１を加熱冷却する電子冷却素子８と、光ファイバ７
がフェルール６を介して取り付けられる光ファイバリン
グ５とを有する。そして、レーザホルダ３は部分的に熱
伝導性の高い第１の素材３Ａと溶接性の良い第２の素材
３Ｂにより形成され、第１の素材３Ａに半導体レーザ１
および温度検出素子１０が固定されるとともに電子冷却
素子８が取り付けられ、第２の素材３Ｂに光ファイバリ
ング５が溶接される。
【０００９】
【作用】本発明によれば、レーザホルダ３の熱伝導性の
高い第１の素材３Ａに半導体レーザ１および温度検出素
子１０が固定されるとともに電子冷却素子８が取り付け
られ、レーザホルダ３の溶接性の良い第２の素材３Ｂに
光ファイバリング５が溶接される。周囲温度の変化およ
び半導体レーザ１の発光によりこれの温度が変化し、こ
の温度変化を第１の素材３Ａを介して温度検出素子１０
が検出すると、電子冷却素子８が動作して第１の素材３
Ａの加熱冷却を行い、半導体レーザ１の温度が一定に保
たれるよう制御される。
高い第１の素材３Ａに半導体レーザ１および温度検出素
子１０が固定されるとともに電子冷却素子８が取り付け
られ、レーザホルダ３の溶接性の良い第２の素材３Ｂに
光ファイバリング５が溶接される。周囲温度の変化およ
び半導体レーザ１の発光によりこれの温度が変化し、こ
の温度変化を第１の素材３Ａを介して温度検出素子１０
が検出すると、電子冷却素子８が動作して第１の素材３
Ａの加熱冷却を行い、半導体レーザ１の温度が一定に保
たれるよう制御される。
【００１０】
【実施例】次に添付図面を参照して本発明による半導体
レーザモジュールの実施例を詳細に説明する。
レーザモジュールの実施例を詳細に説明する。
【００１１】図１および図２は本発明による電子冷却素
子付半導体レーザモジュールの実施例がパッケージ９に
収納され固定されたときの状態を示したものであり、図
１はその中央縦断面を、図２は図１のＡ−Ａ間でパッケ
ージ９を切断したときの半導体レーザ１などの平面図で
ある。なお、本実施例では従来技術で説明したレーザホ
ルダ４の代わりに放熱片３Ａと溶接片３Ｂにより形成し
たレーザホルダ３を用いたものであり、それ以外の各構
成要素は図３および図４に示した従来技術と同じであ
る。このため、従来と重複する各構成要素の説明はここ
では省略する。
子付半導体レーザモジュールの実施例がパッケージ９に
収納され固定されたときの状態を示したものであり、図
１はその中央縦断面を、図２は図１のＡ−Ａ間でパッケ
ージ９を切断したときの半導体レーザ１などの平面図で
ある。なお、本実施例では従来技術で説明したレーザホ
ルダ４の代わりに放熱片３Ａと溶接片３Ｂにより形成し
たレーザホルダ３を用いたものであり、それ以外の各構
成要素は図３および図４に示した従来技術と同じであ
る。このため、従来と重複する各構成要素の説明はここ
では省略する。
【００１２】本実施例のレーザホルダ３は、半導体レー
ザ１とレンズ２および温度検出素子１０が組み込まれる
放熱片３Ａと、光ファイバリング５が固定される溶接片
３Ｂが、図１に示すように結合されることにより形成さ
れている。レーザホルダ３を形成する放熱片３Ａは、た
とえば銅タングステンのように熱伝導性の高い金属が用
いられ、また溶接片３ＢはＳＵＳ３０４などのようにＹ
ＡＧ溶接性の良好な金属が用いられる。溶接片３Ｂは円
筒形の形状であり、たとえば蝋付け溶接により図１に示
すように放熱片３Ａと固着される。
ザ１とレンズ２および温度検出素子１０が組み込まれる
放熱片３Ａと、光ファイバリング５が固定される溶接片
３Ｂが、図１に示すように結合されることにより形成さ
れている。レーザホルダ３を形成する放熱片３Ａは、た
とえば銅タングステンのように熱伝導性の高い金属が用
いられ、また溶接片３ＢはＳＵＳ３０４などのようにＹ
ＡＧ溶接性の良好な金属が用いられる。溶接片３Ｂは円
筒形の形状であり、たとえば蝋付け溶接により図１に示
すように放熱片３Ａと固着される。
【００１３】半導体レーザ１とレンズ２は、半導体レー
ザ１からの出力光を光ファイバ７に結合するのに適した
位置に調整され、半田などによりレーザホルダ３の放熱
片３Ａに固定される。また、先端にフェルール６が装着
された光ファイバ７は、レンズ２により集束された光が
入射するように調整され、光ファイバリング５を介して
ＹＡＧ溶接によりレーザホルダ３の溶接片３Ｂに固定さ
れる。図２に示すように、レーザホルダ３の放熱片３Ａ
の平面部は、パッケージ９内部に固定された電子冷却素
子８に直接半田などにより固定される。温度検出素子１
０はレーザホルダ３の放熱片３Ａに挿入固定される。
ザ１からの出力光を光ファイバ７に結合するのに適した
位置に調整され、半田などによりレーザホルダ３の放熱
片３Ａに固定される。また、先端にフェルール６が装着
された光ファイバ７は、レンズ２により集束された光が
入射するように調整され、光ファイバリング５を介して
ＹＡＧ溶接によりレーザホルダ３の溶接片３Ｂに固定さ
れる。図２に示すように、レーザホルダ３の放熱片３Ａ
の平面部は、パッケージ９内部に固定された電子冷却素
子８に直接半田などにより固定される。温度検出素子１
０はレーザホルダ３の放熱片３Ａに挿入固定される。
【００１４】本実施例の場合も、温度検出素子１０はパ
ッケージ９の外部に設けられたオートマチック・テンプ
リチャ・コントロール回路（図示せず）と接続され、こ
のコントロール回路に温度変化を逐次通知する。
ッケージ９の外部に設けられたオートマチック・テンプ
リチャ・コントロール回路（図示せず）と接続され、こ
のコントロール回路に温度変化を逐次通知する。
【００１５】周囲温度の変化および半導体レーザ１の発
光に伴い、レーザホルダ３の温度が変化すると、放熱片
３Ａに直接取り付けられた温度検出素子１０の抵抗値が
変化し、半導体レーザ１の温度変化がオートマチック・
テンプリチャ・コントロール回路で確認される。このコ
ントロール回路は、半導体レーザ１の温度変化を検出す
ると、電子冷却素子８に電流を供給し、放熱片３Ａとと
もに半導体レーザ１の加熱冷却を行う。このようにし
て、半導体レーザ１の温度が一定に保たれるように制御
される。
光に伴い、レーザホルダ３の温度が変化すると、放熱片
３Ａに直接取り付けられた温度検出素子１０の抵抗値が
変化し、半導体レーザ１の温度変化がオートマチック・
テンプリチャ・コントロール回路で確認される。このコ
ントロール回路は、半導体レーザ１の温度変化を検出す
ると、電子冷却素子８に電流を供給し、放熱片３Ａとと
もに半導体レーザ１の加熱冷却を行う。このようにし
て、半導体レーザ１の温度が一定に保たれるように制御
される。
【００１６】なお、本実施例で説明した内容は本発明を
説明するものであって、必ずしも本発明がこれに限定さ
れるものではなく、本発明の精神を逸脱すること無く可
能な当業者の変形または修正は本発明の範疇に含まれ
る。
説明するものであって、必ずしも本発明がこれに限定さ
れるものではなく、本発明の精神を逸脱すること無く可
能な当業者の変形または修正は本発明の範疇に含まれ
る。
【００１７】
【発明の効果】このように本発明によれば、レーザホル
ダ３は平面部を有する熱伝導性の高い放熱片３ＡとＹＡ
Ｇ溶接性の良い溶接片３Ｂにより構成される。半導体レ
ーザと温度検出素子１０がレーザホルダ３の溶接片３Ｂ
に固定され、さらにレーザホルダ３の溶接片３Ｂの平面
部が電子冷却素子に直接半田などにより固定される。し
たがって、半導体レーザ１と温度検出素子１０の間およ
び半導体レーザと電子冷却素子の間の熱抵抗を小さくで
き、温度制御の精度を高めることが可能となり、高性能
な半導体レーザモジュールを提供できる。
ダ３は平面部を有する熱伝導性の高い放熱片３ＡとＹＡ
Ｇ溶接性の良い溶接片３Ｂにより構成される。半導体レ
ーザと温度検出素子１０がレーザホルダ３の溶接片３Ｂ
に固定され、さらにレーザホルダ３の溶接片３Ｂの平面
部が電子冷却素子に直接半田などにより固定される。し
たがって、半導体レーザ１と温度検出素子１０の間およ
び半導体レーザと電子冷却素子の間の熱抵抗を小さくで
き、温度制御の精度を高めることが可能となり、高性能
な半導体レーザモジュールを提供できる。
【図１】本発明による電子冷却素子付半導体モジュール
の実施例を示す中央縦断面図である。
の実施例を示す中央縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ間の断面図である。
【図３】従来技術による電子冷却素子付半導体モジュー
ルの中央縦断面図である。
ルの中央縦断面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ間の断面図である。
１ 半導体レーザ ２ レンズ ３ レーザホルダ ３Ａ 放熱片 ３Ｂ 溶接片 ５ 光ファイバリング ６ フェルール ７ 光ファイバ ８ 電子冷却素子 ９ パッケージ １０ 温度検出素子
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レーザ(1) からの出力光をレンズ
(2) により集束して光ファイバ(7) に導くとともに、半
導体レーザ(1) の温度を一定に保つ電子冷却素子(8) を
備えた半導体レーザモジュールにおいて、 半導体レーザ(1) からの出力光がレンズ(2) により光フ
ァイバ(7) に結合するようにこの半導体レーザ(1) およ
びレンズ(2) が固定されるレーザホルダ(3) と、 半導体レーザ(1) に近接してレーザホルダ(3) に取り付
けられ、この半導体レーザ(1) の温度変化を検出する温
度検出素子(10)と、 温度検出素子(10)により温度の変化が検出されるとレー
ザホルダ(3) を介して半導体レーザ(1) を加熱冷却する
電子冷却素子(8) と、 光ファイバ(7) がフェルール(6) を介して取り付けられ
る光ファイバリング(5) とを有し、 レーザホルダ(3) は熱伝導性の高い第１の素材(3A)と溶
接性の良い第２の素材(3B)により形成され、第１の素材
(3A)に半導体レーザ(1) および温度検出素子(10)が固定
されるとともに電子冷却素子(8) が取り付けられ、第２
の素材(3B)に光ファイバリング(5) が溶接されることを
特徴とする電子冷却素子付半導体レーザモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34332692A JPH06169133A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 電子冷却素子付半導体レーザモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34332692A JPH06169133A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 電子冷却素子付半導体レーザモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06169133A true JPH06169133A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18360663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34332692A Pending JPH06169133A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 電子冷却素子付半導体レーザモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06169133A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6116792A (en) * | 1997-10-24 | 2000-09-12 | Nec Corporation | Semiconductor laser module |
| JP4609818B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2011-01-12 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザモジュール |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP34332692A patent/JPH06169133A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6116792A (en) * | 1997-10-24 | 2000-09-12 | Nec Corporation | Semiconductor laser module |
| JP4609818B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2011-01-12 | 古河電気工業株式会社 | 半導体レーザモジュール |
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