JPH10213722A - 半導体レーザモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザモジュールの薄型化を図る。 【解決手段】 ヒートシンク１１に搭載された半導体レ
ーザ１は、基板４の上面に固定され、基板４は、電子冷
却器５の上面に固定されている。レンズ２を保持するレ
ンズホルダ７は、基板４の延長された部分に設けた支持
部１２により支持され、基板４上にあるレーザダイオー
ド１を基板表面に近い位置に下げるとともに、レンズ２
を半導体レーザダイオード１と同じレベルに下げること
が可能であり、これにより半導体レーザモジュールの高
さを低くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光情報処
理等に用いられる、温度調整機能を有する半導体レーザ
モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、光ファイバ伝送装置などの信号
光源として用いられる半導体レーザモジュールの従来の
構造例を示す断面図である。

【０００３】モジュールパッケージ６の内部に半導体レ
ーザ１および半導体レーザ１からの出射光を集光するレ
ンズ２が置かれ、レンズ２で集光された半導体レーザ１
からの出射光が結合される光ファイバ３がモジュールパ
ッケージ６の側面にファイバホルダ１０によって保持さ
れている。

【０００４】モジュールパッケージ６の底面に半導体レ
ーザ１の温度を調整する電子冷却器５が置かれ、その上
面にある基板４の一部が高くなった凸型状部分にヒート
シンク１１に搭載された半導体レーザ１が置かれ、また
基板４の平坦部にレンズホルダ７に保持されたレンズ２
が置かれ、この時半導体レーザ１とレンズ２と光ファイ
バ３は結合効率を最適にするため、一直線上に配置され
るように、基板の凸型状部分の高さとレンズホルダ７の
形状、およびファイバホルダ１０の高さが定められてい
る。

【０００５】近年、光ファイバ伝送装置では、高密度実
装するため、信号光源等に用いられる半導体レーザモジ
ュールの高さを低くすることが要求されているが、図３
はこの高さが主としてレンズを保持するレンズホルダお
よび電子冷却器の高さによって決定されることを示して
いる。

【０００６】半導体レーザモジュールの薄型化の従来技
術として、例えば特開平４−３５５７０６号公報には、
温度調整用の電子冷却器の上部絶縁板上にパターンを形
成し、その上に直接、半導体レーザおよびレンズホルダ
を固定することにより、従来設けていた基板を不要と
し、その分の厚みを削減し薄型化を図る構造が提案され
ているが、この構造では、レンズホルダが電子冷却器上
に固定されており、上記の要求を十分に解決するものと
はなっていない。

【０００７】また、特開平７−１５０９１号公報には、
半導体レーザおよびレンズホルダを電子冷却器と同一平
面上に配置することにより薄型化を図る構造が提案され
ているが、この構造では、冷却すべき半導体レーザが電
子冷却器の真上に位置していないため、電子冷却器の冷
却能力が低下するという欠点がある。これを補うため、
電子冷却器を２個用いるとする構成も提案されている
が、この場合はモジュールとしての消費電力が増加する
という欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザモ
ジュールでは、半導体レーザとレンズと光ファイバが一
直線上に配置されており、半導体レーザおよびレンズは
通常電子冷却器上に実装されている。そのため、半導体
レーザモジュールの高さは構成部品であるレンズホルダ
や凸型状の基板や電子冷却器等の高さによって決定され
る。したがって、高さを低くするための一つの方法とし
ては、これら構成部品を小型化することが考えられる。
しかし、それには限界があり、例えば、レンズホルダに
保持されるレンズは、半導体レーザからの出射光を効率
よく光ファイバに結合するために、レンズへの入射光に
対するＮＡ（開口数）を大きくする必要があるが、ＮＡ
を大きくしたまま外径を小さくすることには物理的に限
界がある。また、基板では、レンズホルダを配置する部
分の厚さについて、強度上の限界があり、所定厚以上と
する必要があり、さらに、電子冷却器では、高さを低く
すると冷却能力が低下するという問題がある。

【０００９】以上のように従来の半導体レーザモジュー
ルでは、構成部品であるレンズ、レンズホルダ、基板、
電子冷却器等の寸法上の制約があり、それらの高さを容
易に低くできないという問題があり、また電子冷却器を
半導体レーザと同一面上に置くことには冷却効率上の問
題があった。

【００１０】本発明の目的は、高密度実装の要求に応
え、半導体レーザモジュールの高さを低くすることがで
きる電子冷却器付きの半導体レーザモジュールを提供す
ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザモ
ジュールは、レンズホルダの水平位置を冷却器の上面の
範囲外かつ基板外に定め、レンズの軸の高さを、基板上
に置かれる半導体レーザの出射光の光軸の高さに拘ら
ず、光軸の高さと同じにする。

【００１２】レンズホルダは、基板に一体成形され、か
つ基板の光ファイバ方向に延長された部分に設けられて
いるレンズホルダ支持部に支持されてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１４】図１は、本発明による半導体レーザモジュ
ールの構造例を示す断面図である。

【００１５】図１に示す半導体レーザモジュールが図３
に示す従来例の半導体レーザモジュールと異なる点は、
基板４が電子冷却器５の上面の範囲から光ファイバを引
込むファイバホルダ１０の方向に延長され、この延長部
分にレンズホルダ７を支持する支持部１２が設けられて
いることである。

【００１６】図２は基板４およびその延長部分に設けら
れた支持部１２の間にレンズ２を保持するレンズホルダ
７が支持されている状況を示す基板部の上面図である。
半導体レーザ１が搭載されたヒートシンク１１は基板４
上で電子冷却器５の上面に当る部分に置かれている。

【００１７】図１に示すように基板４は図３にあるよう
な凸型状部分が無くなり、レーザダイオード１の出射光
の光軸は低くなっているが、レンズホルダ７はこれに合
せて低い位置に支持され、レンズ２の軸の高さははファ
イバホルダ１０の高さとともにレーザダイオード１の出
射光の光軸と同じレベルに調整され、従って半導体レー
ザモジュールの高さを低くすることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、レンズホ
ルダの配置位置を電子冷却器の上部からファイバホルダ
側に移動させることにより、レンズホルダの下線を、電
子冷却器の上部にある半導体レーザの基板の表面の高さ
よりも下方に移動させる余裕が生じ、半導体レーザの基
板上の高さを下げ基板の表面に近接させるとともに、レ
ンズの軸も同じレベルに下げることが可能となり、半導
体レーザモジュールの高さを低くすることができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体レーザモジュールの構造例を示
す断面図である。

【図２】図１に示す半導体レーザモジュールの基板部の
上面図である。

【図３】従来の半導体レーザモジュールの構造例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ レンズ ３ 光ファイバ ４ 基板 ５ 電子冷却器 ６ モジュールパッケージ ７ レンズホルダ １０ ファイバホルダ １１ ヒートシンク １２ 支持部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モジュールパッケージの内部底面におか
   れた電子冷却器の上面に固定された基板上かつ前記電子
   冷却器の上面の範囲内にヒートシンクを介して搭載され
   る半導体レーザと、前記モジュールパッケージ内に置か
   れ、レンズホルダに保持されるレンズと、前記モジュー
   ルパッケージの側面から前記基板に平行に引込まれる光
   ファイバとが一直線上に配置され、前記半導体レーザか
   ら出射される出射光を前記レンズを介し、前記光ファイ
   バに結合する半導体レーザモジュールにおいて、 前記レンズホルダの水平位置を前記冷却器の上面の範囲
   外かつ前記基板外に定め、前記レンズの軸の高さを、前
   記半導体レーザの出射光の光軸の高さに拘らず前記光軸
   の高さと同じにすることを特徴とする半導体レーザモジ
   ュール。
2. 【請求項２】 前記レンズホルダは、前記基板に一体成
   形され、かつ前記基板の光ファイバ方向に延長された部
   分に設けられているレンズホルダ支持部に支持される請
   求項１に記載の半導体レーザモジュール。