JPH0533764B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、光フアイバを光フアイバ支持部に
金属融着材料で固定した光フアイバ付半導体レー
ザ装置に関する。

（従来の技術） 従来の光フアイバ付半導体レーザ装置（以下、
レーザーモジユールと称する場合もある。）とし
て、通常、半導体レーザと光フアイバの結合効率
を向上させるために、光フアイバ先端にレンズ系
を付加した後、半導体レーザ素子と光結合させる
方式が知られている。この結合方式のうち、先端
をレンズ加工した光フアイバを用いた先球フアイ
バ方式が一般的である。

以下、図面を参照して、従来の先球フアイバ方
式を用いた光フアイバ付半導体レーザ装置につき
説明する。

第４図は、従来の光フアイバ付半導体レーザ装
置を示す概略的な装置断面図である。１１は光フ
アイバ支持部、１３はヒートシンク、１５は半導
体レーザ素子、１７は先端をレンズ加工した光フ
アイバ、１９は金属融着材料、２１はホルダ、２
３は断熱用溝である。

まず初めに、半導体レーザ素子１５を作動（発
光）させながら、半導体レーザ素子１５と光フア
イバ１７との結合効率が最大となるように結合位
置を設定する。次に、ホルダ２１によつて、この
結合位置に光フアイバ１７を保持した後、溶融さ
せた金属融着材料１９によつて固定する。

この先球フアイバ方式は装置の構造が簡単であ
り、かつ光フアイバと半導体レーザとの結合効率
が最大となるように結合位置を確認しながら半導
体レーザ素子近傍で光フアイバの固定を行えるた
め、信頼性の優れたレーザモジユールを実現する
ことができる。

この先球フアイバ方式を用いたレーザモジユー
ルの製造方法として、例えば特開昭60−26909号
公報に開示される方法が有る。この公報によれば
比較的作業が容易である反面、経時変化に伴なう
結合効率の大きいエポキシ樹脂等による樹脂固定
に代えて、金属融着材料により光フアイバ１７を
半導体レーザ素子１５と結合させるというもので
ある。この結合の際、光フアイバ１７と金属融着
材料１９との融着（結合）を完全にするため、超
音波による振動を用いて、金等の金属メツキを施
した光フアイバ１７と金属融着材料１９との界面
の活性化を図るという方法が提案されている。

また、上述の公報に加えて特開昭61−36709号
公報によれば、金属融着材料１９が溶融及び凝固
する際に起きる膨張と収縮とによつて光フアイバ
１７と半導体レーザ素子１５との位置関係がずれ
を生ずるという欠点に対して、光フアイバ支持部
１１の形状及び材質を任意設定することにより両
結合要素の位置ずれを最小限に抑えることが提案
されており、さらに金属融着材料の溶融後、急激
な放冷による結合効率の低下を回避するため、光
フアイバ支持部１１に断熱用溝２３を設けること
が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の半導体レーザ素
子と光フアイバとの結合方法では、半導体レーザ
素子と光フアイバとの位置関係が一定せず、結合
効率の向上を図るためには不充分であるという問
題があつた。

この発明の目的は、半導体レーザ素子と光フア
イバとの結合効率が高く、かつ製造歩留りの高い
光フアイバ付半導体レーザ装置を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、この発明によれば、
半導体レーザ素子と、金属融着材料により固定さ
れ、この半導体レーザ素子と光学的に結合された
光フアイバとを具える光フアイバ付半導体レーザ
装置において、 光フアイバ搭載部であつて上述の光フアイバの
両側に、金属融着材料のペレツトを支持しかつ融
着後の金属融着材料の領域規制用の突出壁を具え
ることを特徴とする。以下、ここで述べる突出壁
は金属融着材料収納用溝として表現するものであ
る。

また、上述の金属融着材料による光フアイバの
固定は、上述の突出壁に設けられたペレツト搭載
用溝に載置されたペレツトを、非接触熱源によつ
て溶融して成されることを特徴としている。

（作用） この発明の構成によれば、光フアイバ支持部に
設けられたペレツト搭載用溝により金属融着材料
を直接光フアイバ支持部に載置することができ
る。さらに、この光フアイバ支持部に設けられた
金属融着材料収納用溝により、金属融着材料の凝
固後の形状及び光フアイバと半導体レーザ素子と
の融着時の位置ずれを製造ロツト間で一定とする
ことができる。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の光フアイバ
付半導体レーザ装置について説明する。

第１図は、この発明のレーザモジユールに用い
る光フアイバ支持部の一実施例を示す斜視図であ
る。１１は光フアイバ支持部、１３はヒートシン
ク、１５は半導体レーザ素子、２３ａ及び２３ｂ
は断熱用溝、２５は光フアイバ搭載部、２７は素
子搭載部２９はペレツト搭載用溝（以下、単に搭
載用溝２９と称する場合もある。）、３１は金属融
着材料収納用溝（以下、単に収納用溝３１と称す
る場合もある。）３３は収納用溝３１を構成する
突出壁、３５は電極部である。

この図に示されている光フアイバ支持部１１
は、光フアイバ融着工程直前の状態として示して
ある。従つて、素子搭載部２７には、半導体レー
ザ素子１５とヒートシンク１３が搭載されてお
り、素子搭載部２７と光フアイバ搭載部２５との
間には、断熱用溝２３ａが配設されている。ま
た、光フアイバ搭載部２５には、図からも理解で
きるように金属材料収納用溝３１が設けられ、さ
らに、この金属材料収納用溝３１を構成する側壁
３３にペレツト搭載用溝２９が設けられている。
また、上述した通り、光フアイバの融着時に半導
体レーザ素子１５を作動させるため、素子搭載部
２７には電極部３５が配設されている。

次に、第２図を参照して、この発明の光フアイ
バ付半導体レーザ装置の製造方法の一実施例につ
き説明する。３７は金属融着材料よりなるペレツ
ト、３９は融着に用いるYAGレーザ光、４１は
YAGレーザ光を目的とする部分（融着に用いる
ペレツト３７）に集光するためのレンズ系であ
る。尚、この図中、前述の第４図及び第１図と同
一の機能を有する構成成分については、同一の符
号を付して示している。さらに、第１図で示した
電極部３５は、省略して示している。

まず、半導体レーザ素子１５と光フアイバ１７
との結合効率が最大となるようにフアイバ支持部
１１上で位置合せを行う。続いて、ホルダ２１に
支持された光フアイバ１７は結合効率が最大とな
る位置、或いは適当なオフセツトを考慮した位置
に保持される。この際、金属融着材料と充分な融
着を行うために、光フアイバ１７には金メツキが
施されている。

次に、金属融着材料から一定の形状及び容積を
以つて形成されるペレツト３７を搭載用溝２９に
搭載し、このペレツト３７が溶融するように、レ
ンズ系４１を調節することによつてYAGレーザ
光３９を照射する。

この実施例において、ペレツト３７の溶融に用
いる熱源をYAGレーザとして説明したが、半田
ゴテのような接触を伴なう手段は光フアイバ１７
に応力が加わり、最適な結合位置にずれを生じる
恐れがあるため、好ましくは上述のYAGレーザ
や、赤外線及び高周波等の非接触の熱源を用いて
溶着を行うのが好適である。

以下、第２図を参照して説明した光フアイバの
光フアイバ融着工程によつて作成された光フアイ
バ付半導体レーザ装置につき説明する。

第３図Ａ〜Ｃは、夫々、上述したこの発明の実
施例による光フアイバ付半導体レーザ装置の上面
図、側面図及び断面図である。尚、この図中、第
１図、第２図及び第４図と同様の機能を有する各
構成成分については、同一の符号を付して示して
おり、また、第１図に示した電極部３５は第２図
と同様に省略して示している。

この図からも理解できるように、光フアイバ１
７の軸と並行して設けられた収納用溝３１によ
り、一定の形状と一定の量とを以つて金属融着材
料１９による再現性の高い融着を行うことができ
る。

以上述べた実施例は、この発明の理解を容易に
するための好適例に過ぎず、上述の配置関係及び
形状等に限定されるものではなく、この発明の目
的の範囲内での設計の変更及び変形を成し得るこ
と明らかである。

（発明の効果） 上述の説明からも明らかなように、この発明に
よれば、上述のペレツト搭載用溝により金属融着
材料を直接光フアイバ支持部に搭載することがで
きるため、所望の量のペレツトを損失なく光フア
イバの融着に使用することができる。

さらに、この光フアイバ支持部に設けられた金
属融着材料収納用溝により金属融着材料の凝固後
の形状及び量を一定とすることができる。従つ
て、光フアイバと半導体レーザ素子との融着後の
位置ずれを或る一定の傾向として把握することが
可能となるため、製品製造時に、適宜、オフセツ
トを設定することによつて位置合わせ精度を向上
させることができる。

これらの構成によつて、製造歩留りの向上を図
ると共に、信頼性の高い光フアイバ付半導体レー
ザ装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の説明に供する光
フアイバ支持部の斜視図、第２図は、この発明の
実施例の製造過程の一実施例の説明に供する装置
断面図、第３図Ａ〜Ｃは、この発明の実施例の説
明に供する説明図、第４図は、従来の光フアイバ
付半導体レーザ装置の説明に供する概略的な装置
断面図である。 １１……光フアイバ支持部、１３……ヒートシ
ンク、１５……半導体レーザ素子、１７……光フ
アイバ、１９……金属融着材料、２１……ホル
ダ、２３，２３ａ，２３ｂ……断熱用溝、２５…
…光フアイバ搭載部、２７……素子搭載部、２９
……ペレツト搭載用溝、３１……金属融着材料収
納用溝、３３……突出壁、３５……電極部、３７
……ペレツト、３９……YAGレーザ光、４１…
…レンズ系。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体レーザ素子と、金属融着材料により固
   定され、該素子と光学的に結合された光フアイバ
   とを具える光フアイバ付半導体レーザ装置におい
   て、 光フアイバ搭載部であつて前記光フアイバの両
   側に、金属融着材料のペレツトを支持し、かつ融
   着後の金属融着材料の領域規制用の突出壁を具え
   て成る ことを特徴とする光フアイバ付半導体レーザ装
   置。 ２ 前記金属融着材料による光フアイバの固定
   は、前記ペレツトを非接触熱源によつて該ペレツ
   トを溶融して成される ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   光フアイバ付半導体レーザ装置。