[发明专利]半导体激光器模块

说明书

本发明涉及用于光通信领域的半导体激光器模块。

近年来，半导体激光器(激光二极管)在光通信中作为信号用光源和光纤放大器激励用光源被大量应用起来。在半导体激光器在光通信中作为信号用光源和激励用光源使用的情况下，作为半导体激光器模块使用的情况较多，其中来自半导体激光器的激光被该模块光学性地结合于光纤。

在图15(a)中表示出已有的半导体激光器模块的结构例子。该图所示的半导体激光器模块具有发射激光的激光二极管(半导体激光器)1，使其对着该激光二极管1的激光发射端面31，并设置具有光纤透镜的透镜部14的光纤4，把光纤4容纳在金属制造的套筒3中。光纤4经透镜部14接收并传送所述激光二极管1发射的光。透镜部14例如是楔形的光纤透镜。

所述套筒3由固定部件6，7支撑而装载在基部(base)2上被固定。固定部件6，7形成为在光纤4的纵向方向上在设置间隔的位置处相互支持光纤4的状态。所述激光二极管1经散热片22装载在基部2上的LD粘结部21上而被固定。另外，基部2上经监测光电二极管固定部件39装载有监测光电二极管9，将激光二极管1的输出形成为监测的结构。基部2装载在温差电偶微型模块25上。

该温差电偶微型模块25、所述基部2、所述激光二极管1、所述光纤4、所述固定部件6，7被容纳在外壳(package)27中，该外壳27的底版26上装载所述温差电偶微型模块25。温差电偶微型模块25具有基部侧板部件17、底板侧板件18、这些侧板件夹持的珀耳贴元件(ペルチェ素子)19。

所述固定部件6，7和所述基部2通过YAG熔接(公知的YAG激光熔接)等在第一激光熔接部10处被激光熔接。同样，所述固定部件6，7和所述套筒3在第二激光熔接部11处被激光熔接。第二激光熔接部11与第一激光熔接部10相比，形成在图中的Y方向(是与外壳底板26垂直的方向，与所述光纤4的光轴Z垂直的方向)的高度较高的位置上。

此外，如上所述，由于套筒3和固定部件6，7与基部2通过激光熔接而固定，所以有必要将基部2以及固定部件6，7等做成热传导率低、且有较好激光熔接性的金属制品。还有，由于基部2上经固定部件6，7装载光纤4，因此固定部件6，7与基部2的材质最好是热膨胀系数与光纤4接近的材质。为此，在原来的半导体激光器模块中，固定部件6，7与基部2由Fe-Ni-Co合金的柯伐合金(商标)形成。

此外，例如，所述外壳27的底板26由Cu-W合金的CuW20(重量比是Cu为20％、W为80％)形成，温差电偶微型模块25的基板侧板件17和底板侧板件18都由Al₂O₃形成。

所述半导体激光器模块中，对中激光二极管1和光纤4。由光纤4接收从激光二极管1发射出的激光在光纤4内传送，以供使用。

另外，半导体激光器模块中，为驱动激光二极管1而流过电流时，因发热使激光二极管1温度上升。由于该温度上升是引起激光二极管1的振动波长与光输出变化的原因，所以在使用半导体激光器模块时，通过固定在激光二极管1附近的热敏电阻(未示出)测定激光二极管1的温度。之后，根据该测定值使温差电偶微型模块25动作，通过控制流过温差电偶微型模块25的电流，把激光二极管1的温度控制为保持恒定。

但是，上述已有半导体激光器模块中，由于各种原因，基板2有翘曲。例如，如图15所示的例子中，由柯伐合金形成基部2，由Al₂O₃形成温差电偶微型模块的基部侧板部件17。因此，由于两者的线膨胀系数有很大不同，所以伴随着半导体激光器模块使用时的温差电偶微型模块25的动作，如图15(b)所示，基部2发生翘曲。因此，激光二极管1和透镜部14的位置从对中位置偏离，出现激光二极管1和光纤部4的光结合效率降低的问题。

还有，例如不使用半导体激光器模块，放置在40～50℃的高温环境中时，也因上述基部2和温差电偶微型模块25的基部侧板部件17的线膨胀系数不同而同样使基部2发生翘曲。从而，激光二极管1和透镜部14的光结合产生偏离。因此，使用半导体激光器模块时，出现的问题是不能完全返回原来状态而成为残留下光接合偏离的状态。

尤其，在已有半导体激光器模块中，作为套筒3和固定部件6，7的固定部的第二激光熔接部11与作为固定部件6，7与基部2的激光固定部的第一激光熔接部10相比，形成在图中的Y方向上的高度约为1600微米的较高位置处。因此，基部2的翘曲产生时，以第一激光熔接部10为支点，套筒3产生大位置偏离，激光二极管1和光纤4的光结合效率降低的比率增大。