[go: up one dir, main page]

JP2006066875A - レーザモジュール - Google Patents

レーザモジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2006066875A
JP2006066875A JP2005103812A JP2005103812A JP2006066875A JP 2006066875 A JP2006066875 A JP 2006066875A JP 2005103812 A JP2005103812 A JP 2005103812A JP 2005103812 A JP2005103812 A JP 2005103812A JP 2006066875 A JP2006066875 A JP 2006066875A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
semiconductor laser
package
laser module
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005103812A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Nagano
和彦 永野
Shinichiro Sonoda
慎一郎 園田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2005103812A priority Critical patent/JP2006066875A/ja
Priority to US11/188,648 priority patent/US7296939B2/en
Publication of JP2006066875A publication Critical patent/JP2006066875A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4248—Feed-through connections for the hermetical passage of fibres through a package wall

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

【課題】 汚染物質の付着を抑制して高信頼性が得られ、しかも安価に形成できるレーザモジュールを得る。
【解決手段】 １つもしくは複数の半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２と、該半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２から発散光状態で出射したレーザビームＢ１，Ｂ２を平行光化するコリメーターレンズ11，12と、該コリメーターレンズ11，12を通過したレーザビームＢ１，Ｂ２を集光して収束させる集光レンズ15と、この集光レンズ15によるレーザビームＢ１，Ｂ２の収束位置に入射端面20ａが位置する状態に保持された光ファイバ20とからなるレーザモジュールにおいて、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２およびコリメーターレンズ11，12を、集光レンズ15および光ファイバ20の入射端面20ａは含まないで気密封止された１つの光源パッケージ50内に配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体レーザ素子から射出されたレーザビームを光ファイバに結合させるようにしたレーザモジュールに関するものである。
従来、パッケージ内に収容された半導体レーザ素子と、一端（入射端面）がこのパッケージの内部を臨む状態にして該パッケージに固定された光ファイバと、半導体レーザ素子から射出されたレーザビームを光ファイバの入射端面に結合させる集光光学系とを備えてなるレーザモジュールが知られている。このようなレーザモジュールは、一般にピッグテール型レーザモジュールと称され、光通信の分野で広く実用化されている。
また、この種のレーザモジュールの一つとして、例えば特許文献１に示されているように、１つまたは複数の半導体レーザ素子から複数のレーザビームを射出させ、それらのレーザビームを上述のような光ファイバに入射させて、より高強度の１本のレーザビームに合波するようにした合波レーザモジュールも知られている。
上述のようなレーザモジュールの内部においては、半導体レーザと光ファイバの入射端面とが光学的に結合された状態をマイクロメートルオーダの寸法精度で安定的に維持するために、光ファイバおよび集光光学系等は、通常、半田もしくは接着剤等の接着手段を用いて固定されている。
また、通信用レーザモジュールでは、外気の湿気などによるレーザ劣化を防ぐために、一般にパッケージを気密封止することが行われている。いわゆるＣＡＮパッケージに代表される構造は、半導体レーザ素子およびレーザ端面を保護する封止構造として代表的である。なお特許文献１には、上述の半導体レーザ素子、光ファイバおよび集光光学系等を収納したパッケージを気密封止することも開示されている。
このようなレーザモジュールにおいては、気密封止されたパッケージ内に残存する汚染物質が半導体レーザ素子の出射端面、集光光学系および光ファイバ等の光学部品に付着して、レーザ特性を劣化させるという問題が認められている。特に、光密度が高くなる光通過部分においては、物質が付着する作用（集塵作用）が顕著に認められる。さらに、ＧａＮ系半導体レーザ素子等の、350〜500ｎｍ（400ｎｍ帯）の波長帯のレーザビームを射出する半導体レーザ素子を備えたレーザモジュールにおいては、光子エネルギーが高いことから、光と物質との間で光化学反応がより起きやすくなるために、集塵作用がより顕著に現れる。
汚染物質の１つとしては、製造工程の雰囲気中から混入する炭化水素化合物等が挙げられ、この炭化水素が、レーザ光により重合あるいは分解されて分解物が付着し、出力の向上を妨げることが知られている。
また、空中を浮遊している低分子シロキサンが紫外線による光化学反応で酸素と反応し、光学ガラス窓部品にＳｉＯxの形で堆積、付着することが知られており、このため例えば特許文献２に示されるように、大気と接する「窓」部材を定期的に交換することが提案されている。
さらに、上記の集塵作用を抑制するために、種々の提案がなされている。例えば特許文献３には、炭化水素化合物等を分解することを目的とした酸素を100ｐｐｍ以上封止ガスに混入させることが提案されている。
また、例えば特許文献４に示されるように、波長400ｎｍ以下の紫外線を光学部品に照射する光学系において、光学部品の雰囲気を99.9％以上の窒素とすることも提案されている。
さらに、パッケージを封止する直前にパッケージ内部の脱気処理を行うことにより、集塵作用を抑制できることも知られている。
特開2003-298170号公報 特開平11-54852号公報 米国特許第5392305号明細書 特開平11-167132号公報
しかしながら、一般に市販されているＵＶ硬化樹脂による１次被膜およびポリマーによる２次被膜が施された光ファイバを備えた、パッケージに光ファイバが固定されたレーザモジュールの場合、パッケージに光ファイバが固定された状態で脱気処理を行うため、脱気処理装置中にファイバ被膜が存在することとなり、脱気処理中にこの被膜から脱ガス成分が発生し、このガスによりかえってモジュール内部が汚染されることになる。この汚染を防ぐために、予め光ファイバの被覆を全て除去することが考えられるが、被覆のない光ファイバは簡単に折れてしまうため、扱い難く実用性が低い。
前述した特許文献１に開示されるように、半導体レーザ素子、光ファイバおよび集光光学系等を収納したパッケージを気密封止することも、モジュール内部の汚染を防止する上で効果的であるが、そのようにするとパッケージの容積がかなり大型化する。気密封止パッケージの容積が大きくなると、それに従ってパッケージコストも顕著に高くなり、またその組立もより難しくなるので、半導体レーザ素子、光ファイバおよび集光光学系等を収納した大きなパッケージを気密封止すると、レーザモジュールのコストは非常に高くついてしまう。
本発明は上記の事情に鑑み、汚染物質の付着を抑制して高信頼性が得られ、しかも安価に形成できるレーザモジュールを提供することを目的とする。
本発明による第１のレーザモジュールは、前述したように、
１つもしくは複数の半導体レーザ素子と、
該半導体レーザ素子から発散光状態で出射したレーザビームを平行光化するコリメーターレンズと、
該コリメーターレンズを通過したレーザビームを集光して収束させる集光レンズと、
この集光レンズによる前記レーザビームの収束位置に入射端面が位置する状態に保持された光ファイバとからなるレーザモジュールにおいて、
前記半導体レーザ素子および前記コリメーターレンズが、前記集光レンズおよび光ファイバの入射端面は含まないで気密封止された１つの光源パッケージ内に配置されていることを特徴とするものである。
なお、この第１のレーザモジュールにおいては、上記集光レンズが、光源パッケージより封止性能が低い、気密封止された別のパッケージ内に配置されていることが望ましい。またその別のパッケージは、光源パッケージを内包するものとして構成されることが好ましい。
また、本発明による第２のレーザモジュールは、
１つもしくは複数の半導体レーザ素子と、
該半導体レーザ素子から発散光状態で出射したレーザビームを集光して収束させる拡大集光レンズと、
該拡大集光レンズによる前記レーザビームの収束位置に入射端面が位置する状態に保持された光ファイバとからなる合波レーザモジュールにおいて、
前記半導体レーザ素子および前記拡大集光レンズが、前記光ファイバの入射端面は含まないで気密封止された１つの光源パッケージ内に配置されていることを特徴とするものである。
なお、上記の「拡大集光レンズ」とは、半導体レーザ素子の発光点の光像を拡大して結ぶ集光レンズを意味するものである。
以上説明した本発明のレーザモジュールにおいて、光源パッケージは、フラックスフリー半田もしくはＳｉ系有機物を含まない接着剤を使用して、あるいは融着もしくは溶接により気密封止されていることが望ましく、さらにその内部が不活性ガスで満たされているとより好ましい。そしてそのような不活性ガスには、１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、および／またはハロゲン化合物ガスが含まれていることが望ましい。
また本発明のレーザモジュールにおいて、光ファイバの入射端面は、光源パッケージとは異なる別の気密封止パッケージ内に配置されていることが好ましい。そのような別の気密封止パッケージも、フラックスフリー半田もしくはＳｉ系有機物を含まない接着剤を使用して、あるいは融着もしくは溶接により気密封止されていることが望ましく、さらにその内部が不活性ガスで満たされているとより好ましい。そしてそのような不活性ガスには、１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、および／またはハロゲン化合物ガスが含まれていることが望ましい。
他方、本発明によるレーザモジュールは、発振波長が３５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にある半導体レーザ素子を用いるものであることが望ましい。
また、本発明によるレーザモジュールを構成する半導体レーザ素子は、アレイ状に並べられた複数のシングルキャビティ半導体レーザ素子、１つのマルチキャビティ半導体レーザ素子、アレイ状に並べられた複数のマルチキャビティ半導体レーザ素子、およびシングルキャビティ半導体レーザ素子とマルチキャビティ半導体レーザ素子との組み合わせのうちのいずれかであることが望ましい。
また本発明のレーザモジュールは、半導体レーザ素子として複数のレーザビームを発するものが用いられ、それらのレーザビームが光ファイバにおいて１本に合波される構成となっていることが望ましい。
さらに本発明のレーザモジュールにおいては、半導体レーザ素子が、そこから発せられた複数のレーザビームが、発光軸に垂直な面内に２次元状に並んだ状態で入射するように配置されていることが望ましい。
そして、本発明のレーザモジュールにおいては、前記光ファイバの光出射端面が、コネクタを用いて終端処理されていることが好ましい。
本発明のレーザモジュールは、半導体レーザ素子とコリメーターレンズあるいは拡大集光レンズを光源パッケージ内に収めて該光源パッケージを気密封止した構成を有するので、光密度が高くて集塵作用が高い半導体レーザ素子の出射端面や、レンズの光通過面への集塵を抑制することができ、それにより高い信頼性を備えたものとなり得る。
また上記光源パッケージ内には、光ファイバの入射端面が含まれないので、光ファイバの樹脂皮膜からの脱ガスによる汚染も防止される。さらに、特に本発明の第１のレーザモジュールにおいては、集光レンズも光源パッケージ外に配置されているので、この集光レンズの固定のために使用する接着剤等から発生する揮発汚染成分によって半導体レーザ素子の出射端面等が汚染されることも防止できる。
そして本発明のレーザモジュールは、上述の通り特に集塵作用が高い出射端面を有する半導体レーザ素子に加えて、コリメーターレンズあるいは拡大集光レンズだけを光源パッケージ内に収めたものであるので、レーザモジュール構成部品を全てパッケージ内に収める構成と比較すれば、気密封止パッケージの容積を小さくすることができる。そうであれば、容積の増大に応じて顕著に高くなる気密封止パッケージである光源パッケージのコストを低く抑えることができ、ひいてはレーザモジュール全体も安価に形成可能となる。
ここで、気密封止パッケージである光源パッケージの容積をより小さくする上では、該光源パッケージ内には半導体レーザ素子のみを配置し、コリメーターレンズあるいは拡大集光レンズは光源パッケージ外に配置する方がよい。しかしそのような構成にすると、光源パッケージに当然設けられるレーザビーム通過用の窓部を、半導体レーザ素子から発散光状態で出射したレーザビームが未だビーム径が小さい状態で通過することになる。つまりその場合は、レーザビームが上記窓部を、光密度が非常に高い状態で通過することになる。そうであると、この窓部での集塵作用がより顕著になり、レーザ特性の劣化が著しいものになる。
それに対して本発明によるレーザモジュールにおいては、コリメーターレンズあるいは拡大集光レンズも光源パッケージ内に配置されているので、これらのレンズを通過した後のレーザビームがビーム径が比較的大きい状態で光源パッケージの窓部を通過することになる。つまりこの場合は、レーザビームが上記窓部を、光密度が比較的低い状態で通過することになる。そうであれば、この窓部での集塵作用が低くなり、レーザ特性の劣化を少なく抑えることができる。
なお、本発明による第１のレーザモジュールにおいては、レーザビームを光ファイバに入射させる集光光学系が、コリメーターレンズと、光源パッケージ外に配される集光レンズとから構成されており、レーザ特性の劣化を防ぐ上では、勿論上記集光レンズにも汚染防止策が講じられているのが好ましい。
そのようにする際にも、前述したように、光源パッケージより封止性能が低い、気密封止された別のパッケージ内に集光レンズを配置する構成を採用すれば、この別のパッケージのコストを比較的低く抑えることが可能となる。そうであれば、半導体レーザ素子、コリメーターレンズおよび集光レンズを全て高性能の大きな気密封止パッケージ内に配置する場合と比べて、気密封止パッケージ全体のコストを低く抑えることができ、ひいてはレーザモジュールも安価に形成可能となる。
また、上記別のパッケージが、光源パッケージを内包するものとして構成されている場合は、光源パッケージ内の半導体レーザ素子等は二重に封止されることになり、該半導体レーザ素子等の汚染を防止する効果がより高いものとなる。
一方、光源パッケージが、フラックスフリー半田もしくはＳｉ系有機物を含まない接着剤を使用して、あるいは融着もしくは溶接により気密封止されていれば、汚染の原因となる揮発成分の発生を抑えて、それらによって半導体レーザ素子等が汚染されることを防止できる。
また、光源パッケージの内部が不活性ガスで満たされていれば、該光源パッケージ内に外部から汚染ガスが侵入することが防止される。さらに、そのような不活性ガスに、１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、および／またはハロゲン化合物ガスが含まれていると、それらによって炭化水素化合物等を分解する作用が得られ、汚染防止効果がより高められる。
他方、本発明のレーザモジュールにおいて、光ファイバの入射端面が、光源パッケージとは異なる別の気密封止パッケージ内に配置されていれば、光密度が高くなりやすい該入射端面への集塵を防止できる。前述の光源パッケージに加えてこの別の気密封止パッケージを設ける場合も、気密封止パッケージの総容積は、レーザモジュール構成部品を全て収納する大きい気密封止パッケージのそれよりも小さくすることができるので、そのような大きい気密封止パッケージを用いる場合と比べてコストダウンが実現される。
そして、上記別の気密封止パッケージが、フラックスフリー半田もしくはＳｉ系有機物を含まない接着剤を使用して、あるいは融着もしくは溶接により気密封止されていれば、汚染の原因となる揮発成分の発生を抑えて、それらによって光ファイバの入射端面が汚染されることを防止できる。
また、上記別の気密封止パッケージの内部が不活性ガスで満たされていれば、該パッケージ内に外部から汚染ガスが侵入することが防止される。さらに、そのような不活性ガスに、１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、および／またはハロゲン化合物ガスが含まれていると、それらによって炭化水素化合物等を分解する作用が得られ、汚染防止効果がより高められる。
なお、半導体レーザ素子が特に３５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長の光を射出するものである場合、光のエネルギーが高く集塵作用が大きくなるため、そのような半導体レーザ素子を用いるレーザモジュールに本発明を適用することは、汚染物質の付着を防止する上で特に効果的である。
また、半導体レーザ素子として複数のレーザビームを発するものが用いられ、それらのレーザビームが光ファイバにおいて１本に合波される構成のレーザモジュールにおいては、光ファイバの入射端面上の光強度が非常に高くなる。そこで、この場合も集塵作用が大きくなるので、そのような合波レーザモジュールに本発明を適用することは、汚染物質の付着を防止する上で特に効果的である。
さらに、半導体レーザ素子が、そこから発せられた複数のレーザビームが、発光軸に垂直な面内に２次元状に並んだ状態で入射するように配置されている場合は、光源パッケージは自ずと大容積のものになる。そこで、そのような構成のレーザモジュールに本発明を適用すれば、光源パッケージの容積を小さいものとして、コストダウンの効果が特に顕著に得られるようになる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１および図２はそれぞれ、本発明の第１の実施形態によるレーザモジュールの一部破断平面図および一部破断側面図である。図示の通り本実施形態のレーザモジュールは、一例として２個の半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２と、これらの半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２を上面に固定したヒートブロック（放熱ブロック）10と、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２から発散光状態で射出されたレーザビームＢ１，Ｂ２を各々平行光化する２個のコリメーターレンズ11，12と、これらのコリメーターレンズ11，12を各々保持するレンズホルダ13，14と、コリメーターレンズ11，12を通過したレーザビームＢ１，Ｂ２を互いに共通の位置で収束するように集光する集光レンズ15と、この集光レンズ15を保持するレンズホルダ16と、集光レンズ15によるレーザビームＢ１，Ｂ２の収束位置に一端（入射端面）20ａが位置するように配設された光ファイバ20とを有している。
また上記ヒートブロック10の上面には、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２からレーザビームＢ１，Ｂ２とは反対方向に出射される後方出射光を検出するフォトダイオード31，32と、４個の小さな電極パッド33と、１つの大きな電極パッド34とが固定されている。
上記ヒートブロック10を固定した保持部材41と、レンズホルダ13，14および16は、ベース板42の上に固定されている。そしてベース板42の上には、前板43、後板44および２枚の側板45が固定され、それらの上端面に蓋板46が被着固定されて、パッケージ40が構成されている。
またパッケージ40の中には、さらに光源パッケージ50が設けられている。この光源パッケージ50は、コ字状の平断面形状を有してベース板42の上に固定されるとともに、後端面がパッケージ40の後板44に固定された縦部材51と、この縦部材51の上端面に被着固定された蓋板52とから構成されて、内部に上記ヒートブロック10およびレンズホルダ13，14を収めている。縦部材51には、例えば光学ガラス等からなる透明板53が嵌め込まれており、レーザビームＢ１，Ｂ２は窓部としての該透明板53を透過して光源パッケージ50外に出射する。
半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２としては、発振波長が３５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度の範囲にあるＧａＮ系半導体レーザ素子が用いられ、それらは各々サブマウント17を介してヒートブロック10に実装されている。そのような半導体レーザ素子の具体例としては、例えば特開2004-134555号公報に開示されているＩｎＧａＮ系半導体レーザ素子等が挙げられる。一方サブマウント17としては、ＡｌＮに電気パターンが形成されてなるものや、Ｃｕの配線を設けたセラミックパターンからなるもの等が適用可能である。このようなサブマウント17の実装方法としては、例えば直接半田でヒートブロック10に固定する方法等が採用可能である。また、該サブマウント17を複数の部品に実装するようにしてもよい。
半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２およびフォトダイオード31，32は、電極パッド33および34を介したボンディングによって、引出し配線18に接続されている。引出し配線18は一例として５本設けられ、光源パッケージ50の内部と外部とを気密に保つ状態にして、該光源パッケージ50から外部に引き出されている。このようにして光源パッケージ50から外部に引き出された引出し配線18は、図示は省いてあるが、同様にしてさらにパッケージ40の外まで引き出されている。
集光レンズ15は、一般的な軸対称の球面レンズから、その光軸を含む一部分を切り出した形のトランケートレンズであり、上下端面は平坦面とされている。この集光レンズ15は、その平坦な下端面をレンズホルダ16の上面に例えば接着することにより、該レンズホルダ16に固定されている。なおこの集光レンズ15には、上述のトランケートレンズを採用する他、一般的な軸対称の球面レンズや、非球面レンズや、レーザビームＢ１，Ｂ２のビーム断面形状の真円化のために２枚のシリンドリカルレンズを組み合わせたもの等を採用することも可能である。
パッケージ40の前板43には光通過孔43ａが設けられ、この光通過孔43ａを塞ぐ状態にして該前板43の前表面には、ガラス等からなる透明板21が配されている。この透明板21は、円筒状のフェルール保持部22ａを有するフェルール保持部品22に固定され、該フェルール保持部品22はフラックスフリー半田23によってパッケージ40の前板43に固定されている。前述した光ファイバ20は、その入射端面20ａ近傍の樹脂被覆を除去し、それにより剥き出しになったファイバ素線20ｂを円筒状のフェルール24の中心の細孔に通し、そして該フェルール24を上記フェルール保持部22ａに通してフラックスフリー半田25で固定することにより、パッケージ40に接続されている。
上記構成のレーザモジュールにおいて、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２から発散光状態で射出されたレーザビームＢ１，Ｂ２は、それぞれコリメーターレンズ11，12によって平行光とされ、透明板53を透過して光源パッケージ50外に出射する。平行光となったレーザビームＢ１，Ｂ２は次に集光レンズ15により集光されて、透明板21からパッケージ40外に出射し、共に光ファイバ20の入射端面20ａ上で（より詳しくはそのコア端面上で）で収束する。それにより該レーザビームＢ１，Ｂ２が光ファイバ20に入射してそこを伝搬し、合波された高強度のレーザビームＢが光ファイバ20から出射する。なお、この光ファイバ20の先端部はコネクタ等によって終端処理されていることが好ましいが、それについては後に詳述する。
半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２からは、前方出射光としての上記レーザビームＢ１，Ｂ２の他に、それと反対方向にいわゆる後方出射光（図示せず）が発せられる。これらの後方出射光の強度はそれぞれフォトダイオード31，32によって検出され、該フォトダイオード31，32の出力に応じて半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２の駆動電流が制御されることにより、いわゆるＡＰＣ（Automatic Power Control）がなされて、合波レーザビームＢの出力が一定化される。
なお、本実施形態のように半導体レーザ素子を複数有するレーザモジュールにおいて上記ＡＰＣを実施する場合には、後方出射光の検出信号を多チャンネルドライバに入力し、該多チャンネルドライバによって各半導体レーザ素子の駆動を制御すればよい。また、上述のように半導体レーザ素子の後方出射光は検出せずに、平行光となって光源パッケージ50から出射したレーザビームＢ１，Ｂ２や、集光レンズ15で集光された後のレーザビームＢ１，Ｂ２をビームスプリッタ等で一部分岐させ、その分岐された光ビームの強度を光検出器で検出し、その検出出力に基づいてＡＰＣを行うことも可能である。
次に、レーザビームＢ１，Ｂ２が通過する面の汚染を防止する点について説明する。半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２およびコリメーターレンズ11，12を内部に収納した光源パッケージ50は、前述したように縦部材51および蓋板52から構成されて、気密封止されている。
ここで、上記縦部材51および蓋板52どうしの固着および、それらとベース板42あるいは後板44との固着は、フラックスフリー半田もしくはＳｉ系有機物を含まない接着剤を使用してなされている。これらの部材の固着は、その他に、融着もしくは溶接によりなされてもよい。さらに、光源パッケージ50の内部に配置される部材の固定、接合も、同様にしてなされている。こうすることにより、汚染の原因となる揮発成分の発生が抑えられる。また、光源パッケージ50の気密封止の前には、予めその内部に存在する揮発成分を除去するための脱気処理を施すことが好ましい。
なお、上記のＳｉ系有機物を含まない接着剤としては、例えば、特開2001-177166号公報に記載が有る脂環式エポキシ化合物、オキセタニル基を有する化合物、および触媒量のオニウム塩光反応開始剤を含有する接着性組成物であって、シランカップリング剤を含まない接着性組成物からなるもの等が挙げられる。
また、フラックスフリー半田としては、例えば、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｉｎ、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｉｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ等が挙げられる。通常の半田材に含まれるフラックスは汚染の要因となるが、フラックスフリーの半田を用いれば汚染物質を発生させるおそれがない。なお、環境に配慮して鉛フリー半田を使用することが望ましい。
溶接は市販のシーム溶接機、例えば日本アビオニクス社製のシーム溶接機を利用して行うことができる。具体的には、例えば縦部材51の上に蓋板52を載せ、両者が接する部分にシーム溶接機により高電圧を印加することで、光源パッケージ50の溶接封止を行うことができる。また融着は、市販の融着機、例えば古河電気工業社製のFITEL S-2000を用いて行うことができる。
上記のようにして、内部の汚染物質を十分低減した上で気密封止される光源パッケージ50内に半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２およびコリメーターレンズ11，12を配置すれば、光密度が高くて集塵作用が高い半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２の出射端面や、コリメーターレンズ11，12の光通過面への集塵を抑制することができ、それにより本実施形態のレーザモジュールは高い信頼性を備えたものとなり得る。
また光源パッケージ50内には、光ファイバ20の入射端面が含まれないので、光ファイバ20の樹脂皮膜からの脱ガスによる汚染も防止される。さらに本実施形態においては、集光レンズ15も光源パッケージ50の外に配置されているので、この集光レンズ15の固定のために使用する接着剤等から発生する揮発汚染成分によって半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２の出射端面等が汚染されることも防止できる。
そして本実施形態のレーザモジュールは、上述の通り特に集塵作用が高い出射端面を有する半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２に加えて、コリメーターレンズ11，12だけを光源パッケージ50内に収めたものであるので、レーザモジュール構成部品を全てパッケージ内に収める構成と比較すれば、気密封止パッケージの容積を小さくすることができる。そうであれば、容積の増大に応じて顕著に高くなる気密封止パッケージである光源パッケージ50のコストを低く抑えることができ、ひいてはレーザモジュール全体も安価に形成可能となる。
ここで、光源パッケージ50の容積をより小さくすることだけを考えれば、該光源パッケージ50内には半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２のみを配置し、コリメーターレンズ11，12は光源パッケージ50の外に配置する方がよい。しかし、そのような構成にすると、図１および図２において、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２とコリメーターレンズ11，12との間に光源パッケージの窓部（本実施形態の透明板53に相当する）が位置することになる。その場合は、図から明らかなように、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２から発散光状態で出射したレーザビームＢ１，Ｂ２が未だビーム径が極めて小さい状態で、換言すれば光密度が非常に高い状態で通過することになる。そうであると、この窓部での集塵作用がより顕著になり、レーザ特性の劣化が著しいものになる。
それに対して本実施形態のレーザモジュールにおいては、コリメーターレンズ11，12も光源パッケージ50内に配置されているので、これらのコリメーターレンズ11，12を通過した後のレーザビームＢ１，Ｂ２は、ビーム径が比較的大きい状態で、つまり光密度が比較的低い状態で透明板53を通過する。そうであれば、この透明板53での集塵作用が低くなり、レーザ特性の劣化をより少なく抑えることができる。
なお本実施形態においては、光源パッケージ50および集光レンズ15を収めているパッケージ40も気密封止され、集光レンズ15の光通過面が汚染されることも防止される。ただしこのパッケージ40の気密封止は、光源パッケージ50よりも封止性能が低い仕様でなされる。そのようにすれば、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２、コリメーターレンズ11，12および集光レンズ15を全て高性能の大きな気密封止パッケージ内に配置する場合と比べて、気密封止パッケージ全体のコストを低く抑えることができ、ひいてはレーザモジュールも安価に形成可能となる。
また、上記のようにパッケージ40が光源パッケージ50を内包しているので、光源パッケージ50内の半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２やコリメーターレンズ11，12は大気から二重に隔絶されることになり、それらの汚染を防止する効果がより高められる。
なお本実施形態では、光源パッケージ50の内部が不活性ガスで満たされて、該光源パッケージ50内に外部から汚染ガスが侵入することが防止される。そのような不活性ガスとしては、窒素ガス、希ガスなどが挙げられる。また、不活性ガスと、１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガスおよびハロゲン化合物ガスの少なくとも１種類のガスとの混合ガスを光源パッケージ50内に満たしてもよく、例えば、大気と同じ比率の窒素、酸素混合ガスであるクリーンエアを用いてもよい。
封止雰囲気中に１ｐｐｍ以上の濃度の酸素が含まれれば、レーザモジュールの劣化をより効果的に抑制することができる。このような劣化抑制効果の向上が得られるのは、封止雰囲気中に含有される酸素が、炭化水素成分の光分解により発生した固形物を酸化分解するためである。
ハロゲン族ガスとは、塩素ガス（Ｃｌ2）、フッ素ガス（Ｆ2）等のハロゲンガスであり、ハロゲン化合物ガスとは、塩素原子（Ｃｌ）、臭素原子（Ｂｒ）、ヨウ素原子（Ｉ）、フッ素原子（Ｆ）等のハロゲン原子を含有するガス状の化合物である。
ハロゲン化合物ガスとしては、ＣＦ3Ｃｌ、ＣＦ2Ｃｌ2、ＣＦＣｌ3、ＣＦ3Ｂｒ、ＣＣｌ4、ＣＣｌ4−Ｏ2、Ｃ2Ｆ4Ｃｌ2、Ｃｌ−Ｈ2、ＣＦ3Ｂｒ、ＰＣｌ3、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3、ＸｅＦ2、Ｃ3Ｆ8、ＣＨＦ3等が挙げられるが、フッ素又は塩素と炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、キセノン（Ｘｅ）との化合物が好ましく、フッ素原子を含有するものが特に好ましい。
ハロゲン系ガスは微量でも劣化抑制効果を発揮するが、顕著な劣化抑制効果を得るためには、ハロゲン系ガスの含有濃度を１ｐｐｍ以上とするのが好ましい。このような劣化抑制効果が得られるのは、封止雰囲気中に含有されるハロゲン系ガスが有機珪素化合物ガスの光分解により発生した堆積物を分解するためである。
また本実施形態においては、光ファイバ20の入射端面20ａも、光源パッケージ50とは異なる別の気密封止パッケージ内に配置された状態となっている。すなわち、円筒状のフェルール24、それが挿通されるフェルール保持部品22および透明板21により、気密封止されたパッケージ60が構成され、光ファイバ20の入射端面20ａはその気密封止パッケージ60の内部に配置された状態となっている。
上記パッケージ60の封止は、より詳しくは次のようにして行われる。まず光ファイバ20の入射端面20ａ近傍の樹脂被膜を除去してファイバ素線20ｂを剥き出しにし、そのファイバ素線20ｂをフェルール24の中心の細孔に通し、フェルール24に融着して封止する。フェルール24の周囲には蒸着、あるいはメッキによりいわゆるメタライズ加工を施し、ファイバ素線20ｂを通したフェルール24の端面は、研磨して球面もしくは平面に加工し、その後蒸着によりＡＲ（無反射）コーティングを施す。なおＡＲコーティングの際には、ファイバ被膜を冷却する治具を使用し、蒸着時のファイバ端面の高温状態が被膜に伝わらないようにする。フェルール保持部品22は全面に金メッキが施され、脱気処理が施されている。このフェルール保持部品22に、フラックスフリー半田25にてフェルール24を封止固定する。さらに、両面にＡＲコーティングを施した透明板21を、同じくフラックスフリー半田にてフェルール保持部品22に封止固定した後、該フェルール保持部品22を同じくフラックスフリー半田23にて前板43に固定する。
なお、フェルール保持部品22を前板43に固定する際には、フェルール保持部品22を前板43の表面に沿って上下左右に移動させることにより、レーザビームＢ１，Ｂ２の収束位置が光ファイバ20の入射端面20ａ上でコア中心に来るように、該光ファイバ20の位置調整をすることができる。
以上の構造により、光ファイバ20の入射端面20ａは大気から隔絶されるので、光密度が高い状態でレーザビームＢ１，Ｂ２が入射するこの入射端面20ａに汚染物質が付着することを効果的に防止することができる。なお、光ファイバ20の入射端面20ａを気密封止パッケージ60の内部に配置する代わりに、該入射端面20ａに透明材料からなる保護部材を被着しておいても、この入射端面20ａの汚染を防止することができる。
上述のように、光源パッケージ50に加えて気密封止パッケージ60を形成しても、気密封止パッケージの総容積は、レーザモジュール構成部品を全て収納する大きい気密封止パッケージのそれよりも小さくすることができるので、そのような大きい気密封止パッケージを用いる場合と比べてコストダウンが実現される。
また上記気密封止パッケージ60は、フラックスフリー半田を用いて気密封止されているので、汚染の原因となる揮発成分の発生を抑えて、それらによって光ファイバ20の入射端面20ａが汚染されることを防止できる。また、フラックスフリー半田に代えてＳｉ系有機物を含まない接着剤を使用して、あるいは融着もしくは溶接により気密封止を行っても、上記と同様の効果を得ることができる。
なお上記気密封止パッケージ60の内部は、光源パッケージ50の内部と同様に不活性ガスで満たし、さらにはそこに１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、および／またはハロゲン化合物ガスを含ませることが好ましい。それによって得られる効果は、光源パッケージ50の場合と同様である。
ここで、本実施形態において用いられる半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２は、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長のレーザビームＢ１，Ｂ２を射出するものである。この場合は、レーザビームＢ１，Ｂ２のエネルギーが高く集塵作用が大きくなるため、そのような半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２を用いるレーザモジュールに本発明を適用することは、汚染物質の付着を防止する上で特に効果的である。
また本実施形態のように、複数のレーザビームＢ１，Ｂ２が光ファイバ20において１本に合波される構成のレーザモジュールにおいては、光ファイバ20の入射端面20ａ上の光強度が非常に高くなる。そこで、この場合も集塵作用が大きくなるので、このような合波レーザモジュールに前述の気密封止パッケージ60を設けることは、汚染物質の付着を防止する上で特に効果的である。
なお、例えば上記半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２の組を上下に２段配置し、合計４個の半導体レーザ素子から発せられたレーザビームを光ファイバ20によって１本に合波するようなことも可能である。そのように半導体レーザ素子が、そこから発せられた複数のレーザビームが、発光軸に垂直な面内に２次元状に並んだ状態で入射するように配置される場合、光源パッケージ50は自ずと大容積のものとなる。そこで、そのような構成のレーザモジュールに本発明を適用すれば、光源パッケージ50の容積を小さいものとして、コストダウンの効果が特に顕著に得られるようになる。
次に、図３を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。なおこの図３において、図１中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する（以下、同様）。
この第２実施形態のレーザモジュールは、第１実施形態のレーザモジュールと比べると、コリメーターレンズ11，12に代えて拡大集光レンズ61，62が用いられて、集光レンズ15が省かれている点が基本的に異なるものである。また本実施形態では、第１実施形態のレーザモジュールにおいて設けられた、後方出射光モニター用のフォトダイオード31，32は省かれている。
本実施形態のレーザモジュールにおいて、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２から射出されたレーザビームＢ１，Ｂ２はそれぞれ拡大集光レンズ61，62により集光されて、共に光ファイバ20の入射端面20ａ上で（より詳しくはそのコア端面上で）収束する。それにより該レーザビームＢ１，Ｂ２が光ファイバ20に入射してそこを伝搬し、合波された高強度のレーザビームＢが光ファイバ20から出射する。
以上のように半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２および拡大集光レンズ61，62を光源パッケージ50内に配置してなる本実施形態のレーザモジュールにおいても、半導体レーザ素子ＬＤ１，ＬＤ２および拡大集光レンズ61，62の汚染防止については、基本的に第１の実施形態におけるのと同様の効果が得られる。
なお拡大集光レンズ61，62からは収束光状態でレーザビームＢ１，Ｂ２が出射するが、該レーザビームＢ１，Ｂ２は拡大集光レンズ61，62に近い位置ではビーム径が比較的大きい状態で、つまり光密度が比較的低い状態で透明板53を通過する。そこでこの場合も、透明板53での集塵作用が低くなり、レーザ特性の劣化を少なく抑えることができる。
また本実施形態では、パッケージ40の側板45に不活性ガス導入管63および不活性ガス排出管64が取り付けられ、これらの管63および64を通して例えば窒素ガスがパッケージ40内を流通するように循環供給される。このようにしてパッケージ40内に不活性ガスを満たしておくことにより、該パッケージ40内に汚染物質が侵入して、レーザビームＢ１，Ｂ２が通過する透明板53および65にその汚染物質が付着することを防止可能となる。
なお、このような不活性ガスの循環供給は、レーザビームＢ１，Ｂ２の出力が比較的高くて、透明板53および65が汚染されやすくなっているレーザモジュールに適用すると、より効果的である。また、この不活性ガスの循環供給を、図１および図２に示したような構成のレーザモジュールに適用することも勿論可能である。
また本実施形態では、光ファイバ20とパッケージ40との接続構造が、第１実施形態におけるものとは異なっている。以下、その点について説明する。本実施形態では、フェルール24を嵌合保持するレセプタクル70が、フラックスフリー半田23によってパッケージ40の前板43に固定されている。そしてフェルール24は、上記レセプタクル70と螺合あるいは嵌合等によって一体化されるコネクタ71内に、圧縮バネ73により先端側に押圧される状態にして摺動自在に収められている。
上記コネクタ71から突出しているフェルール24がレセプタクル70内に進入するようにして、該コネクタ71をレセプタクル70に固着させると、圧縮バネ73の作用により、光ファイバ20の入射端面20ａが透明板65に弾力的に押圧される。これにより、該入射端面20ａと透明板65とが密着するので、入射端面20ａや透明板65に汚染物質が付着することが防止される。
ここで、光ファイバ20とパッケージ40との接続構造としては、以上説明した第１実施形態、第２実施形態におけるものの他、公知のあらゆる構造が適用可能である。
次に図４〜８を参照して、光ファイバ20の終端処理と、それによる光ファイバ同士の接続構造について説明する。なお以下の図４〜８における光ファイバ20が、図１〜３に示した光ファイバ20、つまり終端処理がなされる光ファイバである。また、以下に説明する接続構造は、第１の実施形態のレーザモジュールにも、第２の実施形態のレーザモジュールにも同様に適用され得るものである。
先ず図４に側断面形状を示す光ファイバの接続構造は、２本の光ファイバ20、112の各先端部が挿通されて、該先端部を固定した２つの円筒形のフェルール113、114と、これらのフェルール113、114の各後端部近傍に固定された円形のフランジ115、116と、フェルール113、114が挿通されるコネクタ124と、フランジ115の内側においてフェルール113の外周に取り付けられたＯリング127と、フランジ116の内側においておよびフェルール114の外周に取り付けられたＯリング128とを有している。
つまり本例における光ファイバ20の終端処理は、円筒形のフェルール113を取り付けるものである。
上記フェルール113、114は、セラミック、ガラス、または金属、もしくはそれらの組み合わせからなる材料から形成されたものである。セラミックまたはガラスから形成された場合は、その側面が金属メッキ、もしくはスパッタリングによりメタライズ加工されていることが望ましい。そして、光ファイバ20、112の各先端部を取り付けた後、フェルール113、114の先端は平坦、もしくは球面状に研磨される。
またコネクタ124は、フェルール113、114の外径より僅かに大きい内径のスリーブ管120の両端にそれぞれフランジ部121、122が形成されるとともに、該スリーブ管120の中央付近に、その内部と外部とを連通する貫通孔123ａを有するガス導入部123が形成されてなるものである。上記ガス導入部123の外周にはネジ山が形成され、その部分には、貫通孔123ａを閉じるバルブ125が螺合により取り付けられている。
なお、上記フェルール113、114に対してフランジ115、116は、図中にａなる黒丸で示す箇所において全周に亘って例えば半田で固定されている。この半田としては、有機ガスの発生が無いいわゆるフラックスフリー半田が使用されることが好ましい。
またフェルール113、114をそれぞれ先端側からコネクタ124内に挿通させた後、上記フランジ115、116はそれぞれ間にＯリング127、128を介して、コネクタ124のフランジ部121、122に適宜数のボルト129で固定される。そこで、コネクタ124の内部は外部に対して、Ｏリング127、128およびフランジ115、116によって封止されることになる。また、これにより、フェルール113、114に固定されている２本の光ファイバ20、112のコア先端が互いに同軸状態で圧接し、該光ファイバ20、112が互いに光学的に接続される。なお、上記のＯリング127、128としては、フッ素系樹脂からなるものを用いることが好ましい。
以上のようにして光ファイバ20、112を接続する際、コネクタ124の部分を前述のような不活性ガスの雰囲気中に配し、バルブ125を図示外の真空ポンプに接続してコネクタ124の内部を減圧させることにより、コネクタ124の内部にこの不活性ガスが導入される。その後バルブ125を閉じることにより、フェルール113、114を収めて密閉空間となっているコネクタ124の内部に上記不活性ガスが封入された状態となる。
それにより、もし光ファイバ20、112のコアの先端が全面に亘って接触していない場合は、その接触していない部分が上記不活性ガスと接する状態になる。したがって、前述の集塵効果を引き起こす有機物等と、光ファイバ20、112を伝搬する光とが光化学反応を起こすことがなくなり、光ファイバ20、112の先端で集塵効果が起きることを抑制できる。
本例の場合は、波長が３５０〜５００ｎｍの範囲にあるレーザ光を光ファイバ20、112において伝搬させるようにしており、この波長範囲のレーザ光は上記集塵効果を発現させやすいので、上述のような接続構造の適用が特に効果的であると言える。
なお、不活性ガスをコネクタ124の内部に封入する前に、このコネクタ124の内部を脱気処理にかけると、上記集塵効果をより確実に抑制することができる。
また本例の光ファイバの接続構造は、２本の光ファイバ20、112を融着するものではないから、大がかりな融着機を必要とせずに２本の光ファイバ20、112を簡便に接続できるものとなる。そしてフェルール113、114は、ボルト129を緩めて外すことにより、それぞれコネクタ124から簡単に取り外せるので、２本の光ファイバ20、112を一度接続した後に、簡単に接続し直すこともできる。
さらに本例の光ファイバの接続構造では、ガイドとなるスリーブ管120にフェルール113、114を挿通させるだけで、該フェルール113、114に固定されている光ファイバ20、112同士が自動的に同軸に揃えられるので、光ファイバの調芯作業も容易なものとなる。
なお、上記不活性ガスの好ましいものとしては、窒素ガス、希ガス等が挙げられる。またこの不活性ガスの中に、濃度が１ｐｐｍ以上３０％以下の酸素、ハロゲン族ガス、およびハロゲン化合物ガスのうちの少なくとも一種類以上が含まれることが望ましい。ハロゲン族ガス、およびハロゲン化合物ガスの好適な例は、先に説明した通りである。
不活性ガスの中に１ｐｐｍ以上の濃度の酸素を含ませておくと、光ファイバ20、112の劣化をより効果的に抑制することができる。このような効果の向上が得られるのは、不活性ガス中の酸素が、炭化水素成分の光分解により発生した固形物を酸化分解するためである。なお、このように封止雰囲気中に酸素を含ませるためには、コネクタ124の内部にクリーンエア（大気成分）を封入するようにしてもよい。
また、上記不活性ガスの中に前述した通りのハロゲン族ガスおよびハロゲン化合物ガスの少なくとも一方を含ませておいても、同様に光ファイバ20、112の劣化を抑制することができる。これらのハロゲン系ガスは微量から劣化抑制効果を発揮するが、顕著な劣化抑制効果を得るためには、ハロゲン系ガスの含有濃度を１ｐｐｍ以上とするのが好ましい。このような劣化抑制効果が得られるのは、封止雰囲気中に含有されるハロゲン系ガスが有機珪素化合物ガスの光分解により発生した堆積物を分解するためである。
なお、光ファイバ20、112の先端は互いに密接固定されるので、特にコート膜を形成する必要はない。コート膜が形成されない場合には、屈折率段差が生じることがないので、通常は、伝搬光の結合効率が最も高くなる。
ただし、必要に応じてそれらの先端に適宜のコート膜を形成しても構わない。その場合、被覆するコート膜の最表面層の材料として、珪素（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）、またはジルコニウム（Ｚｒ）の酸化物または窒化物等、ハロゲン系ガスに対して反応性を有する材料を使用する場合には、これらの最表面層がエッチングされて、光ファイバ20、112を用いた装置の信頼性が低下する。
したがって、光ファイバ20、112の先端を被覆するコート膜の最表面層の材料としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）またはタンタル（Ｔａ）の酸化物または窒化物のように、ハロゲン系ガスに対して不活性な材料を使用することが好ましい。
また、コネクタ124の内部に不活性ガスを封入するためには、前述のようにするほか、加圧された不活性ガスをバルブ125を通してコネクタ124の内部に導入するようにしてもよい。
さらに、Ｏリング127、128を用いてコネクタ124の内部を封止する代わりに、スリーブ管120にフェルール113、114を圧入することによって封止することもできる。
次に、光ファイバ20の終端処理と、それによる光ファイバ同士の接続構造の別の例について説明する。なお本例においても、光ファイバ20の終端処理は、円筒形のフェルール113を取り付けるものである。
本例の光ファイバの接続構造においては、それぞれ光ファイバ20、112の先端部を固定しているフェルール113、114が１本の円筒状スリーブ管130に挿通され、光ファイバ20、112のコア先端が互いに圧接する状態にして、該フェルール113、114がスリーブ管130に固定されている。この固定は、例えば図中にａなる黒丸で示す箇所において全周に亘って例えば半田封止することによりなされる。この半田による固定を、不活性ガス雰囲気中で行うことにより、スリーブ管130の内部には不活性ガスが封入されることになる。
それにより本例においても、図４の例におけるのと同様の効果を得ることができる。ただしこの構造においては、一度接続した光ファイバ20、112を、各要素をそのまま再使用して接続し直すことは不可能である。
なお、以上説明した各例の接続構造において、不活性ガスに代えて、光ファイバ20、112を伝搬する光に対して透明でかつその光によって分解されない液体を用いても、同様の効果を得ることができる。そのような液体としては、例えば純水を好適に用いることができる。
次に、光ファイバの接続構造の別の例について説明する。図６および図７はそれぞれ、この光ファイバの接続構造の全体斜視形状および側断面形状を示すものである。この光ファイバの接続構造は、一般的なコネクタ140が容器160内に収納されるともに、この容器160内において不活性ガスを循環させる手段が設けられてなるものである。
上記コネクタ140は、２つの円筒形のフェルール113、114の各先端部が挿通されるスリーブ管141と、フェルール113、114に保持された光ファイバ20、112をそれぞれ通過させる孔を有して、該フェルール113、114の後端部を受容する外管143、144と、これらの外管143、144の底面とフェルール113、114との間に各々配置された圧縮バネ145、146とから構成されている。
すなわち、本例における光ファイバ20の終端処理は、フェルール113、外管143および圧縮バネ145を装着しておくことである。
スリーブ管141の両端の外周には雄ネジが形成される一方、外管143、144の先端の内周には雌ネジが形成されて、それらが螺合し得るようになっている。そこで、フェルール113、114の各先端部をスリーブ管141に、後端部を外管143、144にそれぞれ挿通させた後、外管143、144を回してスリーブ管141に螺合させてゆくと、フェルール113、114の先端同士が接触する状態となる。そこからさらに外管143、144を回して締め付けると、圧縮バネ145、146の作用でフェルール113、114の先端同士つまりは光ファイバ20、112の先端同士が圧接する状態になって、これらの光ファイバ20、112が互いに光学的に接続される。
容器160は、上側函体161と下側函体162とからなる上下２つ割構造のものであり、これら上側函体161および下側函体162はヒンジ163を介して揺動可能に保持され、ラッチ金具164により互いに一体化した状態に固定される。そして上側函体161、下側函体162にはそれぞれガス供給口165、ガス排出口166が設けられている。また上側函体161および下側函体162の左右側壁には、各々半円形の開口が形成され、その部分には円筒形のファイバ受け167、168が配設されるようになっている。これらのファイバ受け167、168は、例えばフッ素系ゴム等の弾性部材から形成されて、その中空部に通された光ファイバ20、112との間、および閉じられた状態の函体161、162との間を気密状態に保つようになっている。
ガス供給口165、ガス排出口166はガス循環配管170で接続されており、このガス循環配管170の途中には、前述したような不活性ガスを貯えるタンク171およびガス圧送ポンプ172が介設されている。本例では、以上のガス循環配管170、タンク171およびガス圧送ポンプ172により流体循環装置が構成されている。
光ファイバ20、112はそれぞれファイバ受け167、168に通されてから、コネクタ140を用いて前述の通りにして互いに光学的に接続される。このコネクタ140の部分は下側函体162の底面上に保持され、その上から上側函体161が閉じられ、ラッチ金具164が締められることにより両函体161、162が気密状態を保って一体化する。こうして光ファイバ20、112の先端部を接続させたコネクタ140の部分は、容器160の中に収容された状態になる。なお、両函体161、162の互いに当接することになる端面部分には、フッ素系ゴム等の弾性部材からなるコートを施すことにより、両函体161、162の間の気密状態をより確実なものとすることが望ましい。
コネクタ140の部分が容器160の中に収容されるとガス圧送ポンプ172が駆動され、それにより、タンク171内に貯えられている不活性ガスが容器160内を通して循環される。この不活性ガスとしては、図４に示した例で使用されたものを好適に用いることができる。
そこで、もし光ファイバ20、112のコアの先端が全面に亘って接触していない場合は、その接触していない部分が上記不活性ガスと接する状態になる。したがって、前述の集塵効果を引き起こす有機物等と、光ファイバ20、112を伝搬する光とが光化学反応を起こすことがなくなり、光ファイバ20、112の先端で集塵効果が起きることを抑制できる。
本例の場合も、波長が３５０〜５００ｎｍの範囲にあるレーザ光を光ファイバ20、112において伝搬させるようにしており、この波長範囲のレーザ光は上記集塵効果を発現させやすいので、本接続構造の適用が特に効果的である。
なお、不活性ガスを循環させる前に、コネクタ140の部分を収容した容器160の内部を脱気処理にかけると、上記集塵効果をより確実に抑制することができる。
また本例の光ファイバの接続構造も、２本の光ファイバ20、112を融着するものではないから、大がかりな融着機を必要とせずに２本の光ファイバ20、112を簡便に接続できるものとなる。そしてフェルール113、114は、コネクタ140の外管143および144を緩めて外すことにより、それぞれコネクタ140から簡単に取り外せるので、２本の光ファイバ20、112を一度接続した後に、簡単に接続し直すこともできる。
さらに、本例の光ファイバの接続構造では、ガイドとなるスリーブ管141にフェルール113、114を挿通させるだけで、該フェルール113、114に固定されている光ファイバ20、112同士が自動的に同軸に揃えられるので、光ファイバの調芯作業も容易なものとなる。
なおこの場合も、上記不活性ガスの中に１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガスおよびハロゲン化合物ガスの少なくとも一種類を含ませておけば、図４の例において説明した通りの効果を同様に得ることができる。また上記不活性ガスに代えて、純水等の液体が使用可能であることも、図４の例と同様である。
さらに、上側函体161、下側函体162にそれぞれ形成されたガス供給口165、ガス排出口166を閉じたり、あるいは最初から省くことによって容器160を密閉容器とすれば、その中に不活性ガスや純水等の液体を封入して使用することも可能である。
次に図８を参照して、光ファイバの接続構造のさらに別の例について説明する。この光ファイバの接続構造においては、それぞれ光ファイバ20、112の先端部を固定しているフェルール113、114が１本の円筒状スリーブ管180に挿通され、光ファイバ20、112のコア先端が互いに圧接する状態にして、該フェルール113、114がスリーブ管180に固定されている。この固定は、例えば図中にａなる黒丸で示す箇所において全周に亘って例えば半田封止することによりなされる。
なお本例でも、光ファイバ20の終端処理は、フェルール113を装着しておくことである。
上記スリーブ管180の中央付近の一部には、切欠き180ａが形成されている。そして、上述のようにして該スリーブ管180にフェルール113、114が固定された後、この切欠き180ａに溶融状態の低融点ガラス181が流し込まれる。流動するこの溶融状態の低融点ガラスは、光ファイバ20、112の接続部の空気を押し出しながらこの部分に行き渡り、徐々に冷えて固化する。
なお本例の場合も、波長が３５０〜５００ｎｍの範囲にあるレーザ光を光ファイバ20、112において伝搬させるようにしているが、低融点ガラス181はこの波長範囲のレーザ光に対して透明であり、またこの光によって分解されることはないものである。
以上の通り本例においては、コアの先端を含む光ファイバ20、112の先端部が、溶融状態で該先端部に供給された後に固化した低融点ガラス181によって外部と隔絶された状態になっている。そこで、もし光ファイバ20、112のコアの先端が全面に亘って接触していない場合は、その接触していない部分が低融点ガラス181と接するようになる。したがってこの構造においても、前述の集塵効果を引き起こす有機物等と、光ファイバ20、112を伝搬するレーザ光とが光化学反応を起こすことがなくなり、光ファイバ20、112の先端で集塵効果が起きることを確実に抑制できる。
なお、本発明のレーザモジュールに使用される半導体レーザ素子としては、上記実施形態に示したディスクリートなシングルキャビティチップをアレイ状に配置したものの他、１つのマルチキャビティ半導体レーザ素子（ＬＤバー）、複数のマルチキャビティ半導体レーザ素子をアレイ状に配置したもの、あるいはシングルキャビティ半導体レーザ素子とマルチキャビティ半導体レーザ素子の組み合わせ等であってもよい。
また、合波するレーザビームの本数も先に説明した各実施形態における２本に限られるものではなく、３本以上のレーザビームを光ファイバによって合波するようにしてもよい。図９には、一例として８本のレーザビームを合波するようにした、本発明の第３の実施形態によるレーザモジュールの光学系部分の平面形状を示す。本実施形態では、４個の半導体レーザ素子ＬＤ11，ＬＤ12，ＬＤ13，ＬＤ14が水平方向に並べて配置され、さらにそれと同様に４個の半導体レーザ素子ＬＤ21，ＬＤ22，ＬＤ23，ＬＤ24が配置され、それら各４個の半導体レーザ素子ＬＤ11〜14および半導体レーザ素子ＬＤ21〜24が互いに垂直方向に２段に並べて配設されている。
半導体レーザ素子ＬＤ11，ＬＤ12，ＬＤ13，ＬＤ14，ＬＤ21，ＬＤ22，ＬＤ23，ＬＤ24から各々発散光状態で発せられたレーザビームＢ11，Ｂ12，Ｂ13，Ｂ14，Ｂ21，Ｂ22，Ｂ23，Ｂ24は、それぞれコリメーターレンズＣ11，Ｃ12，Ｃ13，Ｃ14，Ｃ21，Ｃ22，Ｃ23，Ｃ24によって平行光とされ、次いで第１シリンドリカルレンズ80および第２シリンドリカルレンズ81により集光されて光ファイバ20の入射端面20ａで収束する。それによりこれらのレーザビームＢ11〜24が光ファイバ20に入射し、そこを伝搬して１本に合波された高強度のレーザビームＢが光ファイバ20から出射する。
なお、半導体レーザ素子ＬＤ11〜24から発散光状態で出射するレーザビームＢ11〜24の広がり角は、該半導体レーザ素子の接合面に平行な方向（例えば図９の紙面に平行な方向）と垂直な方向とで互いに異なる。それに対して光ファイバ20の開口数は、等方的である。そこで本実施形態ではレーザビームＢ11〜24を、図９の紙面に平行な方向については第１シリンドリカルレンズ80で集光し、紙面に垂直な方向については第１シリンドリカルレンズ80と倍率が異なる第２シリンドリカルレンズ81で集光することにより、レーザビームＢ11〜24が上記２つの方向のいずれに関しても（したがって、それら２方向の中間の方向に関しても）、光ファイバ20の開口数に適合した角度で収束しながら該光ファイバ20に入射するようにしている。
次に、図１０を参照して本発明の第４の実施形態について説明する。この第４の実施形態は、上に説明した第３の実施形態と比べると、集光光学系が異なるものである。すなわち本実施形態では、レーザビームＢ11〜24を図の紙面に平行な方向についてそれぞれ収束、発散させる第１シリンドリカルレンズ85、第２シリンドリカルレンズ86および、第２シリンドリカルレンズ86から平行光状態で出射したレーザビームＢ11〜24を全方向に関して収束させる軸対称レンズからなる集光レンズ87から集光光学系が構成されている。このような集光光学系は、レーザビームＢ11〜24を全方向に関して同一角度で収束させながら光ファイバ20に入射させる上で、より効果的である。
以上説明した第３および第４の実施形態においても、第１および第２の実施形態におけるのと基本的に同様の光源パッケージが適用され、それにより、第１および第２の実施形態におけるのと同様の効果が得られる。そしてこれら第３および第４の実施形態では、半導体レーザ素子ＬＤ11〜24が、それらから発せられたレーザビームＢ11〜24が、発光軸に垂直な面内に２次元状に並んだ状態で入射するように配置されているので、上記光源パッケージは自ずと大容積のものになる。そこで本第３および第４の実施形態では、光源パッケージの容積を小さいものとしてコストダウンを実現する効果が、特に顕著なものとなる。
なお、上述したように複数の半導体レーザ素子を多段に重ねて配設する場合、その重ねる段数は上記各実施形態における２段に限られるものではなく、３段以上に重ねて配設することも勿論可能である。
さらに本発明は、上述のような合波は行なわず、半導体レーザ素子から射出された１本のレーザビームを光ファイバに結合するようにしたレーザモジュールに対しても同様に適用可能であり、その場合にも、先に述べたのと同じ汚染防止効果を得ることができる。
次に図１１〜１５を参照して、本発明のレーザモジュールにおいて用いられ得る集光光学系の別の例について説明する。なお、これらの図に示す集光光学系は、いずれもシリンドリカルレンズ91およびアナモルフィックレンズ92からなる点は共通で、固定構造が互いに異なるものである。これらのシリンドリカルレンズ91およびアナモルフィックレンズ92が用いられる場合も、本発明によるパッケージ構造が適用されるものであるが、その構造としては既述のものを適宜採用すればよいので、ここではその説明は省略する。
まず、図１１の集光光学系について説明する。シリンドリカルレンズ91およびアナモルフィックレンズ92は、例えば図９に示した第１シリンドリカルレンズ80および第２シリンドリカルレンズ81に代えて使用されるものである。すなわち、レーザビームＢはシリンドリカルレンズ91により図中のｘ−ｙ面内のみで集光され、またアナモルフィックレンズ92によりｙ−ｚ面内のみで集光されて、光ファイバのコア端面（図示せず）におけるｘ、ｚ方向の収束ビーム径が所望値に設定されるようになっている。
なお、ｘ、ｙおよびｚ方向は互いに直交し、ｙ方向は光軸方向、ｚ方向はレンズ91および92を固定するレンズホルダ90の上面90ａに直角な方向である。また、ここではレーザビームＢを１本だけ図示してあるが、光ファイバにより合波を行う場合レーザビームは複数本になる。また前述した通り、レーザビームは１本のみであっても構わない。
次に各レンズ91および92の固定構造について説明する。シリンドリカルレンズ91およびアナモルフィックレンズ92は、その各下面91ａ、92ａがレンズホルダ90の平坦な上面90ａに接着されることにより、該レンズホルダ90に固定される。シリンドリカルレンズ91は精密ガラスモールドによって作製され、その下面91ａは、レンズ対称面（平坦なレンズ後端面91ｄの法線とレンズ円筒面の中心軸とを含む面）に対して誤差±３０″以下の角度精度で直角に形成されている。また、アナモルフィックレンズ92も精密ガラスモールドによって作製され、その下面92ａは、レンズ対称面に対して誤差±３０″以下の角度精度で平行に形成されている。
シリンドリカルレンズ91とアナモルフィックレンズ92は、それぞれにおいてレンズ後端面（前者においては91ｄ、後者においては92ｄ）と直交し、かつ円筒面中心軸と交わる１本の直線が、互いに一線に揃う位置合わせ状態で固定されなければならない。つまり、その揃った直線がこの光学系の光軸となる。そのためにはまず、ｙ−ｚ面に射影したシリンドリカルレンズ91の円筒面中心軸とアナモルフィックレンズ92のレンズ対称面とが直交し、またｚ−ｘ面に射影したシリンドリカルレンズ91の円筒面中心軸とアナモルフィックレンズ92の円筒面中心軸とが直交しなければならないが、両レンズ91および92が上述の通りの角度精度で形成されていることにより、この要求は、両レンズ91および92を平坦なレンズホルダ90上に載置することにより自動的に満足される。
その上で上記位置合わせ状態を実現するためには、さらに、ｘ−ｙ面に射影したシリンドリカルレンズ91のレンズ対称面とアナモルフィックレンズ92の円筒面中心軸とが直交する必要がある。そのためにシリンドリカルレンズ91とアナモルフィックレンズ92には、それぞれのレンズ対称面と直交する（つまり後端面と平行な）参照面91ｂ、92ｂが形成されている。両レンズ91および92は上述の通り精密ガラスモールドによって作製されるので、上記直交の角度精度は誤差±３０″以下と高く確保できる。
そこで、この集光光学系を組み立てる際には、例えば角度測定誤差が１０″以下のレーザーオートコリメータ等の高精度角度測定装置を用いて、参照面91ｂ、92ｂが互いに平行となるようにレンズホルダ90上で両レンズ91、92の角度を合わせれば、ｘ−ｙ面に射影したシリンドリカルレンズ91のレンズ対称面とアナモルフィックレンズ92の円筒面中心軸とが直交するようになる。
その上で、両レンズ91、92のｘ方向の相対位置を適当に、例えばシリンドリカルレンズ91のレンズ対称面と、アナモルフィックレンズ92のレンズ長手方向中央位置が揃う状態に設定すれば、該レンズ91、92は、それぞれにおいてレンズ後端面と直交し、かつ円筒面中心軸と交わる１本の直線が、互いに一線に揃った位置合わせ状態となる。この状態で、例えば両レンズの下面91ａ、92ａとレンズホルダ90の上面90ａとの間に接着剤を浸透させる等により、両レンズ91、92がレンズホルダ90に接着固定される。
以上のようにして本例においては、例えば特開平10-213769号公報に示されるような複雑な構成のレンズホルダを用いなくても、シリンドリカルレンズ91とアナモルフィックレンズ92とを高精度に位置合わせして固定できるので、高精密の集光光学系を低コストで作製可能となる。
次に図１２の集光光学系について説明する。本例の集光光学系においては、レンズホルダ90の上面90ａに、それぞれｙ−ｚ面と平行な内側面を持つシリンドリカルレンズ用位置決めガイド90ｂおよび、アナモルフィックレンズ用位置決めガイド90ｃが形成されている。精密ガラスモールド加工により作製されるシリンドリカルレンズ91の側面91ｃは、角度誤差±３０″以下の高精度でレンズ対称面と平行となり、また該レンズ対称面との距離も誤差±１０μｍ以下の高精度で所定値となるように形成されている。同じく精密ガラスモールド加工により作製されるアナモルフィックレンズ92の側面92ｃも、角度誤差±３０″以下の高精度で円筒面中心軸に対して直角となり、またレンズ長手方向中央位置との距離も誤差±１０μｍ以下の高精度で所定値となるように形成されている。
そこで、レンズホルダ90の上面90ａに配したシリンドリカルレンズ91およびアナモルフィックレンズ92を、前者はその側面91ｃが位置決めガイド90ｂの内側面と密接し、後者はその側面92ｃが位置決めガイド90ｃの内側面と密接するように位置決めすれば、それら両レンズ91、92は互いに、図１１の例におけるのと同様の状態に正確に位置決めされることになる。
次に図１３の集光光学系について説明する。本例の集光光学系は図１２に示したものと比較すると、レンズホルダ90の上面90ａに、アナモルフィックレンズ92の基準面92ｂと接する後端面を有する位置決めガイド90ｄがさらに設けられた点が異なるものである。このような位置決めガイド90ｄを設けることにより、アナモルフィックレンズ92の位置決め精度はより高いものとなる。
次に図１４の集光光学系について説明する。本例の集光光学系は図１３に示したものと比較すると、レンズホルダ90の上面90ａに、シリンドリカルレンズ91の基準面91ｂと接する後端面を有する２つの位置決めガイド90ｅがさらに設けられた点が異なるものである。このような位置決めガイド90ｅを設けることにより、シリンドリカルレンズ91の位置決め精度はより高いものとなる。
次に図１５の集光光学系について説明する。本例の集光光学系は図１４に示したものにおいて、位置決めガイド90ｂおよび90ｅに代えて、シリンドリカルレンズ91の側面91ｃ、後端面91ｄと接する位置決めガイド90ｆおよび、上記後端面91ｄと接する位置決めガイド90ｇが設けられ、また位置決めガイド90ｃおよび90ｄに代えて、アナモルフィックレンズ92の側面92ｃ、基準面92ｂとそれぞれ接する位置決めガイド90ｈおよび90ｊが設けられた形のものとなっている。このような構成においても、シリンドリカルレンズ91およびアナモルフィックレンズ92の位置決め精度は、基本的に図１４に示した集光光学系におけるものと同等となる。
本発明の第１の実施形態によるレーザモジュールの一部破断平面図 上記レーザモジュールの一部破断側面図 本発明の第２の実施形態によるレーザモジュールの一部破断平面図 光ファイバ同士の接続構造の例を示す側断面図 光ファイバ同士の接続構造の別の例を示す側断面図 光ファイバ同士の接続構造のさらに別の例を示す全体斜視図 図６に示した構造の側断面図 光ファイバ同士の接続構造のさらに別の例を示す側断面図 本発明の第３の実施形態によるレーザモジュールの部分平面図 本発明の第４の実施形態によるレーザモジュールの部分平面図 本発明のレーザモジュールに適用され得る集光光学系の別の例を示す斜視図 本発明のレーザモジュールに適用され得る集光光学系のさらに別の例を示す斜視図 本発明のレーザモジュールに適用され得る集光光学系のさらに別の例を示す斜視図 本発明のレーザモジュールに適用され得る集光光学系のさらに別の例を示す斜視図 本発明のレーザモジュールに適用され得る集光光学系のさらに別の例を示す斜視図
符号の説明
11，12 コリメーターレンズ
15，87 集光レンズ
20 光ファイバ
20ａ 光ファイバの入射端面
40，60 パッケージ
50 光源パッケージ
61，62 拡大集光レンズ
80，81，85，86 シリンドリカルレンズ
ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ11〜14，ＬＤ21〜24 半導体レーザ素子
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ11〜14，Ｂ21〜24 レーザビーム

Claims (16)

  1. １つもしくは複数の半導体レーザ素子と、
    該半導体レーザ素子から発散光状態で出射したレーザビームを平行光化するコリメーターレンズと、
    該コリメーターレンズを通過したレーザビームを集光して収束させる集光レンズと、
    この集光レンズによる前記レーザビームの収束位置に入射端面が位置する状態に保持された光ファイバとからなるレーザモジュールにおいて、
    前記半導体レーザ素子および前記コリメーターレンズが、前記集光レンズおよび光ファイバの入射端面は含まないで気密封止された１つの光源パッケージ内に配置されていることを特徴とするレーザモジュール。
  2. 前記集光レンズが、前記光源パッケージより封止性能が低い、気密封止された別のパッケージ内に配置されていることを特徴とする請求項１記載のレーザモジュール。
  3. 前記別のパッケージが、前記光源パッケージを内包していることを特徴とする請求項２記載のレーザモジュール。
  4. １つもしくは複数の半導体レーザ素子と、
    該半導体レーザ素子から発散光状態で出射したレーザビームを集光して収束させる拡大集光レンズと、
    該拡大集光レンズによる前記レーザビームの収束位置に入射端面が位置する状態に保持された光ファイバとからなる合波レーザモジュールにおいて、
    前記半導体レーザ素子および前記拡大集光レンズが、前記光ファイバの入射端面は含まないで気密封止された１つの光源パッケージ内に配置されていることを特徴とするレーザモジュール。
  5. 前記光源パッケージが、フラックスフリー半田もしくはＳｉ系有機物を含まない接着剤を使用して、あるいは融着もしくは溶接により気密封止されていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のレーザモジュール。
  6. 前記光源パッケージが、内部が不活性ガスで満たされているものであることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のレーザモジュール。
  7. 前記不活性ガスに、１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、および／またはハロゲン化合物ガスが含まれていることを特徴とする請求項６記載のレーザモジュール。
  8. 前記光ファイバの入射端面が、前記光源パッケージとは異なる別の気密封止パッケージ内に配置されていることを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載のレーザモジュール。
  9. 前記光源パッケージとは異なる別のパッケージが、フラックスフリー半田もしくはＳｉ系有機物を含まない接着剤を使用して、あるいは融着もしくは溶接により気密封止されていることを特徴とする請求項８記載のレーザモジュール。
  10. 前記光源パッケージとは異なる別のパッケージが、内部が不活性ガスで満たされているものであることを特徴とする請求項８または９記載のレーザモジュール。
  11. 前記不活性ガスに、１ｐｐｍ以上の濃度の酸素、ハロゲン族ガス、および／またはハロゲン化合物ガスが含まれていることを特徴とする請求項１０項記載のレーザモジュール。
  12. 前記半導体レーザ素子の発振波長が、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載のレーザモジュール。
  13. 前記半導体レーザ素子が、アレイ状に並べられた複数のシングルキャビティ半導体レーザ素子、１つのマルチキャビティ半導体レーザ素子、アレイ状に並べられた複数のマルチキャビティ半導体レーザ素子、およびシングルキャビティ半導体レーザ素子とマルチキャビティ半導体レーザ素子との組み合わせのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１から１２いずれか１項記載のレーザモジュール。
  14. 前記半導体レーザ素子として複数のレーザビームを発するものが用いられ、それらのレーザビームが前記光ファイバにおいて１本に合波されることを特徴とする請求項１から１３いずれか１項記載のレーザモジュール。
  15. 前記半導体レーザ素子が、そこから発せられた複数のレーザビームが、発光軸に垂直な面内に２次元状に並んだ状態で入射するように配置されていることを特徴とする請求項１４記載のレーザモジュール。
  16. 前記光ファイバの前記光出射端面が、コネクタを用いて終端処理されていることを特徴とする請求項１から１５いずれか１項記載のレーザモジュール。
JP2005103812A 2004-07-26 2005-03-31 レーザモジュール Withdrawn JP2006066875A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005103812A JP2006066875A (ja) 2004-07-26 2005-03-31 レーザモジュール
US11/188,648 US7296939B2 (en) 2004-07-26 2005-07-26 Laser module with sealed package containing limited optical components

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004217540 2004-07-26
JP2005103812A JP2006066875A (ja) 2004-07-26 2005-03-31 レーザモジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006066875A true JP2006066875A (ja) 2006-03-09

Family

ID=35657232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005103812A Withdrawn JP2006066875A (ja) 2004-07-26 2005-03-31 レーザモジュール

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7296939B2 (ja)
JP (1) JP2006066875A (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046520A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Fujifilm Corp 光コネクタ並びに光ファイバモジュールおよびその組立方法
WO2009041055A1 (ja) * 2007-09-26 2009-04-02 Panasonic Corporation ビーム走査型表示装置、その表示方法、プログラム、及び集積回路
JP2011044700A (ja) * 2009-07-21 2011-03-03 Kyushu Institute Of Technology 電子部品パッケージ
JP2012243964A (ja) * 2011-05-20 2012-12-10 Shimadzu Corp 気密封止光学デバイス
JP2014209206A (ja) * 2013-03-25 2014-11-06 日本碍子株式会社 光入力部材の保持部品と光導波路部品との接続構造およびその製造方法
WO2016117108A1 (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社島津製作所 多波長レーザ光合波モジュール
DE102017117006A1 (de) 2016-08-03 2018-02-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Optische Vorrichtung
JP2019184729A (ja) * 2018-04-05 2019-10-24 株式会社島津製作所 光源モジュール
JP2020024242A (ja) * 2018-08-06 2020-02-13 株式会社島津製作所 光源モジュール
WO2021230294A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 光源モジュール
JP2022190396A (ja) * 2021-06-14 2022-12-26 株式会社島津製作所 光源装置、加工装置、および検査方法
JP2023002985A (ja) * 2021-06-23 2023-01-11 日亜化学工業株式会社 半導体レーザ装置

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054366A (ja) * 2004-08-13 2006-02-23 Fuji Photo Film Co Ltd レーザモジュール
IL172240A0 (en) * 2005-11-29 2006-04-10 Elta Systems Ltd Cooling system for semiconductor lasers
US7488116B2 (en) * 2005-11-30 2009-02-10 Innova Quartz Incorporated Universal coupling of small core optical fiber to large laser foci
JP2007163947A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Fujifilm Corp 合波光学系
JP2007206336A (ja) * 2006-02-01 2007-08-16 Seiko Epson Corp 光モジュールおよびその製造方法
US7834867B2 (en) * 2006-04-11 2010-11-16 Microvision, Inc. Integrated photonics module and devices using integrated photonics modules
CN101933202B (zh) * 2007-12-17 2013-05-29 奥兰若光电公司 激光发射器模块及装配的方法
WO2009137703A2 (en) 2008-05-08 2009-11-12 Newport Corporation High brightness diode output methods and devices
JP4741017B2 (ja) * 2008-09-22 2011-08-03 三菱電機株式会社 光源ユニット、及び画像表示装置
US8475057B2 (en) * 2009-08-20 2013-07-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module with ceramic package
WO2011091170A2 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Oclaro Photonics, Inc. Homogenization of far field fiber coupled radiation
AU2011234253C1 (en) * 2010-03-31 2015-08-27 University Court Of The University Of St Andrews Integrated illuminator
US8475058B2 (en) * 2010-08-18 2013-07-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module with ceramic package reducing optical coupling stress
JP5583632B2 (ja) * 2011-05-13 2014-09-03 Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 光モジュール
US8652287B2 (en) 2011-07-07 2014-02-18 Go!Foton Holdings, Inc. Apparatus and method for positioning an optical device
US20130051024A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Moshe Amit Optical Transmitter Assembly, Optical Transceivers Including the Same, and Methods of Making and Using Such Optical Transmitter Assemblies and Optical Transceivers
US8596886B2 (en) * 2011-09-07 2013-12-03 The Boeing Company Hermetic small form factor optical device packaging for plastic optical fiber networks
JP5226856B1 (ja) * 2011-12-26 2013-07-03 株式会社フジクラ レーザモジュール及びその製造方法
CN102902025A (zh) * 2012-10-31 2013-01-30 索尔思光电（成都）有限公司 一种光接收次组件
US9240839B2 (en) * 2014-01-07 2016-01-19 Nokia Corporation Transmitting data to a rolling shutter sensor array via a light emitter array
US9946040B2 (en) * 2014-01-17 2018-04-17 Empire Technology Development Llc Optical fibers without cladding
US20160033728A1 (en) * 2014-04-03 2016-02-04 Infinera Corporation Hybrid polarization-multiplexed coherent pic transmitters and receivers
US9453967B2 (en) * 2014-10-17 2016-09-27 Lumentum Operations Llc High power misalignment-tolerant fiber assembly
CN105098577A (zh) * 2015-09-02 2015-11-25 西安精英光电技术有限公司 一种基于球透镜耦合的尾纤激光器
FR3050287B1 (fr) * 2016-04-19 2018-05-18 Zodiac Aerosafety Systems Connecteur etanche et demontable pour fibres optiques
TWI684038B (zh) * 2017-10-20 2020-02-01 凌國基 光纖連接器及其集合結構
US10634466B2 (en) * 2018-02-01 2020-04-28 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Sealable short-pathlength liquid transmission cell for fourier-transform infrared spectroscopy applications
US10746944B2 (en) * 2018-08-24 2020-08-18 Shimadzu Corporation Laser device
US11506850B2 (en) * 2018-12-13 2022-11-22 Sony Group Corporation Optical connector, optical cable, and electronic device
US11862927B2 (en) * 2019-02-02 2024-01-02 Nuburu, Inc. High reliability high power high brightness blue laser diode systems and methods of making the same
JP7331902B2 (ja) * 2021-09-22 2023-08-23 カシオ計算機株式会社 光源装置及び投影装置
CN120419059A (zh) * 2023-01-10 2025-08-01 青岛海信激光显示股份有限公司 激光器
CN116073228A (zh) * 2023-01-10 2023-05-05 青岛海信激光显示股份有限公司 激光器及激光器模组
CN115986552A (zh) * 2023-01-10 2023-04-18 青岛海信激光显示股份有限公司 激光器

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04333808A (ja) * 1991-05-10 1992-11-20 Nec Corp 光半導体モジュール
US5392305A (en) 1993-07-14 1995-02-21 Corning Incorporated Packaging of high power semiconductor lasers
US5537503A (en) * 1993-10-25 1996-07-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical semiconductor module and method of fabricating the same
US5631991A (en) * 1996-01-26 1997-05-20 International Business Machines Corporation Plastic optical subassemblies for light transfer between an optical fiber and an optoelectronic converter and the fabrication of such plastic optical subassemblies
JPH1010373A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Toshiba Corp レセプタクル型光送受信装置およびその製造方法
JPH10190141A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Fujitsu Ltd 光半導体モジュール
US5940564A (en) * 1997-08-05 1999-08-17 Picolight, Inc. Device for coupling a light source or receiver to an optical waveguide
JPH1154852A (ja) 1997-08-06 1999-02-26 Nikon Corp 紫外線レーザ用光学装置
JPH11167132A (ja) 1997-09-09 1999-06-22 Sony Corp 紫外線を照射または発生する光学系
JP3726640B2 (ja) * 2000-05-19 2005-12-14 住友電気工業株式会社 発光装置
JP2002343982A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Mitsubishi Electric Corp 光モジュール、光送信器及び光受信器
US7085440B2 (en) * 2001-07-02 2006-08-01 The Furukawa Electric Co., Ltd Semiconductor laser module and optical amplifier
JP4844997B2 (ja) * 2001-08-29 2011-12-28 古河電気工業株式会社 レーザモジュール
JP4115732B2 (ja) 2002-04-03 2008-07-09 富士フイルム株式会社 レーザモジュール及びその製造方法
US20050129374A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 Zbinden Eric J. Modular optoelectronic package
JP2005215231A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光学部品およびその製造方法
JP2006054366A (ja) 2004-08-13 2006-02-23 Fuji Photo Film Co Ltd レーザモジュール
JP4515298B2 (ja) * 2005-03-22 2010-07-28 富士フイルム株式会社 レーザー装置の組立方法
JP2006267237A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd レーザー装置およびその組立方法並びにその取付構造
US7549804B2 (en) * 2005-06-16 2009-06-23 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical unit having a transmitter including a semiconductor source and fiber optic element and method of making same

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046520A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Fujifilm Corp 光コネクタ並びに光ファイバモジュールおよびその組立方法
WO2009041055A1 (ja) * 2007-09-26 2009-04-02 Panasonic Corporation ビーム走査型表示装置、その表示方法、プログラム、及び集積回路
US8403490B2 (en) 2007-09-26 2013-03-26 Panasonic Corporation Beam scanning-type display device, method, program and integrated circuit
JP5216761B2 (ja) * 2007-09-26 2013-06-19 パナソニック株式会社 ビーム走査型表示装置
JP2011044700A (ja) * 2009-07-21 2011-03-03 Kyushu Institute Of Technology 電子部品パッケージ
JP2012243964A (ja) * 2011-05-20 2012-12-10 Shimadzu Corp 気密封止光学デバイス
JP2014209206A (ja) * 2013-03-25 2014-11-06 日本碍子株式会社 光入力部材の保持部品と光導波路部品との接続構造およびその製造方法
WO2016117108A1 (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社島津製作所 多波長レーザ光合波モジュール
JPWO2016117108A1 (ja) * 2015-01-23 2017-06-22 株式会社島津製作所 多波長レーザ光合波モジュール
US10162170B2 (en) 2016-08-03 2018-12-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Optical device
DE102017117006A1 (de) 2016-08-03 2018-02-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Optische Vorrichtung
JP2019184729A (ja) * 2018-04-05 2019-10-24 株式会社島津製作所 光源モジュール
JP2020024242A (ja) * 2018-08-06 2020-02-13 株式会社島津製作所 光源モジュール
JP7070215B2 (ja) 2018-08-06 2022-05-18 株式会社島津製作所 光源モジュール
WO2021230294A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 光源モジュール
JPWO2021230294A1 (ja) * 2020-05-14 2021-11-18
JP2022190396A (ja) * 2021-06-14 2022-12-26 株式会社島津製作所 光源装置、加工装置、および検査方法
JP7585987B2 (ja) 2021-06-14 2024-11-19 株式会社島津製作所 光源装置、加工装置、および検査方法
JP2023002985A (ja) * 2021-06-23 2023-01-11 日亜化学工業株式会社 半導体レーザ装置
JP7656188B2 (ja) 2021-06-23 2025-04-03 日亜化学工業株式会社 半導体レーザ装置
US12483002B2 (en) 2021-06-23 2025-11-25 Nichia Corporation Semiconductor laser device

Also Published As

Publication number Publication date
US7296939B2 (en) 2007-11-20
US20060018609A1 (en) 2006-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006066875A (ja) レーザモジュール
JP2006054366A (ja) レーザモジュール
US6837625B2 (en) Flexible seal to reduce optical component contamination
US8553737B2 (en) Laser emitter modules and methods of assembly
US7110425B2 (en) Laser module and production process thereof
US20040184753A1 (en) Fiber module in which optical fiber coated with metal or inorganic material is fixed to sealable package so that an end of the optical fiber appears inside the package
JP2020134872A (ja) 光源装置、ダイレクトダイオードレーザ装置、および光結合器
JP2007065600A (ja) 合波レーザ装置
US20210096304A1 (en) Optical fiber stub having a demountable receptacle cap with an alignment sleeve
JP2004252425A (ja) レーザモジュールおよびその製造方法
JP2007163947A (ja) 合波光学系
CN100583576C (zh) 激光模块及其制造方法
US20060251144A1 (en) Laser module having detachable transparent member covering light-output window
US20040042071A1 (en) Light emitting modules
JP2007025431A (ja) レーザモジュール
US7101094B2 (en) Laser apparatus having protection member at light-emission end of multimode optical fiber
JP2004252423A (ja) ファイバモジュールおよびその製造方法
JP2008124358A (ja) レーザモジュール
US8155495B2 (en) Assembly of optical fiber and optical fiber holder with end portion of optical fiber housed in recess
US20210373256A1 (en) Optical part and semiconductor laser module
TWI286229B (en) Connecting device for photo fiber
JP2004022918A (ja) レーザモジュールの製造方法
JP2008046520A (ja) 光コネクタ並びに光ファイバモジュールおよびその組立方法
JP2004252424A (ja) 光ファイバの接続構造
CN2785213Y (zh) 具有单模光纤耦合及空间滤波器的激光二极管

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061209

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080603