Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2001196684A - Semiconductor laser module - Google Patents

Semiconductor laser module

Info

Publication number
JP2001196684A
JP2001196684A JP2000003201A JP2000003201A JP2001196684A JP 2001196684 A JP2001196684 A JP 2001196684A JP 2000003201 A JP2000003201 A JP 2000003201A JP 2000003201 A JP2000003201 A JP 2000003201A JP 2001196684 A JP2001196684 A JP 2001196684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
adhesive
wavelength conversion
laser module
holder
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Withdrawn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
JP2000003201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kato
隆之 加藤
Satoshi Ajino
敏 味埜
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 JP2000003201A priority Critical patent/JP2001196684A/en
Publication of JP2001196684A publication Critical patent/JP2001196684A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent misalignment between elements caused by the thermal expansion difference of members at both sides (semiconductor laser element and light wavelength conversion element) of an adhesive layer, and peeling of the adhesive layer in a semiconductor laser module consisting of the semiconductor laser and light wavelength conversion elements being bonded each other for fixing. SOLUTION: In this semiconductor laser module, a semiconductor laser element 10 of a light source for generating a fundamental wave is optically and directly connected to a light wavelength conversion element 12 that has a light waveguide 17. The fundamental wave from the semiconductor laser element 10 enters by allowing the light emission end of the semiconductor laser element and the light incidence one of the light wavelength conversion element to approach each other, and the semiconductor laser element 10 and the light wavelength conversion element 12 are fixed with an adhesive 15. The adhesive 15 with hardness less than 80 should be used. The harness should be measured by type D of a durometer hardness test according to JIS standard number K6253 at the operating temperature of the semiconductor laser module.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基本波を発生する
光源である半導体レーザ素子と、この半導体レーザ素子
からの基本波が入射する光導波路を有する光波長変換素
子とが結合されてなる半導体レーザモジュールに関し、
特に詳細には、これら両素子を互いに接着剤によって固
定した構造の半導体レーザモジュールに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser comprising a semiconductor laser device as a light source for generating a fundamental wave and an optical wavelength conversion device having an optical waveguide into which the fundamental wave from the semiconductor laser device is incident. Regarding the laser module,
More particularly, the present invention relates to a semiconductor laser module having a structure in which these two elements are fixed to each other with an adhesive.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、基本波光源から発生させたレ
ーザビームを非線形光学材料からなる光波長変換素子に
入射させて、この光波長変換素子により第2高調波等に
波長変換(短波長化)する技術が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a laser beam generated from a fundamental wave light source is made incident on an optical wavelength conversion element made of a nonlinear optical material, and the optical wavelength conversion element converts the wavelength into a second harmonic or the like (to shorten the wavelength). ) Is known.

【0003】また、基本波光源として半導体レーザ素子
を用い、そして光波長変換素子として光導波路型のもの
を用いる場合は、例えば本出願人による特願平11−9
3845号明細書に示されているように、半導体レーザ
素子の光出射端面と光波長変換素子の光入射端面とが相
近接する状態にして両素子を光学的に直接結合し、それ
らをモジュール化することも広く行なわれている。
When a semiconductor laser device is used as a fundamental wave light source and an optical waveguide type device is used as an optical wavelength conversion device, for example, Japanese Patent Application No. 11-9 filed by the present applicant.
As shown in the specification of Japanese Patent No. 3845, the light emitting end face of the semiconductor laser element and the light incident end face of the light wavelength conversion element are in close proximity to each other, and the two elements are directly optically coupled to each other to form a module. It is also widely practiced.

【0004】このように半導体レーザ素子と光波長変換
素子とを直接結合して半導体レーザモジュールを構成す
る場合には、接着剤を用いて両素子を固定する手法が多
く採用される。その際は、両素子の端面同士を直接的に
接着固定してもよいし、あるいは上記明細書にも開示さ
れているように、半導体レーザ素子、光波長変換素子を
それぞれ別個の第1、第2ホルダーに搭載して、それら
のホルダー同士を接着剤によって固定してもよい。
When a semiconductor laser module and an optical wavelength conversion element are directly coupled to each other to form a semiconductor laser module, a method of fixing both elements using an adhesive is often used. In that case, the end faces of both elements may be directly bonded and fixed, or, as disclosed in the above specification, the semiconductor laser element and the optical wavelength conversion element may be separated into separate first and second elements. Two holders may be mounted and the holders may be fixed to each other with an adhesive.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のように半導体レ
ーザ素子と光波長変換素子とを接着固定(それらのホル
ダー同士を接着固定する場合も含むものとする)してな
る半導体レーザモジュールにおいては、これら両素子の
結合位置関係がいわゆるサブミクロンオーダー、つまり
0.1μmから1μm未満程度だけずれても、光結合効率
が低下してしまうという問題が認められている。
As described above, in a semiconductor laser module in which a semiconductor laser device and an optical wavelength conversion device are bonded and fixed (including a case where their holders are bonded and fixed), both of these are used. The bonding position of the element is in the so-called submicron order,
It has been recognized that the optical coupling efficiency is degraded even if the distance deviates from 0.1 μm by less than 1 μm.

【0006】したがって、それら両素子を結合する際
に、半導体レーザ素子から出射した基本波としてのレー
ザビームが光波長変換素子の光導波路端面に正確に入射
するように両者を調芯する工程や、その状態で両者を固
定する工程はもとより、その後の輸送、保存環境、使用
環境、さらには経時によっても両素子が位置ずれを起こ
さないように対処することが求められている。
Therefore, when the two elements are combined, a step of aligning the two so that a laser beam as a fundamental wave emitted from the semiconductor laser element is accurately incident on the end face of the optical waveguide of the optical wavelength conversion element; In addition to the step of fixing the two elements in that state, it is required to take measures to prevent the two elements from being displaced by the subsequent transportation, storage environment, use environment, and even over time.

【0007】特に、使用温度変化によるモジュール構成
部材の熱膨張により両素子が位置ずれを起こしやすいの
で、前述のように互いに接着固定される部材は、熱膨張
率(線膨張係数)が等しい材料から形成することが望ま
れる。しかし、その他の事情からやむを得ずに互いに異
なる線膨張係数の材料を使用して各部材を構成しなけれ
ばならないこともあり、そのような場合は、熱膨張した
部材間に応力が作用して接着部分が動いてしまうことが
ある。こうして接着部分が動いてしまうと、半導体レー
ザ素子と光波長変換素子との間に位置ずれが生じること
になる。
In particular, since both elements are likely to be displaced due to the thermal expansion of the module components due to a change in the use temperature, the members bonded and fixed to each other as described above are made of a material having the same thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient). It is desired to form. However, it is sometimes necessary to configure each member using a material having a different coefficient of linear expansion from other circumstances. May move. When the bonded portion moves in this way, a position shift occurs between the semiconductor laser device and the optical wavelength conversion device.

【0008】また、接着剤によって接着されている部材
の間で、線膨張係数の差による相対位置変動が生じた場
合は、接着剤層への応力集中によってこの接着剤層が剥
離してしまうおそれもある。
[0008] Further, when the relative position fluctuates due to the difference in linear expansion coefficient between the members bonded by the adhesive, there is a possibility that the adhesive layer is peeled off due to concentration of stress on the adhesive layer. There is also.

【0009】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、互いに接着固定される半導体レーザ素子と光波
長変換素子とからなる半導体レーザモジュールにおい
て、接着剤層の両側(つまり半導体レーザ素子側と光波
長変換素子側)の部材の熱膨張差によって両素子間に位
置ずれが生じたり、さらには、接着剤層が剥離してしま
うことを防止することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a semiconductor laser module including a semiconductor laser element and an optical wavelength conversion element that are bonded and fixed to each other, both sides of the adhesive layer (that is, the semiconductor laser element side). It is an object of the present invention to prevent a displacement between the two elements due to a difference in thermal expansion between members of the optical wavelength conversion element and the optical wavelength conversion element, and also to prevent the adhesive layer from peeling off.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザモジュールは、前述したように、基本波を発生する光
源である半導体レーザ素子と、この半導体レーザ素子か
らの基本波が入射する光導波路を有する光波長変換素子
とが、前者の光出射端面と後者の光入射端面とを相近接
させて光学的に直接結合されてなる半導体レーザモジュ
ールにおいて、半導体レーザ素子と光波長変換素子とが
接着剤によって固定され、前記接着剤として、半導体レ
ーザモジュールの使用温度下におけるJIS規格番号K
6253によるデュロメータ硬さ試験タイプDで測定さ
れた硬度が80未満のものが用いられたことを特徴とす
るものである。
As described above, a semiconductor laser module according to the present invention has a semiconductor laser device as a light source for generating a fundamental wave and an optical waveguide on which the fundamental wave from the semiconductor laser device is incident. In a semiconductor laser module in which an optical wavelength conversion element is optically directly coupled with the former light emitting end face and the latter light incident end face in close proximity, the semiconductor laser element and the light wavelength converting element are bonded with an adhesive. It is fixed, and the adhesive is JIS standard number K at the operating temperature of the semiconductor laser module.
A hardness of less than 80 as measured by a durometer hardness test type D according to 6253 is used.

【0011】なお、上記構成を有する本発明の半導体レ
ーザモジュールにおいては、半導体レーザ素子が第1ホ
ルダーに搭載されるとともに、光波長変換素子が前記第
1ホルダーとは別体に形成された第2ホルダーに搭載さ
れ、第1ホルダーの前記光出射端面と同じ側を向いた一
面と、第2ホルダーの前記光入射端面と同じ側を向いた
一面とが、接着剤によって固定されることが望ましい。
In the semiconductor laser module of the present invention having the above structure, the semiconductor laser element is mounted on the first holder, and the optical wavelength conversion element is formed separately from the first holder. It is preferable that one surface mounted on the holder and facing the same side as the light emitting end surface of the first holder and one surface facing the same side as the light incident end surface of the second holder be fixed with an adhesive.

【0012】また前記接着剤の厚みは8μm以下である
ことが好ましい。そしてこの接着剤としては、アクリル
系接着剤やエポキシ系接着剤が好適に用いられる。
The thickness of the adhesive is preferably 8 μm or less. As this adhesive, an acrylic adhesive or an epoxy adhesive is preferably used.

【0013】他方、本発明による半導体レーザモジュー
ルは、保存または使用温度範囲が−45〜80℃のもの
であることが望ましい。
On the other hand, the semiconductor laser module according to the present invention preferably has a storage or use temperature range of -45 to 80 ° C.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明による半導体レーザモジュールに
おいては、半導体レーザ素子と光波長変換素子とを接着
する接着剤として、半導体レーザモジュールの使用温度
下におけるJIS規格番号K6253によるデュロメー
タ硬さ試験タイプDで測定された硬度が80未満と比較
的柔軟性の有る接着剤が用いられたことにより、半導体
レーザ素子側と光波長変換素子側との線膨張係数の差に
よる応力が接着部分に作用したとき、この応力は接着剤
の変形によって十分吸収されるようになる。そこで、接
着剤層の両側部分つまり半導体レーザ素子側部分と光波
長変換素子側部分との間に相対位置変動が生じることが
なくなり、両素子間の位置ずれが防止され、また接着剤
層の剥離も防止される。
In the semiconductor laser module according to the present invention, a durometer hardness test type D according to JIS standard number K6253 at the operating temperature of the semiconductor laser module is used as an adhesive for bonding the semiconductor laser element and the optical wavelength conversion element. By using a relatively flexible adhesive having a measured hardness of less than 80, when a stress due to a difference in linear expansion coefficient between the semiconductor laser device side and the light wavelength conversion device side acts on the bonded portion, This stress is sufficiently absorbed by the deformation of the adhesive. Therefore, the relative position does not fluctuate between both side portions of the adhesive layer, that is, between the semiconductor laser device side portion and the optical wavelength conversion device side portion, the displacement between the two devices is prevented, and the adhesive layer is separated. Is also prevented.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1および図2はそれぞれ、本発
明の1つの実施形態による半導体レーザモジュールの斜
視形状および一部破断側面形状を示すものである。図示
されるように本実施形態の半導体レーザモジュールは、
基本波を発生する光源である半導体レーザ10と、この半
導体レーザ10から入射した基本波を第2高調波に変換す
る光波長変換素子12とが結合されてなるものである。こ
れらの半導体レーザ10および光波長変換素子12は、前者
の光出射端面10aと後者の光入射端面12aとを相近接さ
せて光学的に直接結合されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a perspective view and a partially broken side view, respectively, of a semiconductor laser module according to one embodiment of the present invention. As shown, the semiconductor laser module of the present embodiment is
The semiconductor laser 10 is a light source that generates a fundamental wave and an optical wavelength conversion element 12 that converts a fundamental wave incident from the semiconductor laser 10 into a second harmonic. The semiconductor laser 10 and the light wavelength conversion element 12 are optically directly coupled with the former light emitting end face 10a and the latter light incident end face 12a in close proximity.

【0016】半導体レーザ10は断面コ字状の第1ホルダ
ー13に搭載され、光波長変換素子12は第1ホルダー13と
は別体に形成された同じく断面コ字状の第2ホルダー14
に搭載されている。そして、第1ホルダー13の上記光出
射端面10aと同じ側を向いた一面13aと、第2ホルダー
14の上記光入射端面12aと同じ側を向いた一面14aとが
接着剤15によって固定されることにより、半導体レーザ
10および光波長変換素子12が上述のように結合されてい
る。
The semiconductor laser 10 is mounted on a first holder 13 having a U-shaped cross section, and the optical wavelength conversion element 12 is formed separately from the first holder 13 and a second holder 14 having the same U-shaped cross section.
It is installed in. And one surface 13a of the first holder 13 facing the same side as the light emitting end face 10a,
14 is fixed to the same side 14a facing the same side as the light incident end face 12a by an adhesive 15, so that the semiconductor laser
10 and the light wavelength conversion element 12 are coupled as described above.

【0017】光波長変換素子12は、例えばMgOが5m
ol%ドープされたLiNbO(以下、MgO−LN
と称する)の結晶基板16上に例えぱプロトン交換により
形成された光導波路17と、周期ドメイン反転構造18とを
有している。周期ドメイン反転構造18は、MgO−LN
基板16の自発分極(ドメイン)を反転させたドメイン反
転部が、光導波路17の延びる方向に沿って所定周期で繰
り返してなるなるものである。光導波路17には、半導体
レーザ10から発せられた例えぱ波長950nmの基本波
としてのレーザビームが入射される。このレーザビーム
は光導波路17を導波し、周期ドメイン反転構造18で位相
整合(いわゆる疑似位相整合)が取られて、波長が1/
2の第2高調波に変換される。
The light wavelength conversion element 12 is made of, for example, 5 m of MgO.
ol% doped LiNbO 3 (hereinafter, MgO-LN
) Formed on a crystal substrate 16 by proton exchange, for example, and a periodic domain inversion structure 18. The periodic domain inversion structure 18 is made of MgO-LN
A domain inversion portion obtained by inverting the spontaneous polarization (domain) of the substrate 16 is repeatedly formed at a predetermined period along a direction in which the optical waveguide 17 extends. A laser beam as a fundamental wave having a wavelength of 950 nm, for example, emitted from the semiconductor laser 10 is incident on the optical waveguide 17. This laser beam is guided through the optical waveguide 17 and phase-matched (so-called quasi-phase matching) by the periodic domain inversion structure 18 so that the wavelength becomes 1 /
2 is converted to the second harmonic.

【0018】本実施形態では、TEモード導波型の光波
長変換素子12と、同様にTEモード導波型の半導体レー
ザ10とを直接結合しているので、双方の基板を平行にで
き、調芯、固定が容易となっている。さらに、半導体レ
ーザ10として、波長チューニング可能でかつ波長ロック
できる分布ブラッグ反射型(DBR:distributed Brag
g reflector)のものを用いているため、光波長変換素
子12の位相整合波長に発振波長を調整することができ
る。それにより、波長変換効率を最大にして、第2高調
波出力を最大化することができる。
In this embodiment, since the TE mode waveguide type optical wavelength conversion element 12 and the TE mode waveguide type semiconductor laser 10 are also directly coupled, both substrates can be made parallel to each other. The core and fixing are easy. Further, as the semiconductor laser 10, a distributed Bragg reflection type (DBR: distributed Brag
g reflector), the oscillation wavelength can be adjusted to the phase matching wavelength of the optical wavelength conversion element 12. Thereby, the wavelength conversion efficiency can be maximized, and the second harmonic output can be maximized.

【0019】以下、上記半導体レーザ10と光波長変換素
子12との結合について、図3および図4を参照して詳し
く説明する。半導体レーザ10および光波長変換素子12
は、双方が上面を向いているとそれぞれの光導波路が顕
微鏡で良く観察できるので、互いの位置調整がしやす
い。
Hereinafter, the coupling between the semiconductor laser 10 and the optical wavelength conversion element 12 will be described in detail with reference to FIGS. Semiconductor laser 10 and optical wavelength conversion element 12
When both faces upward, the respective optical waveguides can be well observed with a microscope, so that mutual position adjustment is easy.

【0020】そこで、半導体レーザ10については図3
(A)および図4(A)にそれぞれ平面形状、正面形状
を示すように、半導体レーザ本体であるLDチップ20を
ヒートシンク21上に固定し、さらにこのヒートシンク21
を第1ホルダー13の凹部の底面上に固定する。第1ホル
ダー13は、その端面13aが高精度に研磨されて、基準板
22の一方の基準面22aに密着可能に形成されている。そ
こで、LDチップ20を載置したヒートシンク21を第1ホ
ルダー13に固定するときには、基準板22の基準面22aに
対してLDチップ20、ヒートシンク21および第1ホルダ
ー13の各端面が一直線に並ぶようにする。すなわち、基
準板22の基準面22aにLDチップ20の端面20a、ヒート
シンク21の端面21aおよび第1ホルダー13の端面13aを
当接させた状態で、LDチップ20をヒートシンク21に、
そしてヒートシンク21を第1ホルダー13に固定する。
The semiconductor laser 10 is shown in FIG.
An LD chip 20 as a semiconductor laser body is fixed on a heat sink 21 as shown in a plan view and a front view in FIG. 4A and FIG.
Is fixed on the bottom surface of the concave portion of the first holder 13. The first holder 13 has a reference plate whose end face 13a is polished with high precision.
22 is formed so as to be in close contact with one reference surface 22a. Therefore, when fixing the heat sink 21 on which the LD chip 20 is mounted to the first holder 13, the respective end surfaces of the LD chip 20, the heat sink 21 and the first holder 13 are aligned with the reference surface 22 a of the reference plate 22. To That is, with the end surface 20a of the LD chip 20, the end surface 21a of the heat sink 21 and the end surface 13a of the first holder 13 in contact with the reference surface 22a of the reference plate 22, the LD chip 20 is placed on the heat sink 21.
Then, the heat sink 21 is fixed to the first holder 13.

【0021】同様に光波長変換素子12は、図3(B)お
よび図4(B)にそれぞれ平面形状、正面形状を示すよ
うに、第2ホルダー14の凹部の底面上に固定する。第2
ホルダー14も、その端面14aが高精度に研磨されて、基
準板22の他方の基準面22bに密着可能に形成されてい
る。そこで、光波長変換素子12を第2ホルダー14に固定
するときには、基準板22の基準面22bに対して光波長変
換素子12および第2ホルダー14の各端面が同一平面上に
並ぶようにする。すなわち、基準板22の基準面22bに光
波長変換素子12の端面12aおよび第2ホルダー14の端面
14aを当接させた状態で、光波長変換素子12を第2ホル
ダー14に固定する。
Similarly, the light wavelength conversion element 12 is fixed on the bottom surface of the concave portion of the second holder 14, as shown in the plan view and the front view in FIGS. 3B and 4B, respectively. Second
The end surface 14a of the holder 14 is also polished with high precision, and is formed so as to be able to adhere to the other reference surface 22b of the reference plate 22. Therefore, when the light wavelength conversion element 12 is fixed to the second holder 14, the end faces of the light wavelength conversion element 12 and the second holder 14 are arranged on the same plane with respect to the reference surface 22b of the reference plate 22. That is, the end surface 12a of the light wavelength conversion element 12 and the end surface of the second holder 14 are placed on the reference surface 22b of the reference plate 22.
The optical wavelength conversion element 12 is fixed to the second holder 14 in a state where the light wavelength conversion element 14a is in contact with the second holder 14.

【0022】その後第1ホルダー13と第2ホルダー14と
を、それぞれの各端面13a、14aが向き合う状態に互い
を向き合わせて、半導体レーザ10のビーム出射位置と光
波長変換素子12の光導波路17のビーム入射位置との調整
を行なう(図5(A)および(B)参照)。そしてこの
接合面内での位置調整後に、ホルダー13、14同士を接着
剤15で固定する。LDチップ20と光波長変換素子12と
は、前述したように予め基準板22を用いてそれぞれ第1
ホルダーの端面13a、第2ホルダーの端面14aから突出
しないように位置調整されているので、互いがぶつかっ
て破壊することがなく、50%以上の光結合効率を得る
ことも可能となる。
Thereafter, the first holder 13 and the second holder 14 are opposed to each other so that the respective end faces 13a and 14a face each other, and the beam emission position of the semiconductor laser 10 and the optical waveguide 17 of the optical wavelength conversion element 12 are determined. (See FIGS. 5A and 5B). Then, after adjusting the position in the joining surface, the holders 13 and 14 are fixed to each other with the adhesive 15. The LD chip 20 and the optical wavelength conversion element 12 are firstly respectively set using the reference plate 22 in advance as described above.
Since the position is adjusted so as not to protrude from the end face 13a of the holder and the end face 14a of the second holder, it is possible to obtain an optical coupling efficiency of 50% or more without hitting and breaking each other.

【0023】なお、第1ホルダー13および第2ホルダー
14の各々の凹部の深さは、第1ホルダー13の下面13b
(図4参照)から半導体レーザ10のビーム出射位置まで
の距離と、第2ホルダー14の下面14bから光導波路17の
ビーム入射位置までの距離とが一致するように設定する
ことが好ましい。そのようにすれば、第1ホルダー13お
よび第2ホルダー14を水平方向(図4の矢印A方向)に
のみ調整することによって、上記ビーム出射位置と入射
位置とを容易に整合させることができる。
The first holder 13 and the second holder
The depth of each recess of 14 is the lower surface 13b of the first holder 13.
It is preferable to set the distance from the beam emission position of the semiconductor laser 10 to the distance from the lower surface 14b of the second holder 14 to the beam incidence position of the optical waveguide 17 (see FIG. 4). By doing so, by adjusting the first holder 13 and the second holder 14 only in the horizontal direction (the direction of arrow A in FIG. 4), it is possible to easily match the above-mentioned beam emission position with the incident position.

【0024】次に、上述のようにして形成された半導体
レーザ10および光波長変換素子12からなる半導体レーザ
モジュールに対して、図6に示すようにコリメートレン
ズ25を調整、固定する。具体的には、第1ホルダー13に
取り付けられた半導体レーザ10と第2ホルダー14に取り
付けられた光波長変換素子12との組立体を、まず台座26
に固定する。この台座26には、コリメートレンズ25が取
り付けられており、上記組立体の固定時に、コリメート
レンズ25から出射する第2高調波27が平行光となるよう
に該コリメートレンズ25を調整、固定する。そして、D
BRレーザである半導体レーザ10に対する光増幅領域注
入電流I、およびDBR領域注入電流Iを調整
することにより、半導体レーザ10の発振波長を光波長変
換素子12の位相整合波長に調整する。それにより、最大
の第2高調波出力が得られるようになる。
Next, the collimator lens 25 is adjusted and fixed to the semiconductor laser module including the semiconductor laser 10 and the optical wavelength conversion element 12 formed as described above, as shown in FIG. Specifically, an assembly of the semiconductor laser 10 mounted on the first holder 13 and the optical wavelength conversion element 12 mounted on the second holder 14 is firstly mounted on a pedestal 26.
Fixed to. A collimator lens 25 is attached to the pedestal 26. When the assembly is fixed, the collimator lens 25 is adjusted and fixed so that the second harmonic 27 emitted from the collimator lens 25 becomes parallel light. And D
Optical amplification region injection current I L for the semiconductor laser 10 is BR lasers, and by adjusting the DBR region injection current I T, adjusts the oscillation wavelength of the semiconductor laser 10 to the phase matching wavelength of the optical wavelength conversion element 12. Thereby, the maximum second harmonic output can be obtained.

【0025】なお発振波長可変の半導体レーザ10として
は、本実施形態で使用している2電極タイプのDBRレ
ーザの他に、3電極タイプのDBRレーザや、さらには
分布帰還型(DFB:distributed feedback)レーザ等
も使用可能である。
In addition to the two-electrode type DBR laser used in the present embodiment, the three-electrode type DBR laser and the distributed feedback type (DFB: distributed feedback) ) A laser or the like can also be used.

【0026】次に、第1ホルダー13と第2ホルダー14と
を固定する接着剤15について詳しく説明する。本例にお
いてこの接着剤15の厚みは一例として1μmである。そ
して、半導体レーザ10および光波長変換素子12の間の位
置ずれ、並びに接着剤層の剥離発生状況を接着剤15の種
類および硬度毎に調べるために、接着剤15としてアクリ
ル系接着剤およびエポキシ系接着剤を用い、それぞれに
おいて接着剤15のJIS規格番号K6253によるデュ
ロメータ硬さ試験タイプDで測定された硬度を、30、
50、75、78、80および85の6通りに設定し
た。
Next, the adhesive 15 for fixing the first holder 13 and the second holder 14 will be described in detail. In this embodiment, the thickness of the adhesive 15 is 1 μm as an example. An acrylic adhesive and an epoxy-based adhesive are used as the adhesive 15 in order to examine the displacement between the semiconductor laser 10 and the light wavelength conversion element 12 and the occurrence of peeling of the adhesive layer for each type and hardness of the adhesive 15. Using an adhesive, the hardness of each of the adhesives 15 measured by a durometer hardness test type D according to JIS Standard No. K6253 was 30,
50, 75, 78, 80 and 85 were set.

【0027】それら12通りのサンプルの半導体レーザ
モジュールにおけるレーザビームと導波光との結合効率
を測定したところ、すべて50%であった。この測定の
後、各半導体レーザモジュールに対して−45〜80℃
の温度サイクルを100回加え、その後の第2高調波出
力を測定するとともに、接着剤15の剥がれ状況を調べ
た。
When the coupling efficiency between the laser beam and the guided light in the semiconductor laser modules of these 12 samples was measured, they were all 50%. After this measurement, for each semiconductor laser module, -45 to 80C
The temperature cycle was applied 100 times, and then the second harmonic output was measured, and the peeling state of the adhesive 15 was examined.

【0028】その結果を(表1)に示してある。なおこ
の(表1)中の○、△、×はそれぞれ、(1)温度サイ
クル付加後も第2高調波の出力に変化無し、(2)温度
サイクル付加後に第2高調波出力が低下、(3)第2高
調波出力低下とともに接着剤15の剥がれ発生、の3状況
を示している。
The results are shown in (Table 1). In Table 1 below, ○, Δ, and × indicate (1) no change in the output of the second harmonic after the addition of the temperature cycle, (2) the output of the second harmonic after the addition of the temperature cycle, 3) The three situations of the peeling of the adhesive 15 and the second harmonic output lowering are shown.

【0029】[0029]

【表1】 (表1)に示されている通り、接着剤15のJIS規格番
号K6253によるデュロメータ硬さ試験タイプDで測
定された硬度が78以下の場合は第2高調波出力が温度
サイクル付加前と変わっていないのに対し、接着剤15の
上記硬度が80以上の場合は、温度サイクル付加後の第
2高調波出力が低下している。これは、半導体レーザ10
と光波長変換素子12との間に位置ずれが発生しているた
めと考えられる。また、特に上記硬度が85の場合は接
着剤15の剥がれも発生している。以上の点に鑑みて本発
明においては、接着剤のJIS規格番号K6253によ
るデュロメータ硬さ試験タイプDで測定された硬度を8
0未満とするものである。
[Table 1] As shown in (Table 1), when the hardness of the adhesive 15 measured by the durometer hardness test type D according to JIS standard number K6253 is 78 or less, the output of the second harmonic is different from that before the temperature cycle is added. On the other hand, when the hardness of the adhesive 15 is 80 or more, the second harmonic output after the addition of the temperature cycle decreases. This is a semiconductor laser 10
It is considered that a position shift has occurred between the optical wavelength conversion element 12 and the optical wavelength conversion element 12. In particular, when the hardness is 85, peeling of the adhesive 15 also occurs. In view of the above, in the present invention, the hardness of the adhesive measured by the durometer hardness test type D according to JIS standard number K6253 is 8
It should be less than 0.

【0030】以上、接着剤層の厚みが1μmとされた実
施形態について説明したが、接着剤層の厚みはこの値に
限定されるものではなく、接着剤がアクリル系あるいは
エポキシ系のものである場合には、接着剤層の厚みが8
μm以下であれぱ基本的に本発明による効果が得られ
る。
Although the embodiment in which the thickness of the adhesive layer is 1 μm has been described above, the thickness of the adhesive layer is not limited to this value, and the adhesive is an acrylic or epoxy adhesive. In the case, the thickness of the adhesive layer is 8
If it is less than μm, basically the effects of the present invention can be obtained.

【0031】具体的に、上記実施形態における接着剤15
に代えて、層厚を4μm、8μmとした接着剤によって
第1ホルダー13と第2ホルダー14とを固定した半導体レ
ーザモジュールを作製し、それらについても上記と同様
の温度サイクルを付加し、その後の第2高調波出力およ
び接着剤の剥がれ発生を調べたが、結果は(表1)と全
く同じであった。
Specifically, the adhesive 15 in the above embodiment is used.
Instead, a semiconductor laser module in which the first holder 13 and the second holder 14 are fixed with an adhesive having a layer thickness of 4 μm and 8 μm is manufactured, and a temperature cycle similar to that described above is added thereto, and thereafter, The second harmonic output and the occurrence of peeling of the adhesive were examined, and the results were exactly the same as in (Table 1).

【0032】他方、接着剤層の厚みが8μmを超える程
度まで大きいと、温度変化による接着剤層自身の変形が
顕著になって、半導体レーザ素子と光波長変換素子との
間の位置ずれを招きやすくなる。この接着剤層自身の変
形を小さく抑えることだけを考えれば、接着剤層の厚み
は小さいほど好ましいが、十分な接着強度を確保するた
めに現実的にその厚みの下限値はサブミクロンオーダ
ー、つまり0.1μmから1μm未満程度となる。
On the other hand, if the thickness of the adhesive layer exceeds 8 μm, deformation of the adhesive layer itself due to a change in temperature becomes remarkable, causing a positional shift between the semiconductor laser device and the optical wavelength conversion device. It will be easier. Considering only suppressing the deformation of the adhesive layer itself, the smaller the thickness of the adhesive layer is, the more preferable. However, in order to secure sufficient adhesive strength, the lower limit of the thickness is practically in the submicron order, that is, It is about 0.1 μm to less than 1 μm.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による半導体レーザモジュ
ールを示す斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing a semiconductor laser module according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記半導体レーザモジュールの一部破断側面図FIG. 2 is a partially cutaway side view of the semiconductor laser module.

【図3】上記半導体レーザモジュールの組立て工程を説
明する平面図
FIG. 3 is a plan view illustrating an assembly process of the semiconductor laser module.

【図4】上記半導体レーザモジュールの組立て工程を説
明する正面図
FIG. 4 is a front view illustrating an assembly process of the semiconductor laser module.

【図5】上記半導体レーザモジュールの組立て工程を説
明する概略図
FIG. 5 is a schematic view illustrating an assembling process of the semiconductor laser module.

【図6】上記半導体レーザモジュールの使用状態を示す
平面図
FIG. 6 is a plan view showing a use state of the semiconductor laser module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体レーザ 12 光波長変換素子 13 第1ホルダー 14 第2ホルダー 15 接着剤 16 MgO−LN結晶基板 17 光導波路 18 周期ドメイン反転構造 10 Semiconductor laser 12 Optical wavelength conversion element 13 First holder 14 Second holder 15 Adhesive 16 MgO-LN crystal substrate 17 Optical waveguide 18 Periodic domain inversion structure

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基本波を発生する光源である半導体レー
ザ素子と、この半導体レーザ素子からの基本波が入射す
る光導波路を有する光波長変換素子とが、前者の光出射
端面と後者の光入射端面とを相近接させて光学的に直接
結合されてなる半導体レーザモジュールにおいて、 前記半導体レーザ素子と前記光波長変換素子とが接着剤
によって固定され、 前記接着剤として、半導体レーザモジュールの使用温度
下におけるJIS規格番号K6253によるデュロメー
タ硬さ試験タイプDで測定された硬度が80未満のもの
が用いられていることを特徴とする半導体レーザモジュ
ール。
1. A semiconductor laser device, which is a light source for generating a fundamental wave, and an optical wavelength conversion device having an optical waveguide into which the fundamental wave from the semiconductor laser device enters, the former light emitting end face and the latter light incident surface. In a semiconductor laser module that is optically directly coupled with an end face close to each other, the semiconductor laser element and the light wavelength conversion element are fixed with an adhesive, and the adhesive is used at the operating temperature of the semiconductor laser module. A semiconductor laser module having a hardness measured by a durometer hardness test type D according to JIS standard number K6253 of less than 80 is used.
【請求項2】 前記半導体レーザ素子が第1ホルダーに
搭載されるとともに、前記光波長変換素子が前記第1ホ
ルダーとは別体に形成された第2ホルダーに搭載され、 前記第1ホルダーの前記光出射端面と同じ側を向いた一
面と、前記第2ホルダーの前記光入射端面と同じ側を向
いた一面とが、前記接着剤によって固定されていること
を特徴とする請求項1記載の半導体レーザモジュール。
2. The semiconductor laser device is mounted on a first holder, and the optical wavelength conversion device is mounted on a second holder formed separately from the first holder. 2. The semiconductor according to claim 1, wherein one surface facing the same side as the light emitting end surface and one surface facing the same side as the light incident end surface of the second holder are fixed by the adhesive. Laser module.
【請求項3】 前記接着剤の厚みが8μm以下であるこ
とを特徴とする請求項1または2記載の半導体レーザモ
ジュール。
3. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein said adhesive has a thickness of 8 μm or less.
【請求項4】 前記接着剤がアクリル系接着剤およびエ
ポキシ系接着剤のうちの1つであることを特徴とする請
求項1から3いずれか1項記載の半導体レーザモジュー
ル。
4. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein said adhesive is one of an acrylic adhesive and an epoxy adhesive.
【請求項5】 保存または使用温度範囲が−45〜80
℃であることを特徴とする請求項1から4いずれか1項
記載の半導体レーザモジュール。
5. The storage or use temperature range is -45 to 80.
The semiconductor laser module according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature is ° C.
JP2000003201A 2000-01-12 2000-01-12 Semiconductor laser module Withdrawn JP2001196684A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000003201A JP2001196684A (en) 2000-01-12 2000-01-12 Semiconductor laser module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000003201A JP2001196684A (en) 2000-01-12 2000-01-12 Semiconductor laser module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001196684A true JP2001196684A (en) 2001-07-19

Family

ID=18532184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000003201A Withdrawn JP2001196684A (en) 2000-01-12 2000-01-12 Semiconductor laser module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001196684A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003066849A (en) * 2001-08-24 2003-03-05 Lintec Corp Information display band
WO2004004081A1 (en) * 2002-06-26 2004-01-08 Sony Corporation Optical element, light emitting device, and method of manufacturing optical element
JP2008300591A (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Brother Ind Ltd Light source apparatus, exposure equipment and image forming device
JP2009237326A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical integrated circuit module, optical bench used for optical integrated circuit module and method of manufacturing optical integrated circuit module
JP2011114128A (en) * 2009-11-26 2011-06-09 Mitsubishi Electric Corp Method and apparatus for manufacturing light source
JP2011198560A (en) * 2010-03-18 2011-10-06 Stanley Electric Co Ltd Vehicular lighting fixture
JP2013161825A (en) * 2012-02-01 2013-08-19 Furukawa Electric Co Ltd:The Laser module

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003066849A (en) * 2001-08-24 2003-03-05 Lintec Corp Information display band
JP4662660B2 (en) * 2001-08-24 2011-03-30 リンテック株式会社 Information display band
WO2004004081A1 (en) * 2002-06-26 2004-01-08 Sony Corporation Optical element, light emitting device, and method of manufacturing optical element
US7907647B2 (en) 2002-06-26 2011-03-15 Sony Corporation Optical element, light emitting device and method for producing optical element
JP2008300591A (en) * 2007-05-31 2008-12-11 Brother Ind Ltd Light source apparatus, exposure equipment and image forming device
JP2009237326A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical integrated circuit module, optical bench used for optical integrated circuit module and method of manufacturing optical integrated circuit module
JP2011114128A (en) * 2009-11-26 2011-06-09 Mitsubishi Electric Corp Method and apparatus for manufacturing light source
US8292686B2 (en) 2009-11-26 2012-10-23 Mitsubishi Electric Corporation Method and apparatus for manufacturing light source
US8419493B2 (en) 2009-11-26 2013-04-16 Mitsubishi Electric Corporation Method and apparatus for manufacturing light source
JP2011198560A (en) * 2010-03-18 2011-10-06 Stanley Electric Co Ltd Vehicular lighting fixture
JP2013161825A (en) * 2012-02-01 2013-08-19 Furukawa Electric Co Ltd:The Laser module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6327289B1 (en) Wavelength-variable semiconductor laser, optical integrated device utilizing the same, and production method thereof
US8265111B2 (en) Laser light source module
EP1136863B1 (en) Optical waveguide device integrated module and method of manufacturing the same
JP6268011B2 (en) Connection structure between optical input member holding component and optical waveguide component
JP3596659B2 (en) Tunable semiconductor laser and optical integrated device using the same
JP2001196684A (en) Semiconductor laser module
JP4779255B2 (en) Laser light source
US6836497B1 (en) Semiconductor laser module and method for forming semiconductor laser module
JP2004295088A (en) Wavelength conversion element
JP2001196683A (en) Semiconductor laser module and its manufacturing method
US7494286B2 (en) Laser module and method for manufacturing the same
EP1653278A1 (en) Blue laser beam oscillating method and device
JP5908698B2 (en) Laser light source and method of manufacturing laser light source
JP4105660B2 (en) Optical module
JP2004295089A (en) Compound substrate and method for manufacturing the same
JP7319582B2 (en) Wavelength converter
KR20100131793A (en) Flexible fiber module, wavelength conversion device package using the same and fabrication method of the same
JP2001274501A (en) Optical waveguide device module and mounting method thereof
WO1996018132A1 (en) Frequency-doubled diode laser device
JP3297948B2 (en) Laser optical element fixing method and laser optical device
JP2003046183A (en) Coherent light source
WO2022249234A1 (en) Wavelength conversion device and method for manufacturing wavelength conversion device
JPH0895103A (en) Laser beam generator
JPH06188489A (en) Assembling method for optical resonator
JP2004007023A (en) Wavelength variable semiconductor laser and optical integrated device using it

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070403