(57)【要約】  レーザ光を出力する半導体レーザと、前記レーザ光を導光する光ファイバと、前記半導体レーザから出力された前記レーザ光を前記光ファイバに結合させるレンズと、略板形状に形成され、前記半導体レーザ、前記光ファイバ、および前記レンズが直接的または間接的に固定されるベースと、前記ベースを収容かつ直接的または間接的に固定する筐体と、を備える半導体レーザモジュールであって、前記ベースの面のうち前記筐体に直接的または間接的に固定される側の面は、前記筐体に直接的または間接的に接合される接合面と、前記筐体に固定されないように乖離される乖離面とを有することを特徴とする半導体レーザモジュール。
2017010570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力する半導体レーザと、
前記レーザ光を導光する光ファイバと、
前記半導体レーザから出力された前記レーザ光を前記光ファイバに結合させるレンズと、
略板形状に形成され、前記半導体レーザ、前記光ファイバ、および前記レンズが直接的または間接的に固定されるベースと、
前記ベースを収容かつ直接的または間接的に固定する筐体と、
を備える半導体レーザモジュールであって、
前記ベースの面のうち前記筐体に直接的または間接的に固定される側の面は、前記筐体に直接的または間接的に接合される接合面と、前記筐体に固定されないように乖離される乖離面とを有する、
ことを特徴とする半導体レーザモジュール。
【請求項２】
前記ベースは、前記接合面と前記乖離面との間に段差を形成してなる板状部材であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項３】
前記半導体レーザは、前記ベースの面のうち、前記接合面に対向する領域に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項４】
前記レンズは、前記ベースの面のうち、前記接合面に対向する領域に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項５】
上板と下板との間で温度差が生じるように構成されているペルチェ素子をさらに備え、
前記上板と前記接合面とが接合し、前記下板と前記筐体とが接合するように、前記ベースが前記ペルチェ素子を介して前記筐体に間接的に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項６】
前記ベースの面のうち前記筐体に直接的または間接的に固定される側の面に対する、前記筐体に直接的または間接的に接合される接合面の面積の割合は、２５％以上９０％以下であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の半導体レーザモジュール。
【請求項７】
前記ベースの面のうち前記筐体に直接的または間接的に固定される側の面に対する、前記筐体に直接的または間接的に接合される接合面の面積の割合は、４０％以上６８％以下であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の半導体レーザモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体レーザ（レーザダイオード）は、光通信において信号用光源や光ファイバ増幅器の励起用光源として大量に用いられるようになってきた。半導体レーザが光通信において信号用光源や励起用光源として用いられる場合には、半導体レーザからのレーザ光を光ファイバに光学的に結合させ、光ファイバを介してレーザ光を出力するように構成された半導体レーザモジュールとしてモジュール化される場合が多い。【０００３】
半導体レーザモジュールは、典型的には、半導体レーザと光ファイバと半導体レーザからのレーザ光を光ファイバに光学的に結合させるためのレンズ（光ファイバの端面に一体形成されている場合も含む）とを備え、さらに、アイソレータやフォトダイオード等の付属要素を備えることがある。これらの構成要素は、半導体レーザモジュールの中で、１枚または複数枚のベースの上に固定された状態で筐体の内部に収容されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３３５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、半導体レーザモジュールの構成要素が固定されたベースは、温度変化により変形が生じることがある。半導体レーザモジュールの温度変化は、例えば、環境温度の変化や、半導体レーザを駆動するための電流を供給することにより発生する熱に起因するものがあり、発振波長の制御を目的としてペルチェ素子などによって積極的に温度変化させることもある。これらの温度変化に起因するベースの変形は、ベース上の構成要素の位置関係に誤差を生じさせ、半導体レーザと光ファイバとの間の結合効率など、半導体レーザモジュールの光学性能の低下を生じさせる。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、温度変化に起因する光学性能の低下を抑制し得る半導体レーザモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る半導体レーザモジュールは、レーザ光を出力する半導体レーザと、前記レーザ光を導光する光ファイバと、前記半導体レーザから出力された前記レーザ光を前記光ファイバに結合させるレンズと、略板形状に形成され、前記半導体レーザ、前記光ファイバ、および前記レンズが直接的または間接的に固定されるベースと、前記ベースを収容かつ直接的または間接的に固定する筐体と、を備える半導体レーザモジュールであって、前記ベースの面のうち前記筐体に直接的または間接的に固定される側の面は、前記筐体に直接的または間接的に接合される接合面と、前記筐体に固定されないように乖離される乖離面とを有する、ことを特徴とする。【０００８】
また、本発明の一態様に係る半導体レーザモジュールは、前記ベースは、前記接合面と前記乖離面との間に段差を形成してなる板状部材であることを特徴とする。【０００９】
また、本発明の一態様に係る半導体レーザモジュールは、前記半導体レーザは、前記ベースの面のうち、前記接合面に対向する領域に配置されていることを特徴とする。【００１０】
また、本発明の一態様に係る半導体レーザモジュールは、前記レンズは、前記ベースの面のうち、前記接合面に対向する領域に配置されていることを特徴とする。【００１１】
また、本発明の一態様に係る半導体レーザモジュールは、上板と下板との間で温度差が生じるように構成されているペルチェ素子をさらに備え、前記上板と前記接合面とが接合し、前記下板と前記筐体とが接合するように、前記ベースが前記ペルチェ素子を介して前記筐体に間接的に固定されていることを特徴とする。【００１２】
また、本発明の一態様に係る半導体レーザモジュールは、前記ベースの面のうち前記筐体に直接的または間接的に固定される側の面に対する、前記筐体に直接的または間接的に接合される接合面の面積の割合は、２５％以上９０％以下であることを特徴とする。【００１３】
また、本発明の一態様に係る半導体レーザモジュールは、前記ベースの面のうち前記筐体に直接的または間接的に固定される側の面に対する、前記筐体に直接的または間接的に接合される接合面の面積の割合は、４０％以上６８％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る半導体レーザモジュールは、温度変化に起因する光学性能の低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る半導体レーザモジュールの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るベースおよびその上の各構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るベースをペルチェ素子に接合した状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、検証実験に用いたベースの構造パラメータを示す図である。
【図５】図５は、許容する高さ方向の変位と接合面の割合との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、第２実施形態に係る半導体レーザモジュールの全体構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係るベースおよびその上の各構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係るベースおよびその上の各構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る半導体レーザモジュールを詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体レーザモジュールの全体構成を示す斜視図である。図１に示すように、第１実施形態に係る半導体レーザモジュール１００は、レーザ光を出力する半導体レーザ１３０と、レーザ光を導光する光ファイバ１２０と、半導体レーザ１３０から出力されたレーザ光を光ファイバ１２０に結合させるレンズ１４０と、略板形状に形成され、半導体レーザ１３０、光ファイバ１２０、およびレンズ１４０が直接的または間接的に固定されるベース１１０と、ベース１１０を収容かつ直接的または間接的に固定する筐体１０１とを備えている。
【００１８】
半導体レーザモジュール１００では、半導体レーザ１３０から出力されたレーザ光が、レンズ１４０を介して光ファイバ１２０に結合し、光ファイバ１２０を伝搬しながら、半導体レーザモジュール１００の筐体１０１から導出される。なお、図１に示される筐体１０１はいわゆるバタフライ型の筐体である。また、一般に、光ファイバ１２０が筺体１０１から導出される部分には光ファイバ１２０が折損しないように保護ブーツが被着されている。半導体レーザモジュール１００の使用時には、筐体１０１に上蓋を被せるが、ここでは、内部構成を図示するために記載を省略している。
【００１９】
以下、図２を参照しながら、第１実施形態に係る半導体レーザモジュール１００におけるベース１１０の構成、および、ベース１１０上に配置された各構成について説明する。図２は、第１実施形態に係るベースおよびその上の各構成を示す斜視図である。
【００２０】
図２に示すように、半導体レーザモジュール１００におけるベース１１０は、略板形状に形成されており、ここでは、半導体レーザ１３０等の各構成が配置されている側の面を表面とし、当該表面に対向した側の面を裏面とする。
【００２１】
ベース１１０の表面には、半導体レーザ１３０が、半導体レーザ載置台（サブマウントともいう）１３１を介して、光ファイバ１２０が、光ファイバ固定具１２１を介して、レンズ１４０が鏡枠１４１を介して、間接的に固定されている。さらに、ベース１１０の表面には、アイソレータ１５０がアイソレータ載置台１５１を介して、フォトダイオード１６０が、フォトダイオード保持具１６１を介して、間接的に固定されている。なお、半導体レーザ載置台１３１などは、レーザ光の光路を所定の高さに揃えるためのものであり、ベース１１０の表面に凹凸等を設けることによってレーザ光の光路を所定の高さに揃えるならば、ベース１１０の表面に各構成を直接的に固定することも可能である。
【００２２】
図２に示すように、半導体レーザモジュール１００では、半導体レーザ１３０から出力されたレーザ光が、レンズ１４０とアイソレータ１５０とを介して、光ファイバ１２０に結合される。レンズ１４０は、半導体レーザ１３０から出力されたレーザ光を光ファイバ１２０の入射端面に集光させるためのものであり、アイソレータ１５０は、半導体レーザ１３０から出力されたレーザ光を光ファイバ１２０へ透過させる一方で、光ファイバ１２０から出力されたレーザ光を半導体レーザ１３０へは透過させないように構成された光学素子であり、逆行するレーザ光から半導体レーザ１３０を保護する働きを有する。フォトダイオード１６０は、半導体レーザ１３０の後方（レンズ１４０の逆方向）に出力されるレーザ光の強度を検出するためのものであり、当該検出結果は半導体レーザモジュール１００から出力されるレーザ光の強度の算出に用いられる。
【００２３】
図２に示すように、ベース１１０は、接合面Ｓ１と乖離面Ｓ２との間に段差を形成してなる板状部材である。ここで、ベース１１０の材料としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を採用することができる。なお、ベース１１０の材料は、セラミック、金属、樹脂、または、ガラス等の他の材料を用いてもよい。
【００２４】
ベース１１０を１枚の板材から作製することにより、部品点数を削減することが可能である。また、２枚構成ではベース中に接合面が形成されることになるので、当該接合面における接合材としての半田層が熱伝導を阻害する等、接合面に起因する不具合を発生させる可能性がある。一方、本実施形態のベース１１０は、１枚の板材から作成されているので、接合面に起因する不具合が生じることがない。
【００２５】
図２に示すように、ベース１１０の面のうち裏面は、筐体１０１（図１に図示）に直接的または間接的に接合される接合面Ｓ１と、筐体１０１に固定されないように乖離される乖離面Ｓ２とを有する。後に検証実験により詳説するが、ベース１１０の裏面のうち、少なくとも一部に筐体１０１に固定されないように乖離される乖離面Ｓ２を有するように構成すれば、温度変化に起因する半導体レーザモジュールの光学性能の低下を抑制するという効果は得られる。しかしながら、例えば、ベース１１０の裏面における接合面Ｓ１と乖離面Ｓ２との比率ないし割合を、以下のように構成に適合するように定めることも可能である。
【００２６】
半導体レーザ１３０は、発熱源であり、また、温度を変更することにより波長制御をすることができる。したがって、半導体レーザ１３０は、ベース１１０の表面のうち、接合面Ｓ１に対向する領域に配置することが好ましい。ここで、半導体レーザ１３０から光ファイバ１２０への方向を前方と定義すると、図２に示すように、半導体レーザ１３０は、ベース１１０における後方に位置する。したがって、接合面Ｓ１は、ベース１１０の裏面のうち後方に位置することが好ましく、乖離面Ｓ２は、ベース１１０の裏面のうち前方に位置することが好ましい。より具体的には、ベース１１０の後端から所定の割合の裏面を接合面Ｓ１とし、残りの裏面を乖離面Ｓ２とすることが好ましい。ここで、所定の割合は、ベース１１０の前後方向の長さをＡとし、接合面Ｓ１の前方方向の長さをＢとしたときにＢ／Ａで定義される数値である。以下、このＢ／Ａで定義される数値を接合面の割合と云う。
【００２７】
さらに、レンズ１４０も、ベース１１０の表面のうち、接合面Ｓ１に対向する領域に配置することが好ましい。
【００２８】
また、図２に示されるように、本実施形態のベース１１０では、光ファイバ固定具１２１が乖離面Ｓ２に対向する領域に配置されている。
【００２９】
図３は、第１実施形態に係るベースをペルチェ素子に接合した状態を示す斜視図である。第１実施形態に係る半導体レーザモジュール１００はペルチェ素子を有しない構成を排除するものではないが、特に好適な構成として、図３を参照しながら半導体レーザモジュール１００の構成を説明する。図３に示すように、ベース１１０は、ペルチェ素子１１１の上に固定されている。ペルチェ素子１１１は、２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルチェ効果を利用した板状の半導体素子のことであり、上板１１２と下板１１３との間で温度差が生じるように構成されている。本実施形態では、上板１１２とベース１１０の接合面Ｓ１とが接合されている。一方、ペルチェ素子１１１の上板１１２と乖離面Ｓ２との間は離間されている。なお、図３には記載が省略されているが、ペルチェ素子１１１の下板１１３は、筐体１０１（図１に図示）の底面に接合されている。
【００３０】
ペルチェ素子１１１における上板１１２と下板１１３との間の温度差は、ペルチェ素子１１１に供給する電流の向きに依存して、温度差の正負を反転させることができる。すなわち、ペルチェ素子１１１は、上板１１２から下板１１３へ熱移動させることも、下板１１３から上板１１２へ熱移動させることも可能である。先述したように、ベース１１０に配置された半導体レーザ１３０は発熱源であるので、典型的なペルチェ素子１１１の利用方法は、上板１１２から下板１１３へ熱移動させることであるが、筐体１０１の外部の環境温度が半導体レーザ１３０の目標温度よりも高い状況も発生し得るので、必ずしも、上板１１２から下板１１３へ熱移動させるとは限らない。
【００３１】
また、ペルチェ素子１１１は、以下のような性質を有することが知られている。すなわち、ペルチェ素子１１１は、上板１１２と下板１１３との間で温度差が生じるので、ペルチェ素子１１１に歪みが発生する。上板１１２よりも下板１１３の方が高温である場合、下板１１３の熱膨張が上板１１２よりも大きいので、ペルチェ素子１１１は上板１１２側に反ってしまう。一方、下板１１３よりも上板１１２の方が高温である場合、上板１１２の熱膨張が下板１１３よりも大きいので、ペルチェ素子１１１は下板１１３側に反ってしまう。
【００３２】
本実施形態に係るベース１１０では、ベース１１０の裏面のうち、少なくとも一部にペルチェ素子１１１に固定されないように乖離される乖離面Ｓ２を有するように構成しているので、ペルチェ素子１１１に歪みが発生した場合であっても、その影響がベース１１０の歪みにまで及ぶことが抑制される。特に、本実施形態に係るベース１１０では、光ファイバ固定具１２１は、ベース１１０の表面における、乖離面Ｓ２に対向する領域に配置されているので、ペルチェ素子１１１の歪みの影響が少なく、したがって、光ファイバ固定具１２１に保持されている光ファイバ１２０の位置ずれも少なく抑えられている。一方で、半導体レーザ１３０は、先述のように、ベース１１０の表面における、接合面Ｓ１に対向する領域に配置されているので、半導体レーザ１３０から発生する熱は、接合面Ｓ１を介して、効率よく排熱することができる。つまり、本構成のベース１１０を用いれば、半導体レーザ１３０の温度制御を十分に行うことができる一方で、熱変化に起因する光学性能の劣化を抑制することが可能である。
【００３３】
なお、図３に示される構成例は、ベース１１０がペルチェ素子１１１を介して筐体１０１（図１に図示）に間接的に固定される例である。しかしながら、本実施形態の適用は、図３に示される構成例に限らず、ベース１１０の接合面Ｓ１を直接的に筐体１０１に接合する構成とすることも可能である。なぜならば、ペルチェ素子１１１を用いない構成としても、筐体１０１自身が熱歪みを生じてしまうこともあり、ベース１１０の接合面Ｓ１を直接的に筐体１０１の底面に接合し、乖離面Ｓ２と筐体１０１とを離間する構成としても、半導体レーザ１３０の発熱を十分に排熱することができる一方で、熱変化に起因する光学性能の劣化を抑制するという効果は得られるからである。
【００３４】
（検証実験）
ここで、第１実施形態の構成を用いて半導体レーザモジュール１００の熱変化に起因する光学性能の変化の検証実験の説明を行う。図４は、検証実験に用いたベース１１０の構造パラメータを示す図である。なお、図４に記載される数値はベース１１０の前後方向の長さであるＡとの比を表している。
【００３５】
すなわち、検証実験に用いたベース１１０では、半導体レーザ１３０の出射端面と光ファイバ１２０の入射端面との間の距離は０．５Ａ（ｍｍ）である。そして、半導体レーザ１３０の出射端面とレンズ１４０の入射端面との距離は０．０６Ａ（ｍｍ）、レンズ１４０の出射端面と光ファイバ１２０の入射端面との距離は０．３６Ａ（ｍｍ）である。
【００３６】
また、図４に示すように、検証実験に用いたベース１１０は、ベース１１０の前後方向の長さがＡであり、接合面が前方方向の長さをＢであり、すなわち、接合面の割合はＢ／Ａである。検証実験に用いたベース１１０の厚さは、後に説明する理由から任意の厚さとし得る。
【００３７】
図５は、許容する高さ方向の変位と接合面の割合との関係を示すグラフである。図５に示されるグラフは、ベース１１０の厚さが０ｍｍであることを仮定した場合における、許容する高さ方向の変位と接合面Ｓ１の割合との関係としてプロットしたものである。
【００３８】
ここで、高さ方向の変位とは、半導体レーザ１３０の高さを基準とした光ファイバ１２０の高さの変位のことであり、図４に示すように、本来的には半導体レーザ１３０と光ファイバ１２０とは同一の高さ（変位が０）に設計されている。すなわち、高さ方向の変位は、半導体レーザ１３０から射出されたレーザ光が光ファイバ１２０に結合する際の結合効率に関する尺度を与えており、要求される結合効率に応じて許容する高さ方向の変位が定まる。
【００３９】
また、当該検証実験で用いられた温度条件は次の通りである。半導体レーザモジュール１００の筐体１０１外部の温度を−２５℃まで冷却したことを仮定し、当該環境下にて、半導体レーザ１３０の温度を２５℃に保つようにペルチェ素子１１１を制御するという条件である。すなわち、当該検証実験では、ペルチェ素子１１１の上板１１２と下板１１３との間には、およそ５０℃の温度差が生じることになる。
【００４０】
なお、ベース１１０の厚さが０ｍｍであることを仮定する理由は以下の通りである。容易に推測できるように、ベース１１０の厚さが厚いほど高さ方向の変位は小さくなり、逆に、ベース１１０の厚さが薄いほど高さ方向の変位は大きくなる。したがって、ベース１１０の厚さが０ｍｍである場合の高さ方向の変位は、高さ方向の変位の最悪値を与えることになる。つまり、図５に示されている検証結果は、現実のベース１１０の厚さが０ｍｍになることはありえないとしても、理論上起こりうる最悪値を用いた評価を行うことによって、（ベース１１０の厚さに依存しない）接合面の割合と許容する高さ方向の変位との関係を検証したことになる。
【００４１】
図５に示されるグラフから読み取れるように、許容する高さ方向の変位が２．５ｍｍ以下である場合、接合面Ｓ１の割合を１００％より少なくすればよい。ここで、接合面Ｓ１の割合が１００％である状態とは、Ｂ／Ａ＝１００％ということなので、ベース１１０には筐体１０１に固定されないように乖離される乖離面が存在しないことを意味する。つまり、接合面Ｓ１の割合が１００％とは、従来型のベースの形状であるので、本実施形態のベース１１０は、ベース１１０の裏面のうち、少なくとも一部に筐体１０１に固定されないように乖離される乖離面Ｓ２を有するように構成すれば、温度変化に起因する半導体レーザモジュールの光学性能の低下を抑制するという効果は得られることが解る。例えば、接合面Ｓ１の割合を９０％以下とすれば、許容する高さ方向の変位が２．３ｍｍ以下にまで改善するので、従来型のベースの形状と比較して有意な効果が得られる。
【００４２】
一方、図５に示されるグラフから読み取れるように、許容する高さ方向の変位が０ｍｍであっても、接合面Ｓ１の割合を２５％とすれば十分である。したがって、接合面Ｓ１の割合の下限として２５％を採用することが可能である。
【００４３】
また、図５に示されるグラフから読み取れるように、接合面Ｓ１の割合が４０％以上６８％以下の範囲では、グラフの傾きが小さい。このことは、接合面Ｓ１の割合を変化させたときに、当該変化に対して、許容する高さ方向の変位が鋭敏に反応することを意味する。したがって、接合面Ｓ１の割合が４０％以上６８％以下の範囲では、温度変化に起因する半導体レーザモジュールの光学性能の低下を抑制するという効果が特に著しいことを意味している。
【００４４】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る半導体レーザモジュールの全体構成を示す斜視図である。図６に示すように、第２実施形態に係る半導体レーザモジュール２００は、レーザ光を出力する半導体レーザ２３０と、レーザ光を導光する光ファイバ２２０と、半導体レーザ２３０から出力されたレーザ光を光ファイバ２２０に結合させるレンズ２４０と、略板形状に形成され、半導体レーザ２３０、光ファイバ２２０、およびレンズ２４０が直接的または間接的に固定されるベース２１０と、ベース２１０を収容かつ直接的または間接的に固定する筐体２０１とを備えている。半導体レーザモジュール２００も、第１実施形態と同様に、半導体レーザ２３０から出力されたレーザ光が、レンズ２４０を介して光ファイバ２２０に結合し、光ファイバ２２０を伝搬しながら、半導体レーザモジュール２００の筐体２０１から導出される。
【００４５】
図７は、第２実施形態に係るベースおよびその上の各構成を示す斜視図である。図７に示すように、半導体レーザモジュール２００におけるベース２１０は、略板形状に形成されている。なお、表面および裏面の定義は第１実施形態と同様とする。
【００４６】
ベース２１０の表面には、半導体レーザ２３０が、半導体レーザ載置台２３１を介して、光ファイバ２２０が、光ファイバ固定具２２１を介して、レンズ２４０が鏡枠２４１を介して、間接的に固定されている。さらに、ベース２１０の表面には、ビームスプリッタ２７０が直接的に固定され、フォトダイオード２６０が、フォトダイオード保持具２６１を介して、間接的に固定されている。
【００４７】
図７に示すように、半導体レーザモジュール２００では、半導体レーザ２３０から出力されたレーザ光が、レンズ２４０とビームスプリッタ２７０とを介して、光ファイバ２２０に結合される。第１実施形態との違いは、ビームスプリッタ２７０を透過するレーザ光の一部がフォトダイオード２６０へ分割され、フォトダイオード２６０にて検出されたレーザ光の強度は、半導体レーザモジュール２００から出力されるレーザ光の強度の算出に用いられることにある。
【００４８】
図７に示すように、ベース２１０は、第１実施形態と同様に、接合面Ｓ１と乖離面Ｓ２との間に段差を形成してなる板状部材である。また、採用し得る材料も、第１実施形態と同様である。そして、ベース２１０の面のうち裏面は、筐体２０１（図６に図示）に直接的または間接的に接合される接合面Ｓ１と、筐体２０１に固定されないように乖離される乖離面Ｓ２とを有する。ベース２１０は、図３に例示したように、ペルチェ素子を介して間接的に筐体２０１に接合することも、ペルチェ素子を介さず直接的に筐体２０１に接合することも可能である。ペルチェ素子を備える構成とした場合は、ペルチェ素子の上板と下板との間の温度差に起因するペルチェ素子の変形の影響が抑制され、ペルチェ素子を備えない構成とした場合は、筐体２０１自身の熱歪みの影響が抑制される。
【００４９】
図７に示すように、半導体レーザ２３０は、ベース２１０の表面のうち、接合面Ｓ１に対向する領域に配置することが好ましい。また、レンズ２４０も、ベース２１０の表面のうち、接合面Ｓ１に対向する領域に配置することが好ましい。また、ベース２１０における好ましい接合面Ｓ１の割合は、第１実施形態と同様の数値を用いることが可能である。
【００５０】
上記構成の半導体レーザモジュール２００も、半導体レーザ２３０が、ベース２１０の表面における、接合面Ｓ１に対向する領域に配置されているので、半導体レーザ２３０から発生する熱は、接合面Ｓ１を介して、効率よく吸熱することができる。一方、光ファイバ固定具２２１は、ベース２１０の表面における、乖離面Ｓ２に対向する領域に配置されているので、温度変化に起因する変形を受ける量が少ない。つまり、本構成のベース２１０を用いれば、半導体レーザ２３０の温度制御を十分に行うことができる一方で、熱変化に起因する光学性能の劣化を抑制することが可能である。
【００５１】
（第３実施形態）
第３実施形態の説明では、半導体レーザモジュールの全体構成を示す斜視図を省略し、ベースおよびその上の各構成の説明のみを行う。ただし、図を参照した説明を省略するが、第３実施形態に係る半導体レーザモジュールも、レーザ光を出力する半導体レーザと、レーザ光を導光する光ファイバと、半導体レーザから出力されたレーザ光を光ファイバに結合させるレンズと、略板形状に形成され、半導体レーザ、光ファイバ、およびレンズが直接的または間接的に固定されるベースと、ベースを収容かつ直接的または間接的に固定する筐体とを備え、半導体レーザから出力されたレーザ光が、レンズを介して光ファイバに結合し、光ファイバを伝搬しながら、半導体レーザモジュールの筐体から導出される構成である。
【００５２】
図８は、第３実施形態に係るベースおよびその上の各構成を示す斜視図である。図８に示すように、半導体レーザモジュール３００におけるベース３１０は、略板形状に形成されている。なお、表面および裏面の定義は第１実施形態と同様とする。
【００５３】
ベース３１０の表面には、半導体レーザ３３０が、半導体レーザ載置台３３１を介して、光ファイバ３２０が、光ファイバ固定具３２１を介して、レンズ３４０が鏡枠３４１を介して、間接的に固定されている。さらに、ベース３１０の表面には、フォトダイオード３６０が、フォトダイオード保持具３６１を介して、間接的に固定されている。
【００５４】
図８に示すように、半導体レーザモジュール３００では、半導体レーザ３３０から出力されたレーザ光が、レンズ３４０を介して、光ファイバ３２０に結合される。第１実施形態との違いは、アイソレータが設けられていないことにある。
【００５５】
図８に示すように、ベース３１０は、第１実施形態と同様に、接合面Ｓ１と乖離面Ｓ２との間に段差を形成してなる板状部材である。また、採用し得る材料も、第１実施形態と同様である。そして、ベース３１０の面のうち裏面は、筐体に直接的または間接的に接合される接合面Ｓ１と、筐体に固定されないように乖離される乖離面Ｓ２とを有する。ベース３１０は、図３に例示したように、ペルチェ素子を介して間接的に筐体に接合することも、ペルチェ素子を介さず直接的に筐体に接合することも可能である。ペルチェ素子を備える構成とした場合は、ペルチェ素子の上板と下板との間の温度差に起因するペルチェ素子の変形の影響が抑制され、ペルチェ素子を備えない構成とした場合は、筐体自身の熱歪みの影響が抑制される。
【００５６】
図８に示すように、半導体レーザ３３０は、ベース３１０の表面のうち、接合面Ｓ１に対向する領域に配置することが好ましい。また、レンズ３４０も、ベース３１０の表面のうち、接合面Ｓ１に対向する領域に配置することが好ましい。また、ベース３１０における好ましい接合面Ｓ１の割合は、第１実施形態と同様の数値を用いることが可能である。
【００５７】
上記構成の半導体レーザモジュール３００も、半導体レーザ３３０が、ベース３１０の表面における、接合面Ｓ１に対向する領域に配置されているので、半導体レーザ３３０から発生する熱は、接合面Ｓ１を介して、効率よく吸熱することができる。一方、光ファイバ固定具３２１は、ベース３１０の表面における、乖離面Ｓ２に対向する領域に配置されているので、温度変化に起因する変形を受ける量が少ない。つまり、本構成のベース２１０を用いれば、半導体レーザ３３０の温度制御を十分に行うことができる一方で、熱変化に起因する光学性能の劣化を抑制することが可能である。
【００５８】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記各実施形態の各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明に係る半導体レーザモジュールは、光通信に有用である。
【符号の説明】
【００６０】
１００，２００，３００  半導体レーザモジュール
１０１，２０１  筐体
１１０，２１０，３１０  ベース
１１１  ペルチェ素子
１１２  上板
１１３  下板
１２０，２２０，３２０  光ファイバ
１２１，２２１，３２１  光ファイバ固定具
１３０，２３０，３３０  半導体レーザ
１３１，２３１，３３１  半導体レーザ載置台
１４０，２４０，３４０  レンズ
１４１，２４１，３４１  鏡枠
１５０  アイソレータ
１５１  アイソレータ載置台
１６０，２６０，３６０  フォトダイオード
１６１，２６１，３６１  フォトダイオード保持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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