(57)【要約】【課題】半導体レーザーからの出射光はレンズを介して光ファイバに結合し伝播光となるが、一部は光ファイバに結合できず漏れ光となる。この漏れ光の一部は光ファイバを透過してフェルールで吸収され、熱に変換される。半導体レーザーの出力がＷクラスなど高出力の場合には上記発熱が大きくなりフェルール等の部品が変形して半導体レーザーと光ファイバとの位置ずれが生じ、光結合効率が低下するという問題があった。【解決手段】半導体レーザー２と、この半導体レーザー２を支持する基台１及びパッケージ４と、光ファイバ５と、この光ファイバ５の端部を保持する保持部材６と、この保持部材６を前記半導体レーザー２からの出射光が前記光ファイバ５の前記端部に入射するように前記パッケージ４に対して固定する固定部材１１とを具備し、前記保持部材６を前記半導体レーザー２からの出射光の波長に対して透明とした。【選択図】  図２
2004354771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザーと、この半導体レーザーを支持する部材と、光ファイバと、この光ファイバの端部を保持する保持部材と、この保持部材を前記半導体レーザーからの出射光が前記光ファイバの前記端部に入射するように前記支持部材に対して固定する固定部材とを具備し、前記保持部材を前記半導体レーザーからの出射光の波長に対し透明としたことを特徴とする半導体レーザー装置。
【請求項２】
半導体レーザーと、この半導体レーザーを支持する部材と、光ファイバと、この光ファイバの端部を保持する保持部材と、この保持部材を前記半導体レーザーからの出射光が前記光ファイバの前記端部に入射するように前記支持部材に対して固定する固定部材とを具備し、前記半導体レーザーからの出射光のうち前記光ファイバに結合出来ない出射光を前記保持部材を介して外部に逃がすよう前記保持部材を構成したことを特徴とする半導体レーザー装置。
【請求項３】
半導体レーザーと、この半導体レーザーを支持する部材と、コア及びクラッドを有する光ファイバと、この光ファイバの端部の外周部に形成されこの光ファイバの前記クラッドよりも屈折率の低い部材と、この屈折率の低い部材を覆うようにして前記光ファイバの前記端部を保持する保持部材と、この保持部材を前記半導体レーザーからの出射光が前記光ファイバの前記端部に入射するように前記支持部材に対して固定する固定部材とを具備したことを特徴とする半導体レーザー装置。
【請求項４】
請求項３記載の半導体レーザー装置において、前記屈折率の低い部材は、前記光ファイバと前記保持部材とを接着する接着剤を兼ねることを特徴とする半導体レーザー装置。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の半導体レーザー装置において、前記保持部材は管状のフェルールであることを特徴とする半導体レーザー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザー装置に関し、さらに詳しくは、半導体レーザーから出射した光を光ファイバへ入射させる場合の光結合効率の変動を小さくした半導体レーザー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザーから出射した光をレンズを介して光ファイバへ入力する場合、従来、光ファイバ端部をフェルールで保持し、このフェルールを半導体レーザーが搭載された基板に保持する構成とするのが一般的である（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
ところで、一般的にフェルールはジルコニアなどで製作され、光学的に透明でないものが多い。このような場合、半導体レーザーから出射した光はレンズを介して光ファイバに結合し伝播光となるが、一部は光ファイバに結合できずに漏れ光となる。この漏れ光の一部は光ファイバを透過してフェルールで吸収され、吸収された光は熱に変換される。ここで、半導体レーザーが低出力の場合には上記発熱は小さく問題とならないが、半導体レーザーの出力がＷクラスなど高出力の場合には発熱が大きくなり、フェルール等の部品が変形して半導体レーザーと光ファイバとの位置ずれが生じ、光結合効率が低下するという問題が生じる恐れがあった。
【０００４】
なお、耐湿性の向上を図る目的で光ファイバや半導体レーザー等が配置されたパッケージ内を透明なシリコーンゲルで充填したものがある（例えば特許文献２参照）が、この場合、透明なシリコーンゲルが用いられているのは、シリコーンゲルが半導体レーザーと光ファイバとの間にも入り込むため、半導体レーザーからの光が光ファイバに入射するのを妨害しないようにするためである。この装置は通信等の用途を想定しているため、上述した問題点は考慮されていない。実際のところ、上記シリコーンゲルの外部には不透明な支持基板が配置されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−１４９９２号公報（第５、６頁、図１、２）
【特許文献２】
特開２０００−１３７１４７号公報（第１３、１４頁、図１６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、半導体レーザーが高出力の場合、半導体レーザーから出射した光のうち光ファイバへ結合できない光の影響によって光結合効率が低下する恐れがあった。
【０００７】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、半導体レーザーから出射した光を光ファイバへ入射させる場合に、その光結合効率の変動を小さくした半導体レーザー装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる半導体レーザー装置は、半導体レーザーと、この半導体レーザーを支持する部材と、光ファイバと、この光ファイバの端部を保持する保持部材と、この保持部材を前記半導体レーザーからの出射光が前記光ファイバの前記端部に入射するように前記支持部材に対して固定する固定部材とを具備し、前記保持部材を前記半導体レーザーからの出射光の波長に対し透明としたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２にかかる半導体レーザー装置は、半導体レーザーと、この半導体レーザーを支持する部材と、光ファイバと、この光ファイバの端部を保持する保持部材と、この保持部材を前記半導体レーザーからの出射光が前記光ファイバの前記端部に入射するように前記支持部材に対して固定する固定部材とを具備し、前記半導体レーザーからの出射光のうち前記光ファイバに結合出来ない出射光を前記保持部材を介して外部に逃がすよう前記保持部材を構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３にかかる半導体レーザー装置は、半導体レーザーと、この半導体レーザーを支持する部材と、コア及びクラッドを有する光ファイバと、この光ファイバの端部の外周部に形成されこの光ファイバの前記クラッドよりも屈折率の低い部材と、この屈折率の低い部材を覆うようにして前記光ファイバの前記端部を保持する保持部材と、この保持部材を前記半導体レーザーからの出射光が前記光ファイバの前記端部に入射するように前記支持部材に対して固定する固定部材とを具備したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４にかかる半導体レーザー装置は、請求項３記載の半導体レーザー装置において、前記屈折率の低い部材は、前記光ファイバと前記保持部材とを接着する接着剤を兼ねる  ことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５にかかる半導体レーザー装置は、請求項１乃至４記載の半導体レーザー装置において、前記保持部材は管状のフェルールであることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明になる半導体レーザー装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明になる半導体レーザー装置の一実施の形態を示す構成図である。図１において、１は半導体レーザー２が搭載された基台、３はレンズ、４は基台１及び半導体レーザー２、レンズ３を覆うパッケージ、５は光ファイバ、６は光ファイバ５の一端部を保持する管状の光ファイバ保持部材であり、７はパッケージ４の温度を制御するペルチェ素子、８は基板（ヒートシンク）である。
【００１５】
半導体レーザー２の光出射面２ａから出力されたレーザー光９は、レンズ３を介して光ファイバ５の一端部（のコア部）に入射される。
【００１６】
図２は図１の装置の要部断面図である。図１と同一部分には同一符号を付す。１１はパッケージ１と光ファイバ保持部材６とを固定するための透明な接着剤である。なお、この接着剤１１は光路以外の部分においては不透明でも良いものである。１２は光ファイバ５と保持部材６とを固定するための接着剤である。５ａは光ファイバ５のクラッド、５ｂは光ファイバ５のコアを示す。
【００１７】
光ファイバ保持部材６および接着剤１２は、半導体レーザー２の出射光９に対して透明な材料で形成する。光ファイバ保持部材６の材料としてはアクリル樹脂、ガラスなどがあり、一方、接着剤１２としては光学接着剤があり、両者とも透過率の高い材料であることが望ましい。また一部光を吸収し発熱することを考慮し、変形を抑えるために熱膨張係数の小さい材料であることが望ましい。
【００１８】
光ファイバ５を保持する保持部材６の形状は特に限定されたものである必要はなく、光ファイバ５の形状に合わせた穴を有するフェルール形状、もしくは２枚の板で光ファイバ５を挟む形状、もしくは光ファイバ５を嵌めるＶ溝を有する形状など、光を透過する構成となっていれば良い。
【００１９】
上記実施の形態によれば、光ファイバ保持部材６および接着剤１２を透明にすることで、漏れ光は矢印Ｙ１及びＹ２で示すように、光ファイバ保持部材６を透過して外部に逃げることになる。これにより半導体レーザー２からの光９が高出力であるような場合でも、パッケージ４や光ファイバ保持部材６等の部品の発熱を抑えることが出来、上記部品が変形せず、光結合効率を高い状態に維持することが可能となる。
【００２０】
なお、上記実施の形態においては、光ファイバ保持部材６のパッケージ４への取り付けは、接着剤１１によるものであるが、これはその他の取り付け構造であっても良いことは勿論である。要は、半導体レーザー２からの出射光が光ファイバ５の端部に入射するように保持部材６が半導体レーザー２を支持する部材（本実施の形態においては、基台１及びパッケージ４が該当）に対して固定されれば良いものである。
【００２１】
また、漏れ光を装置外部に漏らさないようにするために、光ファイバ５及び保持部材６全体をカバーで覆うようにしても良い。このようにすればレーザー光の漏れ光が直視されるといった恐れが生じることもなく、非常に安全である。
【００２２】
図３は本発明になる半導体レーザー装置の他の実施の形態を示す要部断面図であり、光ファイバ保持部材２１及び接着剤２２が図２の保持部材６及び接着剤１２とは相違している。すなわち、図３の装置においては、光ファイバ５に対して保持部材２１を接着する接着剤２２を透明にすると共に、その屈折率を光ファイバ５のクラッド５ａの屈折率よりも低く設定している。これにより漏れ光は矢印Ｙ３及びＹ４で示すように、光ファイバ５のクラッド５ａ内を伝播して装置外部へ逃げることになる。
【００２３】
なお、上記の実施の形態の場合、半導体レーザー２からのレーザー光９は光ファイバ保持部材２１まで届かないため、光ファイバ保持部材２１は透明である必要はない。また、半導体レーザー２から出射した光すべてが光ファイバ５の端面に入射し、かつ入射角が光ファイバ５のクラッド５ａと接着剤２２との屈折率で決定する開口数（ＮＡ）以下となり、さらに光ファイバ５のクラッド５ａと接着剤２２との間での散乱が少ないという前提条件で、上記図３に示した構造を採用することが可能である。
【００２４】
上記実施の形態によれば、先の実施の形態と同様、部品の発熱を抑えて部品の変形を防ぎ、もって光結合効率を高い状態に維持することが可能な半導体レーザー装置を得ることが出来る。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、半導体レーザーから出射した光のうち光ファイバへ結合できない光を外部に逃がす構成とすることで、部品の発熱を抑え部品の変形を防ぎ光結合効率を高い状態に維持することが可能な半導体レーザー装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる半導体レーザー装置の実施の形態の一例を示す構成図。
【図２】図１の要部断面図。
【図３】本発明になる半導体レーザー装置の他の実施の形態の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１：  基台
２：  半導体レーザー
４：  パッケージ
５：  光ファイバ
５ａ：  クラッド
５ｂ：  コア
６：  保持部材
１１：  接着剤
１２：  接着剤
【図１】
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【図２】
2004354771.tif 000004
【図３】
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