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JP5385674B2 - Laser module - Google Patents

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JP5385674B2
JP5385674B2 JP2009109289A JP2009109289A JP5385674B2 JP 5385674 B2 JP5385674 B2 JP 5385674B2 JP 2009109289 A JP2009109289 A JP 2009109289A JP 2009109289 A JP2009109289 A JP 2009109289A JP 5385674 B2 JP5385674 B2 JP 5385674B2
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弘淳 青木
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  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

本発明は、レーザモジュールに関し、特に、電子冷却素子を備えた光通信用のレーザモジュールに関する。   The present invention relates to a laser module, and more particularly to a laser module for optical communication provided with an electronic cooling element.

半導体レーザをパッケージに組み込んだレーザモジュールは、光通信システムにおける送信用光源等として広く用いられている。一方、光通信システムの大容量化のために、波長分割多重システム(WDMシステム:Wavelength Division Multiplexing System)が採用されており、レーザ光の波長を制御できる波長可変レーザモジュールが、不可欠な構成要素となっている。   A laser module in which a semiconductor laser is incorporated in a package is widely used as a light source for transmission in an optical communication system. On the other hand, in order to increase the capacity of optical communication systems, a wavelength division multiplexing system (WDM system) is adopted, and a wavelength tunable laser module capable of controlling the wavelength of laser light is an indispensable component. It has become.

図9は、波長可変レーザモジュール70の構成を示す模式図である。半導体レーザ用パッケージ51内に、ペルチェクーラ8およびマウントステージ1が装着され、マウントステージ1の上面には、半導体光増幅素子14(S O A:Semiconductor Optical Amplifier)、および波長可変反射器17、ファブリ・ペローエタロン16 (FPエタロン:Fabry-Perot etalon)、光アイソレータ15などが配置されて波長可変レーザを構成している。   FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the wavelength tunable laser module 70. A Peltier cooler 8 and a mount stage 1 are mounted in a semiconductor laser package 51. On the upper surface of the mount stage 1, a semiconductor optical amplifier 14 (SOA: Semiconductor Optical Amplifier), a wavelength tunable reflector 17, and a fabric are provided. A wavelength tunable laser is configured by arranging a Perot etalon 16 (FP etalon), an optical isolator 15, and the like.

SOA14は、光反射膜がコーティングされた端面14aと、無反射コーティングが施された端面14bと、を有しており(図10参照)、光反射膜がコーティングされた端面14aと波長可変反射器17との間でレーザ共振器Lが形成されている。さらに、レーザ共振器L内において、SOA14で光が増幅されることによりレーザ発振が生じ、レーザ共振器Lの外部にレーザ光が放出される。図9に示すレーザモジュール70において、波長可変レーザから放出されたレーザ光は、パッケージ51に設けられたサファイア窓53を通して外部へ放出され、さらに、集光レンズ56によって集光されたレーザ光が、ファイバ保持部54にて保持された光ファイバーに結合されて、光ファイバネットワークを伝播してゆく。   The SOA 14 has an end surface 14a coated with a light reflecting film and an end surface 14b coated with a non-reflective coating (see FIG. 10), and the end surface 14a coated with the light reflecting film and a wavelength tunable reflector. A laser resonator L is formed between the two. Further, in the laser resonator L, light is amplified by the SOA 14 to cause laser oscillation, and laser light is emitted to the outside of the laser resonator L. In the laser module 70 shown in FIG. 9, the laser light emitted from the wavelength tunable laser is emitted to the outside through the sapphire window 53 provided in the package 51, and the laser light condensed by the condenser lens 56 is It is coupled to the optical fiber held by the fiber holding unit 54 and propagates through the optical fiber network.

WDMシステムを採用した光ネットワークにおいて使用されるレーザ光の波長は、国際的な規格であるITUグリッド(International Telecommunication Union grid)に適合する必要がある。このため、上記の波長可変レーザから出射されるレーザ光の波長は、精密に制御される必要がある。図9のレーザモジュール70においては、波長可変反射器17によって所定の波長範囲に絞り込まれた光を、さらにFPエタロン16により精密に選択し、ITUグリッドに適合した波長のレーザ光を放出する。また、ペルチェクーラ8によってマウントステージの温度を一定に制御し、波長可変レーザの発振状態を安定に維持する。   The wavelength of the laser beam used in the optical network employing the WDM system needs to conform to the ITU grid (International Telecommunication Union grid) which is an international standard. For this reason, the wavelength of the laser beam emitted from the wavelength tunable laser needs to be controlled precisely. In the laser module 70 of FIG. 9, the light narrowed down to a predetermined wavelength range by the wavelength tunable reflector 17 is further precisely selected by the FP etalon 16, and laser light having a wavelength suitable for the ITU grid is emitted. Further, the temperature of the mount stage is controlled to be constant by the Peltier cooler 8, and the oscillation state of the wavelength tunable laser is stably maintained.

一方、レーザモジュールの温度制御に欠かすことのできないペルチェクーラ8は、2つのプレートの間にペルチェ素子を挟んだ構成のデバイスであり、一方のプレート12の温度を一定に保ち、他方のプレート11において熱の放散、または吸収を行う。したがって、ペルチェクーラが有効に動作している場合には、2つのプレートの間に温度差が生じており、必然的に熱変形を起こすという問題があった。   On the other hand, the Peltier cooler 8 indispensable for controlling the temperature of the laser module is a device having a Peltier element sandwiched between two plates. The temperature of one plate 12 is kept constant, and the other plate 11 Dissipate or absorb heat. Therefore, when the Peltier cooler is operating effectively, a temperature difference occurs between the two plates, which inevitably causes thermal deformation.

図10は、ペルチェクーラ8の熱変形によって生じるマウントステージ1の変形を模式的に示す説明図である。マウントステージ1が接合されているペルチェクーラ8の上部プレート12は、温度を一定に保持する側のプレートであり、一方、パッケージ51のベース7に接合されている下部プレート11は、ベース7を介して熱の放散、または吸収を行う。   FIG. 10 is an explanatory view schematically showing deformation of the mount stage 1 caused by thermal deformation of the Peltier cooler 8. The upper plate 12 of the Peltier cooler 8 to which the mount stage 1 is joined is a plate on the side that keeps the temperature constant, while the lower plate 11 that is joined to the base 7 of the package 51 passes through the base 7. To dissipate or absorb heat.

図10(a)に示すように、上部プレート12と下部プレート11の間の温度差が小さな場合には、ペルチェクーラ8は熱変形を起こさず、マウントステージ1は平坦な状態に保たれている。しかし、上部プレート12と下部プレート11の温度差が大きくなると、図10(b)に示すように、ペルチェクーラに熱変形が生じ、上部プレート12に接続されたマウントステージ1が変形を起こしてしまう。図中には、上部プレート12を冷却して、下部プレート11から熱を放散している状態を示している。すなわち、上部プレート12の温度が下部プレート11の温度より低くなった結果、ペルチェクーラ8が熱変形を起こし、マウントステージ1が上方に向けて反った状態を示している。   As shown in FIG. 10A, when the temperature difference between the upper plate 12 and the lower plate 11 is small, the Peltier cooler 8 does not undergo thermal deformation, and the mount stage 1 is kept flat. . However, when the temperature difference between the upper plate 12 and the lower plate 11 becomes large, the Peltier cooler is thermally deformed as shown in FIG. 10B, and the mount stage 1 connected to the upper plate 12 is deformed. . In the drawing, the upper plate 12 is cooled and heat is dissipated from the lower plate 11. That is, as a result of the temperature of the upper plate 12 becoming lower than the temperature of the lower plate 11, the Peltier cooler 8 is thermally deformed, and the mount stage 1 is warped upward.

図10(b)に示すように、マウントステージ1が変形すると、マウントステージ上に配置される波長可変レーザの共振器Lの間隔が、図10(a)に示すL1からL2に変化するため、波長可変反射器で選択される光の波長範囲がシフトする。その結果、FPエタロン16で精密に制御されているレーザ光の波長が、ITUグリッドから外れてしまうという問題が生じる場合がある。例えば、L1とL2の光路差が数ミクロン違えば、レーザ波長はITUグリッドの規格から外れてしまう場合がある。この問題を解決する手段として、特許文献1には、ペルチェクーラとマウントステージの間に、中間プレートを挿入して、ペルチェクーラの熱変形によって生じるマウントステージの変形を緩和する技術が記載されている。   As shown in FIG. 10B, when the mount stage 1 is deformed, the interval of the resonator L of the wavelength tunable laser disposed on the mount stage changes from L1 to L2 shown in FIG. The wavelength range of light selected by the tunable reflector is shifted. As a result, there may be a problem that the wavelength of the laser light that is precisely controlled by the FP etalon 16 deviates from the ITU grid. For example, if the optical path difference between L1 and L2 is different by several microns, the laser wavelength may deviate from the ITU grid standard. As means for solving this problem, Patent Literature 1 describes a technique for reducing deformation of the mount stage caused by thermal deformation of the Peltier cooler by inserting an intermediate plate between the Peltier cooler and the mount stage. .

WO2008/006387A1公報WO2008 / 006387A1 Publication

上記のマウントステージの変形を防止するためには、マウントステージ自体の強度を強くする方法が考えられる。すなわち、マウントステージの厚さを厚くするとか、変形しにくい材料を選択する方法が考えられる。   In order to prevent deformation of the mount stage, a method of increasing the strength of the mount stage itself can be considered. That is, it is conceivable to increase the thickness of the mount stage or select a material that is difficult to deform.

しかしながら、光通信システムの多波長化が進む一方で、伝送装置の小型化が要請されている状況下において、伝送装置内のボード間に配置されるレーザモジュールのパッケージが厚くなるような解決方法を選択することは難しい。また、マウントステージを厚くしてボリュームが大きくなれば、より大型のペルチェクーラが必要となり、パッケージサイズが大きくなる可能性もある。また、マウントステージの温度を安定に保持する観点からは、熱伝導度が高い材料を使用することが必須要件であり、強度が高く変形しない材料を選択できる余地は少ないという問題もあった。   However, there is a solution for increasing the thickness of a laser module package disposed between boards in a transmission apparatus in a situation where the optical communication system is becoming multi-wavelength and the transmission apparatus is required to be downsized. It is difficult to choose. Also, if the mount stage is thickened and the volume is increased, a larger Peltier cooler is required, which may increase the package size. In addition, from the viewpoint of stably maintaining the temperature of the mount stage, it is essential to use a material having high thermal conductivity, and there is also a problem that there is little room for selecting a material that has high strength and does not deform.

さらに、特許文献1に記載された従来技術においても、中間プレートを新たに挿入した構造となるために、ペルチェクーラとマウントステージの間の接続面が増えるという問題がある。すなわち、接続面におけるハンダクリープの問題が生じ易くなり、光軸が変動してレーザ光の出力が安定しないおそれがある。また、部品点数の増加により組み立て工数が増える点においても不利な影響が考えられる。   Further, the prior art described in Patent Document 1 also has a problem that the connection surface between the Peltier cooler and the mount stage is increased because of the structure in which the intermediate plate is newly inserted. That is, the problem of solder creep on the connection surface is likely to occur, and the optical axis may fluctuate and the laser beam output may not be stable. In addition, an adverse effect can be considered in that the number of assembly steps increases due to an increase in the number of parts.

そこで、本発明は、上記の問題を鑑みて、電子冷却素子の熱変形によるマウントステージの変形を抑制し、波長変動のない安定した動作をするレーザモジュールを提供することを目的としている。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a laser module that suppresses deformation of a mount stage due to thermal deformation of an electronic cooling element and operates stably without wavelength variation.

上記課題を解決するために、本発明に係るレーザモジュールは、光増幅素子とレーザ共振器とを有する波長可変レーザが配置されたマウントステージと、前記マウントステージに接合され、前記マウントステージの温度を一定に制御する電子冷却素子と、を備え、
前記マウントステージは、前記波長可変レーザが配置された第1の主面と、前記電子冷却素子に接合された第2の主面と、第2の主面に一体成形された強度補強部と、を有し、前記強度補強部が設けられた部分は、それ以外の部分よりも肉厚である。前記強度補強部は、前記電子冷却素子に接合された突出面を有する隆起部と、前記隆起部につながった壁状のリブであって、前記隆起部から前記第2の主面に平行な方向に延出するリブと、を含む。
In order to solve the above problems, a laser module according to the present invention includes a mount stage on which a wavelength tunable laser having an optical amplifying element and a laser resonator is disposed, and a temperature of the mount stage that is joined to the mount stage. An electronic cooling element that is controlled to a certain level,
The mount stage includes a first main surface on which the wavelength tunable laser is disposed, a second main surface joined to the electronic cooling element, and a strength reinforcing portion integrally formed on the second main surface, the a, portion where the reinforcement part is provided, Ru thickness der than the other portions. The strength reinforcing portion is a raised portion having a projecting surface joined to the electronic cooling element, and a wall-shaped rib connected to the raised portion, the direction being parallel to the second main surface from the raised portion And a rib extending to the surface.

本発明によれば、波長可変レーザが配置されるマウントステージに強度補強部を設けている。これにより、電子冷却素子の熱変形によるマウントステージの変形を抑制することができ、発振波長の変動が少ないレーザモジュールを実現することができる。   According to the present invention, the strength reinforcing portion is provided on the mount stage on which the wavelength tunable laser is disposed. Thereby, deformation of the mount stage due to thermal deformation of the electronic cooling element can be suppressed, and a laser module with less fluctuation of the oscillation wavelength can be realized.

本発明の第1の実施形態に係るレーザモジュールのマウントステージを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mount stage of the laser module which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るレーザモジュールの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the laser module which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るマウントステージを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mount stage which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る別のマウントステージを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another mount stage which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るレーザモジュールの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the laser module which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るマウントステージを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mount stage which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係るマウントステージを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mount stage which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る別のマウントステージを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another mount stage which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 従来技術に係るレーザモジュールの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the laser module which concerns on a prior art. 従来技術に係るレーザモジュールを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the laser module which concerns on a prior art.

以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態に係るレーザモジュールは、光増幅素子であるSOA14と、SOA14の一方の端面14aと波長可変反射器17との間に構成されるレーザ共振器Lと、を有する波長可変レーザが配置されたマウントステージ10と、マウントステージ10に接合され、マウントステージ10の温度を一定に制御する電子冷却素子であるペルチェクーラ8と、を備えている。(図2参照)   In the laser module according to the present embodiment, a wavelength tunable laser having an SOA 14 that is an optical amplifying element and a laser resonator L that is configured between one end face 14a of the SOA 14 and the wavelength tunable reflector 17 is disposed. And a Peltier cooler 8 that is an electronic cooling element that is bonded to the mount stage 10 and controls the temperature of the mount stage 10 to be constant. (See Figure 2)

さらに、マウントステージ10は、波長可変レーザが配置された第1の主面Aと、ペルチェクーラ8に接合された第2の主面Bと、第2の主面Bに一体成形された強度補強部3と、を有している。また、強度補強部3が設けられた部分は、それ以外の部分よりも肉厚となっている。(図2参照)   Further, the mount stage 10 includes a first main surface A on which the wavelength tunable laser is arranged, a second main surface B joined to the Peltier cooler 8, and a strength reinforcement integrally formed on the second main surface B. Part 3. Moreover, the part in which the strength reinforcement part 3 was provided is thicker than the other part. (See Figure 2)

図1は、本発明の第1の実施形態に係るマウントステージ10を示す模式図である。図1(a)は、マウントステージ10の正面図であり、図1(b)は、上面図を示している。強度補強部3は、第2の主面Bから隆起した突出面4を有する隆起部であり、この突出面4とペルチェクーラ8の上部プレート12が、ハンダ付けされて接合される(図2参照)。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a mount stage 10 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a front view of the mount stage 10, and FIG. 1B shows a top view. The strength reinforcing portion 3 is a protruding portion having a protruding surface 4 protruding from the second main surface B, and the protruding surface 4 and the upper plate 12 of the Peltier cooler 8 are soldered and joined (see FIG. 2). ).

各部の寸法について、以下に例示する。まず、図1に示すマウントステージ10において、強度補強部3を除く領域2の厚さd1は、0.5〜1.0mmである。これに対し、強度補強部3の厚さd2は、0.5〜1.0mmに成形されている。また、マウントステージ10の光軸方向の長さW1は、15〜18mmであり、横幅W2は、7〜8mmである。さらに、強度補強部3の長さW3は、3〜5mm、横幅W4は、6〜7mmである。   The dimensions of each part are illustrated below. First, in the mount stage 10 shown in FIG. 1, the thickness d1 of the region 2 excluding the strength reinforcing portion 3 is 0.5 to 1.0 mm. On the other hand, the thickness d2 of the strength reinforcing portion 3 is formed to be 0.5 to 1.0 mm. The length W1 of the mount stage 10 in the optical axis direction is 15 to 18 mm, and the lateral width W2 is 7 to 8 mm. Furthermore, the length W3 of the strength reinforcing portion 3 is 3 to 5 mm, and the lateral width W4 is 6 to 7 mm.

図2は、マウントステージ10を用いたレーザモジュールのパッケージ内部の構成を示す模式図である。マウントステージ10の第1の主面Aには、波長可変レーザを構成するSOA14およびFPエタロン16、波長可変反射器17が、光軸Pに沿って配置されている。SOA14の端面14aには、反射膜がコーティングされており、波長可変反射器17の反射面との間でレーザ共振器が構成されている。また、外部からのレーザ光の戻りを遮断する光アイソレータ15および複数の光学レンズ19が配置されている。また、第2の主面Bに設けられた強度補強部3の突出面4は、ハンダ層13を介して、ペルチェクーラ8の上部プレート12と接合されている。尚、光アイソレータは、パッケージの内部や外部の光ファイバーに接続されていてもよい。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration inside the package of the laser module using the mount stage 10. On the first main surface A of the mount stage 10, the SOA 14, the FP etalon 16 and the wavelength tunable reflector 17 constituting the wavelength tunable laser are arranged along the optical axis P. A reflection film is coated on the end face 14 a of the SOA 14, and a laser resonator is formed between the reflection face of the variable wavelength reflector 17. In addition, an optical isolator 15 and a plurality of optical lenses 19 that block the return of laser light from the outside are disposed. Further, the protruding surface 4 of the strength reinforcing portion 3 provided on the second main surface B is joined to the upper plate 12 of the Peltier cooler 8 via the solder layer 13. The optical isolator may be connected to an optical fiber inside or outside the package.

一方、ペルチェクーラ8の下部プレート11は、パッケージのベース7にハンダ付けされて固定されており、ベース7を介して外部との熱交換を行う。これにより、ペルチェクーラ8は、マウントステージ10の温度を一定に制御し、波長可変レーザの出力およびレーザ光の波長を安定させる。   On the other hand, the lower plate 11 of the Peltier cooler 8 is soldered and fixed to the base 7 of the package, and performs heat exchange with the outside through the base 7. Thereby, the Peltier cooler 8 controls the temperature of the mount stage 10 to be constant, and stabilizes the output of the wavelength variable laser and the wavelength of the laser beam.

上記の構成において、マウントステージ10の温度を25℃に制御し、レーザモジュールの周囲温度を5℃から75℃に変化させて、レーザ光の波長および出力の変動を確認した。この間、ペルチェクーラ8の上部プレート12と下部プレートの間の温度差は、約50℃まで大きくなっているが、レーザ出力の変動は、5%以下、波長の変動は、2GHz以下であった。この結果は、第2の主面Bに設けた強度補強部3によって、マウントステージ10の変形が抑制されたことを示している。また、上記の実施形態において、強度補強部3は、マウントステージ10の中央部に設けられているが、この形態に限定される訳ではなく、光軸Pの沿った方向に形成位置をずらしても良い。特に、発熱の大きなSOA14の配置位置に対向する部分に設けることにより、マウントステージ10の温度を、より安定に制御できる場合がある。   In the above configuration, the temperature of the mount stage 10 was controlled to 25 ° C., the ambient temperature of the laser module was changed from 5 ° C. to 75 ° C., and the fluctuations in the wavelength and output of the laser light were confirmed. During this time, the temperature difference between the upper plate 12 and the lower plate of the Peltier cooler 8 increased to about 50 ° C., but the laser output fluctuation was 5% or less, and the wavelength fluctuation was 2 GHz or less. This result shows that the deformation of the mount stage 10 is suppressed by the strength reinforcing portion 3 provided on the second main surface B. Further, in the above embodiment, the strength reinforcing portion 3 is provided at the center portion of the mount stage 10, but is not limited to this form, and the formation position is shifted in the direction along the optical axis P. Also good. In particular, there are cases where the temperature of the mount stage 10 can be controlled more stably by providing it in a portion facing the position where the SOA 14 generating a large amount of heat is disposed.

図3は、本発明の第2の実施形態に係るマウントステージ20を示す模式図である。本実施形態では、マウントステージ20の第1の主面Aにおいて、波長可変レーザが配置される領域を挟んで隆起部23が設けられている。すなわち、本実施形態における強度補強部は、第1の主面Aに一体成形され、波長可変レーザの光軸に略平行に成形された隆起部23である。   FIG. 3 is a schematic view showing a mount stage 20 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a raised portion 23 is provided on the first main surface A of the mount stage 20 across a region where the wavelength tunable laser is disposed. That is, the strength reinforcing portion in the present embodiment is a raised portion 23 that is integrally formed on the first main surface A and is formed substantially parallel to the optical axis of the wavelength tunable laser.

例えば、マウントステージ20の光軸方向の長さW1は15〜18mmであり、横幅W2は、8〜10mmである。波長可変レーザを配置する領域の幅W5は、約6mmであり、厚さd3は0.5〜0.8mmである。また、隆起部23の厚さd4は1〜2mmである。   For example, the length W1 of the mount stage 20 in the optical axis direction is 15 to 18 mm, and the lateral width W2 is 8 to 10 mm. The width W5 of the region where the wavelength tunable laser is disposed is about 6 mm, and the thickness d3 is 0.5 to 0.8 mm. Moreover, the thickness d4 of the raised portion 23 is 1 to 2 mm.

図4は、本発明の第2の実施形態に係る別のマウントステージ30を示す模式図である。本実施形態に係るマウントステージ30では、第1の主面Aの端辺に沿って設けられた壁状のリブ25が強度補強部として機能し、マウントステージ30の変形を抑制する。また、上記のマウントステージ20に比べて、波長可変レーザを配置する領域26の面積を広く取れるので、様々なサイズの増幅素子や光学部品に対応できる点でメリットがある。   FIG. 4 is a schematic diagram showing another mount stage 30 according to the second embodiment of the present invention. In the mount stage 30 according to the present embodiment, the wall-like ribs 25 provided along the end sides of the first main surface A function as strength reinforcing portions, and the deformation of the mount stage 30 is suppressed. Further, as compared with the mount stage 20 described above, since the area of the region 26 where the wavelength tunable laser is disposed can be increased, there is an advantage in that it can be applied to amplifying elements and optical parts of various sizes.

例えば、マウントステージ30の光軸方向の長さW1は、15〜18mmであり、横幅W2は、8〜10mmである。また、厚さd5は、0.5〜0.8mmである。リブ25の幅W6は、0.5〜0.7mmであり、高さd6は1〜2mmである。   For example, the length W1 of the mount stage 30 in the optical axis direction is 15 to 18 mm, and the lateral width W2 is 8 to 10 mm. The thickness d5 is 0.5 to 0.8 mm. The width W6 of the rib 25 is 0.5 to 0.7 mm, and the height d6 is 1 to 2 mm.

図5は、マウントステージ20に波長可変レーザを配置し、ペルチェクーラ8に接合した状態を示す模式図である。マウントステージ30の場合においても、同様の構成となるのは明らかである。図中に示すマウントステージ20の第1の主面Aには、波長可変レーザを構成するSOA14およびFPエタロン16、波長可変反射器17、また、光アイソレータ15および複数の光学レンズ19が、光軸Pに沿って配置されている。一方、第2の主面Bは、ハンダ層13を介して、ペルチェクーラ8の上部プレート12に直接ハンダ付けされている。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which a wavelength tunable laser is arranged on the mount stage 20 and is joined to the Peltier cooler 8. Obviously, the same configuration is obtained in the case of the mount stage 30. On the first main surface A of the mount stage 20 shown in the figure, the SOA 14 and the FP etalon 16, the wavelength tunable reflector 17, the optical isolator 15, and the plurality of optical lenses 19 constituting the wavelength tunable laser are provided on the optical axis. It is arranged along P. On the other hand, the second main surface B is directly soldered to the upper plate 12 of the Peltier cooler 8 via the solder layer 13.

上記の構成において、マウントステージ20の変形は、強度補強部である隆起部23によって抑制され、一方、ペルチェクーラ8の熱変形による応力は、上部プレート12と、マウントステージ20の第2の主面Bとの間に介在するハンダ層13に吸収される。   In the above configuration, the deformation of the mount stage 20 is suppressed by the raised portion 23 that is a strength reinforcing portion, while the stress due to the thermal deformation of the Peltier cooler 8 is caused by the upper plate 12 and the second main surface of the mount stage 20. B is absorbed by the solder layer 13 interposed between the metal and B.

図6は、本発明の第3の実施形態に係るマウントステージ40を示す模式図である。図6(a)は正面図を、図6(b)は上面図を、図6(c)は側面図を、それぞれ示している。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a mount stage 40 according to the third embodiment of the present invention. 6A shows a front view, FIG. 6B shows a top view, and FIG. 6C shows a side view.

図中に示すように、マウントステージ40は、第1の主面Aに配置される波長可変レーザの光軸に平行に設けられた壁状のリブ25を端辺に有し、突出面4を有する隆起部3が第2の主面Bに設けられている。すなわち、第1の実施形態に係る強度補強部と、第2の実施形態に係る強度補強部を合わせて備えた構成となっており、マウントステージ40の変形を、さらに少なくする構成となっている。   As shown in the figure, the mount stage 40 has a wall-like rib 25 provided in parallel to the optical axis of the wavelength tunable laser disposed on the first main surface A, and has a protruding surface 4. The raised portion 3 is provided on the second main surface B. In other words, the strength reinforcing portion according to the first embodiment and the strength reinforcing portion according to the second embodiment are provided together, and the deformation of the mount stage 40 is further reduced. .

図7は、本発明の第4の実施形態に係るマウントステージ50を示す模式図である。図7(a)は正面図を、図7(b)は上面図を、図7(c)は側面図を示している。   FIG. 7 is a schematic view showing a mount stage 50 according to the fourth embodiment of the present invention. 7A shows a front view, FIG. 7B shows a top view, and FIG. 7C shows a side view.

本実施形態に係るマウントステージ50においては、突出面4を有する隆起部3と壁状のリブ35が、共に第2の主面Bに設けられている。図示しないペルチェクーラ8の上部プレート12は、突出面4に接合される。これにより、波長可変レーザの配置面である第1の主面Aが平坦に保たれているので、光増幅素子や光学部品のアッセンブリが容易となる。また、上記の実施形態3と同様に、ペルチェクーラ8の熱変形に抗してマウントステージ50の変形を抑制する強度が確保される。   In the mount stage 50 according to the present embodiment, the raised portion 3 having the projecting surface 4 and the wall-shaped rib 35 are both provided on the second main surface B. The upper plate 12 of the Peltier cooler 8 (not shown) is joined to the protruding surface 4. As a result, the first main surface A, which is the arrangement surface of the wavelength tunable laser, is kept flat, so that the assembly of the optical amplifying element and the optical component is facilitated. Moreover, the intensity | strength which resists the deformation | transformation of the mount stage 50 against the thermal deformation of the Peltier cooler 8 is ensured similarly to said Embodiment 3. FIG.

図8は、本発明の第4の実施形態に係る別のマウントステージ60を示す模式図である。前図と同様に、(a)は正面図を、(b)は上面図を、(c)は側面図を示している。本実施形態に係るマウントステージ60では、突出面4を有する隆起部3と壁状のリブ45が、共に第2の主面Bに設けられている。さらに、リブ45が、第1の主面Aに配置される波長可変レーザの光軸に対して、斜めに設けられている点において、図7に示すマウントステージ50と相違する。リブ45を、図中に示す配置に成形することにより、厚さが薄い両端部において、光軸に直行する方向の変形に対する強度を大きくすることができる。すなわち、マウントステージ60を、両端部において捩じるような方向に働く応力に対しても、変形の抑制を図ることができる。   FIG. 8 is a schematic view showing another mount stage 60 according to the fourth embodiment of the present invention. As in the previous figure, (a) shows a front view, (b) shows a top view, and (c) shows a side view. In the mount stage 60 according to this embodiment, the raised portion 3 having the protruding surface 4 and the wall-like rib 45 are both provided on the second main surface B. Further, the rib 45 is different from the mount stage 50 shown in FIG. 7 in that the rib 45 is provided obliquely with respect to the optical axis of the wavelength tunable laser disposed on the first main surface A. By forming the ribs 45 in the arrangement shown in the figure, the strength against deformation in the direction perpendicular to the optical axis can be increased at both ends where the thickness is small. That is, it is possible to suppress deformation even with respect to a stress acting in a direction that twists the mount stage 60 at both ends.

上記の第1ないし第4の実施形態に係るマウントステージは、銅タングステン合金(CuW合金)を用いて一体成形している。また、CuW合金以外の材料として、窒化アルミニウム(AlN)、またはシリコンカーバイド(SiC)などの材料を用いることも可能である。   The mount stages according to the first to fourth embodiments are integrally formed using a copper tungsten alloy (CuW alloy). Further, as a material other than the CuW alloy, a material such as aluminum nitride (AlN) or silicon carbide (SiC) can be used.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明に係るレーザモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the laser module according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Various modifications and changes are possible.

3 強度補強部
4 突出面
8 ペルチェクーラ
10 マウントステージ
14 光増幅素子
16 FPエタロン
17 波長可変反射器
A 第1の主面
B 第2の主面
P 光軸
L レーザ共振器
3 Strength reinforcement 4 Projection surface
8 Peltier Cooler 10 Mount Stage 14 Optical Amplifier 16 FP Etalon 17 Wavelength Tunable Reflector
A 1st main surface
B 2nd main surface
P Optical axis
L Laser resonator

Claims (3)

光増幅素子とレーザ共振器とを有する波長可変レーザが配置されたマウントステージと、
前記マウントステージに接合され、前記マウントステージの温度を一定に制御する電子冷却素子と、
を備え、
前記マウントステージは、
前記波長可変レーザが配置された第1の主面と、
前記電子冷却素子に接合された第2の主面と、
2の主面に一体成形された強度補強部と、
を有し、
前記強度補強部が設けられた部分は、それ以外の部分よりも肉厚であり
前記強度補強部は、
前記電子冷却素子に接合された突出面を有する隆起部と、
前記隆起部につながった壁状のリブであって、前記隆起部から前記第2の主面に平行な方向に延出するリブと、
を含むことを特徴とするレーザモジュール。
A mount stage in which a wavelength tunable laser having an optical amplification element and a laser resonator is disposed;
An electronic cooling element that is bonded to the mount stage and controls the temperature of the mount stage to be constant;
With
The mount stage is
A first main surface on which the wavelength tunable laser is disposed;
A second main surface joined to the electronic cooling element;
A strength reinforcing portion integrally formed on the second main surface;
Have
The portion provided with the strength reinforcing portion is thicker than other portions ,
The strength reinforcing portion is
A raised portion having a protruding surface joined to the electronic cooling element;
A wall-shaped rib connected to the raised portion, the rib extending in a direction parallel to the second main surface from the raised portion;
A laser module comprising:
前記リブは、波長可変レーザの光軸に対して斜めに設けられた請求項1記載のレーザモジュール。The laser module according to claim 1, wherein the rib is provided obliquely with respect to the optical axis of the wavelength tunable laser. 前記マウントステージの前記リブが設けられた部分は、前記電子冷却素子よりも外側に延出した請求項1または2に記載のレーザモジュール。3. The laser module according to claim 1, wherein a portion of the mount stage provided with the rib extends outward from the electronic cooling element.
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