本发明专利技术提供一种LD模块。使LD(11)的发射极宽度(WLD)比光纤(12)的入射端面(12S)的纤芯(121)的直径(DC)大。另外，利用夹装在LD(11)与光纤(12)之间的光学系统(13)，使光纤(12)的入射端面(12S)处的激光的光束直径(DB)比光纤(12)的入射端面(12S)处的芯径(DC)小。由此，提高LD(11)的可靠性而不降低LD(11)与光纤(12)的结合效率。
LD module
The invention provides a LD module. The emitter width (WLD) of the LD (11) is greater than the diameter (DC) of the fiber core (121) of the incident end face (12S) of the optical fiber (12). In addition, the beam diameter (DB) of the laser at the incident end face (12S) of the optical fiber (12) is smaller than the core diameter (DC) at the incident end face (12S) of the optical fiber (12) by using an optical system (13) sandwiched between the LD (11) and the optical fiber (12). As a result, the reliability of the LD (11) is improved without reducing the binding efficiency of LD (11) and the optical fiber (12).
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备半导体激光元件和光纤的LD模块。
技术介绍
LD模块被广泛使用，其具备半导体激光元件(以下记为“LD”)和光纤，将从LD射出的激光与光纤结合。近几年，使LD多个化或者使各LD高输出化，从而促进了LD模块的高输出化。在实现了高输出化的LD中，作为用于提高其可靠性的技术，例如公知有专利文献1～2记载的技术。专利文献1记载的技术通过利用具有抑制表面能级的产生的作用的处理液处理LD的端面，从而抑制COD(CatastrophicOpticalDamage：光学灾变)的产生。另外，专利文献2记载的技术通过使纵向的光密度分散，从而使活性层的光封闭系数(Γ因子)降低。专利文献1：日本公开专利公报“日本特开平9-162501号”(公开日：1997年6月20日)专利文献2：国际公开公报“第2010/050071号”(公开日：2010年5月6日)为了降低LD发生偶然故障的概率，即为了提高LD的可靠性，除了采用专利文献1～2记载的技术等之外，一般还有延长LD的共振器长度。实际通过延长LD的共振器长度，提高散热性，并且减少活性层的每单位体积的光的损失，所以活性层的温度降低。另外，能够将专利文献2记载的技术更有效地应用于延长共振器长度的LD。然而，若延长LD的共振器长度，则LD的电光转换效率降低。因此，若延长搭载于LD模块的LD的共振器长度，则导致LD模块的效率降低之类的问题。以下说明在延长LD的共振器长度时LD的电光转换效率降低的理由。为了在LD中实现激光振荡，在增益系数g、波导损失αwg以及反射镜损失αm之间需要有下述式(1)的关系成立。g＝αwg+αm……(1)将形成于LD芯片端面的反射镜的反射率设为R1、R2，共振器长度设为L，则反射镜损失αm可由下述式(2)表示。αm＝ln(1/(R1·R2))/2L……(2)因此，光提取效率η＝αm/g＝αm/(αwg+αm)可由下述式(3)表示。η＝αm/(αwg+αm)＝ln(1/(R1·R2))/(2L·αwg+ln(1/(R1·R2)))……(3)根据上述式(3)可知，若延长共振器长度L，则光提取效率η降低。这意味着若延长共振器长度L，则电光转换效率降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的是实现提高LD的可靠性而不会导致LD的电光转换效率的降低的LD模块。为了解决上述课题，本专利技术的LD模块的特征在于，具备：具有活性层的多模激光二极管且从射出端面射出激光的多模激光二极管、具有纤芯的多模光纤且使上述激光从入射端面入射的多模光纤、以及夹装在上述多模激光二极管与上述多模光纤之间的光学系统，上述多模激光二极管的发射极宽度比上述多模光纤的上述入射端面处的上述纤芯的直径大，上述光学系统会聚上述激光，以使得上述多模光纤的上述入射端面处的上述激光的光束直径比上述多模光纤的上述入射端面处的上述纤芯的直径小。根据本专利技术，能够实现提高LD的可靠性而不会导致LD与光纤的结合效率降低的LD模块。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式LD模块的图。(a)是该LD模块的俯视图，(b)是该LD模块的侧视图，(c)是该LD模块的AA′箭头方向的剖视图，(d)是该LD模块的BB′箭头方向的剖视图。图2是本专利技术的第二实施方式LD模块的俯视图。图3是本专利技术的第三实施方式LD模块的俯视图。图4是图3所示的LD模块具备的双重反射镜的立体图。图5是表示在本专利技术的各实施方式LD模块中从LD输出的激光的光束参数积(BPP，BeamParameterProduct)如何依存于该LD的发射极宽度的图表。具体实施方式以下结合附图来说明本专利技术的LD(LaserDiode，半导体激光元件)模块的若干实施方式。[第一实施方式]参照图1说明本专利技术的第一实施方式LD模块1。在图1中，(a)是LD模块1的俯视图，(b)是LD模块1的侧视图，(c)是LD模块1的AA′剖面的箭头方向的剖视图，(d)是LD模块1的BB′剖面的箭头方向的剖视图。如图1所示，LD模块1具备LD11、光纤12、光学系统13、基板14、LD支架15、光纤支架16。LD11是由活性层111、和夹住该活性层111的两个包层构成的多模激光二极管。这里，多模激光二极管是指具有多个横模的激光二极管。在LD11中生成的激光从构成LD11的端面11S的活性层111的端面向LD11的外部射出。本说明书中，也将该端面11S记为“射出端面”。在本实施方式中，对于LD11而言，假定是发射极宽度即射出端面11S的活性层宽度(活性层111的长边尺寸)WLD为200μm、横方向的射出角度为5°(单角)的多模激光二极管(特别地，发射极宽度由射出端面的活性层宽度来定义)。光纤12是由纤芯121、和包围该纤芯121的包层构成的多模光纤。这里，多模光纤是指具有多个传播模式的光纤。从LD11射出的激光从构成光纤12的端面12S的纤芯121的端面向光纤12的内部入射。本说明书中，也将该端面12S的记为“入射端面”。在本实施方式中，对于光纤12而言，假定是芯径为105μm、NA(开口数)为0.22的多模光纤。此外，光纤12的包层的层数没有特别限定。即光纤12例如可以是具有一层包层的单包层光纤，也可以是具有双层包层的双包层光纤，还可以是具有三层包层的三包层光纤。另外，LD11不限定于发射极宽度与LD11的整个宽度一致(参照图1)。即可以使用埋入ヘ异质构造或者电流收窄构造由此使发射极宽度比LD11的整个宽度窄。在本实施方式中，LD11经由LD支架15载置于基板14上，光纤12经由光纤支架16载置于基板14上。此时，光纤12的配置以使其中心轴与从LD11射出的激光的光轴一致的方式决定。光学系统13是夹装在LD11与光纤12之间并用于会聚从LD11射出的激光的结构。特别地，本实施方式光学系统13通过将从LD11射出的激光的S轴方向的扩散会聚，从而使光纤12的入射端面12S处的激光的光束直径DB比光纤12的入射端面12S处的纤芯121的直径DC小。在本实施方式中，使用包含准直透镜131以及聚光透镜132的光学系统作为光学系统13。准直透镜131是用于将作为从LD11射出的扩散光的激光转换为平行光的透镜。在本实施方式中，作为准直透镜131，使用以使其平表面与LD11的射出端面11S对置的方式，并且使其凸表面与聚光透镜132的凸表面对置的方式配置的平凸柱面透镜(R＝6mm)。此外，准直透镜131以使其轴与从LD11射出的激光的F轴方向平行的方式配置，照准该激光的S轴方向的扩散。因此，也称为“S轴准直透镜”。聚光透镜132是用于将作为从准直透镜131射出的平行光的激光转换为会聚光的透镜。在本实施方式中，作为聚光透镜132，使用以使其凸表面与准直透镜131的凸表面对置的方式，并且使其平表面与光纤12的入射端面12S对置的方式配置的平凸柱面透镜(R＝3mm)。此外，聚光透镜132以使其轴与从准直透镜131射出的激光的F轴方向平行的方式配置，将该激光的S轴方向的扩散会聚。因此，也称为“S轴聚光透镜”。在LD模块1中应关注的点是LD11的发射极宽度即射出端面11S的活性层111的长边尺寸WLD(参照图1(c))比光纤12的入射端面12S的纤芯121的直径DC(参照图1(d))本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LD模块，其特征在于，具备：多模激光二极管，其具有活性层且从射出端面射出激光；多模光纤，其具有纤芯，所述激光从入射端面入射至所述多模光纤；以及光学系统，其夹装在所述多模激光二极管与所述多模光纤之间，所述多模激光二极管的发射极宽度比所述多模光纤的所述入射端面处的所述纤芯的直径大，所述光学系统会聚所述激光，以使得所述多模光纤的所述入射端面处的所述激光的光束直径比所述多模光纤的所述入射端面处的所述纤芯的直径小。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 JP 2014-1870011.一种LD模块，其特征在于，具备：多模激光二极管，其具有活性层且从射出端面射出激光；多模光纤，其具有纤芯，所述激光从入射端面入射至所述多模光纤；以及光学系统，其夹装在所述多模激光二极管与所述多模光纤之间，所述多模激光二极管的发射极宽度比所述多模光纤的所述入射端面处的所述纤芯的直径大，所述光学系统会聚所述激光，以使得所述多模光纤的所述入射端面处的所述激光的光束直径比所述多模光纤的所述入射端面处的所述纤芯的直径小。2.根据权利要求1所述的LD模块，其特征在于，所述多模激光二极管的发射极宽度被设定为使从所述多模激光二极管输出的激光的光束参数积为所述多模光纤的光束参数积以下。3.根据权利要求2所述的LD模块，其特征在于，所述多模激光二极管的发射极宽度被设定为使从所述多模激光二极管输出的激...
【专利技术属性】
技术研发人员：阪本真一，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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