半导体激光器模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种半导体激光器模块，具备:半导体激光器元件，其具有半导体激光器；第1支承部件，其载置所述半导体激光器元件；第1温度调节元件，其对所述第1支承部件进行温度调整；半导体光元件，其具有对从所述半导体激光器元件输出的激光光进行放大的半导体光放大器；和第2支承部件，其载置所述半导体光元件。半导体激光器模块优选具备:光隔离器，其被配置在所述半导体激光器元件与所述半导体光元件之间。
【专利说明】半导体激光器模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体激光器模块。
【背景技术】
[0002]作为例如0101(061186 1^61611^1:11 01^181011 11111:11)16x1118 ；密集波分复用)光通信用的波长可变光源，已公开集成了激光振荡波长相互不同的多个半导体激光器的集成型半导体激光器元件(例如参照专利文献1)。这种集成型半导体激光器元件通过切换可动作的半导体激光器来使所输出的激光光的波长发生变化，从而作为波长可变激光器来发挥功能。多个半导体激光器依次连接着光親合器、半导体光放大器0^)1:1081:80^) 0来自可动作的半导体激光器的激光光，在通过了光親合器之后，被30八进行光放大而从元件的输出端输出。此外，集成型半导体激光器元件被搭载于用于元件温度调节的温度调节元件而被收纳在框体内，从而构成了半导体激光器模块。这种半导体激光器模块为了例如0101光通信网络系统中的长距离光传输，而与外部调制器组合在一起作为信号光源来使用。此外，在专利文献2中公开了通过30八来对从分布反馈型(0101*11x^6(1^66(1:0^8)激光器元件输出的激光光进行光放大的构成的半导体激光器模块。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2005-317695号公报
[0006]专利文献2:日本专利第4639578号公报实用新型内容
[0007]实用新型要解决的课题
[0008]然而，在0101光通信网络系统中，例如随着40(^1)^100(?%的数字相干通信的普及等、其功能变得先进且复杂，耗电量将增加。为了抑制该耗电量的增加，关于在系统内被作为信号光源来使用的半导体激光器模块，也要求更低的耗电量。
[0009]本实用新型正是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种耗电量更低的半导体激光器模块。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了解决上述的课题并达成目的，本实用新型所涉及的半导体激光模块，其特征在于，具备:半导体激光器元件，其具有半导体激光器；第1支承部件，其载置所述半导体激光器元件；第1温度调节元件，其对所述第1支承部件进行温度调整；半导体光元件，其具有对从所述半导体激光器元件输出的激光光进行放大的半导体光放大器；和第2支承部件，其载置所述半导体光元件。
[0012]本实用新型所涉及的半导体激光器模块在上述实用新型中其特征在于，具备:光隔离器，其被配置在所述半导体激光器元件与所述半导体光元件之间。
[0013]本实用新型所涉及的半导体激光器模块在上述实用新型中其特征在于，具备:第2温度调节元件，其对所述第2支承部件进行温度调整，所述光隔离器被配置在所述第2支承部件。
[0014]本实用新型所涉及的半导体激光器模块在上述实用新型中其特征在于，还具备:第3支承部件，其载置所述光隔离器，所述第2支承部件未被进行温度调整。
[0015]本实用新型所涉及的半导体激光器模块在上述实用新型中其特征在于，所述第1温度调节元件通过使所述半导体激光器元件的温度发生变化而使从所述半导体激光器元件输出的激光光的波长发生变化。
[0016]本实用新型所涉及的半导体激光器模块在上述实用新型中其特征在于，所述半导体激光器元件具备多个所述半导体激光器、和能使从所述多个半导体激光器输出的激光光耦合的光耦合器，根据所述多个半导体激光器之中发生动作的半导体激光器的切换以及所述半导体激光器元件的温度变化，而使从所述半导体激光器元件输出的激光光的波长发生变化。
[0017]本实用新型所涉及的半导体激光器模块在上述实用新型中其特征在于，具备:波长监控机构，其对从所述半导体激光器元件输出的激光光的波长的变化进行监控。
[0018]实用新型的效果
[0019]根据本实用新型，起到能实现耗电量更低的半导体激光器模块这一效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是实施方式1所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。
[0021]图2是图1所示的半导体光放大元件的示意性剖视图。
[0022]图3是表示温度调节元件的吸热量0与耗电量之间的关系的一例的图。
[0023]图4是半导体激光器元件的另一实施方式1的示意性俯视图。
[0024]图5是半导体激光器元件的另一实施方式2的示意性俯视图。
[0025]图6是半导体激光器元件的另一实施方式3的示意性俯视图。
[0026]图7是实施方式2所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。
[0027]图8是比较方式所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。
[0028]图9是表示30八的驱动电流与激光光的谱线宽度之间的关系的图。
[0029]图10是实施方式3所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。
[0030]图11是实施方式4所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。
[0031]图12是实施方式5所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。
[0032]图13是图12所示的半导体光放大元件的示意性俯视图。
[0033]图14是表示30八部的驱动电流与被输出的激光光的谱线宽度之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0034]以下，参照附图来详细地说明本实用新型所涉及的半导体激光器模块的实施方式。另外，并非通过该实施方式来限定本实用新型。此外，在各附图中，对于相同或者相应的要素适当地赋予相同符号，并适当省略说明。进而需要注意的是，附图是示意性的，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等有时与现实的情形不同。即使在附图的相互之间也存在包含相互的尺寸的关系、比率不同的部分的情形。
[0035](实施方式1)
[0036]图1是本实用新型的实施方式1所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。如图1所示，本实施方式1所涉及的半导体激光器模块100具有下述构成，即，在框体1内收纳了作为第1温度调节元件的温度调节元件2、支承部件3、分布反馈型^66(1:01?)激光器元件4、准直透镜5、作为第2温度调节元件的温度调节元件6、支承部件7、聚光透镜8、作为半导体光元件的半导体光放大元件9、准直透镜10、分束器11、12、功率监控用光电二极管1)10(16 #0)13^标准具滤光器14、波长监控用？015、光隔离器16、以及聚光透镜17。
[0037]框体1具有底板匕、侧壁部、和上部盖。另外，在图1中为了进行说明，上部盖将省略记载。在纸面右侧的侧壁部设有收纳聚光透镜17且插通固定光纤18的支持器部1匕框体1的内部被密封成气密结构。底板匕由导热率高达1801/? - 1(?2001/0 - 1(的铜钨
(0111)构成。框体1的其他部分由热膨胀系数低的(注册商标)构成。
[0038]温度调节元件2例如为珀耳帖元件。温度调节元件2在框体1内被载置于底板，通过供给驱动电流，从而能够冷却激光器元件4来调节其温度。
[0039]支承部件3被载置于温度调节元件2。支承部件3是载置激光元件4以及准直透镜5的部件，由导热率高达1701? 4的氮化铝(八故)构成。激光器元件4隔着支承部件3而被载置于温度调节元件2。另外，支承部件3的构成材料并不限于八也可以是&11、碳化硅(310、金刚石等的导热率高的材料。
[0040]激光器元件4具有作为包含活性层的条纹状光波导的激光器部如。
激光器元件4从激光器部如输出激光光11。激光光11的波长是为了光通信用而使用的波段(例如152011111?162011111)内的波长。
[0041]准直透镜5被载置于支承部件3，被配置在输出激光器元件4的激光光的一侧的前方侧。准直透镜5将从激光器元件4输出的激光光11变换为平行光。
[0042]温度调节元件6在框体1内被载置于底板匕，被配置在激光器元件4的前方侦1|。温度调节元件6例如为泊耳帖元件。温度调节元件6通过供给驱动电流，从而能够调节所载置的各要素的温度。
[0043]支承部件7被载置于温度调节元件6。支承部件7由八金刚石等的导热率高的材料来构成，载置了聚光透镜8、半导体光放大元件9、准直透镜10、分束器11、12、功率监控用？013、标准具滤光器14、波长监控用？015、光隔离器16的各要素。各要素通过温度调节元件6而被进行温度调节。
[0044]聚光透镜8使被准直透镜5变为平行光的激光光11在半导体光放大元件9中聚光后输入。
[0045]半导体光放大元件9具有作为包含活性层的条纹状的埋入台面结构的光波导的30八部如。半导体光放大元件9对被输入至30八部如的激光光11进行光放大后输出。此时，半导体光放大元件9通过未图示的控制装置来供给电力，进行光放大以使激光光11成为所期望的光强度。
[0046]80^部如的活性层的台面宽度例如与激光器部如同样为1.5 V 0?3 V 0，但是只要是能以单一模式导波激光器元件4所输出的激光11光的台面宽度，则并不特别限定。
[0047]图2是半导体光放大元件9的示意性剖视图。如图2所示，半导体光放大元件9具备在II侧电极％形成于背面的II型匕？基板％上依次层叠的、兼作下部金属包层的II型III？缓冲层9(1、使组成连续地发生变化的下部1=(?八4-3(310011^11161116111:！161:61~081:1~1101:111~6 ；分别限制异质结构)层 96、101 (11111:1-0118111:11111 1^11 ；多重量子讲)结构的活性层壯、上部层98、以及？型1成层91！。
[0048]从]3型III？层911至II型III？缓冲层9(1的一部分为止的层具有条纹状的台面结构。该台面结构由？型III？埋层91和II型III？电流阻挡层9』来掩埋。此外，在？型III？层911和II型III？电流阻挡层9』之上，依次层叠有？型III？金属包层91和1=(?八8接触层91。此外，1116^8接触层91的表面由3.保护膜細来保护。进而，81^保护膜細的一部分在1成“8接触层91上开口。在该开口部形成有？侧电极911。
[0049]活性层9？具有交替地层叠的多个阱层和势皇层。阱层以及势皇层由例如6^111^8？系半导体材料、或者八1(^111^系半导体材料构成。活性层9？的组成被设定为在0？8激光器元件4的激光振荡波长中具有增益峰值的波长。另外，0？8激光器元件4也具有与半导体光放大元件9同样的剖面结构。其中，在0？8激光器元件4中，在？型1成层91！内配置有由1成“8？或八构成且形成了衍射光栅的光栅层这一点，不同于半导体光放大元件9的结构。另外，衍射光栅既可以是例如X/4相移型的衍射光栅，也可以是不使之相移的通常型的衍射光栅。
[0050]准直透镜10将从半导体光放大元件9输出并被放大的激光光11变为平行光。
[0051]分束器11例如为半透半反镜，使被变为平行光的激光光11的大部分透过而入射至光隔离器16，并且使激光光11的一部分(激光光[2)朝向功率监控用？013反射。分束器12例如为半透半反镜，使激光光12的一部分(激光光[3)反射至标准具滤光器14。
[0052]光隔离器16使从纸面左侧输入的激光光11在纸面右侧通过，并且阻止光从纸面右侧向纸而左侧的通过。由此，可防止返回光被输入0？8激光器元件4，所以0？8激光器元件4的动作稳定。
[0053]聚光透镜17使透过了光隔离器16的激光光11在光纤18聚光而发生光親合。光纤18将激光光11传输至给定的装置等。
[0054]另一方面，功率监控用？013检测激光光12的强度，将与检测出的强度相应的电信号输出至未图示的控制器。
[0055]标准具滤光器14相对于波长而具有周期性的透过特性(透过波长特性)，以与其透过波长特性相应的透过率，选择性地透过分束器12反射出的激光光13而输入至波长监控用？015。波长监控用？015对透过了标准具滤光器14的激光光13的强度进行检测，并将与检测出的强度相应的电信号输出至未图示的控制器。作为标准具滤光器14的透过波长特性的周期，转换为光的频率而为例如50(^^33.36^,256?等。
[0056]由功率监控用？013以及波长监控用？015检测出的激光光12、13的强度被用在控制器所进行的波长锁定控制(用于将激光光口变为所期望的波长以及强度的控制)中。
[0057]具体而言，在波长锁定控制中，控制器进行使0？8激光器元件4的驱动电流和温度发生变化的控制，以使由功率监控用？013检测出的激光光12的强度、和由波长监控用？015检测出的透过标准具滤光器14后的激光光13的强度之比成为激光光11的强度以及波长变为所期望的强度以及波长时的比。由此，能够将激光光[1的强度以及波长控制在所期望的强度以及波长(锁定波长这样，分束器11、12、功率监控用？013、标准具滤光器14、以及波长监控用？015可以作为对激光光11的波长的变化进行监控的波长监控机构而发挥功能。
[0058]在半导体激光器模块100中，激光器元件4由温度调节元件2来进行温度控制，半导体光放大元件9由温度调节元件6来进行温度控制。这样，在半导体激光器模块100中，通过由各自的温度调节元件来对激光器元件4和半导体光放大元件9进行温度控制，由此可实现低耗电量化。
[0059]以下，进行具体地说明。图3是表示环境温度为751:的情况下的温度调节元件(珀耳帖元件)的吸热量0与耗电量之间的关系的一例的图。如图3所示，温度调节元件的耗电量相对于吸热量0而呈2次曲线地变化。
[0060]因此，如果假定例如激光器元件4以及半导体光放大元件9的发热量均为
0.41、且合计为0.81，则当想要用一个温度调节元件对它们进行冷却来实施温度控制时，由图3可知需要0为0.81的情况下的约2.71的耗电量。
[0061〕 相对于此，在半导体激光器模块100中，对激光器元件4进行温度控制而需要的温度调节元件2的耗电量是0为0.41的情况下的约1.251。此外，对半导体光放大元件9进行温度控制的温度调节元件6的耗电量也约为1.251。因此，合计的耗电量约为2.51，所以较之于想要用一个温度调节元件进行温度控制的情况，可以实现约0.21的低耗电量化。
[0062]另外，在上述中虽然假定激光器元件4以及半导体光放大元件9的发热量均为0.41且相等，但是激光器元件4以及半导体光放大元件9的发热量实际上不同的情形较为多见。在半导体激光器模块100中，因为能够这样通过各不相同的温度调节元件2、6分别以适当的吸热量来对不同的发热量的激光器元件4以及半导体光放大元件9进行温度控制，所以可进一步实现低耗电量化。例如，在用一个温度调节元件来冷却激光器元件4以及半导体光放大元件9的情况下，如果为了改变从激光器元件4输出的激光光的波长而想要降低激光器元件4的温度，则同时半导体光放大元件9也被不必要地冷却，耗电量不必要地增加。但是，在本实施方式1的构成中，能够防止这种半导体光放大元件9的不必要的程度的冷却。
[0063]如以上所说明过的那样，本实施方式1所涉及的半导体激光器模块100是耗电量更低的半导体激光器模块。
[0064]在上述实施方式1中，作为半导体激光器元件，虽然使用的是具有作为条纹状光波导的激光部如的激光器元件4，但是作为半导体激光器元件也可以使用以下所示的构成的元件。
[0065]图4是半导体激光器元件的另一实施方式1的示意性俯视图。如图4所示，半导体激光器元件900具备半导体激光器部910、和光波导部930。
[0066]半导体激光器部910具有多个半导体激光器911、和被设置在各半导体激光器的输出侧的多个光点尺寸变换器(31)01:-3126:3309120
[0067]各半导体激光器911由激光构成。各半导体激光器911是具有各自的活性层的台面宽度为1.5 V！！！?3 V！！！的条纹状的埋入台面结构的端面发光型激光器，相对于半导体激光器部910的宽度方向而以例如25 V！！！间距形成。各半导体激光器911被设计为:通过使各自具备的衍射光栅的周期相互不同，从而输出光成为单一模式振荡的激光光，且其激光振荡波长在所期望的波长范围内以3=0?如!!!程度的间隔排列。此外，各半导体激光器911通过温度调节能够使激光振荡波长在例如3=0?如!!!程度的范围内发生变化。另外，半导体激光器911的数目虽然为例如8、12、16等，但是并不特别限定，可根据使半导体激光器元件900作为波长可变光源动作时的、所期望的波长可变范围来适当设定。
[0068]多个3X912是具有由半导体构成的埋入台面结构，且较之于核心层的半导体激光器911侧的台面宽度而光波导部930侧的台面宽度更宽的喇叭型的3%。半导体激光器911侧的台面宽度与半导体激光器911的台面宽度大致相同，光波导部930侧的台面宽度例如为 4 IX III ~ 10 V 1X1。
[0069]光波导部930通过由石英系玻璃组成的平面光波电路011-0111^:？10来构成。光波导部930具有多个弯曲波导931、和光耦合器932。
[0070]各弯曲波导931分别与半导体激光器部910的各3X912连接。各弯曲波导931以单模的方式将从被连接的各半导体激光器911输出的激光光导波到光耦合器932。另外，从半导体激光器911输出的激光光，通过33(? 12变换为光点尺寸与弯曲波导931的光点尺寸大体匹配，所以从330912输出的激光光低损失地被输入至弯曲波导931。
[0071]光親合器932 是多模干涉(11111:1-10(16型的光电親合器。光親合器932能够使各弯曲波导31导波后的激光光从输出端口 9323输出。
[0072]半导体激光器元件900是通过⑶固化树脂等的粘结剂将由半导体构成的半导体激光器部910、和由石英系玻璃构成的光波导部930相互接合，由此被混合集成而成的。另夕卜，作为粘结剂，能够使用在来自半导体激光器911的激光光的波长中为透明的物质，例如能够使用丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酯系树脂等。
[0073]其次，关于半导体激光器元件900的动作进行说明。首先，通过未图示的控制装置选择性地供给电力来驱动能输出想要从半导体激光器元件900输出的波长的激光光的半导体激光器911。与此同时，为使要驱动的半导体激光器911的激光振荡波长成为所期望的波长，通过由未图示的控制装置供给了电力的温度调节元件2来对该半导体激光器911的温度进行温度调节。由此，被选择性地驱动的半导体激光器911输出所期望的波长的激光光。
[0074]与被选择性地驱动的半导体激光器911连接的3^912，按照加宽被输出的激光光的光点尺寸的方式变换并输入至给定的弯曲波导931。弯曲波导931将激光光导波到光耦合器932。光耦合器932将被输入的激光光从输出端口 9323输出。在此，光耦合器932具有依赖于与弯曲波导931连接的输入端口的数目的插入损失，在输入端口的数目为12的情况下，插入损失例如约1/12即约10.8(18。
[0075]在半导体激光器元件900中，当想要变更被输出的激光光的波长时，对所驱动的半导体激光器911的温度进行调节、以及/或者对所驱动的半导体激光器911进行切换。这样，该半导体激光器元件900通过所驱动的半导体激光器911的切换、和半导体激光器911的温度调整，从而能够输出比单体的半导体激光器元件更宽波段的连续的波段的激光光。
[0076]另外，为了覆盖101通信用的整个波段(例如1.53 V 0?1.56 V 0的0波带或者
1.57?1.61 VIII的I波带)，通过具备分别可使激光振荡波长在311111?411111的范围内变化的10个以上的半导体激光器911，从而能够使波长在30=0以上的整个波带内变化。
[0077]图5是半导体激光器元件的另一实施方式2的示意性俯视图。如图5所示，半导体激光器元件900八具备半导体激光器部910八、和光波导部930八。
[0078]半导体激光器部910八虽然与半导体激光器部910同样地具有多个半导体激光器911，但是不具有多个33(:912这一点却不同于半导体激光器部910。
[0079]光波导部930八由埋入台面结构的半导体波导构成，与半导体激光器部910八一起形成为单片。光波导部930八具有多个弯曲波导931八、和光耦合器932八。
[0080]各弯曲波导931八分别与半导体激光器部910八的各半导体激光器911连接。各弯曲波导931八的核心层的台面宽度与各半导体激光器911的台面宽度大致相同。各弯曲波导931八以单模的方式将从被连接的各半导体激光器911输出的激光光导波到光耦合器932八。
[0081]光耦合器932八是丽I型的光电耦合器。光耦合器932八能够使各弯曲波导931八导波后的激光光从输出端口 9323八输出。
[0082]如上所述，半导体激光器元件900八集成了形成为单片的半导体激光器部910八、和光波导部930八。
[0083]图6是半导体激光器元件的另一实施方式3的示意性俯视图。如图6所示，半导体激光器元件9008具备半导体激光器部9108、和光波导部9308。
[0084]半导体激光器部9108具有16个半导体激光器911。
[0085]光波导部9308具有选择性地输出给定的波长的激光光并使之输入至半导体光放大元件9的光选择元件。即，光波导部9308具有如下构成，即，分别具有2输入1输出的构成的 8 个 1211111:61-^61-011161:61-；马赫-曾德尔干涉仪)元件 934、4 个 121元件935、以及2个121元件936被多级地连接而成的构成。8个121元件934的输入侧与半导体激光器911连接。8个121元件934的输出侧与4个121元件935的输入侧连接。4个121元件935的输出侧与2个121元件936的输入侧连接。2个121元件936的输出侧与输出端口 937的X分支的输入侧连接。从输出端口 937的输出侧输出激光光。
[0086]这些121元件934?936设定光输入输出的波长特性，以使从与121元件934的各输入侧连接的各半导体激光器911输出的各激光光以低损失地通过121元件934、121元件935、121元件936被依次导波而从输出端口 937输出。另外，光波导部9308既可以通过由石英系玻璃组成的来构成，也可以通过半导体波导来构成。
[0087]半导体激光器元件9008是通过-固化树脂等的粘结剂I？将半导体激光器部9108和光波导部9308相互接合，由此被集成而成的。另外，作为粘结剂I能够使用在来自半导体激光器911的激光光的波长中为透明的物质。
[0088](实施方式2)
[0089]图7是本实用新型的实施方式2所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。如图7所示，本实施方式2所涉及的半导体激光器模块200具有在图1所示的半导体激光器模块100中将激光器元件4置换为集成型半导体激光器元件20、且光隔离器16被配置在集成型半导体激光器元件20与半导体光放大元件9之间的构成。
[0090]集成型半导体激光器元件20具有与图4所示的半导体激光器元件900同样的构成。即，集成型半导体激光器元件20具备:多个激光条纹203、对从多个激光条纹203输出的激光光进行导波的多个光波导201和能够使多个光波导206导波后的激光光耦合的光親合器20(3。光親合器20。为例如丽I型的光电親合器。
[0091]多个激光条纹203在例如1520110?1620110的范围内输出波长相互不同的激光光。集成型半导体激光器元件20通过切换0？8激光条纹203且使集成型半导体激光器元件20的温度发生变化，由此能够使所输出的激光光11的波长发生变化，从而作为波长可变激光器来发挥功能。
[0092]在此，在半导体激光器模块200中，光隔离器16被配置在集成型半导体激光器元件20与半导体光放大元件9之间。由此，可防止在半导体光放大元件9中产生的
(^11^16(1 81)0111:811 60118 &111881011 ；放大自发福射)光被输入至集成型半导体激光器元件20，所以起到可防止从集成型半导体激光器元件20输出的激光光以及最终从集成型半导体激光器元件20输出的激光光11的谱线宽度(光谱谱线宽度)变宽的效果。
[0093]另外，光隔离器16优选搭载于支承部件7侧而非支承部件3侧。搭载了集成型半导体激光器元件20的支承部件3较之于搭载了半导体光放大元件9的支承部件7，温度变化变大。因此，通过将光隔离器16搭载于支承部件7侧，从而能够获得稳定的特性。
[0094]为了说明上述效果，例如将半导体激光器模块200、和图8所示那样的比较方式的半导体激光器模块200八进行比较。半导体激光器模块200八具有如下构成，即，在半导体激光器模块200中将集成型半导体激光器元件20置换为集成型半导体激光器元件20八且删除了半导体光放大元件9的构成。集成型半导体激光器元件20八是多个激光条纹203、多个光波导20)3、光親合器20(3、和与半导体光放大兀件9的30八部如同样的构成的30八部20(1被集成而成的元件。
[0095]图9是表示使实施方式2所涉及的半导体激光器模块200和比较方式所涉及的半导体激光器模块200八以同一驱动条件驱动的情况下的、30八部的驱动电流与被输出的激光光的谱线宽度之间的关系的图。
[0096]如图9所示，在比较方式的情况下，随着30八部20(1的驱动电流的增大而被输出的激光光的谱线宽度也增大。其理由在于，随着30八部20(1的驱动电流的增大而从30八部20(1向激光条纹203输入的…2光的强度增大。
[0097]相对于此，在实施方式2的情况下，即便使30八部如的驱动电流增大，被输出的激光光的谱线宽度也是恒定的。其理由在于，通过光隔离器16可防止…2光从30八部93向
激光条纹203的输入。
[0098]这种激光光的谱线宽度的展宽被防止的半导体激光器模块200，例如通过使激光光[1的谱线宽度变为100纽2以下，从而作为40(^)^100(?%这样的大容量数字相干通信用的信号光源来适用。
[0099](实施方式3)
[0100]图10是本实用新型的实施方式3所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。如图10所示，本实施方式3所涉及的半导体激光器模块300具有如下构成，即，在图7所示的半导体激光器模块200中将分束器11配置在光隔离器16与聚光透镜8之间、且还具备分束器30和功率监控用？031的构成。
[0101]在半导体激光器模块300中，使用从集成型半导体激光器元件20被输出之后且被输入至半导体光放大元件9之前的激光光11，来进行波长锁定控制之中用于将激光光11的波长变为所期望的波长的控制。此外，分束器30使被半导体光放大元件9光放大后的激光光11的一部分(激光光14)反射。功率监控用？031检测激光光14的强度，并将与检测出的强度相应的电信号输出至未图示的控制器。由功率监控用？031检测出的激光光14的强度被用在用以由控制器将激光光11变为所期望的强度的控制中。通过设为这种构成，从而能够在从半导体激光器模块300输出激光光11之前进行波长锁定控制。此外，通过调整半导体光放大元件9，从而能够使遍及宽范围的功率呈稳定的波长的激光光11从半导体激光器模块300输出。
[0102](实施方式4)
[0103]图11是本实用新型的实施方式4所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。如图11所示，本实施方式4所涉及的半导体激光器模块400具有如下构成，即，在图10所示的半导体激光器模块300中将集成型半导体激光器元件20置换为集成型半导体激光器元件40、在集成型半导体激光器元件40的附近设置功率监控用？041、将分束器30和功率监控用？031置换成集成了光放大器、光调制器、？0等的半导体光元件的光集成元件42而成的构成。
[0104]集成型半导体激光器元件40具备:多个激光条纹403、对从多个激光条纹403输出的激光光进行导波的多个光波导401能够使多个光波导406导波后的激光光耦合的光I禹合器40(3、和对从光|禹合器40(3输出的激光光进行导波的弯曲光波导40(1。弯曲光波导40(1在集成型半导体激光器元件40的输出侧端面按照相对于垂直方向而与该端面形成约7°?8°的角度的方式弯曲。由此，可防止从集成型半导体激光器元件40输出的激光光11的在输出侧端面上的反射光返回到激光条纹403侧。
[0105]另外，从弯曲光波导40(1的弯曲部泄漏出激光光11的一部分。功率监控用？041对该泄漏光15的强度进行检测，并将与检测出的强度相应的电信号输出至未图示的控制器。泄漏光15的强度能够用在用以由控制器将激光光11变为所期望的强度的控制中。
[0106]光集成元件42具备30八部42^121型光调制器部426、和功率监控用？0420。
[0107]在光集成元件42中，30八部423对被聚光透镜8聚光后输入的激光光11进行放大。121型光调制部426在被放大后的激光光的大部分中叠加了所期望的调制信号之后，作为激光光16从一个输出端口输出至聚光透镜17侧，并且将被调制后的激光光的一部分从另一个输出端口输出。在该另一个输出端口设有功率监控用？042(3。功率监控用？042(3对被调制后的激光光的一部分的强度进行检测，并将与检测出的强度相应的电信号输出至未图示的控制器。被检测出的强度能够用在用以由控制器将激光光16变为所期望的强度的控制中。
[0108](实施方式5)
[0109]图12是本实用新型的实施方式5所涉及的半导体激光器模块的示意性俯视图。如图12所示，本实施方式5所涉及的半导体激光器模块300八具有如下构成，即，在图10所示的半导体激光器模块300中将温度调节元件6置换为温度调节元件6八、将支承部件7置换为支承部件7178、将半导体光放大元件9置换为半导体光放大元件208、删除分束器30、且变更了功率监控用？031的配置的构成。
[0110]温度调节元件6八例如为珀耳帖元件。温度调节元件6八通过被供给驱动电流，从而能够调节所载置的各要素的温度。支承部件7八被载置于温度调节元件6八。支承部件7八由八1队0111, 310、金刚石等的导热率高的材料构成，且载置了聚光透镜8、分束器11、12、功率监控用？013、标准具滤光器14、波长监控用？015、光隔离器16的各要素。各要素通过温度调节元件6八来进行温度调节。
[0111]支承部件78被载置于框体1的底板匕。支承部件78由八1队。1、310、金刚石等的导热率高的材料构成，且载置了半导体光放大元件208、准直透镜10、功率监控用？031的各要素。
[0112]图13是图12所示的半导体光放大元件的示意性俯视图。如图13所示，半导体光放大元件208具有均由半导体构成的埋入台面结构的30八部22、分支波导23、和3X24。
[0113]分支波导23被插在30八部22与3%24之间，且具有直线部233和V字形状的分支部23匕88024是分支波导23侧的核心层的台面宽度比与光纤18对置的输出侧的台面宽度更宽的喇叭型的3%，被设定成能够经由透镜系统以低损失与光纤18光学连接这样的台面宽度。
[0114]在该半导体光放大元件208中，30八部22被输入透过了聚光透镜8的激光光11，将被输入的激光光[1放大后输出至分支波导23。分支波导23将被放大后的激光光的大部分从直线部233的输出侧输出至3^24，并且将剩余部分从分支部236的输出侧输出。从3^24输出的激光光以低损失地与光纤18耦合，经由光纤18而被输出至半导体激光器模块300八的外部。
[0115]从分支部236的输出侧输出的剩余的激光光17被输入至功率监控用？031。功率监控用？031对激光光17的强度进行检测，并将与检测出的强度相应的电信号输出至未图示的控制器。由功率监控用？031检测出的激光光17的强度被用在用以由控制器将激光光11变为所期望的强度的控制中。
[0116]本实施方式5所涉及的半导体激光器模块300八通过上述的构成可以实现比以往更低的耗电量。
[0117]即，以往的这种半导体激光器元件将半导体激光器部、光波导部、以及半导体光放大部集成化为单片而载置于温度调节元件。因而，在为了调节半导体激光器的激光振荡波长而由温度调节元件进行温度调节的情况下，由于是同时半导体光放大部也被冷却的结构，因此消耗了用于冷却半导体光放大部的过量的电力。
[0118]相对于此，在该半导体激光器模块300八中，关于集成型半导体激光器元件20，为了调节激光条纹的激光振荡波长而由温度调节元件2来进行温度调节，但关于半导体光放大元件208却不冷却地进行动作。由此，为了冷却30八部22而未消耗电力，所以可实现比以往更低的耗电量。另外，此时30八部22的温度变得与半导体激光器模块300八的模块的温度、即半导体激光器模块300八的环境温度大致相等，并随着模块的温度的变化而变化。
[0119]此外，在这种的具备多个半导体激光器的集成型半导体激光器元件的情况下，需要用于将来自多个半导体激光器的激光光导波到一个半导体光放大元件的光波导部。由于光波导部具有某种程度的插入损失，因此需要用于补偿光波导部的插入损失的半导体光放大元件所进行的光放大。因而，耗电量进一步增加，与之相伴用于冷却半导体光放大元件的耗电量也增加。然而，在本实施方式5的装置中，因为对半导体光放大元件208不冷却地使之动作，所以在这种需要光波导部的构成中，耗电量的减少效果尤为显著。
[0120]此外，如果30八部22的活性层的构成材料如上所述那样是(--嫩8？系半导体材料、或者八系半导体材料等的包含八1的半导体材料，则其光放大特性的温度依赖性在半导体激光器模块300八的动作温度(例如251:?751:)的范围内小。因而，在对30八部22不冷却地使之动作的方面优选。其中，活性层的构成材料并不限定于上述的材料。即便是光放大特性的温度依赖性大的构成材料，也能与其构成材料的温度特性等相匹配地控制30八部22的驱动条件，从而能够获得不依赖于温度的已稳定的放大特性。
[0121〕 如以上所说明过的那样，本实施方式5所涉及的半导体激光器模块300八与以往相比耗电量更低。
[0122]另外，在本实施方式5中，也能够将光纤18置换成在光纤的端部形成有适于光连接的透镜形状的透镜光纤。在使用了透镜光纤的情况下，也可以不设置准直透镜10、聚光透镜17。
[0123]在此，使用具有图7所示的结构的实施方式2的半导体激光器模块200、和图8所示的比较方式的半导体激光器模块200八，调查了 30八部的驱动电流和被输出的激光光的光谱谱线宽度之间的关系。关于驱动条件，将激光条纹的驱动电流1-设为400^，设半导体激光器元件的设定温度301，使30八部的驱动电流在50—?400—内变化。
[0124]图14是表示30八部的驱动电流和被输出的激光光的谱线宽度之间的关系的图。如图14所示，在比较方式的情况下，随着30八部的驱动电流的增大而被输出的激光光的光谱谱线宽度增大，但相对于此，在实施方式2的情况下，即便使30八部的驱动电流增大，被输出的激光光的光谱谱线宽度也大体恒定，能将被输出的激光光的谱线宽度变为100纽2以下。
[0125]另外，并非通过上述实施方式来限定本实用新型。适当地组合上述的各构成要素而构成的方式也包含在本实用新型中。例如，在图1所示的半导体激光器模块100中，也可以将光隔离器16配置在激光器元件4与半导体光放大元件9之间。此外，更进一步的效果、变形例，本领域的技术人员能够容易地导出。由此，本实用新型的更宽范围的形态并不限定于上述的实施方式，可以实施各种变更。
[0126]产业上的可利用性
[0127]如以上，本实用新型所涉及的半导体激光器模块主要适合利用于光通信的用途。
[0128]符号说明
[0129]1 框体
[0130]13 底板
[0131]支持器部
[0132]2、6、64温度调节元件
[0133]3、7、7八、78支承部件
[0134]4 激光器元件
[0135]48 激光部
[0136]5、10准直透镜
[0137]8、17聚光透镜
[0138]9、208半导体光放大元件
[0139]98,22,42? 30 八部
[0140]% II侧电极
[0141]90 II 型 III？基板
[0142]9(1 II 型 III？缓冲层
[0143]96 下部 1=(?八4-3(? 层
[0144]9？活性层
[0145]上部层
[0146]911 ？型 III？层
[0147]91 ？型 III？埋层
[0148]9』II型III？电流阻挡层
[0149]9& ？型III？金属包层
[0150]91 1=(?八8 接触层
[0151]9111 保护膜
[0152]911 ？侧电极11、12、30分束器
[0153]13、31、41、42。功率监控用？0
[0154]14标准具滤光器
[0155]15波长监控用？0
[0156]16光隔离器
[0157]18 光纤
[0158]20、20八、40集成型半导体激光器元件
[0159]20^,408 0？8 激光条纹
[0160]206、406 光波导
[0161]200,400,932,932^ 光耦合器
[0162]23分支波导
[0163]233直线部
[0164]236分支部
[0165]24,912 880
[0166]40(1弯曲光波导
[0167]42光集成元件
[0168]426 121型光调制器部
[0169]100、200、300、300八、400半导体激光器模块
[0170]900、900八、9008半导体激光器元件
[0171]910,910^,9108半导体激光器部
[0172]911半导体激光器
[0173]930,930^,9308 光波导部
[0174]931、9314 弯曲波导
[0175]9328,932^,937 输出端口
[0176]934、935、936 121 元件
[0177]11,12,13,14,16,17 激光光
[0178]15泄漏光
【权利要求】
1.一种半导体激光器模块，其特征在于，具备: 半导体激光器元件，其具有半导体激光器； 第I支承部件，其载置所述半导体激光器元件； 第I温度调节元件，其对所述第I支承部件进行温度调整； 半导体光元件，其具有对从所述半导体激光器元件输出的激光光进行放大的半导体光放大器； 第2支承部件，其载置所述半导体光元件；和 光隔离器，其被配置在所述半导体激光器元件与所述半导体光元件之间并且被载置于所述第2支承部件，该光隔离器用于防止在所述半导体光放大器中产生的放大自发辐射光被输入至所述半导体激光器元件， 所述半导体激光器元件具备在给定的波长范围内输出互不相同的波长的激光光的多个所述半导体激光器、和能使从所述多个半导体激光器输出的激光光耦合的光耦合器，该半导体激光器模块切换所述多个半导体激光器之中发生动作的半导体激光器以及所述第I温度调节元件使所述半导体激光器元件的温度发生变化，由此使从所述半导体激光器元件输出的激光光的波长发生变化。
2.—种半导体激光器模块，其特征在于，具备: 半导体激光器元件，其具有半导体激光器； 第I支承部件，其载置所述半导体激光器元件； 第I温度调节元件，其对所述第I支承部件进行温度调整； 半导体光元件，其具有对从所述半导体激光器元件输出的激光光进行放大的半导体光放大器； 第2支承部件，其载置所述半导体光元件； 光隔离器，其被配置在所述半导体激光器元件与所述半导体光元件之间，该光隔离器用于防止在所述半导体光放大器中产生的放大自发辐射光被输入至所述半导体激光器元件；和 第3支承部件，其载置所述光隔离器， 所述半导体激光器元件具备在给定的波长范围内输出互不相同的波长的激光光的多个所述半导体激光器、和能使从所述多个半导体激光器输出的激光光耦合的光耦合器，所述半导体激光器模块切换所述多个半导体激光器之中发生动作的半导体激光器以及所述第I温度调节元件使所述半导体激光器元件的温度发生变化，由此使从所述半导体激光器元件输出的激光光的波长发生变化， 所述第2支承部件未被进行温度调整。
3.根据权利要求1或2所述的半导体激光器模块，其特征在于， 所述半导体激光器模块具备:波长监控机构，其对从所述半导体激光器元件输出的激光光的波长的变化进行监控。
【文档编号】H01S5/024GK204258035SQ201390000514
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】黑部立郎, 木本龙也, 长谷川英明 申请人:古河电气工业株式会社