半导体激光模块及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体激光模块及其制造方法，特别是涉及包括半导体激光元件和对从半导体激光元件射出的激光进行准直的准直透镜的半导体激光模块及其制造方法。
【背景技术】
[0002]—般，与半导体激光元件的pn结垂直的方向被称为快轴，与pn结平行的方向被称为慢轴，半导体激光元件的快轴方向的开口数远大于慢轴方向的开口数。因此，从半导体激光元件射出的激光在快轴方向上具有较大的宽度。因此，需要在半导体激光元件的射出面的附近配置对从半导体激光元件的射出的激光的快轴方向的成分进行准直的准直透镜(例如参照专利文献I以及专利文献2)。
[0003]为了使用这种准直透镜来构成所希望的光学系统，需要在沿着光轴的方向以及沿着快轴的方向上相对于半导体激光元件以高精度固定准直透镜，并抑制半导体激光元件与准直透镜之间的位置关系的变动。具体而言，半导体激光元件和准直透镜间的位置关系需要以微米级固定以及维持。
[0004]例如，在专利文献I的第4图所公开的光纤安装装置中，准直透镜(光纤透镜26)沿着其轴线以能够滑动的方式安装，为了使光纤透镜26能够滑动，需要在圆筒形夹紧器52与光纤透镜26之间形成一定的缝隙。因此，不可能在从半导体激光元件棒10射出的激光的光轴方向以及快轴方向的双方以微米级抑制光纤透镜26的位置的变动。
[0005]另外，专利文献I的光纤透镜26利用环氧树脂50被固定在安装部件40上，但伴随着该环氧树脂50的固化收缩，光纤透镜26在激光的光轴方向上产生偏差。并且，由于该光纤透镜26利用环氧树脂50直接被固定在安装部件40上，所以为了进行光纤透镜26的调心，至少需要将调心对准量以上的环氧树脂50设置于安装部件40与光纤透镜26之间。因该环氧树脂50的温度、湿度所产生的收缩、膨胀，光纤透镜26也在快轴方向上产生偏差。
[0006]另外，在专利文献2中公开了分别利用钎焊层5、8将半导体激光元件I和准直透镜6固定于一个辅助物体4，使半导体激光元件I的弯曲和准直透镜6的弯曲连动来抑制两者间的位置关系的变动的半导体激光模块。在调整半导体激光元件I的位置时，为了钎焊层5、8的钎焊，需要例如约在400°C的高温下进行半导体激光元件I的定位。然而，由于在这样的温度下无法从半导体激光元件I射出激光，所以存在无法一边从半导体激光元件I射出激光一边对准直透镜6进行调心(所谓的主动调心)这个问题。
[0007]在这种情况下，如果代替钎焊层5、8而使用树脂等来固定半导体激光元件I以及准直透镜6则可进行主动调心，即使在该情况下，由于因树脂的收缩、膨胀，辅助物体4以及准直透镜6的位置相对于半导体激光元件I较大地变动，所以产生准直透镜6从调心位置偏移这个问题。
[0008]专利文献1:日本特开2004 - 200634号公报
[0009]专利文献2:日本专利第3423723号公报
【发明内容】
[0010]本发明是鉴于这样的以往技术的问题点而完成的，第I目的在于提供一种能够降低固定准直透镜的树脂的收缩、膨胀带来的影响，并使准直透镜保持高精度地调心的状态的半导体激光模块。
[0011]另外，本发明的第2目的在于提供一种能够一边进行准直透镜的主动调心，一边以高精度对半导体激光元件固定准直透镜的半导体激光模块的制造方法。
[0012]根据本发明的第I方式，提供一种能够减少固定准直透镜的树脂的收缩、膨胀所带来的影响，并使准直透镜保持被高精度调心的状态的半导体激光模块。该半导体激光模块具备射出具有沿着第I方向的光轴的激光的半导体激光元件、对从上述半导体激光元件射出的激光的成分中的与上述第I方向垂直的第2方向的成分进行准直的准直透镜、以及相对于上述半导体激光元件被固定的透镜固定块。该透镜固定块具有同与上述第I方向以及上述第2方向垂直的第3方向垂直的透镜安装面。上述准直透镜的上述第3方向的端部的至少一方通过透镜固定用树脂被固定在上述透镜固定块的透镜安装面上。
[0013]这样，根据本发明的第I方式，固定准直透镜的透镜固定用树脂被设置在准直透镜的第3方向的端部和与第3方向垂直的透镜安装面之间，所以因透镜固定用树脂的固化收缩、温度或者湿度所带来的透镜固定用树脂的收缩、膨胀而产生的准直透镜的位置的变化主要仅为第3方向。并且，准直透镜是无需在第3方向上调整位置而光学上是哪个位置都可以，所以也能够减小准直透镜与透镜安装面之间的透镜固定用树脂的厚度，并能够减小透镜固定用树脂的收缩或者膨胀所带来的变化量本身。因此，准直透镜的位置在第I方向以及第2方向上几乎没有变化。因此，能够降低固定准直透镜的透镜固定用树脂的收缩、膨胀所带来的影响，并使准直透镜保持为被高精度调心的状态。
[0014]此处，能够将上述第2方向设为从上述半导体激光元件射出的激光的快轴的方向。另外，作为上述透镜固定用树脂，能够使用UV固化树脂或者热固化树脂。并且，优选将上述半导体激光元件和上述透镜固定块固定于同一基板。另外，也可以在上述基板与上述半导体激光元件之间配置隔离物。
[0015]另外，优选使夹着上述准直透镜而存在于上述第I方向的两侧的透镜固定用树脂的量相互相等。这样，由于夹着准直透镜而存在于第I方向的两侧的透镜固定用树脂的收缩量或者膨胀量相等而相互抵消，所以实际上能够使透镜固定用树脂的收缩、膨胀对准直透镜的第I方向的影响消失。同样地，优选使夹着上述准直透镜而存在于上述第2方向的两侧的透镜固定用树脂的量相互相等。这样，由于夹着准直透镜而存在于第2方向的两侧的透镜固定用树脂的收缩量或者膨胀量相等而相互抵消，所以实际上能够使透镜固定用树脂的收缩、膨胀对准直透镜的第2方向的影响消失。
[0016]并且，若透镜固定块与基板之间的块固定用树脂的厚度比20 μπι厚，则因温度或者湿度所带来的块固定用树脂的收缩、膨胀，透镜固定块以及被固定在透镜固定块上的准直透镜在第2方向上移动，从准直透镜射出的激光的光路发生偏移而产生负面影响，所以优选经由厚度为20 μπι以下的块固定用树脂将上述透镜固定块固定于上述基板上。
[0017]根据本发明的第2方式，提供一种能够一边进行准直透镜的主动调心，一边以高精度对半导体激光元件固定准直透镜的半导体激光模块的制造方法。通过该制造方法，制造出具备射出具有沿着第I方向的光轴的激光的半导体激光元件、和对从该半导体激光元件射出的激光的成分中的与上述第I方向垂直的第2方向的成分进行准直的准直透镜的半导体激光模块。该制造方法中，将上述半导体激光元件固定于基板，并将具有透镜安装面的透镜固定块以该透镜安装面与第3方向的垂直的方式固定于上述基板，上述第3方向与上述第I方向以及上述第2方向垂直。在上述透镜固定块的透镜安装面涂覆透镜固定用树月旨，并将上述准直透镜的上述第3方向的端部插入上述透镜安装面上涂覆的透镜固定用树月旨。一边从上述半导体激光元件射出激光一边将插入到上述透镜固定用树脂的准直透镜定位于所希望的位置，并在上述准直透镜被定位的状态下使上述透镜固定用树脂固化来将上述准直透镜固定于上述透镜固定块上。
[0018]这样，根据本发明的第2方式，由于使用透镜固定用树脂来将准直透镜固定在透镜固定块上，所以无需如专利文献2的焊接那样保持为高温。因此，能够一边从半导体激光元件射出激光一边进行准直透镜的定位(主动调心)。并且，由于透镜固定用树脂被设置在准直透镜的第3方向的端部和与第3方向垂直的透镜安装面之间，所以因透镜固定用树脂的固化收缩、温度或者湿度所带来的透镜固定用树脂的收缩、膨胀而产生的准直透镜的位置的变化主要仅为第3方向。并且，准直透镜无需在第3方向上调整位置而光学上哪个位置都可以，所以也能够减小准直透镜与透镜安装面之间的透镜固定用树脂的厚度，并能够减小透镜固定用树脂的收缩或者膨胀所带来的变化量本身。因此，准直透镜的位置在第I方向以及第2方向上几乎没有变化，能够以高精度地相对于半导体激光元件固定准直透镜。<