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半导体激光模块及半导体激光模块的制造方法


技术摘要:
提供一种能够实现小型化的半导体激光模块。半导体激光模块(1)具备光纤(44)和半导体激光元件(30A~30E)。半导体激光元件(30A~30E)分别包括半导体芯片(31)、电极焊盘(32、33)、以及支架(34)。半导体激光模块(1)还具备:供支架(34)安装的安装面(21A~21E)形成为台阶状的  全部
背景技术:
以往,作为这种半导体激光模块,已知一种将多个半导体激光元件呈台阶状安装 而成的模块(例如,参照专利文献1)。例如,如图1所示,这种半导体激光模块900具备多个半 导体激光元件910、和安装这些半导体激光元件910的台阶状的安装部901。这里,半导体激 光元件910分别包括:射出激光的半导体芯片911;和向半导体芯片911供给电力的电极焊盘 912。另外,安装部901包括:为了安装多个半导体激光元件910而配置成台阶状的安装面 904;和连结邻接的安装面904的阶梯差面905。根据这种结构,能够将多个激光带阶梯差地 射出,通过对上述多个激光进行聚光而能够实现高输出化。 然而,在这种结构的半导体激光模块900中,若电极焊盘912与阶梯差面905的间隔 G短,则存在对半导体激光模块900施加电压时在电极焊盘912与阶梯差面905之间引起绝缘 破坏的情况。因此,在这种半导体激光模块900中,为了防止上述绝缘破坏,需要将间隔G加 长一定程度。然而,存在如下问题,即:通过像这样加长间隔G,从而安装部901的宽度L9变大 而导致模块的大型化。 专利文献1:日本特开2013-235943号公报
技术实现要素:
本发明是鉴于这样的现有技术的问题所做出的,第一目的在于提供能够实现小型 化的半导体激光模块。 另外,本发明的第二目的在于提供能够制造可以在抑制绝缘破坏的产生的同时实 现小型化的半导体激光模块的半导体激光模块的制造方法。 根据本发明的第一方式,提供一种能够实现小型化的半导体激光模块。该半导体 激光模块具备:将激光输出至外部的光纤、和多个半导体激光元件。上述多个半导体激光元 件分别包括:射出上述激光的射出部;向上述射出部供给电力的导电部;以及载置上述射出 部和上述导电部的支架。另外,该半导体激光模块还具备:供上述多个半导体激光元件各自 的上述支架安装的多个安装面形成为台阶状的安装部;和使来自上述射出部的上述激光与 上述光纤的入射端面耦合的光学系统。这里,上述多个半导体激光元件包括在上述安装部 的阶梯差方向上相互邻接的上侧半导体激光元件和下侧半导体激光元件。而且,上述上侧 半导体激光元件的一部分从上述安装面向上述下侧半导体激光元件侧伸出。 根据这种半导体激光模块,由于上侧半导体激光元件的一部分从安装面向下侧半 导体激光元件侧伸出,因此下侧半导体激光元件与上侧半导体激光元件之间的距离缩短, 其结果为,实现了安装部的小型化、即半导体激光模块的小型化。 而且,根据本发明,由于像这样实现半导体激光模块的小型化,因此来自距光纤的 4 CN 111557066 A 说 明 书 2/10 页 入射端面的距离最大的半导体激光元件的激光的光程(即,最大光程)变小。 然而,从半导体激光元件射出的激光利用准直透镜进行准直,但实际上,透过了准 直透镜的激光未变成完全的平行光,而由于像差等具有一些发散角。因此,在上述最大光程 大的情况下,导致在进行聚光前,由多个半导体激光元件各自的激光组成的激光束(整体激 光)的“整体光束直径”变大。进而,由此,聚光后的整体激光的整体光束直径(光斑直径)也 变大,因此整体激光中的一部分的激光成分向光纤的纤芯外泄漏,产生耦合损耗。另一方 面,为了应对这种问题,考虑减小聚光透镜的曲率来减小上述光斑直径,但在该情况下,由 于聚光透镜的聚光角度变大,因此导致由于超过光纤的可受光的数值孔径(NA)的激光成分 而产生耦合损耗。如以上那样,上述最大光程越长,则激光相对于光纤的耦合损耗越大。 然而,根据本发明中的半导体激光模块,如上述那样,最大光程变小,因此激光相 对于光纤的耦合效率提高。 这里,优选在上述上侧半导体激光元件的上述一部分的下方形成有抑制空间,该 抑制空间抑制在上述安装部与上述下侧半导体激光元件的上述导电部之间产生绝缘破坏。 而且,也可以是上述抑制空间形成为,该抑制空间中的从上述安装部至上述下侧半导体激 光元件的上述导电部为止的最短分离距离成为抑制在该导电部与上述安装部之间产生绝 缘破坏的抑制距离以上。 在该情况下,也可以将上述半导体激光模块的要求耐受电压设为P(kV),将上述抑 制空间的绝缘电阻值设为R(kV/mm),来根据下式计算上述抑制距离Lc(mm),即: Lc≥P/R。 另外,在上述抑制空间由空气形成的情况下,也可以根据下式计算上述抑制距离 Lc,即: Lc≥P/3。 通过这种结构,能够兼顾半导体激光模块的小型化及基于小型化的耦合效率的提 高、和模块内的绝缘破坏的抑制。 这里,优选上述安装部的上述安装面至少延伸至在该安装面安装的半导体激光元 件的上述射出部的正下方。通过这种结构,在射出部产生的热经由安装面而向安装部散热, 半导体激光模块的退热效率增大。 另外,优选上述安装部还具备定位构造,该定位构造以形成上述抑制空间的方式 对上述多个半导体激光元件进行定位。由此,易于形成上述抑制空间。在这种定位构造中, 例如,包括以供上述支架抵接的方式从上述安装面向上方突出的突出部。另外,也可以在上 述安装部形成从上述安装面向斜上方延伸的倾斜面,并将上述安装面与上述倾斜面的边界 部设为上述定位构造。 根据本发明的第二方式,提供一种能够在抑制绝缘破坏的产生的同时实现小型化 的半导体激光模块的制造方法。在该制造方法中,首先,准备将包括在阶梯差方向上邻接的 上侧安装面和下侧安装面在内的多个安装面形成为台阶状的安装部。另外,准备安装于上 述上侧安装面的上侧半导体激光元件、和安装于上述下侧安装面的下侧半导体激光元件。 之后,以在上述安装部与上述下侧半导体激光元件的导电部之间形成抑制在该导电部与上 述安装部之间产生绝缘破坏的抑制空间的方式,将上述下侧半导体激光元件载置并固定于 上述下侧安装面。另外,以上述上侧半导体激光元件的一部分从上述上侧安装面向上述下 5 CN 111557066 A 说 明 书 3/10 页 侧半导体激光元件侧伸出的方式将上述上侧半导体激光元件载置并固定于上述上侧安装 面。 此外,在上述制造方法中,也可以在上述多个安装面设置有定位构造,该定位构造 以形成上述抑制空间的方式对上述多个半导体激光元件进行定位。由此,能够将半导体激 光元件抵靠于定位构造,因此易于形成抑制空间。 另外,也可以在将上述上侧半导体激光元件载置于上述上侧安装面,并将上述下 侧半导体激光元件载置于上述下侧安装面之后,使上述安装部倾斜,由此成为上述上侧半 导体激光元件和上述下侧半导体激光元件抵接于上述定位构造的状态,并一边维持该状态 一边将上述上侧半导体激光元件和上述下侧半导体激光元件固定于上述多个安装面。由 此,能够一次将多个半导体激光元件进行定位,并且能够一次将多个半导体激光元件固定 于安装部,因此能够在抑制绝缘破坏的产生的同时实现小型化的半导体激光模块的制造变 得更加容易。 根据本发明,由于上侧半导体激光元件的一部分从安装面向下侧半导体激光元件 侧伸出,因此上侧半导体激光元件与下侧半导体激光元件的距离缩短,实现了半导体激光 模块的小型化。 附图说明 图1是表示现有的半导体激光模块的局部剖视图。 图2是表示本发明的第一实施方式中的半导体激光模块的局部截面俯视图。 图3是仅表示图2所示的半导体激光模块的安装部附近的图2的局部A-A线剖视图。 图4是对图3所示的安装部的一部分放大表示的图。 图5是表示本发明的第二实施方式中的半导体激光模块的图,是与图3对应的剖视 图。 图6是对图5所示的半导体激光模块的安装部的一部分放大表示的图。 图7是表示图2所示的半导体激光模块的制造方法的图。 图8是表示图2所示的半导体激光模块的制造方法的图。
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