レーザモジュール製造方法
【課題】レーザモジュールの波長と出力を容易に調整すること。
【解決手段】レーザモジュール製造方法において、レーザモジュールが所望の波長λｆのレーザ光を出射する際の半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求める第１ステップ（ステップＳ１１）と、半導体レーザ素子が光出力ＰＬＤを出力する場合に、光ファイバから出射されるレーザ光が目標光出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄとなるための光学系と光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求める第２ステップ（ステップＳ１２）と、半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じながら、光学系と光ファイバの結合状態を調整し、結合効率ＣＥが得られる位置を探索して光学系と光ファイバの位置決めをする第３ステップ（ステップＳ１６）と、を有することを特徴とする。
【解決手段】レーザモジュール製造方法において、レーザモジュールが所望の波長λｆのレーザ光を出射する際の半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求める第１ステップ（ステップＳ１１）と、半導体レーザ素子が光出力ＰＬＤを出力する場合に、光ファイバから出射されるレーザ光が目標光出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄとなるための光学系と光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求める第２ステップ（ステップＳ１２）と、半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じながら、光学系と光ファイバの結合状態を調整し、結合効率ＣＥが得られる位置を探索して光学系と光ファイバの位置決めをする第３ステップ（ステップＳ１６）と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザモジュール製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体レーザ素子をペルチェ素子上に配置し、半導体レーザ素子から出力されるレーザ光を、光学系を介して光ファイバに導入し、光ファイバからレーザ光を取り出すレーザモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０９０１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されたレーザモジュールでは、レーザモジュールから出力されるレーザ光の強度と波長とを制御する必要がある。半導体レーザ素子から出力されるレーザ光の強度は、半導体レーザを駆動する駆動電流によって変化するが、駆動電流が変化すると、波長も変化してしまうため、レーザモジュールの製造工程において、波長と強度との調整が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明はレーザモジュールの波長と出力を容易に調整することが可能なレーザモジュール製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、レーザ光を射出する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を出力用の光ファイバに光結合する光学系と、を有するレーザモジュール製造方法において、前記レーザモジュールが所望の波長λｆのレーザ光を出射する際の前記半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求める第１ステップと、前記半導体レーザ素子が前記光出力ＰＬＤを出力する場合に、前記光ファイバから出射されるレーザ光が目標光出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄとなるための前記光学系と前記光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求める第２ステップと、前記半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じながら、前記光学系と前記光ファイバの結合状態を調整し、前記結合効率ＣＥが得られる位置を探索して前記光学系と前記光ファイバの位置決めをする第３ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、レーザモジュールの波長と出力を容易に調整することが可能となる。
【０００７】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記第１ステップでは、前記レーザモジュールから所望の波長λｆのレーザ光を出射するために前記半導体レーザ素子に流す電流Ｉｆを求めるとともに、前記電流Ｉｆを流した場合の前記半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求め、前記第２ステップでは、前記半導体レーザ素子の光出力がＰＬＤである場合に、前記光ファイバからの光出力が目標出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄになるための前記光学系と前記光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求め、前記第３ステップでは、前記半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じ、前記光学系と前記光ファイバの結合を調整して最大光出力を求め、その最大光出力から前記結合効率ＣＥが得られる位置を探索して前記光学系と前記光ファイバの位置決めをする、ことを特徴とする。
このような方法によれば、半導体レーザ素子毎に最適な電流Ｉｆおよび結合効率ＣＥを求めることができる。
【０００８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記第３ステップにおいて位置決めをした後、前記半導体レーザ素子に前記電流Ｉｆを通じ、前記光ファイバから出射されるレーザ光の波長がλｆであり、光出力がＰｆ＿ｒａｔｅｄであるか判定し、λｆおよびＰｆ＿ｒａｔｅｄでない場合には前記電流を調整するとともに、前記光学系と前記光ファイバの結合を調整することを特徴とする。
このような方法によれば、光出力と波長をさらに正確に調整することができる。
【０００９】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記第１ステップでは、前記半導体レーザ素子に流れる電流の増加量ΔＩに対する波長の増加量Δλの比を示す波長変化率をＳとし、同じ電流を流した場合の前記半導体レーザ素子とレーザモジュールの波長の比をαとし、所定の電流Ｉ１を流したときに前記半導体レーザ素子から出力される波長をλＬＤとした場合に、Ｉｆを以下の式で求め、
前記半導体レーザ素子に流れる電流の増加量ΔＩに対する光出力の増加量ΔＰＬＤの比を示すスロープ効率をＳＥとし、閾値電流をＩｔｈとした場合に、光出力ＰＬＤを以下の式で求め、
前記第２ステップでは、結合効率ＣＥを以下の式で求め、
前記第３ステップでは、所定の電流ＩＣを流したときの光出力ＰＬＤをＰＬＤ（ＩＣ）とした場合に、電流ＩＣを流した際の前記光ファイバからの光出力Ｐｆ（ＩＣ）を以下の式で求める、
ことを特徴とする。
このような方法によれば、計算によって半導体レーザ素子毎に最適な設定値を求めることができるとともに、事前計算によって半導体レーザ素子の適否を判定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レーザモジュールの波長と出力を容易に調整することが可能なレーザモジュール製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によって製造されるレーザモジュールの構成例を示す図である。
【図２】図１に示すレーザモジュールの概略構成を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は駆動電流と発振波長等の関係を示す図であり、（Ｂ）は結合効率とモジュール出力波長との関係を示す図である。
【図４】本実施形態の製造方法の工程を示す図である。
【図５】環境温度とモジュール出力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
（Ａ）本発明の実施形態の説明
図１は、本発明の実施形態に係るレーザモジュール製造方法によって製造されるレーザモジュールの一例の断面図を示している。この図において、レーザモジュールＭは、内部を気密封止するパッケージ６と、パッケージ６内に設けられ、レーザ光を出射する半導体レーザ素子１と、半導体レーザ素子１の前側（図１の右側）の端部から出射されたレーザ光を入射して外部に送出する光ファイバ２とを有する。
【００１４】
半導体レーザ素子１は、ヒートシンク７上に固定して取り付けられており、ヒートシンク７はチップキャリア８上に固定して取り付けられている。チップキャリア８は基台９に取り付けられ、基台９の下方にはペルチェ素子からなる冷却装置１０が設けられる。半導体レーザ素子１の発熱による温度の上昇はチップキャリア８上に設けられたサーミスタ１１によって検出され、サーミスタ１１により検出される温度が一定になるように、冷却装置１０が制御される。これによって、半導体レーザ素子１のレーザ出力を安定化させることができる。
【００１５】
基台９上の半導体レーザ素子１の前側には半導体レーザ素子１から出射されたレーザ光を平行光にするための第１レンズ３が設置されている。第１レンズ３は、基台９上に設けられたレンズホルダ１２によって保持されている。
【００１６】
パッケージ６の側部に形成されたフランジ部６ａの内部には、第１レンズ３を通過した光が入射する窓部１４ａと、レーザ光を集光する第２レンズ４が設けられている。第２レンズ４は、レンズホルダ１３によって保持され、レンズホルダ１３はフランジ部６ａの端部において光軸と垂直な面内（ＸＹ平面）で位置を調整した後、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）を例とするレーザ溶接により両者の境界部において固定される。レンズホルダ１３の端部には光ファイバ２が金属製のスライドリング１４を介してＹＡＧレーザ溶接により固定される。光ファイバ２はフェルール１６によって保持され、フェルール１６は、スライドリング１４の内部にＹＡＧレーザ溶接により固定され、スライドリング１４は、レンズホルダ１３の端部において、光ファイバ２の光軸と垂直な面内（ＸＹ平面）で、位置が調整された後、両者の境界部においてＹＡＧレーザ溶接される。これにより光ファイバ２の光軸方向（Ｚ軸方向）および光軸と垂直な面内（ＸＹ平面）において位置が固定される。また、半導体レーザ素子１と送出用の光ファイバ２との間に、光ファイバ２側からの反射戻り光を阻止するための光アイソレータ５が設けられる。
【００１７】
半導体レーザ素子１の前側端部から出射されたレーザ光は、第１レンズ３によって平行光になり、光アイソレータ５を介して第２レンズ４によって集光され、フェルール１５によって保持された光ファイバ２の端部に入射され外部に送出される。
【００１８】
（Ｂ）実施形態の原理の説明
つぎに、本実施形態に係るレーザモジュール製造方法の概略について説明する。図２は、図１に示すレーザモジュールＭの概略構成を示す図である。この図２に示すように、本発明の製造方法によって製造しようとするレーザモジュールＭは、半導体レーザ素子１から出射される、波長がλＬＤで、光出力がＰＬＤのレーザ光を第１レンズ３によって平行光にし、第２レンズ４によって集光し、光ファイバ２に一端入射する。光ファイバ２の他端には測定装置１６が接続され、光ファイバ２から出射されるレーザ光の波長λｆおよび出力Ｐｆを測定する。
【００１９】
本実施形態では、まず、レーザモジュールＭが所望の波長λｆのレーザ光を出射する際の半導体レーザ素子１の出力ＰＬＤを計算によって求める。具体的には、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の波長λｆは、図３（Ａ）の破線ＬＤＭＷに示すように、半導体レーザ素子１に流す電流Ｉｆによって変化する。そこで、個々の半導体レーザ素子１の予め分かっている特性に基づいて、所望の波長λｆがレーザモジュールＭから出力される電流を流した場合の半導体レーザ素子１の光出力ＰＬＤを求める。なお、図３（Ａ）の実線ＬＤＷは半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光の波長と、駆動電流Ｉｆとの関係を示している。
【００２０】
つぎに、以上のようにして求めた光出力ＰＬＤが半導体レーザ素子１から出力されている場合において、光ファイバ２から出力される目標出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄを得るための第２レンズ４と、光ファイバ２との間の結合効率ＣＥを計算によって求める。具体的には、Ｐｆ＿ｒａｔｅｄ／ＰＬＤ＝ＣＥ（＜１）を求める。なお、結合効率を調整することにより、図３（Ａ）に示すように、電流と出力との関係を示すグラフの傾きが変化する。具体的には、半導体レーザ素子１から直接出力されるレーザ光の光出力と電流との関係は図３（Ａ）に実線ＬＤＰで示すようなグラフで表される。また、結合が大きい場合にレーザモジュールＭから出力されるレーザ光の光出力と電流との関係は図３（Ａ）に破線ＬＤＭＰで示すようなグラフで表される。また、結合が小さい場合にレーザモジュールＭから出力されるレーザ光の光出力と電流との関係は図３（Ａ）に一点鎖線ＬＤＭＰで示すようなグラフで表される。すなわち、結合効率が大きい方がグラフの傾きが大きくなる。
【００２１】
つづいて、半導体レーザ素子１に所定の電流（例えば、５００ｍＡ）を通じながら、光ファイバ２からの光出力が最大となる位置を探索する。そして、そのときの光出力値に対して、上で求めた結合効率ＣＥを乗算し、目的となる光出力を求め、その光出力値になるように第２レンズ４と光ファイバ２の結合効率を調整する。そして、目的となる光出力値が得られた位置に光ファイバ２の位置決めをする。
【００２２】
そして、所望の波長λｆを出力する電流を半導体レーザ素子１に流し、そのとき、光ファイバ２から出力されるレーザ光の波長と光出力を測定装置１６によって測定する。そして、波長と光出力が所望の値である場合には、ＹＡＧレーザ溶接によって光ファイバ２を固定する。また、波長と光出力が所望の値でない場合には、所望の波長になるように半導体レーザ素子１に流す電流を調整するとともに、光出力が所望の値になるように、光ファイバ２の位置を調整する。
【００２３】
以上の工程により、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の波長と光出力を適切に調整することが可能になる。
【００２４】
（Ｃ）実施形態の詳細な工程の説明
つぎに、図４を参照して、本実施形態の製造方法の詳細について説明する。
まず、ステップＳ１０では、以下の式（１）に基づいて、レーザモジュールＭから所望の波長λｆが出力される場合の半導体レーザ素子１に流す電流Ｉｆを求める。なお、λＬＤは、電流Ｉ１を流したときに半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光の波長（図３（Ａ）参照）を示す。また、αは同じ電流を流した場合に半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光の波長と、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の波長の比（＝レーザモジュールＭのレーザ光の波長／半導体レーザ素子１のレーザ光の波長）を示す。レーザモジュールＭに組み込まれた状態では半導体レーザ素子１の放熱性が高いことから、一般的にはα＜１である。また、Ｓｏ並びにＳは、半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光と、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の電流がΔＩ増加した場合のレーザ光の波長の増加量Δλの比を示す（Δλ／ΔＩ）。Ｓは、βＳｏの関係で表すことができるが、通常は変化がないと仮定した場合にβ＝１である。なお、Ｓｏ、Ｓ、βおよびαは、複数の半導体レーザ素子１に基づいて求められる統計データである。また、λＬＤは、個々の半導体レーザ素子単位で測定される個別データである。
【００２５】
ステップＳ１１では、半導体レーザ素子１にステップＳ１０で求めた駆動電流Ｉｆを流した場合に半導体レーザ素子１から出力される光出力ＰＬＤを以下の式（２）に基づいて求める。なお、Ｉｔｈは閾電流（半導体レーザ素子１が発光する閾値の電流）を示し、ＳＥは電流がΔＩ増加した場合の半導体レーザ素子１の光出力の増加量ΔＰＬＤを示すスロープ効率である（ＳＥ＝ΔＰＬＤ／ΔＩ）。なお、ＳＥおよびＩｔｈは、個々の半導体レーザ素子単位で測定される個別データである。
【００２６】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１で求めたＰＬＤを以下の式（３）に適用して、第２レンズ４と光ファイバ２との結合効率ＣＥを求める。なお、Ｐｆ＿ｒａｔｅｄは、レーザモジュールＭの光ファイバ２から出力されるレーザ光の目的となる光出力である。なお、以上の式をまとめると式（４）になる。
【００２７】
ステップＳ１３では、半導体レーザ素子１に５００ｍＡの電流を通じる。その結果、半導体レーザ素子１から出射されたレーザ光は、第１レンズ３および第２レンズ４を介して光ファイバ２に入射され、測定装置１６に入射される。
【００２８】
ステップＳ１４では、フェルール１５のＺ軸方向に移動させ、光ファイバ２から出力されるレーザ光の出力が最大になるように調整する。具体的には、測定装置１６の出力を参照しながら、フェルール１５をＺ軸方向（光軸に平行な方向）およびＸＹ平面（光軸と垂直な面内）に移動させ、出力が最大になる位置を求め、その位置における出力値（ＰＬＤ＠５００ｍＡ）を測定装置１６から読み取る。
【００２９】
ステップＳ１５では、以下の式（５）に基づいて、所定電流ＩＣでの半導体レーザ素子１の光出力（ＰＬＤ＠５００ｍＡ）に対してステップＳ１２で求めたＣＥを乗算し、所望の結合効率における出力値Ｐｆ＠５００ｍＡを求める。
【００３０】
ステップＳ１６では、半導体レーザ素子１に５００ｍＡの電流を流した状態で、光ファイバ２の出力が、ステップＳ１５で求めた出力値Ｐｆ＠５００ｍＡになるように、フェルール１５をＺ軸方向（光軸に平行な方向）に移動（デフォーカス）させる。なお、デフォーカスする方向としては、フェルール１５が第２レンズ４から遠ざかる方向に移動させることが望ましい。なお、その理由については後述する。
【００３１】
ステップＳ１７では、ステップＳ１０で求めた駆動電流Ｉｆを半導体レーザ素子１に通じる。
【００３２】
ステップＳ１８では、測定装置１６によって光ファイバ２から出力されるレーザ光の波長を検出する。
【００３３】
ステップＳ１９では、測定装置１６によって光ファイバ２から出力されるレーザ光の光出力を検出する。
【００３４】
ステップＳ２０では、ステップＳ１８およびステップＳ１９で測定された波長と光出力が所望の値であるか否かを判定し、所望の値でないと判定した場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）には処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ２１では、位置の調整を行う。具体的には、ステップＳ１８で検出した波長が所望の波長よりも短い場合にはフェルール１５をデフォーカス方向（第２レンズ４からフェルール１５が離れる方向）に移動させ、長い場合にはフェルール１５をフォーカス方向（第２レンズ４にフェルール１５が近付く方向）に移動させる。また、ステップＳ１９で検出した光出力が所望の光出力よりも大きい場合にはフェルール１５をデフォーカス方向（第２レンズ４からフェルール１５が離れる方向）に移動させ、所望の光出力よりも小さい場合にはフェルール１５をフォーカス方向（第２レンズ４にフェルール１５が近付く方向）に移動させる。そして、ステップＳ１８に進む。なお、ステップＳ１８〜ステップＳ２１の処理が繰り返されることにより、波長と光出力が所望の値となる。
【００３６】
そして、以上の調整が終了すると、各部をＹＡＧレーザ溶接によって固定し、調整を終了する。
【００３７】
以上の工程により、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光が所定の波長となるとともに、所定の光出力になるように調整することができる。
【００３８】
以上に説明したように本実施形態によれば、レーザモジュールＭの波長と出力を簡易かつ正確に調整することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態では、ステップＳ１０における波長λｆの設定を変更することで、出力される波長を調整することができる。図３（Ｂ）は結合効率とレーザモジュールＭの出力波長との関係を示す図である。より詳細には、図３（Ｂ）では、半導体レーザ素子１の温度ＴＬＤを一定とし、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の出力強度Ｐｆ＿ｒａｔｅｄを一定にした場合において、結合効率とレーザモジュールＭからの出力波長との関係を示している。なお、各グラフは、スロープ効率ＳＥが異なる半導体レーザ素子の測定結果である（０．２５Ｗ／Ａ〜０．５Ｗ／Ａ）。この図に示すように、結合効率を変化させることで、波長を変化させることが可能となる。また、各グラフの比較から、半導体レーザ素子のスロープ効率ＳＥが大きいほど、波長の調整範囲が広いことが分かる。この図の例では、最もスロープ効率ＳＥが高い半導体レーザ素子（左端のグラフ）では、結合効率を調整することにより、約２０ｎｍ以上の波長の調整を行うことが可能になる。
【００４０】
また、本実施形態では、ステップＳ１６におけるデフォーカスにおいて、フェルール１５が第２レンズ４から遠ざかるように調整するようにした。これは、図５に示すように、フェルール１５を第２レンズ４に近付くように調整するよりも、遠ざかるように調整する方が、環境温度変化によるレーザモジュールＭからの出力光の変動が少ないためである。より詳細には、図５の黒丸は光ファイバ２をフォーカス位置に設定した場合の環境温度の変化とレーザモジュールＭの出力の変化を示すグラフである。また、白丸はフォーカス位置から＋５０μｍデフォーカスする方向（第２レンズ４から光ファイバ２が遠ざかる方向）に設定した場合の環境温度の変化とレーザモジュールＭの出力の変化を示すグラフであり、白四角はフォーカス位置から−５０μｍデフォーカスする方向（第２レンズ４が光ファイバ２に近付く方向）に設定した場合の環境温度の変化とレーザモジュールＭの出力の変化を示すグラフである。なお、図５の右側の出力変動規格は、使用可能な温度範囲である。これらのグラフの比較から、フォーカス位置よりもデフォーカスした方が使用可能な温度範囲が広くなり、また、第２レンズ４から光ファイバ２が離れる方向にデフォーカスした方が、近付く方向にデフォーカスするよりも、使用温度範囲が広くなることが分かる。
【００４１】
（Ｄ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、半導体レーザ素子１の前側端部から出射されるレーザ光を光ファイバ２に光結合される光学系は、図１に示すレンズ系に限定されるものではなく、集光レンズ系や、光ファイバ先端部に形成されるレンズで構成してもよい。また、光アイソレータ５が構成されなくてもよい。
【００４２】
また、ステップＳ１０では、所望の波長λｆを出力する電流Ｉｆを求めるようにしたが、例えば、光出力ＰＬＤを求めるようにしてもよい。また、ステップＳ１３では５００ｍＡの電流を流すようにしたが、これ以外の電流であってもよいことは言うまでもない。また、ステップＳ１６では、光ファイバ２が第２レンズ４から遠ざかる方向にデフォーカスするようにしたが、近付く方向にデフォーカスしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 半導体レーザ素子
２ 光ファイバ
３ 第１レンズ
４ 第２レンズ
５ 光アイソレータ
６ パッケージ
６ａ フランジ部
７ ヒートシンク
８ チップキャリア
９ 基台
１０ 冷却装置
１１ サーミスタ
１２ レンズホルダ
１３ レンズホルダ
１３ａ 窓部
１４ スライドリング
１５ フェルール
１６ 測定装置
Ｍ レーザモジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザモジュール製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体レーザ素子をペルチェ素子上に配置し、半導体レーザ素子から出力されるレーザ光を、光学系を介して光ファイバに導入し、光ファイバからレーザ光を取り出すレーザモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０９０１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されたレーザモジュールでは、レーザモジュールから出力されるレーザ光の強度と波長とを制御する必要がある。半導体レーザ素子から出力されるレーザ光の強度は、半導体レーザを駆動する駆動電流によって変化するが、駆動電流が変化すると、波長も変化してしまうため、レーザモジュールの製造工程において、波長と強度との調整が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明はレーザモジュールの波長と出力を容易に調整することが可能なレーザモジュール製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、レーザ光を射出する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を出力用の光ファイバに光結合する光学系と、を有するレーザモジュール製造方法において、前記レーザモジュールが所望の波長λｆのレーザ光を出射する際の前記半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求める第１ステップと、前記半導体レーザ素子が前記光出力ＰＬＤを出力する場合に、前記光ファイバから出射されるレーザ光が目標光出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄとなるための前記光学系と前記光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求める第２ステップと、前記半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じながら、前記光学系と前記光ファイバの結合状態を調整し、前記結合効率ＣＥが得られる位置を探索して前記光学系と前記光ファイバの位置決めをする第３ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、レーザモジュールの波長と出力を容易に調整することが可能となる。
【０００７】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記第１ステップでは、前記レーザモジュールから所望の波長λｆのレーザ光を出射するために前記半導体レーザ素子に流す電流Ｉｆを求めるとともに、前記電流Ｉｆを流した場合の前記半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求め、前記第２ステップでは、前記半導体レーザ素子の光出力がＰＬＤである場合に、前記光ファイバからの光出力が目標出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄになるための前記光学系と前記光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求め、前記第３ステップでは、前記半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じ、前記光学系と前記光ファイバの結合を調整して最大光出力を求め、その最大光出力から前記結合効率ＣＥが得られる位置を探索して前記光学系と前記光ファイバの位置決めをする、ことを特徴とする。
このような方法によれば、半導体レーザ素子毎に最適な電流Ｉｆおよび結合効率ＣＥを求めることができる。
【０００８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記第３ステップにおいて位置決めをした後、前記半導体レーザ素子に前記電流Ｉｆを通じ、前記光ファイバから出射されるレーザ光の波長がλｆであり、光出力がＰｆ＿ｒａｔｅｄであるか判定し、λｆおよびＰｆ＿ｒａｔｅｄでない場合には前記電流を調整するとともに、前記光学系と前記光ファイバの結合を調整することを特徴とする。
このような方法によれば、光出力と波長をさらに正確に調整することができる。
【０００９】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記第１ステップでは、前記半導体レーザ素子に流れる電流の増加量ΔＩに対する波長の増加量Δλの比を示す波長変化率をＳとし、同じ電流を流した場合の前記半導体レーザ素子とレーザモジュールの波長の比をαとし、所定の電流Ｉ１を流したときに前記半導体レーザ素子から出力される波長をλＬＤとした場合に、Ｉｆを以下の式で求め、
前記半導体レーザ素子に流れる電流の増加量ΔＩに対する光出力の増加量ΔＰＬＤの比を示すスロープ効率をＳＥとし、閾値電流をＩｔｈとした場合に、光出力ＰＬＤを以下の式で求め、
前記第２ステップでは、結合効率ＣＥを以下の式で求め、
前記第３ステップでは、所定の電流ＩＣを流したときの光出力ＰＬＤをＰＬＤ（ＩＣ）とした場合に、電流ＩＣを流した際の前記光ファイバからの光出力Ｐｆ（ＩＣ）を以下の式で求める、
ことを特徴とする。
このような方法によれば、計算によって半導体レーザ素子毎に最適な設定値を求めることができるとともに、事前計算によって半導体レーザ素子の適否を判定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レーザモジュールの波長と出力を容易に調整することが可能なレーザモジュール製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によって製造されるレーザモジュールの構成例を示す図である。
【図２】図１に示すレーザモジュールの概略構成を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は駆動電流と発振波長等の関係を示す図であり、（Ｂ）は結合効率とモジュール出力波長との関係を示す図である。
【図４】本実施形態の製造方法の工程を示す図である。
【図５】環境温度とモジュール出力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
（Ａ）本発明の実施形態の説明
図１は、本発明の実施形態に係るレーザモジュール製造方法によって製造されるレーザモジュールの一例の断面図を示している。この図において、レーザモジュールＭは、内部を気密封止するパッケージ６と、パッケージ６内に設けられ、レーザ光を出射する半導体レーザ素子１と、半導体レーザ素子１の前側（図１の右側）の端部から出射されたレーザ光を入射して外部に送出する光ファイバ２とを有する。
【００１４】
半導体レーザ素子１は、ヒートシンク７上に固定して取り付けられており、ヒートシンク７はチップキャリア８上に固定して取り付けられている。チップキャリア８は基台９に取り付けられ、基台９の下方にはペルチェ素子からなる冷却装置１０が設けられる。半導体レーザ素子１の発熱による温度の上昇はチップキャリア８上に設けられたサーミスタ１１によって検出され、サーミスタ１１により検出される温度が一定になるように、冷却装置１０が制御される。これによって、半導体レーザ素子１のレーザ出力を安定化させることができる。
【００１５】
基台９上の半導体レーザ素子１の前側には半導体レーザ素子１から出射されたレーザ光を平行光にするための第１レンズ３が設置されている。第１レンズ３は、基台９上に設けられたレンズホルダ１２によって保持されている。
【００１６】
パッケージ６の側部に形成されたフランジ部６ａの内部には、第１レンズ３を通過した光が入射する窓部１４ａと、レーザ光を集光する第２レンズ４が設けられている。第２レンズ４は、レンズホルダ１３によって保持され、レンズホルダ１３はフランジ部６ａの端部において光軸と垂直な面内（ＸＹ平面）で位置を調整した後、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）を例とするレーザ溶接により両者の境界部において固定される。レンズホルダ１３の端部には光ファイバ２が金属製のスライドリング１４を介してＹＡＧレーザ溶接により固定される。光ファイバ２はフェルール１６によって保持され、フェルール１６は、スライドリング１４の内部にＹＡＧレーザ溶接により固定され、スライドリング１４は、レンズホルダ１３の端部において、光ファイバ２の光軸と垂直な面内（ＸＹ平面）で、位置が調整された後、両者の境界部においてＹＡＧレーザ溶接される。これにより光ファイバ２の光軸方向（Ｚ軸方向）および光軸と垂直な面内（ＸＹ平面）において位置が固定される。また、半導体レーザ素子１と送出用の光ファイバ２との間に、光ファイバ２側からの反射戻り光を阻止するための光アイソレータ５が設けられる。
【００１７】
半導体レーザ素子１の前側端部から出射されたレーザ光は、第１レンズ３によって平行光になり、光アイソレータ５を介して第２レンズ４によって集光され、フェルール１５によって保持された光ファイバ２の端部に入射され外部に送出される。
【００１８】
（Ｂ）実施形態の原理の説明
つぎに、本実施形態に係るレーザモジュール製造方法の概略について説明する。図２は、図１に示すレーザモジュールＭの概略構成を示す図である。この図２に示すように、本発明の製造方法によって製造しようとするレーザモジュールＭは、半導体レーザ素子１から出射される、波長がλＬＤで、光出力がＰＬＤのレーザ光を第１レンズ３によって平行光にし、第２レンズ４によって集光し、光ファイバ２に一端入射する。光ファイバ２の他端には測定装置１６が接続され、光ファイバ２から出射されるレーザ光の波長λｆおよび出力Ｐｆを測定する。
【００１９】
本実施形態では、まず、レーザモジュールＭが所望の波長λｆのレーザ光を出射する際の半導体レーザ素子１の出力ＰＬＤを計算によって求める。具体的には、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の波長λｆは、図３（Ａ）の破線ＬＤＭＷに示すように、半導体レーザ素子１に流す電流Ｉｆによって変化する。そこで、個々の半導体レーザ素子１の予め分かっている特性に基づいて、所望の波長λｆがレーザモジュールＭから出力される電流を流した場合の半導体レーザ素子１の光出力ＰＬＤを求める。なお、図３（Ａ）の実線ＬＤＷは半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光の波長と、駆動電流Ｉｆとの関係を示している。
【００２０】
つぎに、以上のようにして求めた光出力ＰＬＤが半導体レーザ素子１から出力されている場合において、光ファイバ２から出力される目標出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄを得るための第２レンズ４と、光ファイバ２との間の結合効率ＣＥを計算によって求める。具体的には、Ｐｆ＿ｒａｔｅｄ／ＰＬＤ＝ＣＥ（＜１）を求める。なお、結合効率を調整することにより、図３（Ａ）に示すように、電流と出力との関係を示すグラフの傾きが変化する。具体的には、半導体レーザ素子１から直接出力されるレーザ光の光出力と電流との関係は図３（Ａ）に実線ＬＤＰで示すようなグラフで表される。また、結合が大きい場合にレーザモジュールＭから出力されるレーザ光の光出力と電流との関係は図３（Ａ）に破線ＬＤＭＰで示すようなグラフで表される。また、結合が小さい場合にレーザモジュールＭから出力されるレーザ光の光出力と電流との関係は図３（Ａ）に一点鎖線ＬＤＭＰで示すようなグラフで表される。すなわち、結合効率が大きい方がグラフの傾きが大きくなる。
【００２１】
つづいて、半導体レーザ素子１に所定の電流（例えば、５００ｍＡ）を通じながら、光ファイバ２からの光出力が最大となる位置を探索する。そして、そのときの光出力値に対して、上で求めた結合効率ＣＥを乗算し、目的となる光出力を求め、その光出力値になるように第２レンズ４と光ファイバ２の結合効率を調整する。そして、目的となる光出力値が得られた位置に光ファイバ２の位置決めをする。
【００２２】
そして、所望の波長λｆを出力する電流を半導体レーザ素子１に流し、そのとき、光ファイバ２から出力されるレーザ光の波長と光出力を測定装置１６によって測定する。そして、波長と光出力が所望の値である場合には、ＹＡＧレーザ溶接によって光ファイバ２を固定する。また、波長と光出力が所望の値でない場合には、所望の波長になるように半導体レーザ素子１に流す電流を調整するとともに、光出力が所望の値になるように、光ファイバ２の位置を調整する。
【００２３】
以上の工程により、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の波長と光出力を適切に調整することが可能になる。
【００２４】
（Ｃ）実施形態の詳細な工程の説明
つぎに、図４を参照して、本実施形態の製造方法の詳細について説明する。
まず、ステップＳ１０では、以下の式（１）に基づいて、レーザモジュールＭから所望の波長λｆが出力される場合の半導体レーザ素子１に流す電流Ｉｆを求める。なお、λＬＤは、電流Ｉ１を流したときに半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光の波長（図３（Ａ）参照）を示す。また、αは同じ電流を流した場合に半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光の波長と、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の波長の比（＝レーザモジュールＭのレーザ光の波長／半導体レーザ素子１のレーザ光の波長）を示す。レーザモジュールＭに組み込まれた状態では半導体レーザ素子１の放熱性が高いことから、一般的にはα＜１である。また、Ｓｏ並びにＳは、半導体レーザ素子１から出力されるレーザ光と、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の電流がΔＩ増加した場合のレーザ光の波長の増加量Δλの比を示す（Δλ／ΔＩ）。Ｓは、βＳｏの関係で表すことができるが、通常は変化がないと仮定した場合にβ＝１である。なお、Ｓｏ、Ｓ、βおよびαは、複数の半導体レーザ素子１に基づいて求められる統計データである。また、λＬＤは、個々の半導体レーザ素子単位で測定される個別データである。
【００２５】
ステップＳ１１では、半導体レーザ素子１にステップＳ１０で求めた駆動電流Ｉｆを流した場合に半導体レーザ素子１から出力される光出力ＰＬＤを以下の式（２）に基づいて求める。なお、Ｉｔｈは閾電流（半導体レーザ素子１が発光する閾値の電流）を示し、ＳＥは電流がΔＩ増加した場合の半導体レーザ素子１の光出力の増加量ΔＰＬＤを示すスロープ効率である（ＳＥ＝ΔＰＬＤ／ΔＩ）。なお、ＳＥおよびＩｔｈは、個々の半導体レーザ素子単位で測定される個別データである。
【００２６】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１で求めたＰＬＤを以下の式（３）に適用して、第２レンズ４と光ファイバ２との結合効率ＣＥを求める。なお、Ｐｆ＿ｒａｔｅｄは、レーザモジュールＭの光ファイバ２から出力されるレーザ光の目的となる光出力である。なお、以上の式をまとめると式（４）になる。
【００２７】
ステップＳ１３では、半導体レーザ素子１に５００ｍＡの電流を通じる。その結果、半導体レーザ素子１から出射されたレーザ光は、第１レンズ３および第２レンズ４を介して光ファイバ２に入射され、測定装置１６に入射される。
【００２８】
ステップＳ１４では、フェルール１５のＺ軸方向に移動させ、光ファイバ２から出力されるレーザ光の出力が最大になるように調整する。具体的には、測定装置１６の出力を参照しながら、フェルール１５をＺ軸方向（光軸に平行な方向）およびＸＹ平面（光軸と垂直な面内）に移動させ、出力が最大になる位置を求め、その位置における出力値（ＰＬＤ＠５００ｍＡ）を測定装置１６から読み取る。
【００２９】
ステップＳ１５では、以下の式（５）に基づいて、所定電流ＩＣでの半導体レーザ素子１の光出力（ＰＬＤ＠５００ｍＡ）に対してステップＳ１２で求めたＣＥを乗算し、所望の結合効率における出力値Ｐｆ＠５００ｍＡを求める。
【００３０】
ステップＳ１６では、半導体レーザ素子１に５００ｍＡの電流を流した状態で、光ファイバ２の出力が、ステップＳ１５で求めた出力値Ｐｆ＠５００ｍＡになるように、フェルール１５をＺ軸方向（光軸に平行な方向）に移動（デフォーカス）させる。なお、デフォーカスする方向としては、フェルール１５が第２レンズ４から遠ざかる方向に移動させることが望ましい。なお、その理由については後述する。
【００３１】
ステップＳ１７では、ステップＳ１０で求めた駆動電流Ｉｆを半導体レーザ素子１に通じる。
【００３２】
ステップＳ１８では、測定装置１６によって光ファイバ２から出力されるレーザ光の波長を検出する。
【００３３】
ステップＳ１９では、測定装置１６によって光ファイバ２から出力されるレーザ光の光出力を検出する。
【００３４】
ステップＳ２０では、ステップＳ１８およびステップＳ１９で測定された波長と光出力が所望の値であるか否かを判定し、所望の値でないと判定した場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）には処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ２１では、位置の調整を行う。具体的には、ステップＳ１８で検出した波長が所望の波長よりも短い場合にはフェルール１５をデフォーカス方向（第２レンズ４からフェルール１５が離れる方向）に移動させ、長い場合にはフェルール１５をフォーカス方向（第２レンズ４にフェルール１５が近付く方向）に移動させる。また、ステップＳ１９で検出した光出力が所望の光出力よりも大きい場合にはフェルール１５をデフォーカス方向（第２レンズ４からフェルール１５が離れる方向）に移動させ、所望の光出力よりも小さい場合にはフェルール１５をフォーカス方向（第２レンズ４にフェルール１５が近付く方向）に移動させる。そして、ステップＳ１８に進む。なお、ステップＳ１８〜ステップＳ２１の処理が繰り返されることにより、波長と光出力が所望の値となる。
【００３６】
そして、以上の調整が終了すると、各部をＹＡＧレーザ溶接によって固定し、調整を終了する。
【００３７】
以上の工程により、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光が所定の波長となるとともに、所定の光出力になるように調整することができる。
【００３８】
以上に説明したように本実施形態によれば、レーザモジュールＭの波長と出力を簡易かつ正確に調整することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態では、ステップＳ１０における波長λｆの設定を変更することで、出力される波長を調整することができる。図３（Ｂ）は結合効率とレーザモジュールＭの出力波長との関係を示す図である。より詳細には、図３（Ｂ）では、半導体レーザ素子１の温度ＴＬＤを一定とし、レーザモジュールＭから出力されるレーザ光の出力強度Ｐｆ＿ｒａｔｅｄを一定にした場合において、結合効率とレーザモジュールＭからの出力波長との関係を示している。なお、各グラフは、スロープ効率ＳＥが異なる半導体レーザ素子の測定結果である（０．２５Ｗ／Ａ〜０．５Ｗ／Ａ）。この図に示すように、結合効率を変化させることで、波長を変化させることが可能となる。また、各グラフの比較から、半導体レーザ素子のスロープ効率ＳＥが大きいほど、波長の調整範囲が広いことが分かる。この図の例では、最もスロープ効率ＳＥが高い半導体レーザ素子（左端のグラフ）では、結合効率を調整することにより、約２０ｎｍ以上の波長の調整を行うことが可能になる。
【００４０】
また、本実施形態では、ステップＳ１６におけるデフォーカスにおいて、フェルール１５が第２レンズ４から遠ざかるように調整するようにした。これは、図５に示すように、フェルール１５を第２レンズ４に近付くように調整するよりも、遠ざかるように調整する方が、環境温度変化によるレーザモジュールＭからの出力光の変動が少ないためである。より詳細には、図５の黒丸は光ファイバ２をフォーカス位置に設定した場合の環境温度の変化とレーザモジュールＭの出力の変化を示すグラフである。また、白丸はフォーカス位置から＋５０μｍデフォーカスする方向（第２レンズ４から光ファイバ２が遠ざかる方向）に設定した場合の環境温度の変化とレーザモジュールＭの出力の変化を示すグラフであり、白四角はフォーカス位置から−５０μｍデフォーカスする方向（第２レンズ４が光ファイバ２に近付く方向）に設定した場合の環境温度の変化とレーザモジュールＭの出力の変化を示すグラフである。なお、図５の右側の出力変動規格は、使用可能な温度範囲である。これらのグラフの比較から、フォーカス位置よりもデフォーカスした方が使用可能な温度範囲が広くなり、また、第２レンズ４から光ファイバ２が離れる方向にデフォーカスした方が、近付く方向にデフォーカスするよりも、使用温度範囲が広くなることが分かる。
【００４１】
（Ｄ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、半導体レーザ素子１の前側端部から出射されるレーザ光を光ファイバ２に光結合される光学系は、図１に示すレンズ系に限定されるものではなく、集光レンズ系や、光ファイバ先端部に形成されるレンズで構成してもよい。また、光アイソレータ５が構成されなくてもよい。
【００４２】
また、ステップＳ１０では、所望の波長λｆを出力する電流Ｉｆを求めるようにしたが、例えば、光出力ＰＬＤを求めるようにしてもよい。また、ステップＳ１３では５００ｍＡの電流を流すようにしたが、これ以外の電流であってもよいことは言うまでもない。また、ステップＳ１６では、光ファイバ２が第２レンズ４から遠ざかる方向にデフォーカスするようにしたが、近付く方向にデフォーカスしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 半導体レーザ素子
２ 光ファイバ
３ 第１レンズ
４ 第２レンズ
５ 光アイソレータ
６ パッケージ
６ａ フランジ部
７ ヒートシンク
８ チップキャリア
９ 基台
１０ 冷却装置
１１ サーミスタ
１２ レンズホルダ
１３ レンズホルダ
１３ａ 窓部
１４ スライドリング
１５ フェルール
１６ 測定装置
Ｍ レーザモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を射出する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を出力用の光ファイバに光結合する光学系と、を有するレーザモジュール製造方法において、
前記レーザモジュールが所望の波長λｆのレーザ光を出射する際の前記半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求める第１ステップと、
前記半導体レーザ素子が前記光出力ＰＬＤを出力する場合に、前記光ファイバから出射されるレーザ光が目標光出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄとなるための前記光学系と前記光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求める第２ステップと、
前記半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じながら、前記光学系と前記光ファイバの結合状態を調整し、前記結合効率ＣＥが得られる位置を探索して前記光学系と前記光ファイバの位置決めをする第３ステップと、
を有することを特徴とするレーザモジュール製造方法。
【請求項２】
前記第１ステップでは、前記レーザモジュールから所望の波長λｆのレーザ光を出射するために前記半導体レーザ素子に流す電流Ｉｆを求めるとともに、前記電流Ｉｆを流した場合の前記半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求め、
前記第２ステップでは、前記半導体レーザ素子の光出力がＰＬＤである場合に、前記光ファイバからの光出力が目標出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄになるための前記光学系と前記光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求め、
前記第３ステップでは、前記半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じ、前記光学系と前記光ファイバの結合を調整して最大光出力を求め、その最大光出力から前記結合効率ＣＥが得られる位置を探索して前記光学系と前記光ファイバの位置決めをする、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザモジュール製造方法。
【請求項３】
前記第３ステップにおいて位置決めをした後、前記半導体レーザ素子に前記電流Ｉｆを通じ、前記光ファイバから出射されるレーザ光の波長がλｆであり、光出力がＰｆ＿ｒａｔｅｄであるか判定し、λｆおよびＰｆ＿ｒａｔｅｄでない場合には前記電流を調整するとともに、前記光学系と前記光ファイバの結合を調整することを特徴とする請求項２に記載のレーザモジュール製造方法。
【請求項４】
前記第１ステップでは、前記半導体レーザ素子に流れる電流の増加量ΔＩに対する波長の増加量Δλの比を示す波長変化率をＳとし、同じ電流を流した場合の前記半導体レーザ素子とレーザモジュールの波長の比をαとし、所定の電流Ｉ１を流したときに前記半導体レーザ素子から出力される波長をλＬＤとした場合に、Ｉｆを以下の式で求め、
前記半導体レーザ素子に流れる電流の増加量ΔＩに対する光出力の増加量ΔＰＬＤの比を示すスロープ効率をＳＥとし、閾値電流をＩｔｈとした場合に、光出力ＰＬＤを以下の式で求め、
前記第２ステップでは、結合効率ＣＥを以下の式で求め、
前記第３ステップでは、所定の電流ＩＣを流したときの光出力ＰＬＤをＰＬＤ（ＩＣ）とした場合に、電流ＩＣを流した際の前記光ファイバからの光出力Ｐｆ（ＩＣ）を以下の式で求める、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のレーザモジュール製造方法。
【請求項１】
レーザ光を射出する半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を出力用の光ファイバに光結合する光学系と、を有するレーザモジュール製造方法において、
前記レーザモジュールが所望の波長λｆのレーザ光を出射する際の前記半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求める第１ステップと、
前記半導体レーザ素子が前記光出力ＰＬＤを出力する場合に、前記光ファイバから出射されるレーザ光が目標光出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄとなるための前記光学系と前記光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求める第２ステップと、
前記半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じながら、前記光学系と前記光ファイバの結合状態を調整し、前記結合効率ＣＥが得られる位置を探索して前記光学系と前記光ファイバの位置決めをする第３ステップと、
を有することを特徴とするレーザモジュール製造方法。
【請求項２】
前記第１ステップでは、前記レーザモジュールから所望の波長λｆのレーザ光を出射するために前記半導体レーザ素子に流す電流Ｉｆを求めるとともに、前記電流Ｉｆを流した場合の前記半導体レーザ素子の光出力ＰＬＤを求め、
前記第２ステップでは、前記半導体レーザ素子の光出力がＰＬＤである場合に、前記光ファイバからの光出力が目標出力Ｐｆ＿ｒａｔｅｄになるための前記光学系と前記光ファイバとの間の結合効率ＣＥを求め、
前記第３ステップでは、前記半導体レーザ素子に所定の電流ＩＣを通じ、前記光学系と前記光ファイバの結合を調整して最大光出力を求め、その最大光出力から前記結合効率ＣＥが得られる位置を探索して前記光学系と前記光ファイバの位置決めをする、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザモジュール製造方法。
【請求項３】
前記第３ステップにおいて位置決めをした後、前記半導体レーザ素子に前記電流Ｉｆを通じ、前記光ファイバから出射されるレーザ光の波長がλｆであり、光出力がＰｆ＿ｒａｔｅｄであるか判定し、λｆおよびＰｆ＿ｒａｔｅｄでない場合には前記電流を調整するとともに、前記光学系と前記光ファイバの結合を調整することを特徴とする請求項２に記載のレーザモジュール製造方法。
【請求項４】
前記第１ステップでは、前記半導体レーザ素子に流れる電流の増加量ΔＩに対する波長の増加量Δλの比を示す波長変化率をＳとし、同じ電流を流した場合の前記半導体レーザ素子とレーザモジュールの波長の比をαとし、所定の電流Ｉ１を流したときに前記半導体レーザ素子から出力される波長をλＬＤとした場合に、Ｉｆを以下の式で求め、
前記半導体レーザ素子に流れる電流の増加量ΔＩに対する光出力の増加量ΔＰＬＤの比を示すスロープ効率をＳＥとし、閾値電流をＩｔｈとした場合に、光出力ＰＬＤを以下の式で求め、
前記第２ステップでは、結合効率ＣＥを以下の式で求め、
前記第３ステップでは、所定の電流ＩＣを流したときの光出力ＰＬＤをＰＬＤ（ＩＣ）とした場合に、電流ＩＣを流した際の前記光ファイバからの光出力Ｐｆ（ＩＣ）を以下の式で求める、
ことを特徴とする請求項２または３に記載のレーザモジュール製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−２１２４７（Ｐ２０１３−２１２４７Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５４３２（Ｐ２０１１−１５５４３２）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（５１１１７２００３）
【氏名又は名称原語表記】Ｆｕｒｕｋａｗａ Ｆｉｔｅｌ（Ｔｈａｉｌａｎｄ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｊａｎａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ １／７１ Ｍｏｏ ５， Ｔａｍｂｏｌ Ｋａｎｈａｒｍ， Ａｍｐｈｕｒ Ｕ−Ｔｈａｉ， Ｐｈｒａｎａｋｏｒｎ Ｓｒｉ Ａｙｕｔｔｈａｙａ １３２１０， Ｔｈａｉｌａｎｄ
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（５１１１７２００３）
【氏名又は名称原語表記】Ｆｕｒｕｋａｗａ Ｆｉｔｅｌ（Ｔｈａｉｌａｎｄ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｒｏｊａｎａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ １／７１ Ｍｏｏ ５， Ｔａｍｂｏｌ Ｋａｎｈａｒｍ， Ａｍｐｈｕｒ Ｕ−Ｔｈａｉ， Ｐｈｒａｎａｋｏｒｎ Ｓｒｉ Ａｙｕｔｔｈａｙａ １３２１０， Ｔｈａｉｌａｎｄ
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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