半導體激光器模塊及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體激光器模塊及其制造方法，特別是涉及包含半導體激光器元件以及對從半導體激光器元件射出的激光進行準直的準直透鏡的半導體激光器模塊及其制造方法。
【背景技術】
[0002]—般地，將與半導體激光器元件的pn結垂直的方向稱為快軸，將與pn結平行的方向稱為慢軸，但半導體激光器元件的快軸方向的開口數比慢軸方向的開口數大得多。因此，從半導體激光器元件射出的激光在快軸方向具有較大的廣度。因此，需要將準直透鏡配置于半導體激光器元件的射出面的附近，準直透鏡對從半導體激光器元件射出的激光的快軸方向的成分進行準直(例如參照專利文獻I以及專利文獻2)。
[0003]為了使用這樣的準直透鏡來構成所希望的光學系統，需要在沿著光軸的方向以及沿著快軸的方向以較高精度將準直透鏡固定于半導體激光器元件，抑制半導體激光器元件與準直透鏡之間的位置關系的變動。具體而言，需要以微米級來固定以及維持半導體激光器元件與準直透鏡之間的位置關系。
[0004]例如，在專利文獻I的第4圖所公開的光纖安裝裝置中，準直透鏡(光纖透鏡26)以能夠沿著其軸線滑動的方式安裝，但為了使光纖透鏡26能夠滑動需要在圓筒形夾具52與光纖透鏡26之間形成一定的縫隙。因此，在從半導體激光器元件棒10射出的激光的光軸方向以及快軸方向這兩個方向不能以微米級抑制光纖透鏡26的位置的變動。
[0005]另外，專利文獻I的光纖透鏡26通過環氧樹脂50固定于安裝部件40，但隨著該環氧樹脂50的固化收縮，光纖透鏡26向激光的光軸方向偏移。并且，由于該光纖透鏡26通過環氧樹脂50直接固定于安裝部件40，所以為了進行光纖透鏡26的調心，至少需要在安裝部件40與光纖透鏡26之間設置調心對準量以上的環氧樹脂50。由于由該環氧樹脂50的溫度、濕度引起的收縮、膨脹，光纖透鏡26也向快軸方向偏移。
[0006]另外，在專利文獻2中公開了一種半導體激光器模塊，將半導體激光器元件I和準直透鏡6分別通過釬焊層5、8固定于一個輔助物體4，從而使半導體激光器元件I的偏轉與準直透鏡6的偏轉連動，來抑制兩者間的位置關系的變動。在對半導體激光器元件I的位置進行調整時，為了對釬焊層5、8進行釬焊，需要例如在約400°C的高溫下進行半導體激光器元件I的定位。然而，由于在那樣的溫度下不能從半導體激光器元件I射出激光，所以存在不能一邊從半導體激光器元件I射出激光一邊對準直透鏡6進行調心(所謂的主動調心)這樣的問題。
[0007]在這種情況下，若代替釬焊層5、8使用樹脂等固定半導體激光器元件I以及準直透鏡6，則能夠進行主動調心，但在該情況下，由于因樹脂的收縮、膨脹而輔助物體4以及準直透鏡6的位置也會相對于半導體激光器元件I大幅變動，所以也存在準直透鏡6從調心位置偏離這樣的問題。
[0008]專利文獻1:日本特開2004 - 200634號公報
[0009]專利文獻2:日本專利第3423723號公報
【發明內容】
[0010]本發明是鑒于這樣的現有技術的問題點而完成的，第一目的在于提供一種半導體激光器模塊，能夠減少由固定準直透鏡的樹脂的收縮、膨脹所帶來的影響，并將準直透鏡保持在高精度地進行了調心的狀態。
[0011]另外，本發明的第二目的在于提供一種半導體激光器模塊的制造方法，能夠一邊進行準直透鏡的主動調心，一邊將準直透鏡以高精度固定在半導體激光器元件。
[0012]根據本發明的第一方式，提供一種半導體激光器模塊，能夠減少由固定準直透鏡的樹脂的收縮、膨脹所帶來的影響，并將準直透鏡保持在高精度地進行了調心的狀態。該半導體激光器模塊具備基板；元件安裝部，其設置在上述基板上；以及半導體激光器元件，其被安裝于上述元件安裝部。上述半導體激光器元件射出具有沿著第一方向的光軸的激光。上述半導體激光器模塊具備:準直透鏡，其對從上述半導體激光器元件射出的激光的成分中與上述第一方向垂直的第二方向的成分進行準直；以及透鏡固定塊，其具有透鏡安裝面和塊固定面，上述透鏡安裝面相對于與上述第一方向以及上述第二方向垂直的第三方向垂直，上述塊固定面與上述第三方向垂直。上述準直透鏡在上述第三方向的端部的至少一方通過透鏡固定用樹脂固定于上述透鏡固定塊的透鏡安裝面。上述透鏡固定塊的上述塊固定面通過塊固定用樹脂固定于上述元件安裝部在上述第三方向的側面。
[0013]像這樣，根據本發明的第一方式，由于固定準直透鏡的透鏡固定用樹脂設置在準直透鏡在第三方向的端部和與第三方向垂直的透鏡安裝面之間，所以因透鏡固定用樹脂的固化收縮、由溫度或者濕度引起的透鏡固定用樹脂的收縮、膨脹而帶來的準直透鏡的位置的變化主要僅為第三方向。并且，由于準直透鏡無需在第三方向調整位置并且在光學上任意位置都可以，所以也能夠削薄準直透鏡與透鏡安裝面之間的透鏡固定用樹脂的厚度，能夠減小由透鏡固定用樹脂的收縮或者膨脹引起的變化量本身。因此，準直透鏡的位置在第一方向以及第二方向幾乎不會變化。因此，能夠減少由固定準直透鏡的透鏡固定用樹脂的收縮、膨脹帶來的影響，并將準直透鏡保持在高精度地進行了調心的狀態。
[0014]并且，由于將固定透鏡固定塊的塊固定用樹脂設置在透鏡固定塊的與第三方向垂直的塊固定面和元件安裝部在第三方向的側面之間，所以由塊固定用樹脂的收縮、膨脹引起的透鏡固定塊的位置的變化主要僅為第三方向。并且，由于準直透鏡在第三方向無需調整位置并且在光學上任意的位置都可以，所以也能夠削薄透鏡固定塊與元件安裝部在第三方向的側面之間的塊固定用樹脂的厚度，能夠減小由塊固定用樹脂的收縮或者膨脹引起的變化量本身。因此，透鏡固定塊的位置在Y方向以及Z方向幾乎不會變化，另外，被固定于透鏡固定塊的準直透鏡的位置在Y方向以及Z方向上也幾乎沒有變化。因此，能夠將準直透鏡保持在高精度地進行了調心的狀態。
[0015]在這里，能夠將上述第二方向作為從上述半導體激光器元件射出的激光的快軸的方向。另外，作為上述透鏡固定用樹脂，能夠使用UV固化樹脂或者熱固化樹脂。并且，作為上述塊固定用樹脂，能夠使用UV固化樹脂或者熱固化樹脂。另外，上述元件安裝部包含安裝上述半導體激光器元件的安裝基板和規定厚度的隔離物，上述透鏡固定塊的塊固定面也可以通過上述塊固定用樹脂固定于上述元件安裝部的隔離物在上述第三方向的側面。
[0016]另外，優選使隔著上述準直透鏡存在于上述第一方向的兩側的透鏡固定用樹脂的量相互相等。通過這樣，由于隔著準直透鏡存在于第一方向的兩側的透鏡固定用樹脂的收縮量或者膨脹量相等而相互抵消，所以實際能夠消除由透鏡固定用樹脂的收縮、膨脹引起的準直透鏡向第一方向的影響。同樣地，優選使隔著上述準直透鏡存在于上述第二方向的兩側的透鏡固定用樹脂的量相互相等。通過這樣，由于隔著準直透鏡存在于第二方向的兩側的透鏡固定用樹脂的收縮量或者膨脹量相等而相互抵消，所以能夠實際上消除由透鏡固定用樹脂的收縮、膨脹引起的準直透鏡向第二方向的影響。
[0017]也可以將上述透鏡固定塊的透鏡安裝面的位置，與上述透鏡固定塊的塊固定面的位置相比在上述第三方向上遠離上述元件安裝部。或者，也可以在上述透鏡固定塊的透鏡安裝面與塊固定面之間，形成防止上述透鏡固定用樹脂與上述元件安裝部接觸的槽。通過這樣的結構，在使透鏡固定塊接近元件安裝部的情況下，能夠防止透鏡固定用樹脂與元件安裝部接觸。
[0018]根據本發明的第二方式，能夠一種半導體激光器模塊的制造方法，能夠一邊進行準直透鏡的主動調心，一邊以高精度對半導體激光器元件固定準直透鏡。通過該制造方法來制造半導體激光器模塊，上述半導體激光器模塊具備:半導體激光器元件，其射出具有沿著第一方向的光軸的激光；以及準直透鏡，其對從該半導體激光器元件射出的激光的成分中與上述第一方向垂直的第二方向的成分進行準直。在該制造方法中，將上述半導體激光器元件安裝于元件安裝部，并將上述元件安裝部固定于基板。在形成于透鏡固定塊的透鏡安裝面涂覆透鏡固定用樹脂，在上述透鏡安裝面相對于與上述第一方向以及上述第二方向垂直的第三方向成為垂直的狀態下，將上述準直透鏡在上述第三方向的端部插入涂覆于上述透鏡安裝面的透鏡固定用樹脂，使上述透鏡固定用樹脂固化而將上述準直透鏡固定于上述透鏡固定塊。另外，在上述元件安裝部在上述第三方向的側面涂覆塊固定用樹脂，使上述透鏡固定塊與上述塊固定用樹脂接觸，一邊從上述半導體激光器元件射出激光一邊將上述準直透鏡定位于所希望的位置，并在上述準直透鏡被定位的狀態下，使上述塊固定用樹脂固化，從而將上述透鏡固定塊以及上述準直透鏡固定于上述元件安裝部。
[0019]像這樣，根據本發明的第二方式，由于使用透鏡固定用樹脂將準直透鏡固定于透鏡固定塊，所以無需像專利文獻2的軟釬焊接那樣保持高溫。因此，能夠從半導體激光器元件射出激光來進行準直透鏡的定位(主動調心)。并且，由于透鏡固定用樹脂被設置在