CN102565966A - 光学波导装置以及利用该模块的光传送装置 - Google Patents

Abstract

解决关于在光学波导装置中由于光耦合损失而发生劣化的问题。在安装基板上并列地设置有具有发射激光的发光部的发光元件，以及具有接收激光的受光部的受光元件的同时，还并列设置有把来自所述发光部的激光与第1的光学波导核心进行光耦合的第1镜片，以及把从第2光学波导核心传导过来的激光与所述受光部光耦合的第2镜片，所述发光元件具有层积有作为发光部的活性层的透明半导体基板，且为从所述活性层通过所述透明半导体基板射出激光的面射型半导体激光器。所述面射型半导体激光器和所述受光元件被设置在平坦平面的状态中相对于所述平坦平面的所述活性层和所述受光部的高度位置不同时，使所述活性层位于所述第1镜片的焦点位置的同时，所述受光部位于所述第2镜片的焦点位置。

Description

光学波导装置以及利用该模块的光传送装置

技术领域

本发明关于使从发光元件射出的光通过镜片与波导核心光耦合的同时，使从波导核心传导过来的光通过镜片与受光元件光耦合的光学波导装置。还关于利用有光学波导装置的光传送装置。 

背景技术

近年来，随着电子装置的高性能化，在电气配线中对数据传送速度和降低干扰的对应越来越困难。因此，在装置之间，装置内部的基板之间，以及芯片之间进行光学配线的方式受到注目。为了实现该光学配线，具有优越的高速性和量产性的面射型发光元件被应用在电信网络连接以及光学通信，把这些发光元件与光学波导装置组合起来从而进行模块化。 

在光传送模块中，从高速性，散热性以及量产性考虑，会使用相对于所使用激光的半导体基板为透明的VCSEL。由于该VCSEL中相对于所使用激光的半导体基板为透明，因此可通过半导体基板发射激光。因而，可以把VCSEL的活性层一侧朝向模块的安装基板一侧进行安装，有利于散热性。更进一步地，与不通过半导体基板发射激光的VCSEL相比，可以不考虑形成在激光发射开口部的电极精度而进行制造，有利于量产性。 

在此，光传送装置的一例如专利文献1被开示。在专利文献1所示的技术中，发光元件与受光元件各自的半导体基板一侧朝向模块安装基板被设置。即，各元件的基板一侧处于与模块安装基板粘合的状态，且利用有用于变换光路的45度镜。另外，虽然在专利文献1中没有开示，在45度镜中设有各元件的一侧以及光学波导一侧，一般各自设置有用于使发光元件与光学波导以及受光元件与光学波导光耦合的镜片以提高光耦合的效率。 

专利文献1：特开2010-8482号公报 

然而，在利用上述具有透明半导体基板的VCSEL时，如果把活性层（P/N接合面）一侧配置在模块安装基板的一侧，VCSEL的活性层与受光元件的受光面由于各自离镜片表面的距离不同，会产生任意一方的光耦合减少的问题。即，由于无法把透明基板型VCSEL以及受光元件相对于光学波导同时并适当地进行光耦合，因此会产生光耦合的损失，从而使性能劣化。特别地，要在光学通信的链接中实现数据的高速传送，要防止接收感度的劣化也是重要的原因。为此，有必要极力防止在光传送模块中由于光耦合损失而产生的劣化。

因此，本发明的目的在于，解决上述在光学波导装置中的性能劣化，特别是由于光耦合损失而产生的劣化这一问题。 

发明内容

为了达到上述目的，作为本发明其中一种形态的光学波导装置具有以下结构， 

在安装基板上并列地设置有具有发射激光的发光部的发光元件，以及具有接收激光的受光部的受光元件的同时，

还并列设置有把来自所述发光部的激光与第1的光学波导核心进行光耦合的第1镜片，以及把从第2光学波导核心传导过来的激光与所述受光部光耦合的第2镜片，

所述发光元件具有层积有作为发光部的活性层的透明半导体基板，且为从所述活性层通过所述透明半导体基板射出激光的面射型半导体激光器，所述面射型半导体激光器和所述受光元件被设置在平坦平面的状态中相对于所述平坦平面的所述活性层和所述受光部的高度位置不同时，

所述活性层位于所述第1镜片的焦点位置的同时，所述受光部位于所述第2镜片的焦点位置。

在上述的本发明的光学波导装置中，首先，被设置的发光元件具有层积有作为发光部的活性层的透明半导体基板，且为从活性层通过透明半导体基板射出激光的面射型半导体激光器，发光元件与受光元件被设置在平坦的安装基板上时，面射型半导体激光器的活性层与受光元件的受光部的高度位置不同。而在本发明中，即使利用这样的发光元件即面射型半导体激光器以及受光元件，在面射型半导体激光器，受光元件，各镜片的位置以及结构的上，作为发光部的活性层位于第1镜片的焦点位置的同时，受光部位于第2镜片的焦点位置上。据此，可以抑制在面射型半导体激光器和受光元件中产生的光耦合损失。因此，可以使用具有上述结构的面射型半导体激光器以实现高速传送，且由于作为发光部的活性层位于安装基板一侧，其散热性得到提高的同时，可以抑制光耦合的损失，从而可实现性能提高的光学波导装置。 

在所述光学波导装置中还具有以下结构， 

所述第1镜片以及第2镜片各镜片表面的曲率半径一致，且设置在同一平面上，

通过把所述面射型半导体激光器和所述受光元件设置在所述安装基板上不同的高度位置，把所述面射型半导体激光器的所述活性层与所述受光元件的所述受光部设置在同一平面上，从而使相对于各镜片的距离一致。

所述光学波导装置还具有以下结构， 

在所述面射型半导体激光器和所述安装基板之间，设置有具一定厚度的垫片，

所述垫片为具有高导热性的电气绝缘材料，在所述面射型半导体激光器的安装面上形成有与该面射型半导体激光器电连接的导线图形。

所述光学波导装置还具有以下结构， 

所述安装基板上的所述受光元件的安装位置，与所述面射型半导体激光器的安装位置相比向下凹陷。

如上所述，通过使作为发光元件的面射型半导体激光器与受光元件在安装基板上的高度不同，与上述同样地，由于活性层位于第1镜片的焦点位置的同时，受光部位于第2镜片的焦点位置，因此可以抑制在面射型半导体激光器和受光元件中产生的光耦合损失，从而提高光学波导装置的性能。 

例如，通过在安装基板上设置具一定厚度的垫片并在其上面安装面射型半导体激光器，可以以简单的结构使面射型半导体激光器的活性层与受光元件的受光部位于同一平面上。更进一步地，通过利用高导热性的材料作为垫片，可以进一步提高散热性能。并且，例如，即使在安装基板上往下凹陷地形成受光元件的安装位置，也可以以简单的结构，使面射型半导体激光器的活性层与受光元件的受光部位于同一平面上的同时，还可以抑制整体的高度，从而使装置小型化。 

所述光学波导装置还具有以下结构， 

所述受光元件具有层积有受光部的透明半导体基板，且为把通过该透明半导体基板射入的激光由所述受光部受光的光检测器，

所述第1镜片以及所述第2镜片各镜片表面的曲率半径一致，且设置在同一平面上，

通过把所述面射型半导体激光器和所述受光元件设置在所述安装基板的同一平面上，把所述面射型半导体激光器的所述活性层与所述受光元件的所述受光部设置在同一平面上，从而使相对于各镜片的距离一致。

所述光学波导装置还具有以下结构， 

把所述面射型半导体激光器与所述受光元件安装在所述安装基板的同一平面上，

所述第1镜片以及所述第2镜片各镜片表面的曲率半径一致，且通过被设置在相对于所述安装基板不同的高度位置上，使所述活性层位于所述第1镜片的焦点位置的同时，所述受光部位于所述第2镜片的焦点位置。

所述光学波导装置还具有以下结构， 

把所述面射型半导体激光器与所述受光元件安装在所述安装基板的同一平面上，

所述第1镜片以及所述第2镜片各镜片表面的曲率半径不同，

把所述面射型半导体激光器与所述受光元件设置在相对于所述安装基板同一高度的位置，使所述活性层位于所述第1镜片的焦点位置的同时，所述受光部位于所述第2镜片的焦点位置。

如上所述，通过由具有透明半导体基板的面射型半导体激光器与光检测器各自形成发光元件与受光元件，且把它们安装在安装基板的同一平面上，会使各镜片的焦点位置位于发光部与受光部，从而可抑制光耦合的损失。另外，即使把发光元件与受光元件安装在安装基板的同一平面上而发光部与受光部的高度位置不同的时候，通过调整各镜片相对于安装基板的高度位置或曲率半径，也可以使各镜片的焦点位置位于发光部与受光部，从而抑制光耦合的损失。 

本发明通过以上的结构，各镜片的焦点位置位于发光部与受光部，可以抑制光学波导装置中的光耦合损失，从而提高相关装置的性能。 

附图说明

图1A为与本发明有关的光学波导装置结构的侧视图。 

图1B为与本发明有关的光学波导装置结构的正视图。 

图2为与本发明有关的光学波导装置结构的正视图。 

图3为本发明实施例1中的光学波导装置结构的正视图。 

图4为本发明实施例2中的光学波导装置结构的正视图。 

图5为本发明实施例3中的光学波导装置结构的正视图。 

图6为本发明实施例4中的光学波导装置结构的示意图。 

图7为本发明实施例5中的光学波导装置结构的示意图。 

具体实施方式

<实施例1>

以下参照图1A至图3对本发明的实施例1进行说明。图1A至图2为关于本发明的光学波导装置结构的示意图，图3为本实施例中的光学波导装置结构的示意图。

本发明中的光学波导装置具有受光元件，受光元件，使从发光元件射出的光与第1波导核心光耦合的第1镜片，以及使从第2波导核心传导过来的光通过镜片与受光元件光耦合的第2镜片。并且光学波导装置通过具有控制发光操作和受光操作的驱动回路，从而构成光传送模块（光传送装置）。 

以下对光学波导装置进行详细的说明，首先，参照图1A，图1B对利用有光学波导装置的光传送模块的基本机构进行说明，且参照图2说明光学波导装置的问题点，然后参照图3对本实施例中的光学波导装置的结构进行说明。 

图1A以及图1B为光传送模块的结构示意图，图1B为光传送模块的正视图，图1A为侧视图。如这些图所示，光传送模块中在光传送模块基板110（安装基板）上安装有发光元件120，受光元件130，以及驱动IC（电路）140。 

所述发光元件120具有例如作为发光部层积在基板上的活性层121，且为从该活性层121射出激光的面射型半导体激光器VCSEL120。另外，所述受光元件130为具有接收被射入激光的受光面131的光检测器130。图1A，图1B中的VCSEL120以及光检测器130各自把自己的基板一侧作为下方一侧被结合在安装基板110上。 

所述驱动IC140为控制上述VCSEL120以及光检测器130的运作的驱动电路，该驱动IC140被结合在光传送模块的安装基板110上。具体地，驱动IC140具有接受对激光进行变频的电压信号后驱动VCSEL120的驱动电路，以及把由光检测器130接收的激光转换而来的电流信号转换为电压信号的转换电路。 

如图1A所示，光传送模块具有由具有传送激光的第1，第2波导核心的各光纤161，162所形成的光纤阵列160。在与各光纤161，162的光耦合中，使用有具备镜片阵列151～154的45度镜150。但是，45度镜150并非必须被设置，而可以利用使VCSEL120和光检测器130与各光纤161，162之间的光路发生变换的其他结构。又或者VCSEL120和光检测器130与各光纤161，162之间的光路不需要被变换。 

具体地，镜片阵列151～154中，位于VCSEL120上方的镜片150的设置使其焦点位于设在VCSEL120的活性层121。即，如图1B的箭头所示，镜片151使从活性层121射出的激光通过透镜以及镜片153与光纤161的波导核心（第1波导核心）光耦合。另外，位于光检测器130上方的镜片152的设置使其焦点位于设在光检测器130的受光面131。即，如图1B的箭头所示，镜片152使从光纤162的波导核心（第2波导核心）传送来的激光通过透镜以及镜片154与受光面131光耦合。 

另外，在图1A以及图1B所示的例子中，由于VCSEL和光检测器130被 并列地设置在安装基板110的平坦平面上，因此活性层121和受光面131处于被设置在同一平面上的状态。另外，位于VCSEL120和光检测器130上方的各镜片151，152各自镜片表面的曲率半径一致，且被设置在同一平面上。因此，VCSEL120与镜片151之间，以及光检测器130与镜片152之间的距离一致，活性层121和受光面131各自位于各镜片151，152的焦点位置。 

作为用于电信连接用途的光传送模块中的发光元件，主要利用振荡波长为850nm的GaAs/GaAlAs系VCSEL，且为实现把传输速率高速化至10Gb/s的VCSEL。由于今后有需要把传输速率更进一步高速化（例如，25Gb/s，30Gb/s，40Gb/s），因此亟待可高速运作的VCSEL的实现。 

由于使用上述现有的GaAlAs/GaAs量子阱的结构实现10Gb/s以上的高速化比较困难，因此可通过利用具有振荡波长为0.98μm-1.1μm（980nm-1100nm）的GaAs/GaInAs应变量子阱的VCSEL实现20Gb/s-30Gb/s的高速运作。这是来源于通过利用应变量子阱，由于可以减轻活性层的载体（Electron或Hole，即电子或空穴）的有效质量，从而可以增大Hole的移动度而实现高速运作。 

更进一步地，在利用有所述GaAs/GaInAs应变量子阱的VCSEL中，由于GaAs半导体基板相对于振荡波长为980nm-1100nm透明，因此与上述850nm的VCSEL不同，可以从GaAs基板一侧使激光射出。因此，如图2所示，利用有所述GaAs/GaInAs的VCSEL120’中，可以以P/N-接合面一侧朝下，即基板一侧朝上的状态结合在光学模块的安装基板110上。此时在VCSEL120’中，由于活性层121即P/N-接合部为发热源，通过这样把P/N-接合面一侧朝下结合在光学模块的安装基板上，可以降低热阻，提高散热效率，还有利于高温运作。 

但是，如图2所示，利用有上述GaAs/GaInAs的VCSEL120’中，VCSEL120’的活性层121（P/N-接合面）和光检测器130的受光面131（P/N-接合面）各自与镜片151，152之间的距离不同。即，在设置在平坦平面的状态中，利用有GaAs/GaInAs的VCSEL120’ 的活性层121（P/N-接合面）和光检测器130的受光面131（P/N-接合面）其高度位置不同。此时，活性层121或受光面131其中一方没有位于镜片151，152的焦点位置，会使光耦合减少（劣化）。从而产生无法使VCSEL120’以及光检测器130同时并适当地与光纤光耦合的问题。 

为了解决以上问题，本发明的实施例1采取如图3所示的结构。如图3所示，本实施例中的光传送模块（光学波导装置）如上述同样地具有安装在安装基板10上的VCSEL20以及光检测器30，设有对各光纤61，62进行光耦合的镜片51～54的45度镜。另外，虽然没有图示，驱动VCSEL20以及光检测器30的上述驱动IC也被安装在安装基板10上。 

如上述图2同样地，在本实施例中，VCSEL20具有GaAs/GaInAs的活性层21，P/N-接合一侧的面结合在安装基板10上，且从VCSEL20自身的基板一侧射出激光。一方面，光检测器30的P/N-接合一侧的面位于与安装基板10相反一侧。因此，VCSEL20与光检测器30处于安装在平坦平面上的状态时，VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30的受光面31（P/N-接合面）其高度位置不同，不处于同一平面上。 

因此在本实施例中，在安装基板10与VCSEL20之间设有具有一定厚度的垫片25。该垫片25为高导热性的电气绝缘材料，可以为例如氮化铝（ALM），陶瓷，硅（Si）等材料。另外，垫片25上安装VCSEL20的一面形成有与该VCSEL20电连接的导线图形。据此，安装基板10与VCSEL20处于通过垫片25电连接的状态。 

所述垫片25的厚度相当于被设置在平坦平面上的VCSEL20的活性层21与光检测器30的受光面31之间的高度差的长度。因此，安装在垫片25上的VCSEL20的活性层21位于提高了相当于该垫片25的厚度的位置。据此，VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30的受光面31（P/N-接合面）的高度位置相对于安装基板10一致，处于同一平面上。 

另外，与上述同样地，位于VCSEL20与光检测器30上方的各镜片51，52各自镜片表面的曲率半径一致，被设置在同一平面上。 

根据以上结构，VCSEL20的活性层21与镜片51之间，以及光检测器30的受光面31与镜片52之间的距离一致，活性层21与受光面31各自位于各镜片51，52的焦点位置。 

据此，可同时实现VCSEL20以及光检测器30对于光纤61，62的光耦合，抑制光耦合损失。因此，可提高光学波导装置的性能。更进一步地，通过利用高导热性材料的垫片25，可提高散热性能。 

＜实施例2＞ 

以下参照图4对本发明的实施例2进行说明。图4为本实施例中的光学波导装置结构的示意图。

与实施例1同样地，本实施例中的光学波导装置具有安装在安装基板10’上的VCSEL20和光检测器30，以及设有对各光纤61，62进行光耦合的镜片51～54的45度镜50。但是，上述的垫片25没有被装备。 

在本实施例中，在光传送装置的安装基板10’上形成有作为光检测器30的安装部位的凹陷部11，在此凹陷部11设置有光检测器30。具体地，凹陷部11比安装基板10’的VCSEL安装部位的平面下陷，其深度相当于被设置在平坦平面上状态的VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30的受光面31（P/N-接合面）之间的高度差的长度。

通过在上述的凹陷部11安装光检测器30，该光检测器30相对于VCSEL20位于相当于下降凹陷部11深度的位置。据此，VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30的受光面31（P/N-接合面）的高度位置相对于安装基板10’一致，处于同一平面上。 

与上述同样地，位于VCSEL20与光检测器30上方的各镜片51，52各自镜片表面的曲率半径一致，被设置在同一平面上。 

根据以上结构，VCSEL20的活性层21与镜片51之间，以及光检测器30的受光面31与镜片52之间的距离一致，活性层21与受光面31各自位于各镜片51，52的焦点位置。 

据此，可同时实现VCSEL20以及光检测器30对于光纤61，62的光耦合，抑制光耦合损失。因此，可提高光学波导装置的性能。更进一步地，可抑制模块全体的高度，因此可实现小型化。 

另外，在上述结构的基础上，可以在安装基板10’上根据需要把在实施例1中开示的任意高度的垫片25设置在凹陷部11内，并把VCSEL20或光检测器30安装在该垫片25上。据此，可以调节VCSEL20与光检测器30的高度位置，把VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30的受光面31（P/N-接合面）设置在同一高度位置。

＜实施例3＞ 

以下参照图5对本发明的实施例3进行说明。图5为本实施例中的光学波导装置结构的示意图。

与实施例1，2同样地，本实施例中的光学波导装置具有安装在安装基板10上的VCSEL20和光检测器30，以及设有对各光纤61，62进行光耦合的镜片51～54的45度镜50。 

本实施例中的光面检测器30’通常被称为背面入射型光检测器，该光检测器30’具有透明的基板，受光面31层积在其上面。因此，光检测器30’在受光面31对通过透明基板射入的激光进行受光。因此，如图5所示，光检测器30’中，该光检测器30’的基板位于镜片52一侧，作为受光面31的P/N-接合面一侧通过焊装结合被安装在光传送模块的安装基板10上。 

如图5所示，通过利用具有上述结构的光检测器30’，VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30的受光面31（P/N-接合面）的高度位置一致，处于同一平面上。 

更进一步地，与上述同样地，位于VCSEL20与光检测器30’上方的各镜片51，52各自镜片表面的曲率半径一致，被设置在同一平面上。 

通过以上结构，VCSEL20的活性层21与镜片51之间，以及光检测器30’的受光面31与镜片52之间的距离一致，活性层21与受光面31各自位于各镜片51，52的焦点位置。 

据此，可同时实现VCSEL20以及光检测器30对于光纤61，62的光耦合，抑制光耦合损失。因此，可提高光学波导装置的性能。更进一步地，因为可以简化模块自身的结构，因此可实现小型化以及低成本化。 

另外，在上述结构的基础上，可以设置在实施例1中开示的任意高度的垫片25，或者在安装基板10上形成在实施例2中开示的任意深度的凹陷部11，并把VCSEL20或光检测器30’安装在垫片25上或凹陷部11内。据此，可以调节VCSEL20与光检测器30’的高度位置，把VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30’的受光面31（P/N-接合面）设置在同一高度位置。

＜实施例4＞ 

以下参照图6对本发明的实施例4进行说明。图6为本实施例中的光学波导装置结构的示意图。

与所述各实施例1，2同样地，本实施例中的光学波导装置具有安装在安装基板10上的VCSEL20和光检测器30，以及设有对各光纤61，62进行光耦合的镜片的45度镜50。 

如上述图2同样地，在本实施例中，VCSEL20具有GaAs/GaInAs的活性层21，P/N-接合一侧的面结合在安装基板10上，且从VCSEL20自身的基板一侧射出激光。另外，光检测器30的P/N-接合一侧的面位于与安装基板10相反一侧。因此，如图6所示，VCSEL20与光检测器30处于安装在平坦的安装基板上的状态时，VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30的受光面31（P/N-接合面）其高度位置不同，不处于同一平面上。 

一方面，在本实施例中，虽然位于VCSEL20与光检测器30上方的各镜片51’，52’被设置在同一平面上，但与上述各实施例不同，该各镜片51’，52’的镜片表面的曲率半径不同。换言之，各镜片51’，52’的焦点位置相互不同。但是，对应于VCSEL20的镜片51’的曲率半径使其焦点位置为VCSEL20的活性层21的位置，对应于光检测器30的镜片51’的曲率半径使其焦点位置为光检测器30的受光面31的位置。 

据此，虽然VCSEL20的活性层21与镜片51之间，以及光检测器30的受光面31与镜片52之间的距离不同，但通过使各镜片51’，52’的曲率半径即焦点位置不同，使VCSEL20的活性层21与光检测器30的受光面31各自位于各镜片51’，52’的焦点位置。从而可同时实现VCSEL20以及光检测器30对于光纤61，62的光耦合，抑制光耦合损失。因此，可提高光学波导装置的性能。更进一步地，因为可以简化模块自身的结构，因此可实现小型化以及低成本化。 

另外，在上述结构的基础上，可以设置实施例1中开示的具有任意厚度的垫片25，或者在安装基板10上形成有实施例2中开示的具有任意深度的凹陷部11，从而在垫片25上或者凹陷部11内安装VCSEL20或者光检测器30。通过这些结构，可以调节VCSEL20与光检测器30的高度位置，使各镜片51’，52’的焦点位置各自位于VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）和光检测器的受光面31（P/N-接合面）上。 

＜实施例5＞ 

以下参照图7对本发明的实施例5进行说明。图7为本实施例中的光学波导装置结构的示意图。

与所述实施例4同样地，本实施例中的光学波导装置具有安装在安装基板10上的VCSEL20和光检测器30，以及设有对各光纤61，62进行光耦合的镜片的45度镜50’。 

在本实施例中，VCSEL20具有GaAs/GaInAs的活性层21，P/N-接合一侧的面结合在安装基板10上，且从VCSEL20自身的基板一侧射出激光。另外，光检测器30的P/N-接合一侧的面位于安装基板10的相反一侧。因此，如图7所示，VCSEL20与光检测器30处于安装在平坦的安装基板10上的状态时，VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）与光检测器30的受光面31（P/N-接合面）的高度位置不同，不处于同一平面上。 

一方面，在本实施例中，虽然位于VCSEL20与光检测器30上方的各镜片51，52的曲率半径一致，但与上述各实施例不同，其设置的位置不处于同一平面上而是相互不同。具体地，对应于VCSEL20的镜片51的设置位置比对应于光检测器30的镜片52的设置位置更接近安装基板10。但是，各镜片51，52相对于VCSEL20的活性层21的距离与相对于光检测器30的受光面31的距离一致。通过这样的结构，对应于VCSEL20的镜片51 的焦点位置位于该VCSEL20的活性层21，对应于光检测器30的镜片52的焦点位置位于光检测器30的受光面31。 

通过以上的结构，各镜片51，52相对于安装基板10的距离各异，从而使VCSEL20的活性层与镜片51之间，以及光检测器30的受光面31与镜片52之间的距离一致，可同时实现VCSEL20以及光检测器30对于光纤61，62的光耦合，抑制光耦合损失。因此，可提高光学波导装置的性能。更进一步地，由于可以简化模块自身的结构，因此可实现小型化以及低成本化。 

另外，在上述结构的基础上，可以设置实施例1中开示的具有任意厚度的垫片25，或者在安装基板10上形成有实施例2中开示的具有任意深度的凹陷部11，从而在垫片25上或者凹陷部11内安装VCSEL20或者光检测器30。通过这些结构，可以调节VCSEL20与光检测器30的高度位置，使各镜片51，52的焦点位置各自位于VCSEL20的活性层21（P/N-接合面）和光检测器的受光面31（P/N-接合面）上。 

在此，在上述各实施例的光学波导装置以及光传送模块中，对具有一对VCSEL以及光检测器的场合进行了说明，但是本发明并限于一对，而可以适用于安装有多对VCSEL以及光检测器的多频道的光学波导装置以及光传送模块。 

另外，在上述各实施例中的光学波导装置以及光传送模块中，虽然对利用有GaAs半导体基板利用相对于振荡波长为980nm-1100nm透明的GaAs/GaInAs应变量子阱的VCSEL进行了说明，但是在本发明中并不限于利用有GaAs/GaInAs应变量子阱的VCSEL，而可以适用于安装有InP半导体基板相对于振荡波长为1300nm-1640nm透明的InP/GaInAsP量子阱或InP/GaInAs量子阱的VCSEL的光学波导装置以及光传送模块。 

另外，在上述各实施例的光学波导装置以及光传送模块中，虽然对具有45度镜50，50’的结构进行了说明，但也可以不设置45度镜。即，各镜片51，52与光纤61，62之间的结构可以为任何结构。 

Claims (8)

1.在安装基板上并列地设置有具有发射激光的发光部的发光元件，以及具有接收激光的受光部的受光元件的同时，

还并列设置有把来自所述发光部的激光与第1的光学波导核心进行光耦合的第1镜片，以及把从第2光学波导核心传导过来的激光与所述受光部光耦合的第2镜片的光学波导装置，其特征在于，

所述发光元件具有层积有作为发光部的活性层的透明半导体基板，且为从所述活性层通过所述透明半导体基板射出激光的面射型半导体激光器，

所述面射型半导体激光器和所述受光元件被设置在平坦平面的状态中相对于所述平坦平面的所述活性层和所述受光部的高度位置不同时，

所述活性层位于所述第1镜片的焦点位置的同时，所述受光部位于所述第2镜片的焦点位置。

2.如权利要求1所述的光学波导装置，其特征在于，

所述第1镜片以及第2镜片各镜片表面的曲率半径一致，且设置在同一平面上，

通过把所述面射型半导体激光器和所述受光元件设置在所述安装基板上不同的高度位置，把所述面射型半导体激光器的所述活性层与所述受光元件的所述受光部设置在同一平面上，从而使相对于各镜片的距离一致。

3.如权利要求2所述的光学波导装置，其特征在于，

在所述面射型半导体激光器和所述安装基板之间，设置有具有一定厚度的垫片，

所述垫片为具有高导热性的电气绝缘材料，在所述面射型半导体激光器的安装面上形成有与该面射型半导体激光器电连接的导线图形。

4.如权利要求2所述的光学波导装置，其特征在于，

所述安装基板上的所述受光元件的安装位置，与所述面射型半导体激光器的安装位置相比向下凹陷。

5.如权利要求1所述的光学波导装置，其特征在于，

所述受光元件具有层积有受光部的透明半导体基板，且为把通过该透明半导体基板射入的激光由所述受光部受光的光检测器，

所述第1镜片以及所述第2镜片各镜片表面的曲率半径一致，且设置在同一平面上，

通过把所述面射型半导体激光器和所述受光元件设置在所述安装基板的同一平面上，把所述面射型半导体激光器的所述活性层与所述受光元件的所述受光部设置在同一平面上，从而使相对于各镜片的距离一致。

6.如权利要求1所述的光学波导装置，其特征在于，

把所述面射型半导体激光器与所述受光元件安装在所述安装基板的同一平面上，

所述第1镜片以及所述第2镜片各镜片表面的曲率半径一致，且通过被设置在相对于所述安装基板不同的高度位置上，使所述活性层位于所述第1镜片的焦点位置的同时，所述受光部位于所述第2镜片的焦点位置。

7.如权利要求1所述的光学波导装置，其特征在于，

把所述面射型半导体激光器与所述受光元件安装在所述安装基板的同一平面上，

所述第1镜片以及所述第2镜片各镜片表面的曲率半径不同，

把所述面射型半导体激光器与所述受光元件设置在相对于所述安装基板同一高度的位置，使所述活性层位于所述第1镜片的焦点位置的同时，所述受光部位于所述第2镜片的焦点位置。

8.利用有权利要求1所述的光学波导装置的光传送装置。

Images