DE3822312A1 - Halbleiter-lasermodul vom dual-in-line-gehaeusetyp - Google Patents

Halbleiter-lasermodul vom dual-in-line-gehaeusetyp

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Halbleiter-Lasermodul des Dual-In-Line-Gehäusetyps (Dual-In-Line-Package type), der geeignet ist, als sendende Lichtquelle eines Hochge­ schwindigkeitsübertragungssystems mit einer Übertragungsrate von 1 Gb/sec oder mehr eingesetzt zu werden.
In einem herkömmlichen Halbleiter-Lasermodul des Dual-In-Line- Gehäusetyps, wie in einer japanischen Patentanmeldung JP-A-61-2 00 514 und dem NEC technical Report (Vol. 38, No. 2, 1985, Seiten 84 bis 89) beschrieben wird, wird ein Ein­ gangsanschluß, der mit dem Halbleiter-Laser verbunden ist, aus einem der luftdichten Anschlüsse des Dual-In-Line-Typs gebildet.
Eine solche Struktur ist darin von Vorteil, daß der Halbleiter- Lasermodul leicht auf einer gedruckten Leiterplatte oder ähnlichem befestigt werden kann, hat aber den Nachteil, daß es schwierig ist die Länge des Eingangsanschlusses kurz zu machen. Dementsprechend werden Abstrahlverluste eines hoch­ frequenten Signals am Eingangsanschluß erzeugt und somit ist die Frequenz eines Eingangssignals begrenzt, das an den Halb­ leiter-Laser angelegt ist. Anders ausgedrückt nimmt der her­ kömmliche Halbleiter-Lasermodul des Dual-In-Line-Gehäusetyps keine Rücksicht auf die Verbindung des Eingangsanschlusses mit einer Treiberschaltung, die ein hochfrequentes Signal in der Größe eines Gb/sec (d.h., im Gigabitband) erzeugt. Dem­ entsprechend ist der Betrieb des Halbleiter-Lasermoduls im Gigabitband nicht zufriedenstellend.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Halbleiter- Lasermodul des Dual-In-Line-Gehäusetyps zu schaffen, das leicht mit einem Hochfrequenzsignal versorgbar ist und einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb im Gigabitband ausführen kann, wobei der Vorteil beibehalten wird, daß ein Dual-In-Line- Gehäuse leicht auf einer gedruckten Leiterplatte befestigt werden kann.
Um die obige Aufgabe zu erfüllen, wird entsprechend der vor­ liegenden Erfindung ein luftdichter Anschluß, der mit dem Halbleiter-Laser verbunden ist, mit einem Hochfrequenzstecker bzw. Verbinder bzw. Anschluß von Koaxial-Typ verbunden, der an dem Dual-In-Line-Gehäuse befestigt ist.
Genauer wird der isolierende Leiter eines Hochfrequenzsteckers vom Koaxial-Typ, der an einer äußeren Wandfläche des Dual-In- Line-Gehäuses befestigt ist, mit einem luftdichten Anschluß verbunden, der an dem Dual-In-Line-Gehäuse befestigt ist und mit dem Halbleiter-Laser (semiconductor laser) verbunden ist. Damit kann ein Hochfrequenzsignal im Gigabitband leicht an den Halbleiter-Laser über den hochfrequenten Stecker vom Koaxial-Typ angelegt werden, ohne daß die Luftdichtigkeit des Dual-In-Line-Gehäuses verschlechtert wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Halb­ leiter-Lasermoduls des Dual-In-Line-Gehäusetyps ent­ sprechend der vorliegenden Erfindung, mit nicht ge­ zeigten Teilen,
Fig. 2 eine Schnittzeichnung entlang der Linie II-II von Fig. 1, und
Fig. 3 eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform eines Halbleiter-Lasermoduls des Dual-In-Line-Gehäusetyps entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Im folgenden werden Erläuterungen der Ausführungsformen eines Halbleiter-Lasermoduls des Dual-In-Line-Gehäusetyps ent­ sprechend der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 gemacht.
Fig. 1 ist eine Draufsicht und einer der Ausführungsformen, mit nicht gezeigten Teilen, und Fig. 2 ist eine Schnittan­ sicht, die entlang der Linie II-II von Fig. 1 gemacht ist.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist ein Halbleiter-Laser 1 auf einem Steg 3 aus sauerstofffreiem Kupfer zusammen mit einer überwachenden Fotodiode 2 und einem Thermistor (nicht gezeigt) zur Temperaturdetektion befestigt. Der Steg 3 ist fest auf einem elektrischen Kühlelement 4 befestigt, daß an der inneren Wandfläche eines Dual-In-Line-Gehäuses 5 befestigt ist. Die Anschlüsse von Teilen, die nicht erforderlich sind, um einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb auszuführen, wie die überwachende Fotodiode 2, der Thermistor zur Temperatur­ detektion und das elektronische Kühlelement 4, sind mit Dual-In-Line-Anschlüssen 10 verbunden. Einer der positiven und negativen Elektroden des Halbleiter-Lasers 1 sind durch Bonden, durch die Drahtverbindungsmethode (wire boding method), mit einen luftdichten Anschluß 8 verbunden, der die Wand des Dual-In-Line-Gehäuses 5 durchdringt.
Die andere Elektrode des Halbleiter-Lasers 1 ist mit dem Steg 3 verbunden. Dieser Abschnitt der Wandfläche des Dual- In-Line-Gehäuses 5, wo der luftdichte Anschluß 8 ist, hat einen Vorsprung bzw. eine Nase 11 zum Befestigen eines Hoch­ frequenzsteckers 9 vom Koaxial-Typ (z.B. eines SAM-Typ- Steckers). Der Stecker 9 ist an dem Vorsprung 11 befestigt, so daß der isolierte Leiter des Steckers 9 mit dem luftdichten Anschluß 8 verbunden ist. Der Steg 3 ist mit dem Dual-In-Line- Gehäuse selber verbunden.
Ensprechend der vorliegenden Ausführungsform kann ein hoch­ frequentes Signal leicht an den Halbleiter-Laser 1 über den Hochfrequenzstecker vom Koaxial-Typ 9 angelegt werden. D.h., daß das hochfrequente Signal dem Halbleiter-Laser 1 zugeführt wird, ohne daß es einen der Dual-In-Line-Anschlüsse 10 passiert. Somit werden die parasitäre Reaktanz des Eingangsan­ schlusses und die Abstrahlungsverluste des hochfrequenten Signals aufgrund der elektrischen Länge des Eingangsan­ schlusses vermindert, so daß sie außer Frage stehen. Dement­ sprechend kann die vorliegende Ausführungsform leicht einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb im Gigabitband durchführen. D.h., daß entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Frequenz­ antwortcharakteristiken mit einer Abschneidefrequenz, bzw. Abknickfrequenz von mehr als 5 GHz erhalten werden und darüber­ hinaus Luftdichtigkeit mit einer Leckrate bzw. Verlustrate von weniger als 1×10-8 atm cc/sec erreicht wird, die er­ forderlich ist, den Betrieb des Halbleiter-Lasers 1, der überwachenden Fotodiode 2 und anderer Teile zuverlässig zu machen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Halbleiter-Laser 1 optisch mit einer optischen Faser 7 mittels einer fokussierenden Stablinse 6 gekoppelt. Alternativ dazu kann durch eine optische Faser, die mit einer sphärischen Form ausgebildet ist, um als eine optische Linse zu funktionieren, die optische Faser 7 ersetzen, oder entweder eine sphärische Linse, eine konvexe Linse oder eine Kombination von mehreren Linsen kann zwischen dem Halbleiter-Laser 1 und der optischen Faser 7 angeordnet sein. Weiterhin wird der SAM-Typ-Stecker in der vorliegenden Ausführungsform eingesetzt als Hoch­ frequenzstecker 9 vom Koaxial-Typ. Jedoch ist der Koaxial- Typ-Hochfrequenzstecker 9 nicht beschränkt auf den SAM-Typ- Stecker vielmehr können Koaxial-Typ-Hochfrequenzstecker wie der BMC-Typ-Stecker, ein N-Typ-Stecker und ein APC-7-Typ- Stecker anstatt des SAM-Typ-Steckers eingesetzt werden. Zudem kann anstatt des Steckers 9 ein Koaxialkabel an dem Vorsprung 11 mit dem luftdichten Anschluß 8 befestigt und verbunden werden.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform. In der vorliegen­ den Auführungsform wird eine Impedanz-Anpaßschaltung oder ein Tast-Widerstand (tip resistor) 12, der einen Widerstand von 43 0hm hat und als Impedanz-Anpaßeinrichtung dient, ein­ gesetzt und mit dem luftdichten Anschluß 8 und dem Hoch­ frequenz-Stecker 9 vom Koaxial-Typ verbunden, um die Impedanz- Anpassung zwischen dem Halbleiter-Laser 1 und einer Treiber­ schaltung zu erhalten, die mit dem Hochfrequenz-Stecker 9 vom Koaxial-Typ verbunden ist. Somit ist die Reflektion des Eingangs-Signals von dem Halbleiter-Laser 1 aus unterdrückt und ein sehr gutes Ergebnis wird erhalten. In Fig. 3 ist der Tast-Widerstand 12 als Impedanz-Anpassungseinrichtung aus Gründen der Einfachheit verwendet. Der Tast-Widerstand 12 kann durch eine Schaltung oder einer Übertragungs-Leitung mit der gewünschten Impedanz ersetzt werden. In diesem Fall kann die vorliegende Ausführungsform auch einen exzellenten Hochgeschwindigkeitsbetrieb im Gigabitband durchführen.
Wie oben stehend erklärt bzw. erläutert worden ist, kann ein Halbleiter-Lasermodul des Dual-In-Line-Gehäusetyps ent­ sprechend der vorliegenden Erfindung leicht einen Hochge­ schwindigkeitsbetrieb im Gigabitband ausführen, wobei die Vorteile beibehalten werden, daß das Dual-In-Line-Gehäuse exzellent in der Luftdichtigkeit ist und leicht auf einer gewünschten Leiterplatte bzw. einen Board oder einem Subtrat bzw. Träger befestigt werden kann.

Claims (4)

1. Halbleiter-Lasermodul des Dual-In-Line-Gehäusetyps, der aufweist:
einen Halbleiter-Laser (1), der innerhalb eines Dual- In-Line-Gehäuses (5) angeordnet ist;
eine optische Faser (7), die optisch mit dem Halbleiter- Laser (1) gekoppelt ist und sich zur Außenseite des Gehäuses (5) erstreckt;
einen luftdichten Anschluß (8), der elektrisch mit dem Halbleiter-Laser (1) verbunden ist; und
einen Hochfrequenz-Stecker (9) von Koaxial-Typ, der am Gehäuse (5) befestigt ist und elektrisch mit dem luft­ dichten Anschluß (8) verbunden ist.
2. Halbleiter-Lasermodul des Dual-In-Line-Gehäusetyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder eine Schaltung (12) oder eine Übertragungsleitung, jeweils mit einer gewünschten Impedanz, zwischen dem Hochfrequenz- Stecker (9) vom Koaxial-Typ, der mit dem Dual-In-Line- Gehäuse (5) verbunden ist, und dem luftdichten Anschluß (8), der mit dem Halbleiter-Laser (1) verbunden ist, angeordnet und verbunden ist.
3. Halbleiter-Lasermodul des Dual-In-Line-Gehäusetyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter­ Laser (1) fest auf einem elektronischen Kühlelement (4) angeordnet ist, das innerhalb des Dual-In-Line-Gehäuses (5) angeordnet ist und am Dual-In-Line-Gehäuse (5) be­ festigt ist.
4. Halbleiter-Lasermodul des Dual-In-Line-Gehäusetyps, der aufweist:
einen Steg (3), auf dem ein Halbleiter-Laser (1) und eine Überwachungs-Fotodiode (2) befestigt sind;
ein elektronisches Kühlelement (4), das an der inneren Wandfläche eines Dual-In-Line-Gehäuses (5) befestigt ist und auf dem der Steg (3) aufgebracht ist;
Dual-In-Line-Anschlüsse (10) des Gehäuses (5), die elektrisch mit der Überwachungs-Fotodiode (2) und dem elektronischen Kühlelement (4) verbunden sind;
eine optische Faser (7), die optisch mit dem Halbleiter- Laser (1) verbunden ist und sich zur Außenseite des Ge­ häuses (5) erstreckt;
einen luftdichten Anschluß (8), der am Gehäuse (5) be­ festigt ist und elektrisch mit dem Halbleiter-Laser (1) verbunden ist; und
einen Hochfrequenz-Stecker (9) vom Koaxial-Typ, der am Gehäuse (5) fixiert bzw. befestigt ist und elektrisch mit dem luftdichten Anschluß (8) verbunden ist.
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