DE69702562T2 - Halbleiterlasermodul - Google Patents

Halbleiterlasermodul

Info

Publication number
DE69702562T2
DE69702562T2 DE69702562T DE69702562T DE69702562T2 DE 69702562 T2 DE69702562 T2 DE 69702562T2 DE 69702562 T DE69702562 T DE 69702562T DE 69702562 T DE69702562 T DE 69702562T DE 69702562 T2 DE69702562 T2 DE 69702562T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor laser
lens
laser module
support means
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69702562T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69702562D1 (de
Inventor
Tomonari Kosugi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE69702562D1 publication Critical patent/DE69702562D1/de
Publication of DE69702562T2 publication Critical patent/DE69702562T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
    • H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4244—Mounting of the optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256—Details of housings
    • G02B6/4257—Details of housings having a supporting carrier or a mounting substrate or a mounting plate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4237—Welding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4268—Cooling
    • G02B6/4271—Cooling with thermo electric cooling
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4268—Cooling
    • G02B6/4272—Cooling with mounting substrates of high thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4266—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring
    • G02B6/4273—Thermal aspects, temperature control or temperature monitoring with heat insulation means to thermally decouple or restrain the heat from spreading
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02253—Out-coupling of light using lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • H01S5/02326—Arrangements for relative positioning of laser diodes and optical components, e.g. grooves in the mount to fix optical fibres or lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02438—Characterized by cooling of elements other than the laser chip, e.g. an optical element being part of an external cavity or a collimating lens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

    Halbleiterlasermodul
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterlasermodul, das für optische Kommunikation oder optische Datenverarbeitung geeignet ist, und insbesondere auf ein Halbleiterlasermodul, das mit einem Temperaturregulationselement zum Selbstkühlen und einer Linse zum Koppeln des vom Halbleiterlaser emittierten Laserstrahls in eine optische Fiber versehen ist.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Das Halbleiterlasermodul wird als Lichtquelle für ein optisches Signal in einem Optikfiber-Übermittlungsgerät weitläufig eingesetzt. In den letzten Jahren schreitet das Herabskalieren der optischen Übermittlungsgeräte fort, und eine hochintegrierte Konfiguration einer Schaltungskarte wird deutlich gefordert. Dementsprechend wurden verschiedene Schaltungselemente, die auf der Schaltungskarte zu implementieren sind, miniaturisiert, und ihre Höhen wurden gering. Hinsichtlich der neueren Tendenz bei Schaltungselementen wird insbesondere für das Halbleiterlasermodul gefordert, daß es dünner ist. Obwohl durch Ingenieure für Optoelektronik wesentlichen Anstrengungen hinsichtlich dieser Aufgabe unternommen wurden, sind weitere Verbesserungen extrem wünschenswert.
  • JP-A-3120884 und JP-A-3228004 beschreiben ein Halbleiterlasermodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Weitere Halbleiterlasermodule sind in EP-A-0556639, JP-A- 63228112 und JP-A-8023138 beschrieben.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Halbleiterlasermodul zu schaffen, dessen Höhe so gering ist, daß es möglich ist, die Dicke einer optoelektronischen Schaltung, die ein Halbleiterlasermodul umfaßt, weiter zu vermindern durch Vermeiden der Beschränkung hinsichtlich der Höhe derselben aufgrund der einer Linse, und die trotz ihrer verminderten Dicke ausreichend zuverlässig hinsichtlich der mechanischen Stärke ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Halbleiterlasermodul gemäß Anspruch 1 gelöst. Abhängige Ansprüche betreffen weitere vorteilhafte Aspekte der vorliegenden Erfindung.
  • Mit anderen Worten umfaßt ein Halbleiterlasermodul gemäß der Erfindung ein Substrat, das mit einem Halbleiterlaser versehen ist, der auf seiner oberen Fläche nahe dem Seitenende fixiert ist, ein Temperaturregulierelement, das auf der unteren Fläche des Substrats fixiert ist, ein Ausdehnungselement, das sich über das Substrat erstreckt und einen vorgegebenen Punkt hinter dem Seitenende des Substrates erreicht, ein Linsenträgerelement, einschließlich eines Grundteils, das auf dem Substrat fixiert ist und das Ausdehnungselement trägt, und eine Linse, deren höchstes Ende an der unteren Fläche des Ausdehnungselementes nahe seinem Seitenende fixiert ist und optisch den Halbleiterlaser mit einer optischen Fiber in einem Paket koppelt, und hat ein Merkmal, das das unterste Ende der Linse niedriger ist als die obere Fläche des Substrats. Es soll festgestellt werden, daß das Substrat aus Metall mit hoher thermischer Leitfähigkeit gefertigt ist. Dementsprechend kann die Höhe des höchsten Endes der Linse im Vergleich mit der des kon ventionellen Halbleiterlasermoduls deutlich vermindert werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im einzelnen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine Darstellung der Struktur eines konventionellen Halbleiterlasermoduls, das zur Verminderung seiner Dicke ausgelegt ist, und
  • Fig. 2 das Aussehen der Struktur eines Halbleiterlasermoduls gemäß der Erfindung.
    • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Bevor das Halbleiterlasermodul gemäß der Erfindung in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erläutert wird, wird das vorgenannte konventionelle Halbleiterlasermodul erläutert.
  • Fig. 1 zeigt den Aufbau eines konventionellen Halbleiterlasermoduls, das in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 4-355706 zum Erzielen einer dünneren Konfiguration offenbart ist.
  • In Fig. 1 ist das Eingangsende einer optischen Fiber 12 zum Übermitteln eines optischen Signals an der Seitenwand 11 F des Modulpakets 11 des Halbleiterlasermoduls 10 mittels YAG-Laserschweißen fixiert. Ein Temperaturregelelement 13 ist an der inneren Bodenfläche 11B des Modulpakets 11 durch Löten fixiert. Nach dem jeweiligen Ausbilden metallischer Verbindungsmuster, die entweder dünn oder dick sind, auf den Oberflächen einer oberen und einer unteren isolierenden Platte 13U und 13D wird das Temperaturregelelement 13 durch Halten verschiedener Zahlen von elektronischen Kühlelementen 1114 wie Peltier-Kühlelementen zwischen die isolierende Platte 13U und 13D hergestellt und durch Fixieren der elektronischen Kühlelemente 13M an dem vorgenannten metallischen Leitmuster durch Löten, wodurch die elektronischen Kühlelemente 13M in Reihe geschaltet werden. Auf der oberen Fläche der oberen isolierenden Platte 13U des Temperatur- Regelelements 13 sind drei Arten von metallischen Mustern (nicht dargestellt) durch Aufdampfen oder Plattieren ausgebildet. Ein Halbleiterlaser 15 ist auf dem vorgenannten metallischen Muster, das aus Gold, Lot od. dgl. Beschichtung gefertigt ist, über ein Substrat 14 mittels Löten fixiert. Desweiteren ist eine Linse 16 zum optischen Einkoppeln eines Laserstrahls, der von dem Halbleiterlaser 15 emittiert wird, in die optische Fiber 12 auf einer anderen Art von metallischem Muster fixiert, mit mehreren 10 um Dicke und aus Ni mit wenig Verunreinigungsgehalt gefertigt, mittels YAG-Laserschweißen.
  • Wie vorstehend angemerkt, ist in dem konventionellen Halbleiterlasermodul 10 die Höhe des höchsten Punktes aller struktureller Elemente h13 gegeben als Summe der des Temperaturregelelementes 13 h11 und der der Linse 16 h12. Die Höhe des Modulpakets 11 h14 ist durch h13 bestimmt. Die Höhe des Modulpakets 11 wird durch Anwenden des Metallmusters zum Fixieren der Linse 16 mittels YAG-Schweißen anstatt eines Substrats vermindert.
  • Die folgenden Nachteile ergaben sich jedoch bei der Struktur des in Fig. 1 dargestellten konventionellen Halbleiterlasermoduls.
  • Der erste Nachteil besteht darin, daß die Höhe des Lasermoduls 10 h14 durch die Höhen der Strukturelemente in dem Modulpaket 11 beschränkt ist (Höhe des Temperatur-Regelelementes 13 h11 und die der Linse 16 h12). Das bedeutet, die Höhe der Gesamtstrukturelemente in dem Modulpaket 11 kann nicht geringer sein als die Summe der Höhe des Temperaturregelelementes 13 h11 und der der Linse 16 h12.
  • Der Grund dafür ist, daß die Linse 16 auf der oberen Fläche der oberen isolierenden Fläche 13U des Temperaturregelelementes 13 positioniert ist.
  • Der zweite Nachteil besteht darin, daß die Linse 16 direkt auf dem Metallmuster auf der oberen Fläche der oberen isolierenden Platte 13U der Temperaturregelelementes 13 mittels YAG-Laserschweißen fixiert ist. Es ist jedoch sehr schwierig, die Linse auf dem Metallmuster auf der oberen Fläche der oberen isolierenden Platte 13U mittels YAG- Laserschweißen zu fixieren, im Vergleich mit dem Fall, daß die Linse 16 auf einer Metallplatte durch dieselben Mittel fixiert wird. Dann entsteht eine Ungewißheit hinsichtlich der Zuverlässigkeit der mechanischen Stärke des YAG-lasergeschweißten Teils.
  • Der Grund besteht darin, daß die Metallplatte, auf der die Linse fixiert ist, durch ein Metallmuster ersetzt wird.
  • Als nächstes wird das Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt ein Lasermodul 20 ein Modulpaket 21, ein Linsenträgerelement 27 mit invertierter L-Form, das aus einem horizontalen oberen Teil 27U und einem vertikalen unteren Teil 27D gefertigt ist, wobei ein Eckbereich die Grenze zwischen ihnen definiert, ein Substrat 27, das an der unteren Fläche des vertikalen oberen Teils 27D des Linsenträgerelementes 27 befestigt ist, ein Temperaturregelelement 23, dessen untere Fläche an der inneren Bodenfläche 21B eines Modulpakets durch beispielsweise Löten befestigt ist und dessen obere Fläche mit der unteren Fläche des Substrats 24 durch beispielsweise Löten verbunden ist, einen Halbleiterlaser 25, der an der oberen Fläche des Substrats 24 befestigt ist und der einen Laserstrahl emittiert, eine optische Fiber 22 mit einem fixierten Eingangsende an einem Punkt an einer Seitenwand 21F, auf dem der Laserstrahl in dem Modulpaket 21 fokussiert wird, und eine Linse 26, die an der unteren Fläche des horizontalen oberen Teils 27U des Linsenträgerelementes 27 befestigt ist und den Halbleiterlaser 25 mit der Optikfiber 22 optisch koppelt.
  • In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Linse nicht mit der oberen Fläche auf dem Substrat 24 fixiert, sondern an der unteren Fläche des horizontalen oberen Teils 27U des Linsenträgerelementes 27, und der vertikale untere Teil 27D des Linsenträgerelementes 27 ist an der oberen Fläche des Substrats 24 fixiert. Das Substrat ist an der oberen Fläche des Temperaturregelelementes 23 durch Löten fixiert. Es soll festgestellt werden, daß das Substrat aus Metall mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit gefertigt ist.
  • Wie oben bemerkt, kann in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 2 dargestellt ist, das unterste Ende der Linse 26 niedriger sein als die obere Fläche des Substrats 24, und die Höhe des höchsten Endes der Linse 26 von der inneren Bodenfläche 21B des Modulpakets 21 kann deutlich im Vergleich mit der des konventionellen Halbleiterlasermoduls verkleinert werden durch Anwenden solch einer Struktur, daß die Linse feststehend von dem Seitenende des horizontalen oberen Teils 27U aufgehängt wird, der höher ist als der Halbleiterlaser 25.
  • Desweiteren ist in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 2 dargestellt ist, das unterste Ende der Linse 26 auf die innere Bodenfläche 21B des Modulpakets 21 mit einem vorgegebenen Abstand gerichtet. Somit kann eine direkte Wärmeleitung zwischen der Linse 26 und dem Modulpaket 21 nicht auftreten, und eine Verschlechterung der Kühlfähigkeit des Halbleiterlasermoduls kann verhindert werden.
  • Das Temperaturregelelement 23 zum Kühlen des Halbleiterlasers 25 durch elektronische Mittel ist aus einer Anzahl elektronischer Kühlelemente 23M zusammengesetzt, die zwischen der oberen und der unteren isolierenden Platte 23U und 23D vorgesehen sind. Es ist möglich, daß das Temperaturregelelement 23 nicht nur als Kühlmittel dient, sondern auch bei Bedarf als Mittel zum Heizen, wobei ein Teil oder alle der elektronischen Kühlelemente 23M als Heizelemente arbeiten.
  • Ein ähnlicher Effekt kann durch eine modifizierte Struktur erzielt werden, bei der der vertikale untere Teil 27D des Linsenträgerelementes 27 mit dem Temperaturregelelement 23 fixiert ist (auf seiner oberen Fläche), beispielsweise, anstatt des Fixierens der unteren Fläche des vertikalen unteren Teils 27 D des Linsenträgerelementes 27 auf dem Substrat 24. Im folgenden wird das Ausführungsbeispiel der Erfindung in größerem Detail in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Fig. 2 zeigt die Struktur eines Halbleiterlasermoduls gemäß der Erfindung als bevorzugtes Ausführungsbeispiel. In dem in Fig. 2 dargestellten Halbleiterlasermodul 20 ist das Ende einer optischen Fiber 22, der das optische Signal zugeführt wird, an einem Punkt an der Wand 21F eines Modulpakets 11 mittels YAG-Laserschweißen befestigt.
  • Auf einer inneren Bodenfläche 21B eines Modulpakets 21 ist ein Temperaturregelelement 23, das aus Peltierelementen od. dgl. besteht, durch Löten fixiert. Auf der oberen Fläche des Temperaturregelelementes 23 ist ein Substrat 24 durch Löten befestigt. Nahe eines Seitenendes des Substrats 24 ist ein Halbleiterlaser 25 durch Löten fixiert.
  • Eine Linse 26 zum optischen Koppeln eines Laserstrahls, der von dem Halbleiterlaser 25 ausgegeben wird, mit der optischen Fiber 22 ist auf der unteren Fläche des horizontalen oberen Teils 27A vorzugsweise durch YAG-Laserschweißen befestigt. Auf der oberen Fläche des Substrats 24 ist die untere Fläche des vertikalen unteren Teils 27D des Linsenträgerelementes 27 mittels YAG-Laserschweißen befestigt. Die optische Achse der Linse 26 ist so eingestellt, daß sie mit einem Laserstrahl, der von dem Halbleiterlaser 25 ausgegeben wird, zusammenfällt, und das untere Ende der Linse 26 ist auf die innere Bodenfläche 21B in nichtkontaktierendem Zustand gerichtet. Desweiteren ist die Höhe des Punktes, an dem das Eingangsende der optischen Fiber 22 fixiert ist, die gleiche wie die aktive Schicht des Halbleiterlasers 25.
  • In dem Halbleiterlaser 25 mit der oben beschriebenen Struktur wird der Halbleiterlaser 25 mit der optischen Fiber 22 über die Linse 26 optisch gekoppelt. In dem Halbleiterlaser erzeugte Wärme wird durch das Temperaturregelelement 23 über das Substrat 24 absorbiert, und dadurch wird die Temperatur des Halbleiterlasers 25 innerhalb des gewünschten Wertes gehalten.
  • Desweiteren ist in dem Halbleiterlasermodul 20 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel das Linsenträgerelement 23 an der oberen Fläche des Substrats 24 befestigt, und die Höhe h22 des höchsten Punktes aller Strukturelemente, die in dem Modulpaket 21 versammelt, sind, kann im Vergleich mit der einfachen Summe der Höhe h23 des Temperaturregelelementes 23 und der vertikalen Dimension h24 der Linse 26 deutlich vermindert werden durch geeignetes Auswählen der Höhe h21 des vertikalen unteren Teils 27D des Linsenträgerelementes 27.
  • Dementsprechend ist der Grad der Freiheit in der Auswahl von Strukturelementen wie einem Temperaturregelelement u. dgl. in dem Modulpaket 21 erhöht, und moderate Toleranzen können in der Leistungsfähigkeit des Gerätes und der Zuverlässigkeit der Strukturelemente erzielt werden. Desweiteren kann die Höhe des Halbleiterlasermoduls 20 durch Aufstellen der Beschränkungswerte der verschiedenen Schaltungselemente deutlich vermindert werden.
  • Wie oben beschrieben, ist erfindungsgemäß nach Anspruch 1 die Linse nicht auf dem Substrat befestigt sondern an der unteren Fläche des horizontalen oberen Teils des Linsenträgerelementes und der vertikale untere Teil des Linsenträgerelementes ist an dem Substrat fixiert. Das Substrat ist auf der oberen Fläche des Temperaturregelelementes befestigt. Entsprechend der oben beschriebenen Struktur ist das unterste Ende der Linse in einer Position angeordnet, die niedriger ist als die obere Fläche des Substrats, und die Höhe des höchsten Endes der Linse von der inneren Bodenfläche des Modulpakets kann im Vergleich mit dem konventionellen Halbleiterlasermodul deutlich vermindert werden.
  • Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 1 dargestellt ist, kann die Höhe des Halbleiterlasermoduls deutlich vermindert werden, die Erfindung trägt zur Ökonomie und zur Miniaturisierung des Übermittlungsgerätes bei, und Verbesserungen der Leistungsfähigkeit und der Verminderung der Abmessungen des Halbleiterlasermoduls können noch weiter gefördert werden durch Verdünnen der einzelnen Strukturelemente.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 ist das niedrigste Ende der Linse zu der inneren Bodenfläche des Modulpakets in nichtkontaktierendem Zustand mit einem vorgegebenen Intervall gerichtet, und direkte Wärmeleitung zwischen der Linse und dem Modulpaket tritt nicht auf. Dementsprechend kann eine Verschlechterung der Kühlkapazität des Halbleiterlasermoduls verhindert werden, und eine weitere Reduktion der Dicke des Temperaturregelelementes wird möglich. Desweiteren kann gemäß der Erfindung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6 ein ähnlicher Effekt wie bei den Erfindungen der Ansprüche 1 bis 2 erzielt werden.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf ein spezielles Ausführungsbeispiel für eine vollständige und klare Offenbarung beschrieben wurde, sind die beigefügten Ansprüche dadurch nicht beschränkt, sondern sollen so angesehen werden, daß alle Modifikationen und alternative Aufbauten, die für den Durchschnittsfachmann ersichtlich sind, und die innerhalb der grundsätzlich hier gegebenen Lehre fallen, eingeschlossen sind.

Claims (5)

1. Halbleiterlasermodul mit:
einem Lasermittel (25) zum Emittieren von Laserlicht, wobei das Lasermittel (25) auf einem ersten Trägermittel (24) montiert ist,
einem Temperatur-Regulationsmittel (23), das das erste Trägermittel (24) trägt,
einem Linsenmittel (26), das das Laserlicht auf einen vorgegebenen Punkt fokussiert, wobei das Linsenmittel (26) durch ein zweites Trägermittel (27) getragen wird, wobei das zweite Trägermittel auf dem ersten Trägermittel (24) oder auf dem Temperatur-Regulationsmittel (23) angebracht ist,
einer optischen Fiber (22) mit einem Eingangsende, das an dem vorgegebenen Punkt positioniert ist, um mit Laserlicht, das durch das Linsenmittel (26) fokussiert wurde, versorgt zu werden,
wobei das Linsenmittel (26) zwischen dem Lasermittel (25) und dem Eingangsende der optischen Fiber (22) angeordnet ist, um von einem Spitzenende des ersten Trägerelementes frei zu sein,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Trägermittel aus einem Erstreckungsteil (27V) besteht, das sich über das erste Trägermittel (24) und das Lasermittel (25) erstreckt und hinter das Ende des ersten Trägermittels (24) reicht, und einem Basisteil (27D), der den Erstreckungsteil (27V) trägt, wobei das höchste Ende des Linsenmittels (26) an dem Erstreckungsteil (27V) nahe seines Seitenendes befestigt ist, wobei das unterste Ende des Linsenmittels tiefer ist als die obere Oberfläche des ersten Trägermittels.
2. Halbleiterlasermodul nach Anspruch 1, mit weiterhin einer Modulpackung (21).
3. Halbleiterlasermodul nach Anspruch 1, wobei das unterste Ende des Linsenmittels (26) auf die innere Bodenfläche eines Halbleiterlasermoduls in nicht kontaktierendem Zustand gerichtet ist, wobei ein vorgegebenes Intervall eingehalten wird.
4. Halbleiterlasermodul nach Anspruch 1, wobei das Temperaturregulationsmittel (23) aus einer Anzahl von Elektronikkühlelementen zusammengesetzt ist.
5. Halbleiterlasermodul nach Anspruch 1, wobei das zweite Trägermittel (27) ein Linsenträgermittel mit umgekehrter L-Form ist, das aus einem horizontalen oberen und einem vertikalen unteren Teil zusammengesetzt ist, wobei seine Ecke die Grenze zwischen dem horizontalen oberen und dem vertikalen unteren Teil definiert.
DE69702562T 1996-03-29 1997-03-27 Halbleiterlasermodul Expired - Fee Related DE69702562T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8103847A JP2828025B2 (ja) 1996-03-29 1996-03-29 半導体レーザモジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69702562D1 DE69702562D1 (de) 2000-08-24
DE69702562T2 true DE69702562T2 (de) 2001-03-08

Family

ID=14364839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69702562T Expired - Fee Related DE69702562T2 (de) 1996-03-29 1997-03-27 Halbleiterlasermodul

Country Status (4)

Country Link
US (2) US5995525A (de)
EP (1) EP0800243B1 (de)
JP (1) JP2828025B2 (de)
DE (1) DE69702562T2 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2943766B2 (ja) * 1997-06-10 1999-08-30 日本電気株式会社 半導体レーザモジュール
JP3226854B2 (ja) * 1997-10-24 2001-11-05 日本電気株式会社 半導体レーザモジュール
WO2000046893A1 (fr) * 1999-02-03 2000-08-10 The Furukawa Electric Co., Ltd. Laser a semiconducteur et module de laser a semiconducteur utilisant ledit laser
US6810063B1 (en) 1999-06-09 2004-10-26 The Furukawa Electric Co., Ltd. Semiconductor laser device
US6870871B2 (en) 2000-02-03 2005-03-22 The Furukawa Electric Co., Ltd. Semiconductor laser devices, and semiconductor laser modules and optical communication systems using the same
US6614822B2 (en) 2000-02-03 2003-09-02 The Furukawa Electric Co., Ltd. Semiconductor laser devices, and semiconductor laser modules and optical communication systems using the same
JP2002111135A (ja) 2000-10-02 2002-04-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体レーザ素子、それを用いた光ファイバ増幅器用励起光源
US6517296B2 (en) * 2001-06-21 2003-02-11 Vernon Devices, Inc. Hole finishing tool
US6712528B2 (en) 2001-06-28 2004-03-30 Corning O.T.I. S.R.L. Optical bench for an opto-electronic device
EP1271209A1 (de) * 2001-06-28 2003-01-02 Corning O.T.I. S.p.A. Optische Bank für opto-elektronische Vorrichtung
EP1389812A1 (de) * 2002-08-13 2004-02-18 Agilent Technologies Inc Montierungsanordnung für hochfrequente Elektrooptische Elemente
DE10258745A1 (de) 2002-12-13 2004-07-08 Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co.Kg Halbleiterlaservorrichtung, Halbleiterlaserbaustein für eine derartige Halbleiterlaservorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Halbleiterlaservorrichtung
US7856038B2 (en) * 2006-03-27 2010-12-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light-emitting module installing thermo-electric controller
US8243963B2 (en) * 2009-06-18 2012-08-14 Gladwin Timothy A Swivel tweeter mechanism for a constant phase coaxial acoustic transducer
JP5809098B2 (ja) * 2012-04-17 2015-11-10 日本電信電話株式会社 光送信モジュール
JP2015225980A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 日立金属株式会社 光通信モジュール及びその製造方法
US10931080B2 (en) 2018-09-17 2021-02-23 Waymo Llc Laser package with high precision lens
JP7431553B2 (ja) * 2019-10-16 2024-02-15 パナソニックホールディングス株式会社 半導体レーザ装置
JP7407602B2 (ja) * 2020-01-16 2024-01-04 古河電気工業株式会社 発光装置、光源ユニット、光源装置、および光ファイバレーザ
CN115053417A (zh) * 2020-02-03 2022-09-13 松下控股株式会社 半导体激光装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63228112A (ja) * 1987-03-17 1988-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザ・光フアイバ結合モジユ−ル
EP0373225B1 (de) * 1988-03-22 1994-12-14 Fujitsu Limited Optische halbleiteranordung und deren herstellung
JPH03100506A (ja) * 1989-09-13 1991-04-25 Hitachi Ltd 光結合装置及び光部品
JPH03120884A (ja) * 1989-10-04 1991-05-23 Hitachi Ltd 半導体レーザモジュール
JPH03228004A (ja) * 1990-02-02 1991-10-09 Hitachi Ltd レーザダイオード結合装置
JP2917413B2 (ja) * 1990-05-23 1999-07-12 ソニー株式会社 固体レーザー発振器
JP3245838B2 (ja) * 1992-02-03 2002-01-15 住友電気工業株式会社 半導体レーザ装置
JPH04355706A (ja) * 1991-06-03 1992-12-09 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体レーザモジュール
US5420722A (en) * 1993-10-25 1995-05-30 Creo Products Inc. Self-registering microlens for laser diodes
JPH0810289A (ja) * 1994-07-04 1996-01-16 Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd 床ずれ予防用マットレス
JPH0823138A (ja) * 1994-07-07 1996-01-23 Matsushita Electron Corp 半導体レーザモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09269439A (ja) 1997-10-14
EP0800243B1 (de) 2000-07-19
US5995525A (en) 1999-11-30
EP0800243A3 (de) 1998-07-01
JP2828025B2 (ja) 1998-11-25
EP0800243A2 (de) 1997-10-08
DE69702562D1 (de) 2000-08-24
US6101202A (en) 2000-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69702562T2 (de) Halbleiterlasermodul
DE3786861T2 (de) Halbleiteranordnung mit Gehäuse mit Kühlungsmitteln.
DE3888476T2 (de) Elektrische Kontaktstellen und damit versehene Gehäuse.
DE4110373C2 (de) Elektronische Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE19648728C2 (de) Halbleiteranordnung, Stapel aus Halbleiteranordnungen, und Verfahren zu ihrer bzw. seiner Herstellung
DE19930308B4 (de) Multichipmodul mit Silicium-Trägersubstrat
DE69525697T2 (de) Halbleiteranordnung vom Filmträgertyp mit Anschlusshöcher
DE69935628T2 (de) Hybridmodul
DE69534543T2 (de) Halbleiteranordnung, Montagesubstrat für die Halbleiteranordnung und Verfahren zum Ersetzen der Halbleiteranordnung
DE69428819T2 (de) Verbindungsstruktur für elektronische Bauteile, welche Lötperlen mit Metallseelen enthalten
DE19709295B4 (de) Halbleiterbaugruppe
DE10033977B4 (de) Zwischenverbindungsstruktur zum Einsatz von Halbleiterchips auf Schichtträgern
DE69819216T2 (de) Freitragende Kugelverbindung für integrierte Schaltungschippackung
DE10295972B4 (de) Nicht in einer Form hergestellte Packung für eine Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung
EP0654820A2 (de) Halbleiter-Modul
EP0878026B1 (de) Leuchtdiodenmatrix
DE10142119B4 (de) Elektronisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0463297A1 (de) Anordnung aus Substrat und Bauelement und Verfahren zur Herstellung
DE69534526T2 (de) Selbstjustierendes optisches Element und optischer Wellenleiter durch Löthöcker auf rechteckiger Platte
EP3625599B1 (de) Photonisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung
DE4424396C2 (de) Trägerelement zum Einbau in Chipkarten oder anderen Datenträgerkarten
DE69523025T2 (de) Träger für integrierten Schaltkreis zur Kontaktierung eines anderen Trägers mittels Kontaktkugeln
DE69009625T2 (de) Zusammenbau von Teilen mit einem gegenseitigen Winkel und Verfahren zur Herstellung.
DE69222084T2 (de) Oberflächenmontierbare Halbleiterpackung
DE10142117A1 (de) Elektronisches Bauteil mit wenigstens zwei gestapelten Halbleiterchips sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee