DE69737844T2

DE69737844T2 - Laserdioden-Modul und Kopplungsmethode

Info

Publication number: DE69737844T2
Application number: DE69737844T
Authority: DE
Inventors: Haruki Koyanagi; Tatsuo Hatta
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 2008-02-28
Also published as: EP0798582A2; US6010251A; EP0798582B1; DE69737844D1; EP0798582A3; JP3489323B2; JPH09258071A; DE69737844T8

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[GEBIET DER ERFINDUNG]
Die Erfindung bezieht sich auf Laserdioden-Module mit einer Laserdiode, einer optischen Faser und optischen Teilen, durch die von der Laserdiode emittiertes Licht optisch mit der optischen Faser gekoppelt wird; konvergierenden Teilen zum Übertragen des von der Laserdiode emittierten Lichts in eine optische Faser; und Verfahren zum optischen Koppeln von Laserlicht und einer optischen Faser.
[BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK]
1 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Laserdioden-Moduls, das ein Kopplungsverfahren für einen Halbleiterlaser und eine optische Faser an wendet, beispielsweise ein derartiges, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-66324 offenbart ist. 1 zeigt eine Laserdiode 1; einen Subrahmen 2, an dem die Laserdiode 1 befestigt ist; eine Photodiode 3; einen Photodiodenträger 4 zum Stützen der Photodiode 3 derart, dass die Oberfläche der Photodiode 3 und eine optischen Achse von von der Rückseite der Laserdiode 1 emittiertem Licht sich unter einem Winkel schneiden; ein keramisches Substrat 5; eine Basis 6 zum Stützen des Subrahmens 2, des Photodiodenträgers 4 und des keramischen Substrats 5; eine Kollimationslinse 7 zum Parallelrichten von von der Vorderseite der Laserdiode 1 emittiertem Licht; einen Kollimationslinsenhalter 8 zum Stützen der Kollimationslinse 7; ein Gehäuse 9; einen Signalstift 10, der das Gehäuse 9 durchstößt; eine elektrische Hochfrequenzleitung 11, die auf dem keramischen Substrat 5 gebildet ist zum Zuführen von Energie zu der Laserdiode 1; Golddrähte 12–15 zum Verbinden des Energiezuführungssystems von dem Signalstift 10 zu der Laserdiode 1; Anschlussflecken 16 und 17 zum Bonden der Golddrähte 13–15; ein Fenster 18 zur Bewahrung der Luftdichtigkeit des Gehäuses 9, während der Durchgang von von der Vorderseite der Laserdiode 1 emittiertem Licht ermöglicht wird; eine optische Achse 19 von von der Laserdiode 1 emittiertem Laserlicht; eine konvergierende Stablinse 20; eine Drehachse 21 der konvergierenden Stablinse 20, die eine zylindrische Form hat, die normal zu ihren Basisflächen ist; einen Linsenhalter 22, der mit dem Gehäuse 9 verbunden ist, zum Halten der konvergierenden Stablinse 20; eine optische Faser 25; einen Kern 23 der optischen Faser 25; eine Quetschhülse 24 zum Befestigen und Halten des Kerns 23 und der optischen Faser 25; und einen Quetschhülsenhalter 26 zum Halten der Quetschhülse 24.
In einem Laserdioden-Modul, das ein derartiges herkömmliches Kopplungsverfahren für einen Halbleiterlaser und eine optische Faser verwendet, ist die konvergierende Stablinse 20 so angeordnet, dass die Achse 21 parallel zu der optischen Achse 19 von von der Vorderseite der Laserdiode 1 emittiertem Licht, das durch die Kollimationslinse 7 parallelgerichtet ist, ist. Als eine Folge konvergiert die konvergierende Stablinse 20 von der Vorderseite der Laserdiode 1 emittiertes Licht und ändert die Richtung der optischen Achse des Lichts, nachdem es durch das Fenster 18 hindurchgegangen ist. Konvergiertes Licht von der konvergierenden Stablinse 20 geht in den Kern 23 der optischen Faser 25 unter einem Winkel hinein, der von einem Winkel eines Endes des Kerns 23 der optischen Faser 25 abhängt, wodurch ein hoher Kopplungswirkungsgrad erzielt wird. Das heißt, Laserlicht von der Laserdiode 1 kann mit der optischen Faser mit einem hohen Kopplungswirkungsgrad gekoppelt werden.
Zusätzlich hält der Photodiodenträger 4 die Photodiode 3 so, dass die Oberfläche der Photodiode 3 und die optische Achse von von der Rückseite der Laserdiode 1 emittiertem Licht einander unter einem Winkel schneiden. Daher kann die Photodiode 3 die Intensität von von der Rückseite der Laserdiode 1 emittiertem Licht überwachen, ohne dass von der Oberfläche der Photodiode 3 reflektiertes Licht in der Richtung der optischen Achse des auftreffenden Lichts zurückgeführt wird.
In diesem Fall ist die Laserdiode 1 elektrisch mit dem Signalstift 10, der das Gehäuse 9 von außen durchdringt, über die elektrische Hochfrequenzleitung 11 auf dem keramischen Substrat 5, die Golddrähte 12–15 und die Anschlussflecken 16 und 17, die auf dem Photodiodenträger 4 bzw. dem Subrahmen 2 ausgebildet sind, verbunden. Dies ermöglicht eine Energiezuführung von dem Signalstift 10 zu der Laserdiode 1.
Bei dem Laserdioden-Modul, das das vorbeschriebene herkömmliche Kopplungsverfahren für einen Halbleiterlaser und eine optische Faser anwendet, wird die konvergierende Stablinse 20 mit einer um ihre mittlere Achse symmetrischen Brechungsindexverteilung verwendet, um das Licht zu konvergieren. Daher hat es einen Fehler dahingehend, dass, selbst wenn ein Auftreffwinkel von Laserlicht auf den Kern 23 der optischen Faser mit einem schrägen Ende optimiert ist, ein hoher Kopplungswirkungsgrad nicht erzielt werden kann. Weiterhin muss das keramische Substrat 5 hinzugefügt werden, um Energie zu der Laserdiode 1 mit einer guten Frequenzcharakteristik zu liefern. Dies führt zu einer Zunahme der Anzahl von auf der Basis 6 befestigten Teilen, die ungünstig zu montieren sind.
Die US-5351330 A offenbart ein Laserdioden-Modul mit einer optischen Faser und einer Laserdiode. Das von der Laserdiode emittierte Licht wird durch eine sphärische plankonvexe Linse auf einen Brennpunkt an einer Endfläche der optischen Faser konvergiert. Die Linse ist nach der Montage des Moduls geneigt, um hierdurch den Brennpunkt zu einer optimierten Position auf der Fläche der optischen Faser zu bewegen.
Die EP 0 638 829 A1 bezieht sich auf ein optisches Modul mit einem auf einem Siliziumsubstrat befestigten Halbleiterlaser. Bei diesem optischen Modul wird das von der Laserdiode emittierte Licht in eine optische Faser gekoppelt.
Die GB 2178554 offenbart eine Beendigung eines optischen erweiterten Strahls, die in faseroptischen Systemen verwendet werden kann für eine Vergrößerung der eingespeisten Leistung. Diese Beendigung ist so ausgebildet und angeordnet, dass unerwünschte Reflexionen minimiert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß besteht die erste Aufgabe der Erfindung darin, Laserdioden-Module vorzusehen, die kostengünstig einen hohen Kopplungswirkungsgrad durch Minimieren der Aberration erzielen und Laserlicht unter einem optimalen Winkel mit einer optischen Faser mit einem schrägen Ende koppeln. Die zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, Chipträger vorzusehen, die kostengünstig und vorteilhaft mit weniger Teilen zu montieren sind.
Diese Aufgaben werden durch das Laserdioden-Modul gemäß Anspruch 1, das Verfahren gemäß Anspruch 11 und die jeweiligen abhängigen Ansprüche gelöst.
Ein Laserdioden-Modul nach der Erfindung hat eine sphärische plankonvexe Linse, die so fixiert ist, dass eine Drehachse der sphärischen plankonvexen Linse unter einem Winkel zu einer optischen Achse von von der Vorderseite einer Laserdiode emittiertem Laserlicht oder von Licht, das durch Parallelrichten dieses Laserlichts mit einer Kollimationslinse erhalten wurde, verläuft.
Wenn Laserlicht mit der optischen Faser mit der so auf einen Linsenhalter fixierten sphärischen plankonvexen Linse so gekoppelt ist, dass die Drehachse der sphärischen plankonvexen Linse und die optische Achse des parallelgerichteten auftreffenden Laserlichts einen gemäß Formel (1) berechneten Winkel bilden, kann konvergiertes Laserlicht unter einem Winkel zu einem Kern der optischen Faser, der den höchsten Kopplungswirkungsgrad ergibt, leicht erhalten werden ohne Einfügung eines zusätzlichen optischen Teils in einem optischen Pfad des Laserlichts.
Ein weiteres Laserdioden-Modul gemäß der Erfindung hat einen Chipträger, dessen Photodiodenträger zum Fixieren und Halten einer Photodiode auf einer Basis eine elektrische Hochfrequenzleitung zu einer Laserdiode auf diesem hat.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist der vorgenannte Photodiodenträger eine trapezförmige Platte.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung verläuft eine Oberfläche des vorgenannten Photodiodenträgers zum Fixieren und Halten einer Photodiode schräg zu der Basis.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist der vorgenannte Photodiodenträger eine rechteckige Platte und auf der Basis fixiert, wobei seine Seiten nicht parallel zu den Seiten der Basis durch Drehen von diesem auf einer zu der Oberfläche der Basis normalen Achse verlaufen.
Zusätzlich hat gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung die vorgenannten Basis eine Konkavität in ihrer oberen Oberfläche, an der eine rechteckige Photodioden-Trägerplatte befestigt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung hat die vorgenannte Basis eine Höhendifferenz in ihrer oberen Oberfläche, an der eine rechteckige Photodioden-Trägerplatte befestigt ist.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung hat die vorgenannten Basis Vorsprünge auf ihrer oberen Oberfläche an der Kante der Position, an der eine rechteckige Photodioden-Trägerplatte befestigt.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist die obere Oberfläche der vorgenannten Basis, auf der der Photodiodenträger befestigt ist, schräg zu ihrer unteren Oberfläche.
Indem hierdurch die elektrische Hochfrequenzleitung zu der Laserdiode auf der oberen Oberfläche des großen Photodiodenträgers gebildet wird, kann Energie mit einer guten Frequenzcharakteristik von außerhalb eines Gehäuses zu der Laserdiode geliefert werden, ohne ein zusätzliches keramisches Substrat für die Energiezuführungsverdrahtung vorzusehen.
Zusätzlich kann durch Verwendung eines trapezförmigen Photodiodenträgers, der eine Form annimmt, bei der eine Oberfläche eines Photodiodenträgers schräg zu der Oberfläche der Basis verläuft oder eine rechteckige Photodioden-Trägerplatte auf der Basis mit ihren Seiten nicht parallel zu den Seiten der Basis angeordnet ist, verhindert werden, dass von der Rückseite der Laserdiode emittiertes Licht leicht zu der Laserdiode zurückkehrt, nachdem es durch die Oberfläche der Photodiode reflektiert wurde, und ein sehr kostengünstiger Photodiodenträger kann erhalten werden.
Weiterhin kann durch Ausbilden einer Konkavität in der oberen Oberfläche der Basis, eine Höhendifferenz oder einen oder mehrere Vorsprünge und Anordnen einer rechteckigen Photodioden-Trägerplatte bei diesen diagonal zu der Basis ein sehr kostengünstiger Photodiodenträger leicht in der korrekten Position fixiert werden.
Durch Anordnen eines Photodiodenträgers auf einer Basis mit einer schrägen oberen Oberfläche kann verhindert werden, dass von der Rückseite der Laserdiode emittiertes Licht leicht zu der Laserdiode zurückkehrt, nachdem es durch die Oberfläche der Photodiode reflektiert wurde.
Vorzugsweise enthalten konvergierende Teile gemäß der Erfindung eine sphärische plankonvexe Linse und einen Linsenhalter zum Halten von dieser, wobei der Linsenhalter ein zylindrisches Loch zum Halten der sphärischen plankonvexen Linse derart hat, dass eine Mitte der Krümmung einer sphärischen Oberfläche der sphärischen plankonvexen Linse auf einer optischen Achse von auftreffendem Laserlicht ist und die optische Achse des auftreffenden Laserlichts und eine Drehachse der sphärischen plankonvexen Linse einen Winkel bilden, der von einem Winkel eines schrägen Endes einer optischen Faser abhängt.
Indem so eine sphärische plankonvexe Linse auf einem Linsenhalter mit einem zylindrischen Loch unter einem Winkel befestigt wird, der von einem Winkel eines schrägen Endes einer optischen Faser abhängt, können konvergierende Teile zum Konvergieren von Laserlicht in eine optische Faser unter einem Winkel, der einen Kopplungswirkungsgrad für einen gegebenen Winkel des Endes des optischen Faserkerns maximiert, erhalten werden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
2 zeigt eine Draufsicht auf ein Laserdioden-Modul, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist. Die in 2 mit 1–3 nummerierten Teile entsprechen denjenigen bei der vorbeschriebenen herkömmlichen Vorrichtung und werden daher hier nicht beschrieben. Ein großer Photodiodenträger 34 hält eine Photodiode 3 so, dass die Oberfläche der Photodiode 3 und eine optische Achse von von einer Rückseite einer Laserdiode 1 emittiertem Licht einen von 90° verschiedenen Winkel bilden. Der Photodiodenträger 34 ist bei diesem bevorzugtem Ausführungsbeispiel trapezförmig. Die in 2 mit 6–26 nummerierten Teile entsprechen denen bei der vorbeschriebenen herkömmlichen Vorrichtung und werden daher hier nicht wieder beschrieben. Eine sphärische plankonvexe Linse 27 ist eine sphärische plankonvexe Linse zum Koppeln von Laserlicht mit dem Kern 23 der optischen Faser 25. Eine Achse 28 ist eine Drehachse der sphärischen plankonvexen Linse 27. Eine Mitte der Krümmung 29 ist eine Mitte der Krümmung einer sphärischen Oberfläche der sphärischen plankonvexen Linse 27. Die sphärische plankonvexe Linse 27 weist eine sphärische Oberfläche 27a mit der Mitte der Krümmung 29 auf der Symmetrieachse 28 für die Drehung und eine ebene Oberfläche 27b, die die Drehachse 28 der sphärischen plankonvexen Linse 27 im rechten Winkel schneidet, auf. Für konvergierende Teile und ein Verfahren zum optischen Koppeln mit diesen in 3 gezeigten konvergieren den Teilen befindet sich die sphärische plankonvexe Linse 27 derart, dass die sphärische Oberfläche 27a auf der Seite der Laserdiode ist und die Mitte der Krümmung 29 der sphärischen Oberfläche 27a auf der optischen Achse 19 von auftreffendem, von der Kollimationslinse 7 parallelgerichtetem Laserlicht ist. Eine optimierte Neigung θ_L der sphärischen plankonvexen Linse 27 zu der optischen Achse 19 ist durch die Gleichung (1) gegeben, die von dem Snell'schen Gesetz abgeleitet ist. In dieser Gleichung ist n_L ein Brechungsindex der sphärischen plankonvexen Linse 27; n_F ist ein Brechungsindex des Kerns 23 der optischen Faser 25; θ_F ist ein Winkel eines Endes des Kerns 23 der optischen Faser 25. Der Linsenhalter 22 hält die sphärische plankonvexe Linse 27 unter einem Winkel von θ_L. Wenn beispielsweise das Material einer Linse BK7 ist (n_L = 1,50), der Brechungsindex des Kerns der optischen Faser n_F = 1,47 ist und der Winkel des Endes des Kerns der optischen Faser θ_F = 8,0° ist, ergibt die Gleichung (1) eine Neigung θ_L der sphärischen plankonvexen Linse von 7,53°. Dies bedeutet, dass die Neigung der Linse 27 um 7,53° zu der optischen Achse 19 Laserlicht mit maximalem Wirkungsgrad mit dem Kern der optischen Faser, dessen Ende unter einem Winkel von 8° geschliffen ist, koppelt.
Gleichung 1
Bei dem in 2 gezeigten Laserdioden-Modul ist die elektrische Hochfrequenzleitung 11 zu der Laserdiode, die bisher auf der Oberfläche des keramischen Substrats 5 gebildet war, auf der Oberfläche des Photodiodenträgers 34 gebildet. Das heißt, der herkömmli che Photodiodenträger 4 und das keramische Substrat 5 mit derselben Dicke sind zu dem Photodiodenträger 34 kombiniert, was zu weniger Teilen und einer leichteren Montage führt. Weiterhin hält der trapezförmige Photodiodenträger 34 die Photodiode 3 so, dass das von der Oberfläche der Photodiode 3 reflektierte Licht nicht zu der Laserdiode 1 zurückkehrt. Der große Photodiodenträger 34 ermöglicht beispielsweise, dass die elektrische Hochfrequenzleitung zu der Photodiode 3 auf dem Photodiodenträger 34 gebildet wird, was zu einer wirksamen Verwendung des Bereichs der oberen Oberfläche der Basis 6 führt.
Die sphärische plankonvexe Linse konvergiert und bricht durch ihre sphärische Oberfläche 27a und ebene Oberfläche 27b von von der Vorderseite der Laserdiode 1 emittiertes Licht, das durch die Kollimationslinse 7 parallelgerichtet ist und dann durch das luftdichte Fenster 18 hindurchgeht. In diesem Fall bewirkt die Anordnung der Mitte der Krümmung 29 der sphärischen Oberfläche der sphärischen plankonvexen Linse auf der optischen Achse 19 des parallelgerichteten Laserlichts, dass die Aberration des konvergierten Lichts in den Kern 23 der optischen Faser relativ niedrig ist. Die Ebene 27b der sphärischen plankonvexen Linse verläuft schräg zu der optischen Achse 19 des parallelgerichteten Laserlichts, so dass die Ebene 27b das konvergierte Licht in den Kern 23 der optischen Faser bricht. Als eine Folge ist die optische Achse des konvergierten Lichts schräg zu der optischen Achse 19, und eine Neigung der sphärischen plankonvexen Linse zur Erzielung eines Kopplungswirkungsgrades kann aus Gleichung (1) bei einem gegebenen Winkel des Endes des Kerns 23 der optischen Faser erhalten werden.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
Bei der Ausbildung des vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels 1 erreicht Laserlicht, das durch die Kollimationslinse 7 parallelgerichtet ist und dann durch das luftdichte Fenster 18 hindurchgeht, die sphärische plankonvexe Linse 27. Wenn jedoch eine Ausbildung, bei der eine sphärische plankonvexe Linse 27 allein verwendet wird, um Laserlicht mit einem Kern 23 einer optischen Faser zu koppeln, angewendet wird, braucht eine Kollimationslinse 7 nicht verwendet zu werden.
Weiterhin ist bei der Ausbildung des vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels 1 die sphärische plankonvexe Linse so angeordnet, dass die sphärische Oberfläche 27a der Laserdiode 1 zugewandt ist, da die Seite der sphärischen Oberfläche 27a als die Seite der sphärischen plankonvexen Linse 27, von der sich das parallelgerichtete Laserlicht wegbewegt, im Hinblick auf die Aberration besser ist. Unter einem Gesichtspunkt des Konvergierens von Laserlicht in den Kern 23 der optischen Faser bei einem den Kopplungswirkungsgrad maximierenden Auftreffwinkel ist es jedoch klar, dass, selbst wenn die sphärische plankonvexe Linse so angeordnet ist, dass die sphärische Oberfläche 27a der optischen Faser 25 zugewandt ist, dieselbe Wirkung erhalten werden kann.
Bei dem vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel 1 wird eine trapezförmige Photodioden-Trägerplatte verwendet, aber dieselbe Wirkung kann erhalten werden, selbst wenn die Oberflächenseite einer Photodioden-Trägerplatte, an der die Photodiode befestigt ist, schräg gegenüber der Basis 6 verläuft.
Bei dem vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel 1 weisen die konvergierenden Teile die sphärische plankonvexe Linse 27 und den Linsenhalter 22 zum Halten der sphärischen plankonvexen Linse 27 unter einer optimierten Neigung von durch die vom Snell'schen Gesetz abgeleitete Gleichung (1) gegebenem θ_L auf. Andererseits ist es klar, dass, wenn die konvergierenden Teile, wie in 4, die kein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aber hilfreich für das Verständnis bestimmter Aspekte der Erfindung ist, gezeigt ist, eine sphärische plankonvexe Linse 35 mit einer sphärischen Oberfläche 35a mit einer Mitte der Krümmung auf der Drehachse 28 der sphärischen plankonvexen Linse 35 und einer ebenen Oberfläche 35b, die gegenüber der Achse 28 mit einer optimierten Neigung von durch Gleichung (1) gegebenem θ_L schräg verläuft, und einen Linsenhalter 36 zum Halten der sphärischen plankonvexen Linse 35 derart, dass die Achse 28 der sphärischen plankonvexen Linse 35 einer optischen Achse 19 von auftreffendem Laserlicht entspricht, aufweisen, kann dasselbe Kopplungsverfahren erreicht werden.
Weiterhin ist bei dem vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel 1 kein optisches Teil zwischen dem luftdichten Fenster 18 und der sphärischen plankonvexen Linse 27 vorgesehen; aber ein optisches Teil, beispielsweise ein optischer Isolator, der die Richtung der optischen Achse von auftreffendem Licht nicht ändert, kann frei zwischen dem luftdichten Fenster 18 und der sphärischen plankonvexen Linse 27 oder 35 ohne einen schlechten Einfluss auf die Funktion der sphärischen plankonvexen Linse 27 oder 35 eingefügt werden.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
5 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausbildung eines Chipträgers eines Laserdioden-Moduls, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel 3 darstellt. Bei diesem Laserdioden-Modul wird eine rechteckige Photodioden-Trägerplatte 37 als ein Chipträger verwendet und, wie in 5 gezeigt ist, auf einer Basis 6 so befestigt, dass ihre Seiten nicht parallel zu den Seiten der Basis verlaufen. Positionierungsvorsprünge 30–32 sind auf der oberen Oberfläche der Basis 6 gebildet, und der Photodiodenträger 37 ist an diesen Vorsprüngen befestigt, wobei seine Seiten nicht parallel zu den Seiten der Basis 6 verlaufen.
Gemäß dem in 5 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann eine Photodiode 3 wie bisher die Intensität von von der Rückseite einer Laserdiode emittiertem Licht überwachen, ohne dass das reflektierte von der Oberfläche der Photodiode 3 zu der Laserdiode 1 zurückkehrt, wodurch die Länge des Golddrahts, der ein Energiezuführungssystem mit der Laserdiode 1 verbindet, minimiert wird, was für eine Frequenzcharakteristik günstig ist.
Zusätzlich ist die Anzahl von Teilen wie bei den vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen geringer als die einer herkömmlichen Ausbildung, und die rechteckige Photodioden-Trägerplatte 37 ist leicht herzustellen, die Positionierungsvorsprünge 30–32 ergeben eine weit leichtere Montage, und ein kostengünstiger Chipträger kann daher verwendet werden.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
Die Ausbildung des vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels 3 hat auf der oberen Oberfläche der Basis 6 ausgebildete Vorsprünge 30–32, um den Photodiodenträger 37 zu positionieren, aber wenn eine Konkavität oder eine Höhendifferenz an derselben Position als eine Positionierungsmarke anstelle der auf der Basis gebildeten Vorsprünge 30–32 ausgebildet ist, kann dieselbe Wirkung erhalten werden.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
Wenn die Dicke des Querschnitts einer Basis 6 gemäß der Position variiert wird, wie in 6 gezeigt ist, so dass die Seite der Laserdiode dicker ist; verläuft ein Photodiodenträger 37 schräg zu der unteren Oberfläche der Basis, indem einfach der Photodiodenträger 37 auf der schrägen oberen Oberfläche der Basis fixiert wird, was zu derselben Wirkung wie bei dem vorbeschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel 3 führt.
Selbstverständlich kann, wenn die Dicke des Querschnitts der Basis 6 gemäß der Position so variiert wird, dass die Seite der Laserdiode dünner als die andere Seite ist, dieselbe Wirkung erhalten werden. Während beschrieben wurde, was gegenwärtig als die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung angesehen wird, ist darauf hinzuweisen, dass verschiedene Modifikationen bei diesen durchgeführt werden können, und es ist beabsichtigt, dass die angefügten Ansprüche alle derartigen Modifikationen, soweit sie in den Bereich der Ansprüche fallen, abdecken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein herkömmliches Laserdioden-Modul zeigt.
2 zeigt eine von oben gesehene Querschnittsansicht eines Laserdioden-Moduls des bevorzugten Ausführungsbeispiels 1 der Erfindung und zeigt sein optisches Kopplungsverfahren.
3 ist eine Querschnittsansicht von konvergierenden Teilen in einem Laserdioden-Modul nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
4 ist eine Querschnittsansicht von konvergierenden Teilen.
5 ist eine Draufsicht auf einen Chipträger, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel 3 der Erfindung zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Chipträgers, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel 5 der Erfindung zeigt.

Claims

Laserdioden-Modul, welches aufweist: eine Laserdiode (1); eine sphärische plankonvexe Linse (27) mit einer Drehachse (28), die sich zwischen der konvexen Oberfläche und der ebenen Fläche erstreckt, zum Konvergieren von von der Vorderseite der Laserdiode (1) emittiertem Licht; eine optische Faser (25) mit einem von null abweichenden Winkel (θ_F) zwischen der zu der Drehachse des Kerns (23) normalen Ebene und der schrägen Endfläche des Kerns (23) der optischen Faser (25), die gekoppelt ist mit durch die sphärische plankonvexe Linse (27) konvergiertem Laserlicht; und einen Linsenhalter (22) zum Halten der sphärischen plankonvexen Linse (27), derart, dass eine Mitte (29) der Krümmung einer sphärischen Oberfläche (27a) der sphärischen plankonvexen Linse (27) auf der optischen Achse (19) des Laserlichts ist, und eine Drehachse (28) der sphärischen plankonvexen Linse (27) zu der optischen Achse (19) von von der Laserdiode (1) emittiertem Licht unter einem optimalen Winkel in derselben Drehrichtung wie die schräge Endfläche des Kerns (23) der optischen Faser (25) mit Bezug auf die zu der Drehachse des Kerns (23) normalen Ebene geneigt ist, welcher optimale Winkel von dem Brechungsindex des Kerns (23) der optischen Faser (25), dem Brechungsindex der sphäri schen plankonvexen Linse (27) und dem von null abweichenden Winkel zwischen der zu der Drehachse des Kerns (23) normalen Ebene und der Endfläche des Kerns (23) der optischen Faser (25) abhängt, um den Kopplungswirkungsgrad von Laserlicht in die optische Faser (25) zu erhöhen.
Laserdioden-Modul nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kollimationslinse (7) zum Parellelrichten von von der Vorderseite der Laserdiode (1) emittiertem Licht; wobei die sphärische plankonvexe Linse (27) von von der Kollimationslinse (7) parallel gerichtetes Laserlicht konvergiert.
Laserdioden-Modul nach Anspruch 1 oder 2, welches weiterhin aufweist: eine Fotodioden-Trägerplatte (34, 37) mit einer elektrischen Hochfrequenzleitung (11) zum Zuführen von Leistung zu der der Laserdiode (1); eine Fotodiode (3), die auf einer Seite der Fotodioden-Trägerplatte befestigt und von dieser gestützt ist, und eine Basis (6) zum Stützen der Fotodioden-Trägerplatte (34, 37).
Laserdioden-Modul nach Anspruch 3, bei dem die Fotodioden-Trägerplatte (34) trapezförmig ist.
Laserdioden-Modul nach Anspruch 3, bei dem eine Oberfläche des Fotodiodenträgers, auf der die Fotodiode befestigt ist, schräg zu der Basis verläuft.
Laserdioden-Modul nach Anspruch 3, bei dem eine rechteckige Fotodioden-Trägerplatte (37) auf der Basis befestigt ist, wobei ihre Seiten nicht pa rallel zu den Seiten der Basis sind, indem sie um die zu der Oberfläche der Basis normale Achse gedreht ist.
Laserdioden-Modul nach Anspruch 6, bei dem eine Konkavität in der oberen Oberfläche der Basis ausgebildet ist und die rechteckige Fotodioden-Trägerplatte (37) so an der Konkavität befestigt ist, dass der Fotodiodenträger schräg zu der Basis (6) verläuft.
Laserdioden-Modul nach Anspruch 6, bei dem eine Höhendifferenz in der oberen Oberfläche der Basis (6) ausgebildet ist und die rechteckige Fotodioden-Trägerplatte (37) so an der Höhendifferenz befestigt ist, dass der Fotodiodenträger schräg zu der Basis (6) verläuft.
Laserdioden-Modul nach Anspruch 6, bei dem Vorsprünge (30–32) auf der oberen Oberfläche der Basis (6) ausgebildet sind und die rechteckige Fotodioden-Trägerplatte (37) so an den Vorsprüngen (30–32) befestigt ist, dass der Fotodiodenträger schräg zu der Basis verläuft.
Laserdioden-Modul nach Anspruch 6, bei dem die obere Oberfläche der Basis schräg zu der unteren Oberfläche der Basis verläuft.
Verfahren zum optischen Koppeln von Laserlicht und einer optischen Faser, bei dem durch Anordnen einer sphärischen plankonvexen Linse (27) derart, dass eine Mitte (29) einer Krümmung einer sphärischen Oberfläche (27a) der sphärischen plankonvexen Linse (27) auf der optischen Achse (19) von Laserlicht ist, und eine Drehachse (28) der sphärischen plankonvexen Linse (27) zu der optischen Achse des Laserlichts unter einem op timalen Winkel in derselben Drehrichtung wie die schräge Endfläche des Kerns (23) der optischen Faser (25) mit Bezug auf die zu der Drehachse des Kerns (23) normalen Ebene geneigt ist, welcher optimale Winkel von dem Brechungsindex des Kerns (23) der optischen Faser (25), dem Brechungsindex der sphärischen plankonvexen Linse (27) und dem von null abweichenden Winkel zwischen der zu der Drehachse des Kerns (23) normalen Ebene und der Endfläche des Kerns (23) der optischen Faser (25) abhängt, um den Kopplungswirkungsgrad von Laserlicht in die optische Faser (25) zu erhöhen.