JP2000028865A - 半導体レーザモジュール - Google Patents
半導体レーザモジュールInfo
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- Y10S372/703—Optical isolater
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光アイソレータを内蔵した小型で安価な半導
体レーザモジュールを提供し、光通信システムの小型・
低価格化に貢献する。 【解決手段】 基板上に設けられた半導体レーザダイオ
ードチップと、該半導体レーザダイオードチップから出
力されるレーザ光を伝送させるように基板上に形成され
た第１の光導波路と、該第１の光導波路と所定の間隔を
隔てて基板上に形成された第２の光導波路と、第１の光
導波路と上記第２の光導波路との間に設けられた光アイ
ソレータチップとを備え、半導体レーザダイオードチッ
プの出力するレーザ光を第１の光導波路、光アイソレー
タチップ及び第２の光導波路を介して出力する。
体レーザモジュールを提供し、光通信システムの小型・
低価格化に貢献する。 【解決手段】 基板上に設けられた半導体レーザダイオ
ードチップと、該半導体レーザダイオードチップから出
力されるレーザ光を伝送させるように基板上に形成され
た第１の光導波路と、該第１の光導波路と所定の間隔を
隔てて基板上に形成された第２の光導波路と、第１の光
導波路と上記第２の光導波路との間に設けられた光アイ
ソレータチップとを備え、半導体レーザダイオードチッ
プの出力するレーザ光を第１の光導波路、光アイソレー
タチップ及び第２の光導波路を介して出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
用いられる光アイソレータ付の半導体レーザモジュール
に関する。
用いられる光アイソレータ付の半導体レーザモジュール
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信が広く用いられるようにな
ってきているが、それに伴い、半導体レーザモジュール
に対しては、低価格化及び小型化が強く求められてい
る。これらのニーズに応えるべく、例えば、１９９５年
電子通信情報学会総合大会において、山内等により“自
動組立に適した表面実装型光モジュール”という表題で
小型化の可能な半導体レーザモジュールが発表されてい
る。この発表された半導体レーザモジュールは、光軸調
整が不要であるため、低価格化、量産化に適している。
また、光通信システムでは、半導体レーザダイオードチ
ップから出射される光を光ファイバで伝送する光ファイ
バの入射又は出射端面で反射された光が、半導体レーザ
ダイオードチップに戻り、レーザ発振光のスペクトルに
広がりを生じさせたり、雑音が大きくなるという問題が
ある。これに対して、従来のシステムにおいては、この
反射光を低減するために、ＡＲコートを施したり、端面
を斜めにカットすることにより簡易的に対策が講じられ
ていたが、抜本的な対策としては、半導体レーザダイオ
ードと光ファイバとの間に光アイソレータを設けること
が有効である。
ってきているが、それに伴い、半導体レーザモジュール
に対しては、低価格化及び小型化が強く求められてい
る。これらのニーズに応えるべく、例えば、１９９５年
電子通信情報学会総合大会において、山内等により“自
動組立に適した表面実装型光モジュール”という表題で
小型化の可能な半導体レーザモジュールが発表されてい
る。この発表された半導体レーザモジュールは、光軸調
整が不要であるため、低価格化、量産化に適している。
また、光通信システムでは、半導体レーザダイオードチ
ップから出射される光を光ファイバで伝送する光ファイ
バの入射又は出射端面で反射された光が、半導体レーザ
ダイオードチップに戻り、レーザ発振光のスペクトルに
広がりを生じさせたり、雑音が大きくなるという問題が
ある。これに対して、従来のシステムにおいては、この
反射光を低減するために、ＡＲコートを施したり、端面
を斜めにカットすることにより簡易的に対策が講じられ
ていたが、抜本的な対策としては、半導体レーザダイオ
ードと光ファイバとの間に光アイソレータを設けること
が有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光アイ
ソレータを用いようとすれば、光アイソレータが高価で
あることに加え、光アイソレータの前後にレンズを使用
する必要があるために、部品点数が増え、システム全体
を安価にできないという問題点があった。また、光学系
の光軸調整が複雑となり、調整コストが上昇するという
問題点があった。さらに、光アイソレータ及びレンズを
光学系に組み込むために、システムを小型にできないと
いう問題点があった。
ソレータを用いようとすれば、光アイソレータが高価で
あることに加え、光アイソレータの前後にレンズを使用
する必要があるために、部品点数が増え、システム全体
を安価にできないという問題点があった。また、光学系
の光軸調整が複雑となり、調整コストが上昇するという
問題点があった。さらに、光アイソレータ及びレンズを
光学系に組み込むために、システムを小型にできないと
いう問題点があった。
【０００４】そこで、本発明は、光アイソレータを内臓
した小型で安価な半導体レーザモジュールを提供し、光
通信システムの小型・低価格化に貢献することを目的と
する。
した小型で安価な半導体レーザモジュールを提供し、光
通信システムの小型・低価格化に貢献することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明に係る半導体レーザモジュールは、基板上
に設けられた半導体レーザダイオードチップと、該半導
体レーザダイオードチップから出力されるレーザ光を伝
送させるように上記基板上に形成された第１の光導波路
と、該第１の光導波路と所定の間隔を隔てて上記基板上
に形成された第２の光導波路と、上記第１の光導波路と
上記第２の光導波路との間に設けられた光アイソレータ
チップとを備えたことを特徴とする。これによって、上
記半導体レーザダイオードチップから出射されたレーザ
光を上記第１の光導波路と上記光アイソレータチップと
上記第２の光導波路とを介して出力することができ、反
射光が半導体レーザダイオードチップに入射することを
防止でき、安定したレーザ発振をさせることができる。
めに、本発明に係る半導体レーザモジュールは、基板上
に設けられた半導体レーザダイオードチップと、該半導
体レーザダイオードチップから出力されるレーザ光を伝
送させるように上記基板上に形成された第１の光導波路
と、該第１の光導波路と所定の間隔を隔てて上記基板上
に形成された第２の光導波路と、上記第１の光導波路と
上記第２の光導波路との間に設けられた光アイソレータ
チップとを備えたことを特徴とする。これによって、上
記半導体レーザダイオードチップから出射されたレーザ
光を上記第１の光導波路と上記光アイソレータチップと
上記第２の光導波路とを介して出力することができ、反
射光が半導体レーザダイオードチップに入射することを
防止でき、安定したレーザ発振をさせることができる。
【０００６】また、本発明の半導体レーザモジュールに
おいて、互いの光軸を一致させるために、上記第１と第
２の光導波路は、上記基板上に形成された１つの光導波
路が該光導波路に形成された溝によって分割されてなる
ことが好ましい。
おいて、互いの光軸を一致させるために、上記第１と第
２の光導波路は、上記基板上に形成された１つの光導波
路が該光導波路に形成された溝によって分割されてなる
ことが好ましい。
【０００７】また、上記溝の２つの側壁のうち少なくと
も一方は、上記第１の光導波路又は上記第２の光導波路
の光軸に直交しないように形成されていることが好まし
く、これによって反射光の進行方向と光導波路の光軸と
を互いに一致しないようにでき、より効果的に反射光が
レーザダイオードに入力されるのを防止できる。
も一方は、上記第１の光導波路又は上記第２の光導波路
の光軸に直交しないように形成されていることが好まし
く、これによって反射光の進行方向と光導波路の光軸と
を互いに一致しないようにでき、より効果的に反射光が
レーザダイオードに入力されるのを防止できる。
【０００８】また、本発明において、上記光アイソレー
タチップは、ファラデー回転素子とそのファラデー回転
素子の両側に設けられた偏光素子とを備えて構成されて
いることが好ましい。
タチップは、ファラデー回転素子とそのファラデー回転
素子の両側に設けられた偏光素子とを備えて構成されて
いることが好ましい。
【０００９】また、本発明の半導体レーザモジュールで
は、上記光アイソレータチップに磁界を印加するため
に、上記光アイソレータチップを覆うように設けられた
半円筒状のマグネットを備えていることが好ましい。
は、上記光アイソレータチップに磁界を印加するため
に、上記光アイソレータチップを覆うように設けられた
半円筒状のマグネットを備えていることが好ましい。
【００１０】さらに、本発明の半導体レーザモジュール
では、上記光アイソレータチップの両側の上記第１と第
２の光導波路上にマグネットを設けて構成してもよい。
では、上記光アイソレータチップの両側の上記第１と第
２の光導波路上にマグネットを設けて構成してもよい。
【００１１】またさらに、本発明の半導体レーザモジュ
ールでは、上記溝の内部に上記光アイソレータチップを
挟むようにマグネットを設けて構成するようにしてもよ
い。
ールでは、上記溝の内部に上記光アイソレータチップを
挟むようにマグネットを設けて構成するようにしてもよ
い。
【００１２】また、本発明の半導体レーザモジュール
は、上記基板上に上記半導体レーザダイオードチップ、
上記第１と第２の光導波路及び上記光アイソレータチッ
プを覆うカバーを有していることが好ましく、該カバー
に上記光アイソレータチップに磁界を印加するマグネッ
トを設けて構成してもよい。
は、上記基板上に上記半導体レーザダイオードチップ、
上記第１と第２の光導波路及び上記光アイソレータチッ
プを覆うカバーを有していることが好ましく、該カバー
に上記光アイソレータチップに磁界を印加するマグネッ
トを設けて構成してもよい。
【００１３】さらに、本発明の半導体レーザモジュール
では、上記第１の光導波路において出射端側にレンズ部
を形成し、かつ上記第２の光導波路において入力端側に
レンズ部を形成することが好ましい。
では、上記第１の光導波路において出射端側にレンズ部
を形成し、かつ上記第２の光導波路において入力端側に
レンズ部を形成することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施の形態について説明する。 実施の形態１．図１は、本発明に係る実施の形態１の半
導体レーザモジュールの構成を模式的に示す斜視図であ
り、図２（ａ）は実施の形態１の半導体レーザモジュー
ルの側面図であり、図２（ｂ）は実施の形態１の半導体
レーザモジュールの平面図である。実施の形態１の半導
体レーザモジュールは、図１〜３に示すように、例えば
Ｓｉからなる基板７上に、半導体レーザダイオードチッ
プ１と、半導体レーザダイオードチップ１の一端面から
出力される光の進行方向に順次設けられた第１の光導波
路５０ａ、光アイソレータチップ２及び第２の光導波路
５０ｂを備えて構成される。尚、実施の形態１の半導体
レーザモジュールにおいて、半導体レーザダイオードチ
ップ１の他端面から出力される光をモニターするため
に、フォトダイオードチップ４が設けられている。ま
た、第２の光導波路５０ｂには、光ファイバ６が接続さ
れ、光アイソレータチップ２の上には、該チップを覆う
ように半円筒形状のマグネット３が設けられている。
尚、図２（ａ）（ｂ）においては、マグネット３は省略
して描いている。
る実施の形態について説明する。 実施の形態１．図１は、本発明に係る実施の形態１の半
導体レーザモジュールの構成を模式的に示す斜視図であ
り、図２（ａ）は実施の形態１の半導体レーザモジュー
ルの側面図であり、図２（ｂ）は実施の形態１の半導体
レーザモジュールの平面図である。実施の形態１の半導
体レーザモジュールは、図１〜３に示すように、例えば
Ｓｉからなる基板７上に、半導体レーザダイオードチッ
プ１と、半導体レーザダイオードチップ１の一端面から
出力される光の進行方向に順次設けられた第１の光導波
路５０ａ、光アイソレータチップ２及び第２の光導波路
５０ｂを備えて構成される。尚、実施の形態１の半導体
レーザモジュールにおいて、半導体レーザダイオードチ
ップ１の他端面から出力される光をモニターするため
に、フォトダイオードチップ４が設けられている。ま
た、第２の光導波路５０ｂには、光ファイバ６が接続さ
れ、光アイソレータチップ２の上には、該チップを覆う
ように半円筒形状のマグネット３が設けられている。
尚、図２（ａ）（ｂ）においては、マグネット３は省略
して描いている。
【００１５】以上のように構成された実施の形態１の半
導体レーザモジュールは、小型軽量にでき、かつ第２の
光導波路５０ｂと光ファイバの接続部分で反射されたレ
ーザ光が光導波路５ａ，５ｂを介してレーザダイオード
１に入射されることを防止できるのでレーザダイオード
１に極めて安定した発振をさせることができるという特
徴を有する。
導体レーザモジュールは、小型軽量にでき、かつ第２の
光導波路５０ｂと光ファイバの接続部分で反射されたレ
ーザ光が光導波路５ａ，５ｂを介してレーザダイオード
１に入射されることを防止できるのでレーザダイオード
１に極めて安定した発振をさせることができるという特
徴を有する。
【００１６】詳細に説明すると、基板７上に例えばＳｉ
Ｏ2等を形成することにより、石英光導波路を形成す
る。ここで、石英光導波路において、コアとなる部分
は、不純物を添加する、又は元素の一部を他の元素に置
きかえる等により、他の部分に比較して屈折率を大きく
することにより導波路として機能させる。次に、石英光
導波路にダイシングソー等を用いて溝７０を形成するこ
とにより、石英光導波路を前後２つに分割し、互いに対
向する第１の光導波路５０ａと第２の光導波路５０ｂと
を作製する。ここで、石英光導波路に形成する溝７０
は、その側面が第１の光導波路５０ａのコア５ａ及び第
２の光導波路５０ｂのコア５ｂと直交しないように形成
することが好ましく、このようにすると例えば光アイソ
レータチップ２の表面で反射された光が第１の光導波路
５０ａ又は第２の光導波路５０ｂに入射されるのを防止
できる。また、溝７０の深さは、光アイソレータチップ
２を溝７０に配置したときに、光アイソレータチップ２
の中心が第１の光導波路５０ａのコア５ａ及び第２の光
導波路５０ｂのコア５ｂと略一致するように設定され
る。
Ｏ2等を形成することにより、石英光導波路を形成す
る。ここで、石英光導波路において、コアとなる部分
は、不純物を添加する、又は元素の一部を他の元素に置
きかえる等により、他の部分に比較して屈折率を大きく
することにより導波路として機能させる。次に、石英光
導波路にダイシングソー等を用いて溝７０を形成するこ
とにより、石英光導波路を前後２つに分割し、互いに対
向する第１の光導波路５０ａと第２の光導波路５０ｂと
を作製する。ここで、石英光導波路に形成する溝７０
は、その側面が第１の光導波路５０ａのコア５ａ及び第
２の光導波路５０ｂのコア５ｂと直交しないように形成
することが好ましく、このようにすると例えば光アイソ
レータチップ２の表面で反射された光が第１の光導波路
５０ａ又は第２の光導波路５０ｂに入射されるのを防止
できる。また、溝７０の深さは、光アイソレータチップ
２を溝７０に配置したときに、光アイソレータチップ２
の中心が第１の光導波路５０ａのコア５ａ及び第２の光
導波路５０ｂのコア５ｂと略一致するように設定され
る。
【００１７】次に、溝７０に光アイソレータチップ２
を、その光軸が第１の光導波路５０ａの光軸及び第２の
光導波路５０ｂの光軸と略一致するように配置して接着
剤等で固定する。ここで、光アイソレータチップ２は、
ファラデー回転素子２ａとその両側に設けられた偏光子
２ｂとからなり、この光アイソレータチップ２により、
第１の光導波路５０ａから入力された光は、ファラデー
回転素子２ａで所定の量だけ偏光面が回転し偏光板２ｂ
を介して第２の光導波路５０ｂに出力されるが、第２の
光導波路５０ｂから入力された光は、ファラデー回転素
子２ａで所定の量だけ偏光面が回転して偏光板２ｂによ
り遮られ出力されない。尚、ファラデー回転素子２ａの
材料としては、大きな磁気光学効果を有しかつ光吸収の
小さい材料が適しており、例えば、常磁性ガーネット
類、希土類鉄ガーネット類が用いられる。また、ファラ
デー回転素子２ａの光の進行方向の長さは、ファラデー
回転素子２ａで光の偏光面が４５度回転するように設定
される。
を、その光軸が第１の光導波路５０ａの光軸及び第２の
光導波路５０ｂの光軸と略一致するように配置して接着
剤等で固定する。ここで、光アイソレータチップ２は、
ファラデー回転素子２ａとその両側に設けられた偏光子
２ｂとからなり、この光アイソレータチップ２により、
第１の光導波路５０ａから入力された光は、ファラデー
回転素子２ａで所定の量だけ偏光面が回転し偏光板２ｂ
を介して第２の光導波路５０ｂに出力されるが、第２の
光導波路５０ｂから入力された光は、ファラデー回転素
子２ａで所定の量だけ偏光面が回転して偏光板２ｂによ
り遮られ出力されない。尚、ファラデー回転素子２ａの
材料としては、大きな磁気光学効果を有しかつ光吸収の
小さい材料が適しており、例えば、常磁性ガーネット
類、希土類鉄ガーネット類が用いられる。また、ファラ
デー回転素子２ａの光の進行方向の長さは、ファラデー
回転素子２ａで光の偏光面が４５度回転するように設定
される。
【００１８】次に、例えばＤＢＦレーザである半導体レ
ーザダイオードチップ１を、第１の光導波路５０ａの入
射端面に半導体レーザダイオードチップ１の出射端面を
近接して対向させかつ互いに光軸が一致するように基板
７上にボンディングする。この半導体レーザダイオード
チップ１のボンディングにおいては、第１の光導波路５
０ａの光軸とレーザダイオードチップ１の光軸とを高い
精度で一致させる必要がある。従って、本実施の形態１
では、例えば、あらかじめ基板７上と半導体レーザダイ
オードチップ１とに精度良く位置合わせマークを形成
し、ボンディング時にそれぞれの位置合わせマークを赤
外線等で認識して精度良くボンディングを行う。このよ
うにしてボンディングを行うことにより、光軸調整を精
度よくかつ容易に行うことができる。
ーザダイオードチップ１を、第１の光導波路５０ａの入
射端面に半導体レーザダイオードチップ１の出射端面を
近接して対向させかつ互いに光軸が一致するように基板
７上にボンディングする。この半導体レーザダイオード
チップ１のボンディングにおいては、第１の光導波路５
０ａの光軸とレーザダイオードチップ１の光軸とを高い
精度で一致させる必要がある。従って、本実施の形態１
では、例えば、あらかじめ基板７上と半導体レーザダイ
オードチップ１とに精度良く位置合わせマークを形成
し、ボンディング時にそれぞれの位置合わせマークを赤
外線等で認識して精度良くボンディングを行う。このよ
うにしてボンディングを行うことにより、光軸調整を精
度よくかつ容易に行うことができる。
【００１９】次に、光ファイバ６をその入射面が第２の
光導波路５０ｂの出射面と対向しかつ光ファイバ６のコ
ア６ａの軸と第２の光導波路５０ｂのコア５ｂとの軸が
略一致するように配置して固定する。尚、本実施の形態
１では、基板７にあらかじめ光ファイバの光軸合わせ及
び固定を容易にするために、Ｖ溝が形成されているの
で、第２の光導波路５０ｂと光ファイバ６との光軸合わ
せは容易にできる。
光導波路５０ｂの出射面と対向しかつ光ファイバ６のコ
ア６ａの軸と第２の光導波路５０ｂのコア５ｂとの軸が
略一致するように配置して固定する。尚、本実施の形態
１では、基板７にあらかじめ光ファイバの光軸合わせ及
び固定を容易にするために、Ｖ溝が形成されているの
で、第２の光導波路５０ｂと光ファイバ６との光軸合わ
せは容易にできる。
【００２０】以上のように構成された実施の形態１の半
導体レーザモジュールにおいて、半導体レーザダイオー
ドチップ１から出射されたレーザ光は、第１の光導波路
５０ａ、光アイソレータチップ２及び第２の光導波路５
０ｂを介して光ファイバ６に入射されて伝送される。一
方、光ファイバ６の端面等で反射された反射光は、第１
の光導波路５０ａと第２の光導波路５０ｂとの間に設け
られた光アイソレータチップ２によって半導体レーザダ
イオードチップ１に入射されることはなく、半導体レー
ザダイオードチップ１において安定したレーザ発振をさ
せることができる。
導体レーザモジュールにおいて、半導体レーザダイオー
ドチップ１から出射されたレーザ光は、第１の光導波路
５０ａ、光アイソレータチップ２及び第２の光導波路５
０ｂを介して光ファイバ６に入射されて伝送される。一
方、光ファイバ６の端面等で反射された反射光は、第１
の光導波路５０ａと第２の光導波路５０ｂとの間に設け
られた光アイソレータチップ２によって半導体レーザダ
イオードチップ１に入射されることはなく、半導体レー
ザダイオードチップ１において安定したレーザ発振をさ
せることができる。
【００２１】以上のように構成された実施の形態１の半
導体レーザモジュールでは、第１の光導波路５０ａと第
２の光導波路５０ｂとの間に光アイソレータチップ２を
設けることにより、レンズを用いることなく半導体レー
ザダイオードチップ１から出力されたレーザ光を効率良
く光ファイバ６に伝送させることができる。すなわち、
半導体レーザダイオードチップ１から出射される光は、
図９（ｂ）に示すように比較的大きな出射角θで出射さ
れるので、出射された光を直接光アイソレータチップ２
に入射させると光アイソレータチップ２においてさらに
光が広がり、その結果、光ファイバ６に一部の光しか入
力することができない。従って、従来はレーザダイオー
ドと光アイソレータの間にレンズを配置して一端広がっ
た光をレンズにより絞った後、光アイソレータに入力す
ることにより、光アイソレータ内での光の広がりを防止
し、効率的な光の伝送を図っていた。
導体レーザモジュールでは、第１の光導波路５０ａと第
２の光導波路５０ｂとの間に光アイソレータチップ２を
設けることにより、レンズを用いることなく半導体レー
ザダイオードチップ１から出力されたレーザ光を効率良
く光ファイバ６に伝送させることができる。すなわち、
半導体レーザダイオードチップ１から出射される光は、
図９（ｂ）に示すように比較的大きな出射角θで出射さ
れるので、出射された光を直接光アイソレータチップ２
に入射させると光アイソレータチップ２においてさらに
光が広がり、その結果、光ファイバ６に一部の光しか入
力することができない。従って、従来はレーザダイオー
ドと光アイソレータの間にレンズを配置して一端広がっ
た光をレンズにより絞った後、光アイソレータに入力す
ることにより、光アイソレータ内での光の広がりを防止
し、効率的な光の伝送を図っていた。
【００２２】しかしながら、本願発明者らは、光導波路
を介して出射されるレーザ光は、図９（ｂ）に示すよう
にレーザダイオードチップ１から出射される光に比べて
小さい出射角θで出射されることを見出し、そのことを
利用して本願発明を完成させたものである。すなわち、
実施の形態１の半導体レーザモジュールにおいて、第１
の光導波路５０ａを介して出射されるレーザ光は、図９
に示すように半導体レーザダイオードチップ１から出射
される光に比べて小さい出射角θで出射される。この小
さい角度で出射された光は、光アイソレータチップ２に
入射された後も比較的広がることなく伝送され、効率良
く第２の光導波路５０ｂに伝送される。
を介して出射されるレーザ光は、図９（ｂ）に示すよう
にレーザダイオードチップ１から出射される光に比べて
小さい出射角θで出射されることを見出し、そのことを
利用して本願発明を完成させたものである。すなわち、
実施の形態１の半導体レーザモジュールにおいて、第１
の光導波路５０ａを介して出射されるレーザ光は、図９
に示すように半導体レーザダイオードチップ１から出射
される光に比べて小さい出射角θで出射される。この小
さい角度で出射された光は、光アイソレータチップ２に
入射された後も比較的広がることなく伝送され、効率良
く第２の光導波路５０ｂに伝送される。
【００２３】以上のように本実施の形態１の半導体レー
ザモジュールは、従来例のレンズに代え第１と第２の光
導波路５０ａ，５０ｂとを用いて構成しているので、従
来例に比較して小型軽量にできしかもモジュール化が可
能となった。また、本実施の形態１の半導体レーザモジ
ュールは、レンズを用いていないので、製造工程におい
て光軸調整にかかる費用を極めて少なくでき、安価にで
きる。さらに、本実施の形態１の半導体レーザモジュー
ルは、基板７上にＳｉＯ2膜を成長させることにより、
基板と一体で第１と第２の光導波路を形成しているので
部品点数を少なくでき、さらに低コストにできる。
ザモジュールは、従来例のレンズに代え第１と第２の光
導波路５０ａ，５０ｂとを用いて構成しているので、従
来例に比較して小型軽量にできしかもモジュール化が可
能となった。また、本実施の形態１の半導体レーザモジ
ュールは、レンズを用いていないので、製造工程におい
て光軸調整にかかる費用を極めて少なくでき、安価にで
きる。さらに、本実施の形態１の半導体レーザモジュー
ルは、基板７上にＳｉＯ2膜を成長させることにより、
基板と一体で第１と第２の光導波路を形成しているので
部品点数を少なくでき、さらに低コストにできる。
【００２４】以上の実施の形態１の半導体レーザモジュ
ールにおいては、半円筒形状のマグネット３を用いて構
成したが、本発明はこれに限らず、図３に示すようにマ
グネット３に代えて２つの平板マグネット３１を第１と
第２の光導波路５０ａ，５０ｂ上に配置するようにして
もよい。以上のように構成することにより、モジュール
の全体の厚さを薄くできる。
ールにおいては、半円筒形状のマグネット３を用いて構
成したが、本発明はこれに限らず、図３に示すようにマ
グネット３に代えて２つの平板マグネット３１を第１と
第２の光導波路５０ａ，５０ｂ上に配置するようにして
もよい。以上のように構成することにより、モジュール
の全体の厚さを薄くできる。
【００２５】また、本発明では、図４に示すようにマグ
ネット３に代えて２つの平板マグネット３２を、溝７０
内の光アイソレータチップ２の両側に配置するようにし
てもよい。以上のように構成することにより、モジュー
ルの全体の厚さを薄くできる。
ネット３に代えて２つの平板マグネット３２を、溝７０
内の光アイソレータチップ２の両側に配置するようにし
てもよい。以上のように構成することにより、モジュー
ルの全体の厚さを薄くできる。
【００２６】また、本発明では、図５に示すようにマグ
ネット３に代えて１つの平板マグネット３３を、光アイ
ソレータチップ２の上に配置してもよい。この場合、Ｎ
極又はＳ極の一方は、第１の光導波路５０ａ上に位置す
るように、他方は第２の光導波路５０ｂ上に位置するよ
うに平板マグネット３３を配置する。以上のように構成
してもモジュールの全体の厚さを薄くできる。
ネット３に代えて１つの平板マグネット３３を、光アイ
ソレータチップ２の上に配置してもよい。この場合、Ｎ
極又はＳ極の一方は、第１の光導波路５０ａ上に位置す
るように、他方は第２の光導波路５０ｂ上に位置するよ
うに平板マグネット３３を配置する。以上のように構成
してもモジュールの全体の厚さを薄くできる。
【００２７】また、本発明では、マグネット３に代えて
２つの平板マグネット３４を、パッケージカバー１０ａ
に取り付けるようにしてもよい。すなわち、図６に示す
ように、パッケージ本体１０に半導体レーザダイオード
チップ１、光アイソレータチップ２等が設けられた基板
７を配置し、平板マグネット３４を取り付けたパッケー
ジカバー１０ａを取り付ける。ここで、平板マグネット
３４はパッケージ本体１０にパッケージカバー１０ａを
取り付けたときに、光アイソレータチップ２の両側に位
置するように取り付ける。このようにすると、熱硬化性
樹脂を用いてマグネットを接着する場合でも、半導体レ
ーザダイオードチップ等に熱をかけることなく、熱硬化
性樹脂を硬化することができる。
２つの平板マグネット３４を、パッケージカバー１０ａ
に取り付けるようにしてもよい。すなわち、図６に示す
ように、パッケージ本体１０に半導体レーザダイオード
チップ１、光アイソレータチップ２等が設けられた基板
７を配置し、平板マグネット３４を取り付けたパッケー
ジカバー１０ａを取り付ける。ここで、平板マグネット
３４はパッケージ本体１０にパッケージカバー１０ａを
取り付けたときに、光アイソレータチップ２の両側に位
置するように取り付ける。このようにすると、熱硬化性
樹脂を用いてマグネットを接着する場合でも、半導体レ
ーザダイオードチップ等に熱をかけることなく、熱硬化
性樹脂を硬化することができる。
【００２８】さらに、本発明では、マグネットを必要と
しない光アイソレータチップを用いて構成してもよい。
以上のようにすると構成を簡単にでき、製造コストを低
くすることができる。
しない光アイソレータチップを用いて構成してもよい。
以上のようにすると構成を簡単にでき、製造コストを低
くすることができる。
【００２９】以上の実施の形態１の半導体レーザモジュ
ールでは、２つの偏光子２ｂの間にファラデー回転子２
ａを設けた光アイソレータチップ２を用いて構成した
が、本発明はこれに限らず、図８に示すように、偏光子
を用いることなくファラデー回転子のみを用いて構成し
た光アイソレータチップ２１を用いてもよい。このよう
に構成すると、２つの偏光子２ｂの間にファラデー回転
子２ａを設けた光アイソレータチップ２ほど効果的に反
射光の影響を防止できないが、低コスト化が可能とな
る。
ールでは、２つの偏光子２ｂの間にファラデー回転子２
ａを設けた光アイソレータチップ２を用いて構成した
が、本発明はこれに限らず、図８に示すように、偏光子
を用いることなくファラデー回転子のみを用いて構成し
た光アイソレータチップ２１を用いてもよい。このよう
に構成すると、２つの偏光子２ｂの間にファラデー回転
子２ａを設けた光アイソレータチップ２ほど効果的に反
射光の影響を防止できないが、低コスト化が可能とな
る。
【００３０】実施の形態２．本発明に係る実施の形態２
の半導体レーザモジュールは、図７（ａ）に示すよう
に、第１の光導波路５０ａ及び第２の光導波路５０ｂの
互いに対向する各端面にレンズ部５１ａ，５１ｂを形成
したことを特徴とし、それ以外は実施の形態１と同様に
構成される。すなわち、実施の形態２の半導体レーザモ
ジュールにおいて、第１の光導波路５０ａ及び第２の光
導波路５０ｂの光アイソレータチップ２に対向する各端
面は、例えば、フォトリソグラフィー及びドライエッチ
ングプロセス等を用いて、例えば半径２０μｍの半円形
加工され、レンズ部５１ａ，５１ｂが形成される。
の半導体レーザモジュールは、図７（ａ）に示すよう
に、第１の光導波路５０ａ及び第２の光導波路５０ｂの
互いに対向する各端面にレンズ部５１ａ，５１ｂを形成
したことを特徴とし、それ以外は実施の形態１と同様に
構成される。すなわち、実施の形態２の半導体レーザモ
ジュールにおいて、第１の光導波路５０ａ及び第２の光
導波路５０ｂの光アイソレータチップ２に対向する各端
面は、例えば、フォトリソグラフィー及びドライエッチ
ングプロセス等を用いて、例えば半径２０μｍの半円形
加工され、レンズ部５１ａ，５１ｂが形成される。
【００３１】以上のように構成された実施の形態２の半
導体レーザモジュールは、光の伝送経路において、光ア
イソレータチップ２及びその近傍において、光が広がっ
てロスになる分をさらに小さくできるので、実施の形態
１に比較してより効率良く光を伝送させることができ
る。
導体レーザモジュールは、光の伝送経路において、光ア
イソレータチップ２及びその近傍において、光が広がっ
てロスになる分をさらに小さくできるので、実施の形態
１に比較してより効率良く光を伝送させることができ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る半導体レーザモジュールは、上記第１の光導波路と上
記第２の光導波路との間に光アイソレータチップを備え
て構成されているので、安定したレーザ発振をさせるこ
とができる。従って、本発明によれば、光アイソレータ
が内蔵された小型で安価な半導体レーザモジュールを提
供でき、光通信システムの小型・低価格化に貢献するこ
とができる。
る半導体レーザモジュールは、上記第１の光導波路と上
記第２の光導波路との間に光アイソレータチップを備え
て構成されているので、安定したレーザ発振をさせるこ
とができる。従って、本発明によれば、光アイソレータ
が内蔵された小型で安価な半導体レーザモジュールを提
供でき、光通信システムの小型・低価格化に貢献するこ
とができる。
【００３３】また、本発明の半導体レーザモジュールに
おいて、上記第１と第２の光導波路を上記基板上に形成
された１つの光導波路を該光導波路に形成された溝によ
って分割して形成することにより、上記第１と第２の光
導波路の光軸合わせを容易にできるのでより安価にでき
る。
おいて、上記第１と第２の光導波路を上記基板上に形成
された１つの光導波路を該光導波路に形成された溝によ
って分割して形成することにより、上記第１と第２の光
導波路の光軸合わせを容易にできるのでより安価にでき
る。
【００３４】また、上記溝の２つの側壁のうち少なくと
も一方は、上記第１の光導波路又は上記第２の光導波路
の光軸に直交しないように形成することにより、反射光
の進行方向と光導波路の光軸とを互いに一致しないよう
にでき、より効果的に反射光がレーザダイオードに入力
されるのを防止できる。
も一方は、上記第１の光導波路又は上記第２の光導波路
の光軸に直交しないように形成することにより、反射光
の進行方向と光導波路の光軸とを互いに一致しないよう
にでき、より効果的に反射光がレーザダイオードに入力
されるのを防止できる。
【００３５】また、本発明において、上記光アイソレー
タチップを、ファラデー回転素子とそのファラデー回転
素子の両側に設けられた偏光素子とを備えて構成するこ
とにより、よりいっそう効果的に反射光がレーザダイオ
ードに入力されるのを防止できる。
タチップを、ファラデー回転素子とそのファラデー回転
素子の両側に設けられた偏光素子とを備えて構成するこ
とにより、よりいっそう効果的に反射光がレーザダイオ
ードに入力されるのを防止できる。
【００３６】また、本発明の半導体レーザモジュールで
は、上記光アイソレータチップに磁界を印加するため
に、上記光アイソレータチップを覆うように設けられた
半円筒状のマグネットを備えることにより、さらに効果
的に反射光がレーザダイオードに入力されるのを防止で
きる。
は、上記光アイソレータチップに磁界を印加するため
に、上記光アイソレータチップを覆うように設けられた
半円筒状のマグネットを備えることにより、さらに効果
的に反射光がレーザダイオードに入力されるのを防止で
きる。
【００３７】また、本発明の半導体レーザモジュールで
は、上記光アイソレータチップの両側の上記第１と第２
の光導波路上にマグネットを設けることにより、モジュ
ールの厚さを薄くできる。
は、上記光アイソレータチップの両側の上記第１と第２
の光導波路上にマグネットを設けることにより、モジュ
ールの厚さを薄くできる。
【００３８】また、本発明の半導体レーザモジュールで
は、上記溝の内部に上記光アイソレータチップを挟むよ
うにマグネットを設けて構成するようにしても、モジュ
ールの厚さを薄くできる。
は、上記溝の内部に上記光アイソレータチップを挟むよ
うにマグネットを設けて構成するようにしても、モジュ
ールの厚さを薄くできる。
【００３９】また、本発明の半導体レーザモジュール
は、上記基板上に上記半導体レーザダイオードチップ、
上記第１と第２の光導波路及び上記光アイソレータチッ
プを覆うカバーを設けることにより、耐環境性を向上さ
せることができる。
は、上記基板上に上記半導体レーザダイオードチップ、
上記第１と第２の光導波路及び上記光アイソレータチッ
プを覆うカバーを設けることにより、耐環境性を向上さ
せることができる。
【００４０】また、本発明の半導体レーザモジュールで
は、上記第１の光導波路において出射端側にレンズ部を
形成し、かつ上記第２の光導波路において入力端側にレ
ンズ部を形成することにより、レーザチップで発生した
光を効率良く出力することができる。
は、上記第１の光導波路において出射端側にレンズ部を
形成し、かつ上記第２の光導波路において入力端側にレ
ンズ部を形成することにより、レーザチップで発生した
光を効率良く出力することができる。
【図１】 本発明に係る実施の形態１の半導体レーザモ
ジュールの構成を模式的に示す斜視図である。
ジュールの構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】 （ａ）は実施の形態１の半導体レーザモジュ
ールの側面図であり、（ｂ）は実施の形態１の半導体レ
ーザモジュールの平面図である。
ールの側面図であり、（ｂ）は実施の形態１の半導体レ
ーザモジュールの平面図である。
【図３】 実施の形態１の変形例（その１）の側面図で
ある。
ある。
【図４】 実施の形態１の変形例（その２）の平面図で
ある。
ある。
【図５】 実施の形態１の変形例（その３）の側面図で
ある。
ある。
【図６】 実施の形態１の変形例（その４）の側面図で
ある。
ある。
【図７】 （ａ）は、本発明に係る実施の形態２の半導
体レーザモジュールの平面図であり、（ｂ）は、そのレ
ンズ部の拡大図である。
体レーザモジュールの平面図であり、（ｂ）は、そのレ
ンズ部の拡大図である。
【図８】 本発明に係る変形例の半導体レーザモジュー
ルの側面図である。
ルの側面図である。
【図９】 （ａ）は半導体レーザダイオードチップから
出力されるレーザ光の広がりを模式的に示す図であり、
（ｂ）は光導波路から出力される光の広がりを模式的に
示す図である。
出力されるレーザ光の広がりを模式的に示す図であり、
（ｂ）は光導波路から出力される光の広がりを模式的に
示す図である。
１ 半導体レーザダイオードチップ、２ 光アイソレー
タチップ、３，３１，３２，３３，３４ マグネット、
４ フォトダイオードチップ、５ａ，５ｂ コア、６
光ファイバ、７ 基板、１０ パッケージ本体部、１０
ａ パッケージカバー、５０ａ 第１の光導波路、５０
ｂ 第２の光導波路、５１ａ，５１ｂ レンズ部、７０
溝。
タチップ、３，３１，３２，３３，３４ マグネット、
４ フォトダイオードチップ、５ａ，５ｂ コア、６
光ファイバ、７ 基板、１０ パッケージ本体部、１０
ａ パッケージカバー、５０ａ 第１の光導波路、５０
ｂ 第２の光導波路、５１ａ，５１ｂ レンズ部、７０
溝。
Claims (9)
- 【請求項１】 基板上に設けられた半導体レーザダイオ
ードチップと、該半導体レーザダイオードチップから出
力されるレーザ光を伝送させるように上記基板上に形成
された第１の光導波路と、該第１の光導波路と所定の間
隔を隔てて上記基板上に形成された第２の光導波路と、
上記第１の光導波路と上記第２の光導波路との間に設け
られた光アイソレータチップとを備えたことを特徴とす
る半導体レーザモジュール。 - 【請求項２】 上記第１と第２の光導波路は、上記基板
上に形成された１つの光導波路が該光導波路に形成され
た溝によって分割されてなる請求項１記載の半導体レー
ザモジュール。 - 【請求項３】 上記溝の２つの側壁のうち少なくとも一
方は、上記第１の光導波路又は上記第２の光導波路の光
軸に直交しないように形成されている請求項２記載の半
導体レーザモジュール。 - 【請求項４】 上記光アイソレータチップは、ファラデ
ー回転素子とそのファラデー回転素子の両側に設けられ
た偏光素子とを備えている請求項１〜３のうちのいずれ
か１つに記載の半導体レーザモジュール。 - 【請求項５】 上記半導体レーザモジュールは、上記光
アイソレータチップを覆うように設けられた半円筒状の
マグネットを備えた請求項１〜４のうちのいずれか１つ
に記載の半導体レーザモジュール。 - 【請求項６】 上記半導体レーザモジュールは、上記光
アイソレータチップの両側の上記第１と第２の光導波路
上にマグネットを設けた請求項１〜４のうちのいずれか
１つに記載の半導体レーザモジュール。 - 【請求項７】 上記半導体レーザモジュールは、上記溝
の内部に上記光アイソレータチップを挟むようにマグネ
ットを設けた請求項２〜４のうちのいずれか１つに記載
の半導体レーザモジュール。 - 【請求項８】 上記半導体レーザモジュールは、上記基
板上に上記半導体レーザダイオードチップ、上記第１と
第２の光導波路及び上記光アイソレータチップを覆うカ
バーを有し、該カバーに上記光アイソレータチップに磁
界を印加するマグネットを設けた請求項２〜４のうちの
いずれか１つに記載の半導体レーザモジュール。 - 【請求項９】 上記第１の光導波路において出射端側に
レンズ部を形成し、かつ上記第２の光導波路において入
力端側にレンズ部を形成した請求項１〜８のうちのいず
れか１つに記載の半導体レーザモジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194170A JP2000028865A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 半導体レーザモジュール |
| US09/227,083 US6270261B1 (en) | 1998-07-09 | 1999-01-05 | Semiconductor laser module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194170A JP2000028865A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 半導体レーザモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028865A true JP2000028865A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16320101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10194170A Pending JP2000028865A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 半導体レーザモジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6270261B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000028865A (ja) |
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| JP2001125043A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-05-11 | Kyocera Corp | 光アイソレータ |
| JP2007219285A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Mitsumi Electric Co Ltd | 導波路型光アイソレータ用磁石ホルダ及びそれを利用した導波路型光アイソレータ |
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| KR100396360B1 (ko) * | 2000-11-16 | 2003-09-02 | 주식회사 솔고 바이오메디칼 | 고출력 반도체 레이저 모듈 |
| US6597843B2 (en) * | 2001-07-10 | 2003-07-22 | International Business Machines Corporation | Fiber pivot for optical alignment |
| GB2385146A (en) * | 2002-02-07 | 2003-08-13 | Qinetiq Ltd | Mask used in alignment of optical fibre and integral waveguide component |
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| DE102004057454B4 (de) * | 2004-11-25 | 2009-10-22 | Jenoptik Laserdiode Gmbh | Diodenlasermodul und Verfahren zu dessen Herstellung |
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| US10809469B1 (en) * | 2019-04-02 | 2020-10-20 | Cloud Light Technology Limited | Laser diode edge assembly structure for three-dimensional active alignment in transmitter optical assembly |
| NL2028885B1 (en) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | Phix B V | Optical integrated circuit |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5649517U (ja) * | 1979-09-25 | 1981-05-01 | ||
| US4904036A (en) * | 1988-03-03 | 1990-02-27 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Subassemblies for optoelectronic hybrid integrated circuits |
| US4978189A (en) * | 1989-11-14 | 1990-12-18 | At&T Bell Laboratories | Hybrid optical isolator, circulator or switch, and systems utilizing same |
| FR2660079B1 (fr) * | 1990-03-23 | 1994-03-25 | Alcatel Alsthom Cie Gle Electric | Ensemble d'alimentation a amplificateur pour fibre optique. |
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| GB9610621D0 (en) * | 1996-05-21 | 1996-07-31 | Hewlett Packard Co | Optical isolator |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10194170A patent/JP2000028865A/ja active Pending
-
1999
- 1999-01-05 US US09/227,083 patent/US6270261B1/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2007219285A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Mitsumi Electric Co Ltd | 導波路型光アイソレータ用磁石ホルダ及びそれを利用した導波路型光アイソレータ |
| US7826690B2 (en) | 2006-02-17 | 2010-11-02 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Waveguide type optical isolator and magnet holder used in waveguide type optical isolator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6270261B1 (en) | 2001-08-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050510 |
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| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051202 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |