JP2000208869A - Light emitting device module - Google Patents

Light emitting device module

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JP2000208869A
JP2000208869A JP11003018A JP301899A JP2000208869A JP 2000208869 A JP2000208869 A JP 2000208869A JP 11003018 A JP11003018 A JP 11003018A JP 301899 A JP301899 A JP 301899A JP 2000208869 A JP2000208869 A JP 2000208869A
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JP
Japan
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light emitting
emitting element
light
face
diffraction grating
Prior art date
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Pending
Application number
JP11003018A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Shiozaki
学 塩崎
Takashi Kato
隆志 加藤
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device module which is excellent in high- frequency characteristics. SOLUTION: A light emitting device module 10 is composed of a semiconductor light emitting device 12 and a diffractive grating built-in fiber 14 both housed in a housing 11. Diffraction gratings 13 are formed inside the fiber 14 at positions backward apart from the tip 14a of the fiber 14, and the reflectance of the diffraction grating 13 is set at 70%. The diffraction grating built-in fiber 14 provided with a tip 14a is arranged so as to make its tip 14a confront the fiber-side edge face 12a of the semiconductor light emitting device 12, and a gap between the fiber-side edge face 12a of the light emitting device 12 and the diffraction grating 13 is set 13 mm or below. By this constitution, an optical resonance occurs between the projection-side edge face 12a of the semiconductor light emitting device 12 and the diffraction grating 13 of the diffraction grating built-in fiber 14, and a laser beam is projected from the projection-side edge face 12a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回折格子を内蔵し
た光ファイバと発光素子とを備えて構成される発光素子
モジュールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device module including an optical fiber having a built-in diffraction grating and a light emitting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】内部に回折格子を有する光ファイバの端
部を発光素子の一方の端面に対向させて配置した発光素
子モジュールは、簡単な構造でありながら比較的安定し
たスペクトルを有するため、広く使用されている。
2. Description of the Related Art A light-emitting element module in which an end of an optical fiber having a diffraction grating inside is arranged to face one end face of a light-emitting element has a relatively stable spectrum with a simple structure. It is used.

【0003】かかる発光素子モジュールにおいては、上
記発光素子の他方の端面と上記光ファイバ内の回折格子
とがブラッグ反射器型共振器を構成するため、上記回折
格子の格子間距離によって決定される特定の波長の光が
発振し、この光が発光素子モジュールの出力光として出
力される。
In such a light emitting element module, the other end face of the light emitting element and the diffraction grating in the optical fiber constitute a Bragg reflector type resonator. Is oscillated, and this light is output as output light of the light emitting element module.

【0004】特に、例えばJ.J.Pan,X.L.Jing,Y.Shi:"Fi
ber grating stabilized laser source for dense WDM
systems",OFC '97 Tech. Dig. ,p213に開示されている
ような、上記他方の端面側からレーザ光を出射させる発
光素子モジュールは、回折格子の反射率を比較的大きく
することができるため、大きな光出力を得ることが可能
となる。
[0004] In particular, for example, JJPan, XLJing, Y. Shi: "Fi
ber grating stabilized laser source for dense WDM
systems ", OFC '97 Tech. Dig., p213, the light emitting element module that emits laser light from the other end face side can have a relatively high reflectance of the diffraction grating. , It is possible to obtain a large light output.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記発光素子
モジュールは、以下のような問題点があった。すなわ
ち、上記発光素子モジュールは、発光素子の上記一方の
端面と回折格子との間隔とが大きいため(2つのコリメ
ータレンズを介在させているため)、発光素子の上記他
方の端面と回折格子との間隔、すなわち、共振器長が大
きくなる。そのため、上記発光素子モジュールを用いて
高速変調を行う場合は、レーザ光の発生がレーザ媒質内
に生じるキャリアの増減に追従できず、レーザ出力に激
しいオーバシュート、アンダーシュートを生じるチャー
ピング現象が発生し、高周波特性が悪化する。
However, the above-mentioned light emitting element module has the following problems. That is, in the light-emitting element module, since the distance between the one end face of the light-emitting element and the diffraction grating is large (because two collimator lenses are interposed), the distance between the other end face of the light-emitting element and the diffraction grating is small. The interval, that is, the resonator length increases. Therefore, when high-speed modulation is performed using the above-described light emitting element module, the generation of laser light cannot follow the increase or decrease of carriers generated in the laser medium, and a chirping phenomenon that causes severe overshoot and undershoot in laser output occurs. As a result, the high frequency characteristics deteriorate.

【0006】そこで、本発明は、上記問題点を解決し、
チャーピング現象が少なく、高周波特性に優れる発光素
子モジュールを提供することを課題とする。
Accordingly, the present invention solves the above problems,
It is an object of the present invention to provide a light-emitting element module having less chirping phenomenon and excellent high-frequency characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の発光素子モジュールは、基板上に形成され
た導波路と当該導波路の端部それぞれを含む第1、第2
の端面とを有する発光素子と、回折格子が内蔵され、一
方の端部を上記発光素子の第1の端面に対向させて配置
された第1の光ファイバとを備え、回折格子の反射率は
60%以上であり、発光素子の第1の端面と回折格子と
の間隔は13mm以下であり、発光素子の導波路を介し
て第2の端面と回折格子との間で光共振を発生させ、当
該第2の端面からレーザ光を出射することを特徴として
いる。
In order to solve the above problems, a light emitting element module according to the present invention comprises a waveguide formed on a substrate and first and second waveguides each including an end of the waveguide.
And a first optical fiber having a built-in diffraction grating, one end of which is arranged to face the first end surface of the light emitting element, and the reflectance of the diffraction grating is 60% or more, the distance between the first end face of the light emitting element and the diffraction grating is 13 mm or less, and optical resonance is generated between the second end face and the diffraction grating via the waveguide of the light emitting element; The laser light is emitted from the second end face.

【0008】第2の端面と回折格子との間で光共振を発
生させて当該第2の端面からレーザ光を出射させる構成
をとることで、回折格子の反射率を高めることが可能と
なる。また、回折格子の反射率を60%以上とすること
で、回折格子に入射した光のうち発光素子に再入射させ
る光の割合を高めることができる。さらに、発光素子の
第1の端面と回折格子との間隔を13mm以下とするこ
とで、高速変調を行う場合であっても、レーザ光の発生
をキャリアの増減に追従させることができる。特に、上
記13mmという値は、1.25GHz帯の信号を出力
させる場合において、必要かつ十分な値となっている。
[0008] By employing a configuration in which optical resonance is generated between the second end face and the diffraction grating to emit laser light from the second end face, the reflectance of the diffraction grating can be increased. In addition, by setting the reflectance of the diffraction grating to 60% or more, the proportion of light that re-enters the light-emitting element out of light incident on the diffraction grating can be increased. Furthermore, by setting the distance between the first end face of the light emitting element and the diffraction grating to be 13 mm or less, the generation of laser light can follow the increase and decrease of carriers even when high-speed modulation is performed. In particular, the value of 13 mm is a necessary and sufficient value when outputting a signal in the 1.25 GHz band.

【0009】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバと発光素子とは、同一の基台に
固定されていることを特徴としてもよい。
In the light emitting device module according to the present invention, the first optical fiber and the light emitting device may be fixed to the same base.

【0010】第1の光ファイバと発光素子とを同一の基
台に固定することで、第1の光ファイバと発光素子との
位置決めが容易となる。
[0010] By fixing the first optical fiber and the light emitting element to the same base, positioning of the first optical fiber and the light emitting element becomes easy.

【0011】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバと発光素子とを冷却するための
冷却手段をさらに備えたことを特徴としてもよい。
[0011] The light emitting element module of the present invention may be further characterized by further comprising cooling means for cooling the first optical fiber and the light emitting element.

【0012】上記冷却手段を備えることで、第1の光フ
ァイバと発光素子の温度を制御することが可能となる。
The provision of the cooling means makes it possible to control the temperatures of the first optical fiber and the light emitting element.

【0013】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第2の端面に誘電体多層膜が形成され、当該第2
の端面の反射率が30%以下であることを特徴としても
よい。
Further, in the light emitting device module of the present invention, a dielectric multilayer film is formed on the second end face,
May have a reflectance of 30% or less.

【0014】当該第2の端面の反射率を30%以下とす
ることで、第2の端面から出射するレーザ光の割合を高
めることが可能となる。
By setting the reflectivity of the second end face to 30% or less, it becomes possible to increase the ratio of laser light emitted from the second end face.

【0015】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバの一方の端部は、球面状に加工
されていることを特徴としてもよい。
Further, in the light emitting element module according to the present invention, one end of the first optical fiber may be processed into a spherical shape.

【0016】第1の光ファイバの一方の端部を球面状に
加工することで、発光素子の第1の端面から出射した光
を集光して第1の光ファイバ内に導入できるとともに、
第1の光ファイバの一方の端部から出射する光を集光し
て発光素子の第1の端面に入射させることができる。
By processing one end of the first optical fiber into a spherical shape, light emitted from the first end face of the light emitting element can be condensed and introduced into the first optical fiber.
Light emitted from one end of the first optical fiber can be collected and made incident on the first end face of the light emitting element.

【0017】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバの他方の端部は、光軸に対して
斜めにカットされていることを特徴としてもよい。
In the light emitting element module according to the present invention, the other end of the first optical fiber may be cut obliquely with respect to the optical axis.

【0018】第1の光ファイバの他方の端部を光軸に対
して斜めにカットすることで、当該他方の端部における
不要な反射光は、第1の光ファイバ内で全反射条件を満
たさず、消滅する。
By cutting the other end of the first optical fiber obliquely with respect to the optical axis, unnecessary reflected light at the other end satisfies the condition of total reflection in the first optical fiber. And disappear.

【0019】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバの他方の端部に対向させて配置
された受光素子をさらに備えたことを特徴としてもよ
い。
Further, the light emitting element module of the present invention may be characterized in that the light emitting element module further includes a light receiving element arranged to face the other end of the first optical fiber.

【0020】上記受光素子を備えることで、発光素子モ
ジュールの出力光量を検出することができる。従って、
当該受光素子によって検出した光量に基づいて、出力光
量を制御することが可能となる。
By providing the light receiving element, the output light amount of the light emitting element module can be detected. Therefore,
The output light quantity can be controlled based on the light quantity detected by the light receiving element.

【0021】また、本発明の発光素子モジュールは、一
方の端部を発光素子の第2の端面に対向させて配置され
るとともに、第2の端面から出射するレーザ光を導光す
る第2の光ファイバをさらに備えたことを特徴としても
よい。
Further, the light emitting element module of the present invention is arranged such that one end thereof is opposed to the second end face of the light emitting element and guides the laser light emitted from the second end face. An optical fiber may be further provided.

【0022】上記第2の光ファイバを備えることで、第
2の端面から出射したレーザ光を効率よく他の光学部材
等に伝搬させることが可能となる。
The provision of the second optical fiber allows the laser light emitted from the second end face to be efficiently propagated to other optical members and the like.

【0023】本発明の発光素子モジュールにおいては、
第2の光ファイバの一方の端部は、球面状に加工されて
いることを特徴としてもよい。
In the light emitting device module of the present invention,
One end of the second optical fiber may be processed into a spherical shape.

【0024】第2の光ファイバの一方の端部を球面状に
加工することで、発光素子の第2の端面から出射した光
を集光して第2の光ファイバ内に導入できる。
By processing one end of the second optical fiber into a spherical shape, light emitted from the second end face of the light emitting element can be condensed and introduced into the second optical fiber.

【0025】本発明の発光素子モジュールにおいては、
発光素子の第2の端面と第2の光ファイバの一方の端部
との間に、第2の端面から一方の端部に向かう方向に進
行する光を選択的に透過させる光アイソレータをさらに
備えたことを特徴としてもよい。
In the light emitting device module of the present invention,
An optical isolator is provided between the second end face of the light emitting element and one end of the second optical fiber for selectively transmitting light traveling in a direction from the second end face to one end. It may be characterized in that.

【0026】上記光アイソレータを備えることで、第2
の光ファイバの一方の端部において反射された反射光
や、第2の光ファイバを発光素子の方向へ伝搬する光が
発光素子の第2の端面に入射することが無くなる。
By providing the above optical isolator, the second
The light reflected at one end of the optical fiber and the light propagating through the second optical fiber toward the light emitting element do not enter the second end face of the light emitting element.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る発光素子
モジュールについて、図面を参照して説明する。まず、
本実施形態に係る発光素子モジュールの構成について説
明する。図1は、本実施形態に係る発光素子モジュール
の断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A light emitting device module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First,
The configuration of the light emitting element module according to the embodiment will be described. FIG. 1 is a sectional view of a light emitting element module according to the present embodiment.

【0028】本実施形態に係る発光素子モジュール10
は、ハウジング11の内部に、半導体発光素子12(発
光素子)と回折格子13が内蔵された光ファイバ(第1
の光ファイバ。以下、回折格子内蔵ファイバ14とい
う)とを内包して構成されている。
Light emitting element module 10 according to this embodiment
Is an optical fiber in which a semiconductor light emitting element 12 (light emitting element) and a diffraction grating 13 are built in a housing 11 (first optical fiber).
Optical fiber. Hereinafter, it is referred to as a diffraction grating built-in fiber 14).

【0029】ハウジング11はコバールによって形成さ
れており、直方体形状の本体部16と、円筒形状の筒状
部18とを接続することによって構成されている。ハウ
ジング11の内部には、内包される半導体発光素子12
その他の部品の劣化を防止すべく、不活性ガス(例えば
窒素ガス)が封入されている。また、ハウジング11の
本体部16の両側部には、半導体発光素子12への駆動
電流の供給、後述のフォトダイオードの受光信号の取り
出し、などに用いられる外部リード(図示せず)が複数
本設けられている。
The housing 11 is formed of Kovar, and is configured by connecting a rectangular parallelepiped main body 16 and a cylindrical tubular portion 18. Inside the housing 11, a semiconductor light emitting element 12 contained therein is contained.
In order to prevent deterioration of other components, an inert gas (for example, nitrogen gas) is sealed. A plurality of external leads (not shown) are provided on both sides of the main body 16 of the housing 11 for supplying a drive current to the semiconductor light emitting element 12 and extracting a light receiving signal of a photodiode described later. Have been.

【0030】半導体発光素子12は、一部拡大断面図で
ある図2に示すように、InPからなる基板20上に、
InPからなる下部クラッド層22、InGaAsPか
らなる活性層24、及び、InPからなる上部クラッド
層26を順次積層して構成される。半導体発光素子12
は、活性層24に駆動電流を供給して反転分布を形成す
ることで誘導放出光を発生させ、活性層24は、かかる
誘導放出光の導波路として作用する。活性層24の端部
それぞれを含む両端面のうち一方の端面(第1の端面。
以下、ファイバ側端面12aという)には、当該ファイ
バ側端面12aの反射率を0.1%程度とする誘電体多
層膜からなる低反射膜28が形成され、他方の端面(第
2の端面。以下、出射側端面12bという)には、当該
出射側端面12bの反射率を30%程度とする誘電体多
層膜からなる低反射膜30が形成されている。
As shown in FIG. 2, which is a partially enlarged sectional view, the semiconductor light emitting element 12 is formed on a substrate 20 made of InP.
A lower clad layer 22 made of InP, an active layer 24 made of InGaAsP, and an upper clad layer 26 made of InP are sequentially laminated. Semiconductor light emitting element 12
Generates a stimulated emission by supplying a drive current to the active layer 24 to form a population inversion, and the active layer 24 functions as a waveguide for the stimulated emission. One end face (first end face) of both end faces including each end of the active layer 24.
A low-reflection film 28 made of a dielectric multilayer film that makes the reflectance of the fiber-side end face 12a about 0.1% is formed on the fiber-side end face 12a, and the other end face (second end face). In the following, the low-reflection film 30 made of a dielectric multilayer film is formed on the emission-side end surface 12b so that the reflectance of the emission-side end surface 12b is about 30%.

【0031】半導体発光素子14は、図1に示すよう
に、銅製のヒートシンク34上に載置、固定されてお
り、当該ヒートシンク34は台座であるチップキャリア
36上に載置、固定されている。また、チップキャリア
36は、平板部38aと2つの起立部38b,38cと
から成る基台38の平板部38a上に固定されている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor light emitting element 14 is mounted and fixed on a heat sink 34 made of copper, and the heat sink 34 is mounted and fixed on a chip carrier 36 which is a pedestal. The chip carrier 36 is fixed on a flat plate portion 38a of a base 38 including a flat plate portion 38a and two upright portions 38b and 38c.

【0032】回折格子内蔵ファイバ14は、図2に示す
ように、短尺に切断された光ファイバであって、一方の
端部(以下、先端部14aという)が球面状に研磨され
るとともに、他方の端部(以下、後端部14bという)
は光軸に対して斜めにカットされている。また、先端部
14a及び後端部14bには、当該先端部14aあるい
は後端部14bの反射率を0.1%程度とする誘電体多
層膜からなる低反射膜(図示せず)が形成されている。
As shown in FIG. 2, the fiber 14 with a built-in diffraction grating is an optical fiber cut into a short length, and one end (hereinafter, referred to as a tip 14a) is polished into a spherical shape and the other end is polished. End (hereinafter, referred to as rear end 14b)
Is cut obliquely to the optical axis. Further, a low-reflection film (not shown) made of a dielectric multilayer film having a reflectance of about 0.1% at the front end portion 14a or the rear end portion 14b is formed on the front end portion 14a and the rear end portion 14b. ing.

【0033】回折格子内蔵ファイバ14の先端部14a
から後退した位置の内部(特にコアの部分)には、所定
間隔を保って複数の回折格子13が形成されており、一
種の反射鏡として作用する。ここで、回折格子13によ
って所定波長λの光を選択的に反射させたい場合は、回
折格子内蔵ファイバ14のコアの屈折率をnとして、式
(1)を満たすように回折格子13の間隔dを決定すれ
ばよい。
The tip 14a of the fiber 14 with a built-in diffraction grating
A plurality of diffraction gratings 13 are formed at predetermined intervals inside a position (particularly, a core portion) receded from the surface, and function as a kind of reflecting mirror. Here, when it is desired to selectively reflect light having a predetermined wavelength λ by the diffraction grating 13, the refractive index of the core of the fiber 14 with a built-in diffraction grating is defined as n, and the distance d between the diffraction gratings 13 satisfies the expression (1). Should be determined.

【0034】 2nd = mλ (mは任意の整数) (1) また、上記所定波長の下での回折格子13の反射率は7
0%となっている。回折格子13の反射率は、例えばグ
レーティング層数、屈折率差を変化させることで容易に
調節することができる。
2nd = mλ (m is an arbitrary integer) (1) The reflectance of the diffraction grating 13 under the above-mentioned predetermined wavelength is 7
It is 0%. The reflectance of the diffraction grating 13 can be easily adjusted by, for example, changing the number of grating layers and the difference in refractive index.

【0035】回折格子内蔵ファイバ14は、図1に示す
ように、フェルール40に挿入されており、当該フェル
ール40は基台38の一方の起立部38bに設けられた
挿入孔(図示せず)に挿入されて固定される。この際、
回折格子内蔵ファイバ14の先端部14aが半導体発光
素子12のファイバ側端面12aに対向するように、よ
り詳細には、ファイバ側端面12aのうち活性層24の
端部に相当する部分に対向するように、回折格子内蔵フ
ァイバ14と半導体発光素子12との位置決めがなされ
ている。また、半導体発光素子12のファイバ側端面1
2aと回折格子13との間隔D(図2参照)は13mm
以下となっている。
As shown in FIG. 1, the fiber 14 with a built-in diffraction grating is inserted into a ferrule 40, and the ferrule 40 is inserted into an insertion hole (not shown) provided in one upright portion 38 b of the base 38. It is inserted and fixed. On this occasion,
The tip 14a of the fiber 14 with a built-in diffraction grating faces the fiber-side end face 12a of the semiconductor light emitting element 12, more specifically, faces the portion of the fiber-side end face 12a corresponding to the end of the active layer 24. Next, the positioning of the diffraction grating built-in fiber 14 and the semiconductor light emitting element 12 is performed. The fiber-side end surface 1 of the semiconductor light emitting element 12
The distance D (see FIG. 2) between 2a and the diffraction grating 13 is 13 mm
It is as follows.

【0036】かかる構成をとることで、発光素子モジュ
ール10は、半導体発光素子12の活性層24を介し
て、半導体発光素子12の出射側端面12bと回折格子
内蔵ファイバ14の回折格子13との間で光共振を発生
させ、当該出射側端面12bからレーザ光を出射する。
With such a configuration, the light emitting element module 10 is connected between the output side end face 12b of the semiconductor light emitting element 12 and the diffraction grating 13 of the diffraction grating built-in fiber 14 via the active layer 24 of the semiconductor light emitting element 12. Then, optical resonance is generated, and laser light is emitted from the emission side end face 12b.

【0037】基台38の下方にはペルチェ素子42(冷
却手段)が設けられており、基台38等を介して半導体
発光素子12及び回折格子内蔵ファイバ14を冷却でき
るようになっている。また、チップキャリア36上に
は、温度を検出するサーミスタ44が載置されており、
当該サーミスタ44の出力に基づいてペルチェ素子42
による温度制御がなされている。
A Peltier element 42 (cooling means) is provided below the base 38 so that the semiconductor light emitting element 12 and the fiber 14 with a built-in diffraction grating can be cooled via the base 38 and the like. A thermistor 44 for detecting a temperature is mounted on the chip carrier 36,
Based on the output of the thermistor 44, the Peltier element 42
Temperature control.

【0038】回折格子内蔵ファイバ14の後端部14b
に対向する位置には、回折格子内蔵ファイバ14の回折
格子13を透過した光の強度を検出するフォトダイオー
ド46(受光素子)が、支持部材48に固定されて設け
られている。フォトダイオード46によって検出された
光の強度を半導体発光素子12の駆動電流にフィードバ
ックすることで、発光素子モジュール10から発する光
の強度を一定にすることが可能となる。
Rear end 14b of fiber 14 with built-in diffraction grating
A photodiode 46 (light receiving element) for detecting the intensity of light transmitted through the diffraction grating 13 of the fiber 14 with a built-in diffraction grating is fixed to the support member 48 at a position facing the support member 48. By feeding back the intensity of light detected by the photodiode 46 to the drive current of the semiconductor light emitting element 12, the intensity of light emitted from the light emitting element module 10 can be made constant.

【0039】基台38に設けられた起立部38cのう
ち、半導体発光素子12の出射側端面12bに対向する
位置には開孔(図示せず)が設けられており、かかる開
孔にはレンズホルダ50に収容されたレンズ52が挿入
されている。
An opening (not shown) is provided in the upright portion 38c provided on the base 38 at a position facing the emission side end surface 12b of the semiconductor light emitting element 12, and the opening is provided with a lens. The lens 52 housed in the holder 50 is inserted.

【0040】ハウジング11を構成する本体部16の壁
面であって、半導体発光素子12とレンズ52とを結ぶ
光軸上には、透光性材料からなる気密封止窓54が形成
されている。
An airtight sealing window 54 made of a translucent material is formed on the wall surface of the main body 16 constituting the housing 11 and on the optical axis connecting the semiconductor light emitting element 12 and the lens 52.

【0041】ハウジング11を構成する筒状部18は、
気密封止窓54から上記光軸方向に延びて配置されてい
る。筒状部18の他端(気密封止窓54と対向する側)
には、フェルール56に挿入された光ファイバ(第2の
光ファイバ。以下、導光用ファイバ58という)が設け
られている。導光用ファイバ58は、その先端部58a
が半導体発光素子12の出射側端面12bに対向するよ
うに配置されており、半導体発光素子12の出射側端面
12bから出射するレーザ光を他の光学素子等に導光す
ることができるようになっている。ここで特に、導光用
ファイバ58の先端部58aは球面状に加工されてお
り、当該先端部58aの反射率を0.1%程度とする誘
電体多層膜からなる低反射膜(図示せず)が形成されて
いる。また、フェルール56の端面のうち半導体発光素
子12に対向する側の端面56aは、半導体発光素子1
2に対する不要な反射戻り光を除去すべく、光軸に対し
て斜めに形成されている。
The cylindrical portion 18 constituting the housing 11 is
It extends from the hermetic sealing window 54 in the optical axis direction. The other end of the cylindrical portion 18 (the side facing the hermetic sealing window 54)
Is provided with an optical fiber (a second optical fiber; hereinafter, referred to as a light guiding fiber 58) inserted into the ferrule 56. The light-guiding fiber 58 has a tip 58a.
Are arranged so as to face the emission side end face 12b of the semiconductor light emitting element 12, so that the laser light emitted from the emission side end face 12b of the semiconductor light emitting element 12 can be guided to another optical element or the like. ing. Here, in particular, the distal end portion 58a of the light guiding fiber 58 is processed into a spherical shape, and a low reflection film (not shown) made of a dielectric multilayer film having a reflectance of the distal end portion 58a of about 0.1%. ) Is formed. The end face 56 a of the end face of the ferrule 56 which faces the semiconductor light emitting element 12 is the semiconductor light emitting element 1.
2 is formed obliquely with respect to the optical axis so as to remove unnecessary reflected return light to the optical axis 2.

【0042】気密封止窓54と導光用ファイバ58の先
端部58aとの間には、半導体発光素子12の出射側端
面12bから導光用ファイバ58の先端部58aに向か
う方向に進行する光を選択的に透過させる光アイソレー
タ60が配置されている。また、光アイソレータ60の
後段には、光アイソレータ60を通過した光を導光用フ
ァイバ58の先端部58aに集光させるレンズ62が、
レンズホルダ64に収容されて配置されている。
Between the hermetic sealing window 54 and the distal end portion 58a of the light guiding fiber 58, light traveling in the direction from the emission side end surface 12b of the semiconductor light emitting element 12 toward the distal end portion 58a of the light guiding fiber 58. An optical isolator 60 that selectively transmits light is disposed. Further, a lens 62 for condensing the light passing through the optical isolator 60 on the distal end portion 58a of the light guiding fiber 58 is provided downstream of the optical isolator 60.
It is accommodated and disposed in the lens holder 64.

【0043】続いて、本実施形態に係る発光素子モジュ
ールの作用及び効果について説明する。図3は、回折格
子を内蔵する光ファイバと半導体発光素子とを備える発
光素子モジュールにおいて、回折格子の反射率と1.2
5GHz帯(2.5GHzNRZ変調に相当)でのFM
レスポンスとの関係を示している。ここで、FMレスポ
ンスとは、変調電流の印加による発光スペクトル幅の広
がり(MHz)を当該変調電流(mA)で除した値をい
い、FMレスポンスが小さいほどチャーピング現象の影
響も小さくなる。尚、図3に示す値は、半導体発光素子
のファイバ側端面の反射率を0.1%、回折格子内蔵フ
ァイバと半導体発光素子との間の光結合効率を−4dB
とした場合の結果である。図3からわかるように、回折
格子の反射率が小さい場合はFMレスポンスが大きくな
り、チャーピング現象の影響が大きくなる一方で、回折
格子の反射率を大きくした場合はFMレスポンスが小さ
くなり、チャーピング現象の影響を小さくすることが可
能となる。
Next, the operation and effect of the light emitting element module according to the present embodiment will be described. FIG. 3 shows a light emitting element module including an optical fiber having a built-in diffraction grating and a semiconductor light emitting element.
FM in 5 GHz band (corresponding to 2.5 GHz NRZ modulation)
This shows the relationship with the response. Here, the FM response refers to a value obtained by dividing the spread (MHz) of the emission spectrum width due to the application of the modulation current by the modulation current (mA). The smaller the FM response, the smaller the influence of the chirping phenomenon. The values shown in FIG. 3 indicate that the reflectivity of the fiber-side end face of the semiconductor light emitting device is 0.1% and the optical coupling efficiency between the fiber with a built-in diffraction grating and the semiconductor light emitting device is -4 dB.
It is the result when it is set as. As can be seen from FIG. 3, when the reflectance of the diffraction grating is small, the FM response increases, and the influence of the chirping phenomenon increases. On the other hand, when the reflectance of the diffraction grating increases, the FM response decreases, The effect of the ping phenomenon can be reduced.

【0044】図4は、本実施形態に係る発光素子モジュ
ール10の如く半導体発光素子と回折格子との間で光共
振を発生させて半導体発光素子の端面からレーザ光を出
射する発光素子モジュール(図4中のA)と、回折格子
を透過させてレーザ光を出射する発光素子モジュール
(図4中のB)とについて、回折格子の屈折率とレーザ
光の出力との関係を示す図である。尚、図4に示す値
は、以下の条件により計算した値である。すなわち、半
導体発光素子の端面からレーザ光を出射する発光素子モ
ジュールについては、半導体発光素子のファイバ側端面
の反射率を0%、出射側端面の反射率を30%、回折格
子内蔵ファイバと半導体発光素子との光結合効率を−4
dB、さらに導光用ファイバと半導体発光素子との光結
合効率を−3dBとしている。また、回折格子を透過さ
せてレーザ光を出射する発光素子モジュールにおいて
は、半導体発光素子の反射端面の反射率を90%、ファ
イバ側端面の反射率を0%、回折格子内蔵ファイバと半
導体発光素子との間の光結合効率を−4dBとしてい
る。図4からわかるように、半導体発光素子の端面から
レーザ光を出射する発光素子モジュールは、回折格子の
屈折率が大きくなるほどレーザ光の出力は大きくなる一
方で、回折格子を透過させてレーザ光を出射する発光素
子モジュールは、反射率10%程度をピークに、回折格
子の反射率が大きくなるほどレーザ光の出力が小さくな
る。特に、回折格子の反射率が60%程度を境に、半導
体発光素子の端面からレーザ光を出射する発光素子モジ
ュールのレーザ光の出力が、回折格子を透過させてレー
ザ光を出射する発光素子モジュールのレーザ光の出力よ
りも大きくなる。
FIG. 4 shows a light emitting device module which emits laser light from the end face of the semiconductor light emitting device by generating optical resonance between the semiconductor light emitting device and the diffraction grating as in the light emitting device module 10 according to the present embodiment (FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the refractive index of the diffraction grating and the output of the laser light for A) in FIG. 4 and a light emitting element module (B in FIG. 4) that transmits laser light through the diffraction grating. The values shown in FIG. 4 are values calculated under the following conditions. That is, for a light emitting element module that emits laser light from the end face of the semiconductor light emitting element, the reflectivity of the fiber side end face of the semiconductor light emitting element is 0%, the reflectivity of the emission side end face is 30%, the fiber with a built-in diffraction grating and the semiconductor light emitting element. The optical coupling efficiency with the element is -4
The optical coupling efficiency between the light guide fiber and the semiconductor light emitting element is set to -3 dB. Further, in a light emitting element module that emits laser light by passing through a diffraction grating, the reflectivity of the reflective end face of the semiconductor light emitting element is 90%, the reflectivity of the fiber side end face is 0%, and the fiber with a built-in diffraction grating and the semiconductor light emitting element. Is set to -4 dB. As can be seen from FIG. 4, in the light-emitting element module that emits laser light from the end face of the semiconductor light-emitting element, the output of the laser light increases as the refractive index of the diffraction grating increases, but the laser light is transmitted through the diffraction grating to transmit the laser light. The output of the light emitting element module peaks at a reflectance of about 10%, and the output of the laser beam decreases as the reflectance of the diffraction grating increases. In particular, when the reflectance of the diffraction grating is about 60%, the output of the laser light of the light emitting element module that emits the laser light from the end face of the semiconductor light emitting element passes through the diffraction grating and emits the laser light. Laser light output.

【0045】ここで、本実施形態に係る発光素子モジュ
ール10は、半導体発光素子12の出射側端面12bと
回折格子内蔵ファイバ14の回折格子13との間で光共
振を発生させ、当該出射側端面12bからレーザ光を出
射する構成としたことで、回折格子13の反射率を高め
ることが可能となる。その結果、FMレスポンスを小さ
くすることができ、チャーピング現象を低減し、高周波
特性を改善することができる。
Here, the light emitting element module 10 according to the present embodiment generates optical resonance between the emission side end face 12 b of the semiconductor light emitting element 12 and the diffraction grating 13 of the diffraction grating built-in fiber 14, and generates the light emission side end face. With the configuration in which the laser light is emitted from 12b, the reflectance of the diffraction grating 13 can be increased. As a result, the FM response can be reduced, the chirping phenomenon can be reduced, and the high frequency characteristics can be improved.

【0046】また、本発明の発光素子モジュール10
は、回折格子13の反射率を60%以上とすることで、
回折格子13に入射した光のうち発光素子に再入射させ
る光の割合を高めることができる。従って、レーザ光の
出力を大きい状態に維持することが可能となる。
Further, the light emitting element module 10 of the present invention
Is that the reflectance of the diffraction grating 13 is 60% or more,
It is possible to increase the ratio of light re-entering the light-emitting element out of the light incident on the diffraction grating 13. Therefore, it is possible to maintain the output of the laser light in a large state.

【0047】図5は、半導体発光素子と回折格子との間
で光共振を発生させて半導体発光素子の端面からレーザ
光を出射する発光素子モジュールにおいて、半導体発光
素子のファイバ側端面と回折格子とのあいだの距離と、
正弦波で時間変化する電流を発光素子モジュールに注入
した際の出力光強度の最大値と最小値の差で表される信
号強度が低周波時と比較して3dB低下する周波数帯域
(以下、臨界周波数という)との関係を示すグラフであ
る。尚、図5に示す値は、回折格子の反射率を70%、
回折格子内蔵ファイバと半導体発光素子との間の光結合
効率を−4dBとした場合の結果である。図5からわか
るように、半導体発光素子のファイバ側端面と回折格子
とのあいだの距離が大きくなるに従い、臨界周波数が小
さくなる。すなわち、半導体発光素子のファイバ側端面
と回折格子とのあいだの距離が大きくなるに従い、比較
的低周波のレーザ光であっても、信号強度が小さくなっ
てしまう。
FIG. 5 shows a light emitting element module that emits laser light from an end face of a semiconductor light emitting element by generating optical resonance between the semiconductor light emitting element and the diffraction grating. The distance between
A frequency band in which the signal intensity represented by the difference between the maximum value and the minimum value of the output light intensity when a current that changes with time in a sine wave is injected into the light emitting element module is reduced by 3 dB as compared with the low frequency (hereinafter referred to as critical FIG. The values shown in FIG. 5 indicate that the reflectance of the diffraction grating is 70%,
This is a result when the optical coupling efficiency between the fiber with a built-in diffraction grating and the semiconductor light emitting element is -4 dB. As can be seen from FIG. 5, the critical frequency decreases as the distance between the fiber-side end face of the semiconductor light emitting device and the diffraction grating increases. That is, as the distance between the fiber-side end face of the semiconductor light emitting element and the diffraction grating increases, the signal intensity decreases even with relatively low frequency laser light.

【0048】ここで、本実施形態に係る発光素子モジュ
ール10は、半導体発光素子12のファイバ側端面12
aと回折格子13との間隔を13mm以下とすること
で、高速変調を行う場合であっても、レーザ光の発生を
キャリアの増減に追従させることができ、大きなレーザ
出力を得ることが可能となる。特に、上記13mmとい
う値は、1.25GHz帯(2.5GHzNRZ変調に
相当)の信号を出力させる場合において、必要かつ十分
な値となっている(図5参照)。
Here, the light emitting element module 10 according to the present embodiment comprises a fiber-side end face 12 of the semiconductor light emitting element 12.
By setting the distance between a and the diffraction grating 13 to 13 mm or less, even when high-speed modulation is performed, the generation of laser light can follow the increase and decrease of carriers, and a large laser output can be obtained. Become. In particular, the value of 13 mm is a necessary and sufficient value when outputting a signal in the 1.25 GHz band (corresponding to 2.5 GHz NRZ modulation) (see FIG. 5).

【0049】図6は、半導体発光素子と回折格子との間
で光共振を発生させて半導体発光素子の端面からレーザ
光を出射する発光素子モジュールにおいて、回折格子の
反射率を70%、出射側端面の反射率をRf、回折格子
内蔵ファイバと半導体発光素子との光結合効率を−4d
B、さらに導光用ファイバと半導体発光素子との光結合
効率を−3dBとした場合の、Rfとレーザ光の出力と
の関係を示す。図6からわかるように、Rf=10%程
度をピークに、Rfが大きくなるほどレーザ光の出力が
小さくなる。
FIG. 6 shows a light emitting element module that emits laser light from the end face of the semiconductor light emitting element by generating optical resonance between the semiconductor light emitting element and the diffraction grating, and has a diffraction grating with a reflectance of 70% and an emission side. The reflectivity of the end face is Rf, and the optical coupling efficiency between the fiber with a built-in diffraction grating and the semiconductor light emitting device is -4d.
B shows the relationship between Rf and the output of laser light when the optical coupling efficiency between the light guide fiber and the semiconductor light emitting element is -3 dB. As can be seen from FIG. 6, the peak of Rf = about 10%, the output of the laser beam decreases as Rf increases.

【0050】通常、劈開によって形成された端面は30
%程度の反射率を有するが、本実施形態に係る発光素子
モジュール10は、半導体発光素子12の出射側端面1
2bに低反射膜30を設けて反射率が30%以下となる
ようにしている。従って、当該出射側端面12bから出
射するレーザ光の割合を高め、大きなレーザ光出力を得
ることが可能となる。
Normally, the end face formed by cleavage is 30
%, But the light emitting element module 10 according to the present embodiment has the light emitting side end face 1 of the semiconductor light emitting element 12.
A low reflection film 30 is provided on 2b so that the reflectance is 30% or less. Therefore, it is possible to increase the ratio of the laser light emitted from the emission side end face 12b and obtain a large laser light output.

【0051】また、本実施形態に係る発光素子モジュー
ル10は、回折格子内蔵ファイバ14と半導体発光素子
12とが同一の基台38に固定されているため、回折格
子内蔵ファイバ14と半導体発光素子12との位置決め
が容易となるとともに、回折格子内蔵ファイバ14の先
端部14aを半導体発光素子12のファイバ側端面12
aに容易に近接させることができる。
In the light emitting device module 10 according to this embodiment, since the fiber 14 with a built-in diffraction grating and the semiconductor light emitting device 12 are fixed to the same base 38, the fiber 14 with a built-in diffraction grating and the semiconductor light emitting device 12 And the tip 14a of the fiber 14 with a built-in diffraction grating is connected to the fiber-side end surface 12a of the semiconductor light emitting element 12.
a can be easily approached.

【0052】また、本実施形態に係る発光素子モジュー
ル10は、回折格子内蔵ファイバ14と半導体発光素子
12とを冷却するペルチェ素子42備えていることで、
回折格子内蔵ファイバ14と半導体発光素子12の温度
を制御することが可能となる。その結果、安定したレー
ザ発振が可能となる。
Further, the light emitting element module 10 according to the present embodiment includes the Peltier element 42 for cooling the fiber 14 with a built-in diffraction grating and the semiconductor light emitting element 12.
It is possible to control the temperatures of the diffraction grating built-in fiber 14 and the semiconductor light emitting element 12. As a result, stable laser oscillation becomes possible.

【0053】また、本実施形態に係る発光素子モジュー
ル10は、回折格子内蔵ファイバ14の先端部14aが
球面状に加工されていることで、半導体発光素子12の
ファイバ側端面12aから出射した光を集光して回折格
子内蔵ファイバ14内に導入できるとともに、回折格子
内蔵ファイバ14の先端部14aから出射する光を集光
して半導体発光素子12のファイバ側端面12aに入射
させることができる。
In the light emitting device module 10 according to the present embodiment, the light emitted from the fiber side end surface 12a of the semiconductor light emitting device 12 is formed by forming the tip portion 14a of the diffraction grating built-in fiber 14 into a spherical shape. The light can be condensed and introduced into the fiber 14 with a built-in diffraction grating, and the light emitted from the tip 14 a of the fiber 14 with a built-in diffraction grating can be condensed and made incident on the fiber-side end surface 12 a of the semiconductor light emitting element 12.

【0054】また、本実施形態に係る発光素子モジュー
ル10は、回折格子内蔵ファイバ14の後端部14b
が、光軸に対して斜めにカットされていることで、当該
後端部14bにおける不要な反射光は回折格子内蔵ファ
イバ14内で全反射条件を満たさず、消滅する。その結
果、上記不要な反射光がノイズとなることはない。
Further, the light emitting element module 10 according to the present embodiment has a rear end portion 14 b
However, since the light is obliquely cut with respect to the optical axis, unnecessary reflected light at the rear end portion 14b does not satisfy the condition of total reflection in the fiber 14 with a built-in diffraction grating, and disappears. As a result, the unnecessary reflected light does not become noise.

【0055】また、本実施形態に係る発光素子モジュー
ル10は、回折格子内蔵ファイバ14の後端部14bに
対向させて配置されたフォトダイオード46を備えるこ
とで、発光素子モジュール10の出力光量を検出するこ
とができる。従って、フォトダイオード46によって検
出した光量に基づいて、出力光量を制御することが可能
となる。
Further, the light emitting element module 10 according to the present embodiment has the photodiode 46 disposed so as to face the rear end portion 14b of the fiber 14 with a built-in diffraction grating, thereby detecting the output light amount of the light emitting element module 10. can do. Therefore, the output light amount can be controlled based on the light amount detected by the photodiode 46.

【0056】また、本実施形態に係る発光素子モジュー
ル10は、導光用ファイバ58を備えることで、半導体
発光素子12の出射側端面12bから出射したレーザ光
を効率よく他の光学部材等に伝搬させることが可能とな
る。
The light emitting element module 10 according to the present embodiment includes the light guide fiber 58, so that the laser light emitted from the emission end face 12b of the semiconductor light emitting element 12 can be efficiently propagated to other optical members. It is possible to do.

【0057】また、本実施形態に係る発光素子モジュー
ル10は、導光用ファイバ58の先端部58aが球面状
に加工されていることで、半導体発光素子12の出射側
端面12bから出射した光を集光して導光用ファイバ5
8内に導入できる。
Further, in the light emitting element module 10 according to the present embodiment, the light emitted from the emission side end face 12b of the semiconductor light emitting element 12 is formed by forming the distal end portion 58a of the light guiding fiber 58 into a spherical shape. Condensing and guiding fiber 5
8 can be introduced.

【0058】また、本実施形態に係る発光素子モジュー
ル10は、光アイソレータ60を備えることで、導光用
ファイバ58の先端部58aにおいて反射された反射光
や導光用ファイバ58を半導体発光素子12の方向へ伝
搬する光が半導体発光素子12の出射側端面12aに入
射することが無くなる。
Further, the light emitting element module 10 according to the present embodiment includes the optical isolator 60 so that the light reflected at the distal end portion 58 a of the light guiding fiber 58 and the light guiding fiber 58 can be connected to the semiconductor light emitting element 12. The light propagating in the direction described above does not enter the emission side end face 12a of the semiconductor light emitting element 12.

【0059】上記実施形態に係る半導体発光素子モジュ
ール10においては、回折格子内蔵ファイバ14の先端
部14aが球面状に研磨されていたが、これは、図7に
示すように、回折格子内蔵ファイバ14の先端部14a
を光軸に対して斜めにカットするとともに、当該先端部
14aと半導体発光素子12のファイバ側端面12aと
の間にレンズ66を配置しても良い。回折格子内蔵ファ
イバ14の先端部14aを光軸に対して斜めにカットす
ることで、当該先端部14aで反射する不要な反射光が
半導体発光素子12あるいは回折格子13に入射するこ
とが防止される。さらに、レンズ66を備えることで、
半導体発光素子12のファイバ側端面12aから出射し
た光を集光して回折格子内蔵ファイバ14内に導入でき
るとともに、回折格子内蔵ファイバ14の先端部14a
から出射する光を集光して半導体発光素子12のファイ
バ側端面12aに入射させることができる。
In the semiconductor light emitting device module 10 according to the above embodiment, the tip end portion 14a of the fiber 14 with a built-in diffraction grating is polished into a spherical shape. Tip 14a of
May be cut obliquely with respect to the optical axis, and a lens 66 may be disposed between the front end portion 14a and the fiber-side end surface 12a of the semiconductor light emitting element 12. By cutting the tip 14a of the diffraction grating built-in fiber 14 obliquely with respect to the optical axis, unnecessary reflected light reflected at the tip 14a is prevented from entering the semiconductor light emitting element 12 or the diffraction grating 13. . Furthermore, by providing the lens 66,
The light emitted from the fiber-side end surface 12a of the semiconductor light-emitting element 12 can be condensed and introduced into the fiber 14 with a built-in diffraction grating, and the tip 14a of the fiber 14 with a built-in diffraction grating.
Light emitted from the semiconductor light emitting element 12 can be condensed and incident on the fiber side end surface 12a of the semiconductor light emitting element 12.

【0060】また、上記実施形態に係る発光素子モジュ
ール10においては、半導体発光素子12と導光用ファ
イバ58との間に2つのレンズ52,62及び光アイソ
レータ60を設けていたが、これは、図8に示すよう
に、レンズや光アイソレータを介在させずに、導光用フ
ァイバ58の先端部58aを半導体発光素子12の出射
側端面12aに近接させて配置しても良い。
Further, in the light emitting element module 10 according to the above embodiment, two lenses 52 and 62 and the optical isolator 60 are provided between the semiconductor light emitting element 12 and the light guiding fiber 58. As shown in FIG. 8, the distal end portion 58 a of the light guiding fiber 58 may be arranged close to the emission side end surface 12 a of the semiconductor light emitting element 12 without interposing a lens or an optical isolator.

【0061】さらに、図9に示すように、半導体発光素
子12と導光用ファイバ58との間に1つのレンズ68
及び光アイソレータ60を設けるような構成となってい
ても良い。また、導光用ファイバ58の先端部58aを
光軸に対して斜めにカットしても良い。
Further, as shown in FIG. 9, one lens 68 is provided between the semiconductor light emitting element 12 and the light guiding fiber 58.
Alternatively, the configuration may be such that the optical isolator 60 is provided. Further, the distal end portion 58a of the light guiding fiber 58 may be cut obliquely with respect to the optical axis.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の発光素子モジュールは、発光素
子の第1の端面と第1の光ファイバの回折格子との間で
光共振を発生させ、第2の端面からレーザ光を出射する
構成としたことで、回折格子の反射率を高めることが可
能となる。その結果、FMレスポンスを小さくすること
ができ、チャーピング現象を低減し、高周波特性を改善
することができる。
According to the light emitting element module of the present invention, optical resonance is generated between the first end face of the light emitting element and the diffraction grating of the first optical fiber, and laser light is emitted from the second end face. Thus, the reflectance of the diffraction grating can be increased. As a result, the FM response can be reduced, the chirping phenomenon can be reduced, and the high frequency characteristics can be improved.

【0063】また、本発明の発光素子モジュールは、回
折格子の反射率を60%以上とすることで、回折格子に
入射した光のうち発光素子に再入射させる光の割合を高
めることができる。従って、レーザ光の出力を大きい状
態に維持することが可能となる。
Further, in the light emitting element module of the present invention, by setting the reflectance of the diffraction grating to 60% or more, the proportion of the light incident on the diffraction grating that is re-incident on the light emitting element can be increased. Therefore, it is possible to maintain the output of the laser light in a large state.

【0064】さらに、本発明の発光素子モジュールは、
発光素子の第1の端面と回折格子との間隔を13mm以
下とすることで、高速変調を行う場合であっても、レー
ザ光の発生をキャリアの増減に追従させることができ、
大きなレーザ出力を得ることが可能となる。特に、上記
13mmという値は、1.25GHz帯(2.5GHz
NRZ変調に相当)の信号を出力させる場合において、
必要かつ十分な値となっている。
Further, the light emitting device module of the present invention
By setting the distance between the first end face of the light emitting element and the diffraction grating to be 13 mm or less, even when performing high-speed modulation, the generation of laser light can follow the increase and decrease of carriers,
A large laser output can be obtained. In particular, the value of 13 mm is in the 1.25 GHz band (2.5 GHz band).
NRZ modulation) signal is output,
It is a necessary and sufficient value.

【0065】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバと発光素子とが同一の基台に固
定されているため、第1の光ファイバと発光素子との位
置決めが容易となる。
Further, in the light emitting element module of the present invention, since the first optical fiber and the light emitting element are fixed to the same base, positioning of the first optical fiber and the light emitting element becomes easy. .

【0066】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバと発光素子とを冷却する冷却手
段を備えていることで、第1の光ファイバと発光素子の
温度を制御することが可能となる。その結果、安定した
レーザ発振が可能となる。
Further, in the light emitting element module of the present invention, since the cooling means for cooling the first optical fiber and the light emitting element is provided, the temperature of the first optical fiber and the light emitting element can be controlled. It becomes possible. As a result, stable laser oscillation becomes possible.

【0067】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、発光素子の第2の端面に低反射膜を設けて反射率
が30%以下となるようにしている。従って、第2の端
面から出射するレーザ光の割合を高め、大きなレーザ出
力を得ることが可能となる。
Further, in the light emitting device module of the present invention, a low reflection film is provided on the second end face of the light emitting device so that the reflectance is 30% or less. Therefore, it is possible to increase the ratio of the laser light emitted from the second end face and obtain a large laser output.

【0068】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバの一方の端部が球面状に加工さ
れていることで、発光素子の第1の端面から出射した光
を集光して第1の光ファイバ内に導入できるとともに、
第1の光ファイバの一方の端部から出射する光を集光し
て発光素子の第1の端面に入射させることができる。
Further, in the light emitting device module of the present invention, since one end of the first optical fiber is processed into a spherical shape, the light emitted from the first end face of the light emitting device is collected. And can be introduced into the first optical fiber,
Light emitted from one end of the first optical fiber can be collected and made incident on the first end face of the light emitting element.

【0069】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバの他方の端部が、光軸に対して
斜めにカットされていることで、当該他方の端部におけ
る不要な反射光は第1の光ファイバ内で全反射条件を満
たさず、消滅する。その結果、上記不要な反射光がノイ
ズとなることはない。
In the light emitting device module of the present invention, the other end of the first optical fiber is cut obliquely with respect to the optical axis, so that unnecessary reflected light at the other end is cut off. Does not satisfy the condition of total reflection in the first optical fiber and disappears. As a result, the unnecessary reflected light does not become noise.

【0070】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第1の光ファイバの上記他方の端部に対向させて
配置された受光素子を備えることで、発光素子モジュー
ルの出力光量を検出することができる。従って、受光素
子によって検出した光量に基づいて、出力光量を制御す
ることが可能となる。
Further, in the light emitting element module of the present invention, the light quantity output from the light emitting element module can be detected by providing the light receiving element arranged opposite to the other end of the first optical fiber. it can. Therefore, the output light amount can be controlled based on the light amount detected by the light receiving element.

【0071】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、上記第2の光ファイバを備えることで、発光素子
の第2の端面から出射したレーザ光を効率よく他の光学
部材等に伝搬させることが可能となる。
Further, in the light emitting element module of the present invention, by providing the second optical fiber, the laser light emitted from the second end face of the light emitting element can be efficiently propagated to other optical members and the like. It becomes possible.

【0072】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、第2の光ファイバの上記一方の端部が球面状に加
工されていることで、発光素子の第2の端面から出射し
た光を集光して第2の光ファイバ内に導入できる。
Further, in the light emitting device module of the present invention, since the one end of the second optical fiber is processed into a spherical shape, light emitted from the second end surface of the light emitting device is condensed. Then, it can be introduced into the second optical fiber.

【0073】また、本発明の発光素子モジュールにおい
ては、光アイソレータを備えることで、第2の光ファイ
バの一方の端部において反射された反射光や第2の光フ
ァイバを発光素子の方向へ伝搬する光が発光素子の第2
の端面に入射することが無くなる。
In the light emitting device module of the present invention, by providing the optical isolator, the light reflected at one end of the second optical fiber and the second optical fiber propagate in the direction of the light emitting device. Light is the second light emitting element
Is not incident on the end face of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】発光素子モジュールの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a light emitting element module.

【図2】発光素子モジュールの一部拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a light emitting element module.

【図3】回折格子の反射率とFMレスポンスとの関係を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the reflectance of the diffraction grating and the FM response.

【図4】回折格子の反射率とレーザ光の出力との関係を
表すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the reflectance of a diffraction grating and the output of laser light.

【図5】半導体発光素子と回折格子との距離と周波数帯
域との関係を表すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a distance between a semiconductor light emitting element and a diffraction grating and a frequency band.

【図6】半導体発光素子の端面の反射率とレーザ光の出
力との関係を表すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the reflectance of the end face of the semiconductor light emitting element and the output of laser light.

【図7】発光素子モジュールの一部拡大断面図である。FIG. 7 is a partially enlarged sectional view of a light emitting element module.

【図8】発光素子モジュールの一部拡大断面図である。FIG. 8 is a partially enlarged sectional view of the light emitting element module.

【図9】発光素子モジュールの一部拡大断面図である。FIG. 9 is a partially enlarged sectional view of a light emitting element module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…発光素子モジュール、11…ハウジング、12…
半導体発光素子、13…回折格子、14…回折格子内蔵
ファイバ、16…本体部、18…筒状部、20…基板、
22…下部クラッド層、24…活性層、26…上部クラ
ッド層、28,30…低反射膜、34…ヒートシンク、
36…チップキャリア、38…基台、40,56…フェ
ルール、42…ペルチェ素子、44…サーミスタ、46
…フォトダイオード、48…支持部材、50,64…レ
ンズホルダ、52,62,66,68…レンズ、54…
気密封止窓、58…導光用ファイバ、60…光アイソレ
ータ
10 ... Light-emitting element module, 11 ... Housing, 12 ...
Semiconductor light emitting element, 13: diffraction grating, 14: fiber with a built-in diffraction grating, 16: main body, 18: cylindrical portion, 20: substrate,
22 lower clad layer, 24 active layer, 26 upper clad layer, 28, 30 low reflection film, 34 heat sink,
36: chip carrier, 38: base, 40, 56: ferrule, 42: Peltier element, 44: thermistor, 46
... photodiode, 48 ... support member, 50,64 ... lens holder, 52,62,66,68 ... lens, 54 ...
Hermetically sealed window, 58: light guide fiber, 60: optical isolator

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成された導波路と該導波路の
端部それぞれを含む第1、第2の端面とを有する発光素
子と、 回折格子が内蔵され、一方の端部を前記発光素子の前記
第1の端面に対向させて配置された第1の光ファイバと
を備え、 前記回折格子の反射率は60%以上であり、 前記発光素子の前記第1の端面と前記回折格子との間隔
は13mm以下であり、 前記発光素子の前記導波路を介して前記第2の端面と前
記回折格子との間で光共振を発生させ、該第2の端面か
らレーザ光を出射することを特徴とする発光素子モジュ
ール。
1. A light emitting element having a waveguide formed on a substrate and first and second end faces each including an end of the waveguide, and a diffraction grating built therein, and one end is provided with the light emitting element. A first optical fiber disposed so as to face the first end face of the element, wherein the reflectance of the diffraction grating is 60% or more; and the first end face of the light emitting element, the diffraction grating, Is 13 mm or less, generating optical resonance between the second end face and the diffraction grating through the waveguide of the light emitting element, and emitting laser light from the second end face. Characteristic light emitting element module.
【請求項2】 前記第1の光ファイバと前記発光素子と
は、同一の基台に固定されていることを特徴とする請求
項1に記載の発光素子モジュール。
2. The light emitting device module according to claim 1, wherein the first optical fiber and the light emitting device are fixed to a same base.
【請求項3】 前記第1の光ファイバと前記発光素子と
を冷却するための冷却手段をさらに備えたことを特徴と
する請求項1または2に記載の発光素子モジュール。
3. The light emitting device module according to claim 1, further comprising a cooling unit for cooling the first optical fiber and the light emitting device.
【請求項4】 前記第2の端面に誘電体多層膜が形成さ
れ、 該第2の端面の反射率が30%以下であることを特徴と
する請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光素子モジ
ュール。
4. The method according to claim 1, wherein a dielectric multilayer film is formed on the second end face, and the reflectivity of the second end face is 30% or less. Light emitting element module.
【請求項5】 前記第1の光ファイバの前記一方の端部
は、球面状に加工されていることを特徴とする請求項1
〜4のいずれか1項に記載の発光素子モジュール。
5. The optical fiber according to claim 1, wherein the one end of the first optical fiber is processed into a spherical shape.
The light-emitting element module according to any one of Items 1 to 4, wherein
【請求項6】 前記第1の光ファイバの他方の端部は、
光軸に対して斜めにカットされていることを特徴とする
請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光素子モジュー
ル。
6. The other end of the first optical fiber,
The light emitting element module according to claim 1, wherein the light emitting element module is cut obliquely with respect to an optical axis.
【請求項7】 前記第1の光ファイバの他方の端部に対
向させて配置された受光素子をさらに備えたことを特徴
とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光素子モ
ジュール。
7. The light-emitting element module according to claim 1, further comprising a light-receiving element disposed to face the other end of said first optical fiber. .
【請求項8】 一方の端部を前記発光素子の前記第2の
端面に対向させて配置されるとともに、前記第2の端面
から出射するレーザ光を導光する第2の光ファイバをさ
らに備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1
項に記載の発光素子モジュール。
8. A light-emitting device further comprising: a second optical fiber disposed so that one end thereof is opposed to the second end surface of the light-emitting element, and guides a laser beam emitted from the second end surface. The method according to claim 1, wherein
A light-emitting element module according to the item.
【請求項9】 前記第2の光ファイバの前記一方の端部
は、球面状に加工されていることを特徴とする請求項8
に記載の発光素子モジュール。
9. The optical fiber according to claim 8, wherein the one end of the second optical fiber is processed into a spherical shape.
The light-emitting element module according to item 1.
【請求項10】 前記発光素子の前記第2の端面と前記
第2の光ファイバの前記一方の端部との間に、 該第2の端面から該一方の端部に向かう方向に進行する
光を選択的に透過させる光アイソレータをさらに備えた
ことを特徴とする発光素子モジュール。
10. Light traveling between the second end face of the light emitting element and the one end of the second optical fiber in a direction from the second end face to the one end. A light emitting element module further comprising an optical isolator that selectively transmits light.
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