JP2002189148A - Optical semiconductor element module - Google Patents

Optical semiconductor element module

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JP2002189148A
JP2002189148A JP2000387043A JP2000387043A JP2002189148A JP 2002189148 A JP2002189148 A JP 2002189148A JP 2000387043 A JP2000387043 A JP 2000387043A JP 2000387043 A JP2000387043 A JP 2000387043A JP 2002189148 A JP2002189148 A JP 2002189148A
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optical
optical semiconductor
light
semiconductor element
elements
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Masahito Negishi
将人 根岸
Shinichi Takagi
晋一 高木
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical semiconductor element module which has both functions of a conventional optical semiconductor element module and of a polarized wave multiplexer, with which module an optical fiber for holding polarized wave until emitted light from the optical semiconductor element is multiplexed by the multiplexer, is dispensed with. SOLUTION: The optical semiconductor module element is furnished with two optical semiconductor elements 1a and 1b together with an optical element 7 which multiplexed emited light beams from the optical semiconductor elements or demuliplexes an external light beam into each of the optical semiconductor elements.

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】この発明は、2つの光半導体
素子からの光を合波し、合波した光を1つの光導波路へ
導く、或いは1つの光導波路からの光を2つの光半導体
素子へ分離する機能を有する光半導体素子モジュールに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of combining light from two optical semiconductor elements and guiding the combined light to one optical waveguide, or combining light from one optical waveguide into two optical semiconductor elements. The present invention relates to an optical semiconductor element module having a function of separating light into an optical semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の光半導体素子を搭載した光
半導体素子モジュールの透視上面図である。図において
1は光半導体素子、2はレンズ、3は光ファイバ、4は
光コネクタ、5はモジュール筐体、21は信号端子であ
る。6は光半導体素子モジュール全体を示す。光半導体
素子1およびレンズ2は基板上に実装されて筐体5内に
収納されている。光ファイバ3および信号端子21は筐
体5の例えば側面に取り付けられ、電気信号や光の出し
入れを行う。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a transparent top view of an optical semiconductor device module on which a conventional optical semiconductor device is mounted. In the figure, 1 is an optical semiconductor element, 2 is a lens, 3 is an optical fiber, 4 is an optical connector, 5 is a module housing, and 21 is a signal terminal. Reference numeral 6 denotes the entire optical semiconductor element module. The optical semiconductor element 1 and the lens 2 are mounted on a substrate and housed in a housing 5. The optical fiber 3 and the signal terminal 21 are attached to, for example, a side surface of the housing 5 and transmit and receive electric signals and light.

【0003】モジュール筐体5の信号端子21に電気信
号が入力されると、基板上に形成された回路パターン
(図示せず)を介して光半導体素子1に電気信号が入力さ
れ、光半導体素子1はこの信号を光に変換する。光半導
体素子1の出射光はレンズ2により集光又はコリメート
化される。そしてレンズ2で集光又はコリメート化され
た光は、光半導体素子1からの出射光を筐体5外部へ取
り出すための光ファイバ3を介して、光ファイバ3内の
光を外部へ接続するための光コネクタ4に導かれて外部
に出射される。
When an electric signal is inputted to the signal terminal 21 of the module housing 5, a circuit pattern formed on the substrate is formed.
An electrical signal is input to the optical semiconductor device 1 via a not-shown (not shown), and the optical semiconductor device 1 converts this signal into light. The light emitted from the optical semiconductor element 1 is collected or collimated by the lens 2. The light condensed or collimated by the lens 2 is used to connect the light in the optical fiber 3 to the outside via the optical fiber 3 for taking out the light emitted from the optical semiconductor element 1 to the outside of the housing 5. And is emitted to the outside.

【0004】図6は従来の偏波合波器の透視上面図であ
る。図において2a〜2cはレンズ、3は光ファイバ、
4は光コネクタ、7は光の合波および分離を行う光学素
子である例えばPBS(Polarization Beam Splitter)、
8a〜8cはアダプタ、9は偏波合波器筐体である。1
0は偏波合波器全体を示す。PBS7、レンズ2a〜2
cは基板上に実装されて筐体5内に収納されている。各
アダプタ8a〜8cおよび光ファイバ3は筐体9の例え
ば側面に取り付けられ、光の出し入れを行う。
FIG. 6 is a perspective top view of a conventional polarization multiplexer. In the figure, 2a to 2c are lenses, 3 is an optical fiber,
4 is an optical connector, 7 is an optical element for multiplexing and separating light, for example, PBS (Polarization Beam Splitter),
8a to 8c are adapters, and 9 is a polarization multiplexer housing. 1
0 indicates the entire polarization multiplexer. PBS7, lenses 2a-2
c is mounted on the board and housed in the housing 5. Each of the adapters 8a to 8c and the optical fiber 3 are attached to, for example, a side surface of the housing 9 to transmit and receive light.

【0005】アダプタ8a、8bを介して外部から導か
れた光はレンズ2a、2bでそれぞれコリメート化さ
れ、これらのコリメート化された光はPBS7で合波さ
れる。そして合波された光はさらにレンズ2cを介して
アダプタ8cおよび光ファイバ3を介して光コネクタ4
に導かれ外部に出射される。
Light guided from the outside via the adapters 8a and 8b is collimated by the lenses 2a and 2b, respectively, and these collimated lights are combined by the PBS 7. The multiplexed light is further transmitted to the optical connector 4c through the adapter 8c and the optical fiber 3 via the lens 2c.
Guided to the outside.

【0006】また、逆に光コネクタ4からアダプタ8c
を介して光が入射されるとPBS7で分離されてアダプ
タ8a、8bから外部に出射される。
Conversely, the optical connector 4 to the adapter 8c
When the light enters through the adapter, the light is separated by the PBS 7 and emitted to the outside from the adapters 8a and 8b.

【0007】例えば長距離伝送のために高出力化を行う
際には、上述の2つの光半導体素子モジュールからの出
射光を偏波合波器によって合波し、高出力化する。その
状態での光の流れを図7の(a)に示した。図において1
1は偏波光1、12は偏波光2、13は合波光、3aは
偏波保持光ファイバである。
For example, when increasing the output power for long-distance transmission, the output lights from the two optical semiconductor element modules are multiplexed by a polarization multiplexer to increase the output power. The light flow in that state is shown in FIG. 1 in the figure
1 is a polarized light 1, 12 is a polarized light 2, 13 is a multiplexed light, and 3a is a polarization maintaining optical fiber.

【0008】逆に合波光を上述の偏波合波器によって2
つの光半導体素子モジュールに分離する場合がある。そ
の状態での光の流れを図7の(b)に示す。図において1
1、12、13、3aは図7の(a)と同じである。
[0008] Conversely, the multiplexed light is converted into two light beams by the above-described polarization multiplexer.
It may be separated into two optical semiconductor element modules. FIG. 7B shows the flow of light in that state. 1 in the figure
1, 12, 13, and 3a are the same as those in FIG.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来、偏
波合波器で合波する場合、入射光は偏波方向が直行して
いる必要があるため、光半導体素子モジュールからの出
射光の偏波状態を偏波合波器で合波するまでの間、偏波
保持光ファイバによって維持する必要があった。
As described above, conventionally, when multiplexing is performed by a polarization multiplexer, the incident light needs to be orthogonal to the polarization direction, so that the outgoing light from the optical semiconductor element module is required. It was necessary to maintain the polarization state by the polarization maintaining optical fiber until it was multiplexed by the polarization multiplexer.

【0010】また、光半導体素子モジュールと偏波合波
器と別々のため、光半導体素子モジュールと偏波合波器
とで別々の筐体が必要であり、かつレンズがそれぞれに
必要になるため、組立時間が長く、また部品原価がより
高価なものになっていた。
Also, since the optical semiconductor device module and the polarization multiplexer are separated, separate housings are required for the optical semiconductor device module and the polarization multiplexer, and a lens is required for each. , Assembly time was long, and the cost of parts was higher.

【0011】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、光半導体素子からの出射光を偏波
合波器で合波するまでの間の偏波保持光ファイバを不要
とし、従来の光半導体素子モジュールと偏波合波器の機
能を併せ持つ光半導体素子モジュールを提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and eliminates the need for a polarization maintaining optical fiber until light emitted from an optical semiconductor element is multiplexed by a polarization multiplexer. It is another object of the present invention to provide an optical semiconductor element module having both functions of a conventional optical semiconductor element module and a polarization multiplexer.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、2つの光半導体素子と、これらの光半導体素子
の出射光を合波又は外部からの光をこれらの光半導体素
子にそれぞれ分離する光学素子とを共に搭載したことを
特徴とする光半導体素子モジュールにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned object, the present invention provides two optical semiconductor elements, and multiplexes light emitted from these optical semiconductor elements or applies external light to these optical semiconductor elements. An optical semiconductor element module is provided with an optical element to be separated.

【0013】また、前記2つの光半導体素子が出射光が
互いに直角をなすように設けられ、前記光学素子がこれ
らの2つの光半導体素子の光軸の交わる位置に設けら
れ、前記各光半導体素子と光学素子の間、および前記光
学素子の前記一方の光半導体素子と反対側にそれぞれ設
けられた入射光をコリメート化又は集光するレンズと、
前記光学素子の前記一方の光半導体素子と反対側に設け
られたレンズの先に設けられた外部との光の取り出しお
よび取り入れを行う光導波路と、前記光半導体素子、光
学素子、レンズおよび光導波路を実装する基板と、をさ
らに備えたことを特徴とする請求項1に記載の光半導体
素子モジュールにある。
Further, the two optical semiconductor elements are provided so that emitted light is at right angles to each other, and the optical element is provided at a position where an optical axis of these two optical semiconductor elements intersects. And between the optical element, and a lens for collimating or condensing the incident light provided respectively on the opposite side of the one optical semiconductor element of the optical element,
An optical waveguide for extracting and taking in light with the outside provided at the tip of a lens provided on the side of the optical element opposite to the one optical semiconductor element; and the optical semiconductor element, the optical element, the lens, and the optical waveguide. 2. The optical semiconductor element module according to claim 1, further comprising: a substrate on which the semiconductor device is mounted.

【0014】また、前記基板がXY平面内に点在して実
装される上記各素子のZ軸方向の位置決めを行う段差の
ついた面を有することを特徴とする請求項1に記載の光
半導体素子モジュールにある。
2. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein said substrate has a stepped surface for positioning each element mounted in a XY plane in the Z-axis direction. In the element module.

【0015】また、前記基板がXY平面内に点在して実
装される上記各素子のXY平面方向の位置決めを行うこ
れらを固定するための溝を有することを特徴とする請求
項2又は3に記載の光半導体素子モジュールにある。
The device according to claim 2 or 3, wherein the substrate has grooves for fixing the elements mounted in the XY plane, which are positioned in the XY plane direction. In the optical semiconductor element module described above.

【0016】また、前記2つの光半導体素子から前記光
学素子に入射される光が、光軸と直交する面における偏
波成分の大きい方向を有し、これらが互いに90°ずれ
ていて、前記光学素子がこれらの偏波成分の大きい方向
の光を同一の方向に出射することを特徴とする請求項1
ないし4のいずれかに記載の光半導体素子モジュールに
ある。
Further, the light incident on the optical element from the two optical semiconductor elements has a direction in which the polarization component is large in a plane orthogonal to the optical axis, and these directions are shifted from each other by 90 °. 2. The device according to claim 1, wherein the element emits the light in the direction in which the polarization component is large in the same direction.
5. The optical semiconductor element module according to any one of items 1 to 4.

【0017】また、前記2つの光半導体素子が光軸と直
交する面における偏波成分の大きい方向が同じ同一の光
半導体素子で、一方に対して他方が光軸を中心に90°
回転した状態で配置されていることを特徴とする請求項
5に記載の光半導体素子モジュールにある。
Further, the two optical semiconductor elements are the same optical semiconductor element in which the direction of the large polarization component is the same in a plane orthogonal to the optical axis, and the other is 90 ° with respect to the optical axis.
The optical semiconductor element module according to claim 5, wherein the optical semiconductor element module is arranged in a rotated state.

【0018】また、前記2つの光半導体素子が光軸と直
交する面における偏波成分の大きい方向が互いに90°
ずれている光を出射する光半導体素子であることを特徴
とする請求項5に記載の光半導体素子モジュールにあ
る。
Further, the directions in which the two optical semiconductor elements have a large polarization component in a plane orthogonal to the optical axis are mutually 90 °.
6. The optical semiconductor device module according to claim 5, wherein the optical semiconductor device emits shifted light.

【0019】また、前記2つの光半導体素子が光軸と直
交する面における偏波成分の大きい方向が同じ同一の光
半導体素子で、一方の光半導体素子と前記光学素子の間
に光の偏波面を光軸を中心に90°回転させるλ/2板
を設けたことを特徴とする請求項5に記載の光半導体素
子モジュールにある。
Further, the two optical semiconductor elements are the same optical semiconductor element having the same direction of large polarization component on a plane orthogonal to the optical axis, and the polarization plane of light is located between one optical semiconductor element and the optical element. 6. The optical semiconductor element module according to claim 5, further comprising a λ / 2 plate for rotating the substrate by 90 ° about the optical axis.

【0020】この発明の光半導体素子モジュールは、光
半導体素子モジュールの筐体内に2つの光半導体素子と
PBSとを配置することによって、偏波保持光ファイバ
なしで2つの光半導体素子からの出射光を合波する構
造、或いは合波されている光を2つの光半導体素子に分
波する構造を備えているものである。
According to the optical semiconductor device module of the present invention, by arranging the two optical semiconductor devices and the PBS in the housing of the optical semiconductor device module, the light emitted from the two optical semiconductor devices without the polarization maintaining optical fiber is provided. Or a structure for splitting the multiplexed light into two optical semiconductor elements.

【0021】また光半導体素子モジュールの筐体内の基
板に、光半導体素子、レンズ、光学素子、光導波路とを
位置決めするための形状が施された構造を備えているも
のである。
Further, the optical semiconductor device module has a structure in which a shape for positioning an optical semiconductor device, a lens, an optical device, and an optical waveguide is provided on a substrate in a housing of the optical semiconductor device module.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
一実施の形態による光半導体素子モジュールの透視上面
図である。従来のものと同一もしくは相当部分は同一符
号で示す。モジュール筐体5の中には、出射光が互いに
直角をなすように配置された2つの光半導体素子1a、
1b、これらの2つの光半導体素子1a、1bの光軸の
交わる位置に配置された光の合波および分離を行う光学
素子であるPBS7、各光半導体素子1a、1bとPB
S7の間、およびPBS7の一方の光半導体素子1aと
反対側にそれぞれ設けられた入射光をコリメート化又は
集光するレンズ2a〜2cが基板14上に固定実装され
た状態で収納されている。なお、光ファイバ3の先端部
分も基板14上に延びて固定されている。これにより2
つの光半導体素子1a、1bとPBS7が同一のモジュ
ール筐体5内で近距離に搭載されているため、偏波保持
光ファイバは不要となる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a transparent top view of an optical semiconductor element module according to one embodiment of the present invention. The same or corresponding parts as those of the conventional one are denoted by the same reference numerals. In the module case 5, two optical semiconductor elements 1a arranged so that emitted lights are at right angles to each other,
1b, an optical element PBS7, which is an optical element for multiplexing and separating light arranged at a position where the optical axes of these two optical semiconductor elements 1a, 1b intersect, and each optical semiconductor element 1a, 1b and PB
Lenses 2a to 2c provided between S7 and on the opposite side of the optical semiconductor element 1a of the PBS 7 for collimating or condensing incident light are housed in a state fixedly mounted on the substrate 14. The tip of the optical fiber 3 also extends over the substrate 14 and is fixed. This gives 2
Since the two optical semiconductor elements 1a and 1b and the PBS 7 are mounted at a short distance in the same module housing 5, a polarization maintaining optical fiber is not required.

【0023】また、外部との電気信号の接続を行う信号
端子21および外部との光の取り出しおよび取り入れを
行う光導波路である光ファイバ3が筐体5の例えば側面
に設けられている。なお、光半導体素子1a、1bから
の偏波光(1)11、偏波光(2)12は波長が異なってい
てもよい。
A signal terminal 21 for connecting an electric signal to the outside and an optical fiber 3 as an optical waveguide for taking out and taking in light to the outside are provided on, for example, a side surface of the housing 5. The polarized light (1) 11 and the polarized light (2) 12 from the optical semiconductor elements 1a and 1b may have different wavelengths.

【0024】動作は、モジュール筐体5の信号端子21
に電気信号が入力されると、基板14上に形成された回
路パターン(図示せず)を介して光半導体素子1a,1b
に電気信号が入力され、光半導体素子1はこの信号を光
に変換する。光半導体素子1a、1bの出射光がそれぞ
れレンズ2a,2bにより集光又はコリメート化され
る。そしてレンズ2a,2bで集光又はコリメート化さ
れた光は、PBS7で合波される。そして合波された光
はさらにレンズ2c、光ファイバ3を介して光コネクタ
4に導かれ外部に出射される。
The operation is performed by the signal terminals 21 of the module housing 5.
When an electrical signal is input to the optical semiconductor elements 1a and 1b via a circuit pattern (not shown) formed on the substrate 14,
The optical semiconductor device 1 converts the signal into light. Light emitted from the optical semiconductor elements 1a and 1b is condensed or collimated by the lenses 2a and 2b, respectively. The light condensed or collimated by the lenses 2a and 2b is combined by the PBS 7. The multiplexed light is further guided to the optical connector 4 via the lens 2c and the optical fiber 3 and emitted to the outside.

【0025】また、逆に図1に破線の矢印で示すよう
に、光コネクタ4から光ファイバ3を介して光が入射さ
れると、逆のコースをたどり、PBS7で分離されて光
半導体素子1a、1bに入射され、光半導体素子1a,
1bでそれぞれ電気信号に変換されて信号端子21から
それぞれ取り出される。
Conversely, when light enters from the optical connector 4 via the optical fiber 3 as shown by the dashed arrow in FIG. 1, the light follows the opposite course, is separated by the PBS 7 and is separated by the optical semiconductor element 1a. , 1b, and the optical semiconductor elements 1a,
At 1b, the signals are converted into electric signals and taken out from the signal terminals 21, respectively.

【0026】また、図2には図1の基板14の部分の拡
大図を示し、(a)が上面図、(b)が側面図を示す。基板
14には、点在して実装固定される光半導体素子1a,
1b、レンズ2a〜2c、PBS7および光ファイバ3
を実際の光を検知しないでも光軸Lが合うように位置決
めを可能とするように、各素子のZ軸方向の位置決めを
行う段差、および各素子のXY平面方向の位置決めを行
うこれらを固定するための溝が形成されている。尚、図
示が省略されているが、光半導体素子が発光素子の場
合、光モニタ用光半導体素子が必要な場合もあるが、こ
の場合にも同様な段差および溝により位置決めが可能な
ようにされる。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion of the substrate 14 in FIG. 1, (a) is a top view, and (b) is a side view. The optical semiconductor elements 1a, which are mounted and fixed
1b, lenses 2a to 2c, PBS 7 and optical fiber 3
Are fixed so that positioning can be performed so that the optical axis L is aligned without detecting actual light, and steps for positioning each element in the Z-axis direction and those for positioning each element in the XY plane direction are fixed. Grooves are formed. Although not shown, when the optical semiconductor element is a light emitting element, an optical monitoring optical semiconductor element may be required in some cases. In this case, positioning can be performed by similar steps and grooves. You.

【0027】基板14は例えば材質Si結晶の基板をエ
ッチング加工により、高精度に加工され、光半導体素子
1a,1b、レンズ2a〜2c、PBS7および光ファ
イバ3との相互のZ方向すなわち上下方向について位置
あわせが可能である。
The substrate 14 is processed with high precision by, for example, etching a substrate made of a material Si crystal, and the substrate 14 in the Z direction, ie, the vertical direction, with the optical semiconductor elements 1a, 1b, the lenses 2a to 2c, the PBS 7, and the optical fiber 3. Positioning is possible.

【0028】また、XY平面方向すなわち前後左右方向
については基板14のエッチング加工、或いはマスク加
工により現れる稜線、或いは領域を規準に例えば画像認
識装置により位置あわせが可能である。
In the XY plane direction, that is, in the front-rear and left-right directions, alignment can be performed by, for example, an image recognition device based on a ridge line or an area appearing by etching or mask processing of the substrate 14.

【0029】さらにXY平面方向に関しては、図3に示
すように基板14上にV型あるいはU型等の溝を形成し
てもよい。図3の(a)は側面図、(b)(c)は例えば光フ
ァイバ3のためのそれぞれV型溝およびU型溝を示す上
面図である。例えば断面が丸形状のレンズ2a〜2cお
よび光ファイバ3について説明すると、基板14上に実
装位置に合わせてV型あるいはU型等の溝Gをエッチン
グ加工により形成し、この溝の形状に合わせて各素子を
例えば接合点Cで陽極接合あるいは接着により固定する
ことで位置あわせが可能となる。これは他の素子につい
ても同様であり、該素子の形状に合わせて所望の位置に
溝を形成することで同様に実現可能である。
In the XY plane direction, a V-shaped or U-shaped groove may be formed on the substrate 14 as shown in FIG. 3A is a side view, and FIGS. 3B and 3C are top views showing, for example, a V-shaped groove and a U-shaped groove for the optical fiber 3, respectively. For example, the lenses 2a to 2c and the optical fiber 3 having a circular cross section will be described. A groove G such as a V-shaped or U-shaped groove is formed on the substrate 14 by etching in accordance with the mounting position, and the groove is formed in accordance with the shape of the groove. Positioning can be performed by fixing each element by, for example, anodic bonding or bonding at a bonding point C. This is the same for other elements, and can be similarly realized by forming a groove at a desired position according to the shape of the element.

【0030】具体的な合波する目的の1つとして波長合
成による信号の多重伝送および高光出力化がある。光半
導体素子によってはレーザー用光半導体素子のように元
々偏波成分の大きさに偏り(偏波消光比)をもつものがあ
り、また偏波成分が大きい方向は光出力密度も大きくな
るため、この特性とPBSを利用すれば一方向に合成し
た大きな光を取り出すことができる。
One of the specific purposes of multiplexing is multiplex transmission of signals by wavelength synthesis and high light output. Some optical semiconductor elements originally have a polarization component polarization (polarization extinction ratio) such as optical semiconductor elements for lasers, and since the optical output density increases in the direction where the polarization component is large, If this characteristic and PBS are used, large light combined in one direction can be extracted.

【0031】図4に従って説明すると、図中の矢印は光
の偏波成分を表し、矢印の長さは偏波成分の大きさすな
わち光出力密度の大きさを表す。ここで光軸と直交する
面における偏波成分の大きい方向を偏波方向とすると、
(a)に示すように、同じ光半導体素子1a、1bを使用
する場合、入射する2つの光の偏波方向が等しいと、一
方向に大きな光出力を取り出すことができない。すなわ
ち素子1aの偏波成分の大きい部分(横方向)と素子1b
の偏波成分の小さい部分(縦方向)が素子1aと反対側に
出射され、素子1aの偏波成分の小さい部分(縦方向)と
素子1bの偏波成分の大きい部分(横方向)が素子1bと
反対側に出射される。
Referring to FIG. 4, the arrow in the figure represents the polarization component of light, and the length of the arrow represents the magnitude of the polarization component, that is, the magnitude of the optical output density. Here, assuming that the direction in which the polarization component is large in the plane orthogonal to the optical axis is the polarization direction,
As shown in (a), when the same optical semiconductor elements 1a and 1b are used, if the polarization directions of the two incident lights are equal, a large optical output cannot be extracted in one direction. That is, the part (horizontal direction) where the polarization component of the element 1a is large and the element 1b
Are emitted to the side opposite to the element 1a, and the part of the element 1a having a small polarization component (vertical direction) and the element 1b having a large polarization component (horizontal direction) are It is emitted to the side opposite to 1b.

【0032】(b)に示すように、同じ光半導体素子1
a、1bを使用する場合には、PBS7に入射する2つ
の光の偏波方向が相対的に90°になるように一方の光
半導体素子を立てる、すなわち一方に対して他方が光軸
を中心に90°回転した状態で配置されるようにすれば
一方向に大きな光出力を取り出すことができる。すなわ
ち素子1aの偏波成分の小さい部分(横方向)と素子1b
の偏波成分の小さい部分(縦方向)が素子1aと反対側に
出射され、素子1aの偏波成分の大きい部分(縦方向)と
素子1bの偏波成分の大きい部分(横方向)が素子1bと
反対側に出射される。
As shown in (b), the same optical semiconductor element 1
When a and 1b are used, one optical semiconductor element is set up so that the polarization directions of two lights entering the PBS 7 are relatively 90 °, that is, one optical semiconductor element is centered on the optical axis with respect to the other. If it is arranged so as to be rotated by 90 °, a large light output can be taken out in one direction. That is, the portion (horizontal direction) where the polarization component of the element 1a is small and the element 1b
The portion (vertical direction) having a small polarization component is emitted to the side opposite to the element 1a, and the portion (vertical direction) having a large polarization component of the element 1a and the portion (horizontal direction) having a large polarization component of the element 1b are It is emitted to the side opposite to 1b.

【0033】また(c)に示すように、偏波方向が互いに
90°異なる、すなわち光軸と直交する面における偏波
成分の大きい方向が互いに90°ずれている2つの光半
導体素子1a、1bを使用すれば、一方向に大きな光出
力を取り出すことができる。すなわち素子1aの偏波成
分の小さい部分(横方向)と素子1bの偏波成分の小さい
部分(縦方向)が素子1aと反対側に出射され、素子1a
の偏波成分の大きい部分(縦方向)と素子1bの偏波成分
の大きい部分(横方向)が素子1bと反対側に出射され
る。
As shown in (c), two optical semiconductor elements 1a and 1b whose polarization directions are different from each other by 90 °, that is, the directions of large polarization components on the plane orthogonal to the optical axis are shifted from each other by 90 °. By using, a large light output can be taken out in one direction. That is, a portion (horizontal direction) of the element 1a having a small polarization component and a portion (vertical direction) of the element 1b having a small polarization component are emitted to the side opposite to the element 1a.
A portion having a large polarization component (vertical direction) and a portion having a large polarization component (horizontal direction) of the element 1b are emitted to the side opposite to the element 1b.

【0034】また(d)に示すように、同じ光半導体素子
1a、1bを使用する場合でも、一方の光半導体素子1
aとPBS7の間にλ/2板20を挟むと、偏波面(光
軸方向の光の偏波する方向の面)が90°回転するた
め、1方向に大きな光出力を取り出すことができる。
As shown in (d), even when the same optical semiconductor elements 1a and 1b are used, one of the optical semiconductor elements 1a and 1b can be used.
When the λ / 2 plate 20 is interposed between the “a” and the PBS 7, the polarization plane (the plane in the direction of polarization of light in the optical axis direction) rotates by 90 °, so that a large optical output can be extracted in one direction.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、2つの
光半導体素子と、これらの光半導体素子の出射光を合波
又は外部からの光をこれらの光半導体素子にそれぞれ分
離する光学素子とを共に搭載したことを特徴とする光半
導体素子モジュールとしたので、従来の構造と比べ、偏
波保持ファイバが不要となり構造が簡単にできる。
As described above, according to the present invention, two optical semiconductor elements and an optical element for combining light emitted from these optical semiconductor elements or separating external light into these optical semiconductor elements, respectively. The optical semiconductor device module is characterized by having both of them mounted thereon, so that no polarization maintaining fiber is required and the structure can be simplified as compared with the conventional structure.

【0036】また、前記2つの光半導体素子が出射光が
互いに直角をなすように設けられ、前記光学素子がこれ
らの2つの光半導体素子の光軸の交わる位置に設けら
れ、前記各光半導体素子と光学素子の間、および前記光
学素子の前記一方の光半導体素子と反対側にそれぞれ設
けられた入射光をコリメート化又は集光するレンズと、
前記光学素子の前記一方の光半導体素子と反対側に設け
られたレンズの先に設けられた外部との光の取り出しお
よび取り入れを行う光導波路と、前記光半導体素子、光
学素子、レンズおよび光導波路を実装する基板と、をさ
らに備えたことを特徴とする光半導体素子モジュールと
したので、従来の構造と比べ、部品点数、部品原価、組
立作業時間をそれぞれ削減できる。
Further, the two optical semiconductor elements are provided so that emitted light is at right angles to each other, and the optical element is provided at a position where the optical axes of these two optical semiconductor elements intersect. And between the optical element, and a lens for collimating or condensing the incident light provided respectively on the opposite side of the one optical semiconductor element of the optical element,
An optical waveguide for extracting and taking in light with the outside provided at the tip of a lens provided on the side of the optical element opposite to the one optical semiconductor element; and the optical semiconductor element, the optical element, the lens, and the optical waveguide. And an optical semiconductor element module further provided with a substrate on which is mounted, so that the number of parts, the cost of parts, and the assembling work time can be reduced as compared with the conventional structure.

【0037】さらに、前記基板がXY平面内に点在して
実装される上記各素子のZ軸方向の位置決めを行う段差
のついた面を有することを特徴とする光半導体素子モジ
ュールとしたので、各素子のZ軸方向すなわち上下方向
の位置決めが容易になる。
Further, the optical semiconductor element module is characterized in that the substrate has a stepped surface for positioning in the Z-axis direction of each of the elements mounted on the XY plane in a dotted manner. Positioning of each element in the Z-axis direction, that is, the vertical direction, is facilitated.

【0038】さらに、前記基板がXY平面内に点在して
実装される上記各素子のXY平面方向の位置決めを行う
これらを固定するための溝を有することを特徴とする光
半導体素子モジュールとしたので、各素子のXY平面方
向すなわち前後左右方向の位置決めが容易になる。
Further, the optical semiconductor device module is characterized in that the substrate has grooves for fixing the devices mounted in the XY plane in the direction of the XY plane. Therefore, the positioning of each element in the XY plane direction, that is, in the front, rear, left, and right directions is facilitated.

【0039】また、前記2つの光半導体素子から前記光
学素子に入射される光が、光軸と直交する面における偏
波成分の大きい方向を有し、これらが互いに90°ずれ
ていて、前記光学素子がこれらの偏波成分の大きい方向
の光を同一の方向に出射するようにしたので、一方向に
大きな光出力を取り出すことができる。
The light incident on the optical element from the two optical semiconductor elements has a direction in which the polarization component is large in a plane orthogonal to the optical axis, and these directions are shifted from each other by 90 °. Since the element emits the light in the direction in which the polarization component is large in the same direction, a large light output can be extracted in one direction.

【0040】また、前記2つの光半導体素子が光軸と直
交する面における偏波成分の大きい方向が同じ同一の光
半導体素子で、一方に対して他方を光軸を中心に90°
回転した状態で配置するようにしたので、一方向に大き
な光出力を取り出すことができる。
Further, the two optical semiconductor elements are the same optical semiconductor element in which the direction of the large polarization component is the same on a plane orthogonal to the optical axis.
Since the arrangement is made in a rotated state, a large light output can be taken out in one direction.

【0041】また、前記2つの光半導体素子が光軸と直
交する面における偏波成分の大きい方向が互いに90°
ずれている光を出射する光半導体素子であるようにした
ので、一方向に大きな光出力を取り出すことができる。
The directions in which the two optical semiconductor elements have a large polarization component on a plane perpendicular to the optical axis are 90 ° with respect to each other.
Since the optical semiconductor element emits the shifted light, a large optical output can be taken out in one direction.

【0042】また、前記2つの光半導体素子が光軸と直
交する面における偏波成分の大きい方向が同じ同一の光
半導体素子で、一方の光半導体素子と前記光学素子の間
に光の偏波面を光軸を中心に90°回転させるλ/2板
を設けたので、一方向に大きな光出力を取り出すことが
できる。
Further, the two optical semiconductor elements are the same optical semiconductor element having the same direction of large polarization component in a plane orthogonal to the optical axis, and the polarization plane of light is located between one optical semiconductor element and the optical element. Is provided with a λ / 2 plate that rotates 90 ° about the optical axis, so that a large light output can be taken out in one direction.

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

【図1】 この発明の一実施の形態による光半導体素子
モジュールの透視上面図である。
FIG. 1 is a transparent top view of an optical semiconductor element module according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の基板の部分の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion of the substrate of FIG.

【図3】 この発明における基板上での素子の位置決め
および固定を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining positioning and fixing of elements on a substrate according to the present invention.

【図4】 この発明における一方向に大きな光出力を取
り出す構成の例を説明するための斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view for explaining an example of a configuration for extracting a large light output in one direction according to the present invention.

【図5】 従来の光半導体素子を搭載した光半導体素子
モジュールの透視上面図である。
FIG. 5 is a transparent top view of an optical semiconductor element module on which a conventional optical semiconductor element is mounted.

【図6】 従来の偏波合波器の透視上面図である。FIG. 6 is a perspective top view of a conventional polarization multiplexer.

【図7】 従来の光半導体素子モジュールと偏波合波器
を組み合わせた装置の動作を説明するための透視上面図
である。
FIG. 7 is a transparent top view for explaining the operation of a conventional device combining an optical semiconductor element module and a polarization multiplexer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 光半導体素子モジュール、2a〜2c レ
ンズ、3 光ファイバ、4 光コネクタ、5 モジュー
ル筐体、6 光半導体素子モジュール、7 PBS、1
1 偏波光1、12 偏波光2、13 合波光、14
基板、20 λ/2板、21 信号端子、G 溝、L
光軸。
1a, 1b Optical semiconductor device module, 2a to 2c lens, 3 optical fiber, 4 optical connector, 5 module housing, 6 optical semiconductor device module, 7 PBS, 1
1 polarized light 1, 12 polarized light 2, 13 multiplexed light, 14
Substrate, 20 λ / 2 plate, 21 signal terminal, G groove, L
optical axis.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 31/02 D Fターム(参考) 2H037 BA03 BA12 DA02 DA11 5F073 AB04 AB25 AB27 AB28 BA01 FA06 FA13 FA16 5F088 BA16 BB01 JA12 JA13 JA14 JA20 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 31/02 DF term (Reference) 2H037 BA03 BA12 DA02 DA11 5F073 AB04 AB25 AB27 AB28 BA01 FA06 FA13 FA16 5F088 BA16 BB01 JA12 JA13 JA14 JA20

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの光半導体素子と、これらの光半導
体素子の出射光を合波又は外部からの光をこれらの光半
導体素子にそれぞれ分離する光学素子とを共に搭載した
ことを特徴とする光半導体素子モジュール。
1. An optical device comprising: two optical semiconductor elements; and an optical element for multiplexing light emitted from these optical semiconductor elements or separating light from the outside into these optical semiconductor elements. Optical semiconductor element module.
【請求項2】 前記2つの光半導体素子が出射光が互い
に直角をなすように設けられ、前記光学素子がこれらの
2つの光半導体素子の光軸の交わる位置に設けられ、 前記各光半導体素子と光学素子の間、および前記光学素
子の前記一方の光半導体素子と反対側にそれぞれ設けら
れた入射光をコリメート化又は集光するレンズと、前記
光学素子の前記一方の光半導体素子と反対側に設けられ
たレンズの先に設けられた外部との光の取り出しおよび
取り入れを行う光導波路と、前記光半導体素子、光学素
子、レンズおよび光導波路を実装する基板と、をさらに
備えたことを特徴とする請求項1に記載の光半導体素子
モジュール。
2. The two optical semiconductor elements are provided such that emitted light is at right angles to each other, and the optical element is provided at a position where an optical axis of the two optical semiconductor elements intersects. And a lens for collimating or condensing incident light provided between the optical element and the optical element opposite to the one optical semiconductor element, and the opposite side of the optical element from the one optical semiconductor element An optical waveguide provided at the tip of the lens provided for extracting and taking in light with the outside, and a substrate on which the optical semiconductor element, the optical element, the lens and the optical waveguide are mounted. The optical semiconductor element module according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記基板がXY平面内に点在して実装さ
れる上記各素子のZ軸方向の位置決めを行う段差のつい
た面を有することを特徴とする請求項1に記載の光半導
体素子モジュール。
3. The optical semiconductor according to claim 1, wherein the substrate has a stepped surface for positioning each of the elements mounted on the XY plane in the Z-axis direction. Element module.
【請求項4】 前記基板がXY平面内に点在して実装さ
れる上記各素子のXY平面方向の位置決めを行うこれら
を固定するための溝を有することを特徴とする請求項2
又は3に記載の光半導体素子モジュール。
4. The device according to claim 2, wherein the substrate is provided with grooves for fixing the elements mounted in the XY plane, which position the elements in the XY plane direction.
Or the optical semiconductor element module according to 3.
【請求項5】 前記2つの光半導体素子から前記光学素
子に入射される光が、光軸と直交する面における偏波成
分の大きい方向を有し、これらが互いに90°ずれてい
て、前記光学素子がこれらの偏波成分の大きい方向の光
を同一の方向に出射することを特徴とする請求項1ない
し4のいずれかに記載の光半導体素子モジュール。
5. A light incident on the optical element from the two optical semiconductor elements has a direction in which a polarization component is large in a plane orthogonal to an optical axis, and these directions are shifted from each other by 90 °. 5. The optical semiconductor device module according to claim 1, wherein the device emits the light in the direction in which the polarization component is large in the same direction.
【請求項6】 前記2つの光半導体素子が光軸と直交す
る面における偏波成分の大きい方向が同じ同一の光半導
体素子で、一方に対して他方が光軸を中心に90°回転
した状態で配置されていることを特徴とする請求項5に
記載の光半導体素子モジュール。
6. A state in which the two optical semiconductor elements are the same optical semiconductor element in which the direction of large polarization component in the plane orthogonal to the optical axis is the same, and the other is rotated 90 ° about the optical axis with respect to one. 6. The optical semiconductor element module according to claim 5, wherein the optical semiconductor element module is disposed.
【請求項7】 前記2つの光半導体素子が光軸と直交す
る面における偏波成分の大きい方向が互いに90°ずれ
ている光を出射する光半導体素子であることを特徴とす
る請求項5に記載の光半導体素子モジュール。
7. The optical semiconductor device according to claim 5, wherein the two optical semiconductor devices are optical semiconductor devices that emit lights whose directions of polarization components on a plane orthogonal to the optical axis are shifted from each other by 90 °. The optical semiconductor element module according to the above.
【請求項8】 前記2つの光半導体素子が光軸と直交す
る面における偏波成分の大きい方向が同じ同一の光半導
体素子で、一方の光半導体素子と前記光学素子の間に光
の偏波面を光軸を中心に90°回転させるλ/2板を設
けたことを特徴とする請求項5に記載の光半導体素子モ
ジュール。
8. The optical semiconductor element, wherein the two optical semiconductor elements are the same optical semiconductor element having the same direction of polarization component in a plane orthogonal to an optical axis, and a light polarization plane is provided between one optical semiconductor element and the optical element. 6. The optical semiconductor element module according to claim 5, further comprising a λ / 2 plate for rotating the light source by 90 ° about the optical axis.
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