JP2002280662A - 半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュール及びそれを用いた光伝送装置 - Google Patents
半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュール及びそれを用いた光伝送装置Info
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- JP2002280662A JP2002280662A JP2001074576A JP2001074576A JP2002280662A JP 2002280662 A JP2002280662 A JP 2002280662A JP 2001074576 A JP2001074576 A JP 2001074576A JP 2001074576 A JP2001074576 A JP 2001074576A JP 2002280662 A JP2002280662 A JP 2002280662A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体電界吸収型変調器集積型素子をJunction
-Down法により実装する際に、素子の接着強度を高め、
かつ高周波特性を改善する。 【解決手段】レーザ電極7及び電界吸収型変調器駆動電
極8以外に、Au、Ti、Pt等の金属材料で形成された電極
パターン（スタッド電極）9を設け、そのスタッド部と
駆動電極で実装基板に接着させることにより接着強度を
高めると同時に、スタッド部を接地することで寄生容量
を低減し、高周波特性を向上させる。
-Down法により実装する際に、素子の接着強度を高め、
かつ高周波特性を改善する。 【解決手段】レーザ電極7及び電界吸収型変調器駆動電
極8以外に、Au、Ti、Pt等の金属材料で形成された電極
パターン（スタッド電極）9を設け、そのスタッド部と
駆動電極で実装基板に接着させることにより接着強度を
高めると同時に、スタッド部を接地することで寄生容量
を低減し、高周波特性を向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体電界吸収型
変調器集積レーザモジュール及びそれを用いた光伝送装
置、更に詳しく言えば、半導体レーザと半導体電界吸収
型(electro absorption)変調器（以下、EA変調器と略
称）とが半導体基板上に形成された半導体集積光源を実
装基板に実装した半導体電界吸収型変調器集積レーザモ
ジュール及びこれを使用した光伝送装置に関するもので
ある。
変調器集積レーザモジュール及びそれを用いた光伝送装
置、更に詳しく言えば、半導体レーザと半導体電界吸収
型(electro absorption)変調器（以下、EA変調器と略
称）とが半導体基板上に形成された半導体集積光源を実
装基板に実装した半導体電界吸収型変調器集積レーザモ
ジュール及びこれを使用した光伝送装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】光通信用モジュール、光通信システム、
光ネットワ−クに用いる光伝送装置用光源として、従来
から半導体レーザと半導体EA変調器を集積した半導体電
界吸収型変調器集積レーザが用いられている。半導体EA
変調器集積レーザは、半導体レーザの直接変調方式のレ
ーザに比べ、波長チャープが小さいため伝送特性が優れ
る。また、マッハツェンダ型光変調モジュールを用いる
光送信モジュールに比べ、飛躍的に小型化できる利点を
持つ。しかし、光通信における伝送方式は高密度波長多
重(DWDM)伝送方式が主流になり、波長の経年変動を押さ
えなければならないという新たな問題が生じてきた。
光ネットワ−クに用いる光伝送装置用光源として、従来
から半導体レーザと半導体EA変調器を集積した半導体電
界吸収型変調器集積レーザが用いられている。半導体EA
変調器集積レーザは、半導体レーザの直接変調方式のレ
ーザに比べ、波長チャープが小さいため伝送特性が優れ
る。また、マッハツェンダ型光変調モジュールを用いる
光送信モジュールに比べ、飛躍的に小型化できる利点を
持つ。しかし、光通信における伝送方式は高密度波長多
重(DWDM)伝送方式が主流になり、波長の経年変動を押さ
えなければならないという新たな問題が生じてきた。
【０００３】光伝送装置用に一般的に用いられるInP系D
FBレーザを、その結晶成長面を上側にして実装基板に実
装する、いわゆるジャンクションアップ（Junction-U
p）法により実装した場合、動作電流変化に対する波長
変動が0.01nm/mA程度である。高密度波長多重伝送にお
ける光源としては、波長精度±0.1nmが寿命保証期間に
わたって要求されるため、発熱等による動作電流の経年
劣化よりも、その動作電流劣化に伴う波長変動により光
源の寿命が制約されてしまう。例えば、寿命終点を動作
電流劣化50%で規定し波長変動を無視する場合は数十万
時間以上の寿命が保証される。しかし、寿命終点を波長
変動±0.1nmとした場合、動作電流が10mA劣化する時点
が寿命となり、数万時間程度になる。
FBレーザを、その結晶成長面を上側にして実装基板に実
装する、いわゆるジャンクションアップ（Junction-U
p）法により実装した場合、動作電流変化に対する波長
変動が0.01nm/mA程度である。高密度波長多重伝送にお
ける光源としては、波長精度±0.1nmが寿命保証期間に
わたって要求されるため、発熱等による動作電流の経年
劣化よりも、その動作電流劣化に伴う波長変動により光
源の寿命が制約されてしまう。例えば、寿命終点を動作
電流劣化50%で規定し波長変動を無視する場合は数十万
時間以上の寿命が保証される。しかし、寿命終点を波長
変動±0.1nmとした場合、動作電流が10mA劣化する時点
が寿命となり、数万時間程度になる。
【０００４】半導体レーザの波長の経年変動の問題を解
決する手段として、例えば特開平9−219554号公報に示
される方法がある。この方法は、半導体レーザの後方光
をビームスプリッタで２分岐し、波長変化に対する透過
率変化が逆特性となる２つの波長フィルタに上記２分岐
したそれぞれの分岐光を通し、それぞれの光出力をモニ
タすることにより波長変化を感知し、半導体レーザ駆動
回路へフィードバック制御を行なう方法である。しか
し、この方法では分岐手段、波長フィルタ、フィードバ
ック回路などの部品点数が増加し、光学系の組立精度が
厳しくなるため、高コスト化は避けられない。
決する手段として、例えば特開平9−219554号公報に示
される方法がある。この方法は、半導体レーザの後方光
をビームスプリッタで２分岐し、波長変化に対する透過
率変化が逆特性となる２つの波長フィルタに上記２分岐
したそれぞれの分岐光を通し、それぞれの光出力をモニ
タすることにより波長変化を感知し、半導体レーザ駆動
回路へフィードバック制御を行なう方法である。しか
し、この方法では分岐手段、波長フィルタ、フィードバ
ック回路などの部品点数が増加し、光学系の組立精度が
厳しくなるため、高コスト化は避けられない。
【０００５】また、波長の経年変動を押さえる別の方法
として、結晶成長面を下側にして実装基板に実装する、
いわゆるジャンクションダウン（Junction-Down）法が
ある。
として、結晶成長面を下側にして実装基板に実装する、
いわゆるジャンクションダウン（Junction-Down）法が
ある。
【０００６】半導体レーザの動作電流変化ΔＩｆに対す
る波長変動量変化をΔλと表すと、
る波長変動量変化をΔλと表すと、
【０００７】との関係が知られている。ここで、dλ/d
Ｔは半導体材料により決まる係数で、InP系のDFBレーザ
は約0.1nm/Kである。また、θｔは熱抵抗、Ｖfは駆動電
圧である。Junction-Down法による実装は素子の放熱性
に優れるため、熱抵抗θｔが小さくなり、結果として動
作電流変化ΔＩｆに対する波長変動(Δλ/ΔＩｆ)が小
さくなる。従って、Junction-Up法の場合と同等の動作
電流劣化が生じても波長変動は押さえられ、10万時間以
上の寿命が確保できる。Junction-Down法を用いた従来
例として、特開平11−330617号公報では、電極パッドで
実装基板と精度良く接合する方法が示している。
Ｔは半導体材料により決まる係数で、InP系のDFBレーザ
は約0.1nm/Kである。また、θｔは熱抵抗、Ｖfは駆動電
圧である。Junction-Down法による実装は素子の放熱性
に優れるため、熱抵抗θｔが小さくなり、結果として動
作電流変化ΔＩｆに対する波長変動(Δλ/ΔＩｆ)が小
さくなる。従って、Junction-Up法の場合と同等の動作
電流劣化が生じても波長変動は押さえられ、10万時間以
上の寿命が確保できる。Junction-Down法を用いた従来
例として、特開平11−330617号公報では、電極パッドで
実装基板と精度良く接合する方法が示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Junction-Dow
n法をEA変調器集積レーザに応用した場合、従来の構造
ではEA変調器部の接着面積がレーザ部に対して小さく、
接着時の応力により電極が剥離しやすいという点が考慮
されていない。また、接着強度を高めるために単純に駆
動電極を広くすると、寄生容量が増加し、EA変調器の高
周波特性が悪くなる問題がある。
n法をEA変調器集積レーザに応用した場合、従来の構造
ではEA変調器部の接着面積がレーザ部に対して小さく、
接着時の応力により電極が剥離しやすいという点が考慮
されていない。また、接着強度を高めるために単純に駆
動電極を広くすると、寄生容量が増加し、EA変調器の高
周波特性が悪くなる問題がある。
【０００９】本発明は、EA変調器集積レーザのJunction
-Down法による実装において、レーザ部とEA変調器部の
電極面積の違いによる接着強度低下を招くことなく、放
熱性が良く、素子にかかるストレスが小さく、波長安定
性と機械的強度の点からも高信頼性動作を実現する半導
体電界吸収型変調器集積レーザモジュール及びそれを用
いた光伝送装置を提供することを目的とする。
-Down法による実装において、レーザ部とEA変調器部の
電極面積の違いによる接着強度低下を招くことなく、放
熱性が良く、素子にかかるストレスが小さく、波長安定
性と機械的強度の点からも高信頼性動作を実現する半導
体電界吸収型変調器集積レーザモジュール及びそれを用
いた光伝送装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュ
ールは、半導体電界吸収型変調器集積レーザの光導波路
が形成された側の表面に、レーザ部に電流を注入するレ
ーザ電極とEA変調器部に電圧を加えるEA電極以外に、T
i、Pt、Au、Mo、Ni等の金属材料又はこの組合せで形成
された電極パターン（以下、スタッド電極）を設け、上
記スタッド電極、上記レーザ電極及び上記EA電極とを実
装基板上に形成された電極パターンに接着して構成され
る。本発明のEA変調器集積レーザモジュールでは、その
スタッド電極とレーザ電極電極で実装基板に接着させる
ので、放熱性が良く、素子にかかるストレスが小さく、
接着強度が大きく、実装しやすい素子構造となる。さら
に、このスタッド電極部を接地することでスタッド部の
もつ寄生容量を低減することにより、光伝送装置の高周
波特性を改善する。
め、本発明の半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュ
ールは、半導体電界吸収型変調器集積レーザの光導波路
が形成された側の表面に、レーザ部に電流を注入するレ
ーザ電極とEA変調器部に電圧を加えるEA電極以外に、T
i、Pt、Au、Mo、Ni等の金属材料又はこの組合せで形成
された電極パターン（以下、スタッド電極）を設け、上
記スタッド電極、上記レーザ電極及び上記EA電極とを実
装基板上に形成された電極パターンに接着して構成され
る。本発明のEA変調器集積レーザモジュールでは、その
スタッド電極とレーザ電極電極で実装基板に接着させる
ので、放熱性が良く、素子にかかるストレスが小さく、
接着強度が大きく、実装しやすい素子構造となる。さら
に、このスタッド電極部を接地することでスタッド部の
もつ寄生容量を低減することにより、光伝送装置の高周
波特性を改善する。
【００１１】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による半導体電界
吸収型変調器集積レーザモジュールを構成する半導体電
界吸収型変調器集積レーザの一実施例の斜視図を示す。
同図に示すように、半導体電界吸収型変調器集積レーザ
は、半導体基板１上に半導体レーザ部２とEA変調器部３
と、半導体レーザ部２とEA変調器部３にわたる光導波路
５が集積化されている。レーザ部２とEA変調器部３の間
には、分離溝４が形成されている。さらにレーザ部２と
EA変調器部３の表面にはパッシベーション膜(SiO2) ６
が形成されている。
吸収型変調器集積レーザモジュールを構成する半導体電
界吸収型変調器集積レーザの一実施例の斜視図を示す。
同図に示すように、半導体電界吸収型変調器集積レーザ
は、半導体基板１上に半導体レーザ部２とEA変調器部３
と、半導体レーザ部２とEA変調器部３にわたる光導波路
５が集積化されている。レーザ部２とEA変調器部３の間
には、分離溝４が形成されている。さらにレーザ部２と
EA変調器部３の表面にはパッシベーション膜(SiO2) ６
が形成されている。
【００１２】半導体レーザ部２の表面には、半導体レー
ザ駆動電極７、EA変調器部３の表面には、EA変調器駆動
電極８及びスタッド電極９が光導波路５の両側にほぼ対
称の位置に形成されている。なお、半導体電界吸収型変
調器集積レーザの前方端面（EA変調器部３のある側）に
は低反射膜114、後方端面には高反射膜が形成されてい
る。
ザ駆動電極７、EA変調器部３の表面には、EA変調器駆動
電極８及びスタッド電極９が光導波路５の両側にほぼ対
称の位置に形成されている。なお、半導体電界吸収型変
調器集積レーザの前方端面（EA変調器部３のある側）に
は低反射膜114、後方端面には高反射膜が形成されてい
る。
【００１３】上記半導体レーザ駆動電極７、EA変調器駆
動電極８及びスタッド電極９はTi、Pt、Au、Mo、Ni等の
金属材料又はこの組合せで形成され、同一製造工程で形
成される。また、これら電極７、８、９は実装基板の装
着する場合の接着部となる。
動電極８及びスタッド電極９はTi、Pt、Au、Mo、Ni等の
金属材料又はこの組合せで形成され、同一製造工程で形
成される。また、これら電極７、８、９は実装基板の装
着する場合の接着部となる。
【００１４】図２は、本発明による半導体電界吸収型変
調器集積レーザモジュールの一実施形態を示す平面図で
ある。図１で示した半導体電界吸収型変調器集積レーザ
は、その表面、即ち光導波路５のある側が実装基盤１４
の表面に接面するようにジャンクションダウン実装され
ている。なお、図面では、位置関係が明らかなように半
導体電界吸収型変調器集積レーザの外周は点線で示して
いる。実装基盤１４の表面には、高周波信号入力が加え
られる電極１１、DC印加電極１３、接地用電極１０など
が形成されている。図示のように、半導体電界吸収型変
調器集積レーザに形成された電極７、８及び９は、それ
ぞれDC印加電極１３、高周波信号入力が加えられる電極
１１及び接地用電極１０に接着されている。
調器集積レーザモジュールの一実施形態を示す平面図で
ある。図１で示した半導体電界吸収型変調器集積レーザ
は、その表面、即ち光導波路５のある側が実装基盤１４
の表面に接面するようにジャンクションダウン実装され
ている。なお、図面では、位置関係が明らかなように半
導体電界吸収型変調器集積レーザの外周は点線で示して
いる。実装基盤１４の表面には、高周波信号入力が加え
られる電極１１、DC印加電極１３、接地用電極１０など
が形成されている。図示のように、半導体電界吸収型変
調器集積レーザに形成された電極７、８及び９は、それ
ぞれDC印加電極１３、高周波信号入力が加えられる電極
１１及び接地用電極１０に接着されている。
【００１５】図３及び４はいずれも上記半導体電界吸収
型変調器集積レーザの一実施例の製造を説明する斜視図
である。本実施例は、波長1.55μm帯の10Gbit/s光伝送
用半導体電界吸収型変調器集積レーザである。
型変調器集積レーザの一実施例の製造を説明する斜視図
である。本実施例は、波長1.55μm帯の10Gbit/s光伝送
用半導体電界吸収型変調器集積レーザである。
【００１６】図３に示すように、n型(100)InP半導体基
板１上に選択成長法により、InGaAsP下側ガイド層102、
InGaAsP井戸層と組成波長1.15μmであるInGaAsPの障壁
層8周期からなる歪多重量子井戸構造103、InGaAsP上側
ガイド層104、p型InPキャップ層105を形成した後、酸化
膜マスクを除去する。次にレーザ部となる部分のp型InP
キャップ層105を除去し、InGaAsP上側ガイド層に回折格
子を形成する。
板１上に選択成長法により、InGaAsP下側ガイド層102、
InGaAsP井戸層と組成波長1.15μmであるInGaAsPの障壁
層8周期からなる歪多重量子井戸構造103、InGaAsP上側
ガイド層104、p型InPキャップ層105を形成した後、酸化
膜マスクを除去する。次にレーザ部となる部分のp型InP
キャップ層105を除去し、InGaAsP上側ガイド層に回折格
子を形成する。
【００１７】続いて、図４に示すように、p型InPクラッ
ド層106、p型InGaAsコンタクト層107を形成し、メサ形
成後Fe-InP 108でメサの両脇を埋め込み成長する。
ド層106、p型InGaAsコンタクト層107を形成し、メサ形
成後Fe-InP 108でメサの両脇を埋め込み成長する。
【００１８】その後、図１で示したように、レーザ部10
9と変調器部110の間に分離溝111をエッチングで形成
し、さらに水素イオンを打込み電気的アイソレーション
を取り、パッシベーション膜(SiO2)６を形成する。続い
てp電極７を形成の際、同時にEA変調器駆動電極８及び
スタッド電極９を形成する。その後、裏面研磨、n電極
形成工程、劈開工程を経て、半導体電界吸収型変調器集
積レーザが完成する。
9と変調器部110の間に分離溝111をエッチングで形成
し、さらに水素イオンを打込み電気的アイソレーション
を取り、パッシベーション膜(SiO2)６を形成する。続い
てp電極７を形成の際、同時にEA変調器駆動電極８及び
スタッド電極９を形成する。その後、裏面研磨、n電極
形成工程、劈開工程を経て、半導体電界吸収型変調器集
積レーザが完成する。
【００１９】図５及び図６はいずれも本発明による半導
体電界吸収型変調器集積レーザモジュールに使用される
電界吸収型変調器集積レーザの平面図である。各図にお
いて、図１と実質的に同じ機能部には、図１と同じ番号
で示し、その詳細な説明は省く。特にスタッド電極９の
形状及び位置は、様々な形状が考えられるが、接着強度
が保たれるように、また、浮遊容量を少なくすること、
製造工程を簡易にすることを考慮して決める。
体電界吸収型変調器集積レーザモジュールに使用される
電界吸収型変調器集積レーザの平面図である。各図にお
いて、図１と実質的に同じ機能部には、図１と同じ番号
で示し、その詳細な説明は省く。特にスタッド電極９の
形状及び位置は、様々な形状が考えられるが、接着強度
が保たれるように、また、浮遊容量を少なくすること、
製造工程を簡易にすることを考慮して決める。
【００２０】図７は、本発明によるEA変調器集積レーザ
モジュールの他の実施形態の平面図を示す。本実施形態
は、図６に示す対称なパターンの電極７，８，９を持つ
電界吸収型変調器集積レーザを実装基板１６にジャンク
ションダウン実装したものである。
モジュールの他の実施形態の平面図を示す。本実施形態
は、図６に示す対称なパターンの電極７，８，９を持つ
電界吸収型変調器集積レーザを実装基板１６にジャンク
ションダウン実装したものである。
【００２１】EA変調器部に形成された電極パターンは中
心にEA変調器駆動信号線を接地線で挟むコプレナ線路と
なり、両脇の電極の寄生容量を低減し、効率良く高周波
信号を伝送できる。したがって、実施例1の効果に加え
て、高周波特性に優れるという効果も得られる。また、
本実施例はFe-InP埋め込み型の半導体光素子であるが、
リッジ導波路型の半導体光素子においても同様の効果が
得られる。
心にEA変調器駆動信号線を接地線で挟むコプレナ線路と
なり、両脇の電極の寄生容量を低減し、効率良く高周波
信号を伝送できる。したがって、実施例1の効果に加え
て、高周波特性に優れるという効果も得られる。また、
本実施例はFe-InP埋め込み型の半導体光素子であるが、
リッジ導波路型の半導体光素子においても同様の効果が
得られる。
【００２２】図8は、本発明によるにEA変調器集積レー
ザモジュールを用いた光伝送装置である光モジュールの
一実施例の斜視図である。本実施例は、PLC(planer lig
htwave circuit)実装技術を用いて構成した光モジュー
ルである。Si基板22上にポリマー導波路23、面型アイソ
レータ24を備えた実装基板上に電界吸収型変調器集積型
レーザ25と光出力モニタ用フォトダイオード26をJuncti
on-down実装している。変調器集積型レーザ25は、前記
実施形態のような電極パターンを持つので、パッシブア
ライメントの際のパターン認識率が高まり、PLCとの接
着面積が増えるので接着強度が増し、高歩留で実装可能
になる。したがって、低コストで、放熱性が良く、信頼
性に優れた光素子が得られる。
ザモジュールを用いた光伝送装置である光モジュールの
一実施例の斜視図である。本実施例は、PLC(planer lig
htwave circuit)実装技術を用いて構成した光モジュー
ルである。Si基板22上にポリマー導波路23、面型アイソ
レータ24を備えた実装基板上に電界吸収型変調器集積型
レーザ25と光出力モニタ用フォトダイオード26をJuncti
on-down実装している。変調器集積型レーザ25は、前記
実施形態のような電極パターンを持つので、パッシブア
ライメントの際のパターン認識率が高まり、PLCとの接
着面積が増えるので接着強度が増し、高歩留で実装可能
になる。したがって、低コストで、放熱性が良く、信頼
性に優れた光素子が得られる。
【００２３】図9は、本発明による光伝送装置の一実施
例の構成を示す。本実施例は、本発明によるEA変調器集
積レーザモジュール30をJunction-down法により実装し
た光送信素子モジュールを温度制御素子31上に搭載し、
光送信機モジュールの前方出力光は、結合レンズ32を介
し光ファイバに結合される。EA変調器集積レーザ30の後
方出力光は受光素子33で電気信号に変換され制御回路34
に加えられる。
例の構成を示す。本実施例は、本発明によるEA変調器集
積レーザモジュール30をJunction-down法により実装し
た光送信素子モジュールを温度制御素子31上に搭載し、
光送信機モジュールの前方出力光は、結合レンズ32を介
し光ファイバに結合される。EA変調器集積レーザ30の後
方出力光は受光素子33で電気信号に変換され制御回路34
に加えられる。
【００２４】EA変調器集積レーザ30をJunction-down法
により実装した光送信素子モジュールでは、放熱性に優
れ熱効果による波長変化が抑えられるので、長期にわた
る波長安定性に優れ、光送信素子モジュール内に波長制
御機構を設ける必要がない。したがって、本発明の光送
信素子モジュールは、波長フィルタ等波長を一定に保つ
機構を内蔵した光送信素子モジュールに比べて、モジュ
ールサイズを従来の約半分にできる。
により実装した光送信素子モジュールでは、放熱性に優
れ熱効果による波長変化が抑えられるので、長期にわた
る波長安定性に優れ、光送信素子モジュール内に波長制
御機構を設ける必要がない。したがって、本発明の光送
信素子モジュールは、波長フィルタ等波長を一定に保つ
機構を内蔵した光送信素子モジュールに比べて、モジュ
ールサイズを従来の約半分にできる。
【００２５】また、図９に示す光送信素子モジュールを
用いた光送信機モジュールは波長安定性に優れるので、
モジュール外部に波長制御用の特別な回路を必要としな
いので、コストが大幅に低減される。さらに本発明によ
る送信機モジュールを用いた光伝送装置を用いて波長多
重光伝送システムを構築した場合、本発明の光送信機モ
ジュールは従来の光送信機モジュールに比べて、低コス
トで波長信頼性に優れているので、このモジュールを用
いた光伝送装置は波長多重光伝送システムに最適であ
る。したがって、本発明の光伝送装置は、光増幅器、通
常分散ファイバ、分散補償ファイバ等と組み合わせ、大
容量かつ長距離伝送可能で信頼性の高い波長多重光伝送
システムが低コストで実現できる。
用いた光送信機モジュールは波長安定性に優れるので、
モジュール外部に波長制御用の特別な回路を必要としな
いので、コストが大幅に低減される。さらに本発明によ
る送信機モジュールを用いた光伝送装置を用いて波長多
重光伝送システムを構築した場合、本発明の光送信機モ
ジュールは従来の光送信機モジュールに比べて、低コス
トで波長信頼性に優れているので、このモジュールを用
いた光伝送装置は波長多重光伝送システムに最適であ
る。したがって、本発明の光伝送装置は、光増幅器、通
常分散ファイバ、分散補償ファイバ等と組み合わせ、大
容量かつ長距離伝送可能で信頼性の高い波長多重光伝送
システムが低コストで実現できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、実装基板への実装が容
易かつ接着強度が十分で、信頼性の高い半導体電界吸収
型変調器集積レーザモジュールを実現できる。さらに、
半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュールを使用し
た放熱性が良いため波長安定性に優れるので、半導体電
界吸収型変調器集積レーザモジュールを使用した光素子
モジュール、光送信モジュール等の光伝送装置は、簡易
な構造で、低コストで波長多重光伝送システムを構成で
きる。例えば、従来の光送信モジュールは、図１０に示
すように、後方光出力をビームスプリッタ35で2つに分
け、透過率の波長依存性の異なる2つの波長フィルタ36
及び37を介してそれぞれ受光素子33及び38で検出し、制
御回路34で波長変動を読み取り、EA変調器集積レーザ３
０にフィードバックする構成となっている。そのため、
従来のEA変調器集積レーザモジュールでは波長変動が大
きいため、高精度の波長制御を行う場合はこのように複
雑な構造になる。これに対し、本発明では、図９に示す
ように、波長選択フィルタ、光出力をモニタするPDによ
って波長を一定に保つ機構を設ける必要がない。
易かつ接着強度が十分で、信頼性の高い半導体電界吸収
型変調器集積レーザモジュールを実現できる。さらに、
半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュールを使用し
た放熱性が良いため波長安定性に優れるので、半導体電
界吸収型変調器集積レーザモジュールを使用した光素子
モジュール、光送信モジュール等の光伝送装置は、簡易
な構造で、低コストで波長多重光伝送システムを構成で
きる。例えば、従来の光送信モジュールは、図１０に示
すように、後方光出力をビームスプリッタ35で2つに分
け、透過率の波長依存性の異なる2つの波長フィルタ36
及び37を介してそれぞれ受光素子33及び38で検出し、制
御回路34で波長変動を読み取り、EA変調器集積レーザ３
０にフィードバックする構成となっている。そのため、
従来のEA変調器集積レーザモジュールでは波長変動が大
きいため、高精度の波長制御を行う場合はこのように複
雑な構造になる。これに対し、本発明では、図９に示す
ように、波長選択フィルタ、光出力をモニタするPDによ
って波長を一定に保つ機構を設ける必要がない。
【図１】本発明による半導体電界吸収型変調器集積レー
ザモジュールを構成する半導体電界吸収型変調器集積レ
ーザの一実施例の斜視図
ザモジュールを構成する半導体電界吸収型変調器集積レ
ーザの一実施例の斜視図
【図２】本発明による半導体電界吸収型変調器集積レー
ザモジュールの一実施形態を示す平面図
ザモジュールの一実施形態を示す平面図
【図３】半導体電界吸収型変調器集積レーザの一実施例
の製造を説明する斜視図
の製造を説明する斜視図
【図４】半導体電界吸収型変調器集積レーザの一実施例
の製造を説明する斜視図
の製造を説明する斜視図
【図５】本発明による半導体電界吸収型変調器集積レー
ザモジュールに使用される電界吸収型変調器集積レーザ
の平面図
ザモジュールに使用される電界吸収型変調器集積レーザ
の平面図
【図６】本発明による半導体電界吸収型変調器集積レー
ザモジュールに使用される電界吸収型変調器集積レーザ
の平面図
ザモジュールに使用される電界吸収型変調器集積レーザ
の平面図
【図７】本発明による半導体電界吸収型変調器集積レー
ザモジュールの他の実施形態の平面図
ザモジュールの他の実施形態の平面図
【図８】本発明によるにEA変調器集積レーザモジュール
を用いた光モジュールの一実施例の斜視図
を用いた光モジュールの一実施例の斜視図
【図９】本発明による光伝送装置の一実施例の構成を示
す図
す図
【図１０】従来の光伝送装置の一実施例の構成を示す図
1：半導体基板、2：DFBレーザ部、3：EA変調器部、4：
分離溝、5：光導波路、6：パッシベーション膜、７：レ
ーザ駆動電極、8：変調器駆動電極、9：スタッド電極、
14：実装基板、22：Si実装基板、23：石英系またはプラ
スチック系導波路、24：面型アイソレータ、25：本発明
によるEA変調器集積DFBレーザ、26：導波路型受光素
子、30：本発明によるEA変調器集積DFBレーザ、33：受
光素子1、35：ビームスプリッタ、36：波長フィルタ、3
7：波長フィルタ2、38：受光素子2、102：下側ガイド
層、103：歪多重量子井戸、104：上側ガイド層、105：n
-InPキャップ層、106：n-InPクラッド層 107：p-InGaAsコンタクト層、108：Fe-InP埋め込み層。
分離溝、5：光導波路、6：パッシベーション膜、７：レ
ーザ駆動電極、8：変調器駆動電極、9：スタッド電極、
14：実装基板、22：Si実装基板、23：石英系またはプラ
スチック系導波路、24：面型アイソレータ、25：本発明
によるEA変調器集積DFBレーザ、26：導波路型受光素
子、30：本発明によるEA変調器集積DFBレーザ、33：受
光素子1、35：ビームスプリッタ、36：波長フィルタ、3
7：波長フィルタ2、38：受光素子2、102：下側ガイド
層、103：歪多重量子井戸、104：上側ガイド層、105：n
-InPキャップ層、106：n-InPクラッド層 107：p-InGaAsコンタクト層、108：Fe-InP埋め込み層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 隆一 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 五明 博之 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 魚見 和久 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 MA07 RA08 2H079 AA02 AA13 BA01 CA05 DA16 EA31 HA22 KA18 5F073 AA61 AA64 AA74 AB21 CA12 CB23 FA13
Claims (4)
- 【請求項１】半導体基板上に半導体レーザと、光導波路
と上記レーザの前方に電界吸収型変調器とを集積化した
半導体電界吸収型変調器集積レーザの上記光導波路が形
成された側の表面に、上記半導体レーザに電流を注入す
るレーザ電極と、前記電界吸収型変調器に電圧を加える
変調器電極と、上記変調器電極の近くに、金属材料のス
タッド電極とを備え、上記レーザ電極、上記変調器電極
及び上記スタッド電極とを実装基板上に形成された電極
パターンに接着して構成されたことを特徴とする半導体
電界吸収型変調器集積レーザモジュール。 - 【請求項２】請求項１において、上記スタッド電極の総
面積が上記変調器電極と同等以上の面積を持つことを特
徴とする半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュー
ル。 - 【請求項３】請求項１又は２において、上記スタッド部
が接地されていることを特徴とする半導体電界吸収型変
調器集積レーザモジュール。 - 【請求項４】請求項１、２又は３に記載のEA変調器集積
レーザが実装されていることを特徴とする光伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001074576A JP2002280662A (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュール及びそれを用いた光伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001074576A JP2002280662A (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュール及びそれを用いた光伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280662A true JP2002280662A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18931815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001074576A Pending JP2002280662A (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 半導体電界吸収型変調器集積レーザモジュール及びそれを用いた光伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002280662A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012109628A (ja) * | 2012-03-12 | 2012-06-07 | Opnext Japan Inc | 電界吸収型光変調器集積レーザ素子 |
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| US10802303B2 (en) | 2017-10-05 | 2020-10-13 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | Optical module having wiring and bridge substrates for modulation signals |
| CN111834884A (zh) * | 2019-04-16 | 2020-10-27 | 住友电工光电子器件创新株式会社 | 光调制器载体组装体及光模块 |
| CN114976872A (zh) * | 2021-02-24 | 2022-08-30 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种eml芯片及光模块 |
| WO2022179226A1 (zh) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种eml芯片及光模块 |
| JP7173409B1 (ja) * | 2021-12-27 | 2022-11-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体光素子 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-03-15 JP JP2001074576A patent/JP2002280662A/ja active Pending
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| US11604370B2 (en) | 2019-04-16 | 2023-03-14 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | Optical modulator carrier assembly and optical module |
| CN114976872A (zh) * | 2021-02-24 | 2022-08-30 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种eml芯片及光模块 |
| WO2022179226A1 (zh) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种eml芯片及光模块 |
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