JP2003347651A - Optical module - Google Patents

Optical module

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JP2003347651A
JP2003347651A JP2002158256A JP2002158256A JP2003347651A JP 2003347651 A JP2003347651 A JP 2003347651A JP 2002158256 A JP2002158256 A JP 2002158256A JP 2002158256 A JP2002158256 A JP 2002158256A JP 2003347651 A JP2003347651 A JP 2003347651A
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JP
Japan
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semiconductor laser
optical module
optical
substrate
light
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JP2002158256A
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Japanese (ja)
Inventor
Takanori Yasuda
隆則 安田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module in which a monitoring photodetector is not brought into unstable operating conditions or not broken down, an optical module in which the mounting cost is reduced by preventing the output from being saturated by the heat accumulated in a semiconductor laser to fuse the exist end face thus breaking down the element, and an optical module in which the coupling efficiency is prevented from lowering due to displacement of the optical axis of an optical fiber caused by thermal expansion of the semiconductor laser. <P>SOLUTION: The optical module comprises a light transmitter 19, the semiconductor laser 12 being coupled optically with the light transmitter 19, and a photodetector 15 for monitoring the exit light from the semiconductor laser 12 arranged on a substrate 10 of single crystal silicon. The photodetector 15 having a light absorption layer of metal silicide is integrated on the substrate 10 and the semiconductor laser 12 is arranged on an underlying layer consisting of an insulator layer 16 and a metal layer 17 formed sequentially on the substrate 10. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、光通信通信分野等
において使用され半導体レーザーを備えた光モジュール
に関し、特に光ファイバ増幅器用(低いエネルギー準位
への誘導放出遷移を利用して光増幅を行うもの)に用い
られる高出力励起レーザーの出力をモニター可能な光モ
ジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module equipped with a semiconductor laser used in the field of optical communication and communication, and more particularly to an optical module for an optical fiber amplifier (optical amplification utilizing stimulated emission transition to a low energy level). The present invention relates to an optical module capable of monitoring the output of a high-power excitation laser used in the optical module.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、低速な電話中心の通信事業から、
デジタルマルチメディアサービスなどに代表される広帯
域の通信事業へと移行し始めている。このように、広帯
域への通信需要に従い、通信方式も従来のメタリック方
式から光通信方式に移行し始めている。また、光通信方
式においても、従来は幹線系とよばれるバックボーンが
中心であったが、最近ではメトロ系やアクセス系にいた
るまで光通信化が進んでいる。さらに企業の事業所など
におけるLANなどでも光通信化が進んでいる。
2. Description of the Related Art At present, from a low-speed telephone-centric communication business,
It is beginning to shift to a broadband communication business represented by digital multimedia services. As described above, the communication system has begun to shift from the conventional metallic system to the optical communication system in accordance with the communication demand for a wide band. In the optical communication system, the backbone called the trunk system has been mainly used in the past, but recently, the optical communication has been advanced to the metro system and the access system. Further, the use of optical communication has also been advanced in LANs and the like in offices of companies.

【0003】こうした光通信方式の進展に伴って、光通
信に用いられるモジュールの需要が見こまれ、形態も多
品種少量生産型から小型・低コスト量産型が要請されて
きている。
[0003] With the progress of the optical communication system, demand for modules used for optical communication is anticipated, and there is a demand for a small-sized, low-cost mass-produced type from a high-mix low-volume production type.

【0004】また近年では、幹線系長距離システムでは
高密度波長多重方式(DWDM)が主流になっている。
この場合、光ファイバの伝送損失が伝送距離を制限する
ため、光出力を大きくし、信号光の到達距離を延長する
ことが要請される。
In recent years, high-density wavelength division multiplexing (DWDM) has become mainstream in trunk line long-distance systems.
In this case, since the transmission loss of the optical fiber limits the transmission distance, it is required to increase the optical output and extend the reach of the signal light.

【0005】そこで現在、希土類元素を添加した光ファ
イバにレーザー光を照射し、光励起により高いエネルギ
ー準位に存在するキャリア数を増加(反転分布を形成)
させ、低いエネルギー準位への誘導放出遷移を利用して
光増幅を行う光ファイバ増幅器の需要が見こまれてい
る。また、多重化される波長数が多くなってきており、
これら波長の異なる複数の信号を一括増幅し、高出力特
性を得ることが要請されている。
[0005] Therefore, at present, the optical fiber doped with a rare earth element is irradiated with a laser beam to increase the number of carriers existing at a high energy level by light excitation (formation of population inversion).
Accordingly, there is a demand for an optical fiber amplifier that performs optical amplification using stimulated emission transition to a low energy level. Also, the number of multiplexed wavelengths is increasing,
There is a demand to collectively amplify a plurality of signals having different wavelengths to obtain high output characteristics.

【0006】これらの要請に対する光モジュールとし
て、表面実装型光モジュールがある。表面実装光モジュ
ールの一例を図2に示す。この光モジュールでは、実装
基板20に光ファイバ29を設置する断面V形状の溝2
1(V溝)、半導体レーザー22を設置する凹部23を
それぞれ設け、これらの光部品を機械的に配置するだけ
の実装方式(パッシブアライメント)が用いられてい
る。また、このパッシブアライメントを用いる光モジュ
ールにおいて、半導体レーザー22の光出力を一定に保
つオートパワーコントロール(APC)のため、半導体
レーザー22の出力光をモニターする受光素子の実装方
法が低コスト化へつながる一方法となる。このように、
従来、モニター用受光素子25は、半導体レーザー22
の後方に傾斜させた受光面24を立てて実装する方法が
とられていた。
[0006] As an optical module to meet these requirements, there is a surface mount type optical module. FIG. 2 shows an example of the surface mount optical module. In this optical module, a groove 2 having a V-shaped cross section for installing an optical fiber 29 on a mounting substrate 20 is provided.
1 (V-groove) and a concave portion 23 in which the semiconductor laser 22 is installed are provided, and a mounting method (passive alignment) in which these optical components are only mechanically arranged is used. Further, in the optical module using the passive alignment, the mounting method of the light receiving element for monitoring the output light of the semiconductor laser 22 leads to a reduction in cost because of automatic power control (APC) for keeping the optical output of the semiconductor laser 22 constant. One way. in this way,
Conventionally, the monitor light receiving element 25 is a semiconductor laser 22
Has been adopted in which the light receiving surface 24 inclined backward is mounted vertically.

【0007】また、特開2000−208858号公報
では、受光素子としてb−FeSi2を用い、半導体レ
ーザーを搭載する基板にモノリシックに受光素子を集積
してすることが提案されている。ここで、b−FeSi
2は直接遷移型の半導体であり、λ≒1.5mmの発光
を実現している(D.Leong et al.,Na
ture,Vol.387,pp.686,1997、
を参照)。また、上記波長での吸収係数105cm-1
大きな値を示すことから、赤外検出器への応用研究も行
われている(Y.Maeda et al.,Mat.
Res.Soc.Symp.Proc.,vol.60
7,pp.315,2000、を参照)。これにより、
モニター用受光素子を別途用意をし実装せずに済むので
実装コストを低減している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-208858 proposes using b-FeSi2 as a light receiving element and monolithically integrating the light receiving element on a substrate on which a semiconductor laser is mounted. Here, b-FeSi
Reference numeral 2 denotes a direct transition type semiconductor, which realizes light emission of λ ≒ 1.5 mm (D. Leong et al., Na
cure, Vol. 387, pp. 686, 1997,
See). Further, since it exhibits a large absorption coefficient of 10 5 cm -1 at the above-mentioned wavelength, application research to infrared detectors has been conducted (Y. Maeda et al., Mat.
Res. Soc. Symp. Proc. , Vol. 60
7, pp. 315, 2000). This allows
Since the light receiving element for the monitor is not separately prepared and mounted, the mounting cost is reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た技術では半導体レーザーを搭載する基板にモニター用
受光素子をモノリシックに集積しているため、半導体レ
ーザーの発熱により基板に熱が蓄蔵され、集積された受
光素子の動作が不安定になる。
However, in the above-mentioned technology, since the light receiving element for monitoring is monolithically integrated on the substrate on which the semiconductor laser is mounted, heat is stored on the substrate by the heat generated by the semiconductor laser, and the integrated light is accumulated. The operation of the light receiving element becomes unstable.

【0009】また、基板内での熱膨張により実装してい
る光ファイバの位置ずれが生じる。これにより、半導体
レーザーからの出射光と光ファイバの光軸の結合効率が
低減するといった問題が生じる。
In addition, the mounted optical fiber is displaced due to thermal expansion in the substrate. This causes a problem that the coupling efficiency between the light emitted from the semiconductor laser and the optical axis of the optical fiber is reduced.

【0010】特に光ファイバ増幅器用の励起半導体レー
ザーでは光出力を上げるため、出射光端面の片側に高反
射率コートを施している。このような高出力励起レーザ
ーでは素子の発熱量が大きいので、基板は大きな熱を蓄
熱することになる。そしてこの熱により、モノリシック
に集積したモニター用受光素子を破壊してしまうおそれ
がある。また蓄熱により、励起半導体レーザーの出力が
飽和したり、出射端面が溶融して素子が破壊されてしま
うおそれがある。
Particularly, in the case of a pumping semiconductor laser for an optical fiber amplifier, a high reflectance coating is applied to one side of the end face of the emitted light in order to increase the light output. In such a high-output pump laser, since the amount of heat generated by the element is large, the substrate stores a large amount of heat. The heat may destroy the monolithically integrated monitoring light receiving element. Further, the heat storage may saturate the output of the pumping semiconductor laser, or may melt the emission end face and destroy the element.

【0011】そこで、本発明は叙上に鑑みて完成された
ものであり、その目的はまず、半導体レーザーの発熱に
より、モニター用受光素子が動作不安定にならないよう
にし、またはこの素子が破壊せずに実装コストを低減で
きる光モジュールを提供することである。また、蓄熱に
より半導体レーザーの熱による出力が飽和し、その出射
端面が溶解して素子が破壊されずに実装コストを低減で
きる光モジュールを提供することも目的とする。さら
に、半導体レーザーの発熱により、熱膨張に起因する光
ファイバの光軸の位置ずれから生じる結合効率の低減を
極力防止した光モジュールを提供することも目的とす
る。
Accordingly, the present invention has been completed in view of the above, and its object is to prevent the operation of the monitor light receiving element from becoming unstable due to the heat generated by the semiconductor laser, or to destroy this element. An object of the present invention is to provide an optical module that can reduce the mounting cost without using the optical module. It is another object of the present invention to provide an optical module capable of reducing the mounting cost without saturating the output due to the heat of the semiconductor laser due to the heat storage and dissolving the emission end face of the semiconductor laser to destroy the element. It is still another object of the present invention to provide an optical module in which a reduction in coupling efficiency caused by displacement of an optical axis of an optical fiber due to thermal expansion due to heat generated by a semiconductor laser is minimized.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光モジュールは、単結晶シリコンから成
る基体上に、光伝送体、該光伝送体に光接続させる半導
体レーザー、及び該半導体レーザーの出射光をモニター
する受光素子をそれぞれ配設して成る光モジュールであ
って、前記基体に金属シリサイドを光吸収層とする前記
受光素子が集積されて成るとともに、前記半導体レーザ
ーが前記基体上に形成された金属層、及び絶縁体層が順
次積層された下地層上に配設されていることを特徴とす
る。
In order to achieve the above-mentioned object, an optical module according to the present invention comprises an optical transmitter, a semiconductor laser optically connected to the optical transmitter, and a base made of single crystal silicon. An optical module in which light-receiving elements for monitoring emitted light of the semiconductor laser are disposed, wherein the light-receiving elements each having a metal silicide as a light absorption layer are integrated on the base, and the semiconductor laser is It is characterized in that a metal layer and an insulator layer formed on a base are disposed on a base layer which is sequentially laminated.

【0013】また、前記基体に、高位置面、低位置面、
及び前記高位置面と前記低位置面との間に存在する傾斜
面をそれぞれ形成するとともに、前記高位置面に前記光
伝送体を、前記低位置面に前記半導体レーザーを、前記
傾斜面に前記受光素子をそれぞれ設けたことを特徴とす
る。さらに、前記金属シリサイドが鉄シリサイドである
ことを特徴とする。さらにまた、前記傾斜面が(11
1)面もしくはそれに等価な面、または、(001)面
もしくはそれに等価な面であることを特徴とする。そし
て、前記半導体レーザーが光ファイバ増幅器用の高出力
励起レーザーであることを特徴とする。
[0013] Further, the base may include a high position surface, a low position surface,
And forming an inclined surface between the high position surface and the low position surface, respectively, the optical transmitter on the high position surface, the semiconductor laser on the low position surface, and the inclined surface on the inclined surface. A light receiving element is provided. Further, the metal silicide is iron silicide. Furthermore, the inclined surface is (11)
1) A plane or a plane equivalent thereto, or a (001) plane or a plane equivalent thereto. The semiconductor laser is a high-output pump laser for an optical fiber amplifier.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て模式的に図示した図面に基づき詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1に本発明に係る光モジュールを示す。
なお、この実施形態では光伝送路として光ファイバを例
示するが、光伝送路として例えば基板に形成した光導波
路を用いても構わない。
FIG. 1 shows an optical module according to the present invention.
In this embodiment, an optical fiber is exemplified as an optical transmission line, but an optical waveguide formed on a substrate, for example, may be used as the optical transmission line.

【0016】本発明の光モジュールは、図1に示すよう
に、単結晶シリコンから成る基体10上に、光ファイバ
19または光導波路等の光伝送体と、これに光接続させ
る半導体レーザー12と、これの出射光をモニターする
受光素子15とをそれぞれ配設して成るものであり、基
体10に金属シリサイドを光吸収層とする受光素子15
が集積されて成り、半導体レーザー12が基体10上に
形成された金属層である金属膜16、及び絶縁体層であ
る絶縁膜18が順次積層された下地層上に配設されてい
る。
As shown in FIG. 1, an optical module according to the present invention comprises, on a substrate 10 made of single-crystal silicon, an optical transmitter such as an optical fiber 19 or an optical waveguide, and a semiconductor laser 12 optically connected to the optical transmitter. And a light receiving element 15 for monitoring the emitted light of the light receiving element.
The semiconductor laser 12 is disposed on a base layer in which a metal film 16 as a metal layer formed on the base 10 and an insulating film 18 as an insulator layer are sequentially laminated.

【0017】また、基体10に、高位置面、低位置面、
及び前記高位置面と前記低位置面との間に存在する傾斜
面13をそれぞれ形成するとともに、前記高位置面に前
記光伝送体である光ファイバ19を、前記低位置面に半
導体レーザー12を、傾斜面13に受光素子15をそれ
ぞれ設けている。
The base 10 has a high position surface, a low position surface,
And an inclined surface 13 existing between the high position surface and the low position surface, respectively, the optical fiber 19 as the optical transmission body on the high position surface, and the semiconductor laser 12 on the low position surface. The light receiving element 15 is provided on the inclined surface 13.

【0018】さらに、前記金属シリサイドを好適には鉄
シリサイドとする。さらにまた、傾斜面13は好適には
(111)面もしくはそれに等価な面、または、(00
1)面もしくはそれに等価な面とする。そして、半導体
レーザー12が光ファイバ増幅器用の高出力励起レーザ
ーであることとする。
Further, the metal silicide is preferably iron silicide. Furthermore, the inclined surface 13 is preferably a (111) plane or a plane equivalent thereto, or (00)
1) A surface or a surface equivalent thereto. The semiconductor laser 12 is a high-power pump laser for an optical fiber amplifier.

【0019】詳しくは、Siプラットホーム(Siオプ
ティカル・ベンチ)である基体10は単結晶Si基板か
ら主に構成され、同一基板上に光ファイバ19を設置す
る断面V字状のV溝11と半導体レーザー12の出射端
面に対向する傾斜面13を有し、傾斜面13は単結晶S
iの(111)面(ミラー指数による表記、以下の(1
11)等の表記も同様とする)であり、V溝11及び傾
斜面13は、例えば単結晶Siのアルカリ水溶液による
異方性エッチングにより形成される。
More specifically, the substrate 10, which is a Si platform (Si optical bench), is mainly composed of a single crystal Si substrate, and has a V-shaped V-shaped groove 11 in which an optical fiber 19 is installed on the same substrate, and a semiconductor laser. 12 has an inclined surface 13 facing the emission end face, and the inclined surface 13 is a single crystal S
i (111) plane (notation by Miller index;
The same applies to notations such as 11)), and the V-groove 11 and the inclined surface 13 are formed by, for example, anisotropic etching using an alkali aqueous solution of single crystal Si.

【0020】本発明の受光素子における光吸収層である
b−FeSi2は、図3に示すように、結晶構造は斜方
晶(a=9.86Å,b=7.79Å,c=7.83
Å)であり、図4に示すように、エピタキシャル関係は
b−FeSi2(101)/Si(001)、b−FeS
i2(110)/Si(111)となる。
A light absorbing layer in the light receiving element of the present invention.
As shown in FIG. 3, b-FeSi2 has an orthorhombic crystal structure (a = 9.86 °, b = 7.79 °, c = 7.83).
Å), and as shown in FIG.
b-FeSi2 (101) / Si (001), b-FeS
i2 (110) / Si (111).

【0021】b−FeSi2を光吸収層とする受光素子
15は傾斜面13に形成される。本実施形態では、傾斜
面13をSi(111)面として形成しているが、傾斜
面13がSi(001)面(及びそれに等価なSi(1
00)面、Si(010)面)でも構わない。
The light receiving element 15 having b-FeSi 2 as a light absorbing layer is formed on the inclined surface 13. In the present embodiment, the inclined surface 13 is formed as a Si (111) surface, but the inclined surface 13 is formed on the Si (001) surface (and an equivalent Si (1) surface).
(00) plane or Si (010) plane).

【0022】ここで、b−FeSi2の光吸収層は、分
子線エピタキシャル成長法、イオン注入法、レーザーア
ブレーション法、Feを堆積させアニールする成長方法
などで形成される。なお、純度のよいFeを用いること
ができ、結晶成長領域を精度よく制御できる点でイオン
注入法で厚み0.2〜0.4μm程度に形成するのが最
適である。
Here, the light absorbing layer of b-FeSi2 is formed by a molecular beam epitaxial growth method, an ion implantation method, a laser ablation method, a growth method of depositing and annealing Fe, and the like. Note that it is optimal to form the layer to a thickness of about 0.2 to 0.4 μm by an ion implantation method, since Fe having high purity can be used and the crystal growth region can be controlled with high accuracy.

【0023】絶縁膜16はSiO2、SiNxなどをC
VD法で厚み0.2〜0.8μm程度に形成され、形成
される絶縁膜16の膜厚の均一性と平坦性の点でCVD
法を用いるのが望ましい。
The insulating film 16 is made of SiO2, SiNx, etc.
It is formed to a thickness of about 0.2 to 0.8 μm by the VD method.
It is desirable to use the method.

【0024】金属膜17は熱伝導がよく、放熱性の良い
Au,Pt,Al,Agなどを用い、蒸着法により厚み
0.3〜0.6μm程度に形成される。これら金属元素
のうちAuを用いるのが放熱性や絶縁膜16との密着性
等の点で最適である。
The metal film 17 is made of Au, Pt, Al, Ag or the like having good heat conduction and good heat dissipation, and is formed to a thickness of about 0.3 to 0.6 μm by a vapor deposition method. Of these metal elements, use of Au is optimal in terms of heat dissipation and adhesion to the insulating film 16.

【0025】半導体レーザー12を搭載する基板18
は、Al2O3,CuTa,Siなどから成るセラミッ
クスとする。
Substrate 18 on which semiconductor laser 12 is mounted
Is a ceramic made of Al2O3, CuTa, Si or the like.

【0026】かくして、本実施形態の光モジュールによ
れば、基板18とSiプラットホームの基体10の間
に、放熱性の良好な金属膜17を介在させることによ
り、半導体レーザー12の発熱を良好に放熱させること
ができ、Siプラットホームの基体10にモノリシック
に集積したb−FeSi2を光吸収層とする受光素子1
5が動作不安定となることがなく、また素子が破壊する
ことなく、低コストな光モジュールを提供することがで
きる。
Thus, according to the optical module of the present embodiment, the heat generated by the semiconductor laser 12 is radiated well by interposing the metal film 17 having good heat radiation between the substrate 18 and the base 10 of the Si platform. A light-receiving element 1 having b-FeSi2 monolithically integrated on a base 10 of a Si platform as a light absorbing layer.
The optical module 5 can be provided at low cost without the operation becoming unstable and without the element being destroyed.

【0027】また、半導体レーザー12の発熱が蓄熱す
ることがなく、半導体レーザー12の出力が飽和、出射
端面が溶解し素子が破壊されずに、実装コストを低減し
た光モジュールを提供することができる。
Further, it is possible to provide an optical module in which the heat generated by the semiconductor laser 12 does not accumulate, the output of the semiconductor laser 12 is saturated, the emission end face is melted, and the element is not broken, thereby reducing the mounting cost. .

【0028】さらに半導体レーザーの発熱により、熱膨
張に起因する光ファイバの光軸の位置ずれから生じる結
合効率の低減を防止した優れた光モジュールを提供する
ことができる。
Further, it is possible to provide an excellent optical module in which a decrease in coupling efficiency caused by a displacement of an optical axis of an optical fiber due to thermal expansion due to heat generated by a semiconductor laser is prevented.

【0029】[0029]

【実施例】以下、図1に基づいて本発明をより具体化し
た実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0030】Siプラットフォームの基体10は単結晶
のSi基板からなり、n型の(110)面を主面として
用いた。また、フォトリソグラフィー工程により、所定
のフォトマスク、フォトレジストを用いてSi基板上に
マスクパターンを形成し、強アルカリ水溶液であるKO
H水溶液でエッチングを行なった。このKOH水溶液を
用いてエッチングを施すことにより、(100)面から
[110]方向へ54.7°傾いた(111)面が形成
された。これにより、半導体レーザー12の出射端面に
対向した傾斜面13を形成できた。
The substrate 10 of the Si platform was formed of a single-crystal Si substrate, and the n-type (110) plane was used as a main surface. Further, a mask pattern is formed on the Si substrate using a predetermined photomask and photoresist by a photolithography process, and a strong alkaline aqueous solution KO is used.
Etching was performed with an H aqueous solution. By performing etching using this KOH aqueous solution, a (111) plane inclined by 54.7 ° from the (100) plane toward the [110] direction was formed. Thereby, the inclined surface 13 facing the emission end face of the semiconductor laser 12 could be formed.

【0031】次に、断面V字形状にのダイシングブレー
ドを用い、ダイシングにてV溝11を作製した。
Next, a V-shaped groove 11 was formed by dicing using a dicing blade having a V-shaped cross section.

【0032】次にイオン注入法によりFeイオンの注入
を行い、800〜1000℃の高温でアニールすること
により、0.2μmのb−FeSi2層31を形成す
る。成長したb−FeSi2はSi(II)のサイトが結
晶格子位置から歪んで位置し空孔子(vacancy)
となる。この空孔子がアクセプターとして働き、成長し
たb−FeSi2はキャリア密度がおおよそ1×1018
cm-3のp型の導電性を示す。
Next, Fe ions are implanted by an ion implantation method, and annealing is performed at a high temperature of 800 to 1000 ° C. to form a 0.2 μm b-FeSi 2 layer 31. In the grown b-FeSi2, the site of Si (II) is distorted from the crystal lattice position, and the vacancy is vacancy.
It becomes. This vacancy acts as an acceptor, and the grown b-FeSi2 has a carrier density of about 1 × 10 18
It exhibits p-type conductivity of cm -3 .

【0033】その後、p−CVD法にてSiNxからな
る絶縁膜15を0.7μmに形成した。フォトリソグラ
フィー工程を経た後、スパッタリングにてAlのコンタ
クト電極を形成することにより、モニター用受光素子1
5を形成した。
Thereafter, an insulating film 15 made of SiNx was formed to a thickness of 0.7 μm by the p-CVD method. After passing through a photolithography process, an Al contact electrode is formed by sputtering, so that the monitoring light-receiving element 1 is formed.
5 was formed.

【0034】次に再び、フォトリソグラフィー工程にて
パターン形成後、金属膜17をAu蒸着にて0.3μm
に形成した。
Next, after the pattern is formed again in the photolithography step, the metal film 17 is formed to a thickness of 0.3 μm by Au evaporation.
Formed.

【0035】そして、CuTaの基板18、半導体レー
ザー12、光ファイバ19をそれぞれ所定の位置に実装
した。
Then, the CuTa substrate 18, the semiconductor laser 12, and the optical fiber 19 were mounted at predetermined positions.

【0036】かくして、本実施例においては、金属シリ
サイドを光吸収層とする受光素子をモノリシックに集積
したSiプラットホーム(Siオプティカル・ベンチ)
上に絶縁膜、金属膜を順次形成し、その上に半導体レー
ザーを搭載した基板を実装した。また、特に前記金属シ
リサイドが鉄シリサイドであり、Siプラットホームに
おいて、半導体レーザーの出射端面に対向する面が(1
11)面を用いることにより、受光素子が動作不安定と
なることがなく、あるいは素子破壊をまねくことなく、
Siプラットホームの熱膨張による光ファイバの光軸の
位置ずれを防いだ低コストの優れた光モジュールが提供
できた。
Thus, in the present embodiment, a Si platform (Si optical bench) in which light receiving elements using metal silicide as a light absorbing layer are monolithically integrated.
An insulating film and a metal film were sequentially formed thereon, and a substrate on which a semiconductor laser was mounted was mounted thereon. Particularly, the metal silicide is iron silicide, and the surface of the Si platform facing the emission end face of the semiconductor laser is (1).
11) By using the surface, the operation of the light receiving element does not become unstable or the element is not destroyed,
An excellent low-cost optical module that prevented displacement of the optical axis of the optical fiber due to thermal expansion of the Si platform could be provided.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の光モジ
ュールによれば、半導体レーザーの発熱により、モニタ
ー用受光素子が動作不安定になることがなく、また破壊
することのなり信頼性に優れた低コストの光モジュール
を提供することができる。
As described above in detail, according to the optical module of the present invention, the operation of the monitor light receiving element does not become unstable due to the heat generated by the semiconductor laser, and the monitor light receiving element is not destroyed because of its reliability. It is possible to provide a low-cost optical module with excellent performance.

【0038】また、蓄熱により半導体レーザーの熱によ
る出力が飽和し、出射端面が溶解し素子が破壊されない
優れた光モジュールを提供することができる。
Further, it is possible to provide an excellent optical module in which the output due to the heat of the semiconductor laser is saturated by the heat storage, the emission end face is melted, and the element is not destroyed.

【0039】さらに、半導体レーザーの発熱により、熱
膨張に起因する光ファイバの光軸の位置ずれから生じる
結合効率の低減を極力防止した優れた光モジュールを提
供することができる。
Further, it is possible to provide an excellent optical module in which a reduction in coupling efficiency caused by a displacement of an optical axis of an optical fiber due to thermal expansion due to heat generated by a semiconductor laser is minimized.

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

【図1】本発明に係る光モジュールの実施形態を模式的
に説明する斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating an embodiment of an optical module according to the present invention.

【図2】従来の光モジュールを説明する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a conventional optical module.

【図3】β−FeSi2の結晶構造図である。FIG. 3 is a crystal structure diagram of β-FeSi2.

【図4】エピタキシャル関係を説明する平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating an epitaxial relationship.

【図5】図1におけるA−A’線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:Siプラットホーム(基体) 11:V溝 12:半導体レーザー 13:傾斜面 14:V溝傾斜側面 15:受光素子 16:絶縁膜(絶縁体層) 17:金属膜(金属層) 18:基板 19:光ファイバ(光伝送体) 10: Si platform (base) 11: V groove 12: Semiconductor laser 13: Slope 14: V groove inclined side surface 15: Light receiving element 16: insulating film (insulator layer) 17: metal film (metal layer) 18: Substrate 19: Optical fiber (optical transmission body)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単結晶シリコンから成る基体上に、光伝
送体、該光伝送体に光接続させる半導体レーザー、及び
該半導体レーザーの出射光をモニターする受光素子をそ
れぞれ配設して成る光モジュールであって、前記基体に
金属シリサイドを光吸収層とする前記受光素子が集積さ
れて成るとともに、前記半導体レーザーが前記基体上に
絶縁体層、及び金属層が順次積層されて成る下地層上に
配設されていることを特徴とする光モジュール。
An optical module comprising a substrate made of single-crystal silicon, an optical transmitter, a semiconductor laser optically connected to the optical transmitter, and a light receiving element for monitoring light emitted from the semiconductor laser. The light receiving element using a metal silicide as a light absorbing layer is integrated on the base, and the semiconductor laser is disposed on an underlayer formed by sequentially laminating an insulator layer and a metal layer on the base. An optical module, which is provided.
【請求項2】 前記基体に、高位置面、低位置面、及び
前記高位置面と前記低位置面との間に存在する傾斜面を
それぞれ形成するとともに、前記高位置面に前記光伝送
体を、前記低位置面に前記半導体レーザーを、前記傾斜
面に前記受光素子をそれぞれ設けたことを特徴とする請
求項1に記載の光モジュール。
2. A high position surface, a low position surface, and an inclined surface existing between the high position surface and the low position surface are respectively formed on the base, and the optical transmission body is formed on the high position surface. The optical module according to claim 1, wherein the semiconductor laser is provided on the low position surface, and the light receiving element is provided on the inclined surface.
【請求項3】 前記金属シリサイドが鉄シリサイドであ
ることを特徴とする請求項1または2に記載の光モジュ
ール。
3. The optical module according to claim 1, wherein the metal silicide is iron silicide.
【請求項4】 前記傾斜面が(111)面もしくはそれ
に等価な面、または、(001)面もしくはそれに等価
な面であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
に記載の光モジュール。
4. The optical module according to claim 1, wherein the inclined surface is a (111) plane or a plane equivalent thereto, or a (001) plane or a plane equivalent thereto. .
【請求項5】 前記半導体レーザーが光ファイバ増幅器
用の高出力励起レーザーであることを特徴とする請求項
1乃至5のいずれかに記載の光モジュール。
5. The optical module according to claim 1, wherein said semiconductor laser is a high-power pump laser for an optical fiber amplifier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104101961A (en) * 2013-04-12 2014-10-15 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Optical communication device

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