JP2004179559A

JP2004179559A - 光モジュール及びそれを用いた光モジュールアセンブリ

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Publication number: JP2004179559A
Application number: JP2002346577A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kishida; 裕司岸田; Katsuhide Setoguchi; 勝秀瀬戸口; Takahiro Matsubara; 孝宏松原; Yutaka Hisayoshi; 豊久芳; Michiaki Hiraoka; 通明平岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】端面発光型光半導体素子の光素子の実装に適し、しかも量産性に優れ、小型で高周波特性に優れ、高信頼な光モジュール及び光モジュールアセンブリを提供すること。
【解決手段】ＤＦＢ−ＬＤ１１、レンズ４３、反射器４５を基体１に配設し、これに通電するための配線を形成した基体２の表面１６側に、ＤＦＢ−ＬＤ１１に光接続する光導波体（主に光ファイバ４２とこれを収容したフェルール４１で構成）を取り付けてなり、基体２の表面１６とその背面２０とを除く面、すなわち、基体２の側面のいずれかの面を、ＤＦＢ−ＬＤ１１に通電するための外部配線が形成された不図示の外部回路基板に固定し、この外部回路基板に形成された外部配線と基体２に形成した配線とを電気的に接続できるようにした光モジュールＭ１とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファブリーペロー型レーザ（以下ＦＰ−ＬＤ）、分布帰還型レーザ（以下ＤＦＢ−ＬＤ）、分布反射型レーザ（以下ＤＢＲ−ＬＤ）等の端面発光型光半導体素子の実装に係る技術に関し、例えば、このような端面発光型光半導体素子とそれを作動させるための電子部品とを備え、広帯域で小型にかつ信頼性よく組み立て可能な光サブアセンブリ、光モジュール及びこれを外部回路基板に実装した光モジュールアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、公衆通信や構内通信（ＬＡＮ）の分野において、大容量光ファイバ通信が広く普及し発展してきている。それにともない伝送速度が高速化され、光ファイバを用いた高速光伝送が必要とされ、従来から使用されてきた数キロメートル〜数百キロメートルといった距離の光伝送に加えて、超近距離（ＶｅｒｙＳｈｏｒｔＲｅａｃｈ；ＶＳＲ）の光伝送や、ギガビットイーサネット（Ｒ）（ＧｂＥ）と呼ばれる用途の重要性が高まってきている。これら、ＶＳＲやＧｂＥの用途では、毎秒１０ギガビットの光伝送速度が必要とされつつあり、このような伝送では、不特定多数、多種多様な使用が想定され、従来と比較して大幅な装置の小型化や量産性の向上が産業上重要であると考えられている。
【０００３】
これらの光通信システムでは、量産性にすぐれ特性が安定でしかも高速光伝送可能な新しい光半導体デバイスとして、０．８５μｍ帯のＶＣＳＥＬと呼ばれる面型光発光素子が頻繁に用いられているが、このＶＣＳＥＬでは、光出力が小さいという点で、主に５００ｍ程度の短距離の伝送に用いられている。一方、５００ｍを超える比較的長距離の光伝送には、光ファイバの損失や分散の小さい１．５５μｍや１．３３μｍ帯のＦＰ−ＬＤ、ＤＦＢ−ＬＤ、ＤＢＲ−ＬＤが広く一般に使用されている。また、受光素子においては、従来と同じように高速光信号を電気変換するためにＰＩＮ型ホトダイオード、さらには、アバランシェホトダイオード等の受光素子がＶＣＳＥＬやＦＰ−ＬＤ、ＤＦＢ−ＬＤ、ＤＢＲ−ＬＤの受光素子として使用されている。
【０００４】
これまでに、発明者らはＶＣＳＥＬを配設しこれに通電するための配線を形成した基体に、面型光半導体素子に光接続する光導波体を取り付けてなり、基体の面型光半導体素子の配設面とその背面とを除く面を、面型光半導体素子に通電するための外部配線が形成された外部回路基板に固定し、この外部回路基板に形成された外部配線と前記基体に形成した配線とを電気的に接続できるようにした光モジュールについて提案した（特許文献１を参照）。この提案により、光モジュールを単純な構成とすることができ、組み立てが簡便となり、しかも良好な光接続を効率よく行える。
【０００５】
ギガビットイーサネット（Ｒ）が用いられるＬＡＮ等においては、例えば特許文献２に開示されているように、送信機と受信機が１つにパッケージング搭載された光トランシーバの形態が一般的であり、大きさも規格化されている。近年では、装置全体の小型化のために、光トランシーバの小型化が進み、従来の約半分の大きさであるＳＦＦ（ＳｍａｌｌＦｏｒｍＦａｃｔｏｒ）とよばれる形態に変わってきた。一般に、これら光半導体素子は、ＴＯ−ＣＡＮパッケージと呼ばれる金属筐体とリードピンで形成された円筒筐体内に収容され光モジュール化され、光モジュールを制御するための電子回路が搭載される電子回路基板に実装固定されて使用されている。
【特許文献１】
特願２００２−２０４６８２号
【特許文献２】
特開２０００−２１４３５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＴＯ−ＣＡＮ型光モジュールパッケージでは、光モジュールパッケージのリードピンで電子回路が搭載される電子回路基板に実装を行う際に、光モジュールパッケージと電子回路基板との間において、リードピンが空中配線されるため、配線の特性インピーダンスの不連続が大きく生じ、高周波特性の劣化を招く。
【０００７】
この問題を解決するために、リードピンが空気中にさらされないように、極力リードピンを短くし、電子回路基板に実装することも考えられるが、短いリードピンのみで長期間にわたり光モジュールを支持し、長期間信頼性を確保することは困難である上に、リードピン長さのばらつきや、光モジュールの実装固定時におけるはんだ量のばらつきにより、高周波特性が安定せず、量産性に乏しい。さらに、ＴＯ−ＣＡＮ型光モジュールパッケージはφ５．６ミリメートルと規格化されているため、これ以上の小型化は困難である。
【０００８】
また、リードピンはパッケージの中心から同心円上に配置されているため、電子回路基板に実装するためには、リードピンの途中でピンを折り曲げ、電子回路基板に穴をあけてリードピンを挿入し、はんだづけを行うといった、電子部品実装プロセスには向かない量産性に乏しい構造であった。
【０００９】
そこで、本発明は、上述の諸問題に鑑み提案されたものであり、特に端面発光型光半導体素子の実装に適し、しかも量産性に優れ、小型で高周波特性にも優れ信頼性のある光モジュール及びそれを用いた光モジュールアセンブリ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に、本発明の光モジュールは、第１の基体の上に、端面発光型光半導体素子と、該端面発光型光半導体素子からの出射光を前記第１の基体の上方へ光路変換可能な光学系と、前記端面発光型光半導体素子に通電するための第１の電気配線とを配設し、第２の電気配線が配設された第２の基体の表面に前記第１の基体を配設して、前記第２の電気配線と前記第１の電気配線とを電気的に接続し、前記端面発光型光半導体素子と前記光学系を介して光学的に接続される光導波体を、前記光学系の上方に位置決めして配設するとともに、前記第２の基体の表裏面を除く面を、電気配線が配設された外部回路基板に固定し、この電気配線と前記第２の電気配線を電気的に接続可能としたことを特徴とする。
【００１１】
また特に、上記構成において、前記光学系はコリメート用レンズと反射器とから構成され、前記第１の基体１の表面に、前記端面発光型光半導体素子と前記コリメート用レンズと前記反射器を順次光学的に接続可能に配列するとよい。また、前記コリメート用レンズは、前記第１の基体の表面に形成したＶ溝上に固定し、前記反射器は前記第１の基体の表面に対して傾斜した反射面を有する第３の基体から成るようにしてもよい。また、前記光導波体は金属から成る支持体内に一部を収容して前記第２の基体に固定するとともに、前記支持体内は前記支持体と前記第２の基体との間で溶接されて、前記端面発光型光半導体素子と前記光路を変換するための光学系を気密封止するようにするとよい。ここで、前記支持体の一部に光学窓を設けてもよい。さらに。前記光導波体は、光ファイバと該光ファイバを保持するフェルール、該光ファイバからの反射戻り光を抑制するための光アイソレータ、前記端面発光型光半導体素子から発光された光信号を、該光アイソレータを透光し該光ファイバに光結合するためのレンズから構成してなるようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明の光モジュールアセンブリは、上記のように構成した光モジュールが、前記外部回路基板に配設された電気配線にはんだを介して実装されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る光モジュール及びそれを用いた光モジュールアセンブリの実施形態について、模式的に示した図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る光モジュールＭ１の斜視図、図２は光モジュールＭ１の分解斜視図、図３は本発明に係る光モジュールＭ１を構成する基体１部分の様子を示す斜視図、図４は図３の分解斜視図、図５は本発明に係る光モジュールＭ１を構成する基体２の斜視図、図６は図５の分解斜視図である。
【００１５】
本発明の光モジュールＭ１は、基体（第１の基体）１に端面発光型光半導体素子であるＤＦＢ−ＬＤ１１、第１レンズ４３、反射器４５をそれぞれ配設した光サブアセンブリを、ＤＦＢ−ＬＤ１１とモニターＰＤ１８に通電するための内部電極パッド１２が形成された基体（第２の基体）２のキャビティ１５に搭載し、基体２の表面１６の上方に、ＤＦＢ−ＬＤ１１に光接続する光導波体（主に光ファイバとこれを収容したフェルール、光アイソレータ、および第２レンズで構成）を支持体である金属金具１７、透明窓金具３、第１の金属保護体４、及び第２の金属保護体９によって取り付け、基体２の表面１６とその背面２０とを除く面、すなわち、基体２の側面のいずれかの面に、ＤＦＢ−ＬＤ１１とモニターＰＤ１８に通電するための外部配線が形成された不図示の外部回路基板に固定し、この外部回路基板に形成された外部配線と基体２に形成された電気配線に電気的に接続できるようにして構成される。
【００１６】
すなわち、基体１の上に、ＤＦＢ−ＬＤ１１と、ＤＦＢ−ＬＤ１１からの出射光を基体１の上方へ光路変換可能な光学系と、ＤＦＢ−ＬＤ１１に通電するための第１の電気配線（後記する３３）とを配設し、第２の電気配線（後記する１２，１４）が配設された基体２の表面に基体１を配設して、前記第２の電気配線と前記第１の電気配線とを電気的に接続し、ＤＦＢ−ＬＤ１１と前記光学系を介して光学的に接続される光導波体を、前記光学系の上方に位置決めして配設し、て、基体２の表裏面を除く面を電気配線が配設された外部回路基板に固定し、この外部回路基板の電気配線と前記第２の電気配線を電気的に接続可能としている。
【００１７】
より具体的には、光モジュールＭ１は、ＤＦＢ−ＬＤ１１、レンズ４３、及び前記光学系であり第３の基体からなる反射器４５を、光半導体素子実装用基体としての基体１の一主面１ａ上に配置して光サブアセンブリを構成し、この光サブアセンブリをその実装用基体である基体２のキャビティ１５に配置し、光サブアセンブリを囲い環状をなす金属からなる透明窓金具３を配設する。この透明窓金具３の上部開口には透明サファイア窓４６が配設してある。そして透明窓金具３上に、光ファイバ４２中を伝播してきた反射戻り光を取り除くための光アイソレータ１０を配設し、それを覆うようにして、円筒状で鍔部４ａが一端側に形成された第１の金属保護体４を、鍔部４ａが基体２側になるように配設する。この第１の金属保護体４の内部に、第２レンズ４４を収容し、透明接着剤にて接着固定する。さらに、第１の金属保護体４と同様にして円筒の第２の金属保護体９内に、ＤＦＢ−ＬＤに光接続させる光ファイバ４２が内部配置された円柱状のフェルール４１を収容して、この第２の金属保護体９を第１の金属保護体４内に収容する。このように、第１及び第２の金属保護体４、９において鍔部４ａ、９ａを備えることにより、不図示の光コネクタレセプタクルを嵌合できるようにしている。
【００１８】
光アイソレータ１０は、不図示の偏光子、ファラデー回転子、偏光子の３つの光学素子を透明接着剤等にて貼り合わせたものをドーナツ型磁石内に収容してなり、フェルール端面および光ファイバ端面は反射光がＤＦＢ−ＬＤ１１に戻るのを防ぐために４度〜８度の範囲で斜め研磨されている。
【００１９】
基体２に形成された電気配線は、内部電極パッド１２、内部接地電極パッド１３、外部電極リード１４とそれらを電気的に接続するように基体２の内部に形成した不図示のスルーホール電極や内部電極パターンとから構成しており、外部回路基板に形成した外部配線が内部電極パッド１２に電気的に接続できるようにしている。電極パッド１２は金リボン３１と第１の電気配線である電極パッド３３を介してＤＦＢ−ＬＤ１１、モニターＰＤ１８に電気的に接続される。
【００２０】
第２の電気配線を構成する内部電極パッド１２、内部接地電極パッド１３、第２の電気配線を構成する外部電極リード１４、不図示のスルーホール電極、不図示の内部電極パターンの一部は、１０Ｇｂｐｓの電気信号が伝送するための高周波線路であり、外部回路基板に形成された電気配線である外部配線の特性インピーダンス（例えば２５Ωもしくは５０Ω等）に整合するように、各導体の寸法と各導体間の距離を調整する。外部電極リード１４は、グランド電極、シグナル電極、グランド電極の配置でリードを引き出す。これにより、外部回路基板から基体２の内部に形成された電気配線の途中で高周波信号が反射しないように好適に配線でき、例えば１０ＧＢｐｓの高速伝送が可能となる。
【００２１】
なお、図示では基体１の前記した外部回路基板に固定する面３０（光モジュールの外部回路基板への実装面）に、外部電極リード１４を設けているが、これら外部電極リード１４の代わりに、グリッド状の複数の端子電極から成る端子電極群を、少なくとも３つの領域に形成してもよい。そして、この端子電極群は光導波体の光軸方向に沿って形成する。
【００２２】
外部電極リード１４のかわりに、はんだボールを付加したボール状のグリッドアレイを電気端子として用いれば、光モジュールＭ１を実装する際の利便性が向上する。
【００２３】
基体１は単結晶シリコン基板からなり、その表面（結晶方位｛１００｝面）にＫＯＨ等のアルカリ性溶液を用いた異方性エッチングによりＶ溝２１が形成され、さらにその表裏面に真空蒸着やスパッタリングによりＡｕ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｐｂ等のいずれかを含む複数の薄膜からなる電極が形成されている。
【００２４】
基体２はアルミナ、窒化アルミニウム、ガラスセラミック等のセラミックス材料からなる多層積層構造からなり、内部電極パッド１２、内部接地電極１３、不図示の内部電極パターンとして、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ等のいずれかを含む導体膜が印刷により形成され、それらはＣｕ、Ｗ等からなる不図示のスルーホール電極で接続される。
【００２５】
金属金具１７はコバール等から成り、これを基体２にろうづけする。さらに、この上にコバールやステンレス等から成り、サファイア窓４６を設けた金属環状体の透明窓金具３を、光サブアセンブリを実装した後、金属金具１７に対してシーム溶接し、光サブアセンブリを気密封止している。これにより、ＤＦＢ−ＬＤ１１を長寿命に保護することができる。
【００２６】
また、第１の金属保護体４はコバールやステンレスで構成されている。
【００２７】
ＤＦＢ−ＬＤ１１には、不図示の活性層上部の上表面及び下表面に電気信号を印加するために下層／上層でＴｉ／Ｐｔ／Ａｕメタル等からなる電極が形成されている。
【００２８】
ＤＦＢ−ＬＤ１１は、基体１の表面１ａ上の所定位置に活性層側を上面にＡｕＳｎはんだ等にて実装される。ＤＦＢ−ＬＤ１１の実装位置決めは例えば基体１の表面１ａ上に形成されたマーキングによって行うことができる。ＤＦＢ−ＬＤ１１の活性層側上表面電極は、Ａｕ等のリボン電極３１を介して基体１の電極パッド３３並びに基体２の内部電極パッド１２に接続される。ＤＦＢ−ＬＤ１１の基板側下表面電極は、基体１上の別の電極パッド３３に接続され、基体２の内部接地電極１３に金リボン３１により接続される。これにより、基体２の外部電極リード１４に電気信号を入力することで活性層から光信号を発生させることができる。
【００２９】
第１レンズ４３は、ＢＫ７、ＴａＦ３、ＬａＳＦ０９（重ランタンフリント系ガラス）、ルビー等の他、弗珪クラウン系ガラス、バリウムクラウン系ガラス、ランタンクラウン系ガラス、軽フリント系ガラス、重フリント系ガラス、ランタンフリント系ガラスからなる、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の直径のボールレンズを用いる。
第１レンズ４３はＶ溝２１上に透明樹脂接着剤または圧着により固定する。Ｖ溝２１上に実装された第１レンズ４３と基体１に実装されたＤＦＢ−ＬＤ１１はその出射光がコリメートされるように配置する。第１レンズ４３にはボールレンズ以外にもＧＲＩＮレンズや非球面レンズ等も使用可能である。
【００３０】
Ｖ溝２１と上記マーキングはシリコン基板上にフォトリソグラフィー技術により正確な配置で形成される。これにより、第１レンズをＤＦＢ−ＬＤに近接して実装できるため、光学系を小型にできて、なおかつ組立てが容易となる。
【００３１】
反射器４５は単結晶シリコンからなり、反射面４５ａは上面４５ｂをＫＯＨ等のアルカリ性溶液を用いた異方性エッチングにより形成する。反射面４５ａと下面４５ｃとが成す角度は、単結晶シリコンの方位面（１００）と上面４５ｂとが成す角度を変化させることにより任意に決定できる。また、反射器４５は基体１表面上の所定位置実装される。このとき反射面４５ａはＤＦＢ−ＬＤ１１の出射端面に対し任意の角度で配置できる。基体１上に実装されたＤＦＢ−ＬＤ１１の出射光を反射器４５で反射させて、基体１の表面の上方に９０度変換するには、反射面４５ａが下面４５ｃに対し４５度となるように上面４５ｂを単結晶シリコンの方位面（１００）に対し９．７度傾斜させ、反射器４５は反射面４５ａがＤＦＢ−ＬＤ１１の出射端面に対向するように基体１表面に実装する。これにより、細径のコリメート光を端面発光型光半導体素子の実装位置に対し正確な方向に出射させることができ、小型な空間光学系を形成できる。さらには、これを用いた光モジュールを容易に小型化でき、光導波体を自由な位置に取付けられる。
【００３２】
なお、この実施形態では、ＤＦＢ−ＬＤ１１の発光モジュールについて説明をしたが、その他のＦＰ−ＬＤやＤＢＲ−ＬＤ等の端面発光型光半導体素子にも適用でき、反射戻り光の影響が少ないＦＰ−ＬＤを用いた場合には光アイソレータを排除することで容易に実施できる。また、端面発光型光半導体素子の代わりに端面受光型素子である導波路型フォトダイオード用いることにより、受光モジュールとして機能させることも同様にできる。
【００３３】
かくして、光モジュールＭ１によれば、基体２において端面発光型光素子を実装する面と端面発光型光素子の出射光を取り出すための面とが同一であるため、構成を単純化できる上、その面以外は小さくできるので小型となる。またシーリングが一箇所で済むため組立てが簡便である。また、基体２の側面のいずれかに外部電極リードが取り付けられ、その面が外部回路基板に固定される構造であるため、基体２は容易かつ強固に外部回路基板に実装できる上、外部電極リードと外部回路基板との配線接合部において特性インピーダンス及び高周波電磁界分布の整合性を良好とすることができる。また、基体２の上方に配置された導波体に端面発光型光素子を光結合するために、光路を変換する光学系を用い、基体２の表面に平行な面に端面発光型光素子を配設したため、端面発光型光素子とその配設面に平行な面に形成された電極との電気的接続が良好であり、高周波特性が優れているといった効果がある。したがって、単純な構成にでき、小型かつ組立てが簡便で、実装性に優れ、しかも高周波特性に優れた効果を発揮する。
【００３４】
また特に、基体２中に、ＤＦＢ−ＬＤと外部回路基板に形成された外部配線とを電気的に接続可能とする内部配線を施したので、電気配線を短尺化することが可能となり、電気伝送損失の低減がはかられ、高出力かつ高速伝送可能な光信号の発光が得られる。
【００３５】
また特に、基体２の表面に光導波体（光ファイバとこれを収容したフェルール、光アイソレータ、レンズ）を支持するための金属からなる支持体（金属金具、透明窓金属、第１の金属保護体、第２の金属保護体）を設けたので、光導波体を金属溶接するこことが可能となり、容易に高信頼かつ高効率光結合特性が得られる構造とすることができ、長期にわたり安定した発光特性が得られる。
【００３６】
また特に、基体２の外部回路基板に固定する面に、外部電極リード１４やグリッド状に配置した複数の端子電極から成る端子電極群を、少なくとも３つの領域に形成することにより、グランド、シグナル、グランドのコプレーナ高周波電極構造とすることができ、１０ＧＢｐｓを超える高速光伝送特性を容易に得られる。
【００３７】
また、前記光導波体は、光ファイバとそれを保持するフェルールからなることにより、光コネクタで着脱・接続するレセプタクル構造を容易に得ることができ光モジュールの操作性に優れる。
【００３８】
次に、本発明に係る光モジュールアセンブリについて説明する。図７及び図８に示すように、光モジュールアセンブリは、不図示の電気配線が設けられた外部回路基板である実装基体８の一端側に、端面発光型光半導体素子としてＤＦＢ−ＬＤが搭載された発光モジュールＴと、面型光半導体素子としてＰＩＮホトダイオードが搭載された受光モジュールＲとを電気配線に電気的に接続されるように搭載してなり、さらに、実装基体８には発光モジュールＴを駆動するためのドライバＩＣ５、受光モジュールＲから得られた電気信号を増幅、波形成形するためのＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ）６、及びコンデンサや抵抗等の付加電子デバイス７が搭載されている。
【００３９】
このように、発光モジュールＴ及び受光モジュールＲの光軸と平行な位置に電極を配設した構造とすることにより、実装基体８に設けた電気配線である実装電極に予めクリームはんだ等のはんだを塗布し、発光モジュールＴ及び受光モジュールＲと、電子デバイス、ドライバＩＣ、ＴＩＡ等を配置させることが可能となり、２６０℃程度のはんだリフロー工程を施すことができ、一括にて実装固定された光モジュールアセンブリが完成される。
【００４０】
以上のように、本実施形態の光モジュールアセンブリによれば、光モジュールを外部回路基板に付加電子回路とともにはんだリフロー等により自動化された一括したアセンブルを行うことができ、量産性に優れ、結果的に安価な光モジュールアセンブリを提供することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の光サブアセンブリ、光モジュール及び光モジュールアセンブリによれば、以下に示す顕著な効果を奏することができる。
【００４２】
請求項１の光モジュールによれば、第２の基体において端面発光型光素子を実装する面と端面発光型光素子の出射光を取り出す面とが同一になるため、構成を単純化できる上、その面以外は小さくできるため小型となる。またシーリングが一箇所で済むため組立てが簡便である。また、第２の基体における側面のいずれかに外部電極リードが取り付けられ、その面が外部回路基板に固定される構造であるため、第２の基体は容易かつ強固に外部回路基板に実装できる上、外部電極リードと外部回路基板との配線接合部において特性インピーダンス及び高周波電磁界分布の整合性を良好とすることができる。また、第２の基体の上方に配置された導波体に端面発光型光素子を光結合するために、光路を変換する光学系を用い、第２の基体の表面に平行な面に端面発光型光素子を配設したため、端面発光型光素子とその配設面に平行な面に形成された電極との電気的接続が良好であり、高周波特性が優れているといった効果がある。したがって、単純な構成にでき、小型かつ組立てが簡便で、実装性に優れ、しかも高周波特性に優れた効果を発揮する。
【００４３】
請求項２の光モジュールによれば、コリメート用レンズと端面発光型光半導体素子との間隔を短く配置できるため、光学系を小型にできる。また、コリメートされた後、反射器に入射するためレンズの収差による光結合の劣化を抑制できる。
【００４４】
請求項３の光モジュールによれば、コリメート用レンズと端面発光型光半導体素子との間隔をさらに短く配置できるため、光学系をいっそう小型にできる。
【００４５】
請求項４の光モジュールによれば、端面発光型光半導体素子を長寿命に保護することができる。
【００４６】
請求項５の光モジュールによれば、高効率で光導波体に光信号を入力することができるとともに、反射戻り光が端面発光型光半導体素子に再入力された際に生じる発光強度の変動、発光波長の変動を抑制することができ、波長安定性に優れ、高出力かつ高速伝送可能で安定した光信号の発光が得られる。
【００４７】
請求項６の光モジュールアセンブリによれば、光モジュールを前記外部回路基板に付加電子回路とともにはんだリフロー等により自動化された一括したアセンブルを行うことができ、量産性に優れ、結果的に安価な光モジュールアセンブリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図２】図１における光モジュールの分解斜視図である。
【図３】図１における光モジュールを構成する基体１部分における実装構造等を説明するための斜視図である。
【図４】図３の分解斜視図である。
【図５】図１における光モジュールを構成する基体２部分における実装構造等を説明するための斜視図である。
【図６】図５の分解斜視図である。
【図７】本発明に係る光モジュールアセンブリの実施形態を模式的に説明する斜視図である。
【図８】本発明に係る光モジュールアセンブリの実施形態を模式的に説明する側面図である。
【符号の説明】
１：基体（第１の基体）
２：基体（第２の基体）
３：透明窓金具（支持体を構成）
４：第１の金属保護体（支持体を構成）
５：ドライバＩＣ
６：ＴＩＡ
７：電子デバイス
８：実装基体（外部回路基板）
９：第２の金属保護体（支持体を構成）
１０：光アイソレータ
１１：ＤＦＢ−ＬＤ（端面発光型光半導体素子）
１２：内部電極パッド（第２の電気配線）
１３：内部接地電極パッド
１４：外部電極リード（第２の電気配線）
１５：キャビティ
１６：基体２の表面
１７：金属金具（支持体を構成）
１８：モニタＰＤ
１９：ＰＤキャリア
２０：基体２の背面
２１：Ｖ溝
３０：光モジュールの外部回路基板への実装面
３１：Ａｕリボン
３２：Ａｕワイヤ
３３：電極パッド（第１の電気配線）
４１：フェルール（光導波体を構成）
４２：光ファイバ（光導波体を構成）
４３：第１レンズ
４４：第２レンズ
４５：反射器
４６：透明サファイア窓
Ｍ１：光モジュール
Ｒ：受光モジュール（光モジュール）
Ｔ：発光モジュール（光モジュール）

Claims

第１の基体の上に、端面発光型光半導体素子と、該端面発光型光半導体素子からの出射光を前記第１の基体の上方へ光路変換可能な光学系と、前記端面発光型光半導体素子に通電するための第１の電気配線とを配設し、第２の電気配線が配設された第２の基体の表面に前記第１の基体を配設して、前記第２の電気配線と前記第１の電気配線とを電気的に接続し、前記端面発光型光半導体素子と前記光学系とを介して光学的に接続される光導波体を、前記光学系の上方に位置決めして配設するとともに、前記第２の基体の表裏面を除く面を電気配線が配設された外部回路基板に固定し、該外部回路基板の電気配線と前記第２の電気配線とを電気的に接続可能としたことを特徴とする光モジュール
前記光学系はコリメート用レンズと反射器とから構成され、前記第１の基体１の表面に、前記端面発光型光半導体素子と前記コリメート用レンズと前記反射器とを、順次光学的に接続可能に配列したことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
前記コリメート用レンズは、前記第１の基体の表面に形成したＶ溝上に固定し、前記反射器は前記第１の基体の表面に対して傾斜した反射面を有する第３の基体から成ることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
前記光導波体は金属から成る支持体内に一部を収容して前記第２の基体に固定するとともに、前記支持体内は前記支持体と前記第２の基体との間で溶接されて、前記端面発光型光半導体素子と前記光路を変換するための光学系を気密封止したことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール
前記光導波体は、光ファイバと該光ファイバを保持するフェルール、該光ファイバからの反射戻り光を抑制するための光アイソレータ、前記端面発光型光半導体素子から発光された光信号を、該光アイソレータを透光し該光ファイバに光結合するためのレンズから構成してなることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
請求項１に記載の光モジュールが、前記外部回路基板に配設された電気配線にはんだを介して実装されていることを特徴とする光モジュールアセンブリ。