JP2008153467A - Light emitting module - Google Patents

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Hirotaka Omori
弘貴 大森
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce temperature drift in a laser diode at low costs to a coaxial optical module. <P>SOLUTION: There are provided: a stem 11; a cap 12 provided on the stem 11; an LD 25; a thermoelectric conversion element 21 that is provided on the stem 11 and controls the temperature of the LD 25; a base 23 provided between the thermoelectric conversion element 21 and an upper wall 12a of the cap 12; and a thermistor 26 that is provided on the base 23 and monitors the temperature of the LD 25. In the base 23, there is recess 23e near the center of a side 232a of the base 23 extended in a direction toward the upper wall 12a from the thermoelectric conversion element 21. The thermistor 26 is arranged in the recess 23e and shielded from the upper wall 12a thermally by the inner wall of the recess 23e. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光モジュールに関する。   The present invention relates to a light emitting module.

発光モジュールのレーザダイオードに対する温度制御技術の一例が特許文献1及び特許文献2に開示されている。特許文献1に記載のレーザモジュール(発光モジュール)は、バタフライ型のパッケージと、このパッケージ内に収容されるレーザダイオードを含む複数の被冷却要素と、この被冷却要素を覆っておりパッケージと空間的に直接接触しない態様で設けられた熱遮蔽部材とを備える。また、特許文献2に記載のレーザモジュール(発光モジュール)は、エタロンと二つのピンダイオードとを用いて半導体レーザからのレーザ光の波長変動そのものを検出する。
特開2003−142767号公報 特開平11−238946号公報
An example of a temperature control technique for a laser diode of a light emitting module is disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2. A laser module (light emitting module) described in Patent Document 1 includes a butterfly-type package, a plurality of elements to be cooled including laser diodes accommodated in the package, and covers the elements to be cooled and spatially And a heat shielding member provided in such a manner that it does not come into direct contact. Further, the laser module (light emitting module) described in Patent Document 2 detects the wavelength fluctuation of the laser light from the semiconductor laser using an etalon and two pin diodes.
JP 2003-142767 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-238946

特許文献1の技術は、バタフライ型のパッケージに好適であり、同軸型の狭いパッケージに適用するのは困難である。また、特許文献2の技術は、装置構成が複雑であり、コスト高である。そこで本発明の目的は、同軸型の光モジュールに対して、レーザダイオードにおける温度ドリフトを低コストで低減できるようにすることである。   The technique of Patent Document 1 is suitable for a butterfly type package and is difficult to apply to a narrow coaxial type package. Further, the technique of Patent Document 2 has a complicated apparatus configuration and high cost. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce temperature drift in a laser diode at a low cost with respect to a coaxial optical module.

本発明は、ステムと、前記ステム上に設けられた熱電変換素子と、前記熱電変換素子上に設けられたベースと、前記ベース上に設けられたレーザダイオードと、前記ベースに設けられており前記レーザダイオードの温度をモニタするためのサーミスタと、前記ステム上に設けられており、前記レーザダイオード、前記熱電変換素子、前記ベース及び前記サーミスタを覆う上壁を有するキャップとを備え、前記ベースの側面には、前記熱電変換素子から前記上壁に向かう方向に延びる窪みが形成されており、前記サーミスタは、前記窪み内に配置され、該窪みの内壁によって前記上壁から熱的に遮蔽されていることを特徴としており、前記ベースは、前記窪みから前記側面の縁に至る溝が設けられており、前記サーミスタは、前記窪み及び前記溝の各内壁によって前記上壁から熱的に遮蔽されていてもよい。   The present invention provides a stem, a thermoelectric conversion element provided on the stem, a base provided on the thermoelectric conversion element, a laser diode provided on the base, and provided on the base. A thermistor for monitoring the temperature of the laser diode; and a cap provided on the stem and having an upper wall covering the laser diode, the thermoelectric conversion element, the base and the thermistor, and a side surface of the base Is formed with a recess extending in a direction from the thermoelectric conversion element toward the upper wall, and the thermistor is disposed in the recess and is thermally shielded from the upper wall by the inner wall of the recess. The base is provided with a groove extending from the recess to an edge of the side surface, and the thermistor includes the recess and the It may be thermally shielded from the upper wall by the inner wall of.

本発明によれば、サーミスタがベースの窪み内に配置され、キャップの上壁から熱的に遮蔽されるので、ステム及びキャップから成る同軸型発光モジュールの狭いパッケージ内であっても、サーミスタに対する上壁からの輻射熱の影響を低減できる。その結果、サーミスタは、レーザダイオードの周囲温度を比較的正確に測定できるので、レーザダイオードの温度制御の精度が向上され、レーザダイオードにおける温度ドリフトが低減できる。また、本発明によれば、窪みをベースに設けることは比較的容易となる。このため、サーミスタに対する上壁からの輻射熱の影響が容易に且つ低コストで低減できる。   According to the present invention, since the thermistor is disposed in the recess of the base and is thermally shielded from the upper wall of the cap, the upper side of the thermistor even in the narrow package of the coaxial light emitting module consisting of the stem and the cap. The influence of radiant heat from the wall can be reduced. As a result, since the thermistor can measure the ambient temperature of the laser diode relatively accurately, the temperature control accuracy of the laser diode is improved, and the temperature drift in the laser diode can be reduced. Further, according to the present invention, it is relatively easy to provide the recess in the base. For this reason, the influence of the radiant heat from the upper wall on the thermistor can be reduced easily and at low cost.

本発明によれば、同軸型の光モジュールに対して、レーザダイオードにおける温度ドリフトが低コストで低減できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature drift in a laser diode can be reduced at low cost with respect to a coaxial type optical module.

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図1は、実施形態に係る発光モジュール1の一部を破断して示す斜視図である。図2は、図1に示すII−II線に沿ってとられた発光モジュール1の断面図である。図3は、実施形態に係るベース23を分解して示す斜視図である。発光モジュール1は、CANケース10、下板20、複数の熱電変換素子21、上板22、ベース23、LDキャリア24、LD25(LD:Laser Diode)、サーミスタ26、PDキャリア27及びPD28(PD:Photo Diode)を備えた、いわゆる同軸型の発光モジュールである。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, if possible, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 1 is a perspective view of a light emitting module 1 according to an embodiment, with a part thereof broken. FIG. 2 is a cross-sectional view of the light emitting module 1 taken along the line II-II shown in FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the base 23 according to the embodiment. The light emitting module 1 includes a CAN case 10, a lower plate 20, a plurality of thermoelectric conversion elements 21, an upper plate 22, a base 23, an LD carrier 24, an LD 25 (LD: Laser Diode), a thermistor 26, a PD carrier 27, and a PD 28 (PD: This is a so-called coaxial light emitting module including a Photo Diode.

CANケース10は、上記の下板20〜PD28を収容する。CANケース10は、ステム11及びキャップ12を有する。ステム11は、円板状であり、ステム11の主面11aは、CANケース10の軸Xに直交する。ステム11は、金属等の導電性の材料から成り、グランド電位を有する。ステム11の主面11a上には、上記の下板20〜PD28が設けられている。ステム11は、複数の棒状のリード端子13が取り付けられており、それぞれのリード端子13は軸Xと平行である。複数のリード端子13は、ステム11を貫通しているが、ステム11とは電気的に絶縁されている。   The CAN case 10 accommodates the lower plate 20 to the PD 28 described above. The CAN case 10 includes a stem 11 and a cap 12. The stem 11 has a disk shape, and the main surface 11 a of the stem 11 is orthogonal to the axis X of the CAN case 10. The stem 11 is made of a conductive material such as metal and has a ground potential. On the main surface 11a of the stem 11, the lower plates 20 to PD28 are provided. A plurality of rod-like lead terminals 13 are attached to the stem 11, and each lead terminal 13 is parallel to the axis X. The plurality of lead terminals 13 penetrate the stem 11, but are electrically insulated from the stem 11.

キャップ12は、有蓋の円筒状を成しており、キャップ12の上壁12aに設けられた開口12bと、この上壁12aに嵌め込まれたレンズ12cとを有する。キャップ12は、ステム11の主面11a上に固定されており、上記の下板20〜PD28を覆う。キャップ12の上壁12aは軸Xと垂直であり、ステム11の主面11aと平行である。レンズ12cは、レーザダイオード25から出射されるレーザ光を集光する。キャップ12、特にキャップ12の上壁12aは、上記の下板20〜PD28を覆う。   The cap 12 has a cylindrical shape with a lid, and has an opening 12b provided in the upper wall 12a of the cap 12 and a lens 12c fitted in the upper wall 12a. The cap 12 is fixed on the main surface 11a of the stem 11 and covers the lower plate 20 to the PD 28 described above. The upper wall 12 a of the cap 12 is perpendicular to the axis X and is parallel to the main surface 11 a of the stem 11. The lens 12c condenses the laser light emitted from the laser diode 25. The cap 12, particularly the upper wall 12 a of the cap 12 covers the lower plate 20 to PD 28 described above.

下板20は、板状を成しており、熱伝導性に優れた絶縁性のセラミックス(例えば、AlNのセラミックス)等の材料から成る。下板20は、ステム11の主面11a上に固定されている。下板20の面20a上に複数の熱電変換素子21が固定されている。下板20の面20aは、ステム11の主面11aと平行であり、軸Xと垂直である。   The lower plate 20 has a plate shape and is made of a material such as insulating ceramics (for example, AlN ceramics) having excellent thermal conductivity. The lower plate 20 is fixed on the main surface 11 a of the stem 11. A plurality of thermoelectric conversion elements 21 are fixed on the surface 20 a of the lower plate 20. The surface 20 a of the lower plate 20 is parallel to the main surface 11 a of the stem 11 and is perpendicular to the axis X.

熱電変換素子21は、LD25の温度を制御するためのペルチェ素子等のTEC(Thermo Electric Cooler)である。熱電変換素子21は、ステム11上に設けられており下板20の面20a上に立設されている。熱電変換素子21は、下板20の面20a上に設けられた図示しない電流導入パターンを介して2本のリード端子13に電気的に接続されている。この電流導入パターンを介して熱電変換素子21に制御電流が供給されると、熱電変換素子21は、この制御電流の向きに応じて、熱電変換素子21上に設けられた上板22〜LD25を冷却し、又は上板22〜LD25を加熱する。下板20が熱電変換素子21から発っせられる熱を受けると、この熱は、下板20に接するステム11に伝わって外部に排熱される。   The thermoelectric conversion element 21 is a TEC (Thermo Electric Cooler) such as a Peltier element for controlling the temperature of the LD 25. The thermoelectric conversion element 21 is provided on the stem 11 and is erected on the surface 20 a of the lower plate 20. The thermoelectric conversion element 21 is electrically connected to the two lead terminals 13 via a current introduction pattern (not shown) provided on the surface 20 a of the lower plate 20. When a control current is supplied to the thermoelectric conversion element 21 through the current introduction pattern, the thermoelectric conversion element 21 causes the upper plates 22 to LD25 provided on the thermoelectric conversion element 21 to be connected in accordance with the direction of the control current. Cool or heat the upper plates 22 to LD25. When the lower plate 20 receives heat generated from the thermoelectric conversion element 21, this heat is transferred to the stem 11 in contact with the lower plate 20 and is exhausted to the outside.

ベース23は、ステム11の主面11aとキャップ12の上壁12aとの間に設けられており、上板22の上面22b上に固定されている。上板22の下面22a上には、複数の熱電変換素子21が設けられている。ベース23は、上板22の上面22bに接合する下面23aと、下面23aの反対側にある上面23dとを有する。下面23a及び上面23dは、互いに平行であり、下板20の面20a、上板22の下面22a及びステム11の主面11aと平行である。ベース23は、熱電変換素子21からキャップ12の上壁12aに向かう方向に延びる側面23bと側面23cとを有する。側面23b上にはLDキャリア24が固定されており、この側面23bとLDキャリア24の側面24bとは接合されている。側面23cは、側面23bの反対側にある。   The base 23 is provided between the main surface 11 a of the stem 11 and the upper wall 12 a of the cap 12, and is fixed on the upper surface 22 b of the upper plate 22. A plurality of thermoelectric conversion elements 21 are provided on the lower surface 22 a of the upper plate 22. The base 23 has a lower surface 23a joined to the upper surface 22b of the upper plate 22 and an upper surface 23d on the opposite side of the lower surface 23a. The lower surface 23 a and the upper surface 23 d are parallel to each other, and are parallel to the surface 20 a of the lower plate 20, the lower surface 22 a of the upper plate 22, and the main surface 11 a of the stem 11. The base 23 has a side surface 23 b and a side surface 23 c that extend in a direction from the thermoelectric conversion element 21 toward the upper wall 12 a of the cap 12. An LD carrier 24 is fixed on the side surface 23b, and the side surface 23b and the side surface 24b of the LD carrier 24 are joined. The side surface 23c is on the opposite side of the side surface 23b.

また、ベース23は、熱伝導性に優れた絶縁性のセラミックス(例えば、AlNのセラミックス)や導電性のCuW等の材料から成る柱状体であり、第1の領域231と第2の領域232とを有している。第1の領域231は、熱電変換素子21から上壁12aに向かう方向に延びる側面231aと側面231bとを有しており、この側面231bは、ベース23の側面23bでもある。第2の領域232は、熱電変換素子21から上壁12aに向かう方向に延びる側面232aと側面232bとを有しており、この側面232aは、ベース23の側面23cでもある。第1の領域231の側面231aと、第2の領域232の側面232bとは接合されている。   Further, the base 23 is a columnar body made of a material such as insulating ceramics (for example, AlN ceramics) excellent in thermal conductivity or conductive CuW, and includes a first region 231 and a second region 232. have. The first region 231 has a side surface 231 a and a side surface 231 b extending in the direction from the thermoelectric conversion element 21 toward the upper wall 12 a, and the side surface 231 b is also the side surface 23 b of the base 23. The second region 232 has a side surface 232 a and a side surface 232 b extending in the direction from the thermoelectric conversion element 21 toward the upper wall 12 a, and the side surface 232 a is also the side surface 23 c of the base 23. The side surface 231a of the first region 231 and the side surface 232b of the second region 232 are joined.

第2の領域232の側面232aの中央寄りには、第2の領域232を貫通する孔部232cが設けられており、この第2の領域232の孔部232cによって第1の領域231の側面231aが露出している。この孔部232cによって窪み23eがベース23に形成される。サーミスタ26は、この窪み23e内であって、熱電変換素子21の側面231aのうちこの露出している露出領域231cの略中央に配置されている。この窪み23eの内壁によって、キャップ12の上壁12aからサーミスタ26が熱的に遮蔽されている(上壁12aからの輻射熱からサーミスタ26が遮蔽されている)。また、この側面231a上には、サーミスタ26と電気的に接続されている配線パターンが設けられている。   Near the center of the side surface 232a of the second region 232, a hole 232c penetrating the second region 232 is provided, and the side surface 231a of the first region 231 is formed by the hole 232c of the second region 232. Is exposed. A recess 23e is formed in the base 23 by the hole 232c. The thermistor 26 is disposed in the hollow 23e and substantially at the center of the exposed region 231c of the side surface 231a of the thermoelectric conversion element 21. The thermistor 26 is thermally shielded from the upper wall 12a of the cap 12 by the inner wall of the recess 23e (the thermistor 26 is shielded from radiant heat from the upper wall 12a). A wiring pattern that is electrically connected to the thermistor 26 is provided on the side surface 231a.

なお、ベース23の窪み23eは、第1の領域231と、孔部232cが設けられた第2の領域232とを予め別々に設けておき、この別々に設けた第1の領域231と第2の領域232とを接合することによって形成されたものであってもよいし、第1の領域231と第2の領域232とを接合させることなく、予め一体となっているベース23の側面23cをエッチング等の技術を用いて抉ることにより形成されたものであってもよい。   The recess 23e of the base 23 is provided with a first region 231 and a second region 232 provided with a hole 232c separately in advance, and the first region 231 and the second region 232 provided separately. The side surface 23c of the base 23 that is integrated in advance without joining the first region 231 and the second region 232 may be formed. It may be formed by rolling using a technique such as etching.

LDキャリア24は、AlN等のセラミックから成り、ベース23の側面23b上に固定されている。ベース23の側面23bと、LDキャリア24の側面24bとは接合されている。LDキャリア24の側面24a上にはLD25が固定されており、LD25のアノード及びカソードの各電極と電気的に接続される配線パターンが設けられている。この配線パターンは、ボンディングワイヤを介して複数のリード端子13と電気的に接続されている。LDキャリア24の側面24aは、ベース23の反対側に露出している面である。LDキャリア24の側面24aは、側面24bと対向しており、この側面24bはベース23の側面23bに接合されている。   The LD carrier 24 is made of ceramic such as AlN and is fixed on the side surface 23 b of the base 23. The side surface 23b of the base 23 and the side surface 24b of the LD carrier 24 are joined. The LD 25 is fixed on the side surface 24 a of the LD carrier 24, and a wiring pattern that is electrically connected to the anode and cathode electrodes of the LD 25 is provided. This wiring pattern is electrically connected to the plurality of lead terminals 13 via bonding wires. The side surface 24 a of the LD carrier 24 is a surface exposed on the opposite side of the base 23. The side surface 24 a of the LD carrier 24 faces the side surface 24 b, and the side surface 24 b is joined to the side surface 23 b of the base 23.

LD25は、ステム11上に設けられておりLDキャリア24の側面24a上に固定されている。そして、LDキャリア24は、ベース23の側面23b上に固定されている。LD25は、LD25の端面25a及び端面25bが軸Xと直交するように配置されている。これにより、LD25の端面25aから発光されるレーザ光が軸Xに沿ってレンズ12cに入射する。LD25の複数の電極は、LDキャリア24の側面24a上に設けられた配線パターンに接続されている。側面24a上の配線パターンを介してリード端子13からLD25に駆動電流を供給すると、LD25の端面25aからレーザ光が出射される。   The LD 25 is provided on the stem 11 and is fixed on the side surface 24 a of the LD carrier 24. The LD carrier 24 is fixed on the side surface 23 b of the base 23. The LD 25 is disposed so that the end face 25a and the end face 25b of the LD 25 are orthogonal to the axis X. Thereby, the laser beam emitted from the end face 25a of the LD 25 enters the lens 12c along the axis X. The plurality of electrodes of the LD 25 are connected to a wiring pattern provided on the side surface 24 a of the LD carrier 24. When a drive current is supplied from the lead terminal 13 to the LD 25 via the wiring pattern on the side surface 24a, laser light is emitted from the end face 25a of the LD 25.

サーミスタ26は、ベース23上に設けられており、LD25の温度をモニタする。サーミスタ26は、周囲温度に応じて電気抵抗値を変化させる。サーミスタ26は、ベース23の第1の領域231の側面231a上に固定されている。そして、サーミスタ26は、ベース23の窪み23e内に配置されており、この窪み23eの内壁によってキャップ12の上壁12aから熱的に遮蔽されている。また、サーミスタ26の有する二つの電極は、それぞれボンディングワイヤを介して各リード端子13と電気的に接続されている。   The thermistor 26 is provided on the base 23 and monitors the temperature of the LD 25. The thermistor 26 changes the electric resistance value according to the ambient temperature. The thermistor 26 is fixed on the side surface 231 a of the first region 231 of the base 23. The thermistor 26 is disposed in the recess 23e of the base 23, and is thermally shielded from the upper wall 12a of the cap 12 by the inner wall of the recess 23e. The two electrodes of the thermistor 26 are electrically connected to the lead terminals 13 via bonding wires.

PD28は、LD25の発光強度をモニタする受光素子である。PD28は、PDキャリア27の面27a上に固定されている。PD28は、LD25の端面25bに対向する受光面28aを有する。PD28のアノード及びカソードのうち一方の電極は、ハンダ付け等によりPDキャリア27に直接接合されている。PDキャリア27は、金属等の導電性の材料から成る。PDキャリア27は、下板20の面20a上に固定されており、ボンディングワイヤを介してリード端子13の一つに接続されている。PD28の他方の電極は、ボンディングワイヤを介してリード端子13の一つに接続されている。PDキャリア27は、LD25の端面25bから漏れるレーザ光を受けると、このレーザ光の強度に応じた電流を、リード端子13を介して発光モジュール1の外部に出力する。   The PD 28 is a light receiving element that monitors the light emission intensity of the LD 25. The PD 28 is fixed on the surface 27 a of the PD carrier 27. The PD 28 has a light receiving surface 28 a that faces the end surface 25 b of the LD 25. One of the anode and cathode of the PD 28 is directly joined to the PD carrier 27 by soldering or the like. The PD carrier 27 is made of a conductive material such as metal. The PD carrier 27 is fixed on the surface 20a of the lower plate 20, and is connected to one of the lead terminals 13 via a bonding wire. The other electrode of the PD 28 is connected to one of the lead terminals 13 through a bonding wire. When the PD carrier 27 receives laser light leaking from the end face 25 b of the LD 25, the PD carrier 27 outputs a current corresponding to the intensity of the laser light to the outside of the light emitting module 1 via the lead terminal 13.

なお、ベース23(特に、第2の領域232)がAlNから成る場合、図4に示すように、パッド29及びビア30を第2の領域232に設けるのが望ましい。図4(a)は、パッド29及びビア30が設けられたベース23の構成を示す図であり、図4(b)は、図4(a)に示すIV−IV線に沿ってとられた第2の領域232の断面を示す図である。パッド29とビア30とは、金属等の導電性の材料から成る。第2の領域232は、第2の領域232の側面232aから側面232bに貫通する貫通孔232dが設けられており、ビア30は、この貫通孔232dに充填されている。パッド29は、貫通孔232d及びビア30を覆うように、ベース23の第2の領域232の側面232a上に設けられている。パッド29は、第2の領域232の側面232aに露出されたビア30の一端に接合されており、パッド29とビア30とは電気的に接続されている。   When the base 23 (particularly, the second region 232) is made of AlN, it is desirable to provide the pad 29 and the via 30 in the second region 232 as shown in FIG. FIG. 4A is a diagram showing the configuration of the base 23 provided with the pads 29 and vias 30, and FIG. 4B is taken along the line IV-IV shown in FIG. 4A. FIG. 6 is a diagram showing a cross section of a second region 232. The pad 29 and the via 30 are made of a conductive material such as metal. The second region 232 is provided with a through hole 232d penetrating from the side surface 232a to the side surface 232b of the second region 232, and the via 30 is filled in the through hole 232d. The pad 29 is provided on the side surface 232 a of the second region 232 of the base 23 so as to cover the through hole 232 d and the via 30. The pad 29 is joined to one end of the via 30 exposed at the side surface 232a of the second region 232, and the pad 29 and the via 30 are electrically connected.

ビア30の他端は、ベース23の第2の領域232の側面232bに露出しており、第1の領域231の側面231a上に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。この場合、パッド29は、ビア30と第1の領域231の側面231a上の配線パターンとを介して、サーミスタ26の端子と電気的に接続されている。このため、ワイヤをビア30に接合させることによって、このワイヤとサーミスタ26とを導通させることが容易となる。なお、第2の領域232等が導電性のCuWから成る場合には、パッド29及びビア30を用いなくても、第2の領域232にワイヤを直接接合させることによって、このワイヤとサーミスタ26とを導通させることができる。   The other end of the via 30 is exposed to the side surface 232b of the second region 232 of the base 23 and is electrically connected to the wiring pattern provided on the side surface 231a of the first region 231. In this case, the pad 29 is electrically connected to the terminal of the thermistor 26 via the via 30 and the wiring pattern on the side surface 231 a of the first region 231. For this reason, by joining the wire to the via 30, it becomes easy to conduct the wire and the thermistor 26. If the second region 232 or the like is made of conductive CuW, the wire and the thermistor 26 can be directly bonded to the second region 232 without using the pad 29 and the via 30. Can be conducted.

次に、図5を参照して、発光モジュール1の効果を説明する。図5(a)は、キャップ12の温度とLD25の波長ドリフトとの相関を示すグラフであり、図5(b)は、本実施形態に係る発光モジュール1との比較のために用意した発光モジュール(以下、比較用発光モジュールという。)におけるキャップとLDの波長ドリフトとの相関を示すグラフである。この比較用発光モジュールは、発光モジュール1のうちベース23を除いて同様の構成を有する。ベース23に対応する比較用発光モジュールのベースは、ベース23の第1の領域231のみを有した構成となっている。このため、比較用発光モジュールのキャップの上壁からベースを見た場合、サーミスタが露出されている。すなわち、比較用発光モジュールのキャップの上壁とサーミスタとの間を熱的に遮る部材は比較用発光モジュールには設けられていない。   Next, the effect of the light emitting module 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a graph showing the correlation between the temperature of the cap 12 and the wavelength drift of the LD 25, and FIG. 5B is a light emitting module prepared for comparison with the light emitting module 1 according to the present embodiment. It is a graph which shows the correlation with the cap and the wavelength drift of LD in (it is hereafter called the light emitting module for a comparison). This comparative light emitting module has the same configuration except for the base 23 in the light emitting module 1. The base of the comparative light emitting module corresponding to the base 23 is configured to have only the first region 231 of the base 23. For this reason, when the base is viewed from the upper wall of the cap of the comparative light emitting module, the thermistor is exposed. In other words, the comparative light-emitting module is not provided with a member that thermally shields between the upper wall of the cap of the comparative light-emitting module and the thermistor.

これに対し、本実施形態に係る発光モジュール1においては、サーミスタ26は、ベース23の窪み23e内に配置されている。このため、発光モジュール1のキャップ12の上壁12aからベース23を見た場合、サーミスタ26は、窪み23eの内壁によって熱的に遮蔽されている。すなわち、窪み23eの内壁は、キャップ12の上壁12aとサーミスタ26との間を熱的に遮っている。なお、図5(a)及び図5(b)のグラフに示す結果は、LD25の駆動電流を40mAに制御し、LD25の温度を摂氏40度に制御することにより得られた結果である。   On the other hand, in the light emitting module 1 according to this embodiment, the thermistor 26 is disposed in the recess 23 e of the base 23. For this reason, when the base 23 is viewed from the upper wall 12a of the cap 12 of the light emitting module 1, the thermistor 26 is thermally shielded by the inner wall of the recess 23e. That is, the inner wall of the recess 23 e thermally shields between the upper wall 12 a of the cap 12 and the thermistor 26. The results shown in the graphs of FIGS. 5A and 5B are obtained by controlling the drive current of the LD 25 to 40 mA and controlling the temperature of the LD 25 to 40 degrees Celsius.

図5(b)に示すように、比較用発光モジュールにおいて、キャップの温度が摂氏マイナス40度〜摂氏80度の範囲で変動する場合、波長ドリフト幅は、約200pmに達した。これに対し、図5(a)に示すように、本実施形態に係る発光モジュール1において、キャップ12の温度が摂氏マイナス10度〜摂氏80度の範囲で変動する場合、波長ドリフト幅Aは、20pm以下(A<20pm)となった。   As shown in FIG. 5B, in the comparative light emitting module, when the cap temperature fluctuated in the range of minus 40 degrees Celsius to 80 degrees Celsius, the wavelength drift width reached about 200 pm. On the other hand, as shown in FIG. 5A, in the light emitting module 1 according to this embodiment, when the temperature of the cap 12 varies in the range of minus 10 degrees Celsius to 80 degrees Celsius, the wavelength drift width A is It became 20 pm or less (A <20 pm).

上述の図5(a)及び図5(b)に示す結果が得られた理由を以下に説明する。本実施形態に係る発光モジュール1のサーミスタ26は、ベース23の第2の領域232によってキャップ12の上壁12aから熱的に遮蔽されているので、上壁12aからの輻射熱は、ベース23によって遮断及び吸収される。吸収された輻射熱は、ベース23に熱的に接続された熱電変換素子21によって冷却される。これにより、上壁12aからの輻射熱がサーミスタ26に伝わることが抑制できるので、サーミスタ26を用いて、LD25の周囲温度が正確に測定可能となる。その結果、LD25の温度制御の精度が向上されるので、図5(b)に示すようにLD25の波長ドリフトを低減できる。   The reason why the results shown in FIGS. 5A and 5B are obtained will be described below. Since the thermistor 26 of the light emitting module 1 according to the present embodiment is thermally shielded from the upper wall 12a of the cap 12 by the second region 232 of the base 23, the radiant heat from the upper wall 12a is blocked by the base 23. And absorbed. The absorbed radiant heat is cooled by the thermoelectric conversion element 21 thermally connected to the base 23. Thereby, since it is possible to suppress the radiant heat from the upper wall 12a from being transmitted to the thermistor 26, the ambient temperature of the LD 25 can be accurately measured using the thermistor 26. As a result, the accuracy of temperature control of the LD 25 is improved, so that the wavelength drift of the LD 25 can be reduced as shown in FIG.

以上説明したように、本実施形態に係る発光モジュール1は、サーミスタ26がベース23の窪み23e内に配置され、キャップ12の上壁12aから熱的に遮蔽されるので、ステム11及びキャップ12から成る同軸型の狭いCANケース10(パッケージ)内であっても、サーミスタ26に対する上壁12aからの輻射熱の影響を低減できる。その結果、サーミスタ26は、LD25の周囲温度を比較的正確に測定できるので、LD25の温度制御の精度が向上され、LD25における温度ドリフトが低減できる。また、窪み23eをベース23に設けることは比較的容易である。このため、サーミスタ26に対する上壁12aからの輻射熱の影響が容易に且つ低コストで低減できる。従って、同軸型の発光モジュール1であっても、LD25における温度ドリフトを低コストで低減できる。   As described above, in the light emitting module 1 according to this embodiment, the thermistor 26 is disposed in the recess 23e of the base 23 and is thermally shielded from the upper wall 12a of the cap 12, so that the stem 11 and the cap 12 Even within the coaxial narrow CAN case 10 (package), the influence of radiant heat from the upper wall 12a on the thermistor 26 can be reduced. As a result, the thermistor 26 can measure the ambient temperature of the LD 25 relatively accurately, so that the accuracy of temperature control of the LD 25 is improved and temperature drift in the LD 25 can be reduced. Further, it is relatively easy to provide the recess 23e in the base 23. For this reason, the influence of the radiant heat from the upper wall 12a with respect to the thermistor 26 can be reduced easily and at low cost. Therefore, even in the coaxial light emitting module 1, the temperature drift in the LD 25 can be reduced at a low cost.

以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。   While the principles of the invention have been illustrated and described in the preferred embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that the invention can be modified in arrangement and detail without departing from such principles. The present invention is not limited to the specific configuration disclosed in the present embodiment. We therefore claim all modifications and changes that come within the scope and spirit of the following claims.

例えば、ベース23に替えて、図6(a)に示すベース40を用いてもよい。ベース40は、第1の領域231と第3の領域233とを有する。ベース40は、第3の領域233が第2の領域232に替えて用いられている、という点で、ベース23と異なる。第3の領域233の側面233a(ベース40の側面40aともいう。)は、第1の領域231の反対側に露出している面であり、熱電変換素子21からキャップ12の上壁12aに向かう方向に延びる。第3の領域233は、側面233aの縁233bから側面233aの中心寄りに延びる切り欠き233cが設けられている。この第3の領域233の切り欠き233cにより、窪み40bと溝40cとがベース40に形成される。   For example, instead of the base 23, a base 40 shown in FIG. The base 40 has a first region 231 and a third region 233. The base 40 is different from the base 23 in that the third region 233 is used in place of the second region 232. A side surface 233a (also referred to as a side surface 40a of the base 40) of the third region 233 is a surface exposed to the opposite side of the first region 231, and is directed from the thermoelectric conversion element 21 toward the upper wall 12a of the cap 12. Extend in the direction. The third region 233 is provided with a notch 233c extending from the edge 233b of the side surface 233a toward the center of the side surface 233a. A recess 40 b and a groove 40 c are formed in the base 40 by the notch 233 c of the third region 233.

窪み40bは、側面233aの中心寄りに設けられており、ベース23の窪み23eに対応している。溝40cは、窪み40bから縁233bに向かって延びている。サーミスタ26は、窪み40b及び溝40cの各内壁によってキャップ12の上壁12aから熱的に遮蔽されている。なお、ベース40は、図6(a)に示すように、縁233bが上板22に接するように配置されていてもよいし、図6(b)に示すように、縁233bが上板22上に延びるように配置されていてもよく、サーミスタ26が、窪み40b及び溝40cの各内壁によってキャップ12の上壁12aから熱的に遮蔽されていればよい。なお、図6に示す溝40cの幅は、窪み40bの幅よりも小さく描かれているが、例えば窪み40bの幅と同一であってもよい。   The recess 40 b is provided near the center of the side surface 233 a and corresponds to the recess 23 e of the base 23. The groove 40c extends from the recess 40b toward the edge 233b. The thermistor 26 is thermally shielded from the upper wall 12a of the cap 12 by the inner walls of the recess 40b and the groove 40c. The base 40 may be disposed so that the edge 233b is in contact with the upper plate 22 as shown in FIG. 6A, or the edge 233b is connected to the upper plate 22 as shown in FIG. 6B. The thermistor 26 only needs to be thermally shielded from the upper wall 12a of the cap 12 by the inner walls of the recess 40b and the groove 40c. The width of the groove 40c shown in FIG. 6 is drawn smaller than the width of the recess 40b, but may be the same as the width of the recess 40b, for example.

実施形態に係る発光モジュールの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light emitting module which concerns on embodiment. 実施形態に係る発光モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the light emitting module which concerns on embodiment. 実施形態に係るベースの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the base which concerns on embodiment. 実施形態に係るベースの他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the base which concerns on embodiment. 実施形態に係る発光モジュールによる効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect by the light emitting module which concerns on embodiment. 実施形態に係るベースの他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the base which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…発光モジュール、10…CANケース、11…ステム、11a…主面、12…キャップ、12a…上壁、12b…開口、12c…レンズ、13…リード端子、20…下板、20a,27a…面、21…熱電変換素子、22…上板、22a,23a…下面、22b…上面、23,40…ベース、23e,40b…窪み、23c,23b,231a,231b,232a,232b,233a,24a,24b,40a…側面、23d…上面、231…第1の領域、231c…露出領域、232…第2の領域、232c…孔部、232d…貫通孔、233…第3の領域、233c…切り欠き、233b…縁、24…LDキャリア、25…LD、25a,25b,30a,30b…端面、26…サーミスタ、27…PDキャリア、28…PD、28a…受光面、29…パッド、30…ビア、40c…溝。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting module, 10 ... CAN case, 11 ... Stem, 11a ... Main surface, 12 ... Cap, 12a ... Upper wall, 12b ... Opening, 12c ... Lens, 13 ... Lead terminal, 20 ... Lower plate, 20a, 27a ... Surface, 21 ... Thermoelectric conversion element, 22 ... Upper plate, 22a, 23a ... Lower surface, 22b ... Upper surface, 23, 40 ... Base, 23e, 40b ... Recess, 23c, 23b, 231a, 231b, 232a, 232b, 233a, 24a , 24b, 40a ... side surface, 23d ... upper surface, 231 ... first region, 231c ... exposed region, 232 ... second region, 232c ... hole, 232d ... through hole, 233 ... third region, 233c ... cut Notch, 233b ... Rim, 24 ... LD carrier, 25 ... LD, 25a, 25b, 30a, 30b ... End face, 26 ... Thermistor, 27 ... PD carrier, 28 ... PD, 8a ... light-receiving surface 29 ... pad, 30 ... via, 40c ... groove.

Claims (2)

ステムと、
前記ステム上に設けられた熱電変換素子と、
前記熱電変換素子上に設けられたベースと、
前記ベース上に設けられたレーザダイオードと、
前記ベースに設けられており前記レーザダイオードの温度をモニタするためのサーミスタと、
前記ステム上に設けられており、前記レーザダイオード、前記熱電変換素子、前記ベース及び前記サーミスタを覆う上壁を有するキャップと
を備え、
前記ベースの側面には、前記熱電変換素子から前記上壁に向かう方向に延びる窪みが形成されており、
前記サーミスタは、前記窪み内に配置され、該窪みの内壁によって前記上壁から熱的に遮蔽されている
ことを特徴とする発光モジュール。
Stem,
A thermoelectric conversion element provided on the stem;
A base provided on the thermoelectric conversion element;
A laser diode provided on the base;
A thermistor provided at the base for monitoring the temperature of the laser diode;
A cap that is provided on the stem and has an upper wall that covers the laser diode, the thermoelectric conversion element, the base, and the thermistor;
A depression extending in a direction from the thermoelectric conversion element toward the upper wall is formed on the side surface of the base,
The thermistor is disposed in the recess, and is thermally shielded from the upper wall by the inner wall of the recess.
前記ベースは、前記窪みから前記側面の縁に至る溝が設けられており、
前記サーミスタは、前記窪み及び前記溝の各内壁によって前記上壁から熱的に遮蔽されている、ことを特徴とする請求項1に記載の発光モジュール。
The base is provided with a groove extending from the recess to the edge of the side surface,
The light emitting module according to claim 1, wherein the thermistor is thermally shielded from the upper wall by the inner walls of the recess and the groove.
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