JP2014096424A - 発光モジュール及び光トランシーバ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体レーザ32、及び半導体レーザの温度を調整する温調ユニット21をパッケージ11の内部に備えるとともに、パッケージの内部で温調ユニットに電気接続される電気配線部14を有した発光モジュール10である。温調ユニットは、半導体レーザを実装させる部品実装領域25と、電気配線部を介して外部から温調ユニットに電力を供給する温調ユニット給電端子26とを有している。温調ユニット給電端子は、電気配線部と上方からワイヤ接続が可能なように、パッケージの幅方向に並べた状態で配置され、電気配線部に電気接続されている。
【選択図】図3
Description
図1に示すように、この発光モジュール10は、金属製とセラミック製の部品を組み合わせたパッケージ11に、スリーブ12を連結した形状で形成されている。
スリーブ12は、光ファイバを結合保持するためのものであり、その内壁部分が光ファイバの挿入をガイド可能に構成されている。
一方、電気配線部14は、パッケージ11のうちスリーブ12とは反対側の面に設置され、パッケージ11の内部から外部に亘って延びており、例えば、第1セラミック層15、第2セラミック層16、第3セラミック層17、第4セラミック層44によるセラミック製のシートを積層した焼結品で形成されている。
そして、窒素雰囲気環境において、パッケージ11の上方が金属製の蓋部材13で溶接などにより閉塞されると、温調ユニット21や半導体レーザ32などが窒素雰囲気にて気密封止される。
この温調ユニット21は、パッケージ11の長手方向に沿って形成され、パッケージ底面11aに載置される。
半導体レーザ32は、例えば、半田材等を用いてLD用キャリア31に実装され、第2キャリア35に近接して配置されている。半導体レーザ32には、例えば、端面発光(エッジエミット)型を用いることができ、半導体レーザ32は略直方体形状のチップで構成され、第1レンズ部品36に向けて光を出射する。
また、第2キャリア35の上には、各第1レンズ部品36からの信号光を光導波路39aで導波して合波する光合波器39、この光合波器39で合波された信号光を光ファイバに光結合する1個の第2レンズ部品40が実装されている。
これにより、APC回路では、発光モジュール10の外部温度などによって変化する半導体レーザ32の光出力を調整し、半導体集積回路基板33のレーザ駆動回路に出力する。レーザ駆動回路は、半導体レーザ32の駆動電流(バイアス電流及び変調電流)を半導体レーザ32に帰還・供給する。
なお、パッケージ11内には、光信号の反射戻り光を阻止するアイソレータ等が実装されていてもよい。
次の図4,5は、図2,3から第1キャリア30及び第2キャリア35や各種搭載部品、蓋部材13の記載を省略したものである。
上面基板22の表面部分が部品実装領域25に相当し、温調ユニット21をパッケージ底面11aに配置した状態では、部品実装領域25は、パッケージ11の長手方向に沿って電気配線部14の近傍まで延び、例えば、第1セラミック層15の主面18と第4セラミック層44の副面45との間の高さに位置している。
下面基板23のうち上面基板22よりも長く形成された部分には、一対の温調ユニット給電端子26がパッケージ11の幅方向に沿って並設されている。温調ユニット給電端子26は略直方体形状若しくは円筒形状で形成され、第4セラミック層44に給電用のワイヤ48を介して電気接続可能に構成されている。
電気配線部14は、パッケージの幅に略等しく形成された第1セラミック層15、第2セラミック層16、第3セラミック層17、第4セラミック層44を有し、第4セラミック層44は、図4,5に示した下面基板23に被さる板状に形成される。なお、セラミック部分は4層以上で構成されていてもよい。
また、このパッケージの内部側に位置した主面18には、例えば、上記レーザ駆動回路などに電気接続され、高速変調信号等を伝送するための端子パッドを設けることができる。
主面19は、第1セラミック層15の主面18をパッケージの内部に露出させるように、上記外部端子18b側に向けて窪んで形成されている。この主面19にも、例えば、上記レーザ駆動回路などに電気接続され、低速変調信号等を伝送するための端子パッドを設置できる。
これに対し、第4セラミック層44は、第1セラミック層15下に配置されており、第1セラミック層15の主面18と同じく上向きに設けられた副面45を有し、副面45は、パッケージの内部に露出している。
図4,5に示すように、隣り合う温調ユニット給電端子26と電極パッド46とは、複数本の温調ユニット用ワイヤ48を用いて電気接続される。これにより、パッケージ11の外部からの電力は、電気配線部14、温調ユニット給電端子26を経由して温調ユニット21に供給できる。この構造によれば、部品実装領域25を削って低くするようなワイヤ配置用のスペースを設けなくて済み、また、温調ユニット給電端子26と電極パッド46とを接続するための温調ユニット用ワイヤ48は、パッケージ11の幅方向に沿った短い寸法で足りる。
なお、パッケージ11と温調ユニット21とは、例えば、ペレット状の半田材を用い、加熱炉で加熱して接合させる。この半田材には、温調ユニットのペルチェ素子を接合する半田材よりも融点の低い合金として、例えば、金錫半田、錫銀銅半田、錫ビスマス半田、錫アンチモン半田などを用いるのがよい。
Claims (6)
- 半導体レーザ、及び該半導体レーザの温度を調整する温調ユニットをパッケージの内部に備えるとともに、該パッケージの内部で前記温調ユニットに電気接続される電気配線部を有した発光モジュールであって、
前記温調ユニットは、前記半導体レーザを実装させる部品実装領域と、前記電気配線部を介して外部から前記温調ユニットに電力を供給する温調ユニット給電端子とを有しており、
該温調ユニット給電端子は、前記電気配線部と上方からワイヤ接続が可能なように、前記パッケージの幅方向に並べた状態で配置され、前記電気配線部に電気接続されていることを特徴とする発光モジュール。 - 前記温調ユニット給電端子と前記電気配線部とのワイヤ接続は、前記部品実装領域よりも低い位置で形成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。
- 前記半導体レーザは、前記部品実装領域に複数配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の発光モジュール。
- 前記半導体レーザを駆動する半導体集積回路基板と、該半導体集積回路基板と前記電気配線部との電気接続を中継する中継基板とを有し、該中継基板は、前記部品実装領域から前記電気配線部側に突出した状態で前記部品実装領域に実装され、前記中継基板と前記電気配線部とはワイヤを用いて電気接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光モジュール。
- 前記半導体レーザを駆動する半導体集積回路基板が、前記部品実装領域から前記電気配線部側に突出した状態で前記部品実装領域に実装され、前記半導体集積回路基板と前記電気配線部とはワイヤを用いて電気接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光モジュール。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の発光モジュールを搭載したことを特徴とする光トランシーバ。
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