JP2020102578A

JP2020102578A - 光送信モジュール

Info

Publication number: JP2020102578A
Application number: JP2018241163A
Authority: JP
Inventors: 光一中村; Koichi Nakamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2020-07-02

Abstract

【課題】コストを低減することができる光送信モジュールを得る。【解決手段】金属製のステム１の上面にサブマウント２が設けられている。レーザ４がサブマウント２の上に平面実装されている。反射面１３がステム１と一体成形されている。反射面１３は、レーザ４からステム１の上面に対して平行方向に出射されたレーザ光を反射する。【選択図】図１

Description

本発明は、光送信モジュールに関する。

従来の光送信モジュールでは、レーザをステム上で垂直実装し、光を垂直に出射していた。しかし、インダクタンスを小さくして高周波特性を改善するためにはレーザを平面実装する必要がある。この場合には、レーザ光をプリズムなどの光学部品により水平方向から垂直方向に変換していた。しかし、プリズムを実装する際の位置精度ばらつきにより歩留まりが低下し、コストが高くなるという問題があった。

また、レーザを搭載するヒートシンクにビームを反射する傾斜部を設ける構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この構成をステムを用いた光送信モジュールに適用すると、ステム上のサブマウントに傾斜部を設けることになる。これによりプリズムを省略することができる。

特開昭５８−０９７８８５号公報

サブマウントは、レーザの熱を速やかに排出するために放熱性のよい材料からなる。そして、レーザを電気的にグランドから絶縁するために金属のような導電体でなく、絶縁体からなる。このため、一般的なサブマウントの材料は窒化アルミニウムである。窒化アルミニウムはセラミックであり、金属に比べて加工が困難である。従って、サブマウントに傾斜部を設けるとコストが高くなるという問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的はコストを低減することができる光送信モジュールを得るものである。

本発明に係る光送信モジュールは、金属製のステムと、前記ステムの上面に設けられたサブマウントと、前記サブマウントの上に平面実装されたレーザと、前記ステムと一体成形され、前記レーザから前記ステムの前記上面に対して平行方向に出射されたレーザ光を反射する反射面とを備えることを特徴とする。

本発明では、平面実装されたレーザから出射されたレーザ光を反射する反射面がステムと一体成形されている。反射面はステムに金型プレス加工で簡単に形成することができる。そして、ステムに反射面を直接形成することで部品を新たにつける必要がない。このため、コストを低減することができる。

実施の形態１に係る光送信モジュールを示す斜面図である。実施の形態２に係る光送信モジュールを示す斜面図である。実施の形態３に係る光送信モジュールを示す斜面図である。

実施の形態に係る光送信モジュールについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光送信モジュールを示す斜面図である。金属製のステム１の上面に、窒化アルミニウムからなるサブマウント２が設けられている。サブマウント２の上面に配線３が設けられている。レーザ４がサブマウント２の上に平面実装されている。レーザ４の下面電極が配線３に電気的に接続されている。レーザ４の背面にモニタ用のダイオード５が設けられている。

ステム１をリード６，７，８が貫通している。ステム１とリード６，７，８との間は絶縁材９により絶縁されている。レーザ４の上面電極とリード６がワイヤ１０により接続されている。配線３とリード７がワイヤ１１により接続されている。リード８にダイオード５の下面電極が接続されている。ダイオード５の上面電極はワイヤ１２によりステム１に接続されている。ステム１はグラウンド電位に設定されている。

反射面１３がステム１と一体成形されている。反射面１３は平坦な斜面である。反射面１３は、レーザ４からステム１の上面に対して平行方向に出射されたレーザ光１４をステム１の上面に対して垂直方向に反射する。ダイオード５はレーザ４の背面光をモニタする。

以上説明したように、本発明では、平面実装されたレーザ４から出射されたレーザ光１４を反射する反射面１３がステム１と一体成形されている。反射面１３はステム１に金型プレス加工で簡単に形成することができる。そして、ステム１に反射面１３を直接形成することで部品を新たにつける必要がない。このため、コストを低減することができる。

また、金型プレス加工により反射面１３を鏡面にすることができるため、高い効率で光を反射できる。さらに、反射面１３をステム１に対して高精度に形成することができる。従って、レーザ４を高精度に実装するだけで、ステム１の上面に対するレーザ光１４の出射方向、及び、ステム１の上面内でのレーザ光１４の出射位置を高精度に設定できる。

実施の形態２．
図２は、実施の形態２に係る光送信モジュールを示す斜面図である。反射面１３はステム１に金型プレス加工で形成するため、色々な形状にすることができる。そこで、本実施の形態では、反射面１３を、反射したレーザ光１４を集光する放物面にする。放物面を適切な形状にすることでレーザ光１４を所望の位置に集光することができる。これにより、集光レンズを省くことができるため、コストを更に低減することができる。なお、反射面１３は、反射したレーザ光１４を集光する球面でもよい。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。

実施の形態３．
図３は、実施の形態３に係る光送信モジュールを示す斜面図である。本実施の形態では、複数のレーザ４がアレイ状に配置され、互いに平行方向にレーザ光１４を出射する。反射面１３は放物面であり、複数のレーザ４からそれぞれ出射された複数のレーザ光１４を１点に集光する。その他の構成は実施の形態２と同様であり、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

なお、反射面１３をアレイ状に配置された複数の反射面に分け、それら複数の反射面が複数のレーザ４からそれぞれ出射された複数のレーザ光１４をそれぞれ反射して１点に集光するようにしてもよい。

実施の形態１−３において、反射面１３は赤外光を反射する金属で覆われていてもよい。そのような金属として例えば赤外光の反射率が大きい金、銀、アルミ、銅などを用いることができる。

１ステム、２サブマウント、４レーザ、１３反射面、１４レーザ光

Claims

金属製のステムと、
前記ステムの上面に設けられたサブマウントと、
前記サブマウントの上に平面実装されたレーザと、
前記ステムと一体成形され、前記レーザから前記ステムの前記上面に対して平行方向に出射されたレーザ光を反射する反射面とを備えることを特徴とする光送信モジュール。
前記反射面は、反射した前記レーザ光を集光する放物面又は球面であることを特徴とする請求項１に記載の光送信モジュール。
前記レーザは複数のレーザを有し、
前記反射面は、前記複数のレーザからそれぞれ出射された複数のレーザ光を１点に集光することを特徴とする請求項２に記載の光送信モジュール。
前記反射面は、アレイ状に配置された複数の反射面を有し、
前記複数の反射面は、前記複数のレーザからそれぞれ出射された複数のレーザ光をそれぞれ反射して１点に集光することを特徴とする請求項３に記載の光送信モジュール。
前記反射面は赤外光を反射する金属で覆われていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光送信モジュール。