JP3467151B2 - 光モジュール - Google Patents
光モジュールInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、端面発光型の発光
素子と光導波素子とを対向させて同一基板上で支持した
光モジュールに関する。
素子と光導波素子とを対向させて同一基板上で支持した
光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、同一基板上に、端面発光型の発光
素子と光ファイバ等の光導波素子とを対向配置し、発光
素子の端面（発光面）から発光された光を光導波素子に
より所望の部位に導くようにした光モジュールがある。
このような光モジュールにおいては、光導波素子と発光
素子とを、両者の端面の中心を正確に一致させて固定す
ることは重要なことであるが、その位置合わせは容易で
はない。そのために、発光素子と光導波素子との位置決
め構造に関する提案も種々なされている。
素子と光ファイバ等の光導波素子とを対向配置し、発光
素子の端面（発光面）から発光された光を光導波素子に
より所望の部位に導くようにした光モジュールがある。
このような光モジュールにおいては、光導波素子と発光
素子とを、両者の端面の中心を正確に一致させて固定す
ることは重要なことであるが、その位置合わせは容易で
はない。そのために、発光素子と光導波素子との位置決
め構造に関する提案も種々なされている。
【０００３】その一例として、「半導体レーザモジュー
ルの製造方法」なる名称をもって特開昭６−１６０６７
６号公報に記載された発明がある。以下、図１０を参照
して説明する。ここに示された半導体レーザモジュール
１００は、基板１０１の表面に、光ファイバ１０２（光
導波素子）を位置決めして固定する溝１０３と、この溝
１０３の中心延長線上に位置する溝マーカ１０４とを形
成するとともに、基板１０１の表面を鏡面にし、半導体
レーザ１０５（発光素子）の裏面には活性層１０６を挾
んで両側にマーカ１０７を形成し、マーカ１０７を基板
１の鏡面に反射させてその位置を観測して基板１０１の
溝マーカ１０４との対応位置を定めるようにしている。
ルの製造方法」なる名称をもって特開昭６−１６０６７
６号公報に記載された発明がある。以下、図１０を参照
して説明する。ここに示された半導体レーザモジュール
１００は、基板１０１の表面に、光ファイバ１０２（光
導波素子）を位置決めして固定する溝１０３と、この溝
１０３の中心延長線上に位置する溝マーカ１０４とを形
成するとともに、基板１０１の表面を鏡面にし、半導体
レーザ１０５（発光素子）の裏面には活性層１０６を挾
んで両側にマーカ１０７を形成し、マーカ１０７を基板
１の鏡面に反射させてその位置を観測して基板１０１の
溝マーカ１０４との対応位置を定めるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１０に示す方法は、
半導体レーザ１０５と光ファイバ１０２とを、対向方向
と直交する方向に１μｍオーダで正確に位置合わせする
ことが可能であるとのことであるが、このように精度の
高い位置合わせは、顕微鏡観察による精密な位置合わせ
工程を必要とするため生産性に問題がある。また、基板
１０１の表面を鏡面状態に形成する必要があるので、基
板材料が限定されてしまう等の問題がある。
半導体レーザ１０５と光ファイバ１０２とを、対向方向
と直交する方向に１μｍオーダで正確に位置合わせする
ことが可能であるとのことであるが、このように精度の
高い位置合わせは、顕微鏡観察による精密な位置合わせ
工程を必要とするため生産性に問題がある。また、基板
１０１の表面を鏡面状態に形成する必要があるので、基
板材料が限定されてしまう等の問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光を入射する光入射面を端面に有する光導波素子と、こ
の光導波素子が固定的に支持された複数の支持溝及び前
記光導波素子と前記支持溝のそれぞれの中心線上に位置
決めされた電極が同一直線上に形成された基板と、前記
電極の数より多くて前記電極の接続部には少なくとも一
つの発光素子が接続されるように幅及び配列間隔が定め
られたストライプ電極を有して前記光導波素子と前記電
極との対向方向と直交する方向にアレイ状に配列された
発光素子アレイと、前記電極上に形成されてその電極と
対応関係にある前記光導波素子の前記光入射面に対向す
る前記発光素子の前記ストライプ電極のみに電気的に接
続された接続部とを備える。したがって、発光素子アレ
イ上の発光素子は、光導波素子の光入射面に対向する発
光素子のみが、光導波素子と対応関係にある基板に接続
される。
光を入射する光入射面を端面に有する光導波素子と、こ
の光導波素子が固定的に支持された複数の支持溝及び前
記光導波素子と前記支持溝のそれぞれの中心線上に位置
決めされた電極が同一直線上に形成された基板と、前記
電極の数より多くて前記電極の接続部には少なくとも一
つの発光素子が接続されるように幅及び配列間隔が定め
られたストライプ電極を有して前記光導波素子と前記電
極との対向方向と直交する方向にアレイ状に配列された
発光素子アレイと、前記電極上に形成されてその電極と
対応関係にある前記光導波素子の前記光入射面に対向す
る前記発光素子の前記ストライプ電極のみに電気的に接
続された接続部とを備える。したがって、発光素子アレ
イ上の発光素子は、光導波素子の光入射面に対向する発
光素子のみが、光導波素子と対応関係にある基板に接続
される。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、発光素子アレイは、駆動する発光素子に注
入する電流の発光素子配列方向への拡がりを抑制する電
流注入範囲制限部を備える。したがって、発光素子から
の発光領域が小さな領域に制限される。
明において、発光素子アレイは、駆動する発光素子に注
入する電流の発光素子配列方向への拡がりを抑制する電
流注入範囲制限部を備える。したがって、発光素子から
の発光領域が小さな領域に制限される。
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、発光素子アレイは、その光導波素子側の対
向面よりも発光面が前記光導波素子から離反する方向に
後退する断面形状を有する。したがって、一つの光モジ
ュールに必要な発光素子の数以上の多数の発光素子を配
列してなる発光素子アレイを一括して形成し、これを一
つの光モジュールに必要な長さに切断する場合に、発光
面に切断工具を干渉させることなく切断することが可能
となる。
明において、発光素子アレイは、その光導波素子側の対
向面よりも発光面が前記光導波素子から離反する方向に
後退する断面形状を有する。したがって、一つの光モジ
ュールに必要な発光素子の数以上の多数の発光素子を配
列してなる発光素子アレイを一括して形成し、これを一
つの光モジュールに必要な長さに切断する場合に、発光
面に切断工具を干渉させることなく切断することが可能
となる。
【０００８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、光導波素子と発光素子との少なくとも一方
は、発光素子からの光の光量分布に応じて基板の表面に
対して光学軸が相対的に傾いた状態で対向配置されてい
る。したがって、発光素子の発光面から光導波素子の光
入射面に入射する光は、発光面から直接入射する光と、
基板に反射した後に入射する光とを合成した光となり、
その合成光のピークは基板の表面に対して傾斜する方向
に向けられることになるが、光学軸の傾きにより、合成
光のピークが光導波素子の光入射面の中心に向けられ
る。
明において、光導波素子と発光素子との少なくとも一方
は、発光素子からの光の光量分布に応じて基板の表面に
対して光学軸が相対的に傾いた状態で対向配置されてい
る。したがって、発光素子の発光面から光導波素子の光
入射面に入射する光は、発光面から直接入射する光と、
基板に反射した後に入射する光とを合成した光となり、
その合成光のピークは基板の表面に対して傾斜する方向
に向けられることになるが、光学軸の傾きにより、合成
光のピークが光導波素子の光入射面の中心に向けられ
る。
【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、基板は所定の方位を有する結晶基板が用い
られ、支持溝は異方性エッチングの手法により形成さ
れ、電極は薄膜形成プロセスにより形成されている。し
たがって、支持溝と電極との相対位置が正確に定められ
る。
明において、基板は所定の方位を有する結晶基板が用い
られ、支持溝は異方性エッチングの手法により形成さ
れ、電極は薄膜形成プロセスにより形成されている。し
たがって、支持溝と電極との相対位置が正確に定められ
る。
【００１０】請求項６記載の発明は、請求項１記載の発
明において、光導波素子は光入射面が球面若しくは非球
面の形状に形成された光ファイバである。したがって、
光ファイバの光入射面にレンズ作用をもたせることが可
能となる。
明において、光導波素子は光入射面が球面若しくは非球
面の形状に形成された光ファイバである。したがって、
光ファイバの光入射面にレンズ作用をもたせることが可
能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第一の形態を図１
ないし図４に基づいて説明する。まず、図１に光モジュ
ール１の全体の構造を示す。図中、２は基板である。本
実施の形態では、基板２は一定の方位（例えば（１０
０）面）を有するシリコン結晶基板が用いられている。
この基板２の表面には、光導波素子である光ファイバ３
を位置決めして固定するＶ字形の複数の支持溝４と、こ
れらの支持溝４のそれぞれの中心線上に位置決めされた
複数の電極５と、基板１の側方に配置された電極６とが
形成されている。支持溝４は異方性エッチングの手法に
より形成されている。具体的には、まず、基板２の表面
全面に酸化膜（ＳｉＯ2 ）を形成し、次に、通常のフォ
トリソグラフィの手法によるパターニングにより支持溝
４を形成する部分以外の部分をマスキングし、ＫＯＨ水
溶液による異方性エッチングを施して、マスキングされ
ていない部分の基板２の一部を除去することにより、支
持溝４が正確に位置決めされて形成される。
ないし図４に基づいて説明する。まず、図１に光モジュ
ール１の全体の構造を示す。図中、２は基板である。本
実施の形態では、基板２は一定の方位（例えば（１０
０）面）を有するシリコン結晶基板が用いられている。
この基板２の表面には、光導波素子である光ファイバ３
を位置決めして固定するＶ字形の複数の支持溝４と、こ
れらの支持溝４のそれぞれの中心線上に位置決めされた
複数の電極５と、基板１の側方に配置された電極６とが
形成されている。支持溝４は異方性エッチングの手法に
より形成されている。具体的には、まず、基板２の表面
全面に酸化膜（ＳｉＯ2 ）を形成し、次に、通常のフォ
トリソグラフィの手法によるパターニングにより支持溝
４を形成する部分以外の部分をマスキングし、ＫＯＨ水
溶液による異方性エッチングを施して、マスキングされ
ていない部分の基板２の一部を除去することにより、支
持溝４が正確に位置決めされて形成される。
【００１２】また、前記電極５，６は各種の半導体を形
成するプロセスと同様の薄膜形成プロセスにより形成さ
れている。複数の電極５のそれぞれの端部には、後述す
る発光素子に接続される接続部５ａが形成されている。
接続部５ａは例えばパターニングされた導電性接着剤や
半田バンプで、電極５の幅内において表面から出っ張る
ように形成されている。
成するプロセスと同様の薄膜形成プロセスにより形成さ
れている。複数の電極５のそれぞれの端部には、後述す
る発光素子に接続される接続部５ａが形成されている。
接続部５ａは例えばパターニングされた導電性接着剤や
半田バンプで、電極５の幅内において表面から出っ張る
ように形成されている。
【００１３】前記基板２には前記電極５，６に接続され
た発光素子アレイ７が設けられている。この発光素子ア
レイ７は、図２に示すように細長い発光素子基板（ｎ−
ＧａＡｓ基板）８の一面に多数の端面発光型の発光素子
９を有する。図４に示すように、発光素子９は、発光素
子基板８の一面に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１０、
ｐ−ＧａＡｓ活性層１１、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層
１２、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１３を形成し、このｐ−
ＧａＡｓキャップ層１３の上にパターニングされた酸化
膜（図示せず）を介してストライプ電極１４を積層する
ことにより形成されたダブルヘテロ構造のものである。
ストライプ電極１４の幅及び配列間隔は数μｍ幅に定め
られている。これにより、各発光素子９は電極５の幅よ
り狭く、光ファイバ３の光入射面３ａに対してはさらに
小さい。
た発光素子アレイ７が設けられている。この発光素子ア
レイ７は、図２に示すように細長い発光素子基板（ｎ−
ＧａＡｓ基板）８の一面に多数の端面発光型の発光素子
９を有する。図４に示すように、発光素子９は、発光素
子基板８の一面に、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１０、
ｐ−ＧａＡｓ活性層１１、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層
１２、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１３を形成し、このｐ−
ＧａＡｓキャップ層１３の上にパターニングされた酸化
膜（図示せず）を介してストライプ電極１４を積層する
ことにより形成されたダブルヘテロ構造のものである。
ストライプ電極１４の幅及び配列間隔は数μｍ幅に定め
られている。これにより、各発光素子９は電極５の幅よ
り狭く、光ファイバ３の光入射面３ａに対してはさらに
小さい。
【００１４】このような構成において、光入射面３ａよ
りも小さな発光素子９がアレイ状に配列されているた
め、基板２への発光素子アレイ７の接続に際し、ストラ
イプ電極１４が形成された面を基板２の電極５の接続部
５ａの上に載せると、発光素子アレイ７の長手方向（発
光素子９の配列方向）の位置が多少ずれていたとして
も、電極５の接続部５ａには少なくとも一つの発光素子
９のストライプ電極１４が接続される。その発光素子９
は光ファイバ３を支持する支持溝４の中心を通る直線上
に形成されている電極５上に位置するため、光ファイバ
３の光入射面３ａの中心部に対向する。この場合、アレ
イ状に配列された発光素子９のうち、光入射面３ａの中
心部から外れた位置に位置する発光素子９も存在する
が、それらの発光素子９は電極５から外れて電圧の供給
を受けることはないので、光伝達上何ら影響を及ぼすこ
とはない。
りも小さな発光素子９がアレイ状に配列されているた
め、基板２への発光素子アレイ７の接続に際し、ストラ
イプ電極１４が形成された面を基板２の電極５の接続部
５ａの上に載せると、発光素子アレイ７の長手方向（発
光素子９の配列方向）の位置が多少ずれていたとして
も、電極５の接続部５ａには少なくとも一つの発光素子
９のストライプ電極１４が接続される。その発光素子９
は光ファイバ３を支持する支持溝４の中心を通る直線上
に形成されている電極５上に位置するため、光ファイバ
３の光入射面３ａの中心部に対向する。この場合、アレ
イ状に配列された発光素子９のうち、光入射面３ａの中
心部から外れた位置に位置する発光素子９も存在する
が、それらの発光素子９は電極５から外れて電圧の供給
を受けることはないので、光伝達上何ら影響を及ぼすこ
とはない。
【００１５】したがって、光ファイバ３の幅方向（図１
におけるＸ方向）に対する発光素子９の位置合わせを厳
密に行う必要がない。図１におけるＹ方向の発光素子９
の位置は、精度よく形成された支持溝４と、接続部５ａ
を含む電極５の正確な膜厚とにより容易に定めることが
できる。図１におけるＺの方向の発光素子９の位置は、
発光素子アレイ７の光ファイバ３側の対向面７ａを光入
射面３ａに突き合わせたり、或いは、発光素子アレイ７
と基板２との対向面に位置合わせ用のマークを形成し、
そのマークを合わせて発光素子９を電極５に接続するこ
とで位置決めされる。この光学軸の方向であるＺ方向の
位置決めはそれ程厳密性を必要とすることはない。
におけるＸ方向）に対する発光素子９の位置合わせを厳
密に行う必要がない。図１におけるＹ方向の発光素子９
の位置は、精度よく形成された支持溝４と、接続部５ａ
を含む電極５の正確な膜厚とにより容易に定めることが
できる。図１におけるＺの方向の発光素子９の位置は、
発光素子アレイ７の光ファイバ３側の対向面７ａを光入
射面３ａに突き合わせたり、或いは、発光素子アレイ７
と基板２との対向面に位置合わせ用のマークを形成し、
そのマークを合わせて発光素子９を電極５に接続するこ
とで位置決めされる。この光学軸の方向であるＺ方向の
位置決めはそれ程厳密性を必要とすることはない。
【００１６】そして、電極５を介して所望の発光素子９
に電圧を印加すると発光素子９の発光面１５（図４にお
ける活性層１１の端面）からの光が光ファイバ３の光入
射面３ａに入射される。
に電圧を印加すると発光素子９の発光面１５（図４にお
ける活性層１１の端面）からの光が光ファイバ３の光入
射面３ａに入射される。
【００１７】なお、基板に支持溝を形成する変形例につ
いて説明する。第一の変形例としては、基板としてセラ
ミック基板を用い、支持溝を機械切削により形成しても
よい。また、前実施の形態において説明した方法によっ
て形成された支持溝４を備えた基板２をマスタとして、
電鋳法によって金型を製作し、この金型を射出成型機に
セットして、支持溝付きの基板を射出成型により形成し
てもよい。このようにして複製された基板は、マスタと
しての元の基板２に比して多少精度が低下するが、径が
太い光ファイバを用いる光モジュールの場合には精度上
の支障はない。
いて説明する。第一の変形例としては、基板としてセラ
ミック基板を用い、支持溝を機械切削により形成しても
よい。また、前実施の形態において説明した方法によっ
て形成された支持溝４を備えた基板２をマスタとして、
電鋳法によって金型を製作し、この金型を射出成型機に
セットして、支持溝付きの基板を射出成型により形成し
てもよい。このようにして複製された基板は、マスタと
しての元の基板２に比して多少精度が低下するが、径が
太い光ファイバを用いる光モジュールの場合には精度上
の支障はない。
【００１８】次に、本発明の実施の第二の形態を図５に
基づいて説明する。本実施の形態及びこれに続く実施の
形態において、図１ないし図４を用いて説明した部分と
同一部分は同一符号を用い説明も省略する。発光素子ア
レイ７は、駆動する発光素子９に注入する電流の発光素
子配列方向への拡がりを抑制する電流注入範囲制限部を
備える。この電流注入範囲制限部の具体的な構成は、図
５（ａ）に示すように、各層１０ないし１３及び電極１
４を形成する層を削除して複数の発光素子９をメサ形状
に構成する場合における発光素子９間の削除部分１６で
ある。或いは、図５（ｂ）に示すように、各発光素子９
の境界部に配設した埋込層１７である。この埋込層１７
としての材料は、ポリイミド等の絶縁性の樹脂、ｐｎ逆
バイアス層を形成するように構成された半導体薄膜であ
る。
基づいて説明する。本実施の形態及びこれに続く実施の
形態において、図１ないし図４を用いて説明した部分と
同一部分は同一符号を用い説明も省略する。発光素子ア
レイ７は、駆動する発光素子９に注入する電流の発光素
子配列方向への拡がりを抑制する電流注入範囲制限部を
備える。この電流注入範囲制限部の具体的な構成は、図
５（ａ）に示すように、各層１０ないし１３及び電極１
４を形成する層を削除して複数の発光素子９をメサ形状
に構成する場合における発光素子９間の削除部分１６で
ある。或いは、図５（ｂ）に示すように、各発光素子９
の境界部に配設した埋込層１７である。この埋込層１７
としての材料は、ポリイミド等の絶縁性の樹脂、ｐｎ逆
バイアス層を形成するように構成された半導体薄膜であ
る。
【００１９】したがって、発光素子９を発光させるべく
電極５に電流を注入したときに、隣接する発光素子９方
向への電流の拡がりを削除部分１６や埋込層１７により
阻止し、発光素子９からの発光領域を小さくすることが
できる。これにより、発光素子９の配列密度を密にして
小型化を図るとともに、消費電力を低減することができ
る。
電極５に電流を注入したときに、隣接する発光素子９方
向への電流の拡がりを削除部分１６や埋込層１７により
阻止し、発光素子９からの発光領域を小さくすることが
できる。これにより、発光素子９の配列密度を密にして
小型化を図るとともに、消費電力を低減することができ
る。
【００２０】なお、基板２の一面に各層１０〜１３及び
ストライプ電極１４の層を成膜し、発光素子９の間に所
望のイオンを拡散させて高抵抗部（電流注入制限部）を
形成しても、同様の効果を得ることができる。
ストライプ電極１４の層を成膜し、発光素子９の間に所
望のイオンを拡散させて高抵抗部（電流注入制限部）を
形成しても、同様の効果を得ることができる。
【００２１】次に、本発明の実施の第三の形態を図６に
基づいて説明する。本実施の形態における発光素子アレ
イ７は、その光ファイバ３側の対向面７ａよりも発光素
子９の発光面１５（図４及び図５参照）が光ファイバ３
から離反する方向に後退する断面形状を有する。具体的
には、発光素子基板８上に各層１０〜１３及びストライ
プ電極１４を積層した後に、光ファイバ３側の対向面７
ａと基板２側の面とが交わるエッジ付近を上記積層した
各層１０〜１３及びストライプ電極１４を含めて一部を
エッチングにより除去することにより、対向面７ａより
発光素子９の発光面１５が光ファイバ３から離れる方向
に後退させている。
基づいて説明する。本実施の形態における発光素子アレ
イ７は、その光ファイバ３側の対向面７ａよりも発光素
子９の発光面１５（図４及び図５参照）が光ファイバ３
から離反する方向に後退する断面形状を有する。具体的
には、発光素子基板８上に各層１０〜１３及びストライ
プ電極１４を積層した後に、光ファイバ３側の対向面７
ａと基板２側の面とが交わるエッジ付近を上記積層した
各層１０〜１３及びストライプ電極１４を含めて一部を
エッチングにより除去することにより、対向面７ａより
発光素子９の発光面１５が光ファイバ３から離れる方向
に後退させている。
【００２２】このような構成において、一つの光モジュ
ール１に必要な発光素子９の数以上の多数の発光素子９
を２次元に配列してなる発光素子アレイ７を一括して半
導体ウエハ（発光素子基板８）に形成することは能率の
点において製作上有利である。この発光素子アレイ７を
一つの光モジュール１に必要な長さに切断する場合に、
対向面７ａより発光面１５が後退しているため、発光面
１５に切断工具を干渉させることなく切断することが可
能となる。これにより、切削工具で発光面１５に傷をつ
けるおそれがなく、製作時の歩留まりを向上させること
ができる。
ール１に必要な発光素子９の数以上の多数の発光素子９
を２次元に配列してなる発光素子アレイ７を一括して半
導体ウエハ（発光素子基板８）に形成することは能率の
点において製作上有利である。この発光素子アレイ７を
一つの光モジュール１に必要な長さに切断する場合に、
対向面７ａより発光面１５が後退しているため、発光面
１５に切断工具を干渉させることなく切断することが可
能となる。これにより、切削工具で発光面１５に傷をつ
けるおそれがなく、製作時の歩留まりを向上させること
ができる。
【００２３】次に、本発明の実施の第四の形態を図７及
び図８に基づいて説明する。本実施の形態は、図６にお
いて説明したように、発光素子アレイ７が、その光ファ
イバ３側の対向面７ａよりも発光素子９の発光面１５
（図４及び図５参照）が光ファイバ３から離反する方向
に後退する断面形状を有する場合に、光ファイバ３と発
光素子９とを、発光素子９からの光の光量分布に応じて
基板２の表面に対して光学軸が相対的に傾いた状態で対
向配置したものである。具体的には、基板２の支持溝４
の先端部にその支持溝４より幅が狭く、かつ浅いＶ字形
の段付凹部４ａを形成し、この段付凹部４ａにより光フ
ァイバ３の先端部を支持することにより、光ファイバ３
の発光素子９側の端部の光学軸を基板２の表面に対して
傾斜させている。
び図８に基づいて説明する。本実施の形態は、図６にお
いて説明したように、発光素子アレイ７が、その光ファ
イバ３側の対向面７ａよりも発光素子９の発光面１５
（図４及び図５参照）が光ファイバ３から離反する方向
に後退する断面形状を有する場合に、光ファイバ３と発
光素子９とを、発光素子９からの光の光量分布に応じて
基板２の表面に対して光学軸が相対的に傾いた状態で対
向配置したものである。具体的には、基板２の支持溝４
の先端部にその支持溝４より幅が狭く、かつ浅いＶ字形
の段付凹部４ａを形成し、この段付凹部４ａにより光フ
ァイバ３の先端部を支持することにより、光ファイバ３
の発光素子９側の端部の光学軸を基板２の表面に対して
傾斜させている。
【００２４】このような構成において、光ファイバ３の
光入射面３ａと発光素子９の発光面１５との間には間隔
が開いているため、発光素子９から光入射面３ａに入射
する光は、発光素子９から直接入射する光と、基板２の
表面に反射した後に入射する光とを合成した光となる。
これにより、その合成光のピークは基板２の表面に対し
て基板２から離れる方向に傾斜する方向に向けられるこ
とになるが、光ファイバ３の光学軸の傾きにより光入射
面３ａが基板２の表面から離反する方向に変位するた
め、合成光のピークを光入射面３ａの中心に向け、光の
利用効率を高めることができる。
光入射面３ａと発光素子９の発光面１５との間には間隔
が開いているため、発光素子９から光入射面３ａに入射
する光は、発光素子９から直接入射する光と、基板２の
表面に反射した後に入射する光とを合成した光となる。
これにより、その合成光のピークは基板２の表面に対し
て基板２から離れる方向に傾斜する方向に向けられるこ
とになるが、光ファイバ３の光学軸の傾きにより光入射
面３ａが基板２の表面から離反する方向に変位するた
め、合成光のピークを光入射面３ａの中心に向け、光の
利用効率を高めることができる。
【００２５】なお、光ファイバ３の端部の光学軸を傾け
る構成は前述した構成に限られるものではない。また、
光ファイバ３の軸をストレートに維持した場合には、発
光素子アレイ７を傾斜させても同様の効果を得ることが
できる。
る構成は前述した構成に限られるものではない。また、
光ファイバ３の軸をストレートに維持した場合には、発
光素子アレイ７を傾斜させても同様の効果を得ることが
できる。
【００２６】さらに、本発明の実施の第五の形態を図９
に基づいて説明する。本実施の形態は、光ファイバ３の
発光素子９側の端面に、球面若しくは非球面の形状の光
入射面３ａを形成した例である。したがって、光ファイ
バ３の光入射面３ａにレンズ作用をもたせることができ
る。これにより、レンズの集光作用を利用し発光素子９
からの光を効率よく取り入れることができる。
に基づいて説明する。本実施の形態は、光ファイバ３の
発光素子９側の端面に、球面若しくは非球面の形状の光
入射面３ａを形成した例である。したがって、光ファイ
バ３の光入射面３ａにレンズ作用をもたせることができ
る。これにより、レンズの集光作用を利用し発光素子９
からの光を効率よく取り入れることができる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、光導波素子が固
定される支持溝と電極とは同一直線上に配置されて基板
に形成され、光学素子アレイは光導波素子の光入射面よ
りも小さく、光導波素子と電極との対向方向と直交する
方向にアレイ状に配列された端面発光型の発光素子を有
し、電極と対応関係にある光導波素子の光入射面に対向
する発光素子のみに電気的に接続された接続部が電極上
に形成されているので、発光素子アレイの発光素子の配
列方向における位置が多少ずれていたとしても、電極の
接続部には少なくとも一つの発光素子が接続され、その
発光素子は、光導波素子を支持する支持溝の中心を通る
直線上に位置する電極上に位置するため光導波素子の光
入射面の中心部に対向する。したがって、光導波素子の
幅方向に対する発光素子の位置合わせを厳密に行う作業
をすることなく、発光素子と光導波素子との相対位置を
正確に定めることができる。
定される支持溝と電極とは同一直線上に配置されて基板
に形成され、光学素子アレイは光導波素子の光入射面よ
りも小さく、光導波素子と電極との対向方向と直交する
方向にアレイ状に配列された端面発光型の発光素子を有
し、電極と対応関係にある光導波素子の光入射面に対向
する発光素子のみに電気的に接続された接続部が電極上
に形成されているので、発光素子アレイの発光素子の配
列方向における位置が多少ずれていたとしても、電極の
接続部には少なくとも一つの発光素子が接続され、その
発光素子は、光導波素子を支持する支持溝の中心を通る
直線上に位置する電極上に位置するため光導波素子の光
入射面の中心部に対向する。したがって、光導波素子の
幅方向に対する発光素子の位置合わせを厳密に行う作業
をすることなく、発光素子と光導波素子との相対位置を
正確に定めることができる。
【００２８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、発光素子アレイは、駆動する発光素子に注
入する電流の発光素子配列方向への拡がりを抑制する電
流注入範囲制限部を備えるので、発光素子を発光させた
ときに、隣接する発光素子方向への電流の拡がりを電流
注入範囲制限部により阻止し、発光素子からの発光領域
を小さくすることができる。これにより、発光素子の配
列密度を密にして小型化を図るとともに、消費電力を低
減することができる。
明において、発光素子アレイは、駆動する発光素子に注
入する電流の発光素子配列方向への拡がりを抑制する電
流注入範囲制限部を備えるので、発光素子を発光させた
ときに、隣接する発光素子方向への電流の拡がりを電流
注入範囲制限部により阻止し、発光素子からの発光領域
を小さくすることができる。これにより、発光素子の配
列密度を密にして小型化を図るとともに、消費電力を低
減することができる。
【００２９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、発光素子アレイは、その光導波素子側の対
向面よりも発光面が前記光導波素子から離反する方向に
後退する断面形状を有するので、一つの光モジュールに
必要な発光素子の数以上の多数の発光素子を配列してな
る発光素子アレイを一括して形成し、これを一つの光モ
ジュールに必要な長さに切断する場合に、発光面に切断
工具を干渉させることなく切断することができる。これ
により、切削工具で発光面に傷をつけるおそれがなく、
製作時の歩留まりを向上させることができる。
明において、発光素子アレイは、その光導波素子側の対
向面よりも発光面が前記光導波素子から離反する方向に
後退する断面形状を有するので、一つの光モジュールに
必要な発光素子の数以上の多数の発光素子を配列してな
る発光素子アレイを一括して形成し、これを一つの光モ
ジュールに必要な長さに切断する場合に、発光面に切断
工具を干渉させることなく切断することができる。これ
により、切削工具で発光面に傷をつけるおそれがなく、
製作時の歩留まりを向上させることができる。
【００３０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、光導波素子と発光素子との少なくとも一方
は、発光素子からの光の光量分布に応じて基板の表面に
対して光学軸が相対的に傾いた状態で対向配置されてい
る。したがって、発光素子の発光面から光導波素子の光
入射面に入射する光は、発光面から直接入射する光と、
基板に反射した後に入射する光とを合成した光となり、
その合成光のピークは基板の表面に対して傾斜する方向
に向けられることになるが、光学軸の傾きにより、合成
光のピークを光導波素子の光入射面の中心に向け、光の
利用効率を高めることができる。
明において、光導波素子と発光素子との少なくとも一方
は、発光素子からの光の光量分布に応じて基板の表面に
対して光学軸が相対的に傾いた状態で対向配置されてい
る。したがって、発光素子の発光面から光導波素子の光
入射面に入射する光は、発光面から直接入射する光と、
基板に反射した後に入射する光とを合成した光となり、
その合成光のピークは基板の表面に対して傾斜する方向
に向けられることになるが、光学軸の傾きにより、合成
光のピークを光導波素子の光入射面の中心に向け、光の
利用効率を高めることができる。
【００３１】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、基板は所定の方位を有する結晶基板が用い
られ、支持溝は異方性エッチングの手法により形成さ
れ、電極は薄膜形成プロセスにより形成されているの
で、支持溝と電極との相対位置を正確に定めることがで
きる。この寸法精度の向上により支持溝及び電極の配列
密度を高めることができるため、小型化を図ることがで
きる。
明において、基板は所定の方位を有する結晶基板が用い
られ、支持溝は異方性エッチングの手法により形成さ
れ、電極は薄膜形成プロセスにより形成されているの
で、支持溝と電極との相対位置を正確に定めることがで
きる。この寸法精度の向上により支持溝及び電極の配列
密度を高めることができるため、小型化を図ることがで
きる。
【００３２】請求項６記載の発明は、請求項１記載の発
明において、光導波素子は光入射面が球面若しくは非球
面の形状に形成された光ファイバである。したがって、
光ファイバの光入射面にレンズ作用をもたせることがで
きる。これにより、レンズの集光作用を利用し発光素子
からの光を効率よく取り入れることができる。
明において、光導波素子は光入射面が球面若しくは非球
面の形状に形成された光ファイバである。したがって、
光ファイバの光入射面にレンズ作用をもたせることがで
きる。これにより、レンズの集光作用を利用し発光素子
からの光を効率よく取り入れることができる。
【図１】本発明の実施の第一の形態における光モジュー
ルの全体の構造を示す分解斜視図である。
ルの全体の構造を示す分解斜視図である。
【図２】発光素子アレイの斜視図である。
【図３】一部を拡大した側面図である。
【図４】一部を拡大した正面図である。
【図５】本発明の実施の第二の形態を示すもので一部を
拡大した正面図である。
拡大した正面図である。
【図６】本発明の実施の第三の形態を示すもので一部を
拡大した側面図である。
拡大した側面図である。
【図７】本発明の実施の第四の形態を示すもので一部を
拡大した側面図である。
拡大した側面図である。
【図８】支持溝中の光導波素子と電極との関係を示す一
部の平面図である。
部の平面図である。
【図９】本発明の実施の第五の形態を示すもので一部を
拡大した側面図である。
拡大した側面図である。
【図１０】従来例を示す分解斜視図である。
２ 基板
３ 光導波素子
３ａ 光入射面
４ 支持溝
５ 電極
５ａ 接続部
７ 発光素子アレイ
９ 発光素子
１５ 発光面
１６，１７ 電流注入範囲制限部
Claims (6)
- 【請求項１】 光を入射する光入射面を端面に有する光
導波素子と、この光導波素子が固定的に支持された複数
の支持溝及び前記光導波素子と前記支持溝のそれぞれの
中心線上に位置決めされた電極が同一直線上に形成され
た基板と、前記電極の数より多くて前記電極の接続部に
は少なくとも一つの発光素子が接続されるように幅及び
配列間隔が定められたストライプ電極を有して前記光導
波素子と前記電極との対向方向と直交する方向にアレイ
状に配列された発光素子アレイと、前記電極上に形成さ
れてその電極と対応関係にある前記光導波素子の前記光
入射面に対向する前記発光素子の前記ストライプ電極の
みに電気的に接続された接続部とを備えることを特徴と
する光モジュール。 - 【請求項２】 発光素子アレイは、駆動する発光素子に
注入する電流の発光素子配列方向への拡がりを抑制する
電流注入範囲制限部を備えることを特徴とする請求項１
記載の光モジュール。 - 【請求項３】 発光素子アレイは、その光導波素子側の
対向面よりも発光面が前記光導波素子から離反する方向
に後退する断面形状を有することを特徴とする請求項１
記載の光モジュール。 - 【請求項４】 光導波素子と発光素子との少なくとも一
方は、発光素子からの光の光量分布に応じて基板の表面
に対して光学軸が相対的に傾いた状態で対抗配置されて
いることを特徴とする請求項３記載の光モジュール。 - 【請求項５】 基板は所定の方位を有する結晶基板が用
いられ、支持溝は異方性エッチングの手法により形成さ
れ、電極は薄膜形成プロセスにより形成されていること
を特徴とする請求項１記載の光モジュール。 - 【請求項６】 光導波素子は光入射面が球面若しくは非
球面の形状に形成された光ファイバであることを特徴と
する請求項１記載の光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16544596A JP3467151B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-06-26 | 光モジュール |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12803196 | 1996-05-23 | ||
| JP8-128031 | 1996-05-23 | ||
| JP16544596A JP3467151B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-06-26 | 光モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039173A JPH1039173A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3467151B2 true JP3467151B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=26463820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16544596A Expired - Fee Related JP3467151B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-06-26 | 光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3467151B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001156379A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Canon Inc | 半導体レーザアレイおよび光走査装置 |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP16544596A patent/JP3467151B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1039173A (ja) | 1998-02-13 |
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