JP4007118B2 - 発光デバイス、光モジュール、およびグレーティングチップ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は発光デバイス、光モジュール、およびグレーティングチップに関する。
【0002】
【従来の技術】
光通信システムの光伝送路を構成する光ファイバに入力する信号光を発生させるため、発光モジュールが広く用いられている。発光モジュールは、一般に、光信号を発生する半導体レーザ素子と、信号光を光ファイバへ導くレンズを含む光学系とを有する。半導体レーザ素子としては、ファブリペロー型半導体レーザ素子、又はDFB型半導体レーザ素子が用いられる。また、外部共振器型半導体レーザ装置が使用される発光モジュールもある。外部共振器型半導体レーザ装置では、半導体光素子とブラッグ回折格子とにより光共振器が構成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
外部共振器型半導体レーザ装置を有する発光デバイスの例は、例えば、文献1(「Electronics Letters 20th June 1991 vol.27 No.13, pp.1115-1116」)、文献2(特開平6−5961号公報)、文献3(WO94/22187号公報)に記載されている。
【0004】
特に、文献1に記載された発光デバイスにおいては、グレーティングファイバ部品と半導体光素子とを備える。このグレーティングファイバ部品は、着脱可能なコネクタを有し、これを介してパッケージに結合される。この構成の発光デバイスによれば、波長の異なる光を生成する発光デバイスを容易に得ることができる。まず、反射波長が異なる回折格子を設けた数種類のグレーティングファイバ部品を予め用意する。これらの中から、所望の反射波長を有するグレーティングファイバ部品を選択し、これをパッケージに取り付ける。これにより、光モジュールは所望の波長の光を放出する。
【0005】
しかし、上記グレーティングファイバ部品はある程度の長さが必要であるので、取り扱いが不便となることが多い。特に、グレーティングファイバ部品を収納するための領域が必要となるため、例えばこのような発光デバイスを用いた光送信器は小型化され難いといった問題がある。また、本発明者の知見によれば、同文献に記載されるタイプのパッケージは、大型になる傾向にあるため、光送信器を小型化する上で好ましくない。さらに、所定の長さの光ファイバに回折格子を1つずつ形成するため、量産性が低いという問題もある。
【0006】
また、文献2にも外部共振器型半導体レーザ装置を採用した光モジュールが開示されている。この光モジュールでは、ある程度の長さのピッグテール光ファイバが光モジュールのパッケージから延在している。これらの発光デバイスが回路基板上に搭載される場合、ピッグテール光ファイバは、巻き回され、回路基板上に載置される。すなわち、回路基板上には巻き回されたピッグテール光ファイバを載置する領域が必要となる。例えば、LAN(Local Area Network)といった光通信システムにおいては、回路基板の小型化が重要であり、上記の載置領域を小さくすることが望まれる分野もある。
【0007】
そこで、本発明の第1の目的は、回路基板上に搭載の際、ピッグテールファイバの配置領域を縮小可能な構造を有する発光デバイスを提供することにある。また、本発明の第2の目的は、様々な反射波長を有するファイバスタブ部品を量産性良く得られるようにし、発振波長が様々に異なる発光デバイスを量産性良く提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る発光デバイスは、(a)一端面、他端面および回折格子を有するグレーティングチップと、(b)光放出面と光反射面とを有し、グレーティングチップの一端面に光学的に結合する半導体光増幅素子と、(c)一対の端面を有しグレーティングチップの他端面に光学的に結合する光ファイバ、および一対の端面を有するフェルールを含むファイバスタブ部品と、(d)所定の軸に沿って配置された第1、第2および第3の領域を有する搭載部材とを備える。回折格子は半導体光増幅素子の光反射面とともに光共振器を構成し、搭載部材の第1の領域は、所定の軸に沿って延びフェルールを支持するフェルール支持部を有し、第2の領域は、所定の軸に沿って延びグレーティングチップを支持するグレーティングチップ支持部を有し、第3の領域は、半導体光増幅素子が搭載される素子支持部を有する。
【0009】
上記の発光デバイスにおいては、グレーティングチップは、回折格子を有し、半導体光増幅素子と光学的に結合する。半導体光増幅素子の光反射面とグレーティングチップの回折格子とにより、光共振器が構成される。グレーティングチップおよび半導体光増幅素子は同一搭載部材上に搭載されるため、ピッグテール光ファイバを使用することなく、光モジュールが提供される。
【0010】
また、本発明による発光デバイスにおいて、搭載部材は、所定の軸に交差するように第2の領域と第3の領域との間に設けられた突き当て面を有し、グレーティングチップの一端は突き当て面に接している。搭載部材は精度良く形成されることができるため、突き当て面および半導体光増幅素子の相対的位置は容易に決定される。したがって、グレーティングチップが突き当て面により位置決めされれば、グレーティングチップと半導体光増幅素子との相対的位置は容易且つ精度良く確定される。したがって、光共振器の共振器長を確実且つ容易に所定の値とすることができる。
【0011】
さらに、本発明の発光デバイスにおいて、搭載部材はセラミックスからなると好ましい。また、搭載部材はシリコンからなると尚好ましい。これらの材料から搭載部材を作製すれば、搭載部材が有する第1〜3の領域、フェルール支持部、光ファイバ支持部、および素子支持部といった構成を精度良く形成できる。
【0012】
グレーティングチップおよび半導体増幅素子の間の間隙と、光ファイバおよびグレーティングチップの間の間隙との少なくとも一方は透光性樹脂で充填されると好ましい。透光性樹脂を用いれば、光学的結合が確実に実現される。
【0015】
本発明に係る光モジュールは、上記の発光デバイスと、発光デバイスを収容するハウジングとを備える。フェルールの第1の端面は、ハウジングの外に位置している。これにより、上記の光デバイスがハウジング内に収容される。また、光モジュールに接続されるべき外部の光ファイバと光モジュールとが確実に光学的に結合される。
【0016】
本発明による光モジュールは、上記発光デバイスと、発光デバイスを搭載すると共に複数のリード端子を有するリードフレームと、フェルールの第1の端面が外に位置し、且つ上記複数のリード端子が突出するように、発光デバイスおよびリードフレームを封止する樹脂体とを備える。これにより、外部回路から出力される電気信号を簡便且つ確実に光モジュールへと提供できる。
【0017】
本発明に係る発光デバイス装置は、(1)一端面、他端面および回折格子を各々有する複数個のグレーティングチップと、(2)光放出面および光反射面を各々有し、複数個のグレーティングチップの各々の一端面にそれぞれ光学的に結合する複数個の半導体光増幅素子と、(3)一対の端面を各々有し、グレーティングチップの各々の他端面にそれぞれ光学的に結合する複数個の光ファイバと、(4)所定の軸に沿って配置された第1、第2および第3の領域を有する搭載部材とを備える。回折格子は半導体光増幅素子の光反射面とともに光共振器を構成し、第1の領域は、複数個の光ファイバをそれぞれ支持する光ファイバ支持部を有し、第2の領域は、複数個のグレーティングチップをそれぞれ支持する複数個のグレーティングチップ支持部を有し、第3の領域は、複数個の半導体光増幅素子の各々が並置される搭載部を有する。
【0018】
また、上記発光デバイス装置において、光ファイバは、前記光ファイバ支持部に支持される第1の部分と、第1の領域から突き出す第2の部分とを有すると好ましい。さらに、複数個の光ファイバは、第2の部分において、複数個の光ファイバを保持する保持部材に保持されると好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明に係る発光デバイスの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下では、同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0020】
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態による発光デバイスの構成を示す斜視図である。図1を参照すると、発光デバイス1は、ファイバスタブ部品2、グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、フォトダイオード4、および搭載部材5を主要部として有する。ファイバスタブ部品2はグレーティングチップ6と光学的に結合し、グレーティングチップ6は半導体光増幅素子3と光学的に結合している。フォトダイオード4は、半導体光増幅素子3と光学的に結合している。
【0021】
先ず、ファイバスタブ部品2について図2を参照しながら説明する。ファイバスタブ部品2は、光ファイバ21およびフェルール22を有する。光ファイバ21は略円柱状の形状を有する。光ファイバ21の長手方向に沿った長さは、フェルール22に比べて長く、例えば7〜20mm程度である。また、光ファイバ21の外径は、例えば125μm程度であり、コア径は10μm程度である。フェルール22は、所定の軸に沿って延びる略管状の形状を有し、例えばジルコニアといったセラミックス材料又はプラスチック材料から作製され得る。フェルール22には、所定の軸に沿って光ファイバ21が挿入される。フェルール22の所定の軸に沿った長さは、例えば6〜12mm程度である。
【0022】
図2を参照すると、ファイバスタブ部品2は、光ファイバ21の側面を覆う第1の部分2aと、光ファイバ21がフェルール22から突き出している第2の部分2bとを有する。第2の部分2bにおいて、光ファイバ21が突き出す長さは1〜8mm程度である。また、光ファイバ21の端面21aは、フェルール22の端面22aに現れている。そのため、光ファイバ21の端面21aと、発光デバイス1からの信号光が入射されるべき外部の光ファイバとの光学的な結合が容易に実現される。また、端面21bは、後述の通り、グレーティングチップ6と光学的に結合される。
【0023】
次に、図3(A),(B)を参照しながら、グレーティングチップ6について説明する。図3(A),(B)は、グレーティングチップ6を用意する手順を示す図である。まず、コア領域にGeO2が添加された石英ガラス製光ファイバ210に対して、強度が空間的に周期的に変化する紫外域光Rを照射することにより、光ファイバに回折格子23が形成される(図3(A))。回折格子23は、後述するように、発光デバイス1において、半導体光増幅素子3の光反射面3bとともに光共振器を構成する。典型的な値を例示すると、回折格子23のピッチは0.53μm程度でよく、また、回折格子23の全長は1.5mm以上3.0mm以下とすることができる。上述のピッチを有する回折格子23の反射波長は、例えば1550nm帯といった波長帯にあることができる。
【0024】
回折格子23の形成後、光ファイバ210を所定の長さに切断すると、回折格子23が設けられたグレーティングチップ6が得られる(図3(B))。グレーティングチップ6は2つの端面6a,6bを有する略円柱状の形状を有する。なお、所定の長さとは、回折格子23の全長から考えて2〜4mm程度である。例えば、回折格子23の全長が2mm程度であれば、回折格子23の全長がグレーティングチップ6の長さの2分の1以上となるようにグレーティングチップ6の長さを4mm以下とすると好ましい。このようにすれば、グレーティングチップ6の長さを短くできるため、発光デバイス1は小型化される。
【0025】
図4(A)〜(D)を参照しながら、グレーティングチップ6を用意する他の手順を説明する。回折格子は、コア領域にGeO2が添加された石英ガラス製光ファイバの複数の位置に形成されることができる。すなわち、図4(A)に示すように、光ファイバ210に対して強度が空間的に周期的に変化する紫外域光Rを照射した後、紫外域光光源または光ファイバを長手方向に所定の距離だけ移動し、再び紫外域光Rを照射する。こういった手順を繰り返すことにより、回折格子23が短時間に多数に形成される(図4(B)参照)。しかも、強度の空間的な周期が異なる紫外域光を用いれば、反射波長が異なる回折格子を形成することができる。さらに、回折格子23の形成に際して、一本の光ファイバに反射波長が異なる複数種類の回折格子を形成するようにしてもよい。
【0026】
このようにして回折格子を形成した後、光ファイバ210を2〜4mmといった長さに切断すれば、図4(C)に示す通り、多数のグレーティングチップ6が得られる。ここで、グレーティングチップ6は、図4(D)に示すように、チップトレイ222に保管されることができる。このとき、グレーティングチップ6は、その回折格子23の反射波長に基づいて分類され、チップトレイ222に保管されることができる。このようにすれば、グレーティングチップ6を搭載部材5上に置く際に、必要なグレーティングチップ6を容易に選び出すことができる。
【0027】
また、チップトレイ222内で一つのグループに分類されたグレーティングチップ6についても反射波長に一定のばらつきがある。発光デバイス1から放出される波長を更に厳密に決定する必要がある場合には、さらに、グループの中からグレーティングチップ6を選択するようにしてもよい。そのためには、反射波長測定装置を利用することができる。図5は、反射波長測定装置の概略図である。図5に示す通り、反射波長測定装置45は光ファイバ45a,45bを有する。光ファイバ45a,45bの間には、グレーティングチップ6が挿入される間隙が設けられている。光ファイバ45a,45bは、一方のコア領域を伝搬する光が他方のコア領域へ入射され得るよう配置されている。また、光ファイバ45a,45bは、治具(図示せず)により支持されている。光ファイバ45a,45bを支持する治具には、間隙の長さGを調整するための調整機構(図示せず)が設けられている。
【0028】
グレーティングチップ6の反射波長を測定する際には、間隙にグレーティングチップ6を差し込むとともに、間隙の長さGを調整し、光ファイバ45a,45bでグレーティングチップ6を保持する(図5(B)参照)。その後、光ファイバ45aに対して端面46aから光Liを入射すると、光Liは光ファイバ45aからグレーティングチップ6へ至る。グレーティングチップ6では、光Liのうち回折格子23のピッチで決まる反射波長を有する光が反射され、この光成分は光ファイバ45aへ戻る。回折格子23で反射されない光は、グレーティングチップ6から光ファイバ45bへ至り、光ファイバ45bの端面46bから光Loとして出射される。ここで、光Loの強度を測定しながら、光軸合せを行うことができる。光Loを分光することにより、回折格子23の反射波長が測定される。
【0029】
このような反射波長測定装置を用いて、所望の反射波長を有するグレーティングチップ6を選び出すことにより、発光デバイス1から放出されるレーザ光の波長を厳密に設定できる。
【0030】
次に、半導体光増幅素子3について説明する。半導体光増幅素子3は、例えば、InP基板上に作製されInGaAsPを活性層とする多重量子井戸構造を有し、波長が1550nm程度といった光を放出する。このような半導体光増幅素子3は、長さ300μm、幅250μm、および高さ120μmといった大きさを有することができる。また、半導体光増幅素子3は、図1に示す通り、光放出面3aおよび光反射面3bを有する。光放出面3aは、光反射面3bと対向している。また、光放出面3aは、反射率を0.5%以下、好ましくは0.1%以下といった低い値とするための光透過膜から構成されている。このため、光放出面3aにおける反射率が低下されている。また、半導体光増幅素子3の光反射面3bは、反射率を30%以上95%以下、好ましくは60%以上90%以下とするための反射防止膜から構成されている。これら光透過膜および反射防止膜は、SiO2、TiO2、SiN、Al2O3、およびMgF2といった誘電体を積層した誘電体多層膜とすることができる。上述の光透過膜および反射防止膜は、各誘電体膜の材料および膜厚を適宜選定することにより得られる。
【0031】
フォトダイオード4としては、例えば、InGaAsPから構成される受光部を有する端面入射型フォトダイオードを用いることができる。フォトダイオード4は、例えば、長さ450μm、幅450μm、および高さ200μmといった大きさを有することができる。フォトダイオード4は、その受光面が半導体光増幅素子3と光学的に結合するように半導体光増幅素子3の光反射面3bに対面している。このため、フォトダイオード4は、半導体光増幅素子3の出射光の強度を検知するためのモニタ用フォトダイオードとして働く。また、フォトダイオード4の受光面は半導体光増幅素子3の光反射面3bに対して所定の角度で傾斜するよう配置される。この配置により、フォトダイオード4からの反射光が半導体光増幅素子3へ戻ることを防止できる。
【0032】
続いて、図6を参照しながら、搭載部材5について説明する。搭載部材5は、例えばシリコン(Si)やセラミックから作製されると好ましい。また、搭載部材5は、例えば、長さ6〜10mm程度、幅3mm程度、および高さ1.2mm程度といった大きさを有する矩形ブロック状部材である。搭載部材5には、所定の軸50に沿って第1の領域5a、第2の領域5b、および第3の領域5cが設けられている。また、第1の領域5aと第2の領域5bとの境界には段差が設けられており、この段差により、第1の領域5aに面する側面55が形成される。側面55は、軸50と直交している。第1の領域5aには、軸50に沿って延びるフェルール支持部51が設けられている。フェルール支持部51は、2つの支持面51a,51bを有する。これら支持面51a,51bにより、フェルール支持部51の延在方向と直交する断面は略V字形となる。これらの支持面51a,51bは、図1に示す通り、ファイバスタブ部品2の第1の部分2a、すなわち、フェルール22の側面を支持する。
【0033】
搭載部材5の第2の領域5bには、軸50に沿って延びるグレーティングチップ支持部52が設けられている。グレーティングチップ支持部52は2つの支持面52a,52bを有する。グレーティングチップ支持部52の延在方向と直交する断面は略V字形である。これら支持面52a,52bは、図1に示す通り、ファイバスタブ部品2の第2の部分2b、およびグレーティングチップ6を支持する。
【0034】
さらに、搭載部材5には、搭載部材5の第2の領域5bと第3の領域5cとを分離する溝53が設けられている。溝53は、軸50と直交するよう延在している。また、溝53は2つの側面53a,53bと底面53cとを有し、これらにより溝53の断面は矩形になる。また、溝53は、グレーティングチップ支持部52より深く形成されている。
【0035】
搭載部材5の第3の領域5cは素子搭載部54を有する。素子搭載部54には、半導体光増幅素子3およびフォトダイオード4が搭載される。素子搭載部54は、半導体光増幅素子3に対して駆動信号を供給するための配線54a,54bを有する。また、素子搭載部54は、フォトダイオード4からの出力信号を取り出すための配線54c,54dを有する。さらに、素子搭載部54は、半導体光増幅素子3の搭載位置を決定するための位置決めマーク54s、およびフォトダイオード4の搭載位置を決定するための位置決めマーク54tを有する。
【0036】
搭載部材5は、(100)を主面とするSi基板を用いて作製されると特に好ましい。このようなSi基板を用いれば、フォトリソグラフィによってマスクパターンを形成し、エッチングを行うことにより、上記のフェルール支持部51、グレーティングチップ支持部52、および溝53は容易に且つ精度良く形成される。また、例えばKOH溶液といったエッチング速度に異方性を有するエッチング液を使用すると好適である。このようなエッチング液を用い、上記の軸50の方向を所定の結晶方位と一致させれば、KOH溶液によるエッチングの速度が遅い(111)面又は(111)面と等価な結晶面により、支持面51a,51bおよび52a,52bが形成され得る。すなわち、V字状断面の溝をフェルール支持部51およびグレーティングチップ支持部52のために形成できる。ここで、エッチング時間とマスクパターンの開口幅とを適宜変更することによって、図6に示すように、それぞれ幅の異なるフェルール支持部51およびグレーティングチップ支持部52を形成できる。また、溝53として、ダイシング加工により、〔100〕方向に沿う矩形状断面の溝を形成できる。なお、(100)を主面とするSi基板から搭載部材5を作製する場合、第1の領域5aと第2の領域5bとの境界に段差を設けなくとも良い。この段差がなければ、フォトリソグラフィの際に所定のレジスト膜を略均一に塗布できるようになるので、フェルール支持部51およびグレーティングチップ支持部52の位置精度をより高くできる。また、段差を設けない場合には、段差を設ける場合に比べフェルール支持部51をより深く形成する必要がある。フェルール支持部51をより深く形成する場合には、フェルール支持部51の断面を略台形状とすることができる。
【0037】
また、半導体光増幅素子3およびフォトダイオード4の所定の位置決めマーク54s,54tもまたフェルール支持部51、グレーティングチップ支持部52、および溝53と同時に形成できる。このため、これら支持部51,52および溝53と位置決めマーク54s,54tとの相対位置の精度を高くすることができる。配線54a〜54dは、所定のフォトリソグラフィおよび蒸着又はスパッタリングといった金属膜堆積法を利用することにより形成され得る。
【0038】
図7(A)および(B)は、搭載部材5上に半導体光増幅素子3およびフォトダイオード4を固定する工程を説明する図である。半導体光増幅素子3は、位置決めマーク54sを利用した画像認識により位置決めされ、素子搭載部54上に自動ボンディングされる(図7(A))。自動ボンディングによれば、AuSnやSnPbといったハンダを用いることにより半導体光増幅素子3の裏面電極と配線54bとが電気的に接続される。この後、金線といったボンディングワイヤにより、半導体光増幅素子3の表面電極と配線54aとが結線される(図7(B))。これにより、半導体光増幅素子3の素子搭載部54上への搭載が終了する。フォトダイオード4に対しても半導体光増幅素子3と同時に略同一の工程が実施され、フォトダイオード4が素子搭載部54上に搭載される(図7(B))。
【0039】
図8(A),(B)および図9(A),(B)は、ファイバスタブ部品2と、グレーティングチップ6を搭載部材5に固定する工程を説明する図である。図8(A)に示すように、まず、フェルール22がフェルール支持部51に支持されるようにファイバスタブ部品2を搭載部材5に置く。このとき、フェルール22から突き出す光ファイバチップ21はグレーティングチップ支持部52に支持される。次いで、グレーティングチップ支持部52に支持されるようにグレーティングチップ6を搭載部材5に載置する。なお、グレーティングチップ6は、図4(D)に示すチップトレイ222から選び出すようにすると好ましい。また、図5(A)および(B)に示す反射波長測定装置45を用いて、所望の反射波長を有するグレーティングチップ6を選び出すようにしても良い。
【0040】
図8(B)は、図8(A)のI−I線に沿った断面の要部を示す図である。グレーティングチップ6は、その端面6bが溝53の側面53aと接している。グレーティングチップ6の回折格子23と半導体光増幅素子3の光反射面3bとの距離、つまり共振器長が決定される。なお、グレーティングチップ6の端面6bと半導体光増幅素子との間の距離は、例えば20〜70μm程度になる。また、グレーティングチップ6の他の端面6aは、ファイバスタブ部品2のフェルール22から突き出す光ファイバ21の端面21bと接している。これにより、グレーティングチップ6と光ファイバ21との光結合が実現される。
【0041】
図9(A)を参照すると、グレーティングチップ6とファイバスタブ部品2を固定する工程が示されている。まず、グレーティングチップ支持部52を避けるように搭載部材5の第2の領域に接着剤として紫外線硬化樹脂56を滴下する。次いで、グレーティングチップ6と、フェルール22から突き出した光ファイバ21(第2の部分2b)とを上から覆うよう固定部材25を搭載部材5上に置く。その後、紫外域光を照射することにより紫外線硬化樹脂56を硬化すると、固定部材25が搭載部材5に対して固定される。これにより、光ファイバ21(第2の部分2b)とグレーティングチップ6とが搭載部材5上に固定される。固定部材25は、紫外域光を透過する材料から成り、例えば石英ガラス製である。また、固定部材25には、グレーティングチップ6を収容する溝25aが設けられていると好ましい。これにより、グレーティングチップ6は確実に固定される。
【0042】
続いて、図9(B)に示すように、ファイバスタブ部品2のフェルール22と、搭載部材5の第1の領域とに紫外線硬化樹脂57を塗布する。この後、紫外線硬化樹脂に紫外域光を照射して当該樹脂を硬化する。これにより、ファイバスタブ部品2のフェルール22が搭載部材5に対して固定される。さらに、グレーティングチップ6の端面6bと半導体光増幅素子3との間に、保護材として例えばシリコーン系の光透過性樹脂58をポッティングする。この光透過性樹脂58は、半導体光増幅素子3およびグレーティングチップ6の間を往復する光が双方へ入射されるのを妨げないような屈折率を有している必要がある。以上の工程により、第1の実施形態の発光デバイス1が完成する。
【0043】
なお、光ファイバ21のフェルール22から突き出した部分の長さが例えば0.5mmと短い場合には、グレーティングチップ6だけを固定部材25により固定するようにしても良い。この場合には、フェルール22を紫外線硬化樹脂57を用いて搭載部材5に対して固定した後、グレーティングチップ6の端面6aと光ファイバ21の端面21bとの接触部にも光透過性樹脂をポッティングすると好ましい。この光透過性樹脂は、グレーティングチップ6と光ファイバ21との光結合を妨げないような屈折率を有する必要があり、例えばシリコーン系の樹脂を使用できる。
【0044】
発光デバイス1は以下の通り動作する。発光デバイス1において、配線54a,54bを介して半導体光増幅素子3に所定の信号を含んだ電流を流すと、その光放出面3aから光が放出される。この光は、グレーティングチップの端面を透過してグレーティングチップ6内に入射する。その後、グレーティングチップ6に設けられた回折格子23と半導体光増幅素子3の光反射面3bとの間でレーザ発振が生じる。レーザ発振により発生したレーザ光は、グレーティングチップ6を透過し、端面21aから外部へ放出される。そして、ファイバスタブ部品2と光学的に結合されるよう外部の光ファイバが配置されると、この光ファイバにレーザ光が導入される。
【0045】
以上のように、発光デバイス1においては、ファイバスタブ部品2とグレーティングチップ6が用いられ、グレーティングチップ6に設けられた回折格子23と半導体光増幅素子3の光反射面3bとにより光共振器が構成される。グレーティングチップ6は、ピッグテール光ファイバに比べて小さく、しかも、ファイバスタブ部品2の第2の部分2b(光ファイバ21の露出部)は搭載部材5上に配置される。故に、ピッグテール光ファイバを有する発光デバイスに比べ、発光デバイス1は容易に小型化される。
【0046】
また、グレーティングチップ6に設けられる回折格子23は、光ファイバに紫外域光を照射することにより容易に且つ量産性良く作製される。しかも、反射波長の異なる回折格子23を有する複数のグレーティングチップ6を作製し、保管しておけば、必要に応じて所望の発振波長を有する発光デバイス1を製造できる。
【0047】
また、ファイバスタブ部品2、グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、およびフォトダイオード4は搭載部材5の一面上に表面実装されるので、これらの搭載には、画像認識および自動ボンディングといった作業方法を採用できる。そのため、製造工程が簡素化される。
【0048】
さらに、搭載部材5には、フェルール支持部51、グレーティングチップ支持部52、溝53、位置決めマーク54s,54t、および配線54a〜54dが精度良く形成される。そのため、搭載部材5上には、ファイバスタブ部品2、グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、およびフォトダイオード4を相対的位置精度が高い状態で搭載できる。つまり、これらを搭載する際、光軸合せといった工程を行なう必要がなく、その結果、製造工程が簡略化される。
【0049】
さらにまた、発光デバイス1においては、グレーティングチップ6と半導体光増幅素子3との間隔を20〜70μm程度とすることができるため、集光レンズを使用することなく、この双方を光学的に結合できる。そのため、集光レンズに要するコストおよびその工程を削減できる。従来、集光レンズを金属製キャップといった部品を用いて搭載する場合は、光軸合せ工程を実施した後、キャップを所定の搭載部材に溶接する工程が必要であった。しかし、光デバイス1の製造においては、光軸合せ工程も溶接工程も必要ない。
【0050】
さらに、発光デバイス1は、ファブリペロー型半導体レーザ素子、又はDFB型半導体レーザ素子を用いた従来の発光デバイスに比して、以下の利点を有する。従来の発光デバイスでは、駆動状態の変化によりこれらの半導体レーザ素子の温度が変化した場合、半導体レーザ素子に備わる光共振器長が変化するため、発光デバイスから放出される光の波長が変化してしまう。そのため、半導体レーザ素子の温度が一定化されるよう温度制御装置が使用されていた。しかしながら、第1の実施形態による発光デバイス1においては、グレーティングチップ6に形成される回折格子23と半導体光増幅素子の光反射面とにより光共振器が構成される。そのため、グレーティングチップは半導体光増幅素子の温度変化の影響を受けることが殆どない。よって、発光デバイス1では、温度変化に伴う発振波長変化は低減される。
【0051】
また、グレーティングチップ6内を伝搬する光の光軸に対してグレーティングチップ6の端面が傾斜していれば、この端面での反射光が半導体光増幅素子に戻るのを低減できる。よって、半導体光増幅素子は安定して動作できる。
【0052】
(第2の実施形態)
上記の第1の実施形態において説明した発光デバイス1は、例えば、回路基板上に搭載されて使用され得るが、パッケージに収容され光モジュールとして使用される。第2の実施形態では、第1の実施形態による発光デバイス1が適用された光モジュールについて説明する。
【0053】
図10は、光モジュールの構成を示す一部破断斜視図である。同図に示す通り、光モジュール10は、発光デバイス1、発光デバイス1を収納する樹脂体35、光デバイス1と外部回路とを電気的に接続する端子10aを有する。また、樹脂体35は嵌合部36を有する。さらに、樹脂体35からは、ファイバスタブ部品2のフェルール22が突き出している。以下に、光モジュール10の作製工程について説明する。
【0054】
図11(A),(B)および図12(A),(B)は、光モジュールを作製する工程を説明する図である。図11(A)に示す通り、先ず、発光デバイス1はリードフレーム部品30に搭載される。リードフレーム部品30は、発光デバイス1が搭載されるダイパッド31、光モジュールの端子となるべき複数のリード32、および外枠33を有する。このリードフレーム部品30に発光デバイス1が固定される。すなわち、ダイパッド31に銀ペーストが塗布され、発光デバイス1とリードフレーム部品30との位置合せが行われた後、ダイパッド31に発光デバイス1が載置される。これにより、発光デバイス1がリードフレーム部品30に対して固定される。
【0055】
次に、金線といったボンディングワイヤを用いて、発光デバイス1の配線54a〜54dと各リード32とを電気的に接続する(図11(B))。その後、グレーティングチップ6、ファイバスタブ部品2、固定部材25、半導体光増幅素子3、フォトダイオード4、および配線54a〜54dが覆われるようにシリコーン系の樹脂38が塗布される(図12(A))。そして、発光デバイス1とリード32の一部とがトランスファモールドにより形成されたエポキシ系の樹脂体35によって封止される。この後、各リード32をリードフレーム部品30の外枠33から切り離してリードフレームを形成する。これにより、図12(B)にその概観を示すように、所謂ガルウィング型の光モジュール10が完成する。なお、光モジュール10は、例えば、長さ13〜15mm程度、幅6mm程度、および厚さ4mm程度といったサイズを有することができる。
【0056】
光モジュール10は、外部の光ファイバに対して以下のように接続される。すなわち、図13に示すように、光モジュール10は、光コネクタ73と接続される。光コネクタ73は光ファイバ70の一端に設けられている。この接続は、光ジュール10の嵌合部36を光コネクタ73の嵌合部72に嵌めあわせることにより可能となる。これにより、ファイバスタブ中の第1の端面21aと光ファイバ70の端面70aとが光学的に結合される。以上のようにして、光ファイバ70は光モジュール10に対して容易且つ確実に接続される。光モジュール10においては、樹脂体35に設けられた嵌合部36と樹脂体35から延在するフェルール22とにより、外部の光ファイバを接続する接続手段が構成されている。
【0057】
光モジュール10は、リード32から形成された端子10aを有している。そのため、端子10aを用いることにより、光モジュール10を回路基板へ表面実装することも可能である。
【0058】
(第3の実施形態)
次に、光モジュール10が好適に適用された多波長光通信システムについて説明する。図14は、多波長光通信システムの構成を示す概略図である。多波長光通信システム100は、光送信器111〜118と、合波器120と、分波器130と、光受信器141〜148とを有する。また、多波長光通信システム100は、光送信器111〜118と合波器120とを接続する光ファイバ111f〜118fと、合波器120と分波器130とを繋ぐ光伝送路150と、分波器130と光受信器141〜148とを接続する光ファイバ141f〜148fとを備える。また、光送信器111〜118には、図示しない出力装置がそれぞれ接続され、各出力装置から電気信号が光送信器111〜118へと出力される。
【0059】
光送信器111〜118は、それぞれ発振波長が異なる光モジュール161〜168を備える。光モジュール161〜168は、発振光の波長が異なる点を除いて、光モジュール10と同一の構成を有する。故に、光モジュール161〜168は、反射波長がλ1〜λ8である回折格子23を有するファイバスタブ部品2を有している。そのため、光モジュール161〜168は波長がλ1〜λ8であるレーザ光を放出する。これらの波長を例示的に示せば、λ1=1536.6nmであり、λi+1=λi+3.2nm(iは7以下の自然数)といった関係とすることができる。
【0060】
光モジュール161〜168から放出されるレーザ光は、1500nm帯の波長に限らず、1300nm帯又は1480nm帯の波長を有することもできる。さらに、例えば、1300nm帯において異なる4つの波長をそれぞれ有する4つの光モジュールと、1500nm帯において異なる4つの波長をそれぞれ有する4つの光モジュールと、を組み合わせて用いるようにしてもよい。
【0061】
以下、多波長光通信システム100の動作について説明する。光送信器111〜118は各出力装置から出力された電気信号を受ける。光送信器111〜118において、光モジュール161〜168によって電気信号が光信号に変換される。これらの波長λ1〜λ8の信号光は、光モジュール161〜168から光ファイバ111f〜118fへ入射される。波長λ1〜λ8のレーザ光は、光ファイバ111f〜118fを通って合波器120に到達した後、合波器120において合波され波長多重信号光になる。波長多重信号光は、光伝送路150を通して分波器160に到達する。分波器160においては、波長多重信号光が波長λ1〜λ8の信号光へと分波され、分波された信号光はそれぞれ光ファイバ141f〜148fを通って光受信器141〜148に至る。光受信器141〜148は、波長λ1〜λ8の信号光を電気信号へと変換して外部の回路へ出力する。
【0062】
このような多波長光通信システム100においては、光送信器111〜118に光モジュール10と同一形態の小型の光モジュールが使用されているため、光送信器111〜118自体をも小型化できる。また、発振波長がλ1〜λ8である複数個の発光デバイスは、反射波長が異なるグレーティングファイバを備えるファイバスタブを用いることにより容易に製造される。したがって、光モジュール10によれば、多波長光通信システムが容易に実現でき、しかもシステムを小型化できる。
【0063】
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態による発光デバイス装置について説明する。図15は、第4の実施形態による発光デバイス装置の斜視図である。図示の通り、発光デバイス装置80は、多芯ファイバスタブ90、グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、フォトダイオード4、および搭載部材85とを有する。多芯ファイバスタブ90は、光ファイバ82と保持部材88とから構成される。光ファイバ82、グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、およびフォトダイオード4のそれぞれ一つずつが所定の軸60方向にこの順に並べられ、搭載部材85上に固定されている。半導体光増幅素子3はグレーティングチップ6と光学的に結合しており、グレーティングチップ6は光ファイバ82と光学的に結合している。すなわち、半導体光増幅素子3の光出射面3aからの光は、グレーティングチップ6を通過して光ファイバ82の端面82aから出射される。また、半導体光増幅素子3はフォトダイオード4と光学的に結合している。すなわち、半導体光増幅素子3の光反射面3bからの光はフォトダイオード4により受光される。フォトダイオード4は、モニタダイオードとして働く。
【0064】
グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、およびフォトダイオード4は、第1の実施形態による発光デバイス1で使用された素子またはチップとそれぞれ同一の構成を有し、同一の役割を果たす。以下、多芯ファイバスタブ部品90および搭載部材85について説明する。
【0065】
図16は、多芯ファイバスタブ部品90の斜視図である。多芯ファイバスタブ部品90は、4つの光ファイバ82が保持部材88に保持されて構成されている。保持部材88は、例えばエポキシ樹脂から構成される。保持部材88は、長さLが8〜16mm、幅Wが6〜8mm、高さHが2〜4mmの矩形ブロック状の部材である。
【0066】
光ファイバ82は、例えば、以下の手順により保持部材88に保持される。すなわち、上述の大きさを有するエポキシ樹脂に、光ファイバ挿入用の4つの貫通孔を所定の間隔で形成する。これにより、保持部材88が得られる。ここで、所定の間隔は、後述する搭載部材85に設けられる光ファイバ支持部81の間隔と等しい。次いで、貫通孔に熱硬化性接着剤を流し込み、光ファイバ82となるべき光ファイバを4つの貫通孔に挿入する。このとき、光ファイバが保持部材88の側面88tから適切な長さだけ突き出るようにしておく。この状態で、保持部材88および光ファイバを加熱して、熱硬化性接着剤を硬化する。
【0067】
この後、保持部材88から突き出した光ファイバが切断される。ここで、側面88tから突き出す光ファイバ82の長さは、6mm程度である。また、側面88sから突き出した光ファイバは、保持部材88の側面88sからは突き出すことなく切断されて研磨される。以上の手順により、多芯ファイバスタブ部品90が得られる。
【0068】
次に、図17を参照しながら搭載部材85について説明する。搭載部材85は、図示の通り、所定の軸60の方向に沿って第1の領域85a、第2の領域85b、および第3の領域85cをこの順に有する。搭載部材85には、第1の領域85aと第2の領域85bとを分離する溝83が設けられている。溝83は、軸60と直交するよう延在している。また、溝83は2つの側面83a,83bと底面83cとを有し、これらにより溝83の断面は矩形となっている。また、搭載部材85には、第2の領域85bと第3の領域85cとを分離する溝84が設けられている。溝84は、軸60と直交するよう延在している。また、溝84は2つの側面84a,84bと底面84cとを有し、これらにより溝84の断面は矩形となっている。
【0069】
第1の領域85aには、軸60の方向に延びる光ファイバ支持部81が4つ設けられている。これらの間隔は、例えば250〜1000μmとできる。光ファイバ支持部81は、2つの支持面81a,81bを有する。支持面81a,81bにより、光ファイバ支持部81の延在方向と直交する断面は略V字形となっている。支持面81a,81bは、図15から分かるように、光ファイバ82を支持する。
【0070】
搭載部材85の第2の領域85bには、所定の軸60の方向に延びるグレーティングチップ支持部86が4つ設けられている。4つのグレーティングチップ支持部86のいずれも光ファイバチップ支持部81の一つと同一直線状に配置されている。また、グレーティングチップ支持部86は2つの支持面86a,86bを有する。グレーティングチップ支持部86の延在方向と直交する断面は略V字形となっている。これら支持面86a,86bは、図15および図17を参照すると容易に理解されるように、グレーティングチップ6を支持する。
【0071】
搭載部材85の第3の領域85cは素子搭載部87を有する。素子搭載部87には、半導体光増幅素子3およびフォトダイオード4が搭載される。素子搭載部87は、半導体光増幅素子3に対して駆動信号を供給するための配線(図示せず)を有する。また、素子搭載部87は、フォトダイオード4からの出力信号を取り出すための配線(図示せず)を有する。さらに、素子搭載部54は、半導体光増幅素子3の搭載位置を決定するための位置決めマーク(図示せず)、およびフォトダイオード4の搭載位置を決定するための位置決めマーク(図示せず)を有する。
【0072】
また、搭載部材85には、第1の領域85aに隣接するように、多芯ファイバスタブ部品90を保持する保持部85dが設けられている。保持部85dと第1の領域85aとの境界は軸60と直交している。また、この境界には段差が設けられており、この段差により側面85eが形成されている。側面85eに保持部材88の側面88t(図15参照)が接することにより保持部材88は位置決めされる。
【0073】
搭載部材85は、第1の実施形態における搭載部材5と同様にSi製またはセラミック製とすることができる。搭載部材85は、(100)を主面とするSi基板から作製されると特に好ましい。このようなSi基板を用いれば、フォトリソグラフィやエッチングにより、搭載部材85を容易に且つ精度良く作製できる。
【0074】
なお、搭載部材85の大きさを例示すると、図17において、長さLは3mmであり、幅Wは7〜12mmであり、高さHは0.5〜1.5mmである。また、図示の通り、搭載部材85は、矩形ブロック状の部材である。
【0075】
(発光デバイス装置80の製造方法)
続いて、発光デバイス装置80の製造方法の一例について説明する。以下の説明では、多芯ファイバスタブ部品90は、上述の通りの手順により、作製されているとする。
【0076】
まず、半導体光増幅素子3およびフォトダイオード4が固定される。これらを固定する際には、第1の実施形態において半導体光増幅素子3およびフォトダイオード4を搭載部材5上に固定したときと同様に、画像認識および自動ボンディングを利用できる。次いで、第1の実施形態と同様に、金線といったボンディングワイヤにより、半導体光増幅素子3と搭載部材85上の配線(図示せず)とが接続され、フォトダイオード4と搭載部材85上の配線(図示せず)とが接続される。以上により、半導体光増幅素子3およびフォトダイオード4の固定が終了する。
【0077】
次に、グレーティングチップ支持部86に支持されるようにグレーティングチップ6が第2の領域85bに置かれる。さらに、保持部85e上に接着剤として紫外線硬化型樹脂が塗布された後、多芯ファイバスタブ部品90を構成する保持部材88は、その側面88tが搭載部材85の側面85eに接するように保持部85dに置かれる。
【0078】
図18は、発光デバイス装置1の断面図であり、図15におけるI−I線に沿う断の一部を示している。グレーティングチップ6は、図18に示す通り、その端面6bが溝84の側面84cと接している。このように配置されることにより、グレーティングチップ6の回折格子23と半導体光増幅素子3の光反射面3bとの距離、つまり共振器長が決定される。また、保持部材88は、その側面88tが搭載部材85の側面85eに接するように位置決めされている。保持部材88が位置決めされたとき、本実施形態においては、保持部材88から突き出す光ファイバ82の端面82bは、グレーティングチップ6の端面6aとが突き当てられている。この突き当てにより、グレーティングチップ6と光ファイバ82が光学的に結合される。ただし、光ファイバ82とグレーティングチップ6とが光学的に結合されれば、光ファイバ82の端面82bがグレーティングチップ6の端面6aに突き当てられる必要はない。
【0079】
グレーティングチップ6および多芯ファイバスタブ部品90が上述の通りに搭載部材85上に置かれた後、紫外線硬化樹脂56を用いて、これらを固定する。具体的には、グレーティングチップ6を覆うように紫外線硬化樹脂を滴下し、第1の実施形態の光デバイス1において固定部材25を用いたように、所定の固定部材をグレーティングチップ6上に置くことができる。その後、紫外域光を照射することにより紫外線硬化樹脂を硬化すると、固定部材が搭載部材85に対して固定される。また、保持部材88が石英ガラス製であるため、紫外域光は、保持部85dに塗布された紫外線硬化樹脂にも照射される。このため、紫外線硬化樹脂が固化され、よって、保持部材88が保持部85dに固定される。
【0080】
続けて、光ファイバ82とグレーティングチップ6との間、およびグレーティングチップ6と半導体光増幅素子3との間に、保護材として例えばシリコーン系の光透過性樹脂58(図15参照)をポッティングする。以上により、発光デバイス装置80が完成する。
【0081】
発光デバイス装置80は、上述の通り、光ファイバ82、グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、およびフォトダイオード4のそれぞれ4つが搭載部材85上に搭載されている。光ファイバ82、グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、およびフォトダイオード4のそれぞれ一つずつが所定の軸60方向にこの順に並べられている。グレーティングチップ6の長さは、第1の実施形態において説明した通り、2〜4mmであり、発光デバイス装置80は小型化される。
【0082】
発光デバイス装置80においては、回折格子23の反射波長がλ1,λ2,λ3,λ4である4つのグレーティングチップ6を用い、発振波長幅が波長λ1〜λ4を含む半導体光増幅素子3を用いれば、波長がλ1,λ2,λ3,λ4である4つのレーザ光を放出できることとなる。すなわち、グレーティングチップ6を適宜選択することにより、波長が異なる4つのレーザ光を放出する発光デバイス装置80が得られる。
【0083】
また、上述した発光デバイス装置80の作製方法を一部変更し、半導体光増幅素子3、フォトダイオード4、および保持部材88に保持された光ファイバチップ82だけを搭載部材85に固定しておくことも可能である。このような発光デバイス装置80の仕掛品を用意しておけば、所望の発振波長を有する4つのレーザ光を放出する発光デバイス装置80を必要に応じて作製できる。そのためには、例えば、第1の実施形態において説明したチップトレイ222に保管されたグレーティングチップ6を必要に応じて選び出し、これらを搭載部材85のグレーティングチップ支持部86に固定すればよい。
【0084】
発光デバイス装置80は、第3の実施形態で説明した多波長光通信システム100と同様なシステムに特に好適に適用されることができる。多波長光通信システム100では、光送信器111〜118として、光モジュール10と同一形態の光モジュールが8個使用されていた。しかしながら、光モジュールにかわり、発光デバイス装置80と同一形態の発光デバイス装置を用いれば、光送信器は2個だけでよい。したがって、光モジュールを8個使用する場合に比べ、システムは更に小型化される。
【0085】
以上、幾つかの実施形態を用いて本発明に係る発光デバイスおよび光モジュールについて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限られることなく、様々な変形が可能である。
【0086】
上記発光デバイス1の搭載部材5は、Si基板を用いて作製されたが、アルミナ(Al2O3)といったセラミックスを用いて作製されて良い。セラミックスを用いる場合には、フェルール支持部51、グレーティングチップ支持部52、および溝53は機械加工により形成することができる。特に、溝53の形成にはダイシングといった機械加工を採用できる。
【0087】
第2の実施形態において、発光デバイス1を樹脂体により封止しガルウィング型の光モジュールを構成する場合を説明したが、本発明に係る発光デバイスに対しては種々の収容方法を採用できる。また、第2の実施形態による光モジュール10の嵌合部は、図9(e)に示した型式に限られることなく、光コネクタに合せて選択されてよい。
【0088】
第3の実施形態においては、光送信器111〜118は、光モジュール10と略同一の構成を有する光モジュールを備えているが、第1の実施形態による発光デバイス1を備えるようにしてもよい。この形態においては、発光デバイス1を光送信器111〜118内の回路基板上に搭載するとともに、光ファイバ111f〜118fは発光デバイス1と光学的に結合される。
【0089】
第4の実施形態による発光デバイス装置80は、光ファイバ82、グレーティングチップ6、半導体光増幅素子3、およびフォトダイオード4をそれぞれ4つずつ用いた4チャネル型の構成を有していたが、本発明に係る発光デバイス装置は、これに限らず、8チャネル型等の多チャネル型に構成されることができる。また、発光デバイス装置80に備わる保持部材88には、例えば光モジュール10が有する嵌合部36のような嵌合部が設けられて良い。
【0090】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の発光デバイスによれば、回路基板上に搭載の際、ピッグテールファイバの配置領域を縮小可能な構造を有する発光デバイスが提供される。また、本発明の発光デバイスおよび光モジュールによれば、様々なブラッグ反射波長を有するグレーティングチップを量産性良く、得られるようにし、発振波長が様々に異なる発光デバイスを量産性良く、提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、第1の実施形態による発光デバイスの構成を示す斜視図である。
【図2】図2は、ファイバスタブ部品の構成を示す斜視図である。
【図3】図3(A),(B)は、グレーティングチップを用意する手順を説明する図である。
【図4】図4(A)〜(D)は、グレーティングチップを用意する他の手順を説明する図である。
【図5】図5は、反射波長測定装置の概略図である。
【図6】図6は、発光デバイスが有する搭載部材の構成を示す斜視図である。
【図7】図7(A),(B)は、搭載部材上に半導体光増幅素子およびフォトダイオード(PD)を固定する工程を説明する図である。
【図8】図8(A)は、ファイバスタブ部品とグレーティングチップとを搭載部材に固定する工程を説明する図である。図8(B)は、図8(A)のI−I線に沿った断面の要部を示す図である。
【図9】図9(A),(B)は、ファイバスタブ部品とグレーティングチップとを搭載部材に固定する工程を説明する図である。
【図10】図10は、光モジュールの構成を示す一部破断斜視図である。
【図11】図11(A),(B)は、光モジュールを作製する工程を説明する図である。
【図12】図12(A),(B)は、光モジュールを作製する工程を説明する図である。
【図13】図13は、光ファイバと光モジュールとの接続方法の一例を説明する図である。
【図14】図14は、多波長光通信システムの構成を示す概略図である。
【図15】図15は、第4の実施形態による発光デバイス装置の斜視図である。
【図16】図16は、保持部材および保持部材に保持された光ファイバを示す多芯ファイバスタブの斜視図である。
【図17】図17は、第4の実施形態の発光デバイス装置が有する搭載部材85を説明する図である。
【図18】図18は、図15におけるI−I線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1…発光デバイス、2…ファイバスタブ部品、3…半導体光増幅素子、4…フォトダイオード、5…搭載部材、5a,5b,5c…領域、10…光モジュール、21…グレーティングファイバ、22…フェルール、23…回折格子、25…固定部材、30…リードフレーム部品、31…ダイパッド、32…リード、33…外枠、35…樹脂体、36…嵌合部、51…フェルール支持部、52…光ファイバ支持部、53…溝、54…素子搭載部、54s,54t…位置決めマーク、54a〜54d…配線、100…多波長光通信システム、111…光送信器、120…合波器、130…分波器、141…光受信器、150…光伝送路、160…分波器、161…光モジュール。
Claims (10)
- 一端面、他端面および回折格子を有するグレーティングチップと、
光放出面と光反射面とを有し、前記グレーティングチップの一端面に光学的に結合する半導体光増幅素子と、
一対の端面を有し前記グレーティングチップの他端面に光学的に結合する光ファイバ、および一対の端面を有するフェルールを含むファイバスタブ部品と、
所定の軸に沿って配置された第1、第2および第3の領域を有する搭載部材とを備え、
前記回折格子は前記半導体光増幅素子の光反射面とともに光共振器を構成し、
前記搭載部材の前記第1の領域は、前記所定の軸に沿って延び前記フェルールを支持するフェルール支持部を有し、
前記第2の領域は、前記所定の軸に沿って延び前記グレーティングチップを支持するグレーティングチップ支持部を有し、
前記第3の領域は、前記半導体光増幅素子が搭載される素子支持部を有する、発光デバイス。 - 前記搭載部材は、前記所定の軸に交差するように前記第2の領域と前記第3の領域との間に設けられた突き当て面を有し、
前記グレーティングチップの一端は前記突き当て面に接している、請求項1記載の発光デバイス。 - 前記搭載部材はセラミックスからなる、請求項1または2に記載の発光デバイス。
- 前記搭載部材はシリコンからなる、請求項1または2に記載の発光デバイス。
- 前記グレーティングチップおよび前記半導体増幅素子の間の間隙と、前記光ファイバおよび前記グレーティングチップの間の間隙との少なくとも一方は透光性樹脂で充填される、請求項1から4のいずれか一項に記載の発光デバイス。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の発光デバイスと、
前記発光デバイスを収容するハウジングと
を備え、
前記フェルールの第1の端面は、前記ハウジングの外に位置している、光モジュール。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の発光デバイスと、
前記発光デバイスを搭載すると共に複数のリード端子を有するリードフレームと、
前記フェルールの第1の端面が外に位置し、且つ前記複数のリード端子が突出するように、前記発光デバイスおよび前記リードフレームを封止する樹脂体と
を備える、光モジュール。 - 一端面、他端面および回折格子を各々有する複数個のグレーティングチップと、
光放出面および光反射面を各々有し、前記複数個のグレーティングチップの各々の一端面にそれぞれ光学的に結合する複数個の半導体光増幅素子と、
一対の端面を各々有し、前記グレーティングチップの各々の他端面にそれぞれ光学的に結合する複数個の光ファイバと、
所定の軸に沿って配置された第1、第2および第3の領域を有する搭載部材とを備え、
前記回折格子は前記半導体光増幅素子の光反射面とともに光共振器を構成し、
前記第1の領域は、前記複数個の光ファイバをそれぞれ支持する光ファイバ支持部を有し、
前記第2の領域は、前記複数個のグレーティングチップをそれぞれ支持する複数個のグレーティングチップ支持部を有し、
前記第3の領域は、前記複数個の半導体光増幅素子の各々が並置される搭載部を有する、発光デバイス装置。 - 前記光ファイバは、前記光ファイバ支持部に支持される第1の部分と、前記第1の領域から突き出す第2の部分とを有する請求項8記載の発光デバイス装置。
- 前記複数個の光ファイバは、前記第2の部分において、前記複数個の光ファイバを保持する保持部材に保持される、請求項9記載の発光デバイス装置。
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