JP4090401B2 - 光送信モジュール - Google Patents
光送信モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP4090401B2 JP4090401B2 JP2003203592A JP2003203592A JP4090401B2 JP 4090401 B2 JP4090401 B2 JP 4090401B2 JP 2003203592 A JP2003203592 A JP 2003203592A JP 2003203592 A JP2003203592 A JP 2003203592A JP 4090401 B2 JP4090401 B2 JP 4090401B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- transmission module
- semiconductor laser
- optical transmission
- insulating substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 62
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 56
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 69
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 64
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 50
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002141 anti-parasite Effects 0.000 description 1
- 239000003096 antiparasitic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
- H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
- H01S5/0427—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying modulation to the laser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/1515—Shape
- H01L2924/15158—Shape the die mounting substrate being other than a cuboid
- H01L2924/15159—Side view
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
- H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06226—Modulation at ultra-high frequencies
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用の光送信モジュールに係り、特に１０Ｇｂｉｔ／ｓの高速伝送レートを有する光伝送用トランシーバの送信部に用いられる光送信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザを用いた光送信モジュールは光ファイバー伝送用トランシーバのキーデバイスの一つである。光送信モジュールは近年のブロードバンドネットワークの普及とともに高速化がはかられ、ビットレートが１０Ｇｂｉｔ／ｓまでのものが広く用いられるようになっている。上記用途に適した光送信モジュールとしては良好な送信波形品質を実現することとともに、小型、低消費電力、低コストであることが要求されている。
【０００３】
従来の光送信モジュールは例えば特開２００２−３７４０２８号公報において論じられている。図６は従来の光送信モジュールにおける半導体レーザのサブマウント基板図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。ここで１は半導体レーザダイオード、２はセラミックからなる絶縁基板、３は接地電極、４は信号伝送路、５は抵抗素子、６は薄膜インダクタ、７は裏面接地電極、８は薄膜インダクタ下部に形成した薄肉部である。この従来例では薄膜インダクタ６を形成した基板２上の薄膜インダクタ６に近接した位置に直接変調型の半導体レーザダイオード１を搭載し、レーザダイオード１へのバイアス電流を薄膜インダクタ６を介して供給する。この構成によりボンディングワイヤインダクタンスの低減とインダクタの寄生容量低減を図り、高周波信号に対する悪影響を最小限に抑えようとしていた。信号伝送路４はその両側に設けた接地電極および基板２の下部に設けた電極７との構成によりグラウンデッドコプラナ型の伝送線路を形成している。通常、外部には電圧駆動型の駆動用ＩＣが用いられている。その駆動用ＩＣの出力インピーダンス値（例えば５０Ω）に対し、抵抗素子５と半導体レーザダイオード１からなる直列抵抗値、および信号伝送路の特性インピーダンス値とを一致させることにより、駆動用ＩＣの電圧信号を反射することなく、すなわち整合状態で半導体レーザダイオード１に伝達することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３７４０２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、低消費電力化をさらに進める上で、レーザ駆動用ＩＣを電圧駆動型ＩＣから電流駆動型ＩＣに変更することで、インピーダンス整合用抵抗で消費される電力分をゼロに削減することが考えられた。しかしながら、インピーダンス整合用抵抗をなくした場合、送信波形品質を良好に保つことが困難であるという課題を有していた。
【０００６】
また、上記従来技術においては、半導体レーザ素子と駆動用ＩＣとの間のインダクタンスを低減するにはこれらの距離を縮小する必要があるが、上記従来技術では薄膜インダクタと半導体レーザ素子を同一絶縁基板に搭載していたため、薄膜インダクタのサイズが制限要因となり、レーザ素子と駆動ＩＣとの距離を十分に小さくできなかった。
【０００７】
また、上記従来技術において薄膜インダクタの寄生容量は比較的小さく、ボンディングワイヤとの共振周波数を十分高くできたが、寄生容量と薄膜インダクタとで生じる共振周波数はＤＣ〜８ＧＨｚの範囲に存在したため、送信波形品質を十分良好にすることができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、送信波形品質を良好に保つことができ、低消費電力化ができる光送信モジュールを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用光伝送トランシーバに最適な光送信モジュールを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、半導体レーザ素子（レーザダイオード素子）へのバイアス電流を、並列接続される薄膜インダクタ素子（例えば薄膜スパイラルインダクタンス素子も含む）及び前記薄膜抵抗素子を介して供給するように構成したことを特徴とする光送信モジュールである。
【００１１】
また、本発明は、前記光送信モジュールにおいて、前記半導体レーザ素子を搭載した第１の絶縁基板と、前記並列接続される薄膜インダクタ素子及び前記薄膜抵抗素子を形成した第２の絶縁基板とを別の絶縁基板で構成し、前記第１の絶縁基板上に形成された電極と前記並列接続される薄膜インダクタ素子及び前記薄膜抵抗素子の一端のパッドとの間をボンデイングワイヤ若しくはリボンで接続して構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記光送信モジュールにおいて、前記第２の絶縁基板における前記薄膜インダクタ素子の対接地容量と前記ボンディングワイヤのインダクタンスとがなす共振回路の共振周波数が８ＧＨｚ以上であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記光送信モジュールにおいて、前記半導体レーザ素子を駆動するための駆動用ＩＣチップを前記第１の絶縁基板に隣接して設け、該駆動用ＩＣチップの端子と前記第１の絶縁基板上の電極との間をボンデングワイヤ若しくはリボンによって接続することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記光送信モジュールにおいて、前記駆動用ＩＣチップを電流駆動型ＩＣチップで構成したことを特徴とする。
【００１５】
以上説明した構成によれば、薄膜インダクタ素子及び薄膜抵抗素子の寄生容量を低減することができ、半導体レーザ素子からバイアス回路を見込んだ場合のインピーダンスが極小となる共振周波数を８ＧＨｚ以上にできる。我々の検討によると図４に示すようにバイアス回路を見込むインピーダンスが極小となる共振周波数を８ＧＨｚ以上にすることにより、図３に示すように光波形の品質を示すマスクマージン量をほぼ最大にすることができ、良好な波形を得ることができた。
【００１６】
また、図５に示すように並列接続した抵抗素子のコンダクタンスを４．４ｍＳ以上（すなわち抵抗値にして２２５Ω以下）とすることで光波形の品質を示すマスクマージン量をほぼ最大にすることができ、従来の方式に比べ光送信波形品質を改善する効果が得られた。
【００１７】
また、別の絶縁基板に薄膜インダクタ素子を形成することにより、インダクタ素子のサイズを大きくでき、電流容量の増加や直列抵抗の低減が可能になるという利点も有する。
【００１８】
また、半導体レーザ素子と薄膜インダクタ素子を別の絶縁基板に設けることにより、第１の絶縁基板の厚さを薄くすることによる半導体レーザ素子の放熱性の改善と、第２の絶縁基板の厚さを厚くすることによる薄膜インダクタ素子の寄生容量の低減との両立することができるという利点も有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る光送信モジュールの一実施の形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は光送信モジュールの主要部分を示す構造図、図２は光送信モジュールの主要回路図である。
【００２１】
最近、本発明に係る光送信モジュールとして低電圧（例えば３．３Ｖ）、低消費電力化の要求が生じてきている。そのため、レーザ駆動用ＩＣとしては電流駆動型ＩＣ１３を用いるように構成し、インピーダンス整合用抵抗で消費される電力分をゼロに削減するためにインピーダンス整合用抵抗を無くすように構成した。このように電流駆動型ＩＣ１３を用いる場合、伝送データレートが１０Ｇｂｉｔ／ｓである場合、送信波形品質を良好に保つには、（１）半導体レーザ素子１１と駆動ＩＣ１３との間のインダクタンスをより小さくする。（２）半導体レーザ素子１１からバイアス回路（２３、１５、１６、２１、２２、２５）を見込んだ場合のインピーダンス特性として、極小値を示す共振周波数を８ＧＨｚ以上、ＤＣ〜８ＧＨｚの範囲には共振点を持たないことが重要であるということを見出したことにある。
【００２２】
また、半導体レーザ素子１１へのバイアス電流は、良好な送信波形を得るためには少なくとも５０ｍＡ〜１００ｍＡ程度必要であることより、電流容量値と直列抵抗による電圧低下量を加味すると、バイアス回路へ適用できる薄膜インダクタ１５の最小サイズとしては外形寸法で１ｍｍ×１ｍｍ程度が現実的である。
【００２３】
次に、本発明に係る光送信モジュールの構成の一実施の形態について図１を用いて説明する。１１は半導体レーザ素子（レーザダイオード素子）であり、例えば電流駆動型ＩＣである駆動用ＩＣ１３により電流増幅された例えば１０Ｇｂｉｔ／ｓの高速電気信号を光信号に変換し、結合光学系である結合レンズ１７を介して光ファイバーへレーザ光を出射する。１２は半導体レーザダイオード素子１１を搭載するチップキャリア用基板（第１の絶縁基板）であり、上記半導体レーザダイオード素子１１で発生した熱を裏側から逃がすために、絶縁基板（第２の絶縁基板）１４よりも薄く形成されている。電気信号方向及び光信号方向に対するチップキャリア基板１２の幅を、実装可能な範囲で最短になるようレイアウトすることによって、半導体レーザ素子１１と駆動用ＩＣ１３との間のインダクタンスを最小にすることができると共に半導体レーザ１１と結合レンズ１７とを近接させることが可能となる。なお、図１においては、チップチャリア用基板１２と結合レンズ１７とは、例えばＣｕＷ等の金属台座３５に位置決めされて搭載されることになる。そして、上記基板３５および駆動用ＩＣチップ１３は、テラス３６上に位置決めされて実装されることになる。
【００２４】
１４は絶縁基板（第２の絶縁基板）であり、その表層に薄膜インダクタ素子１５および薄膜抵抗素子１６を形成する。これらは並列に接続し、その一端のパッド３０をボンディングワイヤ２３を介して半導体レーザ素子１１が搭載された電極１２ａへ電気的に接続する。この経路を通じてバイアス電流が供給される。絶縁基板１４は誘電率を下げるためにチップキャリア基板１２よりも厚くする必要があり、そのためチップキャリア基板１２とは別基板で形成し、上記チップキャリア基板１２もしくは上記駆動用ＩＣチップ１３の例えば側方（上記電気信号方向、及び光信号方向に対して平面的に交差する方向）に隣接して配置する。なお、絶縁基板１４も、グランドであるテラス３７上に実装されることになる。
【００２５】
１８は入力信号線路、２３、２４、２５、２６、２７はボンディングワイヤである。ボンディングワイヤ２３は、電極１２ａとパッド３０との間を接続するものである。ボンディングワイヤ２４は、半導体レーザ素子１１とグランド電極１２ｂとの間を接続するものである。ボンディングワイヤ２５は、薄膜抵抗素子１６の他端のパッド３２と駆動用ＩＣ１３の電源端子との間を接続するものである。ボンディングワイヤ２６は、駆動用ＩＣ１３のトランジスタＱ２のコレクタ端子と半導体レーザダイオード素子１１との間を接続するものである。ボンディングワイヤ２７は、駆動用ＩＣ１３のトランジスタＱ１のコレクタに抵抗を介して接続された端子とグランド電極１２ｂとの間を接続するものである。そして、光送信モジュールの筐体１９はセラミックからなり、内部は気密封止されている。その筐体の一部分にレーザ光の出射部２０が設けられている。
【００２６】
チップキャリア用基板１２の材料としては、熱伝導率の高い窒化アルミを用いることが半導体レーザ素子１１の放熱性向上に対し好適である。また、絶縁基板１４の材料としては比較的安価なアルミナを用いるが、比誘電率がさらに小さいガラスエポキシなどを用いてもよく、この場合対接地寄生容量２１、２２のさらなる低減に好適である。
【００２７】
次に、図２を用いて回路構成を説明する。まず駆動用ＩＣ１３で増幅された変調信号電流は、出力段の差動トランジスタＱ１、Ｑ２によりボンディングワイヤ２４、２６、２７を介して半導体レーザ素子１１の両端に出力される。駆動用ＩＣ１３内の回路で生成するバイアス駆動電流Ｉｂｉａｓは、ボンディングワイヤ２４、２３、２５および並列接続された薄膜インダクタ素子（例えば薄膜スパイラルインダクタ素子）１５及び薄膜抵抗素子１６を介して半導体レーザ素子１１に供給される。容量２１、２２は絶縁基板１４上に形成された薄膜インダクタ素子１５、薄膜抵抗素子１６の両端のパッドにおいてグラウンドとの間に生じる対接地寄生容量である。
【００２８】
本実施の形態の構成によれば、例えば薄膜インダクタ素子１５を１０ｎＨ程度、薄膜抵抗素子１６を２２５Ω程度とし、ボンディングワイヤ２３のインダクタンスを１．４ｎＨ程度とした場合、寄生容量２１として約０．１５ｐＦがレイアウト上付加される。半導体レーザ素子１１よりボンディングワイヤ２３を介して見込んだバイアス回路インピーダンスは図４に示されるようになり、（１）インピーダンスが極小となる周波数、すなわちボンディングワイヤ２３と寄生容量２１とがなす共振周波数は９．６ＧＨｚと８ＧＨｚ以上が実現でき、（２）インピーダンスが極大となる周波数、すなわち薄膜インダクタ素子１５と寄生容量２１とがなす共振周波数におけるインピーダンスピークを抑圧し、共振による影響を解消することができる。
【００２９】
以上説明したように、まず、電気信号方向、及び光信号方向に対するチップキャリア基板１２の幅を、実装可能な範囲で最短になるようレイアウトし、半導体レーザ素子１１を駆動するための駆動用ＩＣチップ１３と、半導体レーザ素子１１を搭載したチップキャリア用基板（第１の絶縁基板）１２と、結合光学系１７とをこの順に電気信号方向、及び光信号方向にパッケージ内に配置することにより、半導体レーザ素子１１と駆動用ＩＣチップ１３との間の距離を最小にでき、ボンディングワイヤ（リボンでも良い。）２６及び２７によるインダクタンスを最小にできる。また、電気信号方向、及び光信号方向に対するチップキャリア基板１２の幅を、実装可能な範囲で最短になるようレイアウトしたことによって、半導体レーザ素子１１と結合レンズ１７とを近接することができ、結合光学系（例えば結合レンズ）１７のサイズを最小にすることができる。
【００３０】
また、薄膜インダクタンス素子１５と薄膜抵抗素子１６とを形成した絶縁基板（第２の絶縁体基板）１４を、第１の絶縁基板１２に隣接した位置に設け、かつ第１の絶縁基板１２と第２の絶縁基板１４とをボンディングワイヤ２３により接続することにより、薄膜インダクタ素子１５及び薄膜抵抗素子１６の両端のパッド３０、３２において生じる寄生容量２１、２２を低減することができ、半導体レーザ素子１１からバイアス回路（２３、１５、１６、２１、２２、２５）を見込んだ場合のインピーダンスが極小となる共振周波数を８ＧＨｚ以上にできる。我々の検討によると図４に示すようにバイアス回路を見込むインピーダンスが極小となる共振周波数を８ＧＨｚ以上にすることにより、図３に示すように、光波形の品質を示すマスクマージン量をほぼ最大にすることができ、良好な波形を得ることができた。我々の検討ではボンディングワイヤ２３を１ｍｍ程度まで長くしてもその範囲の共振周波数を得ることができた。
【００３１】
更に、半導体レーザ素子１１へのバイアス電流Ｉｂｉａｓを並列接続した薄膜インダクタ素子１５と薄膜抵抗素子１６とを介して供給することにより、薄膜インダクタの寄生容量２１と自己インダクタンスとで生じる共振を並列接続した抵抗素子１６により抑圧でき、図４に細線で示す並列抵抗素子を用いない従来の方式では４ＧＨｚ付近に極大ピークが存在していたバイアス回路のインピーダンスの急激なピークを抑圧することができた。これにより、図５に示すように、並列接続した抵抗素子１６のコンダクタンスを４．４ｍＳ以上（すなわち抵抗値にして２２５Ω以下）とすることで光波形の品質を示すマスクマージン量をほぼ最大にすることができ、コンダクタンスが０すなわち並列抵抗素子を用いていない従来の方式に比べ光送信波形品質を改善する効果が得られた。
【００３２】
さらに、上述したように、第１の絶縁基板１２がサイズの縮小が求められるのに対し、別の第２の絶縁基板１４に薄膜インダクタ素子１５を形成することにより、インダクタ素子１５のサイズを大きくでき、電流容量の増加や直列抵抗の低減が可能になるという利点も有する。
【００３３】
また、半導体レーザダイオード素子１１と薄膜インダクタ素子１５とを別の基板に設けることにより、第１の絶縁性基板１２の厚さを薄くすることによるレーザダイオード素子の放熱性の改善と、第２の絶縁基板１４の厚さを厚くすることによるインダクタ素子の寄生容量の低減との両立を実現することができる利点も有する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、送信波形品質を良好に保ち、かつ消費電力を低減する光送信モジュールの構造を得ることができる効果を奏する。
【００３５】
また、本発明によれば、光伝送トランシーバに最適な光送信モジュールを実現することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光送信モジュールの一実施の形態の主要部を示す構造図である。
【図２】本発明に係る光送信モジュールの一実施の形態の主要回路図である。
【図３】本発明の原理であるインピーダンスが極小となる共振周波数［ＧＨｚ］とマスクマージン量［ａ．ｕ．］との関係を説明するグラフである。
【図４】本発明による効果である周波数［ＧＨｚ］とバイアス回路インピーダンス［Ω］との関係を説明するグラフである。
【図５】本発明による効果である並列抵抗素子のコンダクタンス［ｍＳ］とマスクマージン量［ａ．ｕ．］との関係を説明するグラフである。
【図６】従来技術による光送信モジュールの半導体レーザのサブマウント基板図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
１１…半導体レーザ素子（レーザダイオード素子）、１２…チップキャリア用基板（第１の絶縁基板）、１２ａ…電極、１２ｂ…グランド電極、１３…駆動用ＩＣチップ（例えば電流駆動型ＩＣチップ）、１４…絶縁基板（第２の絶縁基板）、１５…薄膜インダクタ素子（例えば薄膜スパイラルインダクタ素子）、１６…薄膜抵抗素子、１７…結合光学系（例えば結合レンズ）、１８…入力信号線路、１９…筐体、２０…出射部、２１、２２…寄生容量、２３〜２７…ボンディングワイヤ若しくはリボン、３０、３２…パッド、３５…金属台座、３６、３７…テラス、Ｖｓｓ…電源電位、Ｑ１、Ｑ２…出力段トランジスタ、Ｉｂｉａｓ…バイアス駆動電流。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用の光送信モジュールに係り、特に１０Ｇｂｉｔ／ｓの高速伝送レートを有する光伝送用トランシーバの送信部に用いられる光送信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザを用いた光送信モジュールは光ファイバー伝送用トランシーバのキーデバイスの一つである。光送信モジュールは近年のブロードバンドネットワークの普及とともに高速化がはかられ、ビットレートが１０Ｇｂｉｔ／ｓまでのものが広く用いられるようになっている。上記用途に適した光送信モジュールとしては良好な送信波形品質を実現することとともに、小型、低消費電力、低コストであることが要求されている。
【０００３】
従来の光送信モジュールは例えば特開２００２−３７４０２８号公報において論じられている。図６は従来の光送信モジュールにおける半導体レーザのサブマウント基板図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。ここで１は半導体レーザダイオード、２はセラミックからなる絶縁基板、３は接地電極、４は信号伝送路、５は抵抗素子、６は薄膜インダクタ、７は裏面接地電極、８は薄膜インダクタ下部に形成した薄肉部である。この従来例では薄膜インダクタ６を形成した基板２上の薄膜インダクタ６に近接した位置に直接変調型の半導体レーザダイオード１を搭載し、レーザダイオード１へのバイアス電流を薄膜インダクタ６を介して供給する。この構成によりボンディングワイヤインダクタンスの低減とインダクタの寄生容量低減を図り、高周波信号に対する悪影響を最小限に抑えようとしていた。信号伝送路４はその両側に設けた接地電極および基板２の下部に設けた電極７との構成によりグラウンデッドコプラナ型の伝送線路を形成している。通常、外部には電圧駆動型の駆動用ＩＣが用いられている。その駆動用ＩＣの出力インピーダンス値（例えば５０Ω）に対し、抵抗素子５と半導体レーザダイオード１からなる直列抵抗値、および信号伝送路の特性インピーダンス値とを一致させることにより、駆動用ＩＣの電圧信号を反射することなく、すなわち整合状態で半導体レーザダイオード１に伝達することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３７４０２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、低消費電力化をさらに進める上で、レーザ駆動用ＩＣを電圧駆動型ＩＣから電流駆動型ＩＣに変更することで、インピーダンス整合用抵抗で消費される電力分をゼロに削減することが考えられた。しかしながら、インピーダンス整合用抵抗をなくした場合、送信波形品質を良好に保つことが困難であるという課題を有していた。
【０００６】
また、上記従来技術においては、半導体レーザ素子と駆動用ＩＣとの間のインダクタンスを低減するにはこれらの距離を縮小する必要があるが、上記従来技術では薄膜インダクタと半導体レーザ素子を同一絶縁基板に搭載していたため、薄膜インダクタのサイズが制限要因となり、レーザ素子と駆動ＩＣとの距離を十分に小さくできなかった。
【０００７】
また、上記従来技術において薄膜インダクタの寄生容量は比較的小さく、ボンディングワイヤとの共振周波数を十分高くできたが、寄生容量と薄膜インダクタとで生じる共振周波数はＤＣ〜８ＧＨｚの範囲に存在したため、送信波形品質を十分良好にすることができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、送信波形品質を良好に保つことができ、低消費電力化ができる光送信モジュールを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用光伝送トランシーバに最適な光送信モジュールを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、半導体レーザ素子（レーザダイオード素子）へのバイアス電流を、並列接続される薄膜インダクタ素子（例えば薄膜スパイラルインダクタンス素子も含む）及び前記薄膜抵抗素子を介して供給するように構成したことを特徴とする光送信モジュールである。
【００１１】
また、本発明は、前記光送信モジュールにおいて、前記半導体レーザ素子を搭載した第１の絶縁基板と、前記並列接続される薄膜インダクタ素子及び前記薄膜抵抗素子を形成した第２の絶縁基板とを別の絶縁基板で構成し、前記第１の絶縁基板上に形成された電極と前記並列接続される薄膜インダクタ素子及び前記薄膜抵抗素子の一端のパッドとの間をボンデイングワイヤ若しくはリボンで接続して構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記光送信モジュールにおいて、前記第２の絶縁基板における前記薄膜インダクタ素子の対接地容量と前記ボンディングワイヤのインダクタンスとがなす共振回路の共振周波数が８ＧＨｚ以上であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記光送信モジュールにおいて、前記半導体レーザ素子を駆動するための駆動用ＩＣチップを前記第１の絶縁基板に隣接して設け、該駆動用ＩＣチップの端子と前記第１の絶縁基板上の電極との間をボンデングワイヤ若しくはリボンによって接続することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記光送信モジュールにおいて、前記駆動用ＩＣチップを電流駆動型ＩＣチップで構成したことを特徴とする。
【００１５】
以上説明した構成によれば、薄膜インダクタ素子及び薄膜抵抗素子の寄生容量を低減することができ、半導体レーザ素子からバイアス回路を見込んだ場合のインピーダンスが極小となる共振周波数を８ＧＨｚ以上にできる。我々の検討によると図４に示すようにバイアス回路を見込むインピーダンスが極小となる共振周波数を８ＧＨｚ以上にすることにより、図３に示すように光波形の品質を示すマスクマージン量をほぼ最大にすることができ、良好な波形を得ることができた。
【００１６】
また、図５に示すように並列接続した抵抗素子のコンダクタンスを４．４ｍＳ以上（すなわち抵抗値にして２２５Ω以下）とすることで光波形の品質を示すマスクマージン量をほぼ最大にすることができ、従来の方式に比べ光送信波形品質を改善する効果が得られた。
【００１７】
また、別の絶縁基板に薄膜インダクタ素子を形成することにより、インダクタ素子のサイズを大きくでき、電流容量の増加や直列抵抗の低減が可能になるという利点も有する。
【００１８】
また、半導体レーザ素子と薄膜インダクタ素子を別の絶縁基板に設けることにより、第１の絶縁基板の厚さを薄くすることによる半導体レーザ素子の放熱性の改善と、第２の絶縁基板の厚さを厚くすることによる薄膜インダクタ素子の寄生容量の低減との両立することができるという利点も有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る光送信モジュールの一実施の形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は光送信モジュールの主要部分を示す構造図、図２は光送信モジュールの主要回路図である。
【００２１】
最近、本発明に係る光送信モジュールとして低電圧（例えば３．３Ｖ）、低消費電力化の要求が生じてきている。そのため、レーザ駆動用ＩＣとしては電流駆動型ＩＣ１３を用いるように構成し、インピーダンス整合用抵抗で消費される電力分をゼロに削減するためにインピーダンス整合用抵抗を無くすように構成した。このように電流駆動型ＩＣ１３を用いる場合、伝送データレートが１０Ｇｂｉｔ／ｓである場合、送信波形品質を良好に保つには、（１）半導体レーザ素子１１と駆動ＩＣ１３との間のインダクタンスをより小さくする。（２）半導体レーザ素子１１からバイアス回路（２３、１５、１６、２１、２２、２５）を見込んだ場合のインピーダンス特性として、極小値を示す共振周波数を８ＧＨｚ以上、ＤＣ〜８ＧＨｚの範囲には共振点を持たないことが重要であるということを見出したことにある。
【００２２】
また、半導体レーザ素子１１へのバイアス電流は、良好な送信波形を得るためには少なくとも５０ｍＡ〜１００ｍＡ程度必要であることより、電流容量値と直列抵抗による電圧低下量を加味すると、バイアス回路へ適用できる薄膜インダクタ１５の最小サイズとしては外形寸法で１ｍｍ×１ｍｍ程度が現実的である。
【００２３】
次に、本発明に係る光送信モジュールの構成の一実施の形態について図１を用いて説明する。１１は半導体レーザ素子（レーザダイオード素子）であり、例えば電流駆動型ＩＣである駆動用ＩＣ１３により電流増幅された例えば１０Ｇｂｉｔ／ｓの高速電気信号を光信号に変換し、結合光学系である結合レンズ１７を介して光ファイバーへレーザ光を出射する。１２は半導体レーザダイオード素子１１を搭載するチップキャリア用基板（第１の絶縁基板）であり、上記半導体レーザダイオード素子１１で発生した熱を裏側から逃がすために、絶縁基板（第２の絶縁基板）１４よりも薄く形成されている。電気信号方向及び光信号方向に対するチップキャリア基板１２の幅を、実装可能な範囲で最短になるようレイアウトすることによって、半導体レーザ素子１１と駆動用ＩＣ１３との間のインダクタンスを最小にすることができると共に半導体レーザ１１と結合レンズ１７とを近接させることが可能となる。なお、図１においては、チップチャリア用基板１２と結合レンズ１７とは、例えばＣｕＷ等の金属台座３５に位置決めされて搭載されることになる。そして、上記基板３５および駆動用ＩＣチップ１３は、テラス３６上に位置決めされて実装されることになる。
【００２４】
１４は絶縁基板（第２の絶縁基板）であり、その表層に薄膜インダクタ素子１５および薄膜抵抗素子１６を形成する。これらは並列に接続し、その一端のパッド３０をボンディングワイヤ２３を介して半導体レーザ素子１１が搭載された電極１２ａへ電気的に接続する。この経路を通じてバイアス電流が供給される。絶縁基板１４は誘電率を下げるためにチップキャリア基板１２よりも厚くする必要があり、そのためチップキャリア基板１２とは別基板で形成し、上記チップキャリア基板１２もしくは上記駆動用ＩＣチップ１３の例えば側方（上記電気信号方向、及び光信号方向に対して平面的に交差する方向）に隣接して配置する。なお、絶縁基板１４も、グランドであるテラス３７上に実装されることになる。
【００２５】
１８は入力信号線路、２３、２４、２５、２６、２７はボンディングワイヤである。ボンディングワイヤ２３は、電極１２ａとパッド３０との間を接続するものである。ボンディングワイヤ２４は、半導体レーザ素子１１とグランド電極１２ｂとの間を接続するものである。ボンディングワイヤ２５は、薄膜抵抗素子１６の他端のパッド３２と駆動用ＩＣ１３の電源端子との間を接続するものである。ボンディングワイヤ２６は、駆動用ＩＣ１３のトランジスタＱ２のコレクタ端子と半導体レーザダイオード素子１１との間を接続するものである。ボンディングワイヤ２７は、駆動用ＩＣ１３のトランジスタＱ１のコレクタに抵抗を介して接続された端子とグランド電極１２ｂとの間を接続するものである。そして、光送信モジュールの筐体１９はセラミックからなり、内部は気密封止されている。その筐体の一部分にレーザ光の出射部２０が設けられている。
【００２６】
チップキャリア用基板１２の材料としては、熱伝導率の高い窒化アルミを用いることが半導体レーザ素子１１の放熱性向上に対し好適である。また、絶縁基板１４の材料としては比較的安価なアルミナを用いるが、比誘電率がさらに小さいガラスエポキシなどを用いてもよく、この場合対接地寄生容量２１、２２のさらなる低減に好適である。
【００２７】
次に、図２を用いて回路構成を説明する。まず駆動用ＩＣ１３で増幅された変調信号電流は、出力段の差動トランジスタＱ１、Ｑ２によりボンディングワイヤ２４、２６、２７を介して半導体レーザ素子１１の両端に出力される。駆動用ＩＣ１３内の回路で生成するバイアス駆動電流Ｉｂｉａｓは、ボンディングワイヤ２４、２３、２５および並列接続された薄膜インダクタ素子（例えば薄膜スパイラルインダクタ素子）１５及び薄膜抵抗素子１６を介して半導体レーザ素子１１に供給される。容量２１、２２は絶縁基板１４上に形成された薄膜インダクタ素子１５、薄膜抵抗素子１６の両端のパッドにおいてグラウンドとの間に生じる対接地寄生容量である。
【００２８】
本実施の形態の構成によれば、例えば薄膜インダクタ素子１５を１０ｎＨ程度、薄膜抵抗素子１６を２２５Ω程度とし、ボンディングワイヤ２３のインダクタンスを１．４ｎＨ程度とした場合、寄生容量２１として約０．１５ｐＦがレイアウト上付加される。半導体レーザ素子１１よりボンディングワイヤ２３を介して見込んだバイアス回路インピーダンスは図４に示されるようになり、（１）インピーダンスが極小となる周波数、すなわちボンディングワイヤ２３と寄生容量２１とがなす共振周波数は９．６ＧＨｚと８ＧＨｚ以上が実現でき、（２）インピーダンスが極大となる周波数、すなわち薄膜インダクタ素子１５と寄生容量２１とがなす共振周波数におけるインピーダンスピークを抑圧し、共振による影響を解消することができる。
【００２９】
以上説明したように、まず、電気信号方向、及び光信号方向に対するチップキャリア基板１２の幅を、実装可能な範囲で最短になるようレイアウトし、半導体レーザ素子１１を駆動するための駆動用ＩＣチップ１３と、半導体レーザ素子１１を搭載したチップキャリア用基板（第１の絶縁基板）１２と、結合光学系１７とをこの順に電気信号方向、及び光信号方向にパッケージ内に配置することにより、半導体レーザ素子１１と駆動用ＩＣチップ１３との間の距離を最小にでき、ボンディングワイヤ（リボンでも良い。）２６及び２７によるインダクタンスを最小にできる。また、電気信号方向、及び光信号方向に対するチップキャリア基板１２の幅を、実装可能な範囲で最短になるようレイアウトしたことによって、半導体レーザ素子１１と結合レンズ１７とを近接することができ、結合光学系（例えば結合レンズ）１７のサイズを最小にすることができる。
【００３０】
また、薄膜インダクタンス素子１５と薄膜抵抗素子１６とを形成した絶縁基板（第２の絶縁体基板）１４を、第１の絶縁基板１２に隣接した位置に設け、かつ第１の絶縁基板１２と第２の絶縁基板１４とをボンディングワイヤ２３により接続することにより、薄膜インダクタ素子１５及び薄膜抵抗素子１６の両端のパッド３０、３２において生じる寄生容量２１、２２を低減することができ、半導体レーザ素子１１からバイアス回路（２３、１５、１６、２１、２２、２５）を見込んだ場合のインピーダンスが極小となる共振周波数を８ＧＨｚ以上にできる。我々の検討によると図４に示すようにバイアス回路を見込むインピーダンスが極小となる共振周波数を８ＧＨｚ以上にすることにより、図３に示すように、光波形の品質を示すマスクマージン量をほぼ最大にすることができ、良好な波形を得ることができた。我々の検討ではボンディングワイヤ２３を１ｍｍ程度まで長くしてもその範囲の共振周波数を得ることができた。
【００３１】
更に、半導体レーザ素子１１へのバイアス電流Ｉｂｉａｓを並列接続した薄膜インダクタ素子１５と薄膜抵抗素子１６とを介して供給することにより、薄膜インダクタの寄生容量２１と自己インダクタンスとで生じる共振を並列接続した抵抗素子１６により抑圧でき、図４に細線で示す並列抵抗素子を用いない従来の方式では４ＧＨｚ付近に極大ピークが存在していたバイアス回路のインピーダンスの急激なピークを抑圧することができた。これにより、図５に示すように、並列接続した抵抗素子１６のコンダクタンスを４．４ｍＳ以上（すなわち抵抗値にして２２５Ω以下）とすることで光波形の品質を示すマスクマージン量をほぼ最大にすることができ、コンダクタンスが０すなわち並列抵抗素子を用いていない従来の方式に比べ光送信波形品質を改善する効果が得られた。
【００３２】
さらに、上述したように、第１の絶縁基板１２がサイズの縮小が求められるのに対し、別の第２の絶縁基板１４に薄膜インダクタ素子１５を形成することにより、インダクタ素子１５のサイズを大きくでき、電流容量の増加や直列抵抗の低減が可能になるという利点も有する。
【００３３】
また、半導体レーザダイオード素子１１と薄膜インダクタ素子１５とを別の基板に設けることにより、第１の絶縁性基板１２の厚さを薄くすることによるレーザダイオード素子の放熱性の改善と、第２の絶縁基板１４の厚さを厚くすることによるインダクタ素子の寄生容量の低減との両立を実現することができる利点も有する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、送信波形品質を良好に保ち、かつ消費電力を低減する光送信モジュールの構造を得ることができる効果を奏する。
【００３５】
また、本発明によれば、光伝送トランシーバに最適な光送信モジュールを実現することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光送信モジュールの一実施の形態の主要部を示す構造図である。
【図２】本発明に係る光送信モジュールの一実施の形態の主要回路図である。
【図３】本発明の原理であるインピーダンスが極小となる共振周波数［ＧＨｚ］とマスクマージン量［ａ．ｕ．］との関係を説明するグラフである。
【図４】本発明による効果である周波数［ＧＨｚ］とバイアス回路インピーダンス［Ω］との関係を説明するグラフである。
【図５】本発明による効果である並列抵抗素子のコンダクタンス［ｍＳ］とマスクマージン量［ａ．ｕ．］との関係を説明するグラフである。
【図６】従来技術による光送信モジュールの半導体レーザのサブマウント基板図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
１１…半導体レーザ素子（レーザダイオード素子）、１２…チップキャリア用基板（第１の絶縁基板）、１２ａ…電極、１２ｂ…グランド電極、１３…駆動用ＩＣチップ（例えば電流駆動型ＩＣチップ）、１４…絶縁基板（第２の絶縁基板）、１５…薄膜インダクタ素子（例えば薄膜スパイラルインダクタ素子）、１６…薄膜抵抗素子、１７…結合光学系（例えば結合レンズ）、１８…入力信号線路、１９…筐体、２０…出射部、２１、２２…寄生容量、２３〜２７…ボンディングワイヤ若しくはリボン、３０、３２…パッド、３５…金属台座、３６、３７…テラス、Ｖｓｓ…電源電位、Ｑ１、Ｑ２…出力段トランジスタ、Ｉｂｉａｓ…バイアス駆動電流。
Claims (9)
- 半導体レーザ素子を駆動するための駆動用ＩＣチップと、該駆動用ＩＣチップに隣接して設けられ、前記半導体レーザ素子を搭載した第１の絶縁基板と、該第１の絶縁基板に隣接して設けられ、前記半導体レーザ素子からの光信号を光ファイバーへ出射させるための結合光学系と、前記第１の絶縁基板に隣接して設けられ、薄膜インダクタ素子と薄膜抵抗素子とを形成した第２の絶縁基板とをパッケージ内に設け、前記第１の絶縁基板上に形成された半導体レーザ素子接続電極と前記第２の絶縁基板上に形成された薄膜インダクタ素子の一端および薄膜抵抗素子の一端の両者への接続電極とをボンディングワイヤ若しくはリボンにより接続したバイアス電流供給回路を有し、前記駆動用ＩＣチップの出力端子と前記半導体レーザ素子との間に前記バイアス電流供給回路を構成する素子および直列のインピーダンス整合用抵抗素子を配置せず、前記半導体レーザ素子へのバイアス電流を並列接続した前記薄膜インダクタ素子と前記薄膜抵抗素子とを介して供給するように構成し、前記薄膜インダクタ素子のインダクタンス値が１０ｎＨもしくは１８ｎＨであり、前記薄膜抵抗素子の抵抗値が２２５Ω以下であり、光信号のビットレートが１０Ｇｂｉｔ／ｓであることを特徴とする光送信モジュール。
- 請求項１記載の光送信モジュールにおいて、前記駆動用ＩＣチップの出力端子と前記第１の絶縁基板上に形成された半導体レーザ素子接続電極との間をボンディングワイヤ若しくはリボンによって接続することを特徴とする光送信モジュール。
- 請求項１又は２記載の光送信モジュールにおいて、前記第２の絶縁基板における前記薄膜インダクタ素子の対接地容量と前記ボンディングワイヤのインダクタンスとがなす共振回路の共振周波数が８ＧＨｚ以上であることを特徴とする光送信モジュール。
- 請求項１、２又は３記載の光送信モジュールにおいて、前記駆動用ＩＣチップは、電流駆動型ＩＣチップで構成することを特徴とする光送信モジュール。
- 半導体レーザ素子へのバイアス電流を、並列接続される薄膜インダクタ素子及び薄膜抵抗素子からなるバイアス電流供給回路を介して供給し、前記半導体レーザ素子への変調信号を、前記バイアス電流供給回路を構成する素子及び直列のインピーダンス整合用抵抗素子を介さずに供給するように構成し、前記薄膜インダクタ素子のインダクタンス値が１０ｎＨもしくは１８ｎＨであり、前記薄膜抵抗素子の抵抗値が２２５Ω以下であり、光信号のビットレートが１０Ｇｂｉｔ／ｓであることを特徴とする光送信モジュール。
- 請求項５記載の光送信モジュールにおいて、前記半導体レーザ素子を搭載した第１の絶縁基板と、前記並列接続される薄膜インダクタ素子及び前記薄膜抵抗素子を形成した第２の絶縁基板とを別の絶縁基板で構成し、前記第１の絶縁基板上に形成された半導体レーザ素子接続電極と前記並列接続される薄膜インダクタ素子の一端及び前記薄膜抵抗素子の一端の両者への接続電極との間をボンディングワイヤ若しくはリボンで接続して構成したことを特徴とする光送信モジュール。
- 請求項６記載の光送信モジュールにおいて、前記第２の絶縁基板における前記薄膜インダクタ素子の対接地容量と前記ボンディングワイヤのインダクタンスとがなす共振回路の共振周波数が８ＧＨｚ以上であることを特徴とする光送信モジュール。
- 請求項６又は７記載の光送信モジュールにおいて、前記半導体レーザ素子を駆動するための駆動用ＩＣチップを前記第１の絶縁基板に隣接して設け、該駆動用ＩＣチップの出力端子と前記第１の絶縁基板上に形成された半導体レーザ素子接続電極との間をボンディングワイヤ若しくはリボンによって接続することを特徴とする光送信モジュール。
- 請求項８記載の光送信モジュールにおいて、前記駆動用ＩＣチップを電流駆動型ＩＣチップで構成したことを特徴とする光送信モジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003203592A JP4090401B2 (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 光送信モジュール |
| US10/808,825 US7167494B2 (en) | 2003-07-30 | 2004-03-24 | Optical transmission module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003203592A JP4090401B2 (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 光送信モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005050896A JP2005050896A (ja) | 2005-02-24 |
| JP4090401B2 true JP4090401B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=34100636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003203592A Expired - Fee Related JP4090401B2 (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 光送信モジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7167494B2 (ja) |
| JP (1) | JP4090401B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4568133B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2010-10-27 | 三洋電機株式会社 | 半導体レーザ装置および光装置 |
| US20070206649A1 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-06 | Agency For Science, Technology And Research | High repetition rate laser module |
| JP2007266493A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザモジュール |
| US10234545B2 (en) | 2010-12-01 | 2019-03-19 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Light source module |
| JP6376377B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2018-08-22 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 光学装置 |
| US10257932B2 (en) | 2016-02-16 | 2019-04-09 | Microsoft Technology Licensing, Llc. | Laser diode chip on printed circuit board |
| US10374386B1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-08-06 | Finisar Corporation | Chip on carrier |
| US20210408758A1 (en) * | 2018-12-05 | 2021-12-30 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| WO2023071386A1 (zh) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 光模块 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5192875A (en) * | 1991-11-04 | 1993-03-09 | Motorola, Inc. | Analog frequency divider utilizing two amplifiers and a LC resonant circuit |
| US5821825A (en) * | 1996-11-26 | 1998-10-13 | Trw Inc. | Optically controlled oscillator |
| DE19823691A1 (de) * | 1998-05-27 | 1999-12-02 | Siemens Ag | Gehäuseanordnung für Lasermodul |
| JP2002374028A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Kyocera Corp | 配線基板 |
| US7339963B2 (en) * | 2002-11-27 | 2008-03-04 | International Business Machines Corporation | High speed data channel including a CMOS VCSEL driver and a high performance photodetector and CMOS photoreceiver |
| US7039083B2 (en) * | 2003-03-12 | 2006-05-02 | Opnext, Inc. | High speed optical transmission assembly |
-
2003
- 2003-07-30 JP JP2003203592A patent/JP4090401B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-03-24 US US10/808,825 patent/US7167494B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7167494B2 (en) | 2007-01-23 |
| JP2005050896A (ja) | 2005-02-24 |
| US20050025202A1 (en) | 2005-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7130100B2 (en) | Optical module | |
| JP4856465B2 (ja) | 光半導体素子搭載基板、および光送信モジュール | |
| US7463659B2 (en) | Can-type optical transmitting module utilizing a laser diode with impedance matching resistors | |
| EP1655630B1 (en) | Optical module | |
| US20090003398A1 (en) | Light-transmitting module capable of responding a high-frequency over 10GHz | |
| US8830552B2 (en) | Optical modulation device | |
| JP2003243766A (ja) | 半導体レーザモジュール、光トランシーバ及び光通信システム | |
| JP2004356233A (ja) | 半導体レーザモジュールおよび半導体レーザ装置 | |
| JP2001257412A (ja) | 光送信モジュール | |
| JP4090401B2 (ja) | 光送信モジュール | |
| JP2004063852A (ja) | 光半導体集積装置 | |
| JP7468846B2 (ja) | 光半導体装置及びキャリア | |
| US20030193095A1 (en) | Optical module equipped with a wiring plate | |
| JP2004047833A (ja) | 光半導体素子モジュール | |
| JP2013250441A (ja) | 光学デバイスおよび伝送線路 | |
| JP3434473B2 (ja) | 光モジュール用シリコンプラットフォーム | |
| US7192201B2 (en) | Optical transmitting module having a de-coupling inductor therein | |
| JP2005045234A (ja) | 発光モジュール | |
| JP2002237645A (ja) | 発光素子キャリア、発光素子モジュール、発光素子、および発光素子駆動方式 | |
| JP2728104B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| JP6218087B2 (ja) | 光変調装置 | |
| JP2004259880A (ja) | 光半導体装置 | |
| JP2004241480A (ja) | 光半導体装置 | |
| JP3785891B2 (ja) | 光送信器 | |
| JP2002350793A (ja) | 光電変換半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070625 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070703 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070831 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071016 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071214 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080205 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080226 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4090401 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140307 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |