JP4123755B2 - 発光モジュール - Google Patents
発光モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP4123755B2 JP4123755B2 JP2001321288A JP2001321288A JP4123755B2 JP 4123755 B2 JP4123755 B2 JP 4123755B2 JP 2001321288 A JP2001321288 A JP 2001321288A JP 2001321288 A JP2001321288 A JP 2001321288A JP 4123755 B2 JP4123755 B2 JP 4123755B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- optical
- isolator
- optical lens
- holder
- 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
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に用いられる発光モジュールに関する。より詳細には、パッケージに収容された発光素子、温調素子、光学系等を備えた発光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、従来技術による発光モジュールの構成を示す側面断面図を示す。
【０００３】
従来技術の発光モジュールは、光を出射する発光素子６と、光学レンズ８と、光アイソレータ９と、基板３は一体して構成され、ペルチェ素子２を介して、パッケージ２０の低面２０ａに固定されている。パッケージ２０には、光を通過させる窓部２０ｂが設けられており、発光素子６の出射光は、光学レンズ８、光アイソレータ９、窓部２０ｂを通過してパッケージ２０の外部へ導出される。そして、窓部２０ｂの設けられたパッケージ２０の外部には、光ファイバ１５の一端を受容するフェルール１４がフェルールホルダ１３を介して具備されており、窓部２０ｂを通過して外部に導出される光は、光ファイバ１５に入射される。このため、発光素子６、第１光学レンズ８、光アイソレータ９、窓部２０ｂ、フェルール１４に受容された光ファイバ１５の一端は、発光素子６の出射光の光軸Ａに沿ってこの順に配列されている。
【０００４】
光アイソレータ９は所定の波長帯域の光を一方の方向にのみ殆ど通過させる特性を有する素子である。一方の方向と反対となる反対方向には、光を殆ど通過させない。図４に示す発光モジュール１では、発光素子６から出射して光学レンズ８を通過した出射光を窓部２０ｂの方向へのみ通過させる。よって発光モジュール１は、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して発光素子６の方向へ伝搬して行く雑音光が遮断されるため、発光素子６の動作が安定になされる。そしてペルチェ素子２は、発光素子６に近接して配置されるサーミスタからの温度検知信号に基づき、発光素子６の温度を一定の温度に保持するよう作動して、発光素子６の動作をより安定なものとなす。
【０００５】
ここで光アイソレータ９は高価であるため、光アイソレータ９の開口径を大きくすることは発光モジュール１のコストアップにつながり不適なことである。このため発光モジュール１では、光学レンズ８を通過する光の光軸Ａに対して光アイソレータ９が最適な位置へと正確に位置決め出来るよう、光学レンズホルダ８と光アイソレータホルダ１０それぞれが互いに当接する当接部は、それぞれ適宜精密加工が施されている。故に、発光モジュール１では、光アイソレータ９の開口径を大きくすることなく第１光学レンズ８を通過する出射光を有効的に光アイソレータ９へ入射して通過させることが出来た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術の発光モジュール１では、第１光学レンズホルダ７と光アイソレータホルダ９それぞれの当接部に精密な加工を施すことは発光モジュール１のコストアップにつながるものであった。
【０００７】
また、光アイソレータ９の有する所定の波長帯域の光を一方の方向に殆ど通過させる特性及び一方の方向と反対となる反対方向には光を殆ど通過させない特性、そして発光素子６の出射光は、光アイソレータ９、発光素子６それぞれの温度によって変化するものであり、互いに相応しないものであった。
【０００８】
よって発光素子６と光アイソレータ９との間に温度の偏差が生ずる場合には、光アイソレータ９が一方の方向へ通過させる光の所定の波長帯域が変化してしまう若しくは一方の方向へ通過する出力光が低減してしまい、故に発光モジュールの出力光の波長帯域が変化してしまう若しくは出力光が低下してしまうという問題があった。また同時に一方の方向と反対となる反対方向に光を殆ど通過させない特性が低下して、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して発光素子６へ伝搬して行く雑音光が遮断されにくくなるため、発光素子６の動作が不安定になるという問題があった。
【０００９】
特開平０６−１２０６０９号公報には、半導体レーザ１、光学レンズ２、光アイソレータ３およびフェルール４を一体化したユニット１００を、温度制御用のペルチェ素子１０の上にハンダ固定して、パッケージ１１に内包する発光装置に関する発明が開示されている。かかる発明の発光装置でも、半導体レーザ１と光アイソレータ３との間には光学レンズ２など熱容量を要する構成が介在すると共に、更にパッケージ１１にフェルール５を内包するため、パッケージ１１を大きく構成する必要があった。また、フェルール５はパッケージ１１に内包されるためフェルール５に受容される光ファイバ１２の一部分に金属メッキなどを施し、パッケージ１１とハンダによって封止する必要があった。当該発明では製造方法が煩雑になり、故にコストを増加させるものであった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来技術の発光モジュール１での問題点を解決し、製造が簡易で小型なパッケージで構成されると共に、光アイソレータが環境温度に影響されず発光素子の温度と追従することで発光素子の動作が安定した発光モジュールの提供を課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発光モジュールは、搭載部と該搭載部の一端から垂直方向に延伸する壁部を有し、ＣｕＷで形成されている基板ならびに、前記基板に搭載された発光素子と光学レンズ素子と光アイソレータ素子を含むサブアッセンブリと、前記サブアッセンブリを搭載する温調素子と、前記温調素子を実装する底面を備え、前記温調素子を底面に実装して内包するパッケージと、前記発光素子の出射光を入射して伝搬させる光ファイバと、を備える。そして請求項１の発明による発光モジュールでは、壁部には発光素子が出射する光を通過させる貫通孔が形成されており、光アイソレータ素子は光アイソレータとこの光アイソレータを保持する円筒形状のアイソレータホルダを含んでおり、アイソレータホルダが、壁部の二つの面のうち、発光素子に対向する面とは反対の面に直接固着されており、このアイソレータホルダの端面と、基板壁部のこの反対の面はそれぞれ研磨加工が施されており、光学レンズ素子は発光素子から出射される光を集光して光アイソレータ素子へ入射させる光学レンズと、光学レンズを保持して基板に固着される光学レンズホルダから構成され貫通孔に収容されており、アイソレータホルダは光学レンズホルダよりも熱伝導率の大きな材料を含んで形成されている、ことを特徴とする。
【００１２】
この発光モジュールによれば、光アイソレータ素子は基板に直接固着されているため、発光素子と光アイソレータ素子とに介在する部分の熱容量を小さくなるよう構成されている。よって、発光素子の温度と等しくなるよう光アイソレータ素子の温度を追従させることに対して好適となる。更に、光アイソレータ素子は基板に直接固着されているため、光学レンズ素子に、光アイソレータ素子を固着させるための当接部を精密な研磨加工を施すことによって設ける必要がないため、製造工程を簡略化することが出来る。
【００１４】
この発光モジュールによれば、基板に固着される光アイソレータホルダが、同じく基板に固着される光学レンズホルダより熱伝導率の大きな材料を含んで形成されている。このため、基板に備えられた発光素子の温度と等しくなるよう光アイソレータの温度を追従させることに対して一層好適となる。
【００１５】
この発光モジュールは、アイソレータホルダは基板の壁部にＹＡＧレーザ溶接されている、ことを特徴とする。
【００１６】
この発光モジュールによれば、アイソレータホルダと基板との間の熱伝導効率が良くなり、アイソレータの温度を発光素子の温度に追従させることに対して好適となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の上記の目的及び特徴は、以下に添付図面を用いて詳述する本発明の好適な実施の形態から容易に明らかになる。同一の構成要素には同一の符号を付した。
【００１８】
【実施例】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる発光モジュール１の断面構成図である。発光モジュール１は、基板３ならびに、前記基板３に備えられた発光素子６と光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８とからなるサブアッセンブリ３０（図２参照）と、前記サブアッセンブリ３０を搭載する温調素子２と、前記温調素子２を実装するパッケージ底面２０ａと、を備え前記温調素子２をパッケージ底面２０ａに実装して内包するパッケージ２０と、前記パッケージ２０の外側に前記発光素子６の出射光を入射して伝搬させる光ファイバ１５と、を備える。以下において、発光素子６は電気的な駆動信号を受けて前記駆動信号に応じた光を出射する半導体発光素子６として、温調素子２はペルチェ素子２として説明をする。
【００１９】
パッケージ２０には、光を通過させる窓部２０ｂが設けられており、半導体発光素子６の出射光は、光学レンズ素子７、光アイソレータ素子９、窓部２０ｂを順次通過して、パッケージ２０の外部へ導出される。そして、窓部２０ｂの設けられたパッケージ２０の外部には、光ファイバ１５の一端を受容するフェルール１４が具備されており、窓部２０ｂを通過して外部に導出される光は、光ファイバ１５に入射される。このため、発光素子６、第１光学レンズ８、光アイソレータ９、窓部２０ｂ、フェルール１４に受容された光ファイバ１５の一端は、半導体発光素子６の出射光の光軸Ａに沿ってこの順に配列されている。
【００２０】
半導体発光素子６は、対向する出射面と反射面で形成される共振器を有する。半導体発光素子６の出射面からは前記共振器で発振される光の殆どが出射し（以下、出射光と言う）、反射面からは前記共振器で発振される光のうち出射面から出射される光を除いた一部分（以下、モニタ光と言う）が出射される。モニタ光と出射光の光の波長は等しく、また互いの光強度は再現性のある一定の相関性を示すものである。半導体発光素子６の出射光の波長は、１３１０ｎｍ帯若しくは１５５０ｎｍ帯である。この場合、発光モジュール１は石英ガラスで形成される光ファイバを光伝送路とする光通信における光源として用いることが出来る。
【００２１】
基板３は、搭載部３ｂと搭載部３ｂの一端から略垂直方向に延伸する壁部３ａを有し、熱伝導特性に優れたＣｕＷで形成されている。搭載部３ｂの壁部３ａに近接する位置には、同じくＣｕＷで形成したチップキャリア５を介して半導体発光素子６が搭載されている。半導体発光素子６は、半導体発光素子６の出射光の光軸が所定の軸Ａに沿って壁部３ａの側へ向けて出射するよう搭載されている。このため、壁部３ａには半導体発光素子６の出射光を通過させる貫通孔３ｃが設けられており、出射光は壁部３ａに遮られることなく、窓部２０ｂの側へ通過する。
【００２２】
更に、チップキャリア５には、半導体発光素子６に近接するようサーミスタ１１（図２参照）が実装されている。サーミスタ１１は、サーミスタ１１が搭載された近接部の温度を電気信号（以下、温度検出信号と言う）として検出して出力する素子である。
【００２３】
このため発光モジュール１の半導体発光素子６は、図示しない制御装置を用によって、サーミスタ１１からの温度検出信号に基づいて２５±１℃などの一定の温度となるよう、ペルチェ素子２を介して制御（ＡＴＣ）され、よって半導体発光素子６の動作は安定になされる。
【００２４】
特に、発光モジュール１を長時間駆動させることで半導体発光素子６が発熱するような場合、あるいは発光モジュール１の設置される環境温度が例えば１０℃に低下した場合などでも、半導体発光素子６はペルチェ素子２を介して上記に示したある一定の温度へとなされるので、半導体発光素子６の発振が安定すると共に、半導体発光素子６の出射光の波長帯域及び光強度は安定している。
【００２５】
更に、チップキャリア５には、半導体発光素子６の反射面から出射されるモニタ光の光軸上に、光を受信して受信した光強度に応じた電気信号を出力するフォトダイオード４が、フォトダイオードキャリア４ａを介して搭載されている。
【００２６】
よって、発光モジュール１では、フォトダイオード４から出力される電気信号をモニタすることで、半導体発光素子６の出射光の状態を検知することが出来る。
【００２７】
図２（ａ）は、サブアッセンブリ３０の断面構成図である。また、図２（ｂ）は、サブアッセンブリ３０の光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を基板３から分離した分解断面構成図である。光学レンズ素子７は、半導体発光素子６の出射光を集光して光ファイバ１５へ入射させる光学レンズ７１と光学レンズ７１を保持する円筒形状の光学レンズホルダ７２を含む。光アイソレータ素子８は、光アイソレータ８１と光アイソレータ８１を保持する略円筒形状の光アイソレータホルダ８２を含む。
【００２８】
光アイソレータ８２は、１３１０ｎｍ帯若しくは１５５０ｎｍ帯など所定の波長帯域の光を一方の方向にのみ殆ど通過させる低インサーションロス特性を有する。そして、一方の方向と反対となる反対方向には、光を殆ど通過させないアイソレーション特性を有する。低インサーションロス特性は上記の波長帯域において数ｎｍの帯域幅で１ｄＢ以下のインサーションロスであり、アイソレーション特性は全ての波長帯域において約３５ｄＢ以上の遮断特性である。
【００２９】
図１に示す発光モジュール１では、発光素子６の出射光を光学レンズ素子７を介して窓部２０ｂの方向へのみ通過させる。よって発光モジュール１は、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して半導体発光素子６の方向へ伝搬する出射光が遮断されるため、半導体発光素子６の動作が安定になされる。
【００３０】
図２（ａ）に戻って、本実施形態の発光モジュール１では、光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８は、半導体発光素子６が搭載された壁部３ａの内側面３ｅと反対側となる外側面３ｄに、それぞれ光学レンズホルダ７１の一端面７１ａと光アイソレータホルダ８１の端面８１ａが当接して固着されることで備えられている。これは、先ず壁部３ａの外側面３ｄに光学レンズホルダ７１の一端面７１ａを当接した状態で光学レンズ素子７を半導体発光素子６の出射光の集光に対して最適となる位置へ調心した後、ＹＡＧレーザによって外側面３ｄと光学レンズホルダ７１とを溶接固定する。次に、壁部３ａの外側面３ｄに光アイソレータホルダ８１の端面８１ａを当接した状態でアイソレータ素子８を光学レンズ素子７を通過した半導体発光素子６の出射光を窓部２０ｂへ効率的に通過させる位置へ調心した後、ＹＡＧレーザによって光アイソレータホルダ８１と、光学レンズ素子７を固着した外側面３ｄの外周部分に溶接固定することで、実現される。ここで、半導体発光素子６の出射光の光軸Ａに対して、光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を精密に調芯するため、基板３の外側面３ｄ、光学レンズホルダ７１の一端面７１ａ、光アイソレータホルダ８１の端面８１ａ、はそれぞれ平坦となるよう精密な研磨加工が施されている。この場合、基板３の外側面３ｄは、光学レンズホルダ７１と、光アイソレータホルダ８１が当接する部分のみ研磨加工を施すだけでよい。
【００３１】
上記の通り、本実施形態の発光モジュール１では、半導体発光素子６と光アイソレータ８２とに介在する部分の熱容量が小さくなるよう構成されるので、半導体発光素子６の温度と等しくなるよう光アイソレータ８２の温度を追従させることに対して好適となる。故に、半導体発光素子６からの所定の波長帯域の出射光を、効率的に光アイソレータ８２を通過させて光ファイバ１５の側へ伝搬させることが出来る。また、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して半導体発光素子６の方向へ伝搬して行く光を遮断するアイソレーション特性が低下することがないので、半導体発光素子６の動作が安定になされる。
【００３２】
ここで更に、光アイソレータホルダ８１を光学レンズホルダ７１より熱伝導率の大きな材料を含み形成すると、半導体発光素子６の温度と等しくなるよう光アイソレータ８２の温度を追従させることに対して更に好適である。この場合例えば、光学レンズホルダ８１をＳＵＳで形成し、光アイソレータホルダ８２をＳＦ２０Ｔとすることが出来る。
【００３３】
また、本実施形態の発光モジュール１では、基板３の外側面３ｄに対して直接光アイソレータホルダ８１が固着されている。このため、光学レンズホルダ７１の一端面７１ａと反対側となる他端面７１ｂに光アイソレータホルダ８１ａを当接して光アイソレータ素子８を固着させる場合のように、光学レンズホルダ７１の他端面７１ｂに対して精密な研磨加工を施す必要がない。よって、本実施形態の発光モジュール１では、製造工程を簡略化することが出来る。
【００３４】
再び図１に戻って、本実施形態の発光モジュール１では、光ファイバ１５の一端を受容するフェルール１４は、パッケージ２０の窓部２０ｂが設けられたパッケージ外側面２０ｃに、光アイソレータ素子８を通過した出射光に対して最適な位置へ調芯された後にフェルールホルダー１３を介して具備されている。
【００３５】
よって、発光モジュール１は、パッケージ２０の内部にフェルール１４を備えないので、パッケージ２０を小さく構成することが出来る。
【００３６】
ここで、フェルール１４とフェルールホルダ１３との固着、及びフェルールホルダ１３とパッケージ外側面２０ｃとの固着をＹＡＧレーザによって溶接固定することが出来る。この場合、フェルール１３はセラミックで形成したキャピラリを金属で形成した円筒に圧入して形成し、フェルールホルダ１３は金属で形成し、更にパッケージ外側面２０ｃで、フェルールホルダ１３との当接部及び被溶接部は、金メッキ加工などを施さないようすることが好適である。
【００３７】
続いて、図１の発光モジュール１とは異なる第２の実施形態の発光モジュール１について説明する。尚、図１の発光モジュール１と同一となる部分の説明は省略する。
【００３８】
図５（ａ）は、第２の実施形態の発光モジュール１のサブアッセンブリ３０の断面構成図である。また、図５（ｂ）は、サブアッセンブリ３０の光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を基板３から分離した分解断面構成図である。
【００３９】
第２の実施形態の発光モジュール１では、光学レンズ素子７は基板３が有する壁部３ａの貫通孔３ｃに収容されている。よって、光アイソレータ素子８の有する光アイソレータ８２をより壁部３ａの外側面３ｄに近接して配置することが出来る。故に基板３に備えられた発光素子６の温度と等しくなるよう光アイソレータ８２の温度を追従させることに対して一層好適となる。ここで、貫通孔３ｃは、光学レンズ素子７を収容出来るよう光学レンズ素子７の外径より大きな内径となるよう形成されている。そして、光学レンズ素子７の有する光学レンズホルダ７１の他端面７１ｂは、光アイソレータ素子８の光アイソレータホルダ８１へ固着されている。この場合、光学レンズホルダ７１は他端面７１ｂのみ精密な研磨加工を施せばよく、光軸Ａに沿うよう光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８の位置を互い調整して他端面７１ｂを端面８１ａへ当接させた状態でＹＡＧレーザによって光学レンズホルダ７１と光アイソレータホルダ８１を溶接固定することが出来る。そして、端面８１ａを壁部３ａの外側面３ｄ当接した状態で光学レンズ素子７を半導体発光素子６の出射光の集光に対して最適となる位置へ調心した後、ＹＡＧレーザによって外側面３ｄと光アイソレータホルダ８１とを溶接固定することが出来る。
【００４０】
更に第２の実施形態の発光モジュール１では、光アイソレータ８２は、ファラデー効果を有する磁性ガーネット結晶と前記磁性ガーネット結晶に所定の磁界を印加するための永久磁石と偏光素子とで構成され、光アイソレータ８２の温度が２５℃の場合、１５９０ｎｍの波長帯域において最大のアイソレーション特性を示す。図６は、光アイソレータ８２の温度に対するアイソレーション特性である。図６において、ａは１５９０ｎｍの波長帯域の光に対するアイソレーション特性、ｂは１６１０ｎｍの波長帯域の光に対するアイソレーション特性、ｃは１５７０ｎｍの波長帯域の光に対するアイソレーション特性である。そして図６に示す通り、ｂは０℃〜２７．５℃で３０ｄＢ以上であり、ｃは２２．５℃〜５０℃で３０ｄＢ以上である。発光モジュール１の置かれる環境温度が０℃〜５０℃の範囲で変化した場合、第２の実施形態の発光モジュール１では、ペルチェ素子２によって半導体発光素子６を２５±１℃の温度に制御した時、アイソレータ８２は２５±２．５℃以内の温度に制御される。これに対し、第２の実施例との比較例である図４に示した従来技術による光モジュール１では、ペルチェ素子２によって半導体発光素子６を２５±１℃の一定温度に制御した時、アイソレータ８２の温度は２５±４℃以内であった。よって、第２の実施形態の発光モジュール１によれば、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して半導体発光素子６の方向となる他方の方向へ伝搬する１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍの広帯域光に対して３０ｄＢ以上の遮断特性が実現される。第２の実施形態の発光モジュール１に示す通り、環境温度が０℃〜５０℃と変化しても１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍという広帯域となる波長帯域の光に対して動作が安定した発光モジュール１が提供された。尚、光アイソレータホルダ８１を光学レンズホルダ７１より熱伝導率の大きな材料を含み形成すると、半導体発光素子６の温度と等しくなるよう光アイソレータ８２の温度を追従させることに対して更に好適である。この場合例えば、光学レンズホルダ８１をＳＵＳで形成し、光アイソレータホルダ８２をＳＦ２０Ｔとすることが出来る。
【００４１】
上記に詳述した通り、製造が簡易で小型なパッケージで構成されると共に、光アイソレータが環境温度に影響されず発光素子の温度と追従する構成とすることで発光素子の動作が安定した発光モジュールが提供された。
【００４２】
尚、上記の実施形態を本発明の目的を逸脱しない範囲において、当業者が適宜容易になし得る変更は本発明の範囲内であることは明白であり、本発明の範囲内であることを請求する。
【００４３】
例えば、上記の説明においては、発光素子６を半導体光素子６として説明したが、半導体光素子６は、半導体レーザ素子６とすることも可能であり、更にＤＦＢレーザ素子６とすることも可能である。また半導体レーザ素子６は、その出射光の波長帯域を１４８０μｍとして光増幅器の励起光源とすることも出来る。
【００４４】
更に、図３は図１においてパッケージ外側面２０ｃとフェルールホルダ１３との間に第２の光学レンズ素子９を間挿した構成の発光モジュール１の断面構成図である。図３に示す通り発光モジュール１は、第２の光学レンズ素子９を含むよう構成してよい。第２の光学レンズ素子９は、第２の光学レンズ９１と第２の光学レンズホルダ９２を含む。この場合、光学レンズ素子７の光学レンズ７１は発光素子６の出射光を集光して平行光とするコリメート光学レンズとし、第２の光学レンズ９１は前記コリメート光を光ファイバ１５へ集光する集光光学レンズとしてもよい。上記のような構成とすることで発光モジュール１は、発光素子６からの出射光が光ファイバ１５の入射に対して最適な状態に集光される集光ポイント位置を、第２の光学レンズ素子９によって適宜修正することが可能となり、故にサブアッセンブリ３０をパッケージ２０のパッケージ底面２０ａへ実装する精度を緩和することが出来る。
【００４５】
【発明の効果】
本発明による発光モジュールでは、光アイソレータ素子が基板に直接固着されているので、発光素子と光アイソレータ素子とに介在する部分の熱容量が小さく構成され、発光素子の温度と等しくなるよう光アイソレータの温度を追従させることに対して好適となる。よって、発光モジュールの動作が安定すると共に発光素子が出射する所定の波長帯域の光を効率的に光アイソレータ素子を通過させて光ファイバの側へ伝搬させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係わる発光モジュール１の断面構成図である。
【図２】図２（ａ）は、サブアッセンブリ３０の断面構成図である。図２（ｂ）は、サブアッセンブリ３０の光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を基板３から分離した分解断面構成図である。
【図３】図３は、図１においてパッケージ２０のパッケージ外側面２０ｃとフェルールホルダ１３との間に第２の光学レンズ素子９を間挿した構成を有する発光モジュール１の断面構成図である。
【図４】図４は、従来技術による発光モジュールの構成を示す側面断面図である。
【図５】図５（ａ）は、第２の実施形態の発光モジュール１のサブアッセンブリ３０の断面構成図である。また、図５（ｂ）は、サブアッセンブリ３０の光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を基板３から分離した分解断面構成図である。
【図６】図６は、光アイソレータ８２の温度に対するアイソレーション特性である。
【符号の説明】
１…発光モジュール
２…温調素子（ペルチェ素子）
３…基板
４…フォトダイオード
４ａ…フォトダイオードキャリア
５…チップキャリア
６…発光素子（半導体発光素子）
７…光学レンズ素子
８…光アイソレータ素子
９…第２の光学レンズ素子
１１…サーミスタ
１３…フェルールホルダ
１４…フェルール
１５…光ファイバ
２０…パッケージ
２０ａ…パッケージ低面
２０ｂ…窓部
２０ｃ…パッケージ外側面
３０…サブアッセンブリ
７１…光学レンズホルダ
７２…光学レンズ
８１…光アイソレータホルダ
８２…光アイソレータ
９１…第２の光学レンズ
９２…第２の光学レンズホルダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に用いられる発光モジュールに関する。より詳細には、パッケージに収容された発光素子、温調素子、光学系等を備えた発光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、従来技術による発光モジュールの構成を示す側面断面図を示す。
【０００３】
従来技術の発光モジュールは、光を出射する発光素子６と、光学レンズ８と、光アイソレータ９と、基板３は一体して構成され、ペルチェ素子２を介して、パッケージ２０の低面２０ａに固定されている。パッケージ２０には、光を通過させる窓部２０ｂが設けられており、発光素子６の出射光は、光学レンズ８、光アイソレータ９、窓部２０ｂを通過してパッケージ２０の外部へ導出される。そして、窓部２０ｂの設けられたパッケージ２０の外部には、光ファイバ１５の一端を受容するフェルール１４がフェルールホルダ１３を介して具備されており、窓部２０ｂを通過して外部に導出される光は、光ファイバ１５に入射される。このため、発光素子６、第１光学レンズ８、光アイソレータ９、窓部２０ｂ、フェルール１４に受容された光ファイバ１５の一端は、発光素子６の出射光の光軸Ａに沿ってこの順に配列されている。
【０００４】
光アイソレータ９は所定の波長帯域の光を一方の方向にのみ殆ど通過させる特性を有する素子である。一方の方向と反対となる反対方向には、光を殆ど通過させない。図４に示す発光モジュール１では、発光素子６から出射して光学レンズ８を通過した出射光を窓部２０ｂの方向へのみ通過させる。よって発光モジュール１は、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して発光素子６の方向へ伝搬して行く雑音光が遮断されるため、発光素子６の動作が安定になされる。そしてペルチェ素子２は、発光素子６に近接して配置されるサーミスタからの温度検知信号に基づき、発光素子６の温度を一定の温度に保持するよう作動して、発光素子６の動作をより安定なものとなす。
【０００５】
ここで光アイソレータ９は高価であるため、光アイソレータ９の開口径を大きくすることは発光モジュール１のコストアップにつながり不適なことである。このため発光モジュール１では、光学レンズ８を通過する光の光軸Ａに対して光アイソレータ９が最適な位置へと正確に位置決め出来るよう、光学レンズホルダ８と光アイソレータホルダ１０それぞれが互いに当接する当接部は、それぞれ適宜精密加工が施されている。故に、発光モジュール１では、光アイソレータ９の開口径を大きくすることなく第１光学レンズ８を通過する出射光を有効的に光アイソレータ９へ入射して通過させることが出来た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術の発光モジュール１では、第１光学レンズホルダ７と光アイソレータホルダ９それぞれの当接部に精密な加工を施すことは発光モジュール１のコストアップにつながるものであった。
【０００７】
また、光アイソレータ９の有する所定の波長帯域の光を一方の方向に殆ど通過させる特性及び一方の方向と反対となる反対方向には光を殆ど通過させない特性、そして発光素子６の出射光は、光アイソレータ９、発光素子６それぞれの温度によって変化するものであり、互いに相応しないものであった。
【０００８】
よって発光素子６と光アイソレータ９との間に温度の偏差が生ずる場合には、光アイソレータ９が一方の方向へ通過させる光の所定の波長帯域が変化してしまう若しくは一方の方向へ通過する出力光が低減してしまい、故に発光モジュールの出力光の波長帯域が変化してしまう若しくは出力光が低下してしまうという問題があった。また同時に一方の方向と反対となる反対方向に光を殆ど通過させない特性が低下して、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して発光素子６へ伝搬して行く雑音光が遮断されにくくなるため、発光素子６の動作が不安定になるという問題があった。
【０００９】
特開平０６−１２０６０９号公報には、半導体レーザ１、光学レンズ２、光アイソレータ３およびフェルール４を一体化したユニット１００を、温度制御用のペルチェ素子１０の上にハンダ固定して、パッケージ１１に内包する発光装置に関する発明が開示されている。かかる発明の発光装置でも、半導体レーザ１と光アイソレータ３との間には光学レンズ２など熱容量を要する構成が介在すると共に、更にパッケージ１１にフェルール５を内包するため、パッケージ１１を大きく構成する必要があった。また、フェルール５はパッケージ１１に内包されるためフェルール５に受容される光ファイバ１２の一部分に金属メッキなどを施し、パッケージ１１とハンダによって封止する必要があった。当該発明では製造方法が煩雑になり、故にコストを増加させるものであった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来技術の発光モジュール１での問題点を解決し、製造が簡易で小型なパッケージで構成されると共に、光アイソレータが環境温度に影響されず発光素子の温度と追従することで発光素子の動作が安定した発光モジュールの提供を課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発光モジュールは、搭載部と該搭載部の一端から垂直方向に延伸する壁部を有し、ＣｕＷで形成されている基板ならびに、前記基板に搭載された発光素子と光学レンズ素子と光アイソレータ素子を含むサブアッセンブリと、前記サブアッセンブリを搭載する温調素子と、前記温調素子を実装する底面を備え、前記温調素子を底面に実装して内包するパッケージと、前記発光素子の出射光を入射して伝搬させる光ファイバと、を備える。そして請求項１の発明による発光モジュールでは、壁部には発光素子が出射する光を通過させる貫通孔が形成されており、光アイソレータ素子は光アイソレータとこの光アイソレータを保持する円筒形状のアイソレータホルダを含んでおり、アイソレータホルダが、壁部の二つの面のうち、発光素子に対向する面とは反対の面に直接固着されており、このアイソレータホルダの端面と、基板壁部のこの反対の面はそれぞれ研磨加工が施されており、光学レンズ素子は発光素子から出射される光を集光して光アイソレータ素子へ入射させる光学レンズと、光学レンズを保持して基板に固着される光学レンズホルダから構成され貫通孔に収容されており、アイソレータホルダは光学レンズホルダよりも熱伝導率の大きな材料を含んで形成されている、ことを特徴とする。
【００１２】
この発光モジュールによれば、光アイソレータ素子は基板に直接固着されているため、発光素子と光アイソレータ素子とに介在する部分の熱容量を小さくなるよう構成されている。よって、発光素子の温度と等しくなるよう光アイソレータ素子の温度を追従させることに対して好適となる。更に、光アイソレータ素子は基板に直接固着されているため、光学レンズ素子に、光アイソレータ素子を固着させるための当接部を精密な研磨加工を施すことによって設ける必要がないため、製造工程を簡略化することが出来る。
【００１４】
この発光モジュールによれば、基板に固着される光アイソレータホルダが、同じく基板に固着される光学レンズホルダより熱伝導率の大きな材料を含んで形成されている。このため、基板に備えられた発光素子の温度と等しくなるよう光アイソレータの温度を追従させることに対して一層好適となる。
【００１５】
この発光モジュールは、アイソレータホルダは基板の壁部にＹＡＧレーザ溶接されている、ことを特徴とする。
【００１６】
この発光モジュールによれば、アイソレータホルダと基板との間の熱伝導効率が良くなり、アイソレータの温度を発光素子の温度に追従させることに対して好適となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の上記の目的及び特徴は、以下に添付図面を用いて詳述する本発明の好適な実施の形態から容易に明らかになる。同一の構成要素には同一の符号を付した。
【００１８】
【実施例】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる発光モジュール１の断面構成図である。発光モジュール１は、基板３ならびに、前記基板３に備えられた発光素子６と光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８とからなるサブアッセンブリ３０（図２参照）と、前記サブアッセンブリ３０を搭載する温調素子２と、前記温調素子２を実装するパッケージ底面２０ａと、を備え前記温調素子２をパッケージ底面２０ａに実装して内包するパッケージ２０と、前記パッケージ２０の外側に前記発光素子６の出射光を入射して伝搬させる光ファイバ１５と、を備える。以下において、発光素子６は電気的な駆動信号を受けて前記駆動信号に応じた光を出射する半導体発光素子６として、温調素子２はペルチェ素子２として説明をする。
【００１９】
パッケージ２０には、光を通過させる窓部２０ｂが設けられており、半導体発光素子６の出射光は、光学レンズ素子７、光アイソレータ素子９、窓部２０ｂを順次通過して、パッケージ２０の外部へ導出される。そして、窓部２０ｂの設けられたパッケージ２０の外部には、光ファイバ１５の一端を受容するフェルール１４が具備されており、窓部２０ｂを通過して外部に導出される光は、光ファイバ１５に入射される。このため、発光素子６、第１光学レンズ８、光アイソレータ９、窓部２０ｂ、フェルール１４に受容された光ファイバ１５の一端は、半導体発光素子６の出射光の光軸Ａに沿ってこの順に配列されている。
【００２０】
半導体発光素子６は、対向する出射面と反射面で形成される共振器を有する。半導体発光素子６の出射面からは前記共振器で発振される光の殆どが出射し（以下、出射光と言う）、反射面からは前記共振器で発振される光のうち出射面から出射される光を除いた一部分（以下、モニタ光と言う）が出射される。モニタ光と出射光の光の波長は等しく、また互いの光強度は再現性のある一定の相関性を示すものである。半導体発光素子６の出射光の波長は、１３１０ｎｍ帯若しくは１５５０ｎｍ帯である。この場合、発光モジュール１は石英ガラスで形成される光ファイバを光伝送路とする光通信における光源として用いることが出来る。
【００２１】
基板３は、搭載部３ｂと搭載部３ｂの一端から略垂直方向に延伸する壁部３ａを有し、熱伝導特性に優れたＣｕＷで形成されている。搭載部３ｂの壁部３ａに近接する位置には、同じくＣｕＷで形成したチップキャリア５を介して半導体発光素子６が搭載されている。半導体発光素子６は、半導体発光素子６の出射光の光軸が所定の軸Ａに沿って壁部３ａの側へ向けて出射するよう搭載されている。このため、壁部３ａには半導体発光素子６の出射光を通過させる貫通孔３ｃが設けられており、出射光は壁部３ａに遮られることなく、窓部２０ｂの側へ通過する。
【００２２】
更に、チップキャリア５には、半導体発光素子６に近接するようサーミスタ１１（図２参照）が実装されている。サーミスタ１１は、サーミスタ１１が搭載された近接部の温度を電気信号（以下、温度検出信号と言う）として検出して出力する素子である。
【００２３】
このため発光モジュール１の半導体発光素子６は、図示しない制御装置を用によって、サーミスタ１１からの温度検出信号に基づいて２５±１℃などの一定の温度となるよう、ペルチェ素子２を介して制御（ＡＴＣ）され、よって半導体発光素子６の動作は安定になされる。
【００２４】
特に、発光モジュール１を長時間駆動させることで半導体発光素子６が発熱するような場合、あるいは発光モジュール１の設置される環境温度が例えば１０℃に低下した場合などでも、半導体発光素子６はペルチェ素子２を介して上記に示したある一定の温度へとなされるので、半導体発光素子６の発振が安定すると共に、半導体発光素子６の出射光の波長帯域及び光強度は安定している。
【００２５】
更に、チップキャリア５には、半導体発光素子６の反射面から出射されるモニタ光の光軸上に、光を受信して受信した光強度に応じた電気信号を出力するフォトダイオード４が、フォトダイオードキャリア４ａを介して搭載されている。
【００２６】
よって、発光モジュール１では、フォトダイオード４から出力される電気信号をモニタすることで、半導体発光素子６の出射光の状態を検知することが出来る。
【００２７】
図２（ａ）は、サブアッセンブリ３０の断面構成図である。また、図２（ｂ）は、サブアッセンブリ３０の光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を基板３から分離した分解断面構成図である。光学レンズ素子７は、半導体発光素子６の出射光を集光して光ファイバ１５へ入射させる光学レンズ７１と光学レンズ７１を保持する円筒形状の光学レンズホルダ７２を含む。光アイソレータ素子８は、光アイソレータ８１と光アイソレータ８１を保持する略円筒形状の光アイソレータホルダ８２を含む。
【００２８】
光アイソレータ８２は、１３１０ｎｍ帯若しくは１５５０ｎｍ帯など所定の波長帯域の光を一方の方向にのみ殆ど通過させる低インサーションロス特性を有する。そして、一方の方向と反対となる反対方向には、光を殆ど通過させないアイソレーション特性を有する。低インサーションロス特性は上記の波長帯域において数ｎｍの帯域幅で１ｄＢ以下のインサーションロスであり、アイソレーション特性は全ての波長帯域において約３５ｄＢ以上の遮断特性である。
【００２９】
図１に示す発光モジュール１では、発光素子６の出射光を光学レンズ素子７を介して窓部２０ｂの方向へのみ通過させる。よって発光モジュール１は、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して半導体発光素子６の方向へ伝搬する出射光が遮断されるため、半導体発光素子６の動作が安定になされる。
【００３０】
図２（ａ）に戻って、本実施形態の発光モジュール１では、光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８は、半導体発光素子６が搭載された壁部３ａの内側面３ｅと反対側となる外側面３ｄに、それぞれ光学レンズホルダ７１の一端面７１ａと光アイソレータホルダ８１の端面８１ａが当接して固着されることで備えられている。これは、先ず壁部３ａの外側面３ｄに光学レンズホルダ７１の一端面７１ａを当接した状態で光学レンズ素子７を半導体発光素子６の出射光の集光に対して最適となる位置へ調心した後、ＹＡＧレーザによって外側面３ｄと光学レンズホルダ７１とを溶接固定する。次に、壁部３ａの外側面３ｄに光アイソレータホルダ８１の端面８１ａを当接した状態でアイソレータ素子８を光学レンズ素子７を通過した半導体発光素子６の出射光を窓部２０ｂへ効率的に通過させる位置へ調心した後、ＹＡＧレーザによって光アイソレータホルダ８１と、光学レンズ素子７を固着した外側面３ｄの外周部分に溶接固定することで、実現される。ここで、半導体発光素子６の出射光の光軸Ａに対して、光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を精密に調芯するため、基板３の外側面３ｄ、光学レンズホルダ７１の一端面７１ａ、光アイソレータホルダ８１の端面８１ａ、はそれぞれ平坦となるよう精密な研磨加工が施されている。この場合、基板３の外側面３ｄは、光学レンズホルダ７１と、光アイソレータホルダ８１が当接する部分のみ研磨加工を施すだけでよい。
【００３１】
上記の通り、本実施形態の発光モジュール１では、半導体発光素子６と光アイソレータ８２とに介在する部分の熱容量が小さくなるよう構成されるので、半導体発光素子６の温度と等しくなるよう光アイソレータ８２の温度を追従させることに対して好適となる。故に、半導体発光素子６からの所定の波長帯域の出射光を、効率的に光アイソレータ８２を通過させて光ファイバ１５の側へ伝搬させることが出来る。また、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して半導体発光素子６の方向へ伝搬して行く光を遮断するアイソレーション特性が低下することがないので、半導体発光素子６の動作が安定になされる。
【００３２】
ここで更に、光アイソレータホルダ８１を光学レンズホルダ７１より熱伝導率の大きな材料を含み形成すると、半導体発光素子６の温度と等しくなるよう光アイソレータ８２の温度を追従させることに対して更に好適である。この場合例えば、光学レンズホルダ８１をＳＵＳで形成し、光アイソレータホルダ８２をＳＦ２０Ｔとすることが出来る。
【００３３】
また、本実施形態の発光モジュール１では、基板３の外側面３ｄに対して直接光アイソレータホルダ８１が固着されている。このため、光学レンズホルダ７１の一端面７１ａと反対側となる他端面７１ｂに光アイソレータホルダ８１ａを当接して光アイソレータ素子８を固着させる場合のように、光学レンズホルダ７１の他端面７１ｂに対して精密な研磨加工を施す必要がない。よって、本実施形態の発光モジュール１では、製造工程を簡略化することが出来る。
【００３４】
再び図１に戻って、本実施形態の発光モジュール１では、光ファイバ１５の一端を受容するフェルール１４は、パッケージ２０の窓部２０ｂが設けられたパッケージ外側面２０ｃに、光アイソレータ素子８を通過した出射光に対して最適な位置へ調芯された後にフェルールホルダー１３を介して具備されている。
【００３５】
よって、発光モジュール１は、パッケージ２０の内部にフェルール１４を備えないので、パッケージ２０を小さく構成することが出来る。
【００３６】
ここで、フェルール１４とフェルールホルダ１３との固着、及びフェルールホルダ１３とパッケージ外側面２０ｃとの固着をＹＡＧレーザによって溶接固定することが出来る。この場合、フェルール１３はセラミックで形成したキャピラリを金属で形成した円筒に圧入して形成し、フェルールホルダ１３は金属で形成し、更にパッケージ外側面２０ｃで、フェルールホルダ１３との当接部及び被溶接部は、金メッキ加工などを施さないようすることが好適である。
【００３７】
続いて、図１の発光モジュール１とは異なる第２の実施形態の発光モジュール１について説明する。尚、図１の発光モジュール１と同一となる部分の説明は省略する。
【００３８】
図５（ａ）は、第２の実施形態の発光モジュール１のサブアッセンブリ３０の断面構成図である。また、図５（ｂ）は、サブアッセンブリ３０の光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を基板３から分離した分解断面構成図である。
【００３９】
第２の実施形態の発光モジュール１では、光学レンズ素子７は基板３が有する壁部３ａの貫通孔３ｃに収容されている。よって、光アイソレータ素子８の有する光アイソレータ８２をより壁部３ａの外側面３ｄに近接して配置することが出来る。故に基板３に備えられた発光素子６の温度と等しくなるよう光アイソレータ８２の温度を追従させることに対して一層好適となる。ここで、貫通孔３ｃは、光学レンズ素子７を収容出来るよう光学レンズ素子７の外径より大きな内径となるよう形成されている。そして、光学レンズ素子７の有する光学レンズホルダ７１の他端面７１ｂは、光アイソレータ素子８の光アイソレータホルダ８１へ固着されている。この場合、光学レンズホルダ７１は他端面７１ｂのみ精密な研磨加工を施せばよく、光軸Ａに沿うよう光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８の位置を互い調整して他端面７１ｂを端面８１ａへ当接させた状態でＹＡＧレーザによって光学レンズホルダ７１と光アイソレータホルダ８１を溶接固定することが出来る。そして、端面８１ａを壁部３ａの外側面３ｄ当接した状態で光学レンズ素子７を半導体発光素子６の出射光の集光に対して最適となる位置へ調心した後、ＹＡＧレーザによって外側面３ｄと光アイソレータホルダ８１とを溶接固定することが出来る。
【００４０】
更に第２の実施形態の発光モジュール１では、光アイソレータ８２は、ファラデー効果を有する磁性ガーネット結晶と前記磁性ガーネット結晶に所定の磁界を印加するための永久磁石と偏光素子とで構成され、光アイソレータ８２の温度が２５℃の場合、１５９０ｎｍの波長帯域において最大のアイソレーション特性を示す。図６は、光アイソレータ８２の温度に対するアイソレーション特性である。図６において、ａは１５９０ｎｍの波長帯域の光に対するアイソレーション特性、ｂは１６１０ｎｍの波長帯域の光に対するアイソレーション特性、ｃは１５７０ｎｍの波長帯域の光に対するアイソレーション特性である。そして図６に示す通り、ｂは０℃〜２７．５℃で３０ｄＢ以上であり、ｃは２２．５℃〜５０℃で３０ｄＢ以上である。発光モジュール１の置かれる環境温度が０℃〜５０℃の範囲で変化した場合、第２の実施形態の発光モジュール１では、ペルチェ素子２によって半導体発光素子６を２５±１℃の温度に制御した時、アイソレータ８２は２５±２．５℃以内の温度に制御される。これに対し、第２の実施例との比較例である図４に示した従来技術による光モジュール１では、ペルチェ素子２によって半導体発光素子６を２５±１℃の一定温度に制御した時、アイソレータ８２の温度は２５±４℃以内であった。よって、第２の実施形態の発光モジュール１によれば、光ファイバ１５から窓部２０ｂを介して半導体発光素子６の方向となる他方の方向へ伝搬する１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍの広帯域光に対して３０ｄＢ以上の遮断特性が実現される。第２の実施形態の発光モジュール１に示す通り、環境温度が０℃〜５０℃と変化しても１５７０ｎｍ〜１６１０ｎｍという広帯域となる波長帯域の光に対して動作が安定した発光モジュール１が提供された。尚、光アイソレータホルダ８１を光学レンズホルダ７１より熱伝導率の大きな材料を含み形成すると、半導体発光素子６の温度と等しくなるよう光アイソレータ８２の温度を追従させることに対して更に好適である。この場合例えば、光学レンズホルダ８１をＳＵＳで形成し、光アイソレータホルダ８２をＳＦ２０Ｔとすることが出来る。
【００４１】
上記に詳述した通り、製造が簡易で小型なパッケージで構成されると共に、光アイソレータが環境温度に影響されず発光素子の温度と追従する構成とすることで発光素子の動作が安定した発光モジュールが提供された。
【００４２】
尚、上記の実施形態を本発明の目的を逸脱しない範囲において、当業者が適宜容易になし得る変更は本発明の範囲内であることは明白であり、本発明の範囲内であることを請求する。
【００４３】
例えば、上記の説明においては、発光素子６を半導体光素子６として説明したが、半導体光素子６は、半導体レーザ素子６とすることも可能であり、更にＤＦＢレーザ素子６とすることも可能である。また半導体レーザ素子６は、その出射光の波長帯域を１４８０μｍとして光増幅器の励起光源とすることも出来る。
【００４４】
更に、図３は図１においてパッケージ外側面２０ｃとフェルールホルダ１３との間に第２の光学レンズ素子９を間挿した構成の発光モジュール１の断面構成図である。図３に示す通り発光モジュール１は、第２の光学レンズ素子９を含むよう構成してよい。第２の光学レンズ素子９は、第２の光学レンズ９１と第２の光学レンズホルダ９２を含む。この場合、光学レンズ素子７の光学レンズ７１は発光素子６の出射光を集光して平行光とするコリメート光学レンズとし、第２の光学レンズ９１は前記コリメート光を光ファイバ１５へ集光する集光光学レンズとしてもよい。上記のような構成とすることで発光モジュール１は、発光素子６からの出射光が光ファイバ１５の入射に対して最適な状態に集光される集光ポイント位置を、第２の光学レンズ素子９によって適宜修正することが可能となり、故にサブアッセンブリ３０をパッケージ２０のパッケージ底面２０ａへ実装する精度を緩和することが出来る。
【００４５】
【発明の効果】
本発明による発光モジュールでは、光アイソレータ素子が基板に直接固着されているので、発光素子と光アイソレータ素子とに介在する部分の熱容量が小さく構成され、発光素子の温度と等しくなるよう光アイソレータの温度を追従させることに対して好適となる。よって、発光モジュールの動作が安定すると共に発光素子が出射する所定の波長帯域の光を効率的に光アイソレータ素子を通過させて光ファイバの側へ伝搬させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係わる発光モジュール１の断面構成図である。
【図２】図２（ａ）は、サブアッセンブリ３０の断面構成図である。図２（ｂ）は、サブアッセンブリ３０の光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を基板３から分離した分解断面構成図である。
【図３】図３は、図１においてパッケージ２０のパッケージ外側面２０ｃとフェルールホルダ１３との間に第２の光学レンズ素子９を間挿した構成を有する発光モジュール１の断面構成図である。
【図４】図４は、従来技術による発光モジュールの構成を示す側面断面図である。
【図５】図５（ａ）は、第２の実施形態の発光モジュール１のサブアッセンブリ３０の断面構成図である。また、図５（ｂ）は、サブアッセンブリ３０の光学レンズ素子７と光アイソレータ素子８を基板３から分離した分解断面構成図である。
【図６】図６は、光アイソレータ８２の温度に対するアイソレーション特性である。
【符号の説明】
１…発光モジュール
２…温調素子（ペルチェ素子）
３…基板
４…フォトダイオード
４ａ…フォトダイオードキャリア
５…チップキャリア
６…発光素子（半導体発光素子）
７…光学レンズ素子
８…光アイソレータ素子
９…第２の光学レンズ素子
１１…サーミスタ
１３…フェルールホルダ
１４…フェルール
１５…光ファイバ
２０…パッケージ
２０ａ…パッケージ低面
２０ｂ…窓部
２０ｃ…パッケージ外側面
３０…サブアッセンブリ
７１…光学レンズホルダ
７２…光学レンズ
８１…光アイソレータホルダ
８２…光アイソレータ
９１…第２の光学レンズ
９２…第２の光学レンズホルダ
Claims (2)
- 搭載部と該搭載部の一端から垂直方向に延伸する壁部を有し、ＣｕＷで形成されている基板ならびに、前記基板に搭載された発光素子と光学レンズ素子と光アイソレータ素子を含むサブアッセンブリと、
前記サブアッセンブリを搭載する温調素子と、
前記温調素子を実装する底面を備え、前記温調素子を前記底面に実装して内包するパッケージと、
前記発光素子の出射光を入射して伝搬させる光ファイバと、
を備え、
前記壁部は前記発光素子が出射する光を通過させる貫通孔を有しており、
前記光アイソレータ素子は光アイソレータと該光アイソレータを保持する円筒形状のアイソレータホルダを含み、前記アイソレータホルダが、前記壁部の前記発光素子に対向する面と反対の面に固着されており、該アイソレータホルダの端面と該壁部の反対面はそれぞれ研磨加工が施されており、
前記光学レンズ素子は前記発光素子から出射される光を集光して前記光アイソレータ素子へ入射させる光学レンズと、前記光学レンズを保持して前記基板に固着される光学レンズホルダから構成され前記貫通孔に収容されており、
前記アイソレータホルダは前記光学レンズホルダよりも熱伝導率の大きな材料を含んで形成されている、
ことを特徴とする発光モジュール。 - 前記アイソレータホルダは前記基板の前記壁部にＹＡＧレーザ溶接されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321288A JP4123755B2 (ja) | 2001-09-13 | 2001-10-19 | 発光モジュール |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001277995 | 2001-09-13 | ||
| JP2001-277995 | 2001-09-13 | ||
| JP2001321288A JP4123755B2 (ja) | 2001-09-13 | 2001-10-19 | 発光モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003163404A JP2003163404A (ja) | 2003-06-06 |
| JP4123755B2 true JP4123755B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=26622145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001321288A Expired - Fee Related JP4123755B2 (ja) | 2001-09-13 | 2001-10-19 | 発光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4123755B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7072376B2 (en) * | 2004-09-16 | 2006-07-04 | Corning Incorporated | Method of manufacturing an InP based vertical cavity surface emitting laser and device produced therefrom |
| JP5104311B2 (ja) | 2005-09-13 | 2012-12-19 | 日本電気株式会社 | 光送信モジュールおよびその製造方法 |
-
2001
- 2001-10-19 JP JP2001321288A patent/JP4123755B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003163404A (ja) | 2003-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4639578B2 (ja) | 半導体レーザモジュール及びその製造方法 | |
| US20040264888A1 (en) | Optical module having individual housing for an optical processing unit and an optical sub-assembly | |
| JP2006507679A (ja) | レンズと一体のパッケージ及びそのパッケージを組み込んだ光学的アセンブリ | |
| JPWO2002089274A1 (ja) | 光通信装置 | |
| JP2002006183A (ja) | 光結合装置 | |
| JP2002014257A (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| JP2004153149A (ja) | 発光モジュール | |
| JP2000277843A (ja) | 半導体レーザモジュールとその製造方法 | |
| JP4123755B2 (ja) | 発光モジュール | |
| JP2006267237A (ja) | レーザー装置およびその組立方法並びにその取付構造 | |
| US20040245446A1 (en) | Optical transmitter | |
| JPH11295560A (ja) | 光通信用モジュール及びその検査方法 | |
| JP2012164924A (ja) | 光通信用送信モジュール | |
| JP2009253086A (ja) | 発光モジュール | |
| JP2002323662A (ja) | 光フィルタの角度調整装置、角度調整方法及び光モジュール | |
| JP2003060281A (ja) | 発光モジュール及びその製造方法 | |
| JP2004191607A (ja) | 光モジュール及びその製造方法 | |
| JP2004029161A (ja) | 光半導体素子モジュール | |
| JP2001284700A (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| JP2009295772A (ja) | 発光モジュール | |
| JP3947460B2 (ja) | 光モジュール | |
| JP2002333554A (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| JP2000323778A (ja) | 発光デバイス | |
| JP3956515B2 (ja) | ファイバグレーティング光モジュールの調芯方法 | |
| US20020094590A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor laser module, semiconductor laser module and Raman amplifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040928 |
|
| RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20060420 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070720 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070731 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070928 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071030 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080312 |
|
| 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: 20080415 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080428 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140516 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |