JPH03230108A - 光半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ファイバを使用して光通信を行う光半導体
装置に間するものである。

従来の技術 近年、光ファイバにおいて、光通信を行う場合、多数・
多種の情報を伝送するため、一つの装置に複数、多種の
光ファイバ・光半導体装置を使用し、設置することが多
くなっている。この場合、設置方法として、第８図（ａ
）、　（ｂ）に示すような一本一本の光ファイバ２と光
半導体装置を個別にＦＣ形コネクタ１６等を使用し設置
する方法と、第９図（ａ）、　（ｂ）に示すような複数
の光半導体装置を一つのレセプタクル１５に配置し、複
数を束ねた光ファイバと結合させる方法の二つの方法が
多く用いられている。尚、１７は金属端子、１８は発光
素子用パッケージ、１９は受光素子用パッケージ、２０
はプラグである。これらに使用される光半導体装置は、
一つのパッケージ内に光ファイバと最適な光学的結合を
得るように半導体発光素子または半導体受光素子が一つ
配置されている。また、半導体し−ザζこおいては制御
用モニターとして半導体受光素子が一つのパッケージ内
に半導体レーザと共に設置されているものがあるが、こ
の半導体受光素子は光ファイバとの光学的結合を目的と
しておらず、よって光ファイバとの光学的結合の最適な
位置に配置されていなく、やはり、光ファイバとの光学
的結合に用いられているのは、一つのパッケージ内では
一つの半導体レーザである。

この様に光ファイバにおける光通信では一つの光ファイ
バに対して光学的結合を行うのは相対する一つのパッケ
ージ内の一つの光半導体素子である。

ところで、装置全体の小型化、低コスト化、伝送情報の
多種・多様化にともない、上記光通信装置部分の小型化
、低コスト化、高速・複合化が要望されるようになって
いる。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記光通信方法の前者の場合は、光ファイバ
、光半導体装置をそれぞれ分離して設置しており、多く
のスペースが必要なため、小型化の対策としては、後者
のレセプタクル方式を使用する方法がよく用いられてい
る。しかし、後者についてはレセプタクル１５を小型化
する方法が取られているが、複数の光半導体装置が個別
のパッケージのスペースを有するため、小型化にも限界
があるという課題があった。また、両者とも一つの半導
体発光素子または半導体受光素子に対してそれぞれの個
別のパッケージを使用し、独立しているために、多種・
多様の情報を伝送するためには、使用する光半導体素子
の数だけのパッケージが最低必要となり、部品数増加に
よるコストアップとなる課題もあった。

本発明は、上記従来の光半導体装置の課題を解決するも
ので、一つのパッケージを使用して、複数・多種の光フ
アイバ通信が行える光半導体装置を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の光半導体装置は、
複数の光ファイバのコア径中心軸上に、それぞれ個別に
光半導体素子を配し、その光半導体素子全てを一つのパ
ッケージ内に収納し、複数の光ファイバ端と前記パッケ
ージをコネクタで固定した構造を有するものである。

作用 本発明の請求項１の構成を有する光半導体装置は、複数
の光ファイバのコア径中心軸上にそれぞれ個別に光半導
体素子を配し、この各光半導体素子全てを一つのパッケ
ージ内に収納し、各ファイバ端とこのパッケージをコネ
クタにより固定したことにより、一つのパッケージで多
種・多様の光通信を可能にし、また従来方法を越えた小
型化を可能にするものである。

本発明の請求項１の構成と請求項２の構成を有する光半
導体装置は、パッケージ内の各光半導体素子間に隔壁を
設置したことにより迷光などを遮断し、隣接する光半導
体素子を光学的に独立させることを可能にするものであ
る。

本発明の請求項１の構成と請求項３の構成を有する光半
導体装置は、各光半導体素子と、相対する各光ファイバ
端との距離が個別に異なり、対応する光ファイバとの最
適な光学的結合を得る距離を個別に有することにより、
一つの光半導体素子だけでなく、一つのパッケージ内の
全ての光半導体素子で最適な光学的結合を得ることを可
能にするものである。

本発明の請求項１の構成と請求項４の構成を有する光半
導体装置は、前記パッケージと一体化されたレンズの形
状が前記各光半導体素子と対応する光ファイバコア径中
心軸上で個別に異なり、対応する光ファイバとの光学的
結合が最適なレンズの形状を個別に有することにより、
一つのパッケージ内の全ての光半導体素子で、請求項３
の構成を有する光半導体装置と同様に最適′な光学的結
合を得ることを可能とするものである。

本発明の請求項５の構成を有する光半導体装置は、各光
半導体素子と、対応する光ファイバコア径中心軸上にあ
るパッケージのレンズとの距離がそれぞれ個別に異なり
、各光半導体素子と相対する各光ファイバ端との距離だ
けでなく、パッケージの各レンズと各光半導体素子との
距離を最適な光学的位置に個別に設定することにより、
一つの光半導体素子だけでなく、一つのパッケージ内の
全ての光半導体素子で、より最適な光学的結合を得るこ
とを可能とするものである。

実施例 以下に、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。

本実施例は、一つのパッケージ内にそれぞれ二つの半導
体発光素子と半導体受光素子の、計四つの光半導体素子
を搭載したものである。

第１図は、パッケージ１の封止後、光フフイハ２とコネ
クタ３で固定した状態の断面図であり、４本の光ファイ
バ２のコア径中心軸４ヒに二つの半導体発光素子５と二
つの半導体受光素子６の、計四つの光半導体素子を横一
列に搭載している。

半導体発光素子５は、面発光型で、球レンズ７を搭載し
ている。各半導体素子は金属ベース８上に固定され、絶
縁物（はう硅酸ガス）９で電気的に互いに独立させてい
うる。この四つの光半導体素ｒを一つのパッケージ１に
より封正し、このパッケージｌと４木の光ファイバ端１
０とをコネクタ３で固定している。このパッケージ１上
部にはフラットレンズ１１を搭載している。

この様に構成を有する光半導体装置は、複数の光ファイ
バ２のコア径中心軸４上にそれぞれ個別に光半導体素子
５を配し、この各光半導体装置全てを一つのパッケージ
ｌ内に収納し、各ファイバ端ｌＯとこのパッケージ１を
コネクタ３により固定したことにより、一つのパッケー
ジ１で多種・多様の光通信を可能にし、また従来方法を
越えた小１４１７化を可能にするものである。尚、第２
図は、第１図の切断面Ａ−Ａの上部からみた図である。

第：３図は、請求項２の構成を有す゛る本発明の一実施
例の断面図であり、各光半導体素子５．６の間に隔壁１
２を設け、この隔壁１２により各光半導体素子５．６間
は光学的に独立されている。これにより一つのパッケー
ジ１内の他の光半導体素子の光学的影響を受けることを
完全になくすことができる。

第４図は、請求項３の構成を有する一実施例の断面図で
あり、各光半導体素子５．６と対応する光ファイバ端１
０との距離がそれぞれ個別に異なり、半導体発光素子５
は対応する光ファイバ端ｌＯと最適な光学的結合が得ら
れる距離に設定され、半導体受光素子６は高受光感度が
得られるように光ファイバ端ｌＯにできるだけ近づける
ため、パッケージ１のフラットレンズ１１に近接して設
置しである。この様に各光半導体素子と対応する光ファ
イバ端ｌＯとの距離を個別に設定することにより、一つ
の光半導体素子だけでなく、パッケージ１内の全ての光
半導体素子において１、最適な光学的結合が得られる。

第５図は、請求項４の構成を有す゛る一実施例の断面図
であり、半導体発光素子５と対応する光ファイバ端１０
コア径中心軸４上に位置するパッケージＩと一体化した
マイクロレンズ１３を搭載し、半導体受光素子６と対応
する光ファイバ端ＩＯコア径中心軸４Ｌにはフラットレ
ンズ１１を搭載している。半導体発光素子５は球レンズ
７により集束された光がマイクロレンズ１３により、よ
り集束され、光ファイバ２との高い光学的結合率を得る
ことができる。この様に使用される光半導体素子により
各光フアイバ端１０コア径中心軸４−ヒの、パッケージ
１と一体化されたレンズの形状が個別に異なり、対応す
る光ファイバ２との光学的結合が最適なレンズの形状を
個別に有することにより、一つのパッケージｌ内の全て
の光半導体素子で最適な光学的結合を得ることを可能と
するものである。

第６図は、請求項５の構成を有する一実施例の断面図で
あり、半導体発光素子５と、対応する光フアイバ端コア
径中心軸４上のパッケージ１と一体化されたマイクロレ
ンズ１３との・距離と、半導体受光素子６と、対応する
光ファイバ端コア径中心軸４上のパッケージｌと一体化
されたフラットレンズ１１との距離が異なり、各対応す
る光ファイバ２と最適な光学的結合を得られる距離を個
別に設定している。これにより、一つのパッケージｌ内
の全ての光半導体素子で、より最適な光学的結合を得る
ことを可能とするものである。

第７図は、請求項１．２．３．４の構成を合わせて有す
る一実施例の断面図であり、第１図、第３図、第４図、
第５図に示した効果を合わせ持ち、前記実施例以上の高
い光学的結合を得ることが可能である。

この他の実施例としては、使用する光半導体素子は半導
体レーザ等でも構わず、多種・多様の光半導体素子の搭
載が可能である。

また、前記実施例のような各光半導体素子の一次元的な
配置のみならず、二次元的配置の形状でも構わない。

発明の効果 本発明の光半導体装置によれば、複数の光ファイバに対
し、一つのパッケージ内に複数・多種の光半導体素子を
それぞれ対応する前記光ファイバの各コア径中心軸上に
搭載することにより、一つのパッケージで多種・多様な
光フアイバ通信が可能で、なおかつ、従来の光フアイバ
通信用光半導体装置をより小型化することが可能である
。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例における、パッケージ刺止
後、光ファイバとコネクタで固定した状態の断面図、第
２図は、第１図の線Ａ−Ａからみた断面図、第３図は、
請求項２の本発明の構成を有する一実施例の断面図、第
４図は、請求項３の本発明の構成を有する一実施例の断
面図、第５図は、請求項４の本発明の構成を有する一実
施例の断面図、第６図は、請求項５の本発明の構成を有
する一実施例の断面図、第７図は、請求項１、請求項２
、請求項３、請求項４の構成を合わせて有する本発明の
一実施例の断面図、第８図は、ＦＣ形コネクタを使用し
た従来例の断面図、第９図は、レセプタクルを使用した
従来例の断面図である。 １・・・パッケージ、２・・・光ファイバ、３・・・コ
ネクタ、４・・・光ファイバコア径中心軸、５・・・半
導体発光素子、６・・・半導体受光素子、７・・・球レ
ンズ、　１０・・・光ファイバ端、　１１・・・フラッ
トレンズ、　１２・・・隔壁、　１３・・・マイクロレ
ンズ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の光ファイバと、前記光ファイバの各コア径
   中心軸上にそれぞれ個別に配置された光半導体素子と、
   前記光半導体素子をすべて収納する一つのパッケージと
   、前記複数の光ファイバ端と前記パッケージを固定する
   コネクタから構成される光半導体装置。
2. （２）パッケージ内の前記各光半導体素子間に隔壁が設
   置されたことを特徴とする請求項１記載の光半導体装置
   。
3. （３）パッケージ内の前記各光半導体素子と、対応する
   各光ファイバ端との距離が異なることを特徴とする請求
   項１記載の光半導体装置。
4. （４）パッケージと一体化されたレンズの形状が前記各
   光半導体素子の対応する前記光ファイバコア径中心軸上
   で異なることを特徴とする請求項１記載の光半導体装置
   。
5. （５）パッケージ内の前記各光半導体素子と、対応する
   各光ファイバコア径中心軸上にある前記パッケージのレ
   ンズとの距離が異なることを特徴とする請求項４記載の
   光半導体装置。