JPH05145197A - レーザダイオードアレイ素子 - Google Patents
レーザダイオードアレイ素子Info
- Publication number
- JPH05145197A JPH05145197A JP33402491A JP33402491A JPH05145197A JP H05145197 A JPH05145197 A JP H05145197A JP 33402491 A JP33402491 A JP 33402491A JP 33402491 A JP33402491 A JP 33402491A JP H05145197 A JPH05145197 A JP H05145197A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser diode
- light
- diode array
- array element
- output
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 出力光の制御を含めて全体の消費電力を低下
させ、かつ実装スペースを小さくしたレーザダイオード
アレイ素子を提供する。 【構成】 複数個のレーザダイオード素子２を有するモ
ノリシックなレーザダイオードアレイ素子１において、
複数個のレーザダイオード素子２の一部の素子を、発振
部２ａと受光モニター部２ｂに分割して、他のレーザダ
イオード素子２の光出力を制御するモニター用レーザダ
イオード素子とする。
させ、かつ実装スペースを小さくしたレーザダイオード
アレイ素子を提供する。 【構成】 複数個のレーザダイオード素子２を有するモ
ノリシックなレーザダイオードアレイ素子１において、
複数個のレーザダイオード素子２の一部の素子を、発振
部２ａと受光モニター部２ｂに分割して、他のレーザダ
イオード素子２の光出力を制御するモニター用レーザダ
イオード素子とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低消費電力で出力を制
御できるレーザダイオードアレイ素子に関する。
御できるレーザダイオードアレイ素子に関する。
【０００２】
【従来技術】コンピュータの架内配線については、誘
導、漏話などの各種障害対策、高密度化、長距離化を目
的として光伝送路の実用化が検討されている。従来、ほ
とんどの光伝送路方式は、いくつかの情報を多重化して
伝送する光シリアル伝送方式であった。近年、コンピュ
ータの大容量化にともない、大容量の伝送方式として光
パラレル伝送路方式の検討が進んでいる。光パラレル伝
送路方式では、伝送路として複数本の光ファイバを用
い、それぞれの両端に、電気−光、光─電気変換を行う
発光素子、受光素子を設ける。従って、これらの受発光
素子は、同一チップ内に複数の素子（４ｃｈ〜５０ｃ
ｈ）を作り込んだアレイ素子であることが望ましい。発
光素子としては、伝送路の大容量化の要求からレーザダ
イオードアレイ素子の実用化が進められている。
導、漏話などの各種障害対策、高密度化、長距離化を目
的として光伝送路の実用化が検討されている。従来、ほ
とんどの光伝送路方式は、いくつかの情報を多重化して
伝送する光シリアル伝送方式であった。近年、コンピュ
ータの大容量化にともない、大容量の伝送方式として光
パラレル伝送路方式の検討が進んでいる。光パラレル伝
送路方式では、伝送路として複数本の光ファイバを用
い、それぞれの両端に、電気−光、光─電気変換を行う
発光素子、受光素子を設ける。従って、これらの受発光
素子は、同一チップ内に複数の素子（４ｃｈ〜５０ｃ
ｈ）を作り込んだアレイ素子であることが望ましい。発
光素子としては、伝送路の大容量化の要求からレーザダ
イオードアレイ素子の実用化が進められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザダイオードアレイ素子には次の様な問題があっ
た。即ち、 １）駆動すると、発光しきい値電流や発光効率が周囲の
温度変化などにより変化する。そこで、発光出力の変動
をなくすため、素子の外部に自動光出力制御（ＡＰＣ；
Automatic Power Control)や自動温度制御（ＡＴＣ；Au
tomatic Temperature Control)などのフィードバック回
路を設ける必要がある。しかしながら、これらのフィー
ドバック回路は消費電力が多く、従って発熱量が多いた
め、高密度に実装しなければならないレーザダイオード
アレイリンクでは、このようなフィードバック回路を使
用することが出来ない。 ２）レーザダイオードアレイ素子自体の消費電力を小さ
くするため、各レーザダイオード素子のしきい値電流を
下げ、発光効率を大きくすることが必要である。そこ
で、レーザダイオード素子のキャビティ長を短くし、高
反射膜として反射率８０％以上の誘電体膜をコーティン
グし、出射端面より効率よく発振させている。 ところで、光の出力をフィードバックするには、出射光
の一部を反射端面より取り出し、フォトディテクターで
各々のレーザダイオード素子の光出力をモニターし、光
出力の変化分を注入電流で補う方法がある。この方法で
は、高反射膜の反射率を８０％以下にして、出射光の一
部を反射端面より逃がすため、効率が低下する。また、
レーザダイオードアレイ素子では、素子ピッチが２５０
μｍ程度と小さいため、個々のレーザダイオード素子に
対応してフォトディテクターを実装することが困難であ
る。 ３）また、光の出力をフィードバックするには、各レー
ザダイオード素子のストライプ状の発振部の一部をスト
ライプに直角にエッチングして、発振部を二分し、一方
を発振部として用い、他方をレーザダイオード素子の光
出力の受光モニター部として用いる方法がある。この方
法では、受光モニター部の受光面が小さいために、モニ
ター部の感度が通常のフォトダイオードに比べて半分以
下になる。そこで、モニター部への光量を増加させよう
とすると、発振部側に成膜する高反射膜の反射率を低下
させなければならないという問題があった。
レーザダイオードアレイ素子には次の様な問題があっ
た。即ち、 １）駆動すると、発光しきい値電流や発光効率が周囲の
温度変化などにより変化する。そこで、発光出力の変動
をなくすため、素子の外部に自動光出力制御（ＡＰＣ；
Automatic Power Control)や自動温度制御（ＡＴＣ；Au
tomatic Temperature Control)などのフィードバック回
路を設ける必要がある。しかしながら、これらのフィー
ドバック回路は消費電力が多く、従って発熱量が多いた
め、高密度に実装しなければならないレーザダイオード
アレイリンクでは、このようなフィードバック回路を使
用することが出来ない。 ２）レーザダイオードアレイ素子自体の消費電力を小さ
くするため、各レーザダイオード素子のしきい値電流を
下げ、発光効率を大きくすることが必要である。そこ
で、レーザダイオード素子のキャビティ長を短くし、高
反射膜として反射率８０％以上の誘電体膜をコーティン
グし、出射端面より効率よく発振させている。 ところで、光の出力をフィードバックするには、出射光
の一部を反射端面より取り出し、フォトディテクターで
各々のレーザダイオード素子の光出力をモニターし、光
出力の変化分を注入電流で補う方法がある。この方法で
は、高反射膜の反射率を８０％以下にして、出射光の一
部を反射端面より逃がすため、効率が低下する。また、
レーザダイオードアレイ素子では、素子ピッチが２５０
μｍ程度と小さいため、個々のレーザダイオード素子に
対応してフォトディテクターを実装することが困難であ
る。 ３）また、光の出力をフィードバックするには、各レー
ザダイオード素子のストライプ状の発振部の一部をスト
ライプに直角にエッチングして、発振部を二分し、一方
を発振部として用い、他方をレーザダイオード素子の光
出力の受光モニター部として用いる方法がある。この方
法では、受光モニター部の受光面が小さいために、モニ
ター部の感度が通常のフォトダイオードに比べて半分以
下になる。そこで、モニター部への光量を増加させよう
とすると、発振部側に成膜する高反射膜の反射率を低下
させなければならないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決したレーザダイオードアレイ素子を提供するもので、
複数個のレーザダイオード素子を有するモノリシックな
レーザダイオードアレイ素子において、複数個のレーザ
ダイオード素子の一部の素子は他のレーザダイオード素
子の光出力を制御するモニター用レーザダイオード素子
であることを第１発明とし、モニター用レーザダイオー
ド素子は、前記レーザダイオード素子を発振部と受光モ
ニター部に分離したものであることを第２発明とするも
のである。
決したレーザダイオードアレイ素子を提供するもので、
複数個のレーザダイオード素子を有するモノリシックな
レーザダイオードアレイ素子において、複数個のレーザ
ダイオード素子の一部の素子は他のレーザダイオード素
子の光出力を制御するモニター用レーザダイオード素子
であることを第１発明とし、モニター用レーザダイオー
ド素子は、前記レーザダイオード素子を発振部と受光モ
ニター部に分離したものであることを第２発明とするも
のである。
【０００５】
【作用】モノリシックなレーザダイオードアレイ素子で
は、各レーザダイオード素子はほぼ同一な発光特性は有
する。そこで、上述のように、複数個のレーザダイオー
ド素子を駆動させるレーザダイオードアレイ素子におい
て、一個または数個のレーザダイオード素子を他のレー
ザダイオード素子の光出力を制御する専用のモニター用
レーザダイオード素子とすることにより、一個または数
個のモニター用レーザダイオード素子の光出力変化を制
御することにより、他のすべてのレーザダイオード素子
の光出力を制御することができる。この場合、反射端面
の反射率を低下させる必要はなく、また、各レーザダイ
オード素子を個別に制御する場合に比べて、消費電力を
小さくすることができる。さらに、レーザダイオード素
子を発振部と受光モニター部に分離してモニター用レー
ザダイオード素子専用とすると、特別なフォトディテク
タを必要としないため、実装スペースを小さくすること
ができる。また、その発振部には高反射率の反射膜を設
ける必要はなく、従って、受光モニター部への入射光量
を大きくすることができる。
は、各レーザダイオード素子はほぼ同一な発光特性は有
する。そこで、上述のように、複数個のレーザダイオー
ド素子を駆動させるレーザダイオードアレイ素子におい
て、一個または数個のレーザダイオード素子を他のレー
ザダイオード素子の光出力を制御する専用のモニター用
レーザダイオード素子とすることにより、一個または数
個のモニター用レーザダイオード素子の光出力変化を制
御することにより、他のすべてのレーザダイオード素子
の光出力を制御することができる。この場合、反射端面
の反射率を低下させる必要はなく、また、各レーザダイ
オード素子を個別に制御する場合に比べて、消費電力を
小さくすることができる。さらに、レーザダイオード素
子を発振部と受光モニター部に分離してモニター用レー
ザダイオード素子専用とすると、特別なフォトディテク
タを必要としないため、実装スペースを小さくすること
ができる。また、その発振部には高反射率の反射膜を設
ける必要はなく、従って、受光モニター部への入射光量
を大きくすることができる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は本発明にかかるレーザダイオ
ードアレイ素子の一実施例の斜視図であり、図２は図１
のＡ−Ａ断面図である。本実施例のレーザダイオードア
レイ素子１は、ＩｎＰ、ＧａＡｓなどの半導体基板上
に、エピタキシャル成長により所望の発光波長を有す４
本のレーザダイオードの活性層ストライプ２を形成し、
４個のレーザダイオード素子をモノリシックに形成した
ものである。キャビティは、低しきい値電流で発振する
ように、へき開により２００μｍ長のバー状に形成し
た。反射端面には反射率９０％の高反射膜４を成膜し
た。また、活性層ストライプ２の一つを切断するよう
に、幅５０μｍ、深さ５μｍのＵ字型の溝５をウェット
またはドライエッチングにより形成し、活性層ストライ
プ２を活性層ストライプ２ａと受光モニター部ストライ
プ２ｂに分離し、モニター用レーザダイオード素子とし
た。このようにして形成された受光モニター部ストライ
プ２ｂは、他の活性層ストライプ２から電気的に独立し
ている。３は出力光、６はレーザダイオード電極、７は
受光モニター部電極、８は共通電極である。上述のレー
ザダイオードアレイ素子１にレーザダイオード電極６か
ら電流を流し、レーザダイオード発振を起こし、活性層
ストライプ２ａからの出力光を受光モニター部ストライ
プ２ｂで受ける。そうすると、光電流が受光モニター部
電極７に発生する。活性層ストライプ２ａからの出力光
は、他の活性層ストライプ２からの出力光と同様な発光
特性（例えば温度特性）を有する。そこで、光電流を一
定にするようにレーザダイオード電極６への注入電流を
制御すると、他の活性層ストライプ２からの出力光も一
定にすることができる。本実施例の消費電力を従来のレ
ーザダイオードアレイ素子の消費電力と比較すると次の
ようになる。即ち、従来、１０chリンクの全消費電力は
約３ｗであり、そのうちＡＰＣフィードバックに約１ｗ
消費していた。一方、本実施例では、ＡＰＣフィードバ
ックの消費電力が従来の約十分の一となり、全消費電力
は従来の約三分の二となった。なお、モニター用レーザ
ダイオード素子の位置は、上記実施例とは限らず、レー
ザダイオードアレイ素子の両側端もしくは片側端に設け
ると、光ファイバとの結合上、都合がよい。
を詳細に説明する。図１は本発明にかかるレーザダイオ
ードアレイ素子の一実施例の斜視図であり、図２は図１
のＡ−Ａ断面図である。本実施例のレーザダイオードア
レイ素子１は、ＩｎＰ、ＧａＡｓなどの半導体基板上
に、エピタキシャル成長により所望の発光波長を有す４
本のレーザダイオードの活性層ストライプ２を形成し、
４個のレーザダイオード素子をモノリシックに形成した
ものである。キャビティは、低しきい値電流で発振する
ように、へき開により２００μｍ長のバー状に形成し
た。反射端面には反射率９０％の高反射膜４を成膜し
た。また、活性層ストライプ２の一つを切断するよう
に、幅５０μｍ、深さ５μｍのＵ字型の溝５をウェット
またはドライエッチングにより形成し、活性層ストライ
プ２を活性層ストライプ２ａと受光モニター部ストライ
プ２ｂに分離し、モニター用レーザダイオード素子とし
た。このようにして形成された受光モニター部ストライ
プ２ｂは、他の活性層ストライプ２から電気的に独立し
ている。３は出力光、６はレーザダイオード電極、７は
受光モニター部電極、８は共通電極である。上述のレー
ザダイオードアレイ素子１にレーザダイオード電極６か
ら電流を流し、レーザダイオード発振を起こし、活性層
ストライプ２ａからの出力光を受光モニター部ストライ
プ２ｂで受ける。そうすると、光電流が受光モニター部
電極７に発生する。活性層ストライプ２ａからの出力光
は、他の活性層ストライプ２からの出力光と同様な発光
特性（例えば温度特性）を有する。そこで、光電流を一
定にするようにレーザダイオード電極６への注入電流を
制御すると、他の活性層ストライプ２からの出力光も一
定にすることができる。本実施例の消費電力を従来のレ
ーザダイオードアレイ素子の消費電力と比較すると次の
ようになる。即ち、従来、１０chリンクの全消費電力は
約３ｗであり、そのうちＡＰＣフィードバックに約１ｗ
消費していた。一方、本実施例では、ＡＰＣフィードバ
ックの消費電力が従来の約十分の一となり、全消費電力
は従来の約三分の二となった。なお、モニター用レーザ
ダイオード素子の位置は、上記実施例とは限らず、レー
ザダイオードアレイ素子の両側端もしくは片側端に設け
ると、光ファイバとの結合上、都合がよい。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数個のレーザダイオード素子を有するモノリシックなレ
ーザダイオードアレイ素子において、複数個のレーザダ
イオード素子の一部の素子は他のレーザダイオード素子
の光出力を制御するモニター用レーザダイオード素子で
あるため、各レーザダイオード素子を個別に制御する場
合に比較して、消費電力は低下し、実装スペースは小さ
くなるという優れた効果がある。
数個のレーザダイオード素子を有するモノリシックなレ
ーザダイオードアレイ素子において、複数個のレーザダ
イオード素子の一部の素子は他のレーザダイオード素子
の光出力を制御するモニター用レーザダイオード素子で
あるため、各レーザダイオード素子を個別に制御する場
合に比較して、消費電力は低下し、実装スペースは小さ
くなるという優れた効果がある。
【図１】本発明に係るレーザダイオードアレイ素子の実
施例の斜視図である。
施例の斜視図である。
【図２】前記実施例のＡ−Ａ断面図である。
１ レーザダイオードアレイ素子 ２、２ａ 活性層ストライプ ２ｂ 受光モニター部ストライプ ３ 出力光 ４ 高反射膜 ５ 溝 ６ レーザダイオード電極 ７ 受光モニター部電極 ８ 共通電極
Claims (2)
- 【請求項１】 複数個のレーザダイオード素子を有する
モノリシックなレーザダイオードアレイ素子において、
複数個のレーザダイオード素子の一部の素子は他のレー
ザダイオード素子の光出力を制御するモニター用レーザ
ダイオード素子であることを特徴とするレーザダイオー
ドアレイ素子。 - 【請求項２】 モニター用レーザダイオード素子は、前
記レーザダイオード素子を発振部と受光モニター部に分
離したものであることを特徴とする請求項１記載のレー
ザダイオードアレイ素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33402491A JPH05145197A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | レーザダイオードアレイ素子 |
| US07/978,261 US5323411A (en) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Laser diode array device |
| DE69212283T DE69212283T2 (de) | 1991-11-22 | 1992-11-23 | Laserdioden-Array |
| EP92310688A EP0543680B1 (en) | 1991-11-22 | 1992-11-23 | Laser diode array device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33402491A JPH05145197A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | レーザダイオードアレイ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145197A true JPH05145197A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=18272652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33402491A Pending JPH05145197A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | レーザダイオードアレイ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05145197A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0810589A3 (en) * | 1996-05-27 | 1998-07-01 | Sony Corporation | Optical pickup device with a plurality of laser couplers |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP33402491A patent/JPH05145197A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0810589A3 (en) * | 1996-05-27 | 1998-07-01 | Sony Corporation | Optical pickup device with a plurality of laser couplers |
| US6091689A (en) * | 1996-05-27 | 2000-07-18 | Sony Corporation | Optical pickup device with a plurality of laser couplers |
| US6134208A (en) * | 1996-05-27 | 2000-10-17 | Sony Corporation | Optical pickup device with a plurality of laser couplers |
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