JPH0541166U - 半導体レーザのマウント構造 - Google Patents
半導体レーザのマウント構造Info
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- JPH0541166U JPH0541166U JP099354U JP9935491U JPH0541166U JP H0541166 U JPH0541166 U JP H0541166U JP 099354 U JP099354 U JP 099354U JP 9935491 U JP9935491 U JP 9935491U JP H0541166 U JPH0541166 U JP H0541166U
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 レーザダイオードとペルチェ素子とを必要最
小電力で高効率に駆動し得る。 【構成】 吸熱面５２はレーザダイオード１の共振器１
２に一致するように、他方放熱面５３は該共振器に一致
するか又はそれより大きくなるように成形されてなるペ
ルチェ素子５のＰ形又はＮ形の何れか一方の素子上に、
電極膜５１と、絶縁膜６と、電極膜１１とを順に介し
て、又は電極膜５１を介して前記レーザダイオード１を
固設した。
小電力で高効率に駆動し得る。 【構成】 吸熱面５２はレーザダイオード１の共振器１
２に一致するように、他方放熱面５３は該共振器に一致
するか又はそれより大きくなるように成形されてなるペ
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て、又は電極膜５１を介して前記レーザダイオード１を
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Description
【０００１】
本考案は、レーザダイオードとペルチェ素子とを高効率に駆動し得る半導体レ ーザのマウント構造に関する。
【０００２】
近時、例えば光通信の光源として半導体レーザが用いられている。ところで半 導体レーザのレーザダイオードは、発光ダイオードと異なり、ペルチェ素子を併 用することによって環境温度を一定に保ち、安定的した出力や波長を得ている。 かかる半導体レーザのマウント構造は、図７に示すとおり、発熱源であるレーザ ダイオード１を冷却源であるペルチェ素子モジュール２０上に近接して固設して 構成される。
【０００３】 通常は、レーザダイオード１がシリコン２上にマウントされ、さらに銅板３上 に半田付けされたチップキャリア１０又はキャンタイプ等のパッケージで供給さ れるものであり、他方ペルチェ素子モジュール２０は、ペルチェ素子５が上下に 電極膜５１で挟まれ、さらにアルミナ等のセラミック４で挟まれたパッケージで 供給されたものである。
【０００４】
上述したとおり、従来の半導体レーザのマウント構造は、供給されるチップキ ャリア又はキャンタイプとペルチェ素子モジュールとの単なる組み合わせである が、この場合、レーザダイオード１の熱が広いセラミック４面にうまく拡散しな いとか、レーザダイオード１とペルチェ素子５とが離間配置であるために熱制御 に時間差が生ずるとか、チップキャリア又はキャンタイプ全体を冷却しなければ ならないためにペルチェ素子５（即ち、該ペルチェ素子モジュール２０それ自体 ）が必要以上に大きくなるとか、つまりペルチェ素子５が必ずしも効率よく熱を 吸収しないという不都合がある。
【０００５】 ところで、例えば多数のレーザダイオード１を用いた長距離大容量光通信等で は、消費電力を低減させることが必須要請となっている。ところが上記従来の半 導体レーザのマウント構造によれば、上述のとおり、ペルチェ素子５の低効率に より、かつ、ペルチェ素子５の駆動電力がレーザダイオード１の駆動電力よりも 桁違いに大きいことにより、その消費電力が必要以上に大きいのが実情である。
【０００６】 本考案は、上記要請に鑑みなされたもので、レーザダイオードとペルチェ素子 とを必要最少電力で高効率に駆動し得る半導体レーザのマウント構造を提供する ことを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本考案に係わる半導体レーザのマウント構造は、図 １に示すように、吸熱面５２はレーザダイオード１の共振器１２に一致するよう に、他方放熱面５３は該共振器１２に一致するか又はそれより大きくなるように 成形されてなるペルチェ素子５のＰ形又はＮ形の何れか一方の素子上に、電極膜 ５１と、絶縁膜６と、電極膜１１とを順に介して前記レーザダイオード１を固設 する構成とした。
【０００８】 また、図２に示すように、吸熱面５２はレーザダイオード１の共振器１２に一 致するように、他方放熱面５３は該共振器１２に一致するか又はそれより大きく なるように成形されてなるペルチェ素子５のＰ形又はＮ形の何れか一方の素子上 に、電極膜５１を介して前記レーザダイオード１を固設した構成でもよい。
【０００９】
上記構成によれば、レーザダイオード１とペルチェ素子５とはモジュール形態 ではなく単体形態で構成される。レーザダイオード１の共振器１２は単結晶基板 上に作り込まれ、その深さは、図６の代表的寸法に示すとおり、電極面から２μ ｍ程度である。これに対してペルチェ素子５は吸熱面５２の寸法が共振器１２の 寸法程度となるように作られている。即ち、上記構成は、この吸熱面５２の直上 に共振器が位置するように、レーザダイオード１をボンディングしたものである 。このボンデイングとして、請求項１は電極膜５１と、絶縁膜６と、電極膜１１ とを順に介在させ、請求項２は電極膜５１を介在させた。このようにすると、共 振器１２と吸熱面５２とが近接しているため、かつ、ペルチェ素子５の消費電力 が共振器１２の発熱のみを対象としているために、これらレーザダイオード１と ペルチェ素子５とを低電力で高効率の駆動できるようになる。
【００１０】
以下本考案の好ましい実施例を図を参照して説明する。図１は、請求項１の第 １実施例を示す図である。先ず概略を説明する。ペルチェ素子の冷却能はＰＮ両 素子への通電によって達成されるが、本考案では、レーザダイオード１を冷却す るペルチェ素子５はＰＮ両素子の内の何れか一方の素子のみで行なう。他方のＮ 形素子上には受光素子なるフォトダイオードを固設してある。即ち、本考案にお けるペルチェ素子モジュールは、基板６上に電極５１、５１を設け、その上に、 それぞれＰ形素子５とＮ形素子５とを固設し、さらに電極膜５１をそれぞれ設５ １、５１け、これらをワイヤボンディング５３したものといえる。
【００１１】 そこで第１実施例は、Ｐ形素子上の電極膜５１上に、例えばＳｉＯ2 等の絶縁 膜６と、レーザダイオード１用の電極膜１１と、レーザダイオード１とを順に固 設して構成した。これら両電極膜５１、１１は金蒸着によって成膜したものであ る。次に図２を借用してペルチェ素子５の形状を説明する。同図に示すとおり、 ペルチェ素子５の上部空間は絶縁樹脂７で固められている。即ち、電極膜５１は 、ペルチェ素子５の吸熱面５２と絶縁樹脂７の上面とに施されている。そしてこ の電極膜５１上にレーザダイオード１を固設してある。尚、吸熱面５２の寸法は レーザダイオード１の共振器１２の寸法に略一致し、他方放熱面５３は該共振器 １２より大きい、いわゆるテント形状となっている。
【００１２】 次に請求項２の第１実施例を図２を参照して説明する。上記請求項１の実施例 と異なる点は、ペルチェ素子５とレーザダイオード１とのボンディングだけであ る。即ち、ペルチェ素子５上の電極膜５１上にレーザダイオード１を直接固設し て構成した。
【００１３】 以下他の実施例を項目列挙する。上記実施例のように、レーザダイオード１を Ｐ形素子上に固設し、フォトダイオードをＮ形素子上に固設することに限る必要 はなく、図４に示すように、レーザダイオード１をＮ形素子上に固設し、フォト ダイオードをＰ形素子上に固設した構成でもよい。また、ペルチェ素子５は微細 加工が必要なので単結晶ではなく、粉末焼結体で成形するのが望ましい。また、 ペルチェ素子５の形状は、上記実施例のように、テント形状に限る必要はなく、 吸熱面５２と放熱面５３とが略同一寸法である角柱でもよい。また、絶縁樹脂７ は熱伝導度が低く、なおかつレーザダイオードボンディング時の高温に耐えるも のがよい。もっともボンディング用半田は絶縁樹脂７に応じて低温半田を使うの がよい。また温度検出用のサーミスタ等が共にペルチェ素子５上にマウントされ ていてもよい。
【００１４】 上記実施例によれば、ペルチェ素子５の吸熱面５２を、レーザダイオード１の 共振器１２に近接し、かつ、共振器１２の寸法と略同一寸法としたため、効率よ く、低電力でレーザダイオード１とペルチェ素子５とを駆動することができるよ うになる。例えば、図３及び図４に示すように（またその等価回路図である図５ に示すように）、レーザダイオード１とペルチェ素子５とを同一駆動回路に接続 することが容易であり、信号伝送と熱制御との一元化に寄与することができる。 尚、同図は、駆動電流３０ｍＡ、インピーダンス５Ωのレーザダイオード１と、 電流０．５Ａのペルチェ素子５との直列回路において、レーザダイオード１に対 して０．３２Ωの抵抗を並列接続したものである。
【００１５】
以上説明したように、本考案の導体レーザのマウント構造によれば、吸熱面は レーザダイオードの共振器に一致するように、他方放熱面は該共振器に一致する か又はそれより大きくなるように成形されてなるペルチェ素子のＰ形又はＮ形の 何れか一方の素子上に、電極膜と、絶縁膜と、電極膜とを順に介して、又は電極 膜を介して前記レーザダイオードを固設した構成としたため、レーザダイオード とペルチェ素子とを必要最少電力で高効率に駆動することができるようになる。
【図１】請求項１の第１実施例なる模式半導体レーザマ
ウント構造の断面図である。
ウント構造の断面図である。
【図２】請求項２の第１実施例なる模式半導体レーザマ
ウント構造の断面図である。
ウント構造の断面図である。
【図３】請求項２の他の実施例なる模式半導体レーザマ
ウント構造の側面図である。
ウント構造の側面図である。
【図４】請求項２の他の実施例なる模式半導体レーザマ
ウント構造の側面図である。
ウント構造の側面図である。
【図５】図３及び図４の実施例を利用したレーザダイオ
ードとペルチェ素子との電気回路例である。
ードとペルチェ素子との電気回路例である。
【図６】レーザダイオード例の斜視図である。
【図７】従来の半導体レーザのマウント構造の模式構造
の側面図である。
の側面図である。
１ レーザダイオード １１ 電極膜 １２ 共振器 ５ ペルチェ素子 ５１ 電極膜 ５２ 吸熱面 ５３ 放熱面 ６ 絶縁膜
Claims (2)
- 【請求項１】 吸熱面５２はレーザダイオード１の共振
器１２に一致するように、他方放熱面５３は該共振器１
２に一致するか又はそれより大きくなるように成形され
てなるペルチェ素子５のＰ形又はＮ形の何れか一方の素
子上に、電極膜５１と、絶縁膜６と、電極膜１１とを順
に介して前記レーザダイオード１を固設した構成を特徴
とする半導体レーザのマウント構造。 - 【請求項２】 吸熱面５２はレーザダイオード１の共振
器１２に一致するように、他方放熱面５３は該共振器１
２に一致するか又はそれより大きくなるように成形され
てなるペルチェ素子５のＰ形又はＮ形の何れか一方の素
子上に、電極膜５１を介して前記レーザダイオード１を
固設した構成を特徴とする半導体レーザマウント構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP099354U JPH0541166U (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 半導体レーザのマウント構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP099354U JPH0541166U (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 半導体レーザのマウント構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541166U true JPH0541166U (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=14245270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP099354U Pending JPH0541166U (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 半導体レーザのマウント構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0541166U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063399A1 (fr) * | 2001-02-08 | 2002-08-15 | Artnow Ltd. | Appareil et procede de formation d'hologrammes |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0523545B2 (ja) * | 1985-02-27 | 1993-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP099354U patent/JPH0541166U/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0523545B2 (ja) * | 1985-02-27 | 1993-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063399A1 (fr) * | 2001-02-08 | 2002-08-15 | Artnow Ltd. | Appareil et procede de formation d'hologrammes |
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