JPH06308351A - 光導波路型モジュール - Google Patents
光導波路型モジュールInfo
- Publication number
- JPH06308351A JPH06308351A JP9922993A JP9922993A JPH06308351A JP H06308351 A JPH06308351 A JP H06308351A JP 9922993 A JP9922993 A JP 9922993A JP 9922993 A JP9922993 A JP 9922993A JP H06308351 A JPH06308351 A JP H06308351A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- module
- semiconductor laser
- coupling
- chip
- 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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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体レーザとガラス光導波路との光結合を結
合レンズを用いずに直接結合方式とすることにより、光
導波路型モジュールの小型化、低コスト化および量産性
向上を図る。 【構成】半導体レーザ（ＬＤ）１をガラス光導波路２の
コア部３に、結合レンズを介さずに、直接に光学的に結
合する。ＬＤ１を出射したレーザ光はコア部３を伝搬
し、光ファイバ結合部４を経て光ファイバ５を通じて相
手側モジュールへと出射する。一方、相手側モジュール
からの信号光は光ファイバ５から入射し、光合分波部６
によって受信系のコア部７へと伝搬し、ミラー８で反射
されフォトダイオード９に入射する。
合レンズを用いずに直接結合方式とすることにより、光
導波路型モジュールの小型化、低コスト化および量産性
向上を図る。 【構成】半導体レーザ（ＬＤ）１をガラス光導波路２の
コア部３に、結合レンズを介さずに、直接に光学的に結
合する。ＬＤ１を出射したレーザ光はコア部３を伝搬
し、光ファイバ結合部４を経て光ファイバ５を通じて相
手側モジュールへと出射する。一方、相手側モジュール
からの信号光は光ファイバ５から入射し、光合分波部６
によって受信系のコア部７へと伝搬し、ミラー８で反射
されフォトダイオード９に入射する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光導波路型モジュールに
関し、特に半導体レーザとガラス光導波路との光結合を
改善したものに関する。
関し、特に半導体レーザとガラス光導波路との光結合を
改善したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光導波路型モジュールの構成を図
５を用いて説明する。
５を用いて説明する。
【０００３】半導体レーザ１を出射したレーザビームは
発散光であるので、レンズ（レンズ系）１８を用いて集
光し、ガラス光導波路２のコア部３に効率良く入射させ
ている。
発散光であるので、レンズ（レンズ系）１８を用いて集
光し、ガラス光導波路２のコア部３に効率良く入射させ
ている。
【０００４】そして、レーザ光はコア部３を伝搬し、ガ
ラス光導波路２の光ファイバ結合部４と結合された光フ
ァイバ５を通して、図示省略の相手側モジュールへと送
信される。
ラス光導波路２の光ファイバ結合部４と結合された光フ
ァイバ５を通して、図示省略の相手側モジュールへと送
信される。
【０００５】一方、受信は次のようになされる。光ファ
イバ５からガラス光導波路２に入射した光は、光合分波
部６でコア部７の方に伝搬され、ミラー８で光路を変
え、フォトダイオード９で受信信号を検出する構造とな
っている。
イバ５からガラス光導波路２に入射した光は、光合分波
部６でコア部７の方に伝搬され、ミラー８で光路を変
え、フォトダイオード９で受信信号を検出する構造とな
っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
光導波路型モジュールでは、半導体レーザ１の出射光を
レンズ１８を用いてガラス光導波路２に結合していたの
で、次のような問題があった。
光導波路型モジュールでは、半導体レーザ１の出射光を
レンズ１８を用いてガラス光導波路２に結合していたの
で、次のような問題があった。
【０００７】結合用のレンズ１８は高価なものであり、
光導波路モジュールの低コスト化を困難にしていた。
光導波路モジュールの低コスト化を困難にしていた。
【０００８】また、レンズ１８を介してガラス光導波路
２にレーザ光を結合するための調整は微妙かつ微小（数
μｍ程度）であり、組立て調整に時間がかかり、大量生
産が困難であった。
２にレーザ光を結合するための調整は微妙かつ微小（数
μｍ程度）であり、組立て調整に時間がかかり、大量生
産が困難であった。
【０００９】更に、レンズ１８を用いるため、レンズ１
８の焦点距離の分、モジュール長が長くなり、モジュー
ルが大きくなるといった問題もあった。
８の焦点距離の分、モジュール長が長くなり、モジュー
ルが大きくなるといった問題もあった。
【００１０】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
を解消し、小型かつ低コストで、しかも量産化が容易で
ある新規な光導波路型モジュールを提供することにあ
る。
を解消し、小型かつ低コストで、しかも量産化が容易で
ある新規な光導波路型モジュールを提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の光導波路型モジ
ュールは、情報信号光を送信するための半導体レーザ
と、この半導体レーザから送信される前記情報信号光を
導波、合分波するためのガラス光導波路と、このガラス
光導波路と結合され相手側モジュールと信号光の送受信
をするための光ファイバと、この光ファイバより前記相
手側モジュールからの送信信号光を前記光導波路を介し
て受信するための受光素子とを有する光導波路型モジュ
ールにおいて、半導体レーザが、結合レンズを介さず
に、直接に前記ガラス光導波路に結合されているもので
ある。
ュールは、情報信号光を送信するための半導体レーザ
と、この半導体レーザから送信される前記情報信号光を
導波、合分波するためのガラス光導波路と、このガラス
光導波路と結合され相手側モジュールと信号光の送受信
をするための光ファイバと、この光ファイバより前記相
手側モジュールからの送信信号光を前記光導波路を介し
て受信するための受光素子とを有する光導波路型モジュ
ールにおいて、半導体レーザが、結合レンズを介さず
に、直接に前記ガラス光導波路に結合されているもので
ある。
【００１２】前記半導体レーザは、半導体レーザチップ
とその発光端面の破損防止のために発光端面の周縁部を
覆う保護カバーとを備えたものが望ましい。
とその発光端面の破損防止のために発光端面の周縁部を
覆う保護カバーとを備えたものが望ましい。
【００１３】
【作用】結合レンズを用いずに、半導体レーザとガラス
光導波路とを直接結合するようにしたので、結合レンズ
の微調整が不要となり、光導波路型モジュールの組立・
調整が容易になると共に、部品点数の削減および省スペ
ース化が図れる。
光導波路とを直接結合するようにしたので、結合レンズ
の微調整が不要となり、光導波路型モジュールの組立・
調整が容易になると共に、部品点数の削減および省スペ
ース化が図れる。
【００１４】また、保護カバーにより、光導波路型モジ
ュールの組立時などに半導体レーザチップの発光端面を
傷つけることがなくなり、取扱いも容易となる。
ュールの組立時などに半導体レーザチップの発光端面を
傷つけることがなくなり、取扱いも容易となる。
【００１５】
【実施例】以下に本発明に係る光導波路型モジュールの
一実施例を図面を用いて説明する。 図１は光導波路型
モジュールの構成を示す。図示のように、ガラス光導波
路２にはコア部３、７などが形成されている。コア部３
の端面１０側の一端には半導体レーザ（以下、ＬＤと称
す）１が対向させて設けられており、ＬＤ１とコア部３
とは結合レンズを介さずに直接結合されている。コア部
３の他端は光ファイバ５が融着された光ファイバ結合部
４となっている。また、コア部７の折り返し部にはミラ
ー８が設けられると共に、終端部にはフォトダイオード
９が設けられている。
一実施例を図面を用いて説明する。 図１は光導波路型
モジュールの構成を示す。図示のように、ガラス光導波
路２にはコア部３、７などが形成されている。コア部３
の端面１０側の一端には半導体レーザ（以下、ＬＤと称
す）１が対向させて設けられており、ＬＤ１とコア部３
とは結合レンズを介さずに直接結合されている。コア部
３の他端は光ファイバ５が融着された光ファイバ結合部
４となっている。また、コア部７の折り返し部にはミラ
ー８が設けられると共に、終端部にはフォトダイオード
９が設けられている。
【００１６】ＬＤ１を出射したレーザ光はガラス光導波
路２のコア部３に直接結合されてコア部３を伝搬し、光
ファイバ結合部４を経て光ファイバ５から相手側モジュ
ール（図示せず）へと信号光が出射される。一方、相手
側モジュールからの信号光は光ファイバ５から入射し、
光合分波部６によって受信系のコア部７を伝搬し、ミラ
ー８で反射されて光路を変えてフォトダイオード９で受
光される。
路２のコア部３に直接結合されてコア部３を伝搬し、光
ファイバ結合部４を経て光ファイバ５から相手側モジュ
ール（図示せず）へと信号光が出射される。一方、相手
側モジュールからの信号光は光ファイバ５から入射し、
光合分波部６によって受信系のコア部７を伝搬し、ミラ
ー８で反射されて光路を変えてフォトダイオード９で受
光される。
【００１７】次に、ＬＤ１の保護構造を図２の分解斜視
図を用いて説明する。１１は半導体レーザチップ（ＬＤ
チップ）であり、１２はＬＤチップ１１を搭載するステ
ムであり、発光端面の周縁部を覆う保護カバーを構成す
る。ステム１２は、底板１２ａ、側板１２ｂ、１２ｂお
よび端板１２ｃとからなり、端板１２ｃにはＬＤチップ
１１の活性層１１ａに対応させてくりぬいた開口１２が
形成されている。ＬＤチップ１１はステム１２の底板１
２ａ上に搭載され、ＬＤチップ１１の活性層１１ａの面
が端板１２ｃに押し当てられ、底板１２ａ上にハンダな
どで固定される。 このようにして、ＬＤチップ１１と
ステム１２とが固定され一体となったもの（図３、図４
参照）を、図１に示すようにガラス光導波路２の端面１
０に近接（または接触）させた状態で取付け、ＬＤチッ
プ１１の出射レーザビームを直接にガラス光導波路２の
コア部３に結合させている。
図を用いて説明する。１１は半導体レーザチップ（ＬＤ
チップ）であり、１２はＬＤチップ１１を搭載するステ
ムであり、発光端面の周縁部を覆う保護カバーを構成す
る。ステム１２は、底板１２ａ、側板１２ｂ、１２ｂお
よび端板１２ｃとからなり、端板１２ｃにはＬＤチップ
１１の活性層１１ａに対応させてくりぬいた開口１２が
形成されている。ＬＤチップ１１はステム１２の底板１
２ａ上に搭載され、ＬＤチップ１１の活性層１１ａの面
が端板１２ｃに押し当てられ、底板１２ａ上にハンダな
どで固定される。 このようにして、ＬＤチップ１１と
ステム１２とが固定され一体となったもの（図３、図４
参照）を、図１に示すようにガラス光導波路２の端面１
０に近接（または接触）させた状態で取付け、ＬＤチッ
プ１１の出射レーザビームを直接にガラス光導波路２の
コア部３に結合させている。
【００１８】ＬＤチップ１１の活性層１１ａの周囲は厚
さ約数１０μｍの端板１２ｃで覆われて保護されている
ので、組立時などに活性層１１ａが損傷を受けにくい構
造となっている。また、ＬＤチップ１１のリード線１６
が電気的に短絡するなどの問題が生じないように、ＬＤ
チップ１１のボンディング面１１ｂにはステム１１が接
触しない形状となっている。更に、ステム１２の材料と
してセラミック材を用いて電気的短絡を防止するように
してもよい。
さ約数１０μｍの端板１２ｃで覆われて保護されている
ので、組立時などに活性層１１ａが損傷を受けにくい構
造となっている。また、ＬＤチップ１１のリード線１６
が電気的に短絡するなどの問題が生じないように、ＬＤ
チップ１１のボンディング面１１ｂにはステム１１が接
触しない形状となっている。更に、ステム１２の材料と
してセラミック材を用いて電気的短絡を防止するように
してもよい。
【００１９】次に、ステム１２に搭載されたＬＤチップ
１１とガラス光導波路２のコア部３との実装時の位置関
係を図３、図４により説明する。
１１とガラス光導波路２のコア部３との実装時の位置関
係を図３、図４により説明する。
【００２０】図３に示すように、コア部３は縦方向３ａ
が狭く、横方向３ｂが広い（８μｍ程度）断面形状であ
り、図３ではＬＤチップ１１の活性層１１ａがコア部３
の横方向３ｂと平行になるように設置した場合である。
この場合、ＬＤチップ１１の活性層１１ａから出射され
るレーザビーム１７は、図示のように縦長の断面形状で
あり、コア部３との結合効率はよくない。しかし、ＬＤ
チップ１１の出力が大きければ、これでもよい。
が狭く、横方向３ｂが広い（８μｍ程度）断面形状であ
り、図３ではＬＤチップ１１の活性層１１ａがコア部３
の横方向３ｂと平行になるように設置した場合である。
この場合、ＬＤチップ１１の活性層１１ａから出射され
るレーザビーム１７は、図示のように縦長の断面形状で
あり、コア部３との結合効率はよくない。しかし、ＬＤ
チップ１１の出力が大きければ、これでもよい。
【００２１】ところが、ＬＤチップ１１の出力が小さい
ときには、図４のような配置にして結合効率を向上する
必要がある。図４は、図３のＬＤチップ１１を搭載した
ステム１２を９０度回転した状態で固定した場合であ
る。この場合、ＬＤチップ１１の活性層１１ａは横長形
状のコア部３に対して垂直である。このため、ＬＤチッ
プ１１から出射されるレーザビーム１７は横長の形状と
なり、コア部３の横長形状と一致するので、結合効率が
よくなる。
ときには、図４のような配置にして結合効率を向上する
必要がある。図４は、図３のＬＤチップ１１を搭載した
ステム１２を９０度回転した状態で固定した場合であ
る。この場合、ＬＤチップ１１の活性層１１ａは横長形
状のコア部３に対して垂直である。このため、ＬＤチッ
プ１１から出射されるレーザビーム１７は横長の形状と
なり、コア部３の横長形状と一致するので、結合効率が
よくなる。
【００２２】なお、上記実施例では、ＬＤチップ１１の
活性層１１ａに臨むステム１２の端板１２ｃの一部をく
りぬいて開口１３としたが、開口１３を透明ガラスなど
で覆って、活性層１１ａの保護を更に高めるようにして
もよい。更に、この透明ガラスに無反射コートを施せ
ば、ＬＤチップ１１への戻り光対策として有効である。
なお、本発明は、半導体レーザのレーザ光を光ファイバ
に結合する半導体レーザモジュールにも適用することが
できる。
活性層１１ａに臨むステム１２の端板１２ｃの一部をく
りぬいて開口１３としたが、開口１３を透明ガラスなど
で覆って、活性層１１ａの保護を更に高めるようにして
もよい。更に、この透明ガラスに無反射コートを施せ
ば、ＬＤチップ１１への戻り光対策として有効である。
なお、本発明は、半導体レーザのレーザ光を光ファイバ
に結合する半導体レーザモジュールにも適用することが
できる。
【００２３】
（１）本発明によれば、半導体レーザの出力光を直接に
ガラス光導波路に結合させているので高価な結合用レン
ズが不要となり、光導波路型モジュールを低価格化する
ことができる。更に、結合レンズを設けるためのスペー
スが不要となるので、モジュールの小型化が実現でき
る。また結合、調整ポイントが減少するので、量産化が
容易となる。
ガラス光導波路に結合させているので高価な結合用レン
ズが不要となり、光導波路型モジュールを低価格化する
ことができる。更に、結合レンズを設けるためのスペー
スが不要となるので、モジュールの小型化が実現でき
る。また結合、調整ポイントが減少するので、量産化が
容易となる。
【００２４】（２）また、半導体レーザチップの発光端
面の周縁部を保護カバーで覆うことにより、発光端面の
破損を防止でき信頼性を向上できると共に取扱いも容易
となる。
面の周縁部を保護カバーで覆うことにより、発光端面の
破損を防止でき信頼性を向上できると共に取扱いも容易
となる。
【図１】本発明に係る光導波路型モジュールの一実施例
を示す構造図である。
を示す構造図である。
【図２】図１の半導体レーザの分解斜視図である。
【図３】ステムに搭載された半導体レーザチップとガラ
ス光導波路のコア部との取付位置関係の一例を示す斜視
図である。
ス光導波路のコア部との取付位置関係の一例を示す斜視
図である。
【図４】ステムに搭載された半導体レーザチップとガラ
ス光導波路のコア部との取付位置関係の他の例を示す斜
視図である。
ス光導波路のコア部との取付位置関係の他の例を示す斜
視図である。
【図５】従来の光導波路型モジュールを示す構造図であ
る。
る。
１ 半導体レーザ ２ ガラス光導波路 ３ コア部 ４ 光ファイバ結合部 ５ 光ファイバ ６ 光合分波部 ７ コア部 ８ ミラー ９ フォトダイオード １０ 端面 １１ 半導体レーザチップ １１ａ 活性層 １２ ステム １３ 開口 １６ リード線
Claims (2)
- 【請求項１】情報信号光を送信するための半導体レーザ
と、この半導体レーザから送信される前記情報信号光を
導波、合分波するためのガラス光導波路と、このガラス
光導波路と結合され相手側モジュールと信号光の送受信
をするための光ファイバと、この光ファイバより前記相
手側モジュールからの送信信号光を前記光導波路を介し
て受信するための受光素子とを有する光導波路型モジュ
ールにおいて、前記半導体レーザが、結合レンズを介さ
ずに、直接に前記ガラス光導波路に結合されていること
を特徴とする光導波路型モジュール。 - 【請求項２】前記半導体レーザが、半導体レーザチップ
とその発光端面の破損防止のために発光端面の周縁部を
覆う保護カバーとを備えたことを特徴とする請求項１記
載の光導波路型モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9922993A JPH06308351A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 光導波路型モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9922993A JPH06308351A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 光導波路型モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308351A true JPH06308351A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14241850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9922993A Pending JPH06308351A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 光導波路型モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06308351A (ja) |
-
1993
- 1993-04-26 JP JP9922993A patent/JPH06308351A/ja active Pending
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