JPH0774420A - 光半導体回路及びそれを構成するための光モジュール及び電源回路 - Google Patents

光半導体回路及びそれを構成するための光モジュール及び電源回路

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JPH0774420A
JPH0774420A JP6144725A JP14472594A JPH0774420A JP H0774420 A JPH0774420 A JP H0774420A JP 6144725 A JP6144725 A JP 6144725A JP 14472594 A JP14472594 A JP 14472594A JP H0774420 A JPH0774420 A JP H0774420A
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久志 浜口
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体レーザダイオードと光変調器を共通の
導体上に形成したMI−DFB−LDの駆動回路におい
て、変調器の駆動信号が半導体レーザダイオードに影響
しないようにして、出力光の波長の広がりを低減するこ
とを目的とする。 【構成】 半導体レーザダイオード1と、変調信号の印
加によって半導体レーザダイオード1の出力光を変調す
る光変調器2と、半導体レーザダイオード1の電極に接
続され高周波に対して抵抗として動作する抵抗手段5
と、半導体レーザダイオード1の一方の電極と光変調器
2の一方の電極とを共通に接続する共通接続手段3と、
共通接続手段3に接続されたインピーダンス手段又は反
射手段8と、インピーダンス手段又は反射手段8に接続
される接地電位とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、波長が安定した出力光
を得るために半導体レーザダイオードに一定の電流を流
して得られた一定の光出力を光変調器で変調させるよう
にした光モジュールを有する光半導体回路及びそれを構
成するための光モジュール及び電源回路に関し、その出
力光の波長を更に安定させることが可能な光半導体回路
及びそれを構成するための光モジュール及び電源回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】光通信は高速に変調した光出力を光ファ
イバを介して伝送するものであり、図18に示すよう
に、半導体レーザダイオード11に駆動信号を印加して
変調した光出力を光ファイバ200に入射させ、光ファ
イバ200のもう一方の端で伝送された光信号を検出し
ている。
【0003】光通信は、光自体の周波数が高く、半導体
レーザダイオード11によって発生される信号光の単色
性、すなわち伝送信号の周波数安定性が良好なため、高
い伝送容量を有するが、より一層の伝送容量の向上が望
まれている。通常のディジタル光通信においては、長距
離の伝送になるほど信号光の単色性が問題になる。その
ため、光通信では、共振器全体にわたって周期構造を有
する分布帰還形DFB(distributed feedback)半導体
レーザダイオードを使用している。
【0004】図19の(1)に示すような電気信号で半
導体レーザダイオードをディジタル変調すると、実際の
光出力は図19の(2)のように振動しながら変化する
ことになる。そのためたとえ分布帰還形共振器構造を有
する半導体レーザダイオードを使用しても、その出力光
の波長特性は図19の(3)のように変化する。斜線の
部分が振動成分に対応した部分である。このような波長
の広がりがあると、光ファイバの分散特性等のために伝
送時間に差が生じ、伝送可能な信号周波数が制限される
ことになる。また同じ信号周波数であれば、伝送距離が
制限されることになる。
【0005】上記のような出力光における波長の広がり
を低減するため、変調は別の変調器で行い、半導体レー
ザダイオードは一定の安定した光を出力するようにした
発光装置が提案されている。図20はこのような発光装
置の構成を示す図であり、図20の(1)は発光装置の
全体を示す斜視図であり、(2)はその回路図である。
なおすべての図において、共通の機能部分には同一の参
照番号を付して表すものとする。このような半導体レー
ザダイオードと光変調器を一体に形成した光装置を、M
I−DFB−LDと呼ぶ。
【0006】図20の(1)において、参照番号1は分
布帰還形半導体レーザダイオードであり、2は変調器で
ある。製作工程上、半導体レーザダイオード1と変調器
2は同一の半導体基板100上に一方の端子を共通にし
て作る必要があり、図示のように集積化されている。4
は直流定電流源であり、半導体レーザダイオード1に流
れる電流は一定であるため、半導体レーザダイオード1
は波長の広がりの小さい安定した出力光を放出する。こ
の出力光は、隣接して配置された光変調器2に入射し、
通常の状態では光変調器2を透過する。
【0007】半導体には逆電圧を印加すると基礎吸収端
が長波長側にシフトするフランツ・ケルディッシュ効果
とよばれる性質があることが知られている。図21はフ
ランツ・ケルディッシュ効果を示す図であり、図21の
光変調器2はこのフランツ・ケルディッシュ効果を利用
してレーザ光の変調を行う。図21に示すように、レー
ザ光の波長を基礎吸収端近傍に一致させ、逆電圧を印加
しない状態ではレーザ光は透過するが、逆電圧を印加し
た状態ではレーザ光は吸収され光変調器には吸収電流が
流れる。これにより、光変調器2に逆電圧を印加するか
しないかにより半導体レーザダイオード1からのレーザ
光が透過するかしないかの変調が可能になる。
【0008】図20の(1)に示した集積化発光装置の
回路を示したのが図20の(2)であり、3は半導体レ
ーザダイオード1と変調器2の共通の端子を表し、通常
は接地される。分布帰還形半導体レーザダイオードで上
記のような出力光の波長の広がりを生じる原因は電流変
調に伴う緩和振動であり、一定電流で半導体レーザダイ
オード1を動作させればその光出力は安定し、出力光の
波長の揺らぎも非常に小さくできる。光変調器2で透過
光を変調しても透過光の波長はほとんど変化しないか
ら、図20の集積化発光装置であれば直接半導体レーザ
ダイオードを変調するのに比べて出力光の波長の広がり
を大幅に低減することが可能になり、伝送容量及び伝送
距離の改善が図れる。
【0009】本発明が対象とするのは、図20に示した
ような一定の出力光を出射するべくバイアスされた半導
体レーザと、その出力光を変調する光変調器を備えてい
る光モジュールである。この場合、レーザと光変調器の
接地側を共通の半導体基板で構成した一体型の光半導体
装置を使用する場合と、レーザと光変調器を別々に作
り、接地側電極をベース導体上に光学軸が一致するよう
に位置合わせして一体化したものを使用する場合があ
る。いずれにしろ、共通の導体(上記の半導体基板又は
ベース導体)によってレーザと光変調器とが電気的に接
続されていることになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体レーザ
ダイオード1は温度変動の影響を受けやすく、温度変動
により出力強度や波長が変化するという問題がある。こ
のような温度変動の影響を防ぐため、図20の集積化発
光装置はペルチェ素子等を利用した温度を一定に保持す
る温度調整装置に収容される。
【0011】図22はMI−DFB−LDとペルチェ素
子を有する光モジュールの内部を模式的に示す図であ
る。図22において、参照番号1はDFBレーザを、1
00はDFBレーザ1及び光変調器が一体に形成される
半導体基板を、102は光モジュールのベースを、10
3はシールカバーを、105はペルチェ素子を、106
はDFBレーザ、光変調器、ペルチェ素子等の各電極が
接続されるターミナルを有するリードピンを、110は
ボンディングワイヤを示す。シールカバー3内の空間に
は、窒素ガス(N2 )やヘリウムガス(He)等の不活
性ガスが充填されている。
【0012】半導体レーザ1及び光変調器の電極とリー
ドピン106のターミナルとの接続は、半導体基板10
0上形成された電極パッドを介して行われる。半導体基
板100上の電極がMI−DFB−LDのグランド電極
となり、それが共通導体になる。ペルチェ素子105
は、電源が供給されると半導体基板100の熱をベース
102に移動させるように動作する。この熱移動によ
り、半導体基板100及びその上に設けられた半導体レ
ーザ1及び光変調器が冷却される。実際には半導体基板
100の温度を測定し、ペルチェ素子105への電力の
供給を制御することにより、半導体基板100の温度を
一定に保持している。
【0013】ペルチェ素子105による温度制御を正確
に且つ効率的に行うためには、温度制御される半導体基
板100と周囲とはできるだけ熱の移動がないようにし
て保持する必要があるため、半導体レーザダイオード1
と光変調器2の共通導体3は金属ワイヤや導電性ブリッ
ジ等の熱伝導が少ない電気導体で光モジュールパッケー
ジの接地端子に接続され、この接地端子が更に駆動回路
のアースに接続される。電気的にはこれらの電気導体
は、光通信における信号周波数のような高周波数帯では
インピーダンス要素として動作するため、共通導体3と
アースとの間のインピーダンスは高周波成分に対しては
比較的大きくなる。
【0014】光変調器2を駆動するためには、正電圧と
負電圧の間を高い周波数で変化する駆動信号が光変調器
2に印加される。この駆動信号は光変調器2を通って共
通導体3に漏れ出す。もし共通導体3とアースとの間の
インピーダンスが低ければ、漏れ出した高周波信号の大
部分はこのインピーダンス要素及び接地端子を通ってグ
ランドに流れ、半導体レーザ1を流れる電流には影響し
ない。しかし、実際には上記のように共通導体3とアー
スとの間のインピーダンスは比較的高いため、高周波信
号は半導体レーザ1にも流れることになる。
【0015】更に、光変調器2に逆電圧が印加された瞬
間、急激に光吸収電流が発生する。従って、駆動信号を
光変調器に印加した時には、光変調器を流れる電流が急
激に変化することになる。もし共通導体3とアースとの
間のインピーダンスが低ければ、この急激な電流変動は
半導体レーザ1を流れる電流には影響しないが、実際に
は上記のように共通導体3とアースとの間のインピーダ
ンスは比較的高いため、半導体レーザ1を流れる電流が
変動することになる。したがって、駆動信号を印加する
ことによる変動が、図20の(2)に破線で示したよう
な経路で、半導体レーザダイオード1に影響することに
なる。
【0016】すなわち、ペルチェ素子等を利用して温度
を一定に保持する温度調整装置にMI−DFB−LDを
保持した従来の光モジュールは、図23に示すような等
価回路を有すると言える。参照番号200で示した部分
が光モジュールであり、そのグランド端子と内部の共通
導体3との間にはインピーダンス81が存在する。従っ
て、駆動信号により生じた共通導体3での高周波信号
は、インピーダンス81が存在するため、グランド端子
に流れにくくなり、かなりの部分が半導体レーザ1に流
れることになる。この結果、半導体レーザダイオード1
の光出力強度の変動を生じさせると共に、出力光の波長
も揺ぎ、伝送容量及び伝送距離の低下を招く。
【0017】この問題は半導体レーザと光変調器のグラ
ンド電極が共通なインピーダンスを介してグランドに接
続されているために生じると考えられる。従って、例え
ば、太いボンディングワイヤが使用されているために光
モジュール内には共通インピーダンスが存在しない場合
でも、光モジュール外に共通インピーダンスが存在する
場合には、同様の問題が生じると考えられる。また、信
号を反射させる反射要素が共通インピーダンスの替わり
に存在する場合にも、同様の問題が生じると考えられ
る。
【0018】文献 Journal of Lightwave Technology V
ol.6, No.6 (1988年6 月)"Electrical and Optical In
teractions between Integrated InGaAsP/InP DFB Lase
rs and Electroabsorption Modulators" には、駆動信
号による変動を低減するため、半導体レーザに平行にコ
ンデンサを設けることが記載されている。しかし、この
文献には、コンデンサを設ける位置について具体的に記
載されておらず、文献の内容からは、図24に示すよう
に、コンデンサは光モジュールの外に設け、一方の電極
を光モジュールの半導体レーザの電極に接続される端子
に接続し、もう一方の電極をグランドに接続するものと
考えられる。しかし、このような構成では、共通導体3
での急激な変動はやはり半導体レーザを経由して伝達さ
れるため、半導体レーザダイオード1の光出力強度が変
動するという問題は十分に解決できない。
【0019】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、波長の広がりのために制限されている伝送容量
及び伝送距離を延長できるようにするため、出力光の波
長の広がりを低減可能な光半導体装置回路及びそれを構
成するための光モジュールと電源を実現することを目的
とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】図1(a),(b)は上
記目的を達成するための本発明の光半導体装置回路の原
理構成図である。図1(a)は本発明の第1の態様によ
る光半導体装置回路の原理構成を示しており、半導体レ
ーザダイオード1と、半導体レーザダイオードの出力光
を変調する光変調器2と、半導体レーザダイオードを発
光させるためのバイアス電流が入力される半導体レーザ
ダイオードの電極に接続され少なくとも高周波では抵抗
として動作する抵抗手段5と、半導体レーザダイオード
と光変調器のそれぞれの接地端子を共通に接続する共通
接続手段3と、共通接続手段に接続されたインピーダン
ス手段又は反射手段8と、インピーダンス手段又は反射
手段に接続された接地電位とを備えることを特徴とす
る。
【0021】また、図1(b)は第2の発明による光半
導体装置回路の原理構成を示しており、半導体レーザダ
イオード1と、半導体レーザダイオードの出力光を変調
する光変調器2と、半導体レーザダイオードと光変調器
のそれぞれの接地端子を共通に接続する共通接続手段3
と、一端が半導体レーザダイオードを発光させるための
バイアス電流が入力される半導体レーザダイオードの電
極に接続され、他端が共通接続手段3に接続されたバイ
パスコンデンサ9と、共通接続手段3に接続されたイン
ピーダンス手段又は反射手段8と、インピーダンス手段
又は反射手段に接続された接地電位とを備えることを特
徴とする。
【0022】
【作用】駆動信号の印加により生じた共通接続手段3に
おける高周波信号は、2つの経路によりグランドに伝達
される。1つの経路はインピーダンス手段又は反射手段
8を通る経路であり、もう1つの経路は半導体レーザ1
を通る経路である。第1の態様によれば、高周波領域で
は抵抗手段5が抵抗として動作するため、上記の共通接
続手段3における高周波信号は、主としてインピーダン
ス手段又は反射手段8を通って伝達され、半導体レーザ
を通ることはほとんどなくなる。そのため、駆動信号の
半導体レーザへの影響は低減される。
【0023】また、第2の態様によれば、共通接続手段
3から半導体レーザ1のバイアス電流が印加される電極
への経路は、更に2つの経路に分けられる。1つは半導
体レーザを通る経路であり、もう1つはバイパスコンデ
ンサ9を通る経路である。バイパスコンデンサ9は高周
波信号を通しやすいから、共通接続手段3における高周
波信号は主としてバイパスコンデンサ9を通って伝達さ
れることになり、半導体レーザ1を通ることはほとんど
なくなる。そのため、駆動信号の半導体レーザへの影響
は低減される。
【0024】なお、バイパスコンデンサ9を介して伝達
される高周波信号は、電源4に付随する浮遊容量4aや
配線容量などを介して接地側に伝達される。なお、本発
明の上記2つの態様を組み合わせることも可能である。
【0025】
【実施例】図3は本発明の第一実施例の集積化発光装置
の構成を示す図である。図3において、参照番号1は半
導体レーザダイオードを、2はフランツ・ケルディッシ
ュ効果を利用した光変調器を示し、これらは同一の半導
体基板上に一方の電極を共通にして形成されている。4
は定電流源を、6は光変調器2への駆動信号を伝送する
同軸ケーブルを、7は終端抵抗を示す。51は半導体レ
ーザダイオード1と定電流源4の間に設けられた抵抗を
示す。ここでは、この抵抗51が抵抗手段5に相当す
る。
【0026】図4は光変調器の駆動回路を示す図であ
る。図4において、参照番号142は相補出力のドライ
バを、143と144はトランジスタを、145は定電
流源を示す。トランジスタ143と144は入力信号に
応じて選択的にいずれかがオン状態になる。トランジス
タ144がオン状態であるかどうかに応じて、抵抗RD
とトランジスタ144の間の電圧が変化し、この電圧
が、同軸ケーブル6を介して光変調器に接続されるパッ
ケージの端子に供給される。
【0027】図5は、本実施例で使用するMI−DFB
レーザダイオード(MI−DFB−LD)の概略図であ
る。図5において、参照番号1はDFBレーザダイオー
ドを、2は光変調器を、12はDFBレーザダイオード
1と光変調器2を隔てる絶縁部を、13は活性層を、1
4はカップリング部を、15は吸収層を、16は半絶縁
インジウムリン(SI−InP)埋め込み層を示す。1
7で示された表面には高反射コーティングがされ、18
で示された表面には無反射コーティングがされる。MI
−DFBレーザダイオードについては広く知られている
のでこれ以上の説明は省略する。
【0028】図6は、光通信を行うのに適した形で図5
に示したMI−DFBレーザダイオードを供給するた
め、光ファイバが接続されたバタフライ型パッケージに
収容した光モジュールを示す図であり、本実施例でもこ
の光モジュールを使用する。図6の(1)、(2)、
(3)はそれぞれ光モジュールの上面図、側面図、正面
図を表す。
【0029】図6において、参照番号102は図22に
示したベースを、103はシールカバーを、106はリ
ードピンを、104はリードピン106をシールカバー
103から絶縁するための絶縁部材を、122は光カッ
プリングコネクタを、123は光ファイバケーブルを示
す。このパッケージ内には、熱電子冷却器、サーミスタ
及び光アイソレータが収容されている。
【0030】図7は上記のパッケージの内部を示す図で
ある。図7において、参照番号1はDFBレーザダイオ
ードを、2は変調器を、100はDFBレーザダイオー
ド1と変調器2が形成された半導体基板を、102はベ
ースを、103はシールカバーを、105はペルチェ素
子を、122は光カップリングコネクタを、124は光
ファイバを、141と142はMI−DFB−LDから
出射される光を光ファイバ124の入射端に集光する非
球面レンズを示す。
【0031】上記のように、ペルチェ素子105は、電
源が供給されると半導体基板100の熱をベース102
に移動させるように動作する。この熱移動により、半導
体基板100及びその上に設けられた半導体レーザ1及
び光変調器が冷却される。実際には半導体基板100の
温度を測定し、ペルチェ素子105への電力の供給を制
御することにより、半導体基板100の温度を一定に保
持している。
【0032】図8はパッケージ内部の半導体レーザ1、
光変調器2、及びリードピンを接続するボンディングワ
イヤの配線の様子を示す斜視図であり、図9はその上面
図である。図8及び図9において、参照番号111、1
12及び113はリードピンを、114、120及び1
22はリードピンに接続される電極を、116はパッケ
ージ上の電極を、115と121は抵抗素子を、11
7、118及び119は半導体基板上に形成された電極
パッドを示す。半導体レーザ1と変調器2は半導体基板
100上に形成され、電極118が半導体レーザ1と変
調器2のグランド、すなわち共通導体3として働く。半
導体レーザ1と変調器2の上側の電極はボンディングワ
イヤで電極パッド117と119に接続される。抵抗素
子115は抵抗51として働き、抵抗素子121は抵抗
7として働く。
【0033】図10は第一実施例の集積化発光装置の改
善効果をビット誤り率の変化で示した図である。図10
は終端抵抗7と抵抗51の抵抗値を共に43Ωとし、1
20kmの伝送距離でビット誤り率を測定した時の結果
であり、横軸が平均受光パワーを示し、立て軸がビット
誤り率を示す。丸点が従来の装置での測定結果を示し、
四角点が本実施例での結果を示し、それぞれ白抜きの点
が伝送距離120kmで測定したビット誤り率を、黒点
が基準となる伝送距離0kmの場合のビット誤り率をを
示す。従来例に比べて大きく改善されていることが明瞭
に示されている。
【0034】第1実施例では、抵抗51に相当する抵抗
素子115がパッケージ内に設けられていたが、抵抗5
1はパッケージ外に設けてもよい。また、第1実施例で
は、抵抗51として43Ωの抵抗素子を使用して、図1
0に示すような結果を得たが、20Ω以上の抵抗値の抵
抗素子を使用すれば顕著な改善効果が得られる。
【0035】図11は本発明の第二実施例の光半導体装
置を説明するための図である。第一実施例と異なる点
は、抵抗51の代わりにインダクタンス素子52とコン
デンサ53、抵抗素子54からなる回路を採用した点で
あり、インダクタンス素子52とコンデンサ53、抵抗
素子54はMI−DFB−LDのパッケージの外に設け
られる。
【0036】本実施例によれば、前記第一実施例と同様
に光変調器の光吸収電流の変動等に起因する共通導体3
の高周波信号が半導体レーザダイオードの発光強度に影
響することは無くなる。また更に本実施例では、電源手
段4から半導体レーザダイオード1への直流電力供給に
ついて電力消費が増加することが無くなる。図12は第
二実施例における改善効果をビット誤り率の変化で示し
た図である。
【0037】図12は終端抵抗7と抵抗51の抵抗値を
共に43Ωとし、インダクタンス素子52のインダクタ
ンスを1mHとし、コンデンサ53の容量を20pFと
した場合の120kmの伝送距離でビット誤り率を測定
した時の結果を示す図であり、表示内容は図10と同じ
形式である。本実施例でも従来例に比べて大きく改善さ
れていることが明瞭に示されている。
【0038】図13は本発明の第三実施例の集積化発光
装置の駆動回路を示す図である。第一実施例及び第二実
施例と異なる点は、半導体レーザダイオード1に並列に
コンデンサ55を接続したことである。図14は第3実
施例におけるパッケージ内部の半導体レーザ1、光変調
器2、及びリードピンを接続するボンディングワイヤの
配線の様子を示す斜視図であり、図15はその上面図で
ある。
【0039】図14と図15に示すように、半導体基板
上の共通導体に相当する電極136上にマイクロチップ
コンデンサ141が取り付けられている。このマイクロ
チップコンデンサ141が図13のコンデンサ55に相
当する。図16は図14と図15に示した部分の等価回
路図である。参照番号151、153、154及び15
5は、各ボンディングワイヤ又は2段階のボンディング
ワイヤに相当するインダクタンスを表すインピーダンス
を示す。
【0040】コンデンサは直流は遮断するが、高周波信
号は通過させる。そのため定電流源4からの一定の電流
は半導体レーザダイオード1を流れ、光変調器2の駆動
信号による高周波数の電圧変動による電流はこのコンデ
ンサ55を流れるため、高周波数の電流変動の半導体レ
ーザダイオード1の発光に対する影響が低減される。図
17はコンデンサ55の容量を100pFとした場合の
120kmの伝送距離でビット誤り率を測定した時の結
果を示す図であり、表示内容は図10と同じ形式であ
る。本実施例でも従来例に比べて大きく改善されている
ことが明瞭に示されている。コンデンサ55の容量は、
1pFから1nFの間であることが望ましい。
【0041】以上、第一乃至第三実施例について説明し
たが、それぞれの実施例で説明した抵抗、インヅクタン
ス及びキャパシタンスの各緩和手段を組み合わせてより
一層電圧変動の半導体レーザダイオード1の発光に対す
る影響を低減することも可能である。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体レーザダイオードと光変調器を同一の半導体基板
上に形成したMI−DFB−LDの出力光の波長幅の広
がりを低減出来るため、光通信の伝送容量の増加及び伝
送距離の延長が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の態様の光半導体装置回路の原理
構成図である。
【図2】本発明の第2の態様の光半導体装置回路の原理
構成図である。
【図3】本発明の第一実施例における回路構成を示す図
である。
【図4】第一実施例における光変調器の駆動回路図であ
る。
【図5】実施例で使用するMI−DFB−LDを示す斜
視図である。
【図6】実施例で使用するMI−DFB−LDと温度制
御装置を収容し、光ファイバを接続した光モジュールを
示す図である。
【図7】図6の光モジュールの内部を示す図である。
【図8】第一実施例における光モジュールの内部のボン
ディングワイヤによる配線の様子を示す斜視図である。
【図9】第一実施例における光モジュールの内部のボン
ディングワイヤによる配線の様子を示す上面図である。
【図10】第一実施例の効果をビット誤り率で示した図
である。
【図11】本発明の第二実施例における回路構成を示す
図である。
【図12】第二実施例の効果をビット誤り率で示した図
である。
【図13】本発明の第三実施例における回路構成を示す
図である。
【図14】第三実施例における光モジュールの内部のボ
ンディングワイヤによる配線の様子を示す斜視図であ
る。
【図15】第三実施例における光モジュールの内部のボ
ンディングワイヤによる配線の様子を示す上面図であ
る。
【図16】第三実施例における光モジュール部分の等価
回路図である。
【図17】第三実施例の効果をビット誤り率で示した図
である。
【図18】半導体レーザを使用した光通信の基本構成を
示す図である。
【図19】駆動信号による波長変化を示す図である。
【図20】半導体レーザと光変調器を集積化したMI−
DFB−LDを示す図である。
【図21】光変調器の動作原理を示す図である。
【図22】MI−DFB−LDを温度制御装置上の搭載
した光モジュールの内部を模式的に示す図である。
【図23】図22の光モジュールの等価回路図である。
【図24】半導体レーザに平行にコンデンサを設ける従
来例の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
1…半導体レーザダイオード 2…光変調器 3…共通導体 4…定電流源 5…抵抗手段 6…同軸ケーブル 7…終端抵抗 8…インピーダンス手段又は反射手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雙田 晴久 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 上手 清嗣 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体レーザダイオード(1)と、 前記半導体レーザダイオードの出力光を変調する光変調
    器(2)と、 前記半導体レーザダイオードを発光させるためのバイア
    ス電流が入力される前記半導体レーザダイオードの電極
    に接続され、少なくとも高周波では抵抗として動作する
    抵抗手段(5)と、 前記半導体レーザダイオードと前記光変調器のそれぞれ
    の接地端子を共通に接続する共通接続手段(3)と、 前記共通接続手段に接続されたインピーダンス手段又は
    反射手段(8)と、 前記インピーダンス手段又は反射手段に接続された接地
    電位とを備えることを特徴とする光半導体回路。
  2. 【請求項2】 前記半導体レーザダイオードを一定にバ
    イアスするように接続される電源(4)を備えることを
    特徴とする請求項1に記載の光半導体回路。
  3. 【請求項3】 前記半導体レーザダイオードと前記光変
    調器は、1個のパッケージ内に収容されていることを特
    徴とする請求項2に記載の光半導体回路。
  4. 【請求項4】 前記共通接続手段は、前記パッケージ内
    にあることを特徴とする請求項3に記載の光半導体回
    路。
  5. 【請求項5】 前記抵抗手段は、前記半導体レーザダイ
    オードに直列に接続されてなる抵抗(51)であり、前
    記パッケージ内にあることを特徴とする請求項3に記載
    の光半導体回路。
  6. 【請求項6】 前記抵抗手段は、前記半導体レーザダイ
    オードに直列に接続されてなる抵抗(51)であり、前
    記パッケージ外にあることを特徴とする請求項3に記載
    の光半導体回路。
  7. 【請求項7】 前記抵抗手段は前記パッケージ外に設け
    られた抵抗(54)であり、コンデンサ(53)と直列
    に接続されて直列回路を形成し、該直列回路は前記パッ
    ケージの電源接続端子と前記パッケージ外の接地電位の
    間に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の
    光半導体回路。
  8. 【請求項8】 前記半導体レーザダイオードに直列に接
    続されたインピーダンス素子(52)を備えることを特
    徴とする請求項7に記載の光半導体回路。
  9. 【請求項9】 一端が前記バイアスが入力される前記半
    導体レーザダイオードの電極に接続され、他端が前記共
    通接続手段に接続されたバイパスコンデンサ(55)を
    備えること特徴とする請求項3乃至8に記載の光半導体
    回路。
  10. 【請求項10】 前記パッケージ内に設けられ、前記半
    導体レーザダイオードと前記光変調器を一定温度に保持
    する温度制御手段(105)を備えることを特徴とする
    請求項3乃至8に記載の光半導体回路。
  11. 【請求項11】 半導体レーザダイオード(1)と、 前記半導体レーザダイオードの出力光を変調する光変調
    器(2)と、 前記半導体レーザダイオードと前記光変調器のそれぞれ
    の接地端子を共通に接続する共通接続手段(3)と、 一端が前記半導体レーザダイオードを発光させるための
    バイアス電流が入力される前記半導体レーザダイオード
    の電極に接続され、他端が前記共通接続手段に接続され
    たバイパスコンデンサ(9)と、 前記共通接続手段に接続されたインピーダンス手段又は
    反射手段(8)と、 前記インピーダンス手段又は反射手段に接続された接地
    電位とを備えることを特徴とする光半導体回路。
  12. 【請求項12】 前記半導体レーザダイオードを一定に
    バイアスするように接続される電源(4)を備えること
    を特徴とする請求項11に記載の光半導体回路。
  13. 【請求項13】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器は、1個のパッケージ内に収容されていることを
    特徴とする請求項12に記載の光半導体回路。
  14. 【請求項14】 前記パッケージ内に設けられ、前記半
    導体レーザダイオードと前記光変調器を一定温度に保持
    する温度制御手段を備えることを特徴とする請求項13
    に記載の光半導体回路。
  15. 【請求項15】 半導体レーザダイオード(1)と、 前記半導体レーザダイオードの出力光を変調する光変調
    器(2)と、 駆動電流を供給するための前記半導体レーザダイオード
    の電極に接続され、少なくとも高周波に対しては抵抗と
    して動作する抵抗手段(5)とを備えることを特徴とす
    る光モジュール。
  16. 【請求項16】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器とを共通に接続するための共通導体(3)を備え
    ることを特徴とする請求項15に記載の光モジュール。
  17. 【請求項17】 前記共通導体は、インピーダンス手段
    (8)を介して接地端子に接続されてなることを特徴と
    する請求項16に記載の光モジュール。
  18. 【請求項18】 前記インピーダンス手段は、ボンディ
    ングワイヤ又は導電性ブリッジであることを特徴とする
    請求項17に記載の光モジュール。
  19. 【請求項19】 前記共通導体は、反射手段を介して接
    地端子に接続されてなることを特徴とする請求項16に
    記載の光モジュール。
  20. 【請求項20】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器とが共通の半導体基板(100)上に集積化され
    ており、前記共通導体は、前記半導体基板または前記半
    導体基板に接続された基板電極のいずれかであることを
    特徴とする請求項16乃至19のいずれか1項に記載の
    光モジュール。
  21. 【請求項21】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器とが独立したチップによって構成されており、前
    記共通導体は、前記半導体レーザダイオードのチップと
    前記光変調器のチップとを共通に接続する導電性基体で
    あることを特徴とする請求項16乃至19のいずれか1
    項に記載の光半導体装置。
  22. 【請求項22】 前記抵抗手段は、前記半導体レーザダ
    イオードに直列に接続されてなることを特徴とする請求
    項15に記載の光モジュール。
  23. 【請求項23】 前記抵抗手段は、容量素子を介して前
    記半導体レーザダイオードに接続されてなることを特徴
    とする請求項15に記載の光モジュール。
  24. 【請求項24】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器を一定温度に保持する温度制御手段(105)を
    備えることを特徴とする請求項15乃至23のいずれか
    1項に記載の光モジュール。
  25. 【請求項25】 半導体レーザダイオード(1)と、 前記半導体レーザダイオードの出力光を変調する光変調
    器(2)と、 一端が駆動電流を供給するための前記半導体レーザダイ
    オードの電極に接続され、他端が前記半導体レーザダイ
    オードの接地電極に当該モジュール内で直接接続される
    バイパスコンデンサ(9)とを備えることを特徴とする
    光モジュール。
  26. 【請求項26】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器と前記バイパスコンデンサの他端とを共通に接続
    するための共通導体(3)を備えることを特徴とする請
    求項25に記載の光モジュール。
  27. 【請求項27】 前記共通導体は、インピーダンス手段
    を介して接地端子に接続されてなることを特徴とする請
    求項26に記載の光モジュール。
  28. 【請求項28】 前記インピーダンス手段は、ボンディ
    ングワイヤ又は導電性ブリッジであることを特徴とする
    請求項27に記載の光モジュール。
  29. 【請求項29】 前記共通導体は、反射手段を介して接
    地端子に接続されてなることを特徴とする請求項26に
    記載の光モジュール。
  30. 【請求項30】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器とが共通の半導体基板上に集積化されており、前
    記共通導体は、前記半導体基板または前記半導体基板に
    接続された基板電極のいずれかであることを特徴とする
    請求項25乃至29のいずれか1項に記載の光モジュー
    ル。
  31. 【請求項31】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器とが独立したチップによって構成されており、前
    記共通導体は、前記半導体レーザダイオードのチップと
    前記光変調器のチップとを共通に接続する導電性基体で
    あることを特徴とする請求項25乃至29のいずれか1
    項に記載の光半導体装置。
  32. 【請求項32】 前記半導体レーザダイオードと前記光
    変調器を一定温度に保持する温度制御手段を備えること
    を特徴とする請求項25乃至31のいずれか1項に記載
    の光モジュール。
  33. 【請求項33】 半導体レーザダイオードを一定にバイ
    アスする電力を供給するための電源装置において、 半導体レーザダイオードに電力を供給する出力端子に直
    列に接続された抵抗を備えることを特徴とする電源装
    置。
  34. 【請求項34】 半導体レーザダイオードを一定にバイ
    アスする電力を供給するための電源装置において、 半導体レーザダイオードに電力を供給する出力端子と接
    地電位との間に接続されたコンデンサと抵抗の直列回路
    を備えることを特徴とする電源装置。
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