JPH0829647A - 発光素子モジュール - Google Patents
発光素子モジュールInfo
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- JPH0829647A JPH0829647A JP6187749A JP18774994A JPH0829647A JP H0829647 A JPH0829647 A JP H0829647A JP 6187749 A JP6187749 A JP 6187749A JP 18774994 A JP18774994 A JP 18774994A JP H0829647 A JPH0829647 A JP H0829647A
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- light emitting
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】単独の発光素子の性能に依存せずに高光出力が
得られ、且つ、長期信頼性の点でも有利な新規な発光素
子モジュールを提供することを目的とする。 【構成】第１発光素子６ａとその直後に配置された第１
レンズ７ａとを含みコリメート状態の第１光ビームを発
生する第１光源と、第２発光素子６ｂとその直後に配置
された第２レンズ７ｂとを含みコリメート状態の第２光
ビームを発生する第２光源と、該第１光ビームおよび該
第２光ビームを結合して単一の光ビームとして出力する
光学系30、23と、該単一の光ビームを端面に受ける単一
の光ファイバ15とを一体に構成してなる。
得られ、且つ、長期信頼性の点でも有利な新規な発光素
子モジュールを提供することを目的とする。 【構成】第１発光素子６ａとその直後に配置された第１
レンズ７ａとを含みコリメート状態の第１光ビームを発
生する第１光源と、第２発光素子６ｂとその直後に配置
された第２レンズ７ｂとを含みコリメート状態の第２光
ビームを発生する第２光源と、該第１光ビームおよび該
第２光ビームを結合して単一の光ビームとして出力する
光学系30、23と、該単一の光ビームを端面に受ける単一
の光ファイバ15とを一体に構成してなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光素子モジュールに関
する。より詳細には、本発明は、発光素子と共に、レン
ズ、アイソレータ、光ファイバ等を一体化して構成され
る発光素子モジュールの新規な構成に関する。
する。より詳細には、本発明は、発光素子と共に、レン
ズ、アイソレータ、光ファイバ等を一体化して構成され
る発光素子モジュールの新規な構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】図12は、発光素子モジュールの典型的な
構成を示す垂直縦断面図である。
構成を示す垂直縦断面図である。
【０００３】同図に示すように、発光素子モジュール
は、発光素子６および光ファイバ15とこの両者の間に配
置された光学系とをパッケージ１により一体化して構成
されている。発光素子６はモニタ用のフォトダイオード
４および内部レンズ７と共に基板３上に実装されてい
る。ここで、発光素子６はチップキャリア５を介して、
内部レンズ７はレンズホルダ８を介して、それぞれ実装
されている。更に、この基板３はペルチェ効果素子等の
温度制御素子を介してパッケージ１の底面に固定されて
いる。
は、発光素子６および光ファイバ15とこの両者の間に配
置された光学系とをパッケージ１により一体化して構成
されている。発光素子６はモニタ用のフォトダイオード
４および内部レンズ７と共に基板３上に実装されてい
る。ここで、発光素子６はチップキャリア５を介して、
内部レンズ７はレンズホルダ８を介して、それぞれ実装
されている。更に、この基板３はペルチェ効果素子等の
温度制御素子を介してパッケージ１の底面に固定されて
いる。
【０００４】パッケージ１の一方の側面にはハーメチッ
クガラス９で封止された窓が形成されており、この窓の
外側にアイソレータ10およびレンズホルダ11が順次装着
されている。レンズホルダ11は外部レンズ12を支持して
おり、更に、レンズホルダ11の他端にはフェルールホル
ダ13が固定されている。光ファイバ15の端部を把持した
フェルール14はフェルールホルダ13に挿入されている。
クガラス９で封止された窓が形成されており、この窓の
外側にアイソレータ10およびレンズホルダ11が順次装着
されている。レンズホルダ11は外部レンズ12を支持して
おり、更に、レンズホルダ11の他端にはフェルールホル
ダ13が固定されている。光ファイバ15の端部を把持した
フェルール14はフェルールホルダ13に挿入されている。
【０００５】以上のように構成された発光素子モジュー
ルにおいて、発光素子６から出射された出射光は、内部
レンズ７、アイソレータ10、外部レンズ12等を順次通過
した後、最終的に光ファイバ15の端面に結合される。
ルにおいて、発光素子６から出射された出射光は、内部
レンズ７、アイソレータ10、外部レンズ12等を順次通過
した後、最終的に光ファイバ15の端面に結合される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のような発光素子
モジュールにおいて、その出力光パワーは、実装された
発光素子の最高出力により自動的に決まってしまう。し
かしながら、近年実用化されつつある光増幅器の励起用
光源等の用途ではより高い光パワーを発生する発光素子
モジュールが求められている。
モジュールにおいて、その出力光パワーは、実装された
発光素子の最高出力により自動的に決まってしまう。し
かしながら、近年実用化されつつある光増幅器の励起用
光源等の用途ではより高い光パワーを発生する発光素子
モジュールが求められている。
【０００７】また、発光素子モジュールの特性は、特に
信頼性並びに寿命の点で発光素子の特性に依存してお
り、発光素子の特性が劣化した場合は発光素子モジュー
ル全体を破棄して交換する他はない。
信頼性並びに寿命の点で発光素子の特性に依存してお
り、発光素子の特性が劣化した場合は発光素子モジュー
ル全体を破棄して交換する他はない。
【０００８】上述のような従来の発光素子モジュールの
現状に鑑みて、本発明は、単独の発光素子の性能に依存
せずに高光出力が得られ、且つ、長期信頼性の点でも有
利な新規な発光素子モジュールを提供することをその目
的としている。
現状に鑑みて、本発明は、単独の発光素子の性能に依存
せずに高光出力が得られ、且つ、長期信頼性の点でも有
利な新規な発光素子モジュールを提供することをその目
的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、第１発
光素子とその直後に配置された第１レンズとを含みコリ
メート状態の第１光ビームを発生する第１光源と、第２
発光素子とその直後に配置された第２レンズとを含みコ
リメート状態の第２光ビームを発生する第２光源と、該
第１光ビームおよび該第２光ビームを結合して単一の光
ビームとして出力する光学系と、該単一の光ビームを端
面に受ける単一の光ファイバとを一体に構成してなるこ
とを特徴とする発光素子モジュールが提供される。
光素子とその直後に配置された第１レンズとを含みコリ
メート状態の第１光ビームを発生する第１光源と、第２
発光素子とその直後に配置された第２レンズとを含みコ
リメート状態の第２光ビームを発生する第２光源と、該
第１光ビームおよび該第２光ビームを結合して単一の光
ビームとして出力する光学系と、該単一の光ビームを端
面に受ける単一の光ファイバとを一体に構成してなるこ
とを特徴とする発光素子モジュールが提供される。
【００１０】
【作用】本発明に係る発光素子モジュールは、一対の発
光素子と、その発光素子の放射光を単一の光学系に導く
結合機能とを備えている点にその主要な特徴がある。
光素子と、その発光素子の放射光を単一の光学系に導く
結合機能とを備えている点にその主要な特徴がある。
【００１１】即ち、半導体発光素子は一般に、その活性
層に平行で出射光軸に直角な方向の偏光を生じる。そこ
で、本発明に係る発光素子モジュールでは、特定の偏光
に対して特別な光学特性を有する光学素子を利用して、
１対の発光素子の出射光を実質的に損失無く結合するよ
うに構成されている。
層に平行で出射光軸に直角な方向の偏光を生じる。そこ
で、本発明に係る発光素子モジュールでは、特定の偏光
に対して特別な光学特性を有する光学素子を利用して、
１対の発光素子の出射光を実質的に損失無く結合するよ
うに構成されている。
【００１２】従って、本発明に係る発光素子モジュール
において、一対の発光素子を同時に動作させた場合は両
方の発光素子の光出力を合成した大きな光出力が得られ
る。また、一対の発光素子のうち、一方を動作させ、他
方をバックアップとして使用することにより、発光素子
モジュール全体の寿命の延長や長期信頼性を向上させる
ことができる。
において、一対の発光素子を同時に動作させた場合は両
方の発光素子の光出力を合成した大きな光出力が得られ
る。また、一対の発光素子のうち、一方を動作させ、他
方をバックアップとして使用することにより、発光素子
モジュール全体の寿命の延長や長期信頼性を向上させる
ことができる。
【００１３】また、前述のような構造では、発光素子の
放射光をコリメート光にするための光学系と、結合後の
単一の光ビームを光ファイバに効率良く結合するための
光学系とを全く独立して構成することができる。従っ
て、各光学系は従来の光学系と同じものを使用できると
共に位置トレランスが緩く製造が容易である。また、結
合器のコストもスペースファクタも低い。換言すれば、
２個の一般的な光モジュールと光ファイバ等による分岐
結合器とを使用しても、本願発明に係る発光素子モジュ
ールと同等の機能を実現することはできない。その理由
は、このような構成では、構成要素相互の位置トレラン
スが厳しい上に、実装面積が不可避に大きくなるからで
ある。従って、単独の光モジュールの中に実現すること
は事実上できなくなる。
放射光をコリメート光にするための光学系と、結合後の
単一の光ビームを光ファイバに効率良く結合するための
光学系とを全く独立して構成することができる。従っ
て、各光学系は従来の光学系と同じものを使用できると
共に位置トレランスが緩く製造が容易である。また、結
合器のコストもスペースファクタも低い。換言すれば、
２個の一般的な光モジュールと光ファイバ等による分岐
結合器とを使用しても、本願発明に係る発光素子モジュ
ールと同等の機能を実現することはできない。その理由
は、このような構成では、構成要素相互の位置トレラン
スが厳しい上に、実装面積が不可避に大きくなるからで
ある。従って、単独の光モジュールの中に実現すること
は事実上できなくなる。
【００１４】以下、図面を参照して本発明をより具体的
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。
【００１５】
〔実施例１〕図１は、オプティカルパラレルを用いて構
成した本発明に従う発光素子モジュールの主要部を模式
的に示す図である。
成した本発明に従う発光素子モジュールの主要部を模式
的に示す図である。
【００１６】図１に示すように、この発光素子モジュー
ルは、それぞれが内部レンズ７ａ、７ｂを備えた第１発
光素子６ａおよび第２発光素子６ｂと、１対の平滑な表
面を有する透明な光学ガラス板であるオプティカルパラ
レル23とを後述するような位置に配置して構成される。
また、各発光素子６ａ、６ｂの後方にはモニタ用フォト
ダイオード４ａ、４ｂが配置されている。更に、第２光
源とオプティカルパラレル23との間には、λ／２板30が
挿入されている。
ルは、それぞれが内部レンズ７ａ、７ｂを備えた第１発
光素子６ａおよび第２発光素子６ｂと、１対の平滑な表
面を有する透明な光学ガラス板であるオプティカルパラ
レル23とを後述するような位置に配置して構成される。
また、各発光素子６ａ、６ｂの後方にはモニタ用フォト
ダイオード４ａ、４ｂが配置されている。更に、第２光
源とオプティカルパラレル23との間には、λ／２板30が
挿入されている。
【００１７】図２は、図１に示した構成要素の光学的な
配置を説明するための図である。
配置を説明するための図である。
【００１８】同図に示すように、発光素子６ａおよび内
部レンズ７ａからなる第１光源は、ほぼ完全にコリメー
ト状態の第１光ビームＢ1 をオプティカルパラレル23に
対して照射している。一方、発光素子６ｂおよび内部レ
ンズ７ｂからなる第２光源はほぼ完全にコリメート状態
の第２光ビームＢ2 を、第１光ビームＢ1 とは反対の側
からオプティカルパラレル23に対して照射している。
部レンズ７ａからなる第１光源は、ほぼ完全にコリメー
ト状態の第１光ビームＢ1 をオプティカルパラレル23に
対して照射している。一方、発光素子６ｂおよび内部レ
ンズ７ｂからなる第２光源はほぼ完全にコリメート状態
の第２光ビームＢ2 を、第１光ビームＢ1 とは反対の側
からオプティカルパラレル23に対して照射している。
【００１９】ここで、発光素子６ａ、６ｂは何れも半導
体発光素子である。半導体発光素子は一般に、その活性
層に平行で出射光軸に直角な方向の偏光を生じる。更
に、第２光源とオプティカルパラレル23との間にはλ／
２板30が挿入されている。従って、図３に示すように、
オプティカルパラレル23に照射される第１光ビームＢ1
は素子の実装面に対して平行な偏光方向を有しており、
第２光ビームＢ2 は素子の実装面に対して直角な偏光方
向を有している。
体発光素子である。半導体発光素子は一般に、その活性
層に平行で出射光軸に直角な方向の偏光を生じる。更
に、第２光源とオプティカルパラレル23との間にはλ／
２板30が挿入されている。従って、図３に示すように、
オプティカルパラレル23に照射される第１光ビームＢ1
は素子の実装面に対して平行な偏光方向を有しており、
第２光ビームＢ2 は素子の実装面に対して直角な偏光方
向を有している。
【００２０】図４は、上述のような光学系における、オ
プティカルパラレル23に対する入射光強度、透過光強度
および発射光強度と入射角度との関係を示すグラフであ
る。尚、同図では、第１光源からの光ビームの透過光強
度Ｔp および反射光強度Ｒpと第２光源からの光ビーム
の透過光強度ＴS および反射光強度ＲS が併せて示され
ている。また、図中では、オプティカルパラレル23の屈
折率を 3.5としているが、実際には屈折率が大きいほど
ブリュースタ角が大きくなり、第２光源の反射光強度Ｒ
S も増す。
プティカルパラレル23に対する入射光強度、透過光強度
および発射光強度と入射角度との関係を示すグラフであ
る。尚、同図では、第１光源からの光ビームの透過光強
度Ｔp および反射光強度Ｒpと第２光源からの光ビーム
の透過光強度ＴS および反射光強度ＲS が併せて示され
ている。また、図中では、オプティカルパラレル23の屈
折率を 3.5としているが、実際には屈折率が大きいほど
ブリュースタ角が大きくなり、第２光源の反射光強度Ｒ
S も増す。
【００２１】上述のような透過光強度および反射光強度
と入射角度との関係を踏まえ、図１および図２に示した
発光素子モジュールでは第１光ビームＢ1 の入射角θを
概ねブリュースタ角に設定している。従って、第１光ビ
ームＢ1 は、オプティカルパラレル23をほぼ完全に透過
して裏面から入射角に等しい出射角θで出射される。一
方、第２光源から出射された第２光ビームＢ2 は、オプ
ティカルパラレル23の表面に入射角θで入射してほぼ完
全に反射される。従って、図１または図２中に示すよう
に、第１光源からの透過光の出射位置と第２光源からの
反射光の反射位置とを一致させることにより、光ファイ
バ15には、第１光源および第２光源の光出力の合計にほ
ぼ等しい光パワーを有する光ビームＢ0 が結合される。
と入射角度との関係を踏まえ、図１および図２に示した
発光素子モジュールでは第１光ビームＢ1 の入射角θを
概ねブリュースタ角に設定している。従って、第１光ビ
ームＢ1 は、オプティカルパラレル23をほぼ完全に透過
して裏面から入射角に等しい出射角θで出射される。一
方、第２光源から出射された第２光ビームＢ2 は、オプ
ティカルパラレル23の表面に入射角θで入射してほぼ完
全に反射される。従って、図１または図２中に示すよう
に、第１光源からの透過光の出射位置と第２光源からの
反射光の反射位置とを一致させることにより、光ファイ
バ15には、第１光源および第２光源の光出力の合計にほ
ぼ等しい光パワーを有する光ビームＢ0 が結合される。
【００２２】図５は、上述のような本発明に係る発光素
子モジュールの他の構成例を示す図であり、図２に示し
た光学系の構成に対応させて描かれており、図５と共通
の構成要素には共通の参照番号を付している。
子モジュールの他の構成例を示す図であり、図２に示し
た光学系の構成に対応させて描かれており、図５と共通
の構成要素には共通の参照番号を付している。
【００２３】同図に示すように、この実施例に係る発光
素子モジュールは、オプティカルパラレル23と外部レン
ズ12との間に挿入したλ／４板24および光アイソレータ
10を付加して構成されている。このような構成とするこ
とにより、オプティカルパラレル23の表面で合成された
光ビームは直線偏光となって光ファイバ15に結合され
る。
素子モジュールは、オプティカルパラレル23と外部レン
ズ12との間に挿入したλ／４板24および光アイソレータ
10を付加して構成されている。このような構成とするこ
とにより、オプティカルパラレル23の表面で合成された
光ビームは直線偏光となって光ファイバ15に結合され
る。
【００２４】尚、この実施例では、モニタ用フォトダイ
オード４ｂを、第１光源の反射光および第２光源の透過
光を受光する位置に配置している。このような配置とす
ることにより、合成された出力光の光パワーをモニタす
ることができると共に、実装面積をコンパクトにまとめ
ることができる。
オード４ｂを、第１光源の反射光および第２光源の透過
光を受光する位置に配置している。このような配置とす
ることにより、合成された出力光の光パワーをモニタす
ることができると共に、実装面積をコンパクトにまとめ
ることができる。
【００２５】図６は、図５に示したレイアウトで実際に
作成した発光素子モジュールの構成を、図11に示した従
来の発光素子モジュールに対比して示す図であり、図11
と共通の構成要素には共通の参照番号を付している。
作成した発光素子モジュールの構成を、図11に示した従
来の発光素子モジュールに対比して示す図であり、図11
と共通の構成要素には共通の参照番号を付している。
【００２６】同図に示すように、この発光素子モジュー
ルは、図11に示した従来の発光素子モジュールに対し
て、更に、電流分配回路21、第２発光素子６ｂ、オプテ
ィカルパラレル23等を追加して構成されている。
ルは、図11に示した従来の発光素子モジュールに対し
て、更に、電流分配回路21、第２発光素子６ｂ、オプテ
ィカルパラレル23等を追加して構成されている。
【００２７】ここで、電流分配回路21は、発光素子６ａ
および６ｂの光出力が互いに一定の比を維持するように
駆動電流を制御する機能を有している。即ち、発光素子
モジュールにおいて偏光依存性を有する光アイソレータ
を使用する場合には、光アイソレータに対する最適の偏
光方向は予め決まっている。一方、このような光アイソ
レータに入射する光出力を変更する場合に、光出力比が
変化すると結合した光の偏光方向が変化してしまい、光
アイソレータに対する入射光の偏光も変化してしまう。
従って、１対の光源の光出力比を固定するために電流分
配回路を設けることが望ましい。尚、この回路は、発光
素子モジュールの外部に付加することもできるが、実用
性を考えると発光素子モジュールに内蔵させておくこと
が有利である。
および６ｂの光出力が互いに一定の比を維持するように
駆動電流を制御する機能を有している。即ち、発光素子
モジュールにおいて偏光依存性を有する光アイソレータ
を使用する場合には、光アイソレータに対する最適の偏
光方向は予め決まっている。一方、このような光アイソ
レータに入射する光出力を変更する場合に、光出力比が
変化すると結合した光の偏光方向が変化してしまい、光
アイソレータに対する入射光の偏光も変化してしまう。
従って、１対の光源の光出力比を固定するために電流分
配回路を設けることが望ましい。尚、この回路は、発光
素子モジュールの外部に付加することもできるが、実用
性を考えると発光素子モジュールに内蔵させておくこと
が有利である。
【００２８】図７は、上述のような機能を実現するため
の回路の構成例を模式的に示す図である。
の回路の構成例を模式的に示す図である。
【００２９】同図に示すように、この回路は、各発光素
子６ａ、６ｂに駆動電流を供給する発光素子駆動回路61
ａ、61ｂと、各発光素子６ａ、６ｂの放射光を受けるモ
ニタ用フォトダイオード４ａ、４ｂとに共通に接続され
た電流比較部62を備えている。このような回路を設ける
ことにより、各発光素子６ａ、６ｂが実際に放射してい
る光出力をモニタしつつ、その光出力比を一定の値に維
持するような帰還制御が可能になる。
子６ａ、６ｂに駆動電流を供給する発光素子駆動回路61
ａ、61ｂと、各発光素子６ａ、６ｂの放射光を受けるモ
ニタ用フォトダイオード４ａ、４ｂとに共通に接続され
た電流比較部62を備えている。このような回路を設ける
ことにより、各発光素子６ａ、６ｂが実際に放射してい
る光出力をモニタしつつ、その光出力比を一定の値に維
持するような帰還制御が可能になる。
【００３０】図８は、図５に示した発光素子モジュール
を更に変形した例を示す図であり、図５と共通の構成要
素には共通の参照番号を付している。
を更に変形した例を示す図であり、図５と共通の構成要
素には共通の参照番号を付している。
【００３１】同図に示すように、この実施例では、第２
光源の発光素子６ｂを、その出射光軸に関して90度回転
させて実装している。前述のように、半導体発光素子の
出射光はその活性層に平行な偏光方向を有しているの
で、このような構成とすることにより第２光源の直後に
配置していたλ／２板を省略することができる。
光源の発光素子６ｂを、その出射光軸に関して90度回転
させて実装している。前述のように、半導体発光素子の
出射光はその活性層に平行な偏光方向を有しているの
で、このような構成とすることにより第２光源の直後に
配置していたλ／２板を省略することができる。
【００３２】〔実施例２〕図９は、本発明に係る発光素
子モジュールにおいて、その光学系で結合器として使用
できるプリズムの機能を説明する図である。
子モジュールにおいて、その光学系で結合器として使用
できるプリズムの機能を説明する図である。
【００３３】同図に示すように、 Wollastonプリズムと
呼ばれる光学素子は、ひとつの入射光を、互いに直交す
る偏波に分離して出射する機能を有する光素子として知
られている。このような Wollastonプリズムの機能は可
逆的で、互いに直交する１対の偏光を所定の入射角で注
入された場合、単一の光ビームに合成して出射させるこ
とができる。
呼ばれる光学素子は、ひとつの入射光を、互いに直交す
る偏波に分離して出射する機能を有する光素子として知
られている。このような Wollastonプリズムの機能は可
逆的で、互いに直交する１対の偏光を所定の入射角で注
入された場合、単一の光ビームに合成して出射させるこ
とができる。
【００３４】そこで、図10に示すように、 Wollastonプ
リズム25に対して、互いに偏光方向が直交する１対の光
ビームを所定の角度で注入することにより、両者を合成
した出射光を得ることができる。従って、図１に示した
光学系において、オプティカルパラレル23に代えて Wol
lastonプリズムを用いることにより、同等の機能を有す
る発光素子モジュールを実現することができる。
リズム25に対して、互いに偏光方向が直交する１対の光
ビームを所定の角度で注入することにより、両者を合成
した出射光を得ることができる。従って、図１に示した
光学系において、オプティカルパラレル23に代えて Wol
lastonプリズムを用いることにより、同等の機能を有す
る発光素子モジュールを実現することができる。
【００３５】尚、上述のような用途で使用できるプリズ
ムとしては、Wollaston プリズムの他にニコルプリズ
ム、グラントムソンプリズム、Rochonプリズム、Senarm
ont プリズム、サバール板等を例示することができる。
ムとしては、Wollaston プリズムの他にニコルプリズ
ム、グラントムソンプリズム、Rochonプリズム、Senarm
ont プリズム、サバール板等を例示することができる。
【００３６】図11は、図２に示した発光素子モジュール
の構成において、オプティカルパラレルに代えて Wolla
stonプリズムを使用した場合の配置を示す図である。
尚、同図において、図２と共通の構成要素には共通の参
照番号を付して説明を省略している。
の構成において、オプティカルパラレルに代えて Wolla
stonプリズムを使用した場合の配置を示す図である。
尚、同図において、図２と共通の構成要素には共通の参
照番号を付して説明を省略している。
【００３７】同図に示すように、第２発光素子６ｂの出
射光は、λ／２板30を介することにより、第１発光素子
６ａの第１出射光Ｂ1 に対して直角に偏光である第２出
射光Ｂ2 として Wollastonプリズム25に入射する。従っ
て、 Wollastonプリズム25の出射光Ｂ0 は、入射光Ｂ1
とＢ2 とを合成した光パワーを有する。
射光は、λ／２板30を介することにより、第１発光素子
６ａの第１出射光Ｂ1 に対して直角に偏光である第２出
射光Ｂ2 として Wollastonプリズム25に入射する。従っ
て、 Wollastonプリズム25の出射光Ｂ0 は、入射光Ｂ1
とＢ2 とを合成した光パワーを有する。
【００３８】このような実施例２に係る発光素子モジュ
ールの構造は、物理的な対称性の高い構造なので、実際
に発光素子モジュールを設計し、また製造する場合に有
利である。
ールの構造は、物理的な対称性の高い構造なので、実際
に発光素子モジュールを設計し、また製造する場合に有
利である。
【００３９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る発光素子モジュールは、１対の発光素子から出射され
た光を事実上損失無くひとつの光線に合成して光ファイ
バに結合する機能を有している。従って、発光素子単独
の性能に制限されず、高出力の発光素子モジュールを実
現することができる。このような特徴を備えた発光素子
モジュールは、例えば励起用光源のように、従来の発光
素子モジュールでは使用できなかった用途にも適用する
ことができる。
る発光素子モジュールは、１対の発光素子から出射され
た光を事実上損失無くひとつの光線に合成して光ファイ
バに結合する機能を有している。従って、発光素子単独
の性能に制限されず、高出力の発光素子モジュールを実
現することができる。このような特徴を備えた発光素子
モジュールは、例えば励起用光源のように、従来の発光
素子モジュールでは使用できなかった用途にも適用する
ことができる。
【００４０】また、本発明に係る発光素子モジュール
は、発光素子をひとつずつ動作させることにより、従来
の発光素子モジュールと同等に使用しつつ、ひとつの発
光素子が劣化したときに他の発光素子に切り換えて動作
させ、高信頼性が要求される用途で長期間にわたって用
いることもできる。
は、発光素子をひとつずつ動作させることにより、従来
の発光素子モジュールと同等に使用しつつ、ひとつの発
光素子が劣化したときに他の発光素子に切り換えて動作
させ、高信頼性が要求される用途で長期間にわたって用
いることもできる。
【図１】本発明に係る発光素子モジュールにおける発光
素子、光ファイバおよび光学系の基本的な配置を概略的
に示す図である。
素子、光ファイバおよび光学系の基本的な配置を概略的
に示す図である。
【図２】図１に示した発光素子モジュールにおける光学
的な配置を模式的に示す図である。
的な配置を模式的に示す図である。
【図３】図２に示した光学系の機能を説明するための図
である。
である。
【図４】図２に示した光学系で使用されているオプティ
カルパラレルの機能を説明するためのグラフである。
カルパラレルの機能を説明するためのグラフである。
【図５】本発明に係る発光素子モジュールの変形例を、
図１に対応させて模式的に示す図である。
図１に対応させて模式的に示す図である。
【図６】図５に示した配置の光学系を備える発光素子モ
ジュールの具体的な構成例を示す垂直縦断面図である。
ジュールの具体的な構成例を示す垂直縦断面図である。
【図７】本発明に係る発光素子モジュールに好ましく装
備することができる電流分配回路の構成を模式的に示す
図である。
備することができる電流分配回路の構成を模式的に示す
図である。
【図８】図５に示した発光素子モジュールの変形例を示
す図である。
す図である。
【図９】本発明に係る発光素子モジュールの光学系にお
いて使用できる光素子の機能を説明するための図であ
る。
いて使用できる光素子の機能を説明するための図であ
る。
【図１０】図８に示した光素子を本発明に係る発光素子
モジュールで使用する場合の機能を説明するための図で
ある。
モジュールで使用する場合の機能を説明するための図で
ある。
【図１１】図７に示した光素子を用いて構成した本発明
の実施例を示す図である。
の実施例を示す図である。
【図１２】発光素子モジュールの一般的な構成を示す垂
直縦断面図である。
直縦断面図である。
１・・・パッケージ、 ２・・・温度制御素子、 ３・・・基板、 ４、４ａ、４ｂ・・・モニタ用フォトダイオード、 ５、５ａ、５ｂ、22・・・チップキャリア、 ６、６ａ、６ｂ・・・発光素子、 ７、７ａ、７ｂ・・・内部レンズ、 ８、８ａ、８ｂ・・・レンズホルダ、 ９・・・ハーメチックガラス、 10・・・アイソレータ、 11・・・レンズホルダ、 12・・・外部レンズ、 13・・・フェルールホルダ、 14・・・フェルール、 15・・・光ファイバ、 21・・・外部レンズ、 23・・・オプティカルパラレル、 24・・・λ／４板、 25・・・ Wollastonプリズム、 30・・・λ／２板
Claims (9)
- 【請求項１】第１発光素子とその直後に配置された第１
レンズとを含みコリメート状態の第１光ビームを発生す
る第１光源と、第２発光素子とその直後に配置された第
２レンズとを含みコリメート状態の第２光ビームを発生
する第２光源と、該第１光ビームおよび該第２光ビーム
を結合して単一の光ビームとして出力する光学系と、該
単一の光ビームを端面に受ける単一の光ファイバとを一
体に構成してなることを特徴とする発光素子モジュー
ル。 - 【請求項２】請求項１に記載された発光素子モジュール
において、前記第１光ビームと前記第２光ビームとが互
いに直交する偏光面を有する偏光であることを特徴とす
る発光素子モジュール。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載された発光
素子モジュールにおいて、前記光学系が、前記単一光ビ
ームの光路上で前記光ファイバの直前に配置されたλ／
４板および光アイソレータを含むことを特徴とする発光
素子モジュール。 - 【請求項４】請求項１から請求項３までの何れか１項に
記載された発光素子モジュールにおいて、前記第１光ビ
ームの光パワーと第２光ビームの光パワーとが互いに一
定の比率となるような駆動電流により前記第１発光素子
および前記第２発光素子が駆動されていることを特徴と
する発光素子モジュール。 - 【請求項５】請求項１から請求項４までの何れか１項に
記載された発光素子モジュールにおいて、前記第１光学
系が、第１の面に前記第１光ビームを受け、第２の面に
前記第２光ビームを受けるオプティカルパラレルを含
み、 該第１光ビームは、該第１の面に対して実質的にブリュ
ースタ角に等しい入射角で入射して該第２の面から出射
され、 該第２光ビームは、該第２の面に入射して反射され、 該第２面上で、該第１光ビームの透過光の光路と該第２
光ビームの反射光の光路とが互いに一致するように構成
されていることを特徴とする発光素子モジュール。 - 【請求項６】請求項５に記載された発光素子モジュール
において、前記光学系が、前記第１光源および前記第２
光源の何れか一方と前記オプティカルパラレルとの間に
配置されたλ／２板を含むことを特徴とする発光素子モ
ジュール。 - 【請求項７】請求項５に記載された発光素子モジュール
において、前記第１の発光素子が、その活性層が実装面
に対して平行になるように実装されており、前記第２発
光素子が、その活性層が実装面に対して直角になるよう
に実装されていることを特徴とする発光素子モジュー
ル。 - 【請求項８】請求項１から請求項４までの何れか１項に
記載された発光素子モジュールにおいて、 前記光学系が、所定のプリズム入射光に対して１対のプ
リズム出射光を発生する複屈折性を有するプリズム素子
を含み、 前記単一光ビームの光路が該プリズム入射光の光路に一
致し、前記第１光ビームおよび前記第２光ビームの各光
路が、それぞれ該プリズム出射光の一方の光路に一致す
るように、前記第１光源、前記第２光源、該光学系およ
び前記光ファイバがそれぞれ配置されていることを特徴
とする発光素子モジュール。 - 【請求項９】請求項８に記載された発光素子モジュール
において、前記２重像プリズムが、ニコルプリズム、グ
ラントムソンプリズム、Wollaston プリズム、Rochonプ
リズム、Senarmont プリズムおよびサバール板から選択
されたひとつの光学素子であることを特徴とする発光素
子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187749A JPH0829647A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 発光素子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187749A JPH0829647A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 発光素子モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829647A true JPH0829647A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16211535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6187749A Withdrawn JPH0829647A (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 発光素子モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829647A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7954822B2 (en) | 2004-01-09 | 2011-06-07 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Wire material for coil expander and coil expander |
| JP2017146581A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社リコー | 光源装置、画像表示装置及び物体装置 |
-
1994
- 1994-07-18 JP JP6187749A patent/JPH0829647A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7954822B2 (en) | 2004-01-09 | 2011-06-07 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Wire material for coil expander and coil expander |
| JP2017146581A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社リコー | 光源装置、画像表示装置及び物体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |