JPH09159878A - Light emitting element module and its manufacture - Google Patents

Light emitting element module and its manufacture

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JPH09159878A
JPH09159878A JP7320464A JP32046495A JPH09159878A JP H09159878 A JPH09159878 A JP H09159878A JP 7320464 A JP7320464 A JP 7320464A JP 32046495 A JP32046495 A JP 32046495A JP H09159878 A JPH09159878 A JP H09159878A
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optical fiber
substrate
light emitting
light
emitting element
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Takashi Kato
隆志 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce bending stress applied to a diffraction grating part and reduce variation in diffraction wavelength which is caused by the application of the bending stress to the diffraction grating part by fixing an optical fiber onto a substrate where a diffraction grating is formed. SOLUTION: The substrate 10 has a V groove 11 formed from one end to the center. On this substrate 10, a semiconductor laser 20 as a light emitting element is fixed at a specific position on the prolongation of the V groove 11. Then, a semiconductor light receiving element 21 is fixed on the substrate 10 on the side of the reflecting surface 20a of the semiconductor laser 20. In the V groove 11, one end part of the optical fiber 30 to be fixed is arranged. This optical fiber 30 has the diffraction grating 31 formed at the fixation end fixed onto the substrate 10 and the formation position of the diffraction grating 31 is positioned right in the V groove 11. Then the optical fiber 30 positioned in this V groove 11 is coated with a resin adhesive and the optical axis is aligned before the resin adhesive is hardened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分用におけ
る信号用光源やファイバ増幅器の励起用光源などに用い
られる発光素子モジュール及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting element module used as a signal light source for optical communication, a pumping light source for a fiber amplifier, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
発光素子モジュールの構造を図11に示す。このモジュ
ールは、パッケージ101上に、半導体レーザ102、
レンズ103及び光ファイバ104の入射端を固定して
構成している。また、半導体レーザ102から出射され
た光のうち、特定の波長の光を反射させる回折格子10
5を、光ファイバ104のコア部に形成している。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional light emitting device module is shown in FIG. This module consists of a package 101, a semiconductor laser 102,
The lens 103 and the optical fiber 104 are configured such that the incident ends thereof are fixed. Further, of the light emitted from the semiconductor laser 102, the diffraction grating 10 that reflects light of a specific wavelength.
5 is formed in the core portion of the optical fiber 104.

【0003】このように、従来のモジュールでは、回折
格子105が形成された光ファイバ104の部位が、パ
ッケージ101の外に出ていたため、回折格子105を
形成した部位に曲げ応力が加わって回折波長がずれる場
合があり、かかる場合には、発光素子モジュールの発振
波長がずれてしまうという問題があった。
As described above, in the conventional module, since the portion of the optical fiber 104 on which the diffraction grating 105 is formed is out of the package 101, bending stress is applied to the portion on which the diffraction grating 105 is formed and the diffraction wavelength is increased. There is a problem that the light emitting element module shifts, and in such a case, the oscillation wavelength of the light emitting element module shifts.

【0004】また、従来は、パッケージ101上に光フ
ァイバ104の入射端部を固定する際に、パッケージ1
01表面に形成したV溝を利用して光ファイバ104の
位置合わせを行っていた。すなわち、V溝内に光ファイ
バ104の固定端を置くことで、V溝を構成する両側の
傾斜面に光ファイバ104の外周部が当接するため、自
動的に位置決めが成されるものである。
Conventionally, when fixing the incident end of the optical fiber 104 onto the package 101, the package 1
The optical fiber 104 was aligned using the V groove formed on the surface 01. That is, when the fixed end of the optical fiber 104 is placed in the V groove, the outer peripheral portions of the optical fiber 104 come into contact with the inclined surfaces on both sides forming the V groove, so that the positioning is automatically performed.

【0005】しかし、V溝や光ファイバ104外径の寸
法精度の公差のために、半導体レーザ102と光ファイ
バ104の位置が一致せずに光結合効率が低下するとい
う問題があった。また、半導体レーザ102をパッケー
ジ101上に実装する際に位置ずれが発生する場合もあ
り、かかる場合も同様に、光結合効率が低下する原因と
なっていた。
However, due to the tolerance of the dimensional accuracy of the V-groove and the outer diameter of the optical fiber 104, the positions of the semiconductor laser 102 and the optical fiber 104 do not coincide with each other and the optical coupling efficiency is lowered. Moreover, when the semiconductor laser 102 is mounted on the package 101, a positional shift may occur, and in such a case as well, the optical coupling efficiency is similarly reduced.

【0006】そこで本発明は、これらの課題を解決すべ
くなされたものであり、その目的は、発振波長を一定に
維持し得る発光素子モジュール及びその製造方法を提供
することにある。
Therefore, the present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting element module capable of maintaining a constant oscillation wavelength and a manufacturing method thereof.

【0007】また、他の目的は、発光素子と光ファイバ
との間で、高い光結合効率が得られる発光素子モジュー
ル及びその製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a light emitting element module which can obtain high optical coupling efficiency between the light emitting element and the optical fiber, and a method for manufacturing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発光素子
モジュールは、基板と、高い反射率を有する反射面及び
この反射面に比べて低い反射率を有する出射面を有し、
この基板上に固定された半導体発光素子と、一端を基板
上に固定され、かつ、出射面から出射された光が入射す
ると共に、この入射した光のうち特定波長の光を反射す
る回折格子を少なくともコア部に形成した光ファイバと
を備え、特定波長の光を反射面と回折格子との間で繰り
返し反射させることにより、レーザ発振を行う発光素子
モジュールにおいて、この光ファイバは、回折格子が形
成された部位が基板上に固定されたことを特徴とする。
A light emitting device module according to claim 1 has a substrate, a reflecting surface having a high reflectance and an emitting surface having a reflectance lower than the reflecting surface,
A semiconductor light-emitting element fixed on this substrate and a diffraction grating whose one end is fixed on the substrate and into which light emitted from the emission surface is incident and which reflects light of a specific wavelength among the incident light are provided. In a light emitting element module that includes at least an optical fiber formed in a core part and repeatedly reflects light of a specific wavelength between a reflecting surface and a diffraction grating, the optical fiber is formed by a diffraction grating. The featured part is fixed on the substrate.

【0009】このように回折格子が形成された部位を基
板上に固定することで、回折格子部分に加わる曲げ応力
が低減される。
By fixing the portion where the diffraction grating is formed on the substrate as described above, the bending stress applied to the diffraction grating portion is reduced.

【0010】請求項2に係る発光素子モジュールでは、
光ファイバと前記基板との間に、樹脂接着剤を介在させ
て構成する。また、請求項3にかかる発光素子モジュー
ルでは、この基板の光ファイバを固定した部位に、この
光ファイバに沿った溝部を有しており、光ファイバにお
ける回折格子が形成された部位を、この溝部上に固定し
て構成する。
In the light emitting element module according to claim 2,
A resin adhesive is interposed between the optical fiber and the substrate. Further, in the light emitting element module according to claim 3, the portion of the substrate where the optical fiber is fixed has a groove portion along the optical fiber, and the portion of the optical fiber where the diffraction grating is formed is formed in the groove portion. Fixed on top and configured.

【0011】このように構成することで、固定前の光フ
ァイバは、基板或はその溝部から離間した状態となり、
基板或いは溝部が光ファイバ調芯時の支障となることを
防止している。
With this configuration, the optical fiber before being fixed is in a state of being separated from the substrate or the groove portion thereof,
The substrate or the groove is prevented from interfering with the alignment of the optical fiber.

【0012】従って、請求項4に係る発光素子モジュー
ルのように、溝部に光ファイバを当接させた状態では、
この光ファイバの光軸中心が、半導体発光素子の発光位
置よりも低い位置となることが必要である。また、請求
項5に係る発光素子モジュールのように、光ファイバに
沿った溝部を有する保護基板と基板との間に、光ファイ
バを固定してもよい。
Therefore, as in the light emitting element module according to the fourth aspect, when the optical fiber is brought into contact with the groove,
It is necessary that the center of the optical axis of the optical fiber is located lower than the light emitting position of the semiconductor light emitting element. Further, as in the light emitting element module according to claim 5, the optical fiber may be fixed between the substrate and the protective substrate having the groove along the optical fiber.

【0013】また、請求項6〜8に係る発光素子モジュ
ールのように、基板上に、半導体受光素子、導体パター
ン、レンズをさらに備えることもできる。
Further, as in the light emitting device module according to claims 6 to 8, the semiconductor light receiving device, the conductor pattern, and the lens may be further provided on the substrate.

【0014】また、請求項9にかかる発光素子モジュー
ルのように、この基板を、半導体材料、セラミックス材
料、金属材料、ガラス材料及びガラスセラミックス材料
のうち、いすれかの材料により形成することができる。
Further, as in the light emitting element module according to claim 9, the substrate can be formed of any one of semiconductor material, ceramic material, metal material, glass material and glass ceramic material. .

【0015】一方、請求項10にかかる発光素子モジュ
ールの製造方法は、基板上に塗布した樹脂接着剤内に固
定すべき光ファイバの一端を位置させる工程と、硬化前
の樹脂接着剤内において光ファイバを変位させ、基板上
の半導体発光素子のと間で光軸を調芯する工程と、調芯
後、樹脂接着剤を硬化させる工程とを備える。
On the other hand, in the method for manufacturing a light emitting device module according to a tenth aspect, a step of positioning one end of the optical fiber to be fixed in the resin adhesive applied on the substrate and an optical step in the resin adhesive before curing. The method includes the steps of displacing the fiber and aligning the optical axis with the semiconductor light emitting element on the substrate, and curing the resin adhesive after the alignment.

【0016】このように光ファイバを樹脂接着剤内に位
置させることで、光ファイバと基板表面とが離間した状
態となり、基板に対して光ファイバを上下左右に変位さ
せ得る。
By thus positioning the optical fiber in the resin adhesive, the optical fiber and the surface of the substrate are separated from each other, and the optical fiber can be displaced vertically and horizontally with respect to the substrate.

【0017】また、請求項11にかかる発光素子モジュ
ールの製造方法は、基板上に塗布した樹脂接着剤内に、
固定すべき光ファイバの一端を位置させる工程と、硬化
前の樹脂接着剤内において光ファイバを変位させ、基板
上の半導体発光素子のと間で光軸を調芯する工程と、さ
らに調芯を継続しつつ、樹脂接着剤を硬化させる工程と
を備える。
According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a light emitting element module, wherein the resin adhesive coated on the substrate is
Positioning one end of the optical fiber to be fixed, displacing the optical fiber in the resin adhesive before curing, and aligning the optical axis with the semiconductor light emitting element on the substrate, and further aligning And a step of curing the resin adhesive while continuing.

【0018】このように調芯を行いながら樹脂接着剤を
硬化させるので、樹脂固化に伴う光軸ずれを防ぐことが
できる。
Since the resin adhesive is cured while the core is aligned as described above, it is possible to prevent the optical axis shift due to the solidification of the resin.

【0019】また、請求項12に係る発光素子モジュー
ルの製造方法では、この調芯は、半導体発光素子から光
ファイバ内に光を入射させると共に、この光ファイバの
光出力が所望の値となるように、樹脂接着剤内において
前記光ファイバを変位させて実施する。
Further, in the method for manufacturing a light emitting device module according to the twelfth aspect of the invention, the aligning causes the light from the semiconductor light emitting device to enter the optical fiber and the optical output of the optical fiber becomes a desired value. First, the optical fiber is displaced in the resin adhesive.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本実施形態に係る発光素子
モジュールの製造方法につき、工程順に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method of manufacturing a light emitting device module according to this embodiment will be described below in the order of steps.

【0021】まず、図1に、後述する半導体レーザや光
ファイバ等を固定する基板10を示す。この基板10は
セラミックスで形成されており、図示したように一端か
ら中央に向かってV溝11を形成している。このV溝1
1は、主に、後に塗布する樹脂接着剤がこの内部に溜ま
るように形成したものであり、V溝11の2つの傾斜面
を利用して光ファイバの位置決めを行うためのものでは
ない。従って、ここでは、この溝の端面形状をV形とし
て例示したが、この形状に限定するものではなく、例え
ば半円形や矩形形など、塗布した樹脂接着剤が内部に溜
まり得るような溝が形成されていればよい。
First, FIG. 1 shows a substrate 10 for fixing a semiconductor laser, an optical fiber and the like which will be described later. The substrate 10 is made of ceramics and has a V groove 11 formed from one end toward the center as shown in the drawing. This V groove 1
No. 1 is mainly formed so that the resin adhesive to be applied later is accumulated therein, and is not for positioning the optical fiber by utilizing the two inclined surfaces of the V groove 11. Therefore, although the end surface shape of this groove is illustrated as a V-shape here, the shape is not limited to this shape, and a groove such as a semicircle or a rectangular shape in which the applied resin adhesive can accumulate is formed inside. It should have been done.

【0022】そこで、まず、この基板10上には、V溝
11の延長線上の所定位置に、発光素子としての半導体
レーザ20を固定する(図2)。半導体レーザ20は、
一般的なファブリペロー型の半導体レーザと同様に、I
nGaAsP/InPのヘテロ構造体から構成されてお
り、このへテロ構造体の一端面に反射面20aを形成
し、対向側には出射面20bを形成している。反射面2
0aは、半導体レーザ20の出力波長である1.31μ
mの波長の光を、約80%以上と高い反射率で反射し、
出射面20bは、1.31μmの波長の光に対して、約
0.5%以下と低い反射率を有する。
Therefore, first, the semiconductor laser 20 as a light emitting element is fixed on the substrate 10 at a predetermined position on the extension line of the V groove 11 (FIG. 2). The semiconductor laser 20 is
Like a general Fabry-Perot type semiconductor laser,
It is composed of an nGaAsP / InP heterostructure, and a reflecting surface 20a is formed on one end surface of this heterostructure and an emitting surface 20b is formed on the opposite side. Reflective surface 2
0a is the output wavelength of the semiconductor laser 20, 1.31 μ.
Reflects light with a wavelength of m at a high reflectance of about 80% or more,
The emission surface 20b has a low reflectance of about 0.5% or less for light having a wavelength of 1.31 μm.

【0023】次に、半導体レーザ20の反射面20a側
の基板10上には半導体受光素子21を固定する(図2
参照)。反射面20aから透過した光を半導体受光素子
21で受光することで、半導体レーザ20の発光状態を
モニターする。
Next, the semiconductor light receiving element 21 is fixed on the substrate 10 on the reflecting surface 20a side of the semiconductor laser 20 (FIG. 2).
reference). The light-transmitted state of the semiconductor laser 20 is monitored by receiving the light transmitted from the reflecting surface 20a by the semiconductor light receiving element 21.

【0024】次に、V溝11内に、固定すべき光ファイ
バ30の一端部を配置する(図3)。この光ファイバ3
0のコア部には、実効屈折率を、光軸に沿った位置に応
じて最小屈折率と最大屈折率との間で周期的に変化させ
ており、この屈折率変化を利用して回折格子31を形成
している。また、この光ファイバ31では、基板10上
に固定する固定端に回折格子31が形成されており、こ
の回折格子31の形成部位がちょうどV溝11内に位置
する状態となっている。
Next, one end of the optical fiber 30 to be fixed is placed in the V groove 11 (FIG. 3). This optical fiber 3
In the core portion of 0, the effective refractive index is periodically changed between the minimum refractive index and the maximum refractive index according to the position along the optical axis, and the diffraction grating is utilized by utilizing this refractive index change. 31 is formed. Further, in the optical fiber 31, the diffraction grating 31 is formed at the fixed end fixed on the substrate 10, and the portion where the diffraction grating 31 is formed is located exactly in the V groove 11.

【0025】また、この状態では、半導体レーザ20の
発光位置と光ファイバ30の光軸中心との位置関係は、
図4のようになっている。すなわち、光ファイバ30の
光軸中心の高さh2は、半導体レーザ20の発光位置の
高さh1よりも低くなるように設定されている。すなわ
ち、この状態で互いの光軸は一致していない。なお、図
示した高さhは、基板10の底面を基準としている。
In this state, the positional relationship between the light emitting position of the semiconductor laser 20 and the optical axis center of the optical fiber 30 is
It is as shown in FIG. That is, the height h2 of the optical fiber 30 at the center of the optical axis is set to be lower than the height h1 of the emission position of the semiconductor laser 20. That is, the optical axes of the two do not match in this state. The illustrated height h is based on the bottom surface of the substrate 10.

【0026】次に、V溝11内に位置する光ファイバ3
0上に、樹脂接着剤40を塗布すると共に(図5)、こ
の樹脂接着剤40を固化させる前に光軸調芯を行う。な
お、この樹脂接着剤40としては、エポキシ系樹脂、ア
クリレート系の接着剤やセラミック接着剤が挙げられ
る。
Next, the optical fiber 3 located in the V groove 11
0 is coated with the resin adhesive 40 (FIG. 5), and the optical axis is aligned before the resin adhesive 40 is solidified. Examples of the resin adhesive 40 include epoxy resin, acrylate adhesive, and ceramic adhesive.

【0027】この樹脂接着剤40をV溝11内に塗布す
ることにより、光ファイバ30とV溝11との間に、樹
脂接着剤40が介在する状態となり、光ファイバ30が
V溝11から離間した状態となる(図6)。これによ
り、光ファイバ30を基板10に対して上下左右に変位
させ得る状態となる。従って、この後、この光ファイバ
30内に半導体レーザ20の出射光を入射させつつ、こ
のファイバ端出力が所望の値となるように、樹脂接着剤
40内に位置する光ファイバ30を変位させることで調
芯を実施する。
By applying the resin adhesive 40 into the V groove 11, the resin adhesive 40 is interposed between the optical fiber 30 and the V groove 11, and the optical fiber 30 is separated from the V groove 11. It will be in the state (FIG. 6). As a result, the optical fiber 30 can be displaced vertically and horizontally with respect to the substrate 10. Therefore, thereafter, while the emitted light of the semiconductor laser 20 is made incident on the optical fiber 30, the optical fiber 30 located in the resin adhesive 40 is displaced so that the fiber end output becomes a desired value. Align with.

【0028】次に、この樹脂接着剤40に紫外線を照射
し、UV硬化させる。なお、この硬化の途中において
も、上記した調芯作業を継続して実施することで、硬化
後においても所望の高い光結合効率を得ることができ
る。
Next, the resin adhesive 40 is irradiated with ultraviolet rays to be UV-cured. Even during the curing, the desired high optical coupling efficiency can be obtained even after the curing by continuing the above-mentioned alignment work.

【0029】以上の工程で発光素子モジュールを製作す
るが、この際、樹脂接着剤40を塗布した光ファイバ3
0の上部を、基板10と同じ材質で形成され、かつV溝
13を有する上部基板12で覆う構造を採用することも
できる(図7(a)、(b))。このように、樹脂接着
剤40を塗布した部位を上部基板12で覆うことで、光
ファイバ30の固定強度を上げることができるので、光
軸ズレが少なくなる。
The light emitting element module is manufactured through the above steps, but at this time, the optical fiber 3 coated with the resin adhesive 40 is used.
It is also possible to employ a structure in which the upper part of 0 is covered with an upper substrate 12 formed of the same material as the substrate 10 and having a V groove 13 (FIGS. 7A and 7B). As described above, by covering the portion coated with the resin adhesive 40 with the upper substrate 12, the fixing strength of the optical fiber 30 can be increased, and thus the optical axis shift is reduced.

【0030】また、図8に示すように、光ファイバ30
と半導体レーザ20との間に、集光レンズ50を固定し
てもよい。このように集光レンズ50を介して光ファイ
バ30と半導体レーザ20とを光結合させることで、よ
り高い光結合効率が得られる。
Further, as shown in FIG.
The condenser lens 50 may be fixed between the semiconductor laser 20 and the semiconductor laser 20. By optically coupling the optical fiber 30 and the semiconductor laser 20 via the condenser lens 50 in this manner, higher optical coupling efficiency can be obtained.

【0031】さらに、図9に示すように、基板10の表
面にAu、或はAlを含む金属による導体パターン14
を形成した基板10’を用いることもできる。この導体
パターン14は、半導体レーザ20や半導体受光素子2
1の固定や配線に用いられる。
Further, as shown in FIG. 9, a conductor pattern 14 made of a metal containing Au or Al is formed on the surface of the substrate 10.
It is also possible to use the substrate 10 'on which is formed. The conductor pattern 14 is used for the semiconductor laser 20 and the semiconductor light receiving element 2.
Used for fixing 1 and wiring.

【0032】また、上記した実施態様では、基板10の
表面にV溝11を形成したタイプを例示したが、V溝1
1を有しない平坦な基板を用いても、上述した製造工程
と同様に発光素子モジュールを製造できる。この場合、
平坦な基板10”上に塗布した樹脂接着剤40内に光フ
ァイバ30を位置させると、図10に示すように、基板
10”と光ファイバ30とが離間した状態となる。この
状態で、光ファイバ30を上下左右に変位させて光軸調
芯を行い、調芯後、樹脂接着剤40を固化させる。
In the above embodiment, the V-groove 11 is formed on the surface of the substrate 10, but the V-groove 1 is used.
Even if a flat substrate without 1 is used, the light emitting device module can be manufactured in the same manner as the manufacturing process described above. in this case,
When the optical fiber 30 is positioned in the resin adhesive 40 applied on the flat substrate 10 ″, the substrate 10 ″ and the optical fiber 30 are separated from each other as shown in FIG. In this state, the optical fiber 30 is displaced vertically and horizontally to perform optical axis alignment, and after the alignment, the resin adhesive 40 is solidified.

【0033】また、基板10の材質はセラミックスとし
て例示したが、この他にも、基板材料として金属やAl
Nを用いることもでき、この場合には熱伝導性が良いの
で、基板上に半導体レーザを固定した場合には、発熱し
た半導体レーザの放熱を効率良く行うことができる。ま
た、石英、シリコン、AlN、ガラスセラミックス、ム
ライトなど、光ファイバと線膨張係数が同程度の材料を
基板10に用いることで、温度変化によって光ファイバ
に加わる熱応力を低減できる。さらに、InPやGaA
sなどの半導体基板を使用すれば、基板上に半導体レー
ザや半導体発光素子をモノリシックに形成できる。さら
に、ガラス材を基板とすれば、樹脂接着材としてUV硬
化樹脂を使用した場合には、光ファイバを基板上に固定
する際、基板の表面からと共に、裏面からもUV光を照
射することができるため、接着剤を均一に硬化させるこ
とができる。
The material of the substrate 10 is exemplified as ceramics, but other than this, metal or Al is used as the substrate material.
N can also be used. In this case, since the thermal conductivity is good, when the semiconductor laser is fixed on the substrate, the semiconductor laser that has generated heat can be efficiently dissipated. Further, by using a material having a linear expansion coefficient similar to that of the optical fiber for the substrate 10, such as quartz, silicon, AlN, glass ceramics, and mullite, it is possible to reduce thermal stress applied to the optical fiber due to temperature change. In addition, InP and GaA
If a semiconductor substrate such as s is used, a semiconductor laser and a semiconductor light emitting element can be monolithically formed on the substrate. Further, when a glass material is used as the substrate, when UV curable resin is used as the resin adhesive, when fixing the optical fiber onto the substrate, it is possible to irradiate UV light from the front surface as well as the back surface of the substrate. Therefore, the adhesive can be uniformly hardened.

【0034】また、上記した実施態様では、光ファイバ
30、半導体レーザ20を同一の基板10上に固定する
例を示したが、光ファイバ30等をそれぞれ別個の基板
に固定した後、基板同士の位置合わせ等を行って光軸調
芯することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the optical fiber 30 and the semiconductor laser 20 are fixed on the same substrate 10 has been shown. However, after fixing the optical fiber 30 and the like to separate substrates, the substrates are separated from each other. It is also possible to align the optical axis by performing alignment or the like.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜9にか
かる発光素子モジュールによれば、回折格子が形成され
た光ファイバの部位が基板上に固定されることとなるた
め、回折格子部分に加わる曲げ応力を低減できるので、
回折格子部分に曲げ応力が加わることで発生していた回
折波長の変動を低減させることができる。
As described above, according to the light emitting element module of the first to ninth aspects, since the portion of the optical fiber on which the diffraction grating is formed is fixed on the substrate, the diffraction grating portion is formed. Since the bending stress applied to can be reduced,
It is possible to reduce the fluctuation of the diffraction wavelength, which is caused by the bending stress applied to the diffraction grating portion.

【0036】また、請求項10〜12にかかる発光素子
モジュールの製造方法によれば、光ファイバを樹脂接着
剤内に位置させることで、光ファイバと基板表面とが離
間した状態となり、基板に対して光ファイバを上下左右
に変位させることできる。このため、従来のようにV溝
やファイバ外径の形状自体に依存した調芯に比べ、細か
い位置合わせを行うことが可能となり、より高い光結合
効率を得ることができる。
Further, according to the method for manufacturing a light emitting device module according to the tenth to twelfth aspects, by positioning the optical fiber in the resin adhesive, the optical fiber and the substrate surface are separated from each other, and The optical fiber can be displaced vertically and horizontally. Therefore, fine alignment can be performed and higher optical coupling efficiency can be obtained, as compared with the conventional alignment that depends on the shape itself of the V groove or the outer diameter of the fiber.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態で用いる基板を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a substrate used in this embodiment.

【図2】図1で示した基板上に半導体レーザ及び半導体
発光素子を実装した状態を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a state in which a semiconductor laser and a semiconductor light emitting element are mounted on the substrate shown in FIG.

【図3】図2で示した基板上に光ファイバの固定端を配
した状態を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a state in which fixed ends of optical fibers are arranged on the substrate shown in FIG.

【図4】V溝内に位置する光ファイバの光軸中心と半導
体レーザの出射位置と位置関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship between an optical axis center of an optical fiber located in a V groove and an emission position of a semiconductor laser.

【図5】図3に続き、光ファイバの固定端部に樹脂接着
剤を塗布した状態を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a state where a resin adhesive is applied to the fixed end portion of the optical fiber, following FIG. 3;

【図6】光ファイバの固定端部に樹脂接着剤を塗布した
際に、光ファイバと基板とが離間した状態を示す説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which the optical fiber and the substrate are separated from each other when a resin adhesive is applied to the fixed end portion of the optical fiber.

【図7】(a)は、樹脂接着剤を塗布した光ファイバの
上部を、上部基板で覆う構造を示す平面図、(b)は
(a)の場合における光ファイバの固定状態を示す説明
図である。
7A is a plan view showing a structure in which an upper substrate covers an upper portion of an optical fiber coated with a resin adhesive, and FIG. 7B is an explanatory diagram showing a fixed state of the optical fiber in the case of FIG. 7A. Is.

【図8】発光素子モジュールの他の実施形態を示す平面
図である。
FIG. 8 is a plan view showing another embodiment of the light emitting device module.

【図9】発光素子モジュールの他の実施形態を示す平面
図である。
FIG. 9 is a plan view showing another embodiment of the light emitting device module.

【図10】平坦な基板上に光ファイバの固定端を配し、
樹脂接着剤を塗布した状態を示す説明図である。
FIG. 10: The fixed end of the optical fiber is arranged on a flat substrate,
It is explanatory drawing which shows the state which applied the resin adhesive agent.

【図11】従来の発光素子モジュールを示す平面図であ
る。
FIG. 11 is a plan view showing a conventional light emitting device module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…基板、11…V溝、12…上部基板(保護基
板)、20…半導体レーザ(半導体発光素子)、20a
…反射面、20b…出射面、21…半導体受光素子、3
0…光ファイバ、31…回折格子、40…樹脂接着剤。
10 ... Substrate, 11 ... V groove, 12 ... Upper substrate (protective substrate), 20 ... Semiconductor laser (semiconductor light emitting element), 20a
... Reflecting surface, 20b ... Emitting surface, 21 ... Semiconductor light receiving element, 3
0 ... Optical fiber, 31 ... Diffraction grating, 40 ... Resin adhesive.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、 高い反射率を有する反射面及びこの反射面に比べて低い
反射率を有する出射面を有し、前記基板上に固定された
半導体発光素子と、 一端を前記基板上に固定され、かつ、前記出射面から出
射された光が入射すると共に、この入射した光のうち特
定波長の光を反射する回折格子を少なくともコア部に形
成した光ファイバとを備え、 前記特定波長の光を前記反射面と前記回折格子との間で
繰り返し反射させることにより、レーザ発振を行う発光
素子モジュールにおいて、 前記光ファイバは、前記回折格子が形成された部位が前
記基板上に固定されたことを特徴とする発光素子モジュ
ール。
1. A semiconductor light emitting device having a substrate, a reflecting surface having a high reflectance and an emitting surface having a reflectance lower than that of the reflecting surface, and one end of the semiconductor light emitting element on the substrate. And a light emitted from the emitting surface is incident, and an optical fiber having at least a core formed with a diffraction grating that reflects light of a specific wavelength of the incident light, the specific wavelength In a light emitting element module that performs laser oscillation by repeatedly reflecting the light of 1 between the reflection surface and the diffraction grating, the optical fiber has a portion where the diffraction grating is formed fixed on the substrate. A light emitting device module characterized by the above.
【請求項2】 前記光ファイバと前記基板との間に、樹
脂接着剤が介在する請求項1記載の発光素子モジュー
ル。
2. The light emitting device module according to claim 1, wherein a resin adhesive is interposed between the optical fiber and the substrate.
【請求項3】 前記基板は、前記光ファイバを固定した
部位に、この光ファイバに沿った溝部を有しており、 前記光ファイバにおける回折格子が形成された部位が、
この溝部上に固定された請求項2記載の発光素子モジュ
ール。
3. The substrate has a groove portion along the optical fiber in a portion where the optical fiber is fixed, and a portion where the diffraction grating is formed in the optical fiber,
The light emitting device module according to claim 2, which is fixed on the groove.
【請求項4】 前記溝部に対して前記光ファイバを当接
させた状態では、この光ファイバの光軸中心が、前記半
導体発光素子の発光位置よりも低い位置となる請求項3
記載の発光素子モジュール。
4. The optical axis center of the optical fiber is lower than the light emitting position of the semiconductor light emitting element when the optical fiber is in contact with the groove.
The light emitting device module described.
【請求項5】 前記光ファイバに沿った溝部を有する保
護基板をさらに備え、この保護基板と前記基板との間
に、前記光ファイバを固定した請求項2〜4のいずれか
一つに記載の発光素子モジュール。
5. The method according to claim 2, further comprising a protective substrate having a groove portion along the optical fiber, wherein the optical fiber is fixed between the protective substrate and the substrate. Light emitting device module.
【請求項6】 前記半導体発光素子の反射面側の基板上
には、この反射面を透過した光をモニターする半導体受
光素子を備えた請求項2〜5のいずれか一つに記載の発
光素子モジュール。
6. The light emitting device according to claim 2, further comprising a semiconductor light receiving device for monitoring light transmitted through the reflecting surface on the substrate on the reflecting surface side of the semiconductor light emitting device. module.
【請求項7】 前記基板上に、導体パターンが形成され
た請求項2〜6のいずれか一つに記載の発光素子モジュ
ール。
7. The light emitting device module according to claim 2, wherein a conductor pattern is formed on the substrate.
【請求項8】 前記半導体発光素子と前記光ファイバと
の間の基板上に、この間を伝搬される光を集光するレン
ズを備える請求項2〜7のいずれか一つに記載の発光素
子モジュール。
8. The light emitting element module according to claim 2, further comprising a lens for condensing light propagating between the semiconductor light emitting element and the optical fiber on a substrate. .
【請求項9】 前記基板は、半導体材料、セラミックス
材料、金属材料、ガラス材料及びガラスセラミックス材
料のうち、いすれかの材料により形成された請求項1〜
8のいずれか一つに記載の発光素子モジュール。
9. The substrate according to claim 1, wherein the substrate is made of any one of semiconductor materials, ceramic materials, metal materials, glass materials and glass ceramic materials.
8. The light emitting device module according to any one of 8.
【請求項10】 基板上に塗布した樹脂接着剤内に、固
定すべき光ファイバの一端を位置させる工程と、 硬化前の前記樹脂接着剤内において前記光ファイバを変
位させ、前記基板上の半導体発光素子のと間で光軸を調
芯する工程と、 調芯後、前記樹脂接着剤を硬化させる工程と、を有する
発光素子モジュールの製造方法。
10. A step of locating one end of an optical fiber to be fixed in a resin adhesive applied on a substrate, and displacing the optical fiber in the resin adhesive before curing to form a semiconductor on the substrate. A method for manufacturing a light-emitting element module, comprising: a step of aligning an optical axis with a light-emitting element; and a step of curing the resin adhesive after the alignment.
【請求項11】 基板上に塗布した樹脂接着剤内に、固
定すべき光ファイバの一端を位置させる工程と、 硬化前の前記樹脂接着剤内において前記光ファイバを変
位させ、前記基板上の半導体発光素子のと間で光軸を調
芯する工程と、 さらに調芯を継続しつつ、前記樹脂接着剤を硬化させる
工程と、を有する発光素子モジュールの製造方法。
11. A step of locating one end of an optical fiber to be fixed in a resin adhesive applied on a substrate, and displacing the optical fiber in the resin adhesive before being cured to form a semiconductor on the substrate. A method of manufacturing a light-emitting element module, comprising: a step of aligning an optical axis with a light-emitting element; and a step of curing the resin adhesive while continuing the alignment.
【請求項12】 前記調芯は、前記半導体発光素子から
前記光ファイバ内に光を入射させると共に、この光ファ
イバの光出力が所望の値となるように、前記樹脂接着剤
内において前記光ファイバを変位させて実施する請求項
10又は11記載の発光素子モジュールの製造方法。
12. The optical fiber is arranged in the resin adhesive so that the alignment allows light from the semiconductor light emitting element to enter the optical fiber and the optical output of the optical fiber has a desired value. The method for manufacturing a light-emitting element module according to claim 10, wherein the method is performed by displacing.
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WO2024166984A1 (en) * 2023-02-08 2024-08-15 古河電気工業株式会社 Optical module and method for manufacturing optical module

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