JPH09307169A - Semiconductor laser module - Google Patents

Semiconductor laser module

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JPH09307169A
JPH09307169A JP12510396A JP12510396A JPH09307169A JP H09307169 A JPH09307169 A JP H09307169A JP 12510396 A JP12510396 A JP 12510396A JP 12510396 A JP12510396 A JP 12510396A JP H09307169 A JPH09307169 A JP H09307169A
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JP
Japan
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impedance matching
semiconductor laser
input impedance
laser module
diode chip
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Application number
JP12510396A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Kobayashi
正樹 小林
Naoki Takenaka
直樹 竹中
Hikari Ikeda
光 池田
Hiroyuki Asakura
宏之 朝倉
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high modulation degree by a small power signal by restraining power loss caused by a load resistance inserted to a laser diode chip in series in a semiconductor laser module wherein a micro-wave signal is directly input as a modulation signal. SOLUTION: This semiconductor laser module is provided with an input impedance matching circuit 8 wherein a bonding wire 3 and a microstrip line 4 for connecting a laser diode chip 2 and a modulation signal input terminal 6 are incorporated as a part of a constituent element in an inside of a module package 1 which contains a laser diode chip 2 and is provided with a modulation signal input terminal 6. Desirably, capacitance elements 81, 82 are connected between the bonding wire 3 and the microstrip line 4 and a ground. High transmission efficiency is obtained by matching input impedance in one or a plurality of frequency band regions by adjusting a fixed number of the circuit elements.

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、直接変調方式の光
通信システムに用いられる半導体レーザモジュールに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser module used in a direct modulation type optical communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体レーザモジュールは、CA
TV、公衆通信など、マイクロ波周波数領域の信号を取
り扱う通信分野への適用が盛んに試みられ、実用化が始
まっている。このなかで、雑音や信号歪みの累積が少な
い数百m〜数kmの短中距離伝送においては、高周波信
号を変調信号として半導体レーザモジュールに直接入力
して光信号に変換する直接強度変調方式が、設備の簡便
性及びコストの面で有利である。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor laser modules have been
Applications to communication fields that handle signals in the microwave frequency range, such as TV and public communication, have been actively attempted, and practical use has begun. Among these, in short-to-middle distance transmission of several hundred meters to several kilometers where the accumulation of noise and signal distortion is small, a direct intensity modulation method in which a high frequency signal is directly input to a semiconductor laser module as a modulation signal and converted into an optical signal is known. It is advantageous in terms of facility simplicity and cost.

【0003】図2に、従来の半導体レーザモジュールの
第1の構成例の電気的等価回路を示す。図2において、
1はモジュールパッケージ、2はレーザダイオードチッ
プ、3はボンディングワイヤ、4はマイクロストリップ
ライン、5はDCバイアス回路、6は変調信号入力端
子、7は規定の特性インピーダンスの伝送路、10は入
力インピーダンス整合用抵抗である。
FIG. 2 shows an electrically equivalent circuit of a first configuration example of a conventional semiconductor laser module. In FIG.
1 is a module package, 2 is a laser diode chip, 3 is a bonding wire, 4 is a microstrip line, 5 is a DC bias circuit, 6 is a modulation signal input terminal, 7 is a transmission line having a specified characteristic impedance, and 10 is input impedance matching. For resistance.

【0004】まず、DCバイアス回路5からDC駆動電
流を投入して、レーザダイオードチップ2を励起発振さ
せる。次に、前記の変調信号入力端子6から高周波変調
信号を入力してレーザダイオードチップ2を直接変調す
る。通常、レーザダイオードチップ2の負荷は数Ωであ
り、伝送路7の特性インピーダンスは50Ωである。そ
こで、負荷抵抗10を挿入することによって、伝送路7
の特性インピーダンスと半導体レーザモジュールの入力
インピーダンスの整合を実現させている。
First, a DC drive current is applied from the DC bias circuit 5 to excite and oscillate the laser diode chip 2. Next, a high frequency modulation signal is input from the modulation signal input terminal 6 to directly modulate the laser diode chip 2. Usually, the load of the laser diode chip 2 is several Ω, and the characteristic impedance of the transmission line 7 is 50Ω. Therefore, by inserting the load resistor 10, the transmission line 7
Matches the characteristic impedance of the input impedance and the input impedance of the semiconductor laser module.

【0005】また、図3に示す従来の半導体レーザモジ
ュールの第2の構成例では、LC型インピーダンス整合
回路9を挿入し、LC回路定数を適切に設定することに
より、所望の周波数帯域における伝送路7の特性インピ
ーダンスと半導体レーザモジュールの入力インピーダン
スとの整合を実現させている。
Further, in the second configuration example of the conventional semiconductor laser module shown in FIG. 3, by inserting the LC type impedance matching circuit 9 and appropriately setting the LC circuit constant, the transmission line in a desired frequency band is obtained. The characteristic impedance of 7 and the input impedance of the semiconductor laser module are matched.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第1の従来構成では、レーザダイオードチップの数Ωの
負荷に対して、直列に挿入された負荷抵抗が数倍大きい
ため、変調信号電力の多くが負荷抵抗部分で消費されて
しまう。このため、レーザダイオードチップ2が変換す
る入力電力効率が低下し、変調度が小さくなる。
However, in the above-mentioned first conventional structure, since the load resistance inserted in series is several times larger than the load of several Ω of the laser diode chip, a large amount of modulation signal power is required. Is consumed in the load resistance part. For this reason, the input power efficiency converted by the laser diode chip 2 is reduced, and the modulation degree is reduced.

【0007】例えば、レーザダイオードチップの負荷を
3Ω、負荷抵抗を39Ωとしたとき、インピーダンス整
合を電圧定在波比VSWRで表すと図4のようになる。
また、このときの光出力レベルを変調信号入力電流と光
出力電力との比で表したグラフを図5に示す。図4から
分かるように、入力インピーダンス整合用の負荷抵抗1
0を挿入したことによりVSWRが低くなり、整合が実
現されている。しかし、図5から分かるように、抵抗で
消費される電力が大きいため、レーザダイオードチップ
が変換できる変調信号電力及び出力レベルは低い。した
がって、所望の変調度を得るためには大きな変調信号電
力を投入する必要があり、その結果、前段増幅器を新た
に設ける必要、あるいは既存の前段増幅器の高利得化の
必要が生じ、システムの複雑化、大型化、高コスト化の
要因となる。
For example, when the load of the laser diode chip is 3Ω and the load resistance is 39Ω, impedance matching is represented by the voltage standing wave ratio VSWR as shown in FIG.
Further, FIG. 5 shows a graph showing the optical output level at this time as a ratio of the modulation signal input current and the optical output power. As can be seen from FIG. 4, the load resistor 1 for input impedance matching
By inserting 0, VSWR becomes low and matching is realized. However, as can be seen from FIG. 5, since the power consumed by the resistor is large, the modulation signal power and output level that can be converted by the laser diode chip are low. Therefore, in order to obtain a desired degree of modulation, it is necessary to input a large modulation signal power, and as a result, it is necessary to newly install a pre-amplifier or to increase the gain of an existing pre-amplifier, resulting in a system complexity. This is a factor in increasing size, size, and cost.

【0008】また、第2の従来構成では、ボンディング
ワイヤ2及びマイクロストリップライン3がインダクタ
ンス成分として機能し、このためモジュールパッケージ
外部のLC型インピーダンス整合回路9による整合可能
な周波数領域を制限してしまう。図6はインピーダンス
整合を電圧定在波比VSWRで表した周波数特性のグラ
フであり、図7はこのときの光出力レベルを変調信号入
力電流と光出力電力の比で表した周波数特性のグラフで
ある。インピーダンス整合回路9を挿入したことによ
り、VSWRが低くなり、しかもレーザダイオード2が
変換できる変調信号電力が大きいので、周波数600M
Hzにおいて高い光出力レベルが実現できることが図6
及び7から分かる。しかし、ボンディングワイヤ3及び
マイクロストリップライン4が電気長を有するので、こ
れらの影響により、所望する周波数領域、例えば120
0MHzでの入力インピーダンス整合が実現できない。
Further, in the second conventional configuration, the bonding wire 2 and the microstrip line 3 function as an inductance component, which limits the frequency range that can be matched by the LC type impedance matching circuit 9 outside the module package. . FIG. 6 is a graph of frequency characteristics showing impedance matching by the voltage standing wave ratio VSWR, and FIG. 7 is a graph of frequency characteristics showing the optical output level at this time by the ratio of the modulation signal input current and the optical output power. is there. Since the impedance matching circuit 9 is inserted, VSWR is lowered and the modulation signal power that can be converted by the laser diode 2 is large.
Fig. 6 shows that a high optical output level can be realized at Hz.
And 7 However, since the bonding wire 3 and the microstrip line 4 have an electric length, due to these influences, a desired frequency range, for example, 120
Input impedance matching at 0 MHz cannot be realized.

【0009】また、無線信号の光伝送に際して複数の帯
域の信号を伝送する必要があるが、この場合、入力イン
ピーダンスの整合とレーザモジュールの効率的な変調駆
動がより困難になる。
Further, it is necessary to transmit signals in a plurality of bands in optical transmission of radio signals, but in this case, matching of input impedance and efficient modulation driving of the laser module become more difficult.

【0010】本発明は上記のような従来の問題点を解決
するためになされたものであり、単一または複数の周波
数帯域における入力インピーダンス整合を実現し、少な
い変調信号電力で高い変調度が得られる半導体レーザモ
ジュールを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and realizes input impedance matching in a single frequency band or a plurality of frequency bands, and obtains a high modulation degree with a small modulation signal power. It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser module that can be used.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体レーザモジュールは、レーザダイオー
ドチップを収納すると共に変調信号入力端子を備えたモ
ジュールパッケージの内部に、前記レーザダイオードチ
ップと前記変調信号入力端子とを接続するボンディング
ワイヤ及びマイクロストリップラインを構成素子として
含む入力インピーダンス整合回路を備えたことを特徴と
する。
In order to achieve this object, a semiconductor laser module of the present invention includes a laser diode chip and a laser diode chip inside a module package having a modulation signal input terminal. An input impedance matching circuit including a bonding wire connecting to a modulation signal input terminal and a microstrip line as constituent elements is provided.

【0012】好ましくは、前記入力インピーダンス整合
回路が、さらにリアクタンス素子を構成要素として含
み、前記リアクタンス素子が前記ボンディングワイヤ及
びマイクロストリップラインと前記レーザダイオードチ
ップのグランド側との間に接続されている。例えば、リ
アクタンス素子であるキャパシタンス素子の一端側が、
ボンディングワイヤとマイクロストリップラインとの接
続点に接続され、キャパシタンス素子の他端側がレーザ
ダイオードチップのグランド側(即ちリターンライン
側)に接続される。キャパシタンス素子に代えてインダ
クタンス素子を用いてもよい。
[0012] Preferably, the input impedance matching circuit further includes a reactance element as a component, and the reactance element is connected between the bonding wire and the microstrip line and the ground side of the laser diode chip. For example, one end of a capacitance element that is a reactance element is
It is connected to the connection point between the bonding wire and the microstrip line, and the other end of the capacitance element is connected to the ground side (that is, the return line side) of the laser diode chip. An inductance element may be used instead of the capacitance element.

【0013】そして、前記ボンディングワイヤのワイヤ
径、ワイヤ長さ、ボンディング本数、及びボンディング
位置のうちの少なくとも一つを制御することにより最適
のインダクタンス値を得、前記入力インピーダンス整合
回路が所望の周波数帯域における入力インピーダンス整
合を実現している。この際、単一の周波数帯域でのイン
ピーダンス整合のみならず、複数の周波数帯域において
伝送効率が良好となるようにインピーダンス整合をとっ
てもよい。
An optimum inductance value is obtained by controlling at least one of the wire diameter, the wire length, the number of bonding wires, and the bonding position of the bonding wire, and the input impedance matching circuit sets a desired frequency band. The input impedance matching at is achieved. At this time, not only impedance matching in a single frequency band, but impedance matching may be performed so that transmission efficiency becomes good in a plurality of frequency bands.

【0014】前記入力インピーダンス整合回路が、さら
に抵抗素子を構成要素として含み、前記抵抗素子が前記
ボンディングワイヤ及びマイクロストリップラインと直
列に接続されていることにより、レーザダイオードチッ
プのインピーダンスが変動したときの整合状態および駆
動電流の変化を抑制することができる。但し、挿入損失
を抑える観点から、抵抗素子の抵抗値は10Ω以下であ
ることが望ましい。
Since the input impedance matching circuit further includes a resistance element as a constituent element, and the resistance element is connected in series with the bonding wire and the microstrip line, the impedance of the laser diode chip varies. It is possible to suppress changes in the matching state and the drive current. However, from the viewpoint of suppressing the insertion loss, the resistance value of the resistance element is preferably 10Ω or less.

【0015】さらに、モジュールパッケージの内部に設
けた上記のような入力インピーダンス整合回路の他に、
モジュールパッケージの外部に第2の入力インピーダン
ス整合回路を設けて、両方の入力インピーダンス整合回
路で1又は複数の周波数帯域におけるインピーダンス整
合をとるようにしてもよい。
Furthermore, in addition to the above-mentioned input impedance matching circuit provided inside the module package,
A second input impedance matching circuit may be provided outside the module package, and both input impedance matching circuits may perform impedance matching in one or a plurality of frequency bands.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 (実施形態1)図1に、本発明の実施形態1に係る半導
体レーザモジュールの等価回路を示す。図1において、
従来例の説明に用いた図2と同じ回路要素については同
じ番号を付している。図1は以下の点で図2と異なって
いる。つまり、ボンディングワイヤ3の両側とグランド
との間に、リアクタンス素子としてのキャパシタンス素
子81及び82が接続されている。そして、ボンディン
グワイヤ3及びマイクロストリップライン4とキャパシ
タンス素子81及び82とが入力インピーダンス整合回
路8を構成している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 shows an equivalent circuit of a semiconductor laser module according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG.
The same circuit elements as those in FIG. 2 used to describe the conventional example are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 differs from FIG. 2 in the following points. That is, the capacitance elements 81 and 82 as reactance elements are connected between both sides of the bonding wire 3 and the ground. The bonding wire 3 and the microstrip line 4 and the capacitance elements 81 and 82 form the input impedance matching circuit 8.

【0017】DCバイアス回路5からDC駆動電流が供
給されると、レーザダイオードチップ2が励起されて発
振する。そして、変調信号入力端子6から高周波変調信
号を入力することにより、レーザダイオードチップ2を
直接変調することができる。レーザダイオードチップ2
の数Ωの負荷と、伝送路7の特性インピーダンス50Ω
とのインピーダンス整合をとる働きを入力インピーダン
ス整合回路8が担う。つまり、入力インピーダンス整合
回路8を構成する各要素の定数を適切に設定することに
よって、所望の周波数信号帯域において伝送路7の特性
インピーダンスとレーザダイオードチップ2の負荷イン
ピーダンスとを整合させる。
When a DC drive current is supplied from the DC bias circuit 5, the laser diode chip 2 is excited and oscillates. Then, by inputting a high frequency modulation signal from the modulation signal input terminal 6, the laser diode chip 2 can be directly modulated. Laser diode chip 2
Load of several Ω and characteristic impedance of transmission line 7 50 Ω
The input impedance matching circuit 8 has a function of achieving impedance matching with. That is, the characteristic impedance of the transmission line 7 and the load impedance of the laser diode chip 2 are matched in a desired frequency signal band by appropriately setting the constants of the respective elements forming the input impedance matching circuit 8.

【0018】具体的には、ボンディングワイヤ3のワイ
ヤ径、ワイヤ長さ、ボンディング本数、ボンディング位
置のうちの少なくとも一つを調整することにより、直列
インダクタンス値を変えて入力インピーダンス整合回路
8の特性を変えることができる。あるいは、キャパシタ
ンス素子81,82の容量値を変えることにより、さら
にはキャパシタンス素子81,82のボンディングワイ
ヤ及びマイクロストリップライン側接続位置を変えるこ
とによっても入力インピーダンス整合回路8の特性を変
えることができる。
Specifically, by adjusting at least one of the wire diameter, the wire length, the number of bonding wires, and the bonding position of the bonding wire 3, the series inductance value is changed and the characteristics of the input impedance matching circuit 8 are changed. Can be changed. Alternatively, the characteristics of the input impedance matching circuit 8 can be changed by changing the capacitance values of the capacitance elements 81 and 82 and further by changing the bonding wire and microstrip line side connection positions of the capacitance elements 81 and 82.

【0019】具体例としてキャパシタンス素子81の容
量を4.5pF、キャパシタンス素子82の容量を7p
Fに設定し、1200MHzにおける入力インピーダン
ス整合を行った例を図8及び9に示す。図8はインピー
ダンス整合を電圧定在波比VSWRで表したグラフであ
り、図9はそのときの光出力レベルを変調信号入力電流
と光出力電力との比で表したグラフである。これらのグ
ラフから分かるように、所望の周波数1200MHzに
おいてVSWR<1.2が得られ、光出力も高レベルと
なり、レーザダイオードが変換する変調信号を大きくす
ることができた。
As a specific example, the capacitance of the capacitance element 81 is 4.5 pF and the capacitance of the capacitance element 82 is 7 pF.
FIGS. 8 and 9 show an example in which the input impedance is set to 1200 MHz and the input impedance is matched at 1200 MHz. FIG. 8 is a graph showing the impedance matching by the voltage standing wave ratio VSWR, and FIG. 9 is a graph showing the optical output level at that time by the ratio between the modulation signal input current and the optical output power. As can be seen from these graphs, VSWR <1.2 was obtained at the desired frequency of 1200 MHz, the optical output was also at a high level, and the modulation signal converted by the laser diode could be increased.

【0020】以上のように本実施形態によれば、モジュ
ールパッケージ1の内部に入力インピーダンス整合回路
8を設けることにより、所望の周波数帯域においてイン
ピーダンスを整合させ、小電力の変調信号入力であって
も、高い光出力レベル及び大きな変調度が得られる半導
体レーザモジュールを実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, by providing the input impedance matching circuit 8 inside the module package 1, the impedance is matched in a desired frequency band, and even a low power modulation signal input is performed. It is possible to realize a semiconductor laser module that can obtain a high optical output level and a large modulation degree.

【0021】なお、本実施形態ではモジュールパッケー
ジ1の内部に設けた入力インピーダンス整合回路8の構
成要素のうち、ボンディングワイヤ3及びマイクロスト
リップライン4とグランドとの間に接続するリアクタン
ス素子として二つのキャパシタンス素子81,82を用
いたが、リアクタンス素子の数は1個でも3個以上でも
よく、またキャパシタンス素子に代えてインダクタンス
素子を用いてもよい。
In this embodiment, among the components of the input impedance matching circuit 8 provided inside the module package 1, two capacitances are used as reactance elements connected between the bonding wire 3 and the microstrip line 4 and the ground. Although the elements 81 and 82 are used, the number of reactance elements may be one or three or more, and an inductance element may be used instead of the capacitance element.

【0022】(実施形態2)次に、本発明の実施形態2
に係る半導体レーザモジュールの等価回路を図10に示
す。この回路が実施形態1の図1と異なる点は抵抗素子
(以下、「負荷抵抗」という)84がボンディングワイ
ヤ3とレーザダイオードチップ2との間に直列に挿入さ
れている点である。この負荷抵抗84は、レーザダイオ
ードチップ2のインピーダンスの変動による整合状態の
変化、および駆動電流の変化を抑制する機能を有する。
つまり、レーザダイオードチップ2のインピーダンスと
負荷抵抗84の抵抗値との合成値を、レーザダイオード
のインピーダンスに対して十分大きい値に設定すること
により、レーザダイオードチップ2のインピーダンスの
変動によるインピーダンス不整合の発生が抑制される。
また、二次もしくは三次の相互変調歪みの増大も抑制さ
れる。負荷抵抗84の値は10Ω以下、望ましくは5Ω
以下とするのが良い。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention
FIG. 10 shows an equivalent circuit of the semiconductor laser module according to the present invention. This circuit differs from FIG. 1 of the first embodiment in that a resistance element (hereinafter referred to as “load resistance”) 84 is inserted in series between the bonding wire 3 and the laser diode chip 2. The load resistor 84 has a function of suppressing changes in the matching state and changes in the drive current due to changes in the impedance of the laser diode chip 2.
That is, by setting the combined value of the impedance of the laser diode chip 2 and the resistance value of the load resistor 84 to a value that is sufficiently larger than the impedance of the laser diode, the impedance mismatch due to the variation of the impedance of the laser diode chip 2 is caused. Occurrence is suppressed.
In addition, an increase in second-order or third-order intermodulation distortion is suppressed. The value of the load resistance 84 is 10Ω or less, preferably 5Ω
It is better to do the following.

【0023】以上のように本実施形態の半導体レーザモ
ジュールによれば、モジュールパッケージ内部にボンデ
ィングワイヤ3およびマイクロストリップライン4と直
列接続された抵抗素子84を含む入力インピーダンス整
合回路8が備えられていることにより、所望の周波数帯
域におけるインピーダンス整合を行い、小電力の変調信
号入力であっても大きな変調度を得ることができ、かつ
動作状態が変化したときのインピーダンス不整合の発生
が抑制される。
As described above, according to the semiconductor laser module of this embodiment, the input impedance matching circuit 8 including the resistance element 84 connected in series with the bonding wire 3 and the microstrip line 4 is provided inside the module package. As a result, impedance matching is performed in a desired frequency band, a large degree of modulation can be obtained even with a low power modulation signal input, and the occurrence of impedance mismatch when the operating state changes is suppressed.

【0024】なお、負荷抵抗の挿入位置は、ボンディン
グワイヤ3とレーザダイオードチップ2との間に限ら
ず、例えばマイクロストリップライン4とボンディング
ワイヤ3との間に挿入してもよい。
The load resistance may be inserted not only between the bonding wire 3 and the laser diode chip 2 but also between the microstrip line 4 and the bonding wire 3, for example.

【0025】(実施形態3)次に、本発明の実施形態3
に係る半導体レーザモジュールの等価回路を図11に示
す。実施形態2の図10と比較すると、本実施形態で
は、さらにキャパシタンス素子83がマイクロストリッ
プライン4の入力側とグランドとの間に接続されてい
る。このような構成によれば、ボンディングワイヤ3の
ワイヤ径、ワイヤ長さ、ボンディング本数、ボンディン
グ位置、キャパシタンス素子81、82及び83の実装
位置および挿入位置の少なくとも一つを調整することに
より、2つの周波数帯域における入力インピーダンスの
整合を行うことができる。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 shows an equivalent circuit of the semiconductor laser module according to FIG. Compared to FIG. 10 of the second embodiment, in the present embodiment, the capacitance element 83 is further connected between the input side of the microstrip line 4 and the ground. According to such a configuration, by adjusting at least one of the wire diameter of the bonding wire 3, the wire length, the number of bondings, the bonding position, the mounting position and the inserting position of the capacitance elements 81, 82 and 83, two The input impedance can be matched in the frequency band.

【0026】具体例としてキャパシタンス素子81の容
量を7pF、キャパシタンス素子82の容量を2.5p
F、キャパシタンス素子83の容量を4.5pFに設定
し、900MHz及び1500MHzの2領域における
入力インピーダンス整合を行った例を図12及び13に
示す。図12は入力インピーダンス整合を電圧定在波比
VSWRで表したグラフであり、図13はそのときの光
出力レベルを変調信号入力電流と光出力電力との比で表
したグラフである。950MHzではVSWR=1.
6、1500MHzではVSWR=1.4が得られ、光
出力も両方の周波数領域で高い出力レベルとなり、レー
ザダイオードが変換する変調信号を大きくすることがで
きた。
As a specific example, the capacitance of the capacitance element 81 is 7 pF and the capacitance of the capacitance element 82 is 2.5 pF.
12 and 13 show an example in which the capacitance of the F and the capacitance element 83 is set to 4.5 pF and the input impedance matching is performed in two regions of 900 MHz and 1500 MHz. FIG. 12 is a graph showing the input impedance matching by the voltage standing wave ratio VSWR, and FIG. 13 is a graph showing the optical output level at that time by the ratio between the modulation signal input current and the optical output power. At 950 MHz, VSWR = 1.
At 6, 1500 MHz, VSWR = 1.4 was obtained, the optical output also became a high output level in both frequency regions, and the modulation signal converted by the laser diode could be increased.

【0027】以上のように本実施形態によれば、半導体
レーザモジュールのパッケージ内部に入力インピーダン
ス整合回路8を設け、二つの周波数帯域において伝送効
率が良好となるように入力インピーダンス整合を実現す
ることができる。なお、さらにインダクタンス素子及び
キャパシタンス素子を追加して、三つ以上の周波数帯域
において入力インピーダンス整合を実現することも可能
である。
As described above, according to the present embodiment, the input impedance matching circuit 8 is provided inside the package of the semiconductor laser module, and the input impedance matching can be realized so that the transmission efficiency becomes good in the two frequency bands. it can. It is also possible to further add an inductance element and a capacitance element to realize input impedance matching in three or more frequency bands.

【0028】(実施形態4)次に、本発明の実施形態4
に係る半導体レーザモジュールの等価回路を図14に示
す。この回路が実施形態1の図1の構成と異なる点は、
モジュールパッケージ1の外部に第2の入力インピーダ
ンス整合回路を有する点である。この場合、所望の周波
数帯域における入力インピーダンス整合を行うために
は、モジュールパッケージ1の内部および外部の両方の
入力インピーダンス整合回路の定数を調整する。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 shows an equivalent circuit of the semiconductor laser module according to the present invention. This circuit differs from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 in that
The point is that a second input impedance matching circuit is provided outside the module package 1. In this case, in order to perform the input impedance matching in the desired frequency band, the constants of the input impedance matching circuits both inside and outside the module package 1 are adjusted.

【0029】したがって、モジュールパッケージ1の内
部の入力インピーダンス整合回路だけでは調整が困難な
周波数帯域におけるインピーダンス整合が、第2の入力
インピーダンス整合回路を併用することによって容易に
なる。特に、2つ以上の周波数帯域での入力インピーダ
ンス整合を実現したい場合に有効である。このように、
任意の所望の周波数帯域におけるインピーダンスを整合
させ、小電力の変調信号入力であっても、大きな変調度
が得られる半導体レーザモジュールを実現することがで
きる。
Therefore, impedance matching in a frequency band, which is difficult to adjust only by the input impedance matching circuit inside the module package 1, is facilitated by using the second input impedance matching circuit together. In particular, it is effective when it is desired to realize input impedance matching in two or more frequency bands. in this way,
It is possible to realize a semiconductor laser module in which impedance is matched in any desired frequency band and a large modulation degree can be obtained even with a low power modulation signal input.

【0030】なお、本実施形態ではモジュールパッケー
ジ1の外部に設けた第2のインピーダンス整合回路9を
1つのインダクタンス素子と2つのキャパシタンス素子
とによるπ型回路で構成したが、これに限らず他の構成
を採用してもよい。
In the present embodiment, the second impedance matching circuit 9 provided outside the module package 1 is composed of a π-type circuit including one inductance element and two capacitance elements, but the present invention is not limited to this. A configuration may be adopted.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように本発明は、モジュールパッ
ケージの内部に、ボンディングワイヤ及びマイクロスト
リップラインを構成要素として含む入力インピーダンス
整合回路を備えたことにより、所望の周波数帯域におけ
る入力インピーダンス整合を実現し、少ない変調信号電
力で高い変調度が得られる半導体レーザモジュールを提
供することができる。
As described above, according to the present invention, the input impedance matching circuit including the bonding wire and the microstrip line as the constituent elements is provided inside the module package, thereby realizing the input impedance matching in the desired frequency band. However, it is possible to provide a semiconductor laser module that can obtain a high degree of modulation with a small amount of modulation signal power.

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

【図1】本発明の実施形態1に係る半導体レーザモジュ
ールの等価回路図
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a semiconductor laser module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来例1に係る半導体レーザモジュールの等価
回路図
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a semiconductor laser module according to Conventional Example 1.

【図3】従来例2に係る半導体レーザモジュールの等価
回路図
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a semiconductor laser module according to Conventional Example 2.

【図4】従来例1の半導体レーザモジュールにおける入
力変調信号周波数とVSWRとの関係を示すグラフ
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an input modulation signal frequency and VSWR in the semiconductor laser module of Conventional Example 1;

【図5】従来例1の半導体レーザモジュールにおける入
力変調信号周波数と光出力電力/入力信号電流比との関
係を示すグラフ
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the input modulation signal frequency and the optical output power / input signal current ratio in the semiconductor laser module of Conventional Example 1.

【図6】従来例2の半導体レーザモジュールにおける入
力変調信号周波数とVSWRとの関係を示すグラフ
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the input modulation signal frequency and the VSWR in the semiconductor laser module of Conventional Example 2;

【図7】従来例2の半導体レーザモジュールにおける入
力変調信号周波数と光出力電力/入力信号電流比との関
係を示すグラフ
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the input modulation signal frequency and the optical output power / input signal current ratio in the semiconductor laser module of Conventional Example 2.

【図8】本発明の実施形態1の半導体レーザモジュール
における入力変調信号周波数とVSWRとの関係を示す
グラフ
FIG. 8 is a graph showing a relationship between an input modulation signal frequency and VSWR in the semiconductor laser module according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施形態1の半導体レーザモジュール
における入力変調信号周波数と光出力電力/入力信号電
流比との関係を示すグラフ
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the input modulation signal frequency and the optical output power / input signal current ratio in the semiconductor laser module according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施形態2に係る半導体レーザモジ
ュールの等価回路図
FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor laser module according to the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施形態3に係る半導体レーザモジ
ュールの等価回路図
FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor laser module according to the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施形態3の半導体レーザモジュー
ルにおける入力変調信号周波数とVSWRとの関係を示
すグラフ
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the input modulation signal frequency and VSWR in the semiconductor laser module according to the third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施形態3の半導体レーザモジュー
ルにおける入力変調信号周波数と光出力電力/入力信号
電流比との関係を示すグラフ
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the input modulation signal frequency and the optical output power / input signal current ratio in the semiconductor laser module according to the third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施形態4に係る半導体レーザモジ
ュールの等価回路図
FIG. 14 is an equivalent circuit diagram of a semiconductor laser module according to Embodiment 4 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モジュールパッケージ 2 レーザダイオードチップ 3 ボンディングワイヤ 4 マイクロストリップライン 5 DCバイアス回路 6 変調信号入力端子 7 伝送路 8 入力インピーダンス整合回路 9 第2の入力インピーダンス整合回路 81,82,83 キャパシタンス素子 84 負荷抵抗 1 Module Package 2 Laser Diode Chip 3 Bonding Wire 4 Microstrip Line 5 DC Bias Circuit 6 Modulation Signal Input Terminal 7 Transmission Line 8 Input Impedance Matching Circuit 9 Second Input Impedance Matching Circuit 81, 82, 83 Capacitance Element 84 Load Resistance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 宏之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hiroyuki Asakura 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザダイオードチップを収納すると共
に変調信号入力端子を備えたモジュールパッケージの内
部に、前記レーザダイオードチップと前記変調信号入力
端子とを接続するボンディングワイヤ及びマイクロスト
リップラインを構成素子として含む入力インピーダンス
整合回路を備えたことを特徴とする半導体レーザモジュ
ール。
1. A module package containing a laser diode chip and having a modulation signal input terminal includes a bonding wire and a microstrip line for connecting the laser diode chip and the modulation signal input terminal as constituent elements. A semiconductor laser module comprising an input impedance matching circuit.
【請求項2】 前記入力インピーダンス整合回路が、さ
らにリアクタンス素子を構成要素として含み、前記リア
クタンス素子が前記ボンディングワイヤ及びマイクロス
トリップラインと前記レーザダイオードチップのグラン
ド側との間に接続されている請求項1記載の半導体レー
ザモジュール。
2. The input impedance matching circuit further includes a reactance element as a constituent element, and the reactance element is connected between the bonding wire and the microstrip line and the ground side of the laser diode chip. 1. The semiconductor laser module described in 1.
【請求項3】 前記入力インピーダンス整合回路が、さ
らに抵抗素子を構成要素として含み、前記抵抗素子が前
記ボンディングワイヤ及びマイクロストリップラインと
直列に接続されている請求項1又は2記載の半導体レー
ザモジュール。
3. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the input impedance matching circuit further includes a resistance element as a constituent element, and the resistance element is connected in series with the bonding wire and the microstrip line.
【請求項4】 前記抵抗素子の抵抗値が10Ω以下であ
る請求項3記載の半導体レーザモジュール。
4. The semiconductor laser module according to claim 3, wherein the resistance value of the resistance element is 10Ω or less.
【請求項5】 前記抵抗素子が前記ボンディングワイヤ
及びマイクロストリップラインと前記レーザダイオード
チップとの間に接続されている請求項3記載の半導体レ
ーザモジュール。
5. The semiconductor laser module according to claim 3, wherein the resistance element is connected between the bonding wire and the microstrip line and the laser diode chip.
【請求項6】 前記ボンディングワイヤのワイヤ径、ワ
イヤ長さ、ボンディング本数、及びボンディング位置の
うちの少なくとも一つを制御することにより最適のイン
ダクタンス値を得、前記入力インピーダンス整合回路が
所望の周波数帯域における入力インピーダンス整合を実
現している請求項1から3のいずれか1項記載の半導体
レーザモジュール。
6. An optimum inductance value is obtained by controlling at least one of a wire diameter, a wire length, a number of bonding wires, and a bonding position of the bonding wire, and the input impedance matching circuit obtains a desired frequency band. The semiconductor laser module according to any one of claims 1 to 3, wherein the input impedance matching in (3) is realized.
【請求項7】 前記リアクタンス素子の前記ボンディン
グワイヤ及びマイクロストリップライン側接続位置を制
御することにより、前記入力インピーダンス整合回路が
所望の周波数帯域における入力インピーダンス整合を実
現している請求項1から3のいずれか1項記載の半導体
レーザモジュール。
7. The input impedance matching circuit realizes input impedance matching in a desired frequency band by controlling the bonding wire and microstrip line side connection positions of the reactance element. The semiconductor laser module according to claim 1.
【請求項8】 前記入力インピーダンス整合回路が、複
数の周波数帯域において伝送効率が良好となるように設
定されている請求項1から7のいずれか1項記載の半導
体レーザモジュール。
8. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the input impedance matching circuit is set to have good transmission efficiency in a plurality of frequency bands.
【請求項9】 さらに、モジュールパッケージの外部に
第2のインピーダンス整合回路を備えている請求項1か
ら8のいずれか1項記載の半導体レーザモジュール。
9. The semiconductor laser module according to claim 1, further comprising a second impedance matching circuit provided outside the module package.
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