JPH10125998A

JPH10125998A - 発光装置

Info

Publication number: JPH10125998A
Application number: JP29450996A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Saito; 芳人齊藤
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】光ケーブル伝送システム等に用いられる発光
装置において、光放出方向の長さが異なる発光素子毎に
用意しなければならない支持台の種類を低減するように
する。【解決手段】半導体レーザ１０を取り付けるための支
持台１２の表面層１２ａに、半導体レーザ１０の取付面
１２Ａとして、長尺状の長さ寸法を異にする短寸取付面
部分ｓ及び長寸取付面部分ｔを設け、キャビティ長を異
にする複数の半導体レーザ１０を選択的に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ・ダイオー
ドやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を発
光源とする発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、通信システムとして、長距離伝送
や広帯域伝送を特徴とする光ケーブル伝送システムが広
く普及しつつある。この光ケーブル伝送システムには、
発光装置が組み込まれており、その発光源として、発光
素子が使われている。これらの発光素子の一つとして、
両面に電極を有する端面発光型半導体レーザがある。こ
の端面発光型半導体レーザは、その一方の電極面で固着
される支持台を介して、回路基板に固定されている。そ
して、バイアス電圧を印加されることにより一端から放
出される光は、光ケーブルへ出力されると共に、他端か
ら出力される光は、レーザ出力制御用モニタ光として利
用される。これら放出される光の出力レベルは、一般
に、半導体レーザの光放出方向の長さ、即ち、キャビテ
ィ長に依存する。従って、放出させるべき光の出力レベ
ルに合わせて、様々な長さの半導体レーザを選択的に支
持台に取り付ける必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、長さが
短い半導体レーザを、長さが長い支持台に取り付けよう
とすると、モニタ光が支持台に遮られてしまい、モニタ
光を受光すべき受光素子が的確に光を受光できず、その
結果、出力光を正確に制御することが困難になってしま
う。そこで、このような不具合を回避するべく、キャビ
ティ長の異なる半導体レーザに合わせて、それぞれ長さ
寸法の異なる取付面が設けられた多種類の支持台を用意
しなければならず、その在庫管理等が煩雑になってしま
うという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明に係る発光装置は、長手方向の端面に発
光面を有する発光素子と、その発光素子を取り付ける支
持台と、その支持台を固定する基板とを含み、その支持
台には、発光素子を取り付けるべく、長尺状の長さ寸法
を異にする複数の取付面が設けられている。支持台の使
用される取付面は、発光素子の長手方向の長さに基づい
て選択される。また、支持台は、使用される取付面に応
じて、この支持台に支持された発光素子の発光面が所定
の方向を向くように、基板に対する取付位置や取付姿勢
を選択される。このような手段を講じることにより、一
つの支持台で長さ寸法を異にする複数の発光素子に適正
に対応させることが可能となるので、長さ寸法の異なる
取付面を有する支持台の種類を低減することができ、そ
の結果、支持台の在庫管理等が容易になる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施の形態に沿っ
て説明する。図１は、本発明に係る支持台の具体例を示
す構成図であり、図２は、図１に示した支持台が組み込
まれた発光装置の具体例を示す構成図であり、図３及び
図４は、それぞれ発光素子の選択された取付状態を示す
状態図である。図２に沿って発光装置全体について説明
した後、図１、図３及び図４に沿って支持台の取付面に
ついて説明する。

【０００６】〈発光装置の説明〉この発光装置１は、例
えば、光ケーブル伝送システムにおける、光ファイバー
ケーブル（図示せず）の端部に接続される発光ユニット
（図示せず）内に設置される。より具体的には、発光装
置１は、図２に示されているように、回路基板１０００
に固定され、その回路基板１０００を介して上記発光ユ
ニットに取り付けられる。また、この回路基板１０００
には、電源回路（図示せず）や光モニタ回路（図示せ
ず）が搭載されている。この電源回路は、発光装置１に
印加する電圧を生成しており、光モニタ回路は、放出さ
れる光の出力レベルが温度の変化に伴って変動すること
を防止するために、その光の出力レベルをモニタし、発
光装置１に印加する電圧を調整する。

【０００７】発光装置１は、半導体レーザ１０、半導体
レーザ１０を直接取り付ける支持台１２、支持台１２を
基板１４に保持するためのポスト１３、基板１４及び半
導体レーザ１０のモニタ光を受光するモニタ光受光素子
１５を備える。半導体レーザ１０には、これに電圧を印
加するための電極１１ａ及び１１ｂが設けられ、これら
の電極１１ａ、１１ｂに関連して、ワイヤ線１００ａ及
び１００ｂが設けられ、さらに、上記電源回路に半導体
レーザ１０を接続するための電源用リード線２００ａ及
び２００ｂが設けられている。また、上記モニタ光受光
素子１５に関連して、該発光素子を上記モニタ光回路に
接続するためのモニタ用リード線３００ａ、３００ｂが
設けられている。

【０００８】図示の例では、本発明に係る支持台１２
は、表面層１２ａ、中間層１２ｂ、底面層１２ｃから成
る積層構造を有する。表面層１２ａには、半導体レーザ
１０を取り付けるための取付面１２Ａが設けられてい
る。表面層１２ａ及び底面層１２ｃは、それぞれ、例え
ば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕのような導電体で構成されてお
り、他方、中間層１２ｂは、例えば、ＡｌＮやＳｉＣの
ような絶縁体で構成されている。また、表面層１２ａに
設けられた取付面１２Ａは、後述する電極１１ａ及び１
１ｂのいずれか一方を取り付けるときに、これらの電極
１１ａ及び１１ｂとの間でオーミック接続を得るのに好
適な、例えば、ＡｕＳｎのような導電体で構成されてい
る。

【０００９】半導体レーザ１０は、図示の例では、コヒ
ーレントな光を生起する、従来よく知られた端面発光型
のｐｎ接合された発光素子であり、ｐｎ接合部を活性領
域として、レーザ光をキャビティ長の方向へ放出する。
この半導体レーザ１０は、上記電源回路によってこれら
の電極１１ａ、１１ｂを介して順方向に電圧を印加され
ることにより、両端面から光を放出する。これらの光の
うち、一方の端面から放出される光は、光ファイバーケ
ーブル等に向けて出力され、また、他方の端面から放出
される光は、モニタ光としてアバランシェフォトダイオ
ード等の光電変換素子で構成されるモニタ光受光素子１
５によって受光される。この半導体レーザ１０は、支持
台１２に取り付けられている。

【００１０】支持台１２は、半導体レーザ１０の一方の
電極１１ｂで半導体レーザ１０を固定している。この電
極１１ｂの支持台１２への取り付けは、表面層１２ａ上
の取付面１２Ａを使って融着することによりなされ、電
極１１ｂと表面層１２ａとは電気的に接続される。この
支持台１２は、ポスト１３に取り付けられている。

【００１１】なお、支持台１２は、電極１１ｂに電圧が
印加されるように、電極１１ｂをその周辺から電気的に
絶縁するだけでなく、半導体レーザ１０の温度上昇を抑
えるべく、半導体レーザ１０の熱を放出する。従って、
支持台１２の熱膨張係数は、半導体レーザ１０の熱膨張
係数に近似することが望ましい。

【００１２】ポスト１３は、銅のような導電体で構成さ
れている。支持台１２のポスト１３への取り付けは、ポ
スト１３の表面と支持台１２の底面層１２ｃとの間にお
ける、ハンダ付け等によってなされる。

【００１３】ポスト１３は、単に支持台１２を保持する
だけでなく、半導体レーザ１０と上記電源回路と接続す
る。より詳細には、ポスト１３は、電極１１ｂが接続さ
れた支持台１２の表面層１２ａに、ワイヤ線１００ｂを
介して接続されている。また、ポスト１３は、上記電源
回路に通じる電源用リード線２００ｂに接続されてい
る。一方で、電極１１ａも、ワイヤ線１００ａを介し
て、上記電源回路に通じる電源用リード線２００ａに接
続されている。これにより、半導体レーザ１０と上記電
源回路との間に、電源用リード線２００ａ→ワイヤ線１
００ａ→電極１１ａ→半導体レーザ１０→電極１１ｂ→
ワイヤ線１００ｂ→ポスト１３→電源用リード線２００
ｂという経路が構成される。

【００１４】なお、ポスト１３の役割は、基板１４への
支持台１２の取り付けを容易にすることであるため、必
ずしも、ポスト１３を用いる必要は無い。例えば、基板
１４に支持台１２を直接取り付け、支持台１２の底面層
１２ｃと電源用リード線２００ｂとを接続することも可
能である。

【００１５】ポスト１３が固定されている基板１４に
は、その固着面と同一な面上に、モニタ光受光素子１５
が固着されている。この基板１４は、絶縁体で構成され
ており、支持部材としての機能を兼ねる電源用リード線
２００ａ及び２００ｂ、モニタ用リード線３００ａ及び
３００ｂを介して回路基板１０００に固定されている。

【００１６】基板１４に搭載された上記モニタ光受光素
子１５は、モニタ用リード線３００ａ及び３００ｂを経
て上記光モニタ回路に接続されている。これにより、モ
ニタ光受光素子１５→モニタ用リード線３００ａ及び３
００ｂ→上記光モニタ回路という経路が構成される。

【００１７】モニタ光受光素子１５は、半導体レーザ１
０から受光した光を電気信号に変換し、その電気信号を
上記光モニタ回路へ出力する。上記光モニタ回路は、雰
囲気温度をパラメータとする、半導体レーザ１０への印
加電圧（または通電電流）と半導体レーザ１０が放出す
る光の出力レベルとの対応関係とを予め記憶している。
これにより、光モニタ回路は、モニタ光受光素子１５か
ら入力された電気信号と、別途入力される雰囲気温度に
関する信号とを元に、その対応関係を参照することによ
り、所望する出力レベルの光を得るのに必要な電圧を求
める。そして、上記光モニタ回路は、上記電源回路を制
御し、その求められた電圧（電流）を半導体レーザ１０
へ出力させる。

【００１８】〈取付面の説明〉次に、半導体レーザ１０
が直接固着される支持台の取付面について説明する。図
１に示すように、取付面１２Ａは、長方形の矩形平面形
状を有する支持台１２の表面層１２ａの表面に設けられ
ている。取付面１２Ａは、長方形の短辺に沿った短寸取
付面部分ｓと、長辺に沿った長寸取付面部分ｔとを備え
る。両取付面部分ｓ及びｔは、十字状に、互いに交差し
て形成されている。取付面１２Ａの短寸取付面部分ｓの
長さＬは、低出力レベルの光を放出させるための半導体
レーザ１０のキャビティ長方向の長さに対応しており、
また、取付面１２Ａの長寸取付面部分ｔの長さＷは、高
出力レベルの光を放出させるための半導体レーザ１０の
キャビティ長方向の長さに対応している。

【００１９】半導体レーザ１０は、そのキャビティ長方
向が、取付面１２Ａの選択された取付面部分ｓまたはｔ
の長さ方向に一致するように、その取付面部分ｓまたは
取付面部分ｔ上に配置される。従って、前者の半導体レ
ーザ１０を搭載する際には、図３に示すように、短寸取
付面部分ｓに取り付けられ、また、後者の半導体レーザ
１０を搭載する際には、図４に示すように、長寸取付面
部分ｔに取り付けられる。この取り付けられた半導体レ
ーザ１０の発光面が光ファイバーケーブルの光入力面と
一致するように、基板１４に対する支持台１２の取付位
置または取付姿勢が設定される。

【００２０】即ち、キャビティ長の小さい半導体レーザ
１０が使用されるときには、短寸取付面部分ｓが用いら
れ、半導体レーザ１０は、そのキャビティ長を短寸取付
面部分ｓに沿って配置された状態で固定される。半導体
レーザ１０が固定された支持台１２は、半導体レーザ１
０のキャビティ長方向が図２の光放出方向に沿うよう
に、ポスト１３に固定される。他方、キャビティ長の大
きい半導体レーザ１０が使用されるときには、長寸取付
面部分ｔが用いられ、半導体レーザ１０は、そのキャビ
ティ長を長寸取付面部分ｔに沿って配置された状態で固
定される。半導体レーザ１０が固定された支持台１２
は、半導体レーザ１０のキャビティ長方向が図２の光放
出方向に沿うように、ポスト１３に固定される。従っ
て、後者の場合における支持台１２自身の取付姿勢は、
前者の場合における支持台１２自身の取付姿勢を９０度
回転させた姿勢となる。

【００２１】このように、取付面１２Ａを、長さ寸法が
互いに異なる短寸取付面部分ｓと長寸取付面部分ｔとを
交差させて十字状に形成することにより、キャビティ長
方向の長さを異にする２種類の半導体レーザ１０を選択
的に取り付けることが可能となる。これにより、支持台
１２の表面であって、半導体レーザ１０が搭載されない
部分を小さくできる、より具体的には、ワイヤ線１００
ｂが支持台１２の表面に固定されている箇所の近辺の面
積を縮小できるので、モニタ光がそのような面に遮られ
てしまうという事態を回避することができる。従って、
モニタ光のモニタ結果に基づいて、印加すべき電圧を正
確に調整することができるので、放出する光の出力レベ
ルを安定できることになる。このことにより、光ファイ
バーケーブル伝送システムに不可欠な強度変調ＩＭ（In
tensity Modulation）を正確に行うことができる。

【００２２】〈具体例の効果〉上述したように、具体例
の発光装置では、半導体レーザ１０を取り付けるための
支持台１２の表面に、取付面１２Ａとして、キャビティ
長方向の長さを異にする２種類の半導体レーザ１０を選
択的に取り付けるための短寸取付面部分ｓと長寸取付面
部分ｔとを設けている。これにより、それら長さの異な
る半導体レーザ１０を選択的に取り付けることが可能と
なるので、従来の場合と異なり、半導体レーザ１０の長
さ毎に、その長さに合う支持台１２を用意する必要が無
くなり、支持台１２の在庫管理等を容易に行うことが可
能となる。

【００２３】上述の具体例の発光装置では、取付面１２
Ａとして、短寸取付面部分ｓと長寸取付面部分ｔとを互
いに交差するように設けている。これにより、支持台１
２の比較的狭い表面スペースを効率的に利用することが
可能となる。

【００２４】また、支持台１２を矩形平面形状に形成
し、その表面に取付面１２Ａを設けている。これによ
り、支持台１２への半導体レーザ１０の取り付けやポス
ト１３への支持台１２の取り付けを容易に行うことが可
能となる。さらには、そのような平面に、短寸取付面部
分ｓと長寸取付面部分ｔとを、短寸取付面部分ｓがその
平面の一方の辺に直角になり、長寸取付面部分ｔが他方
の辺に直角になるように設けている。これにより、単
に、支持台１２の表面スペースを有効に利用することが
できるだけでなく、平面の辺と半導体レーザ１０の発光
面との位置を合わせることができるので、半導体レーザ
１０の光放出方向を容易に確定することが可能となる。

【００２５】発光素子として、半導体レーザ１０を用い
た例について説明しているが、ＬＥＤ等を用いることも
可能である。しかし、コヒーレントであり、しかも、様
々な出力レベルの光を出力させる観点からは、半導体レ
ーザ１０を用いることが望ましい。

【００２６】〈他の実施形態〉上述した具体例の発光装
置では、矩形平形状を有する支持台１２上に、取付面１
２Ａとして、短寸取付面部分ｓ及び長寸取付面部分ｔか
らなる、２種類の取付面部分を設けているが、支持台１
２の形状を異ならせ、長さ寸法を異にする３つ以上の取
付面部を設けることも可能である。このように、長さが
異なる取付面部を多数設けることにより、支持台１２の
種類を大幅に減少させることが可能となる。

【００２７】図５（ａ）に示す例では、階段状に形成さ
れた支持台１２に、取付面部ｐ、ｑ、ｒが互いに平行と
なるように設けられている。この例では、基板１４に対
する取付位置や取付姿勢をより容易に確定することがで
きるという利点もある。また、図５（ｂ）に示す例で
は、楕円状に形成された支持台１２に、取付面部ｐ、
ｑ、ｒが互いに交差するように設けられている。この例
では、支持台１２の表面スペースを有効に利用すること
ができるという利点もある。

【００２８】しかしながら、支持台１２の表面スペース
を充分に有効に利用し、かつ、ポスト１３や基板１４へ
の支持台１２の取付位置や取付姿勢を容易に確定するこ
とができるという点で、図１に示したように、矩形平面
形状の支持台１２に、取付面部を互いに交差させる例が
望ましい。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る発光装置によれば、長手方
向の端面に発光面を有する発光素子と、その発光素子を
取り付けるための支持台と、その支持台を固定する基板
とを含み、その支持台には、発光素子を取り付けるため
に、長尺状の長さ寸法を異にする複数の取付面が設けら
れている。その取付面は、発光素子の長手方向の長さに
基づいて選択され、また、支持台は、その選択された取
付面に応じ、発光素子の発光面が所定の方向を向くよう
に、基板に対する取付位置や取付姿勢を選択される。こ
れにより、長さ寸法を異にする複数の発光素子に、一つ
の支持台で対応することが可能となる。従って、長さ寸
法の異なる複数の取付面を有する支持台の種類を低減す
ることができる。その結果、支持台の在庫管理等を簡略
化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】具体例の支持台の構成を示す図である。

【図２】具体例の発光装置の構成を示す図である。

【図３】発光素子の取付状態を示す図（その１）であ
る。

【図４】発光素子の取付状態を示す図（その２）であ
る。

【図５】他の支持台の構成を示す図である。

【符号の説明】

１２支持台１２Ａ取付面ｓ短寸取付面部分ｔ長寸取付面部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長手方向の端面に発光面を有する発光素
子と、基板と、該基板に固定され、かつ、前記発光素子を取り付けるた
めの支持台とを含む発光装置であって、前記支持台には、前記発光素子を取り付けるための、長
尺状の長さ寸法を異にする複数の取付面が設けられてお
り、前記発光素子の長手方向の長さ寸法に基づいて選択され
た前記取付面に対応して、前記基板に対する前記支持台
の取付位置または取付姿勢が選択されることを特徴とす
る発光装置。
【請求項２】前記複数の取付面が、互いに交差してい
ることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】前記支持台は、矩形平面形状を有し、そ
の表面に前記取付面が設けられていることを特徴とする
請求項１記載の発光装置。
【請求項４】前記取付面が二つあり、一方の取付面
が、前記表面の一方の辺に直角であり、かつ、他方の取
付面が、他方の辺に直角であることを特徴とする請求項
３記載の発光装置。
【請求項５】前記発光素子は、両面に電極を有し、か
つ、その一方の電極面が支持台への取り付けに用いられ
る端面発光型半導体レーザであることを特徴とする請求
項１記載の発光装置。