JPH1039173A - Optical module - Google Patents

Optical module

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JPH1039173A
JPH1039173A JP16544596A JP16544596A JPH1039173A JP H1039173 A JPH1039173 A JP H1039173A JP 16544596 A JP16544596 A JP 16544596A JP 16544596 A JP16544596 A JP 16544596A JP H1039173 A JPH1039173 A JP H1039173A
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light
light emitting
optical waveguide
emitting element
electrode
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Masayoshi Kato
正良 加藤
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate positioning of a light emission element to an optical waveguide element by providing a connection part formed on an electrode and electrically connected to only a light emission element opposite to the light incident surface of the optical waveguide element existing in the corresponding relation to the electrode. SOLUTION: A support groove 4 supporting the optical waveguide element 3 and the electrode 5 are arranged on the same straight line to be formed on a substrate 2, and a light emission element array 7 arranging end surface light emitting type light emission elements smaller than the light incident surface 3a of the optical waveguide element 3 in an array shape is provided in the direction orthogonally intersecting with the opposite direction between the optical waveguide element 3 and the electrode 5, and the connection part 5a electrically connected to only the light emission element opposite to the light incident surface of the optical waveguide element 3 existing in the answering relation to the electrode 5 is formed on the electrode 5. Then, even when the position of the light emission element array 7 in the arranging direction of the light emission element is deviated slightly, it is made possible that at least one light emission element is connected to the connection part 5a of the electrode 5 arranged on the straight line passing through the center of the support groove 4, that is, the center of the optical waveguide element 3. Thus, only the light emission element opposite to the central part of the light incident surface 3a among the light emission elements arranged on the array is made to light emit.

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、端面発光型の発光
素子と光導波素子とを対向させて同一基板上で支持した
光モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module in which an edge-emitting light emitting device and an optical waveguide device are supported on the same substrate so as to face each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、同一基板上に、端面発光型の発光
素子と光ファイバ等の光導波素子とを対向配置し、発光
素子の端面(発光面)から発光された光を光導波素子に
より所望の部位に導くようにした光モジュールがある。
このような光モジュールにおいては、光導波素子と発光
素子とを、両者の端面の中心を正確に一致させて固定す
ることは重要なことであるが、その位置合わせは容易で
はない。そのために、発光素子と光導波素子との位置決
め構造に関する提案も種々なされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting element of an edge emitting type and an optical waveguide element such as an optical fiber are arranged on the same substrate so as to face each other, and light emitted from an end face (light emitting surface) of the light emitting element is transmitted by the optical waveguide element. There is an optical module for guiding to a desired site.
In such an optical module, it is important to fix the optical waveguide element and the light emitting element such that the centers of the end faces of the optical waveguide element and the light emitting element are exactly coincident with each other, but the alignment is not easy. For this purpose, various proposals have been made regarding the positioning structure between the light emitting element and the optical waveguide element.

【0003】その一例として、「半導体レーザモジュー
ルの製造方法」なる名称をもって特開昭6−16067
6号公報に記載された発明がある。以下、図10を参照
して説明する。ここに示された半導体レーザモジュール
100は、基板101の表面に、光ファイバ102(光
導波素子)を位置決めして固定する溝103と、この溝
103の中心延長線上に位置する溝マーカ104とを形
成するとともに、基板101の表面を鏡面にし、半導体
レーザ105(発光素子)の裏面には活性層106を挾
んで両側にマーカ107を形成し、マーカ107を基板
1の鏡面に反射させてその位置を観測して基板101の
溝マーカ104との対応位置を定めるようにしている。
As one example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-16067 entitled "Method of Manufacturing Semiconductor Laser Module"
There is an invention described in Japanese Patent Application Publication No. 6 (1994). Hereinafter, description will be made with reference to FIG. In the semiconductor laser module 100 shown here, a groove 103 for positioning and fixing an optical fiber 102 (optical waveguide element) on a surface of a substrate 101 and a groove marker 104 located on a central extension of the groove 103 are provided. At the same time, the surface of the substrate 101 is made a mirror surface, and markers 107 are formed on both sides of the active layer 106 on the back surface of the semiconductor laser 105 (light emitting element). Is observed and the position corresponding to the groove marker 104 on the substrate 101 is determined.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図10に示す方法は、
半導体レーザ105と光ファイバ102とを、対向方向
と直交する方向に1μmオーダで正確に位置合わせする
ことが可能であるとのことであるが、このように精度の
高い位置合わせは、顕微鏡観察による精密な位置合わせ
工程を必要とするため生産性に問題がある。また、基板
101の表面を鏡面状態に形成する必要があるので、基
板材料が限定されてしまう等の問題がある。
The method shown in FIG.
It is said that the semiconductor laser 105 and the optical fiber 102 can be accurately aligned in the direction orthogonal to the facing direction on the order of 1 μm. Such highly accurate alignment is performed by microscopic observation. Since a precise alignment process is required, there is a problem in productivity. In addition, since the surface of the substrate 101 needs to be formed in a mirror surface state, there is a problem that the material of the substrate is limited.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
光を入射する光入射面を端面に有する光導波素子と、こ
の光導波素子が固定的に支持された支持溝及び前記光導
波素子と対応関係にある電極が同一直線上に形成された
基板と、前記光入射面よりも小さな端面発光型の発光素
子が前記光導波素子と前記電極との対向方向と直交する
方向にアレイ状に配列された発光素子アレイと、前記電
極上に形成されてその電極と対応関係にある前記光導波
素子の前記光入射面に対向する前記発光素子のみに電気
的に接続された接続部とを備える。したがって、発光素
子アレイ上の発光素子は、光導波素子の光入射面に対向
する発光素子のみが、光導波素子と対応関係にある基板
に接続される。
According to the first aspect of the present invention,
An optical waveguide element having a light incident surface on which light is incident on an end face, a substrate in which a support groove in which the optical waveguide element is fixedly supported and an electrode corresponding to the optical waveguide element are formed on the same straight line; A light emitting element array in which edge emitting light emitting elements smaller than the light incident surface are arranged in an array in a direction orthogonal to a direction in which the optical waveguide element and the electrode face each other, and formed on the electrode; A connection portion electrically connected only to the light emitting element facing the light incident surface of the optical waveguide element corresponding to the electrode. Therefore, as for the light emitting element on the light emitting element array, only the light emitting element facing the light incident surface of the optical waveguide element is connected to the substrate corresponding to the optical waveguide element.

【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、発光素子アレイは、駆動する発光素子に注
入する電流の発光素子配列方向への拡がりを抑制する電
流注入範囲制限部を備える。したがって、発光素子から
の発光領域が小さな領域に制限される。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light emitting element array includes a current injection range restricting portion for suppressing a current injected to the driven light emitting element from spreading in the light emitting element array direction. . Therefore, the light emitting region from the light emitting element is limited to a small region.

【0007】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、発光素子アレイは、その光導波素子側の対
向面よりも発光面が前記光導波素子から離反する方向に
後退する断面形状を有する。したがって、一つの光モジ
ュールに必要な発光素子の数以上の多数の発光素子を配
列してなる発光素子アレイを一括して形成し、これを一
つの光モジュールに必要な長さに切断する場合に、発光
面に切断工具を干渉させることなく切断することが可能
となる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light emitting element array has a cross-sectional shape in which a light emitting surface retreats in a direction away from the optical waveguide element than an opposing surface on the optical waveguide element side. Having. Therefore, when a light emitting element array formed by arranging a large number of light emitting elements equal to or more than the number of light emitting elements necessary for one optical module is collectively formed, and this is cut into a length required for one optical module, Thus, cutting can be performed without causing the cutting tool to interfere with the light emitting surface.

【0008】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、光導波素子と発光素子との少なくとも一方
は、発光素子からの光の光量分布に応じて基板の表面に
対して光学軸が相対的に傾いた状態で対向配置されてい
る。したがって、発光素子の発光面から光導波素子の光
入射面に入射する光は、発光面から直接入射する光と、
基板に反射した後に入射する光とを合成した光となり、
その合成光のピークは基板の表面に対して傾斜する方向
に向けられることになるが、光学軸の傾きにより、合成
光のピークが光導波素子の光入射面の中心に向けられ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, at least one of the optical waveguide element and the light emitting element has an optical axis with respect to the surface of the substrate according to a light amount distribution of light from the light emitting element. Are arranged facing each other in a state of being relatively inclined. Therefore, light incident from the light emitting surface of the light emitting element to the light incident surface of the optical waveguide element is light that is directly incident from the light emitting surface,
It becomes light that combines light that is incident after being reflected on the substrate,
The peak of the combined light is directed in a direction inclined with respect to the surface of the substrate, but the inclination of the optical axis causes the peak of the combined light to be directed to the center of the light incident surface of the optical waveguide element.

【0009】請求項5記載の発明は、請求項1記載の発
明において、基板は所定の方位を有する結晶基板が用い
られ、支持溝は異方性エッチングの手法により形成さ
れ、電極は薄膜形成プロセスにより形成されている。し
たがって、支持溝と電極との相対位置が正確に定められ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, a crystal substrate having a predetermined orientation is used as the substrate, the support grooves are formed by anisotropic etching, and the electrodes are formed in a thin film forming process. Is formed. Therefore, the relative position between the support groove and the electrode is accurately determined.

【0010】請求項6記載の発明は、請求項1記載の発
明において、光導波素子は光入射面が球面若しくは非球
面の形状に形成された光ファイバである。したがって、
光ファイバの光入射面にレンズ作用をもたせることが可
能となる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, the optical waveguide element is an optical fiber having a light incident surface formed into a spherical or aspherical shape. Therefore,
It becomes possible to have a lens function on the light incident surface of the optical fiber.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の実施の第一の形態を図1
ないし図4に基づいて説明する。まず、図1に光モジュ
ール1の全体の構造を示す。図中、2は基板である。本
実施の形態では、基板2は一定の方位(例えば(10
0)面)を有するシリコン結晶基板が用いられている。
この基板2の表面には、光導波素子である光ファイバ3
を位置決めして固定するV字形の複数の支持溝4と、こ
れらの支持溝4のそれぞれの中心線上に位置決めされた
複数の電極5と、基板1の側方に配置された電極6とが
形成されている。支持溝4は異方性エッチングの手法に
より形成されている。具体的には、まず、基板2の表面
全面に酸化膜(SiO2 )を形成し、次に、通常のフォ
トリソグラフィの手法によるパターニングにより支持溝
4を形成する部分以外の部分をマスキングし、KOH水
溶液による異方性エッチングを施して、マスキングされ
ていない部分の基板2の一部を除去することにより、支
持溝4が正確に位置決めされて形成される。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
A description will be given with reference to FIG. First, FIG. 1 shows the entire structure of the optical module 1. In the figure, reference numeral 2 denotes a substrate. In the present embodiment, the substrate 2 has a fixed orientation (for example, (10
(0) plane).
An optical fiber 3 as an optical waveguide element is provided on the surface of the substrate 2.
A plurality of V-shaped support grooves 4 for positioning and fixing the electrodes, a plurality of electrodes 5 positioned on the center line of each of the support grooves 4, and an electrode 6 arranged on the side of the substrate 1 are formed. Have been. The support groove 4 is formed by an anisotropic etching technique. Specifically, first, an oxide film (SiO 2 ) is formed on the entire surface of the substrate 2, and then a portion other than the portion where the support groove 4 is to be formed is patterned by patterning by a normal photolithography method, and KOH is formed. By performing anisotropic etching with an aqueous solution to remove a part of the substrate 2 that is not masked, the support groove 4 is accurately positioned and formed.

【0012】また、前記電極5,6は各種の半導体を形
成するプロセスと同様の薄膜形成プロセスにより形成さ
れている。複数の電極5のそれぞれの端部には、後述す
る発光素子に接続される接続部5aが形成されている。
接続部5aは例えばパターニングされた導電性接着剤や
半田バンプで、電極5の幅内において表面から出っ張る
ように形成されている。
The electrodes 5 and 6 are formed by a thin film forming process similar to a process for forming various semiconductors. At each end of the plurality of electrodes 5, a connection portion 5a connected to a light emitting element described later is formed.
The connection portion 5a is formed of, for example, a patterned conductive adhesive or solder bump so as to protrude from the surface within the width of the electrode 5.

【0013】前記基板2には前記電極5,6に接続され
た発光素子アレイ7が設けられている。この発光素子ア
レイ7は、図2に示すように細長い発光素子基板(n−
GaAs基板)8の一面に多数の端面発光型の発光素子
9を有する。図4に示すように、発光素子9は、発光素
子基板8の一面に、n−AlGaAsクラッド層10、
p−GaAs活性層11、p−AlGaAsクラッド層
12、p−GaAsキャップ層13を形成し、このp−
GaAsキャップ層13の上にパターニングされた酸化
膜(図示せず)を介してストライプ電極14を積層する
ことにより形成されたダブルヘテロ構造のものである。
ストライプ電極14の幅及び配列間隔は数μm幅に定め
られている。これにより、各発光素子9は電極5の幅よ
り狭く、光ファイバ3の光入射面3aに対してはさらに
小さい。
The substrate 2 is provided with a light emitting element array 7 connected to the electrodes 5 and 6. As shown in FIG. 2, the light emitting element array 7 has an elongated light emitting element substrate (n-
On one surface of a GaAs substrate 8, there are provided a large number of edge emitting light emitting elements 9. As shown in FIG. 4, the light emitting device 9 includes an n-AlGaAs cladding layer 10 on one surface of a light emitting device substrate 8.
A p-GaAs active layer 11, a p-AlGaAs cladding layer 12, and a p-GaAs cap layer 13 are formed.
It has a double hetero structure formed by laminating a stripe electrode 14 on a GaAs cap layer 13 via an oxide film (not shown) patterned.
The width and arrangement interval of the stripe electrodes 14 are set to a width of several μm. As a result, each light emitting element 9 is narrower than the width of the electrode 5 and further smaller than the light incident surface 3a of the optical fiber 3.

【0014】このような構成において、光入射面3aよ
りも小さな発光素子9がアレイ状に配列されているた
め、基板2への発光素子アレイ7の接続に際し、ストラ
イプ電極14が形成された面を基板2の電極5の接続部
5aの上に載せると、発光素子アレイ7の長手方向(発
光素子9の配列方向)の位置が多少ずれていたとして
も、電極5の接続部5aには少なくとも一つの発光素子
9のストライプ電極14が接続される。その発光素子9
は光ファイバ3を支持する支持溝4の中心を通る直線上
に形成されている電極5上に位置するため、光ファイバ
3の光入射面3aの中心部に対向する。この場合、アレ
イ状に配列された発光素子9のうち、光入射面3aの中
心部から外れた位置に位置する発光素子9も存在する
が、それらの発光素子9は電極5から外れて電圧の供給
を受けることはないので、光伝達上何ら影響を及ぼすこ
とはない。
In such a configuration, since the light emitting elements 9 smaller than the light incident surface 3a are arranged in an array, when the light emitting element array 7 is connected to the substrate 2, the surface on which the stripe electrode 14 is formed is removed. When placed on the connection portion 5a of the electrode 5 of the substrate 2, even if the position of the light emitting element array 7 in the longitudinal direction (the arrangement direction of the light emitting elements 9) is slightly shifted, at least one connection portion 5a of the electrode 5 is provided. The stripe electrodes 14 of the two light emitting elements 9 are connected. The light emitting element 9
Is located on the electrode 5 formed on a straight line passing through the center of the support groove 4 that supports the optical fiber 3, and thus faces the center of the light incident surface 3 a of the optical fiber 3. In this case, among the light-emitting elements 9 arranged in an array, there are light-emitting elements 9 located at positions deviated from the center of the light incident surface 3a. Since it is not supplied, it has no effect on light transmission.

【0015】したがって、光ファイバ3の幅方向(図1
におけるX方向)に対する発光素子9の位置合わせを厳
密に行う必要がない。図1におけるY方向の発光素子9
の位置は、精度よく形成された支持溝4と、接続部5a
を含む電極5の正確な膜厚とにより容易に定めることが
できる。図1におけるZの方向の発光素子9の位置は、
発光素子アレイ7の光ファイバ3側の対向面7aを光入
射面3aに突き合わせたり、或いは、発光素子アレイ7
と基板2との対向面に位置合わせ用のマークを形成し、
そのマークを合わせて発光素子9を電極5に接続するこ
とで位置決めされる。この光学軸の方向であるZ方向の
位置決めはそれ程厳密性を必要とすることはない。
Therefore, the width direction of the optical fiber 3 (FIG. 1)
It is not necessary to strictly align the light emitting element 9 with respect to the (X direction). Light emitting element 9 in Y direction in FIG.
The position of the support groove 4 is precisely formed with the support groove 4 and the connection portion 5a.
And the accurate film thickness of the electrode 5 containing The position of the light emitting element 9 in the Z direction in FIG.
The opposing surface 7a on the optical fiber 3 side of the light emitting element array 7 is abutted against the light incident surface 3a, or the light emitting element array 7
Forming a mark for alignment on the surface facing the substrate 2 and
The positioning is performed by connecting the light emitting element 9 to the electrode 5 in accordance with the mark. The positioning in the Z direction, which is the direction of the optical axis, does not require much rigor.

【0016】そして、電極5を介して所望の発光素子9
に電圧を印加すると発光素子9の発光面15(図4にお
ける活性層11の端面)からの光が光ファイバ3の光入
射面3aに入射される。
Then, a desired light emitting element 9 is
When a voltage is applied to the optical fiber 3, light from the light emitting surface 15 of the light emitting element 9 (the end surface of the active layer 11 in FIG. 4) is incident on the light incident surface 3a of the optical fiber 3.

【0017】なお、基板に支持溝を形成する変形例につ
いて説明する。第一の変形例としては、基板としてセラ
ミック基板を用い、支持溝を機械切削により形成しても
よい。また、前実施の形態において説明した方法によっ
て形成された支持溝4を備えた基板2をマスタとして、
電鋳法によって金型を製作し、この金型を射出成型機に
セットして、支持溝付きの基板を射出成型により形成し
てもよい。このようにして複製された基板は、マスタと
しての元の基板2に比して多少精度が低下するが、径が
太い光ファイバを用いる光モジュールの場合には精度上
の支障はない。
A modification in which a support groove is formed in a substrate will be described. As a first modification, a ceramic substrate may be used as the substrate, and the support groove may be formed by mechanical cutting. Further, the substrate 2 provided with the support groove 4 formed by the method described in the previous embodiment is used as a master,
A mold may be manufactured by an electroforming method, the mold may be set in an injection molding machine, and a substrate having a support groove may be formed by injection molding. The accuracy of the duplicated substrate is slightly lower than that of the original substrate 2 as a master, but there is no problem in accuracy in the case of an optical module using an optical fiber having a large diameter.

【0018】次に、本発明の実施の第二の形態を図5に
基づいて説明する。本実施の形態及びこれに続く実施の
形態において、図1ないし図4を用いて説明した部分と
同一部分は同一符号を用い説明も省略する。発光素子ア
レイ7は、駆動する発光素子9に注入する電流の発光素
子配列方向への拡がりを抑制する電流注入範囲制限部を
備える。この電流注入範囲制限部の具体的な構成は、図
5(a)に示すように、各層10ないし13及び電極1
4を形成する層を削除して複数の発光素子9をメサ形状
に構成する場合における発光素子9間の削除部分16で
ある。或いは、図5(b)に示すように、各発光素子9
の境界部に配設した埋込層17である。この埋込層17
としての材料は、ポリイミド等の絶縁性の樹脂、pn逆
バイアス層を形成するように構成された半導体薄膜であ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment and the subsequent embodiments, the same portions as those described with reference to FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The light emitting element array 7 includes a current injection range limiting unit that suppresses a current injected into the driven light emitting element 9 from spreading in the light emitting element array direction. As shown in FIG. 5A, the specific configuration of the current injection range limiting section is as follows.
This is a deleted portion 16 between the light emitting elements 9 in the case where the layer forming 4 is deleted and the plurality of light emitting elements 9 are configured in a mesa shape. Alternatively, as shown in FIG.
Is a buried layer 17 disposed at the boundary of the buried layer. This buried layer 17
The material is an insulating resin such as polyimide, and a semiconductor thin film configured to form a pn reverse bias layer.

【0019】したがって、発光素子9を発光させるべく
電極5に電流を注入したときに、隣接する発光素子9方
向への電流の拡がりを削除部分16や埋込層17により
阻止し、発光素子9からの発光領域を小さくすることが
できる。これにより、発光素子9の配列密度を密にして
小型化を図るとともに、消費電力を低減することができ
る。
Therefore, when a current is injected into the electrode 5 in order to cause the light emitting element 9 to emit light, the spread of the current in the direction of the adjacent light emitting element 9 is prevented by the deleted portion 16 or the buried layer 17, and Can be made smaller. Thereby, the arrangement density of the light emitting elements 9 can be increased to reduce the size, and the power consumption can be reduced.

【0020】なお、基板2の一面に各層10〜13及び
ストライプ電極14の層を成膜し、発光素子9の間に所
望のイオンを拡散させて高抵抗部(電流注入制限部)を
形成しても、同様の効果を得ることができる。
The layers 10 to 13 and the stripe electrode 14 are formed on one surface of the substrate 2, and desired ions are diffused between the light emitting elements 9 to form a high resistance portion (current injection limiting portion). However, the same effect can be obtained.

【0021】次に、本発明の実施の第三の形態を図6に
基づいて説明する。本実施の形態における発光素子アレ
イ7は、その光ファイバ3側の対向面7aよりも発光素
子9の発光面15(図4及び図5参照)が光ファイバ3
から離反する方向に後退する断面形状を有する。具体的
には、発光素子基板8上に各層10〜13及びストライ
プ電極14を積層した後に、光ファイバ3側の対向面7
aと基板2側の面とが交わるエッジ付近を上記積層した
各層10〜13及びストライプ電極14を含めて一部を
エッチングにより除去することにより、対向面7aより
発光素子9の発光面15が光ファイバ3から離れる方向
に後退させている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the light emitting element array 7 according to the present embodiment, the light emitting surface 15 (see FIGS. 4 and 5) of the light emitting element 9 is smaller than the facing surface 7a on the optical fiber 3 side.
It has a cross-sectional shape that recedes in the direction away from it. Specifically, after laminating the layers 10 to 13 and the stripe electrode 14 on the light emitting element substrate 8, the opposing surface 7 on the optical fiber 3 side is formed.
By removing a part of the vicinity of the edge where the “a” intersects the surface on the substrate 2 side, including the laminated layers 10 to 13 and the stripe electrode 14 by etching, the light emitting surface 15 of the light emitting element 9 can emit light from the opposing surface 7 a. It is retracted in a direction away from the fiber 3.

【0022】このような構成において、一つの光モジュ
ール1に必要な発光素子9の数以上の多数の発光素子9
を2次元に配列してなる発光素子アレイ7を一括して半
導体ウエハ(発光素子基板8)に形成することは能率の
点において製作上有利である。この発光素子アレイ7を
一つの光モジュール1に必要な長さに切断する場合に、
対向面7aより発光面15が後退しているため、発光面
15に切断工具を干渉させることなく切断することが可
能となる。これにより、切削工具で発光面15に傷をつ
けるおそれがなく、製作時の歩留まりを向上させること
ができる。
In such a configuration, a large number of light emitting elements 9 more than the number of light emitting elements 9 necessary for one optical module 1 are provided.
Is formed on a semiconductor wafer (light emitting element substrate 8) in a lump, which is advantageous in terms of manufacturing efficiency. When the light emitting element array 7 is cut into a length required for one optical module 1,
Since the light emitting surface 15 is retracted from the opposing surface 7a, the cutting can be performed without causing the cutting tool to interfere with the light emitting surface 15. Thus, there is no possibility that the light emitting surface 15 is damaged by the cutting tool, and the yield at the time of manufacturing can be improved.

【0023】次に、本発明の実施の第四の形態を図7及
び図8に基づいて説明する。本実施の形態は、図6にお
いて説明したように、発光素子アレイ7が、その光ファ
イバ3側の対向面7aよりも発光素子9の発光面15
(図4及び図5参照)が光ファイバ3から離反する方向
に後退する断面形状を有する場合に、光ファイバ3と発
光素子9とを、発光素子9からの光の光量分布に応じて
基板2の表面に対して光学軸が相対的に傾いた状態で対
向配置したものである。具体的には、基板2の支持溝4
の先端部にその支持溝4より幅が狭く、かつ浅いV字形
の段付凹部4aを形成し、この段付凹部4aにより光フ
ァイバ3の先端部を支持することにより、光ファイバ3
の発光素子9側の端部の光学軸を基板2の表面に対して
傾斜させている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as described in FIG. 6, the light emitting element array 7 has the light emitting surface 15 of the light emitting element 9 higher than the opposing surface 7a on the optical fiber 3 side.
When the optical fiber 3 (see FIGS. 4 and 5) has a sectional shape that recedes in a direction away from the optical fiber 3, the optical fiber 3 and the light emitting element 9 are separated from each other by the substrate 2 according to the light amount distribution of light from the light emitting element 9. Are arranged so that the optical axis is relatively inclined with respect to the surface. Specifically, the support groove 4 of the substrate 2
By forming a V-shaped stepped recess 4a, which is narrower and shallower than the support groove 4, at the tip of the optical fiber 3, the tip of the optical fiber 3 is supported by the stepped recess 4a.
The optical axis at the end on the light emitting element 9 side is inclined with respect to the surface of the substrate 2.

【0024】このような構成において、光ファイバ3の
光入射面3aと発光素子9の発光面15との間には間隔
が開いているため、発光素子9から光入射面3aに入射
する光は、発光素子9から直接入射する光と、基板2の
表面に反射した後に入射する光とを合成した光となる。
これにより、その合成光のピークは基板2の表面に対し
て基板2から離れる方向に傾斜する方向に向けられるこ
とになるが、光ファイバ3の光学軸の傾きにより光入射
面3aが基板2の表面から離反する方向に変位するた
め、合成光のピークを光入射面3aの中心に向け、光の
利用効率を高めることができる。
In such a configuration, since there is an interval between the light incident surface 3a of the optical fiber 3 and the light emitting surface 15 of the light emitting element 9, light incident on the light incident surface 3a from the light emitting element 9 is small. And light that is directly incident from the light emitting element 9 and light that is incident after being reflected on the surface of the substrate 2.
As a result, the peak of the combined light is directed in a direction inclining away from the substrate 2 with respect to the surface of the substrate 2, but the light incident surface 3 a of the substrate 2 is Since the light is displaced in a direction away from the surface, the peak of the combined light is directed to the center of the light incident surface 3a, and the light use efficiency can be increased.

【0025】なお、光ファイバ3の端部の光学軸を傾け
る構成は前述した構成に限られるものではない。また、
光ファイバ3の軸をストレートに維持した場合には、発
光素子アレイ7を傾斜させても同様の効果を得ることが
できる。
The configuration for tilting the optical axis at the end of the optical fiber 3 is not limited to the configuration described above. Also,
When the axis of the optical fiber 3 is kept straight, the same effect can be obtained even if the light emitting element array 7 is inclined.

【0026】さらに、本発明の実施の第五の形態を図9
に基づいて説明する。本実施の形態は、光ファイバ3の
発光素子9側の端面に、球面若しくは非球面の形状の光
入射面3aを形成した例である。したがって、光ファイ
バ3の光入射面3aにレンズ作用をもたせることができ
る。これにより、レンズの集光作用を利用し発光素子9
からの光を効率よく取り入れることができる。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention.
It will be described based on. This embodiment is an example in which a spherical or aspherical light incident surface 3a is formed on the end face of the optical fiber 3 on the light emitting element 9 side. Therefore, the light incident surface 3a of the optical fiber 3 can have a lens function. As a result, the light emitting element 9 can be
Light from the sun can be taken in efficiently.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1記載の発明は、光導波素子が固
定される支持溝と電極とは同一直線上に配置されて基板
に形成され、光学素子アレイは光導波素子の光入射面よ
りも小さく、光導波素子と電極との対向方向と直交する
方向にアレイ状に配列された端面発光型の発光素子を有
し、電極と対応関係にある光導波素子の光入射面に対向
する発光素子のみに電気的に接続された接続部が電極上
に形成されているので、発光素子アレイの発光素子の配
列方向における位置が多少ずれていたとしても、電極の
接続部には少なくとも一つの発光素子が接続され、その
発光素子は、光導波素子を支持する支持溝の中心を通る
直線上に位置する電極上に位置するため光導波素子の光
入射面の中心部に対向する。したがって、光導波素子の
幅方向に対する発光素子の位置合わせを厳密に行う作業
をすることなく、発光素子と光導波素子との相対位置を
正確に定めることができる。
According to the first aspect of the present invention, the support groove and the electrode to which the optical waveguide element is fixed are arranged on the same straight line and are formed on the substrate, and the optical element array is formed from the light incident surface of the optical waveguide element. It has an edge-emitting light-emitting element arranged in an array in a direction orthogonal to the direction in which the light guide element and the electrode face each other, and emits light that faces the light incident surface of the light guide element that is in correspondence with the electrode. Since the connection portion electrically connected only to the element is formed on the electrode, even if the position of the light emitting element array in the light emitting element array direction is slightly shifted, at least one light emitting portion is provided at the connection portion of the electrode. The element is connected, and the light emitting element is located on an electrode located on a straight line passing through the center of the support groove for supporting the optical waveguide element, and thus faces the center of the light incident surface of the optical waveguide element. Therefore, the relative position between the light emitting element and the optical waveguide element can be accurately determined without performing the operation of strictly aligning the light emitting element in the width direction of the optical waveguide element.

【0028】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、発光素子アレイは、駆動する発光素子に注
入する電流の発光素子配列方向への拡がりを抑制する電
流注入範囲制限部を備えるので、発光素子を発光させた
ときに、隣接する発光素子方向への電流の拡がりを電流
注入範囲制限部により阻止し、発光素子からの発光領域
を小さくすることができる。これにより、発光素子の配
列密度を密にして小型化を図るとともに、消費電力を低
減することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light emitting element array includes a current injection range limiting section for suppressing a current injected to the driven light emitting element from spreading in the light emitting element array direction. Therefore, when the light emitting element emits light, the spread of the current in the direction of the adjacent light emitting element is prevented by the current injection range limiting portion, and the light emitting region from the light emitting element can be reduced. Accordingly, the arrangement density of the light-emitting elements can be increased, the size can be reduced, and the power consumption can be reduced.

【0029】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、発光素子アレイは、その光導波素子側の対
向面よりも発光面が前記光導波素子から離反する方向に
後退する断面形状を有するので、一つの光モジュールに
必要な発光素子の数以上の多数の発光素子を配列してな
る発光素子アレイを一括して形成し、これを一つの光モ
ジュールに必要な長さに切断する場合に、発光面に切断
工具を干渉させることなく切断することができる。これ
により、切削工具で発光面に傷をつけるおそれがなく、
製作時の歩留まりを向上させることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light emitting element array has a cross-sectional shape in which a light emitting surface is receded in a direction away from the optical waveguide element than an opposing surface on the optical waveguide element side. Therefore, a light emitting element array formed by arranging a large number of light emitting elements equal to or more than the number of light emitting elements necessary for one optical module is collectively formed, and this is cut into a length required for one optical module. In this case, cutting can be performed without causing the cutting tool to interfere with the light emitting surface. This eliminates the risk of damaging the light emitting surface with the cutting tool,
The yield at the time of manufacturing can be improved.

【0030】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、光導波素子と発光素子との少なくとも一方
は、発光素子からの光の光量分布に応じて基板の表面に
対して光学軸が相対的に傾いた状態で対向配置されてい
る。したがって、発光素子の発光面から光導波素子の光
入射面に入射する光は、発光面から直接入射する光と、
基板に反射した後に入射する光とを合成した光となり、
その合成光のピークは基板の表面に対して傾斜する方向
に向けられることになるが、光学軸の傾きにより、合成
光のピークを光導波素子の光入射面の中心に向け、光の
利用効率を高めることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, at least one of the optical waveguide element and the light emitting element has an optical axis with respect to the surface of the substrate in accordance with the light quantity distribution of light from the light emitting element. Are arranged facing each other in a state of being relatively inclined. Therefore, light incident from the light emitting surface of the light emitting element to the light incident surface of the optical waveguide element is light that is directly incident from the light emitting surface,
It becomes light that combines light that is incident after being reflected on the substrate,
The peak of the combined light is directed in a direction inclined with respect to the surface of the substrate, but the inclination of the optical axis directs the peak of the combined light toward the center of the light incident surface of the optical waveguide element, thereby increasing the light use efficiency. Can be increased.

【0031】請求項5記載の発明は、請求項1記載の発
明において、基板は所定の方位を有する結晶基板が用い
られ、支持溝は異方性エッチングの手法により形成さ
れ、電極は薄膜形成プロセスにより形成されているの
で、支持溝と電極との相対位置を正確に定めることがで
きる。この寸法精度の向上により支持溝及び電極の配列
密度を高めることができるため、小型化を図ることがで
きる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, a crystal substrate having a predetermined orientation is used as the substrate, the support grooves are formed by anisotropic etching, and the electrodes are formed in a thin film forming process. Therefore, the relative position between the support groove and the electrode can be accurately determined. Since the arrangement density of the support grooves and the electrodes can be increased by the improvement of the dimensional accuracy, the size can be reduced.

【0032】請求項6記載の発明は、請求項1記載の発
明において、光導波素子は光入射面が球面若しくは非球
面の形状に形成された光ファイバである。したがって、
光ファイバの光入射面にレンズ作用をもたせることがで
きる。これにより、レンズの集光作用を利用し発光素子
からの光を効率よく取り入れることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, the optical waveguide element is an optical fiber having a light incident surface formed into a spherical or aspherical shape. Therefore,
The light incident surface of the optical fiber can have a lens function. Thereby, light from the light emitting element can be efficiently taken in by utilizing the light condensing action of the lens.

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

【図1】本発明の実施の第一の形態における光モジュー
ルの全体の構造を示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the entire structure of an optical module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】発光素子アレイの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a light emitting element array.

【図3】一部を拡大した側面図である。FIG. 3 is a partially enlarged side view.

【図4】一部を拡大した正面図である。FIG. 4 is a partially enlarged front view.

【図5】本発明の実施の第二の形態を示すもので一部を
拡大した正面図である。
FIG. 5 is a partially enlarged front view showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の第三の形態を示すもので一部を
拡大した側面図である。
FIG. 6 is a partially enlarged side view showing a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の第四の形態を示すもので一部を
拡大した側面図である。
FIG. 7 is a partially enlarged side view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】支持溝中の光導波素子と電極との関係を示す一
部の平面図である。
FIG. 8 is a partial plan view showing a relationship between an optical waveguide element in a support groove and an electrode.

【図9】本発明の実施の第五の形態を示すもので一部を
拡大した側面図である。
FIG. 9 is a partially enlarged side view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】従来例を示す分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 基板 3 光導波素子 3a 光入射面 4 支持溝 5 電極 5a 接続部 7 発光素子アレイ 9 発光素子 15 発光面 16,17 電流注入範囲制限部 2 Substrate 3 Optical waveguide element 3a Light incident surface 4 Support groove 5 Electrode 5a Connection part 7 Light emitting element array 9 Light emitting element 15 Light emitting surface 16, 17 Current injection range limiting part

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光を入射する光入射面を端面に有する光
導波素子と、この光導波素子が固定的に支持された支持
溝及び前記光導波素子と対応関係にある電極が同一直線
上に形成された基板と、前記光入射面よりも小さな端面
発光型の発光素子が前記光導波素子と前記電極との対向
方向と直交する方向にアレイ状に配列された発光素子ア
レイと、前記電極上に形成されてその電極と対応関係に
ある前記光導波素子の前記光入射面に対向する前記発光
素子のみに電気的に接続された接続部とを備えることを
特徴とする光モジュール。
1. An optical waveguide element having an end face having a light incident surface on which light is incident, a support groove in which the optical waveguide element is fixedly supported, and an electrode corresponding to the optical waveguide element are arranged on the same straight line. A formed substrate, a light-emitting element array in which edge-emitting light-emitting elements smaller than the light-incident surface are arranged in an array in a direction orthogonal to a facing direction of the optical waveguide element and the electrode, and An optical module, characterized in that the optical module further comprises a connection portion formed only on the light-emitting element facing the light-incident surface of the optical waveguide element corresponding to the electrode.
【請求項2】 発光素子アレイは、駆動する発光素子に
注入する電流の発光素子配列方向への拡がりを抑制する
電流注入範囲制限部を備えることを特徴とする光モジュ
ール。
2. The optical module according to claim 1, wherein the light emitting element array includes a current injection range limiting unit that suppresses a current injected into a light emitting element to be driven from spreading in a light emitting element array direction.
【請求項3】 発光素子アレイは、その光導波素子側の
対向面よりも発光面が前記光導波素子から離反する方向
に後退する断面形状を有することを特徴とする請求項1
記載の光モジュール。
3. The light-emitting element array has a cross-sectional shape in which a light-emitting surface retreats in a direction away from the optical waveguide element than an opposing surface on the optical waveguide element side.
An optical module as described.
【請求項4】 光導波素子と発光素子との少なくとも一
方は、発光素子からの光の光量分布に応じて基板の表面
に対して光学軸が相対的に傾いた状態で対向配置されて
いることを特徴とする請求項3記載の光モジュール。
4. At least one of the optical waveguide element and the light emitting element is arranged to face the surface of the substrate in a state where the optical axis is relatively inclined with respect to the light amount distribution of light from the light emitting element. The optical module according to claim 3, wherein:
【請求項5】 基板は所定の方位を有する結晶基板が用
いられ、支持溝は異方性エッチングの手法により形成さ
れ、電極は薄膜形成プロセスにより形成されていること
を特徴とする請求項1記載の光モジュール。
5. The substrate according to claim 1, wherein a crystal substrate having a predetermined orientation is used, the support grooves are formed by an anisotropic etching technique, and the electrodes are formed by a thin film forming process. Optical module.
【請求項6】 光導波素子は光入射面が球面若しくは非
球面の形状に形成された光ファイバであることを特徴と
する光モジュール。
6. An optical module, wherein the optical waveguide element is an optical fiber having a light incident surface formed into a spherical or aspherical shape.
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