JPH11218648A - 光複合モジュール - Google Patents

光複合モジュール

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JPH11218648A
JPH11218648A JP10020087A JP2008798A JPH11218648A JP H11218648 A JPH11218648 A JP H11218648A JP 10020087 A JP10020087 A JP 10020087A JP 2008798 A JP2008798 A JP 2008798A JP H11218648 A JPH11218648 A JP H11218648A
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JP
Japan
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light
optical
module
package
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP10020087A
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English (en)
Inventor
Koji Takemura
浩二 竹村
Yuji Kishida
裕司 岸田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光半導体モジュールと光機能性デバイスモジ
ュールの機能をあわせ持ち、なおかつ表面実装が可能
で、生産性に優れた小型、高信頼性の光複合モジュール
を提供すること。 【解決手段】 第1パッケージ1a内に、発光素子2、
及び該発光素子2からの光をコリメートするためのコリ
メート用レンズ6を収容した発光モジュールU1と、第
2パッケージ1b内に、集光用レンズ9、及び該集光用
レンズ9からの光を受光して外部へ信号光を出射する光
能動素子10を収容した光能動モジュールU2とから成
り、発光モジュールU1のコリメート用レンズ6からの
光を光能動モジュールU2の集光用レンズ9で集光する
ように成した光複合モジュールM1とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信に用いられる
光複合モジュール、例えば発光又は受光する光半導体素
子等からなる光半導体モジュール(発光モジュール又は
受光モジュール)と、光変調器等の光能動素子等から成
る光能動モジュールとを一体的に結合した光複合モジュ
ールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、図3に示すように、気密封止
された光半導体素子及びレンズ系を介して光ファイバと
位置決め調心し、YAG溶接されたピグテール型の光半
導体モジュール51と、同様に気密封止された光機能性
デバイスチップ及びレンズ系を介して入出射光ファイバ
と位置決め調心し、YAG溶接されたピグテール型の光
機能性デバイスモジュール54等を個々に作製してお
き、両者をコネクタやスプライサ等の接続部材53で接
続したものが知られている。
【0003】ここで、使用されるパッケージとしては、
光半導体モジュール51はキャン型のパッケージやバタ
フライ型のパッケージが一般に用いられ、光機能性デバ
イスモジュール54は、入出射に光ファイバ52を用い
たピグテール型のものが一般に用いられる。
【0004】また、光ファイバ52としては、光機能性
デバイスの場合、一般的に偏光方向依存性があるデバイ
スが多いため、光半導体モジュール51の出射側やLN
光変調器や光スイッチ等の入射側には偏波面保存ファイ
バが用いられ、52の光入射側及び出射側に集光用レン
ズが用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記構成では、レンズ系が集光光学系であり、この集光
光学系でもって偏波面保存ファイバと光半導体素子、光
機能性デバイスチップとの偏波面方向を夫々位置合わせ
する必要があるばかりか、偏波面保存ファイバの単価も
高く、接続に用いるコネクタやスプライサを使用する場
合さらにコスト高となるといった問題を有している。
【0006】なお、光半導体素子と光機能性デバイスチ
ップを同一パッケージに実装する試みも検討されている
が、異種材料基板を用いた実装方法の問題や、光半導体
素子及び光機能性デバイスチップの歩留まりコスト等の
問題もあり、未だ実用化には至っていない。
【0007】そこで、本発明は従来の諸問題を解消し、
表面実装や小型化が容易で、生産性に優れ高信頼性の光
複合モジュールを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光複合モジュールは、ケーシング内に、少
なくとも発光又は受光する光半導体素子、コリメート用
レンズ又は集光用レンズ、及び光能動素子がこの順で光
接続されるべく配設するとともに、前記光能動素子に対
し光が入射する又は出射するための窓部を前記ケーシン
グに形成したものであり、具体的には、第1パッケージ
内に、発光素子、及び該発光素子からの光をコリメート
するためのコリメート用レンズを収容した発光モジュー
ルと、第2パッケージ内に、集光用レンズ、及び該集光
用レンズからの光を受光して外部へ信号光を出射する光
能動素子を収容した光能動モジュールとから成り、前記
発光モジュールのコリメート用レンズからの光を前記光
能動モジュールの集光用レンズで集光するように成した
ものである。
【0009】また、第1パッケージ内に、受光素子、及
び該受光素子へ光を集光するための集光用レンズを収容
した受光モジュールと、第2パッケージ内に、外部光を
受光して信号光を出射する光能動素子、及び該光能動素
子の信号光をコリメートするコリメート用レンズを収容
した光能動モジュールとから成り、前記光能動モジュー
ルのコリメート用レンズからの光を前記受光モジュール
の集光用レンズで集光するように成した光複合モジュー
ルとする。
【0010】なお、光能動素子とは具体的には光変調器
や光スイッチ等をいうものとし、外部光を受光して信号
光を出力する素子をいうものとする。また、特に発光モ
ジュールが同軸型であると、TEモード,TMモードの
いずれにも対応可能な汎用性の高い光複合モジュールを
提供できる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
に基づき詳細に説明する。図1に示す光複合モジュール
M1は、ケーシング1(第1パッケージ1a,第2パッ
ケージ1b)内に、少なくとも発光素子である光半導体
素子2、球面レンズ等のコリメート用レンズ6、凸レン
ズ等の集光用レンズ9、及びLiNbO3単結晶基板を
用いた光変調器や光スイッチ等の光能動素子10がこの
順で光接続されるべく配設されており、光能動素子10
に対して光の出射用の窓部11を第1パッケージ1b側
に形成したものである。
【0012】第1パッケージ1aは、MINI−DIL
(Dual In-Line) 等のフラットパッケージ型であり、こ
の第1パッケージ1a内には、シリコン等の基板3が配
設され、この基板3上に半導体レーザダイオード等の光
半導体素子(発光素子)2及び光を広げる球面レンズ4
が配設され、また、戻り光を遮断する光アイソレータ5
が配設され、さらに、このパッケージ1aの窓部に光半
導体素子2からの光をコリメートするコリメート用レン
ズ6が配設されている。また、7,8は溶接用スリーブ
であり、7は光軸方向の調心用スリーブで光半導体モジ
ュールユニットU1側の端部に設けられており、8は光
軸垂直方向の調心用スリーブで、後記する光能動性モジ
ュール(ユニット)U2側の端部の黒丸部分にYAG溶
接固定される。このようにして、発光モジュール(ユニ
ット)U1が構成されている。
【0013】また、パッケージ1bもフラットパッケー
ジ型であり、このパッケージ1b内には、光変調器や光
スイッチ等の光能動素子10、集光用レンズ9が配設さ
れ、さらにこの窓部11に光能動素子10からの9光を
出射させるための凸レンズ12が配設されて、光能動モ
ジュール(ユニット)U2を構成している。なお、13
は実装用の脚部である。また、図中Lは光路を示す。
【0014】そして、発光モジュールU1と光能動モジ
ュールU2の光量をモニターしながら調心し(アクティ
ブアライメントを行い)、位置合わせした状態で図中黒
丸部分をYAG溶接により固定している。
【0015】ここで、半導体レーザは、一般にTEモー
ド動作であるため、LDモジュールユニットU1に光接
続する光能動素子も、例えばXカットのLiNbO3
結晶基板を用いた光変調器チップや光スイッチチップの
ようにTEモード動作としている。
【0016】なお、図1において2を受光素子とした場
合、6は機能的に集光用レンズとなり、9はコリメート
用レンズとなる。また、この場合U1は受光モジュール
(ユニット)となり、図1のごとくに受光モジュールU
1と光能動モジュールU2とを光接続するように構成し
て光複合モジュールを構成することができる。
【0017】図2は、ケーシング1(第1パッケージ1
c,第2パッケージ1b)内に、少なくとも発光素子で
ある光半導体素子21、球面レンズ等のコリメート用レ
ンズ26、集光用レンズ9、及び光能動素子10がこの
順で光接続させるべく配設するとともに、光能動素子1
0に対して光の出射用の窓部11を形成して、光複合モ
ジュールM2を構成している。
【0018】第1パッケージ1cは、同軸型のパッケー
ジであり、この第1パッケージ1c内には、キャン型の
パッケージ22にチップキャリア23上に配設された半
導体レーザダイオード等の光半導体素子(発光素子)2
1及び光を広げる球面レンズ24が配設され、また、戻
り光を遮断する光アイソレータ25が配設され、さら
に、このパッケージ1cの窓部に光半導体素子24から
の光をコリメートするコリメート用レンズ26が配設さ
れている。また、27,8は溶接用スリーブであり、2
7は光軸方向の調心用スリーブで光能動モジュール(ユ
ニット)U1側の端部に設けられており、8は光軸垂直
方向の調心用スリーブで、光能動性モジュール(ユニッ
ト)U2側の端部の黒丸部分にYAG溶接固定される。
このようにして、発光モジュール(ユニット)U3が構
成されている。パッケージ1bは上記例と同様であるの
で説明を省略する。
【0019】このようにして、キャン型のパッケージを
用いた半導体レーザを用いた発光モジュールU3とLN
光変調器やLN光スイッチ等の光能動モジュールU2を
光量をモニターしながら調心し(アクティブアライメン
トして)、YAG溶接でもって精密に固定した光複合モ
ジュールM2としている。
【0020】図1の例では、光能動モジュールU2はT
Eモード動作である必要があったが、図2のように同軸
型のモジュールU1を採用する事により、回転方向の自
由度があるため、TE、TMモードの何れでも対応が可
能となる。
【0021】なお、図2においても、21を受光素子と
した場合、26は機能的に集光用レンズとなり、9はコ
リメート用レンズとなる。また、この場合U3は受光モ
ジュール(ユニット)となり、図1のごとくに受光モジ
ュールU3と光能動モジュールU2とを光接続するよう
に構成して光複合モジュールを構成することができる。
また、光能動モジュールU2の出射側については特に明
記していないが、レセプタクル構造等を採用する事によ
り表面実装が尚一層容易になる。上記例では発光モジュ
ールは半導体レーザモジュールで説明したが、当然フォ
トダイオードモジュールでも構わない。光能動モジュー
ルについても、LiNbO3 単結晶等を用いた光変調器
モジュールや光スイッチを例に説明を行ったが、これら
に制約されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範
囲で適宜変更し実施が可能である。
【0022】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光複合モ
ジュールによれば、従来、偏波面保存光ファイバを用い
る事による不具合であった、ファイバの引きまわしや外
乱による特性変動等の問題もなく、生産性に優れ、小型
で高信頼性の優れた光複合モジュールを提供できる。
【0023】また、発光もしくは受光モジュールをMI
NI−DIL等のフラットパッケージで構成することに
より、偏波面の調整を行う事なく、小型低背のモジュー
ルが構成できる。さらには、同軸型のパッケージを用い
ることにより光能動素子の駆動モードに拘わらず一体化
・小型化が実現される。
【0024】さらに、光半導体素子と光能動素子とを別
々のパッケージに収容し、これらパッケージを結合する
ようにすれば、同一のパッケージに光半導体素子と光機
能性デバイスチップを実装するのに比較して、気密まで
含めた各モジュールユニットの良否を判別した後に、光
複合モジュールを組み立てることとなるため、各素子の
歩留まりや、実装歩留まりが悪くても、各々のモジュー
ルの損害のみで済むため、生産性と信頼性に極めて優れ
た光複合モジュールを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を説明するための内部の様
子を示した模式図である。
【図2】本発明の他実施形態を説明するための内部の様
子を示した模式図である。
【図3】従来の光半導体モジュールと光機能性モジュー
ルとを光接続した様子を説明する模式図である。
【符号の説明】
1:ケーシング 1a,1c:第1パッケージ 1b:第2パッケージ 2:光半導体素子(発光素子又は受光素子) 6,26:コリメート用レンズ(又は集光用レンズ) 9,:集光用レンズ(又はコリメート用レンズ) 10:光能動素子 11:窓部 U1,U3:発光モジュール(又は受光モジュール) U2:光能動モジュール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1パッケージ内に、発光素子、及び該
    発光素子からの光をコリメートするためのコリメート用
    レンズを収容した発光モジュールと、第2パッケージ内
    に、集光用レンズ、及び該集光用レンズからの光を受光
    して外部へ信号光を出射する光能動素子を収容した光能
    動モジュールとから成り、前記発光モジュールのコリメ
    ート用レンズからの光を前記光能動モジュールの集光用
    レンズで集光するように成した光複合モジュール。
  2. 【請求項2】 第1パッケージ内に、受光素子、及び該
    受光素子へ光を集光するための集光用レンズを収容した
    受光モジュールと、第2パッケージ内に、外部光を受光
    して信号光を出射する光能動素子、及び該光能動素子の
    信号光をコリメートするコリメート用レンズを収容した
    光能動モジュールとから成り、前記光能動モジュールの
    コリメート用レンズからの光を前記受光モジュールの集
    光用レンズで集光するように成した光複合モジュール。
JP10020087A 1998-01-30 1998-01-30 光複合モジュール Pending JPH11218648A (ja)

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JP10020087A JPH11218648A (ja) 1998-01-30 1998-01-30 光複合モジュール

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038866B2 (en) 2004-06-11 2006-05-02 Opnext Japan, Inc. Optical module
JP2007165491A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光前置増幅器付き光受信装置
US7520683B2 (en) 2004-09-06 2009-04-21 Opnext Japan, Inc. Optical module
JP2016028415A (ja) * 2014-07-09 2016-02-25 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 半導体光増幅装置

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