JPH1140878A - 半導体レーザアレイ及び半導体レーザアレイモジュール - Google Patents
半導体レーザアレイ及び半導体レーザアレイモジュールInfo
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- JPH1140878A JPH1140878A JP18947097A JP18947097A JPH1140878A JP H1140878 A JPH1140878 A JP H1140878A JP 18947097 A JP18947097 A JP 18947097A JP 18947097 A JP18947097 A JP 18947097A JP H1140878 A JPH1140878 A JP H1140878A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体レーザアレイの製造歩留まりを向上す
る。 【解決手段】半導体レーザの数を、並列光伝送システム
が要求するチャンネル数の２倍とし、半導体レーザ間の
間隔を単一モードファイバアレイのファイバ間隔の半分
とする。特性不良チャンネルがある場合でも、奇数番目
のチャンネルに限定される場合は、偶数番目のチャンネ
ルのみを並列光信号を出力するチャンネルとし、偶数番
目のチャンネルに限定される場合は、奇数番目のチャン
ネルのみを並列光信号を出力するチャンネルとする。
る。 【解決手段】半導体レーザの数を、並列光伝送システム
が要求するチャンネル数の２倍とし、半導体レーザ間の
間隔を単一モードファイバアレイのファイバ間隔の半分
とする。特性不良チャンネルがある場合でも、奇数番目
のチャンネルに限定される場合は、偶数番目のチャンネ
ルのみを並列光信号を出力するチャンネルとし、偶数番
目のチャンネルに限定される場合は、奇数番目のチャン
ネルのみを並列光信号を出力するチャンネルとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、並列光伝送モジュ
ール、及びこれに使用される半導体レーザアレイに関す
る。
ール、及びこれに使用される半導体レーザアレイに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】並列光伝送システムに適用可能な光源と
して、単一の半導体基板上に複数の半導体レーザを等間
隔でモノリシックに形成した半導体レーザアレイ、面発
光型ＬＥＤをモノリシックに形成したＬＥＤアレイが用
いられている。半導体レーザアレイの例としては、電子
情報通信学会技術報告ＥＭＤ９４−４ １９９４年１９
頁に記載の如く、図２に示す構造の、ｐ基板２０１上に
作製された1.3μｍ帯InGaAsP 系埋め込みヘテロ半導体
レーザアレイがある。
して、単一の半導体基板上に複数の半導体レーザを等間
隔でモノリシックに形成した半導体レーザアレイ、面発
光型ＬＥＤをモノリシックに形成したＬＥＤアレイが用
いられている。半導体レーザアレイの例としては、電子
情報通信学会技術報告ＥＭＤ９４−４ １９９４年１９
頁に記載の如く、図２に示す構造の、ｐ基板２０１上に
作製された1.3μｍ帯InGaAsP 系埋め込みヘテロ半導体
レーザアレイがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ダ
ミーチャンネルを除き、少なくとも１チャンネルが特性
不良である場合、その半導体レーザアレイは不良とな
り、これが歩留まりを低下する要因であった。たとえば
図２においては、第３チャンネル２０２が特性不良であ
るため、この半導体レーザアレイは不良となる。
ミーチャンネルを除き、少なくとも１チャンネルが特性
不良である場合、その半導体レーザアレイは不良とな
り、これが歩留まりを低下する要因であった。たとえば
図２においては、第３チャンネル２０２が特性不良であ
るため、この半導体レーザアレイは不良となる。
【０００４】本発明の目的は、特性不良チャンネルがあ
る場合でも、特性不良チャンネル数が１チャンネルであ
る場合、及び２チャンネル以上であり、且つ、一方の端
にある半導体レーザを第１チャンネルとして、偶数番目
のみ、または奇数番目のみに限定されている場合に、半
導体レーザアレイの使用を可能とし、歩留まりを向上さ
せることである。
る場合でも、特性不良チャンネル数が１チャンネルであ
る場合、及び２チャンネル以上であり、且つ、一方の端
にある半導体レーザを第１チャンネルとして、偶数番目
のみ、または奇数番目のみに限定されている場合に、半
導体レーザアレイの使用を可能とし、歩留まりを向上さ
せることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、並列光伝送システムが要求するチャンネル数の２倍
の半導体レーザを、単一の半導体基板上に一体形成し、
且つその間隔を、並列光伝送システムに使用される単一
モードファイバアレイのファイバ間隔の半分とする。特
性不良チャンネルが偶数番目のチャンネルに限られる場
合は、奇数番目のチャンネルのみを、並列光信号の出力
に使用するチャンネルとし、逆に、特性不良チャンネル
が奇数番目のチャンネルに限られる場合は、偶数番目の
チャンネルのみを、並列光信号の出力に使用するチャン
ネルとする。また、半導体レーザアレイモジュールの製
作においては、並列光信号の出力に使用するチャンネル
のみを、単一モードファイバアレイの各ファイバに光学
的に結合させる光学的手段を使用する。具体的には、図
３に示す半導体レーザアレイモジュールを例に説明す
る。単一モードファイバアレイのファイバ間隔に等しい
間隔で一体形成した屈折率分布レンズアレイを使用し、
半導体レーザアレイの、並列光信号の出力に使用するチ
ャンネルの発光部中心、各レンズ中心、各ファイバ中心
を、同一直線上に配置し、各半導体レーザからの出力光
が各レンズにより集光され、各ファイバに入射されるよ
うに、位置合わせする。
に、並列光伝送システムが要求するチャンネル数の２倍
の半導体レーザを、単一の半導体基板上に一体形成し、
且つその間隔を、並列光伝送システムに使用される単一
モードファイバアレイのファイバ間隔の半分とする。特
性不良チャンネルが偶数番目のチャンネルに限られる場
合は、奇数番目のチャンネルのみを、並列光信号の出力
に使用するチャンネルとし、逆に、特性不良チャンネル
が奇数番目のチャンネルに限られる場合は、偶数番目の
チャンネルのみを、並列光信号の出力に使用するチャン
ネルとする。また、半導体レーザアレイモジュールの製
作においては、並列光信号の出力に使用するチャンネル
のみを、単一モードファイバアレイの各ファイバに光学
的に結合させる光学的手段を使用する。具体的には、図
３に示す半導体レーザアレイモジュールを例に説明す
る。単一モードファイバアレイのファイバ間隔に等しい
間隔で一体形成した屈折率分布レンズアレイを使用し、
半導体レーザアレイの、並列光信号の出力に使用するチ
ャンネルの発光部中心、各レンズ中心、各ファイバ中心
を、同一直線上に配置し、各半導体レーザからの出力光
が各レンズにより集光され、各ファイバに入射されるよ
うに、位置合わせする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例を図１，図
３により説明する。本実施例は１２チャンネル並列光伝
送システムに適用されるInGaAsP 系埋め込みヘテロ（Ｂ
Ｈ）半導体レーザアレイである。
３により説明する。本実施例は１２チャンネル並列光伝
送システムに適用されるInGaAsP 系埋め込みヘテロ（Ｂ
Ｈ）半導体レーザアレイである。
【０００７】本実施例の構造の概略を図１に示す。Ｐ−
ＩｎＰ基板１０１（キャリア濃度４〜６×１０18／cm
3 ）上に２５個の半導体レーザを等間隔で一体形成した
半導体レーザアレイであり、半導体レーザ間の間隔が１
２５μｍである。並列光伝送システムに使用される単一
モードファイバアレイのファイバ間隔は２５０μｍであ
るため、半導体レーザアレイのチャンネル間隔はファイ
バ間隔の半分である。半導体レーザアレイの一方の端に
ある半導体レーザ１０２はダミーチャンネルであり、使
用しない。その隣にある半導体レーザから順次、第１チ
ャンネル，第２チャンネルとし、反対側の端にある半導
体レーザが第２４チャンネルである。
ＩｎＰ基板１０１（キャリア濃度４〜６×１０18／cm
3 ）上に２５個の半導体レーザを等間隔で一体形成した
半導体レーザアレイであり、半導体レーザ間の間隔が１
２５μｍである。並列光伝送システムに使用される単一
モードファイバアレイのファイバ間隔は２５０μｍであ
るため、半導体レーザアレイのチャンネル間隔はファイ
バ間隔の半分である。半導体レーザアレイの一方の端に
ある半導体レーザ１０２はダミーチャンネルであり、使
用しない。その隣にある半導体レーザから順次、第１チ
ャンネル，第２チャンネルとし、反対側の端にある半導
体レーザが第２４チャンネルである。
【０００８】ここで、奇数番目のチャンネルのみ、例え
ば第１チャンネル，第３チャンネルのみ不良であり、偶
数番目の全てのチャンネルが特性良である場合には、偶
数番目のチャンネルのみ使用し、１２チャンネルの並列
光信号を出力することが可能である。逆に偶数番目のチ
ャンネルのみ、例えば第２チャンネルのみ不良であり、
奇数番目の全てのチャンネルが特性良である場合には、
奇数番目のチャンネルのみ使用し、１２チャンネルの並
列光信号を出力することが可能である。ここで、上記チ
ャンネルの間隔は２５０μｍであり、単一モードファイ
バアレイのファイバ間隔に等しいため、適切な光学系、
例えば２５０μｍ間隔で屈折率分布型レンズを配列し一
体的に形成したレンズアレイなどを用いて、単一モード
ファイバアレイに容易に光結合させることが可能であ
る。
ば第１チャンネル，第３チャンネルのみ不良であり、偶
数番目の全てのチャンネルが特性良である場合には、偶
数番目のチャンネルのみ使用し、１２チャンネルの並列
光信号を出力することが可能である。逆に偶数番目のチ
ャンネルのみ、例えば第２チャンネルのみ不良であり、
奇数番目の全てのチャンネルが特性良である場合には、
奇数番目のチャンネルのみ使用し、１２チャンネルの並
列光信号を出力することが可能である。ここで、上記チ
ャンネルの間隔は２５０μｍであり、単一モードファイ
バアレイのファイバ間隔に等しいため、適切な光学系、
例えば２５０μｍ間隔で屈折率分布型レンズを配列し一
体的に形成したレンズアレイなどを用いて、単一モード
ファイバアレイに容易に光結合させることが可能であ
る。
【０００９】本実施例の作製方法と構造の詳細を図３に
より説明する。有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法によ
り、Ｐ−ＩｎＰ基板３０１（キャリア濃度４〜６×１０
18／cm3 ）にｐ−ＩｎＰクラッド層３０２（キャリア濃
度〜１×１０18／cm3 ，厚さ〜２μｍ）を成長した後、
InGaAsP／InGaAs−ＭＱＷ構造の活性層３０３(波長１.
３μｍ，合計厚さ〜０.２μｍ），ｎ−ＩｎＰクラッド
層３０４（キャリア濃度〜２×１０18／cm3 ，厚さ〜１
μｍ）を順次成長する。ここで、活性層３０３はInGaAs
P バルク活性層でも良く、ＭＱＷ構造に限定されない。
より説明する。有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法によ
り、Ｐ−ＩｎＰ基板３０１（キャリア濃度４〜６×１０
18／cm3 ）にｐ−ＩｎＰクラッド層３０２（キャリア濃
度〜１×１０18／cm3 ，厚さ〜２μｍ）を成長した後、
InGaAsP／InGaAs−ＭＱＷ構造の活性層３０３(波長１.
３μｍ，合計厚さ〜０.２μｍ），ｎ−ＩｎＰクラッド
層３０４（キャリア濃度〜２×１０18／cm3 ，厚さ〜１
μｍ）を順次成長する。ここで、活性層３０３はInGaAs
P バルク活性層でも良く、ＭＱＷ構造に限定されない。
【００１０】次に、熱ＣＶＤ法により、ＰＳＧ／ＳｉＯ
2 膜を表面に蒸着し、通常のホトリソグラフィ工程によ
り、１２５mm間隔でストライプ形状のレジストを形成
し、これをマスクとしてドライエッチングにより、スト
ライプ形状のＰＳＧ／ＳｉＯ2膜を形成する。ＰＳＧ／
ＳｉＯ2 膜をマスクとして、ＨＢｒ／Ｈ2Ｏ／Ｈ2Ｏ2 系
エッチング液により、ウェットエッチングを行い、変曲
点のない滑らかな側面を有するメサストライプを形成す
る。メサストライプはＰＳＧ／ＳｉＯ2 膜の下部が側面
からエッチングされ、ＰＳＧ／ＳｉＯ2 膜がオーバーハ
ング状になるようにし、活性層３０３の幅が１〜２μ
ｍ，メサ深さが２.５〜４μｍ とする。
2 膜を表面に蒸着し、通常のホトリソグラフィ工程によ
り、１２５mm間隔でストライプ形状のレジストを形成
し、これをマスクとしてドライエッチングにより、スト
ライプ形状のＰＳＧ／ＳｉＯ2膜を形成する。ＰＳＧ／
ＳｉＯ2 膜をマスクとして、ＨＢｒ／Ｈ2Ｏ／Ｈ2Ｏ2 系
エッチング液により、ウェットエッチングを行い、変曲
点のない滑らかな側面を有するメサストライプを形成す
る。メサストライプはＰＳＧ／ＳｉＯ2 膜の下部が側面
からエッチングされ、ＰＳＧ／ＳｉＯ2 膜がオーバーハ
ング状になるようにし、活性層３０３の幅が１〜２μ
ｍ，メサ深さが２.５〜４μｍ とする。
【００１１】次にＭＯＣＶＤ法により、ＰＳＧ／ＳｉＯ
2 膜を被着したまま、メサストライプの側面を、Ｚｎド
ープしたｐ−ＩｎＰ層３０５（キャリア濃度〜１×１０
18／cm3 ，厚さ０.５〜１μｍ），Ｓｉドープしたｎ−
ＩｎＰ層３０６（キャリア濃度〜１.５×１０18／cm3，
厚さ０.２〜０.５μｍ），Ｓｉドープしたｎ−ＩｎＰ層
３０７（キャリア濃度〜２×１０18／cm3，厚さ０.５〜
１μｍ），Ｚｎドープしたｐ−ＩｎＰ層３０８(キャリ
ア濃度２×１０18／cm3以上、厚さ１〜３μｍ）、Ｓｉ
ドープしたｎ−ＩｎＰ層３０９（キャリア濃度〜２×１
０18／cm3 ，厚さ〜０.５μｍ ）を順次成長し、メサス
トライプを埋め込む。ｎ−ＩｎＰ層３０９はｐ−ｎ接合
と再成長界面を分離するために設けたもので、本発明に
おいては特に挿入を限定されるものではない。
2 膜を被着したまま、メサストライプの側面を、Ｚｎド
ープしたｐ−ＩｎＰ層３０５（キャリア濃度〜１×１０
18／cm3 ，厚さ０.５〜１μｍ），Ｓｉドープしたｎ−
ＩｎＰ層３０６（キャリア濃度〜１.５×１０18／cm3，
厚さ０.２〜０.５μｍ），Ｓｉドープしたｎ−ＩｎＰ層
３０７（キャリア濃度〜２×１０18／cm3，厚さ０.５〜
１μｍ），Ｚｎドープしたｐ−ＩｎＰ層３０８(キャリ
ア濃度２×１０18／cm3以上、厚さ１〜３μｍ）、Ｓｉ
ドープしたｎ−ＩｎＰ層３０９（キャリア濃度〜２×１
０18／cm3 ，厚さ〜０.５μｍ ）を順次成長し、メサス
トライプを埋め込む。ｎ−ＩｎＰ層３０９はｐ−ｎ接合
と再成長界面を分離するために設けたもので、本発明に
おいては特に挿入を限定されるものではない。
【００１２】ＰＳＧ／ＳｉＯ2 膜を除去した後、ｎ−Ｉ
ｎＰ層３１０（キャリア濃度〜２×１０18／cm3，厚さ
〜２μｍ），ｎ−InGaAsPキャップ層３１１（キャリア
濃度５×１０18／cm3以上、厚さ〜０.２μｍ）で平坦に
埋め込む。以上の埋め込み構造により、メサストライプ
の活性層領域以外を流れるリーク電流は効果的に抑止さ
れ、低閾値半導体レーザが実現できる。次に、メサスト
ライプ部の近傍を通常のホトレジスト工程によりエッチ
ングし、高さ６μｍ，幅２１μｍの狭メサ構造を形成す
る。狭メサ構造とすることにより、各チャンネル間の熱
的，電気的クロストークを低減することが出来る。
ｎＰ層３１０（キャリア濃度〜２×１０18／cm3，厚さ
〜２μｍ），ｎ−InGaAsPキャップ層３１１（キャリア
濃度５×１０18／cm3以上、厚さ〜０.２μｍ）で平坦に
埋め込む。以上の埋め込み構造により、メサストライプ
の活性層領域以外を流れるリーク電流は効果的に抑止さ
れ、低閾値半導体レーザが実現できる。次に、メサスト
ライプ部の近傍を通常のホトレジスト工程によりエッチ
ングし、高さ６μｍ，幅２１μｍの狭メサ構造を形成す
る。狭メサ構造とすることにより、各チャンネル間の熱
的，電気的クロストークを低減することが出来る。
【００１３】次に、熱ＣＶＤ法により、ＰＳＧ／ＳｉＯ
2 膜３１２を表面に蒸着し、通常のホトレジスト工程、
ＢＨＦによるウェットエッチングにより、コンタクト窓
を形成し、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着し、ｎ電極３１３を
形成する。基板側を厚さ100μｍ程度になるまで研磨
し、Ｎｉ／Ｚｎ／Ａｕ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着し、ｐ
電極３１４を形成する。
2 膜３１２を表面に蒸着し、通常のホトレジスト工程、
ＢＨＦによるウェットエッチングにより、コンタクト窓
を形成し、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着し、ｎ電極３１３を
形成する。基板側を厚さ100μｍ程度になるまで研磨
し、Ｎｉ／Ｚｎ／Ａｕ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着し、ｐ
電極３１４を形成する。
【００１４】このウエハを４等分し、各々を適当な大き
さの番地に分割する。ただし、メサストライプと垂直な
方向には、メサストライプ２５本分毎とする。方端１チ
ャンネル分以内の長さで、けがき線を入れ、共振器長２
００μｍに劈開する。けがき線を入れたチャンネルがダ
ミーチャンネルとなる。前面にＳｉＯ2／ａ−Ｓｉ 反射
膜（反射率〜７０％）、後面にＳｉＯ2／ａ−Ｓｉ／Ｓ
ｉＯ2／ａ−Ｓｉ／SiO2／ａ−Ｓｉ反射膜（反射率〜９
５％）を形成する。以上が、図１に示した半導体レーザ
アレイである。
さの番地に分割する。ただし、メサストライプと垂直な
方向には、メサストライプ２５本分毎とする。方端１チ
ャンネル分以内の長さで、けがき線を入れ、共振器長２
００μｍに劈開する。けがき線を入れたチャンネルがダ
ミーチャンネルとなる。前面にＳｉＯ2／ａ−Ｓｉ 反射
膜（反射率〜７０％）、後面にＳｉＯ2／ａ−Ｓｉ／Ｓ
ｉＯ2／ａ−Ｓｉ／SiO2／ａ−Ｓｉ反射膜（反射率〜９
５％）を形成する。以上が、図１に示した半導体レーザ
アレイである。
【００１５】発振波長は１.３μｍ であり、各チャンネ
ルとも、発振しきい電流は２５℃で２ｍＡ以下、８０℃
でも５ｍＡ以下に低減されており、低しきい値動作が実
現されているとともに、温度特性にも優れている。また
チャンネル間の発振しきい電流のばらつきは０.５ｍＡ
以下（２５℃）と小さく、均一な電気光学的特性が実現
できた。２００Mbit／ｓのパルス駆動において良好な波
形、アイパターンが得られ、８０℃，光出力５ｍＷ以上
において、２０万時間以上の推定平均動作寿命が得られ
た。
ルとも、発振しきい電流は２５℃で２ｍＡ以下、８０℃
でも５ｍＡ以下に低減されており、低しきい値動作が実
現されているとともに、温度特性にも優れている。また
チャンネル間の発振しきい電流のばらつきは０.５ｍＡ
以下（２５℃）と小さく、均一な電気光学的特性が実現
できた。２００Mbit／ｓのパルス駆動において良好な波
形、アイパターンが得られ、８０℃，光出力５ｍＷ以上
において、２０万時間以上の推定平均動作寿命が得られ
た。
【００１６】以上の特性より、本実施例のレーザアレイ
は光インタコネクト用送信モジュールの光源として使用
可能である。本発明によると、特性不良チャンネルがあ
る場合でも、偶数番目のチャンネルに限られる場合、ま
たは奇数番目のチャンネルに限られる場合は良品となる
ため、従来品に比べ２倍以上の歩留まり向上が実現でき
た。
は光インタコネクト用送信モジュールの光源として使用
可能である。本発明によると、特性不良チャンネルがあ
る場合でも、偶数番目のチャンネルに限られる場合、ま
たは奇数番目のチャンネルに限られる場合は良品となる
ため、従来品に比べ２倍以上の歩留まり向上が実現でき
た。
【００１７】本発明の第２の実施例を図４により説明す
る。本実施例は１２チャンネル並列光伝送システムにお
いて送信モジュールとして適用される半導体レーザアレ
イモジュールであり、第１の実施例の半導体レーザアレ
イを内蔵する。
る。本実施例は１２チャンネル並列光伝送システムにお
いて送信モジュールとして適用される半導体レーザアレ
イモジュールであり、第１の実施例の半導体レーザアレ
イを内蔵する。
【００１８】ベース部の上にセラミック多層基板４０
２，箱形のケース本体部４０１，パイプ部４０３が固定
されている。ケース本体部４０１内に、半導体レーザア
レイ４０４、これを駆動する駆動用ＩＣ４０５が内蔵さ
れている。セラミック多層基板４０２に配置した複数の
ピンは、駆動用ＩＣ４０５へ電気信号を入力するための
端子であるが、ボード基板へモジュールを搭載する際の
固定用ピンも兼ねるようにＰＧＡ（Pin Grid Array）形
状に配列している。
２，箱形のケース本体部４０１，パイプ部４０３が固定
されている。ケース本体部４０１内に、半導体レーザア
レイ４０４、これを駆動する駆動用ＩＣ４０５が内蔵さ
れている。セラミック多層基板４０２に配置した複数の
ピンは、駆動用ＩＣ４０５へ電気信号を入力するための
端子であるが、ボード基板へモジュールを搭載する際の
固定用ピンも兼ねるようにＰＧＡ（Pin Grid Array）形
状に配列している。
【００１９】セラミック多層基板４０２，駆動用ＩＣ４
０５，半導体レーザアレイ４０４はＡｕワイヤで電気的
に接続されている。パイプ部４０３からは、１２本の単
一モードファイバを一列に束ね、各ファイバ中心の間隔
を２５０μｍとした、単一モードファイバアレイ４０６
がピグテール状に取り出されている。パイプ部４０３に
は半導体レーザアレイ４０４と単一モードファイバアレ
イ４０６を光学的に結合させるレンズアレイ４０７が挿
入配置されている。レンズアレイ４０７は平板ガラス上
にマイクロレンズを２５０μｍ間隔で１２個配列した構
造である。
０５，半導体レーザアレイ４０４はＡｕワイヤで電気的
に接続されている。パイプ部４０３からは、１２本の単
一モードファイバを一列に束ね、各ファイバ中心の間隔
を２５０μｍとした、単一モードファイバアレイ４０６
がピグテール状に取り出されている。パイプ部４０３に
は半導体レーザアレイ４０４と単一モードファイバアレ
イ４０６を光学的に結合させるレンズアレイ４０７が挿
入配置されている。レンズアレイ４０７は平板ガラス上
にマイクロレンズを２５０μｍ間隔で１２個配列した構
造である。
【００２０】各レンズは、ガラス基板にイオン交換法で
曲率と屈折率分布を形成することによりレンズ効果を持
たせたものである。レンズアレイ４０７はレンズホルダ
408に低融点ガラスで封止固定されている。単一モード
ファイバアレイ４０６は、異方性エッチングで形成した
Ｖ溝付きシリコン基板に１２本の単一モードファイバを
はんだ固定し、ファイバホルダ４０９で保護した構造で
ある。パイプ部４０３へのレンズホルダ４０８、ファイ
バホルダ４０９の固定はＹＡＧレーザ溶接とし、結合光
学系の長期信頼性を確保している。
曲率と屈折率分布を形成することによりレンズ効果を持
たせたものである。レンズアレイ４０７はレンズホルダ
408に低融点ガラスで封止固定されている。単一モード
ファイバアレイ４０６は、異方性エッチングで形成した
Ｖ溝付きシリコン基板に１２本の単一モードファイバを
はんだ固定し、ファイバホルダ４０９で保護した構造で
ある。パイプ部４０３へのレンズホルダ４０８、ファイ
バホルダ４０９の固定はＹＡＧレーザ溶接とし、結合光
学系の長期信頼性を確保している。
【００２１】半導体レーザアレイ４０４は、１２分割さ
れたメタライズ部をもつ電極パッドアレイと共に、窒化
アルミニウムからなるサブマウント上にＡｕＳｎにより
ボンデイングされている。電極パッドアレイの上面の各
電極蒸着部と下面は絶縁されている（抵抗１０１０オー
ム以上）。サブマウントは全ての面がメタライズされて
おり、上面と下面は導通されている（抵抗０.１ オーム
以下）。半導体レーザアレイ４０４は第１の実施例で述
べたようにダミーチャンネルを除き、２４チャンネルあ
り、このうち奇数番目の１２チャンネルか、偶数番目の
１２チャンネルの何れかが使用できる。
れたメタライズ部をもつ電極パッドアレイと共に、窒化
アルミニウムからなるサブマウント上にＡｕＳｎにより
ボンデイングされている。電極パッドアレイの上面の各
電極蒸着部と下面は絶縁されている（抵抗１０１０オー
ム以上）。サブマウントは全ての面がメタライズされて
おり、上面と下面は導通されている（抵抗０.１ オーム
以下）。半導体レーザアレイ４０４は第１の実施例で述
べたようにダミーチャンネルを除き、２４チャンネルあ
り、このうち奇数番目の１２チャンネルか、偶数番目の
１２チャンネルの何れかが使用できる。
【００２２】図４は偶数番目の全てのチャンネルが特性
良である場合を示している。第２，４，６，８，１０，
１２，１４，１６，１８，２０，２２，２４チャンネル
に相当する半導体レーザのｎ電極から、電極パッドアレ
イの１２個のメタライズ部を中継して、駆動用ＩＣ４０
５の各出力端子に、１対１にＡｕワイヤで電気的に接続
されている。
良である場合を示している。第２，４，６，８，１０，
１２，１４，１６，１８，２０，２２，２４チャンネル
に相当する半導体レーザのｎ電極から、電極パッドアレ
イの１２個のメタライズ部を中継して、駆動用ＩＣ４０
５の各出力端子に、１対１にＡｕワイヤで電気的に接続
されている。
【００２３】以上の構造により、１２チャンネル，２０
０Mbit／ｓで並列光信号が伝送可能な光インタコネクト
用送信モジュールが実現できた。消費電力は１.２Ｗ で
あり、ケース温度が０℃〜８０℃まで安定な動作が可能
である。伝送距離は１００ｍ以上であり、スキューは
１.１５ｎｓ 以下と小さい。このため、ＡＴＭ交換機シ
ステムなどに適用可能である。
０Mbit／ｓで並列光信号が伝送可能な光インタコネクト
用送信モジュールが実現できた。消費電力は１.２Ｗ で
あり、ケース温度が０℃〜８０℃まで安定な動作が可能
である。伝送距離は１００ｍ以上であり、スキューは
１.１５ｎｓ 以下と小さい。このため、ＡＴＭ交換機シ
ステムなどに適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によると、半導体レーザアレイに
おいて、特性不良チャンネルがある場合でも、偶数番目
のチャンネルに限られる場合は奇数番目のチャンネルを
並列光信号を出力するチャンネルとし、また奇数番目の
チャンネルに限られる場合は偶数番目のチャンネルを並
列光信号を出力するチャンネルとすることにより、良品
となるため、高い製造歩留まりが実現できる。
おいて、特性不良チャンネルがある場合でも、偶数番目
のチャンネルに限られる場合は奇数番目のチャンネルを
並列光信号を出力するチャンネルとし、また奇数番目の
チャンネルに限られる場合は偶数番目のチャンネルを並
列光信号を出力するチャンネルとすることにより、良品
となるため、高い製造歩留まりが実現できる。
【００２５】また、本発明による半導体レーザアレイは
並列光伝送システムに使用される単一モードファイバア
レイと容易に光学的結合が得られ、これをモジュール実
装することにより、高効率，低コストな光インタコネク
ト用送信モジュールが実現でき、ＡＴＭ交換機システム
などに適用可能である。
並列光伝送システムに使用される単一モードファイバア
レイと容易に光学的結合が得られ、これをモジュール実
装することにより、高効率，低コストな光インタコネク
ト用送信モジュールが実現でき、ＡＴＭ交換機システム
などに適用可能である。
【図１】本発明の第１の実施例のレーザアレイの構造概
略を示す斜視図。
略を示す斜視図。
【図２】従来技術の半導体レーザアレイの構造概略を示
す斜視図。
す斜視図。
【図３】本発明の第１の実施例のレーザアレイの断面
図。
図。
【図４】本発明の第２の実施例のレーザアレイモジュー
ルの構造概略を示す断面図。
ルの構造概略を示す断面図。
１０１…Ｐ−ＩｎＰ基板、１０２…ダミーチャンネル、
３０１…Ｐ−ＩｎＰ基板、３０２…ｐ−ＩｎＰクラッド
層、３０３…活性層、３０４…ｎ−ＩｎＰクラッド層、
３０５…ｐ−ＩｎＰ層、３０６…ｎ−ＩｎＰ層、３０７
…ｎ−ＩｎＰ層、３０８…ｐ−ＩｎＰ層、３０９…ｎ−
ＩｎＰ層、３１０…ｎ−ＩｎＰ層、311…ｎ−InGaAsP
キャップ層、３１２…ＰＳＧ／ＳｉＯ2 膜、３１３…ｎ
電極、３１４…ｐ電極、４０１…ケース本体部、４０２
…セラミック多層基板、４０３…パイプ部、４０４…半
導体レーザアレイ、４０５…駆動用ＩＣ、４０６…単一
モードファイバアレイ、４０７…レンズアレイ、４０８
…レンズホルダ、４０９…ファイバホルダ。
３０１…Ｐ−ＩｎＰ基板、３０２…ｐ−ＩｎＰクラッド
層、３０３…活性層、３０４…ｎ−ＩｎＰクラッド層、
３０５…ｐ−ＩｎＰ層、３０６…ｎ−ＩｎＰ層、３０７
…ｎ−ＩｎＰ層、３０８…ｐ−ＩｎＰ層、３０９…ｎ−
ＩｎＰ層、３１０…ｎ−ＩｎＰ層、311…ｎ−InGaAsP
キャップ層、３１２…ＰＳＧ／ＳｉＯ2 膜、３１３…ｎ
電極、３１４…ｐ電極、４０１…ケース本体部、４０２
…セラミック多層基板、４０３…パイプ部、４０４…半
導体レーザアレイ、４０５…駆動用ＩＣ、４０６…単一
モードファイバアレイ、４０７…レンズアレイ、４０８
…レンズホルダ、４０９…ファイバホルダ。
Claims (9)
- 【請求項１】単一の半導体基板上に複数の偶数の半導体
レーザを等間隔で一体形成した半導体レーザアレイにお
いて、前記半導体レーザの数が、前記半導体レーザアレ
イを使用する並列光伝送システムが要求するチャンネル
数の２倍であり、前記半導体レーザ間の間隔が前記並列
光伝送システムに使用される単一モードファイバアレイ
のファイバ間隔の半分であり、前記半導体レーザアレイ
の一方の端にある半導体レーザを第１チャンネルとし
て、少なくとも偶数番目の全てのチャンネルが特性良で
ある場合に、前記偶数番目のチャンネルのみを並列光信
号を出力するチャンネルとし、少なくとも奇数番目の全
てのチャンネルが特性良である場合に、前記奇数番目の
チャンネルのみを並列光信号を出力するチャンネルとす
ることを特徴とする半導体レーザアレイ。 - 【請求項２】単一の半導体基板上に複数の奇数の半導体
レーザを等間隔で一体形成した半導体レーザアレイにお
いて、前記半導体レーザの数が、前記半導体レーザアレ
イを使用する並列光伝送システムが要求するチャンネル
数の２倍＋１であり、前記半導体レーザ間の間隔が前記
並列光伝送システムに使用される単一モードファイバア
レイのファイバ間隔の半分であり、前記半導体レーザア
レイの一方の端にある半導体レーザがダミーチャンネル
であり、前記ダミーチャンネルの隣のチャンネルを第１
チャンネルとして、少なくとも偶数番目の全てのチャン
ネルが特性良である場合に、前記偶数番目のチャンネル
のみを並列光信号を出力するチャンネルとし、少なくと
も奇数番目の全てのチャンネルが特性良である場合に、
前記奇数番目のチャンネルのみを並列光信号を出力する
チャンネルとすることを特徴とする半導体レーザアレ
イ。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の半導体レ
ーザアレイにおいて、前記半導体基板がＩｎＰであるこ
とを特徴とする半導体レーザアレイ。 - 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
半導体レーザアレイにおいて、前記半導体基盤がＰ型で
あることを特徴とする半導体レーザアレイ。 - 【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
半導体レーザアレイにおいて、前記半導体レーザの発振
波長が１.２μｍ以上，１.６μｍ以下であることを特徴
とする半導体レーザアレイ。 - 【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の
半導体レーザアレイにおいて、前記チャンネル数が、ダ
ミーチャンネルがある場合はこれを除き、２０，２２、
または２４であることを特徴とする半導体レーザアレ
イ。 - 【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の
半導体レーザアレイにおいて、前記偶数番目のチャンネ
ルの上側電極の形状と、前記奇数番目のチャンネルの上
側電極の形状が異なることを特徴とする半導体レーザア
レイ。 - 【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の
半導体レーザアレイと、前記半導体レーザアレイを使用
する並列光伝送システムが要求するチャンネル数の単一
モードファイバを一体的に整列させた単一モードファイ
バアレイ、前記半導体レーザアレイからの出力光を前記
単一モードファイバアレイに結合させるための光学的手
段を有する半導体レーザアレイモジュールにおいて、少
なくとも前記偶数番目の全てのチャンネルが特性良であ
る場合には、前記偶数番目のチャンネルからの出力光の
みを前記単一モードファイバアレイに結合させるように
前記半導体レーザアレイ、前記光学的手段、前記単一モ
ードファイバアレイを配置することを特徴とする半導体
レーザアレイモジュール。 - 【請求項９】請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の
半導体レーザアレイと、前記半導体レーザアレイを使用
する並列光伝送システムが要求するチャンネル数の単一
モードファイバを一体的に整列させた単一モードファイ
バアレイ、前記半導体レーザアレイからの出力光を前記
単一モードファイバアレイに結合させるための光学的手
段を有する半導体レーザアレイモジュールにおいて、少
なくとも前記奇数番目の全てのチャンネルが特性良であ
る場合には、前記奇数番目のチャンネルからの出力光の
みを前記単一モードファイバアレイに結合させるように
前記半導体レーザアレイ、前記光学的手段、前記単一モ
ードファイバアレイを配置することを特徴とする半導体
レーザアレイモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18947097A JPH1140878A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 半導体レーザアレイ及び半導体レーザアレイモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18947097A JPH1140878A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 半導体レーザアレイ及び半導体レーザアレイモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1140878A true JPH1140878A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16241811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18947097A Withdrawn JPH1140878A (ja) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | 半導体レーザアレイ及び半導体レーザアレイモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1140878A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244540A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ |
| JP2004349692A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-12-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | レーザ装置 |
| JP2006140427A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| JP2007088479A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Agere Systems Inc | 半導体デバイスにおけるオーバースプレー被覆（ｏｖｅｒｓｐｒａｙｃｏａｔｉｎｇ）の制御 |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP18947097A patent/JPH1140878A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244540A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ |
| JP2004349692A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-12-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | レーザ装置 |
| JP2006140427A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| JP2007088479A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Agere Systems Inc | 半導体デバイスにおけるオーバースプレー被覆（ｏｖｅｒｓｐｒａｙｃｏａｔｉｎｇ）の制御 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |