JPS60186081A - レ−ザダイオ−ドモジユ−ルの製造法 - Google Patents
レ−ザダイオ−ドモジユ−ルの製造法Info
- Publication number
- JPS60186081A JPS60186081A JP59042541A JP4254184A JPS60186081A JP S60186081 A JPS60186081 A JP S60186081A JP 59042541 A JP59042541 A JP 59042541A JP 4254184 A JP4254184 A JP 4254184A JP S60186081 A JPS60186081 A JP S60186081A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser diode
- optical fiber
- output optical
- light
- diode chip
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0225—Out-coupling of light
- H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はレーザダイオードチップ、集光素子。
出力用光ファイバを互に最適な位置に固定するレーザダ
イオードモジュール製造に関するものである。
イオードモジュール製造に関するものである。
〈従来技術〉
第１図は従来のレーザダイオードモジュールの構成例を
示す。出力用光ファイバ１の結合用端面は集光用球レン
ズ２と対向し、集光用球レンズ２はレーザダイオードチ
ップ３の活性層と対向している。レーザダイオードチッ
プ３はヒート７ンク４上に取付けられ、レーザダイオー
ドチップ３に電流注入用ワイヤ５が接続されている。２
これらを組み立ててレーザダイオードモジュールを製造
スる場合には以下のような手順で行う。まずレーザダイ
オードチップ３をヒートシンク４にボンディングし、電
流注入用ワイヤ５をレーザダイオードチップ３に−取り
つけてこれに電流を流し、レーザダイオードチップ３を
発光させる。次に集光用球レンズ２の光軸を３方向、す
なわち互に直交したｘ、ｙ、ｚの各方向に微調すること
によってレーザダイオードチップ３の活性層に対し最適
位置に調節する。さらに出力用光ファイバｌの光軸を３
方向に調整することによってこれら出方用光ファイバ１
．集光用球レンズ２．レーザダイオードチップ３の光１
１１１を互に一致させ、かつこれらの間隔が最適になる
ように、すなわち光出力が出力用光フアイバ１から最も
多く出射されるように調整して互に固定する。
示す。出力用光ファイバ１の結合用端面は集光用球レン
ズ２と対向し、集光用球レンズ２はレーザダイオードチ
ップ３の活性層と対向している。レーザダイオードチッ
プ３はヒート７ンク４上に取付けられ、レーザダイオー
ドチップ３に電流注入用ワイヤ５が接続されている。２
これらを組み立ててレーザダイオードモジュールを製造
スる場合には以下のような手順で行う。まずレーザダイ
オードチップ３をヒートシンク４にボンディングし、電
流注入用ワイヤ５をレーザダイオードチップ３に−取り
つけてこれに電流を流し、レーザダイオードチップ３を
発光させる。次に集光用球レンズ２の光軸を３方向、す
なわち互に直交したｘ、ｙ、ｚの各方向に微調すること
によってレーザダイオードチップ３の活性層に対し最適
位置に調節する。さらに出力用光ファイバｌの光軸を３
方向に調整することによってこれら出方用光ファイバ１
．集光用球レンズ２．レーザダイオードチップ３の光１
１１１を互に一致させ、かつこれらの間隔が最適になる
ように、すなわち光出力が出力用光フアイバ１から最も
多く出射されるように調整して互に固定する。
このように従来においてはレーザダイオードを発振させ
た状態で光軸の調整や固定組立を行うため、ヒートシン
ク４を取シ付けた状態で調整しなければならない事や、
通電した状態で組立をしなければならない事等のために
信頼性に問題が生じる小や、製造時の効率が悪い等の欠
点があった。
た状態で光軸の調整や固定組立を行うため、ヒートシン
ク４を取シ付けた状態で調整しなければならない事や、
通電した状態で組立をしなければならない事等のために
信頼性に問題が生じる小や、製造時の効率が悪い等の欠
点があった。
つまりレーザダイオードチップ３はハーメチソクンール
をしないで発振させると劣化し、信頼性が低下するおそ
れがあシ、このため例えば窒素ガスを流し、その雰囲気
で前記調整を行うと、出力用光ファイバ１．集光用球レ
ンズ２．し・−ザダイオードチップ３の調節を同時に行
うことが困離となるＯ なお、レーザダイオードモジュールの＃ｍｆ 成法トし
ては、第１図に示したように出力用光ファイバ１と集光
用球レンズ２とが分離した個別レンズ方式と呼ばれる構
成のほかに、出力用光ファイバ１の結合用端面にマイク
ロレンズ等集光機能をもった素子が設けられている構成
が知られている。このような構成法は先端し・ンズ方式
と呼ばれ、例えば「光・量子エレクトロニクス０［究会
資料０ＱＥ７６−８５」に紹介されている。この方法に
おいてもレーザダイオードチップを発光させた状態で組
立を行うことから生ずる問題点は個別レンズ方式と共通
である。
をしないで発振させると劣化し、信頼性が低下するおそ
れがあシ、このため例えば窒素ガスを流し、その雰囲気
で前記調整を行うと、出力用光ファイバ１．集光用球レ
ンズ２．し・−ザダイオードチップ３の調節を同時に行
うことが困離となるＯ なお、レーザダイオードモジュールの＃ｍｆ 成法トし
ては、第１図に示したように出力用光ファイバ１と集光
用球レンズ２とが分離した個別レンズ方式と呼ばれる構
成のほかに、出力用光ファイバ１の結合用端面にマイク
ロレンズ等集光機能をもった素子が設けられている構成
が知られている。このような構成法は先端し・ンズ方式
と呼ばれ、例えば「光・量子エレクトロニクス０［究会
資料０ＱＥ７６−８５」に紹介されている。この方法に
おいてもレーザダイオードチップを発光させた状態で組
立を行うことから生ずる問題点は個別レンズ方式と共通
である。
以下の実施例は、先端レンズ方式について説明するが個
別レンズ方式についてもは−ぼ同様の手順でレーザダイ
オードモジュールが製造できる。
別レンズ方式についてもは−ぼ同様の手順でレーザダイ
オードモジュールが製造できる。
〈発明の概要〉
この発明の目的はこれらの問題を解決するためにレーザ
ダイオードチップを非発光状態のままで、出力用光ファ
イバ、集光素子、レーザダイオードチップを最適な状態
になるように相互に固定するレーザダイオードモジュー
ルの製造法を提供することにある。
ダイオードチップを非発光状態のままで、出力用光ファ
イバ、集光素子、レーザダイオードチップを最適な状態
になるように相互に固定するレーザダイオードモジュー
ルの製造法を提供することにある。
この発明によオＬは出力用光ファイバの出射１瑞から参
照光を入射（７、その出力用）Ｙ、ファイバの結合馬連
：面から参照光に非発光状態の１７−デダイオードチツ
プの活性層が現われている端面に照射し、その端面から
の反射光を出力用光ファイバに入射さぜ、出力用光ファ
イバよシ出射される反射光の強度を測定して、上記レー
ザダイオードチップの端面構造に依存した屈折率分布に
よる反射光の強度分布を検出し、これをもとにレーザダ
イオードチップ、出力用光ファイバ、集光素子の各光軸
、これら間の間隔が最適になるように調整する。
照光を入射（７、その出力用）Ｙ、ファイバの結合馬連
：面から参照光に非発光状態の１７−デダイオードチツ
プの活性層が現われている端面に照射し、その端面から
の反射光を出力用光ファイバに入射さぜ、出力用光ファ
イバよシ出射される反射光の強度を測定して、上記レー
ザダイオードチップの端面構造に依存した屈折率分布に
よる反射光の強度分布を検出し、これをもとにレーザダ
イオードチップ、出力用光ファイバ、集光素子の各光軸
、これら間の間隔が最適になるように調整する。
〈実施例〉
第２図に、この発明の一実施例を説明するだめの構成図
で示す。光源６からの参照光をノ・−フミラ７を介して
出力用光ファイバ１の出射面に入射する。との例では先
に述べたように先端レンズ方式にこの発明を適用した場
合であり、出力用光ファイバ１の結合用端面にはエツチ
ング等で形成されたマイクロレンズ等集光機能を持った
集光素子８が装着されている。この集光素子８を介して
出力用光ファイバ１からの参照光をレーザダイオード３
の活性層が現われている端面に照射する３、その反射光
を集光素子８を介して出力用光ファイバ１に結合させ、
その反射光はノ・−フミラ７を介してパワーメータ９に
入力される。
で示す。光源６からの参照光をノ・−フミラ７を介して
出力用光ファイバ１の出射面に入射する。との例では先
に述べたように先端レンズ方式にこの発明を適用した場
合であり、出力用光ファイバ１の結合用端面にはエツチ
ング等で形成されたマイクロレンズ等集光機能を持った
集光素子８が装着されている。この集光素子８を介して
出力用光ファイバ１からの参照光をレーザダイオード３
の活性層が現われている端面に照射する３、その反射光
を集光素子８を介して出力用光ファイバ１に結合させ、
その反射光はノ・−フミラ７を介してパワーメータ９に
入力される。
レーザダイオードチップ３から出射する波長と同じ波長
の光を光源６から出力用光ファイバＩＫ入射させ、集光
素子８で集光されたビームスポットがレーザダイオード
チップ３の活性層にあたるヨウにレーザダイオードチッ
プ３を微動させて位置調整する。ところで屈折率ｎの媒
質に垂直に光が入射した場合の反射光パワをＰとすると
、屈折率に変動Δｎがあった時の反射光パワの変動ΔＰ
は次のように表わされる。
の光を光源６から出力用光ファイバＩＫ入射させ、集光
素子８で集光されたビームスポットがレーザダイオード
チップ３の活性層にあたるヨウにレーザダイオードチッ
プ３を微動させて位置調整する。ところで屈折率ｎの媒
質に垂直に光が入射した場合の反射光パワをＰとすると
、屈折率に変動Δｎがあった時の反射光パワの変動ΔＰ
は次のように表わされる。
リー＋−・Δｎ ・・・・・・・・・・・（１）ｎ２−
１ （１）式から屈折率変動に比例して反射光パワが変動す
ることがわかる。したがってレーザダイオードチップ３
の活性層とクラツディング層とに屈折率の差があれば反
射光パワの変動として活性層を検出することができる。
１ （１）式から屈折率変動に比例して反射光パワが変動す
ることがわかる。したがってレーザダイオードチップ３
の活性層とクラツディング層とに屈折率の差があれば反
射光パワの変動として活性層を検出することができる。
つまりパワーメータ９ＶＣより反射光のレベルを測定し
てレーザダイオードチップ３の部面の構造に依存した屈
折率分布にもとづく反射光の強度分布を検出し、活性層
を検出できる。
てレーザダイオードチップ３の部面の構造に依存した屈
折率分布にもとづく反射光の強度分布を検出し、活性層
を検出できる。
第３図はＧａＡｔＡｓ ／ＧａＡＳ系のダブルへテロ構
造埋込型レーザダイオードの構造を示したものである。
造埋込型レーザダイオードの構造を示したものである。
第４図は第３図のＡ −Ａ’線における屈折率のプロフ
ァイルを示しだものである。ｎ形のＧａＡＳ基板１１上
の中央部にｎ形のＧａＯ，６Ａｔｏ４Ａｓのクラツディ
ング層１２が形成され、その上にＧｔＬ Ｏ，９ｓ Ａ
ｔ−ｏ、ｏ ｓ Ａｓの活性層１３が形成され、更にそ
の上にｐ形のＧａｇ６Ａｔｏ４Ａｓのタラノデイング層
１４．ｎ形のＧａＡｓ層１５が順次形成される。これら
クラツディング層１２．活性層１３゜クラツディング層
１４ 、 ＧａＡＳ層１５層積５部を挾みとれらと接触
して基板１１上にｎ形のＱａ Ｏ，６Ａｔｇ、ａ Ａｓ
のクラツディング層１６，１７が形成されている。活性
層１３は厚さ０．２μｍ１ 幅３μｍ程度であり、クラ
ツディング層１２ 、１’４の各厚さは約２．５μｍで
ある。この構造での活性層１３の屈折率は３５６５、ク
ラツディング層１２，１４，１６．１’７の屈折率は３
３２である。したがって（１）式からΔＰ／Ｐ ＝ ０
．０８４となり、活性層１３とクラツディング層１２
、１４との反射光パワの変動は約８％以上となる。クラ
ツディング層１２ 、１４及び活性層１３の厚さが約２
．５μｍと０２μｍで、照射するビームスポットサイズ
は集光素子８によって２μｍ程度以下とすることができ
、よってビームスポットヲこれらクラツディング層、活
性層から外すおそれがなく、活性層１３を反射光パワの
最大位置として検出することができる。なお横方向に対
しても活性層１３の屈折率が最大となるので反射光パワ
の最大値によって位置調整することができる。このよう
に反射光パワをパワーメータ９によシミ気信号に変換し
、光軸合わせのフィードバック制御系へ組み込めば自動
的に光軸合わせを行う事が可能である。
ァイルを示しだものである。ｎ形のＧａＡＳ基板１１上
の中央部にｎ形のＧａＯ，６Ａｔｏ４Ａｓのクラツディ
ング層１２が形成され、その上にＧｔＬ Ｏ，９ｓ Ａ
ｔ−ｏ、ｏ ｓ Ａｓの活性層１３が形成され、更にそ
の上にｐ形のＧａｇ６Ａｔｏ４Ａｓのタラノデイング層
１４．ｎ形のＧａＡｓ層１５が順次形成される。これら
クラツディング層１２．活性層１３゜クラツディング層
１４ 、 ＧａＡＳ層１５層積５部を挾みとれらと接触
して基板１１上にｎ形のＱａ Ｏ，６Ａｔｇ、ａ Ａｓ
のクラツディング層１６，１７が形成されている。活性
層１３は厚さ０．２μｍ１ 幅３μｍ程度であり、クラ
ツディング層１２ 、１’４の各厚さは約２．５μｍで
ある。この構造での活性層１３の屈折率は３５６５、ク
ラツディング層１２，１４，１６．１’７の屈折率は３
３２である。したがって（１）式からΔＰ／Ｐ ＝ ０
．０８４となり、活性層１３とクラツディング層１２
、１４との反射光パワの変動は約８％以上となる。クラ
ツディング層１２ 、１４及び活性層１３の厚さが約２
．５μｍと０２μｍで、照射するビームスポットサイズ
は集光素子８によって２μｍ程度以下とすることができ
、よってビームスポットヲこれらクラツディング層、活
性層から外すおそれがなく、活性層１３を反射光パワの
最大位置として検出することができる。なお横方向に対
しても活性層１３の屈折率が最大となるので反射光パワ
の最大値によって位置調整することができる。このよう
に反射光パワをパワーメータ９によシミ気信号に変換し
、光軸合わせのフィードバック制御系へ組み込めば自動
的に光軸合わせを行う事が可能である。
なお先に述べたように第１図に示したような集光素子を
出力用光ファイバ１と離して設ける個別し／ズ方式にも
この発明を適用できる、。
出力用光ファイバ１と離して設ける個別し／ズ方式にも
この発明を適用できる、。
〈効 果〉
以上説明したようにこの発明によれば、レーザダイオー
ドチップに電流を流さない状態、すなわち非発光の状態
で出力用光ファイバとレーザダイオードチップと集光素
子との光軸合わせを行うので以下のような利点がある。
ドチップに電流を流さない状態、すなわち非発光の状態
で出力用光ファイバとレーザダイオードチップと集光素
子との光軸合わせを行うので以下のような利点がある。
（１）レーザダイオードチップが発光によシ劣化するお
それがないから信頼性が上る。
それがないから信頼性が上る。
（２）変位検出感度が高い
（３）不活性ガス雰囲気中で行う必要がないから光軸合
わせを容易に自動化できる。
わせを容易に自動化できる。
第１図は従来のレーザダイオードモジュールの光軸合わ
せを説明する構成図、第２図はこの発明のレーザダイオ
ードモジュール製造法の光軸合わせを説明する構成図、
第３図はレーザダイオードチップの構造を示す断面図、
第４図は第３図中のＡＡ線断面の屈折率プロファイルを
示す図である０１・・・出力用光ファイバ、２・集光素
子としての集光用球レンズ、３・・レーザダイオードチ
ップ、４・・・ヒートシンク、５・・・電流注入用ワイ
ヤ、６・・光源、７・・・ハーフミラ、８・・・集光素
子、９・・・パワメータ、１２．１４・・クラツディン
グ層、１３・・・活性層。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 草野 卓
せを説明する構成図、第２図はこの発明のレーザダイオ
ードモジュール製造法の光軸合わせを説明する構成図、
第３図はレーザダイオードチップの構造を示す断面図、
第４図は第３図中のＡＡ線断面の屈折率プロファイルを
示す図である０１・・・出力用光ファイバ、２・集光素
子としての集光用球レンズ、３・・レーザダイオードチ
ップ、４・・・ヒートシンク、５・・・電流注入用ワイ
ヤ、６・・光源、７・・・ハーフミラ、８・・・集光素
子、９・・・パワメータ、１２．１４・・クラツディン
グ層、１３・・・活性層。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 草野 卓
Claims (1)
- （１） レーザダイオードチップの近傍に集光素子を介
して出力用光ファイバの結合用端面を配し、上記レーザ
ダイオードチップからの出射光を上記出力用光ファイバ
に結合させるようにこれらレーザダイオードチップ、集
光素子、出力用光ファイバを互に固定するレーザダイオ
ードモジュールの製造法妃おいて、上記出力用光ファイ
バの出射端から参照光を入射し、その出力用光ファイバ
の結合用端面から上記参照光を非発光状態の上記レーザ
ダイオードチップの端面に照射し、そのレーザダイオー
ドチップの端面からの反射光を上記出力用光ファイバに
再結合させ、その反射光の、レーザダイオードチップ端
面の構造に依存した屈折率分布による強度分布を上記出
力用光ファイバの出射端において検出し、上記レーザダ
イオードチップと出力用光ファイバと集光素子との光軸
およびこれら間の間隔が最適になるように調整すること
を特徴とするレーザダイオードモジュールの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042541A JPS60186081A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | レ−ザダイオ−ドモジユ−ルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042541A JPS60186081A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | レ−ザダイオ−ドモジユ−ルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60186081A true JPS60186081A (ja) | 1985-09-21 |
| JPH0262956B2 JPH0262956B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=12638922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59042541A Granted JPS60186081A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | レ−ザダイオ−ドモジユ−ルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60186081A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03266806A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光装置の製造方法 |
| JP2014228839A (ja) * | 2013-05-27 | 2014-12-08 | 日本電信電話株式会社 | 光デバイスの光軸調整装置および光軸調整方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710286A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | Assembling of semiconductor device |
-
1984
- 1984-03-05 JP JP59042541A patent/JPS60186081A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710286A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | Assembling of semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03266806A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体受光装置の製造方法 |
| JP2014228839A (ja) * | 2013-05-27 | 2014-12-08 | 日本電信電話株式会社 | 光デバイスの光軸調整装置および光軸調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0262956B2 (ja) | 1990-12-27 |
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