JPS61232684A - 光半導体素子の温度安定化装置 - Google Patents
光半導体素子の温度安定化装置Info
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- JPS61232684A JPS61232684A JP60074956A JP7495685A JPS61232684A JP S61232684 A JPS61232684 A JP S61232684A JP 60074956 A JP60074956 A JP 60074956A JP 7495685 A JP7495685 A JP 7495685A JP S61232684 A JPS61232684 A JP S61232684A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 54
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 33
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、発光素子、受光素子などの光半導体素子の温
度を安定化するための温度安定化装置に関する。
度を安定化するための温度安定化装置に関する。
（ロ）従来技術とその問題点
一般に、発光素子や受光素子などの光半導体素子は、温
度によってその特性が変化する。たとえば、発光ダイオ
ードの場合には、第４図に示すように、温度がＴ。、Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３、 というように高温になると発光スペ
ク）・ルが長波長側へ移行するとともに、光強度も低下
する。したがって、前記光半導体素子が使用される情報
伝達機器や計測機器では光半導体素子の温度に起因１．
た特性変化が問題となる。
度によってその特性が変化する。たとえば、発光ダイオ
ードの場合には、第４図に示すように、温度がＴ。、Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３、 というように高温になると発光スペ
ク）・ルが長波長側へ移行するとともに、光強度も低下
する。したがって、前記光半導体素子が使用される情報
伝達機器や計測機器では光半導体素子の温度に起因１．
た特性変化が問題となる。
すなわち、たとえば、半導体のエネルギーギャップによ
る光学的基礎吸収端の温度変化を利用した光学式温度計
においては、光源用として使用される発光ダイオード等
の発光素子が温度によって光強度、発光スペクトルが変
動すると、これが直接測定誤差の原因となる。また、受
光側に使用されるフォトダイオードやアバランシェフォ
トダイオード等の受光素子は暗電流が温度によって指数
関数的に増加するので、この変動を除去しないと安定し
た光検出ができない。
る光学的基礎吸収端の温度変化を利用した光学式温度計
においては、光源用として使用される発光ダイオード等
の発光素子が温度によって光強度、発光スペクトルが変
動すると、これが直接測定誤差の原因となる。また、受
光側に使用されるフォトダイオードやアバランシェフォ
トダイオード等の受光素子は暗電流が温度によって指数
関数的に増加するので、この変動を除去しないと安定し
た光検出ができない。
したがって、光半導体素子の温度変化の影響を低減する
ため、従来は、次のような手段が講じられていた。たと
えば、発光素子の温度補償としては、第５図に示ｔよう
に、発光ダイオード１．、 ＥＤに対して温度補償用の
ダイオードＤ８、Ｄ３、Ｄ。
ため、従来は、次のような手段が講じられていた。たと
えば、発光素子の温度補償としては、第５図に示ｔよう
に、発光ダイオード１．、 ＥＤに対して温度補償用の
ダイオードＤ８、Ｄ３、Ｄ。
を並列に設け、発光ダイオードＬ Ｅ Ｄに流れる電流
値が変化した場合に、トランジスタＴｒのベース電流を
調整することで光強度変化を抑制する。
値が変化した場合に、トランジスタＴｒのベース電流を
調整することで光強度変化を抑制する。
しかしながら、この場合には、発光スペクＩ・ルの変化
は補償することができない。
は補償することができない。
また、受光素子の温度変化の影響を低減する手段として
、たとえば、第６図に示すように、入射光りをチョッパ
ｃｈ等でパルス状にすることで、受光素子ＰＤからの出
力信号を交流化し、これを増幅器Ａｍｐで増幅した後、
直流化回路ＤＣを通ずようにしたものがある。しかしな
がら、この場合は回路全体が複雑、高価になる。
、たとえば、第６図に示すように、入射光りをチョッパ
ｃｈ等でパルス状にすることで、受光素子ＰＤからの出
力信号を交流化し、これを増幅器Ａｍｐで増幅した後、
直流化回路ＤＣを通ずようにしたものがある。しかしな
がら、この場合は回路全体が複雑、高価になる。
また、他の手段として、発光素子や受光素子を含む回路
装置全体を恒温槽内に配置する場合がある。このように
すると、発光素子、受光素子いずれの場合でも、その温
度変化の影響を防止することができるが、恒温に保持す
るための装置が大掛かりで高価になり、また、消費電力
も大きく、さらに、制御時の雑音が発生する等の種々の
難点がある。
装置全体を恒温槽内に配置する場合がある。このように
すると、発光素子、受光素子いずれの場合でも、その温
度変化の影響を防止することができるが、恒温に保持す
るための装置が大掛かりで高価になり、また、消費電力
も大きく、さらに、制御時の雑音が発生する等の種々の
難点がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、発光素子や受光素子などの光半導体素子の温度補償
を、簡単な構成で、しかも消費電力が少なく安価に実現
できるようにすることを目的とする。
て、発光素子や受光素子などの光半導体素子の温度補償
を、簡単な構成で、しかも消費電力が少なく安価に実現
できるようにすることを目的とする。
（ハ）問題点を解決するための手段
本発明は、」二部の目的を達成するために、先回・路部
品を構成する発光素子、受光素子などの光半導体素子と
光学フィルタなどの光学素子上が装着さ“れる熱伝導性
に優れたケーシングを備え、このケーシングの前記光半
導体素子の装着位置に近接してベルチェ素子を固着して
温度安定化装置を構成している。
品を構成する発光素子、受光素子などの光半導体素子と
光学フィルタなどの光学素子上が装着さ“れる熱伝導性
に優れたケーシングを備え、このケーシングの前記光半
導体素子の装着位置に近接してベルチェ素子を固着して
温度安定化装置を構成している。
また、本発明は、上記の目的を達成するために、発光素
子、受光素子などの光半導体素子を有する−３〜 各種の光回路部品が配置される熱伝導性に優れた基板を
備え、この基板の前記光半導体素子の装着配置に近接し
てベルチェ素子を固着して温度安定化装着を構成してい
る。
子、受光素子などの光半導体素子を有する−３〜 各種の光回路部品が配置される熱伝導性に優れた基板を
備え、この基板の前記光半導体素子の装着配置に近接し
てベルチェ素子を固着して温度安定化装着を構成してい
る。
（ニ）作用
本発明の温度安定化装置では、ベルチェ素子が光半導体
素子の近接位置に固着されているので、このベルチェ素
子に流れる電流の向きにより、熱電効果素子が吸熱ある
いは発熱する。また、ベルチェ素子に流れる電流値によ
って、発熱量あるいは吸熱量が制御される。したがって
、光半導体素子に近接してさらに温度センサを設＋Ｊで
おけば、この温度センサで検出した信号に基づいてベル
チェ素子の電流値を制御することで、光半導体素子の温
度が一定に保たれる。
素子の近接位置に固着されているので、このベルチェ素
子に流れる電流の向きにより、熱電効果素子が吸熱ある
いは発熱する。また、ベルチェ素子に流れる電流値によ
って、発熱量あるいは吸熱量が制御される。したがって
、光半導体素子に近接してさらに温度センサを設＋Ｊで
おけば、この温度センサで検出した信号に基づいてベル
チェ素子の電流値を制御することで、光半導体素子の温
度が一定に保たれる。
（ホ）実施例
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の実施例に係る光半導体素子を有する光
回路部品と温度安定化装置の斜視図であり、第２図は第
１図の■−■線に沿う断面図である。これらの図におい
て、符号１は光回路部品としての光結合器である。この
光結合器Ｉは、熱伝導性に優れたケーシング２の内部に
、たとえば２つの光学フィルタ４．６が配置されている
。一方、ケーシング２の外壁には、光学フィルタ４．６
の各光路位置に光半導体素子として、発光素子８．１０
と受光素子１２とが装着されるとともに、光フアイバケ
ーブル１４のコネクタ部１６が設けられている。なお、
１８はケーシング２内壁の前記発光素子８．１０、受光
素子１２およびコネクタ部１６の対向位置にそれぞれ取
り付けられた屈折率分布レンズである。 ２０は本発
明の温度安定化装置である。この温度安定化装置２０は
、前記ケーシング２と、前記光半導体素子８．１０．１
２の装着位置に近接するようにケーシング２の図」−底
部に固着された板状のベルチェ素子２２と、ケーシング
２外壁の」二部に取り付けられた温度センサ２，４と、
図外の温度制御回路とから構成される。そして、」二部
先回路部品１１ケーソング２および温度センサ２４とが
保温用ケース２６で覆われている。
回路部品と温度安定化装置の斜視図であり、第２図は第
１図の■−■線に沿う断面図である。これらの図におい
て、符号１は光回路部品としての光結合器である。この
光結合器Ｉは、熱伝導性に優れたケーシング２の内部に
、たとえば２つの光学フィルタ４．６が配置されている
。一方、ケーシング２の外壁には、光学フィルタ４．６
の各光路位置に光半導体素子として、発光素子８．１０
と受光素子１２とが装着されるとともに、光フアイバケ
ーブル１４のコネクタ部１６が設けられている。なお、
１８はケーシング２内壁の前記発光素子８．１０、受光
素子１２およびコネクタ部１６の対向位置にそれぞれ取
り付けられた屈折率分布レンズである。 ２０は本発
明の温度安定化装置である。この温度安定化装置２０は
、前記ケーシング２と、前記光半導体素子８．１０．１
２の装着位置に近接するようにケーシング２の図」−底
部に固着された板状のベルチェ素子２２と、ケーシング
２外壁の」二部に取り付けられた温度センサ２，４と、
図外の温度制御回路とから構成される。そして、」二部
先回路部品１１ケーソング２および温度センサ２４とが
保温用ケース２６で覆われている。
ペルチェ素子２２は、公知のように、これに流れる電流
値によって、発熱量あるい（Ｊ吸熱量が変化する。した
がって、光半導体素子８．１ｏ、１２に近接して配置さ
れた温度センサ２４で検出した信号に１ルづいてペルチ
ェ素子２２の電流値を制御することで、光半導体素子８
．１０．１２の温度が一定に保たれる。
値によって、発熱量あるい（Ｊ吸熱量が変化する。した
がって、光半導体素子８．１ｏ、１２に近接して配置さ
れた温度センサ２４で検出した信号に１ルづいてペルチ
ェ素子２２の電流値を制御することで、光半導体素子８
．１０．１２の温度が一定に保たれる。
第３図は他の実施例の温度安定化装置の斜視図であり、
第１図と対応する部分には同一の符号を付す。
第１図と対応する部分には同一の符号を付す。
この実施例の温度安定化装置３０は、第２図に示した光
結合器１の他、分波器、合波器等の各種の光回路部品３
２が配置される熱伝導性に優れた基板３４と、前記光半
導体素子８．１０．１２の装着位置に近接するように基
板３４の図上底部に固着されたペルチェ素子２２と、基
板３４の」一部に取り付けられた温度センサ２４と図外
の温度制御回路から構成される。
結合器１の他、分波器、合波器等の各種の光回路部品３
２が配置される熱伝導性に優れた基板３４と、前記光半
導体素子８．１０．１２の装着位置に近接するように基
板３４の図上底部に固着されたペルチェ素子２２と、基
板３４の」一部に取り付けられた温度センサ２４と図外
の温度制御回路から構成される。
上記基板３４としては、たとえば、セラミック基板やア
ルミニコウム／銅クラツド基板を使用することができる
。そして、光回路部品１と温度センサ２４とが基板３４
１に配置された保温用ケース２６で覆われている。
ルミニコウム／銅クラツド基板を使用することができる
。そして、光回路部品１と温度センサ２４とが基板３４
１に配置された保温用ケース２６で覆われている。
したがって、この実施例では、光半導体素子８、ｌ０１
Ｉ２にはペルチェ素子２２から基板３４を介して熱伝達
が行なわれ、光半導体索子８、ｌ０１１２の温度が一定
に保たれる。
Ｉ２にはペルチェ素子２２から基板３４を介して熱伝達
が行なわれ、光半導体索子８、ｌ０１１２の温度が一定
に保たれる。
（へ）効果
以上のように本発明によれば、光半導体素子が装着され
るケーシングや光半導体素子を有する光回路部品が配置
される基板にペルチェ素子を固着し＼このペルチェ素子
で光半導体素子の温度制御を行なうので、従来に比べて
温度補償用の装置が簡単、小型になる。しかも消費電力
が少なく、安価であり、温度制御も容易に行なうことが
できる。
るケーシングや光半導体素子を有する光回路部品が配置
される基板にペルチェ素子を固着し＼このペルチェ素子
で光半導体素子の温度制御を行なうので、従来に比べて
温度補償用の装置が簡単、小型になる。しかも消費電力
が少なく、安価であり、温度制御も容易に行なうことが
できる。
さらに、局所的な温度制御も可能となるなどの優れた効
果が発揮される。
果が発揮される。
第１図および第３図は本発明の光半導体素子の温度安定
化装置の実施例を示し、第１図は光半導体素子を有する
光回路部品とその温度安定化装置の斜視図、第２図は第
１図の■−■線に沿う断面図、第３図は光半導体素子を
含む温度安定化装置の斜視図、第４図は発光素子の発光
スペクトルの・温度変化を示す特性図、第５図は従来の
発光素子の温度補償用のための回路図、第６図は受光素
子の温度補償用のための回路図である。 ■・・光回路部品、２・・・ケーシング、８、ＩＯ・・
発光素子、Ｉ２・・・受光素子、２２・・ペルチェ素子
、２０．３０・・・温度安定化袋、３４・・基板。
化装置の実施例を示し、第１図は光半導体素子を有する
光回路部品とその温度安定化装置の斜視図、第２図は第
１図の■−■線に沿う断面図、第３図は光半導体素子を
含む温度安定化装置の斜視図、第４図は発光素子の発光
スペクトルの・温度変化を示す特性図、第５図は従来の
発光素子の温度補償用のための回路図、第６図は受光素
子の温度補償用のための回路図である。 ■・・光回路部品、２・・・ケーシング、８、ＩＯ・・
発光素子、Ｉ２・・・受光素子、２２・・ペルチェ素子
、２０．３０・・・温度安定化袋、３４・・基板。
Claims (2)
- （１）光回路部品を構成する発光素子、受光素子などの
光半導体素子と光学フィルタなどの光学素子とが装着さ
れる熱伝導性に優れたケーシングを備え、このケーシン
グの前記光半導体素子の装着位置に近接してペルチェ素
子を固着したことを特徴とする光半導体素子の温度安定
化装置。 - （２）発光素子、受光素子などの光半導体素子を有する
各種の光回路部品が配置される熱伝導性に優れた基板を
備え、この基板の前記光半導体素子の装着位置に近接し
てペルチェ素子を固着したことを特徴とする光半導体素
子の温度安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60074956A JPS61232684A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光半導体素子の温度安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60074956A JPS61232684A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光半導体素子の温度安定化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232684A true JPS61232684A (ja) | 1986-10-16 |
Family
ID=13562278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60074956A Pending JPS61232684A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | 光半導体素子の温度安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232684A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0497572A (ja) * | 1990-08-15 | 1992-03-30 | Hamamatsu Photonics Kk | 光素子装置 |
| WO2003069419A3 (en) * | 2002-02-15 | 2003-09-18 | Bookham Technology Plc | An artificial environment module |
| JP2015169445A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 温度測定装置、投光モジュール及び温度測定方法 |
| US10139290B2 (en) | 2014-03-04 | 2018-11-27 | Tokyo Electron Limited | Optical temperature sensor and method for manufacturing optical temperature sensor |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP60074956A patent/JPS61232684A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0497572A (ja) * | 1990-08-15 | 1992-03-30 | Hamamatsu Photonics Kk | 光素子装置 |
| WO2003069419A3 (en) * | 2002-02-15 | 2003-09-18 | Bookham Technology Plc | An artificial environment module |
| JP2015169445A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 温度測定装置、投光モジュール及び温度測定方法 |
| US10139289B2 (en) | 2014-03-04 | 2018-11-27 | Tokyo Electron Limited | Temperature measurement device, light emitting module and temperature measurement method |
| US10139290B2 (en) | 2014-03-04 | 2018-11-27 | Tokyo Electron Limited | Optical temperature sensor and method for manufacturing optical temperature sensor |
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