JPS61264777A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPS61264777A JPS61264777A JP60106086A JP10608685A JPS61264777A JP S61264777 A JPS61264777 A JP S61264777A JP 60106086 A JP60106086 A JP 60106086A JP 10608685 A JP10608685 A JP 10608685A JP S61264777 A JPS61264777 A JP S61264777A
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- JP
- Japan
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- light
- emitting device
- cap
- stem
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
-
- 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
- H01S5/02253—Out-coupling of light using lenses
-
- 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
- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
- H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
- H01S5/02326—Arrangements for relative positioning of laser diodes and optical components, e.g. grooves in the mount to fix optical fibres or lenses
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体発光装置に係り、特に、半導体レーザ
ーを搭載するパフケージの構造に関するものである。
ーを搭載するパフケージの構造に関するものである。
（従来の技術）
半導体レーザー（以下ＬＤという）は、光通信をはじめ
ビデオディスク、プリンタ、測定機などに幅広く使用さ
れているが、ＬＤからの出射ビームはある拡がり角をも
っているため、光学レンズなどを利用してビームを絞っ
たり、平行にするな・ど光結合器を介して光ファイバー
等に導くようにしている。
ビデオディスク、プリンタ、測定機などに幅広く使用さ
れているが、ＬＤからの出射ビームはある拡がり角をも
っているため、光学レンズなどを利用してビームを絞っ
たり、平行にするな・ど光結合器を介して光ファイバー
等に導くようにしている。
このように使用される従来の半導体発光装置としては例
えば、実公昭５９−５９８５号公報、実公昭５７−８２
０６号公報などが挙げられる。
えば、実公昭５９−５９８５号公報、実公昭５７−８２
０６号公報などが挙げられる。
以下、その構成を図を用いて説明する。
第５図は従来の半導体発光装置の断面図である。
図中、１はり、Ｄチップ、２はＬＤチップｌを搭載し、
ヒートシンクの役目をするステム、３はＬＤチップ１を
気密封止するためのキャップであり、Ｎ２ガスなどを注
入し、ステム２に溶接固定される。４は光取り出し窓で
透明なガラスなどで形成され、キャップ３にロウ付けや
ガラス封着され、キャップ３がステム２に取り付けられ
る時この光取り出し窓４はしＤチップ１の出射面に対し
て垂直になるように配置されている。ＬＤチップ１は通
常両端面から出射光が出力され、一方の出射光はファイ
バーなどと結合し信号の送信に用い、もう一方は受光素
子で受けてＬＤチップ１の温度変化に対する安定化のた
めの制御用として用いるようにしている。そのため、信
号用出力光は効率よく光取り出し窓４の外に出射される
ようにＬＤチップ１はステム２の右側にボンディングさ
れ、制御用出力光はそれほど高い結合効率を要求されな
いためＬＤチ７ブ１から放射された光はステム上面で遮
蔽され半分ぐらいがもう一つの光取り出し窓４から出射
されるようになっている。
ヒートシンクの役目をするステム、３はＬＤチップ１を
気密封止するためのキャップであり、Ｎ２ガスなどを注
入し、ステム２に溶接固定される。４は光取り出し窓で
透明なガラスなどで形成され、キャップ３にロウ付けや
ガラス封着され、キャップ３がステム２に取り付けられ
る時この光取り出し窓４はしＤチップ１の出射面に対し
て垂直になるように配置されている。ＬＤチップ１は通
常両端面から出射光が出力され、一方の出射光はファイ
バーなどと結合し信号の送信に用い、もう一方は受光素
子で受けてＬＤチップ１の温度変化に対する安定化のた
めの制御用として用いるようにしている。そのため、信
号用出力光は効率よく光取り出し窓４の外に出射される
ようにＬＤチップ１はステム２の右側にボンディングさ
れ、制御用出力光はそれほど高い結合効率を要求されな
いためＬＤチ７ブ１から放射された光はステム上面で遮
蔽され半分ぐらいがもう一つの光取り出し窓４から出射
されるようになっている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記構成の装置では、ＬＤチップｌから
の出射光は拡がり角をもっているため、光ファイバーな
どに結合するための光結合器、つまり、光学レンズ系が
必要になり、その光学レンズ系を実装するためには種々
の固定部材が必要になってくる。そのため、半導体発光
装置と光ファイバーへの結合のための部品点数が増大す
ると共に組立工数が多くなり、従って、コストはアップ
し、しかも、部品点数の増大に伴い不ペースは増大し、
小形化を妨げるといった問題があった。また、部品点数
が増加するにつれてＬＤチップからの出射光の光軸を合
わせることが困難であるといった問題があった。
の出射光は拡がり角をもっているため、光ファイバーな
どに結合するための光結合器、つまり、光学レンズ系が
必要になり、その光学レンズ系を実装するためには種々
の固定部材が必要になってくる。そのため、半導体発光
装置と光ファイバーへの結合のための部品点数が増大す
ると共に組立工数が多くなり、従って、コストはアップ
し、しかも、部品点数の増大に伴い不ペースは増大し、
小形化を妨げるといった問題があった。また、部品点数
が増加するにつれてＬＤチップからの出射光の光軸を合
わせることが困難であるといった問題があった。
本発明は、上記の問題点を除去し、ＬＤチップからの出
射光を光ファイバーや受光素子などへ簡便に結合し得る
と共にコンパクトにして安価な、しかも信頼性の高い光
結合器を兼ねた半導体発光装置を提供することを目的と
する。
射光を光ファイバーや受光素子などへ簡便に結合し得る
と共にコンパクトにして安価な、しかも信頼性の高い光
結合器を兼ねた半導体発光装置を提供することを目的と
する。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記問題点を解決するために、ステム上に搭
載されるＬＤチップの両端面からの出射光を取り出すキ
ャップの取り出し口に球レンズを設けるようにして、出
射光の光軸合わせが容易で、しかも簡便にして安価な半
導体発光装置を得るようにしたものである。
載されるＬＤチップの両端面からの出射光を取り出すキ
ャップの取り出し口に球レンズを設けるようにして、出
射光の光軸合わせが容易で、しかも簡便にして安価な半
導体発光装置を得るようにしたものである。
（作用）
第１図に示されるように、ステム５に搭載されるＬＤチ
７ブ１の両端からは出射光が出力される。
７ブ１の両端からは出射光が出力される。
例えばＬＤチップｌの右端面からの出射光は球レンズ７
を介して光ファイバー９に導かれる。一方、ＬＤチップ
１の左端面からの出射光は球レンズ８を介して受光素子
１０に導かれる。
を介して光ファイバー９に導かれる。一方、ＬＤチップ
１の左端面からの出射光は球レンズ８を介して受光素子
１０に導かれる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明に係る半導体発光装置の断面図、第２図
は同半導体発光装置の外観斜視図である。
は同半導体発光装置の外観斜視図である。
まず、この半導体発光装置の構造について説明する。
第１図及び第２図において、１はＬＤチップ、５はステ
ム、６はＬＤチップ１を気密封止するキャップであり、
Ｎ！ガスなどを注入しステムに溶接固定される。７．８
は球レンズ、９は例えば、マルチモード光ファイバーな
どの光ファイバー、１０は受光素子である。これらの図
に示されるように、ステム５は右側に偏心したスタンド
５−１を有しており、ＬＤチップ１はそのスタンド５−
１の右端にボンディングされている。球レンズ７゜８は
それぞれキャップ６の側面に穿設される球レンズ固定用
の孔にロウ付けなどで気密に固定される。そして、この
キャップ６がステム５に溶接される時、球レンズ７．８
はＬＤチフプ１の出射光を中心部で受けられるような位
置に配設される。
ム、６はＬＤチップ１を気密封止するキャップであり、
Ｎ！ガスなどを注入しステムに溶接固定される。７．８
は球レンズ、９は例えば、マルチモード光ファイバーな
どの光ファイバー、１０は受光素子である。これらの図
に示されるように、ステム５は右側に偏心したスタンド
５−１を有しており、ＬＤチップ１はそのスタンド５−
１の右端にボンディングされている。球レンズ７゜８は
それぞれキャップ６の側面に穿設される球レンズ固定用
の孔にロウ付けなどで気密に固定される。そして、この
キャップ６がステム５に溶接される時、球レンズ７．８
はＬＤチフプ１の出射光を中心部で受けられるような位
置に配設される。
また、ＬＤチンプ１の端面から球レンズ７までの距離Ｊ
、及び球レンズ７のもう一方の端面から光ファイバー８
までの距離Ｉｌ、はＬＤチップｌからの出射光が光ファ
イバー８に収束するような距離に予め計算され、それに
基づいて設計されている。
、及び球レンズ７のもう一方の端面から光ファイバー８
までの距離Ｉｌ、はＬＤチップｌからの出射光が光ファ
イバー８に収束するような距離に予め計算され、それに
基づいて設計されている。
そして、キャップ６がステム５に溶接固定された時、所
定の位置に配置されるよう球レンズ７はキャップ６にロ
ウ材などで気密に固定されている。
定の位置に配置されるよう球レンズ７はキャップ６にロ
ウ材などで気密に固定されている。
更にステム５とキャップ６の取り付けが正確になるよう
にステム５には段部５−２を設けている。
にステム５には段部５−２を設けている。
また、左側に出射される制御信号用出射光も同様に、球
レンズ８を介して受光素子１０に結合される。なお、キ
ャップ６の側面に設けられる球レンズ固定用の孔にはキ
ャップ６への球レンズ７及び８の取り付は位置を正確に
するためにテーパを設けるなどして正確な割り出しを行
うようにすることができる。
レンズ８を介して受光素子１０に結合される。なお、キ
ャップ６の側面に設けられる球レンズ固定用の孔にはキ
ャップ６への球レンズ７及び８の取り付は位置を正確に
するためにテーパを設けるなどして正確な割り出しを行
うようにすることができる。
そして、ここでは、ＬＤチップ１と球レンズ８との間の
距離がＬＤチップ１と球レンズ７との間の距離よりは長
くなるために球レンズ８の大きさを変えて出射光を受光
素子１０へ結合するようにしているが、球レンズ８の材
質を変えて屈折率を変えることにより、球レンズ８を球
レンズ７と同じ大きさのものにするようにしてもよい。
距離がＬＤチップ１と球レンズ７との間の距離よりは長
くなるために球レンズ８の大きさを変えて出射光を受光
素子１０へ結合するようにしているが、球レンズ８の材
質を変えて屈折率を変えることにより、球レンズ８を球
レンズ７と同じ大きさのものにするようにしてもよい。
第３図は、本発明の第２の実施例を示す半導体□発光装
置の断面図である。
置の断面図である。
この実施例においてはステム１１の中央部に同心状にス
タンド１１−１を設けて、このスタンド１１−１の中央
にＬＤチップ１を取り付け、スタンド１１−１のＬＤチ
ップ１の取り付は部はＬＤチフプｌの大きさに側面を切
り落とし、ＬＤチップｌの両端面から効率よく出射光が
放射されるようにしている。更に、この場合は、キャッ
プ１２には大きさの等しい球レンズ１３．１４を対向状
に装着して、ＬＤチップ１を一定温度で制御することに
より、両側に配置される光ファイバー１５゜１６に光出
力を送信することができるように構成されている。
タンド１１−１を設けて、このスタンド１１−１の中央
にＬＤチップ１を取り付け、スタンド１１−１のＬＤチ
ップ１の取り付は部はＬＤチフプｌの大きさに側面を切
り落とし、ＬＤチップｌの両端面から効率よく出射光が
放射されるようにしている。更に、この場合は、キャッ
プ１２には大きさの等しい球レンズ１３．１４を対向状
に装着して、ＬＤチップ１を一定温度で制御することに
より、両側に配置される光ファイバー１５゜１６に光出
力を送信することができるように構成されている。
第４図は、本発明の第３の実施例を示す半導体発光装置
の断面図である。
の断面図である。
この実施例においては、ＬＤチップ１は第１図における
ものと同様にステム１７上に配置されているが、球レン
ズ１９の大きさ及びＬＤチップ１の右端面と球レンズ１
９の間の距離１１を調整し出力光が平行ビームとなるよ
うに球レンズ１９をキャップ１８に取り付けたものであ
る。ＬＤチップ１の左端面からの出力光は球レンズ２０
を介して受光素子２１に伝達されるように構成されてい
る。
ものと同様にステム１７上に配置されているが、球レン
ズ１９の大きさ及びＬＤチップ１の右端面と球レンズ１
９の間の距離１１を調整し出力光が平行ビームとなるよ
うに球レンズ１９をキャップ１８に取り付けたものであ
る。ＬＤチップ１の左端面からの出力光は球レンズ２０
を介して受光素子２１に伝達されるように構成されてい
る。
このようにキャップに球レンズを装着してＬＤチップか
らの出射光を光ファイバーや受光素子に直接結合すると
、出力光の光軸の軸ずれや角度ずれが緩和され、接続損
失が小さく、しかも安定した光結合を行うことができる
。
らの出射光を光ファイバーや受光素子に直接結合すると
、出力光の光軸の軸ずれや角度ずれが緩和され、接続損
失が小さく、しかも安定した光結合を行うことができる
。
なお、キャップの両側に平行ビームが出射されるように
球レンズを配置するように構成できることは言うまでも
ない。
球レンズを配置するように構成できることは言うまでも
ない。
また、本発明は上記実施例に限定されることはなく、本
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように本発明によれば、両端面か
ら出射光を出力する半導体レーザーチップと、該半導体
レーザーチップを搭載するステムと、該半導体レーザー
の両端面に対向した位置に前記出射光の取り出し口を形
成した気密キャップとを有する半導体発光装置において
、前記出射光の取り出し口にそれぞれ球レンズを配置す
るようにしたので、 （１）球レンズは気密封止窓を兼ね、ＬＤチップからの
出射光を簡便に光ファイバーや受光素子に結合できるた
め、部品点数及び組立工数の削減を図ることができ、し
かもコンパクトにして、安価な光結合器を兼ねた半導体
発光装置を提供することができる。
ら出射光を出力する半導体レーザーチップと、該半導体
レーザーチップを搭載するステムと、該半導体レーザー
の両端面に対向した位置に前記出射光の取り出し口を形
成した気密キャップとを有する半導体発光装置において
、前記出射光の取り出し口にそれぞれ球レンズを配置す
るようにしたので、 （１）球レンズは気密封止窓を兼ね、ＬＤチップからの
出射光を簡便に光ファイバーや受光素子に結合できるた
め、部品点数及び組立工数の削減を図ることができ、し
かもコンパクトにして、安価な光結合器を兼ねた半導体
発光装置を提供することができる。
（２）出力光の接続損失が小さく、しかも安定した光結
合を行い得る信頬性の高い半導体発光装置を提供するこ
とができる。
合を行い得る信頬性の高い半導体発光装置を提供するこ
とができる。
このように本発明は種々の利点を有し、それによっても
たらされる効果は顕著である。
たらされる効果は顕著である。
第１図は本発明に係る半導体発光装置の断面図、第２図
は同半導体発光装置の外観斜視図、第３図は本発明の第
２の実施例の半導体発光装置の断面図、第４図は本発明
の第３の実施例の半導体発光装置の断面図、第５図は従
来の半導体発光装置の断面図である。 ■・・・ＬＤチップ、５．１１．１７・・・ステム、６
゜１２．１８・・・キャップ、７，８，１３，１４，１
９．２０・・・球レンズ、９．１５．１６・・・光ファ
イバー、１０．２１・・・受光素子。
は同半導体発光装置の外観斜視図、第３図は本発明の第
２の実施例の半導体発光装置の断面図、第４図は本発明
の第３の実施例の半導体発光装置の断面図、第５図は従
来の半導体発光装置の断面図である。 ■・・・ＬＤチップ、５．１１．１７・・・ステム、６
゜１２．１８・・・キャップ、７，８，１３，１４，１
９．２０・・・球レンズ、９．１５．１６・・・光ファ
イバー、１０．２１・・・受光素子。
Claims (3)
- （１）両端面から出射光を出力する半導体レーザーチッ
プと、該半導体レーザーチップを搭載するステムと、該
半導体レーザーチップの両端面に対向した位置にそれぞ
れ前記出射光の取り出し口を形成した気密キャップとを
有する半導体発光装置において、前記出射光の取り出し
口にそれぞれ球レンズを配置するようにしたことを特徴
とする半導体発光装置。 - （２）前記球レンズは前記気密キャップにロウ材で固定
するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の半導体発光装置。 - （３）前記球レンズからの出力光は光ファイバーケーブ
ル及び又は受光素子に導くようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の半導体発光装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106086A JPS61264777A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106086A JPS61264777A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264777A true JPS61264777A (ja) | 1986-11-22 |
Family
ID=14424741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106086A Pending JPS61264777A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61264777A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993005553A1 (en) * | 1991-09-10 | 1993-03-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Pre-aligned diode laser for external cavity operation |
| US5289485A (en) * | 1991-09-10 | 1994-02-22 | Micracor, Inc. | Multi-element optically pumped external cavity laser system |
| US5327444A (en) * | 1989-04-20 | 1994-07-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Solid state waveguide lasers |
| US5327447A (en) * | 1989-04-20 | 1994-07-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Waveguide optical resonant cavity laser |
| JP2009135312A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Denso Corp | 半導体レーザ装置および半導体レーザレーダ装置。 |
| JP2011243951A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-12-01 | Harison Toshiba Lighting Corp | 発光装置 |
| JP2012156335A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザ |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60106086A patent/JPS61264777A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5327444A (en) * | 1989-04-20 | 1994-07-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Solid state waveguide lasers |
| US5327447A (en) * | 1989-04-20 | 1994-07-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Waveguide optical resonant cavity laser |
| WO1993005553A1 (en) * | 1991-09-10 | 1993-03-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Pre-aligned diode laser for external cavity operation |
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| JP2009135312A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Denso Corp | 半導体レーザ装置および半導体レーザレーダ装置。 |
| JP2011243951A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-12-01 | Harison Toshiba Lighting Corp | 発光装置 |
| JP2012156335A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体レーザ |
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