JPS61292389A - 半導体発光装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 この発明は、半導体発光装置において、結合系の表面反
射光を利用することにより、前方向出力によるモニタを
容易に実現するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体発光装置にかかり、発光素子の的確な出
力モニタを前方向出射光により容易に実現する構造の改
善に関する。

光を情報信号の媒体とする光通信その他のシステムの高
度化、多様化が推進されており、その光源として重要な
役割を果たしている半導体発光装置について、その動作
の安定性を従来より更に向上するために、出力モニタ方
法の改善が要望されている。

〔従来の技術〕

半導体発光素子特にレーザ素子は高いエネルギー密度で
動作し、かつその多くは化合物半導体材料で構成される
ために、半導体発光装置では温度上昇とこれに伴う特性
変化、経時変化に対する十分な対処手段が必要であり、
その光出力をモニタしてバイアス電流を制御し、出力を
安定化することが多く行われている。

半導体発光装置の従来の出力モニタ方法とじては、同一
容器内に収容された半導体受光素子で発光素子の後方向
出力を検知する方法が多く行われている。

しかしながら半導体レーザの共振器内の光の分布が劣化
等により不均一となる場合には、前方と後方の出力が比
例せずモニタ効果が失われる。またレーザの出力を増大
するために、その一方の端面を完全反射面とすることが
必要とされている。

前方向出力をモニタする方法ではこの様な問題を生じな
いが、既に知られている発光ダイオード装置の前方向出
力モニタ方法では、第２図に示す如く光ファイバ１１の
中間に結合レンズ１２を介して分岐プリズム１３を挿入
し、光の一部を分岐してモニタする。この様な分岐方法
では光学系が複雑となり好ましくない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述の如き現状に対処して、前方向出力により
モニタが的確に行われる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〕

前記問題点は、第１図の模式図に示す如く、半導体発光
素子１、半導体受光素子２及び該発光素子から出射され
る光を該容器外に導く結合系の少なくとも一部が同一容
器６内に収容され、該結合系の該発光素子１に一部する
素子３の光入射面の表面反射光を該受光素子２に集光し
て、該発光素子１の出力をモニタする本発明による半導
体発光装置により解決される。

〔作　用〕

本発明による半導体発光装置は、その容器内に半導体発
光素子、モニタ用半導体受光素子の他に、該容器外に光
を導く結合系の少なくとも一部が収容され、その発光素
子に隣接する素子の光入射面が凹面とされて表面反射光
が受光素子に集光する様に各素子が配置されている。

この構成により、発光素子の前方向出力の一部が受光素
子により検知され、的確なモニタ動作が最小の素子数で
実現される。

〔実施例〕

以下本発明を第１図に模式図を示す実施例により具体的
に説明する。

同図において、１は半導体レーザ素子、２は半導体受光
素子、３は出射する光を容器外に導く結合系の第ルンズ
、４は結合系の第２レンズ、５は光ファイバであり、本
実施例の半導体発光装置はその気密封止容器６内に、レ
ーザ素子１、受光素子２、第ルンズ３を収容している。

この第ルンズ３はグレーデッドインデックス（ＧＲＩＮ
）ロッドレンズであり、レーザ素子１に対向する光入射
面が例えば光軸上に中心を有する半径５０ｐの球面に形
成されて、この球面で反射される光の焦点は光軸上球面
から２５−の位置にある。

レーザ素子１は一方の端面が完全反射面とされ、他方の
光出射側端面の共振器位置が第ルンズ３の光軸上、球面
から２５μｍより遠＜５０μｍより近い位置に配置され
ている。

この配置により、レーザ素子１から出射され第ルンズ３
の光入射面に到達した光の一部、例えば３％程度の反射
光は、球面の中心より遠い位置に集光されるから、この
像位置をレーザ素子１の後方とし、ここに受光素子２の
受光面を配置している。

この反射光はレーザ素子１の光出射側端面位置において
は未だ広い断面積を有し、カップリング障害を生ずるこ
とはない。

また第ルンズ３の光入射面に到達した光の大部分は、従
来技術により第ルンズ３から平行光線となって出射され
、容器外において第２レンズ４により光ファイバ５に集
光される。

なお第ルンズ３の光入射面である球面の中心は主光線の
光軸外に位置してもよく、この場合には受光素子２を主
光線の光軸外に位置させることができる。

また第ルンズ３の光入射面にその反射率を制御するコー
ティングを施し、モニタのために分岐する比率を選択す
ることができ、更にこのレンズ３はグレーデッドインデ
ックスロッドレンズに限られず、例えばメニスカス状の
レンズを用いてもよい。

なお前記実施例では、結合系のうち第ルンズ３のみを発
光素子１、受光素子２と同一容器に収容しているが、例
えば光ファイバ５までを同一容器内に収容するなど、目
的に応じた構成が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、発光素子の前方向出
力により、的確なモニタ動作が最小の素子数で実現され
、光通信等の光応用システムの安定性の向上に効果が得
られる。

更に本発明による半導体発光装置ではその発光素子の後
方向出力を必要とせず、その端面の反射率を高めて出力
を増大することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の模式図、 第２図は前方向出力モニタ方法の従来例の模式％式％ １は半導体レーザ素子、 ２は半導体受光素子、 ３は結合系の第ルンズ、 ４は結合系の第２レンズ、 ５は光ファイバ、 ６は容器を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体発光素子（１）、半導体受光素子（２）及び該
   発光素子から出射される光を該容器外に導く結合系の少
   なくとも一部が同一容器（６）内に収容され、該結合系
   の該発光素子（１）に隣接する素子（３）の光入射面の
   表面反射光を該受光素子（２）に集光して、該発光素子
   （１）の出力をモニタすることを特徴とする半導体発光
   装置。