JPS62137889A - 光学用構造物 - Google Patents

光学用構造物

Info

Publication number
JPS62137889A
JPS62137889A JP60279698A JP27969885A JPS62137889A JP S62137889 A JPS62137889 A JP S62137889A JP 60279698 A JP60279698 A JP 60279698A JP 27969885 A JP27969885 A JP 27969885A JP S62137889 A JPS62137889 A JP S62137889A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
junction
optical fiber
flat plate
light emitting
plate part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60279698A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Inaba
稲場 文男
Hiromasa Ito
弘昌 伊藤
Masashige Tsuji
辻 誠滋
Kazuyuki Tadatomo
一行 只友
Akira Mizuyoshi
明 水由
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority to JP60279698A priority Critical patent/JPS62137889A/ja
Publication of JPS62137889A publication Critical patent/JPS62137889A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Led Devices (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接合型半導体発光素子ど光ファイバとを接着
してなる光学用構造物に関し、詳細には、平板部と、該
平板部の片面上に設けた柱状突起と、平板部及び柱状突
起の任意の箇所に設けた電極とからなり、少なくとも柱
状突起内に平板部に対して垂直方向に延在するpn接合
を有する接合型半導体発光素子の該柱状突起と光ファイ
バとを接着してなる光学用構造物に関するものである。
〔従来の技術〕
本発明者らは平板部と、核子板部の片面」二に設けた柱
状突起と、平板部及び柱状突起の任意の箇所に設けた電
極とからなり、少なくとも柱状突起内に平板部に対して
垂直方向に延在するpn接合を有する接合型半導体発光
素子を提案している。
当該接合型半導体発光素子は柱状突起内のpn接合によ
り垂直方向に発光するため、光ファイバに対する光の集
束が容易であるが、これを光ファイバと結合する具体的
手段は未だ提案されていないのが実情である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、発光源と光ファイバとを安定に、且つ効率良
く光を集束しうるように結合することは非常に重要であ
る。
たとえば、光ファイバと接合型半導体発光素子とを直接
接触させて結合すると、光ファイバの端部及び接合型半
導体発光素子の柱状突起の端部はその構成材料上非常に
脆いので破損し易く、また、結合部位が不安定である。
また、脆さを回避するために直接接触させないで間隔を
おいて結合すると、外部振動に対する接合型半導体発光
素子と光ファイバとの安定性がさらに悪くなるだけでな
く、接合型半導体発光素子からの光を光ファイバに集束
させることが困難になる。特に、柱状突起の径と光ファ
イバの径が異なる場合には、なおさら光集束性が困難と
なる。
従って本発明の第1の目的は、発光源である前述の接合
型半導体発光素子と光ファイバとを外部振動に対して安
定+1赫よく結合した構造物を提供するものである。
本発明の第2の目的は光を効率良く集束できる上記接合
型2V専体発光素子と光ファイバとよりなる構造物を提
供するものである。
本発明の第3の目的は、前記接合型半導体発光素子先端
部が破損しない構造の構造物を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的は、平板部と、該平板部の片面上に設けた柱状
突起と、平板部及び柱状突起の任意の箇所に設けた電極
とからなり、少なくとも柱状突起内に平板部に対して垂
直方向に延在するpn接合を存する接合型半導体発光素
子の該柱状突起と、光ファイバとを直接的または間接的
に接着してなることを特徴とする光学用構造物により達
成される。
本発明の光学用構造物に使用する接合型半導体発光素子
は、たとえば第4図に示すように平板部の片面上に設け
た柱状突起内に形成したpn接合により、平板部に対し
て垂直方向に光を放出するものであり、しかも柱状突起
により、光ファイバとの結合を極めて容易に行うことが
できる。そのため、この種の発光素子は、半導体レーザ
や発光ダイオードの分野において有用である。
ところで、上記のような接合型半導体発光素子は、平板
部に対して垂直方向に延在するpn接合(pn接合PN
 1 )による光を得ることをその本来の目的とするも
のであり、平板部に対して平行方向に延在するpn接合
(pn接合PN 2 )は存在しないか、またはできる
だけ発光しないように様々な工夫をすることが好ましい
。たとえば1つの工夫として、柱状突起内及び平板部内
にpn接合を形成する際に平板部の上部表面をマスキン
グして不純物の拡散を行えば、平板部内に水平方向に延
在するpn接合PN2が実質的に形成されない接合型半
導体発光素子を得ることができる。本発明においてはか
かる構造の接合型半導体発光素子を使用することが好ま
しい。
接合型半導体発光素子と光ファイバとの具体的な接着方
法としては、通常接着剤にて接着する方法が例示される
当該接着剤としては、接合型半導体発光素子由来の光を
透過し得るものであり接合型半導体発光素子と光ファ゛
イバとを接着可能なものであるならばとくに制限はない
。かかる接着剤としては、たとえばアクリル系、ポリエ
ステル系、シリコン系、エポキシ系等の接着剤が例示さ
れ、特にエポキシ樹脂系接着剤が好適である。
当該接着においては、直接接合型半導体発光素子の柱状
突起先端と光ファイバとを接着してもよく、また光ガイ
ドを介して接着してもよい。
その際、光ガイド自体が接着剤であってもよい。
即ち、たとえばエポキシ樹脂系接着剤は、非常に粘度が
高いものであり、これを使用して接着を行った場合、当
該エポキシ樹脂系接着剤自体が第2図(A)に示した如
き光ガイド(5゛)を形成する。
勿論、接着剤とは別個の材料よりなる光ガイド(5゛)
を直接接合型半導体発光素子の柱状突起先端と光ファイ
バとの間に介在させ、当該光ガイド(5゛)の両端をそ
れぞれ柱状突起先端および光ファイバと接着してもよい
当該光ガイド(5”)は、光透過性で且つその光屈折率
が外気のそれとは異なる材料、たとえばガラス類やプラ
スチック類よりなるものが好ましい。
第1図に示したように、光ファイバ(2)は周知のよう
に屈折率の大きいコア部(3)をそのコア部(3)より
小さい屈折率のクラッド部(4)で包み、コア部(3)
とクラッド部(4)の境界面で光を全反射させてコア部
(3)に閉じ込めて伝送するものである。光ファイバと
しては、既知のものを使用すればよいゆ 〔実施例〕 以下、本発明の光学用構造物を図面に基づいて説明する
第1図は本発明の光学用構造物の一実施例を示す。
接合型半導体発光素子(1)は、平板部(B)と、その
平板部(B)の片面上に設けた円柱状突起(P)と、円
柱状突起(1))の側周面に設けた電極(El)と、平
板部([3)の下面に設りた電極(E2)とで構成され
ている。円柱状突起(P)内には、平板部(B)に対し
て垂直方向に延在する円筒状のpn接合PNIが存在す
る。第1図の実施例では平板部([3)内には、該平板
部(B)に対して平行方向に延在するpn接合PN2が
実質的に存在しないが、かかるpn接合PN2の存在を
許容することによって、当該接合型半導体発光素子の製
造に際して当該pn接合PN2を存在せしめないように
するだめの工夫等が一切不要となるので接合型半導体発
光素子素子を安価に製造することが可能である。従って
、第4図に示した如きpn接合PN2の存在するものを
使用してもよいが、この場合、前述のようにpn接合P
N2が発光しないよう工夫することが好ましく、この図
に示した発光素子では、平板部(B)の」二面と電極(
El)との間に絶縁膜(10)を介在させている。
第1図に示すような接合型半導体発光素子(1)の製造
方法の一例を以下に簡潔に述べる。例えばGaAs −
ApGaAs系半導体材料を用いた場合は、n型GaA
s基板上にn型A l xGaI−、As[、及び円柱
状突起(P)と上部層とを形成するためのn型GaAs
層を順次にエピタキシャル成長させて3層構造のへテロ
ウェハを制作する。各層の厚さは、たとえばn型^1 
xGa 、 −Js層が2〜50−1最上層のn型Ga
As[が2〜200−である、このヘテロウェハにつき
、例えば反応性イオンエツチング法により上記最上層の
n型caAs層をイオンエツチングし、円柱状突起(P
)を形成する。当該円柱状突起(P)を切り出した上記
最上層の残余部分が上部層となる。当該円柱状突起(P
)の頂上面には、上記のエノチング工程の際に施与した
マスク層が存在しているが、該マスク層を残存させた状
態でマスク層の表面および平板部上部表面をさらにマス
クした後に、当該円柱状突起(P)の側周面からp型を
形成するための不純物、例えばZnを拡散させる。
これにより円柱状突起(P)内にGaAsホモ接合たる
pn接合PNIが形成されるが、平板部(B)内にはマ
スク層が拡散を遮断してpn接合PN2が形成されない
。拡散工程後に、円柱状突起(P)の側周面及び平板部
(B)の上面にp側の電極材としてたとえばCr −A
uからなる電極(El)が、また平板部(T3>の下面
にn側の電極材としてたとえばAu−Goからなる電極
(E2)が被着され、円柱状突起(P)の頂上面および
平板部(B)の上面に残存すや電極材料及びマスク層が
除去される。これにより、pn接合PNIのみを有し、
かつ発光ダイオードとして使用することのできる接合型
半導体発光素子(1)が製造される。
得られた半導体発光素子(1)において、平板部(B)
の下面のうち円柱状突起(P)の反対面に反射鏡又は反
射膜を設け、かつ円柱状突起(P)の頂上面に半透明の
反射鏡または反射膜を被着形成して光共振機構を具備せ
しめると半導体レーザとしても使用することが出来る。
この半導体レーザにおいては、pn接合PNIからの前
記した増幅された自然放出に光帰還が生じて誘導放出に
よりレーザ発振し、而して強力で指向性の良好な発光光
が上記した半透明反射鏡または反射膜を通して平板部(
B)に対して垂直方向に放出される。
電極(El)、(E2)は、第1図に示す位置及び大き
さに特定されるものではなく、pnt1合PNIにより
垂直方向に光を放出するという目的を達成しうる限り、
前記の位置の範囲内であれば、任意の位置に任意の大き
さで設けることができる。
第1図から明らかなように、接合型半導体発光素子(1
)の円柱状突起(P)の頂上面と光ファイバ(2)の端
面ば、接着剤(5)により接着されている。
本発明の構造物、特に第1図の構造物においては、円柱
状突起(P)内のpn接合PNIの径は光ファイバのコ
ア部(3)の径より小さいことが光をよりよく集束させ
るので好ましい。
さらに、エポキシ樹脂系接着剤の如き高粘度のものは、
それ自体を光のガイドとして設けることも可能である。
その具体例として第2図に示したような(A)、(B)
2種類のものが考えられる。
第2図(A)は光ガイド(5゛)の周面形状が凹状のも
ので、(B)は凸状のものである。このような光ガイド
の存在は、円柱状突起(P)のpn接合11Nlの径と
光ファイバのコア部(3)の径が異なる場合に特に有効
である。第3図はそのガイドの別の態様を示すもので、
(A)はコア部(3)の径よりもpn接合PNIの径が
大きい場合で、(B)はその逆の場合である。何れの場
合も円柱状突起(1〕)内のpn接合PNIから放出さ
れる光はガイド内に閉じ込められ、光のti失なく光フ
ァイバ(2)のコア部(3)内に伝送される。ガイドの
形状は第2図及び第3図に示したものに限られるもので
はなく、光を[1失なく伝送するならば他の形状であっ
ても構わない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の光学用構造物は、垂直方向
に発光する接合型半導体発光素−rと光ファイバを接着
したことにより、接合型半導体発光素子と光ファイバが
、外部からの振動に対しても安定かつ強固に結合される
。また接合型半導体発光素子からの光を集束させて光フ
ァイバに効率良く伝送することができ、光フアイバ通信
装置等に効果的に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学用構造物の一実施例の断面図、第
2図(A)、(B)は接合型半導体発光素子と光ファイ
バとの間に接着剤からなるガイドを介在させて接着した
状態を示す図で、(A)はそのガイドの形状が凹状のも
の、(B)は凸状のものを示す図、第3図(A)、(B
)は径の異なる接合型半導体発光素子の円柱状突起と光
ファイバとを接着した状態を示す図、第4図は本発明で
使用される接合型半導体発光素子の二実施例の断面図で
ある。 P ・・・・・円柱状突起 B ・・・・・平板部 1 ・・・・・半導体発光素子 2 ・・・・・光ファイバ PNI、PN2 ・・p n接合 3 ・・・・・コア部 4 ・・・・・クラッド部 5 ・・・・・接着剤 5゛ ・・・・・ガイド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平板部と、該平板部の片面上に設けた柱状突起と
    、平板部及び柱状突起の任意の箇所に設けた電極とから
    なり、少なくとも柱状突起内に平板部に対して垂直方向
    に延在するpn接合を有する接合型半導体発光素子の該
    柱状突起と、光ファイバとを直接的または間接的に接着
    してなることを特徴とする光学用構造物。
  2. (2)前記接合型半導体発光素子の柱状突起と光ファイ
    バとを、当該発光素子由来の光透過性で且つその光屈折
    率が外気のそれとは異なる接着剤で接着してなる特許請
    求の範囲第(1)項記載の光学用構造物。
  3. (3)前記接着剤がエポキシ樹脂系接着剤であることを
    特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の光学用構造
    物。
  4. (4)前記接合型半導体発光素子の柱状突起と光ファイ
    バとの間に光ガイドを設けてなることを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)項記載の光学用構造物。
JP60279698A 1985-12-12 1985-12-12 光学用構造物 Pending JPS62137889A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60279698A JPS62137889A (ja) 1985-12-12 1985-12-12 光学用構造物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60279698A JPS62137889A (ja) 1985-12-12 1985-12-12 光学用構造物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62137889A true JPS62137889A (ja) 1987-06-20

Family

ID=17614627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60279698A Pending JPS62137889A (ja) 1985-12-12 1985-12-12 光学用構造物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62137889A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0547879U (ja) * 1991-11-29 1993-06-25 住友重機械工業株式会社 上空対象物の識別装置
JP2005250483A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Fujitsu Ltd チップ・ボード間の相互接続用の光学ブリッジ及びその製造方法
JP2006320360A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Newgin Corp 可搬式遊技機プレゼンテーション装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0547879U (ja) * 1991-11-29 1993-06-25 住友重機械工業株式会社 上空対象物の識別装置
JP2005250483A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Fujitsu Ltd チップ・ボード間の相互接続用の光学ブリッジ及びその製造方法
JP2006320360A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Newgin Corp 可搬式遊技機プレゼンテーション装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI300629B (en) Semiconductor light emitting device, semiconductor light emitting apparatus, and method of manufacturing semiconductor light emitting device
WO2020062704A1 (zh) 激光器与硅光芯片集成结构
TW200807768A (en) LED device with re-emitting semiconductor construction and converging optical element
JP2002353564A5 (ja)
JPH10282364A (ja) 光学デバイスの組立体
GB2186425A (en) Semiconductor light emitting device with vertical light emission
JP2806423B2 (ja) 面発光型半導体素子
JPH1012929A (ja) 発光ダイオードの実装構造
JPS59205774A (ja) 半導体発光素子
JPS62137889A (ja) 光学用構造物
JPH06224406A (ja) 光集積回路
JP2001028456A (ja) 半導体発光素子
TWI290402B (en) Edge-emitting laser with circular beam
JPS6029085B2 (ja) 光源結合器とその製造法
JP3302839B2 (ja) 光通信用ユニット
JPS6386578A (ja) 発光ダイオ−ド
WO2023105591A1 (ja) 光回路
JP2000277850A (ja) 半導体レーザ素子、半導体レーザ装置、及びその作製方法
JP2002299690A (ja) 光半導体装置
JPS5931077A (ja) 半導体発光装置
JP2003347649A (ja) 発光装置およびその製造方法
JPS62137891A (ja) 接合型半導体発光素子
JP3063486B2 (ja) 半導体光素子
JPS637674A (ja) 発光ダイオ−ド
JPS5839080A (ja) 発光ダイオ−ド