TW309667B - - Google Patents

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經濟郎中欠標準局Hi ί,消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（1 ) [產業上之利用領域] 本發明為有關一種半導體雷射模組，其係可被廣泛應 用在光通信用戶系統上，而具低成本與高功能者。 半導體雷射是要將《音或影像Μ及各種數據信號，Μ 光信號傳輸時，可成為其光源者。在此，將其與光纖構 成為整體化，或使其與光纖連接器容易結合，而與插座 等成為整體化者稱之為半導體雷射模組。本發明係有關 將半導體雷射與光纖及光導波管等光學元件相结合的模 組之改良。光缴與半導體雷射的横組，係可使用在用光 纖為轚音、影像、電腦的數據等之通信用光源，及虽測 用光源上。 半導體雷射模組也可利用為光通信的光源，但光通信 系統本身卻尚未成熟。 「習知之技術] 參照圖1說明以往的半導體雷射横組之構造。半導體 雷射晶片1用畋焊料（例如，金錫AuSri或金緒AuGe軟焊 料）固定在金靨製（例如鐵、科瓦鐵鎳合金、鋦鎢 > 之 端板2上，並以金線等將雷射的電極連接（圖未示）於 引線插腳的頂端。引線插腳4 、5----係連接於外部之 驅動電路等，Μ使驅動電路可將激發電流供應於雷射。 半導體雷射依據驅動電流而發圯。 半導體雷射光對溫度變化很敏感。溫度上升則效率降 低，溫度下降則效宰提高。因此，為了要排除對溫度變 化的相闞性，必須經常地檢測半導體雷射之平均發光輸 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210« 2^'7公犛） ....... I - .........Is 丨— xi衣----- - ........... ϋ -、έτ—~~ I .―.― I ! - 1-- ―!-----1- I lit In (請先閱讀背而之注意事^耳填"私.ί) A7 B7 五、發明説明（2 ) 出，並使其安定性。因此，在半導體雷射1的背後設置 監視用光電二極體6 。半導髓雷射晶片丨的背後R也會 發出光線，其光線強度由監視光電二極體6來監視。將 光電二極體6的光電流回饋到雷射的驅動電路，Μ使雷 射光最安定化。由此，不管溫度變化如何其平均_出可 保持一定。 從雷射前面F發出的光線，由透鏡7聚光，有效率的 入射於光纖8 。所用的透鏡為球透鏡，非球面透鏡，及 賽路福克透鏑（商品名）等。透鏡7受透鏡座1〗所支承。 進入光纖的光，Κ信號光形態在光繈中傳輸。經傳輸的 光信號由收信端的光電二極體轉換為電氣信號，被回復 到原來的轚音或影像。 半導體雷射係由在導波管兩側的反射鏑形成共振器， 經反射鏡來回反射的光會產生具同相位的波長之光。一 旦射出於外部的光如有部分再回到雷射内時，會與雷射 内部的光互相干援。雷射的激發狀態受到返回光的影響 時，會導致其振盪狀態的不安定。經不起返回光的干擾 乃為雷射的弱點。因此，以注像將光纖的端面10研磨成 斜面。研磨成斜面的端面1 〇所反射的光，不會回到雷射 。返回光的問題可由將光嫌研磨成斜面來解決。然而， 光纖並不一定可Μ研磨成斜面。圔1為將光纖和雷射加 Μ組合的模組之理念形狀。實際上，有各棰各樣的變形 。由於目的之不同，有的是不能研磨成斜面的，也有的 是不適合於研磨成斜面的。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4現格ί 2Π)Χ_?Λ>7公f ) 請先閲讀J;·而之/1意事項辱填艿本莨 裝. 經濟部中央標率局·負Μ消費合作社印製 經濟邹中央標苹局只工消費合作社印製 ^00667 at H7 五、發明説明（3) 半導體横組可大分為2棰。其一為將光纖加以固定之 引線端型。另一種為可將光孅裝卸之插座型。K下分別 將其說明之。 Π1里mi败11 參照圖2說明引線型模組之一例。在透鏡座1 1的更前 方設有套接管座12。套接管座12是要將把持光纖尾端的 套接管9加Μ固定者。套接管座12的底端13是固定在透 鏡座11或端板2 。由此光缴8被固定於端板2 ,光嫌8 不能從端板2裝卸。光纖的端面10研磨成斜面。斜角為 4 °〜8 ° 。由於是斜面，因而反射光不會回到雷射晶Η 1 。此乃如上述，光纖的端面對於半導體雷射成完全固 定之狀態，因而可利用其研磨的斜端面。返回光的問題 已被所解決。 引線型模組在組合於機器中時，或Κ光纖預先與其他 零件结合時很方便。光嫌的另一端以熔接和其他機器或 其他零件的光纖相结合。該類型的難點在於光嫌被固定 ,而無法裝卸。 用在光通信用戶系統或測量儀器時，需要有和通常的 電氣配線之插座式一樣可裝卸自如者。引線型模組無法 達到這種要求。 和通常的電氣系統一樣，可使光纖裝卸自如的就是插 座型者。圖3為插座型半導體雷射横組之理念型者。實 際上並不使用瑄樣的東西。雷射，光钃等的基本構成共 一 5 一 本紙張尺度適用中國國家標# ( CNS ) Λ4規恪I 210X2W公犛） (請屯間凟背vg之注意事項¢4¾太-頁

—— .裝I nn mt mftf —1- In 五、發明説明（4 A7 B7 濟 部 4 準 局 消 費 今if 杜 印 製 同於圖1者 該插座1 4裝 接器1 5的中 的端面之外 插座1 4的 端插人與拔 器〗5的雌螺 座14成一體 光纖8的 由於是平坦 1 。就如先 插座型時 斜面”若端 寸，但每於 會有所不同 晶Η面平行 向的光束會 雷射光束 貫穿孔1 8轉 。而且，由 位置也不同 產生變動。 於裝卸時， 無法得到正 。透鏡座U的前方構成為插座1 4。並設可對 卸自如之連接器】5,套接管9被固定在該連 心孔1 6中、套接管9的末端伸出於連接器1 5 貫穿孔18 , 出。將套接 紋螺合於插 化。該模組 端面1 9與軸 的端面〗9 , 前所述，會 不能將光纖 面研磨成斜 裝卸時光蠘 。雷射的發 方向的光束 大大的擴散 對軸線不成 動時，人射 於螺紋嵌合 。由此，也 因此，如果 光纖和雷射 確的光信號 可使包 管9插 座1 4的 是可使 向成為 因而反 產生返 端面研 面，雖 的相對 光強度 不太會 括光缬8 入於貫穿 雄螺紋17, 光纖裝卸 直角，並 射光20會 回光之問 磨成斜面 然按照規 於插座的 對軸線並 擴散。與 的套接 孔1 8 , 使連接 的簡單 未研磨 回到半 題。 。為何 格嚴密 嵌合方 非旋轉 晶片面 管9之末 並使連接 器1 5和插 之構成。 成斜面。 導體雷射 不能成為 決定其尺 向及位置 對稱。和 成直角方 旋轉對稱，因而光孅在插座14的 於光孅的光之強度會有大的變動 的之程度之不同，光纖端的軸向 會使入射於光纖的雷射光之強度 光纖的端面被研磨成為斜面，每 的结合效率會產生變化。如此則 之發信與收信。 6- 〈讀先閉讀f而之泣意#項填寫本好::

本紙張尺度適用中國國家樣隼（CNS ) Λ4現格（2丨()κ 297公淹） 303667 Λ 7 Β7 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背而之注^,^_-'-:填{3衣叮； 由於有瑄樣的難點，在可裝卸光纖的插座型镆組中， 其光纖的端面必須為平坦者。使其為平坦時，光纖末端 雖有轉動，仍可使人射光的強度保持一定。 然而，使其為平坦時，又再有返射光回到雷射的問題 。返回光會成為嚴重的問題，因而如圖3中的簡單的插 座型模組，在實際上尚未被所利用。 返回光會導致雷射動作之不安定乃眾所周知。會造成 如何之不安定？將其說明之，圖4為返回光之影響曲線 圖。 此乃使半導體雷射光入射於所面對的端面平坦之光纖 ,升高半導體雷射的激發電流I dirv時，在光嫌的另一端 所量測之光電流與將光電潦對驅動電流微分時 dPf/dIdirv(W/A)(即微分量子效率）之情形。横軸為驅動 電流[drv ( m A )。F方為P f，上方為微分量子效率。 從洲Μ起，雷射開始振盪，在5 0 m A可得振盪輸出0 . 5 ro W 。在100mA約有l.、W的光輸出。然而光輸出與電流的關 係並不一樣。也有電流增加而光不增加的部分。有時， 光的增加會比電流的變化為大。 海满部中央標苹局Η工消費合作杜印f 瑄種狀況可由微分鼉子效率看得更為濟楚。起初的微 分量子效率為0.015W/A。從驅動電流要超過40mA附近起 ,微分最子效率開始有周期性的變動。随著驅動電流之 增加，變動周期愈短，而變動的振幅愈大。在75mA、80 raA、85niA、91raA、95m/\時，微分量子效率成為0或為負 Ο -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210x2V7公犛） Α7 Β1 五、發明説明（6 ) 相 的，在 64mA' 7 1mA' 76mA、8 2 m A ^ 88mA、94mA ' (請先閱讀背而.5;χ意f'''fifr-*A.-v, 9 9 in A時，微分量子效率成為0.03W/A。平均微分量子效 率為0.0 1 5W/A,因而有士 100¾的變動。 溫度的變化也會帶來像這樣的效率之變動。驅動半導 體雷射時，由於會流通高電流密度之電流而產生熱。熱 會使半導體雷射的活性層之折射宰增大.因而共振器的 光程長增大，共振器的光程長變動時，雷射光波長會改 變。由光纖端面反射的光會返回到雷射，其與内部的光 之相位為一致時互相肋強，而相位不同時，會將内部的 光削弱。 溫度變動會使波長變化，因而從光繼端面來的反射光 與内部共振器中的反射光之間的相位差△ Θ也會變化。 相位差的變動使光輸出變動，因而P f會成為埴種波浪形 〇 也即，如圖3中的簡單的插座型模組，由於返回光使 其在實際t毫無用處。因而插座型横組幾乎無一例外的 使用如下述之補償光缬方式。 3.使用補價光孅的通座型 蛵濟部中央標準局HJ:消f合什社印掣 圖5為使用補償光纖的插座型横組。短節補償光纖23 被固定在插座14的前方孔中，補償光嫌23的向雷射一端 之端面24研磨成斜面，而另一端的端面25成為平坦面。 具略圼圓形端面26的光繼21和套接管22係插入至固定 於連接器15。連接器15可對插座14裝卸自如。將連接器 15嵌住於插座14時，光纖端面26緊貼於補償光纖23的後 -8 ~~ 本紙張尺度適用中國國家標準（C*NS ) Λ4规格（ΉΟχ2()7公越） A 7 B7 五、發明説明（7 ) 端面25。兩者的折射率因為是同一材料，因而在此幾乎 無反射》 補償光繼23的前端為斜角切斷面24,其端面24的反射 光2 7不會回到雷射。由該補償光纖K解決返回光之困難 0 [發明欲解決之問題] 現在被所利用的插座型半導體雷射横組，無一例外的 都用補償光纖方式。但這種方式有如下之缺點。要用格 外的補儅光缬，因而要有補償光纖及其固定零件。而且 組裝人工數也增加。零件加工費也增加。因此成本高。 光通信用戶系統上的光通信.是從發信局到各家庭分 別敷設光纖，在各家庭設置發收信横組所構成。在每一 家庭要有一只，因而一定要是價廉的。高價位的裝置， 無論如何是無法使其普及於各家庭。因而，具補償光纖 的模組躭是成為高價位的裝置。要使光通信用戶糸統 普及於各家庭。必須儘量降低成本，在可能範園内1 〇元 也好，1元也好，必須削減其成本。 經濟部中央標枣钓只-!"消費合作社印製 ---^------ 1 ^-- 由如此之理由，要實琨光通信用戶系統，不具補償光 纖的插座型半導體雷射之供應乃為必備之條件。 總而言之，該模組係為：以具平坦端面的光纖面對於 半導體雷射，其反射光回到雷射的條件下，仍然能夠使 半導體雷射的動作維持安定者。即，在於有返回光的雷 射中，雖有溫度變化，其光輸出幾乎不會變化，乃為追 求之目標。這是一種難鼷，必須正視為何返回光會引起 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公i ) A 7 B7 五、發明説明（8 ) 半導體雷射的動作不安定性7之問題。Μ往是Μ端面剪 切成斜面，或插人光隔離物來回避該問題者。 曰本特公平7-87256號係對半導體雷射與光纖的结合中 ，周園溫度變化時，從光纖的光輸出會有3dB程度之變 動當為課題。而將半導體雷射的共振器長和半導體 雷射端面與光纖端面的光學距離Le之闞係予K適當的訂 定，Μ解決返回光之問題者。其係述及由於半導體雷射 端面與光纖間的光學距離Le使其為光學共振器長L1的整 數倍，因而會引起這補動作不安定性，而主張若使其為 半整數倍，則可避免這種問題。即Μ L, e = H L 1 (Ν 為整數） ----（1) 為最壊的條件，而以

Le=(N + 0.5)I, 1 (N 為整數） ----（2) 為最好的條件。光學距離是將折射率按其路徑積分者。 折射率為1的空間是等於通常的距離。有不同折射率的 物質時，折射宰與厚度的乘稽之和就是光學距離，Μ下 也有簡稱為「距離」者。 若如式（1)雷射端面與光纖端面間的距離Le為內部共 振器之整數倍時，從光纖反射的光與共振器反射的光之 相位會對齊，因而有5相增強之闞係。由光纖端面與雷 射端面所構成的平行面，在此稱之為外部共振器，和内 部共振器併論之。即，外部共振器的長度Le為内部共振 器長L1之螫數倍時，雙方的共振器會協助而增強誘導放 出之作用。 -1 0- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210 公錄i 請屯間清片而之注悫卞,?1斗埤"木頁

nn i |( mfl ^ J 、y'.J 經濟部中央標嗥局MT消費合作社印製 3 G 9 6 6 7 A7 B7 五'發明説明（9) 然而由於溫度變化，稍有餳離這種關係時，外部共振 器所反射的光回到雷射内部時，其與内部光的相位並不 吻合。而成為削弱内部激發之作用。 又說，如式（2 ),使外部共振器長L, e為内部共振器長 L1的半整數倍時，外部共振器所反射的光會抑制内部光 的激發，由此，即使條件多少有點偏離，對激發光強度 ,並不那麽有影響。 又，述及半導體雷射的共振器長L1為1ι«η(折射率X長 度）時，要將光纖端面設定在式（2>所決定的點之±0.2 m m範園内。即在N L 1與（N + 1 ) L 1的中間點（N + 0 . 5 ) L 1之前 後20¾範圍時，返回光的影響為最小，輸出變動會在 0.3dBM下。即，持公平7-87256號所認為最好的範園成 為： (N + 0.3)Lli Le^ (N + 0.7)L1 ----(3) 又提到，與其相反的，Le為L1的整數倍時，輸出變動達 至IJ 3dB ° 可是，這樣的結論並非根據實驗得來的，完全是由計 算所得之推斷，並未Μ資驗结果來證明推斷之正確性。 相濟部中央標隼局員:1消費合作社印f II * ....... - - m —In 1^^^· 1— ϋ (請先閱讀背而之注意事項if填艿) 本發明之目的在於提供不使用補償光缬，可使具平行 端面的光纖裝卸自如之模組者。即本發明之目的在於提 供一種光發收信模組，其係當有光纖端面的反射光回到 雷射時也不致於引起半導體雷射的動作不安定者。這一 點與上述特公平7-87256號為共同點。然，解決手段有 所不同》 一 1 1 _ 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) ,\4吼格（2U):<297公趟.） B7 五、發明説明（l〇 ) [發明之解決手段] 本發明係將被定義為半導體雷射端面與反射體的距離 之外部共振器長I. a作成為：半導體雷射的光路有效長度 (折射率X長度U c之整數倍到整數倍+ ί 1 / 6 )範圍；或， 整數倍+ ( 5 / 6 >到F —整數倍為止。即Ν為整數， N L c < L a S { N + ( 1 / 6 ) ) L c ----(4) 或 .裝- (N+(5/6)}Lc^La< (N + l)Lc ----(5) 由於如此，可提供-種光發收信横組，其係在於有返 回光時，半導體雷射的動作也不會發生不安定的情形。 且不追加補償光纖，並可使具平坦面的光嫌裝卸自如者 Ο Γ 將上述公式之意義概略說明之。半導體雷射端面到反 射體的距離，即外部共振器長L a等於上述之L e。此Μ圖 3來定義之。外部共振器長L a為雷射端到透鏡背面的距 離L i ，與透鏡背面到中心的距離L 2 ,與透鏡中心到透 鏡前面的距離L 3 , Μ及透鏡前面到光纖端面的距離L 4 之和。

La = Li +12 +L3 + 4 -----(6) 經濟部中央標苹局H:r消費合作社印製 L i與L 4是在空氣中，因而等於空間上的長度。L 2 + L3為折射率與透鏡厚度之乘積。 U / 6 )的6是根據半導髖雷射的振盪波型之數而來。通 常所用的半導體雷射為多種波型者。垦具多數縱向波 型之光源。即，鼹密的說來並非單色。雷射介質由於注 -12- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS 1 Λ4规格（2丨()/2<)7公筇） 五 '發明説明（) 人電流而可產生的光之波長帶W ,係具有限的擴展範園 。可自然放出相當廣闊波長帶之光。但是，由於内部共 振的長度Lc的2倍，2Lc為光波長的整數倍之條件下， 其所誘導放出的光之波長受到限定。發光波長帶W中包 含有幾個可透導放出的波長。瑄些波畏稱之為縱向波型 。但，可誘導放出的波長之數並不多。 圖6為多波型半導體雷射的發光波畏與強度特性一例 之曲線圖。此乃為1.3 w m帶之半導體雷射。梢軸為雷射 光波長。縱軸為雷射光強度。造出峰值強度的就是波型 。有眾多的縱向波型.於此Μ ληι為中心，在波型上依 序加上λ m_4〜λ 符號。在峰值中有最大強度的定 λ m+1，而由此點起劃出-丨0 d B線時，包括在-1 0 d B内的 縱向波型為λ 〜人m+2。縱向波型雖有無數條，但其 中強度大的最多不過6〜7條波型而已。其他的波長之 光弱的幾乎不必加Μ考慮。 於是就7條縱向波型，也即就以不同波長的7種光為 考I*的對象就可 内部共振器長Lc為所有透導放出波長 之公倍數。波長雖非整數，而這些的整數倍者稱為倍數 ，某數如為二個Μ上的數之倍數時稱之為公倍數。現在 作為問題的有力之7種波長也是L c的公倍數。也即H L c 為7種波長之公倍數。（N + U L c也是7種波長的公倍數 。除NLc〜（N + l) he Μ外，並無7種波長的公倍數之存在 〇 假設La是NLc或（N + l)Lc,則所有7棰波長的光會由 - 1 3 - 本紙張尺度適用中國阈家標隼（CNS ) Λ4规格（210.<M7公錄1 請先閱讀背而之注意事^"填":?太". 裝-- 濟部中央標準i;JM Η消費合作杜印製 B7 五、發明説明（12) 於内外共振作用而互相增強。此種之為全面共振。由於 溫度變化使條件有些餳差時，所有7種波長的共振消失 (非共振），光量顯著的減少。即從共振變化到非共振。 此仍返回光所影響的不安定性之本質。 然而，在N [, c〜（N +〗）L c的範圍内，包含著許多相當於 7種波長的倍數之長度。7種波長中的幾個組之公倍數 也有幾個包括在該範圍内：如使外部共振器長L a等於某 一波長的倍數，或幾個組的公倍數時，這些波長的光會 受返回光所增強。此稱之謂部分共振。一種波長的倍數 時產生單重共振，公倍數時產生多重共振。包括兩者時 稱為部分共振。所有波長共振時為全面共振。 一開始，設定在部分共振條件時，由於溫度變化，L a 會偏離於該條件，因而光強度會減少。即會在部分的共 振與非共振之間變化，致使光鼉之不安定。 在N L c到（1 / 6 )L c之間，存在著一種波長之倍數。即 只有一個單重共振之存在將長L c區段分割成6段時， 就是部分共振點分布最少的區段。因此，本發明將該部 分認為理想的L a之距離，而選擇之。 經淤部中央桴苹局，'貝工消費合作社印製 _____—^________V- I n m. . . I I I I-1 同樣地，對於《 H + ] ) L c的前Π / 6 ) L c之範圍 ((N + ( 5 / 6 ) ) L c〜ί N + 1 ) L c } , &可Μ如此、在此範圍中， --種波長的倍數R有-個存在只能產生單重部分共振 。部分共振點的密度低。因此，本發明也選擇該部分為 L a之距離。 因此，本發明將外部共振器長L a設定在這些〗次部分 -1 4- 本紙張尺度適用中國國家標率 ( CNS ) Λ4規格（210Χ2Μ公犛） 309667 Λ7 B7 五、發明説明（U ) 共振的範圍（NLc 〜N L c + ( 1 / 6 U c、（ N + ( 5 / 6 H L c 〜（N + 1 ) L c > 。也即選擇長L c區段的1 / 3之部分區段。 又，在N L c到U / 7 i L (•之間，並無任何波長的倍數之 存在。即沒有一個部分共振點。將長Lr區段分成7段時 ,是部分共振點分布最少之區段。因而本發明將該部分 認為更理想的L a之距離而選擇之。 裝· 同樣地，對於（N + 1 ) L c的前（1 / 7 ) L c之範圍{ ( N + ( 6 / 7 ) ) L c 〜（N + 1 ) L c }也可如此。在此範圍也無部分共振點。因此 ，本發明將該部分認為更理想的La之距離而選擇之。 訂 因此，本發明將外部共振器長U設定在認為較優異範 圍之這些完全非共振範圍（N L c〜N L c + ( ! / 7 ) L c、（ N + ( 6 / 7 ) ) L c 〜（N + 1 ) L c )。該條件可由下式表達之。 NLc< LaS (N+(l/7))Lc ----(7) { N + ( 6 / 7 ) } L c S L a < ( N + 1 ) l. c ----( 8 ) L a必須為L c的整數倍N L c、（ N + 1 ) L c ,因而，表示這些 闞係的不等號並不包括等號。l, a怎麽接近於N L c都沒闞 係，但不能等於N L c 。如零件的製造誤差或組合誤差極 小時，La與NLc的差也可為無限小。 辦濟部屮央標準局Μτ消費合Μ杜印狀 然而，在實際h零件有尺寸誤差，設計時也要考慮組 合時的公差。依琨在的技術，要將這些光學零件組合時 ,可將整體的誤差抑制在± 2 0 a m。將來似可將整體的 尺寸公差更予縮減。 若尺寸公差為± 2 0 u m時，在設計之際，要使其從N L c 或（N + 1 ) L c離開2 0 w m Μ上的間隔，則上述式可寫成為： -1 5 -本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS I Λ4規格（210r:2>；7公錄； 鮮满郎.屮失標H工消費合竹社印製 A 7 B7 五、發明説明（14 ) N L c + 2 0 u m S L a 螽【N + ( 1 / 6 > } L (· ----( 9 ) 或 (N+(5/6)}Lc^ LaS (H + l)I.c-2〇w m ----(10) 由於包括20iim的尺寸公差，其不等號成為加人等號 之不等號。又，更為理想的範圍，可對應於式（9 >、（ 1 0 ) ,Μ下式表達之 N L c + 2 0 u mS LaS { N + ( 1 / 7 ) ) L r ----(11) (N+(6/7)}LcS LaS (N + l)Lc-20/t/ m ----(12) 例如雷射的空腔長為300 wm,折射率為3.73時，光學 共振器長成為1 1 1 9 « m。其1 / 6為1 8 6 . 5 a m。此乃為理想 範園。由此滅去2 0 ϋ m ,仍有1 6 0 w 1B的良好範圍。有充 分的設計與製造之寬度。 L c短於8 4 0 0 ϋ m時，式（9 )、（丨0 )所決定的範圍會比式 (7 )、（ 8 >的範圍為狹窄。因而如為L c S 8 4 0 0 « m時，則 在式（9 )、（ 1 0 )的範園中，並沒有一個部分共振點。 「發明之實拖形態] 茲將基於本發明思想的返回光影響之減低方法，更具 體的說明之。設雷射晶Η長為L q ,對於發光波長的等 價折射率為η 〇 ,則晶片的共振器長L c為，L c = η 〇 L 0 。 取絪鎵砷磷系的1 . 3 w m光雷射為例時，L 〇 = 3 0 0 ϋ m , η ο = 3 . 7 3。内部共振器長成為L c = 1 · 1 1 9 m in。 外部共振器長L a在如圖3的配置時，依L a = L ：l + n i D + L 4計算之。n i為透鏡之折射率。將L a / L c的倍率N 作各種各樣的變化，M測定雷射的振邇功率與微分量 -16- 本紙張尺度適用中國阈家標隼（CNS 1 Λ4規格（210〆m公痒） (請先閱讀背而之注意事項4填巧本?!)

辞濟'邪中央標苹局员工消費合作社印製 A' B7 五、發明説明（15 ) 子效率。 [(a ) , L a為L c的整數倍時（圖7 )] L a設為L c的5倍。L a = 5 L c = 5 . 5 9 5 m m ,在此横組中將半 導體雷射的激發電流從OmA變化到100mA ,使半導體雷 射發光，調査其強度 圖7為其結果。從2 0 m A起開始發 光。從此Μ後到1 0 0 m A為± ,光輸出P f ( m W )大致比例於 驅動電流而增大皤發光強度增大，晶Η的溫度也一起 上升。同時，内部共振器長fe —點一點的增大。將光輸 出對電流微分所得的微分量子效率會有大的變動。平均 值雖為約 0.016W/A,但在此上下以大的振幅擺動。變動 幅度比例於驅動電流而增加。電流為50mA時，微分量子 效率的變動達士 70¾。 驅動電流到70mA〜80mA時變動幅度為士 100¾。驅動電 流在1 0 0 m A時，變動範圍會達到平均值的上下±〗5 0 %。 在93mA、97mA時，微分量子效率也有負值之情形。 如此，電流與光輸出的闞係從線形大大的脫離時，由 電流調制的光信號不能正確的相對於電氣信號之大小。 即不適用於光通信之信號。 通常，微分量子效率被認為最理想的是平均值士 50% Μ下。L a為丨,c的整數倍的圖7之结果，不能滿足此要求 。此乃由於小小的溫度變動，使所有縱向波型在内外共 振器中，從互相增強變化到完全不互相增強狀態者。因 此，光輸出的變動比電流的為大。 [(b丨1,8為Lc的半整數倍時（圖8 )】 -1 7- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規恪（2111/297公犛） (請先閲讀背而之注念事項耳填，-本叚) '裝·--- -- A 7 B7 五、發明説明（16 ) 設 L a 為 L c 的 5 . 5 倍。L a = 5 . 5 L c = 6 . ：! 5 4 5 m m。將半導體 雷射的激發電流從0 m A變化到1 0 0 m A ,使半導體雷射發光 ，調查其強度。結果如圖8 。從20mA起開始發光，從此 Μ後到1 0 0 m A為止，光輸出P f ( m W )大致比例於驅動電流 而增大。微分量子效率有大的變動。平均值雖約為0.016 W / A ,但在此上下Μ大的振幅擺動。變動幅度比例於驅 動電流而增加。電流為50mA時微分量子效率的變動達 ±40% 驅動電流到80mA〜9 0mA時變動幅度為士 100¾。驅動電 流在8 1 ra A、8 6 m A時，微分量子效率為負值。不能滿足理 想的士 50%之基準。 使L a / L c的比為半整數，係上述特開平3 - 1 8 0 8 5號推 荐者。然而半整數的比並非最為理想，不能滿足基準。 其比為半整數時，在7種縱向波型中，有4種可由外部 共振器共振。由於溫度變化，稍有偏離此比，則完全成 為非共振。如此產生共振與非共振的替換，而使光輸出 的變動加大。 [(c) La為Lc的（整數+(5/6)}倍時（圓9 Π 設L a為L c的（5 + ( 5 M))倍。L a = 6 . 5 2 7 m m。將半導體雷 射的激發電流從0 m A _化到1 0 0 m A ,使半導體雷射發光調 査其強度。結果如圖9 。從20mA起開始發光，從此Μ後 到1 0 0 m Α為止，光輸出P f ( m W )大致比例於鼷動電流而增 大。微分量子效率並無多大變化。在驅動電流為5 0 m A時 ，為平均值的土 20%程度。連驅動電流在ΙΟΟπιΑ時，微分 _ 1 8 - 本紙張尺度適用中國阈家標率（CNS ί Λ4規格ί: 210.X 2()7公犛') 讀先閱讀背面之注悉笋項再","本頁 裝 ^濟部中失標舉局：只r;消費合作社印緊 V I m tfn mf A7 B7 經濟郎中央標隼局Η工消費合竹杜印製 五、發明説明 ( 17 ) 1 1 量 子 效 率 也 只 有 士 30% ( 此實拖例可滿足上述之在土 5 0 % 1 1 Κ 下 之 基 準 〇 ! 1 本 例 之 微 分 量 子 效 率 的 變 動 極 小， 電 流 與光輸 出的 線 讀 1 先 1 形 性 優 異 0 其 與 應 圖 7 的 整 數 倍 時 比較 * 可 判明其 卓越 性 閱 讀 1 〇 與 圖 8 的 半 整 數 倍 時 比 較 » 其 變動 幅 度 之小， 也可 —- 背 1 百 瞭 /、-‘、 〇 此 结 果 與 、't· 刖 面 所 說 明 的 特開 平 3- 1 8 08 5號互相 1 1 矛 盾 Γ] 項 I ft [(d) La 為 L c 的 !數+ (1 /6 )] 倍 時 (圖1 0 ) ] 4 ^ V 仁 裝 設 La 為 L c 的 (5 + ( 1 /6 ) )倍c L a : 6 , 9 0 0 m m c 1將半導體雷 1 I 射 的 激 發 電 流 從 0 m A 變 化 到 100m A , 使 半 導體雷 射發 光 1 1 調 査 其 強 度 〇 結 果 如 (B1 _ 10 〇 從 2 0 ra A 起 開 始發光 ,從 此 1 I Μ 後 到 100m A為止， 光輸出P f ( mW )比例於驅動電流而增 1 訂 大 〇 微 分 量 子 效 率 沒 多 大 的 變 化 。在 驅 動 電流為 5 0 m A 時 1 為 平 均 值 的 士 20¾ 程 度 0 連 驅 動 電流 在 1 OObA 時 ,微 分 ! | 量 子 效 率 也 P 有 土 36¾ * 此 實 施 例也 可 滿 足上述 之在 I 士 50%Μ下之基準‘ 其微分量子效率變動也極小， 電流 1 ! 與 光 輸 出 的 線 形 性 也 優 異 〇 I 由 Μ 上 结 果 可 知 » La 與 L c 的 比 為半 整 數 倍時， 並不 能 1 1 使 半 導 體 雷 射 模 組 得 到 最 佳 之 線 形性 0 而 除整數 之外 9 1 1 全 然 意 外 的 得 到 在 整 數 倍 的 前 後 土 1 / 6 範 園時， 其微 分 量 子 效 率 變 動 為 最 小 之 结 果 0 1 為 何 在 整 數 倍 的 土 (1 /6 >近旁會有瑄棰優異的線形性 1 7 為 什 麽 整 數 倍 的 土 (1 /6 )範圍可使返回光的影響為最 1 i 小 ? 此 又 成 為 新 的 謎 題 〇 1 1 1 -1 9_ 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標举-(CNS ) Α4規格（210x 2W公鋒） Μ 309667 Β7 五、發明説明（18 ) 本發明者從物理上的研究，得此現象解釋如下： (清"間讀背面之，.:ε意事項再填."本) 圖U為在雷射内部共振器中，形成駐波之状態，反射 鏡1與反射鏡2為半導體雷射兩端面之反射鏡。縱向波 型可在兩反射鏡之間產生駐波而要在於由雷射介質所 發光的波長領域為其條件。内部共振器的有效長度Lc Μ 整數所除之值就是駐波的半波長。即A=2Lc/in(ni為整 數）。如圖6所示，半導體雷射可產生的波長有相當廣 之擴展範園，可存在6〜7種波長。 Μ數字具體說明之。設半導體雷射的共振器長度為 300 « m ,對 1 . 3 " m 的折射率為 η = 3 · 7 3。則 L c = 11〗9 " m。 這種情形時，本發明係如圖1 2 ,在N L c前後1 8 6 . 5 w n範 園安置外部共振器。半導體雷射的發光光譜係具有寬度 有一點像高斯，但為前後非對稱，嚴密的說並不是高斯 。假定可激發的波長為1 3 1 0 /i m〜1 3〗7 u m。則m = 1 7 0 0時 入=1316.5〇1〇，111 = 1701時人=1315.7〇111,111 = 1702時入= 1 3 1 4. 9 n m, m=1703時 λ =1314.2nm, ra= 1 704時 λ =1313.4 nra, m=1705時 λ =1312.6nm, m=1706時 λ =1311.8nm。 :¾濟部中央標岑局㈢工消費合作杜印製 設半導體雷射的光中，含有這7種波長的有力的光。 當然，如圖6所示，堪包含著許多縱向波型，但，設其 強度大的為這7種。從具最高強度的縱向波型算起的10 dB範園，也只有7種波型。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規.格（2!0公趋） 7 7 Α Η 五、發明説明（I9) [表1 經滅部中夬標準局ΗΤ-.消費合作社印製 整數倍 小 m 入m (nm) N + 1/2 Ν +5/6 Ν + 6/7 Η + 1 (Η + 1) + 1/7 (Ν + 1) + 1/6 (Ν + 1) + 1/2 1700A 1,316.5 ο Ο 〇 1701B 1,315.7 〇 〇 〇 1702C 1,314.9 Ο 〇 Ο 1703D 1,314.2 〇 1704E 1,313.4 Ο 〇 〇 〇 〇 1705F 1,312.6 〇 1706G 1,311.8 ο 〇 〇 相位整合數 4條 1條 ]條 7條 1條 1條 4條 〇符號為相位一致產生共振 -21- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Λ4規格（210χ：2ι)7公淹） Λ 7 Β7 五、發明説明（20 )

In ϊ ^——ϊ tn 1·---- - f tm Bm*^^1 (誚先閱讀背而之注意事項再填寫本H 表1中列出這呰波型的除數m ，波長λ m ,及外部共 振器長1^以内部共振器長1^所除之值在於1(1/2)、 N+(5/6)、N + ( 6 / 7 ) - N + l、N Μ + ( 1 / 7 ) ' Ν + 1+ Π/ 6)、 Ν + 1 Μ ] / 2 >時，瑄些波長的光是否可成為外部共振器長 的長度之約數者。尾敝為/3時，成為： L a = ( N + /3 ) L c = ( N + yS )πιλ/2 ----(13) 將其分成2項，外部共振器的往復之有效長2U成為： 2La = NBA+/9mA ----(14) 往復於外部共振器回來的光之相位是將其Μ λ除後乘Μ 2 π者。2 π是表示1周期，因而為了簡化將之從略，求 出外部共振器中包括有幾種波長，則成為， 2La/A=Nm+/9m ----(14) N in為整數。/9 m包括尾數。其與存在於内部共振器的駐 波之相位差為/9 in的尾數乘於2 π者。即，内外共振器的 相位差△ 0可由 Δ Θ = 2 τι [ β ml ----(16) 簡單地表示之。但 m 為 z之尾數部分。卢當然為1以 下之正數。假定点為有理數時，其可由下式表示之 經湳部中央嘌準杓Hit消費合作杜印製 β = P / q (但 p<q) ----(17) P與q都是自然數。將其代人於式U 6 ),則成為： Δ Θ = 2 η I p m / q ] ----(18) 相位差ΛΘ要成為0只有自然數q為自然數in的約數之 時，相反的，只有m為q的倍數時可使相位差Λ0為〇 Ο ____- 2 2 -______ 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規恪（21U 公趟） B7 經濟部中央標华局員工消費合作社印製 五、發明説明 (2!) 1 1 為 使 說 明 順 利 > 將 瑄 些 波 型 依 序 附 與 A G 之 名 稱 〇 1 ! 1700的光為A, 1701的光為Β, Π02的光為C. 1703 的 光 為 D 1 7 0 4的 1 1 光 為 E、 1 7 0 5的光為F -、 1 706 的 光 為 G 〇 請 1 λ 1 La /L C 為 Κ Η + 1 時 A G 的 7 種 全 部 波 型 都 是 外 部 共 閱 讀 1 振 器 長 的 約 數 〇 設 A G 波 型 全 部 由 外 部 共 振 器 反 射 回 背 ιέ 1 I 之 1 I 到 雷 射 内 部 ♦ 則 其 與 相 同 波 型 的 光 成 為 同 _____. 相 位 而 產 意 1 事 1 生 共 振 〇 由 外 部 反 射 鏡 反 射 的 光 會 在 内 部 產 生 共 振 時 加 項 再 1 Μ 〇 符 號 〇 即 〇 符 號 所 示 之 波 型 係 表 示 會 在 内 外 共 振 者 填 寫 裝 〇 本 頁 1 I La / L C = Ν ± 1 /2時 如 ITt 為 偶 數 * 則 波 畏 λ 在 外 部 共 振 器 1 1 反 射 的 與 雷 射 内 部 的 相 位 —_. 致 即 A C E G 的 偶 數 波 1 1 型 4 種 由 内 外 共 振 器 所 互 相 增 強 j D 有 奇 數 波 型 B D > 1 訂 F 由 於 相 差 半 波 長 而 在 内 外 共 振 器 互 相 抵 消 〇 1 La /L C = Ν + (5/6 )時， 波長為外部共振器的約數者只有 I 1 Ε ( 1704 ), 因為ΪΒ 為6 的倍數者只有m = 1 7 0 4 ( 其在外部 1 I 共 振 器 反 射 回 來 光 • 可 將 内 部 相 同 波 型 的 光 加 強 0 其 他 1 1 的 6 種 波 型 A、 Β ·、 C、 D 、F，G 的 内 外 相 位 差 都 不 為 0 ， 外 '1 部 共 振 器 反 射 回 來 的 與 雷 射 内 部 的 光 互 相 柢 消 〇 這 種 關 1 I 係 由 β 的 分 母 來 決 定 1；) 此 由 式 (1 5 ) 可 明 白 〇 I 1 La / L C = Ν + (1 /6 )時也相同， 只有波型K 可滿足共振條 I 件 〇 La / L C = Ν + (1 /7 ) ( 6 / 7 ) 時 » P、 有 波 型 Β ( m = 170 1 )可滿 1 1 足 共 振 條 件 〇 因 為 只 有 170 1 為 7 的 倍 數 〇 1 I 外 部 反 射 鏡 反 射 回 來 的 光 可 與 内 部 ±t 振 器 激 發 的 光 相 1 1 1 -23- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準·（ CNS ) Λ4規格（210 <297公釐） 309667 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 五、發明説明 (22 1 1 位 ___. 致 的 波 型 數 為 在 β =0時 為 7 棰 » β =:1 /2 時 為 4 種 > 1 1 β =1 /6 、 5/6時為1 種， β = 1 / 7 6/7 時 為 1 種 0 1 1 在 表 1 下 禰 Μ 相 位 整 合 數 將 其 列 上 之 有 關 於 La /1 C 請 1 先 1 的 比 中 > 這 相 位 整 合 數 為 1 7 者 9 都 是 孤 立 點 〇 稍 閱 1 I 有 偏 離 此 點 則 外 部 光 與 内 部 光 的 相 位 會 不 一 致 〇 即 互 背 面 1 I 之 1 相 抵 消 〇 乃 為 非 共 振 將 La /L C 設 定 於 相 位 整 合 數 為 1 /Γ- 意 1 事 1 7 者 之 中 時 « 由 於 溫 度 變 動 會 使 其 比 值 偏 離 * 整 合 數 項 再 1 Mrt. 變 成 0 » 也 就 是 光 輸 出 產 生 變 動 〇 填 寫 本 裝 其 毛 病 在 於 溫 度 變 it 使 La /L C 的 比 m 動 » Μ 致 於 相 位 頁 'W， 1 1 整 合 數 從 卜7 (部分共振） 遷 移 到 相 位 整 .八 數 為 0 ( 非 共 振） 1 1 〇 由 於 這 種 遷 移 使 雷 射 的 功 率 產 生 變 化 〇 此 遷 移 也 可 稱 1 1 之 諝 ±t 振 / 非 共 振 遷 移 1 訂 可 產 生 部 分 共 振 之 點 從 La /]. C = N + β (0 < β < 1 ) 的 β 為 1 變 數 予 Μ 考 量 時 在 於 β =P / q 為 有 理 數 所 能 表 達 之 點 C- 1 1 而 目. q 為 7 Η 下 的 自 然 數 可 考 慮 7 種 波 型 ♦ 其 波 型 具 1 有 連 壤 的 7 種 m 由 於 ; 7 個 埋 嫌 的 m / * «S 數 之 中 — 定 含 1 1 有 個 7 的 倍 數 6 的 倍 數 5 的 倍 數 4 的 倍 數 〇 7 r I 個 連 鑛 的 白 m J «»s 數 之 中 * 定 含 有 2 個 3 的 倍 數 7 個 連 壤 1 的 自 然 數 之 中 — 定 含 有 3 個 或 4 個 2 的 倍 數 因 而 Ρ 有 1 1 在 β =P / q ( q 為 2〜7的 自 m /> v\ 數 < P為1 6的自然數） 之 點 會 I 產 生 部 分 共 振 〇 在 其 他 之 點 刖 為 非 共 振 〇 如 果 可 以 將 其 1 設 定 成 為 有 溫 度 化 也 仍 m V、·ν 保 持 在 於 非 共 振 狀 態 t 則 其 1 1 功 率 變 動 會 極 小 1 I 溫 度 變 化 會 使 β 變 化 唯 如 使 其 變 化 區 域 内 不 含 有 部 1 1 1 - 24- 1 I 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2^7公釐）

轉濟部中央標"局肖工消费合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（23 ) 分共振點，也就可縮小雷射功率之波動（fl U c t u a t i ο η ) 。即，將/3值設定在儘量遊開部分共振點之處就可。 q為7以下之商然數（2、3、------7 >， p / q比1為小 (1 S p S q - 1 )因而，部分共振點的數在於N到N + 1之間 有 1+2 + 3-----+ 6 = 2 1 ----(19) 21個之存在，然而，6是2與3之公倍數，而4是2的 倍數，因而2 1個部分共振點中會有幾個是會重叠。 2/6 = 1/3, 3/6 = 2/ 4 = 1/2, 4/6 = 2/3 ----(20) 结果，獨立的部分共振點有1 7個。可簡單的將其列出如 下之17個。 1/7、 1/6、 1/5、 1/4、 2/7 > 1/3(2) 、 2/5' 3/7、 1/2 (3> 、 4/7 ' 3/5 、 2/3(2)、 5/7 > 3/4 、 4/5 、 5/6 ' 6/7 (2)為雙重項、（3)為3重項。部分共振點密度最高的 在於/9 = 0 . 5附近，由此離愈遠共振點密度愈低。在/3 = 0.5近旁的3/7蠤<4/ 7的1/7之狭窄範圍竟有4個部分 共振點。但召為0 < /3 έ 1 / 7或6 / 7 S召< 1境界近旁，只 有1個部分共振點。在0 < /9 1 / 7 ,部分則沒有一個共振 器。 因此，最好在= 0< β S 1/7 ' 6/7S β 1 ----(2 1) 之間設定[L a / L c i = [ Ν +卢]=乃。在此範圍中只有一個部 分共振點。式（2 1 >的表達，係等價於前述（7 )、（ 8 )之表 達。 -25- 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210.<2()7公釐） nn ^ϋ·^— nn tn κι^ϋ I nn ^^^^1 \ I， 0¾ 、-° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局只工消费合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（24) 次好的是在： 0</3^1/6·5/6ί^<1 ----(22) 在此範圍中，只有2個部分共振點。式（2 2 >等價於上述 (4 )、（ 5 )的表達本發明將此範園選定為L a的位置設定 範圍。 對於日本特公平7 - 8 7 2 5 6之疑問；本發明係採用L c的 整數倍前〗/ 6與後1 / 6之範圍（全部的3 3 % )為L a的理想 範圍。上述之特公平7-8 7 2 5 6號所講的是相反的要採用 半整數倍的前後1 / 5之範圍（全部的4 0 it；)為L a的理想範 圍。兩者完全相反。也無重叠。追求間一目的，為何有 如此之结論9 ®為不可思議。本發明係根據實驗而得。 而日本特公平7 - 8 7 2 5 8 6只是推論而已。本發明之可靠度 乃由於其係依據實驗之結果，而可Μ保證。 日本特公平7 - 8 7 2 5 6號中，考慮到半導體雷射的所 諝前面等價反射率Re者。並Μ半導體雷射的後方向之放 射功率計算前方向的發射功率。並Κ其為比例於前面等 價反射率的倒數之平方根。因此前面等價反射率降低時 ,前面發射功率增加。前面等價反射率增大時前面發射 功率減少·而日本特公平7 - 8 7 2 5 6號的發明人，將前面 等價反射率設為R e ,並Μ其為如下式： R e = (R 2 + R r + 2 R 21 /2 R r1 ’2 c 〇 s 2 k L e ) / ( 1 + R 2 R r + 2 R 2i/2Rr!/2 c 〇 s 2 k L e) (2 3) R2為雷射共振器的前面反射率，Rr為光嫌端面的反射 率。射出於後面的功率P〇與射出於前面的雷射功率Pr·的 一 2 6 - 本紙張尺度適用中國國家標嗥（CNS ) A4規格（210X297公§ ) "衣 訂 (請先閱績背面之注意事項再填寫本頁) 309667 \Ί B7 經濟郎中央標準局·Α工消f合作社印製 五 、發明説明 (25 ) 1 1 比 為 如 下 式 1 1 P c /P r = R> 1 / 2 ( 1 -R. ) -1 (Σ I i ) - {Σ I i ( 1 - -R e,) R.「1/2 1 1 } (2 4) 請 1 1 1 R 為共振器前端的反射率C 其係包含變數L e ( 3 LeM 共 閱 if 1 I 振 器 長 L c 所 除 之 值 為 規 格 比 距 離 1 而 要 其 取 白 於 整 數 N 背 1 I 之 1 到 大 1 的 整 數 Ν + 1 之 值 時 » 計 算 出 上 述 的 比 值 0 並 發 現 注 意 1 1 規 格 化 距 離 接 近 於 N N + 1 時 振 盪 Jint 激 烈 .、 振 幅 很 大 ♦ 及 項 再 1 N + 0 . 5附近為變動最少 填 寫 裝 此 結 trfW 與 本 發 明 正 相 反 〇 為 什 麽 有 這 樣 的 分 岐 7 可 考 个 頁 1 I 慮 到 幾 個 原 因 〇 其 將 振 盪 光 譜 的 分 佈 認 為 是 高 斯 » 此 未 1 1 必 正 確 〇 分 布 是 會 時 時 刻 刻 (CM. 變 動 0 並 非 靜 態 的 〇 其 係 假 1 1 定 為 9 種 光 譜 > 這 也 未 必 正 確 〇 實 際 上 只 有 其 中 2 條 或 1 訂 3 條 在 振 盪 0 時 間 性 振 盪 的 波 長 ， 乃 在 9 條 光 譜 之 間 輪 1 流 著 〇 所 Μ 反 射 m 變 化 時 * 振 盪 線 本 身 會 變 化 〇 1 1 本 發 明 並 不 是 想 像 出 來 的 » 是 Μ 實 驗 為 根 據 的 〇 本 發 1 | 明 人 係 將 實 驗 所 得 的 結 果 ， 依 獨 特 的 對 於 整 數 論 之 研 究 1 1 而 說 明 者 〇 其 係 與 曰 本 特 公 平 7 - 8 7 2 5 6號站在完全不同 r I 的 觀 點 上 0 1 正 如 前 面 反 射 率 要 用 靜 態 的 觀 念 Μ 理 解 半 導 體 雷 射 的 1 1 動 的 特 性 是 很 難 的 〇 係 以 9 種 波 型 的 加 權 I ί 後 之 平 均 I 計 算 之 〇 然 而 在 實 際 J： 9 有 外 部 共 振 器 長 進 行 變 化 時 是 9 條 之 中 的 最 與 條 件 ___· 致 之 幾 條 光 譜 在 強 烈 地 振 盪 1 1 並 非 Μ Ψ 均 值 發 光 外 部 共 振 器 長 變 化 時 其 加 權 I i 本 身 1 I 也 會 變 動 〇 1 1 1 -2 7- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（2i〇K2()7公犛） A7 B7 經濟部中央標享局’，貝工消費合作杜印製 五、發明説明 (26 1 1 從 外 部 共 振 器 反 射 回 宋 光 而 其 與 在 内 部 共 振 器 所 反 射 1 1 光 的 相 位 為 -一 致 時 t 其 在 能 量 上 稍 有 優 越 〇 此 光 也 許 會 1 1 吸 取 其 他 波 型 的 能 量 而 成 為 強 力 的 實 在 波 型 也 說 不 定 /-V 請 1 先 1 如 此 9 將 波 型 的 逐 漸 發 生 變 fb 定 性 的 加 Κ 論 述 者 » 乃 閱 讀 1 為 上 述 之 托 詞 〇 也 許 在 動 態 上 說 明 半 導 體 雷 射 的 動 作 » 背 1 I 之 1 比 起 Μ 前 面 等 價 反 射 率 的 概 念 ♦ 較 有 技 巧 〇 注 意 1 1 [實施例] 項 1 再 1 SL 施JL1 參 照 圖 13 * 將 本 發 明 第 1 實 拖 例 說 明 之 〇 雷 填 寫 本 裝 射 晶 片 1 固 定 在 端 板 (插件） 2 的 柱 3 側 面 〇 半 導 體 雷 射 頁 1 I 晶 片 是 用 絪 鎵 砷 磷 為 活 性 層 的 1 . 3 u ^ 光 用 法 布 里 佩 洛 雷 1 1 射 0 晶 Η 的 空 腔 長 為 標 準 的 3 0 0 /. ί m 〇 先 用 金 緒 軟 焊 料 將 1 | 晶 Η 固 定 在 鋁 鎳 合 金 製 的 輔 肋 座 h 〇 並 將 輔 助 座 用 金 錫 1 訂 軟 焊 料 固 定 在 鐵 製 端 板 2 上 1 該 端 板 2 有 適 當 數 量 之 引 線 插 腳 4 Λ 5 — -- 〇 監 視 用 1 I 光 電 __. 極 體 6 係 預 先 固 定 在 插 件 2 的 中 央 部 位 0 該 光 電 1 1 二 極 體 係 Μ 絪 鎵 7,Hft 砰 為 受 光 層 之 PIN 光 電 極 體 其 係 為 1 1 監 視 半 導 體 雷 射 1 的 射 出 於 後 方 之 光 輸 出 者 〇 r I 半 導 體 雷 射 晶 Η 1 及 檢 光 元 件 6 的 電 極 t 係 Μ 圖 未 示 1 1 之 直 徑 30 U m的金線連接於插件2 的插腳4 5 - -- 一 t 1 1 其 次 > 將 聚 光 .系 的 透 鏡 座 11 與 球 透 鏡 7 成 為 體 之 球 I 透 鏡 罩 Μ 凸 焊 法 焊 接 於 插 件 2 的 端 面 ί 内 部 係 由 惰 性 1 氣 體 所 置 換 〇 1 1 透 鏡 座 11 的 更 外 側 有 圓 筒 狀 的 插 座 1 4焊 接 於 端 板 2 > 1 I 此 乃 於 校 正 軸 心 後 才 會 焊 接 者 插 座 1 4的 另 —.* 端 成 為 開 1 1 1 -28- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2】OX29?公缝） A7 B7 經濟部中央標準局Η工消費合作私印製 五、發明説明 (27 ) 1 1 □ 28 〇 擋 板 29 固 定 在 該 開 P 28的 内 側 面 〇 —. 方 面 ，光纖3 0 1 ! 的 末 端 係 被 研 磨 成 平 坦 面 〇 其 尾 端 部 分 受 套 接 管 3 1所把 1 I 持 » 套 接 管 3 1 受 連 接 器 32所 支 承 〇 連 接 器 32 的 雌 螺紋與 請 1 | 插 座 1 4的 雄 螺 紋 可 在 螺 紋 部 分 33 螺 合 〇 套 接 管 3 1 的末端 先 閱 1 I it 1 | 可 對 於 插 座 的 開 P 28 插 入 與 拔 出 〇 背 1 I 之 1 將 套 接 管 3 1 插 人 於 開 P 28時 其 末 端 碰 到 擋 板 29而停 注 意 1 I 住 〇 由 此 使 軸 向 位 置 定 位 c> 旋 轉 連 接 器 3 2 * Μ 其 螺旋將 事 項 1 I 再 連 接 器 32 固 定 在 插 座 14 〇 由 於 光 纖 端 面 為 平 坦 面 ,因而 填 έ % 本 光 缴 在 開 口 28 旋 轉 也 不 致 於 使 半 導 體 雷 射 來 的 入 射光量 頁 1 有 所 «(Μ. 變 化 0 這 ___. 點 與 研 磨 成 斜 面 的 光 纖 有 所 不 同 0 1 1 球 透 鏡 7 的 直 徑 為 1 . 5 in m , 析射率為] .5 〇 即 L ^ .=L 3 = 1 1 11 25 U m 光纖端面與雷射端面的距離l.a設定在内部共 1 1 訂 1 振 器 長 L c 的 (N + ( 6/ 7 ) )倍之位置 其中設N =5 » β = 6/7 〇 内 部 共 振 器 長 L c =1 11 9 ju m » 因 而 La =( 4 1 /7 )L C = 6 5 5 4 u m 1 I 〇 L 1 與L 2 為 未 知 數 P 這 樣 尚 不 能 決 定 其 值 ο 但，如 1 1 經 決 定 光 纖 的 入 射 角 與 半 導 體 雷 射 的 擴 散 角 之 比 ,則可 1 1 決 定 半 導 體 雷 射 到 透 鏡 中 心 的 距 離 (L 1 + L 2 / η )與透鏡 炱 I 中 心 到 光 纖 端 面 的 距 離 (L 9 /η + L 4 >之比ς 此比值大體 1 1 上 定 在 1 ： 3〜1 ：4 程 度 為 多 本 實 施 例 為 4 倍 ο 由此可 1 I 決 定 L -與L 4 〇 I 即 L 二 4 1 1 /i m L , = 3 8 9 3 It Π) ^ 軸向的距離參數可由 I 計 算 決 定 0 要 在 軸 垂 直 方 向 做 軸 線 校 準 〇 在 使 半 導體雷 1 I 射 發 光 的 狀 態 下 從 光 纖 的 另 —— 端 用 功 率 計 監 視 光的強 1 1 度 » 使 插 座 對 端 板 相 對 移 動 » 求 出 光 量 最 大 之 點 。於是 1 1 1 -29- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準.（CNS ) Λ4規格（210X297公鯖） A7 309667 B7 五、發明説明（28 ) ,將插座用釔鋁石榴石雷射焊接固定在端板。 本模組經一面變更半導體雷射的驅動電流一面測定其 光輸出Pf(mW),結果如圖14所示。從20raA到100mA為止 大致可得成正比的光輸出。微分量子效率（W / A )在於 0.010W/A〜0.020W/A之間。從平均值0.016W/A的偏差在 於土 35%範圍内。此乃驅動電流在100mA近旁的攝動。在 於驅動電流為5 0 m A程度使用的比較多。騮動電流5 0 m A時 ，微分量子效率的最大播動為土 20¾ Μ下。 在一般上，半導體雷射模組的微分量子效率之擺動， 係要求在平均值起土 505CM下，本發明可充分的滿足該 要求。本發明之優異效果可一 0瞭然。 管_例2 圖1 5為另一實施例之半導體雷射模組。在插 件3 5的中心部位，傾斜的設有監視用光電二極體晶Η 3 6 。雷射晶Η 3 9與輔肋座3 8固定在柱3 7的側面。Μ黏合劑 4 1裝上球透鏡4 0的蕈4 2焊接在插件3 5上。插件3 5設有引 線插腳43、44、45。具開口 47的圆简形套筒46焊接在插 件35的面上。插座49經介以套接管座50支承著套接管51 。套接管5 1把持著光鎩5 2的尾端。光纖末端5 3係對軸向 成垂直的平坦面將套筒與插座在軸垂直方向校準位置 後，用釔鋁石榴石雷射焊接之‘ 本例中，球透鏡直徑為1 . 5 m m ,祈射率為1 . 5。即L 2 = L 3 = 11 2 5 w m。雷射端面與光纖端面的光學距離L a是Μ L a = ( 4 + 7 / 8 > L c決定之即Ν = 4、Θ = 7 / 8之例。其餘的參 數是以擴大倍率為1.5倍，1^=1120««!, L4 =2085/iBi -30- 本纸張尺度適用中國國家標準（C:NS ) Λ4規格（210X2叩公t ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 、\'a 經濟部中夬樣牟局K工消費合作社印製 五、發明説明（29 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 致内後其。少坦致 裝纖更横 ，對無種效 為大開前，致減平導 接光可之。唯明也這有 差 出遴的射一會 Μ 光 直償。端及。發低。樣 行 規La倍雷為動即回 端補數戶普者本率的同 光 圼離數體位變。返 末其 Η 用之明，效鏡法 0 用 , 距整導相出内於 纖略人的戶說然合透方_ 使 果的於半之輸圍由 光省之統用 Μ 當結要定 U 好 結缬入到光之範會 的可裝.糸信加。在需設— 最與 之 光進回的射想不 面，組戶通例已。不之彳 ， 價到可光定雷理也 坦組少用光施而之是Laf 時爵 評 面在射決體於 ， 平横減信進實法用 ，長！ 率 Μ 。 端定反所導在射 具之可通促為辦缠中器?|效 加出 的設有器半會雷。將往，光更鏡之樣組振 W 合 性輸 射而，振的也體定可以時在可透率同模共 Θ 結 特射 雷，而共起動導安，的同可此球效可射部 W 的 組雷 體倍因部引變半不纖 5 之 ，由用合也雷外 1、 高 模的 導數.内所的於作光圖虽組.，使结組體的8?更 的定 半整内由化率對動償起數横之 Μ 高模導明)L求 成安¾]使的園與變效面的補比件出用係提的半發=1要 完樣纟係10範會度子纖射用。零造採述為鏡率本(η, 所同2:明器LC不溫最光雷使組少製泛上過透功，， 的 將14Ρ 發振}也，分的體必模減的廣，不含低時時。反 經圖S0本共/6位此徹面導不於可價上又只不的形這離相 。 與f 部(1相因。端半 卸。廉組 其於妨情。距 I 裝--(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Οχ:2()7公釐） 309667 kl B7 五、發明説明（3〇 ) 小的非球面透鏡埴時，係以折射率r>與厚度D的乘積 n D為L 2 + L 3 。球透鏡雖然價廉，但其光行差大不能將 雷射光聚集的很狹窄| 又，上述係對光纖與半導體之结合加Μ說明者。唯本 發明並不只限於光纖，對於任何受光體的端面位置之設 定也可適用之。例如在光導波管中導入雷射光時，光導 波管的端面如與雷射光束成垂直就有反射光回到雷射， 這時候，應用本發明就可使雷射輸出安定化。 又，不只限於光通信1:,在於使用光纖的儀器上，也 有為防止半導體雷射的返回光而插入單向波導管（isolator) 。由本發明之應用也可將其高價的零件省略。 [附圖簡單說明] 圖1:含有研磨成斜面的光纖與雷射的半導體雷射横組 之原理上構成圖t ' ΐ衣 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ濟部中央標準局'‘貝工消費合作社· 導 面 射 U。 射 為 半 磨 雷pf圖雷 袖 型 研 體量線體« 線 坦 導光曲導 。 引 平 半發之半 圖 之 具 型射果型 線 子 且。座雷結座 曲 例 卸圖插其定插 譜 往 裝面之，測的 光 Μ 可斷纖時的纖¾ 的 ，縱光A)A)光 發 纖。的組面(0|«/償 的 光圖標模光rviv補 射 的面目射磨Iddr用 雷 面斷成雷坦流dl使 型 斜縱當體平電f/’ 波 成成其導具動dp中。多 磨構將半的驅.率子圖帶 研之明型 3 加效例面 m 有組發座圖增子注斷3U 含横本插在，量 Μ 縱1. 2 射 3 之 4 上分 5 之 6 圖雷圖纖圖組微圖組圖 體 光 横與 横 -32- 用中國國家橾準（CNS ) Λ4規格（2!0、297公缝） A7 B7 經濟部中央標隼局β t,消費合作社印製 五、發明説明 31) 1 1 發 光 波 畏 (L i m )縱軸為以對數表示之發光強度c 1 1 面 圖 7 ： 在 半 導 體 雷 射 横 組 中 » 其 半 導 體 雷 射 的 端 面 與 光 1 I 纖 之 光 學 距 離 La 為 半 導 體 雷 射 的 光 學 共 振 器 長 L c 之 整 數 'V 請 1 I 倍 9 而 其 於 增 加 驅 動 電 流 I drv (m A ) 時 的 雷 射 發 光 鼉 Pf (m V ) 先 閱 1 1 | 與 微 分 量 子 效 率 d P f / d I drv( W/ A ) 之 測 定 結 果 曲 線 nan _ 〇 背 1 | 之 1 圖 8 ： 在 半 導 體 雷 射 模 組 中 ♦ 其 半 導 體 雷 射 的 端 面 與 光 意 1 I 纖 之 光 學 距 離 L a為 半 導 Αβ 雅 雷 射 的 光 學 共 振 器 長 L c 之 (整 事 項 1 I 數 + 1 /2 >倍 ,而其於增加驅動電流I drv ( m A )時的雷射發光 填 寫 本 1 裝 量 Pf (ffl W ) 與 微 分 量 子 效 率 dPf / d I drv( w/ A ) 之 測 定 結 果 曲 頁 1 I 線 圖 0 1 1 ΓΒΠ 園 9 ： 在 半 導 體 雷 射 模 組 中 * 其 半 導 體 雷 射 的 端 面 與 光 1 I 纖 之 光 學 距 離 La 為 半 導 體 雷 射 的 光 學 it 振 器 長 L c 之 (整 1 1 訂 1 數 + 5/6 )倍 ·,而其於增加驅動電流I drv( in A )時的雷射發光 量 P f (m y) 與 微 分 量 子 效 率 dP f / d 1 drv ( w/ A ) 之 測 定 結 果 曲 1 I 線 圖 〇 1 1 圖 10 ： 在 半 導 體 雷 射 镆 組 中 > 其 半 m 體 雷 射 的 端 面 與 1 1 光 纖 之 光 學 距 離 1, a 為 半 導 體 雷 射 的 光 學 共 振 器 長 L c 之 鉑 I (整數+ 1 / 6 >倍, 而 其 於 增 加 驅 動 电 流 I drv (IB A ) 時 的 雷 射 發 1 1 光 鼉 Pf (m W ) 與 微 分 量 子 效 率 dPf / d I drv < W/ A) 之 測 定 結 果 1 1 曲 線 圖 〇 | _ 11 : 半 導 體 雷 射 的 激 發 光 由 兩 側 反 射 鏡 1 2 所 反 1 射 其 相 位 * 致 就 可 產 生 駐 波 > 其 波 長 會 成 為 光 學 共 振 器 1 | 長 的 2 倍 Μ 整 數 m 所 除 的 值 2L C / m之波動示意圖 ) 1 圖 12 依 照 本 發 明 的 思 想 « 將 共 振 器 長 的 1 / 6 長 度 範 1 ! 1 -3 3 - 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X29*7公緩） 經濟部中夬榡準局Η工消费/-作社印製 A7 B7五、發明説明（32 ) 圍，取在终振器長的螫數倍之點NLc的前後時，在Lc = 1 1 1 9 w in的例子中，其範圍為1 8 6 . 5 w m之說明圖。 圖13:本發明第1實施例中，可將平坦磨光面的光纖 裝卸自如地支承著之插座型半導體雷射横組縱斷面圖。 圖1 4 :在圖1 3的本發明插座型半導體雷射横組中，其 於增加驅動電流i dfV ( m A )時的雷射發光量P f ( m W )與微分 量子效率d P f ( d I dl:v ( W / A )之測定结果曲線圖。 圖1 5 :本發明第2實施例之半導體雷射横組縱斷面圖 [符號說明] 1 .雷射晶Η 3 ·柱 5 .引線插腳 7 .透鏡 9 .套接管 1 0 .傾斜研磨端面 1 2 .套接管座 1 4 .插座 1 6 .套接管穿通孔 18.穿通套接管之開口 2 0 .反射返回光 22 .套接管 24.傾斜研磨端面 2 6 .光纖前端面 端板（插件） 引線插腳 監視用光電 光纖 極體 1 1 .透鏡光 】3 .焊接部分 1 5 .連接器 1 7 .螺合部位 19.對軸向成直角之研磨平坦面 2 1 .光纖 2 3 .補償光纖 2 5 .補償光繼後端面 2 7 .反射返回光 34 本紙張尺度適用中國國家標丰（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公f ) >^^^1 vm nnt —^ϋ I ^^^^1 m^i ^ϋϋ mV nmn ta^^i 一、1^1^1 ^ϋϋ i r4 T 口 Λν^> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（33 ) A7 B7 2 8 .穿通光纖用的插座上之開口 2 9 .擋板 31 .套接管 3 3 .螺紋部 3 5 .插件 37 .柱 3 9 .雷射晶片 4 1 .黏合劑 4 3 .引線插腳 45 .引線插腳 4 7 .開 Π 4 9 .插座 5 1 .套接管 3 0 .光缴 3 2 .連接器 3 4 .反射返回光 3 6 .監視用光電 3 8 .輔肋座 40 .球透鏡 4 2 .罩 4 4 .引線插腳 4 6 .套筒 4 8 .套茼端面 5 0 .套接管座 52 .光繼 極體 I I 扯本 m I m m n m、T (請先閱讀背面之注意事項再填、,?木頁) 經濟部中央標準局Μ工消費合作社印製 -35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐）

Claims (1)

1. 309667 AB!CD 土充 ^'"謂 | .11:-£:·'-^ 月 ^ 、申請專利乾圍 第85100190¾¾ 「半導體雷射模組」專利案 (85年12月12日修正） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 巧申請專利範圍： 1. 一種半導體雷射楔組，其偽包括半導醴雷射晶片，與 接受該雷射所發的光的受光腥之光學条，其待歡為： 設半導體晶Η之光學共振器長為Lc;半導體雷射晶 Μ的發射侧端面到受光體的光入射端面之光學距離為 La; Ν為整數時，將其光學距離La設定在： NLc< La5 { N+ (1/6) } Lc 或 {NM5/6)} Lc^La<(HM)Lc 之範溷者。 2. —種半導體雷射模組，其儀包括半導體雷射晶片，與 接受該雷射所發的光的受光醱之光學条，其特激為： 設半導體晶片之光學共振器長為Lc;半導體雷射晶 Η的發射側端面到受光醱的光入射端面之光學距離為 La; Κ為整數時，將其光學距離La設定在： NLc + 20/i La^ { N + (1 / 6 ) } Lc 或 { N+ (5/6) } Lc^ La^ (H+ 1 ) Lc-20 u n 之範圍者。 3. —種半導體雷射模組，其僳包括半導體雷射晶η,與 接受該雷射所發的光的受光體之光學糸，其待擻為： -1 - 本紙浪尺度適用中國國家揲準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 設半導體晶片之光學共振器長為Lc;半導體雷射晶 Η的發射側端面到受光體的光入射端面之光學距離為 La; H為整數時.將其光學距離La設定在： HLc< La^ { N+ (1/7) } Lc 或 (N+ (6/7) } Lc^ La蠭（N + l )Lc 之範圍者。 4. 一種半導體雷射楔組，其偽包括半導體雷射晶片，與 接受該雷射所發的光的受光鳢之光學条，其特擻為： 設半導醱晶Η之光學共振器長為Lc;半導匾雷射晶 Η的發射側端面到受光醱的光入射端面之光學距離為 La; Ν為整數時，將其光學距離La設定在： NLc + 20wnSLa 盔{ N + ( 1 / 7 ) } Lc 或 { N+ (6/7) } Lc^ La^ (H + l ) Lc-20 w in 之範圍者。 經濟部中央標準局員工消f合作社印裝 ^^^1 ^^^^1 nn in— Bm nn I nn i ^ 4 ,¾ i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5. 如申諳專利範園第1項至第4項中任一項之半導醱雷 射楔組，其中在上述半導醱雷射晶Η與接受其所發的 光之受光體之間，設有聚光用透鏡者。 6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之半導匾雷 射模組，其中該受光疆係具對光軸成垂直的端面之光 纖者。 7. 如申請專利範圍第5項之半導體雷射模組，其中該受 -2- 本紙張尺度逋用中困國家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範匡 1 1 光 醱 偽 具 對 光 軸 成 垂 直 的 端 面 之 光 m 者 〇 1 I 8 •如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 至 第 4 項 中 任 一 項 之 半 導 體 雷 1 I 射 模 組 » 其 中 該 受 光 體 % 具 對 光 軸 成 垂 直 的 端 面 之 光 請 1 1 I 導 波 管 者 Ο 先 閱 讀 1 1 1 9 .如 申 謓 專 利 範 圍 第 5 項 之 半 導 體 雷 射 模 組 其 中 該 受 背 面 1 1 之 1 光 醱 偽 具 對 光 軸 成 垂 直 的 UU 端 面 之 光 導 波 管 者 〇 注 意 1 1 0.如申請專利範園第1 項至第4 項中任- -項之半導體 事 項 再 1 1 1 雷 射 楔 組 % 其 中 俱 包 括 插 件 ： 固 定 在 插 件 的 半 導 體 雷 填 % 本 1 射 晶 Η : 固 定 在 插 件 並 具 聚 光 透 鏡 之 透 鏡 座 及 可 與 頁 1 1 光 連 接 器 嵌 合 用 之 插 座 ， 而 其 半 導 體 雷 射 晶 片 為 發 光 1 I 波 長 為 1 . 3 ι 1 η 帶 之 洇 鎵 砷 所 構 成 者 〇 1 I 1 1.如申請專利範圍第5 項之半導醱雷射模組， 其中係 1 訂 包 括 插 件 1 固 定 在 插 件 的 半 導 匾 雷 射 晶 Η t 固 定 在 插 1 1 件 並 具 聚 光 透 鏡 之 透 鏡 座 » 及 可 與 光 連 接 器 嵌 合 用 之 1 | 插 座 1 而 其 半 導 體 雷 射 晶 Η 為 發 光 波 長 為 1 . 3 L t m 帶 之 1 I 洇 鎵 神 所 構 成 者 〇 1 1 2 .如申請專利範圍第6 項之半導體雷射模組， 其 中 係 包 1 1 括 插 件 固 定 在 插 件 的 半 導 體 雷 射 晶 Μ 固 定 在 插 件 1 I 並 具 聚 光 透 鏡 之 透 鏡 座 = 及 可 與 光 連 接 器 嵌 合 用 之 插 1 I 座 1 而 其 半 導 醱 雷 射 晶 Η 為 發 光 波 長 為 1 . 3 L t B 帶 之 洇 1 1 1 鎵 神 磷 所 構 成 者 〇 1 1 13.如申請專利範圍第7 項之半導龌雷射模組， 其 中 偽 包 1 1 括 插 件 1 固 定 在 插 件 的 半 導 嫌 雷 射 晶 片 固 定 在 插 件 1 I -3 1 1 1 1 本紙張尺度逋用中國國家梂率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 並具聚光透鏡之透鏡座；及可與光連接器嵌合用之插 座，而其半導體雷射晶片為發光波長為1.3« η帶之絪 鎵珅磷所構成者。 14. 如申請專利範圍第10項之半導體雷射模組，其中具 洇鎵砷条之PIN光電二極體，以監視上述半導體雷射 從其面對於上述受光體的相反之端面發出之光者。 15. 如申請專利範圍第11項之半導醴雷射模組，其中具 洇嫁砷糸之PIN光霣二極龌，以監視上述半導體雷射 從其面對於上述受光龌的相反之端面發出之光者。 16. 如申請專利範圍第12項之半導體雷射楔組.其中具 洇鎵砷系之PIN光霄二極鳢，以監視上述半導疆雷射 從其面對於上述受光體的相反之端面發出之光者。 17. 如申請專利範圍第13項之半導體雷射楔組，其中具 絪鎵砷条之PIN光電二極體，以監視上述半導體雷射 從其面對於上述受光醱的相反之端面發出之光者。 18. 如申請專利範圍第10項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為lmm〜半導醱雷射的光學共振器長Lc為1000 mm〜1500am;及整數值N為5 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為{5+(6/7)} Lc者。 19. 如申請專利範匾第11項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為lmni〜2mm;半導體雷射的光學共振器長Lc為1000 -4- 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .4. 、va A8 309667 ?8s D8 六、申請專利範圍 am〜1500mm;及整數值N為5 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為{5+(6/7)} Lc者。 2 0.如申請專利範幽第12項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Ibid〜2πιη;半導腥雷射的光學共振器長Lc為1000 mra〜15001ΒΠ1;及整數值N為5 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為（5+(6/7)} U者。 21. 如申請專利範函第13項之半導體雷射模組.其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Irani〜2nra;半導體雷射的光學共振器長Lc為1000 ran〜1500·η;及整數值N為5 ,而半導醱雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為（5+(6/7)} Lc者。 22. 如申請專利範圍第14項之半導醱雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為lram〜2mm;半導體雷射的光學共振器長Lc為1000 mm〜1500ιηπ;及整數值N為5 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為{5:(6/7)} Lc者。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 23. 如申請專利範圍第15項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為lntm〜2mm;半導匾雷射的光學共振器長Lc為1000 mm〜1500πιπι;及整數值N為5 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為（5+(6/7)) Lc者。 24. 如申請專利範圍第16項之半導蹑雷射楔組，其中經 -5 - 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4说格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Ira m〜2mm;半導體雷射的光學共振器長Lc為1000 rani〜1500inra;及整數值N為5 ,而半導醴雷射的端面 與光雜的端面之光學距離La為（5M6/7)} Lc者。 25. 如申請專利範圍第17項之半導醴雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Ini«〜2mm;半導醱雷射的光學共振器長U為1000 ηπι〜1500Π1Π!;及整數值N為5 ,而半導醱雷射的端面 與光繼的端面之光學距離La為{5Μ 6/7)} Lc者。 26. 如申誚專利範園第10項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Ιπιι«〜2mm;半導體雷射的光學共振器長Lc為1000 mra〜1500mm;及整數值N為4 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為（4+(7/8)} Lc者。 27. 如申請專利範圍第11項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Ιπιιπ〜2mni;半導體雷射的光學共振器長Lc為1000 mm〜1508rain;及整數值H為4 ,而半導醱雷射的端面 與光縝的端面之光學距離La為{4+(7/8)) Lc者。 28. 如申請專利範圍第12項之半導醴雷射模組，其中經 設定；上逑球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Inn〜2mm;半導體雷射的光學共振器長Lc為1000 -6 " ^^^1 n^i mV —^ϋ m^i nn I ^^^^1 ^^1·— ml nn -*J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 309667 8 8 8 8 ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 六、申請專利範圍 «〜1500ΒΠΙ;及整數值N為4 ，而半導鳢雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為{4+(7/8)} Lc者。 29.如申請專利範圍第13項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鐮的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Iidib〜2mn;半導醴雷射的光學共振器長Lc為1000 mn〜1500ran;及整數值N為4 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為{4+(7/8)} Lc者。 3 0.如申請專利範園第14項之半導體雷射楔組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鍊的直 徑為linn〜2bib;半導腥雷射的光學共振器長Lc為1000 mu〜15001ΠΙΒ;及整數值N為4 ,而半導體雷射的绱面 與光纖的端面之光學距離La為{4+(7/8)} U者。 31. 如申請專利範圍第15項之半導鱺雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為lmni〜2βπι;半導醱雷射的光學共振器長Lc為1000 mm〜1500ran;及整數值N為4 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為（4+(7/8)} Lc者。 32. 如申請專利範圍第16項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Iran〜2mm;半導鱧雷射的光學共振器長Lc為1000 mm〜1500mni;及整數值N為4 ,而半導體雷射的端面 與光潘的端面之光學距離La為{4+(7/8)) Lc者。 _ 7 - ---------策-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS > A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 33.如申請專利範圔第17項之半導體雷射模組，其中經 設定；上述球透鏡的折射率為1.4〜1.6;球透鏡的直 徑為Iidib〜2mni;半導體雷射的光學共振器長Lc為1000 mm〜1500IBID;及整數值N為4 ,而半導體雷射的端面 與光纖的端面之光學距離La為（4+(7/8)) Lc者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4見格（210 X 297公釐）