JP2004296988A

JP2004296988A - Laser diode module and optical transmitter

Info

Publication number: JP2004296988A
Application number: JP2003090389A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Onodera; 高行小野寺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser diode module with an electric field absorption type optical modulator in which power consumption is reduced by employing a temperature control means to replace an electronic cooling element, and to provide an optical transmitter. <P>SOLUTION: The laser diode module is provided with a hermetical package 6, a chip carrier 8 provided in the hermetical package 6, a laser diode 1 with an electric field absorption type optical modulator connected to an electric signal terminal 6b via a signal transmission line 5, and a temperature detector 2 for detecting the temperature of the laser diode 1 with the electric field absorption type optical modulator. In this laser diode module, a heat generator 9 is provided on a chip carrier 8 for heating the laser diode 1 with the electric field absorption type optical modulator on the basis of the detected temperature of the detector 2 so that the temperature of the laser diode reaches a value within a predetermined temperature range which is previously determined. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
光通信用電界吸収型光変調器付レーザダイオードモジュール及び光送信機に関するものであり、特に、熱影響を低減させたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電界吸収型光変調器付レーザダイオードモジュールは、電気信号端子を有する気密パッケージと、この気密パッケージ内に設置さる電子冷却素子と、この電子冷却素子にチップキャリアを介して熱的に結合され電気信号端子に信号伝送線路を介して接続される電界吸収型光変調器付レーザダイオードと、チップキャリアに搭載され電界吸収型光変調器付レーザダイオードの発光をモニターするフォトダイオードと、チップキャリアに搭載され電界吸収型光変調器付レーザダイオードの温度を検出するサーミスタと、を備えておおよそ構成され、電界吸収型光変調器付レーザダイオードは、サーミスタでの検出温度が一定になるように電子冷却素子により温度調整されていた（たとえば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−１４１０２号公報
【非特許文献１】
”Ａ１０Ｇｂ／ｓＯｐｔｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒＭｏｄｕｌｅｗｉｔｈａＭｏｎｏｌｉｔｈｉｃａｌｌｙＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＥｌｅｃｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｏｒｗｉｔｈａＤＦＢ”，Ｇｏｔｏｅｔａｌ．，ＩＥＥＥＰｈｏｔｏｎｉｃｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２，Ｎｏ．１２，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９９０
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電界吸収型光変調器付レーザダイオードを使用する場合には、電界吸収型光変調器の吸収端波長をその印加電圧により制御することで強度変調を行うが、吸収端波長は電界吸収型光変調器のバンドギャップの大きさに依存し、その大きさの温度依存性はおおよそ０．８ｎｍ／℃で、温度とともに長波長側へ移動する。一方でレーザダイオードとしてＤＦＢ−ＬＤを採用した場合は、ＤＦＢ−ＬＤの熱膨張によるグレーティング間隔の伸びにより発振波長が長波長側へ変化し、その温度依存性はおおよそ０．０８ｎｍ／℃となる。
【０００５】
この温度依存性の差が約１０倍あるが、電界吸収型光変調器付レーザダイオードの場合には、この両者の波長差の変動によりその性能が大きく変わるので、この波長差を一定にすることが望ましい。このため、サーミスタにて電界吸収型光変調器付レーザダイオードの温度を検出し、この温度が一定になるよう電子冷却素子により温度制御がなされている。
【０００６】
電界吸収型光変調器付レーザダイオードを冷却するときの電子冷却素子の発熱量は大きく、最近では最大で８５℃までの高温で使用される場合もあり、このときの発熱量は最大で３Ｗになる。電界吸収型光変調器付レーザダイオード自身の発熱量は０．２Ｗ程度であるので、電子冷却素子の発熱量は１０倍以上になり、光送信機の消費電力の多くの部分を占めている。
【０００７】
本発明の目的は、電子冷却素子に代わる温度制御手段を採用することにより、消費電力を低減した電界吸収型光変調器付レーザダイオードモジュール及び光送信機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明に係る電界吸収型光変調器付レーザダイオードモジュールは、電気信号端子を有する気密パッケージと、前記気密パッケージ内に設置されたチップキャリアと、前記チップキャリアに搭載され、前記電気信号端子に信号伝送線路を介して接続される電界吸収型光変調器付レーザダイオードと、前記チップキャリアに搭載され、前記電界吸収型光変調器付レーザダイオードの温度を検出する温度検出器と、を備えたレーザダイオードモジュールにおいて、前記温度検出器の検出温度に基づいて、前記電界吸収型光変調器付レーザダイオードの温度が予め定められた規定温度範囲内になるように加熱する発熱体を前記チップキャリアに搭載したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照してこの発明に係るレーザダイオードモジュール及び光送信機の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１を用いて、この発明の実施の形態１を説明する。図１はこの発明の実施の形態１のレーザダイオードモジュールの構造を示す横断面図である。
【００１１】
図において、矩形箱形の金属製の気密パッケージ６は、左右の側壁に、電気信号端子として、気密パッケージ６と電気的に接続され固定されたグランド端子や、絶縁材料のガラス材（又は、セラミック材）６ａを介して絶縁固定された高周波信号端子６ｂを有しており、この電気信号端子６ｂの他にも、気密パッケージ６内に収納されているデバイスに接続される複数の端子６ｃが絶縁材料のガラス材（又は、セラミック材）６ａを介して絶縁固定されている。前方の側壁には、信号光線を射出するための窓が設けられ、その外側には、光ファイバ７のホルダ７ａが取付けられている。
【００１２】
気密パッケージ６内のほぼ中央部底面には、チップキャリア８が半田等で固定されて設置され、チップキャリア８上に電界吸収型光変調器付レーザダイオード１が搭載されている。レーザダイオード１の射出光を光ファイバ７の入射端に集光するレンズ４もチップキャリア８上に設置されている。
【００１３】
電気信号端子６ｂとレーザダイオード１とを接続する信号伝送線路５が、電気信号端子６ｂ側からチップキャリア８上に架け渡され、信号伝送線路５とレーザダイオード１とは、ワイヤボンディングで接続されている。
【００１４】
信号伝送線路５は、レーザダイオード部分の整合回路のインピーダンスに合うようにインピーダンス設計がなされ、また、気密パッケージ６の高周波信号端子６ｂもガラス材、もしくはセラミック材にて同様にインピーダンス設計がなされている。
【００１５】
レーザダイオード１の背面のチップキャリア８上には、フォトダイオード３が搭載され、レーザダイオード１の背面光を受光し光出力をモニターする。
【００１６】
レーザダイオード１の左側のチップキャリア８上には、温度検出器としてのサーミスタ２が搭載され、レーザダイオード１の温度を検出する。
【００１７】
上記のように構成した電界吸収型光変調器付レーザダイオードモジュールにおいて実施の形態１では、レーザダイオード１の右前側のチップキャリア８上に、サーミスタ２の検出温度に基づいて、レーザダイオード１の温度が予め定められた規定温度範囲内になるように加熱する発熱体９を搭載している。
【００１８】
電界吸収型光変調器の吸収端波長をその印加電圧により制御し、吸収量を変えることで強度変調を行うが、吸収端波長は電界吸収型光変調器のバンドギャップの大きさに依存し、バンドギャップ自体は温度に対し指数関数的に変化し、波長１５５０ｎｍ付近では吸収端波長の温度依存性は約０．８ｎｍ／℃であるのに対し、レーザダイオード部分は、ＤＦＢ−ＬＤではグレーティングの間隔が温度上昇に比例して長波長側へ移動し、そのための温度依存性が約０．０８ｎｍ／℃である。
【００１９】
従って、電界吸収型光変調器とレーザダイオードの波長差は高温ほど小さくなるが、電界吸収型光変調器付レーザダイオードの性能は、この両者の波長の差に大きく依存することから、外気温の変化の影響を受けないようにすることが望ましい。そこで、あらかじめ動作温度が６０〜８０℃程度で最適なように電界吸収型光変調器とレーザダイオードの波長差が大きくなるように設計し、サーミスタで温度を検出し、外気温が低い場合には、この温度が最適な温度になるよう発熱体の発熱量を大きくし、外気温が最適温度の場合にはこの発熱量を小さくすることで電界吸収型光変調器付レーザダイオードを最適な温度範囲にすることが可能となる。
【００２０】
発熱体は、電子冷却素子で電界吸収型光変調器付レーザダイオードを冷却するよりも消費電力を低く抑えることが可能であるため、電子冷却素子を使用せずに、発熱体９のみで電界吸収型光変調器付レーザダイオード１が所期の性能を発揮できるように予め定められた規定温度範囲内になるような温度制御が可能となり、より低消費電力のレーザダイオードモジュールを実現することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図２を用いて、この発明の実施の形態２を説明する。図２はこの発明の実施の形態２のレーザダイオードモジュールの構造を示す横断面図である。図において、図１と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２２】
この実施の形態２のレーザダイオードモジュールでは、気密パッケージ６とチップキャリア８との間に、断熱材としての断熱シート１３を介在させ断熱している。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００２３】
チップキャリア８を気密パッケージ６の底面に直接設置すると、チップキャリア８と気密パッケージ６との間の熱抵抗が小さいため、気密パッケージ６が大きなヒートシンクに取り付けられている場合には、発熱体９の発熱量を大きくしても気密パッケージ６から外部へ放熱され、熱を十分効率的に電界吸収型光変調器付レーザダイオード１へ伝えることが困難となる。
【００２４】
このためチップキャリア８と気密パッケージ６との間に十分大きな熱抵抗を持つ断熱シート１３を介在させることで、発熱体９の発熱を電界吸収型光変調器付レーザダイオード１に効率的に伝えることができるようになる。これにより、電子冷却素子を使用せずに、発熱体９のみで電界吸収型光変調器付レーザダイオード１が所期の性能を発揮できるように予め定められた規定温度範囲内になるような温度制御が可能となり、さらに低消費電力のレーザダイオードモジュールを実現することができる。
【００２５】
実施の形態３．
図３を用いて、この発明の実施の形態３を説明する。図３はこの発明の実施の形態３を示す電界吸収型光変調器付レーザダイオードに半導体増幅器が集積化された素子の外観図である。
【００２６】
図３に示すように、光射出方向に向かって、レーザダイオード１０、電界吸収型光変調器１１、半導体増幅器１２の順に配列し集積してある。
【００２７】
電子冷却素子を使用せず発熱体のみで温度制御を行う場合、精密な温度制御は難しい。電界吸収型光変調器１１の挿入損失の温度依存性は、約０．１ｄＢ／℃で、温度上昇とともに挿入損失が増加するので、電界吸収型光変調器付レーザダイオード１の出力側に半導体増幅器１２を集積化することで電界吸収型光変調器１１の挿入損失の温度依存性の補償が可能となる。
【００２８】
これにより、電子冷却素子を使用せずに、発熱体９のみで電界吸収型光変調器付レーザダイオード１が所期の性能を発揮できるように予め定められた規定温度範囲内になるような温度制御が可能となり、光出力の温度依存性の補償も可能となり、より低消費電力のレーザダイオードモジュールを実現することができる。
【００２９】
実施の形態４．
図４を用いて、この発明の実施の形態４を説明する。図４はこの発明の実施の形態４の光送信機の構成を示す図である。図において、図１、２と同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３０】
制御ブロック図のサーミスタ２及び発熱体９は、レーザダイオードモジュールの気密パッケージ６内に設置されたチップキャリア８に搭載されているものであり、制御回路１５及びドライバ１４は、レーザダイオードモジュールの気密パッケージ６の外部に備えられている。
【００３１】
電界吸収型光変調器１１に負のバイアス電圧を加えると吸収端波長は長波長側へ移動し、温度を高温にすることとほぼ等価となる。したがって、サーミスタ２の検出温度に基づき制御回路１５により、発熱体９の発熱量を制御するとともに電界吸収型光変調器１１のバイアス電圧等の駆動条件をドライバ１４を介して制御することで、電子冷却素子を備えていなくとも電界吸収型光変調器付レーザダイオード１の優れた性能をよりよく引き出すことが可能となる。このことで消費電力が低く、電界吸収型光変調器付レーザダイオード１が有する長距離伝送性能に優れた光送信器を実現することができる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、温度検出器の検出温度に基づいて、電界吸収型光変調器付レーザダイオードの温度が予め定められた規定温度範囲内になるように加熱する発熱体をチップキャリアに搭載したので、発熱体のみで電界吸収型光変調器付レーザダイオードが所期の性能を発揮できるように予め定められた規定温度範囲内になるような温度制御が可能となり、電子冷却素子で電界吸収型光変調器付レーザダイオードを冷却するよりも消費電力を低く抑えることができ、電子冷却素子を使用せずに、より低消費電力のレーザダイオードモジュールを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１のレーザダイオードモジュールの構造を示す横断面図である。
【図２】この発明の実施の形態２のレーザダイオードモジュールの構造を示す横断面図である。
【図３】この発明の実施の形態３を示す電界吸収型光変調器付レーザダイオードに半導体増幅器が集積化された素子の外観図である。
【図４】この発明の実施の形態４の光送信機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１電界吸収型光変調器付レーザダイオード、２温度検出器（サーミスタ）、３フォトダイオード、４レンズ、５信号伝送線路、６気密パッケージ、７光ファイバ、８チップキャリア、９発熱体、１０レーザダイオード、１１電界吸収型光変調器、１２半導体増幅器、１３断熱材（断熱シート）、１４ドライバ、１５制御回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser diode module with an electro-absorption type optical modulator for optical communication and an optical transmitter, and more particularly to a device with reduced thermal influence.
[0002]
[Prior art]
A conventional laser diode module with an electro-absorption type optical modulator has a hermetic package having an electric signal terminal, an electronic cooling element installed in the hermetic package, and thermally coupled to the electronic cooling element via a chip carrier. A laser diode with an electro-absorption type optical modulator connected to an electric signal terminal via a signal transmission line, a photodiode mounted on a chip carrier for monitoring the light emission of the laser diode with an electro-absorption type optical modulator, and a chip carrier And a thermistor for detecting the temperature of the laser diode with an electro-absorption optical modulator.The laser diode with an electro-absorption optical modulator is electronically cooled so that the temperature detected by the thermistor becomes constant. The temperature was adjusted by the element (for example, see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-14102 [Non-Patent Document 1]
"A 10 Gb / s Optical Transmitter Module with a Monolithically Integrated Integrated Electroabsorption Modulator with a DFB", Goto et al. , IEEE Photonics technology letters, Vol. 2, No. 12, December 1990
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When a laser diode with an electro-absorption type optical modulator is used, intensity modulation is performed by controlling the absorption edge wavelength of the electro-absorption type optical modulator by the applied voltage. It depends on the size of the band gap of the device, and the temperature dependency of the size is about 0.8 nm / ° C., and shifts to the longer wavelength side with the temperature. On the other hand, when the DFB-LD is used as the laser diode, the oscillation wavelength changes to the longer wavelength side due to the expansion of the grating interval due to the thermal expansion of the DFB-LD, and its temperature dependence is approximately 0.08 nm / ° C.
[0005]
This difference in temperature dependence is about 10 times, but in the case of a laser diode with an electroabsorption type optical modulator, the performance of the laser diode greatly changes due to the fluctuation of the wavelength difference between the two. Is desirable. For this reason, the temperature of the laser diode with an electro-absorption type optical modulator is detected by a thermistor, and the temperature is controlled by an electronic cooling element so that the temperature becomes constant.
[0006]
The heat generated by the electronic cooling element when cooling a laser diode with an electroabsorption type optical modulator is large, and in recent years, it is sometimes used at a high temperature of up to 85 ° C., and the heat generated at this time is 3 W at maximum. Become. Since the calorific value of the laser diode with the electroabsorption type optical modulator itself is about 0.2 W, the calorific value of the thermoelectric cooler is 10 times or more, and occupies a large part of the power consumption of the optical transmitter.
[0007]
An object of the present invention is to provide a laser diode module with an electro-absorption type optical modulator and an optical transmitter, which reduce power consumption by adopting a temperature control means instead of an electronic cooling element.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a laser diode module with an electro-absorption type optical modulator according to the present invention has an airtight package having an electric signal terminal, a chip carrier installed in the airtight package, and a chip carrier mounted on the chip carrier. A laser diode with an electro-absorption type optical modulator connected to the electric signal terminal via a signal transmission line; and a temperature mounted on the chip carrier for detecting the temperature of the laser diode with the electro-absorption type optical modulator. A laser diode module comprising: a detector that heats the laser diode with the electroabsorption type optical modulator to a temperature within a predetermined temperature range based on the temperature detected by the temperature detector. A heating element is mounted on the chip carrier.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a laser diode module and an optical transmitter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a laser diode module according to Embodiment 1 of the present invention.
[0011]
In the figure, a rectangular box-shaped metal hermetic package 6 has ground terminals electrically connected to and fixed to the hermetic package 6 as electric signal terminals on left and right side walls, and a glass material (or ceramic) of an insulating material. Material) 6a, and has a high-frequency signal terminal 6b insulated and fixed therethrough. In addition to the electric signal terminal 6b, a plurality of terminals 6c connected to a device housed in the hermetic package 6 are insulated. It is insulated and fixed via a glass material (or ceramic material) 6a. A window for emitting a signal beam is provided on the front side wall, and a holder 7a of the optical fiber 7 is mounted outside the window.
[0012]
A chip carrier 8 is fixed and installed with solder or the like at a substantially central bottom surface in the hermetic package 6, and the laser diode 1 with an electro-absorption type optical modulator is mounted on the chip carrier 8. A lens 4 for condensing the light emitted from the laser diode 1 at the incident end of the optical fiber 7 is also provided on the chip carrier 8.
[0013]
A signal transmission line 5 connecting the electric signal terminal 6b and the laser diode 1 is laid over the chip carrier 8 from the electric signal terminal 6b side, and the signal transmission line 5 and the laser diode 1 are connected by wire bonding. I have.
[0014]
The impedance of the signal transmission line 5 is designed to match the impedance of the matching circuit of the laser diode portion, and the high-frequency signal terminal 6b of the hermetic package 6 is similarly designed with a glass material or a ceramic material. .
[0015]
The photodiode 3 is mounted on the chip carrier 8 on the back of the laser diode 1, receives light from the back of the laser diode 1, and monitors the light output.
[0016]
A thermistor 2 as a temperature detector is mounted on the chip carrier 8 on the left side of the laser diode 1 and detects the temperature of the laser diode 1.
[0017]
In the laser diode module with the electro-absorption type optical modulator configured as described above, in the first embodiment, the temperature of the laser diode 1 is set on the chip carrier 8 on the right front side of the laser diode 1 based on the temperature detected by the thermistor 2. Is mounted with a heating element 9 for heating so as to be within a predetermined temperature range.
[0018]
The absorption edge wavelength of the electroabsorption optical modulator is controlled by the applied voltage, and the intensity is modulated by changing the amount of absorption. The absorption edge wavelength depends on the size of the band gap of the electroabsorption optical modulator. The band gap itself changes exponentially with respect to temperature, and the temperature dependence of the absorption edge wavelength is about 0.8 nm / ° C. near a wavelength of 1550 nm, whereas the laser diode portion has a grating spacing in the DFB-LD. Move to the longer wavelength side in proportion to the temperature rise, and the temperature dependency therefor is about 0.08 nm / ° C.
[0019]
Therefore, the wavelength difference between the electroabsorption type optical modulator and the laser diode becomes smaller as the temperature increases, but the performance of the laser diode with the electroabsorption type optical modulator greatly depends on the difference between the two wavelengths. It is desirable not to be affected by change. Therefore, the wavelength difference between the electroabsorption optical modulator and the laser diode is designed to be large so that the operating temperature is optimal at about 60 to 80 ° C., and the temperature is detected by a thermistor. By increasing the heating value of the heating element so that this temperature becomes the optimum temperature, and reducing the heating value when the outside air temperature is the optimum temperature, the laser diode with the electro-absorption type optical modulator can be set in the optimum temperature range. It becomes possible to.
[0020]
Since the heating element can suppress the power consumption lower than cooling the laser diode with the electro-absorption type optical modulator by the electronic cooling element, the electric absorption is performed only by the heating element 9 without using the electronic cooling element. Temperature control can be performed so as to be within a predetermined temperature range so that the laser diode 1 with the optical modulator 1 can exhibit the expected performance, and a laser diode module with lower power consumption can be realized. .
[0021]
Embodiment 2 FIG.
Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure of a laser diode module according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0022]
In the laser diode module according to the second embodiment, a heat insulating sheet 13 as a heat insulating material is interposed between the airtight package 6 and the chip carrier 8 for heat insulation. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0023]
If the chip carrier 8 is directly installed on the bottom surface of the airtight package 6, the heat resistance between the chip carrier 8 and the airtight package 6 is small. Even if the amount of generated heat is increased, the heat is radiated from the hermetic package 6 to the outside, and it becomes difficult to transmit the heat to the laser diode 1 with the electro-absorption optical modulator sufficiently efficiently.
[0024]
Therefore, by interposing the heat insulating sheet 13 having a sufficiently large thermal resistance between the chip carrier 8 and the airtight package 6, the heat generated by the heating element 9 can be efficiently transmitted to the laser diode 1 with the electro-absorption optical modulator. Will be able to Thus, the temperature is set within a predetermined temperature range so that the laser diode 1 with the electro-absorption type optical modulator can exhibit the expected performance with only the heating element 9 without using the electronic cooling element. Control becomes possible, and a laser diode module with low power consumption can be realized.
[0025]
Embodiment 3 FIG.
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Third Embodiment FIG. 3 is an external view of an element in which a semiconductor amplifier is integrated with a laser diode with an electro-absorption type optical modulator according to a third embodiment of the present invention.
[0026]
As shown in FIG. 3, a laser diode 10, an electro-absorption optical modulator 11, and a semiconductor amplifier 12 are arranged and integrated in this order in the light emitting direction.
[0027]
When temperature control is performed only by a heating element without using an electronic cooling element, precise temperature control is difficult. The temperature dependence of the insertion loss of the electroabsorption optical modulator 11 is about 0.1 dB / ° C., and the insertion loss increases as the temperature rises. Therefore, a semiconductor amplifier is provided on the output side of the laser diode 1 with the electroabsorption optical modulator. The integration of 12 makes it possible to compensate for the temperature dependence of the insertion loss of the electro-absorption optical modulator 11.
[0028]
Thus, the temperature is set within a predetermined temperature range so that the laser diode 1 with the electro-absorption type optical modulator can exhibit the expected performance with only the heating element 9 without using the electronic cooling element. Control becomes possible, and the temperature dependency of the optical output can be compensated, so that a laser diode module with lower power consumption can be realized.
[0029]
Embodiment 4 FIG.
Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical transmitter according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0030]
The thermistor 2 and the heating element 9 in the control block diagram are mounted on the chip carrier 8 installed in the hermetic package 6 of the laser diode module, and the control circuit 15 and the driver 14 are provided in the hermetic package of the laser diode module. 6 outside.
[0031]
When a negative bias voltage is applied to the electroabsorption optical modulator 11, the absorption edge wavelength moves to the longer wavelength side, which is almost equivalent to increasing the temperature. Accordingly, the control circuit 15 controls the amount of heat generated by the heating element 9 based on the temperature detected by the thermistor 2 and controls the driving conditions such as the bias voltage of the electro-absorption optical modulator 11 via the driver 14 so that the electronic control is performed. Even without a cooling element, the excellent performance of the laser diode 1 with an electro-absorption type optical modulator can be better brought out. This makes it possible to realize an optical transmitter with low power consumption and excellent in long-distance transmission performance of the laser diode 1 with the electro-absorption type optical modulator.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, a heating element that heats the laser diode with the electro-absorption type optical modulator to be within a predetermined temperature range based on the temperature detected by the temperature detector is mounted on the chip carrier. Therefore, it is possible to control the temperature so that the laser diode with the electro-absorption type optical modulator can achieve the expected performance with only the heating element within a predetermined temperature range. Power consumption can be suppressed lower than cooling a laser diode with an optical modulator, and a laser diode module with lower power consumption can be realized without using an electronic cooling element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a transverse sectional view showing a structure of a laser diode module according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a transverse sectional view showing a structure of a laser diode module according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is an external view of a device in which a semiconductor amplifier is integrated with a laser diode with an electro-absorption type optical modulator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical transmitter according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 laser diode with electroabsorption type optical modulator, 2 temperature detector (thermistor), 3 photodiode, 4 lens, 5 signal transmission line, 6 hermetic package, 7 optical fiber, 8 chip carrier, 9 heating element, 10 laser diode , 11 electroabsorption optical modulator, 12 semiconductor amplifier, 13 heat insulating material (heat insulating sheet), 14 driver, 15 control circuit.

Claims

電気信号端子を有する気密パッケージと、
前記気密パッケージ内に設置されたチップキャリアと、
前記チップキャリアに搭載され、前記電気信号端子に信号伝送線路を介して接続される電界吸収型光変調器付レーザダイオードと、
前記チップキャリアに搭載され、前記電界吸収型光変調器付レーザダイオードの温度を検出する温度検出器と、
を備えたレーザダイオードモジュールにおいて、
前記温度検出器の検出温度に基づいて、前記電界吸収型光変調器付レーザダイオードの温度が予め定められた規定温度範囲内になるように加熱する発熱体を前記チップキャリアに搭載したことを特徴とするレーザダイオードモジュール。An airtight package having an electric signal terminal;
A chip carrier installed in the hermetic package,
A laser diode with an electro-absorption type optical modulator mounted on the chip carrier and connected to the electric signal terminal via a signal transmission line,
A temperature detector mounted on the chip carrier and detecting a temperature of the laser diode with the electroabsorption optical modulator,
In a laser diode module comprising
A heating element for heating the laser diode with the electro-absorption type optical modulator to a temperature within a predetermined temperature range based on a temperature detected by the temperature detector is mounted on the chip carrier. Laser diode module.

前記気密パッケージと前記チップキャリアとの間に断熱材を介在させたことを特徴とする請求項１に記載のレーザダイオードモジュール。The laser diode module according to claim 1, wherein a heat insulating material is interposed between the airtight package and the chip carrier.

前記電界吸収型光変調器付レーザダイオードに半導体光増幅器を集積してあることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザダイオードモジュール。3. The laser diode module according to claim 1, wherein a semiconductor optical amplifier is integrated with the laser diode with an electroabsorption type optical modulator.

請求項１〜３のいずれか一つに記載のレーザダイオードモジュールと、
前記温度検出器の検出温度に基づいて、前記電界吸収型光変調器付レーザダイオードの温度が予め定められた規定温度範囲内になるように加熱する発熱体の発熱量を制御する制御回路と、
を備えたことを特徴とする光送信機。A laser diode module according to any one of claims 1 to 3,
A control circuit that controls a heating value of a heating element that heats the laser diode with the electro-absorption type optical modulator to a temperature within a predetermined temperature range based on a temperature detected by the temperature detector;
An optical transmitter comprising: