JP2007123930A - 光モジュールおよび光通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】光軸合わせの回数を低減できる光モジュールおよび光通信システムを提供する。
【解決手段】光通信システム５００は、光ファイバ５１０と、複数の光源２０とを含む。複数の光源２０は、光ファイバの光軸Ａ１０に沿って配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光モジュールおよび光通信システムに関する。

現在用いられている光通信技術の一つに波長分割多重（ＷＤＭ Wavelength Division Multiplex）方式がある。これは波長の異なる複数の信号光を１本の光ファイバで送ることで、多重化した信号光の数だけ通信容量を増加させることができる方法である。この方法を用いることで、新たに光ファイバを敷設することなく、通信容量を増加させることができる。上記技術はこれまでＮＴＴの基地局間などの幹線系にのみ用いられてきたが、近年、インターネットの普及に伴い、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）と言われるように各家庭内への光ファイバ敷設が進められている。家庭内などの非幹線系においても、上記ＷＤＭ方式の導入が検討されている。家庭内などの非幹線系において要求される通信容量は、幹線系の光通信に比べそれほど高くはない一方、通信機器の低コスト化が必要とされる。そこで、幹線系におけるＷＤＭ方式を、必要とされる通信容量を満たしつつ低コスト化を図った方法として、ＣＷＤＭ（Coarse Wavelength Division Multiplex）方式が提案されている。これは、ＷＤＭ方式に比べ、多重化する信号光の数が少なく、また、信号光の波長間隔も広い。多重化する信号光の数が少ないので、半導体レーザなどの光源の数を少なくでき、信号光の波長間隔が広いことで波長制御が不要となり、低コスト化を図ることができる。

ＣＷＤＭ方式を利用した通信システムとして、図１１に示すような、光ファイバ８１０と、光合波器８３０と、複数の光源（レーザダイオード）８２０とを含む通信システム８００が提案されている。光合波器８３０は、たとえばシリコン基板８３４上に酸化シリコンからなる光導波路８３２が形成された素子であって、分岐した複数の光を１本の導波路８３２に合波する素子である。複数の光源８２０の各々は、光合波器８３０の導波路８３２の各々に対応した位置に設けられ、光軸が一致している。ｎ個の光源８２０から発射された発振波長λの異なるｎ本のレーザ光（発振波長がλ１，λ２，…，λｎの光）は、光合波器８３０を通して１本の光ファイバ８１０に結合される。
特開平３−２６８５２３号公報 特開昭５７−２４８３２号公報

本発明の目的は、光軸合わせの回数を低減できる光モジュールおよび光通信システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、通信容量を増大することができる光通信システムを提供することにある。

１．光モジュール
本発明の光モジュールは、
複数の光源を含み、
前記複数の光源は、相互に光軸が一致している。

本発明の光モジュールは、複数の光源が相互に一致している。このため、たとえば、光モジュールを光ファイバに光軸合わせすることのみで、複数の光源を光ファイバに光軸合わせすることができる。その結果、光軸合わせの回数を減らすことができ、製造コストの削減、生産性の向上を図ることができる。

また、本発明によれば、複数の光を光合波器を用いて光ファイバに結合する必要がない。このため、光合波器が不要となる。

本発明の光モジュールは、次の態様のうち、少なくともいずれかの態様をとることができる。

（ａ）前記複数の光源が発する光の波長は、光が出射される方向の光源にいくにしたがって、短くなるように設定されている態様。

この態様の場合、光源から発せられた光が、途中の光源で吸収されるのを抑えることができる。

（ｂ）前記複数の光源の各々は、面発光型半導体レーザである態様。

この場合、前記複数の光源の各々の発振波長は、光が出射される方向で隣り合う光源の反射帯域以外にある態様。

この態様の場合、ある光源で発せられた光が、隣りの光源で反射されてしまうのを抑えることができる。

（ｃ）複数の基板を含み、
前記複数の光源の各々は、対応する前記複数の基板の各々の上に設けられ、
前記複数の基板は、積層されている態様。

この態様の場合、前記複数の基板のうち少なくとも一つの基板は、一方の側で隣り合う基板の端部より外側に突出するように設けられることができる。これによれば、突出した部分で、光源を構成する電極を引き出すための配線を設けることができ、その配線を形成するのが容易となる。

（ｄ）隣り合う２つの光源のうち、一方の光源は、基板の一方の側に設けられ、
他方の光源は、前記基板の他方の側に設けられている態様。

（ｅ）前記複数の基板は、前記複数の光源が発する光を透過する機能を有する態様。

２．光通信システム
２．１ 第１の光通信システム
本発明の第１の光通信システムは、
光ファイバと、
複数の光源とを含み、
前記複数の光源は、前記光ファイバの光軸に沿って配置されている。

本発明の光通信システムによれば、複数の光源は光ファイバの光軸に沿って配置されているため、複数の光を光合波器を用いて光ファイバに結合する必要がない。このため、光合波器が不要となる。

本発明の第１の光通信システムは、前記複数の光源の波長が、前記光ファイバから離れるにしたがって、長くなることができる。これにより、光源から発せられた光が途中の光源で吸収されるのを抑えることができる。

２．２ 第２の光通信システム
本発明の第２の光通信システムは、
光ファイバと、
本発明の光モジュールとを含み、
前記光ファイバと前記光モジュールとは、光軸が一致している。

本発明の第２の光通信システムは、光モジュールの複数の光源が相互に一致している。このため、たとえば、光モジュールを光ファイバに光軸合わせすることのみで、複数の光源を光ファイバに光軸合わせすることができる。その結果、光軸合わせの回数を減らすことができ、製造コストの削減、生産性の向上を図ることができる。

また、本発明によれば、複数の光を光合波器を用いて光ファイバに結合する必要がない。このため、光合波器が不要となる。

本発明の第２の光通信システムは、前記光モジュールの光源の波長が、前記光ファイバから離れるにしたがって、長くなっていることができる。これにより、光源から発せられた光が途中の光源で吸収されるのを抑えることができる。

２．３ 第３の光通信システム
本発明の第３の光通信システムは、
複数の本発明の光モジュールと、
前記光ファイバとを含み、
前記複数の光モジュールの各々から発せられる複数の光は、光合波器によって前記光ファイバに結合される。

本発明の第３の光通信システムによれば、光モジュールが複数設けられ、かつ、各光モジュールには複数の光源が設けられているため、通信容量を増大することができる。

本発明の第３の光通信システムは、前記複数の光モジュールの各々にて、光源の波長は、前記光ファイバから離れるに従って、長くなっていることができる。これにより、光源から発せられた光が途中の光源で吸収されるのを抑えることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

１．第１の実施の形態
以下、実施の形態に係る光通信システムについて説明する。

１．１ 光通信システムの構成
図１は、光通信システムを模式的に示す図である。

光通信システム５００は、光ファイバ５１０と、複数の光源２０とを有する。複数の光源２０は、光ファイバ５１０の光軸Ａ１０に沿って設けられている。具体的には、複数の光源２０は、相互に光軸が一致しており、かつ、光ファイバ５１０との間で光軸が一致している。複数の光源２０の各々から発せられた光は、それぞれ光軸Ａ１０上を進み、光ファイバ５１０に導入される。

光源２０が発する光の波長λは、光ファイバ５１０から離れるにしたがって、大きくなるように設定される。すなわち、光源２０が発する光の波長は、光が出射される方向の光源にいくにしたがって、短くなるように設定されている。具体的には、光ファイバ５１０側の光源２０の光をλ１として、光ファイバ５１０から離れるにしたがって光源２０の光の波長を順次λ２…λｎとすると、光源２０の光の波長λは次の関係式（１）を満たすように設定される。
（式１）
λ１＜λ２＜…＜λｎ
光源２０が発する光の波長λが以上の条件を満たすことにより、光源２０から発せられた光が途中の光源２０で吸収されるのを抑えることができる。

光源２０としては、光を発することができるものであれば特に限定されず、たとえば、面発光型半導体レーザ、ストライプレーザを挙げることができる。

１．２ 作用効果
以下、実施の形態に係る光通信システムに係る作用効果を説明する。

（ａ）本実施の形態に係る光通信システム５００では、光源２０が光ファイバ５１０の光軸Ａ１０に沿って配置されている。したがって、複数の光源２０から発せられた光を、背景技術で述べた技術（図１１参照）のように光合波器で光ファイバ５１０に結合する必要がない。このため、本実施の形態によれば、複数の光源２０から発せられた光を、光合波器を用いることなく、光ファイバ５１０に結合させることができる。

（ｂ）複数の光源２０は、光モジュール５２０に設けられていることができる。複数の光源２０が光モジュール５２０に設けられていることにより、光モジュール５２０と光ファイバ５１０との光軸合わせ１回で、複数の光源２０と光ファイバ５１０との光軸合わせをすることができる。このため、光軸合わせの回数を削減でき、製造コストの削減、生産性の向上を図ることができる。

１．３ 変形例
光通信システム６００は、複数の光源群（たとえば光モジュール）６２０を複数列設け、複数の光源群６２０のそれぞれから発せられる光を、光合波器６１０により光ファイバ５１０に結合させる態様であってもよい。この場合、光合波器６１０が必要となるものの、各光源群６２０には複数の光源２０が設けられているため、背景技術と比べて通信容量を大きくすることができる。

２．第２の実施の形態
以下、実施の形態に係る光モジュールの一例を説明する。なお、光源が面発光型半導体レーザ（以下「面発光レーザ」という）を例にとり説明する。

２．１ 光モジュールの構成
図３は、実施の形態に係る光モジュールを模式的に示す断面図である。

光モジュール１００は、複数の面発光レーザ２０（たとえば第１〜第３面発光レーザ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を有する。具体的には、光モジュール１００は、面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０が複数積層されて構成されることができる。

複数の面発光レーザ（第１〜第３面発光レーザ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）は、相互に光軸が一致している。第２面発光レーザ２０ｂから発せられた光は、第１面発光レーザ２０ａを透過し、外側に出射される。また、第３面発光レーザ２０ｃから発せられた光は、第１および第２面発光レーザ２０ａ，２０ｂを透過し、外側に出射される。

面発光レーザの発振波長は、光が出射される方向の面発光レーザにいくにしたがって、短くなるように設定されている。これにより、ある面発光レーザで出射された光が途中で他の面発光レーザに吸収されるのを抑えることができる。複数の面発光レーザ（第１〜第３面発光レーザ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）の発振波長は、この条件を満たすことを条件として、たとえば６５０〜１６００ｎｍの範囲から任意に選択されることができる。より具体的には、第１〜第３面発光レーザ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの波長は、たとえば、それぞれ８５０ｎｍ、９８０ｎｍ、１３００ｎｍである態様をとることができる。

ある面発光レーザ（たとえば第２面発光レーザ）２０ｂの発振波長λ２は、図１０に示すように、光が出射される方向で隣り合う面発光レーザ（たとえば第１面発光レーザ）２０ａの反射帯域Ｒ１０内にないように設定することが好ましい。これにより、ある面発光レーザ２０ｂから発せられた光が、他の面発光レーザ２０ａで反射されるのを、より確実に抑えることができる。

面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０は、たとえば次の構成を有する。図４は、面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０を模式的に示す断面図である。

素子形成基板１０は、その素子形成基板１０より下側の面発光レーザ２０から発せられた光を透過する機能を有するものであれば特に限定されず、たとえば半導体基板（たとえばシリコン基板、ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板）から適宜選択されることができる。

面発光レーザ２０は、素子形成基板１０の上に設けられた共振器６０を有する。共振器６０は、第１ＤＢＲミラー２２と、活性層２４と、第２ＤＢＲミラー２６とを有する。具体的には、共振器６０は、第１ＤＢＲミラー２２、活性層２４、第２ＤＢＲミラー２６およびコンタクト層２８が素子形成基板１０側から順次積層されて構成されている。

共振器６０は、柱状の半導体堆積体（以下「柱状部」という）６２を有する。柱状部６２は、少なくともコンタクト層２８および第２ＤＢＲミラー２６（たとえばコンタクト層２８、第２ＤＢＲミラー２６および活性層２４）により構成される。

発振波長が７８０〜８５０ｎｍの範囲にある面発光レーザは、たとえば、ＡｌＧａＡｓ系の材質からなることができる。発振波長が９８０〜１１００ｎｍの範囲にある面発光レーザは、たとえばＩｎＧａＡｓ系の材質からなることができる。発振波長が１１００〜１３００ｎｍの範囲にある面発光レーザは、たとえばＧａＩｎＮＡｓ系の材質からなることができる。発振波長が１３００〜１６００ｎｍの範囲にある面発光レーザは、ＩｎＧａＡｓＰ系の材質からなることができる。すなわち、第１〜第３面発光レーザ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの波長が、それぞれ、８５０ｎｍ、９８０ｎｍ、１３００ｎｍである場合には、第１面発光レーザ２０ａはＡｌＧａＡｓ系の材質からなり、第２面発光レーザ２０ｂはＩｎＧａＡｓ系の材質からなり、第３面発光レーザ２０ｃはＧａＩｎＮＡｓ系の材質からなることができる。

第２ＤＢＲミラー２６は、ＺｎやＣがドーピングされることによりｐ型にされ、第１ＤＢＲミラー２４は、ＳｅやＳｉがドーピングされることによりｎ型にされている。したがって、第１ＤＢＲミラー２２、不純物がドーピングされていない活性層２４、および第２ＤＢＲミラー２６により、ｐｉｎダイオードが形成される。

柱状部６２の周囲には、絶縁層５２が設けられている。絶縁層５２は、コンタクト層２８の上面が露出するように設けられている。絶縁層５２の上には、ＬＤ電極４２が設けられている。ＬＤ電極４２は、コンタクト層２８の端部と接触するように設けられている。ＬＤ電極４２は、たとえば、絶縁層５２側からＣｒ膜（たとえば膜厚１０ｎｍ）、ＡｕＺｎ膜（たとえば膜厚２００ｎｍ）、Ａｕ膜（たとえば膜厚２００ｎｍ）が順次積層されて構成されている。

絶縁層５２，５４には、スルーホール４６ａが設けられている。スルーホール４６ａ内には、コンタクト部４６が設けられている。コンタクト部４６は、第１ＤＢＲミラー２２と電気的に接続されている。コンタクト部４６とＬＤ電極４２とは、絶縁層５４によって、絶縁されている。コンタクト部４６は、素子形成基板１０の端部にて設けられることができる。

２．２ 実装例
複数の面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０は、面発光レーザの光軸が相互に一致するように積層される。面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０間には、絶縁層５６が設けられている。絶縁層５６により、隣り合う面発光レーザ２０間のショートをなくすことができる。

面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０は、階段状に積層させることができる。具体的には、素子形成基板１０の端部が上側の素子形成基板１０より外側に突出するように設けることができる。これにより、コンタクト部４６またはＬＤ電極４２のそれぞれを引き出すための配線（たとえばボンディングワイヤ）９０を形成することができる。

２．３ 製造プロセス
図３〜図５を用いて、デバイスの製造プロセスを説明する。

まず、図５（Ａ）に示すように、素子形成基板１０の一方の表面に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、面発光レーザ２０のための半導体多層膜７０を形成する。具体的には、第１ＤＢＲミラー２２のための半導体膜７２、活性層２４のための半導体膜７４、第２ＤＢＲミラー２６のための半導体膜７６およびコンタクト層２８のための半導体膜７８を順次形成する。

エピタキシャル成長を行う際の温度は、半導体基板１０の種類、あるいは形成する半導体多層膜７０の種類や厚さによって適宜決定されることが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法や、ＭＢＥ法（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、あるいはＬＰＥ法（Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ
Ｅｐｉｔａｘｙ）を用いることができる。

次に、半導体多層膜７０上に、所定のパターンのレジスト層（図示しない）を形成する。ついで、このレジスト層をマスクとしてドライエッチング法により、図５（Ｂ）に示すように、半導体多層膜（少なくとも半導体膜７４，７６，７８）７０をエッチングし、柱状の半導体堆積体である柱状部６２を設ける。以上の工程により、半導体基板１０上に、柱状部６２を含む共振器６０が形成される。なお、柱状部６２を設けた後、必要に応じて、活性層２４の側部を選択酸化することができる。

次に、図４に示すように、柱状部の周囲に絶縁層５２を形成する。なお、絶縁層５２は、コンタクト層２８の上面が露出するように形成される。絶縁層５２は、たとえば次のように形成される。樹脂前駆体を受発光素子１００の周囲に形成し、その樹脂前駆体に熱または光を照射して、固化することにより絶縁層５２を形成することができる。樹脂前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。絶縁層５２を形成する際に通常適用する加熱処理の温度は、ポリイミド前駆体の種類によって異なるが、１５０〜４００℃、好ましくは３００〜４００℃が適当である。

次に、絶縁層５２の上に、蒸着法により、ＬＤ電極のための金属膜（図示せず）を形成する。次に、リソグラフィおよびエッチングにより、ＬＤ電極のための金属膜をパターニングし、図４に示すように、ＬＤ電極４２を形成する。

次に、ＬＤ電極４２が形成されていない領域（コンタクト層２８および絶縁層５２）の上に、公知の方法により、絶縁層（たとえば酸化シリコン層）５４を形成する。

次に、絶縁層５２，５４の所定の位置にスルーホール４６ａを形成する。次に、スルーホール４６ａ内に、公知の方法により、コンタクト部４６を形成する。以上のようにして、面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０を形成することができる。

次に、図３に示すように、面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０を積層させる。この素子形成基板１０の積層は、面発光レーザ２０の光軸が一致するように行われる。また、素子形成基板１０の積層は、面発光レーザ２０間でショートしないように絶縁層５６を介して行うことができる。

次に、公知の方法により、コンタクト部４６およびＬＤ電極４２を引き出すための配線９０を形成する。

２．４ 変形例
面発光レーザ２０の数は、３つに限定されず、複数の任意の数であることができる。

３．第３の実施の形態
３．１ 第２の光モジュール
以下、第３の実施の形態に係る光モジュールの一例を説明する。なお、光源が面発光レーザを例にとり説明する。図６は、実施の形態に係る第２の光モジュールを模式的に示す断面図である。図７は、実施の形態に係る第２の光モジュールの発光素子を模式的に示す断面図である。

第２の光モジュール２００は、一方の側に第１面発光レーザ２０ａが設けられ、他方の側に第２面発光レーザ２０ｂが設けられた、素子形成基板１０を有する。具体的には、第２の光モジュール２００は、２つの光源２０ａ，２０ｂが設けられた素子形成基板１０が、実装基板５０に実装されて構成されている。

第１面発光レーザ２０ａと第２面発光レーザ２０ｂとは、光軸が一致している。第２面発光レーザ２０ｂから発せられた光は、第１面発光レーザ２０ａを透過し、外側に出射される。

第２面発光レーザ２０ｂの発振波長は、第１面発光レーザ２０ａの発振波長より大きく設定される。これにより、第２面発光レーザ２０ｂで出射された光が第１面発光レーザ２０ａで吸収されるのを抑えることができる。第１および第２面発光レーザ２０ａ，２０ｂの発振波長は、具体的には、それぞれ、８５０ｎｍ、９８０ｎｍであることができる。

第２面発光レーザ２０ｂの発振波長λ２は、第１面発光レーザ２０ａの反射帯域Ｒ１０内にないように設定することが好ましい。これにより、第２面発光レーザ２０ｂから発せられた光が、第１面発光レーザ２０ａで反射されるのを、より確実に抑えることができる。

第１および第２面発光レーザ２０ａ，２０ｂおよび素子形成基板１０の具体的構成は、第２の実施の形態と同様であるため詳細な説明を省略し、異なる点について、以下で説明する。

第２面発光レーザ２０ｂの第１ＤＢＲミラー２２の表面に、コンタクト電極１４６が形成されることができる。コンタクト電極１４６は、たとえば、Ｃｒ膜（たとえば膜厚１０ｎｍ）、ＡｕＧｅ膜（たとえば膜厚７５ｎｍ）、Ｎｉ膜（たとえば膜厚１５ｎｍ）、Ａｕ膜（たとえば膜厚２００ｎｍ）が順次積層されて構成されている。

実装基板５０は、グランド電極４４と、第１ＬＤ電極１４２とを有する。グランド電極４４と第１ＬＤ電極１４２とは、絶縁層１５４によって絶縁されている。グランド電極４４は、たとえば、Ｃｒ膜（たとえば膜厚１０ｎｍ）、ＡｕＧｅ膜（たとえば膜厚７５ｎｍ）、Ｎｉ膜（たとえば膜厚１５ｎｍ）、Ａｕ膜（たとえば膜厚２００ｎｍ）が順次積層されて構成されている。第１ＬＤ電極１４２は、たとえばＡｕ膜から構成されることができる。

第１ＬＤ電極１４２は、第２面発光レーザ２０ｂのコンタクト層２８と電気的に接続されている。また、コンタクト電極１４６は、ハンダ１５６を介して、グランド電極４４と電気的に接続されている。これにより、第２面発光レーザ２０ｂの第１ＤＢＲ２２とグランド電極４４とは、コンタクト電極４６およびハンダ１５６を介して電気的に接続される。また、第１面発光レーザ２０ａの第１ＤＢＲミラー２２とグランド電極４４とは、ｎ型半導体基板１０、第２面発光レーザ２０ｂの第１ＤＢＲミラー２２、コンタクト電極１４６およびハンダ１５６を介して、電気的に接続されることになる。

面発光レーザ２０ａ，２０ｂが形成された素子形成基板１０の周囲を覆うように、絶縁層５２が設けられている。絶縁層５２は、第１面発光レーザ２０ａのコンタクト層２８の上面が露出するように形成されている。絶縁層５２の上には、第２面発光レーザ２０ｂのための第２ＬＤ電極４２が設けられている。第２ＬＤ電極４２は、たとえば、絶縁層５２側からＣｒ膜（たとえば膜厚１０ｎｍ）、ＡｕＺｎ膜（たとえば膜厚２００ｎｍ）、Ａｕ膜（たとえば膜厚２００ｎｍ）が順次積層されて構成されている。

３．２ デバイスの製造プロセス
図６〜図８を用いて本実施の形態に係るデバイスの製造プロセスを説明する。

まず、図８（Ａ）に示すように、ｎ型半導体基板（たとえばｎ型ＧａＡｓ基板）１０の一方の面に、第１半導体多層膜１７０を形成する。この形成方法は、第２の実施の形態の第１半導体多層膜７０の形成方法を適用できる。

次に、ｎ型半導体基板１０の他方の面に、第２半導体多層膜１８０を形成する。この形成方法は、第２の実施の形態の第１半導体多層膜７０の形成方法を適用できる。

次に、第１半導体多層膜７０上に、所定のパターンのレジスト層（図示しない）を形成する。ついで、このレジスト層をマスクとしてドライエッチング法により、図８（Ｂ）に示すように、第１半導体多層膜１７０をエッチングしてパターニングし、第１面発光レーザ２０ａのための柱状部６２を設ける。以上の工程により、半導体基板１０上に、第１面発光レーザ２０ａのための柱状部６２を含む共振器６０が形成される。

次に、第１半導体多層膜１７０と同様に、第２半導体多層膜１８０をエッチングしてパターニングし、第２面発光レーザ２０ｂのための柱状部６２を含む共振器６０を形成する。なお、第２半導体多層膜１８０のパターニングは、第１面発光レーザ２０ａと第２面発光レーザ２０ｂとの光軸が一致するように行われる。第１面発光レーザ２０ａと第２面発光レーザ２０ｂとの光軸が一致するように第２半導体多層膜１８０をパターニングするのに、裏面アライメント技術を適用することができる。

なお、柱状部６２を設けた後、必要に応じて、活性層２４の側部を選択酸化することができる。

次に、蒸着法により、第２面発光レーザ２０ｂ側の表面に、コンタクト電極１４６のための金属膜（図示せず）を形成する。次に、リソグラフィおよびエッチング技術を利用して、その金属膜をパターニングし、図７に示すように、第２面発光レーザ２０ｂの第１ＤＢＲミラー２２の上にコンタクト電極１４６を形成する。

次に、図６に示すように、面発光レーザ２０ａ，２０ｂが形成された素子形成基板１０を実装基板５０に実装する。具体的には、実装基板５０のグランド電極４４とコンタクト電極１４６とを、たとえばハンダ１５６により電気的に接続する。また、第２面発光レーザ２０ｂのコンタクト層２８と第１ＬＤ電極１４２とを電気的に接続する。

次に、面発光レーザ２０ａ，２０ｂが形成された素子形成基板１０の周囲に絶縁層５２を形成する。なお、絶縁層５２は、第１面発光レーザ２０ａのコンタクト層２８の上面が露出するように形成される。絶縁層５２は、第２の実施の形態における絶縁層と同様に形成することができる。

次に、絶縁層５２の上に、蒸着法により、第２ＬＤ電極４２のための金属膜（図示せず）を形成する。次に、リソグラフィおよびエッチングにより、第２ＬＤ電極４２のための金属膜をパターニングし、第２ＬＤ電極４２を形成する。以上のようにして、デバイスを形成することができる。

３．３ 変形例
図９に示すように、以上のような面発光レーザを含む素子形成基板１０を複数積層させてもよい。以下、以上のような面発光レーザを含む素子形成基板１０を２つ積層させた態様を説明する。

２つの素子形成基板１０のそれぞれの周囲には、絶縁層５２ａ，５２ｂが設けられている。２つの素子形成基板１０間に、グランド電極１４４と、第２ＬＤ電極１２２と、第３ＬＤ電極１２４とが設けられることができる。グランド電極１４４は、第２および第３面発光レーザ２０ｂ，２０ｃとハンダ１５６を介して電気的に接続されることができる。第２ＬＤ電極１２２は第３面発光レーザ２０ｂに電位を供給する電極として機能し、第３ＬＤ電極１２４は第２面発光レーザ２０ｂに電位を供給する電極として機能する。第２ＬＤ電極１２２と第３ＬＤ電極１２４とグランド電極１４４とは、相互に絶縁層１５４によって絶縁されている。

また、実装基板１５０上には、第１ＬＤ電極１２０が設けられている。第１ＬＤ電極１２０は、第４面発光レーザ２０ｄに電位を供給する電極として機能する。第４ＬＤ電極１２６は、第１面発光レーザ２０ａに電位を供給する電極として機能する。

なお、素子形成基板１０の実装基板５０への実装方法は、上記の実装方法に限定されず、その他公知の実装方法を適用することができる。

４． 変形例
上記の実施の形態は、たとえば次の変形が可能である。

第１面発光レーザが設けられた基板の裏面に、第２面発光レーザ素子を実装した態様であってもよい。この場合、裏面アライメント技術により、第１面発光レーザと第２面発光レーザ素子との光軸を合わせることができる。

また、一つの基板の一方の面に第１面発光レーザ素子を実装し、他方の面に第２面発光レーザ素子を実装することもできる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を超えない範囲で種々の変更が可能である。

実施の形態に係る光通信システムを模式的に示す図である。 変形例に係る光通信システムを模式的に示す図である。 第２の実施の形態に係る光モジュールを示す断面図である。 面発光レーザ２０が形成された素子形成基板１０を模式的に示す断面図である。 第２の実施の形態に係る光モジュールの製造工程を模式的に示す断面図である。 第３の実施の形態に係る光モジュールを示す断面図である。 ２つの面発光レーザが形成された素子形成基板を模式的に示す断面図である。 第３の実施の形態に係る光モジュールの製造工程を模式的に示す断面図である。 変形例に係る光モジュールを示す断面図である。 面発光レーザの反射率と波長との関係を示す図である。 従来に係る光通信システムを模式的に示す図である。

符号の説明

１０ 素子形成基板、２０ 光源、２０ａ 第１面発光レーザ、２０ｂ 第２面発光レーザ、２０ｃ 第３面発光レーザ、２０ｄ 第４面発光レーザ、２２ 第１ＤＢＲミラー、２４ 活性層、２６ 第２ＤＢＲミラー、４２ ＬＤ電極，第２ＬＤ電極、４４ グランド電極、４６ コンタクト部、５０ 実装基板、５２，５４，５６ 絶縁層、５２ａ，５２ｂ 絶縁層、６０ 共振器、６２ 柱状部、７０ 半導体多層膜、９０ 配線、１００，２００ 光モジュール、１２０ 第１ＬＤ電極、１２２ 第２ＬＤ電極、１２４ 第３ＬＤ電極、１２６ 第４ＬＤ電極、１４２ 第１ＬＤ電極、１４４ グランド電極、１４６ コンタクト電極、１５０ 実装基板、１５４ 絶縁層、１５６ ハンダ、１７０ 第１半導体多層膜、１８０ 第２半導体多層膜、５００，６００ 光通信システム、５１０ 光ファイバ、６１０ 光合波器、６２０ 光モジュール、Ｒ１０ 反射帯域、λ 発振波長

Claims (14)

1. 相互に光軸が一致している複数の光源と、
   積層されている複数の基板と、
   を含み、
   前記複数の光源の各々は、前記複数の基板の各々の上に設けられている、光モジュール。
2. 請求項１に記載の光モジュールにおいて、
   前記複数の光源が発する光の波長は、光が出射される方向の光源にいくにしたがって、短くなるように設定されている、光モジュール。
3. 請求項１または２に記載の光モジュールにおいて、
   前記複数の光源の各々は、面発光型半導体レーザである、光モジュール。
4. 請求項３に記載の光モジュールにおいて、
   前記複数の面発光型半導体レーザの各々は、外部と電気的に接続するためのコンタクト部を有し、
   前記コンタクト部は、対応する前記面発光型半導体レーザと一方の側で隣り合う面発光型半導体レーザの基板の端部より外側に形成されている、光モジュール。
5. 請求項３または４に記載の光モジュールにおいて、
   一の前記面発光型半導体レーザと、当該一の前記面発光型半導体レーザと一方の側で隣り合う面発光型半導体レーザとの間に形成されている絶縁層をさらに含む、光モジュール。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
   前記複数の光源の各々の発振波長は、光が出射される方向で隣り合う光源の反射帯域以外にある、光モジュール。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
   前記複数の基板のうち少なくとも一つの基板は、一方の側で隣り合う基板の端部より外側に突出するように設けられている、光モジュール。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
   前記複数の基板の少なくとも１つは、前記複数の光源が発する光を透過する機能を有する、光モジュール。
9. 光ファイバと、
   前記光ファイバの光軸に沿って配置されている複数の光源と、
   積層されている複数の基板と、
   を含み、
   前記複数の光源の各々は、前記複数の基板の各々の上に設けられている、光通信システム。
10. 請求項９に記載の光通信システムにおいて、
    前記複数の光源の波長は、前記光ファイバから離れるにしたがって、長くなる、光通信システム。
11. 光ファイバと、
    請求項１ないし８のいずれかに記載の光モジュールとを含み、
    前記光ファイバと前記光モジュールとは、光軸が一致している、光通信システム。
12. 請求項１１に記載の光通信システムにおいて、
    前記光モジュールの光源の波長は、前記光ファイバから離れるにしたがって、長くなる、光通信システム。
13. 複数の請求項１ないし８のいずれかに記載の光モジュールと、
    前記光ファイバとを含み、
    前記複数の光モジュールの各々から発せられる複数の光は、光合波器によって前記光ファイバに結合される、光通信システム。
14. 請求項１３に記載の光通信システムにおいて、
    前記複数の光モジュールの各々にて、光源の波長は、前記光ファイバから離れるに従って、長くなる、光通信システム。

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