JP3489528B2 - レーザダイオードモジュール - Google Patents

レーザダイオードモジュール

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JP3489528B2
JP3489528B2 JP2000071259A JP2000071259A JP3489528B2 JP 3489528 B2 JP3489528 B2 JP 3489528B2 JP 2000071259 A JP2000071259 A JP 2000071259A JP 2000071259 A JP2000071259 A JP 2000071259A JP 3489528 B2 JP3489528 B2 JP 3489528B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、主に光ファイバ
通信で使用されるレーザダイオードモジュールに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ通信のキーデバイスであるレ
ーザダイオードモジュールにおいては、光部品からの反
射光や散乱光がレーザダイオードまで戻るとレーザダイ
オードの動作が不安定になり、雑音の増大、伝達信号の
乱れの原因となるため、反射戻り光を戻さない構造を取
る必要がある場合がある。図5は例えば特開平10−1
70772号公報と同じ構成をもつレーザダイオードモ
ジュールの上面図および断面図である。図において、1
はレーザダイオード、2はレーザダイオード1を支持す
るシリコン基板、3はレーザダイオード1から出射され
たレーザ光を集光するレンズ、4はレンズ3の中心、5
はシリコン基板2上に選択的異方性エッチングにより形
成したレンズ3を支持するためのV型穴、6はレンズ3
により集光したレーザ光を結合する光ファイバ、7はシ
リコン基板2上に選択的異方性エッチングにより形成し
た光ファイバ6を支持するためのV型溝、8はレーザダ
イオード1から出射するレーザ光の光軸、9は光ファイ
バ6の中心軸であり、ファイバ6の端面にレーザダイオ
ード1のレーザ光が適切に結合する角度αを持つように
レーザダイオード1をシリコン基板上面内に傾けて配置
し、レーザダイオード1から出射するレーザ光の光軸8
がレンズ3の中心4を通るようにレンズ3を配置してい
る。
【0003】このような構造をもつ従来のレーザダイオ
ードモジュールにおいては、光ファイバ6の端面からレ
ーザダイオード1への反射戻り光を小さく、かつレーザ
ダイオード1から出射したレーザ光を効率よく光ファイ
バ6へ結合することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記のようなレーザダ
イオードモジュールにおいては、レーザダイオード1の
レーザ光を光ファイバ6へ効率よく結合させるために、
シリコン基板2上の正確な位置にかつシリコン基板2の
上面内で正確な角度でレーザダイオード1を配置する必
要があり、レーザダイオードモジュールの製造を難しい
ものにしていた。
【0005】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、光ファイバからレーザダイオー
ドへ戻るレーザ光量が少なく、光ファイバへの結合効率
の良い、組立が容易なレーザダイオードモジュールを得
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザダイ
オードモジュールは、上面にV型穴およびV型溝を有す
る基板と、前記基板上面に載置されるレーザダイオード
と、前記V型穴に載置される球レンズと、前記V型溝に
載置され前記球レンズにより集光したレーザ光を結合す
る光ファイバとを備えたレーザダイオードモジュールに
おいて、前記球レンズの中心が、前記レーザダイオード
の出射するレーザ光の光軸から前記基板のレーザダイオ
ード載置面に垂直に下ろした仮想平面内にあって、かつ
前記レーザダイオードから出射するレーザ光の光軸より
基板側へ外れた位置になるように前記V型穴を形成して
いるものである。
【0007】また、前記球レンズと前記光ファイバとの
間に光アイソレータを設けていてもよい。
【0008】本発明に係るレーザダイオードモジュール
は、上面に第1、第2のV型穴およびV型溝を有する基
板と、前記基板上面に載置されるレーザダイオードと、
前記第1のV型穴に載置される第1の球レンズと、前記
第2のV型穴に載置され、前記第1の球レンズを透過し
たレーザ光を集光する第2の球レンズと、前記V型溝に
載置され、前記第2の球レンズにより集光したレーザ光
を結合する光ファイバとを備えたレーザダイオードモジ
ュールにおいて、前記載置された第1の球レンズの中心
および第2の球レンズの中心が、前記レーザダイオード
の出射するレーザ光の光軸から前記基板のレーザダイオ
ード載置面に垂直に下ろした仮想平面内にあって、さら
に、前記載置された第1の球レンズの中心が、前記レー
ザダイオードから出射するレーザ光の光軸に一致するよ
うに前記第1のV型穴を形成しているとともに、前記載
置された第2の球レンズの中心が、前記第1の球レンズ
を透過したレーザ光の光軸から基板側へ外れる位置にな
るように前記第2のV型穴を形成しているものである。
【0009】本発明に係るレーザダイオードモジュール
は、上面に第1、第2のV型穴およびV型溝を有する基
板と、前記基板上面に載置されるレーザダイオードと、
前記第1のV型穴に載置される第1の球レンズと、前記
第2のV型穴に載置され、前記第1の球レンズを透過し
たレーザ光を集光する第2の球レンズと、前記V型溝に
載置され、前記第2の球レンズにより集光したレーザ光
を結合する光ファイバとを備えたレーザダイオードモジ
ュールにおいて、前記載置された第1の球レンズの中心
および第2の球レンズの中心が、前記レーザダイオード
の出射するレーザ光の光軸から前記基板のレーザダイオ
ード載置面に垂直に下ろした仮想平面内にあって、さら
に、前記載置された第1の球レンズの中心が、前記レー
ザダイオードから出射するレーザ光の光軸から外れる位
置になるように前記第1のV型穴を形成しているととも
に、前記載置された第2の球レンズの中心が、前記第1
の球レンズを透過したレーザ光の光軸から基板側へ外れ
る位置になるように前記第2のV型穴を形成しているも
のである。
【0010】また、前記第1の球レンズと第2の球レン
ズとの間に、光アイソレータを設けていてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1. 図1はこの発明の実施の形態1を示すレーザダイオード
モジュールである。図において1〜9は前記従来装置と
同一のものであるため説明を省略する。レンズ3は、レ
ンズ3の中心4がシリコン基板2の上面の垂直面内でレ
ーザダイオードの光軸8から下方にずれるようにV型
穴5により支持され、レーザ光レーザダイオード1から
出射したレーザ光の光軸8は、レンズ3によってシリコ
ン基板2の上面の垂直面内で下方にαの角度で曲げられ
ている。例えば、光ファイバ6の中心軸9に垂直な面に
対する傾きが8°のとき、αは約3.8°となり、さら
に第2のレンズ10の焦点距離が3mmのとき、このα
を実現するためのレーザ光の光軸8からの第2のレンズ
10の中心11のずれ量は約0.2mmとなる。このよ
うに構成されたレーザダイオードモジュールにおいて
は、レーザダイオード1の方向をシリコン基板2の上面
内で斜めにすることなく、端面が斜めに研磨された光フ
ァイバ6への光結合を大きく保つことができ、さらに光
ファイバ6の端面を反射したレーザ光がレーザダイオー
ド1に戻らない方向に進行させることができる。
【0012】実施の形態2. 図2はこの発明の実施の形態2を示すもので、10はレ
ンズ3と光ファイバ6との間に配置した光アイソレー
タ、11はシリコン基板2上に選択的異方性エッチング
により形成した光アイソレータ10を載置するためのV
型穴であり、第1のレンズ3の中心4をレーザダイオー
ド1から出射するレーザ光の光軸8を含むシリコン基板
上面の垂直面内でレーザダイオード1から出射するレー
ザ光の光軸8から外れた位置に配置するようにシリコン
基板2上にV型穴5を形成してある。この形態によれ
ば、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、光
アイソレータ10によってレーザダイオード1の不安定
動作の原因となる光ファイバ6の内部からのレーザダイ
オード1へ戻るレーザ光を減衰させることができる。光
アイソレータ10の端面による反射光はレンズ3の中心
4をレーザ光の光軸8から外してあるのでレーザダイオ
ード1へらない方向へ進行する。
【0013】実施の形態3. 図3はこの発明の実施の形態3を示すもので、3は第1
のレンズ、4は第1のレンズの中心、5は第1のV型
穴、12は第2のレンズ、13は第2のレンズ12の中
心、14はシリコン基板上に選択的異方性エッチングに
より形成した第2のレンズ12を支持する第2のV型穴
で、第1のレンズ3の中心4をレーザダイオード1から
出射するレーザ光の光軸8上に配置されるように第1の
V型穴5を形成し、また第2のレンズ12の中心13
第2のレンズ12を透過したレーザ光が光ファイバ6の
中心軸9に垂直な面に対し傾いた端面に適切に結合する
角度αで入射するよう前記レーザ光の光軸8を含むシリ
コン基板2上面の垂直面内で第1のレンズ3を透過した
レーザ光の光軸8から外れた位置に配置するように第2
のV型穴14を形成してある。このように構成されたレ
ーザダイオードモジュールにおいては、レーザダイオー
ド1の方向をシリコン基板2の上面上で斜めにすること
なく斜めに研磨された光ファイバ6への光結合を大きく
保つことができ、さらに光ファイバ6の端面を反射した
レーザ光がレーザダイオード1に戻らない方向に進行さ
せることができる。
【0014】また、第1のレンズ3の中心4をレーザダ
イオード1から出射するレーザ光の光軸8を含むシリコ
ン基板2上面の垂直面内でレーザ光の光軸8から外れた
位置に配置するようにシリコン基板2上にV型穴5を形
成した場合でも、第2のレンズ12を透過したレーザ光
が光ファイバ6の中心軸9に垂直な面に対し傾いた端面
に最適に結合する角度αで入射するようV型穴14を形
成すれば前記 と同様の効果が得られ、さらに第1のレ
ンズ3による反射をレーザダイオード1へ戻さない方向
へ進行させることができる。
【0015】実施の形態4. 図4はこの発明の実施の形態4を示すもので、第1のレ
ンズ3の中心4をレーザダイオード1から出射するレー
ザ光の光軸8を含むシリコン基板2上面の垂直面内でレ
ーザ光の光軸8から外れた位置に配置するようにシリコ
ン基板2上にV型穴5を形成し、第1のレンズ3と第2
のレンズ12の間に光アイソレータ10配置した場合
でも、前記実施の形態3と同様の効果が得られ、第1の
レンズ3による反射をレーザダイオード1へ戻らない方
向へ進行させることができるとともに、光アイソレータ
10によってレーザダイオード1の不安定動作の原因と
なる光ファイバ6の内部からのレーザダイオード1へ戻
るレーザ光を減衰させることができる。
【0016】
【発明の効果】以上の発明によれば、たとえ光ファイバ
の端面からの反射があってもレーザダイオードへ戻すこ
となく、またレンズや光ファイバをV型穴やV型溝に設
置するのみで光モジュールが構成できるので、組立てが
容易で光の結合効率の良いレーザダイオードモジュール
を安価に得ることができる。
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示すレーザダイオ
ードモジュールの上面図および断面図である。
【図2】 この発明の実施の形態2を示すレーザダイオ
ードモジュールの上面図および断面図である。
【図3】 この発明の実施の形態3を示すレーザダイオ
ードモジュールの上面図および断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態4を示すレーザダイオ
ードモジュールの上面図および断面図である。
【図5】 従来のレーザダイオードモジュールを示す上
面図および断面図である。
【符号の説明】
1 レーザダイオード、2 シリコン基板、3 第1のレ
ンズ、4 第1のレンズの中心、5 第1のV型穴、6
光ファイバ、7 V型溝、8 レーザ光の光軸、9光ファ
イバの中心軸、10 光アイソレータ、11 V型穴、1
2 第2のレンズ、13 第2のレンズの中心、14 第
2のV型穴。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−96839(JP,A) 特開 平5−37024(JP,A) 特開 平11−271572(JP,A) 特開 昭63−65419(JP,A) 特開2000−56187(JP,A) 特開 平7−301734(JP,A) 特開 平5−232356(JP,A) 特開 平3−11310(JP,A) 特開 昭62−2217(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/42 H01S 5/022

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上面にV型穴およびV型溝を有する基板
    と、前記基板上面に載置される レーザダイオードと、 前記V型穴に載置されるレンズと、 前記V型溝に載置され前記レンズにより集光したレー
    ザ光を結合する光ファイバとを備えたレーザダイオード
    モジュールにおいて、前記球レンズの中心が、前記レーザダイオードの出射す
    るレーザ光の光軸から前記基板のレーザダイオード載置
    面に垂直に下ろした仮想平面内にあって、かつ 前記レー
    ザダイオードから出射するレーザ光の光軸より基板側へ
    外れた位置になるように前記V型穴を形成していること
    を特徴とするレーザダイオードモジュール。
  2. 【請求項2】前記球レンズと前記光ファイバとの間に光
    アイソレータを設けたことを特徴とする請求項1記載の
    レーザダイオードモジュール。
  3. 【請求項3】上面に第1、第2のV型穴およびV型溝を
    有する基板と、前記基板上面に載置される レーザダイオードと、 前記第1のV型穴に載置される第1のレンズと、 前記第2のV型穴に載置され、前記第1のレンズを透
    過したレーザ光を集光する第2のレンズと、 前記V型溝に載置され、前記第2のレンズにより集光
    したレーザ光を結合する光ファイバとを備えたレーザダ
    イオードモジュールにおいて、前記載置された第1の球レンズの中心および第2の球レ
    ンズの中心が、前記レーザダイオードの出射するレーザ
    光の光軸から前記基板のレーザダイオード載置面に垂直
    に下ろした仮想平面内にあって、 さらに、 前記載置された第1のレンズの中心が、前記
    レーザダイオードから出射するレーザ光の光軸に一致す
    るように前記第1のV型穴を形成しているとともに、 前記載置された第2のレンズの中心が、前記第1の球
    レンズを透過したレーザ光の光軸から基板側へ外れる位
    置になるように前記第2のV型穴を形成していることを
    特徴とするレーザダイオードモジュール。
  4. 【請求項4】上面に第1、第2のV型穴およびV型溝を
    有する基板と、前記基板上面に載置される レーザダイオードと、 前記第1のV型穴に載置される第1のレンズと、 前記第2のV型穴に載置され、前記第1のレンズを透
    過したレーザ光を集光する第2のレンズと、 前記V型溝に載置され、前記第2のレンズにより集光
    したレーザ光を結合する光ファイバとを備えたレーザダ
    イオードモジュールにおいて、前記載置された第1の球
    レンズの中心および第2の球レンズの中心が、 前記レーザダイオードの出射するレーザ光の光軸から前
    記基板のレーザダイオード載置面に垂直に下ろした仮想
    平面内にあって、 さらに、 前記載置された第1のレンズの中心が、前記
    レーザダイオードから出射するレーザ光の光軸から外れ
    る位置になるように前記第1のV型穴を形成していると
    ともに、 前記載置された第2のレンズの中心が、前記第1の球
    レンズを透過したレーザ光の光軸から基板側へ外れる位
    置になるように前記第2のV型穴を形成していることを
    特徴とするレーザダイオードモジュール。
  5. 【請求項5】前記第1のレンズと第2のレンズとの
    間に、光アイソレータを設けたことを特徴とする請求項
    4記載のレーザダイオードモジュール。
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