JPS6257277A - ガラスフアイバに対する半導体レ−ザの自動調節位置決め装置 - Google Patents
ガラスフアイバに対する半導体レ−ザの自動調節位置決め装置Info
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- JPS6257277A JPS6257277A JP61206675A JP20667586A JPS6257277A JP S6257277 A JPS6257277 A JP S6257277A JP 61206675 A JP61206675 A JP 61206675A JP 20667586 A JP20667586 A JP 20667586A JP S6257277 A JPS6257277 A JP S6257277A
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- H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State 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。
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−■−の利用分野１
この発明は、ガラスファイバに対する半導体レーザの自
動調節位置決め装置に関する。
動調節位置決め装置に関する。
［従来の技術］
通信技術における伝送のために一方ではガラスファイバ
ケーブルがまた他方では発光半導体素ｒ−が用いられ、
その際レーザダイオードの使用に特別の関心がもたれて
いる。周知のようにレーザダイオードは比較的鋭く絞ら
れた光線を発生する。周知の原理に基づきこのレーザ光
線が発生される半導体の表面ｌ−の光線出口面の断面は
比較的小さく、数ｇｍの（一般に直径と呼ばれる）寸法
を有する。使用されたガラスファイバケーブルが光線の
伝播に有効なこれに匹敵する寸法の断面を有するので、
ガラスファイバケーブルの入口断面とレーザダイオード
とを相Ｕに十分に正確に調節するには非常な努力を必要
とする。調節のために数ｇｍの十分に小さい公差を守る
ときにだけ、ガラスファイバケーブルへのレーザ光線の
良好な入射が保証できる。
ケーブルがまた他方では発光半導体素ｒ−が用いられ、
その際レーザダイオードの使用に特別の関心がもたれて
いる。周知のようにレーザダイオードは比較的鋭く絞ら
れた光線を発生する。周知の原理に基づきこのレーザ光
線が発生される半導体の表面ｌ−の光線出口面の断面は
比較的小さく、数ｇｍの（一般に直径と呼ばれる）寸法
を有する。使用されたガラスファイバケーブルが光線の
伝播に有効なこれに匹敵する寸法の断面を有するので、
ガラスファイバケーブルの入口断面とレーザダイオード
とを相Ｕに十分に正確に調節するには非常な努力を必要
とする。調節のために数ｇｍの十分に小さい公差を守る
ときにだけ、ガラスファイバケーブルへのレーザ光線の
良好な入射が保証できる。
アメリカ合衆国特許第４４１１０５７号明細書（欧州特
許出願公開第０００Ｅ１０４２号公報）から、プレス押
し型を用いて変形１丁能な材料から成る調節体を有する
調節装置が知られている。ガラスファイバのためにはＶ
字形溝が押し込まれ、レーザダイオードのためには平ら
な凹所が押し込まれ、この凹所の側壁はレーザダイオー
ドがこの凹所の中でかなりの量だけ横にずらせて取り付
けることができるような大きい間隔を相Ｖに有する。
許出願公開第０００Ｅ１０４２号公報）から、プレス押
し型を用いて変形１丁能な材料から成る調節体を有する
調節装置が知られている。ガラスファイバのためにはＶ
字形溝が押し込まれ、レーザダイオードのためには平ら
な凹所が押し込まれ、この凹所の側壁はレーザダイオー
ドがこの凹所の中でかなりの量だけ横にずらせて取り付
けることができるような大きい間隔を相Ｖに有する。
アメリカ合衆国特許第４４Ｅｉ８１３９８号明細書から
、レーザダイオードの基板体の中にガラスファイバの収
容のためのＶ字形溝がエツチングにより掘り込まれた調
節装置が知られている。７字形溝はレーザダイオードの
基板体の中に設けられているので、一度達成された位置
決めは永続して確定される。しかしそこでは７字形溝の
エツチングとエビタキシ一工程を有するレーザダイオー
ドの技術的に複雑な加工とが同一の一つの基板体の上で
遂行されなければならず、このことは時間的に順次実施
すべき各種の処置の多様性のために、製造方法全体を著
しく複雑にする。
、レーザダイオードの基板体の中にガラスファイバの収
容のためのＶ字形溝がエツチングにより掘り込まれた調
節装置が知られている。７字形溝はレーザダイオードの
基板体の中に設けられているので、一度達成された位置
決めは永続して確定される。しかしそこでは７字形溝の
エツチングとエビタキシ一工程を有するレーザダイオー
ドの技術的に複雑な加工とが同一の一つの基板体の上で
遂行されなければならず、このことは時間的に順次実施
すべき各種の処置の多様性のために、製造方法全体を著
しく複雑にする。
アプライド フィジックス レターズ（Ａｐｐｌ。
Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔｅｒｓ ）第４５巻（１９８４年
）、第７２９ページないし第７３１ページ、特に第１図
から、当接し合う二つの物体を用いた調節装置が知られ
ている。これらの物体の内の一つはレーザダイオードを
支持している。第１の物体に当接する第２の物体は第１
の物体と共に横に延びた方形の凹所を形成し、この凹所
の中に毛細管が挿入されている。
）、第７２９ページないし第７３１ページ、特に第１図
から、当接し合う二つの物体を用いた調節装置が知られ
ている。これらの物体の内の一つはレーザダイオードを
支持している。第１の物体に当接する第２の物体は第１
の物体と共に横に延びた方形の凹所を形成し、この凹所
の中に毛細管が挿入されている。
アイビーエム テクニカル ディスクロージャブレチア
（ＩＢＭ Ｔｅｃｈｎ、 Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂ
ｕｌｌｅｔｉｎ）第２３巻（１９８０年）、第３１０４
ページないし第３１０６ページ、特に第１図及び第２図
において、ガラスファイバを挿入できる７字形溝を有す
る半導体が述べられている。本来のレーザダイオードは
この半導体の構成部分である。本来のダイオード機能の
構成部分は半導体の表面に設けられ傾斜した側面を有す
る溝である。これらの傾斜した側面の間には半導体の表
面−Ｌに設けられた金属電極がこの溝の中に沈められて
このレーザダイオードの半導体材料−１に載っている。
（ＩＢＭ Ｔｅｃｈｎ、 Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂ
ｕｌｌｅｔｉｎ）第２３巻（１９８０年）、第３１０４
ページないし第３１０６ページ、特に第１図及び第２図
において、ガラスファイバを挿入できる７字形溝を有す
る半導体が述べられている。本来のレーザダイオードは
この半導体の構成部分である。本来のダイオード機能の
構成部分は半導体の表面に設けられ傾斜した側面を有す
る溝である。これらの傾斜した側面の間には半導体の表
面−Ｌに設けられた金属電極がこの溝の中に沈められて
このレーザダイオードの半導体材料−１に載っている。
そこではこの溝に対しては、この溝を用いて何らかの方
法で調整すべき又は調整できる別の物体は存在しない。
法で調整すべき又は調整できる別の物体は存在しない。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３３０！３ｉ３２号
公報から、冷却体上に設けられたレーザダイオードが知
られている。冷却体にはＶ字形溝が設けられている。冷
却体Ｈにろう付けされたレーザダイオードはこの冷却体
−１−でレーザダイオードの調節のために利用できる。
公報から、冷却体上に設けられたレーザダイオードが知
られている。冷却体にはＶ字形溝が設けられている。冷
却体Ｈにろう付けされたレーザダイオードはこの冷却体
−１−でレーザダイオードの調節のために利用できる。
しかしながらこの溝の主な機能は、冷却体−■−にろう
付けされたレーザダイオードを障害となる機械的な応力
から解放することであり、もしそうしないと機械的な応
力が冷却体からレーザダイオードに及ぶおそれがある。
付けされたレーザダイオードを障害となる機械的な応力
から解放することであり、もしそうしないと機械的な応
力が冷却体からレーザダイオードに及ぶおそれがある。
冷却体の中のこの溝は結合されたガラスファイバに関す
る調節作用を実行できない。
る調節作用を実行できない。
［発明が解決しようとする問題点１
この発明は、半導体レーザとガラスファイバ相互の位置
決めのための自動調節作用を有する装置を提供すること
を特徴とする特に温度効果が調節作用を著しく損なわな
いように、この装置を構成しようとうするものである。
決めのための自動調節作用を有する装置を提供すること
を特徴とする特に温度効果が調節作用を著しく損なわな
いように、この装置を構成しようとうするものである。
［問題点を解決するための手段］
この目的はこの発明に基づき、半導体基板体を有するレ
ーザチップと半導体材料から成るｒＡ節体とを備え、そ
の際基板体が、表面と基板体の表面に対し傾斜した側面
とを備えたメサ形帯状部を有し、調節体がその表面に７
字形溝を有し、その際この溝が幅と側面角に関して、一
端をこの溝の中に挿入されたガラスファイバのコアとレ
ーザチップのレーザ活性域とが、相互に正確に位置決め
されるような寸法に定められ、その際レーザチップはそ
のメサ形帯状部をこの溝の中にはめ込まれて調節体上に
固定されることにより達成される。この発明の実施態様
は特許請求の範囲第２項以下に記載されている。
ーザチップと半導体材料から成るｒＡ節体とを備え、そ
の際基板体が、表面と基板体の表面に対し傾斜した側面
とを備えたメサ形帯状部を有し、調節体がその表面に７
字形溝を有し、その際この溝が幅と側面角に関して、一
端をこの溝の中に挿入されたガラスファイバのコアとレ
ーザチップのレーザ活性域とが、相互に正確に位置決め
されるような寸法に定められ、その際レーザチップはそ
のメサ形帯状部をこの溝の中にはめ込まれて調節体上に
固定されることにより達成される。この発明の実施態様
は特許請求の範囲第２項以下に記載されている。
［作用効果ｊ
この発明は出発点として調節体に対して、調節体上に正
確な位置決めのために利用できる面を形成するのに適し
た特性を有するような形状を備えかつそのような材料を
用いるという着想に基づいている。この発明に関しては
この理由から、この発明に基づく装置のかかる調節体の
ために結晶として存在する半導体材料が使用される。選
択的エツチングにより方向付けされた結晶面であるよう
な位置決め面が調節体上に形成される。例えばこのため
に好ましくは単結晶としてのシリコンが使用できる。
確な位置決めのために利用できる面を形成するのに適し
た特性を有するような形状を備えかつそのような材料を
用いるという着想に基づいている。この発明に関しては
この理由から、この発明に基づく装置のかかる調節体の
ために結晶として存在する半導体材料が使用される。選
択的エツチングにより方向付けされた結晶面であるよう
な位置決め面が調節体上に形成される。例えばこのため
に好ましくは単結晶としてのシリコンが使用できる。
この発明によれば半導体材料から成る調節体の中にマス
クされた選択的エツチングにより７字形溝が形成される
。例えばミラー指数（１００）の方向を向いた表面を有
するシリコン結晶体の中に７字形溝がエツチングにより
掘り込まれ、その側面として結晶の（１１１）面が生じ
る。相互に７字の方向を向いた二つの（１１１）面は、
正確にかつそのために特別な技術上の労力を必要とする
ことなく、相互に７０．５２°の角度βを形成する。例
えばこの角度は、この７字形溝の中にすなわちその（，
１１１）側面の間にガラスファイバを収容するのによく
適した角度である。７字形溝の深さと定められたガラス
ファイバの直径とは。
クされた選択的エツチングにより７字形溝が形成される
。例えばミラー指数（１００）の方向を向いた表面を有
するシリコン結晶体の中に７字形溝がエツチングにより
掘り込まれ、その側面として結晶の（１１１）面が生じ
る。相互に７字の方向を向いた二つの（１１１）面は、
正確にかつそのために特別な技術上の労力を必要とする
ことなく、相互に７０．５２°の角度βを形成する。例
えばこの角度は、この７字形溝の中にすなわちその（，
１１１）側面の間にガラスファイバを収容するのによく
適した角度である。７字形溝の深さと定められたガラス
ファイバの直径とは。
この溝の中にはめ込まれたガラスファイバが結合に対し
て重要なファイバコアの位置のための極めて正確なＸ及
びｙ方向の位置を持つように、相対的に相互に寸法が決
められている。しかしながらこの発明はこの着想と特徴
だけにはとどまらない。
て重要なファイバコアの位置のための極めて正確なＸ及
びｙ方向の位置を持つように、相対的に相互に寸法が決
められている。しかしながらこの発明はこの着想と特徴
だけにはとどまらない。
すなわち更にこの発明は、半導体レーザの半導体チップ
に対してもＶ字形溝に関して位置決めできるような方策
を発見するという着想に基づいている。発明の着想全体
のこの部分の具体化のための変形室の内の二つに対して
は、レーザチップが基板体」二に重なり合って設けられ
た複数のエピタキシャル層から成るメサ形帯状部を有す
るように、半導体レーザを構成できるという状態が好都
合であると判明している。半導体レーザの幾何学的形状
の有利な実現が、メサ形帯状部の相互に傾斜した面が生
じるような形状によりかなえられる。例えばアメリカ合
衆国特許第４３５２１８７号明細書のｐＪＩＪ１図に示
されたレーザチップにメサ形帯状部を設けることができ
る。例えばレーザチップの（１００）面を出発点とすれ
ば、メサ形帯状部の（１１１）側面が非常に容易に形成
できる。周知のレーザダイオードのかかるメサ形帯状部
は５ｐＬｍないし５０７ｈｍの高さに選釈できる。メサ
形帯状部の底辺幅はホトレジスト技術により非常に正確
に調節でき、またチップの全幅と等しくすることもでき
、しかもこのことは、エピタキシーの原理に基づくレー
ザチップのそれ自体周知の製造工程中に、何らかの特別
な技術を必要とすることなく可能である。
に対してもＶ字形溝に関して位置決めできるような方策
を発見するという着想に基づいている。発明の着想全体
のこの部分の具体化のための変形室の内の二つに対して
は、レーザチップが基板体」二に重なり合って設けられ
た複数のエピタキシャル層から成るメサ形帯状部を有す
るように、半導体レーザを構成できるという状態が好都
合であると判明している。半導体レーザの幾何学的形状
の有利な実現が、メサ形帯状部の相互に傾斜した面が生
じるような形状によりかなえられる。例えばアメリカ合
衆国特許第４３５２１８７号明細書のｐＪＩＪ１図に示
されたレーザチップにメサ形帯状部を設けることができ
る。例えばレーザチップの（１００）面を出発点とすれ
ば、メサ形帯状部の（１１１）側面が非常に容易に形成
できる。周知のレーザダイオードのかかるメサ形帯状部
は５ｐＬｍないし５０７ｈｍの高さに選釈できる。メサ
形帯状部の底辺幅はホトレジスト技術により非常に正確
に調節でき、またチップの全幅と等しくすることもでき
、しかもこのことは、エピタキシーの原理に基づくレー
ザチップのそれ自体周知の製造工程中に、何らかの特別
な技術を必要とすることなく可能である。
上記の変形案の一つでは、メサ形帯状部は前記アメリカ
合衆国特許に記載のレーザダイオードの活性のメサ形帯
状部と同一である。第２の変形案ではこれに比べて幅の
広いメサ形帯状部が設けられ、この帯状部の中にＶ字形
の二つの刻み目により側面を仕切られて前記アメリカ合
衆国特許の活性のメサ形帯状部が設けられる。
合衆国特許に記載のレーザダイオードの活性のメサ形帯
状部と同一である。第２の変形案ではこれに比べて幅の
広いメサ形帯状部が設けられ、この帯状部の中にＶ字形
の二つの刻み目により側面を仕切られて前記アメリカ合
衆国特許の活性のメサ形帯状部が設けられる。
レーザ活性域すなわち゛ト導体表面−１−に存在するそ
の断面でレーザ光線が放射される領域が、メサ形帯状部
に関して正確に決定できる寸法を有するようなレーザチ
ップを製作することは、同様に問題無くまた既に行われ
ている。このメサ形帯状部は選択的に基板１−面１−又
は１面１−に設けることができる。レーザストライプは
写真技術的な手段の使用により正確にメサ形帯状部の中
央にある。
の断面でレーザ光線が放射される領域が、メサ形帯状部
に関して正確に決定できる寸法を有するようなレーザチ
ップを製作することは、同様に問題無くまた既に行われ
ている。このメサ形帯状部は選択的に基板１−面１−又
は１面１−に設けることができる。レーザストライプは
写真技術的な手段の使用により正確にメサ形帯状部の中
央にある。
従ってレーザチップの１７−ザ活性域のＸ及びｙ位置を
あらかじめ定めることができ、しかもチップの基板表面
に関して正確に定めることができる。
あらかじめ定めることができ、しかもチップの基板表面
に関して正確に定めることができる。
既に詳述したようにＶ字形溝の中にはめ込まれたガラス
ファイバのファイバコアもそのＸ及びｙ位置について相
応の寸法適合により正確に定めることができるので、ガ
ラスファイバとレーザダイオードは一方ではファイバコ
アに関してまた他方ではレーザ活性域に関して、極めて
正確にかつＸ方向及びＸ方向において自動的に調節され
て相互に位置決めできる。２方向における位置決めはそ
れ自体問題無く、ファイバとレーザチップをＶ字形溝の
中でこの溝を有する調節体と強固にかつ永続的に結合す
るに先立って、５ＩＬｍないし３０ｇｍの間隔値が調節
できるような操作により調節される。
ファイバのファイバコアもそのＸ及びｙ位置について相
応の寸法適合により正確に定めることができるので、ガ
ラスファイバとレーザダイオードは一方ではファイバコ
アに関してまた他方ではレーザ活性域に関して、極めて
正確にかつＸ方向及びＸ方向において自動的に調節され
て相互に位置決めできる。２方向における位置決めはそ
れ自体問題無く、ファイバとレーザチップをＶ字形溝の
中でこの溝を有する調節体と強固にかつ永続的に結合す
るに先立って、５ＩＬｍないし３０ｇｍの間隔値が調節
できるような操作により調節される。
この最終的な固定のために、一方ではレーザチップと他
方ではＶ字形溝との相互に接触する表面に金属層を設け
、７字形溝を有する調節体上に載せられたレーザチップ
を例えば揺り動かして完全に接触状態にもたらして、こ
の調節体とレーザチップを相互にろう付けすることが有
利である。
方ではＶ字形溝との相互に接触する表面に金属層を設け
、７字形溝を有する調節体上に載せられたレーザチップ
を例えば揺り動かして完全に接触状態にもたらして、こ
の調節体とレーザチップを相互にろう付けすることが有
利である。
第３の変形案はメサ形帯状部を活性のメサ形帯状部に向
かい合って配置することである。
かい合って配置することである。
［実施例］
次にこの発明に基づく位置決め装置の一実施例を示す図
面によりこの発明の詳細な説明する。
面によりこの発明の詳細な説明する。
第１図に示すレーザチップ２は少なくともこの発明のた
めに、主として半導体基板体３とこの基板体３の−１−
側表面上に設けられたメサ形帯状部５とから成る。メサ
形帯状部５は基板体３に一体に結合され、重なり合った
複数のエピタキシャル層から成る。符号６はメサ形帯状
部５の表面５１上に設けられた帯状の電極を示す。Ｘ方
向ではレーザ活性域７（第１図ではレーザ活性域の内の
出［１断面だけがレーザチップ２の端面に見える）の位
置が帯状電極６の位置決めにより与えられる。
めに、主として半導体基板体３とこの基板体３の−１−
側表面上に設けられたメサ形帯状部５とから成る。メサ
形帯状部５は基板体３に一体に結合され、重なり合った
複数のエピタキシャル層から成る。符号６はメサ形帯状
部５の表面５１上に設けられた帯状の電極を示す。Ｘ方
向ではレーザ活性域７（第１図ではレーザ活性域の内の
出［１断面だけがレーザチップ２の端面に見える）の位
置が帯状電極６の位置決めにより与えられる。
Ｘ方向ではこのレーザ活性域７の位置はエピタキシャル
層の構成により与えられる。第１図に示すレーザダイオ
ードの前記の詳細は例えば前記アメリカ合衆国特許から
原理的に知られており、専門家にとっては更に詳細な説
明は必要でない。
層の構成により与えられる。第１図に示すレーザダイオ
ードの前記の詳細は例えば前記アメリカ合衆国特許から
原理的に知られており、専門家にとっては更に詳細な説
明は必要でない。
しかしながらこの発明に対しては、メサ形帯状部の両側
面８と９が（例えば表面４に関して）あらかじめ定めら
れた角度を守らなければならないことが重要であり、そ
の際この発明の特徴に基づき計画されたこの方策を技術
的にここでもまた周知の手段により、例えば硫酸と塩酸
に溶かしたニクロム酸カリウムを用いた化学的エツチン
グにより守らなければならない。
面８と９が（例えば表面４に関して）あらかじめ定めら
れた角度を守らなければならないことが重要であり、そ
の際この発明の特徴に基づき計画されたこの方策を技術
的にここでもまた周知の手段により、例えば硫酸と塩酸
に溶かしたニクロム酸カリウムを用いた化学的エツチン
グにより守らなければならない。
第１の変形案によればメサ形帯状部５はアメリカ合衆国
特許第４３５２１８７号明細書に記載の活性のメサ形帯
状部である。第２の変形案によればメサ形帯状部５は比
較的大きい幅を有し、７字形の二つの刻み［１６１と６
２を有する。この第２の変形案は、刻み１１６１と６２
の間にある活性のメサ形帯状部に作用するおそれのある
機械的応力の効果を弱めることができるという長所を有
する。
特許第４３５２１８７号明細書に記載の活性のメサ形帯
状部である。第２の変形案によればメサ形帯状部５は比
較的大きい幅を有し、７字形の二つの刻み［１６１と６
２を有する。この第２の変形案は、刻み１１６１と６２
の間にある活性のメサ形帯状部に作用するおそれのある
機械的応力の効果を弱めることができるという長所を有
する。
調節体（第２図）は半導体１１であり、例えばシリコン
、ヒ化ガリウムなどから成る。立方体の結晶化した半導
体材料を優先とすべきである。この実施例に対しては、
半導体１１の図示の表面１２がミラー指数（１００）の
結晶面であるような方向付けが選ばれている。表面１２
−１−で又はこれに沿ってかかる調節体１１にそれ自体
周知のエツチングを施すことにより、相応のマスクを用
いて図示のような溝１３が表面１２と半導体１１の中に
掘り込みエツチングされる。選ばれた方向付けに基づき
７字形溝１３の側面１４と１５が生じ、これらの側面は
（１１１）結晶面であり半導体の中に正確な角度方向を
有する。
、ヒ化ガリウムなどから成る。立方体の結晶化した半導
体材料を優先とすべきである。この実施例に対しては、
半導体１１の図示の表面１２がミラー指数（１００）の
結晶面であるような方向付けが選ばれている。表面１２
−１−で又はこれに沿ってかかる調節体１１にそれ自体
周知のエツチングを施すことにより、相応のマスクを用
いて図示のような溝１３が表面１２と半導体１１の中に
掘り込みエツチングされる。選ばれた方向付けに基づき
７字形溝１３の側面１４と１５が生じ、これらの側面は
（１１１）結晶面であり半導体の中に正確な角度方向を
有する。
第３図は後に詳述する半導体Ｉｌｌの変形例を示す。第
３図から明らかなように７字形溝１１３の中には第２図
に示す調節体１１とは異なり表面２１６を有する部分１
１６が残されている。かかる処理はエツチングプロセス
の中断と中間マスク掛けにより容易に実施できる。
３図から明らかなように７字形溝１１３の中には第２図
に示す調節体１１とは異なり表面２１６を有する部分１
１６が残されている。かかる処理はエツチングプロセス
の中断と中間マスク掛けにより容易に実施できる。
第４図は第３図に示す調節体を用いて位置決めした第１
図に示すレーザチップとガラスファイバとの正面図で、
これらの図と同一部分には同一符号が付けられている。
図に示すレーザチップとガラスファイバとの正面図で、
これらの図と同一部分には同一符号が付けられている。
調節体１１１は（場合によっては調節体１１を使用する
こともできる）７字形溝つまりＺ軸が図の紙面に垂直に
なるように描かれている。第１図に比べて裏返した位置
（転倒した位置）でレーザチップ２が調節体１１１上に
載っている。その際チップ表面４と調節体１１１の表面
１２とが図から分かるように好ましくは相互に密着して
重なり合っている。しかしいかなる場合にもメサ形帯状
部５の側面８，９は７字形溝の側面１４と１５−）。
こともできる）７字形溝つまりＺ軸が図の紙面に垂直に
なるように描かれている。第１図に比べて裏返した位置
（転倒した位置）でレーザチップ２が調節体１１１上に
載っている。その際チップ表面４と調節体１１１の表面
１２とが図から分かるように好ましくは相互に密着して
重なり合っている。しかしいかなる場合にもメサ形帯状
部５の側面８，９は７字形溝の側面１４と１５−）。
に密着して載っている。これらの側面どうしの接触は調
節体１１１上でのレーザチップ２の正確な位置決めをも
たらす。
節体１１１上でのレーザチップ２の正確な位置決めをも
たらす。
第４図において符号２１により示されたガラスファイバ
（第４図〒はその断面が示されている）は図に示すよう
に７字形溝１１３の中に置かれている。その際ガラスフ
ァイバ２１の外表面２２は７字形溝１１３の側面１４と
１５に密着している。符号２３によりガラスファイバ２
１を用いた光伝送にあたって重要な役割を果たす本来の
ファイバコアが示されている。
（第４図〒はその断面が示されている）は図に示すよう
に７字形溝１１３の中に置かれている。その際ガラスフ
ァイバ２１の外表面２２は７字形溝１１３の側面１４と
１５に密着している。符号２３によりガラスファイバ２
１を用いた光伝送にあたって重要な役割を果たす本来の
ファイバコアが示されている。
第４図に示すように、このファイバコア２３とレーザ活
性域７とは相互に極めて正確に調節され、しかも自動的
に調節される。側面１４．１５とメサ形帯状部５の側面
８，９との結晶方向性と、いずれにしても正確に守られ
るガラスファイバ２１の直径とが正確な自動調節を保証
する。
性域７とは相互に極めて正確に調節され、しかも自動的
に調節される。側面１４．１５とメサ形帯状部５の側面
８，９との結晶方向性と、いずれにしても正確に守られ
るガラスファイバ２１の直径とが正確な自動調節を保証
する。
符号３１と３２とによりレーザチップと半導体１１１と
の相互に接触する面のろう付けが示されている。メサ形
帯状部の幅がチップの幅に等しいときには、ろう付けは
表面２１６１で行われる。
の相互に接触する面のろう付けが示されている。メサ形
帯状部の幅がチップの幅に等しいときには、ろう付けは
表面２１６１で行われる。
符号１１６により第４図において、既に第３図において
述べた部分１１６が存在することが示されている。表面
２１６（この表面２１Ｂは第５図において太い実線で示
されている）とメサ形帯状部５０表面５１とは相互に密
に重なり又は接触しているのが有利である。かかる構成
はレーザチップ２から部分１１６を経て半導体１１１へ
の良好な熱放散の長所を提供する。
述べた部分１１６が存在することが示されている。表面
２１６（この表面２１Ｂは第５図において太い実線で示
されている）とメサ形帯状部５０表面５１とは相互に密
に重なり又は接触しているのが有利である。かかる構成
はレーザチップ２から部分１１６を経て半導体１１１へ
の良好な熱放散の長所を提供する。
第４図の切断線Ｖ−Ｖによる断面図である第５図は既に
第１図ないし第４図に記入した符号を含んでいる。第５
図は更に特別な説明を必要とすることなく第４図の理解
を助ける。
第１図ないし第４図に記入した符号を含んでいる。第５
図は更に特別な説明を必要とすることなく第４図の理解
を助ける。
第１図において更に第３の変形例が破線により示されて
いる。そこでは側面１０８，１０９と表面１５１とを備
えたメサ形帯状部１０５が設けられ、このメサ形帯状部
はレーザ活性域７の位置に関して向かい合ったレーザチ
ップ２の表面１０４上に設けられている。このメサ形帯
状部はこの変形例において溝１３，１１３の中にぴった
りとはめ込まれる。そしてこの位置決めに相応してファ
イバ２１の直径及び／又は調節体１１，１１１の中の７
字形溝１３，１１３の寸法なレーザ活性域７の位置に適
合して決めることができる。この変形例は、発生するお
それのある機械的応力がレーザ活性域７−Ｆ−、に作用
しないという長所を有する。
いる。そこでは側面１０８，１０９と表面１５１とを備
えたメサ形帯状部１０５が設けられ、このメサ形帯状部
はレーザ活性域７の位置に関して向かい合ったレーザチ
ップ２の表面１０４上に設けられている。このメサ形帯
状部はこの変形例において溝１３，１１３の中にぴった
りとはめ込まれる。そしてこの位置決めに相応してファ
イバ２１の直径及び／又は調節体１１，１１１の中の７
字形溝１３，１１３の寸法なレーザ活性域７の位置に適
合して決めることができる。この変形例は、発生するお
それのある機械的応力がレーザ活性域７−Ｆ−、に作用
しないという長所を有する。
第１図はこの発明に基づく位置決め装置に適合する形状
を有するレーザチップの二つの実施例の斜視図、第２図
は位置決め装置に用いられる調節体の一実施例の斜視図
、第３図は調節体の別の実施例の斜視図、第４図は第３
図に示す調節体を用いて位置決めした第１図に実線で示
すレーザチップとガラスファイバとの正面図、第５図は
第４図に示す装置の切断線ｖ−■による断面図である。 ２・・・レーザチップ、 ３・・Φ半導体基板体、
４，１０４・・・↓（板体の表面、 ５゜１０５・・
・メサ形帯状部、 ７・・・レーザ活性域、 ８，９
，１０８，１０９・・・メサ形帯状部の側面、 １
１，１１１・・・調節体、１２・・・調節体の表面、
１３，１１３・・・Ｖ字形溝、 ２１・・参ガラス
ファイバ、 ２３・・・コア、 ５１．１５１・・
・メサ形帯状部の表面、 ６１，６２・・・刻み目。 ■ ＦＩＧ４ −．１ ■ ＩＧ５
を有するレーザチップの二つの実施例の斜視図、第２図
は位置決め装置に用いられる調節体の一実施例の斜視図
、第３図は調節体の別の実施例の斜視図、第４図は第３
図に示す調節体を用いて位置決めした第１図に実線で示
すレーザチップとガラスファイバとの正面図、第５図は
第４図に示す装置の切断線ｖ−■による断面図である。 ２・・・レーザチップ、 ３・・Φ半導体基板体、
４，１０４・・・↓（板体の表面、 ５゜１０５・・
・メサ形帯状部、 ７・・・レーザ活性域、 ８，９
，１０８，１０９・・・メサ形帯状部の側面、 １
１，１１１・・・調節体、１２・・・調節体の表面、
１３，１１３・・・Ｖ字形溝、 ２１・・参ガラス
ファイバ、 ２３・・・コア、 ５１．１５１・・
・メサ形帯状部の表面、 ６１，６２・・・刻み目。 ■ ＦＩＧ４ −．１ ■ ＩＧ５
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ガラスファイバ（２１）とあらかじめ定められたレ
ーザ活性域（７）を有する半導体レーザとを結合するた
め、半導体基板体（３）を有するレーザチップ（２）と
半導体材料から成る調節体（１１、１１１）とを備え、
その際基板体（３）が、表面（５１、１５１）と基板体
（３）の表面（４、１０４）に対し傾斜した側面（８、
９；１０８、１０９）とを備えたメサ形帯状部（５、１
０５）を有し、調節体がその表面（１２）にＶ字形溝（
１３、１１３）を有し、その際この溝（１３、１１３）
が幅と側面角（β）に関して、一端をこの溝（１３、１
１３）の中に挿入されたガラスファイバ（２１）のコア
（２３）とレーザチップ（２）のレーザ活性域（７）と
が、相互に正確に位置決めされるような寸法に定められ
、その際レーザチップ（２）はそのメサ形帯状部（５、
１０５）をこの溝（１３、１１３）の中にはめ込まれて
調節体（１１、１１１）上に固定されることを特徴とす
るガラスファイバに対する半導体レーザの自動調節位置
決め装置。 ２）レーザチップ（２）が調節体（１１、１１１）上に
ろう付けされていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の装置。 ３）調節体（１１１）がその溝（１１３）の中に一部分
（１１６、２１６）を残し、レーザチップ（２）がこの
部分（１１６、２１６）に接して固定されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置
。 ４）幅の広いメサ形帯状部（５）が設けられ、このメサ
形帯状部（５）の表面（５１）の中にレーザ活性域（７
）に平行に延びる刻み目（６１、６２）が設けられ、こ
れらの刻み目がレーザチップ（２）の中で少なくともレ
ーザ活性域（７）の深さにまで達していることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項
に記載の装置。 ５）調節体（１１、１１１）上でレーザチップ（２）を
調節固定するためのメサ形帯状部（１０５）が、基板体
（３）に関してレーザ活性域（７）に向かい合っている
基板体（３）の表面（１０４）上に設けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3531734.5 | 1985-09-05 | ||
| DE19853531734 DE3531734A1 (de) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Einrichtung zur positionierung eines halbleiterlasers mit selbstjustierender wirkung fuer eine anzukoppelnde glasfaser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257277A true JPS6257277A (ja) | 1987-03-12 |
| JP2707513B2 JP2707513B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=6280214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61206675A Expired - Lifetime JP2707513B2 (ja) | 1985-09-05 | 1986-09-02 | ガラスフアイバに対する半導体レーザの自動調節位置決め装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4768199A (ja) |
| EP (1) | EP0217063B1 (ja) |
| JP (1) | JP2707513B2 (ja) |
| DE (2) | DE3531734A1 (ja) |
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| JP2015170701A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 | 光集積回路装置 |
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- 1986-08-04 DE DE8686110751T patent/DE3671983D1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1986-09-05 US US06/904,191 patent/US4768199A/en not_active Expired - Fee Related
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