(57)【要約】【課題】  垂直出射型発光素子の一部である面発光型半導体レーザーを用いたモニター機能付き光モジュールの構成においては、次の課題がある。（１）発光素子と受光素子の位置関係やパッケージ蓋の位置など組立精度が必要となりコスト増加になる。（２）ハーフミラーや回折格子の使用により光出力に損失が生じる。（３）光学部材など部品点数の増加や特殊型のパッケージ蓋等が必要になる。【解決手段】  発光素子は水平共振器と、前記水平共振器に対し概45度、もしくは概135度の角度で備え付けられたミラーをもっており、それぞれ前記水平共振器に対して垂直出射する光を信号用光、また水平出射する光をモニター用光とし、前記発光素子がステムに対して概水平に実装されており、前記ステムに対して受光素子が概直角にかつ前記モニター用光が入射するように実装することで解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平共振器と、前記水平共振器に対し、略135度又は135度、または、略45度又は45度の角度傾けて前記共振器の延在方向に対して設けられたミラーを有し、前記共振器からの出射光が前記共振器の延在方向の略法線方向に信号光として出射する光と、前記共振器の延在方向に略平行な方向にモニター用光として出射する光とを有する垂直出射型発光素子がステム上に設けられ、
前記モニター用光を受光する受光素子が前記ステム上に設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記発光素子は前記共振器の延在方向と前記ステムに延在方向が略平行となるとなるように、前記発光素子は前記ステム上に設けられ、前記受光素子の受光面の延在方向が前記ステムの延在方向に対する法線方向とが略平行になるように、前記受光素子は前記ステム上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記ステムには前記延在方向に対する法線方向に溝が設けられており、前記溝には前記受光素子の一部分が埋め込まれていることを特徴とする請求項２記載の光モジュール。
【請求項４】
前記受光素子はマウント部材の一の面に固定されており、前記マウント部材の別の面が前記ステムの面に固定されていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項５】
前記受光素子の受光面の延在方向は、前記ステムの平面に対する法線方向と非平行であることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項６】
前記受光素子の受光面の法線方向は、前記共振器の延在方向と非平行であることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに係り、特に、垂直出射型発光素子のモニター機能付き光モジュールの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年情報通信分野において、光を用いて大容量のデータを高速でやりとりする通信トラフィックの整備が急速に行われつつある。中でも特にインターネットの爆発的な普及に伴うアクセス回線のブロードバンド化が加速しており、ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)サービスの顕著な市場立ち上がりが見られる。ＦＴＴＨの光伝送方式の中で、現在需要が増えてきているのが、複数の加入者で１本の光ファイバを共有するＰＯＮ (passive optical network)方式である。同方式では収容局から１本の光ファイバで送信されてきたデータを、スプリッタで１６本から３２本の光ファイバへ分岐し、各加入者宅まで分配することで光ファイバ敷設コストを大幅に削減可能である。また、各加入者側には端末装置としてＯＮＵ（Optical Network Unit）が敷設され、収容局から加入者側への下り信号(波長1.5μm)と、加入者側から収容局への上り信号(波長1.3μm)を波長多重(WDM)することにより、上りと下りの信号を同一の光ファイバを用いて伝送している。このＯＮＵ内には２波長双方向光モジュールが載置されており、その中には上り信号送信用の発光素子を搭載したCANパッケージモジュールが搭載されている。この発光素子を搭載したCANパッケージモジュールは、光通信分野では他にも10ギガビットイーサ用光送受信モジュールの規格であるＸＦＰ（10Gigabit Small Form Factor Pluggable）モジュールなどにも利用され、また情報分野では光ディスクや光コンピューティング、さらには計測分野では光トポグラフィなどの光源として、広く用いられている。
【０００３】
このCANパッケージモジュールを実現するため、例えば特許文献1や特許文献2に示された、垂直出射型発光素子の一部である面発光型半導体レーザーを用いたモニター機能付き光モジュールの構成がある。このモジュールは少なくとも面発光型半導体レーザーと、前記面発光型半導体レーザーから垂直に出射した光の少なくとも一部を反射、屈折、または回折するハーフミラーや回折格子などの光学部材と、前記光学部材を固定させるためのパッケージ蓋と、前記面発光型半導体レーザーに対し水平に実装された受光素子から構成されており、前記面発光型半導体レーザーの出射光を前記光学部材と前記パッケージ蓋で高精度に調節し前記受光素子へ導くことにより光モジュールの出力光量と受光でのモニター光量とを安定化させている。
【０００４】
【特許文献１】特開2005-85942号公報
【特許文献２】特開2005-86067号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような垂直出射型発光素子の一部である面発光型半導体レーザーを用いたモニター機能付き光モジュールの構成においては、１）発光素子と受光素子の位置関係やパッケージ蓋の位置など組立精度が必要となりコスト増加になる、２）ハーフミラーや回折格子の使用により光出力に損失が生じる、３）光学部材など部品点数の増加や特殊型のパッケージ蓋等が必要になる、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、発光素子は水平共振器と、前記水平共振器に対し略45度、もしくは略135度の角度で備え付けられたミラーをもっており、それぞれ前記水平共振器に対して垂直出射する光を信号用光、また水平出射する光をモニター用光とし、前記発光素子をステムに対して概水平に実装されており、前記ステムに対して受光素子が概直角にかつ前記モニター用光が入射するように実装することで前記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施例によれば、組立容易で、かつ部品点数を削減してコスト削減が可能な垂直出射型発光素子のモニター機能付き光モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に詳細に実施例を説明する。ただし図は飽くまで本実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
[実施例1]
図１は、本発明の第一の実施例である光モジュールの斜視図であり、水平共振器垂直出射型発光素子1を略水平に搭載したサブマウント２がステム5に対して略水平に実装されており、受光素子3を概水平に搭載したマウント部4が前記ステム5に対して略直角に実装されおり、前記水平共振器垂直出射型発光素子1はその内部に水平共振器と、前記水平共振器に対し略135度の角度でミラー７が備え付けられており、信号用光８が略垂直に、モニター用光９が略水平に出射し、前記モニター用光9が前記受光素子3に入射するように実装されている。リードピン6を介して前記水平共振器垂直出射型発光素子1へ伝えられた電気信号は、前記水平共振器垂直出射型発光素子1にて光信号に変換され、前記信号用光8として外部へ伝えられる。一方、前記モニター用光9は受光素子3で電気信号などに変換され、前記リードピン6を介して外部へ前記水平共振器垂直出射型発光素子1の状態などの情報を伝える。尚、前記水平共振器垂直出射型発光素子1はその内部に水平共振器と、前記水平共振器に対し略45度の角度でミラーを備え付けている場合も同様の構成となる。
[実施例2]
図２は、本発明の第二の実施例である光モジュールの断面図であり、水平共振器垂直出射型発光素子1を略水平に搭載したサブマウント２がステム5に対して略水平に実装されており、前記水平共振器垂直出射型発光素子1はその内部に水平共振器と、前記水平共振器に対し略135度の角度でミラー７が備え付けられており、信号用光８が略垂直に、モニター用光９が略水平に出射し、前記ステム5には溝10が形成されており、受光素子3を略水平に搭載したマウント部4が前記ステム5に対して略直角にかつ前記モニター用光9が入射しやすいように前記溝10の中へ前記受光素子3の一部を挿入することで高さを調節し、実装している。尚、前記水平共振器垂直出射型発光素子1はその内部に水平共振器と、前記水平共振器に対し概45度の角度でミラーを備え付けているときも同様の構成となる。
[実施例3]
図３は、本発明の第三の実施例である光モジュールの断面図であり、水平共振器垂直出射型発光素子1を概水平に搭載したサブマウント２がステム5に対して概水平に実装されており、マウント部4にはマウント部傾斜面11が形成されており、前記マウント部傾斜面11表面へ受光素子3を搭載した前記マウント部4が前記ステム5に対して概直角にかつマウント部傾斜面11が水平共振器垂直出射型発光素子端面12と平行にならないように実装されており、前記水平共振器垂直出射型発光素子1はその内部に水平共振器と、前記水平共振器に対し略45度の角度でミラー７が備え付けられており、信号用光８が略垂直に、モニター用光９が略水平に出射し、前記モニター用光9が前記受光素子3に入射するように実装されている。前記受光素子3と前記水平共振器垂直出射型発光素子端面12は平行でないので、前記受光素子3で一部反射された前記モニター用光9の反射光13が前記水平共振器垂直出射型発光素子端面12へ入射し、前記水平共振器垂直出射型発光素子1の特性が劣化することを防ぐことができる。尚、前記水平共振器垂直出射型発光素子1はその内部に水平共振器と、前記水平共振器に対し略135度の角度でミラーを備え付けている場合も同様の構成となる。
[実施例4]
図４は、本発明の第四の実施例である光モジュールを上からみた図であり、水平共振器垂直出射型発光素子1を概水平に搭載したサブマウント２がステム5に対して略水平に実装されており、受光素子3を略水平に搭載したマウント部4が前記ステム5に対して略直角にかつ前記受光素子3が水平共振器垂直出射型発光素子端面12と平行にならないように実装されており、図4には明示していないが、前記水平共振器垂直出射型発光素子1にはその内部に水平共振器と、前記水平共振器に対し略45度、もしくは略135度の角度でミラーが備え付けられており、信号用光が紙面に対して略垂直に、モニター用光９が略水平に出射し、前記モニター用光9が前記受光素子3に入射するように実装されている。前記受光素子3と前記水平共振器垂直出射型発光素子端面12は平行でないので、前記受光素子3で一部反射された前記モニター用光9の反射光13が前記水平共振器垂直出射型発光素子端面12へ入射し、前記水平共振器垂直出射型発光素子1の特性が劣化することを防ぐことができる。
[実施例5]
図５と図６は、本発明の第五の実施例である光モジュールを上からみた図であり、受光素子3を概水平に搭載したマウント部4がステム5に対して概直角に実装されており、水平共振器垂直出射型発光素子1を略水平に搭載したサブマウント２が前記ステム5に対して略水平にかつ前記受光素子3が水平共振器垂直出射型発光素子端面12と平行にならないように実装されており、図5と６には明示していないが、前記水平共振器垂直出射型発光素子1にはその内部に水平共振器と、前記水平共振器に対し略45度、もしくは略135度の角度でミラーが備え付けられており、信号用光が紙面に対して略垂直に、モニター用光９が略水平に出射し、前記モニター用光9が前記受光素子3に入射するように実装されている。前記受光素子3と前記水平共振器垂直出射型発光素子端面12は平行でないので、前記受光素子3で一部反射された前記モニター用光9の反射光13が前記水平共振器垂直出射型発光素子端面12へ入射し、前記水平共振器垂直出射型発光素子1の特性が劣化することを防ぐことができる。即ち、戻り光を半導体レーザー素子等の出射面に入射させることを防止できる。戻り光が半導体レーザー素子内に戻ると、素子の特性劣化の原因となるためである。
【０００９】
なお、図面中の符号の説明は以下の通りである。１…水平共振器垂直出射型発光素子、２…サブマウント、３…受光素子、４…マウント部、５…ステム、６…リードピン、７…ミラー、８…信号用光、９…モニター用光、１０…溝、１１…マウント部傾斜面、１２…水平共振器垂直出射型発光素子端面、１３…反射光。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第一の実施例である水平共振器垂直出射型発光素子のモニター機能付き光モジュールの斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第二の実施例である水平共振器垂直出射型発光素子のモニター機能付き光モジュールの断面図である。
【図３】図３は、本発明の第三の実施例である水平共振器垂直出射型発光素子のモニター機能付き光モジュールの断面図である。
【図４】図４は、本発明の第四の実施例である水平共振器垂直出射型発光素子のモニター機能付き光モジュールを上からみた図である。
【図５】図５は、本発明の第五の実施例である水平共振器垂直出射型発光素子のモニター機能付き光モジュールを上からみた図である。
【図６】図６は、本発明の第五の実施例である水平共振器垂直出射型発光素子のモニター機能付き光モジュールを上からみた図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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