(57)【要約】【課題】高速な伝送に好適な光信号を発生可能な構造を有する光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュール１では、半導体発光デバイス７を搭載する第１の搭載部品１７を基準線上に置いて、駆動素子５の第２の信号生成回路部５ａ及び５ｂは、第１のエリア９ｂ及び第２のエリア９ｃに接続導体１１ａ及び１１ｂを介してそれぞれ接続している。また、半導体発光デバイス７は、第１及び第２のエリア５ｂ及び５ｃと接続部材１５ｂ及び１５ｃを介してそれぞれ接続している。故に、接続部材１５ｂ及び１５ｃは、導電体９の第１のエリア９ｂと第２のエリア９ｃとを互いに接続する。導電体９の第１のエリア９ｂと第２のエリア９ｃとの間の抵抗を介すること無く、駆動素子９の第２の信号生成回路部５ａ及び５ｂを半導体発光デバイス７に接続できる。【選択図】  図１
2004214339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の一方を提供する複数の第１の信号生成回路部、前記ＯＵＴ信号及び前記ＯＵＴｂａｒ信号の他方を提供する複数の第２の信号生成回路部、前記第１の信号生成回路部にそれぞれ接続された複数の第１の出力電極、及び前記第２の信号生成回路部にそれぞれ接続された一又は複数の第２の出力電極を有する駆動素子と、
アノード及びカソードを有しており所定の軸の方向に光を提供する半導体発光デバイスと、
前記所定の軸の方向に伸びる基準線により規定される第１及び第２のエリアを有する導電体と、
前記半導体発光デバイスを搭載する導体層を有しており前記導電体の前記基準線上に設けられた第１の搭載部品と、
前記アノード及びカソードの一方を前記導電体の前記第１のエリアに接続する第１のボンディングワイヤと、
前記アノード及びカソードの一方を前記導電体の前記第２のエリアに接続する第２のボンディングワイヤと、
前記駆動素子の前記第１の出力電極を前記導電体に接続する複数の第１の接続導体と、
前記駆動素子の前記第２の出力電極を前記第１の搭載部品の前記導体層に接続する一又は複数の第２の接続導体と
を備え、
前記第１の接続導体は、少なくとも一本の接続導体を含む第１の群と、少なくとも一本の接続導体を含む第２の群とに分けられており、
前記第１の群の前記接続導体は、前記導電体の前記第１のエリアに接続されており、
前記第２の群の前記接続導体は、前記導電体の前記第２のエリアに接続される、光モジュール。
【請求項２】
前記第１の信号生成回路部は、ＤＩＮ信号及びＤＩＮｂａｒ信号の一方を受ける入力と、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の一方を提供する出力と、前記入力及び出力に電気的に接続されたトランジスタとを含み、
前記第２の信号生成回路部は、ＤＩＮ信号及びＤＩＮｂａｒ信号の他方を受ける入力と、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の他方を提供する出力と、前記入力及び出力に電気的に接続されたトランジスタとを含み、
前記駆動素子は、前記第１及び第２の信号生成回路部の前記トランジスタが接続された電流源回路部を有する、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記所定の軸の方向に設けられた第１及び第２の領域を有するハウジングを更に備え、
前記半導体発光デバイスは、前記第１の領域に位置しており、
前記駆動素子は、前記第２の領域において前記導電体の前記基準線上に位置しており、
前記複数の第１の出力電極は、前記導電体の前記第１のエリアに位置する第１の群の出力電極と、前記導電体の前記第２のエリアに位置する第２の群の出力電極とから構成されており、
前記第１の群の出力電極は、前記第１の領域において前記導電体の前記第１のエリアに接続されており、
前記第２の群の出力電極は、前記第１の領域において前記導電体の前記第２のエリアに接続される、請求項１又は請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記駆動素子は、前記導電体の前記基準線上に位置しており、
前記第１の出力電極及び前記第２の出力電極は、前記基準線と交差する方向に伸びる前記駆動素子の一辺に配置されており、
前記複数の第１の出力電極は、前記導電体の前記第１のエリア上に位置する第１の群の出力電極と、前記導電体の前記第１のエリア上に位置する第２の群の出力電極とから構成されており、
前記第１の群の出力電極は、前記導電体の前記第１のエリアに接続されており、
前記第２の群の出力電極は、前記導電体の前記第２のエリアに接続されており、
前記第２の出力電極は、前記第１の出力電極のうちの一の出力電極と別の出力電極との間に位置している、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項５】
前記導電体は絶縁部材上に設けられた金属膜である、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項６】
前記導電体は、前記駆動素子及び前記半導体発光デバイスを搭載する第２の搭載部品を構成する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体光モジュールは、半導体レーザ素子と、モニタ用フォトダイオードと、バタフライ型パッケージとを備える。このパッケージ内には、半導体レーザ素子及びモニタ用フォトダイオードが収容されている。モニタ用フォトダイオードは、半導体レーザ素子からの光を受ける。駆動素子は、バタフライ型パッケージの外に設けられている。バタフライ型パッケージは、複数のリード端子を備え、半導体レーザ素子はこれらのリード端子を介して駆動信号を受けている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２００２−２５２４０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
１０Ｇｂｐｓ程度の伝送速度を達成するためには、駆動素子それ自身の動作速度が重要であると考えられる。発明者がこれまでに行った検討によれば、駆動素子だけでなく、駆動信号を駆動素子に伝えると共に駆動素子からの信号を半導体発光素子に伝えることもまた重要であることを見出している。
【０００５】
高速な変調信号を劣化させることなく半導体発光素子に供給するためには、駆動素子を半導体発光素子の隣に配置することが重要である。伝送速度２．５Ｇｂｐｓを達成するためには、駆動素子と半導体発光素子との間の距離が１．５ｃｍ以下であることが好適である。この条件を緩和するために、伝送速度２．５Ｇｂｐｓで動作する光モジュールでは、駆動素子を半導体発光素子に５０Ωインピーダンスの伝送線で接続することができる。つまり、駆動素子を半導体発光素子の近くに配置することが伝送速度を向上させるために重要である。
【０００６】
しかしながら、半導体発光素子と駆動素子との距離を所望の値以下にするように組み立てられた光モジュールの信号伝送特性を測定する実験によれば、期待するような特性が得ることができていない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、高速な伝送に好適な光信号を発生可能な構造を有する光モジュールを提供することとした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この原因を解明するために、発明者は、更なる検討を行っている。その結果、次のような発明を為すに至った。
【０００９】
本発明の一側面によれば、光モジュールは、（ａ）ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の一方を提供する複数の第１の信号生成回路部、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の他方を提供する複数の第２の信号生成回路部、第１の信号生成回路部にそれぞれ接続された複数の第１の出力電極、及び第２の信号生成回路部にそれぞれ接続された一又は複数の第２の出力電極を有する駆動素子と、（ｂ）アノード及びカソードを有しており所定の軸の方向に光を提供する半導体発光デバイスと、（ｃ）所定の軸の方向に伸びる基準線により規定される第１及び第２のエリアを有する導電体と、（ｄ）半導体発光デバイスを搭載する導体層を有しており導電体の基準線上に設けられた第１の搭載部品と、（ｅ）アノード及びカソードの一方を導電体の第１のエリアに接続する第１のボンディングワイヤと、（ｆ）アノード及びカソードの一方を導電体の第２のエリアに接続する第２のボンディングワイヤと、（ｇ）第１の出力電極を導電体に接続する複数の第１の接続導体と、（ｈ）第２の出力電極を第１の搭載部品の導電層に接続する一又は複数の第２の接続導体とを備える。第１の接続導体は、少なくとも一本の接続導体を含む第１の群と、少なくとも一本の接続導体を含む第２の群とに分けられている。第１の群の接続導体は、導電体の第１のエリアに接続されている。第２の群の接続導体は、導電体の第２のエリアに接続される。
【００１０】
この光モジュールによれば、半導体発光デバイスを搭載する第１の搭載部品を基準線上に置いて、駆動素子の第２の信号生成回路部を第１のエリア及び第２のエリアの各々に接続部材を介して接続している。また、第１のエリア及び第２のエリアの各々と半導体発光デバイスを第１及び第２のボンディングワイヤを介して接続している。故に、第１及び第２のボンディングワイヤは、導電体の第１のエリアと第２のエリアとを互いに接続する。導電体の第１のエリアと第２のエリアとの間の抵抗を介すること無く、駆動素子の第２の信号生成回路部を半導体発光素子に接続できる。
【００１１】
本発明の光モジュールでは、第１の信号生成回路部は、ＤＩＮ信号及びＤＩＮｂａｒ信号の一方を受ける入力と、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の一方を提供する出力と、入力及び出力に電気的に接続されたトランジスタとを含むことができる。第２の信号生成回路部は、ＤＩＮ信号及びＤＩＮｂａｒ信号の他方を受ける入力と、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の他方を提供する出力と、入力及び出力に電気的に接続されたトランジスタとを含むことができる。駆動素子は、第１及び第２の信号生成回路部のトランジスタが接続された電流源回路部を有する。このような構成の駆動素子では、第１の信号生成回路部は、第２の信号生成回路部と対を成すように設けられている。
【００１２】
本発明の光モジュールでは、半導体発光デバイスは半導体レーザ素子を含むようにしてもよい。この光モジュールは、駆動素子により直接に駆動される半導体レーザ素子に好適な形態である。
【００１３】
本発明の光モジュールは、所定の軸の方向に設けられた第１及び第２の領域を有するハウジングを更に備えることができる。半導体発光素子は第１の領域に位置している。駆動素子は第２の領域において導電体の基準線上に位置している。第１の出力電極は導電体の第１のエリア上に位置する第１の群の出力電極と、導電体の第２のエリア上に位置する第２の群の出力電極とを含む。第１の群の出力電極は、第１の領域において導電体の第１のエリアに接続されている。第２の群の出力電極は、第１の領域において導電体の第２のエリアに接続される。
【００１４】
この光モジュールでは、第１の群の出力電極及び半導体発光デバイスは、共に、第１の領域において導電体の第１のエリアに接続されているので、第１の群の出力電極と半導体発光デバイスとの間のインピーダンスを小さくできる。また、第２の群の出力電極及び半導体発光デバイスは、共に、第２の領域において導電体の第２のエリアに接続されているので、第２の群の出力電極と半導体発光デバイスとの間のインピーダンスを小さくできる。
【００１５】
本発明の光モジュールでは、駆動素子は導電体の基準線上に位置している。複数の第１の出力電極は、導電体の第１のエリア上に位置する第１の群の出力電極と、導電体の第１のエリア上に位置する第２の群の出力電極とを含む。第１の群の出力電極は、導電体の第１のエリアに接続されている。第２の群の出力電極は、導電体の第２のエリアに接続されている。第２の出力電極は、第１の出力電極のうちの一の出力電極と、別の出力電極との間に位置している。
【００１６】
この光モジュールでは、第２の出力電極は、第１の出力電極のうちの一の出力電極と、別の出力電極との間に位置しているので、第１の出力電極のうちの一の出力電極と別の出力電極との間の幅は、その間に第２の出力電極が位置しているので、隣り合う出力電極間の距離を大きくできる。故に、より大きい幅のところに基準線に配置して駆動素子の位置決めを行うことができる。この位置合わせにより、駆動素子は、第１の出力電極が、導電体の第１のエリア上に位置する第１の群の出力電極と導電体の第１のエリア上に位置する第２の群の出力電極とから構成されるように、導電体上に配置される。
【００１７】
本発明の光モジュールでは、導電体は絶縁部材上に設けられた金属膜であるようにしてもよい。また、本発明の光モジュールでは、導電体は、駆動素子及び半導体発光素子を搭載する第２の搭載部品を構成するようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の光モジュールを図面を参照しながら説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、光モジュールの発光組立品を示す図面である。図２は、光モジュールの構成部品を示す図面である。図１及び図２を参照すると、光モジュール１は、発光組立品３を備える。発光組立品３は、駆動素子５と、半導体発光デバイス７と、導電体９と、第１の接続導体群１１と、第２の接続導体群１３と、第１及び第２の接続部材１５と、第１の搭載部品１７とを備える。
【００２０】
駆動素子５は、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の一方を提供する複数の第１の信号生成回路部５ａ及び５ｂと、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の他方を提供する複数の第２の信号生成回路部５ｃ及び５ｄと、第１の信号生成回路部５ａ及び５ｂにそれぞれ接続された複数の第１の出力電極５ｅ及び５ｆと、複数の第２の信号生成回路部５ｃ及び５ｄにそれぞれ接続された第２の出力電極５ｇ及び５ｈとを有する。半導体発光デバイス７は、例えば、半導体レーザ素子及び発光ダイオードであり、アノード及びカソードを有しており、所定の軸Ａｘの方向にレーザ光といった光Ｌ（本実施例では前面光）を提供する。導電体９は、主面９ａを有しており、主面９ａは、所定の軸の方向に伸びる基準線によって第１及び第２のエリア９ｂ、９ｃに分離されている。第１の搭載部品１７は、半導体発光デバイスを搭載する導体層を有しており導電体の基準線上に設けられている。第１の接続導体群１１は、いくつかの接続導体１１ａ及び１１ｂからなり、各接続導体は、例えば、ボンディングワイヤであり、接続導体１１ａ及び１１ｂは、それぞれ、第１の出力電極５ｅ及び５ｆを導電体９に接続する。第２の接続導体群１３は、いくつかの接続導体１３ａ及び１３ｂからなり、各接続導体は、例えば、ボンディングワイヤであり、接続導体１３ａ及び１３ｂは、第２の出力電極５ｇ及び５ｈを搭載部材１７上の導体層に接続する。第１の接続導体群１１は、第１のサブグループ１１ｃ及び第１のサブグループ１１ｄから構成される。第１のサブグループ１１ｃは、少なくとも一本の接続導体１１ａを含む。第２のサブグループ１１ｄは、少なくとも一本の接続導体１１ｂを含む。第１のサブグループ１１ｃの接続導体１１ａは、導電体９の第１のエリア９ｂに接続されている。第２のサブグループ１１ｄの接続導体１１ｄは、導電体９の第２のエリア９ｃに接続される。第１の接続部材１５ｂは、例えば、ボンディングワイヤであり、半導体発光デバイス７のアノード及びカソードの一方を導電体９の第１のエリア９ｂに接続する。第２の接続部材１５ｃは、例えば、ボンディングワイヤであり、半導体発光デバイス７のアノード及びカソードの一方を導電体９の第２のエリア９ｃに接続する。
【００２１】
光モジュール１によれば、半導体発光デバイス７を搭載する第１の搭載部品１７を基準線上に置いて、駆動素子５の第１の信号生成回路部５ａ及び５ｂを第１のエリア９ｂ及び第２のエリア９ｃにそれぞれ接続導体１１ａ及び１１ｂを介して接続している。また、第１及び第２のエリア９ｂ及び９ｃの各々と半導体発光デバイス７を接続部材１５ｂ及び１５ｃを介して接続している。故に、接続部材１５ｂ及び１５ｃは、導電体９の第１のエリア９ｂと第２のエリア９ｃとを互いに接続する。導電体９の第１のエリア９ｂと第２のエリア９ｃとの間のインピーダンスを介すること無く、駆動素子５の第１の信号生成回路部５ａ及び５ｂを半導体発光デバイス７に接続できる。したがって、導電体９の第１のエリア９ｂの電位と第２のエリア９ｃの電位との間の差が小さくできる。また、半導体発光デバイス７を駆動素子５の隣に配置できるので、半導体発光デバイス７と駆動素子５とを接続する配線長を短縮できる。
【００２２】
発光組立品３は、導電体９の主面９ａ上に設けられた配線部品２１を含むことができる。配線部品２１は、主面２１ａを有しており、一対の伝送線２１ｂ及び２１ｃを主面２１ａ上に有している。配線部品２１の主面２１ａには、伝送線２１ｂの両側に導電層２１ｄ及び２１ｅが設けられている。配線部品２１の主面２１ａには、伝送線２１ｃの両側に導電層２１ｅ及び２１ｄが設けられている。伝送線２１ｂ及び２１ｃは、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレーナーラインといった伝送線路から構成されることができる。配線部品２１は、所定の軸Ａｘの方向に伸びる開口２１ｇを有している。開口２１ｇには、導電体９の主面９ａが現れている。配線部品２１と駆動素子５とを接続する配線長を短くするために、配線部品２１の高さと駆動素子５の高さはほぼ同じである。
【００２３】
発光組立品３は、導電体９の主面９ａ上に設けられたモニタ用受光素子２３を含むことができる。受光素子２３は、半導体発光デバイス７に光学的に結合されている。受光素子２３は、半導体発光デバイス７からの光（本実施例では背面光）の量に応じた光電流を生成する。受光素子２３は、搭載部品２５上に搭載されている。搭載部品２５は、支持面２５ａを有する支持部材２５ｂと、支持台２５ｃとを備える。
【００２４】
図２を参照しながら、光モジュール１の構成部品を説明する。光モジュール１は、発光組立品３と、搭載部材２７と、レンズホルダ２９、レンズ３１と、ハウジング３３と、レンズ３９と、光ファイバ４１と、スリーブ４３と、フェルール４４とを備える。
【００２５】
搭載部材２７は、デバイス搭載部２７ａ及びレンズ保持部２７ｂを備える。デバイス搭載部２７ａは搭載面２７ｃを有しており、搭載面２７ｃ上には発光組立品３が搭載される。レンズ保持部２７ｂは、半導体発光デバイス７からの光が通過する開口２７ｅを有している。レンズ保持部２７ｂには、開口２７ｅに位置合わせしてレンズホルダ２９が設けられている。レンズホルダ２９は第１のレンズ３１を保持している。
【００２６】
ハウジング３３は、前壁３３ａ、一対の側壁３３ｂ及び３３ｃ、後壁３３ｄ並びにベース３３ｅを備えている。側壁３３ｂ及び３３ｃの各々には、一又は複数のリード端子から構成されるリード端子群３５ａ及び３５ｂがそれぞれ設けられている。後壁３３ｄには、複数のリード端子から構成されるリード端子群３５ｃが設けられている。リード端子群３５ｃは、ＤＩＮ信号及びＤＩＮｂａｒ信号を受けるリード端子３７ａ及び３７ｂを備えており、リード端子３７ａは基準電位線に接続されるリード端子３７ｃと３７ｄとの間に位置しており、リード端子３７ｂは基準電位線に接続されるリード端子３７ｄと３７ｅとの間に位置している。前壁３３ａには、光結合部３３ｆが設けられている。光結合部３９は、第２のレンズ３９を保持している。光結合部３３ｆにはスリーブ４３が固定される。スリーブ４３は、光ファイバ４１を保持するフェルール４４を受け入れる。光ファイバ４１は一端４１ａ及び４１ｂを有している。ハウジング３３は、側壁３３ｂ及び３３ｃに取り付けられたベース３３ｅの部分にフランジ３３ｇが設けられている。ベース３３ｅ上には、発光組立品３が配置されている。発光組立品３の半導体光デバイス７は、レンズ３１及び３９を介して光ファイバ４１の一端４１ａに光学的に結合されている。ハウジング３３上には蓋３３ｈが配置される。このような光モジュール１は、気密に封止される。
【００２７】
再び図１を参照すると、光モジュール１では、駆動素子５は導電体９の基準線上に位置している。駆動素子５の第１の出力電極５ｅ及び５ｆは、導電体９の第１のエリア９ｂ上に位置する第１の群の出力電極５ｅと、導電体９の第２のエリア９ｂ上に位置する第２の群の出力電極５ｆとを構成する。第１の群の出力電極５ｅは、導電体９の第１のエリア９ｂに接続されている。第２の群の出力電極５ｆは、導電体９の第２のエリア９ｃに接続されている。第２の出力電極５ｇ及び５ｈは、第１の出力電極５ｅ及び５ｆのうちの一電極、例えば出力電極５ｅと、別の電極、例えば出力電極５ｆとの間に位置している。
【００２８】
この光モジュール１では、第２の出力電極５ｇ及び５ｈが出力電極５ｅと別の出力電極５ｆとの間に位置しているので、出力電極５ｅと出力電極５ｆとの間の幅をより大きくできる。故に、駆動素子５の位置合わせに際して、より大きい幅のところに基準線に配置できる。この位置合わせにより、駆動素子５は、第１の出力電極５ｅが導電体９の第１のエリア９ｂ上に位置すると共に、第１の出力電極５ｆが導電体９の第２のエリア９ｃ上に位置するように、導電体上に配置される。
【００２９】
また、光モジュール１では、ハウジング３３は、所定の軸Ａｘの方向に順に配置された第１〜第３の領域４５ａ、４５ｂ、４５ｃを有する。半導体発光デバイス７は第１の領域４５ａに導電体９の基準線上に位置している。駆動素子５は第２の領域４５ｂにおいて導電体９の基準線上に位置している。第１の出力電極５ｅ及び５ｆ並びに第２の出力電極５ｇ及び５ｈは、基準線と交差する方向に伸びる駆動素子５の一辺５ｊに配置されている。出力電極５ｅは、第１の領域４５ａにおいて導電体９の第１のエリア９ｂに接続されている。出力電極５ｆは、第１の領域４５ａにおいて導電体９の第２のエリア９ｃに接続される。
【００３０】
この光モジュール１では、第１の群の出力電極５ｅ及び半導体発光デバイス７は、共に、第１の領域４５ａにおいて導電体９の第１のエリア９ｂに接続されているので、出力電極５ｅと半導体発光デバイス７との間のインピーダンスを小さくできる。また、出力電極５ｆ及び半導体発光デバイス７は、共に、第１の領域４５ａにおいて導電体９の第２のエリア９ｃに接続されているので、出力電極５ｆと半導体発光デバイス７との間のインピーダンスを小さくできる。
【００３１】
第３の領域４５ｃには配線部品２１が設けられているので、半導体発光デバイス７と配線部品２１との間隔を小さくできる。この構成は、高速動作の光モジュールに好適である。
【００３２】
図３は、駆動素子の構成を示す図面である。図３を参照すると、駆動素子５の動作を実現する駆動回路が示されている。駆動素子５は、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の一方（本実施例では、ＯＵＴｂａｒ信号）を生成する複数の第１の信号生成回路部５ａ及び５ｂと、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の他方（本実施例では、ＯＵＴ信号）を生成する複数の第２の信号生成回路部５ｃ及び５ｄと、第１の信号生成回路部５ａ及び５ｂにそれぞれ接続された複数の第１の出力電極５ｅ及び５ｆと、複数の第２の信号生成回路部５ｃ及び５ｄにそれぞれ接続された第２の出力電極５ｇ及び５ｈとを有する。駆動素子５は、ＤＩＮ信号を受ける電極５ｋ及びＤＩＮｂａｒ信号を受ける電極５ｉを有している。電極５ｉ及び５ｋは、図１に示されているように、ボンディングワイヤといった接続部材１１ｅ及び１１ｆを介して配線部材２１上の伝送線２１ｂ及び２１ｃと接続されている。
【００３３】
１０Ｇｂｐｓの伝送速度を実現するように半導体レーザ素子といった半導体発光デバイス７を駆動するためには、必要な電流量が多くなってしまう。一対のトランジスタでは流せる電流量が限られてしまい、限界電流量に近い電流を流しながらトランジスタを使用することになる。このような使用では、トランジスタの特性に影響を及ぼす可能性がある。そこで、駆動回路において、上記一対のトランジスタに１対以上のトランジスタを加えることにより、通電可能な電流量に余裕を持たせることによって、安定した特性を維持することができる。
【００３４】
第１の信号生成回路部５ａは、入力４７ａと、出力４７ｂと、トランジスタ４７ｃとを有する。また、第１の信号生成回路部５ｂは、入力４９ａと、出力４９ｂと、トランジスタ４９ｃとを有する。引き続く説明は、第１の信号生成回路部５ａについて行われるが、第１の信号生成回路部５ｂも同様な構成を備える。入力４７ａは、ＤＩＮ信号及びＤＩＮｂａｒ信号の一方（本実施例では、ＤＩＮｂａｒ信号）を受ける。出力４７ｂは、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の一方（本実施例では、ＯＵＴｂａｒ信号）を提供する。トランジスタ４７ｃは、入力４７ａ及び出力４７ｂに電気的に接続されている。トランジスタ４７ｃ（例えば、バイポーラトランジスタ）は、第１の電流端子４７ｄ（例えば、コレクタ）、第２の電流端子４７ｅ（例えば、エミッタ）及び制御端子４７ｆ（例えば、ベース）を有する。トランジスタ４７ｃでは、第１の電流端子４７ｄと第２の電流端子４７ｅとの間に流れる電流は、制御端子４７ｆに受ける信号により制御される。
【００３５】
第２の信号生成回路部５ｃは、入力５１ａと、出力５１ｂと、トランジスタ５１ｃとを有する。また、第２の信号生成回路部５ｄは、入力５３ａと、出力５３ｂと、トランジスタ５３ｃとを有する。引き続く説明は、第２の信号生成回路部５ｃについて行われるが、第２の信号生成回路部５ｄも同様な構成を備える。入力５１ａは、ＤＩＮ信号及びＤＩＮｂａｒ信号の他方（本実施例では、ＤＩＮ信号）を受ける。出力５１ｂは、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号の他方（本実施例では、ＯＵＴ信号）を提供する。トランジスタ５１ｃは、入力５１ａ及び出力５１ｂに電気的に接続されている。トランジスタ５１ｃ（例えば、バイポーラトランジスタ）は、第１の電流端子５１ｄ（例えば、コレクタ）、第２の電流端子５１ｅ（例えば、エミッタ）及び制御端子５１ｆ（例えば、ベース）を有する。トランジスタ５１ｃでは、第１の電流端子５１ｄと第２の電流端子５１ｅとの間に流れる電流は、制御端子５１ｆに受ける信号により制御される。
【００３６】
駆動素子５は、第１及び第２の信号生成回路部５ａ〜５ｄそれぞれの電流端子４７ｇ、４９ｇ、５１ｇ、５３ｇに接続された電流源回路部５ｎを有する。電流源回路部５ｎは、トランジスタ４７ｃ、４９ｃ、５１ｃ、５３ｃの電流端子（本実施例では、エミッタ）に接続されている。電流源回路部５ｎは制御電極５ｍからのＶＭＯＤ信号を受けており、電流源回路部５ｎの電流は、ＶＭＯＤ信号により制御される。
【００３７】
このような構成の駆動素子５では、第１の信号生成回路部５ａ及び５ｂは、第２の信号生成回路部５ｃ及び５ｄと対を為すように設けられている。
【００３８】
駆動素子５では、第１及び第２の信号生成回路部５ａ〜５ｄそれぞれは、５０オーム抵抗といったインピーダンス素子５ｑを介して電極５ｅ〜５ｈに接続されている。
【００３９】
図４（Ａ）は、本実施の形態の光モジュールの一実施例における発光組立品を示す図面である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）におけるＩ−Ｉ線に沿った断面を示す図面である。図５は、別の実施例における発光組立品を示す図面である。
【００４０】
図４（Ａ）を参照すると、半導体発光デバイス７は、その上面に、ストライプ状の電極７ａ、電極７ａに接続された第１のパッド電極７ｂ、及び電極７ａに接続された第２のパッド電極７ｃを備える。第１のパッド電極７ｂは、導電体９の第１のエリア９ｂにボンディングワイヤ１５ｂを介して接続されている。第２のパッド電極７ｃは、導電体９の第２のエリア９ｃにボンディングワイヤ１５ｃを介して接続されている。
【００４１】
図４（Ｂ）を参照すると、半導体発光デバイス７では、半導体基板７ｄ上に、第１導電型（例えば、ｎ導電型）の半導体層７ｅ、活性層７ｆ、第２導電型（例えば、ｐ導電型）の半導体層７ｇ、第２導電型の高濃度の半導体層７ｈが順に設けられている。半導体層７ｈ上には、カソード及びアノード電極のうちの一電極７ａが設けられている。基板７ｄの他面には、カソード及びアノード電極のうちの他電極７ｉが設けられている。
【００４２】
ヒートシンクといった第１の搭載部品１７は、窒化アルミニウムといった高熱伝導性の絶縁体１７ａの一方の面上に導電層１７ｂが設けられており、半導体発光デバイス７は、半田といった導電性接着部材５５を介して導電層１７ｂ上に接着されている。絶縁体１７ａの他方の面上に導電層１７ｃが設けられている。第１の搭載部品１７は、半田といった導電性接着部材５７を介して導電体９の基準線上に接着されている。
【００４３】
図５を参照すると、別の実施の形態における光モジュール６７を示す図面である。発光組立品５９では、半導体レーザ素子６１は、搭載部材１７上に搭載されている。半導体レーザ素子６１は、ストライプ状の電極６１ａと、単一のパッド電極６１ｂとを有する。搭載部材１７は、導電体９上に搭載されている。搭載部材１７の導電層１７ｂは、接続部材１３ａ及び１３ｂを介して駆動素子５に接続されている。この駆動素子は、接続部材１１ａ及び１１ｂを介して導電体９の第１のエリア９ｂ及び第２のエリア９ｃに接続されている。半導体レーザ素子６１のパッド電極６１ｂは、単一のボンディングワイヤ６５を介して第１のエリア９ｂに接続されている。
【００４４】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、発光組立品３を備える光モジュール１及び発光組立品５９を備える光モジュール６７の測定結果を示す図面である。測定では、伝送レート１０Ｇｂｐｓの（２３１−１）ビット列のＮＲＺ信号を入力してその伝送波形を測定している。図６（Ａ）は、光モジュール１に対して測定された光伝送特性を示している。図６（Ｂ）は、光モジュール６７に対して測定された光伝送特性を示している。光モジュール１は、光モジュール６７に比べて優れた光伝送特性を示す。伝送波形に歪みやジッタが生じていると、伝送エラーが生じやすい。つまり、光モジュール１は、２．５Ｇｂｐｓ以上の高速伝送レートを実現するために好適な構造を有している。
（第２の実施の形態）
図７は、別の実施の形態の光モジュールを示す図面である。本実施の形態では、光モジュール２ａは、搭載部品１０を備える。搭載部品１０は、窒化アルミニウムといった高熱伝導性の絶縁部材から構成されるベース１０ａ、ベース１０ａの一面１０ｂ上に設けられた導電体９、及びベース１０ａの他面１０ｃ上に設けられた導電体１０ｄを有する。この実施例では、導電体９は、ベース１０ａの一面１０ｂ上に設けられた導電膜として構成されている。この導電膜上には、駆動素子及び半導体発光素子が搭載されている。
【００４５】
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、光モジュールのいくつかの変形例を示す図面である。図８（Ａ）を参照すると、第１及び第２の実施の形態における光モジュール１の平面図を示す。配線基板２１の一辺は駆動素子５に面しており、他辺はハウジング３３の内壁に面している。ハウジング３３の内壁（例えば、後壁３３ｄの内側面）には、リード端子３５ｃ（図２参照）の延長部が設けられている。リード端子３７ａの延長部は、伝送線２１ｃに接続されている。リード端子３７ｂの延長部は、伝送線２１ｂに接続されている。リード端子３７ｃ〜３７ｅの延長部は、導電層２１ｆ、２１ｅ、２１ｄにそれぞれ接続されている。この光モジュール１、２ａは、高速な伝送に好適な光信号を発生可能な構造を有する。
【００４６】
図８（Ｂ）を参照すると、光モジュール１の一変形例が示されている。光モジュール２ｂは、駆動素子５に代えて駆動素子６を備えている。駆動素子６は、第１の信号生成回路部に接続された複数の電極６ａ及び６ｃと、第２の信号生成回路部に接続された単一の電極６ｂとを備えている。駆動素子６において、電極６ａ〜６ｃが配列されている辺は、別の辺に比べて短くできる。
【００４７】
図８（Ｃ）を参照すると、光モジュール１の別の変形例が示されている。光モジュール２ｃは、駆動素子５に代えて駆動素子８を備えている。駆動素子８は、ＤＩＮ信号及びＤＩＮｂａｒ信号を受ける電極が配列された辺は、ＯＵＴ信号及びＯＵＴｂａｒ信号を提供する電極が配列された辺の隣にある。光モジュール２ｃにおいて、入力電気信号が伝送される方向は、該入力電気信号に応答して生成される信号光が進む方向と異なる。
【００４８】
以上説明したように、これらの光モジュールによれば、高速な伝送に好適な光信号を発生可能な構造を有する。
【００４９】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるような光伝送特性の違いが以下の理由に基づくと考えられる。図９は、図５に示された光モジュール６７における高周波等価回路を示す図面である。図１０は、図４に示された光モジュール１における高周波等価回路を示す図面である。
【００５０】
図９を参照すると、駆動素子５のＯＵＴｂａｒ端子５ｅと半導体発光デバイス６１のアノードとの間には、インダクタンス（ボンディングワイヤ）１１ｂおよび６５が存在しており、インダクタンス１１ｂとインダクタンス６５との接続点は、インピーダンス６９ｂを介して基準電位線６３に接続されている。また、駆動素子５のＯＵＴｂａｒ端子５ｆと半導体発光素子６１のアノードとの間には、インダクタンス（ボンディングワイヤ）１１ａおよび６５並びにインピーダンス９ｄが存在している。インダクタンス１１ａとインピーダンス９ｄとの接続点は、インピーダンス６９ａを介して基準電位線６３に接続されており、インピーダンス９ｄとインダクタンス６５との接続点は、インピーダンス６９ｂを介して基準電位線６３に接続されている。発明者は、インピーダンス９ｄは導電体９に起因して生しているものであり、インピーダンス９ｄを生じさせている導電体９の部分は搭載部材１７の下に位置する領域であると考えている。
【００５１】
一方、図１０を参照すると、駆動素子５のＯＵＴｂａｒ端子５ｅと半導体発光素子６１のアノードとの間にはインダクタンス（ボンディングワイヤ）１１ｂおよび１５ｂが存在しており、インダクタンス１１ｂとインダクタンス１５ｂとの接続点は、インピーダンス６９ｂを介して基準電位線６３に接続されている。また、駆動素子５のＯＵＴｂａｒ端子５ｆと半導体発光デバイス７のアノードとの間にはインダクタンス（ボンディングワイヤ）１１ａおよび１５ａが存在している。インダクタンス１１ａとインダクタンス１５ａとの接続点は、インピーダンス６９ａを介して基準電位線６３に接続されている。インダクタンス１１ａおよび１５ａの接続点はインダクタンス１１ｂおよび１５ｂの接続点にインピーダンス６９ｄを介して接続されている。ボンディングワイヤ１１ａの長さはボンディングワイヤ１１ｂの長さとほぼ等しく、またボンディングワイヤ１５ａの長さがボンディングワイヤ１５ｂの長さとほぼ等しいので、インピーダンス９ｄは光モジュールの特性と実質的に作用しないと考えられる。
【００５２】
図６を示されているように、図１０の光モジュールでは、半導体発光デバイス６１のアノードが追加のインダクタンス１５ａを介して基準電位線６３に接続されているけれども、図１０の光モジュールの伝送特性は、図９の光モジュールの伝送特性より優れている。また、インピーダンス９ｄは、半導体発光デバイス７の動作に実質的に影響しないような位置に位置している。
【００５３】
以上説明したように、光モジュールによれば、高速な伝送に好適な光信号を発生可能な構造を有する。すなわち、半導体レーザ素子といった半導体発光デバイスを直接に変調可能な光モジュールを実現でき、この光モジュールを高速光通信に用いるとき、良好なアイパターンを示す光伝送が可能になる。
【００５４】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。例えば、駆動素子の出力電極の数は、本実施の形態において例示された数に限定されるものでは無い。また、半導体発光デバイスと導電体とを接続するボンディングワイヤの数も、本実施の形態において例示された数に限定されるものでは無い。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の光モジュールによれば、高速な伝送に好適な光信号を発生可能な構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、光モジュールの発光組立品を示す図面である。
【図２】図２は、光モジュールの構成部品を示す図面である。
【図３】図３は、駆動素子の構成を示す図面である。
【図４】図４（Ａ）は、本実施の形態の光モジュールの一実施例における発光組立品を示す図面である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）におけるＩ−Ｉ線に沿った断面を示す図面である。
【図５】図５は、別の実施の形態の発光組立品を示す図面である。
【図６】図６（Ａ）は、図４（Ａ）に示された光モジュールに対して測定された光伝送特性を示す図面である。図６（Ｂ）は、図５に示された光モジュールに対して測定された光伝送特性を示す図面である。
【図７】図７は、別の実施の形態の光モジュールを示す図面である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、光モジュールのいくつかの変形例を示す図面である。
【図９】図９は、図５に示された光モジュールにおける等価回路を示す図面である。
【図１０】図１０は、図４に示された光モジュールにおける等価回路を示す図面である。
【符号の説明】
１…光モジュール、３…発光組立品、５…駆動素子、５ａ、５ｂ…第１の信号生成回路部、５ｅ、５ｆ…第１の出力電極、５ｃ、５ｄ…第２の信号生成回路部、５ｇ、５ｈ…第２の出力電極、７…半導体発光デバイス、９…導電体、１１…第１の接続導体グループ、１３…第２の接続導体グループ、１５…第１の接続部材、１７…第２の接続部材、１９…第１の搭載部品、２１…配線部品、２７…搭載部材、２９…レンズホルダ、３１…レンズ、３３…ハウジング、３９…レンズ、４３…スリーブ、４１…光ファイバ、４３…フェルール
【図１】
2004214339.tif 000003
【図２】
2004214339.tif 000004
【図３】
2004214339.tif 000005
【図４】
2004214339.tif 000006
【図５】
2004214339.tif 000007
【図６】
2004214339.tif 000008
【図７】
2004214339.tif 000009
【図８】
2004214339.tif 000010
【図９】
2004214339.tif 000011
【図１０】
2004214339.tif 000012