(57)【要約】      （修正有）【課題】光通信で用いられる波長の光を良好なＳ／Ｎ比でモニタすることが可能な光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュール１ａは、半導体発光素子３と、半導体発光素子３が放射する光を受ける光ファイバ９と、半導体発光素子３を駆動する駆動素子１１及び半導体発光素子３が放射する光の光量をモニタする受光素子１３が集積された半導体装置５と、半導体発光素子３と受光素子１３との間の光路中に設けられた波長変換装置７と、を備えている。【選択図】  図１
2004198834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を駆動するための駆動素子及び前記半導体発光素子からの光をモニタするための受光素子を集積する半導体装置と、
前記半導体発光素子に光学的に結合された光入射面及び前記受光素子に光学的に結合された光出射面を有する波長変換装置と
を備える光モジュール。
【請求項２】
半導体発光素子と、
前記半導体発光素子に電気的に接続されるとともに前記半導体発光素子に光学的に結合された駆動素子部品と
を備え、
前記駆動素子部品は、前記半導体発光素子を駆動するための駆動素子及び前記半導体発光素子からの光をモニタするための受光素子とを集積する半導体装置と、
前記半導体装置の前記受光素子上に位置する波長変換装置と
を有する光モジュール。
【請求項３】
前記半導体装置は、シリコン半導体装置及びシリコン−ゲルマニウム半導体装置の少なくともいずれかを含み、
前記波長変換装置は、前記半導体発光素子からの光を波長０．３マイクロメートル以上１．２マイクロメートル以下の範囲内の波長成分の光に変換する請求項１又は請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記波長変換装置は非線形光学素子を含む請求項１から請求項３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】
発光モジュールは、半導体レーザといった半導体発光素子と、半導体レーザの出力をモニタするフォトダイオードといった受光素子とを備えている。半導体発光素子は、発光モジュール外に設けられた駆動素子により駆動されている。
【０００３】
光通信の技術分野と異なる技術分野であるけれども、文献には、光センサ及び信号処理回路用素子を同一の半導体基板に集積した集積回路装置が記載されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２８９９９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光モジュールを用いて１０Ｇｂｐｓ以上の高速信号伝送を行う場合には、半導体発光素子と駆動素子とを近づけて配置することが好適である。駆動素子を半導体発光素子の隣りに配置した場合には、受光素子は駆動素子よりも半導体発光素子から離れた位置に配置される。この配置では、受光素子と半導体発光素子との距離は、駆動素子と半導体発光素子との距離より長くなる。
【０００６】
受光素子と駆動回路とを同一の半導体基板に集積する集積回路装置を用いると、受光素子と半導体発光素子との距離を短くすることができる。この集積回路装置では、受光素子は駆動素子と同じ半導体材料から構成される。
【０００７】
一方、光通信の技術分野では、駆動回路を含む駆動素子は、半導体発光素子を構成する半導体材料と異なる半導体材料で構成されている場合がある。この場合、光通信で用いられる波長範囲の光に関して、集積回路装置に集積された受光素子の感度は、デスクリート受光素子の感度より低い。
【０００８】
本発明の目的は、駆動素子及び受光素子の両方を半導体発光素子に近くに配置できる構造を有する光モジュールを提供することとする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、光モジュールは、(ａ)半導体発光素子と、(ｂ)半導体発光素子を駆動するための駆動素子及び半導体発光素子からの光をモニタするための受光素子が集積された半導体装置と、(ｃ)半導体発光素子に光学的に結合された光入射面及び受光素子に光学的に結合された光出射面を有する波長変換装置と、を備える。
【００１０】
この光モジュールでは、波長変換装置は、半導体発光素子からの光の波長を別の波長の光に変換する。当該別の波長の光が受光素子に入射するので、駆動素子と受光素子とが集積されている半導体装置においても、受光素子は、半導体発光素子からの光をモニタできる。
【００１１】
本発明の別の側面によれば、光モジュールは、(ａ)半導体発光素子と、(ｂ)半導体発光素子に電気的に接続されるとともに半導体発光素子に光学的に結合された駆動素子部品とを備える。駆動素子部品は、半導体発光素子を駆動するための駆動信号を生成する駆動素子及び半導体発光素子からの光をモニタするための受光素子とが集積された半導体装置と、半導体装置の受光素子上に位置する波長変換装置とを有する。
【００１２】
この光モジュールでは、駆動素子部品の波長変換装置は、半導体発光素子からの波長を別の波長の光に変換する。当該別の波長の光は、駆動素子部品の受光素子に入射する。駆動素子部品において、受光素子は、波長変換装置を介して半導体発光素子からの光を受ける。
【００１３】
また、本発明の光モジュールでは、半導体装置は、シリコン半導体装置及びシリコン−ゲルマニウム半導体装置の少なくともいずれかであることができる。波長変換装置は、半導体発光素子からの光を波長０．３マイクロメートル以上１．２マイクロメートル以下の範囲内の所定波長の光に変換する。この光モジュールによれば、シリコン半導体の受光素子又はシリコン−ゲルマニウム半導体の受光素子は、波長０．３マイクロメートル〜１．２マイクロメートルの範囲内の所定波長の光を受ける。
【００１４】
本発明の光モジュールでは、波長変換装置は非線形光学素子を含むことができる。波長変換装置では、非線形光学素子に入射する光は、非線形光学素子を通過後に、入射光の波長とは異なる別の波長の光へと変換される。
【００１５】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【００１６】
【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、同一及び類似の部分には同一の符号を付する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る光モジュールの構成を示す図面である。図１を参照すると、光モジュール１ａは、半導体発光素子３と、半導体装置５と、波長変換装置７とを備える。半導体発光素子３は、光通信のための波長成分の光を発生することができ、この光は、光ファイバ９といった光伝送路に提供される。半導体装置７は、駆動素子１１及び受光素子１３を集積している。駆動素子１１は、半導体発光素子３を駆動するように動作する。受光素子１３は、半導体発光素子３が放射する光の光量をモニタするように動作する。波長変換装置７は、半導体発光素子３に光学的に結合された光入射面７ａ及び受光素子１３に光学的に結合された光出射面７ｂを有する。
【００１８】
この光モジュール１ａでは、波長変換装置７は、半導体発光素子３からの光の波長は別の波長の光に変換する。当該別の波長の光が受光素子１３に入射するので、駆動素子１１と受光素子１３とが集積されている半導体装置７においても、受光素子１３は、半導体発光素子３からの光をモニタできる。
【００１９】
図２(Ａ)は、本実施の形態に係る光モジュールを示す斜視図である。図２(Ｂ)は、本実施の形態に係る光モジュールのための部品を示す図面である。図３は、図２(Ａ)におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った光モジュールを示す断面図である。
【００２０】
図２(Ａ)、図２(Ｂ)及び図３を参照すると、光モジュール１ａは、半導体発光素子３と、駆動素子部品１７とを備える。半導体発光素子３は、光通信のための波長成分の光を発生することができ、この光は光ファイバ９といった光導波路に光を提供されることができる。駆動素子部品１７は、半導体発光素子３に電気的に接続されるとともに、半導体発光素子３に光学的に結合されている。駆動素子部品１７は、半導体装置５と、波長変換装置７とを有する。半導体装置５は、駆動素子１１及び受光素子１３を集積している。駆動素子１１は、半導体発光素子３を駆動するための駆動信号を生成する。受光素子１３は、半導体発光素子３からの光の光量をモニタする。波長変換装置７は、半導体装置５の受光素子１３上に位置している。好適な実施例では、波長変換装置７は受光素子１３の受光領域１３ａ上に配置されており、或いは半導体装置５に取り付けられている。
【００２１】
この光モジュール１ａでは、駆動素子部品１７の波長変換装置７は、半導体発光素子３からの波長は別の波長の光に変換される。当該別の波長の光が、駆動素子部品１７の受光素子１３に入射する。駆動素子部品１７において、受光素子１３は、波長変換装置７を介して半導体発光素子３からの光を受ける。
【００２２】
引き続いて、図１、図２(Ａ)、図２(Ｂ)及び図３を参照しながら、光モジュール１ａを更に詳細に説明する。光モジュール１ａは、ハウジング１５を更に備えることができる。ハウジング１５は、半導体発光素子３と、駆動素子部品１７とを収容している。ハウジング１５は、光導波路が半導体発光素子３に光学的に結合するように、光ファイバ９を保持している。
【００２３】
光モジュール１ａは、光モジュール主要部品１９及び光結合部６を備える。光モジュール主要部品１９は、光ファイバ９に光学的に結合されるようにハウジング１５内に配置されている。光モジュール主要部品１９は、光ファイバ９に光を提供する。レンズ１２は、光モジュール主要部品１９を光ファイバ９の一端に光学的に結合する。レンズホルダ１４は、レンズ１２を保持している。光ファイバ９は、フェルール１６に保持されている。フェルール１６は、フェルールホルダ１８に保持されている。フェルールホルダ１８は、レンズホルダ１４に対して位置決めされている。
【００２４】
引き続いて、光モジュール主要部品１９を説明する。光モジュール主要部品１９は、ハウジング１５の底面１５ａ上に固定されたペルチェ素子２９を有する。ペルチェ素子２９は、熱電子温度変更素子の一例として例示される。ペルチェ素子２９上には、搭載部材２７が配置されている。ペルチェ素子２９といった温度変更手段は、半導体発光素子３の温度を電子的に変更するために利用される。
【００２５】
光モジュール主要部品１９では、搭載部材３１がペルチェ素子２９上に配置されている。搭載部材３１は、素子搭載部３１ａおよびレンズ保持部３１ｂを有する。搭載部材３１としては、例えばＬキャリアといった搭載部品が例示される。レンズ保持部３１ｂは、レンズ３８を保持している。素子搭載部３１ａ上には、搭載部材３３が搭載されている。半導体発光素子３の光が所定軸Ａｘの方向に出射するように、ヒートシンクといった素子搭載部材３６上に、半導体発光素子３が搭載されている。半導体発光素子３としては、半導体レーザ素子が例示される。半導体発光素子３は、一端面３ａ(図３参照)及び他端面３ｂ(図３参照)を有する。半導体発光素子３は、その一端面３ａから光ＬＦ(図３参照)を出射し、その他端面３ｂから光ＬＢ(図３参照)を出射する。光ＬＦは、レンズ３８を介して光ファイバ８に入射する。また、光ＬＢは、光ＬＦと異なる方向に放射される。
【００２６】
光モジュール１ａは、駆動素子部品１７を備える。駆動素子部品１７は、半導体装置５及び波長変換装置７を備える。半導体装置５は、ハウジング１５内において搭載部材３３上に配置されている。たとえば、半導体装置５は、シリコン半導体あるいはシリコン−ゲルマニウム半導体といったシリコン系半導体から形成される半導体集積素子である。半導体装置５は、半導体発光素子３からの光の光量をモニタする受光素子１３と、半導体発光素子３を駆動するための駆動素子５１とを集積している。受光素子１３としては、フォトダイオードが例示される。受光素子１３は、入射光の光量に応答した信号(たとえば、光電流)を出力する。受光素子１３は、波長変換装置７を介して半導体発光素子３からの光を受ける。受光素子１３は、受光領域を備えており、波長変換装置７は受光領域上に位置している。
【００２７】
駆動素子１１は、半導体発光素子３に電気的に接続されている。駆動素子１１は、ボンディングワイヤといった接続部材を介してリード端子４ｅから一又は複数の信号を入力１１ａ及び１１ｂに受ける。駆動素子１１は、これらの信号から半導体発光素子３を駆動するための駆動信号を生成する。駆動素子１１は、駆動信号を出力１１ｃ及び１１ｄに出力する。出力１１ｃ及び１１ｄは、ボンディングワイヤといった接続部材を介して半導体発光素子３に電気的に接続される。
【００２８】
図３を参照すると、光モジュール１ａは、所定軸Ａｘに沿って順に配列された第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、第３領域Ａ３及び第４領域Ａ４を備える。第１領域Ａ１には、光ファイバ９を含む光結合部２３が設けられている。第２領域Ａ２には、レンズ３８が設けられている。第３領域Ａ３には、半導体発光素子３が設けられている。第４領域Ａ４には、半導体装置１７が設けられている。
【００２９】
半導体装置５は、搭載部材３３に設けられている。半導体装置５の主面５ａには、駆動素子１１及び受光素子１３が設けられている。半導体発光素子３は、搭載部材３６の主面３６ａ上に設けられている。半導体装置５の主面５ａとハウジング１５の底面１５ａとの間隔Ｌ１の最大値は、半導体発光素子３を搭載する搭載部材３６の主面３６ａとハウジング１５の底面１５ａとの間隔Ｌ２の最小値より小さい(Ｌ１＜Ｌ２)。半導体発光素子３は、その他端面３ｂからの光ＬＢを出射する。この光ＬＢは、フォトダイオードといった受光素子１３に入射するので、受光素子１３は、光ＬＢの光量をモニタできる。
【００３０】
半導体装置５の受光素子１３の受光領域の高さは、半導体発光素子３の背面光が射される出射部の高さより低い（Ｌ１＜Ｌ２）ので、半導体装置５は、半導体発光素子３の光出射位置から受光素子１３を望む立体角が所定値より大きくなるように配置されている。半導体発光素子３からの背面光の一部分は、半導体装置５の受光素子１３に到達する。一方、半導体発光素子３からの光は、受光素子１３及び駆動素子１１の表面において反射されるけれども、この反射光が半導体発光素子３に直接に入射することがない。
【００３１】
図４を参照して、本実施形態の半導体レーザモジュール１ａの動作について説明する。半導体装置５が半導体発光素子３に駆動信号を与えると、半導体発光素子３は、この信号に応答して発光する。光ＬＦは、半導体発光素子３の一端面３ａから放射される。光ＬＦは、ハウジング４に設けられたレンズ３８を介して光結合部６に入射し、光ファイバ９へと供給される。一方、光ＬＢは、半導体発光素子３の他端面３ｂから放射される。光ＬＢは、半導体発光素子３の他端面３ｂから放射される。光ＬＢの一部は、波長変換装置７に入射して、その波長が変換された光になる。波長変換された光は受光素子１３へと入射する。
【００３２】
半導体発光素子３は、光通信に用いられる波長帯内の波長である光ＬＢを発生する。シリコン系半導体からなる受光素子１３の受光感度は、光通信に用いられる波長領域において高くないので、受光素子１３は、十分な量の光電流を生成できない。波長変換装置７は、受光素子１３が相対的に高い検出感度を有する波長領域内の光成分に光ＬＢを変換する。受光素子１３は、変換された光を受けるので、十分な量の光電流を生成できる。
【００３３】
好適な実施の形態では、波長変換装置７は、光ＬＢの波長を短波長の光へ変換する。変換された光が受光素子１３に入射するので、シリコン系半導体からなる受光素子１３は、半導体発光素子３からの光ＬＢをモニタすることが可能となる。波長変換装置５２による波長変換後の波長範囲は、好適には０．３マイクロメートル以上１．２マイクロメートル以下である。
【００３４】
光モジュール１ａでは、半導体発光素子３は光通信波長帯の光を放射する。光モジュール１ａは、半導体発光素子３から受光素子１３へと向かう光の経路に設けられた波長変換装置７を備えるので、光通信波長帯の光は、受光素子１３が検出可能である０．３〜１．２マイクロメートルの波長範囲の波長へ変換される。この変換により、受光素子１３は、半導体発光素子３４からの光ＬＢの光量をモニタすることが可能となる。
【００３５】
また、光モジュール１ａでは、受光素子１３と駆動素子１１とを集積して単一の半導体チップ（半導体装置１７）を形成している。集積素子を用いると、受光素子１３と半導体発光素子３との距離を半導体発光素子３と半導体装置５との距離と同程度に短縮できる。したがって、受光素子１３に入射する光量が増大し、受光素子１３のモニタ電流のＳ／Ｎ比を向上できる。
【００３６】
続いて図５に、本実施形態の光モジュール１ａにおける駆動素子部品１７の平面図を示す。半導体装置５は、シリコン半導体基板に受光素子１３と駆動素子１１とを集積している。半導体装置５の主面は、第１の領域５０及び第２の領域５１を有する。第１の領域５０は、第２の領域５２の周囲に設けられている。第１の領域５０には、受光素子１３が設けられている。第２の領域５１には、駆動素子１１が設けられている。波長変換装置１７は、受光素子１３上に位置するように半導体装置５の表面上において位置決めされている。波長変換装置５２は、駆動素子１１を覆わないように半導体装置５の表面上において位置決めされる。
【００３７】
駆動素子１１は、半導体発光素子３を駆動するためのトランジスタ等からなる駆動回路を構成する。半導体装置５の表面には、入力１１ａおよび１１ｂ並びに出力１１ｃ及び１１ｄが設けられている。たとえば、入力１１ａおよび１１ｂは、駆動素子５１に信号を入力するための電極パッドであり、出力１１ｃおよび１１ｄは、半導体発光素子３のための駆動信号を駆動素子１１から出力するための電極パッドである。駆動素子１１は、ボンディングワイヤ５３を介して入力１１ａ及び１１ｂに受けた信号から駆動信号を生成して、出力１１ｃおよび１１ｄに提供される。駆動信号は、ボンディングワイヤ５４を介して半導体発光素子３に出力する。
【００３８】
半導体装置５には駆動素子１１及び受光素子１３を集積しているけれども、受光素子１３からの電気信号は、駆動素子１１により処理されること無く、半導体装置５から出力される。この意味において、受光素子１３は、駆動素子１１から電気的に独立している。受光素子１３に電源電圧を加えると共に受光素子１３からの電気信号を出力するために、半導体装置５は、受光素子１３のためのパッド電極１１ｅ及び１１ｆを備えている。受光素子１３の一端１３ａ(例えば、フォトダイオードのアノード)は、電極パッド１１ｅに配線１１ｇを介して接続されている。受光素子１３の他端１３ｂ(例えば、フォトダイオードのカソード)は、電極パッド１１ｆに配線１１ｈを介して接続されている。これらのパッドには、受光素子１３の光電流が流れる。
【００３９】
半導体装置５は、III−Ｖ族化合物半導体とは異なる半導体材料から構成されている。本実施形態では、プロセス技術が発達しているシリコン半導体を用いることができ、また、シリコン−ゲルマニウム半導体を用いても良い。
【００４０】
半導体装置５は、半導体発光素子３に対して位置決めされている。光モジュール１ａにおいて駆動素子部品１７を半導体発光素子３に位置決めすることにより、駆動素子１１及び受光素子１３ａの両方を半導体発光素子３の近くに置くことができる。さらに、高い伝送レートを達成する光モジュールでは、駆動素子を半導体発光素子３に近づけることが求められる。また、駆動素子１１だけでなく、モニタ用受光素子を半導体発光素子３にも近づけて配置される。
【００４１】
半導体発光素子３の他端面上の出射部と半導体装置５の受光素子１３との結ぶ線分は、搭載部材等と交差していない。また、半導体レーザ素子では、背面光の広がり角は光軸に対して２０度程度であるので、この線分と受光素子１３の受光面との成す角度は、２０度以下であることが好ましく、またゼロ度より大きいことが求められる。
【００４２】
図５を参照すると、光モジュール１ａは、軸Ａｘが半導体装置５上に通過している。故に、半導体発光素子３の背面光は、受光素子に入射する。半導体装置５を搭載部材上に固定するに際して、半導体装置５は半導体発光素子３に対して位置決めされており、好適な実施例では、軸Ａｘは、半導体発光素子３の光軸に合わされ受光素子の受光領域上を通過する。典型的な受光領域のサイズは、１００００平方マイクロメートルから１００００００平方マイクロメートル程度であり、また、軸Ａｘ方向に関する受光領域の幅は５００マイクロメートル程度であり、軸Ａｘに交差する方向に関する受光領域の幅は５００マイクロメートル程度である。また、半導体装置５には、波長変換素子７のためのマークといった位置決め手段を備えている。
【００４３】
波長変換装置７の材料は、半導体発光素子３から放射される光通信で用いられる光の波長（１．２〜１．６マイクロメートル）をシリコン系半導体製の受光素子１３が検出感度を有する波長範囲、(例えば、０．３マイクロメートル以上１．２マイクロメートル以下)内の波長成分に変換できるようなものである。このような材料として非線形光学材料が利用できる。つまり、非線形光学素子を波長変換装置７として利用できる。非線形光学材料としては、チタン・リン酸カリウム（ＫＴＰ）、バリウムホウ素酸化物（ＢＢＯ）又はリチウム・ホウ素酸化物（ＬＢＯ）等の無機系非線形光学材料を用いることができ、有機性非線形光学材料等を用いることもできる。また、非線形光学素子のサイズは、例えば、０．１５ミリメートル程度である。
【００４４】
光モジュール１ａにおいては、半導体装置５内の受光素子１３を発光素子１３に近づけることができる。受光素子の受光量は、受光素子と半導体発光素子との距離の二乗に反比例する。本実施の形態は、受光素子からのモニタ電流を増大するために好適である。
【００４５】
また、本実施形態においては、波長変換装置７を配置するための第３の領域５２は、受光素子１３を配置するための領域５０を実質的に囲むように設けられている。しかしながら、受光素子１３が提供すべきモニタ電流の量に応じて、受光素子１３の一部分を波長変換装置７が被覆していてもよい。また、波長変換装置７は受光素子１３のみを覆うことになるので、波長変換された光が駆動回路１１に入射しない。これにより、光ＬＢの入射による駆動素子５１の動作に影響を与える可能性を低減できる。
【００４６】
また、本実施形態においては、波長変換装置７は受光素子１３を覆うように、半導体装置５の表面に配置している。波長変換装置７は、受光素子１３に波長変換装置１３を通過して波長変換された光が適切な光量で入射するように配置されている。半導体発光素子３と受光素子１３との光路中の位置に波長変換装置５２を置くことが可能である。
【００４７】
図６(Ａ)〜図６(Ｄ)は、半導体装置の変形例を示す図面である。図４に示された半導体装置では、受光素子１３は、半導体装置５のほぼ中央領域に位置しており、中央領域の周囲を囲む周辺領域に駆動素子５１が位置している。しかしながら、半導体装置５上における受光素子１３の位置は、これに限られるものではない。
【００４８】
図６(Ａ)を参照すると、半導体装置５５は、軸Ａｘの方向に伸びるその一辺５５ａに配列されたパッド電極１１ｅ及び１１ｆを有している。また、半導体装置５５では、受光素子５０ａが一辺５５ａに沿って配置されている。受光素子５０ａはパッド電極１１ｅ及び１１ｆと配線を介して直接に接続されている。駆動素子５１ａは、残りの辺５５ｂ、５５ｃ、５５ｄに沿って配置されている。駆動素子５１ａは、軸Ａｘに交差する方向に伸びる辺５５ｂに沿って配列された電極パッド１１ａ及び１１ｂを介して半導体発光素子に接続されており、また辺５５ｄに沿って配列された電極パッド１１ｃ及び１１ｄを介して光モジュール１ａのリード端子に接続されている。半導体装置５５は、軸Ａｘが受光素子５０ａ上に通過するように、半導体発光素子に対して位置決めされている。
【００４９】
図６(Ｂ)を参照すると、半導体装置５６は、軸Ａｘに交差する方向に伸びるその一辺５６ｄに配列されたパッド電極１１ｅ及び１１ｆを有している。また、半導体装置５６では、受光素子５０ｂが一辺５６ｄに沿って配置されている。受光素子５０ｂはパッド電極１１ｅ及び１１ｆと配線を介して直接に接続されている。駆動素子５１ｂは、残りの辺５６ａ、５６ｂ、５６ｃに沿って配置されている。駆動素子５１ｂは、辺５６ｂに沿って配列された電極パッド１１ａ及び１１ｂを介して半導体発光素子に接続されており、また辺５６ｄに沿って配列された電極パッド１１ｃ及び１１ｄを介して光モジュール１ａのリード端子に接続されている。半導体装置５６は、軸Ａｘが受光素子５０ｂ上に通過するように、半導体発光素子に対して位置決めされている。パッド電極１１ｅ及び１１ｆは電極パッド１１ｃ及び１１ｄの間に位置しているので、パッド電極１１ｅ及び１１ｆと光モジュール１ａのリード端子との接続するためのボンディングワイヤの長さを短縮できる。
【００５０】
図６(Ｃ)を参照すると、半導体装置５７は、軸Ａｘに交差する方向に伸びるその一辺５７ｄに配列されたパッド電極１１ｅ及び１１ｆを有している。また、半導体装置５７では、受光素子５０ｃが一辺５７ｂに沿って配置されている。受光素子５０ｃはパッド電極１１ｅ及び１１ｆと配線を介して直接に接続されている。駆動素子５１ｃは、残りの辺５７ａ、５７ｃ、５７ｄに沿って配置されている。駆動素子５１ｃは、辺５７ｂに沿って配列された電極パッド１１ａ及び１１ｂを介して半導体発光素子に接続されており、また辺５７ｄに沿って配列された電極パッド１１ｃ及び１１ｄを介して光モジュール１ａのリード端子に接続されている。半導体装置５７は、軸Ａｘが受光素子５０ｃ上に通過するように、半導体発光素子に対して位置決めされている。
【００５１】
図６(Ｄ)を参照すると、半導体装置５８は、軸Ａｘに交差する方向に伸びるその一辺５８ｃに配列されたパッド電極１１ｅ及び１１ｆを有している。また、半導体装置５８では、受光素子５０ｄが一辺５８ｂに沿って配置されている。受光素子５０ｄはパッド電極１１ｅ及び１１ｆと配線を介して直接に接続されている。駆動素子５１ｄは、残りの辺５７ａ、５７ｂ、５７ｄに沿って配置されている。駆動素子５１ｄは、辺５８ｂに沿って配列された電極パッド１１ａ及び１１ｂを介して半導体発光素子に接続されており、また辺５８ｄに沿って配列された電極パッド１１ｃ及び１１ｄを介して光モジュール１ａのリード端子に接続されている。半導体装置５８は、軸Ａｘが受光素子５０ｄ上に通過するように、半導体発光素子に対して位置決めされている。
【００５２】
例えば、上記の変形例では、受光素子１３とパッド電極１１ｅ及び１１ｆを結ぶ配線が駆動素子と交差しないように、半導体装置５内に受光素子１３が位置している。
【００５３】
図７は、光モジュールを用いる発光装置を示す図面である。発光装置６０は、光モジュール１ａ及び制御素子６２を含む。制御素子６２は、光モジュール１ａから受光量を示す信号Ｉpを受ける。この信号に応答して、制御素子６２は、駆動素子５１を制御するための信号Ｃ1、及び／又は、温度変更素子を制御するための信号Ｃ2生成する。これらの信号は、光モジュール１ａに提供される。光モジュール１ａにおいては、駆動素子及び／又は温度変更素子は、受けた信号に応答して、光信号及び／又は半導体発光素子の温度を調整する。制御素子６２は、光モジュール１ａからの信号に応答して、フィードバック制御を行っている。このフィードバック制御の応答の時定数は、多くの場合、光モジュール１ａの取り扱う伝送信号のクロック周期に比べて十分に小さい。
【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ができることは、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。たとえば、半導体発光素子として、半導体レーザ素子を例示したけれども、半導体レーザ及び光変調器を集積した半導体光集積素子を用いることができる。また、半導体装置は、単一の受光素子を集積しているが、追加の受光素子を集積することができる。さらに、傾斜するように半導体装置を配置してもよい。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】
以上説明したように、本発明によれば、受光素子と駆動素子とを同一の半導体基板に集積形成しつつも、光通信で用いられる波長の光をモニタすることができる光モジュールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、光モジュールの構成を示す図面である。
【図２】図２(Ａ)は、光モジュールの斜視図である。図２(Ｂ)は、駆動素子部品を示す図面である。
【図３】図３は、光モジュールをＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す図面である。
【図４】図４は、半導体装置の動作を説明するための図面である。
【図５】図５は、駆動素子部品を示す平面図である。
【図６】図６(Ａ)〜図６(Ｄ)は、半導体装置の変形例を示す図面である。
【図７】図７は、発光装置を示す図面である。
【符号の説明】
１ａ…光モジュール、３…半導体発光素子、５…半導体装置、７…波長変換装置、９…光ファイバ、１１…駆動素子、１２…レンズ、１３…受光素子、１４…レンズホルダ、１５…ハウジング、１６…フェルール、１７…駆動素子部品、１８…フェルールホルダ、１９…光モジュール主要部品、２３…光結合部、２７…搭載部材、２９…ペルチェ素子、３１…搭載部材、３６…素子搭載部材、３８…レンズ、５０…受光素子、５１…駆動素子、５２…波長変換装置。
【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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【図７】
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