(57)【要約】【課題】回路基板上に搭載の際、ピッグテールファイバの配置領域を縮小可能な構造を有する発光デバイスを提供する。【解決手段】発光デバイス１は、ファイバスタブ部品２、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、フォトダイオード４、および搭載部材５を有する。ファイバスタブ部品２は、フェルール２２と光ファイバ２１とから構成される。ファイバスタブ部品２、グレーティングチップ６、および半導体光増幅素子３は搭載部材５上に搭載され、互いに光学的に結合している。そして、半導体光増幅素子３の光反射面とグレーティングチップ６が有する回折格子２３とから光共振器が構成される。このような構成により、発光デバイス１は、ピッグテール光ファイバを使用することなく、所望の波長を有するレーザ光を提供することができる。また、発光デバイス１は、ピッグテール光ファイバを用いた光ファイバに比べ、小型化され得る。【選択図】　図１
2004077602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端面、他端面および回折格子を有するグレーティングチップと、
光放出面と光反射面とを有し、前記グレーティングチップの一端面に光学的に結合する半導体光増幅素子と、
一対の端面を有し前記グレーティングチップの他端面に光学的に結合する光ファイバ、および一対の端面を有するフェルールを含むファイバスタブ部品と、
所定の軸に沿って配置された第１、第２および第３の領域を有する搭載部材とを備え、
前記搭載部材の前記第１の領域は、前記所定の軸に沿って延び前記フェルールを支持するフェルール支持部を有し、
前記第２の領域は、前記所定の軸に沿って延び前記グレーティングチップを支持するグレーティングチップ支持部を有し、
前記第３の領域は、前記半導体光増幅素子が搭載される素子支持部を有する、発光デバイス。
【請求項２】
前記搭載部材は、前記所定の軸に交差するように前記第２の領域と前記第３の領域との間に設けられた突き当て面を有し、
前記グレーティングチップの一端は前記突き当て面に接している、請求項１記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記搭載部材はセラミックスからなる、請求項１または２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記搭載部材はシリコンからなる、請求項１から３のいずれか一項に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記グレーティングチップおよび前記半導体増幅素子の間の間隙と、前記半導体増幅素子および前記ファイバスタブ部品の間の間隙との少なくとも一方は透光性樹脂で充填される、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光デバイス。
【請求項６】
一端面、他端面および回折格子を備え、前記回折格子は前記一端面と前記他端面との間隔の１／２以上の長さを有するよう形成される、グレーティングチップ。
【請求項７】
一端面、他端面および回折格子を備え、前記回折格子は前記一端面と前記他端面との間隔の３／４以上の長さを有するよう形成される、グレーティングチップ。
【請求項８】
前記一端面および前記他端面の少なくとも一方が光軸に対して傾斜している、請求項６または７に記載のグレーティングチップ。
【請求項９】
請求項１から５のいずれか一項に記載の発光デバイスと、
前記発光デバイスを収容するハウジングと
を備え、
前記フェルールの第１の端面は、前記ハウジングの外に位置している、光モジュール。
【請求項１０】
請求項１から５のいずれか一項に記載の発光デバイスと、
前記発光デバイスを搭載すると共に複数のリード端子を有するリードフレームと、
前記フェルールの第１の端面が外に位置し、且つ前記複数のリード端子が突出するように、前記発光デバイスおよび前記リードフレームを封止する樹脂体と
を備える、光モジュール。
【請求項１１】
一端面、他端面および回折格子を各々有する複数個のグレーティングチップと、
光放出面および光反射面を各々有し、前記複数個のグレーティングチップの各々の一端面にそれぞれ光学的に結合する複数個の半導体光増幅素子と、
一対の端面を各々有し、前記グレーティングチップの各々の他端面にそれぞれ光学的に結合する複数個の光ファイバと、
所定の軸に沿って配置された第１、第２および第３の領域を有する搭載部材とを備え、
前記第１の領域は、前記複数個の光ファイバをそれぞれ支持する多芯ファイバスタブ支持部を有し、
前記第２の領域は、前記複数個のグレーティングチップをそれぞれ支持する複数個のグレーティングチップ支持部を有し、
前記第３の領域は、前記複数個の半導体光増幅素子の各々が並置される搭載部を有する、発光デバイス装置。
【請求項１２】
前記多芯ファイバスタブは、前記光ファイバ支持部に支持される第１の部分と、前記第１の領域から突き出す第２の部分とを有する請求項１１記載の発光デバイス装置。
【請求項１３】
前記複数個の光ファイバは、前記第２の部分において、前記複数個の光ファイバを保持する保持部材に保持される、請求項１２記載の発光デバイス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光デバイス、光モジュール、およびグレーティングチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムの光伝送路を構成する光ファイバに入力する信号光を発生させるため、発光モジュールが広く用いられている。発光モジュールは、一般に、光信号を発生する半導体レーザ素子と、信号光を光ファイバへ導くレンズを含む光学系とを有する。半導体レーザ素子としては、ファブリペロー型半導体レーザ素子、又はＤＦＢ型半導体レーザ素子が用いられる。また、外部共振器型半導体レーザ装置が使用される発光モジュールもある。外部共振器型半導体レーザ装置では、半導体光素子とブラッグ回折格子とにより光共振器が構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
外部共振器型半導体レーザ装置を有する発光デバイスの例は、例えば、文献１（「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　２０ｔｈ　Ｊｕｎｅ　１９９１　ｖｏｌ．２７　Ｎｏ．１３，　ｐｐ．１１１５−１１１６」）、文献２（特開平６−５９６１号公報）、文献３（ＷＯ９４／２２１８７号公報）に記載されている。
【０００４】
特に、文献１に記載された発光デバイスにおいては、グレーティングファイバ部品と半導体光素子とを備える。このグレーティングファイバ部品は、着脱可能なコネクタを有し、これを介してパッケージに結合される。この構成の発光デバイスによれば、波長の異なる光を生成する発光デバイスを容易に得ることができる。まず、反射波長が異なる回折格子を設けた数種類のグレーティングファイバ部品を予め用意する。これらの中から、所望の反射波長を有するグレーティングファイバ部品を選択し、これをパッケージに取り付ける。これにより、光モジュールは所望の波長の光を放出する。
【０００５】
しかし、上記グレーティングファイバ部品はある程度の長さが必要であるので、取り扱いが不便となることが多い。特に、グレーティングファイバ部品を収納するための領域が必要となるため、例えばこのような発光デバイスを用いた光送信器は小型化され難いといった問題がある。また、本発明者の知見によれば、同文献に記載されるタイプのパッケージは、大型になる傾向にあるため、光送信器を小型化する上で好ましくない。さらに、所定の長さの光ファイバに回折格子を１つずつ形成するため、量産性が低いという問題もある。
【０００６】
また、文献２にも外部共振器型半導体レーザ装置を採用した光モジュールが開示されている。この光モジュールでは、ある程度の長さのピッグテール光ファイバが光モジュールのパッケージから延在している。これらの発光デバイスが回路基板上に搭載される場合、ピッグテール光ファイバは、巻き回され、回路基板上に載置される。すなわち、回路基板上には巻き回されたピッグテール光ファイバを載置する領域が必要となる。例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）といった光通信システムにおいては、回路基板の小型化が重要であり、上記の載置領域を小さくすることが望まれる分野もある。
【０００７】
そこで、本発明の第１の目的は、回路基板上に搭載の際、ピッグテールファイバの配置領域を縮小可能な構造を有する発光デバイスを提供することにある。また、本発明の第２の目的は、様々な反射波長を有するファイバスタブ部品を量産性良く得られるようにし、発振波長が様々に異なる発光デバイスを量産性良く提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る発光デバイスは、（ａ）一端面、他端面および回折格子を有するグレーティングチップと、（ｂ）光放出面と光反射面とを有し、グレーティングチップの一端面に光学的に結合する半導体光増幅素子と、（ｃ）一対の端面を有しグレーティングチップの他端面に光学的に結合する光ファイバ、および一対の端面を有するフェルールを含むファイバスタブ部品と、（ｄ）所定の軸に沿って配置された第１、第２および第３の領域を有する搭載部材とを備える。搭載部材の第１の領域は、所定の軸に沿って延びフェルールを支持するフェルール支持部を有し、第２の領域は、所定の軸に沿って延びグレーティングチップを支持するグレーティングチップ支持部を有し、第３の領域は、半導体光増幅素子が搭載される素子支持部を有する。
【０００９】
上記の発光デバイスにおいては、グレーティングチップは、回折格子を有し、半導体光増幅素子と光学的に結合する。半導体光増幅素子の光反射面とグレーティングチップの回折格子とにより、光共振器が構成される。グレーティングチップおよび半導体光増幅素子は同一搭載部材上に搭載されるため、ピッグテール光ファイバを使用することなく、光モジュールが提供される。
【００１０】
また、本発明による発光デバイスにおいて、搭載部材は、所定の軸に交差するように第２の領域と第３の領域との間に設けられた突き当て面を有し、グレーティングチップの一端は突き当て面に接している。搭載部材は精度良く形成されることができるため、突き当て面および半導体光増幅素子の相対的位置は容易に決定される。したがって、グレーティングチップが突き当て面により位置決めされれば、グレーティングチップと半導体光増幅素子との相対的位置は容易且つ精度良く確定される。したがって、光共振器の共振器長を確実且つ容易に所定の値とすることができる。
【００１１】
さらに、本発明の発光デバイスにおいて、搭載部材はセラミックスからなると好ましい。また、搭載部材はシリコンからなると尚好ましい。これらの材料から搭載部材を作製すれば、搭載部材が有する第１〜３の領域、フェルール支持部、光ファイバ支持部、および素子支持部といった構成を精度良く形成できる。
【００１２】
グレーティングチップおよび半導体増幅素子の間の間隙と、半導体増幅素子およびファイバスタブ部品の間の間隙との少なくとも一方は透光性樹脂で充填されると好ましい。透光性樹脂を用いれば、光学的結合が確実に実現される。
【００１３】
本発明の一側面に係るグレーティングチップは、一端面、他端面および回折格子を備え、回折格子は一端面と他端面との間隔の１／２以上の長さを有するよう形成される。本発明の他の側面に係るグレーティングチップは、一端面、他端面および回折格子を備え、回折格子は一端面と他端面との間隔の３／４以上の長さを有するよう形成される。このようにすれば、グレーティングチップを小さくできる。よって、このグレーティングチップを用いた発光デバイスおよび光モジュールもまた小型化される。
【００１４】
上記グレーティングチップの一端面および他端面の少なくとも一方が光軸に対して傾斜していると好ましい。このようにすれば、グレーティングチップの端面での反射光が半導体光増幅素子に戻るのを低減できる。よって、半導体光増幅素子は安定して動作できる。
【００１５】
本発明に係る光モジュールは、上記の発光デバイスと、発光デバイスを収容するハウジングとを備える。フェルールの第１の端面は、ハウジングの外に位置している。これにより、上記の光デバイスがハウジング内に収容される。また、光モジュールに接続されるべき外部の光ファイバと光モジュールとが確実に光学的に結合される。
【００１６】
本発明による光モジュールは、上記発光デバイスと、発光デバイスを搭載すると共に複数のリード端子を有するリードフレームと、フェルールの第１の端面が外に位置し、且つ上記複数のリード端子が突出するように、発光デバイスおよびリードフレームを封止する樹脂体とを備える。これにより、外部回路から出力される電気信号を簡便且つ確実に光モジュールへと提供できる。
【００１７】
本発明に係る発光デバイス装置は、（１）一端面、他端面および回折格子を各々有する複数個のグレーティングチップと、（２）光放出面および光反射面を各々有し、複数個のグレーティングチップの各々の一端面にそれぞれ光学的に結合する複数個の半導体光増幅素子と、（３）一対の端面を各々有し、グレーティングチップの各々の他端面にそれぞれ光学的に結合する複数個の光ファイバと、（４）所定の軸に沿って配置された第１、第２および第３の領域を有する搭載部材とを備える。第１の領域は、複数個の光ファイバをそれぞれ支持する多芯ファイバスタブを有し、第２の領域は、複数個のグレーティングチップをそれぞれ支持する複数個のグレーティングチップ支持部を有し、第３の領域は、複数個の半導体光増幅素子の各々が並置される搭載部を有する。
【００１８】
また、上記発光デバイス装置において、多芯ファイバスタブは、光ファイバチップ支持部に支持される第１の部分と、第１の領域から突き出す第２の部分とを有すると好ましい。さらに、複数個の光ファイバは、第２の部分において、複数個の光ファイバを保持する保持部材に保持されると好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る発光デバイスの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下では、同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による発光デバイスの構成を示す斜視図である。図１を参照すると、発光デバイス１は、ファイバスタブ部品２、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、フォトダイオード４、および搭載部材５を主要部として有する。ファイバスタブ部品２はグレーティングチップ６と光学的に結合し、グレーティングチップ６は半導体光増幅素子３と光学的に結合している。フォトダイオード４は、半導体光増幅素子３と光学的に結合している。
【００２１】
先ず、ファイバスタブ部品２について図２を参照しながら説明する。ファイバスタブ部品２は、光ファイバ２１およびフェルール２２を有する。光ファイバ２１は略円柱状の形状を有する。光ファイバ２１の長手方向に沿った長さは、フェルール２２に比べて長く、例えば７〜２０ｍｍ程度である。また、光ファイバ２１の外径は、例えば１２５μｍ程度であり、コア径は１０μｍ程度である。フェルール２２は、所定の軸に沿って延びる略管状の形状を有し、例えばジルコニアといったセラミックス材料又はプラスチック材料から作製され得る。フェルール２２には、所定の軸に沿って光ファイバ２１が挿入される。フェルール２２の所定の軸に沿った長さは、例えば６〜１２ｍｍ程度である。
【００２２】
図２を参照すると、ファイバスタブ部品２は、光ファイバ２１の側面を覆う第１の部分２ａと、光ファイバ２１がフェルール２２から突き出している第２の部分２ｂとを有する。第２の部分２ｂにおいて、光ファイバ２１が突き出す長さは１〜８ｍｍ程度である。また、光ファイバ２１の端面２１ａは、フェルール２２の端面２２ａに現れている。そのため、光ファイバ２１の端面２１ａと、発光デバイス１からの信号光が入射されるべき外部の光ファイバとの光学的な結合が容易に実現される。また、端面２１ｂは、後述の通り、グレーティングチップ６と光学的に結合される。
【００２３】
次に、図３（Ａ），（Ｂ）を参照しながら、グレーティングチップ６について説明する。図３（Ａ），（Ｂ）は、グレーティングチップ６を用意する手順を示す図である。まず、コア領域にＧｅＯ２が添加された石英ガラス製光ファイバ２１０に対して、強度が空間的に周期的に変化する紫外域光Ｒを照射することにより、光ファイバに回折格子２３が形成される（図３（Ａ））。回折格子２３は、後述するように、発光デバイス１において、半導体光増幅素子３の光反射面３ｂとともに光共振器を構成する。典型的な値を例示すると、回折格子２３のピッチは０．５３μｍ程度でよく、また、回折格子２３の全長は１．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができる。上述のピッチを有する回折格子２３の反射波長は、例えば１５５０ｎｍ帯といった波長帯にあることができる。
【００２４】
回折格子２３の形成後、光ファイバ２１０を所定の長さに切断すると、回折格子２３が設けられたグレーティングチップ６が得られる（図３（Ｂ））。グレーティングチップ６は２つの端面６ａ，６ｂを有する略円柱状の形状を有する。なお、所定の長さとは、回折格子２３の全長から考えて２〜４ｍｍ程度である。例えば、回折格子２３の全長が２ｍｍ程度であれば、回折格子２３の全長がグレーティングチップ６の長さの２分の１以上となるようにグレーティングチップ６の長さを４ｍｍ以下とすると好ましい。このようにすれば、グレーティングチップ６の長さを短くできるため、発光デバイス１は小型化される。
【００２５】
図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、グレーティングチップ６を用意する他の手順を説明する。回折格子は、コア領域にＧｅＯ２が添加された石英ガラス製光ファイバの複数の位置に形成されることができる。すなわち、図４（Ａ）に示すように、光ファイバ２１０に対して強度が空間的に周期的に変化する紫外域光Ｒを照射した後、紫外域光光源または光ファイバを長手方向に所定の距離だけ移動し、再び紫外域光Ｒを照射する。こういった手順を繰り返すことにより、回折格子２３が短時間に多数に形成される（図４（Ｂ）参照）。しかも、強度の空間的な周期が異なる紫外域光を用いれば、反射波長が異なる回折格子を形成することができる。さらに、回折格子２３の形成に際して、一本の光ファイバに反射波長が異なる複数種類の回折格子を形成するようにしてもよい。
【００２６】
このようにして回折格子を形成した後、光ファイバ２１０を２〜４ｍｍといった長さに切断すれば、図４（Ｃ）に示す通り、多数のグレーティングチップ６が得られる。ここで、グレーティングチップ６は、図４（Ｄ）に示すように、チップトレイ２２２に保管されることができる。このとき、グレーティングチップ６は、その回折格子２３の反射波長に基づいて分類され、チップトレイ２２２に保管されることができる。このようにすれば、グレーティングチップ６を搭載部材５上に置く際に、必要なグレーティングチップ６を容易に選び出すことができる。
【００２７】
また、チップトレイ２２２内で一つのグループに分類されたグレーティングチップ６についても反射波長に一定のばらつきがある。発光デバイス１から放出される波長を更に厳密に決定する必要がある場合には、さらに、グループの中からグレーティングチップ６を選択するようにしてもよい。そのためには、反射波長測定装置を利用することができる。図５は、反射波長測定装置の概略図である。図５に示す通り、反射波長測定装置４５は光ファイバ４５ａ，４５ｂを有する。光ファイバ４５ａ，４５ｂの間には、グレーティングチップ６が挿入される間隙が設けられている。光ファイバ４５ａ，４５ｂは、一方のコア領域を伝搬する光が他方のコア領域へ入射され得るよう配置されている。また、光ファイバ４５ａ，４５ｂは、治具（図示せず）により支持されている。光ファイバ４５ａ，４５ｂを支持する治具には、間隙の長さＧを調整するための調整機構（図示せず）が設けられている。
【００２８】
グレーティングチップ６の反射波長を測定する際には、間隙にグレーティングチップ６を差し込むとともに、間隙の長さＧを調整し、光ファイバ４５ａ，４５ｂでグレーティングチップ６を保持する（図５（Ｂ）参照）。その後、光ファイバ４５ａに対して端面４６ａから光Ｌｉを入射すると、光Ｌｉは光ファイバ４５ａからグレーティングチップ６へ至る。グレーティングチップ６では、光Ｌｉのうち回折格子２３のピッチで決まる反射波長を有する光が反射され、この光成分は光ファイバ４５ａへ戻る。回折格子２３で反射されない光は、グレーティングチップ６から光ファイバ４５ｂへ至り、光ファイバ４５ｂの端面４６ｂから光Ｌｏとして出射される。ここで、光Ｌｏの強度を測定しながら、光軸合せを行うことができる。光Ｌｏを分光することにより、回折格子２３の反射波長が測定される。
【００２９】
このような反射波長測定装置を用いて、所望の反射波長を有するグレーティングチップ６を選び出すことにより、発光デバイス１から放出されるレーザ光の波長を厳密に設定できる。
【００３０】
次に、半導体光増幅素子３について説明する。半導体光増幅素子３は、例えば、ＩｎＰ基板上に作製されＩｎＧａＡｓＰを活性層とする多重量子井戸構造を有し、波長が１５５０ｎｍ程度といった光を放出する。このような半導体光増幅素子３は、長さ３００μｍ、幅２５０μｍ、および高さ１２０μｍといった大きさを有することができる。また、半導体光増幅素子３は、図１に示す通り、光放出面３ａおよび光反射面３ｂを有する。光放出面３ａは、光反射面３ｂと対向している。また、光放出面３ａは、反射率を０．５％以下、好ましくは０．１％以下といった低い値とするための光透過膜から構成されている。このため、光放出面３ａにおける反射率が低下されている。また、半導体光増幅素子３の光反射面３ｂは、反射率を３０％以上９５％以下、好ましくは６０％以上９０％以下とするための反射防止膜から構成されている。これら光透過膜および反射防止膜は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、およびＭｇＦ２といった誘電体を積層した誘電体多層膜とすることができる。上述の光透過膜および反射防止膜は、各誘電体膜の材料および膜厚を適宜選定することにより得られる。
【００３１】
フォトダイオード４としては、例えば、ＩｎＧａＡｓＰから構成される受光部を有する端面入射型フォトダイオードを用いることができる。フォトダイオード４は、例えば、長さ４５０μｍ、幅４５０μｍ、および高さ２００μｍといった大きさを有することができる。フォトダイオード４は、その受光面が半導体光増幅素子３と光学的に結合するように半導体光増幅素子３の光反射面３ｂに対面している。このため、フォトダイオード４は、半導体光増幅素子３の出射光の強度を検知するためのモニタ用フォトダイオードとして働く。また、フォトダイオード４の受光面は半導体光増幅素子３の光反射面３ｂに対して所定の角度で傾斜するよう配置される。この配置により、フォトダイオード４からの反射光が半導体光増幅素子３へ戻ることを防止できる。
【００３２】
続いて、図６を参照しながら、搭載部材５について説明する。搭載部材５は、例えばシリコン（Ｓｉ）やセラミックから作製されると好ましい。また、搭載部材５は、例えば、長さ６〜１０ｍｍ程度、幅３ｍｍ程度、および高さ１．２ｍｍ程度といった大きさを有する矩形ブロック状部材である。搭載部材５には、所定の軸５０に沿って第１の領域５ａ、第２の領域５ｂ、および第３の領域５ｃが設けられている。また、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界には段差が設けられており、この段差により、第１の領域５ａに面する側面５５が形成される。側面５５は、軸５０と直交している。第１の領域５ａには、軸５０に沿って延びるフェルール支持部５１が設けられている。フェルール支持部５１は、２つの支持面５１ａ，５１ｂを有する。これら支持面５１ａ，５１ｂにより、フェルール支持部５１の延在方向と直交する断面は略Ｖ字形となる。これらの支持面５１ａ，５１ｂは、図１に示す通り、ファイバスタブ部品２の第１の部分２ａ、すなわち、フェルール２２の側面を支持する。
【００３３】
搭載部材５の第２の領域５ｂには、軸５０に沿って延びるグレーティングチップ支持部５２が設けられている。グレーティングチップ支持部５２は２つの支持面５２ａ，５２ｂを有する。グレーティングチップ支持部５２の延在方向と直交する断面は略Ｖ字形である。これら支持面５２ａ，５２ｂは、図１に示す通り、ファイバスタブ部品２の第２の部分２ｂ、およびグレーティングチップ６を支持する。
【００３４】
さらに、搭載部材５には、搭載部材５の第２の領域５ｂと第３の領域５ｃとを分離する溝５３が設けられている。溝５３は、軸５０と直交するよう延在している。また、溝５３は２つの側面５３ａ，５３ｂと底面５３ｃとを有し、これらにより溝５３の断面は矩形になる。また、溝５３は、グレーティングチップ支持部５２より深く形成されている。
【００３５】
搭載部材５の第３の領域５ｃは素子搭載部５４を有する。素子搭載部５４には、半導体光増幅素子３およびフォトダイオード４が搭載される。素子搭載部５４は、半導体光増幅素子３に対して駆動信号を供給するための配線５４ａ，５４ｂを有する。また、素子搭載部５４は、フォトダイオード４からの出力信号を取り出すための配線５４ｃ，５４ｄを有する。さらに、素子搭載部５４は、半導体光増幅素子３の搭載位置を決定するための位置決めマーク５４ｓ、およびフォトダイオード４の搭載位置を決定するための位置決めマーク５４ｔを有する。
【００３６】
搭載部材５は、（１００）を主面とするＳｉ基板を用いて作製されると特に好ましい。このようなＳｉ基板を用いれば、フォトリソグラフィによってマスクパターンを形成し、エッチングを行うことにより、上記のフェルール支持部５１、グレーティングチップ支持部５２、および溝５３は容易に且つ精度良く形成される。また、例えばＫＯＨ溶液といったエッチング速度に異方性を有するエッチング液を使用すると好適である。このようなエッチング液を用い、上記の軸５０の方向を所定の結晶方位と一致させれば、ＫＯＨ溶液によるエッチングの速度が遅い（１１１）面又は（１１１）面と等価な結晶面により、支持面５１ａ，５１ｂおよび５２ａ，５２ｂが形成され得る。すなわち、Ｖ字状断面の溝をフェルール支持部５１およびグレーティングチップ支持部５２のために形成できる。ここで、エッチング時間とマスクパターンの開口幅とを適宜変更することによって、図６に示すように、それぞれ幅の異なるフェルール支持部５１およびグレーティングチップ支持部５２を形成できる。また、溝５３として、ダイシング加工により、〔１００〕方向に沿う矩形状断面の溝を形成できる。なお、（１００）を主面とするＳｉ基板から搭載部材５を作製する場合、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界に段差を設けなくとも良い。この段差がなければ、フォトリソグラフィの際に所定のレジスト膜を略均一に塗布できるようになるので、フェルール支持部５１およびグレーティングチップ支持部５２の位置精度をより高くできる。また、段差を設けない場合には、段差を設ける場合に比べフェルール支持部５１をより深く形成する必要がある。フェルール支持部５１をより深く形成する場合には、フェルール支持部５１の断面を略台形状とすることができる。
【００３７】
また、半導体光増幅素子３およびフォトダイオード４の所定の位置決めマーク５４ｓ，５４ｔもまたフェルール支持部５１、グレーティングチップ支持部５２、および溝５３と同時に形成できる。このため、これら支持部５１，５２および溝５３と位置決めマーク５４ｓ，５４ｔとの相対位置の精度を高くすることができる。配線５４ａ〜５４ｄは、所定のフォトリソグラフィおよび蒸着又はスパッタリングといった金属膜堆積法を利用することにより形成され得る。
【００３８】
図７（Ａ）および（Ｂ）は、搭載部材５上に半導体光増幅素子３およびフォトダイオード４を固定する工程を説明する図である。半導体光増幅素子３は、位置決めマーク５４ｓを利用した画像認識により位置決めされ、素子搭載部５４上に自動ボンディングされる（図７（Ａ））。自動ボンディングによれば、ＡｕＳｎやＳｎＰｂといったハンダを用いることにより半導体光増幅素子３の裏面電極と配線５４ｂとが電気的に接続される。この後、金線といったボンディングワイヤにより、半導体光増幅素子３の表面電極と配線５４ａとが結線される（図７（Ｂ））。これにより、半導体光増幅素子３の素子搭載部５４上への搭載が終了する。フォトダイオード４に対しても半導体光増幅素子３と同時に略同一の工程が実施され、フォトダイオード４が素子搭載部５４上に搭載される（図７（Ｂ））。
【００３９】
図８（Ａ），（Ｂ）および図９（Ａ），（Ｂ）は、ファイバスタブ部品２と、グレーティングチップ６を搭載部材５に固定する工程を説明する図である。図８（Ａ）に示すように、まず、フェルール２２がフェルール支持部５１に支持されるようにファイバスタブ部品２を搭載部材５に置く。このとき、フェルール２２から突き出す光ファイバチップ２１はグレーティングチップ支持部５２に支持される。次いで、グレーティングチップ支持部５２に支持されるようにグレーティングチップ６を搭載部材５に載置する。なお、グレーティングチップ６は、図４（Ｄ）に示すチップトレイ２２２から選び出すようにすると好ましい。また、図５（Ａ）および（Ｂ）に示す反射波長測定装置４５を用いて、所望の反射波長を有するグレーティングチップ６を選び出すようにしても良い。
【００４０】
図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面の要部を示す図である。グレーティングチップ６は、その端面６ｂが溝５３の側面５３ａと接している。グレーティングチップ６の回折格子２３と半導体光増幅素子３の光反射面３ｂとの距離、つまり共振器長が決定される。なお、グレーティングチップ６の端面６ｂと半導体光増幅素子との間の距離は、例えば２０〜７０μｍ程度になる。また、グレーティングチップ６の他の端面６ａは、ファイバスタブ部品２のフェルール２２から突き出す光ファイバ２１の端面２１ｂと接している。これにより、グレーティングチップ６と光ファイバ２１との光結合が実現される。
【００４１】
図９（Ａ）を参照すると、グレーティングチップ６とファイバスタブ部品２を固定する工程が示されている。まず、グレーティングチップ支持部５２を避けるように搭載部材５の第２の領域に接着剤として紫外線硬化樹脂５６を滴下する。次いで、グレーティングチップ６と、フェルール２２から突き出した光ファイバ２１（第２の部分２ｂ）とを上から覆うよう固定部材２５を搭載部材５上に置く。その後、紫外域光を照射することにより紫外線硬化樹脂５６を硬化すると、固定部材２５が搭載部材５に対して固定される。これにより、光ファイバ２１（第２の部分２ｂ）とグレーティングチップ６とが搭載部材５上に固定される。固定部材２５は、紫外域光を透過する材料から成り、例えば石英ガラス製である。また、固定部材２５には、グレーティングチップ６を収容する溝２５ａが設けられていると好ましい。これにより、グレーティングチップ６は確実に固定される。
【００４２】
続いて、図９（Ｂ）に示すように、ファイバスタブ部品２のフェルール２２と、搭載部材５の第１の領域とに紫外線硬化樹脂５７を塗布する。この後、紫外線硬化樹脂に紫外域光を照射して当該樹脂を硬化する。これにより、ファイバスタブ部品２のフェルール２２が搭載部材５に対して固定される。さらに、グレーティングチップ６の端面６ｂと半導体光増幅素子３との間に、保護材として例えばシリコーン系の光透過性樹脂５８をポッティングする。この光透過性樹脂５８は、半導体光増幅素子３およびグレーティングチップ６の間を往復する光が双方へ入射されるのを妨げないような屈折率を有している必要がある。以上の工程により、第１の実施形態の発光デバイス１が完成する。
【００４３】
なお、光ファイバ２１のフェルール２２から突き出した部分の長さが例えば０．５ｍｍと短い場合には、グレーティングチップ６だけを固定部材２５により固定するようにしても良い。この場合には、フェルール２２を紫外線硬化樹脂５７を用いて搭載部材５に対して固定した後、グレーティングチップ６の端面６ａと光ファイバ２１の端面２１ｂとの接触部にも光透過性樹脂をポッティングすると好ましい。この光透過性樹脂は、グレーティングチップ６と光ファイバ２１との光結合を妨げないような屈折率を有する必要があり、例えばシリコーン系の樹脂を使用できる。
【００４４】
発光デバイス１は以下の通り動作する。発光デバイス１において、配線５４ａ，５４ｂを介して半導体光増幅素子３に所定の信号を含んだ電流を流すと、その光放出面３ａから光が放出される。この光は、グレーティングチップの端面を透過してグレーティングチップ６内に入射する。その後、グレーティングチップ６に設けられた回折格子２３と半導体光増幅素子３の光反射面３ｂとの間でレーザ発振が生じる。レーザ発振により発生したレーザ光は、グレーティングチップ６を透過し、端面２１ａから外部へ放出される。そして、ファイバスタブ部品２と光学的に結合されるよう外部の光ファイバが配置されると、この光ファイバにレーザ光が導入される。
【００４５】
以上のように、発光デバイス１においては、ファイバスタブ部品２とグレーティングチップ６が用いられ、グレーティングチップ６に設けられた回折格子２３と半導体光増幅素子３の光反射面３ｂとにより光共振器が構成される。グレーティングチップ６は、ピッグテール光ファイバに比べて小さく、しかも、ファイバスタブ部品２の第２の部分２ｂ（光ファイバ２１の露出部）は搭載部材５上に配置される。故に、ピッグテール光ファイバを有する発光デバイスに比べ、発光デバイス１は容易に小型化される。
【００４６】
また、グレーティングチップ６に設けられる回折格子２３は、光ファイバに紫外域光を照射することにより容易に且つ量産性良く作製される。しかも、反射波長の異なる回折格子２３を有する複数のグレーティングチップ６を作製し、保管しておけば、必要に応じて所望の発振波長を有する発光デバイス１を製造できる。
【００４７】
また、ファイバスタブ部品２、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、およびフォトダイオード４は搭載部材５の一面上に表面実装されるので、これらの搭載には、画像認識および自動ボンディングといった作業方法を採用できる。そのため、製造工程が簡素化される。
【００４８】
さらに、搭載部材５には、フェルール支持部５１、グレーティングチップ支持部５２、溝５３、位置決めマーク５４ｓ，５４ｔ、および配線５４ａ〜５４ｄが精度良く形成される。そのため、搭載部材５上には、ファイバスタブ部品２、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、およびフォトダイオード４を相対的位置精度が高い状態で搭載できる。つまり、これらを搭載する際、光軸合せといった工程を行なう必要がなく、その結果、製造工程が簡略化される。
【００４９】
さらにまた、発光デバイス１においては、グレーティングチップ６と半導体光増幅素子３との間隔を２０〜７０μｍ程度とすることができるため、集光レンズを使用することなく、この双方を光学的に結合できる。そのため、集光レンズに要するコストおよびその工程を削減できる。従来、集光レンズを金属製キャップといった部品を用いて搭載する場合は、光軸合せ工程を実施した後、キャップを所定の搭載部材に溶接する工程が必要であった。しかし、光デバイス１の製造においては、光軸合せ工程も溶接工程も必要ない。
【００５０】
さらに、発光デバイス１は、ファブリペロー型半導体レーザ素子、又はＤＦＢ型半導体レーザ素子を用いた従来の発光デバイスに比して、以下の利点を有する。従来の発光デバイスでは、駆動状態の変化によりこれらの半導体レーザ素子の温度が変化した場合、半導体レーザ素子に備わる光共振器長が変化するため、発光デバイスから放出される光の波長が変化してしまう。そのため、半導体レーザ素子の温度が一定化されるよう温度制御装置が使用されていた。しかしながら、第１の実施形態による発光デバイス１においては、グレーティングチップ６に形成される回折格子２３と半導体光増幅素子の光反射面とにより光共振器が構成される。そのため、グレーティングチップは半導体光増幅素子の温度変化の影響を受けることが殆どない。よって、発光デバイス１では、温度変化に伴う発振波長変化は低減される。
【００５１】
また、グレーティングチップ６内を伝搬する光の光軸に対してグレーティングチップ６の端面が傾斜していれば、この端面での反射光が半導体光増幅素子に戻るのを低減できる。よって、半導体光増幅素子は安定して動作できる。
【００５２】
（第２の実施形態）
上記の第１の実施形態において説明した発光デバイス１は、例えば、回路基板上に搭載されて使用され得るが、パッケージに収容され光モジュールとして使用される。第２の実施形態では、第１の実施形態による発光デバイス１が適用された光モジュールについて説明する。
【００５３】
図１０は、光モジュールの構成を示す一部破断斜視図である。同図に示す通り、光モジュール１０は、発光デバイス１、発光デバイス１を収納する樹脂体３５、光デバイス１と外部回路とを電気的に接続する端子１０ａを有する。また、樹脂体３５は嵌合部３６を有する。さらに、樹脂体３５からは、ファイバスタブ部品２のフェルール２２が突き出している。以下に、光モジュール１０の作製工程について説明する。
【００５４】
図１１（Ａ），（Ｂ）および図１２（Ａ），（Ｂ）は、光モジュールを作製する工程を説明する図である。図１１（Ａ）に示す通り、先ず、発光デバイス１はリードフレーム部品３０に搭載される。リードフレーム部品３０は、発光デバイス１が搭載されるダイパッド３１、光モジュールの端子となるべき複数のリード３２、および外枠３３を有する。このリードフレーム部品３０に発光デバイス１が固定される。すなわち、ダイパッド３１に銀ペーストが塗布され、発光デバイス１とリードフレーム部品３０との位置合せが行われた後、ダイパッド３１に発光デバイス１が載置される。これにより、発光デバイス１がリードフレーム部品３０に対して固定される。
【００５５】
次に、金線といったボンディングワイヤを用いて、発光デバイス１の配線５４ａ〜５４ｄと各リード３２とを電気的に接続する（図１１（Ｂ））。その後、グレーティングチップ６、ファイバスタブ部品２、固定部材２５、半導体光増幅素子３、フォトダイオード４、および配線５４ａ〜５４ｄが覆われるようにシリコーン系の樹脂３８が塗布される（図１２（Ａ））。そして、発光デバイス１とリード３２の一部とがトランスファモールドにより形成されたエポキシ系の樹脂体３５によって封止される。この後、各リード３２をリードフレーム部品３０の外枠３３から切り離してリードフレームを形成する。これにより、図１２（Ｂ）にその概観を示すように、所謂ガルウィング型の光モジュール１０が完成する。なお、光モジュール１０は、例えば、長さ１３〜１５ｍｍ程度、幅６ｍｍ程度、および厚さ４ｍｍ程度といったサイズを有することができる。
【００５６】
光モジュール１０は、外部の光ファイバに対して以下のように接続される。すなわち、図１３に示すように、光モジュール１０は、光コネクタ７３と接続される。光コネクタ７３は光ファイバ７０の一端に設けられている。この接続は、光ジュール１０の嵌合部３６を光コネクタ７３の嵌合部７２に嵌めあわせることにより可能となる。これにより、ファイバスタブ中の第１の端面２１ａと光ファイバ７０の端面７０ａとが光学的に結合される。以上のようにして、光ファイバ７０は光モジュール１０に対して容易且つ確実に接続される。光モジュール１０においては、樹脂体３５に設けられた嵌合部３６と樹脂体３５から延在するフェルール２２とにより、外部の光ファイバを接続する接続手段が構成されている。
【００５７】
光モジュール１０は、リード３２から形成された端子１０ａを有している。そのため、端子１０ａを用いることにより、光モジュール１０を回路基板へ表面実装することも可能である。
【００５８】
（第３の実施形態）
次に、光モジュール１０が好適に適用された多波長光通信システムについて説明する。図１４は、多波長光通信システムの構成を示す概略図である。多波長光通信システム１００は、光送信器１１１〜１１８と、合波器１２０と、分波器１３０と、光受信器１４１〜１４８とを有する。また、多波長光通信システム１００は、光送信器１１１〜１１８と合波器１２０とを接続する光ファイバ１１１ｆ〜１１８ｆと、合波器１２０と分波器１３０とを繋ぐ光伝送路１５０と、分波器１３０と光受信器１４１〜１４８とを接続する光ファイバ１４１ｆ〜１４８ｆとを備える。また、光送信器１１１〜１１８には、図示しない出力装置がそれぞれ接続され、各出力装置から電気信号が光送信器１１１〜１１８へと出力される。
【００５９】
光送信器１１１〜１１８は、それぞれ発振波長が異なる光モジュール１６１〜１６８を備える。光モジュール１６１〜１６８は、発振光の波長が異なる点を除いて、光モジュール１０と同一の構成を有する。故に、光モジュール１６１〜１６８は、反射波長がλ１〜λ８である回折格子２３を有するファイバスタブ部品２を有している。そのため、光モジュール１６１〜１６８は波長がλ１〜λ８であるレーザ光を放出する。これらの波長を例示的に示せば、λ１＝１５３６．６ｎｍであり、λｉ＋１＝λｉ＋３．２ｎｍ（ｉは７以下の自然数）といった関係とすることができる。
【００６０】
光モジュール１６１〜１６８から放出されるレーザ光は、１５００ｎｍ帯の波長に限らず、１３００ｎｍ帯又は１４８０ｎｍ帯の波長を有することもできる。さらに、例えば、１３００ｎｍ帯において異なる４つの波長をそれぞれ有する４つの光モジュールと、１５００ｎｍ帯において異なる４つの波長をそれぞれ有する４つの光モジュールと、を組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００６１】
以下、多波長光通信システム１００の動作について説明する。光送信器１１１〜１１８は各出力装置から出力された電気信号を受ける。光送信器１１１〜１１８において、光モジュール１６１〜１６８によって電気信号が光信号に変換される。これらの波長λ１〜λ８の信号光は、光モジュール１６１〜１６８から光ファイバ１１１ｆ〜１１８ｆへ入射される。波長λ１〜λ８のレーザ光は、光ファイバ１１１ｆ〜１１８ｆを通って合波器１２０に到達した後、合波器１２０において合波され波長多重信号光になる。波長多重信号光は、光伝送路１５０を通して分波器１６０に到達する。分波器１６０においては、波長多重信号光が波長λ１〜λ８の信号光へと分波され、分波された信号光はそれぞれ光ファイバ１４１ｆ〜１４８ｆを通って光受信器１４１〜１４８に至る。光受信器１４１〜１４８は、波長λ１〜λ８の信号光を電気信号へと変換して外部の回路へ出力する。
【００６２】
このような多波長光通信システム１００においては、光送信器１１１〜１１８に光モジュール１０と同一形態の小型の光モジュールが使用されているため、光送信器１１１〜１１８自体をも小型化できる。また、発振波長がλ１〜λ８である複数個の発光デバイスは、反射波長が異なるグレーティングファイバを備えるファイバスタブを用いることにより容易に製造される。したがって、光モジュール１０によれば、多波長光通信システムが容易に実現でき、しかもシステムを小型化できる。
【００６３】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態による発光デバイス装置について説明する。図１５は、第４の実施形態による発光デバイス装置の斜視図である。図示の通り、発光デバイス装置８０は、多芯ファイバスタブ９０、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、フォトダイオード４、および搭載部材８５とを有する。多芯ファイバスタブ９０は、光ファイバ８２と保持部材８８とから構成される。光ファイバ８２、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、およびフォトダイオード４のそれぞれ一つずつが所定の軸６０方向にこの順に並べられ、搭載部材８５上に固定されている。半導体光増幅素子３はグレーティングチップ６と光学的に結合しており、グレーティングチップ６は光ファイバ８２と光学的に結合している。すなわち、半導体光増幅素子３の光出射面３ａからの光は、グレーティングチップ６を通過して光ファイバ８２の端面８２ａから出射される。また、半導体光増幅素子３はフォトダイオード４と光学的に結合している。すなわち、半導体光増幅素子３の光反射面３ｂからの光はフォトダイオード４により受光される。フォトダイオード４は、モニタダイオードとして働く。
【００６４】
グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、およびフォトダイオード４は、第１の実施形態による発光デバイス１で使用された素子またはチップとそれぞれ同一の構成を有し、同一の役割を果たす。以下、多芯ファイバスタブ部品９０および搭載部材８５について説明する。
【００６５】
図１６は、多芯ファイバスタブ部品９０の斜視図である。多芯ファイバスタブ部品９０は、４つの光ファイバ８２が保持部材８８に保持されて構成されている。保持部材８８は、例えばエポキシ樹脂から構成される。保持部材８８は、長さＬが８〜１６ｍｍ、幅Ｗが６〜８ｍｍ、高さＨが２〜４ｍｍの矩形ブロック状の部材である。
【００６６】
光ファイバ８２は、例えば、以下の手順により保持部材８８に保持される。すなわち、上述の大きさを有するエポキシ樹脂に、光ファイバ挿入用の４つの貫通孔を所定の間隔で形成する。これにより、保持部材８８が得られる。ここで、所定の間隔は、後述する搭載部材８５に設けられる光ファイバ支持部８１の間隔と等しい。次いで、貫通孔に熱硬化性接着剤を流し込み、光ファイバ８２となるべき光ファイバを４つの貫通孔に挿入する。このとき、光ファイバが保持部材８８の側面８８ｔから適切な長さだけ突き出るようにしておく。この状態で、保持部材８８および光ファイバを加熱して、熱硬化性接着剤を硬化する。
【００６７】
この後、保持部材８８から突き出した光ファイバが切断される。ここで、側面８８ｔから突き出す光ファイバ８２の長さは、６ｍｍ程度である。また、側面８８ｓから突き出した光ファイバは、保持部材８８の側面８８ｓからは突き出すことなく切断されて研磨される。以上の手順により、多芯ファイバスタブ部品９０が得られる。
【００６８】
次に、図１７を参照しながら搭載部材８５について説明する。搭載部材８５は、図示の通り、所定の軸６０の方向に沿って第１の領域８５ａ、第２の領域８５ｂ、および第３の領域８５ｃをこの順に有する。搭載部材８５には、第１の領域８５ａと第２の領域８５ｂとを分離する溝８３が設けられている。溝８３は、軸６０と直交するよう延在している。また、溝８３は２つの側面８３ａ，８３ｂと底面８３ｃとを有し、これらにより溝８３の断面は矩形となっている。また、搭載部材８５には、第２の領域８５ｂと第３の領域８５ｃとを分離する溝８４が設けられている。溝８４は、軸６０と直交するよう延在している。また、溝８４は２つの側面８４ａ，８４ｂと底面８４ｃとを有し、これらにより溝８４の断面は矩形となっている。
【００６９】
第１の領域８５ａには、軸６０の方向に延びる光ファイバ支持部８１が４つ設けられている。これらの間隔は、例えば２５０〜１０００μｍとできる。光ファイバ支持部８１は、２つの支持面８１ａ，８１ｂを有する。支持面８１ａ，８１ｂにより、光ファイバ支持部８１の延在方向と直交する断面は略Ｖ字形となっている。支持面８１ａ，８１ｂは、図１５から分かるように、光ファイバ８２を支持する。
【００７０】
搭載部材８５の第２の領域８５ｂには、所定の軸６０の方向に延びるグレーティングチップ支持部８６が４つ設けられている。４つのグレーティングチップ支持部８６のいずれも光ファイバチップ支持部８１の一つと同一直線状に配置されている。また、グレーティングチップ支持部８６は２つの支持面８６ａ，８６ｂを有する。グレーティングチップ支持部８６の延在方向と直交する断面は略Ｖ字形となっている。これら支持面８６ａ，８６ｂは、図１５および図１７を参照すると容易に理解されるように、グレーティングチップ６を支持する。
【００７１】
搭載部材８５の第３の領域８５ｃは素子搭載部８７を有する。素子搭載部８７には、半導体光増幅素子３およびフォトダイオード４が搭載される。素子搭載部８７は、半導体光増幅素子３に対して駆動信号を供給するための配線（図示せず）を有する。また、素子搭載部８７は、フォトダイオード４からの出力信号を取り出すための配線（図示せず）を有する。さらに、素子搭載部５４は、半導体光増幅素子３の搭載位置を決定するための位置決めマーク（図示せず）、およびフォトダイオード４の搭載位置を決定するための位置決めマーク（図示せず）を有する。
【００７２】
また、搭載部材８５には、第１の領域８５ａに隣接するように、多芯ファイバスタブ部品９０を保持する保持部８５ｄが設けられている。保持部８５ｄと第１の領域８５ａとの境界は軸６０と直交している。また、この境界には段差が設けられており、この段差により側面８５ｅが形成されている。側面８５ｅに保持部材８８の側面８８ｔ（図１５参照）が接することにより保持部材８８は位置決めされる。
【００７３】
搭載部材８５は、第１の実施形態における搭載部材５と同様にＳｉ製またはセラミック製とすることができる。搭載部材８５は、（１００）を主面とするＳｉ基板から作製されると特に好ましい。このようなＳｉ基板を用いれば、フォトリソグラフィやエッチングにより、搭載部材８５を容易に且つ精度良く作製できる。
【００７４】
なお、搭載部材８５の大きさを例示すると、図１７において、長さＬは３ｍｍであり、幅Ｗは７〜１２ｍｍであり、高さＨは０．５〜１．５ｍｍである。また、図示の通り、搭載部材８５は、矩形ブロック状の部材である。
【００７５】
（発光デバイス装置８０の製造方法）
続いて、発光デバイス装置８０の製造方法の一例について説明する。以下の説明では、多芯ファイバスタブ部品９０は、上述の通りの手順により、作製されているとする。
【００７６】
まず、半導体光増幅素子３およびフォトダイオード４が固定される。これらを固定する際には、第１の実施形態において半導体光増幅素子３およびフォトダイオード４を搭載部材５上に固定したときと同様に、画像認識および自動ボンディングを利用できる。次いで、第１の実施形態と同様に、金線といったボンディングワイヤにより、半導体光増幅素子３と搭載部材８５上の配線（図示せず）とが接続され、フォトダイオード４と搭載部材８５上の配線（図示せず）とが接続される。以上により、半導体光増幅素子３およびフォトダイオード４の固定が終了する。
【００７７】
次に、グレーティングチップ支持部８６に支持されるようにグレーティングチップ６が第２の領域８５ｂに置かれる。さらに、保持部８５ｅ上に接着剤として紫外線硬化型樹脂が塗布された後、多芯ファイバスタブ部品９０を構成する保持部材８８は、その側面８８ｔが搭載部材８５の側面８５ｅに接するように保持部８５ｄに置かれる。
【００７８】
図１８は、発光デバイス装置１の断面図であり、図１５におけるＩ−Ｉ線に沿う断の一部を示している。グレーティングチップ６は、図１８に示す通り、その端面６ｂが溝８４の側面８４ｃと接している。このように配置されることにより、グレーティングチップ６の回折格子２３と半導体光増幅素子３の光反射面３ｂとの距離、つまり共振器長が決定される。また、保持部材８８は、その側面８８ｔが搭載部材８５の側面８５ｅに接するように位置決めされている。保持部材８８が位置決めされたとき、本実施形態においては、保持部材８８から突き出す光ファイバ８２の端面８２ｂは、グレーティングチップ６の端面６ａとが突き当てられている。この突き当てにより、グレーティングチップ６と光ファイバ８２が光学的に結合される。ただし、光ファイバ８２とグレーティングチップ６とが光学的に結合されれば、光ファイバ８２の端面８２ｂがグレーティングチップ６の端面６ａに突き当てられる必要はない。
【００７９】
グレーティングチップ６および多芯ファイバスタブ部品９０が上述の通りに搭載部材８５上に置かれた後、紫外線硬化樹脂５６を用いて、これらを固定する。具体的には、グレーティングチップ６を覆うように紫外線硬化樹脂を滴下し、第１の実施形態の光デバイス１において固定部材２５を用いたように、所定の固定部材をグレーティングチップ６上に置くことができる。その後、紫外域光を照射することにより紫外線硬化樹脂を硬化すると、固定部材が搭載部材８５に対して固定される。また、保持部材８８が石英ガラス製であるため、紫外域光は、保持部８５ｄに塗布された紫外線硬化樹脂にも照射される。このため、紫外線硬化樹脂が固化され、よって、保持部材８８が保持部８５ｄに固定される。
【００８０】
続けて、光ファイバ８２とグレーティングチップ６との間、およびグレーティングチップ６と半導体光増幅素子３との間に、保護材として例えばシリコーン系の光透過性樹脂５８（図１５参照）をポッティングする。以上により、発光デバイス装置８０が完成する。
【００８１】
発光デバイス装置８０は、上述の通り、光ファイバ８２、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、およびフォトダイオード４のそれぞれ４つが搭載部材８５上に搭載されている。光ファイバ８２、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、およびフォトダイオード４のそれぞれ一つずつが所定の軸６０方向にこの順に並べられている。グレーティングチップ６の長さは、第１の実施形態において説明した通り、２〜４ｍｍであり、発光デバイス装置８０は小型化される。
【００８２】
発光デバイス装置８０においては、回折格子２３の反射波長がλ１，λ２，λ３，λ４である４つのグレーティングチップ６を用い、発振波長幅が波長λ１〜λ４を含む半導体光増幅素子３を用いれば、波長がλ１，λ２，λ３，λ４である４つのレーザ光を放出できることとなる。すなわち、グレーティングチップ６を適宜選択することにより、波長が異なる４つのレーザ光を放出する発光デバイス装置８０が得られる。
【００８３】
また、上述した発光デバイス装置８０の作製方法を一部変更し、半導体光増幅素子３、フォトダイオード４、および保持部材８８に保持された光ファイバチップ８２だけを搭載部材８５に固定しておくことも可能である。このような発光デバイス装置８０の仕掛品を用意しておけば、所望の発振波長を有する４つのレーザ光を放出する発光デバイス装置８０を必要に応じて作製できる。そのためには、例えば、第１の実施形態において説明したチップトレイ２２２に保管されたグレーティングチップ６を必要に応じて選び出し、これらを搭載部材８５のグレーティングチップ支持部８６に固定すればよい。
【００８４】
発光デバイス装置８０は、第３の実施形態で説明した多波長光通信システム１００と同様なシステムに特に好適に適用されることができる。多波長光通信システム１００では、光送信器１１１〜１１８として、光モジュール１０と同一形態の光モジュールが８個使用されていた。しかしながら、光モジュールにかわり、発光デバイス装置８０と同一形態の発光デバイス装置を用いれば、光送信器は２個だけでよい。したがって、光モジュールを８個使用する場合に比べ、システムは更に小型化される。
【００８５】
以上、幾つかの実施形態を用いて本発明に係る発光デバイスおよび光モジュールについて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限られることなく、様々な変形が可能である。
【００８６】
上記発光デバイス１の搭載部材５は、Ｓｉ基板を用いて作製されたが、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）といったセラミックスを用いて作製されて良い。セラミックスを用いる場合には、フェルール支持部５１、グレーティングチップ支持部５２、および溝５３は機械加工により形成することができる。特に、溝５３の形成にはダイシングといった機械加工を採用できる。
【００８７】
第２の実施形態において、発光デバイス１を樹脂体により封止しガルウィング型の光モジュールを構成する場合を説明したが、本発明に係る発光デバイスに対しては種々の収容方法を採用できる。また、第２の実施形態による光モジュール１０の嵌合部は、図９（ｅ）に示した型式に限られることなく、光コネクタに合せて選択されてよい。
【００８８】
第３の実施形態においては、光送信器１１１〜１１８は、光モジュール１０と略同一の構成を有する光モジュールを備えているが、第１の実施形態による発光デバイス１を備えるようにしてもよい。この形態においては、発光デバイス１を光送信器１１１〜１１８内の回路基板上に搭載するとともに、光ファイバ１１１ｆ〜１１８ｆは発光デバイス１と光学的に結合される。
【００８９】
第４の実施形態による発光デバイス装置８０は、光ファイバ８２、グレーティングチップ６、半導体光増幅素子３、およびフォトダイオード４をそれぞれ４つずつ用いた４チャネル型の構成を有していたが、本発明に係る発光デバイス装置は、これに限らず、８チャネル型等の多チャネル型に構成されることができる。また、発光デバイス装置８０に備わる保持部材８８には、例えば光モジュール１０が有する嵌合部３６のような嵌合部が設けられて良い。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の発光デバイスによれば、回路基板上に搭載の際、ピッグテールファイバの配置領域を縮小可能な構造を有する発光デバイスが提供される。また、本発明の発光デバイスおよび光モジュールによれば、様々なブラッグ反射波長を有するグレーティングチップを量産性良く、得られるようにし、発振波長が様々に異なる発光デバイスを量産性良く、提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１の実施形態による発光デバイスの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、ファイバスタブ部品の構成を示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ），（Ｂ）は、グレーティングチップを用意する手順を説明する図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｄ）は、グレーティングチップを用意する他の手順を説明する図である。
【図５】図５は、反射波長測定装置の概略図である。
【図６】図６は、発光デバイスが有する搭載部材の構成を示す斜視図である。
【図７】図７（Ａ），（Ｂ）は、搭載部材上に半導体光増幅素子およびフォトダイオード（ＰＤ）を固定する工程を説明する図である。
【図８】図８（Ａ）は、ファイバスタブ部品とグレーティングチップとを搭載部材に固定する工程を説明する図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面の要部を示す図である。
【図９】図９（Ａ），（Ｂ）は、ファイバスタブ部品とグレーティングチップとを搭載部材に固定する工程を説明する図である。
【図１０】図１０は、光モジュールの構成を示す一部破断斜視図である。
【図１１】図１１（Ａ），（Ｂ）は、光モジュールを作製する工程を説明する図である。
【図１２】図１２（Ａ），（Ｂ）は、光モジュールを作製する工程を説明する図である。
【図１３】図１３は、光ファイバと光モジュールとの接続方法の一例を説明する図である。
【図１４】図１４は、多波長光通信システムの構成を示す概略図である。
【図１５】図１５は、第４の実施形態による発光デバイス装置の斜視図である。
【図１６】図１６は、保持部材および保持部材に保持された光ファイバを示す多芯ファイバスタブの斜視図である。
【図１７】図１７は、第４の実施形態の発光デバイス装置が有する搭載部材８５を説明する図である。
【図１８】図１８は、図１５におけるＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１…発光デバイス、２…ファイバスタブ部品、３…半導体光増幅素子、４…フォトダイオード、５…搭載部材、５ａ，５ｂ，５ｃ…領域、１０…光モジュール、２１…グレーティングファイバ、２２…フェルール、２３…回折格子、２５…固定部材、３０…リードフレーム部品、３１…ダイパッド、３２…リード、３３…外枠、３５…樹脂体、３６…嵌合部、５１…フェルール支持部、５２…光ファイバ支持部、５３…溝、５４…素子搭載部、５４ｓ，５４ｔ…位置決めマーク、５４ａ〜５４ｄ…配線、１００…多波長光通信システム、１１１…光送信器、１２０…合波器、１３０…分波器、１４１…光受信器、１５０…光伝送路、１６０…分波器、１６１…光モジュール。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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