JPH01260882A - 発光素子モジュール - Google Patents
発光素子モジュールInfo
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- JPH01260882A JPH01260882A JP63089925A JP8992588A JPH01260882A JP H01260882 A JPH01260882 A JP H01260882A JP 63089925 A JP63089925 A JP 63089925A JP 8992588 A JP8992588 A JP 8992588A JP H01260882 A JPH01260882 A JP H01260882A
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- light
- light emitting
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- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 23
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 10
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- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
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- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Light Receiving Elements (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は発光素子モジュールに関する。
従来、半導体発光素子と光ファイバとの光学的結合には
主としてひとつまたは複数個のレンズが用いられてきた
。特に発光素子と直接対面するレンズとしては均質材料
からなる球レンズ、あるいは軸垂直方向に材料の屈折率
分布を持たせた同軸型レンズが通常用いられる。
主としてひとつまたは複数個のレンズが用いられてきた
。特に発光素子と直接対面するレンズとしては均質材料
からなる球レンズ、あるいは軸垂直方向に材料の屈折率
分布を持たせた同軸型レンズが通常用いられる。
従来の発光ダイオードモジュールの模式図を第３図に示
す９球レンズ１３の入射面１３１は結合効率を十分大き
くとるため発光ダイオード２３の光出射面２３１に１０
０μｍ乃至３００μｍの距離に位置する。この構成では
発光ダイオードからの出力光の一部をモニタ信号として
負帰還をかけ、光出力レベルを一定に保つ所謂ＡＰＣ（
入ｕｔｏｍａｔｉｃ ｌ’ｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）
は不可能である。
す９球レンズ１３の入射面１３１は結合効率を十分大き
くとるため発光ダイオード２３の光出射面２３１に１０
０μｍ乃至３００μｍの距離に位置する。この構成では
発光ダイオードからの出力光の一部をモニタ信号として
負帰還をかけ、光出力レベルを一定に保つ所謂ＡＰＣ（
入ｕｔｏｍａｔｉｃ ｌ’ｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）
は不可能である。
一方、従来のファブリペロ（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）
型半導体レーザモジュールにおいては第４図に示される
ような構成がとられた。即ち半導体レーザ２４の片側出
射面２４１からの光出力は光学レンズ１４によって光フ
ァイバに結合され、反対側の出射面２４２からの光出力
はホトダイオード４４によって電流に変換され、ＡＰＣ
回路の信号源となる。しかしながら上述のファブリペロ
型半導体レーザに代えて単一軸モード半導体レーザのひ
とつである分布帰還型半導体レーザを用いようとすると
く光フアイバ通信用光源としての単一軸モード半導体レ
ーザの利点は同業者には周知である）以下に述べる欠点
が生ずる。
型半導体レーザモジュールにおいては第４図に示される
ような構成がとられた。即ち半導体レーザ２４の片側出
射面２４１からの光出力は光学レンズ１４によって光フ
ァイバに結合され、反対側の出射面２４２からの光出力
はホトダイオード４４によって電流に変換され、ＡＰＣ
回路の信号源となる。しかしながら上述のファブリペロ
型半導体レーザに代えて単一軸モード半導体レーザのひ
とつである分布帰還型半導体レーザを用いようとすると
く光フアイバ通信用光源としての単一軸モード半導体レ
ーザの利点は同業者には周知である）以下に述べる欠点
が生ずる。
従来のファブリ・ペロ型半導体レーザにおいては、基本
横モード動作時における各々の光出射面からの光出力の
注入電流依存性は同等である。即ち光ファイバに結合さ
れる側の光出力をＰｏ、反対側の光出射面からの光出力
をＰ、とすればＰ。
横モード動作時における各々の光出射面からの光出力の
注入電流依存性は同等である。即ち光ファイバに結合さ
れる側の光出力をＰｏ、反対側の光出射面からの光出力
をＰ、とすればＰ。
／ Ｐ ｏ比は注入電流Ｉｐに関して一定値となり変化
しない。従って、第５図に示した光フアイバ通信システ
ムの模式図において伝送終端での光出力を電流変換した
信号出力ＩｓとＡＰＣ回路信号源工、の比は半導体レー
ザへの注入電流Ｉｐに依存しない一定値をとる（第６図
中の破線）、シかしながら分布帰還型半導体レーザにお
いては、一方の光出力が注入電流に対してスーボーリン
アであり、もう一方の光出力が注入電流に対してザブリ
ンアな関係であることが多く、従ってＰ −／ Ｐ 。
しない。従って、第５図に示した光フアイバ通信システ
ムの模式図において伝送終端での光出力を電流変換した
信号出力ＩｓとＡＰＣ回路信号源工、の比は半導体レー
ザへの注入電流Ｉｐに依存しない一定値をとる（第６図
中の破線）、シかしながら分布帰還型半導体レーザにお
いては、一方の光出力が注入電流に対してスーボーリン
アであり、もう一方の光出力が注入電流に対してザブリ
ンアな関係であることが多く、従ってＰ −／ Ｐ 。
比即ちＩ、、ｌと■ｓとの関係が直線性からずれる（第
６図中の実線）。このずれは伝送信号のマーク率が変化
した場合、ＡＰＣ回路のトラッキング・エラーとなって
現われる。
６図中の実線）。このずれは伝送信号のマーク率が変化
した場合、ＡＰＣ回路のトラッキング・エラーとなって
現われる。
本発明の目的は、上述の問題点を解決し、分布帰還型半
導体レーザにおいてはトラッキング・エラーがなく、ま
た発光ダイオード等においては出力光のモニタが容易に
行え、ＡＰＣが可能となる発光素子モジュール構造を提
供することにある。
導体レーザにおいてはトラッキング・エラーがなく、ま
た発光ダイオード等においては出力光のモニタが容易に
行え、ＡＰＣが可能となる発光素子モジュール構造を提
供することにある。
本発明の発光素子モジュールは発光素子の出射面前面に
発光素子と光ファイバの両者を光学的に結合するレンズ
を具備し、前記レンズの前記発光素子と対面する表面の
一部分に反射被膜を形成した平面または凹面状部位を有
している構造となっている。
発光素子と光ファイバの両者を光学的に結合するレンズ
を具備し、前記レンズの前記発光素子と対面する表面の
一部分に反射被膜を形成した平面または凹面状部位を有
している構造となっている。
本発明は発光素子に対面するレンズの一部分に反射被膜
を形成した平面または凹面状部位を有し、発光素子から
の光ビームの一部を反射させてレンズ本来の出射面とは
別の方向へ取り出すことができるため、平面又は凹面状
部位で反射した光ビームをホトダイオードで受光するこ
とにより容易にＡＰＣが可能となる。また、分布帰還型
半導体レーザにおいては信号出力光の一部をモニタする
ことになるのでＰｏ／Ｐ、と１．／Ｉｓの相違に起因す
るトラッキング・エラーがなくなる。
を形成した平面または凹面状部位を有し、発光素子から
の光ビームの一部を反射させてレンズ本来の出射面とは
別の方向へ取り出すことができるため、平面又は凹面状
部位で反射した光ビームをホトダイオードで受光するこ
とにより容易にＡＰＣが可能となる。また、分布帰還型
半導体レーザにおいては信号出力光の一部をモニタする
ことになるのでＰｏ／Ｐ、と１．／Ｉｓの相違に起因す
るトラッキング・エラーがなくなる。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例である先球同軸型レンズを用
いた半導体レーザモジュールの概念図である。先球同軸
型レンズ１１の凸面状の入射面１１１の一部に平面状部
位１１２があり、その表面は金属薄膜が蒸着され高い反
射率を有している。半導体レーザ２１の前方入射面から
の光ビーム２０１のうち上述の平面状部位１１２に入射
された成分はここで反射され、ホトダイオード４１に入
射する。残りの成分はレンズ１１内部を通って出射面１
１３から出射され、後段に光アイソレータやその他のレ
ンズがある場合はそれらを通過した後光ファイバ３２に
入射する。半導体レーザ２１と光ファイバ３２との所謂
結合効率はホトダイオード４１への入射光量との兼合い
で平面状部位１１２の位置と面積を制御することによっ
て決定されるが、十分なモニタ光量を得ながら結合効率
の低下量として０．５ｄＢ以内という類値が実現できた
。
いた半導体レーザモジュールの概念図である。先球同軸
型レンズ１１の凸面状の入射面１１１の一部に平面状部
位１１２があり、その表面は金属薄膜が蒸着され高い反
射率を有している。半導体レーザ２１の前方入射面から
の光ビーム２０１のうち上述の平面状部位１１２に入射
された成分はここで反射され、ホトダイオード４１に入
射する。残りの成分はレンズ１１内部を通って出射面１
１３から出射され、後段に光アイソレータやその他のレ
ンズがある場合はそれらを通過した後光ファイバ３２に
入射する。半導体レーザ２１と光ファイバ３２との所謂
結合効率はホトダイオード４１への入射光量との兼合い
で平面状部位１１２の位置と面積を制御することによっ
て決定されるが、十分なモニタ光量を得ながら結合効率
の低下量として０．５ｄＢ以内という類値が実現できた
。
第２図は本発明の他の実施例である球レンズを用いた発
光ダイオードモジュールの概念図である。球レンズ１２
の入射面側球面１２１の一部に凹面状球面部位１２２が
あり、その表面は金属被膜が蒸着され高い反射率を有し
ている。発光ダイオード２２からの出射光２０２のうち
上述の凹面状部位１２２に入射された成分は反射され、
ホトダイオード４２に入射する。゛この実施例ではレン
ズに設けた反射面が球面であるため、拡散光を集束して
ホトダイオード受光面における光密度を平面状反射面の
場合に比べて高くすることができ、ホトダイオードの取
付は位置精度を緩めたり、あるいはホトダイオード受光
部面積を小さくできる等の利点がある。
光ダイオードモジュールの概念図である。球レンズ１２
の入射面側球面１２１の一部に凹面状球面部位１２２が
あり、その表面は金属被膜が蒸着され高い反射率を有し
ている。発光ダイオード２２からの出射光２０２のうち
上述の凹面状部位１２２に入射された成分は反射され、
ホトダイオード４２に入射する。゛この実施例ではレン
ズに設けた反射面が球面であるため、拡散光を集束して
ホトダイオード受光面における光密度を平面状反射面の
場合に比べて高くすることができ、ホトダイオードの取
付は位置精度を緩めたり、あるいはホトダイオード受光
部面積を小さくできる等の利点がある。
以上説明したように本発明にかかる発光素子モジュール
は発光素子に対面するレンズの入射面の一部に反射被膜
を形成した平面状または凹面状部位を設けて、照射され
た光ビームの一部を出射面とは別の方向へ反射すること
により、半導体レーザの前方出力光や発光ダイオードの
光出力をホトダイオード等の受光素子でモニタできる効
果がある。分布帰還型半導体レーザ等に本発明を適用し
た場合は前方出力光をモニタすることによって第６図に
示したような■、と■、の非直線性に起因するＡＰＣ動
作上のトラッキングエラーを回避することができる。発
光ダイオードに本発明を適用した場合は従来不可能であ
ったＡＰＣ駆動が可能となり、光出力の経時変動に対す
るシステム・マージンを軽減し、更には初期駆動電流を
低目に設定して素子寿命を延長する等の効果が期待でき
る。
は発光素子に対面するレンズの入射面の一部に反射被膜
を形成した平面状または凹面状部位を設けて、照射され
た光ビームの一部を出射面とは別の方向へ反射すること
により、半導体レーザの前方出力光や発光ダイオードの
光出力をホトダイオード等の受光素子でモニタできる効
果がある。分布帰還型半導体レーザ等に本発明を適用し
た場合は前方出力光をモニタすることによって第６図に
示したような■、と■、の非直線性に起因するＡＰＣ動
作上のトラッキングエラーを回避することができる。発
光ダイオードに本発明を適用した場合は従来不可能であ
ったＡＰＣ駆動が可能となり、光出力の経時変動に対す
るシステム・マージンを軽減し、更には初期駆動電流を
低目に設定して素子寿命を延長する等の効果が期待でき
る。
第１図は本発明の一実施例である半導体レーザモジュー
ルの概念図、第２図は本発明の他の実施例である発光ダ
イオードモジュールの概念図、第３図は従来の発光ダイ
オードモジュールの概念図、第４図は従来の半導体レー
ザモジュールの概念図、第５図は半導体レーザを用いた
通信システムの模式図、第６図は第５図に示した信号光
強度Ｉｓとモニタ光強度■、との比を示す図である。 １１〜１４・・・レンズ、２１．２４・・・半導体レー
ザ、２２．２３・・・発光ダイオード、３２・・・光フ
ァイバ、４１，４２．４４・・・ホトダイオード。 代理人 弁理士 内 原 音 指／ Ｖ 箭２ 刀 咋ど光７アイノぐ ％３ 図 箭４図
ルの概念図、第２図は本発明の他の実施例である発光ダ
イオードモジュールの概念図、第３図は従来の発光ダイ
オードモジュールの概念図、第４図は従来の半導体レー
ザモジュールの概念図、第５図は半導体レーザを用いた
通信システムの模式図、第６図は第５図に示した信号光
強度Ｉｓとモニタ光強度■、との比を示す図である。 １１〜１４・・・レンズ、２１．２４・・・半導体レー
ザ、２２．２３・・・発光ダイオード、３２・・・光フ
ァイバ、４１，４２．４４・・・ホトダイオード。 代理人 弁理士 内 原 音 指／ Ｖ 箭２ 刀 咋ど光７アイノぐ ％３ 図 箭４図
Claims (1)
- 発光素子と、発光素子出射面前面に設置したレンズと
を少くとも具備してなる発光素子モジュールにおいて、
前記レンズの前記発光素子と対面する表面の一部分に反
射被膜を形成した平面または凹面状部位を有することを
特徴とする発光素子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8992588A JPH07105560B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 発光素子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8992588A JPH07105560B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 発光素子モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01260882A true JPH01260882A (ja) | 1989-10-18 |
| JPH07105560B2 JPH07105560B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=13984275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8992588A Expired - Fee Related JPH07105560B2 (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 発光素子モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105560B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0786836A3 (en) * | 1996-01-25 | 1997-10-29 | Hewlett Packard Co | Laser-based light source |
| JP2003060299A (ja) * | 2001-06-07 | 2003-02-28 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 光出力素子・光出力素子アレイおよびレンズ素子・レンズ素子アレイ |
| JP2004095824A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光モジュール |
| JP2013039714A (ja) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Ricoh Co Ltd | 光源装置、光走査装置及び画像形成装置 |
| WO2013140922A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 株式会社エンプラス | 光レセプタクルおよびこれを備えた光モジュール |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61278821A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-09 | Toshiba Corp | 光合成分離部材 |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP8992588A patent/JPH07105560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61278821A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-09 | Toshiba Corp | 光合成分離部材 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0786836A3 (en) * | 1996-01-25 | 1997-10-29 | Hewlett Packard Co | Laser-based light source |
| US5835514A (en) * | 1996-01-25 | 1998-11-10 | Hewlett-Packard Company | Laser-based controlled-intensity light source using reflection from a convex surface and method of making same |
| JP2003060299A (ja) * | 2001-06-07 | 2003-02-28 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 光出力素子・光出力素子アレイおよびレンズ素子・レンズ素子アレイ |
| JP2004095824A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光モジュール |
| JP2013039714A (ja) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Ricoh Co Ltd | 光源装置、光走査装置及び画像形成装置 |
| WO2013140922A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 株式会社エンプラス | 光レセプタクルおよびこれを備えた光モジュール |
| US9360642B2 (en) | 2012-03-23 | 2016-06-07 | Enplas Corporation | Optical receptacle and optical module provided with same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07105560B2 (ja) | 1995-11-13 |
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