JPH0262955B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0262955B2
JPH0262955B2 JP59042540A JP4254084A JPH0262955B2 JP H0262955 B2 JPH0262955 B2 JP H0262955B2 JP 59042540 A JP59042540 A JP 59042540A JP 4254084 A JP4254084 A JP 4254084A JP H0262955 B2 JPH0262955 B2 JP H0262955B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser diode
diode chip
optical fiber
output optical
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59042540A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60186080A (en
Inventor
Masahiro Ikeda
Norio Nishi
Shinji Nagaoka
Kaoru Yoshino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP4254084A priority Critical patent/JPS60186080A/en
Publication of JPS60186080A publication Critical patent/JPS60186080A/en
Publication of JPH0262955B2 publication Critical patent/JPH0262955B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
    • G02B6/4203Optical features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はレーザダイオードチツプ、集光素
子、出力用光フアイバを互に最適な位置に固定す
るレーザダイオードモジユール製造に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the manufacture of a laser diode module in which a laser diode chip, a condensing element, and an output optical fiber are mutually fixed in optimal positions.

<従来技術> 第1図は従来のレーザダイオードモジユールの
構成例を示す。出力用光フアイバ1の結合用端面
は集光用球レンズ2と対向し、集光用球レンズ2
はレーザダイオードチツプ3の活性層と対向して
いる。レーザダイオードチツプ3はヒートシンク
4上に取付けられ、レーザダイオードチツプ3に
電流注入用ワイヤ5が接続されている。これらを
組立ててレーザダイオードモジユールを製造する
場合には以下のような手順で行う。まずレーザダ
イオードチツプ3をヒートシンク4にホンデイン
グし、電流注入用ワイヤ5をレーザダイオードチ
ツプ3に取りつけてこれに電流を流し、レーザダ
イオードチツプ3を発光させる。次に集光用球レ
ンズ2の光軸を3方向、つまり互に直交するx、
y、z方向に微調することによつてレーザダイオ
ードチツプ3の活性層に対し最適位置に調節す
る。さらに出力用光フアイバ1の光軸を3方向に
調整することによつてこれら出力用光フアイバ
1、集光用球レンズ2、レーザダイオードチツプ
3の光軸を互に一致し、かつこれらの間隔が最適
になるように、すなわち光出力が出力用光フアイ
バ1から最も多く出射されるように調節して互に
固定する。
<Prior Art> FIG. 1 shows an example of the configuration of a conventional laser diode module. The coupling end face of the output optical fiber 1 faces the condensing ball lens 2, and the condensing ball lens 2
faces the active layer of the laser diode chip 3. The laser diode chip 3 is mounted on a heat sink 4, and a current injection wire 5 is connected to the laser diode chip 3. When assembling these to manufacture a laser diode module, the following steps are performed. First, the laser diode chip 3 is mounted on the heat sink 4, the current injection wire 5 is attached to the laser diode chip 3, and a current is passed through it to cause the laser diode chip 3 to emit light. Next, the optical axis of the condensing ball lens 2 is set in three directions, that is, x, which are perpendicular to each other,
The active layer of the laser diode chip 3 is adjusted to the optimum position by finely adjusting it in the y and z directions. Furthermore, by adjusting the optical axis of the output optical fiber 1 in three directions, the optical axes of the output optical fiber 1, condensing ball lens 2, and laser diode chip 3 are aligned with each other, and the distance between them is adjusted. They are adjusted and fixed to each other so that they are optimized, that is, the maximum light output is emitted from the output optical fiber 1.

このように従来においてはレーザダイオードを
発振させた状態で光軸の調整や固定組立を行うた
め、ヒートシンク4を取り付けた状態で調整しな
ければならない事や、通電した状態で組立をしな
ければならない事等のために信頼性に問題が生じ
る事や、製造時の効率が悪い等の欠点があつた。
つまりレーザダイオードチツプ3はハーメチツク
シールをしないで発振させると劣化し、信頼性が
低下するおそれがあり、このため例えば窒素ガス
を流し、その雰囲気で前記調整を行うと、出力用
光フアイバ1、集光用球レンズ2、レーザダイオ
ードチツプ3の調節を同時に行うことが困難とな
る。
In this way, in the past, the optical axis was adjusted and the fixing assembly was performed while the laser diode was oscillating, so adjustments had to be made with the heat sink 4 attached, and assembly had to be done with the power turned on. There were drawbacks such as problems with reliability due to various reasons, and poor manufacturing efficiency.
In other words, if the laser diode chip 3 is allowed to oscillate without hermetic sealing, it may deteriorate and its reliability may decrease. , it becomes difficult to adjust the condensing ball lens 2 and the laser diode chip 3 at the same time.

なお、レーザダイオードモジユールの構成法と
しては、第1図に示したように出力用光フアイバ
1と集光用球レンズ2とが分離した個別レンズ方
式と呼ばれる構成のほかに、出力用光フアイバ1
の結合用端面にマイクロレンズ等集光機能をもつ
た素子が設けられている構成が知られている。こ
のような構成法は先端レンズ方式と呼ばれ、例え
ば「光・量子エレクトロニクス研究会資料
OQE76−85」に紹介されている。この方法にお
いてもレーザダイオードチツプを発光させた状態
で組立を行うことから生ずる問題点は個別レンズ
方式と共用である。
In addition to the so-called individual lens method in which the output optical fiber 1 and the condensing ball lens 2 are separated as shown in FIG. 1, the laser diode module can be configured using an output optical fiber 1
A configuration is known in which an element with a light condensing function, such as a microlens, is provided on the coupling end face. This type of construction method is called the advanced lens method, and for example, "Optical and Quantum Electronics Research Group Materials"
OQE76−85”. This method also has the same problems as the individual lens method, which arise from assembly with the laser diode chip emitting light.

以下の実施例は先端レンズ方式について説明す
るが、個別レンズ方式についてもほぼ同様の手順
でレーザダイオードモジユールが製造できる。
Although the following embodiments will explain the tip lens method, the laser diode module can also be manufactured using the individual lens method using substantially the same procedure.

<発明の概要> この発明の目的はこれらの問題を解決するため
にレーザダイオードチツプを非発光状態のままで
最適な状態になるように出力用光フアイバ、集光
素子、レーザダイオードチツプを相互に固定する
レーザダイオードモジユールの製造法を提供する
ことにある。
<Summary of the invention> In order to solve these problems, the purpose of the present invention is to interconnect the output optical fiber, the condensing element, and the laser diode chip so that the laser diode chip remains in a non-emitting state and is in an optimal state. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fixed laser diode module.

この発明によれば出力用光フアイバの出射端か
ら、レーザダイオードチツプの発振波長の近傍の
波長の変調された信号光を入射し、その出力用光
フアイバの結合用端面からその信号光をレーザダ
イオードチツプの活性層に照射し、その時のレー
ザダイオードチツプの端子電圧を検波して得られ
る変調信号を測定し、その端子電圧の変調信号が
最大になるように上記レーザダイオードチツプ、
集光素子、出力用光フアイバの各光軸およびこれ
らの間隔を調整する。
According to this invention, a signal light modulated with a wavelength near the oscillation wavelength of the laser diode chip is input from the output end of the output optical fiber, and the signal light is transmitted from the coupling end face of the output optical fiber to the laser diode. The active layer of the laser diode chip is irradiated, and the modulation signal obtained by detecting the terminal voltage of the laser diode chip at that time is measured.
Adjust the optical axes of the condensing element and the output optical fiber, and the spacing between them.

<実施例> 第2図はこの発明の1実施例を説明する構造図
を示し、第1図と対応する部分には同一符号を付
けてある。この例では出力用光フアイバ1及びレ
ーザダイオードチツプ3間の集光素子として、出
力用光フアイバ1の結合用端面に集光素子付けた
場合であつて出力用光フアイバ1の結合用端面に
はエツチング等で形成されたマイクロレンズ等集
光機能を持つた集光素子6が装着されている。こ
の発明の方法を以下に説明する。今出力用光フア
イバ1にその出射面側より、外部からレーザダイ
オードチツプ3から出射する波長と同じ波長をも
ち、変調信号により輝度変調された信号光を入射
させ、集光素子6で集光されたビームスポツトを
レーザダイオードチツプ3の活性層に照射させ
る。レーザダイオードチツプ3はPn接合素子で
あるから活性層に発振波長の光があたると、その
光はその活性層に吸収され、光起電力効果によつ
て端子電圧が発生する。したがつて端子電圧を電
流注入用ワイヤ5を通じて測定し、その端子電圧
が最も大きくなるように出力用光フアイバ1、レ
ーザダイオードチツプ3を光軸調整することによ
つて出力用光フアイバ1の光軸とレーザダイオー
ドチツプ3の光軸と更に集光素子6の光軸とが3
方向とも最適に合つた状態となり、またこれら
間、つまりこの例では集光素子6及びレーザダイ
オードチツプ3間の間隔が最適となる。信号光を
変調した状態で端子電圧の変化を検出すると、す
なわち端子電圧を検波し、変調信号を検出し、そ
の変調信号が大きくなるようにすると雑音に影響
され難く検出感度が大きくなる事は通常の選択レ
ベルメータを利用する場合と同様である。
<Embodiment> FIG. 2 shows a structural diagram illustrating an embodiment of the present invention, and parts corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals. In this example, as a condensing element between the output optical fiber 1 and the laser diode chip 3, a condensing element is attached to the coupling end face of the output optical fiber 1. A condensing element 6 having a condensing function, such as a microlens formed by etching or the like, is attached. The method of this invention will be explained below. Now, signal light having the same wavelength as the wavelength emitted from the laser diode chip 3 from the outside and whose brightness is modulated by a modulation signal is input into the output optical fiber 1 from its output surface side, and the light is focused by the condensing element 6. The active layer of the laser diode chip 3 is irradiated with the beam spot. Since the laser diode chip 3 is a Pn junction element, when light of the oscillation wavelength hits the active layer, the light is absorbed by the active layer, and a terminal voltage is generated by the photovoltaic effect. Therefore, the terminal voltage is measured through the current injection wire 5, and the optical axis of the output optical fiber 1 and the laser diode chip 3 are adjusted so that the terminal voltage is maximized. The axis, the optical axis of the laser diode chip 3, and the optical axis of the condensing element 6 are
The directions are also optimally matched, and the distance between them, that is, the distance between the condensing element 6 and the laser diode chip 3 in this example, is optimal. When detecting a change in the terminal voltage while modulating the signal light, that is, detecting the terminal voltage and detecting the modulated signal, it is normal that the detection sensitivity increases as the modulated signal increases because it is less affected by noise. This is the same as when using the selection level meter.

次に実際のレーザダイオードについて行つた実
験結果について説明する。第3図は近接した波長
0.88μmで発振する2つのレーザダイオードを用
いて、レーザダイオードチツプの端子電圧の注入
ビームスポツト位置依存性について測定した測定
系を示す。光源用レーザダイオード7は直流電源
8よりも電流注入によりレーザ発振する。この光
源用レーザダイオード7はトラツキングスコープ
9により例えば100MHzの変調信号により強度変
調される。光源用レーザダイオード7からの光は
集光用レンズ10により集光され、光アイソレー
タ11を通じ集光用レンズ12により集光されて
レーザダイオードチツプ3の活性層に入射され
る。レーザダイオードチツプ3の電流注入用ワイ
ヤ5に得られた電気信号より10MHzの変調信号成
分がフイルタ13で取出され、22dBの増幅器1
4で増幅されてトラツキングスコープ9に入力さ
れる。
Next, the results of experiments conducted on actual laser diodes will be explained. Figure 3 shows adjacent wavelengths
This figure shows a measurement system for measuring the injection beam spot position dependence of the terminal voltage of a laser diode chip using two laser diodes that oscillate at 0.88 μm. The light source laser diode 7 oscillates when a current is injected from the DC power source 8 . This light source laser diode 7 is intensity-modulated by a tracking scope 9 using a modulation signal of, for example, 100 MHz. Light from the light source laser diode 7 is focused by a focusing lens 10, passes through an optical isolator 11, is focused by a focusing lens 12, and enters the active layer of the laser diode chip 3. A 10 MHz modulated signal component is extracted from the electrical signal obtained by the current injection wire 5 of the laser diode chip 3 by a filter 13, and then sent to a 22 dB amplifier 1.
4 and input to the tracking scope 9.

今光源用レーザダイオード7を100MHzで変調
した出力光を20倍の対物集光レンズ12でレーザ
ダイオードチツプ3の活性層に注入し、電流注入
用ワイヤ5に得られる端子電圧の変調信号電力を
トラツキングスコープ9で測定する。第4図は端
子電圧で検出される変調信号電力のビームスポツ
ト位置依存性と測定した結果を示したものであ
る。ここでΔyはレーザダイオードチツプ3の活
性層の厚さ方向、Δxは活性層に平行な方向、Δz
は光軸方向にビームスポツトを変位させた時の変
調信号電力の変動を示したものである。この結果
から変調信号電力が3dB落ぎる変位量はΔx、Δz
共±5μm、Δyは±1μmとなることがわかる。20
倍の対物集光レンズ12で絞られたビームスポツ
トサイズは約5μmと考えられる。したがつて出
力用光フアイバ端に形成された集光素子6でこの
程度にビームスポツトサイズが絞られると非常に
高感度に光軸合せが可能となる。変調信号電力を
光軸合せのフイードバツク制御系へ組み込めば自
動的に光軸合せを行う事ができる。
Now, the output light modulated at 100MHz from the light source laser diode 7 is injected into the active layer of the laser diode chip 3 using a 20x objective condenser lens 12, and the modulated signal power of the terminal voltage obtained at the current injection wire 5 is controlled. Measure with King Scope 9. FIG. 4 shows the dependence of the modulated signal power detected by the terminal voltage on the beam spot position and the measurement results. Here, Δy is the thickness direction of the active layer of the laser diode chip 3, Δx is the direction parallel to the active layer, and Δz
shows the variation in the modulated signal power when the beam spot is displaced in the optical axis direction. From this result, the displacement amount by which the modulated signal power drops by 3 dB is Δx, Δz
It can be seen that both are ±5 μm and Δy is ±1 μm. 20
The beam spot size focused by the double objective condenser lens 12 is thought to be about 5 μm. Therefore, if the beam spot size is narrowed down to this extent by the condensing element 6 formed at the end of the output optical fiber, it becomes possible to align the optical axis with extremely high sensitivity. By incorporating the modulated signal power into a feedback control system for optical axis alignment, optical axis alignment can be performed automatically.

なお先に述べたようにこの発明は第1図に示し
たように集光素子が出力用光フアイバ1と離れて
いる場合にも適用され、出力用光フアイバ1、集
光素子2、レーザダイオードチツプ3の光軸合せ
とこれらの間隔を最適なものとすることができ
る。
As mentioned above, the present invention is also applicable to the case where the condensing element is separated from the output optical fiber 1 as shown in FIG. The alignment of the optical axes of No. 3 and their spacing can be optimized.

<効果> 以上説明したようにこの発明によればレーザダ
イオードチツプに電流を流さない状態(非発光状
態)で出力用光フアイバとレーザダイオードチツ
プと、集光素子との光軸合わせを行うので以下に
記すような利点がある。
<Effects> As explained above, according to the present invention, the optical axes of the output optical fiber, the laser diode chip, and the condensing element are aligned in a state where no current flows through the laser diode chip (non-emission state), so the following effects can be achieved. It has the following advantages.

(1) レーザダイオードチツプが発光により劣化す
るおそれがなく信頼性が上る。
(1) There is no risk that the laser diode chip will deteriorate due to light emission, increasing reliability.

(2) 変調信号を測定するため変位検出感度が高
い。
(2) Displacement detection sensitivity is high because it measures modulated signals.

(3) 不活性ガス雰囲気内で行う必要がなく、光軸
合わせを容易に自動化できる。
(3) Optical axis alignment can be easily automated without the need to perform it in an inert gas atmosphere.

(4) レーザダイオードチツプ側の方をも光軸合わ
せのために変位させることができるため製立工
程に自由度が大きくなる。
(4) Since the laser diode chip side can also be displaced for optical axis alignment, there is greater freedom in the manufacturing process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のレーザダイオードモジユールの
光軸合わせを説明する構成図、第2図はこの発明
のレーザダイオードモジユール製造法の光軸合わ
せを説明する構成図、第3図はレーザダイオード
チツプの端子電圧を測定する測定系を示す図、第
4図は第3図の測定系で測定した結果を示す端子
電圧で検出した変調信号電力のビームスポツト位
置依存性を示す図である。 1……出力用光フアイバ、2……集光用球レン
ズ、3……レーザダイオードチツプ、4……ヒー
トシンク、5……電流注入用ワイヤ、6……集光
素子。
Fig. 1 is a block diagram illustrating optical axis alignment of a conventional laser diode module, Fig. 2 is a block diagram illustrating optical axis alignment of the laser diode module manufacturing method of the present invention, and Fig. 3 is a block diagram illustrating optical axis alignment of a conventional laser diode module. FIG. 4 is a diagram showing the beam spot position dependence of the modulated signal power detected by the terminal voltage, which is the result of measurement using the measurement system of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Optical fiber for output, 2... Ball lens for focusing, 3... Laser diode chip, 4... Heat sink, 5... Wire for current injection, 6... Focusing element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 レーザダイオードチツプの近傍に集光素子を
介して出力用光フアイバの結合用端面を配し、上
記レーザダイオードチツプからの出射光を上記出
力用光フアイバに結合させるようにこれらレーザ
ダイオードチツプ、集光素子、出力用光フアイバ
を互に固定するレーザダイオードモジユールの製
造法において、上記出力用光フアイバの出射端か
ら、上記レーザダイオードチツプの発振波長の近
傍の波長の変調された信号光を入射し、その出力
用光フアイバの結合用端面から上記信号光を非発
光状態の上記レーザダイオードチツプの活性層に
照射し、その時の上記レーザダイオードチツプの
端子電圧を検波し、該端子電圧の変調信号を測定
し、該端子電圧の変調信号が最大になるように上
記レーザダイオードチツプ、集光素子、出力用光
フアイバの各光軸およびこれら間の間隔を調整す
ることを特徴とするレーザダイオードモジユール
の製造法。
1. A coupling end face of an output optical fiber is arranged near the laser diode chip via a condensing element, and these laser diode chips and condensers are arranged so that the output light from the laser diode chip is coupled to the output optical fiber. In a method for manufacturing a laser diode module in which an optical element and an output optical fiber are fixed to each other, a modulated signal light having a wavelength near the oscillation wavelength of the laser diode chip is input from the output end of the output optical fiber. Then, the signal light is irradiated from the coupling end face of the output optical fiber to the active layer of the non-emitting laser diode chip, the terminal voltage of the laser diode chip at that time is detected, and a modulation signal of the terminal voltage is generated. A laser diode module characterized in that the optical axes of the laser diode chip, the condensing element, and the output optical fiber and the spacing therebetween are adjusted so that the modulation signal of the terminal voltage is maximized. manufacturing method.
JP4254084A 1984-03-05 1984-03-05 Manufacture of laser diode module Granted JPS60186080A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4254084A JPS60186080A (en) 1984-03-05 1984-03-05 Manufacture of laser diode module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4254084A JPS60186080A (en) 1984-03-05 1984-03-05 Manufacture of laser diode module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60186080A JPS60186080A (en) 1985-09-21
JPH0262955B2 true JPH0262955B2 (en) 1990-12-27

Family

ID=12638897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4254084A Granted JPS60186080A (en) 1984-03-05 1984-03-05 Manufacture of laser diode module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60186080A (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5558590A (en) * 1978-10-25 1980-05-01 Fujitsu Ltd Location adjustment of light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60186080A (en) 1985-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4297653A (en) Hybrid semiconductor laser/detectors
US6659659B1 (en) High-speed optical sub-assembly utilizing ceramic substrate, direct coupling and laser welding
JP3909257B2 (en) Optical coupling device
JP2645862B2 (en) Semiconductor light emitting device and its applied products
JPH0262958B2 (en)
JPH09219552A (en) Integrated laser-based light source
TW202107789A (en) Semiconductor laser device
US6034981A (en) Surface laser diode package having an optical power monitoring function
JPH02254783A (en) Semiconductor laser device
US6452669B1 (en) Transmission detection for vertical cavity surface emitting laser power monitor and system
JPH03120884A (en) Semiconductor laser module
US12292604B2 (en) Optical module
JPH0262955B2 (en)
JPH10256672A (en) Semiconductor laser module, optical fiber amplifier and optical transmission system
US6989554B2 (en) Carrier plate for opto-electronic elements having a photodiode with a thickness that absorbs a portion of incident light
JPH0242782A (en) semiconductor laser module
JPH08148756A (en) Semiconductor laser device
JPH0262956B2 (en)
JP2002280655A (en) Light outputting apparatus and lens element for it
US20050276546A1 (en) Bidirectional emitting and receiving module
JP2690354B2 (en) Optical coupling method between optical semiconductor chip and optical fiber
US20060215726A1 (en) Integrated optical detector in semiconductor reflector
JPH0429582Y2 (en)
JP3318083B2 (en) Semiconductor laser device
JP2538451Y2 (en) Semiconductor laser device