JPH0537062A - 半導体レーザモジユール - Google Patents

半導体レーザモジユール

Info

Publication number
JPH0537062A
JPH0537062A JP18668791A JP18668791A JPH0537062A JP H0537062 A JPH0537062 A JP H0537062A JP 18668791 A JP18668791 A JP 18668791A JP 18668791 A JP18668791 A JP 18668791A JP H0537062 A JPH0537062 A JP H0537062A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
laser module
inductor
bias circuit
bonding wire
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.)
Granted
Application number
JP18668791A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2728104B2 (ja
Inventor
Kazuyoshi Sato
和芳 佐藤
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3186687A priority Critical patent/JP2728104B2/ja
Publication of JPH0537062A publication Critical patent/JPH0537062A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2728104B2 publication Critical patent/JP2728104B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体レーザモジュールの変調帯域を大幅に
改善する。 【構成】 半導体レーザ1と光ファイバ6と前記半導体
レーザから出射された光を前記光ファイバに結合する結
合手段3を備えている。気密パッケージ内に少なくとも
前記半導体レーザと、半導体レーザ駆動用のバイアス回
路を設けた誘電体基板を有している。そして、前記バイ
アス回路内のインダクタを固定する部分に対応して誘電
体基板の下に空洞部が設けられる。これによって、変調
特性が改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ駆動用の
信号ラインとバイアス回路を内蔵した半導体レーザモジ
ュールに関し、特に、高速光通信システム用光源として
用いられる半導体レーザモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体レーザモジュールの側面図
を図4に示す。
【0003】図4を参照して、半導体レーザ1、レーザ
光モニタ用フォトダイオード4、光ファイバ6への結合
用レンズ3、および、レーザ温度モニタ用サーミスタ2
はキャリア5に搭載されている。
【0004】チップインダクタ8を半田固定するセラミ
ック基板9は、キャリア5にロウ付け固定されている。
【0005】キャリア保持ブロック10は低熱伝導率、
かつ、高誘電率の材料の一端面(上面)に金属板がロウ
付けされ、他端面(下面)がメタライズされており、そ
の他端面(下面)が気密パッケージ7の底面にロウ付け
されて一体構成になっている。レーザ搭載キャリア5は
その底面をキャリア保持ブロック10の一端面(上面)
に密着され、YAGレーザ(イットリウム・アルミニウ
ム・ガーネットレーザ)により溶接固定されている。
【0006】ペルチェ素子からなる電子冷却器13は、
電子冷却器13の底面に低融点半田B15(例えば、融
点143℃)を施し、半田を溶融した後冷却することに
よりメタライズされた気密パッケージ7に固定されてい
る。また、キャリア5はメタライズが施されており、電
子冷却器13の上面に低融点半田A14(例えば、融点
117℃)を施し、半田を溶融した後冷却することによ
って電子冷却器13の上面に固定されている。
【0007】キャリア5に搭載されたレーザ光モニタ用
フォトダイオード4、および、レーザ温度モニタ用サー
ミスタ2の各端子は、気密パッケージ7の各ステッチに
図5に示すように接続される。
【0008】高速かつ高光出力が要求される半導体レー
ザモジュールでは信号用ラインとバイアス用ラインを別
に設け、信号用ラインには駆動回路とのインピーダンス
整合のための抵抗を配置する構成が用いられる。図5の
半導体レーザモジュールでは半導体レーザ1を駆動する
ための信号系ラインとして、半導体レーザ1は50Ω系
に設計されたマイクロストリップラインA17にボンデ
ィングワイヤA16によって接続される。そして、マイ
クロストリップラインA17(50Ω系)はインピーダ
ンス整合用薄膜抵抗18を介しマイクロストリップライ
ンB19(50Ω系)と接続し、さらに、ボンディング
ワイヤB20によって50Ω系マイクロストリップライ
ンに設計されたステッチA25に接続される。
【0009】また、半導体レーザ1を駆動するためのバ
イアス回路として、ボンディングワイヤA16によって
半導体レーザ1と接続されたマイクロストリップライン
A17はボンディングワイヤC21によってインダクタ
用パッドA22に接続される。そして、チップインダク
タ8を介してインダクタ用パッドB23に接続され、さ
らに、ボンディングワイヤD24によってステッチB2
6に接続される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザモ
ジュール(図4)の気密パッケージ全体を含めた電気的
な等価回路は図6で示される。
【0011】図6において、一点鎖線内は、半導体レー
ザの等価回路を、また、二点鎖線内は、インダクタの等
価回路を、また、破線は、バイアス回路を表す。
【0012】このように、半導体レーザ1のアノードは
ボンディングワイヤの寄生インダクタンスLW2、キャリ
ア保持ブロックの寄生容量Ch1+抵抗Rh1、および、電
子冷却器13のインピーダンスZPとの並列回路によっ
て電気的に接地される。
【0013】また、半導体レーザ1のカソードは50Ω
系に設計されたマイクロストリップラインMSL1にボ
ンディングワイヤのインダクタンスLW1によって接続さ
れる。そして、マイクロストリップラインMSL2はイ
ンピーダンス整合用薄膜抵抗R1 を介しマイクロストリ
ップラインMSL3と接続し、さらに、ボンディングワ
イヤのインダクタンスLW4によってMSL3(ステッチ
A)に接続され、信号源SIG(RS =50Ω)に接続
される。
【0014】そして、バイアス回路として、マイクロス
トリップラインMSL1はボンディングワイヤのインダ
クタンスLW4によって二点鎖線内の等価回路で表される
インダクタに接続される。そして、ボンディングワイヤ
のインダクタンスLW5によってMSL4(ステッチB)
に接続される。このとき、インダクタ用の2つのパッド
は寄生容量CP1、CP2で表され、図4においてメタライ
ズしたインダクタ用パッドの面積Sを3mm2 、セラミッ
ク基板の比誘電率εを9.6、厚さtを0.5mmとした
ときCP1(=CP2)=0.507pFとなる。
【0015】従来の半導体レーザモジュールではバイア
ス回路内の寄生容量CP1、CP2、Cb 、マイクロストリ
ップライン(ステッチ)MSL4によって図7に示すよ
うに小信号周波数特性が劣化するという問題点がある。
【0016】本発明の目的は、小信号周波数特性の帯域
制限を大幅に改善することができる半導体レーザモジュ
ールを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体レーザ
光と光ファイバと、前記半導体レーザから出射された光
を前記光ファイバに結合する結合手段を有し、気密パッ
ケージ内に少なくとも前記半導体レーザと、半導体レー
ザ駆動用のバイアス回路を設けた誘電体基板を有する半
導体レーザモジュールにおいて、前記バイアス回路内の
インダクタを固定する部分に対応して前記誘電体基板の
下に空洞部を設けたことを特徴としている。
【0018】
【実施例】次に本発明の半導体レーザモジュールについ
て図面を参照して説明する。
【0019】図1は、本発明の半導体レーザモジュール
の一実施例である。半導体レーザ1、レーザ光モニタ用
フォトダイオード4、光ファイバ6への結合用レンズ
3、および、レーザ温度モニタ用サーミスタ2はキャリ
ア5に搭載されている。
【0020】チップインダクタ8はセラミック基板9半
田固定されている。基板固定ブロック11はメタライズ
された金属からなり、上面をセラミック基板9の下面に
おいてチップインダクタ8用パッドの下部を除く部分
に、また、基板固定ブロック11の下面をレーザ搭載キ
ャリア5にロウ付けされ、チップインダクタ8、およ
び、パッドとレーザ搭載キャリア5の間が空洞になるよ
うな一体構成とされている。
【0021】本実施例の半導体レーザモジュール(図
1)の気密パッケージ全体を含めた電気的な等価回路は
図2で示される。
【0022】図2において、一点鎖線内は、半導体レー
ザの等価回路を、また、二点鎖線内は、インダクタの等
価回路を表す。
【0023】半導体レーザ1を駆動するバイアス回路と
して、マイクロストリップラインMSL1はボンディン
グワイヤのインダクタンスLW4によって二点鎖線内の等
価回路で表されるインダクタに接続される。そして、ボ
ンディングワイヤのインダクタンスLW5によってMSL
4(ステッチB)に接続される。このとき、インダクタ
用のパッドの寄生容量Ctotal はセラミック基板部の容
量CP1と空気層(空洞部)の容量CP3の直列回路とな
り、1/Ctotal =1/CP1+1/CP3で表される。図
1においてメタライズしたインダクタ用パッドの面積S
を3mm2 、セラミック基板の比誘電率εを9.6、厚さ
tを0.5mm、空洞部の高さを2mmとしたときインダク
タ用パッド1個あたりの寄生容量はCtotal =0.01
3pFとなる。 このようにバイアス回路内のインダクタ
固定用のセラミック基板とレーザ搭載キャリアとの間に
空洞部を設けることによりバイアス回路内の寄生容量を
大幅に低減でき、図3に示すように小信号周波数特性を
−3dBの周波数帯域として3.2GHz となり、図7に示
した従来の半導体レーザモジュールの周波数帯域2.6
GHz に対し、大幅に改善できる。
【0024】本実施例ではインダクタ固定用基板として
セラミック基板を用いたがこれに限られることはなく、
また、インダクタもチップインダクタに限られることは
ない。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体レ
ーザモジュールでは、バイアス回路内のインダクタ固定
部分の誘電体基板の下に空洞部を設けることにより、変
調特性を大幅に改善でいるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体レーザモジュールの一実施例を
示す図である。
【図2】図1に示す半導体レーザモジュールの等価回路
を示す図である。
【図3】本発明の半導体レーザモジュールにおける小信
号周波数特性の一例を示す図である。
【図4】従来の半導体レーザモジュールを示す図であ
る。
【図5】図4に示す半導体レーザモジュールの内部接続
を示す図である。
【図6】図4に示す半導体レーザモジュールの等価回路
を示す図である。
【図7】従来の半導体レーザモジュールにおける小信号
周波数特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 サーミスタ 3 レンズ 4 モニタ用フォトダイオード 5 レーザ搭載キャリア 6 光ファイバ 7 気密パッケージ 8 インダクタ 9 セラミック基板 10 キャリア保持ブロック 11 基板固定ブロック 12 空洞部 13 電子冷却器 14 低融点半田A 15 低融点半田B 16 ボンディングワイヤA 17 マイクロストリップラインA 18 インピーダンス整合用薄膜抵抗 19 マイクロストリップラインB 20 ボンディングワイヤB 21 ボンディングワイヤC 22 インダクタ用パッドA 23 インダクタ用パッドB 24 ボンディングワイヤD 25 ステッチA 26 ステッチB

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体レーザと、光ファイバと、前記半
    導体レーザから出射された光を前記光ファイバに結合す
    る結合手段を有し、気密パッケージ内に少なくとも前記
    半導体レーザと、該半導体レーザ駆動用のバイアス回路
    を設けた誘電体基板を有する半導体レーザモジュールに
    おいて、前記誘電体基板の下に空洞部を設けたことを特
    徴とする半導体レーザモジュール。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された半導体レーザモジ
    ュールにおいて、前記空洞部は前記誘電体基板において
    前記バイアス回路内のインダクタを固定する部分に対応
    して形成されていることを特徴とする半導体レーザモジ
    ュール。
JP3186687A 1991-07-25 1991-07-25 半導体レーザモジュール Expired - Fee Related JP2728104B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3186687A JP2728104B2 (ja) 1991-07-25 1991-07-25 半導体レーザモジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3186687A JP2728104B2 (ja) 1991-07-25 1991-07-25 半導体レーザモジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0537062A true JPH0537062A (ja) 1993-02-12
JP2728104B2 JP2728104B2 (ja) 1998-03-18

Family

ID=16192884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3186687A Expired - Fee Related JP2728104B2 (ja) 1991-07-25 1991-07-25 半導体レーザモジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2728104B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009026835A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レーザモジュール及びこれを備えた半導体レーザモジュール装置
JP2011238858A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 光半導体装置
US10361533B2 (en) 2017-08-10 2019-07-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module implementing laser diodes
US11398866B2 (en) 2020-05-15 2022-07-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical semiconductor device, optical transmission module, and optical transceiver

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03242986A (ja) * 1990-02-21 1991-10-29 Hitachi Ltd 半導体レーザモジュール
JPH04225587A (ja) * 1990-12-27 1992-08-14 Fujitsu Ltd 光送信モジュール

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03242986A (ja) * 1990-02-21 1991-10-29 Hitachi Ltd 半導体レーザモジュール
JPH04225587A (ja) * 1990-12-27 1992-08-14 Fujitsu Ltd 光送信モジュール

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009026835A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レーザモジュール及びこれを備えた半導体レーザモジュール装置
JP2011238858A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 光半導体装置
US10361533B2 (en) 2017-08-10 2019-07-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module implementing laser diodes
US11398866B2 (en) 2020-05-15 2022-07-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical semiconductor device, optical transmission module, and optical transceiver

Also Published As

Publication number Publication date
JP2728104B2 (ja) 1998-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101430634B1 (ko) 광 모듈
JP4199901B2 (ja) 光送信モジュール
US6404042B1 (en) Subcarrier and semiconductor device
US7463659B2 (en) Can-type optical transmitting module utilizing a laser diode with impedance matching resistors
JP4159778B2 (ja) Icパッケージ、光送信器及び光受信器
JPH11231173A (ja) 高速動作可能な光デバイス
US7167494B2 (en) Optical transmission module
JP2004363360A (ja) 光送受信モジュール
JP3583709B2 (ja) 半導体レーザモジュール
JPH09148675A (ja) 光モジュールの実装構造
JP2728104B2 (ja) 半導体レーザモジュール
KR102903441B1 (ko) 반도체 장치
JPH11186668A (ja) 光半導体モジュール
JP4393187B2 (ja) 半導体光素子用チップキャリア、光モジュール、及び光送受信器
JP4105647B2 (ja) 半導体レーザモジュール及び光伝送器
JP2004335584A (ja) 半導体パッケージ
US6023481A (en) Module having Peltier element
JPS62124780A (ja) 光半導体モジユ−ル
JP2970703B2 (ja) 半導体レーザモジュール
JP3314163B2 (ja) 半導体素子収納用パッケージ
US6498294B1 (en) Package for high frequency device
JP2723565B2 (ja) 半導体レーザ装置
JP4172783B2 (ja) 入出力端子および半導体素子収納用パッケージならびに半導体装置
JPH10200206A (ja) 電子冷却器付半導体レーザモジュール
JPH031587A (ja) 半導体レーザ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19971112

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees