JPH0719933B2 - レーザダイオードモジュール - Google Patents
レーザダイオードモジュールInfo
- Publication number
- JPH0719933B2 JPH0719933B2 JP1093772A JP9377289A JPH0719933B2 JP H0719933 B2 JPH0719933 B2 JP H0719933B2 JP 1093772 A JP1093772 A JP 1093772A JP 9377289 A JP9377289 A JP 9377289A JP H0719933 B2 JPH0719933 B2 JP H0719933B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- module
- laser diode
- electrode pin
- cathode
- package
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，電子部品，特に，発光素子と光ファイバを
有する光通信用の電子部品に関するものである。
有する光通信用の電子部品に関するものである。
光通信用光源の一つとして，レーザダイオードモジュー
ル（以下LDモジュールという。）が使用されている。
ル（以下LDモジュールという。）が使用されている。
第２図は，従来のLDモジュールを示す斜視図であり，図
において（１）はレーザダイオード（以下LDという），
（２）はこのLD（１）の出射光を伝播させるシングルモ
ードファイバ，（３）はLD（１）のカソードに接続され
た第１のワイヤ，（４）は第１のワイヤ（３）に接続さ
れた第１の電極ピン，（５）は第１の電極ピン（４）を
固定する低融点ガラス，（６）はLD（１）をマウントす
るヒートシンク，（７）は，ヒートシンク（６）に接続
された第２のワイヤ，（８）は第２のワイヤ（７）に接
続された第２の電極ピン，（９）は上記LD等を内蔵する
パッケージ，（10）はヒートシンク（６）とパッケージ
（９）の間の熱の流れをコントロールするペルチェ素子
である。
において（１）はレーザダイオード（以下LDという），
（２）はこのLD（１）の出射光を伝播させるシングルモ
ードファイバ，（３）はLD（１）のカソードに接続され
た第１のワイヤ，（４）は第１のワイヤ（３）に接続さ
れた第１の電極ピン，（５）は第１の電極ピン（４）を
固定する低融点ガラス，（６）はLD（１）をマウントす
るヒートシンク，（７）は，ヒートシンク（６）に接続
された第２のワイヤ，（８）は第２のワイヤ（７）に接
続された第２の電極ピン，（９）は上記LD等を内蔵する
パッケージ，（10）はヒートシンク（６）とパッケージ
（９）の間の熱の流れをコントロールするペルチェ素子
である。
次に動作について説明する。LD（１）のカソードは，第
１のワイヤを通して，第１の電極ピン（４）に接続され
ている。第１の電極ピン（４）とパッケージ（９）の間
は低融点ガラス（５）により絶縁されている。一方LD
（１）のアノードは，ダイボンドによってヒートシンク
（６）に接続されており，またヒートシンク（６）は第
２のワイヤ（７）によって第２の電極ピン（８）と接続
されている。したがって第１の電極ピン（４）と第２の
電極ピン（８）の間に電流を流すことによりLD（１）が
発光する。LD（１）からの出射光はシングルモードファ
イバ（２）と光学的に結合され，ファイバの伝播モード
となる。また,LD（１）の温度は，ペルチェ素子（10）
に電流を流すことによりコントロールできる。また，第
２の電極ピン（８）とパッケージ（９）は電気的には短
絡状態となっている。
１のワイヤを通して，第１の電極ピン（４）に接続され
ている。第１の電極ピン（４）とパッケージ（９）の間
は低融点ガラス（５）により絶縁されている。一方LD
（１）のアノードは，ダイボンドによってヒートシンク
（６）に接続されており，またヒートシンク（６）は第
２のワイヤ（７）によって第２の電極ピン（８）と接続
されている。したがって第１の電極ピン（４）と第２の
電極ピン（８）の間に電流を流すことによりLD（１）が
発光する。LD（１）からの出射光はシングルモードファ
イバ（２）と光学的に結合され，ファイバの伝播モード
となる。また,LD（１）の温度は，ペルチェ素子（10）
に電流を流すことによりコントロールできる。また，第
２の電極ピン（８）とパッケージ（９）は電気的には短
絡状態となっている。
従来のLDモジュールは以上のように構成されているの
で,LDモジュール外部からLDを見た時の入力インピーダ
ンスは,LDのインピーダンスによってほぼ決まり，通常
数Ω程度であった。そのため，例えば,50Ωの特性イン
ピーダンスを持つ線路からLDモジュールへ入力した場合
には，ほとんどの電力がLDモジュールにより反射される
という問題があった。
で,LDモジュール外部からLDを見た時の入力インピーダ
ンスは,LDのインピーダンスによってほぼ決まり，通常
数Ω程度であった。そのため，例えば,50Ωの特性イン
ピーダンスを持つ線路からLDモジュールへ入力した場合
には，ほとんどの電力がLDモジュールにより反射される
という問題があった。
また,LDモジュールの外部に20〜75Ω程度の抵抗をLDと
直列につないで外部線路とのインピーダンス整合を取る
という方法もある。第３図は，その様子を示す模式図で
あり，図において，（11）はLDモジュール，（１）はLD
モジュール（11）の内部のLD,（２）はシングルモード
光ファイバ，（12）はLDモジュールのカソードの電極ピ
ンに接続された抵抗体，（13）はLDモジュールのLDへの
電力を供給する外部線路である。LDモジュール内部の線
路長は通常通mm以上になるため，マイクロ波等の高周波
で駆動した場合には,LD（１）と抵抗体（12）の間の電
気信号反射が無視できなくなるという問題があった。
直列につないで外部線路とのインピーダンス整合を取る
という方法もある。第３図は，その様子を示す模式図で
あり，図において，（11）はLDモジュール，（１）はLD
モジュール（11）の内部のLD,（２）はシングルモード
光ファイバ，（12）はLDモジュールのカソードの電極ピ
ンに接続された抵抗体，（13）はLDモジュールのLDへの
電力を供給する外部線路である。LDモジュール内部の線
路長は通常通mm以上になるため，マイクロ波等の高周波
で駆動した場合には,LD（１）と抵抗体（12）の間の電
気信号反射が無視できなくなるという問題があった。
また，第４図には,LDモジュールの内部でLDの近傍にイ
ンピーダンス整合用の抵抗を内蔵したものを示す。第４
図において（11）はLDモジュール，（１）はLDモジュー
ル内部のLD,（12）はLDモジュール内部でLDに直列に接
続された抵抗体，（13）はLDモジュールのLDへ電力を供
給する線路，（２）はLDからの出射光を取り出すシング
ルモードファイバである。抵抗体（12）の抵抗値を外部
線路（13）の特性インピーダンスにほぼ等しくすること
により，インピーダンス整合は高周波までとることがで
きるが，抵抗体（12）の発熱が,LD（１）の動作を不安
定にするという問題点があった。特に，図示されていな
いペルチェ素子等でLD（１）を冷却しようとした場合に
は,LD（１）の近傍におかれた抵抗体（12）の発熱分だ
け余分に冷却する必要があり，消費電力が増えるという
問題点があった。
ンピーダンス整合用の抵抗を内蔵したものを示す。第４
図において（11）はLDモジュール，（１）はLDモジュー
ル内部のLD,（12）はLDモジュール内部でLDに直列に接
続された抵抗体，（13）はLDモジュールのLDへ電力を供
給する線路，（２）はLDからの出射光を取り出すシング
ルモードファイバである。抵抗体（12）の抵抗値を外部
線路（13）の特性インピーダンスにほぼ等しくすること
により，インピーダンス整合は高周波までとることがで
きるが，抵抗体（12）の発熱が,LD（１）の動作を不安
定にするという問題点があった。特に，図示されていな
いペルチェ素子等でLD（１）を冷却しようとした場合に
は,LD（１）の近傍におかれた抵抗体（12）の発熱分だ
け余分に冷却する必要があり，消費電力が増えるという
問題点があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので，マイクロ波等の高周波信号でもLDを駆動できる
とともに，余分な電力を消費せずに冷却できるLDモジュ
ールを得ることを目的とする。
もので，マイクロ波等の高周波信号でもLDを駆動できる
とともに，余分な電力を消費せずに冷却できるLDモジュ
ールを得ることを目的とする。
この発明の係るLDモジュールは,LDの２つの電極を特性
インピーダンスがほぼ等しい分布定数線路としたもので
ある。
インピーダンスがほぼ等しい分布定数線路としたもので
ある。
この発明におけるLDモジュールは,LDのアソード電極，
及びカソード電極が特性インピーダンスのほぼ等しい分
布定数線路となっているために，片側の電極から供給さ
れる高周波信号は，ほとんど反射されずにもう一方の電
極から出力される。
及びカソード電極が特性インピーダンスのほぼ等しい分
布定数線路となっているために，片側の電極から供給さ
れる高周波信号は，ほとんど反射されずにもう一方の電
極から出力される。
以下，この発明の実施例を図について説明する。
第１図において，（１）はLD,（14）はLDを保持するサ
ブマウント，（２）はLD（１）の出射光を伝播させるシ
ングルモードファイバ，（３）はLD（１）のカソードに
接続された第１のワイヤ，（７）はLD（１）のアノード
に接続された第２のワイヤ，（15）は第１のワイヤ
（３）及び第２のワイヤ（７）を配線するパターンを持
つセラミック基板，（４）は,LD（１）のカソードと電
気的に接続された第１の電極ピン，（８）はLD（１）の
アノードと電気的に接続された第２の電極ピン，（５）
は第１の電極ピン及び第２の電極ピンを固定する低融点
ガラス，（６）はサブマウント（14）を固定するヒート
シンク，（９）は上記LD等を内蔵するパッケージ，（1
0）はヒートシンク（６）とパッケージ（９）の間の，
熱の流れをコントロールするペルチェ素子である。
ブマウント，（２）はLD（１）の出射光を伝播させるシ
ングルモードファイバ，（３）はLD（１）のカソードに
接続された第１のワイヤ，（７）はLD（１）のアノード
に接続された第２のワイヤ，（15）は第１のワイヤ
（３）及び第２のワイヤ（７）を配線するパターンを持
つセラミック基板，（４）は,LD（１）のカソードと電
気的に接続された第１の電極ピン，（８）はLD（１）の
アノードと電気的に接続された第２の電極ピン，（５）
は第１の電極ピン及び第２の電極ピンを固定する低融点
ガラス，（６）はサブマウント（14）を固定するヒート
シンク，（９）は上記LD等を内蔵するパッケージ，（1
0）はヒートシンク（６）とパッケージ（９）の間の，
熱の流れをコントロールするペルチェ素子である。
次に動作について説明する。LD（１）のカソードは第１
のワイヤ（３）及び，セラミック基板（15）の上面のパ
ターンを通して第１の電極ピン（４）と電気的に接続さ
れている。LD（１）のアノードは，第２のタイヤ（７）
及び，セラミック基板（15）の上面のパターンを通して
第２の電極ピン（８）と電気的に接続されている。セラ
ミック基板（15）の下面は全面にＡμメタライズが施さ
れており，またそのメタライズ面は，半田付によりパッ
ケージと短絡している。セラミック基板（15）上のパタ
ーンはLD（１）のアノード側もカソード側も50Ωのマイ
クロストリップ線路となっている。電極ピン（４）から
50Ωの出力インピーダンスを持つ高周波を供給し，電極
ピン（８）を50Ωで終端した場合,LDモジュール内部のL
Dは，高周波で変調されるが,LD（１）が低インピーダン
スであるためにほとんどの電力は，電極ピン（８）側に
出力され電極ピン（８）に接続された終端回路で消費さ
れる。変調されたLDからの出射光は，シングルモードフ
ァイバ（２）と光学的に結合され，ファイバの伝播モー
ドとなる。また,LD（１）の温度はペルチェ素子（10）
に電流を流すことによりコントロールできる。
のワイヤ（３）及び，セラミック基板（15）の上面のパ
ターンを通して第１の電極ピン（４）と電気的に接続さ
れている。LD（１）のアノードは，第２のタイヤ（７）
及び，セラミック基板（15）の上面のパターンを通して
第２の電極ピン（８）と電気的に接続されている。セラ
ミック基板（15）の下面は全面にＡμメタライズが施さ
れており，またそのメタライズ面は，半田付によりパッ
ケージと短絡している。セラミック基板（15）上のパタ
ーンはLD（１）のアノード側もカソード側も50Ωのマイ
クロストリップ線路となっている。電極ピン（４）から
50Ωの出力インピーダンスを持つ高周波を供給し，電極
ピン（８）を50Ωで終端した場合,LDモジュール内部のL
Dは，高周波で変調されるが,LD（１）が低インピーダン
スであるためにほとんどの電力は，電極ピン（８）側に
出力され電極ピン（８）に接続された終端回路で消費さ
れる。変調されたLDからの出射光は，シングルモードフ
ァイバ（２）と光学的に結合され，ファイバの伝播モー
ドとなる。また,LD（１）の温度はペルチェ素子（10）
に電流を流すことによりコントロールできる。
なお，上記実施例ではセラミック基板として50Ωのマイ
クロストリップ線路を示したが，他の特性インピーダン
スを持つセラミック基板を使用しても同様の効果を奏す
る。
クロストリップ線路を示したが，他の特性インピーダン
スを持つセラミック基板を使用しても同様の効果を奏す
る。
以上のようにの発明によれば,LDモジュールのLD端子を
アーノド，カソード共パッケージに対して孤立させ，ま
た，アノードとカソードに，ほぼ同一の特性インピーダ
ンスを持つ分布定数線路を使用したので，外部からの電
力供給線路の終端をLDモジュールの外部でとることがで
き,LD近傍での終端抵抗等による余分な発熱をなくすこ
とができる。その結果として,LDの発光を安定化させる
と共に,LDを冷却させるためのペルチェ素子の電力消費
を抑えることができるという効果がある。
アーノド，カソード共パッケージに対して孤立させ，ま
た，アノードとカソードに，ほぼ同一の特性インピーダ
ンスを持つ分布定数線路を使用したので，外部からの電
力供給線路の終端をLDモジュールの外部でとることがで
き,LD近傍での終端抵抗等による余分な発熱をなくすこ
とができる。その結果として,LDの発光を安定化させる
と共に,LDを冷却させるためのペルチェ素子の電力消費
を抑えることができるという効果がある。
また,LDのアノード端を終端するかわりに，オシロスコ
ープ等に接続すれば,LDの駆動波形をモニターすること
ができる。
ープ等に接続すれば,LDの駆動波形をモニターすること
ができる。
第１図は，この発明の一実施例によるLDモジュールを示
す斜視図，第２図は従来のLDモジュールを示す斜視図，
第３図は従来のLDモジュールの駆動方式の一例を示す回
路図，第４図は従来のLDモジュールの駆動方式の他の一
例を示す回路図である。 （１）はLD,（２）はシングルモードファイバ，（４）
は第１の電極ピン，（５）は低融点ガラス，（６）はヒ
ートシンク，（８）は第２の電極ピン，（９）はパッケ
ージ，（10）はペルチェ素子，（15）はセラミック基
板。 図中同一符号は，同一又は相当部分を示す。
す斜視図，第２図は従来のLDモジュールを示す斜視図，
第３図は従来のLDモジュールの駆動方式の一例を示す回
路図，第４図は従来のLDモジュールの駆動方式の他の一
例を示す回路図である。 （１）はLD,（２）はシングルモードファイバ，（４）
は第１の電極ピン，（５）は低融点ガラス，（６）はヒ
ートシンク，（８）は第２の電極ピン，（９）はパッケ
ージ，（10）はペルチェ素子，（15）はセラミック基
板。 図中同一符号は，同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザダイオードと，上記レーザダイオー
ドを保持するヒートシンクと，上記ヒートシンクを保持
するペルチェ素子と，上記ペルチェ素子を保持するパッ
ケージと，上記レーザダイオードからの出射光と光学的
に結合する光ファイバとからなるレーザダイオードモジ
ュールにおいて，上記レーザダイオードのアノード及び
カソードの配線をほぼ同一の特性インピーダンスを持つ
分布定数線路で行い，アノード及び，カソードを共にパ
ッケージに対して電気的に孤立させたことを特徴とする
レーザダイオードモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093772A JPH0719933B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | レーザダイオードモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093772A JPH0719933B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | レーザダイオードモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271690A JPH02271690A (ja) | 1990-11-06 |
| JPH0719933B2 true JPH0719933B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=14091718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1093772A Expired - Lifetime JPH0719933B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | レーザダイオードモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719933B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-13 JP JP1093772A patent/JPH0719933B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02271690A (ja) | 1990-11-06 |
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Legal Events
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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