JPH1075003A - 内蔵整合ユニット付き半導体レーザモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波周波数信号を直接変調信号として
入力する半導体レーザモジュールにおいて、所望の周波
数帯域で高い変調効率と安定した特性が得られるように
する。 【解決手段】 モジュールパッケージ１の内部に、レー
ザダイオードチップ２と変調信号入力端子５の間を接続
する入力インピーダンス整合回路ユニット８を設ける。
この入力インピーダンス整合回路ユニット８はマイクロ
ストリップライン、リアクタンス素子、ボンディングワ
イヤ等の構成素子を単一の誘電体基板上に集積した構造
を有する。これにより、所望の周波数帯域で変調信号の
伝送効率を向上させ、小電力信号で高い変調度が得られ
るようにするとともに、伝送効率、整合周波数帯域等の
整合特性の安定化向上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直接変調方式を行
いた光通信システムに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】近年、半導体レーザモジュールは、ＣＡ
ＴＶ、公衆通信など、マイクロ波周波数領域の信号を取
り扱う通信分野への適用が盛んに試みられ、実用化が始
まっている。このなかで、雑音や信号歪みの累積が少な
い数百ｍ〜数ｋｍの短中距離伝送においては、高周波信
号を直接変調信号として光信号に変換する直接強度変調
方式が設備の簡便性、コストの面で有効である。

【０００３】図２に示す従来の半導体レーザモジュール
の等価回路において、１１はモジュールパッケージ、１
２はレーザダイオードチップ、１３はモジュールパッケ
ージ内部の伝送路、１４はＤＣバイアス回路、１５は変
調信号入力端子、１６は規定の特性インピーダンスの伝
送路、１７は入力インピーダンス整合用抵抗である。

【０００４】この半導体レーザモジュールの動作は次の
ように行われる。まず、ＤＣバイアス回路１４からＤＣ
駆動電流を投入してレーザダイオードチップ１２を励起
発振させる。次に、変調信号入力端子１５から高周波変
調信号を入力してレーザダイオードチップ１２を直接変
調する。通常、レーザダイオードチップの負荷は数Ωで
あり、伝送路７の特性インピーダンスは５０Ωである。
そこで、入力インピーダンス整合用抵抗１７を挿入する
ことによって、伝送路１６の特性インピーダンスとの整
合を実現させている。

【０００５】また、図３に示す別の従来例では、パッケ
ージモジュール１１の外部における信号入力回路にＬＣ
型インピーダンス整合回路１９を挿入し、ＬＣ回路定数
を適切に設定することにより、所望の周波数帯域におけ
る伝送路の１６の特性インピーダンスと半導体レーザモ
ジュールの入力インピーダンスとの整合を実現させてい
る。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の第１の従来構成では、レーザダイオードの数Ωの負荷
に対して、直列に挿入された負荷抵抗が数倍になるた
め、変調信号電力の多くが負荷抵抗によって消費されて
しまう。このため、レーザダイオードチップ１２が変換
する入力電力効率が低下し、変調度が小さくなる。

【０００７】例えば、レーザダイオードチップの負荷を
３Ω、負荷抵抗を３９Ωとしたとき、インピーダンス整
合を電圧定在波ＶＳＷＲで表すと図４のようになる。ま
た、このときの光変調レベルを光変調出力電力と変調信
号入力電流との比Ｓ２１で表したグラフを図５に示す。
図４から分かるように、入力インピーダンス整合用の負
荷抵抗１７を挿入したことによりＶＳＷＲが低くなり、
整合が実現されている。しかし、図５から分かるよう
に、抵抗で消費される電力が大きいため、レーザダイオ
ードチップが変換できる変調信号電力および出力レベル
は低い。従って、所望の変調度を得るためには大きな変
調信号電力を投入する必要があり、その結果、前段増幅
器を新たに設ける必要、あるいは既存の前段増幅器の高
利得化の必要が生じ、システムの複雑化、大型化、高コ
スト化の要因になる。また、増幅器の高出力化に伴い、
相互歪みも増加する。

【０００８】また、第２の従来構成では、レーザダイオ
ードチップ１２と変調信号入力端子１５を結ぶモジュー
ルパッケージ内部の伝送路１３がマイクロストリップラ
イン、ボンディングワイヤなどで構成されインダクタン
ス成分として機能する。このため、モジュールパッケー
ジ外部のＬＣ型インピーダンス整合回路１８による整合
可能な周波数領域を制限してしまう。図６はインピーダ
ンス整合を電圧定在波比ＶＳＷＲで表した周波数特性の
グラフであり、図７はこのときの光変調レベルを光変調
出力電力と変調信号入力電流の比Ｓ２１で表した周波数
特性のグラフである。入力インピーダンス整合回路１８
を挿入したことにより、ＶＳＷＲが低くなり、しかもレ
ーザダイオード１２が変換できる変調信号電力が大きい
ので、周波数６００ＭＨｚにおいて高い光出力レベルが
実現できることが図６および７から分かる。しかし、モ
ジュールパッケージ内部の伝送路１３がインダクタンス
成分として機能する電気長を有するので、これらの影響
により、所望する周波数帯域、例えば１２００ＭＨｚで
の入力インピーダンスの整合が実現できない。

【０００９】また、無線信号の光伝送に際して複数の帯
域の信号を伝送する必要があるが、この場合、入力イン
ピーダンスの整合とレーザモジュールの効率的な変調駆
動が一層困難になる。

【００１０】また、数個の回路素子から構成されるＬＣ
型入力インピーダンス整合回路１９をモジュールパッケ
ージ外部に実装するためのスペースを確保しなければな
らず、装置の大型化を引き起こす。

【００１１】さらに、モジュールパッケージ外部のＬＣ
型インピーダンス整合回路１９に関して、実装するプリ
ント基板の材質、伝送路、整合回路素子、モジュールお
よび回路素子の実装状態の差異によって回路定数のばら
つきが発生して、変換効率低下、整合周波数帯域のシフ
トなどの特性劣化を引き起こす。このため、半導体レー
ザモジュールのデバイス単体で所望周波数の特性を補償
することができず、入力インピーダンス整合状態の検
査、および調整が必要になる。このことは、コスト上昇
および歩留まり低下の要因となる。

【００１２】本発明は上記のような従来の問題点を解決
するためになされたものであり、単一または複数の周波
数帯域における入力インピーダンス整合を実現し、少な
い変調信号電力で高い変調度が得られる調整不要の整合
回路ユニットを内蔵した半導体レーザモジュールを提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の内蔵整合ユニット付き半導体レーザモジュ
ールは、レーザダイオードチップを収納すると共に変調
信号入力端子を備えたモジュールパッケージの内部に、
前記レーザダイオードチップと前記変調信号入力端子と
を接続するインピーダンス整合回路ユニットを備え、こ
のインピーダンス整合回路ユニットは、単一の誘電体基
板上に金属伝送路および整合回路素子を配置して構成さ
れ、１又は２以上の周波数帯域を有することを特徴とす
る。

【００１４】好ましくは、入力インピーダンス整合回路
ユニットが、所定の特性インピーダンスを有するマイク
ロストリップライン、ボンディングワイヤ、及びリアク
タンス素子を構成要素として含む。入力インピーダンス
整合回路ユニットが、前記マイクロストリップラインと
直列に接続されるインダクタンス素子と、前記マイクロ
ストリップラインと前記レーザダイオードのグランド側
との間に接続されるキャパシタンス素子とを含んでいる
ことも好ましい。

【００１５】また、前記入力インピーダンス整合回路ユ
ニットが、リアクタンス素子の他に抵抗素子を構成要素
として含み、かつ、抵抗素子が前記レーザダイオードチ
ップに直列に接続されていることが好ましい。これによ
って、整合状態および駆動電流の変化を抑制することが
できる。但し、挿入損失を抑制する観点から、抵抗素子
の抵抗値は１０Ω以下であることが望ましい。さらに、
前記抵抗素子が前記リアクタンス素子と前記レーザダイ
オードチップとの間に接続されていることが好ましい。

【００１６】入力インピーダンス整合回路ユニットの回
路定数は、単一の周波数帯域に限らず、複数の周波数帯
域において同時に伝送効率が良くなるように設定しても
よい。また、レーザダイオードチップを駆動するための
バイアス回路及びバイアス入力端子を入力インピーダン
ス整合回路ユニットに備えさせ、モジュールパッケージ
内部に収納することも好ましい。

【００１７】また、第１の周波数帯域で伝送効率が良く
なる第１の入力インピーダンス整合回路ユニットと、第
２の周波数帯域で伝送効率が良くなる第２の入力インピ
ーダンス整合回路ユニットとが備えられ、第１および第
２の入力インピーダンス整合回路ユニットが選択的に使
用されることによって周波数特性が切り替えられるよう
に構成することが好ましい。この場合、第１および第２
の入力インピーダンス整合回路ユニットがそれぞれ複数
の周波数帯域で伝送効率が良くなるように構成されてい
てもよい。さらに、３組以上の周波数帯域に対して、そ
れぞれの周波数帯域で伝送効率が良好となる３以上の入
力インピーダンス整合回路ユニットが選択的に使用され
ることによって周波数特性が切り替えられる構成も好ま
しい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 （実施形態１）本発明の実施形態に係る半導体レーザモ
ジュールの内部構造を図１に示す。図１において、１は
モジュールパッケージ、２はレーザダイオードチップ、
３は光ファイバ、４はチップキャリア、５は変調信号入
力端子およびバイアス入力端子となるリードピン、６は
レンズ、８は入力インピーダンス整合回路ユニットであ
る。入力インピーダンス整合回路ユニット８はレーザダ
イオード２とリードピン５との間に挿入され、両者を接
続している。

【００１９】図８に、本実施形態の半導体レーザモジュ
ールの等価回路を示す。図８において、従来例の説明に
用いた図２と同じ回路要素については同じ番号を付して
いる。図８は以下の点で図２と異なっている。つまり、
入力インピーダンス整合用抵抗１７を付加せず、モジュ
ールパッケージ内部の伝送路１３が入力インピーダンス
整合回路ユニット１８に置き換わっている。入力インピ
ーダンス整合回路ユニット１８は、ボンディングワイヤ
１８１、直列に挿入されるリアクタンス素子であるイン
ダクタンス素子１８２、マイクロストリップライン１８
３、並列に挿入されるリアクタンス素子であるキャパシ
タンス素子１８４および１８５から構成される。

【００２０】この半導体レーザモジュールの動作は次の
とおりである。ＤＣバイアス回路１４からＤＣ駆動電流
が供給されると、レーザダイオードチップ１２が励起さ
れて発振する。そして、変調信号入力端子１５から高周
波変調信号を入力することにより、レーザダイオードチ
ップ１２を直接変調することができる。レーザダイオー
ドチップ１２の数Ωの負荷と、伝送路１６の特性インピ
ーダンス５０Ωとのインピーダンス整合をとる働きを入
力インピーダンス整合回路ユニット１８が担う。つま
り、入力インピーダンス整合回路１８を構成する各要素
の定数を適切に設定することによって、所望の周波数帯
域における伝送路１６の特性インピーダンスとレーザダ
イオードチップ１２の負荷インピーダンスとを整合させ
ることができる。

【００２１】具体例として、ボンディングワイヤ１８
１、インダクタンス素子１８２、マイクロストリップラ
イン１８３、キャパシタンス素子１８４及び１８５の各
回路定数を調整することによって、１２００ＭＨｚにお
ける入力インピーダンスの整合を行った例を図９及び１
０に示す。図９は入力インピーダンス整合を電圧定在波
比ＶＳＷＲで表したグラフであり、図１０はそのときの
光変調レベルを光変調出力電力と変調信号入力電流との
比Ｓ２１で表したグラフである。これらのグラフから分
かるように、所望の周波数１２００ＭＨｚにおいて、Ｖ
ＳＷＲは約１．２より小さくなり、光変調出力も高レベ
ルとなり、図５の従来例と比較してレーザダイオードが
変換する変調信号を大きくすることができた。

【００２２】以上のように本実施形態によれば、モジュ
ールパッケージ１１の内部に入力インピーダンス整合回
路ユニット１８を設けることにより、所望の周波数帯域
においてインピーダンスを整合させ、小電力の変調信号
であっても、高い光変調レベル及び大きな変調度が得ら
れる半導体レーザモジュールを実現することができる。
また、入力インピーダンス整合回路ユニット１８がモジ
ュールパッケージ１１の内部に存在することにより、安
定した整合特性を実現することができる。このため、特
性のばらつきが発生しやすい外部の整合回路に比較し
て、変換効率低下、整合周波数帯域のシフトなどの特性
劣化が発生する確率が小さくなる。さらに、半導体レー
ザモジュール単体で所望周波数の特性を得ることができ
るので、入力インピーダンスの検査及び調整の工程が不
要になる。その結果、コスト低減及び歩留まりの改善が
実現する。

【００２３】なお、モジュールパッケージ１１の内部に
設けた入力インピーダンス整合回路ユニット１８は、ボ
ンディングワイヤ１８１、インダクタンス素子１８２、
マイクロストリップライン１８３、キャパシタンス素子
１８４，１８５を用いた前述の構成に限らず、種々の変
形が可能である。

【００２４】（実施形態２）次に、本発明の実施形態２
に係る半導体レーザモジュールの等価回路を図１１に示
す。この回路が実施形態１の図８と異なる点は抵抗素子
（以下、「負荷抵抗」という）１８６がボンディングワ
イヤ１８１とレーザダイオードチップ１２の間に直列に
挿入されている点である。この負荷抵抗１８６は、レー
ザダイオードチップ１２のインピーダンス変動による整
合状態の変化、及び駆動電流の変化を抑制する機能を有
する。つまり、レーザダイオードチップ１２のインピー
ダンスと負荷抵抗１８６との合成値を、レーザダイオー
ドチップ１２のインピーダンスに対して大きい値に設定
することにより、レーザダイオードチップ１２の変動に
よるインピーダンス不整合の発生が抑制される。また、
高周波変調信号の２次または３次の相互変調歪みの増大
も抑制される。負荷抵抗１８６の値は、変換効率の低下
を防ぐためには１０Ω以下、望ましくは５Ω以下とする
のが良い。

【００２５】以上のように本実施形態の半導体レーザモ
ジュールによれば、モジュールパッケージ内部にレーザ
ダイオード１２と直列接続された抵抗素子１８６を含む
入力インピーダンス整合回路ユニット１８が備えられて
いることにより、所望の周波数帯域における入力インピ
ーダンス整合を行い、小電力の変調信号であっても大き
な変調度を得ることができ、かつ動作状態が変化したと
きのインピーダンス不整合の発生が抑制される。

【００２６】なお、負荷抵抗の挿入位置は、ボンディン
グワイヤ１８１とレーザダイオードチップ１２との間に
限らず、また入力インピーダンス整合回路ユニットの構
成によらず、レーザダイオードチップ１２と直列に配置
される任意の位置に挿入することができる。

【００２７】（実施形態３）次に、本発明の実施形態３
に係る半導体レーザモジュールについて説明する。本実
施形態は、実施形態１（図８）または実施形態２（図１
１）で示した入力インピーダンス整合回路ユニット１８
を構成する各要素の定数を適切に選択することにより、
２つの周波数帯域でインピーダンス整合をとったもので
ある。つまり、ボンディングワイヤ１８１、インダクタ
ンス素子１８２、マイクロストリップライン１８３、キ
ャパシタンス素子１８４及び１８５のうちの少なくとも
一つを調整することにより、２つの周波数帯域での入力
インピーダンスの整合を同時に行う。

【００２８】具体例として、９００ＭＨｚ及び１５００
ＭＨｚの２帯域における入力インピーダンス整合を行っ
た例を図１２及び１３に示す。図１２は入力インピーダ
ンス整合を電圧定在波比ＶＳＷＲで表したグラフであ
り、図１３はそのときの光変調レベルを光変調出力電力
と変調信号入力電流との比Ｓ２１で表したグラフであ
る。９００ＭＨｚではＶＳＷＲ＝１．６、１５００ＭＨ
ｚではＶＳＷＲ＝１．４が得られ、光出力も両方の周波
数領域で同時に高い出力レベルとなり、レーザダイオー
ドが変換する変調信号を大きくすることができた。

【００２９】以上のように本実施形態によれば、半導体
レーザモジュールのパッケージ内部に入力インピーダン
ス整合回路ユニット１８を設け、同時に２つの周波数帯
域において伝送効率が良好となるように入力インピーダ
ンス整合を実現する。なお、さらにインダクタンス素子
及びキャパシタンス素子を追加して、３つ以上の周波数
帯域において入力インピーダンス整合を実現することも
可能である。

【００３０】（実施形態４）次に、発明の実施形態４に
係る半導体レーザモジュールの等価回路を図１４に示
す。この回路が実施形態１の図８と異なる点は、入力イ
ンピーダンス整合回路ユニット１８の構成要素として、
マイクロストリップライン１８３と変調信号入力端子１
５との間にバイアス回路２４を含む点である。バイアス
回路２４は、バイアス入力端子２４１、高周波変調信号
を阻止するためのチョークインダクタ２４２、ＤＣカッ
ト用キャパシタ２４３から構成される。チョークインダ
クタ２４２及びＤＣカット用キャパシタ２４３はそれぞ
れ、十分に大きなインダクタンスまたはキャパシタンス
を有するので、入力インピーダンスの整合状態に影響を
与えない。したがって、実施形態１の図８の構成の特
性、例えば図９及び図１０の特性は変化しない。

【００３１】以上のように本実施形態によれば、通常は
モジュールパッケージ１１の外部に設けられるバイアス
回路２４をモジュールパッケージ１１の内部に収納する
と共に、入力インピーダンス整合回路ユニットと同一基
板上に形成することにより、半導体レーザモジュールの
更なる集積化を図ることができる。

【００３２】なお、入力インピーダンス整合回路ユニッ
トは、本実施形態で採用した構成に限らず、他の構成を
採用しても良い。また、本実施形態では、バイアス回路
２４をマイクロストリップライン１８３と変調信号入力
端子１５との間に設けたが、他の位置、例えばボンディ
ングワイヤ１８１とレーザダイオードチップ１２との間
に設けてもよい。

【００３３】（実施形態５）次に、本発明の実施形態５
に係る半導体レーザモジュールの等価回路を図１５に示
す。この実施形態では、入力インピーダンス整合回路ユ
ニット１８として、第１の入力インピーダンス整合回路
ユニット２８または第２の入力インピーダンス整合回路
ユニット３８が選択的に接続される。第１および第２の
入力インピーダンス整合回路ユニット２８，３８は互い
に異なる回路定数を有し、互いに異なる周波数帯域で伝
送効率が良好となるように設定されている。つまり、半
導体レーザモジュールが適応する周波数帯域に応じて、
第１及び第２の入力インピーダンス整合回路ユニットの
いずれか一方を選択的に使用することによって、整合周
波数特性の切り替えを行う。入力インピーダンス整合回
路ユニット以外の構成要素は全て共通である。

【００３４】具体例として、第１の所望の周波数として
９００ＭＨｚ、第２の所望の周波数として１９００ＭＨ
ｚの２つの周波数帯域における整合特性の切り替えを行
った例を図１６及び１７に示す。図１６は第１の入力イ
ンピーダンス整合回路ユニット２８を採用して９００Ｍ
Ｈｚでの整合を行ったときの光変調レベルを光変調出力
電力と変調信号入力電流との比Ｓ２１で表したグラフで
ある。図１７は、第１の入力インピーダンス整合回路ユ
ニット２８を第２の入力インピーダンス整合回路ユニッ
ト３８に交換して１９００ＭＨｚでの整合を行ったとき
の光変調レベルを光変調出力電力と変調信号入力電流Ｓ
２１との比で表したグラフである。

【００３５】以上のように本実施形態の半導体レーザモ
ジュールによれば、互いに異なる周波数帯域の伝送効率
が良好となる２つの入力インピーダンス整合回路ユニッ
トのうちいずれか一つを選択することにより、所望の周
波数帯域での整合を行うことができる。他の構成要素は
共通のまま、整合回路ユニットの交換のみで整合周波数
特性の切り替えを行うことができる。

【００３６】なお、入力インピーダンス整合回路ユニッ
トの数は２つに限らず、３つ以上のうちから１つを選択
することにより、３つ以上の周波数帯域を切り替えるこ
とができるようにしてもよい。

【００３７】（実施形態６）次に、本発明の実施形態６
に係る半導体レーザモジュールの等価回路を図１８に示
す。この実施形態が図１５に示した実施形態５の構成と
異なる点は、第１の入力インピーダンス整合回路ユニッ
ト４８の回路定数が、二つの周波数帯域で同時に伝送効
率が良好となるように設定され、第２の入力インピーダ
ンス整合回路ユニット５８の回路定数が、別の二つの周
波数帯域で同時に伝送効率が良好となるように設定され
ている点である。

【００３８】第１及び第２の入力インピーダンス整合回
路ユニットを交換することによって、半導体レーザモジ
ュールと整合するように周波数特性の切り替えを行う点
は実施形態５と同様である。この場合も入力インピーダ
ンス整合回路ユニット以外の構成要素は全て共通であ
る。

【００３９】具体例として、第１の所望の周波数として
９００ＭＨｚと１５００ＭＨｚ、第２の所望の周波数と
して１９００ＭＨｚと２４００ＭＨｚの各２帯域におけ
る整合周波数特性の切り替えを行った例を図１９及び２
０に示す。図２０は第１の入力インピーダンス整合回路
ユニット３８を採用して９００ＭＨｚと１５００ＭＨｚ
の同時整合を行ったときの、光変調レベルを光変調出力
電力と変調信号入力電流との比Ｓ２１で表したグラフで
ある。図２０は、この構成から第１の入力インピーダン
ス整合回路ユニット２８を第２の入力インピーダンス整
合回路ユニット３８に交換して１９００ＭＨｚと２４０
０ＭＨｚの同時整合を行ったときの、光変調レベルを光
変調出力電力と変調信号入力電流との比Ｓ２１で表した
グラフである。

【００４０】以上のように本実施形態の半導体レーザモ
ジュールによれば、二つの周波数帯域で同時に伝送効率
が良好となる入力インピーダンス整合回路ユニットを使
用する場合でも、実施形態５と同様に２つの入力インピ
ーダンス整合回路ユニットを選択的に使用することによ
り、所望の一組の周波数帯域の整合を行うことができ
る。他の構成要素は共通のまま整合回路ユニットの交換
のみで整合周波数特性の切り替えを行うことができる。

【００４１】なお、入力インピーダンス整合回路ユニッ
トの数は２つに限らず、３つ以上のうちから１つを選択
することにより、３組以上の周波数帯域を切り替えるこ
とができるようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明の半導体レーザモジュールによれ
ば、パッケージ内部にレーザダイオードチップと変調信
号入力端子の間を接続する入力インピーダンス整合回路
ユニットを備え、所望の周波数帯域における入力インピ
ーダンス整合を実現し、少ない変調信号電力で高い変調
度が得られるとともに、特性劣化を低減する。また、周
波数帯域の切り替え要求に対して柔軟に対応することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る半導体レーザモジュー
ルの内部構造を示す斜視図

【図２】従来例１の半導体レーザモジュールの等価回路
図

【図３】従来例２の半導体レーザモジュールの等価回路
図

【図４】従来例１の半導体レーザモジュールにおける入
力変調信号周波数とＶＳＷＲとの関係を示すグラフ

【図５】従来例１の半導体レーザモジュールにおける入
力変調信号周波数と光変調出力電力／入力信号電流比Ｓ
２１の関係を示すグラフ

【図６】従来例２の半導体レーザモジュールにおける入
力変調信号周波数とＶＳＷＲとの関係を示すグラフ

【図７】従来例２の半導体レーザモジュールにおける入
力変調信号周波数と光変調出力電力／入力信号電流比Ｓ
２１との関係を示すグラフ

【図８】本発明の実施形態１に係る半導体レーザモジュ
ールの等価回路図

【図９】図８の半導体レーザモジュールにおける入力変
調信号周波数とＶＳＷＲとの関係を示すグラフ

【図１０】図８の半導体レーザモジュールにおける入力
変調信号周波数と光変調出力電力／入力信号電流比Ｓ２
１との関係を示すグラフ

【図１１】本発明の実施形態２に係る半導体レーザモジ
ュールの等価回路図

【図１２】本発明の実施形態３に係る半導体レーザモジ
ュールにおける入力変調信号周波数とＶＳＷＲとの関係
を示すグラフ

【図１３】本発明の実施形態３に係る半導体レーザモジ
ュールにおける入力変調信号周波数と光変調出力電力／
入力信号電流比Ｓ２１の関係を示すグラフ

【図１４】本発明の実施形態４に係る半導体レーザモジ
ュールの等価回路図

【図１５】本発明の実施形態５に係る半導体レーザモジ
ュールの等価回路図

【図１６】図１５の半導体レーザモジュールにおける第
１の入力変調信号周波数と光変調出力電力／入力信号電
流比Ｓ２１との関係を示すグラフ

【図１７】図１５の半導体レーザモジュールにおける第
２の入力変調信号周波数と光変調出力電力／入力信号電
流比Ｓ２１との関係を示すグラフ

【図１８】本発明の実施形態６に係る半導体レーザモジ
ュールの等価回路図

【図１９】図１８の半導体レーザモジュールにおける第
１の入力変調信号周波数と光変調出力電力／入力信号電
流比Ｓ２１との関係を示すグラフ

【図２０】図１８の半導体レーザモジュールにおける第
２の入力変調信号周波数と光変調出力電力／入力信号電
流比Ｓ２１との関係を示すグラフ

【符号の説明】

１ モジュールパッケージ ２ レーザダイオードチップ ３ 光ファイバ ４ チップキャリア ５ リードピン ６ レンズ ８ 入力インピーダンス整合回路ユニット １１ モジュールパッケージ １２ レーザダイオードチップ １３ モジュールパッケージ内部の伝送路 １４ バイアス回路 １５ 変調信号入力端子 １６ 所定の特性インピーダンスを持つ伝送路 １７ 入力インピーダンス整合用抵抗 １８ 入力インピーダンス整合回路ユニット １８１ ボンディングワイヤ １８２ インダクタンス素子 １８３ マイクロストリップライン １８５，１８６ キャパシタンス素子 １９ モジュールパッケージ外部のＬＣ型整合回路 ２４ 入力インピーダンス整合回路ユニット中に構成さ
れるバイアス回路 ２４１ バイアス入力端子 ２４２ チョークインダクタンス素子 ２４３ ＤＣカット用キャパシタンス素子 ２８ ９００ＭＨｚ用入力インピーダンス整合回路ユニ
ット ３８ １９００ＭＨｚ用入力インピーダンス整合回路ユ
ニット ４８ ９００ＭＨｚ及び１５００ＭＨｚ用入力インピー
ダンス整合回路ユニット ５８ １９００ＭＨｚ及び２４００ＭＨｚ用入力インピ
ーダンス整合回路ユニット

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザダイオードチップを収納すると共
   に変調信号入力端子を備えたモジュールパッケージの内
   部に、前記レーザダイオードチップと前記変調信号入力
   端子とを接続するインピーダンス整合回路ユニットを備
   え、このインピーダンス整合回路ユニットは、単一の誘
   電体基板上に金属伝送路および整合回路素子を配置して
   構成され、１又は２以上の周波数帯域を有することを特
   徴とする内蔵整合ユニット付き半導体レーザモジュー
   ル。
2. 【請求項２】 前記入力インピーダンス整合回路ユニッ
   トは、所定の特性インピーダンスを有するマイクロスト
   リップライン、ボンディングワイヤ、及びリアクタンス
   素子を構成要素として含む請求項１記載の内蔵整合ユニ
   ット付き半導体レーザモジュール。
3. 【請求項３】 前記入力インピーダンス整合回路ユニッ
   トが、前記マイクロストリップラインと直列に接続され
   るインダクタンス素子と、前記マイクロストリップライ
   ンと前記レーザダイオードのグランド側との間に接続さ
   れるキャパシタンス素子とを含んでいる請求項２記載の
   内蔵整合ユニット付き半導体レーザモジュール。
4. 【請求項４】 前記入力インピーダンス整合回路ユニッ
   トが、抵抗素子を構成要素として含み、かつ、前記レー
   ザダイオードチップと直列に接続されている請求項１、
   ２又は３記載の内蔵整合ユニット付き半導体レーザモジ
   ュール。
5. 【請求項５】 前記抵抗素子の抵抗値が１０Ω以下であ
   る請求項４記載の内蔵整合ユニット付き半導体レーザモ
   ジュール。
6. 【請求項６】 前記抵抗素子が前記リアクタンス素子と
   前記レーザダイオードチップとの間に接続されている請
   求項４又は５記載の内蔵整合ユニット付き半導体レーザ
   モジュール。
7. 【請求項７】 前記入力インピーダンス整合回路ユニッ
   トの回路定数が、複数の周波数帯域において同時に伝送
   効率が良くなるように設定されている請求項１から６の
   いずれか１項記載の内蔵整合ユニット付き半導体レーザ
   モジュール。
8. 【請求項８】 前記入力インピーダンス整合回路ユニッ
   トが、バイアス回路及びバイアス入力端子を備えている
   請求項１から７のいずれか１項記載の内蔵整合ユニット
   付き半導体レーザモジュール。
9. 【請求項９】 第１の周波数帯域で伝送効率が良くなる
   第１の入力インピーダンス整合回路ユニットと、第２の
   周波数帯域で伝送効率が良くなる第２の入力インピーダ
   ンス整合回路ユニットとが備えられ、第１および第２の
   入力インピーダンス整合回路ユニットが選択的に使用さ
   れることによって周波数特性が切り替えられる請求項１
   から８のいずれか１項記載の内蔵整合ユニット付き半導
   体レーザモジュール。
10. 【請求項１０】 第１組の複数の周波数帯域で伝送効率
    が良好となる第１の入力インピーダンス整合回路ユニッ
    トと、第２組の複数の周波数帯域で伝送効率が良好とな
    る第２の入力インピーダンス整合回路ユニットとが備え
    られ、第１および第２の入力インピーダンス整合回路ユ
    ニットが選択的に使用されることによって周波数特性が
    切り替えられる請求項１から８のいずれか１項記載の内
    蔵整合ユニット付き半導体レーザモジュール。
11. 【請求項１１】 ３組以上の周波数帯域に対して、それ
    ぞれの周波数帯域で伝送効率が良好となる３以上の入力
    インピーダンス整合回路ユニットが選択的に使用される
    ことによって周波数特性が切り替えられる請求項１から
    ８のいずれか１項記載の内蔵整合ユニット付き半導体レ
    ーザモジュール。