JPS60103320A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
- Publication number
- JPS60103320A JPS60103320A JP58212006A JP21200683A JPS60103320A JP S60103320 A JPS60103320 A JP S60103320A JP 58212006 A JP58212006 A JP 58212006A JP 21200683 A JP21200683 A JP 21200683A JP S60103320 A JPS60103320 A JP S60103320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- emitting diode
- light emitting
- light
- optical
- diode element
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Led Device Packages (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】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は、光半導体装置に係り、特に、ファイバー付き
発光ダイオードの構成に関す。
発光ダイオードの構成に関す。
（ト）） 技術の背景
半導体でなる発光ダイオードは、当初、消費電力が少な
く且つ長寿命である特徴から、発光表示体として多用さ
れて来たが、近年、光ファイバーが通信に使用されるよ
うになり、その光信号源として重要な位置を占めるよう
になっ“ζ来た。
く且つ長寿命である特徴から、発光表示体として多用さ
れて来たが、近年、光ファイバーが通信に使用されるよ
うになり、その光信号源として重要な位置を占めるよう
になっ“ζ来た。
即ち、光通信は光ファイバーを伝送路とするため、その
光信号源においては、電気信号を光信号に変換し、その
光信号を光ファイバーに導入する必要があり、この変換
手段の一つである発光ダイオード素子と出力端になる光
ファイバーとを光結合させて“ファイバー付き発光ダイ
オードとした光半導体装置が実用化されている。
光信号源においては、電気信号を光信号に変換し、その
光信号を光ファイバーに導入する必要があり、この変換
手段の一つである発光ダイオード素子と出力端になる光
ファイバーとを光結合させて“ファイバー付き発光ダイ
オードとした光半導体装置が実用化されている。
（Ｃ） 従来技術と問題点
第１図は従来のファイバー付１き発光ダイオードの一実
施例の構成を示す断面図、第２図はその発光ダイオード
素子を説明する断面図で、１は発光ダイオード素子、２
は容器、３は光ファイバー、４は蓋、１１はヒートシン
ク、１２．１７は電極、１３は絶縁層、１４は閉じ込め
層、１５は活性層、１６は窓層、１８は発光部をそれぞ
れ示す。
施例の構成を示す断面図、第２図はその発光ダイオード
素子を説明する断面図で、１は発光ダイオード素子、２
は容器、３は光ファイバー、４は蓋、１１はヒートシン
ク、１２．１７は電極、１３は絶縁層、１４は閉じ込め
層、１５は活性層、１６は窓層、１８は発光部をそれぞ
れ示す。
第１図において、発光ダイオード素子ｌを内部中央に固
定した円形の容器２の上に、出力端となる直径約０．１
ｍｍで先端を球形にした光ファイバー３を中央に貫通さ
せて固定した蓋４を取付け、図示のように、発光ダイオ
ード素子１の上面と光ファイバー３の球形先端とを対向
させて、ファイバーｆ−１き発光ダイオードが形成され
ている。
定した円形の容器２の上に、出力端となる直径約０．１
ｍｍで先端を球形にした光ファイバー３を中央に貫通さ
せて固定した蓋４を取付け、図示のように、発光ダイオ
ード素子１の上面と光ファイバー３の球形先端とを対向
させて、ファイバーｆ−１き発光ダイオードが形成され
ている。
ここに使用される発光ダイオード素子１は、外形が縦横
各約０．４■■高さ約０．０７ｍｍの直方体状で、第２
図に示すように、下から、厚さ約２０μｍの金属（例え
ば、金）でなるピー１−シンク１１、厚さ約１μｍで中
央に直径約３５μｍの電極】２を配置した絶縁層１３、
厚さ約１μｍの半導体（例えば、ｐ形アルミニウムガリ
ウム砒素）でなる閉じ込め層１４、厚さ約１μｍの半導
体（例えば、アルミニウム濃度が１４より低いｐ形アル
ミニウムガリウム砒素）でなる活性層１５、厚さ約５０
μｍの半導体（例えば、アルミニウム濃度が１４より低
く１５より高いｎ形アルミニウムガリウム砒素）でなる
窓層１６、厚さ約１μｍで中央に直径約１３０μｍの開
口を有する電極１７が積層されて形成されている。
各約０．４■■高さ約０．０７ｍｍの直方体状で、第２
図に示すように、下から、厚さ約２０μｍの金属（例え
ば、金）でなるピー１−シンク１１、厚さ約１μｍで中
央に直径約３５μｍの電極】２を配置した絶縁層１３、
厚さ約１μｍの半導体（例えば、ｐ形アルミニウムガリ
ウム砒素）でなる閉じ込め層１４、厚さ約１μｍの半導
体（例えば、アルミニウム濃度が１４より低いｐ形アル
ミニウムガリウム砒素）でなる活性層１５、厚さ約５０
μｍの半導体（例えば、アルミニウム濃度が１４より低
く１５より高いｎ形アルミニウムガリウム砒素）でなる
窓層１６、厚さ約１μｍで中央に直径約１３０μｍの開
口を有する電極１７が積層されて形成されている。
この発光ダイオード素子１は、順方向に通電した場合、
活性層１５中夫の発光部１８で発光し、その光は、これ
に対して透明である窓層１６を透過して上方に進み光フ
ァイバー３に入り、ファイバー付き発光ダイオードの出
力となる。
活性層１５中夫の発光部１８で発光し、その光は、これ
に対して透明である窓層１６を透過して上方に進み光フ
ァイバー３に入り、ファイバー付き発光ダイオードの出
力となる。
この構成でなるファイバー付き発光ダイオードは、光フ
ァイバーが一つ即ち出力が−っであるため、例えば、出
力モニターを要する場合など、同一光信号で複数の出力
が該ファイバー付き発光ダイオードの近くで必要な場合
でも、光分岐器によって分岐せねばならず、該出力を低
下させると共にシステム構成を複雑にする欠点を有する
。
ァイバーが一つ即ち出力が−っであるため、例えば、出
力モニターを要する場合など、同一光信号で複数の出力
が該ファイバー付き発光ダイオードの近くで必要な場合
でも、光分岐器によって分岐せねばならず、該出力を低
下させると共にシステム構成を複雑にする欠点を有する
。
なお、このことは、上記実施例のアルミニウムガリウム
砒素系の面発光型発光ダイオード素子を使用した場合に
限らず、他の材料の発光ダイオード素子、また、端面発
光型発光ダイオード素子を使用した場合においても同様
である。
砒素系の面発光型発光ダイオード素子を使用した場合に
限らず、他の材料の発光ダイオード素子、また、端面発
光型発光ダイオード素子を使用した場合においても同様
である。
＋ｄ） 発明の目的
本発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、同一光信号で複
数の出力が得られるファイバー付き発光ダイオードの構
成を提供するにある。
数の出力が得られるファイバー付き発光ダイオードの構
成を提供するにある。
ｔｅｌ 発明の構成
上記目的は、同一光信号を出力する複数の光ファイバー
が導出されていることを特徴とする光半導体装置によっ
て達成される。
が導出されていることを特徴とする光半導体装置によっ
て達成される。
本発明によれば、前記光ファイバーは、前記光信号を発
生し該光ファイバーを光結合させる発光ダイオード素子
の、複数ある活性層端面の何れかに光結合さ、れたもの
が追加されて、複数になっていることを特徴とする。
生し該光ファイバーを光結合させる発光ダイオード素子
の、複数ある活性層端面の何れかに光結合さ、れたもの
が追加されて、複数になっていることを特徴とする。
前記活性層は、発光光に対して透明であるため、発光光
の一部は該活性層を進みその端面から放出される。従っ
て、この光を別の光ファイバーに導入すれば、従来の光
ファイバーに導入する光量を減することなしに、同一光
信号の出力を複数にすることが可能になる。
の一部は該活性層を進みその端面から放出される。従っ
て、この光を別の光ファイバーに導入すれば、従来の光
ファイバーに導入する光量を減することなしに、同一光
信号の出力を複数にすることが可能になる。
（ｆ） 発明の実施例
以下本発明の実施例を図により説明する。企図を通じ同
一符号は同一対象物を示す。
一符号は同一対象物を示す。
第３図は本発明によるファイバー付き発光ダイオードの
一実施例の構成を示す断面図で、２ａは容器、３ａ、
３ｂは光ファイバー、４ａ、４ｂは蓋をそれぞれ示す。
一実施例の構成を示す断面図で、２ａは容器、３ａ、
３ｂは光ファイバー、４ａ、４ｂは蓋をそれぞれ示す。
第２図において、光ファイバー３の出力となる光は、発
光部１日での発光光が窓ｆｆ１１６を透過して光ファイ
バー３に入るが、活性層１５も該発光光に刻して透明で
あるため、該発光光の一部は活性層１５を進みその端面
から放出される。本発明はこの端面から放出される光を
別の出力に利用したものである。
光部１日での発光光が窓ｆｆ１１６を透過して光ファイ
バー３に入るが、活性層１５も該発光光に刻して透明で
あるため、該発光光の一部は活性層１５を進みその端面
から放出される。本発明はこの端面から放出される光を
別の出力に利用したものである。
第３図において、発光ダイオード素子１を内部中央に固
定した四角形の容器２ａの上に、光ファイバー３を中央
に賞通させて固定した蓋４ａを取付け、図示のように、
発光ダイオード素子１の上面と光ファイバー３の球形先
端とを対向させである部分は第１図の場合と同様である
。この他に３と同様な光ファイバー３ａ、 ３ｂを、３
と同様にしてそれぞれ別の蓋４ｂに固定し、容器２ａの
側面から図示のように発光ダイオード素子１の活性層１
５の端面に対向させて取付けである。
定した四角形の容器２ａの上に、光ファイバー３を中央
に賞通させて固定した蓋４ａを取付け、図示のように、
発光ダイオード素子１の上面と光ファイバー３の球形先
端とを対向させである部分は第１図の場合と同様である
。この他に３と同様な光ファイバー３ａ、 ３ｂを、３
と同様にしてそれぞれ別の蓋４ｂに固定し、容器２ａの
側面から図示のように発光ダイオード素子１の活性層１
５の端面に対向させて取付けである。
こうすることにより、光ファイバー３に入る発光光と源
を同じにした発光光が光ファイバー３８と３ｂにも入り
、同一光信号の出力を三つの光ファイバー３．３ａ、３
ｂのそれぞれから独立して出すことが出来、然も、３の
出力は従来と比較して減することはない。
を同じにした発光光が光ファイバー３８と３ｂにも入り
、同一光信号の出力を三つの光ファイバー３．３ａ、３
ｂのそれぞれから独立して出すことが出来、然も、３の
出力は従来と比較して減することはない。
従って、この実施例では従来の出力に二つの出力を追加
したことになり、発光ダイオード素子１には活性層１５
の端面が四つあることから、出力を四つまで追加可能で
ある。
したことになり、発光ダイオード素子１には活性層１５
の端面が四つあることから、出力を四つまで追加可能で
ある。
なお、発光ダイオード素子１は面発光型であったが、端
面発光型の場合には、図示はないが、四つある活性層の
中の一つが従来の出力用として充当されるので、前記追
加可能の数は三つとなる。
面発光型の場合には、図示はないが、四つある活性層の
中の一つが従来の出力用として充当されるので、前記追
加可能の数は三つとなる。
更に、本実施例ではアルミニウムガリウム砒素系の発光
ダイオード素子を使用した場合を述べたが、他の材料、
例えば、ガリウム砒素燐系、ガリウム砒素系、インジウ
ムガリウム砒素燐系などの発光ダイオード素子を使用す
る場合であっても、素子構造が類似である限り、原理的
に本発明の構成を適用可能である。
ダイオード素子を使用した場合を述べたが、他の材料、
例えば、ガリウム砒素燐系、ガリウム砒素系、インジウ
ムガリウム砒素燐系などの発光ダイオード素子を使用す
る場合であっても、素子構造が類似である限り、原理的
に本発明の構成を適用可能である。
（ｇｌ 発明の効果
以上に説明したように、本発明による構成によれば、同
一光信号で複数の出力が得られるファイバー付き発光ダ
イオードの一構成を提供することが出来、例えば、出力
モニターを要する場合など、同一光信号で複数の出力が
該ファイバー付き発光ダイオードの近くで必要な場合に
、光分岐器をａ・要とせぬため、出力低下の回避、シス
テム構成の単純化を可能にさせる効果がある。
一光信号で複数の出力が得られるファイバー付き発光ダ
イオードの一構成を提供することが出来、例えば、出力
モニターを要する場合など、同一光信号で複数の出力が
該ファイバー付き発光ダイオードの近くで必要な場合に
、光分岐器をａ・要とせぬため、出力低下の回避、シス
テム構成の単純化を可能にさせる効果がある。
第１図は従来のファイバー付き発光ダイオードの一実施
例の構成を示す断面図、第２図はその発光ダイオード素
子を説明する断面図、第３図は本発明によるファイバー
付き発光ダイオードの一実施例の構成を示す断面図であ
る。 図面において、１は発光ダイオード素子、２．２ａは容
器、３．３ａ、 ３ｂは光ファイバー、４．４ａ、４ｂ
は蓋、１１はヒートシンク、１２．１７は電極、１３は
絶縁層、１４は閉じ込め層、１５は活性層、１６は窓層
、１８は発光部をそれぞれ示す。 第７図 、４（２ ■］ 十 第２図 １Ｆ ノ２ ツノ ω
例の構成を示す断面図、第２図はその発光ダイオード素
子を説明する断面図、第３図は本発明によるファイバー
付き発光ダイオードの一実施例の構成を示す断面図であ
る。 図面において、１は発光ダイオード素子、２．２ａは容
器、３．３ａ、 ３ｂは光ファイバー、４．４ａ、４ｂ
は蓋、１１はヒートシンク、１２．１７は電極、１３は
絶縁層、１４は閉じ込め層、１５は活性層、１６は窓層
、１８は発光部をそれぞれ示す。 第７図 、４（２ ■］ 十 第２図 １Ｆ ノ２ ツノ ω
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１同一光信号を出力する複数の光ファイバーが導出
されていることを特徴とする光半導体装置。 （２） 前記光ファイバーは、前記光信号を発生し該光
ファイバーを光結合させる発光ダイオード素子の、複数
ある活性層端面の何れかに光結合されたものが追加され
て、複数になっていることを特徴とする特許請求の範囲
第（１１項記載の光半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212006A JPS60103320A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212006A JPS60103320A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 光半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60103320A true JPS60103320A (ja) | 1985-06-07 |
Family
ID=16615322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58212006A Pending JPS60103320A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60103320A (ja) |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP58212006A patent/JPS60103320A/ja active Pending
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