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JP2002141601A - Semiconductor laser module - Google Patents

Semiconductor laser module

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Publication number
JP2002141601A
JP2002141601A JP2000337645A JP2000337645A JP2002141601A JP 2002141601 A JP2002141601 A JP 2002141601A JP 2000337645 A JP2000337645 A JP 2000337645A JP 2000337645 A JP2000337645 A JP 2000337645A JP 2002141601 A JP2002141601 A JP 2002141601A
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JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
light
light receiving
laser module
intensity
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000337645A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaname Saito
要 齋藤
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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 Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2000337645A priority Critical patent/JP2002141601A/en
Publication of JP2002141601A publication Critical patent/JP2002141601A/en
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser module in which monitor light can be monitored accurately even in the case of a high output semiconductor laser element where the intensity of monitor light is high. SOLUTION: The semiconductor laser module 1 comprises a semiconductor laser element 7 having one end delivering an output light and the other end delivering a monitor light, an optical fiber 12 passing the output light from the semiconductor laser element, and a light receiving element 9 receiving the monitor light from the semiconductor laser element. Means for attenuating the intensity of light impinging on the light receiving element 9 below an allowable level is disposed between the semiconductor laser element 7 and the light receiving element 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザモジ
ュールに関する。
[0001] The present invention relates to a semiconductor laser module.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザモジュールは、例えば、光
通信で使用される赤外領域の出力光を出射する半導体レ
ーザ素子、前記半導体レーザ素子のモニタ光をモニタす
るフォトダイオード、レンズ及びサーモモジュール等が
パッケージ内に収容され、前記半導体レーザ素子の出力
光を光ファイバを介して外部へ伝送するものが知られて
いる(特開平6−318762号公報参照)。そして、
前記半導体レーザ素子は、一端に低反射率の誘電体膜を
形成した光出力部を、他端に高反射率の誘電体膜を形成
したモニタ光出力部を、それぞれ有し、モニタ光に基づ
いて出力光の強度が自動制御されている。
2. Description of the Related Art A semiconductor laser module includes, for example, a semiconductor laser element for emitting output light in an infrared region used in optical communication, a photodiode for monitoring monitor light of the semiconductor laser element, a lens, a thermo module, and the like. A device that is housed in a package and transmits the output light of the semiconductor laser device to the outside via an optical fiber is known (see JP-A-6-318762). And
The semiconductor laser device has an optical output portion having a low-reflectance dielectric film formed at one end, and a monitor light output portion having a high-reflectance dielectric film formed at the other end, based on monitor light. The output light intensity is automatically controlled.

【0003】このとき、前記モニタ光の強度は、出力光
の強度と光出力部やモニタ光出力部の前記誘電体膜の反
射率によって決まることが知られている。具体的には、
前記モニタ光の強度PPD(mW)は、出力光の強度をP
LD(mW)、前記誘電体膜の高反射率をRHR、低反射率
をRARとすると、次式で与えられる。 PPD=PLD・[(1−RHR)/(1−RAR)]・(RAR/RHR)1/2 通常、半導体レーザ素子においては、モニタ光の強度P
PD(mW)は出力光の強度PLD(mW)の1%程度と小
さい。このため、前記フォトダイオードは受光感度の低
下を防ぐため、受光面に反射防止膜を形成し、モニタ光
を漏れなく受光できるようにする。
At this time, it is known that the intensity of the monitor light is determined by the intensity of the output light and the reflectance of the dielectric film of the light output section or the monitor light output section. In particular,
The intensity PPD (mW) of the monitor light is expressed by P
When LD (mW), the high reflectance of the dielectric film is RHR, and the low reflectance is RAR, it is given by the following equation. PPD = PLD. [(1-RHR) / (1-RAR)]. (RAR / RHR) 1/2 Normally, in a semiconductor laser device, the intensity P of monitor light
PD (mW) is as small as about 1% of the output light intensity PLD (mW). For this reason, the photodiode has an anti-reflection film formed on the light receiving surface thereof in order to prevent a decrease in light receiving sensitivity, so that monitor light can be received without leakage.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、高密
波長分割多重(DWDM: Dense Wavelength Division Mult
iplexing)伝送方式による光通信の進展に伴い、エルビ
ウムドープファイバやラマン散乱等を利用した光増幅器
で使用するため、半導体レーザモジュールは高出力化の
要求が高まっている。このため、半導体レーザ素子にお
いては、出力光の増加が緊急の課題となり、例えば、共
振器長を長くしたり、出力光の出力側における前記誘電
体膜の反射率RARを下げたりすることが行われている。
Incidentally, in recent years, dense wavelength division multiplexing (DWDM) has been recently developed.
With the progress of optical communication using the iplexing transmission method, there is an increasing demand for higher output semiconductor laser modules for use in optical amplifiers utilizing erbium-doped fibers, Raman scattering, and the like. For this reason, in a semiconductor laser device, an increase in output light is an urgent issue. For example, it is necessary to increase the cavity length or to lower the reflectance RAR of the dielectric film on the output side of output light. Have been done.

【0005】しかし、半導体レーザ素子は、出力光が増
加すると、これに伴って必然的にモニタ光の強度も大き
くなってしまう。これに対し、通常、フォトダイオード
は、空間電界効果により許容受光強度が数mW程度に制
限されている。このため、半導体レーザモジュールは、
高出力化によってフォトダイオードに入射するモニタ光
の強度が許容受光強度を超えると、受光強度の飽和によ
ってモニタ光を正確にモニタすることができなくなると
いう問題があった。
However, as the output light of the semiconductor laser device increases, the intensity of the monitor light inevitably increases accordingly. On the other hand, the allowable light receiving intensity of a photodiode is usually limited to about several mW due to the spatial electric field effect. For this reason, the semiconductor laser module
If the intensity of the monitor light incident on the photodiode exceeds the permissible received light intensity due to the high output, there is a problem that the monitor light cannot be accurately monitored due to saturation of the received light intensity.

【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、高出力の半導体レーザ素子で、モニタ光の強度が大
きくても、モニタ光を正確にモニタ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を目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a semiconductor laser module that is a high-power semiconductor laser element and that can accurately monitor monitor light even when the intensity of monitor light is large. The purpose is to:

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の発明者は、従来とは逆の考え方の下に受光
素子に入射するモニタ光の強度を積極的に減少させるこ
とにしたものである。即ち、本発明においては上記目的
を達成するため、一端から出力光を、他端からモニタ光
を、それぞれ出力する半導体レーザ素子、前記半導体レ
ーザ素子の出力光が入射する光ファイバ及び前記半導体
レーザ素子のモニタ光が入射する受光素子を備えた半導
体レーザモジュールにおいて、前記半導体レーザ素子と
前記受光素子との間に、前記受光素子に入射する光強度
を許容受光強度以下に制限する減衰手段が配置されてい
る構成としたのである。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the inventor of the present invention has decided to positively reduce the intensity of monitor light incident on a light receiving element based on a concept opposite to that of the prior art. Things. That is, in the present invention, in order to achieve the above object, a semiconductor laser device that outputs output light from one end and monitor light from the other end, an optical fiber into which output light of the semiconductor laser device enters, and the semiconductor laser device In the semiconductor laser module provided with the light receiving element to which the monitor light is incident, attenuating means for limiting the light intensity incident on the light receiving element to an allowable light receiving intensity or less is arranged between the semiconductor laser element and the light receiving element. That is the configuration.

【0008】好ましくは、前記減衰手段を前記受光素子
の受光面に形成された光強度の減衰膜とする。また好ま
しくは、前記減衰膜を複数層の誘電体膜とする。更に好
ましくは、前記光ファイバにファイバブラッググレーテ
ィングを形成する。
Preferably, the attenuating means is a light intensity attenuating film formed on a light receiving surface of the light receiving element. Preferably, the attenuation film is a dielectric film having a plurality of layers. More preferably, a fiber Bragg grating is formed on the optical fiber.

【0009】好ましくは、前記受光素子におけるモニタ
光に基づいて前記半導体レーザ素子の光出力を制御す
る。上記のように、減衰手段を減衰膜とすると、半導体
レーザモジュールを小型化するうえで好ましい。
Preferably, the light output of the semiconductor laser device is controlled based on monitor light from the light receiving device. As described above, it is preferable that the attenuation means be an attenuation film in order to reduce the size of the semiconductor laser module.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体レーザモジ
ュールに係る一実施形態を図1乃至図4に基づいて詳細
に説明する。半導体レーザモジュール1は、図1に示す
ように、パッケージ2、サーモモジュール3、ベース
4、半導体レーザ素子7、フォトダイオード9、レンズ
ホルダ10、光ファイバ12、光アイソレータ14及び
制御装置16を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a semiconductor laser module according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the semiconductor laser module 1 includes a package 2, a thermo module 3, a base 4, a semiconductor laser element 7, a photodiode 9, a lens holder 10, an optical fiber 12, an optical isolator 14, and a control device 16. I have.

【0011】パッケージ2は、後述する底板2aがCu
−W系合金、周壁2bがFe−Ni系合金等から成形さ
れ、図1に示したように、サーモモジュール3、ベース
4、半導体レーザ素子7、フォトダイオード9、レンズ
ホルダ10及び光アイソレータ14等を収納している。
パッケージ2は、底板2a、周壁2b及び蓋2cを有
し、周壁2bの上部に蓋2cが被着される。また、パッ
ケージ2は、周壁2bにフランジ2dが設けられ、フラ
ンジ2dにスリーブ2eを介して光ファイバ12が支持
されている。
The package 2 has a bottom plate 2a to be described later that is made of Cu.
-W-based alloy, the peripheral wall 2b is formed from an Fe-Ni-based alloy or the like, and as shown in FIG. 1, the thermo module 3, the base 4, the semiconductor laser element 7, the photodiode 9, the lens holder 10, the optical isolator 14, etc. Is stored.
The package 2 has a bottom plate 2a, a peripheral wall 2b, and a lid 2c, and the lid 2c is attached to an upper portion of the peripheral wall 2b. In the package 2, a flange 2d is provided on the peripheral wall 2b, and the optical fiber 12 is supported on the flange 2d via a sleeve 2e.

【0012】サーモモジュール3は、図1に示すよう
に、底板2aに設置され、半導体レーザ素子7の作動に
伴う発熱を冷却して所定温度に制御するぺルチェ素子
で、この上にベース4が配置されている。サーモモジュ
ール3は、半導体レーザ素子7の近傍に配置されたサー
ミスタ(図示せず)によって測定された温度に基づき、
電流値を調整することで半導体レーザ素子7の温度を制
御している。
As shown in FIG. 1, the thermo module 3 is a Peltier device which is mounted on the bottom plate 2a and cools the heat generated by the operation of the semiconductor laser device 7 to control the temperature to a predetermined temperature. Are located. The thermo module 3 is based on a temperature measured by a thermistor (not shown) arranged near the semiconductor laser device 7,
The temperature of the semiconductor laser element 7 is controlled by adjusting the current value.

【0013】ベース4は、例えば、銅,タングステン系
の合金から板状に成形され、図1に示すように、パッケ
ージ2のフランジ2d側に後述するフェルール12aを
支持し、他方に後述するレンズホルダ10、第1チップ
キャリア5及び第2チップキャリア8を互いに隣接させ
てそれぞれ支持している。半導体レーザ素子7は、リッ
ジ導波路型の既存のもので、図1に示すように、第1チ
ップキャリア5にヒートシンク6を介して設けられてい
る。ここで、第1チップキャリア5及び第2チップキャ
リア8は、Cu−W系の合金から、ヒートシンク6は、
チッ化アルミニウムから、それぞれ成形されている。半
導体レーザ素子7は、レンズホルダ10側の前面にAl
2O3からなる反射率5%、低反射誘電体膜が、フォトダ
イオード9側の後面にシリカ(SiO2)とアモルファ
スシリコン(a−Si)とを交互に3層ずつ計6層形成
した反射率98%の高反射誘電体膜が、それぞれ設けら
れ、両面間に共振器構造が形成されている。半導体レー
ザ素子7は、光通信で使用される主として300mWを
超える高出力のレーザ光を前面からレンズホルダ10に
向けて出射すると共に、後面からフォトダイオード9に
モニタ光を出射する。ここで、前記高反射誘電体膜は、
半導体レーザ素子7の発振波長をλ(nm)、誘電体膜
の屈折率をnとしたとき、SiO2とアモルファスシリ
コンとをそれぞれλ/4n(nm)の厚さに積層して形
成する。
The base 4 is formed in a plate shape from, for example, a copper-tungsten alloy, and as shown in FIG. 1, a ferrule 12a to be described later is supported on the flange 2d side of the package 2, and a lens holder to be described later is mounted on the other side. 10, the first chip carrier 5 and the second chip carrier 8 are supported adjacent to each other. The semiconductor laser device 7 is an existing ridge waveguide type device, and is provided on a first chip carrier 5 via a heat sink 6 as shown in FIG. Here, the first chip carrier 5 and the second chip carrier 8 are made of Cu-W based alloy, and the heat sink 6 is made of
Each is formed from aluminum nitride. The semiconductor laser element 7 has an Al surface on the lens holder 10 side.
A reflectance of 5% made of 2O3 and a reflectance of 98% in which a low-reflection dielectric film is formed on the rear surface of the photodiode 9 side by alternately forming silica (SiO2) and amorphous silicon (a-Si) three layers each in a total of six layers. Are provided respectively, and a resonator structure is formed between both surfaces. The semiconductor laser element 7 emits high-power laser light mainly used in optical communication, exceeding 300 mW, toward the lens holder 10 from the front surface, and emits monitor light to the photodiode 9 from the rear surface. Here, the high reflection dielectric film is
Assuming that the oscillation wavelength of the semiconductor laser element 7 is λ (nm) and the refractive index of the dielectric film is n, SiO 2 and amorphous silicon are each laminated to a thickness of λ / 4 n (nm).

【0014】フォトダイオード9は、キャリア型のフォ
トダイオードからなる受光素子で、図1に示すように、
第2チップキャリア8の傾斜面に設けられ、半導体レー
ザ素子7の後面から出射されるモニタ光をモニタする。
フォトダイオード9は、図2に示すように、受光側の前
面にアモルファスシリコン層9bとシリカ(SiO2)
層9cからなる2層構造の反射減衰膜9aがp-基板9
d上に形成され、リング状のアノード9e下部のp-基
板9dにはイオン注入によってn+層9fが設けられて
いる。このとき、アモルファスシリコン層9bは高屈折
率の層を、シリカ層9cは低屈折率の層を、それぞれ形
成し、この組み合わせによって反射減衰膜9aが高い減
衰特性を発揮することができる。一方、フォトダイオー
ド9は、p-基板9dの下面に、P+層9gを介してカ
ソード9hが前面に亘って形成されている。ここで、反
射減衰膜9aは、例えば、プラズマCVD(chemical va
por deposition)を用いて形成することができる。
The photodiode 9 is a light receiving element composed of a carrier type photodiode. As shown in FIG.
It is provided on the inclined surface of the second chip carrier 8 and monitors monitor light emitted from the rear surface of the semiconductor laser device 7.
As shown in FIG. 2, the photodiode 9 has an amorphous silicon layer 9b and silica (SiO2) on the front surface on the light receiving side.
The reflection attenuation film 9a having a two-layer structure composed of the layer 9c is
An n + layer 9f is formed on the p − substrate 9d formed on the lower side of the ring-shaped anode 9e by ion implantation. At this time, the amorphous silicon layer 9b forms a layer having a high refractive index, and the silica layer 9c forms a layer having a low refractive index, and the reflection attenuation film 9a can exhibit high attenuation characteristics by this combination. On the other hand, in the photodiode 9, a cathode 9h is formed on the lower surface of the p− substrate 9d via the P + layer 9g over the front surface. Here, the reflection attenuation film 9a is formed, for example, by plasma CVD (chemical vapor deposition).
por deposition).

【0015】ここで、図2は、フォトダイオード9の各
構成部分を見易くするため、ハッチングを省略してい
る。レンズホルダ10は、図1に示すように、ベース4
上に設けられ、レンズ10aを支持している。レンズ1
0aは、半導体レーザ素子7の出力光を平行にするコリ
メーションレンズである。
Here, in FIG. 2, hatching is omitted in order to make each component of the photodiode 9 easy to see. The lens holder 10, as shown in FIG.
It is provided above and supports the lens 10a. Lens 1
Reference numeral 0a denotes a collimation lens for making the output light of the semiconductor laser element 7 parallel.

【0016】光ファイバ12は、レンズホルダ10側の
端部にフェルール12aが取り付けられると共に、図示
しないコアにファイバブラッググレーティング12bが
形成されている。光アイソレータ14は、図1に示すよ
うに、円柱状に成形されてフェルール12aの前部に支
持されている。
The optical fiber 12 has a ferrule 12a attached to the end on the lens holder 10 side, and a fiber Bragg grating 12b formed in a core (not shown). As shown in FIG. 1, the optical isolator 14 is formed in a cylindrical shape, and is supported at the front of the ferrule 12a.

【0017】制御装置16は、フォトダイオード9がモ
ニタする半導体レーザ素子7の後面から出射されるモニ
タ光に基づいて半導体レーザ素子7の光出力を自動制御
するコントローラである。以上のように構成される半導
体レーザモジュール1は、以下のようにして組み立てら
れる。
The control device 16 is a controller that automatically controls the light output of the semiconductor laser element 7 based on monitor light emitted from the rear surface of the semiconductor laser element 7 monitored by the photodiode 9. The semiconductor laser module 1 configured as described above is assembled as follows.

【0018】先ず、パッケージ2の底板2aに温度制御
素子3を取り付け、リード(図示せず)をパッケージ2
に半田で接続する。次に、ベース4を温度制御素子3の
上に取り付ける。次いで、ベース4に第1チップキャリ
ア5を半田で固定する。第1チップキャリア5は、予め
ヒートシンク6を介して半導体レーザ素子7が半田で固
定され、ワイヤボンディングにより半導体レーザ素子7
と電気的に接続されている。
First, the temperature control element 3 is attached to the bottom plate 2a of the package 2 and leads (not shown) are attached to the package 2
Is connected with solder. Next, the base 4 is mounted on the temperature control element 3. Next, the first chip carrier 5 is fixed to the base 4 with solder. The first chip carrier 5 has a semiconductor laser element 7 fixed in advance via a heat sink 6 by soldering, and the semiconductor laser element 7 is fixed by wire bonding.
Is electrically connected to

【0019】しかる後、第2チップキャリア8を、ベー
ス4に半田固定する。第2チップキャリア8は、予めフ
ォトダイオード9が半田固定され、ワイヤボンディング
によってフォトダイオード9と電気的に接続されてい
る。次に、レンズホルダ10を第1チップキャリア5に
隣接してベース4に半田固定する。
Thereafter, the second chip carrier 8 is fixed to the base 4 by soldering. The photodiode 9 is fixed to the second chip carrier 8 in advance by soldering, and is electrically connected to the photodiode 9 by wire bonding. Next, the lens holder 10 is soldered to the base 4 adjacent to the first chip carrier 5.

【0020】次いで、光アイソレータ14をレンズホル
ダ10と対向させ、半導体レーザ素子7の出力光がレン
ズ10aを介して光アイソレータ14の中央に位置する
ように調心し、フェルール12aの前部に、溶接等で固
定する。この後、金ワイヤ(図示せず)で第1チップキ
ャリア5及び第2チップキャリア8の電極とパッケージ
2のリード(図示せず)とを接続する(ワイヤボン
ド)。
Next, the optical isolator 14 is opposed to the lens holder 10, and the output light of the semiconductor laser element 7 is aligned via the lens 10a so as to be located at the center of the optical isolator 14, and the front of the ferrule 12a is Fix by welding. Thereafter, the electrodes of the first chip carrier 5 and the second chip carrier 8 are connected to the leads (not shown) of the package 2 by gold wires (not shown) (wire bonding).

【0021】そして、周壁2bの上部にカバー2aを被
着して半導体レーザモジュール1の組み立てが完了す
る。半導体レーザモジュール1は、上記のようにフォト
ダイオード9のモニタ光が入射する前面に反射減衰膜9
aが形成されている。従って、半導体レーザモジュール
1は、許容受光強度を超える過剰なモニタ光が半導体レ
ーザ素子7から出力されても、このモニタ光が反射減衰
膜9aで減衰されて入射する。このため、半導体レーザ
モジュール1は、フォトダイオード9がモニタ光を許容
受光強度以下で適切に受光して正確にモニタすることが
できる。従って、半導体レーザモジュール1は、制御装
置16によって半導体レーザ素子7の光出力を適切に自
動制御することができる。
Then, the cover 2a is attached to the upper part of the peripheral wall 2b, and the assembly of the semiconductor laser module 1 is completed. As described above, the semiconductor laser module 1 has the reflection attenuation film 9 on the front surface where the monitor light of the photodiode 9 is incident.
a is formed. Therefore, in the semiconductor laser module 1, even if an excessive monitor light exceeding the allowable light receiving intensity is output from the semiconductor laser element 7, the monitor light is attenuated by the reflection attenuation film 9a and enters. For this reason, in the semiconductor laser module 1, the photodiode 9 can appropriately receive the monitor light with the received light intensity equal to or less than the allowable light receiving intensity and can monitor the monitor light accurately. Therefore, the semiconductor laser module 1 can appropriately and automatically control the optical output of the semiconductor laser element 7 by the control device 16.

【0022】実施例1,比較例1 許容受光強度が2.4mWで、受光強度が2.4mW以下と
なるような反射減衰膜9aを形成したフォトダイオード
9を用いて半導体レーザモジュール1を製造し、半導体
レーザ素子7への入力電流I(mA)に対する出力光の
強度P(mW)並びにそのときのモニタ電流IP(m
A)に関する出力特性を評価した結果を図3に示す。
Example 1 and Comparative Example 1 A semiconductor laser module 1 was manufactured using a photodiode 9 having a reflection attenuation film 9a having an allowable light receiving intensity of 2.4 mW and a light receiving intensity of 2.4 mW or less. , The intensity P (mW) of the output light with respect to the input current I (mA) to the semiconductor laser element 7 and the monitor current IP (m
FIG. 3 shows the results of evaluating the output characteristics for A).

【0023】比較のため、許容受光強度が2.4mWで、
受光強度が2.4mWを超える反射減衰膜9aを形成した
フォトダイオード9を用いて半導体レーザモジュール1
を製造し、同様の出力特性を評価した結果を図4に示
す。ここで、半導体レーザモジュール1は、半導体レー
ザ素子7の出力光と半導体レーザ素子7に形成するアモ
ルファスシリコン層9b,シリカ層9cのペア数を変え
ることにより得られる反射率、第2チップキャリア8の
傾斜面の角度及び半導体レーザ素子7とフォトダイオー
ド9との距離を種々変化させることで、フォトダイオー
ド9が受光するモニタ光の強度を2.4mWよりも小さく
することも、あるいは大きくすることも任意に設定する
ことができる。
For comparison, the allowable light receiving intensity is 2.4 mW,
A semiconductor laser module 1 using a photodiode 9 having a reflection attenuation film 9a having a received light intensity exceeding 2.4 mW is formed.
FIG. 4 shows the results of evaluating the same output characteristics. Here, the semiconductor laser module 1 has a reflectance obtained by changing the number of pairs of the output light of the semiconductor laser element 7 and the amorphous silicon layer 9 b and the silica layer 9 c formed on the semiconductor laser element 7, and the reflectance of the second chip carrier 8. By varying the angle of the inclined surface and the distance between the semiconductor laser element 7 and the photodiode 9, the intensity of the monitor light received by the photodiode 9 can be made smaller or smaller than 2.4 mW. Can be set to

【0024】ここで、フォトダイオード9の受光強度P
PDinは、反射減衰膜9aの反射率RPDとフォトダイオー
ド9の前面に到達するモニタ光の強度PPDとによって下
記のように求められる。但し、次式において、Sはフォ
トダイオード9前面におけるモニタ光の受光確率、ηは
モニタ効率である。 PPDin=(1−RPD)×PPD=(1−RPD)×(η-1×IP)
=S×IP 実施例1では、フォトダイオード9は、反射減衰膜9a
として、アモルファスシリコン層9bとシリカ層9cと
を、前記のように半導体レーザ素子7の発振波長をλ
(nm)、誘電体膜の屈折率をnとしたとき、それぞれ
λ/4n(nm)の厚さに2層積層して形成した。この
とき、反射減衰膜9aの反射率RPDは78%であった。
一方、比較例1では、反射率RPDが1%の反射減衰膜9
aを有するフォトダイオード9を用いた。
Here, the received light intensity P of the photodiode 9
PDin is obtained as follows from the reflectance RPD of the reflection attenuation film 9a and the intensity PPD of the monitor light reaching the front surface of the photodiode 9. In the following equation, S is the probability of receiving monitor light on the front surface of the photodiode 9, and η is the monitor efficiency. PPDin = (1-RPD) × PPD = (1-RPD) × (η −1 × IP)
= S × IP In the first embodiment, the photodiode 9 has a reflection attenuation film 9a.
As described above, the oscillation wavelength of the semiconductor laser device 7 is changed to λ by the amorphous silicon layer 9b and the silica layer 9c.
(Nm), and when the refractive index of the dielectric film is n, two layers were formed to have a thickness of λ / 4n (nm). At this time, the reflectance R PD of the reflection attenuation film 9a was 78%.
On the other hand, in Comparative Example 1, the reflection attenuation film 9 having a reflectance R PD of 1% was used.
The photodiode 9 having a was used.

【0025】図3から明らかなように、フォトダイオー
ド9の受光強度PPDinが許容受光強度よりも小さい場合
には、半導体レーザモジュール1は、フォトダイオード
9の受光強度が飽和していないため、モニタ電流IP
(mA)が安定している。しかし、半導体レーザモジュ
ール1は、フォトダイオード9の受光強度PPDinが許容
受光強度よりも大きい場合には、フォトダイオード9の
受光強度が飽和してしまう。このため、図4に示す半導
体レーザモジュールは、モニタ電流IP(mA)が入力
電流I=240(mA)の近傍で折れ曲がって、モニタ
光を正確にモニタできなくなる。
As is apparent from FIG. 3, when the light receiving intensity PPDin of the photodiode 9 is smaller than the allowable light receiving intensity, the semiconductor laser module 1 does not saturate the light receiving intensity of the photodiode 9 and thus monitors the monitor current. IP
(MA) is stable. However, in the semiconductor laser module 1, when the light receiving intensity PPDin of the photodiode 9 is larger than the allowable light receiving intensity, the light receiving intensity of the photodiode 9 is saturated. Therefore, in the semiconductor laser module shown in FIG. 4, the monitor current IP (mA) is bent near the input current I = 240 (mA), and the monitor light cannot be monitored accurately.

【0026】尚、本発明の半導体レーザモジュールは、
受光強度を許容受光強度以下にする反射減衰膜9aをフ
ォトダイオード9に形成することが本旨である。従っ
て、本発明の半導体レーザモジュールは、前記実施形態
に限定されるものではなく、高出力化されて、後面から
出射されるモニタ光の出力が大きくなった半導体レーザ
素子を用いたモジュールであれば同様の効果を発揮する
ことができる。例えば、半導体レーザ素子やフォトダイ
オードを構成する材料系に関係なく、本発明の半導体レ
ーザモジュールは、InP系の半導体レーザ素子やフォ
トダイオードを使用してもよい。
The semiconductor laser module according to the present invention
The gist of the present invention is to form a reflection attenuating film 9a on the photodiode 9 to make the light receiving intensity equal to or less than the allowable light receiving intensity. Therefore, the semiconductor laser module of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be any module using a semiconductor laser element having a high output and an increased output of monitor light emitted from the rear surface. Similar effects can be exerted. For example, the semiconductor laser module of the present invention may use an InP-based semiconductor laser element or photodiode regardless of the material system constituting the semiconductor laser element or photodiode.

【0027】一方、受光素子は、前面に設ける減衰膜も
SiO2層やアモルファスシリコン層の合計が偶数でも
奇数でもよいし、SiO2層に代えてSiNx層を用いて
もよい。更に、受光素子は、キャリア型ではなくキャン
型であってもよい。
On the other hand, in the light receiving element, the total number of the SiO2 layer and the amorphous silicon layer may be an even number or an odd number, and the SiNx layer may be used instead of the SiO2 layer. Further, the light receiving element may be of a can type instead of a carrier type.

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、高出力の半導
体レーザ素子で、モニタ光の強度が大きくても、モニタ
光を正確にモニタ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ができる。請求項2乃至5の発明に
よれば、半導体レーザモジュールを小型化することがで
きる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a semiconductor laser module which is a high-output semiconductor laser element and can monitor monitor light accurately even if the intensity of monitor light is large. . According to the second to fifth aspects, the semiconductor laser module can be downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の半導体レーザモジュールの概略構成を
示す断面正面図である。
FIG. 1 is a sectional front view showing a schematic configuration of a semiconductor laser module of the present invention.

【図2】図1の半導体レーザモジュールで用いるフォト
ダイオードの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a photodiode used in the semiconductor laser module of FIG.

【図3】本発明の半導体レーザモジュールの実施例を示
すもので、半導体レーザ素子への入力電流I(mA)に
対する出力光の強度P(mW)並びにそのときのモニタ
電流IP(mA)に関する出力特性評価図である。
FIG. 3 shows an embodiment of a semiconductor laser module according to the present invention, in which an output light intensity P (mW) with respect to an input current I (mA) to a semiconductor laser element and an output relating to a monitor current IP (mA) at that time. It is a characteristic evaluation figure.

【図4】本発明の半導体レーザモジュールの比較例を示
すもので、半導体レーザ素子への入力電流I(mA)に
対する出力光の強度P(mW)並びにそのときのモニタ
電流IP(mA)に関する出力特性評価図である。
FIG. 4 shows a comparative example of the semiconductor laser module of the present invention, in which the output light intensity P (mW) with respect to the input current I (mA) to the semiconductor laser element and the output relating to the monitor current IP (mA) at that time. It is a characteristic evaluation figure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザモジュール 2 パッケージ 3 サーモモジュール 4 ベース 5 第1チップキャリア 6 ヒートシンク 7 半導体レーザ素子 8 第2チップキャリア 9 フォトダイオード(受光素子) 9a 減衰膜 10 レンズホルダ 10a レンズ 12 光ファイバ 12b ファイバブラッググレーティング 14 光アイソレータ 16 制御装置16 Reference Signs List 1 semiconductor laser module 2 package 3 thermo module 4 base 5 first chip carrier 6 heat sink 7 semiconductor laser element 8 second chip carrier 9 photodiode (light receiving element) 9a attenuation film 10 lens holder 10a lens 12 optical fiber 12b fiber Bragg grating 14 Optical isolator 16 Control device 16

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H037 AA01 BA03 CA00 2H050 AC84 AD00 5F049 MA02 PA10 SZ03 TA03 5F073 AA83 AB27 AB28 AB30 BA01 CA12 FA02 FA06 FA11 FA25 FA27 5F089 AA10 AB03 AC10 CA15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H037 AA01 BA03 CA00 2H050 AC84 AD00 5F049 MA02 PA10 SZ03 TA03 5F073 AA83 AB27 AB28 AB30 BA01 CA12 FA02 FA06 FA11 FA25 FA27 5F089 AA10 AB03 AC10 CA15

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端から出力光を、他端からモニタ光
を、それぞれ出力する半導体レーザ素子、前記半導体レ
ーザ素子の出力光が入射する光ファイバ及び前記半導体
レーザ素子のモニタ光が入射する受光素子を備えた半導
体レーザモジュールにおいて、前記半導体レーザ素子と
前記受光素子との間に、前記受光素子に入射する光強度
を許容受光強度以下に制限する減衰手段が配置されてい
ることを特徴とする半導体レーザモジュール。
1. A semiconductor laser device for outputting output light from one end and monitor light from the other end, an optical fiber on which output light of the semiconductor laser device enters, and a light receiving device on which monitor light of the semiconductor laser device enters. A semiconductor laser module comprising: a semiconductor laser module, wherein attenuating means for limiting light intensity incident on the light receiving element to an allowable light receiving intensity or less is arranged between the semiconductor laser element and the light receiving element. Laser module.
【請求項2】 前記減衰手段が前記受光素子の受光面に
形成された光強度の減衰膜である、請求項1の半導体レ
ーザモジュール。
2. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein said attenuation means is a light intensity attenuation film formed on a light receiving surface of said light receiving element.
【請求項3】 前記減衰膜が複数層の誘電体膜である、
請求項2の半導体レーザモジュール。
3. The attenuating film is a dielectric film having a plurality of layers.
The semiconductor laser module according to claim 2.
【請求項4】 前記光ファイバにファイバブラッググレ
ーティングが形成されている、請求項1乃至3いずれか
の半導体レーザモジュール。
4. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein a fiber Bragg grating is formed on said optical fiber.
【請求項5】 前記受光素子におけるモニタ光に基づい
て前記半導体レーザ素子の光出力が制御される、請求項
1乃至4いずれかの半導体レーザモジュール。
5. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein an optical output of said semiconductor laser element is controlled based on monitor light in said light receiving element.
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