JPH10326933A - High-frequency signal conductor for loading semiconductor laser module - Google Patents
High-frequency signal conductor for loading semiconductor laser moduleInfo
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- JPH10326933A JPH10326933A JP13464997A JP13464997A JPH10326933A JP H10326933 A JPH10326933 A JP H10326933A JP 13464997 A JP13464997 A JP 13464997A JP 13464997 A JP13464997 A JP 13464997A JP H10326933 A JPH10326933 A JP H10326933A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子モジュー
ルを搭載するとともに、このモジュールに高周波電気信
号を伝達する高周波信号伝導体に係り、特に、光通信シ
ステム等に用いるに好適な半導体レーザモジュール搭載
用高周波信号伝導体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency signal conductor for mounting a light-emitting element module and transmitting a high-frequency electric signal to the module, and more particularly to a semiconductor laser module suitable for use in an optical communication system or the like. For high frequency signal conductors.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信システムに用いられる光送信器
は、一般に、筺体の中に設置された制御回路基板と、こ
の制御回路基板によって駆動される半導体発光素子(レ
ーザ)モジュールによって構成されている。高周波光信
号を伝送するための光送信器では、高周波電気信号が、
半導体レーザモジュール若しくはこの半導体レーザモジ
ュールの外部に接続されている外部変調器に供給され
る。2. Description of the Related Art An optical transmitter used in an optical communication system generally includes a control circuit board installed in a housing and a semiconductor light emitting element (laser) module driven by the control circuit board. . In an optical transmitter for transmitting a high-frequency optical signal, a high-frequency electric signal is
It is supplied to a semiconductor laser module or an external modulator connected outside the semiconductor laser module.
【0003】近年の光通信の高速大容量送信ニーズに応
じて、使用される高周波信号の周波数も高くなり、最近
では、2.5Gbit/sの高周波光信号を伝送する光
送信器も実用化されつつある。[0003] In recent years, the frequency of high-frequency signals used has been increased in accordance with the needs for high-speed and large-capacity transmission of optical communications. Recently, optical transmitters for transmitting high-frequency optical signals of 2.5 Gbit / s have been put into practical use. It is getting.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本願発明者らは、さら
なる高速大容量の光通信のニーズに対応すべく、10G
bit/sの高周波光信号を伝送する光送信器について
開発を行った。光送信器の基本的な構成は、上述したよ
うに、2.5Gbit/sのものと同様にして、筺体の
中に設置された制御回路基板と、この制御回路基板によ
って駆動される半導体レーザモジュールから構成されて
いる。かかる構成の光送信器に対して、10Gbit/
sの高周波電気信号を印加し、光送信器の特性の評価を
行おうとしたところ、半導体レーザモジュールの中の半
導体レーザまで有効に電気信号が伝達されていないこと
が判明した。半導体レーザまで有効に電気信号が伝達さ
れない原因として、制御回路基板の不具合と、半導体レ
ーザモジュールの不具合の両者が考えられるため、制御
回路基板と半導体レーザモジュールとを個別に検討する
必要があった。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have developed a 10G communication system to meet the needs of higher speed and larger capacity optical communication.
We have developed an optical transmitter that transmits a high-frequency optical signal of bit / s. As described above, the basic configuration of the optical transmitter is the same as that of 2.5 Gbit / s, and the control circuit board installed in the housing and the semiconductor laser module driven by the control circuit board It is composed of For an optical transmitter having such a configuration, 10 Gbit /
When a high-frequency electric signal of s was applied to evaluate the characteristics of the optical transmitter, it was found that the electric signal was not effectively transmitted to the semiconductor laser in the semiconductor laser module. Since both the failure of the control circuit board and the failure of the semiconductor laser module can be considered as the cause of the ineffective transmission of the electric signal to the semiconductor laser, the control circuit board and the semiconductor laser module must be individually examined.
【0005】本願発明者らは、半導体レーザモジュール
の入力端子(リード)に、高周波電気信号入力用のコネ
クタをはんだ付けにより接続して、半導体レーザモジュ
ール単体の評価を行った。その結果、半導体レーザモジ
ュールに対して与える高周波信号の損失が大きく、高周
波信号の信号振幅が劣化するという問題があることが判
明した。The inventors of the present application evaluated a semiconductor laser module alone by connecting a connector for inputting a high-frequency electric signal to an input terminal (lead) of the semiconductor laser module by soldering. As a result, it has been found that there is a problem that the loss of the high-frequency signal given to the semiconductor laser module is large and the signal amplitude of the high-frequency signal is deteriorated.
【0006】本発明の目的は、半導体レーザモジュール
に対して損失を小さく高周波信号を伝達できる半導体レ
ーザモジュール搭載用高周波信号伝導体を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module, which can transmit a high-frequency signal with a small loss to the semiconductor laser module.
【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
に、本願発明者らは、信号振幅の劣化の原因についてさ
らに検討したところ、半導体レーザモジュールの入力端
子と高周波電気信号入力用のコネクタとの間のはんだ付
け接続部に問題があることが判明した。高周波電気信号
は、その伝達路における寄生容量,寄生インダクタンス
の影響で特性インピーダンスが変動し、そのため、高周
波電気信号の反射が生じ、この影響で伝達できる信号の
周波数制限や電気信号の損失が発生する。半導体レーザ
モジュールのリードをはんだ付けで固定する場合、はん
だ付け部のはんだ量に比例して電気容量(リアクタン
ス)が増大するため、高周波電気信号に対する特性イン
ピーダンスが変動する。特に、ギガヘルツ帯の高周波電
気信号を伝達する上で、はんだ付け部の寄生容量は無視
することができず、これによって生じる特性インピーダ
ンス不整合が発生していた。特性インピーダンスの変動
は、高周波信号反射損失の増大を招き、半導体レーザモ
ジュールに対して与える高周波信号の信号振幅が劣化す
る。このため、高周波電気信号並びに半導体レーザモジ
ュールから出力される高周波光信号のS/N比(信号/
ノイズ比)が劣化するなどの原因となり、正確な光信号
伝送の障害となることが判明した。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the inventors of the present application have further studied the causes of the deterioration of the signal amplitude. It turned out that there was a problem with the soldered connection between the two. The characteristic impedance of a high-frequency electric signal fluctuates due to the influence of a parasitic capacitance and a parasitic inductance in a transmission path thereof. Therefore, reflection of a high-frequency electric signal occurs, and the frequency of a signal that can be transmitted is limited, and the loss of the electric signal occurs. . When the leads of the semiconductor laser module are fixed by soldering, the electric capacity (reactance) increases in proportion to the amount of solder in the soldered portion, and the characteristic impedance for high-frequency electric signals fluctuates. In particular, in transmitting a high-frequency electric signal in the gigahertz band, the parasitic capacitance of the soldered portion cannot be ignored, and a characteristic impedance mismatch caused by this occurs. The variation in the characteristic impedance causes an increase in the reflection loss of the high-frequency signal, and the signal amplitude of the high-frequency signal applied to the semiconductor laser module deteriorates. For this reason, the S / N ratio (signal / signal) of the high-frequency electric signal and the high-frequency optical signal output from the semiconductor laser module
It has been found that the noise ratio is degraded, which is an obstacle to accurate optical signal transmission.
【0008】(1)そこで、上記目的を達成するため
に、本発明は、高熱伝導かつ低固有電気抵抗材料からな
るベースと、このベースの上に固定されるとともに、誘
電体基板上に形成されたマイクロストリップラインを有
する信号伝達基板と、上記ベースに固定されるととも
に、上記信号伝達基板に高周波電気信号を伝達するコネ
クタとを備え、上記ベース上に半導体レーザモジュール
を搭載することにより、この半導体レーザモジュールの
電気信号リードを上記マイクロストリップラインに機械
的に接触させて、電気的に接続するようにしたものであ
る。かかる構成により、半導体レーザモジュールに対し
て損失を小さく高周波信号を伝達し得るものとなる。(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a base made of a material having high thermal conductivity and low specific electric resistance, a base fixed on the base and formed on a dielectric substrate. A signal transmission board having a microstrip line, and a connector fixed to the base and transmitting a high-frequency electric signal to the signal transmission board, and a semiconductor laser module is mounted on the base, whereby the semiconductor An electrical signal lead of the laser module is brought into mechanical contact with the microstrip line to be electrically connected. With this configuration, a high-frequency signal can be transmitted to the semiconductor laser module with a small loss.
【0009】(2)上記(1)において、好ましくは、
さらに、上記ベースとの間に、上記半導体レーザモジュ
ールの電気信号リード及び上記マイクロストリップライ
ンを挟み込んで圧接する圧接部材を備え、この圧接部材
による接触圧が調整可能としたものである。かかる構成
により、半導体レーザモジュールの搭載時の再現性を向
上し得るものとなる。(2) In the above (1), preferably,
Further, a pressure contact member is provided between the base and the base for pressing the electric signal lead of the semiconductor laser module and the microstrip line therebetween, and the contact pressure by the pressure contact member can be adjusted. With this configuration, the reproducibility when the semiconductor laser module is mounted can be improved.
【0010】(3)上記(1)において、好ましくは、
さらに、上記ベースは、放熱フィンを備えるようにした
ものである。かかる構成により、半導体レーザモジュー
ル内の半導体レーザの動作状態を安定化し得るものとな
る。 (4)上記(1)において、好ましくは、さらに、上記
ベースは、上記半導体レーザモジュールを搭載する面
に、半導体レーザモジュールの固定位置の案内機構を備
えるようにしたものである。かかる構成により、半導体
レーザモジュールの取り付け状態の再現性を向上し得る
ものとなる。(3) In the above (1), preferably,
Further, the base is provided with a radiation fin. With this configuration, the operation state of the semiconductor laser in the semiconductor laser module can be stabilized. (4) In the above (1), preferably, the base further includes a guide mechanism for fixing a semiconductor laser module on a surface on which the semiconductor laser module is mounted. With this configuration, the reproducibility of the mounting state of the semiconductor laser module can be improved.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下に、図1及び図2を用いて、
本発明の一実施形態による半導体レーザモジュール搭載
用高周波信号伝導体の構成について説明する。図1は、
本発明の一実施形態による半導体レーザモジュールを搭
載する状態を示す高周波信号伝導体の分解斜視図であ
り、図2は、図1に示したようにして半導体レーザモジ
ュールが搭載された高周波信号伝導体の部分縦断面図で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS.
The configuration of the high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module according to one embodiment of the present invention will be described. FIG.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a high-frequency signal conductor showing a state where the semiconductor laser module according to one embodiment of the present invention is mounted, and FIG. 2 is a high-frequency signal conductor on which the semiconductor laser module is mounted as shown in FIG. 3 is a partial vertical sectional view of FIG.
【0012】ベース10の第1の凸部12には、マイク
ロストリップライン22と誘電体基板24からなる信号
伝達基板20が、はんだ付け若しくはろう付けなどの半
永久固定方法によって実装,固定されている。ベース1
0の表面には、溝が形成されており、この溝の中に信号
伝達基板20が嵌合しており、マイクロストリップライ
ン22の上面は、信号伝達基板20が嵌合されるベース
10のの第1の凸部12上面と同一の高さとなってい
る。A signal transmission board 20 comprising a microstrip line 22 and a dielectric board 24 is mounted and fixed to the first convex portion 12 of the base 10 by a semi-permanent fixing method such as soldering or brazing. Base 1
On the surface of the base 10, the signal transmission board 20 is fitted, and the upper surface of the microstrip line 22 is formed on the base 10 on which the signal transmission board 20 is fitted. The height is the same as the upper surface of the first protrusion 12.
【0013】ベース10は、その上に取り付けられる半
導体レーザモジュール50からの放熱性を確保すると共
に、高周波電気信号のグラウンド電位に対し、浮遊電気
的容量によるインピーダンス不整合が生じないように、
高熱伝導かつ低固有電気抵抗材料である銅若しくは銅タ
ングステン合金で構成されている。The base 10 ensures heat dissipation from the semiconductor laser module 50 mounted thereon, and prevents impedance mismatch due to stray electric capacitance with respect to the ground potential of the high-frequency electric signal.
It is made of copper or copper-tungsten alloy which is a material having high thermal conductivity and low specific electric resistance.
【0014】誘電体基板24は、酸化アルミニュウム等
のセラミックスによって形成されている。マイクロスト
リップライン22は、誘電体基板24の上に形成された
金属めっき膜である。マイクロストリップライン22
は、例えば、誘電体基板24の上に形成されたNiめっ
き膜と、Niめっき膜の上に形成されたAuめっき膜と
から形成されている。また、誘電体基板24の裏側,即
ち、マイクロストリップライン22が形成される面と反
対側であって、ベース10と接触する面にも、Auめっ
き膜が形成されている。ベース10は、アース電位に保
たれるので、誘電体基板24の裏側のAuめっき膜もア
ース電位に保たれる。The dielectric substrate 24 is formed of a ceramic such as aluminum oxide. The microstrip line 22 is a metal plating film formed on the dielectric substrate 24. Micro strip line 22
Is formed, for example, from a Ni plating film formed on the dielectric substrate 24 and an Au plating film formed on the Ni plating film. An Au plating film is also formed on the back side of the dielectric substrate 24, that is, on the side opposite to the surface on which the microstrip lines 22 are formed, and on the surface in contact with the base 10. Since the base 10 is maintained at the ground potential, the Au plating film on the back side of the dielectric substrate 24 is also maintained at the ground potential.
【0015】ここで、信号伝達基板20の特性インピー
ダンスは、誘電体基板24の厚さと、マイクロストリッ
プライン22の幅によって決まるものである。そこで、
信号伝達基板20の特性インピーダンスを、高周波信号
源と整合した、例えば,50Ωとする場合には、誘電体
基板24の厚さを0.5mmとし、また、マイクロスト
リップライン22の幅を0.5mmとしている。なお、
マイクロストリップライン22を構成するNiめっき膜
の膜厚は0.2μmとし、Auめっき膜の膜厚は2μm
としている。Here, the characteristic impedance of the signal transmission board 20 is determined by the thickness of the dielectric board 24 and the width of the microstrip line 22. Therefore,
When the characteristic impedance of the signal transmission substrate 20 is matched with the high-frequency signal source, for example, 50Ω, the thickness of the dielectric substrate 24 is 0.5 mm, and the width of the microstrip line 22 is 0.5 mm. And In addition,
The thickness of the Ni plating film constituting the microstrip line 22 is 0.2 μm, and the thickness of the Au plating film is 2 μm.
And
【0016】また、ベース10の第2の凸部14に形成
されているねじ孔には、コネクタ30がねじ込まれて、
固定されている。コネクタ30は、例えば、40Gbi
t/s以下の高周波信号に対して反射損失が15dB以
上の低反射高周波用コネクタであり、例えば、SMAと
称される3.5mm高周波コネクタ規格に合致したもの
である。このため、SMAに合致した規格の入出力イン
ターフェイスを有する高周波信号源などの各種電源,制
御回路機器や測定機器類との電気的接続に互換性を有し
ている。コネクタ30の中心のピンの端部は、マイクロ
ストリップライン22とはんだ接合されている。コネク
タ30の中心のピンの端部は球状であり、この球状の端
部と平板状のマイクロストリップライン22との間に形
成される間隙を、はんだにより接合されている。A connector 30 is screwed into a screw hole formed in the second convex portion 14 of the base 10.
Fixed. The connector 30 is, for example, 40 Gbi
This is a low-reflection high-frequency connector having a reflection loss of 15 dB or more with respect to a high-frequency signal of t / s or less, for example, a 3.5 mm high-frequency connector standard called SMA. For this reason, it has compatibility with various power supplies such as a high-frequency signal source having an input / output interface conforming to the SMA, and electrical connection with control circuit devices and measuring devices. The end of the center pin of the connector 30 is soldered to the microstrip line 22. The end of the pin at the center of the connector 30 is spherical, and the gap formed between the spherical end and the flat microstrip line 22 is joined by solder.
【0017】ベース10には、半導体レーザモジュール
50のパッケージ寸法に合わせて、半導体レーザモジュ
ール50の取り付けネジ穴16a,16b,16c,1
6dが加工形成されている。半導体レーザモジュール5
0は、ベース10の上に載置される。半導体レーザモジ
ュール50の4隅に形成されている孔と、ベース10に
形成された取り付けネジ穴16a,16b,16c,1
6dの位置合わせを行い、図示しないねじを用いて、半
導体レーザモジュール50は、ベース10の上に固定さ
れる。半導体レーザモジュール50の両側面には、電気
信号用リード52a,…,52nが固定されている。電
気信号用リード52a,…,52nは、それぞれ、半導
体レーザモジュール50の中に配置されている図示しな
い半導体レーザや、光強度モニター用のフォトダイオー
ドや、温度モニター用のサーミスタや、温度調整用の電
子冷却素子などに接続されている。ここで、半導体レー
ザモジュール50の一方の側面に固定された電気信号用
リード52h,…,52nは、DC成分の電気信号が入
出力する端子が纏めて配置されている。電気信号用リー
ド52h,…,52nは、例えば、光強度モニター用の
フォトダイオードや温度モニター用のサーミスタの出力
端子であり、また、温度調整用の電子冷却素子の入力端
子である。また、半導体レーザモジュール50の他方の
側面に固定された電気信号用リード52a,…,52g
は、高周波成分の電気信号が入力する端子及びアース端
子が纏めて配置されている。電気信号用リード52c
は、高周波信号の入力端子である。電気信号用リード5
2b,52d,52f,52gは、アース端子である。
なお、電気信号用リード52a,52eは使用されてい
ない。The mounting screw holes 16a, 16b, 16c, 1 of the semiconductor laser module 50 are formed on the base 10 according to the package size of the semiconductor laser module 50.
6d is formed by processing. Semiconductor laser module 5
0 is placed on the base 10. Holes formed at four corners of the semiconductor laser module 50 and mounting screw holes 16a, 16b, 16c, 1 formed in the base 10.
The semiconductor laser module 50 is fixed on the base 10 by performing alignment of 6d and using screws (not shown). The electrical signal leads 52a,..., 52n are fixed to both side surfaces of the semiconductor laser module 50. The electric signal leads 52a,..., 52n are respectively provided with a semiconductor laser (not shown) arranged in the semiconductor laser module 50, a photodiode for monitoring light intensity, a thermistor for monitoring temperature, and a thermistor for monitoring temperature. It is connected to an electronic cooling element and the like. Here, the electric signal leads 52h,..., 52n fixed to one side surface of the semiconductor laser module 50 are arranged with terminals for inputting and outputting DC component electric signals. The electrical signal leads 52h,..., 52n are, for example, output terminals of a photodiode for monitoring light intensity and a thermistor for monitoring temperature, and are input terminals of a thermoelectric cooling element for adjusting temperature. Also, electrical signal leads 52a,..., 52g fixed to the other side surface of the semiconductor laser module 50.
The terminal to which the high-frequency component electric signal is input and the ground terminal are collectively arranged. Electrical signal lead 52c
Is an input terminal for a high-frequency signal. Electrical signal lead 5
2b, 52d, 52f, and 52g are ground terminals.
Note that the electrical signal leads 52a and 52e are not used.
【0018】第1の凸部12の高さは、電気信号用リー
ド52a,…,52gの高さと合わせて決められてい
る。従って、半導体レーザモジュール50がベース10
の上に固定されることにより、高周波信号の入力端子で
ある電気信号用リード52cは、マイクロストリップラ
イン22と機械的に接触して、電気的に導通する。The height of the first projection 12 is determined in accordance with the height of the electrical signal leads 52a,..., 52g. Therefore, the semiconductor laser module 50 is
The electrical signal lead 52c, which is an input terminal for a high-frequency signal, is in mechanical contact with the microstrip line 22 and is electrically conductive.
【0019】さらに、本実施形態においては、断面形状
がL字状の圧接部材40を用いている。圧接部材40
は、ガラスエポキシ複合材料や、アクリル樹脂などの絶
縁性材料によって形成されている。圧接部材40は、第
1の凸部12及び第2の凸部14の上に載置される。圧
接部材40に形成された2つの孔40a,40bと、ベ
ース10の第2の凸部に形成された取り付けネジ穴14
a,14bとの位置合わせを行い、図示しないねじを用
いて、圧接部材40は、ベース10の上に固定される。
このとき、圧接部材40の下面42は、ベース10の第
1の凸部の上面と対向しており、これらの2つの面の間
には、半導体レーザモジュール50の電気信号用リード
52a,…,52gが挟み込まれるため、高周波信号の
入力端子である電気信号用リード52cとマイクロスト
リップライン22とは、圧接される。ここで、半導体レ
ーザモジュール50の高周波信号入力リード52cとマ
イクロストリップライン22との接触部を圧接する圧接
部材40は、その接触圧を、取り付けネジの締め付けト
ルクを管理することによって調整可能な構造としてい
る。また、アース端子用の電気信号用リード52b,5
2d,52f,52gは、ベース10の第1の凸部12
に圧接されており、電気信号用リード52b,52d,
52f,52gと、ベース10とは電気的に導通してい
る。ベース10は、上述したように、アース電位に保た
れるため、電気信号用リード52b,52d,52f,
52gをアース電位とすることができる。Further, in this embodiment, a press-contact member 40 having an L-shaped cross section is used. Pressing member 40
Is formed of an insulating material such as a glass epoxy composite material or an acrylic resin. The press contact member 40 is placed on the first protrusion 12 and the second protrusion 14. Two holes 40a and 40b formed in the press-contact member 40 and mounting screw holes 14 formed in the second convex portion of the base 10.
The press-contact member 40 is fixed on the base 10 using the screws (not shown) after the alignment with the positions a and b.
At this time, the lower surface 42 of the press contact member 40 is opposed to the upper surface of the first convex portion of the base 10, and between these two surfaces, the electrical signal leads 52a,. Since 52g is sandwiched, the electrical signal lead 52c, which is the input terminal of the high-frequency signal, and the microstrip line 22 are pressed against each other. Here, the pressing member 40 for pressing the contact portion between the high-frequency signal input lead 52c of the semiconductor laser module 50 and the microstrip line 22 has a structure in which the contact pressure can be adjusted by controlling the tightening torque of the mounting screw. I have. Also, electrical signal leads 52b, 5 for the ground terminal are provided.
2d, 52f, and 52g are the first convex portions 12 of the base 10.
And the electrical signal leads 52b, 52d,
52f, 52g and the base 10 are electrically connected. Since the base 10 is maintained at the ground potential as described above, the electrical signal leads 52b, 52d, 52f,
52 g can be the ground potential.
【0020】次に、図2を用いて、半導体レーザモジュ
ールの電気信号用リードとマイクロストリップラインと
の圧接状態について説明する。ベース10の第1の凸部
12には、マイクロストリップライン22と誘電体基板
24からなる信号伝達基板20が、固定されている。ベ
ース10の第2の凸部14に形成されているねじ孔に
は、コネクタ30がねじ込まれて、固定されている。コ
ネクタ30の中心のピン32の端部は、マイクロストリ
ップライン22とはんだ接合されている。Next, the press-contact state between the electrical signal lead of the semiconductor laser module and the microstrip line will be described with reference to FIG. A signal transmission substrate 20 including a microstrip line 22 and a dielectric substrate 24 is fixed to the first convex portion 12 of the base 10. The connector 30 is screwed and fixed in a screw hole formed in the second convex portion 14 of the base 10. The end of the pin 32 at the center of the connector 30 is soldered to the microstrip line 22.
【0021】半導体レーザモジュール50が、ベース1
0の上に載置され、ベース10に形成された取り付けネ
ジ穴に対して位置合わせを行い、ねじにより固定され
る。半導体レーザモジュール50がベース10の上に固
定されると、高周波信号の入力端子である電気信号用リ
ード52cは、マイクロストリップライン22と機械的
に接触して、電気的に導通する。The semiconductor laser module 50 has a base 1
0, is positioned on a mounting screw hole formed in the base 10, and is fixed by a screw. When the semiconductor laser module 50 is fixed on the base 10, the electrical signal lead 52c, which is an input terminal for a high-frequency signal, comes into mechanical contact with the microstrip line 22 and becomes electrically conductive.
【0022】さらに、断面形状がL字状の圧接部材40
は、第1の凸部12及び第2の凸部14の上に載置さ
れ、ねじにより、ベース10の上に固定される。従っ
て、半導体レーザモジュール50の電気信号用リード5
2cは、圧接部材40とベース10の第1の凸部12の
間に挟み込まれ、高周波信号の入力端子である電気信号
用リード52cとマイクロストリップライン22とは、
圧接される。Further, the press-contact member 40 having an L-shaped cross section.
Is mounted on the first convex portion 12 and the second convex portion 14, and is fixed on the base 10 by screws. Therefore, the electrical signal leads 5 of the semiconductor laser module 50
2 c is sandwiched between the pressure contact member 40 and the first convex portion 12 of the base 10, and the electrical signal lead 52 c, which is an input terminal for a high-frequency signal, and the microstrip line 22
It is pressed.
【0023】半導体レーザモジュール50の評価を行う
ためには、半導体レーザモジュール50をベース10の
上に載置した上で、ねじにより固定する。さらに、圧接
部材40をベース10の上に固定することにより、電気
信号用リード52cとマイクロストリップライン22と
は圧接される。In order to evaluate the semiconductor laser module 50, the semiconductor laser module 50 is mounted on the base 10 and fixed with screws. Further, by fixing the pressure contact member 40 on the base 10, the electrical signal lead 52c and the microstrip line 22 are pressed against each other.
【0024】高周波源に接続されたケーブルのコネクタ
を、コネクタ30に接続することにより、高周波電気信
号を、信号伝達基板20および電気信号用リード52c
を介して、半導体レーザモジュール50の中の半導体レ
ーザに供給することができる。By connecting the connector of the cable connected to the high-frequency source to the connector 30, the high-frequency electric signal is transmitted to the signal transmission board 20 and the electric signal leads 52c.
To the semiconductor laser in the semiconductor laser module 50.
【0025】信号伝達基板20のマイクロストリップラ
イン22と電気信号用リード52cは、機械的に接続し
ており、はんだ接続は行っていないため、はんだ付け接
続部による寄生容量,寄生インダクタンスの影響で特性
インピーダンスが変動することがなく、高周波電気信号
の反射を低減できるため、伝達できる信号の周波数制限
や電気信号の損失が発生することがなくなるものであ
る。即ち、ギガヘルツ帯の高周波電気信号が、極めて反
射損失を少なく伝達できるものとなる。The microstrip line 22 of the signal transmission board 20 is mechanically connected to the electrical signal lead 52c, and is not soldered. Therefore, the characteristics are affected by the influence of the parasitic capacitance and the parasitic inductance due to the soldered connection. Since the impedance does not fluctuate and the reflection of the high-frequency electric signal can be reduced, the frequency limitation of the signal that can be transmitted and the loss of the electric signal do not occur. That is, a high-frequency electric signal in the gigahertz band can be transmitted with very little reflection loss.
【0026】半導体レーザモジュール50の評価が終了
して、半導体レーザモジュール50を取り外す際には、
圧接部材40を固定するねじを外し、さらに、半導体レ
ーザモジュール50を固定するねじを外すだけでよいた
め、はんだ接続する場合に比べて、取り外しが容易とな
る。また、同様にして、半導体レーザモジュール50の
取り付けも容易となる。When the evaluation of the semiconductor laser module 50 is completed and the semiconductor laser module 50 is removed,
It is only necessary to remove the screw for fixing the press-contact member 40 and the screw for fixing the semiconductor laser module 50, so that the removal is easier than in the case of solder connection. Similarly, the mounting of the semiconductor laser module 50 is also facilitated.
【0027】また、はんだ接続を行う場合には、半導体
レーザモジュール50の取り付け,取り外しに伴いはん
だ付け部の取り付け状態(はんだ量、はんだ接触状態な
ど)が変化するため、取り付け部におけるインピーダン
スの不整合が発生しやすいのに対して、圧接部材40に
よる取り付けでは、かかる不具合も発生しないものであ
る。When the solder connection is performed, the mounting state (solder amount, solder contact state, etc.) of the soldering part changes as the semiconductor laser module 50 is mounted and removed, so that the impedance mismatch at the mounting part. However, such an inconvenience does not occur in the case of attachment using the press contact member 40.
【0028】半導体レーザモジュールの取り付け、取り
外しが発生する例として、例えば、半導体レーザモジュ
ールの劣化,破損時の交換のほか、半導体レーザモジュ
ール単体での特性試験時や、更には初期調整段階では制
御回路と半導体レーザモジュールの組み合わせを変更し
特性調整を行う場合などが挙げられる。半導体レーザ及
びレーザ駆動用IC(集積回路)はいずれも半導体素子
であるため、その特性ばらつきは避けられないが、半導
体レーザモジュール単体での特性を評価する場合並び
に、制御回路と半導体レーザモジュールの組み合わせの
最適化をはかる作業において、基板への取り付け、取り
外し作業が容易でかつ、その繰り返し再現性が高いもの
となる。Examples of mounting and dismounting of the semiconductor laser module include, for example, replacement when the semiconductor laser module is deteriorated or damaged, a characteristic test on the semiconductor laser module alone, and a control circuit in the initial adjustment stage. And adjusting the characteristics by changing the combination of the semiconductor laser module and the semiconductor laser module. Since both the semiconductor laser and the laser driving IC (integrated circuit) are semiconductor elements, their characteristics are inevitable. However, when evaluating the characteristics of a single semiconductor laser module, and when combining a control circuit and a semiconductor laser module. In the work for optimizing the work, the work of attaching to and removing from the substrate is easy, and the repetition of the work is high.
【0029】特に、半導体レーザモジュール50の高周
波信号入力リード52cとマイクロストリップライン2
2との接触部を圧接する圧接部材40による接触圧を、
取り付けネジの締め付けトルクによって管理することに
よって、繰り返し再現性を向上することができる。In particular, the high frequency signal input lead 52c of the semiconductor laser module 50 and the microstrip line 2
The contact pressure by the pressure contact member 40 that presses the contact portion with 2 is
The reproducibility can be improved by controlling with the tightening torque of the mounting screw.
【0030】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、半導体レーザモジュールに対して損失を小さく高周
波信号を伝達することが可能となる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to transmit a high-frequency signal to the semiconductor laser module with a small loss.
【0031】また、半導体レーザモジュールを高周波信
号源などの各種電源,制御回路機器や測定機器類との電
気的接続を成す場合にも、はんだ付けによって電気的接
続を行っていた場合に比べ、半導体レーザモジュールの
取り付け、取り外しを容易に行うことができ、かつ、そ
の取り付け、取り外しに伴う接続状態の繰り返し再現性
が向上する。Also, when the semiconductor laser module is electrically connected to various power sources such as a high-frequency signal source, control circuit devices and measuring instruments, the semiconductor laser module is more electrically connected than when the electrical connection is made by soldering. The attachment and detachment of the laser module can be easily performed, and the reproducibility of the connection state accompanying the attachment and detachment is improved.
【0032】また、高周波信号伝導体への高周波電気信
号の入力部は、規格に準拠した低反射高周波コネクタで
あり、またマイクロストリップラインを形成した誘電体
基板の特性インピーダンスも高周波信号源と整合させる
ことによって、高周波電気信号の伝達損失を極めて小さ
くして、各種電源,制御回路機器や測定機器類などとの
接続に対応できる。従って、半導体レーザモジュール単
体での特性を多数個評価する場合(例えば、生産段階で
の特性試験工程)や、頻繁に半導体レーザモジュールを
交換し評価を行う場合などの取り付け、取り外しを容易
にできると共に、取り付け状態の再現性も確保すること
ができる。The input part of the high-frequency electric signal to the high-frequency signal conductor is a low-reflection high-frequency connector conforming to the standard, and the characteristic impedance of the dielectric substrate on which the microstrip line is formed is matched with the high-frequency signal source. This makes it possible to minimize the transmission loss of high-frequency electric signals and to cope with connections to various power supplies, control circuit devices, measuring devices, and the like. Therefore, mounting and dismounting can be facilitated when a large number of characteristics of the semiconductor laser module alone are evaluated (for example, a characteristic test process at a production stage) or when the semiconductor laser module is frequently replaced and evaluated. In addition, reproducibility of the mounting state can be secured.
【0033】次に、図3を用いて、本発明の他の実施形
態による半導体レーザモジュール搭載用高周波信号伝導
体の構成について説明する。図3は、本発明の他の実施
形態による半導体レーザモジュールを搭載する高周波信
号伝導体の斜視図である。なお、図1と同一符号は、同
一部分を示している。Next, the configuration of a high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view of a high-frequency signal conductor on which a semiconductor laser module according to another embodiment of the present invention is mounted. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
【0034】ベース10Aの第1の凸部12には、マイ
クロストリップライン22と誘電体基板24からなる信
号伝達基板20が、固定されている。ベース10Aの第
2の凸部14に形成されているねじ孔には、コネクタ3
0がねじ込まれて、固定されている。コネクタ30の中
心のピンの端部は、マイクロストリップライン22とは
んだ接合されている。A signal transmission substrate 20 including a microstrip line 22 and a dielectric substrate 24 is fixed to the first convex portion 12 of the base 10A. A screw hole formed in the second projection 14 of the base 10A has a connector 3
0 is screwed in and fixed. The end of the center pin of the connector 30 is soldered to the microstrip line 22.
【0035】さらに、本実施形態においては、ベース1
0Aの上面に、半導体レーザモジュールの搭載位置に、
位置合わせ案内用のガイドピン18a,18b,18
c,18dが設けられている。ガイドピン18a〜18
dの先端は、テーパ形状となっているため、ガイドピン
18a〜18dに、半導体レーザモジュールの4隅に形
成された孔を係合することにより、容易に、半導体レー
ザモジュールの位置決めを行うことが可能となる。従っ
て、半導体レーザモジュールの高周波信号入力リード
が、マイクロストリップライン22と再現性良く一致す
るようになる。これによって、取り付け、取り外しに伴
う半導体レーザモジュールの高周波信号入力リードとマ
イクロストリップライン22との接触位置の繰り返し再
現性を向上させることができる。Further, in this embodiment, the base 1
0A, on the mounting position of the semiconductor laser module,
Guide pins 18a, 18b, 18 for alignment guidance
c, 18d are provided. Guide pins 18a to 18
Since the tip of d has a tapered shape, the semiconductor laser module can be easily positioned by engaging the holes formed at the four corners of the semiconductor laser module with the guide pins 18a to 18d. It becomes possible. Therefore, the high-frequency signal input lead of the semiconductor laser module matches the microstrip line 22 with good reproducibility. This makes it possible to improve the reproducibility of the contact position between the high-frequency signal input lead of the semiconductor laser module and the microstrip line 22 during attachment and detachment.
【0036】半導体レーザモジュールがベース10Aの
上に位置決めされると、図1において説明したようにし
て、圧接部材が、第1の凸部12及び第2の凸部14の
上に載置され、ねじにより、ベース10Aの上に固定さ
れる。従って、半導体レーザモジュールの電気信号用リ
ードは、圧接部材とベース10Aの第1の凸部12の間
に挟み込まれ、高周波信号の入力端子である電気信号用
リードとマイクロストリップライン22とは、圧接され
る。When the semiconductor laser module is positioned on the base 10A, the press-contact member is placed on the first convex portion 12 and the second convex portion 14 as described with reference to FIG. It is fixed on the base 10A by screws. Therefore, the electrical signal lead of the semiconductor laser module is sandwiched between the pressure contact member and the first convex portion 12 of the base 10A, and the electrical signal lead, which is an input terminal for a high-frequency signal, and the microstrip line 22 are pressed against each other. Is done.
【0037】さらに、本実施形態においては、ベース1
0Aは、半導体レーザモジュールの搭載面の裏面側に、
放熱フィン19が形成されている。半導体レーザモジュ
ールは、その内部に半導体レーザの動作状態を一定に保
つよう温度制御機能を有しており、半導体レーザモジュ
ールの底面(ボトムフランジ)が放熱面となっている。
この半導体レーザモジュールの底面(ボトムフランジ)
と接触するベース10Aの放熱効果を高めるため、放熱
フィン19を設けてある。これによって、半導体レーザ
モジュールの温度制御機能への熱的負荷を軽減し、半導
体レーザの動作状態の安定性を確保することができる。Further, in this embodiment, the base 1
0A is on the back side of the mounting surface of the semiconductor laser module,
The radiation fin 19 is formed. The semiconductor laser module has a temperature control function to keep the operating state of the semiconductor laser constant inside, and the bottom surface (bottom flange) of the semiconductor laser module is a heat radiation surface.
The bottom (bottom flange) of this semiconductor laser module
In order to enhance the heat radiation effect of the base 10A that comes in contact with the fin, a heat radiation fin 19 is provided. Thereby, the thermal load on the temperature control function of the semiconductor laser module can be reduced, and the stability of the operation state of the semiconductor laser can be ensured.
【0038】なお、放熱フィン19は、ベース10Aと
一体的に加工する例について説明したが、図1に示した
構造のベース10の裏側に、図3と同様な形状を有する
アルミニウム合金性などの放熱フィンを接合すること
で、より安価に構成することができる。Although the radiation fin 19 has been described as being integrally formed with the base 10A, the heat radiation fin 19 is formed on the back side of the base 10 having the structure shown in FIG. By joining the radiating fins, it is possible to make the structure more inexpensive.
【0039】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、半導体レーザモジュールに対して損失を小さく高周
波信号を伝達することが可能となる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to transmit a high-frequency signal to the semiconductor laser module with a small loss.
【0040】また、半導体レーザモジュールの高周波信
号入力リードとマイクロストリップラインとの接触位置
の繰り返し再現性を向上させることができる。Further, the repeatability of the contact position between the high frequency signal input lead of the semiconductor laser module and the microstrip line can be improved.
【0041】さらに、放熱フィンを設けることにより、
半導体レーザの動作状態の安定性を確保することができ
る。Further, by providing a radiation fin,
The stability of the operation state of the semiconductor laser can be ensured.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体レーザモジュールに対して損失を小さく高周波信
号を伝達することが可能となる。As described above, according to the present invention,
It is possible to transmit a high-frequency signal to the semiconductor laser module with a small loss.
【図1】本発明の一実施形態による半導体レーザモジュ
ールを搭載する状態を示す高周波信号伝導体の分解斜視
図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a high-frequency signal conductor showing a state in which a semiconductor laser module according to an embodiment of the present invention is mounted.
【図2】図1に示したようにして半導体レーザモジュー
ルが搭載された高周波信号伝導体の部分縦断面図であ
る。FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of a high-frequency signal conductor on which the semiconductor laser module is mounted as shown in FIG.
【図3】本発明の他の実施形態による半導体レーザモジ
ュールを搭載する高周波信号伝導体の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a high-frequency signal conductor on which a semiconductor laser module according to another embodiment of the present invention is mounted.
10,10A…ベース 12…第1の凸部 14…第2の凸部 18…ガイドピン 19…放熱フィン 20…信号伝達基板 22…マイクロストリップライン 24…誘電体基板 30…高周波用コネクタ 40…圧接部材 50…半導体レーザモジュール 52…電気信号リード 10, 10A Base 12 First protrusion 14 Second protrusion 18 Guide pin 19 Heat radiation fin 20 Signal transmission board 22 Microstrip line 24 Dielectric substrate 30 High frequency connector 40 Pressure contact Member 50: Semiconductor laser module 52: Electric signal lead
Claims (4)
ベースと、 このベースの上に固定されるとともに、誘電体基板上に
形成されたマイクロストリップラインを有する信号伝達
基板と、 上記ベースに固定されるとともに、上記信号伝達基板に
高周波電気信号を伝達するコネクタとを備え、 上記ベース上に半導体レーザモジュールを搭載すること
により、この半導体レーザモジュールの電気信号リード
を上記マイクロストリップラインに機械的に接触させ
て、電気的に接続することを特徴とする半導体レーザモ
ジュール搭載用高周波信号伝導体。1. A base made of a material having high thermal conductivity and low specific electric resistance, a signal transmission substrate fixed on the base and having a microstrip line formed on a dielectric substrate, and fixed to the base. And a connector for transmitting a high-frequency electric signal to the signal transmission board. By mounting the semiconductor laser module on the base, an electric signal lead of the semiconductor laser module is mechanically connected to the microstrip line. A high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module, wherein said high-frequency signal conductor is brought into contact and electrically connected.
載用高周波信号伝導体において、さらに、 上記ベースとの間に、上記半導体レーザモジュールの電
気信号リード及び上記マイクロストリップラインを挟み
込んで圧接する圧接部材を備え、 この圧接部材による接触圧が調整可能であることを特徴
とする半導体レーザモジュール搭載用高周波信号伝導
体。2. The high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module according to claim 1, further comprising a press-contact member for pressing said electric signal lead of said semiconductor laser module and said microstrip line between said base and said base. A high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module, wherein a contact pressure of the pressure contact member is adjustable.
載用高周波信号伝導体において、さらに、 上記ベースは、放熱フィンを備えたことを特徴とする半
導体レーザモジュール搭載用高周波信号伝導体。3. The high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module according to claim 1, wherein said base further comprises a radiation fin.
載用高周波信号伝導体において、さらに、 上記ベースは、上記半導体レーザモジュールを搭載する
面に、半導体レーザモジュールの固定位置の案内機構を
備えたことを特徴とする半導体レーザモジュール搭載用
高周波信号伝導体。4. The high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module according to claim 1, further comprising a guide mechanism for fixing a position of the semiconductor laser module on a surface on which the semiconductor laser module is mounted. A high-frequency signal conductor for mounting a semiconductor laser module.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13464997A JPH10326933A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | High-frequency signal conductor for loading semiconductor laser module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13464997A JPH10326933A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | High-frequency signal conductor for loading semiconductor laser module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10326933A true JPH10326933A (en) | 1998-12-08 |
Family
ID=15133316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13464997A Withdrawn JPH10326933A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | High-frequency signal conductor for loading semiconductor laser module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10326933A (en) |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP13464997A patent/JPH10326933A/en not_active Withdrawn
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