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DE60320613T2 - Optische Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren, optisches Modul, und optisches Transmissionssystem - Google Patents

Optische Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren, optisches Modul, und optisches Transmissionssystem Download PDF

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DE60320613T2
DE60320613T2 DE60320613T DE60320613T DE60320613T2 DE 60320613 T2 DE60320613 T2 DE 60320613T2 DE 60320613 T DE60320613 T DE 60320613T DE 60320613 T DE60320613 T DE 60320613T DE 60320613 T2 DE60320613 T2 DE 60320613T2
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DE
Germany
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optical device
optical
semiconductor light
emitting element
light emitting
Prior art date
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DE60320613T
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DE60320613D1 (de
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Kaoru Shijyonawate-shi Ishida
Tsuguhiro Katano-shi Korenaga
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.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
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Publication of DE60320613T2 publication Critical patent/DE60320613T2/de
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung, die ein Halbleiter-Lichtemissionselement auf einem Substrat umfasst, das einen Lichtwellenleitweg beinhaltet, ein Verfahren zur Herstellung desselben, ein optisches Modul und ein optisches Sendesystem
  • Stand der Technik
  • Die 15(a) und (b) zeigen ein herkömmliches optisches Sendemodul 160, das ein Halbleiter-Lichtemissionselement 152 auf einem Glassubstrat 151 aufweist, das einen Wellenleitweg 161 einschließt. Wenn das Halbleiter-Lichtemissionselement 152, das auf dem Glassubstrat 151 befestigt ist, ein Rand-Emissionselement ist und Betrieb mit hoher Geschwindigkeit gefordert ist, ist es so auf dem Glassubstrat 151 angeordnet, dass eine Fläche, die einer Übergangsfläche (einem Emissionsabschnitt) 155 der aktiven Schicht des Halbleiter-Lichtemissionselementes 152 gegenüberliegt und den kleinsten Abstand von der Übergangsfläche 155 der aktiven Schicht (das heißt der Näherungsfläche 154 der aktiven Schicht) des Elementes aufweist, dem Oberteil gegenüberliegt. Umlenklöcher 162 werden danach in dem Glassubstrat 151 ausgebildet; Wärme, die in dem Halbleiter-Lichtemissionselement 152 erzeugt wird, wird zu einem Metall-Kühlblech 153 abgestrahlt, das auf der Unterseite des Glassubstrates 151 angeordnet ist, über eine Leitfähige Paste 163, die die Umlenklöcher 162 ausfüllt, und gleichzeitig wird eine gemeinsame Bezugsmasse gebildet.
  • Um in diesem Fall die Wärmeabstrahlungswirkung von dem Halbleiter-Lichtemissionselement 152 zu dem Kühlblech 153 zu erhöhen, ist es wünschenswert, den thermischen Widerstand eines Wärmeleitweges von dem Halbleiter-Lichtemissionselement 152 zu dem Kühlblech 153 zu reduzieren (das heißt die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen). Das heißt, bei Berücksichtigung der Umlenklöcher 162 und der leitfähigen Paste 163, die diese ausfüllt, als thermisches Widerstandselement wird es wünschenswert sein, die Dicke des Glassubstrates 151 dort zu reduzieren, wo die Umlenklöcher 162 ausgebildet werden (das heißt, die Länge des thermischen Widerstands elementes zu verkürzen), oder den Durchmesser der Umlenklöcher 162 in der Breite zu erhöhen (das heißt, den Durchmesser des thermischen Widerstandsmaterials in der Breite zu erhöhen). Jedoch gibt es eine Begrenzung für die Reduzierung der Dicke des Glassubstrates 151, da die Unversehrtheit des Glassubstrates 151 an sich in der Festigkeit abnehmen würde. Zusätzlich besteht weiterhin eine Einschränkung für die Erhöhung des Durchmessers der Umlenklöcher 162 in der Breite, da sich die Festigkeit des Glassubstrates 151 verringern würde. Somit ist die von dem Halbleiter-Lichtemissionselement 152 erzeugte Wärme über eine Vielzahl von Umlenklöchern 162 zu dem Kühlblech 153 abgestrahlt worden, jedoch nicht indem der Durchmesser der Umlenklöcher 162 in der Breite erhöht wurde, sondern indem eine Anzahl der Umlenklöcher 162 auf dem Glassubstrat 151 ausgebildet wurde, wie in der 15 veranschaulicht wird. (Siehe die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-131593 . Die gesamte Offenlegung des oben genannten Dokumentes wird in ihrer Gesamtheit per Verweis hierin eingearbeitet.) Siehe weiterhin die verwandten Dokumente WO 02/14917 A1 und EP 1 312 946 A1 , in denen dieser Gegenstand ebenfalls offengelegt wird.
  • Das Ausbilden einer Anzahl der Umlenklöcher 162 mit einem hohen Seitenverhältnis in dem Glassubstrat 151 wie oben beschrieben ist ein Faktor der Kostenerhöhung gewesen, aufgrund von Schwierigkeiten bei der Herstellung und einer Zunahme des Herstellungsprozesses. Zusätzlich hat es Fälle gegeben, in denen, selbst wenn eine Anzahl der Umlenklöcher 162 in dem Glassubstrat 151 ausgebildet worden ist, der thermische Widerstand zu dem Kühlblech 153 von dem Halbleiter-Lichtemissionselement 152 nicht reduziert werden konnte, so dass die Wärmeabstrahlung zu dem Kühlblech 153 von dem Halbleiter-Lichtemissionselement 152 nicht ausreichend war. In diesem Fall muss man sich auf die Wärmeabstrahlung von anderen Wärmeabstrahlungswegen (zum Beispiel Wärmeabstrahlung von Umfangsluft) verlassen, zusätzlich ist die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung von dem Halbleiter-Lichtemissionselement 152 zu dem Kühlblech 153 nicht ausreichend groß, so dass es notwendig ist, das Kühlblech 153 in der Größe um ein Halbleiter-Lichtleiterelement 152 zu vergrößern, und daher ist ein Kühlblech 153 benötigt worden, das eine große Fläche aufweist, um eine optische Vorrichtung herzustellen, und weiterhin ist die Erhöhung einer Packungsdichte auf dem Glassubstrat 151, die dieser entspricht, nicht erreicht worden. Zusätzlich reduziert das Ausbilden einer Anzahl der Umlenklöcher 162 in dem Glassubstrat 151 die Festigkeit des Glassubstrates 151, was zu einer Vergrößerung der optischen Vorrichtung und zu einer Erhöhung der entsprechenden Kosten geführt hat.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer kostengünstigen optischen Vorrichtung, eines Verfahrens zur Herstellung derselben, eines optischen Moduls oder eines optischen Sendesystems mit einem reduzierten oder vereinfachten Herstellungsverfahren angesichts der oben genannten Problemstellungen.
  • Weiterhin besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer optischen Vorrichtung, eines Verfahrens zur Herstellung derselben, eines optischen Moduls oder eines optischen Sendesystems einer geringen Größe und zu niedrigen Kosten.
  • Die Aufgaben werden durch Bereitstellung einer optischen Vorrichtung mit den Merkmalen nach Forderung des Patentanspruches 1 erfüllt. Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der optischen Vorrichtung werden in den Unteransprüchen 2 bis 8 beschrieben.
  • Ein Verfahren der Herstellung der optischen Vorrichtung umfasst die Schritte gemäß Forderung des Patentanspruches 9. Der Unteranspruch 10 definiert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens.
  • Die Patentansprüche 11 bis 15 betreffen optische Module und optische Sendesysteme unter Verwendung von optischen Vorrichtungen entsprechend verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der optischen Vorrichtung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die 1(a) bis 1(e) zeigen eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 1 der vorliegenden Erfindung.
  • Die 2(a) bis 2(b) zeigen eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 1 der vorliegenden Erfindung.
  • Die 3(a) bis 3(b) zeigen eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung in dem Herstellungsprozess gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
  • Die 4(a) bis 4(b) zeigen eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 2 der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 3 der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 4 der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 5 der vorliegenden Erfindung.
  • 8 zeigt eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 6 der vorliegenden Erfindung.
  • 9 zeigt eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 6 der vorliegenden Erfindung.
  • 10 zeigt eine Konstruktionszeichnung einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 7 der vorliegenden Erfindung.
  • 11 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls zum Einsatz beim Senden gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung.
  • 12 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls zum Empfangen gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung.
  • 13 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls zum Einsatz beim Senden und Empfangen gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung.
  • Die 14(a) bis 14(b) zeigen ein alternatives Beispiel einer optischen Vorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 1–6 der vorliegenden Erfindung.
  • Die 15(a) bis 15(b) zeigen eine Ebene und eine Seitenansicht einer optischen Vorrichtung des Standes der Technik.
  • Die 16(a) bis 16(e) zeigen ein alternatives Beispiel des Aufbaus einer optischen Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
  • (Bevorzugtes Ausführungsbeispiel 1)
  • 1 zeigt eine Draufsicht einer optischen Vorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung.
  • Für eine optische Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 1 der vorliegenden Erfindung wird ein Wellenleitweg 11 parallel zu einer Längsrichtung eines Glassubstrates 1 ausgebildet, welche ein Beispiel eines ersten Substrates der vorliegenden Erfindung ist, danach wird ein konkaver Abschnitt 6, welcher mit dem Wellenleitweg 11 verbunden ist und ein Beispiel eines konkaven Abschnittes der vorliegenden Erfindung ist, ausgebildet, ein metallisches Kühlblech 3, welches eine Wärmeableitplatte der vorliegenden Erfindung ist, wird mit einem Rand 12 des Glassubstrates 1 von einer Seite verbunden, um an dem Rand 12 des Glassubstrates 1 miteinander verbunden zu sein. Ein Teil des konkaven Abschnittes 6, der von dem Wellenleitweg 11 weiter entfernt ist (als „distal" bezeichnet), ist nicht von einer Wand umgeben und ist offen zu der distalen Richtung (siehe die 1(a) und (b)). Eine seitliche Nut 9, welche ein Beispiel einer Nut der vorliegenden Erfindung ist, wird danach an einer Seitenwand 15 des Glassubstrates 1, mit dem das Kühlblech 3 verbunden ist, ausgebildet, um den konkaven Abschnitt 6 mit dem Kühlblech 3 zu verbinden. 1(d) zeigt eine Querschnitt entlang der Linie B-B von 1(a). In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die seitliche Nut 9 so ausgebildet, dass ihr Querschnitt eine rechtwinkelige Form wird, wie in 1(d) gezeigt wird.
  • Eine horizontale Positionsmarke 16, welche ein Beispiel einer horizontalen Positionsmarke der vorliegenden Erfindung ist, und eine vertikale Positionsmarke 17, welche ein Beispiel einer vertikalen Positionsmarke der vorliegenden Erfindung zum Positionieren einer Laserdiode 2 in dem konkaven Abschnitt ist, werden ebenfalls an vorbestimmten Positionen auf dem Glassubstrat 1 ausgebildet. Der Wellenleitweg 11, der konkave Abschnitt 6, die seitliche Nut 9, die horizontale Positionsmarke 16 und die vertikale Positionsmarke 17 sind integriert in dem Glassubstrat 1 geformt. Ein Beschaltungsplan 8 wird danach an dem distalen Abschnitt von dem Wellenleitweg 11 der Seitenwand 15, in der die seitliche Nut 9 ausgebildet ist, angeordnet (siehe die 3(a) und (b)), und wird mit einer Signalleitung (in der Figur nicht gezeigt), die zum Ansteuern einer Laserdiode 2 benötigt wird, verbunden.
  • Die Laserdiode 2, welche ein Beispiel eines Halbleiter-Lichtemissionselementes der vorliegenden Erfindung ist, wird danach auf der Seitenwand 15 in dem konkaven Abschnitt 6 angeordnet. 1(c) zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A von 1(a). Die Laserdiode 2 ist vom Randemissions-Typ, eine Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht, welche ein Beispiel einer Übergangsfläche der aktiven Schicht der vorliegenden Erfindung ist und ein emittierender Abschnitt derselben ist, ist parallel zu einer jeden Schicht (in der Figur nicht gezeigt) in der Laserdiode 2 angeordnet, wie in 1(c) gezeigt wird. Die Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht wird danach beabstandet b von einer Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht angeordnet, welche ein Beispiel einer Außenfläche der vorliegenden Erfindung ist. Die Laserdiode 2 wird danach auf der Seitenwand 15 des konkaven Abschnittes 6 gegenüber dem Kühlblech 3 durch die seitliche Nut 9 so angeordnet, dass ihre Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht im Wesentlichen vertikal zu einer Fläche 14 des Glassubstrates 1 wird. In diesem Fall ist der Abstand zwischen der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht und der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 kleiner als der Abstand zwischen einer Außenfläche gegenüber der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht und der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht der Laserdiode 2. Eine leitfähige Paste 10, welche ein Beispiel einer leitfähigen Paste der vorliegenden Erfindung ist, füllt die seitliche Nut 9 aus, und das Kühlblech 3 ist mit der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 ver bunden. In diesem Fall ist ein großer Teil der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 über die leitfähige Paste 10 wie durch die gestrichelten Linien in 1(d) gezeigt mit dem Kühlblech 3 verbunden. Eine leitfähige Paste, die Komponenten enthält, wie zum Beispiel Kupfer, Kupferwolfram, Tonerde u. s. w., wird für diesen Zweck verwendet.
  • Zusätzlich ist die Laserdiode 2 an einer entsprechenden Position in einer parallelen Richtung zu dem Wellenleitweg 11 angeordnet (das heißt in der Y-Richtung, welche die Längsrichtung des Glassubstrates 1 ist, wie in 1(a) gezeigt wird), in der Richtung senkrecht zu dem Wellenleitweg 11 (das heißt in der X-Richtung, die senkrecht zu der Y-Richtung ist) und in der vertikalen Richtung (das heißt in der Z-Richtung, welche die Tiefenrichtung des Glassubstrates 1 ist).
  • (Die Positionierungsweise wird unten beschrieben werden.)
  • Der Beschaltungsplan 8 und die Laserdiode 2 werden danach durch eine Leitung 7 verbunden, die sch von der Fläche gegenüber der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 zu dem distalen Abschnitt innerhalb des konkaven Abschnittes erstreckt.
  • Zusätzlich weist die Laserdiode 2 eine interne Lasermarkierung 21 auf der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht auf, wie in 1(e) gezeigt wird. Die interne Lasermarkierung 21 wird als Teil des Beschaltungsplans ausgebildet, wenn die Laserdiode 2 hergestellt wird, Positionen der internen Lasermarkierung 21 in der Y-Richtung und in der Z-Richtung werden genau gesteuert und so bestimmt, dass sie vorbestimmte Abstände zu der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht in der Y-Richtung und der Z-Richtung aufweisen, wenn die Laserdiode 2 hergestellt wird.
  • Zusätzlich wird der Abstand von der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht zu der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 (das heißt der in 1(c) gezeigte Abstand b) genau gesteuert, wenn die Laserdiode 2 hergestellt wird.
  • Eine Beschreibung, wie die Laserdiode 2 in dem konkaven Abschnitt 6 des Glassubstrates 1 zu positionieren ist, wird gegeben werden.
  • Die Laserdiode 2, die mit dem Beschaltungsplan 8 verbunden ist, ist wie oben beschrieben in dem konkaven Abschnitt 6 angeordnet, der wie oben beschrieben ausgebildet ist, und die leitfähige Paste 10 füllt einen Zwischenraum zwischen der Laserdiode 2 und dem Kühlblech 3 aus. In dem konkaven Abschnitt 6 des Glassubstrates 1 füllt ein UV-aushärtendes Harz (ultraviolettaushärtendes Harz) den Randbereich der Laserdiode 2, eine Position der Laserdiode 2 in der X-Richtung wird unter Verwendung eines Manipulators (nicht gezeigt) so eingestellt, dass eine Position der X-Richtung der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht und eine Position der X-Richtung der horizontalen Positionsmarkierung 16 einen vorbestimmten Abstand beibehalten (oder zusammenfallen). Eine Position der Laserdiode 2 in der Y-Richtung wird danach so eingestellt, dass eine Position der horizontalen Positionsmarkierung 16 in der Y-Richtung und eine Position der internen Lasermarkierung 21 in der Y-Richtung einen vorbestimmten Abstand beibehalten. Eine Position der Laserdiode 2 in der Z-Richtung wird danach analog dazu unter Verwendung eines Manipulators so eingestellt, dass eine Bezugsebne der vertikalen Positionsmarkierung 17 in der Z-Richtung einen vorbestimmten Abstand von einem Bezugspunkt der internen Lasermarkierung 21 in der Z-Richtung beibehält (oder zusammenfällt). Indem die obenstehende Verfahrensweise befolgt wird, können die Position der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht in der X-, der Y-und der Z-Richtung genau zu dem Wellenleitweg 11 positioniert werden.
  • Nachdem die Position der Laserdiode 2 in dem konkaven Abschnitt 6 des Glassubstrates 1 fixiert worden ist, wird die Laserdiode 2 mit der Position verbunden, an der sie positioniert worden ist, indem das UV-aushärtende Harz bestrahlt wird, das den Wellenleitweg 11 mit Ultraviolettstrahlen füllt, oder indem die leitfähige Paste 10 zu einem Festkörper ausgehärtet wird. Im Übrigen und wenngleich in der vorstehenden Beschreibung der Positionierungsweise erläutert wird, dass die leitfähige Paste 10 den Zwischenraum zwischen der Laserdiode 2 und dem Kühlblech 3 ausfüllt, füllt das UV-aushärtende Harz den Randbereich der Laserdiode 2 aus, danach werden die Position in der X-Richtung und die Position in der Y-Richtung bestimmt, jedoch kann es auch möglich sein, dass die leitfähige Paste 10 den Zwischenraum zwischen der Laserdiode 2 und dem Kühlblech 3 zuerst ausfüllt und, indem dieser Zustand aufrechterhalten wird, die Position der Laserdiode 2 unter Verwendung des Manipulators eingestellt wird, indem die gleiche Verfahrensweise wie oben beschrieben befolgt wird, danach wird die leitfähige Paste 10 zu einem Festkörper ausgehärtet. In diesem Fall und nachdem die Position der Laserdiode 2 fixiert worden ist, indem die leitfähige Paste 10 zu einem Festkörper ausgehärtet worden ist, kann das UV-aushärtende Harz den Randbereich der Laserdiode in dem konkaven Abschnitt 6 ausfüllen. Zusätzlich und wenngleich eine Seitenwand auf der Fläche vorhanden ist, wo die Laserdiode in 1 nicht befestigt ist, ist eine solche Seitenwand gegebenenfalls nicht vorhanden, wie in 16 gezeigt wird. Der Manipulatorvorgang, der oben beschrieben wird, und das Verbinden der Leitung 7 mit dem Beschaltungsplan 8 werden gemäß diesen Konfigurationen leichter.
  • Eine Beschreibung des Betriebes der wie oben beschrieben konfigurierten optischen Vorrichtung wird gegeben werden.
  • Wenn das vorbestimmte elektrische Signal von dem Beschaltungsplan 8 über die Leitung 7 an die Laserdiode 2 angelegt wird, wird Laserlicht von der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 emittiert und über den Wellenleitweg 11 gesendet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Großteil der Wärme von der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht erzeugt, jedoch wird der Großteil der Wärme über die leitfähige Paste 10 in der seitlichen Nut 9 zu dem Kühlblech 3 übertragen und danach in die Luft abgestrahlt. Zusätzlich wird gleichzeitig eine Bezugsmasse für die Laserdiode 2 über die leitfähige Paste 10 bereitgestellt.
  • Gemäß der oben beschriebenen Verfahrensweise und da es nicht erforderlich ist, Umlenklöcher 162 in der Oberfläche des Glassubstrates 1 auszubilden, ist es möglich, die optische Vorrichtung mit dem leichten und verkürzten Herstellungsverfahren herzustellen. Zusätzlich kann durch die Positionierung wie oben beschrieben die Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht durch einen einfachen Einstellvorgang genau zu dem Wellenleitweg 11 positioniert werden.
  • Zusätzlich wird die Wärmeabstrahlungswirkung im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung erhöht, da es möglich ist, Wärme von der Fläche der Laserdiode 2, die die höchste Temperatur der Laserdiode 2 aufweist (das heißt die Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht) zu dem Kühlblech 3 abzustrahlen. Da weiterhin der Großteil der Oberfläche der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 mit der leitfähigen Paste verbunden ist und die von der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht erzeugte Wärme über die seitliche Nut 9 zu dem Kühlblech 3 abgestrahlt werden kann, wird der thermische Widerstand von der Laserdiode 2 zu dem Kühlblech 3 kleiner und die Wärmeabstrahlungswirkung ist effektiver. Demzufolge wird die Laserdiode 2 nicht durch die Wärme beeinflusst, so dass es möglich ist, den Betrieb zu stabilisieren. Wie weiter oben diskutiert worden ist, und da die von der Laserdiode 2 erzeugte Wärme ausreichend abgestrahlt werden kann, kann die Form des Kühlbleches verringert werden, und es ist nicht erforderlich, die Wärmeabstrahlung zu berücksichtigen, zum Beispiel durch Umgebungsluft, und es ist möglich, die Größe der optischen Vorrichtung gemäß der optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 1 zu reduzieren.
  • Wenn in der vorstehenden Diskussion im Übrigen erläutert wird, dass die Laserdiode 2 über die Leitung 7 mit dem Beschaltungsplan 8 verbunden ist, der an der Seitenwand 15 angeordnet ist, kann ein Beschaltungsplan 20 auf der Bodenfläche 19 des konkaven Abschnittes 6 angeordnet werden, und der Beschaltungsplan 20 und die Laserdiode 2 können durch die leitfähige Paste 10 verbunden werden, wie in den 2(a) und (b) gezeigt wird.
  • (Bevorzugtes Ausführungsbeispiel 2)
  • 4 zeigt eine Konfiguration einer optischen Vorrichtung 2 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß einer optischen Vorrichtung dieses bevorzugten Ausführungsbeispieles wird ein konkaver Abschnitt 46, der eine Längsform aufweist, in einem Glassubstrat 41, das eine Längsform aufweist, ausgebildet, eine integrierte Treiberschaltung 44 zum Ansteuern der Laserdiode 2 sowie die Laserdiode 2 werden in dem konkaven Abschnitt 46 angeordnet. In diesem Fall werden Komponenten, die die gleichen sind wie die unter Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen, mit den gleichen Verweisziffern bezeichnet, ihre Beschreibung wird an dieser Stelle weggelassen, und nur unterschiedliche Komponenten werden beschrieben werden.
  • Ein Beschaltungsplan 48, der in der distalen Richtung der Laserdiode 2 an einer Seitenwand 55 angeordnet ist, ist mit der Leitung 7 verbunden, die mit der Laserdiode 2 verbunden ist. Die integrierte Treiberschaltung 44 wird danach auf der Seitenwand 55 angeordnet, eine seitliche Nut 50 zum Verbinden der integrierten Treiberschaltung 44 und des Kühlbleches 43 wird dazwischen ausgebildet, und eine leitfähige Paste 10 füllt die seitliche Nut 50 aus, um das Kühlblech 43 und die integrierte Treiberschaltung 44 zu verbinden. In diesem Fall ist die integrierte Treiberschaltung 44 auf der Seitenwand 55 in Kontakt mit einem Beschaltungsplan 58 angeordnet, der in der distalen Richtung von der Nähe des Beschaltungsplans 48 und der seitlichen Nut 50 angeordnet ist.
  • Andererseits ist ein dielektrisches Substrat 47, welches ein Beispiel eines zweiten Substrates der vorliegenden Erfindung ist, an dem Kühlblech 3 befestigt (mit diesem verbunden), und ein Beschaltungsplan (nicht gezeigt) zum Übergeben eines elektrischen Signals an die integrierte Treiberschaltung 44 über einen Signalübergang 45 wird auf dem dielektrischen Substrat 47 ausgebildet. Zusätzlich wird ein Lochabschnitt 49 in dem distalen Abschnitt des Kühlbleches 43 ausgebildet. Der Signalübergang 45, der mit leitfähigen Materialien ausgebildet ist, wird danach in den Lochabschnitt 49 eingeführt, und der Beschaltungsplan 58 und der oben genannte Beschaltungsplan, der auf dem dielektrischen Substrat ausgebildet wird, werden verbunden. Im Übrigen wird das Loch, das durch den Signalübergang 45 zu der Seitenwand 55 des Glassubstrates 1 hindurchgeht, integriert geformt, wenn das Glassubstrat 1 geformt wird.
  • In der optischen Vorrichtung gemäß einer solchen Konfiguration und wenn das erforderliche elektrische Signal über das dielektrische Substrat 47, den Signalübergang 45 und den Beschaltungsplan 58 an die integrierte Treiberschaltung angelegt wird, übergibt die integrierte Treiberschaltung 44 die elektrischen Signale, die zum Ansteuern der Laserdiode 2 erforderlich sind, über den Beschaltungsplan 48 und die Leitung 7 an die Laserdiode 2. Die Laserdiode 2 emittiert danach Licht zu dem Wellenleitweg 11 als Reaktion auf das übergebene elektrische Signal. Zu diesem Zeitpunkt wird die von der Laserdiode 2 erzeugte Wärme über die leitfähige Paste 10, die die seitliche Nut 9 ausfüllt, zu dem Kühlblech 9 abgestrahlt, und die von der integrierten Treiberschaltung erzeugte Wärme wird über die leitfähige Paste 10, die die seitliche Nut 50 ausfüllt, zu dem Kühlblech 50 abgestrahlt. Zusätzlich wird eine gemeinsame Bezugsmasse gleichzeitig für die Laserdiode 2 und die integrierte Treiberschaltung 44 bereitgestellt.
  • Wie weiter oben beschrieben worden ist, und gemäß der optischen Vorrichtung entsprechend diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel und wenn eine Vielzahl von Halbleiterelementen, die die Wärme abstrahlen müssen, auf dem Glassubstrat 41 montiert sind, ist es möglich, die Größe der optischen Vorrichtung zu reduzieren, da die von den Halbleiterelementen erzeugte Wärme wirksam zu dem Kühlblech 43 abgestrahlt wird, ähnlich dem Fall des bevorzugten Ausführungsbeispieles 1. Das heißt, eine Packungsdichte von Teilen kann weiter erhöht werden, wenn das dielektrische Substrat 47 mit dem Kühlblech 43 verbunden wird. Wenn die Wärmeableitungsleistung von dem Kühlblech 43 selbst verringert wird, wenn das dielektrische Substrat 47 mit dem Kühlblech 43 verbunden wird, kann das dielektrische Substrat 47 vorzugsweise mit einer geeigneten Fläche oder mit einer Position derselben verbunden werden, worin Wärmeabstrahlung von dem Kühlblech 43 keine Probleme verursacht.
  • Gemäß der Beschreibung dieses bevorzugten Ausführungsbeispieles wird im Übrigen erläutert, dass die Laserdiode 2 über die Leitung 7 und den Beschaltungsplan 48, der an der Seitenwand 55 angeordnet ist, mit der integrierten Treiberschaltung 44 verbunden ist, und die integrierte Treiberschaltung 44 ist über den Beschaltungsplan 58 mit den Signalübergang 45 verbunden, sie kann so konfiguriert sein, dass ein Beschaltungsplan 56 an der Unterseite 59 des konkaven Abschnittes 46 zwischen der Laserdiode 2 und der integrierten Treiberschaltung angeordnet ist, die Laserdiode 2 und der Beschaltungsplan 56 sind durch die leitfähigen Paste 10 verbunden, der Beschaltungsplan 56 und die integrierte Treiberschaltung 44 sind durch der leitfähigen Paste 10 verbunden, ein Beschaltungsplan 57 ist weiterhin an der Unterseite 59 des konkaven Abschnittes 46 zwischen der integrierten Treiberschaltung 44 und dem Signalübergang 45 verbunden, und der Beschaltungsplan 57 und die integrierte Treiberschaltung 44 sind durch die leitfähige Paste 10 verbunden, wie in der 4(b) gezeigt wird. Zusätzlich kann die integrierte Treiberschaltung 44 mit den Beschaltungsplänen 48 und 58 mit Leitungen verbunden sein.
  • 5 zeigt eine Konfiguration einer beispielhaften optischen Vorrichtung.
  • In der optischen Vorrichtung gemäß diesem Beispiel ist sie so konfiguriert, dass eine seitliche Nut nicht in einer Seitenwand 63 ausgebildet wird, die zwischen dem konkaven Abschnitt 46 und dem Kühlblech 43 ausgebildet wird, und ein Wärmeableitungsteil 61 ist zwischen der Laserdiode 2 und der Seitenwand 63 angeordnet. In diesem Fall wird die Dicke der Seitenwand 63 dünner eingestellt als die Dicke der Seitenwand 15, 55, wie in den bevorzugten Ausführungsbeispielen 1 und 2 gezeigt wird, und ein Teil des Wärmeableitungsteiles 61 erstreckt sich in der distalen Richtung von der Laserdiode 2. Eine integrierte Treiberschaltung 62 wird danach an der Unterseite 59 des konkaven Abschnittes 46 angeordnet, ein Beschaltungsplan 56 wird zwischen der Laserdiode 2 und einem Signalausgangs-Abschnitt (in der Figur nicht gezeigt) der integrierten Treiberschaltung 62 angeordnet, und der Beschaltungsplan 56 und die Laserdiode 2 werden durch die leitfähige Paste 10 verbunden. Weiterhin ist ein Beschaltungsplan 60 an der Unterseite 59 zwischen der integrierten Treiberschaltung 62 und dem Wärmeableitungsteil 61 angeordnet, der Beschaltungsplan 60 ist mit einem Wärmeabstrahlungs-Abschnitt der integrierten Treiberschaltung 62 (in der Figur nicht gezeigt) verbunden, und die leitfähige Paste 10 verbindet den Beschaltungsplan 60 mit dem Wärmeableitungsteil 61. Zusätzlich ist die integrierte Treiberschaltung 62 mit dem Beschaltungsplan auf der Fläche eines Glassubstrates 64 (in der Figur nicht gezeigt) verbunden.
  • Gemäß der optischen Vorrichtung für eine solche Konfiguration wird die von der Laserdiode 2 erzeugte Wärme über das Wärmeableitungsteil 61 und die Seitenwand 63 zu dem Kühlblech 43 übertragen. Zusätzlich wird die von der integrierten Treiberschaltung erzeugte Wärme über den Beschaltungsplan 60 und das Wärmeableitungsteil 61 zu dem Kühlblech 43 übertragen. Demzufolge kann die optische Vorrichtung gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel mittels eines einfachen Verfahrens hergestellt werden.
  • (Bevorzugtes Ausführungsbeispiel 3)
  • 6 zeigt eine Konfiguration einer optischen Vorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung.
  • Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel ist eine Anwendung des bevorzugten Anwendungsbeispieles 2. Gleiche Komponenten wie die unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele 1 und 2 beschriebenen werden mit den gleichen Verweisziffern bezeichnet, und ihre Beschreibung wird an dieser Stelle weggelassen. Ein Wellenlängen-Multiplex-Filter (nachfolgend WDM-Filter genannt) 72 wird in einen Wellenleitweg 71 so eingesetzt, dass die Längsrichtung desselben in einem Winkel von 45 45 Grad in bezug auf den Wellenleitweg 71 einer optischen Vorrichtung gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel eingestellt wird. Der WDM-Filter 72 wird hierbei so eingestellt, dass er Licht einer Wellenlänge λ 1 hindurchlässt, jedoch Licht einer Wellenlänge λ 2 nicht hindurchlässt (reflektiert). Ein Lochabschnitt 77 wird danach in einem Kühlblech 73 und einem dielektrischen Substrat 76 an der Seite des WDM-Filters 72 ausgebildet, und eine Photodiode 74, die ein Beispiel eines lichtempfangenden Elementes der vorliegenden Erfindung zum Aufnehmen des Lichtes mit der Wellenlänge λ 2 ist, ist an dem Rand 12 des Glassubstrates 1 in dem Lochabschnitt 77 angeordnet. Die Photodiode 74 ist über eine Leitung 75 mit einem Beschaltungsplan (in der Figur nicht gezeigt) auf dem dielektrischen Substrat 76 verbunden. Zusätzlich wird eine Laserdiode 79, die das Licht mit der Wellenlänge λ 1 ausstrahlt, in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet.
  • Gemäß der optischen Vorrichtung für eine solche Konfiguration und wenn es von der Laserdiode 79 abgestrahlt wird, geht das Licht mit der Wellenlänge λ 1 durch den WDM-Filter 72 hindurch und wird von dem Wellenleitweg 71 gesendet. Das Licht mit der Wellenlänge λ 2, das in den Wellenleitweg 71 eintritt, wird in der Seitenrichtung durch das WDM-Filter 72 reflektiert und von der Photodiode 74 aufgenommen. Demzufolge und gemäß der optischen Vorrichtung dieses bevorzugten Ausführungsbeispieles ist es möglich, einen Sender-Empfänger zu erzielen, der das Licht mit der Wellenlänge λ 1 sendet und das Licht mit der Wellenlänge λ 2 empfängt.
  • Im Übrigen kann das WDM-Filter 72 gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel so in den Wellenleitweg 71 eingeführt werden, dass die Längsrichtung desselben in einem anderen Winkel als 45 Grad dazu verläuft. In diesem Fall wird der Lochabschnitt 77 so ausgebildet und wird die Photodiode 74 so angeordnet, dass das Licht, das von dem WDM-Filter 72 reflektiert wird, von der Photodiode 74 empfangen wird.
  • Zusätzlich und wenngleich in 6 gezeigt wird, dass die Photodiode 74 nicht mit dem Kühlblech 73 verbunden ist, kann sie gegebenenfalls vorzugsweise mit dem Beschaltungsplan (in der Figur nicht gezeigt) mit dem Kühlblech 73 verbunden sein, oder der Randbereich der Photodiode 74 wird mit elektrisch nicht leitfähigen, jedoch thermisch leitfähiger Paste (in der Figur nicht gezeigt) an dem Lochabschnitt 77 verbunden werden.
  • (Bevorzugtes Ausführungsbeispiel 4)
  • 7 zeigt eine Konfiguration einer optischen Vorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 4.
  • Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine Anwendung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 2. In der optischen Vorrichtung dieses bevorzugten Ausführungsbeispieles wird ein WDM-Filter 84 angeordnet, dessen Längsrichtung mit einer Längsrichtung des Glassubstrates 1 zusammenfällt. Eine Oberflächenseite des WDM-Filters 84 ist mit einem Wellenleitweg 85 verbunden, und die andere Oberflächenseite des WDM-Filters 84 ist mit einem Wellenleitweg 86 verbunden. Die Wellenleitwege 85 und 86 werden danach mit dem konkaven Abschnitt 46 verbunden. Zusätzlich ist ein Wellenleitweg 83 mit einem Abschnitt verbunden, mit dem der Wellenleitweg 86 und das WDM-Filter 84 verbunden sind, und der Wellenleitweg 83 erstreckt sich zu einem Endabschnitt 96 des Glassubstrates 1 hin. Das WDM-Filter 84 ist hierbei so eingestellt, dass er das Licht mit einer Wellenlänge λ 1 hindurchlässt, dass es jedoch das Licht mit der Wellenlänge λ 2 reflektiert, analog zu dem WDM-Filter 72 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 4.
  • Ein Kühlblech 81 ist an einem Rand 12 des Glassubstrates 1 entsprechend der optischen Vorrichtung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispieles angeordnet, und das Kühlblech 81 ist an dem anderen Rand 97 dem Rand 12 gegenüberliegend angeordnet. Seitliche Nuten 98 und 100 werden danach in einer Seitenwand 102 zwischen dem konkaven Abschnitt 46 und dem Kühlblech 81 ausgebildet, und die Laserdiode 87 zum Abstrahlen des Lichtes mit der Wellenlänge λ 1 und die integrierte Treiberschaltung 89 sind jeweils an der Seitenwand 102 angeordnet, analog zu dem Fall der Laserdiode 2 und der integrierten Treiberschaltung 44 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 2. Die Laserdiode 87 und die integrierte Treiberschaltung 89 werden danach durch den Beschaltungsplan 90 analog zu dem Fall des bevorzugten Ausführungsbeispiels 2 verbunden, und die integrierte Treiberschaltung 89 und ein Signalübergang 94 werden durch einen Beschaltungsplan 92 verbunden.
  • Zusätzlich werden seitliche Nuten 99 und 100 in einer Seitenwand 101 zwischen dem konkaven Abschnitt 46 und dem Kühlblech 82 ausgebildet, und eine Laserdiode 88 zum Abstrahlen des Lichtes der Wellenlänge λ 2 und die integrierte Treiberschaltung 90 werden an der Seitenwand 101 ähnlich wie oben beschrieben angeordnet. In diesem Fall wird die Laserdiode 88 so angeordnet, dass eine Näherungsfläche 104 einer aktiven Schicht derselben dem Kühlblech 82 gegenüberliegt. Zusätzlich und ähnlich wie oben beschrieben werden die Laserdiode 88 und die integrierte Treiberschaltung 90 durch einen Beschaltungsplan 91 verbunden, und die integrierte Treiberschaltung 90 und ein Signalübergang 95 werden durch den Beschaltungsplan 93 verbunden. Die Signalübergänge 94 und 95 werden jeweils mit dem Beschaltungsplan (in der Figur nicht gezeigt) verbunden, der auf einem dielektrischen Substrat 82 ausgebildet ist, das an der Seite des Kühlbleches 81 angeordnet ist.
  • Gemäß der wie beschrieben konfigurierten optischen Vorrichtung geht das Licht, das von der Laserdiode 87 ausgestrahlt wird, durch das WDM-Filter 84 hindurch und erreicht über den Wellenleitweg 85 den Wellenleitweg 83, das Licht, das durch eine Laserdiode 104 ausgestrahlt wird, wird durch das WDM-Filter 84 reflektiert und erreicht den Wellenleitweg 83 durch den Wellenleitweg 86. Demzufolge wird das Licht mit der Wellenlänge λ 1, das von der Laserdiode 87 ausgestrahlt wird, und das Licht mit der Wellenlänge λ 2, das von der Laserdiode 88 ausgestrahlt wird, gemischt und erreicht danach den Wellenleitweg 83. Infolgedessen wird das Licht mit den Wellenlängen λ 1 und λ 2 gemischt und danach von dem Wellenleitweg 83 ausgegeben.
  • Gemäß der optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles ist es möglich, ein leistungsfähiges optisches Sendemodul, das eine hohe Packungsdichte auf dem Glassubstrat 1 aufweist, mittel seines einfachen Herstellungsverfahrens bereitzustellen.
  • (Bevorzugtes Ausführungsbeispiel 5)
  • Die 8 und 9 zeigen eine Konfiguration einer optischen Vorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 5.
  • Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel 5 ist ein spezifisches Implementierungsbeispiel einer optischen Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispieles 1. Demzufolge werden Komponenten, welche die gleichen sind wie die unter Bezugnahme auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen mit den gleichen Verweisziffern bezeichnet, und ihre Beschreibung wird an dieser Stelle weggelassen. In der in der 8 gezeigten optischen Vorrichtung ist eine Überwachungsphotodiode 110 auf einem Lagerfuß 112 angeordnet, der an einer Seitenwand 113 in der distalen Richtung von der Laserdiode 2 angeordnet ist. In diesem Fall wird die Überwachungsphotodiode 110 verschiebbar in Bezug auf eine Verlängerungslinie 111 eines Ausstrahlungsabschnittes der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 angeordnet.
  • Gemäß der optischen Vorrichtung für eine solche Konfiguration kann die Überwachungsphotodiode 110 das Licht detektieren, das aus der gegenüberliegenden Seite des Ausstrahlungsabschnittes der Laserdiode 2 austritt, und den Betrieb der Laserdiode 2 überwachen. Die Überwachungsphotodiode 110 kann verhindern, dass das Licht, das aus der Laserdiode 2 austritt, erneut in die Laserdiode 2 eintritt, nachdem es von der Überwachungsdiode 110 reflektiert worden ist, da sie verschiebbar in Bezug auf die Verlängerungslinie 111 des Ausstrahlungsabschnittes der Laserdiode 2 angeordnet ist.
  • Zusätzlich wird in der in der 9 gezeigten optischen Vorrichtung die Längsachse der Laserdiode 2 schräg in einem Winkel von bis zu drei Grad in Bezug auf einen Wellenleitweg 11 angeordnet. Indem die Laserdiode 2 auf diese Weise angeordnet wird, ist es möglich, Licht, das entlang des Wellenleitweges 11 transportiert wird, daran zu hindern, erneut in die Laserdiode 2 einzutreten, nachdem es reflektiert worden ist.
  • (Bevorzugtes Ausführungsbeispiel 6)
  • 10 zeigt eine Konfiguration einer optischen Vorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 6.
  • Die optische Vorrichtung dieses bevorzugten Ausführungsbeispieles weist eine Konfiguration auf, dass die optische Vorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 4 (siehe 7) an Seitenabschnitt in 10 angeordnet wird, und die optische Vorrichtung eine Konfiguration aufweist, bei der der linke Seitenabschnitt der opti optischen Vorrichtung rechts und links umgekehrt ist, an dem rechten Seitenabschnitt von 10 angeordnet. Eine Laserdiode, die Licht mit der Wellenlänge λ 1 ausstrahlt, wird hierbei als Laserdiode 131 ausgewählt, und eine Laserdiode, die Licht mit der Wellenlänge λ 2 ausstrahlt, wird als Laserdiode 132 ausgewählt. Ein WDM-Filter 121 wird danach so eingestellt, dass es Licht mit der Wellenlänge λ 1 hindurchlässt, jedoch Licht mit der Wellenlänge λ 2 reflektiert. Zusätzlich wird eine Laserdiode, die Licht mit der Wellenlänge λ 3 ausstrahlt, als Laserdiode 133 ausgewählt, und eine Laserdiode, die Licht mit einer Wellenlänge λ 4 ausstrahlt, wird als Laserdiode 134 ausgewählt. Ein WDM-Filter 123 wird danach so eingestellt, dass es Licht mit der Wellenlänge λ 3 hindurchlässt, jedoch Licht mit der Wellenlänge λ 4 reflektiert.
  • Ein WDM-Filter 122 wird danach in den Abschnitt eingesetzt, an dem der rechte Seitenabschnitt und der linke Seitenabschnitt zusammentreffen. Zusätzlich wird weiterhin ein Wellenleitweg 130 der rechten Seite des WDM-Filters 122 ausgebildet. Das WDM-Filter 122 wird hierbei so eingestellt, dass es das Licht mit den Wellenlängen λ 1 und λ 2 hindurchgehen lässt, jedoch Licht mit den Wellenlängen λ 3 und λ 4 reflektiert, und wird in der Richtung so angeordnet, dass es das Licht, das über den Wellenleitweg 129 zu einem Wellenleitweg 130 gesendet wird, reflektiert.
  • In der optischen Vorrichtung gemäß einer solchen Konfiguration wird das Licht mit den Wellenlängen λ 1 und λ 2, das von den Laserdioden 131 und 132 ausgestrahlt wird, in einen Wellenleitweg 126 gemischt, geht durch das WDM-Filter 122 hindurch und erreicht danach den Wellenleitweg 130. Andererseits wird das Licht mit den Wellenlängen λ 3 und λ 4, das von den Laserdioden 133 und 134 ausgestrahlt wird, in den Wellenleitweg 129 gemischt und von dem WDM-Filter 122 reflektiert und erreicht danach den Wellenleitweg 130.
  • Demzufolge wird das Licht mit den Wellenlängen λ 1, λ 2, λ 3 und λ 4 gemischt und aus dem Wellenleitweg 130 ausgegeben.
  • (Bevorzugtes Ausführungsbeispiel 7)
  • Unter Verwendung der in den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen gezeigten optischen Vorrichtung können ein optisches Modul für den Einsatz beim Senden, ein optisches Modul für den Einsatz beim Empfangen und ein optisches Modul für den Einsatz beim Senden und Empfangen der vorliegenden Erfindung zum Senden und Empfangen von Licht hergestellt werden. 11 zeigt ein Konfigurationsbeispiel eines optischen Moduls für den Einsatz beim Senden 135, welches ein Beispiel des Moduls für den Einsatz beim Senden gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
  • Das optische Modul für den Einsatz beim Senden gemäß 11 umfasst eine integrierte Treiberschaltung 125, worin ein elektrischer Eingangsanschluss 120 mit seiner Eingangsseite verbunden ist, und eine Laserdiode 127 ist mit seiner Ausgangsseite verbunden. Die Laserdiode 127 wird danach in Bezug auf einen Wellenleitweg 128 positioniert, und ein Lichtausgangsanschluss 124 wird mit einem Ende des Wellenleitweges 128 verbunden. Zusätzlich wird der Isolator 123 in der Mitte des Wellenleitweges 128 eingesetzt.
  • Wenn das optische Modul für den Einsatz beim Senden 135 gemäß der oben beschriebenen Konfiguration mit der in 4(a) beschriebenen optischen Vorrichtung in Übereinstimung gebracht wird, entspricht der elektrische Eingangsanschluss 120 dem Beschaltungsplan (in der Figur nicht gezeigt), der mit dem Signalübergang 45 verbunden ist und auf dem dielektrischen Substrat 47 ausgebildet wird, die integrierte Treiberschaltung 125 der integrierten Treiberschaltung 44, die Laserdiode 127 der Laserdiode 2, und der Wellenleitweg 128 dem Wellenleitweg 11. Weiterhin entspricht eine Beschattung zum Verbinden der integrierten Treiberschaltung 125 mit der Laserdiode 127 dem Beschaltungsplan 48 und der Leitung 7. Zusätzlich wird der Isolator 123 entlang einer Nut (in der Figur nicht gezeigt) eingesetzt, die auf dem Glassubstrat 41 in Bezug auf den Wellenleitweg 11 in der Mitte des Wellenleitweges 11 ausgebildet wird. Der Lichtausgangsanschluss 124 wird danach mit einem Ende des Wellenleitweges 11 als V-förmige Nut 13 (15) verbunden, und ein Lichtwellenleiterkabel (in der Figur nicht gezeigt) wird mit der V-Nut 13 verbunden.
  • Entsprechend dem optischen Modul für den Einsatz beim Senden 135 für eine solche Konfiguration können entsprechende Lichtsignale von dem Lichtausgangsanschluss 124 in ein Lichtwellenleiterkabel in Abhängigkeit von elektrischen Signalen, die in den elektrischen Eingangsanschluss 120 eingegeben werden, ausgegeben werden, und ein kleines und kostengünstiges optisches Modul mit vereinfachtem Herstellungsverfahren kann bereitgestellt werden.
  • Als Nächstes zeigt die 12 ein Konfigurationsbeispiel eines optischen Moduls für Empfang 136, welches ein Beispiel des optischen Moduls für Empfang der vorliegenden Erfindung ist.
  • Ein optisches Modul für Empfang 136 gemäß 12 umfasst eine Photodiode 137, die einen elektrischen Ausgangsanschluss 130 an der Ausgangsseite derselben aufweist, die Photodiode 137 wird auf einer Seite des Wellenleitweges 138 angeordnet und damit verbunden, und ein Lichteingangsanschluss 139 wird mit der anderen Seite des Wellenleitweges 138 verbunden.
  • Das optische Modul für Empfang 136 gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann erzielt werden, indem die Laserdiode 2 in der optischen Vorrichtung gemäß 1 durch die Photodiode 137 ersetzt wird. In diesem Fall entspricht der elektrische Ausgangsanschluss 130 dem Beschaltungsplan B, und der Wellenleitweg 138 entspricht dem Wellenleitweg 11. Der Lichteingangsanschluss 139 wird danach mit einem Ende des Wellenleitweges 11 als die V-förmige Nut (15) verbunden, und ein Lichtwellenleiterkabel (in der Figur nicht gezeigt) wird mit der V-förmigen Nut verbunden.
  • Gemäß dem optischen Modul für Empfang 136 für eine solche Konfiguration können entsprechende elektrische Signale in Abhängigkeit von Lichtsignalen, die in den Lichteingangsanschluss 139 eingegeben werden, aus dem elektrischen Ausgangsanschluss 124 ausgegeben werden, ein kleines und kostengünstiges Modul mit vereinfachtem Herstellungsverfahren kann bereitgestellt werden.
  • Als Nächstes zeigt die 13 eine Konfiguration eines optischen Moduls zum Senden und Empfangen 146, welches ein Beispiel eines optischen Moduls zum Senden und Empfangen der vorliegenden Erfindung ist.
  • Ein optisches Modul für den Einsatz beim Senden und Empfangen 146, das in der 13 gezeigt wird, umfasst einen elektrischen Eingangsanschluss 120, eine in integrierte Treiberschaltung 125 und eine Laserdiode 127, die analog zu dem Fall in dem optischen Modul für den Einsatz beim Senden 135 konfiguriert sind, das in der 11 in dem Sendeabschnitt gezeigt wird, und umfasst weiterhin einen elektrischen Ausgangsanschluss 130 und eine Photodiode 137, die analog zu dem Fall in dem optischen Modul für Empfang 136 konfiguriert sind, das in der 12 in dem Empfangsabschnitt gezeigt wird. Die Laserdiode 127 wird danach in Bezug auf einen Wellenleitweg 141 positioniert und mit einer Fläche eines WDM-Filters 144 verbunden. Ein Wellenleitweg 142 wird mit der anderen Fläche des WDM-Filters 144 verbunden, die Photodiode 137 wird mit dem Wellenleitweg 142 verbunden, und der elektrische Ausgangsanschluss 130 wird mit der Photodiode 137 verbunden. Zusätzlich wird der Isolator 123 in der Mitte des Wellenleitweges 141 verbunden.
  • Wenn das entsprechende optische Modul für den Einsatz beim Senden und Empfangen 146 gemäß der oben beschriebenen Konfiguration an die in der 6 beschriebene optische Vorrichtung angepasst wird, entspricht der elektrische Eingangsanschluss 120 dem Beschaltungsplan (in der Figur nicht gezeigt), der mit dem Signalübergang 45 verbunden ist und auf dem dielektrischen Substrat 76 ausgebildet ist, und die integrierte Treiberschaltung 125 entspricht der integrierten Treiberschaltung 44, die Laserdiode 127 entspricht der Laserdiode 44, die Photodiode 137 entspricht der Photodiode 74, der Wellenleitweg 141 entspricht dem Wellenleitweg 71, und das WDM-Filter 144 entspricht dem WDM-Filter 72. Zusätzlich entspricht der Wellenleitweg 142 dem Weg von dem WDM-Filter 72 zu der Photodiode 74, der elektrische Ausgangsanschluss 130 entspricht dem Beschaltungsplan (in der Figur nicht gezeigt) auf dem dielektrischen Substrat 76, der mit der Leitung 75 verbunden ist, und ein Licht-Eingangs-/Ausgangs-Anschluss 145 entspricht der V-förmigen Nut 13, die mit dem Ende des Wellenleitweges 71 verbunden ist. Zusätzlich ist ein Lichtwellenleiterkabel (in der Figur nicht gezeigt) mit der V-förmigen Nut 13 verbunden.
  • Gemäß dem optischen Modul für den Einsatz beim Senden und Empfangen 146 für eine solche Konfiguration können entsprechende Lichtsignale aus dem Lichtausgangsanschluss 124 in Abhängigkeit von elektrischen Signalen, die in den elektrischen Eingangsanschluss 120 eingegeben werden, aus dem Lichtausgangsanschluss 124 in ein Lichtwellenleiterkabel ausgegeben werden, zusätzlich können entsprechende elektrische Signale in Abhängigkeit von Lichtsignalen, die von einem Lichtwellenleiter kabel eingegeben werden, von dem elektrischen Ausgangsanschluss 130 ausgegeben werden, und ein kleines und leistungsfähiges kostengünstiges optisches Modul mit vereinfachtem Herstellungsverfahren kann bereitgestellt werden.
  • Wenn eine Vielzahl von optischen Modulen zum Senden und Empfangen wie diese hergestellt und über das Lichtwellenleiterkabel verbunden werden, können diese zusätzlich als optisches Sendesystem für Senden und Empfangen verwendet werden.
  • Wenngleich im Übrigen das optische Modul für den Einsatz beim Senden 135 in Übereinstimmung mit der 4(a) gemäß der obenstehenden Beschreibung erläutert wird, kann das optische Modul für den Einsatz beim Senden 135 so konfiguriert werden, dass es eine beliebige der in den 4(b), 5, 7 und 10 gezeigten optischen Vorrichtungen umfasst.
  • Zusätzlich wird gemäß der vorstehenden Beschreibung erläutert, dass das optische Modul zum Empfangen 136 ausgeführt werden kann, indem die Laserdiode 2 durch die Photodiode 137 in der optischen Vorrichtung gemäß 1 ersetzt wird, es kann konfiguriert werden, um die optische Vorrichtung gemäß den 2, 4, 5, 7 und 10 zu umfassen. Wenn die in den 4, 5, 7 und 10 gezeigte optische Vorrichtung hierin enthalten ist, wird eine vorgeschaltete integrierte Empfangsschaltung anstelle einer jeden integrierten Treiberschaltung verwendet. Wenn zusätzlich die in den 7 und 10 gezeigte optische Vorrichtung enthalten ist, wird das Licht mittels einer Umkehrhandlung zu der in den bevorzugten Ausführungsbeispielen 5 und 7 oben beschriebenen Handlung (heißt, das Licht, das sich in der Rückwärtsrichtung ausbreitet), wenn Licht mit wenigstens zwei Wellenlängen eingegeben wird, durch ein jedes WDM-Filter geteilt, und das Licht mit einer jeden Wellenlänge wird durch eine jede Photodiode in ein elektrisches Signal umgewandelt.
  • In diesem Fall und wie in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 4 beschrieben wird, kann ein jedes WDM-Filter in einem Winkel von zum Beispiel 45 Grad in Bezug auf den Wellenleitweg, mit dem der Eingangs-Ausgangs-Anschluss verbunden ist, eingesetzt werden, und eine jede Photodiode kann auf einer Seite eines jeden WDM-Filters angeordnet werden.
  • Zusätzlich wird gemäß der vorstehenden Beschreibung erläutert, dass das optische Modul für den Einsatz beim Senden 135 und das optische Modul für den Einsatz beim Senden und Empfangen 146 den Isolator 123 umfassen; eine Konfiguration, die keinen Isolator 123 umfasst, kann in Betracht gezogen werden, wenn eine Übertragungsrate höchstens 2,5 Gbps beträgt.
  • In der Erläuterung gemäß einem jeden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorstehenden Beschreibung und wenngleich erläutet wird, dass ein jedes Kühlblech metallisch ist, ist dasselbe gegebenenfalls nicht metallisch, insofern es ein Material ist, das eine hohe Wärmeübertragbarkeit oder Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie zum Beispiel Diamanten, Kohlenstofffasern oder ähnliches, und in diesem Fall wird eine jede Laserdiode oder eine jede integrierte Treiberschaltung auf andere Weise als mittels des Kühlbleches geerdet. Zusätzlich ist es in diesem Fall nicht erforderlich, dass es sich um leitfähige Paste handelt, sondern ein beliebiges Material kann für diesen Zweck verwendet werden, insofern es sich um ein Material handelt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit zum Verbinden einer jeden Laserdiode oder einer jeden integrierten Treiberschaltung mit einem jeden Kühlblech aufweist. Für das Material, das eine solche hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wird zum Beispiel Siliconharz bereitgestellt.
  • Wenngleich erläutert wird, dass der Querschnitt der seitlichen Nut rechteckig ist, kann dieselbe weiterhin einen V-förmigen Querschnitt oder einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, insofern sie eine Nutform aufweist, die integriert in ein jedes Glassubstrat geformt werden kann, das heißt sie kann eine beliebige Form aufweisen, insofern sie ähnliche Wirkungen bereitstellen kann.
  • Wenngleich weiterhin veranschaulicht wird, dass eine jede Nut, die in einer jeden Seitenwand ausgebildet wird, so ausgebildet wird, dass sie eine parallele Form in der Seitenwand bildet, kann die Form derselben so ausgebildet werden, dass sie sich von der Näherungsfläche der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes zu einem jeden Kühlblech erstreckt. 14(a) veranschaulicht einen Aufbau der optischen Vorrichtung, bei dem sich eine seitliche Nut 109, die in einer Seitenwand 105 ausgebildet ist, in einer sich verjüngenden Form von der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 zu dem Kühlblech 3 erstreckt. Weiterhin veranschaulicht die 14(b) einen Aufbau der optischen Vorrichtung, bei dem dem sich eine seitliche Nut 119, die in der Seitenwand 115 ausgebildet wird, in einer abgestuften Form von der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 zu dem Kühlblech erstreckt. Da in diesen Fällen die Fläche der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht, wo die leitfähige Paste 10, die eine jede seitliche Nut ausfüllt, verbunden ist, größer ist als die Fläche des Kühlbleches 3, wo die Paste verbunden ist, je näher das Kühlblech 3 ist, nimmt das Wärmeübertragungsverhältnis zu dem Kühlblech 3 der Wärme, die von der Nährungsfläche 4 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 abstrahlt, umso mehr zu. Wenn dementsprechend diese seitlichen Nuten 109 und 119 ausgebildet werden, wird die Wärme, die von der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht der Laserdiode 2 abstrahlt, wirksamer übertragen, und danach erhöht sich die Wärmeabstrahlungsleistung des Kühlbleches 3 weiter. Demzufolge ist es möglich, eine optische Vorrichtung kleinerer Größe als die in einem jeden vorstehenden Ausführungsbeispiel erläuterte optische Vorrichtung bereitzustellen. Im Übrigen stellt in diesem Fall eine beliebige Form einer jeden seitlichen Nut, selbst die konische oder abgestufte Form, eine ähnliche Wirkung bereit, insofern sie eine Form aufweist, die sich von der Näherungsfläche der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes zu einem jeden Kühlblech erstreckt.
  • Zusätzlich kann die in einer jeden Seitenwand ausgebildete Nut eine Lochform (öffnungsförmig) sein anstelle einer Nutform (jede seitliche Nut). In diesem Fall kann sie nicht integriert in einem jeden Glassubstrat ausgebildet werden, nachdem ein jeder Wellenleitweg, ein jeder konkaver Abschnitt und eine jede Markierung integriert geformt werden, ein Durchgangsloch kann in eine jede Seitenwand gebohrt werden, als ein Belspiel einer Öffnung der vorliegenden Erfindung. Selbst in diesem Fall kann sie die gleiche Wirkung wie oben bezüglich der Wirkung der Abstrahlung von Wärme von einer jeden Laserdiode zu einem jeden Kühlblech beschrieben bereitstellen.
  • Zusätzlich und wenngleich erläutert wird, dass eine jede horizontale Positionsmarkierung 16 und vertikale Positionsmarkierung 17 jeweils auf einem jeden Glassubstrat ausgebildet werden, kann jeweils eine Vielzahl dieser Markierungen ausgebildet werden.
  • Weiterhin und wenngleich erläutert wird, dass eine jede Laserdiode oder ähnliches auf einem jeden Glassubstrat montiert ist, kann ein Harzsubstrat anstelle des Glassubstrates verwendet werden. In diesem Fall wird ein jedes Substrat integriert durch Trockenätzen oder ähnliches ausgebildet.
  • Zusätzlich und wenngleich die Erläuterung des Beispieles der Laserdiode und der integrierten Treiberschaltung als das Halbleiterelement, das Wärmeabstrahlung erfordert, gegeben wird, ist es auf ein willkürliches Halbleiterelement anwendbar, das Wärmeabstrahlung benötigt, ohne auf diese beschränkt zu sein.
  • Wenngleich erläutert wird, dass nur die Näherungsfläche der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes mit dem Kühlblech verbunden ist, das an dem Rand eines jeden Substrates angeordnet ist, kann die Konfiguration dergestalt sein, dass die Näherungsfläche der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes mit einem Kühlblech verbunden ist, das an dem Rand eines jeden Substrates angeordnet ist, und dass die Außenfläche in der Tiefenrichtung gegenüber einer jeden Näherungsfläche der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes mit dem Kühlblech verbunden ist, das an dem anderen Rand eines jeden Substrates angeordnet ist. In diesem Fall kann eine Seite vorzugsweise unter Verwendung des leitfähigen Materials (leitfähige Paste, Kohlenstofffaser) verbunden werden und gleichzeitig mit der Bezugsmasse versehen werden; die andere Seite wird unter Verwendung von nicht leitfähigem Material (Diamant u. s. w.) unter Verbindungen mit einem jeden Kühlblech verbunden.
  • Wenngleich weiterhin erläutert wird, dass eine jede Näherungsfläche der aktiven Schicht unter den Außenflächen der vorliegenden Erfindung eines jeden Halbleiterelementes mit einem jeden Kühlblech verbunden ist, kann die Konfiguration dergestalt sein, dass die Außenfläche, die einer jeden Näherungsfläche der aktiven Schicht unter den Außenseiten der vorliegenden Erfindung eines jeden Halbleiter Lichtemissionselementes gegenüberliegt, mit einem jeden Kühlblech verbunden wird, anstelle eine jede Näherungsfläche der aktiven Schicht mit einem jeden Kühlblech zu verbinden. In diesem Fall ist der Abstand zwischen der Außenfläche, die näher an einem jeden Kühlblech liegt, und der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht größer als der Abstand zwischen der Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht und der Näherungsfläche 4 der aktiven Schicht, die weiter von einem jeden Kühlblech entfernt ist.
  • Wenngleich weiterhin gezeigt wird, dass eine jede Näherungsfläche der aktiven Schicht parallel einer Fläche eines jeden Kühlbleches gegenüberliegt, kann sie angeordnet sein, um einem jeden Kühlblech gegenüberzuliegen und in diesem Fall kann die Näherungsfläche der aktiven Schicht schräg in Bezug auf ein jedes Kühlblech angeordnet sein und in einem beliebigen anderen Zustand als senkrecht gegenüberliegen. Zusätzlich wird gemäß der Beschreibung bis zu diesem Punkt von der Annahme ausgegangen, dass ein jedes Kühlblech senkrecht zu einer jeden Näherungsfläche der aktiven Schicht angeordnet ist, jedoch kann es ebenso in einem beliebigen Winkel mit Ausnahme von parallel angeordnet werden.
  • Wenngleich weiterhin erläutert wird, dass die Übergangsfläche der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes parallel zu einer jeden Näherungsfläche der aktiven Schicht angeordnet ist, kann sie in beliebigen Zuständen angeordnet werden, insofern die Übergangsfläche der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes in einem Zustand einem jeden Kühlblech gegenüberliegend angeordnet wird.
  • Wenngleich erläutert worden ist, dass die Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes dem Kühlblech gegenüberliegend angeordnet ist, kann die Konfiguration dergestalt sein, dass die Übergangsfläche 5 der aktiven Schicht eines jeden Halbleiter-Lichtemissionselementes angeordnet ist, um der Unterseite eines jeden Substrates gegenüberzuliegen, und eine jede Näherungsfläche der aktiven Schicht ist durch den Beschaltungsplan oder ähnliches mit einem jeden Kühlblech verbunden. Das Herstellungsverfahren wird vereinfacht, und eine kostengünstige optische Vorrichtung kann auch in diesem Fall bereitgestellt werden, da es nicht erforderlich ist, in einem jeden Substrat Umlenklöcher auszubilden.
  • Wenngleich erläutert worden ist, dass ein jedes Kühlblech an dem Rand eines jeden Substrates angeordnet wird, kann es zu dem Rand eines jeden Kühlbleches hinzugefügt werden, und das Kühlblech kann ebenso an der Unterseite eines jeden Substrates angeordnet werden. In diesem Fall kann es die gleiche Wirkung wie oben beschrieben bereitstellen, insofern ein jedes Kühlblech, das an dem Rand eines jeden Substrates angeordnet wird, mit einem Kühlblech verbunden ist, das an der Unterseite eines jeden Substrates angeordnet ist, und somit wird Wärme, die von einem jeden Halbleiterelement erzeugt wird, über das Kühlblech abgestrahlt, das an dem Rand eines jeden Substrates angeordnet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine kostengünstige optische Vorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung derselben, ein optisches Modul oder ein optisches Sendesystem mit einem vereinfachten Herstellungsverfahren bereitgestellt werden.
  • Wenn zusätzlich eine Übergangsfläche der aktiven Schicht eines Halbleiter-Lichtemissionselementes angeordnet ist, um einer Wärmeableitplatte gegenüberzuliegen, können eine kleine und kostengünstige optische Vorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung derselben, ein optisches Modul oder ein optisches Sendesystem bereitgestellt werden.
  • Wenn weiterhin ein großer Abschnitt einer Außenfläche in der Längsrichtung des Halbliter-Lichtemissionselementes mit einer Nut oder einem Loch, die oder das in dem Substrat ausgebildet wird, verbunden wird, können weiterhin eine kleine und kostengünstige optische Vorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung derselben, ein optisches Modul oder ein optisches Sendesystem bereitgestellt werden.
  • Wenn weiterhin eine Außenfläche in der Tiefenrichtung eines Halbleiter-Lichtemissionselementes und eine Übergangsfläche einer aktiven Schicht in der Nähe einer Wärmeableitplatte angeordnet werden, können eine kleine und kostengünstige optische Vorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung derselben, ein optisches Modul oder ein optisches Sendesystem bereitgestellt werden. Wenn zusätzlich ein Substrat integriert in ein Formglas geformt wird, können eine kostengünstige optische Vorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung derselben, ein optisches Modul oder ein optisches Sendesystem mit einem weiter vereinfachten Herstellungsverfahren bereitgestellt werden.
  • Wenn zusätzlich eine Wärmeableitplatte metallisch ist, können eine weitere kostengünstige optische Vorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung derselben, ein optisches Modul oder ein optisches Sendesystem bereitgestellt werden.
  • 1
    Glasssubstrat
    2
    Laserdiode
    3
    Kühlblech (Wärmesenke)
    4
    Näherungsfläche der aktiven Schicht
    5
    Übergangsfläche der aktiven Schicht
    6
    konkaver Abschnitt
    8
    Beschaltungsplan
    9
    seitliche Nut
    10
    leitfähige Paste
    11
    Wellenleitweg
    15
    Seitenwand
    16
    horizontale Positionsmarke
    17
    vertikale Positionsmarke

Claims (15)

  1. Optische Vorrichtung, die umfasst: ein Halbeleiterelement (2, 44, 79, 87, 88, 89, 90, 104, 127, 131, 132, 133, 134), ein erstes Substrat (1, 41, 64), das eine Montagefläche für das Halbleiterelement (2, 44, 79, 87, 88, 89, 90, 104, 127, 131, 132, 133, 134) bildet; und eine erste Nut, die einen Wellenleitweg umfasst; und eine Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81), dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) an einer Seitenfläche (12, 97) des ersten Substrats (1, 41, 64) angeordnet ist, um von dem Halbleiterelement (2, 44, 79, 87, 88, 89, 90, 104, 127, 131, 132, 133, 134) erzeugte Wärme abzustrahlen, und die erste Nut, die einen Wellenleitweg (11, 71, 83, 85, 86, 126, 128, 129, 130, 138, 141, 142) umfasst, und eine zweite Nut (9, 50, 98, 99, 100, 101, 109, 119), die mit einer wärmeleitenden Paste (10) gefüllt ist, in der gleichen ebenen Fläche des ersten Substrats (1, 41, 64) ausgebildet, wobei die ebenen Fläche einen Rand mit der Seitenfläche (12, 97) gemeinsam hat, und die zweite Nut (9, 50, 98, 99, 100, 101, 109, 119) von der Montagefläche zu der Seitenfläche (12, 97) verläuft.
  2. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Halbleiterelement (2, 44, 79, 87, 88, 89, 90, 104, 127, 131, 132, 133, 134) ein Halbleiter-Lichtemissionselement (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) ist, das eine Übergangsfläche (5) der aktiven Schicht und zwei Außenflächen hat, die der Übergangsfläche (5) der aktiven Schicht gegenüberliegen, wobei die Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) so angeordnet ist, dass sie der Übergangsfläche (5) der aktiven Schicht gegenüberliegt.
  3. Optische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Abschnitt der Außenfläche, der sich näher an der Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) des Halbleiter-Lichtemissionselementes (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) befindet, mit der Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) über eine Nut (9, 50, 98, 99, 100, 101, 109, 119) oder ein Loch (9, 50, 98, 99, 100, 101, 109, 119) verbunden ist, die/das in dem ersten Substrat (1, 41, 644) ausgebildet ist.
  4. Optische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Halbleiter-Lichtemissionselement (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) so angeordnet ist, dass der Abstand zwischen der Außenfläche (4, 104), die sich näher an der Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) befindet, und der Übergangsfläche (5) der aktiven Schicht schmaler wird als der Abstand zwischen der Außenfläche, die weiter von der Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) entfernt ist, und dem Übergang der aktiven Schicht.
  5. Optische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das erste Substrat (1, 41, 64) aus Glas besteht und durch Formen aus einem Stück ausgebildet wird.
  6. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) metallisch ist und die Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) und das Halbleiterelement (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) durch die wärmeleitende Paste (10) verbunden sind.
  7. Optische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Querschnittsfläche der Nut (9, 50, 98, 99, 100, 101, 109, 119) oder des Lochs an der Oberfläche der Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) größer ist als an der Oberfläche des Halbleiter-Lichtemissionselementes (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134).
  8. Optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei weiterhin ein zweites Substrat (47, 76, 82) an der Wärmeableitplatte (43, 73, 81) montiert ist.
  9. Verfahren zum Herstellen einer integral geformten optischen Vorrichtung mit einem Wellenleitweg, das die folgenden Schritte umfasst: Anordnen eines Halbleiter-Lichtemissionselementes (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134), das eine Übergangsfläche (5) einer aktiven Schicht hat, die mit dem Wellenleiterweg (11, 71, 83, 85, 96, 126, 128, 129, 130, 138, 141, 142) verbunden ist, der in einer ersten Nut ausgebildet ist, an einem konkaven Abschnitt (6, 46), der in einer Hauptfläche (14) eines Glassubstrats (1, 41, 64) ausgebildet ist, Positionieren einer horizontalen Position des Halbleiter-Lichtemissionselementes (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) in dem konkaven Abschnitt (6, 46) des Glassubstrats (1, 41, 64) mit einer horizontalen Positionsmarkierung (16), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Anordnen einer Wärmeableitplatte (12, 97) zum Abstrahlen von von dem Halbleiter-Lichtemissionselement (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) erzeugter Wärme an einer Seitenfläche (12, 97) des Glassubstrats (1, 41, 64), Führen einer zweiten Nut (9, 50, 98, 99, 100, 101, 109, 119) zu einer Längsseite (12, 97) des Glassubstrats (1, 41, 64) von dem konkaven Abschnitt (6, 46), so dass sowohl die erste Nut, die den Wellenleiterweg (11, 71, 83, 85, 86, 126, 128, 129, 130, 138, 141, 142) umfasst, als auch die zweite Nut (9, 50, 98, 99, 100, 101, 109, 119), die mit einer leitenden Paste (10) gefüllt, in der gleichen ebenen Fläche des Glassubstrats (1, 41, 64) ausgebildet sind, wobei die ebene Fläche einen gemeinsamen Rand mit der Seitenfläche (12, 97) hat, Anordnen des Halbleiter-Lichtemissionselementes (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) in dem konkaven Abschnitt (6, 46), so dass eine Übergangsfläche (55) der aktiven Schicht des Halbleiter-Lichtemissionselementes (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) senkrecht relativ zu der Hauptfläche (14) des Glassubstrats (1, 41, 64) ist und der Wärmeableitplatte (3, 43, 73, 81) gegenüberliegt, Positionieren einer vertikalen Position des Halbleiter-Lichtemissionselementes (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) in dem konkaven Abschnitt (6, 46) des Glassubstrats (1, 41, 64) mit einer vertikalen Positionsmarkierung (17).
  10. Verfahren zum Herstellen der optischen Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei, wenn das Halbleiter-Lichtemissionselement (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) in dem konkaven Abschnitt (6, 46) angeordnet ist, das Halbleiter-Lichtemissionselement (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) über das wärmeleitende Material (10), das die zweite Nut (9, 50, 98, 99, 100, 101, 109, 119) füllt, zwischen der Wär meableitplatte (3, 43, 73, 81, 82) und dem Halbleiter-Lichtemissionselement (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134) fixiert ist.
  11. Optisches Modul zum Einsatz beim Senden, das umfasst: ein Lichtausgangsanschluss (124); eine optische Vorrichtung nach Anspruch 2, die mit dem Lichtausgangsanschluss (124) verbunden ist; und einen elektrischen Eingangsanschluss (120), der mit der optischen Vorrichtung verbunden ist.
  12. Optisches Modul zum Einsatz beim Empfangen, das umfasst: einen Lichteingangsanschluss (139); eine optische Vorrichtung nach Anspruch 1, die mit dem Lichteingangsanschluss (139) verbunden ist, wobei sie umfasst: ein Halbleiter-Lichtempfangselement (74, 110, 137) anstelle des Halbleiter-Lichtemissionselementes (2, 44, 79, 87, 88, 104, 127, 131, 132, 133, 134); und einen elektrischen Ausgangsanschluss (124, 130), der mit der optischen Vorrichtung verbunden ist.
  13. Optisches Modul zum Einsatz beim Senden und Empfangen, das umfasst: einen Licht-Eingangs-und-Ausgangs-Anschluss (145); eine optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, die mit dem Licht-Eingangs-und-Ausgangs-Anschluss (145) verbunden ist, und das des Weiteren ein Halbleiter-Lichtempfangselement (74, 110, 137); und einen elektrischen Eingangsanschluss (120); und einen elektrischen Ausgangsanschluss (124, 130) umfasst, der mit der optischen Vorrichtung verbunden ist.
  14. Optisches Sendesystem zum Einsatz beim Senden und Empfangen, das umfasst: ein optisches Modul zum Einsatz beim Senden nach Anspruch 11; ein Lichtleitfaserkabel, das mit dem optischen Modul zum Einsatz beim Senden verbunden ist; und ein optisches Modul zum Empfangen nach Anspruch 12, das mit dem Lichtleitfaserkabel verbunden ist.
  15. Optisches Sendesystem zum Einsatz beim Senden und Empfangen, das umfasst: ein optisches Modul zum Einsatz beim Senden und Empfangen nach Anspruch 13; und ein Lichtleitfaserkabel, das mit dem optischen Modul zum Einsatz beim Senden und Empfangen verbunden ist.
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