JP2018014351A

JP2018014351A - Optical module

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Publication number: JP2018014351A
Application number: JP2016141380A
Authority: JP
Inventors: 陽平塩谷; Yohei Shioya; 中西　裕美; Hiromi Nakanishi; 裕美中西
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2018-01-25
Anticipated expiration: 2036-07-19
Also published as: JP6740766B2

Abstract

【課題】簡易な制御により光ファイバに入射する光の色を調整することが可能な光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュール１は、光を形成する光形成部２０と、光形成部２０を取り囲むように配置される保護部材１０，４０と、保護部材１０，４０から出射した光形成部２０からの光が入射する光ファイバ１２５と、を備える。光形成部２０は、ベース部材６０と、ベース部材６０上に搭載され、出射波長の異なる複数の半導体発光素子８１，８２，８３と、ベース部材６０上に搭載され、複数の半導体発光素子８１，８２，８３からの光を合波するフィルタ９７，９８と、を含む。保護部材１０，４０から出射した光の、光ファイバ１２５への入射位置における色度の温度依存性が０．００４／℃以上０．２／℃以下である。【選択図】図２PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module capable of adjusting the color of light incident on an optical fiber by simple control. An optical module 1 is composed of a light forming portion 20 that forms light, protective members 10 and 40 arranged so as to surround the light forming portion 20, and a light forming portion 20 emitted from the protective members 10 and 40. The optical fiber 125 to which the light of the above is incident is provided. The light forming unit 20 is mounted on the base member 60, a plurality of semiconductor light emitting elements 81, 82, 83 having different emission wavelengths, and mounted on the base member 60, and the plurality of semiconductor light emitting elements 81, Includes filters 97,98, which combine light from 82,83. The temperature dependence of the chromaticity of the light emitted from the protective members 10 and 40 at the position of incidence on the optical fiber 125 is 0.004 / ° C. or higher and 0.2 / ° C. or lower. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical module.

パッケージ内に半導体発光素子を配置した光モジュールが知られている（たとえば、特許文献１〜４参照）。このような光モジュールは、表示装置、光ピックアップ装置、光通信装置、医療機器など、種々の装置の光源として用いられる。 An optical module in which a semiconductor light emitting element is arranged in a package is known (for example, see Patent Documents 1 to 4). Such an optical module is used as a light source for various devices such as a display device, an optical pickup device, an optical communication device, and a medical device.

特開２００９−９３１０１号公報JP 2009-93101 A 特開２００７−３２８８９５号公報JP 2007-328895 A 特開２００７−１７９２５号公報JP 2007-17925 A 特開２００７−６５６００号公報JP 2007-65600 A

パッケージ内に複数の半導体発光素子を配置し、パッケージの出口に光ファイバを配置した光モジュールにおいては、半導体発光素子からの光を合波して光ファイバに入射させることができる。そして、たとえば各半導体発光素子からの光の出力をそれぞれ制御することにより、光ファイバに入射する光の色を調整することができる。しかし、各半導体発光素子からの光の出力を個別に制御する場合、制御が複雑になるという問題がある。 In an optical module in which a plurality of semiconductor light emitting elements are arranged in a package and an optical fiber is arranged at the exit of the package, light from the semiconductor light emitting elements can be combined and incident on the optical fiber. For example, the color of light incident on the optical fiber can be adjusted by controlling the output of light from each semiconductor light emitting element. However, when individually controlling the light output from each semiconductor light emitting element, there is a problem that the control becomes complicated.

そこで、簡易な制御により光ファイバに入射する光の色を調整することが可能な光モジュールを提供することを目的の１つとする。 Therefore, an object is to provide an optical module capable of adjusting the color of light incident on an optical fiber by simple control.

本発明に従った光モジュールは、光を形成する光形成部と、光形成部を取り囲むように配置される保護部材と、保護部材から出射した光形成部からの光が入射する光ファイバと、を備える。光形成部は、ベース部材と、ベース部材上に搭載され、出射波長の異なる複数の半導体発光素子と、ベース部材上に搭載され、複数の半導体発光素子からの光を合波するフィルタと、を含む。保護部材から出射した光の、光ファイバへの入射位置における色度の温度依存性が０．００４／℃以上０．２／℃以下である。 An optical module according to the present invention includes a light forming portion that forms light, a protective member that is disposed so as to surround the light forming portion, an optical fiber that receives light from the light forming portion emitted from the protective member, Is provided. The light forming unit includes a base member, a plurality of semiconductor light emitting elements mounted on the base member and having different emission wavelengths, and a filter mounted on the base member and configured to multiplex light from the plurality of semiconductor light emitting elements. Including. The temperature dependency of the chromaticity at the incident position on the optical fiber of the light emitted from the protective member is 0.004 / ° C. or more and 0.2 / ° C. or less.

上記光モジュールによれば、簡易な制御により光ファイバに入射する光の色を調整することができる。 According to the optical module, the color of light incident on the optical fiber can be adjusted by simple control.

実施の形態１における光モジュールの構造を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing the structure of an optical module in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における光モジュールの構造を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing the structure of an optical module in Embodiment 1. FIG. 図１および図２の線分ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面に対応する概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line III-III in FIGS. 1 and 2. 実施の形態１における光モジュールの構造を示す概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing the structure of the optical module in the first embodiment. 実施の形態２における光モジュールの構造を示す概略斜視図である。6 is a schematic perspective view showing a structure of an optical module according to Embodiment 2. FIG.

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願の光モジュールは、光を形成する光形成部と、光形成部を取り囲むように配置される保護部材と、保護部材から出射した光形成部からの光が入射する光ファイバと、を備える。光形成部は、ベース部材と、ベース部材上に搭載され、出射波長の異なる複数の半導体発光素子と、ベース部材上に搭載され、複数の半導体発光素子からの光を合波するフィルタと、を含む。保護部材から出射した光の、光ファイバへの入射位置における色度の温度依存性が０．００４／℃以上０．２／℃以下である。 [Description of Embodiment of Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described. The optical module of the present application includes a light forming portion that forms light, a protective member that is disposed so as to surround the light forming portion, and an optical fiber into which light from the light forming portion emitted from the protective member is incident. The light forming unit includes a base member, a plurality of semiconductor light emitting elements mounted on the base member and having different emission wavelengths, and a filter mounted on the base member and configured to multiplex light from the plurality of semiconductor light emitting elements. Including. The temperature dependency of the chromaticity at the incident position on the optical fiber of the light emitted from the protective member is 0.004 / ° C. or more and 0.2 / ° C. or less.

本願の光モジュールにおいては、出射波長の異なる複数の半導体発光素子からの光がフィルタによって合波され、光ファイバに入射する。そして、保護部材から出射した光の、光ファイバへの入射位置における色度の温度依存性が０．００４／℃以上０．２／℃以下である。温度依存性が０．００４／℃以上という一般的な光モジュールに比べて高い値に設定されることにより、光ファイバに入射する光の色を、個々の半導体発光素子の出力を制御するのではなく、光モジュールの温度によって制御することが可能となる。これにより、光モジュールの制御が容易となる。一方、温度依存性が０．２／℃を超えると、わずかな温度変化により光ファイバに入射する光の色が大幅に変化する。そのため、光ファイバに入射する光の色を光モジュールの温度によって制御することが困難となる。温度依存性を０．２／℃以下に設定することにより、光ファイバに入射する光の色を光モジュールの温度によって制御することが容易となる。 In the optical module of the present application, light from a plurality of semiconductor light emitting elements having different emission wavelengths is combined by a filter and enters an optical fiber. And the temperature dependence of the chromaticity in the incident position to the optical fiber of the light radiate | emitted from the protection member is 0.004 / degrees C or more and 0.2 / degrees C or less. By setting the temperature dependency to a higher value than a general optical module of 0.004 / ° C. or higher, the color of light incident on the optical fiber can be controlled by the output of each semiconductor light emitting element. It becomes possible to control by the temperature of the optical module. This facilitates control of the optical module. On the other hand, when the temperature dependency exceeds 0.2 / ° C., the color of light incident on the optical fiber changes significantly due to a slight temperature change. Therefore, it becomes difficult to control the color of light incident on the optical fiber by the temperature of the optical module. By setting the temperature dependency to 0.2 / ° C. or less, the color of light incident on the optical fiber can be easily controlled by the temperature of the optical module.

このように、本願の光モジュールによれば、簡易な制御により光ファイバに入射する光の色を調整することができる。なお、光ファイバに入射する光の色を光モジュールの温度によって制御することを一層容易にする観点から、上記温度依存性は０．０１／℃以上とすることが好ましく、０．１／℃以下とすることが好ましい。本願において、「色度」とは、ＣＩＥ（ＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅｄｅｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）で規定された色度図（ＣＩＥ１９３１）上における座標（ｘ座標およびｙ座標）を意味する。そして、色度の温度依存性は、色度図上における１℃あたりの当該座標の変化量（距離）で定義される。温度依存性を規定する温度範囲は、たとえば１０℃〜６０℃とする。また、上記フィルタとしては、たとえば波長選択性フィルタ、偏波合成フィルタなどを採用することができる。 Thus, according to the optical module of the present application, the color of light incident on the optical fiber can be adjusted by simple control. From the viewpoint of further facilitating the control of the color of light incident on the optical fiber by the temperature of the optical module, the temperature dependency is preferably 0.01 / ° C. or higher, and 0.1 / ° C. or lower. It is preferable that In the present application, “chromaticity” means coordinates (x coordinate and y coordinate) on a chromaticity diagram (CIE1931) defined by CIE (Commission Internationale de l'Eclairage). The temperature dependence of chromaticity is defined by the amount of change (distance) of the coordinates per 1 ° C. on the chromaticity diagram. The temperature range which prescribes | regulates temperature dependence shall be 10 to 60 degreeC, for example. As the filter, for example, a wavelength selective filter, a polarization synthesis filter, or the like can be employed.

上記光モジュールにおいて、上記複数の半導体発光素子は、赤色の光を出射する半導体発光素子、緑色の光を出射する半導体発光素子および青色の光を出射する半導体発光素子を含んでいてもよい。このようにすることにより、これらの光を合波し、所望の色の光を形成することができる。 In the optical module, the plurality of semiconductor light emitting elements may include a semiconductor light emitting element that emits red light, a semiconductor light emitting element that emits green light, and a semiconductor light emitting element that emits blue light. By doing so, these lights can be combined to form light of a desired color.

上記光モジュールにおいて、上記光ファイバは、シングルモード光ファイバであってもよい。コア径の小さいシングルモード光ファイバを用いることにより、上記温度依存性を大きくすることが容易となる。そのため、上記光ファイバとして、シングルモード光ファイバは好適である。 In the optical module, the optical fiber may be a single mode optical fiber. By using a single mode optical fiber having a small core diameter, it becomes easy to increase the temperature dependency. Therefore, a single mode optical fiber is suitable as the optical fiber.

上記光モジュールにおいて、上記半導体発光素子はレーザダイオードであってもよい。このようにすることにより、波長のばらつきの少ない出射光を得ることができる。 In the optical module, the semiconductor light emitting element may be a laser diode. By doing in this way, the emitted light with little variation in wavelength can be obtained.

上記光モジュールにおいて、光形成部は、ベース部材に接触して配置される電子冷却モジュールをさらに含んでいてもよい。このようにすることにより、光モジュールの温度の調整が容易となる。 In the above optical module, the light forming unit may further include an electronic cooling module disposed in contact with the base member. By doing in this way, adjustment of the temperature of an optical module becomes easy.

［本願発明の実施形態の詳細］
（実施の形態１）
次に、本発明にかかる光モジュールの一実施の形態である実施の形態１を、図１〜図４を参照しつつ説明する。図２は、図１のキャップ４０を取り外した状態に対応する図である。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 [Details of the embodiment of the present invention]
(Embodiment 1)
Next, Embodiment 1 which is one embodiment of the optical module according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a view corresponding to a state in which the cap 40 of FIG. 1 is removed. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

図１および図２を参照して、本実施の形態における光モジュール１は、平板状の形状を有するステム１０と、ステム１０の一方の主面１０Ａ上に配置され、光を形成する光形成部２０と、光形成部２０を覆うようにステム１０の一方の主面１０Ａ上に接触して配置されるキャップ４０と、ステム１０の他方の主面１０Ｂ側から一方の主面１０Ａ側まで貫通し、一方の主面１０Ａ側および他方の主面１０Ｂ側の両側に突出する複数のリードピン５１とを備えている。ステム１０とキャップ４０とは、たとえば溶接されることにより気密状態とされている。すなわち、光形成部２０は、ステム１０とキャップ４０とによりハーメチックシールされている。ステム１０とキャップ４０とにより取り囲まれる空間には、たとえば乾燥空気などの水分が低減（除去）された気体が封入されている。キャップ４０には、光形成部２０からの光を透過する出射窓４１が配置されている。出射窓４１は、主面が互いに平行な平板状の形状を有している。ステム１０およびキャップ４０は、保護部材を構成する。ステム１０およびキャップ４０は、平面的に見て長方形状の形状を有している。 Referring to FIGS. 1 and 2, an optical module 1 in the present embodiment includes a stem 10 having a flat plate shape, and a light forming portion that is disposed on one main surface 10A of the stem 10 to form light. 20, a cap 40 disposed in contact with one main surface 10 A of the stem 10 so as to cover the light forming portion 20, and the other main surface 10 B side of the stem 10 to the one main surface 10 A side. And a plurality of lead pins 51 projecting on both sides of one main surface 10A side and the other main surface 10B side. The stem 10 and the cap 40 are in an airtight state by welding, for example. That is, the light forming unit 20 is hermetically sealed by the stem 10 and the cap 40. A space surrounded by the stem 10 and the cap 40 is filled with a gas in which moisture is reduced (removed) such as dry air. An exit window 41 that transmits light from the light forming unit 20 is disposed in the cap 40. The emission window 41 has a flat plate shape whose main surfaces are parallel to each other. The stem 10 and the cap 40 constitute a protective member. The stem 10 and the cap 40 have a rectangular shape when seen in a plan view.

図２および図３を参照して、光モジュール１は、保護部材であるキャップ４０に接続され、出射窓４１を透過する光形成部２０からの光が通過する通光路１１２を有するアダプタ１１０と、アダプタ１１０に接続され、通光路１１２を通過する光が入射する光結合部品としてのピグテール１２０とをさらに備えている。 With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the optical module 1 is connected to a cap 40 that is a protective member, and includes an adapter 110 having a light passage 112 through which light from the light forming unit 20 that passes through the emission window 41 passes, It further includes a pigtail 120 as an optical coupling component that is connected to the adapter 110 and receives light passing through the light path 112.

図３および図４を参照して、アダプタ１１０は、環状の本体部１１１を含む。本体部１１１の内周面１１１Ａは、キャップ４０の外周面（ステム１０の一方の主面１０Ａに交差する方向に延びる面）に対応する形状を有している。本体部１１１の内周面１１１Ａにより取り囲まれる領域は、平面的に見て長方形状の形状を有している。本体部１１１の外周面により取り囲まれる領域は、平面的に見て長方形状の形状を有している。長方形状の平面形状を有する本体部１１１の一の辺に対応する領域には、ステム１０の一方の主面１０Ａに交差する方向（垂直な方向）に突出する突出領域１１１Ｂが形成されている。突出領域１１１Ｂに対応する本体部１１１の領域には、外周面から内周面１１１Ａまで貫通する貫通孔である通光路１１２が形成されている。突出領域１１１Ｂに対応する本体部１１１の外周面は、光結合部品としてのピグテール１２０を取り付けるための取付面として機能する。本体部１１１の内周面１１１Ａがキャップ４０の外周面を取り囲むように、アダプタ１１０は配置される。通光路１１２が出射窓４１に対応する領域に位置するように、アダプタ１１０は配置される。本実施の形態において、アダプタ１１０の本体部１１１の内周面１１１Ａとキャップ４０の外周面とは、溶接により接合されている。溶接は、たとえばＹＡＧ（ＹｉｔｔｒｉｕｍＡｌｕｍｉｎｉｕｍＧａｒｎｅｔ）レーザ溶接により実施することができる。本実施の形態において、アダプタ１１０の本体部１１１はステンレス鋼からなっている。 Referring to FIGS. 3 and 4, adapter 110 includes an annular main body 111. 111 A of inner peripheral surfaces of the main-body part 111 have a shape corresponding to the outer peripheral surface of the cap 40 (surface extended in the direction which cross | intersects one main surface 10A of the stem 10). A region surrounded by the inner peripheral surface 111A of the main body 111 has a rectangular shape when seen in a plan view. The region surrounded by the outer peripheral surface of the main body 111 has a rectangular shape when seen in a plan view. In a region corresponding to one side of the main body 111 having a rectangular planar shape, a protruding region 111B that protrudes in a direction (vertical direction) intersecting one main surface 10A of the stem 10 is formed. In the region of the main body 111 corresponding to the protruding region 111B, a light transmission path 112 that is a through hole penetrating from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface 111A is formed. The outer peripheral surface of the main body 111 corresponding to the protruding region 111B functions as an attachment surface for attaching the pigtail 120 as an optical coupling component. The adapter 110 is arranged so that the inner peripheral surface 111 A of the main body 111 surrounds the outer peripheral surface of the cap 40. The adapter 110 is arranged so that the light transmission path 112 is located in a region corresponding to the exit window 41. In the present embodiment, the inner peripheral surface 111A of the main body 111 of the adapter 110 and the outer peripheral surface of the cap 40 are joined by welding. Welding can be performed by, for example, YAG (Yittrium Aluminum Garnet) laser welding. In the present embodiment, the main body 111 of the adapter 110 is made of stainless steel.

ピグテール１２０は、光ファイバ（光ファイバ導波路）１２５と、光ファイバ１２５を保持する保持部材１２３と、を含んでいる。保持部材１２３は、円盤状の形状を有するベース部１２１と、ベース部１２１の一方の端面上に接続され、円錐台状の形状を有する本体部１２２とを含んでいる。ベース部１２１の中心軸と本体部１２２の中心軸とが一致するように、ベース部１２１に対して本体部１２２が配置される。ベース部１２１および本体部１２２の中心軸を含む領域にはベース部１２１および本体部１２２を軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、当該貫通孔に光ファイバ１２５が挿入されている。つまり、光ファイバ１２５は、ベース部１２１および本体部１２２の中心軸を含む領域に沿って保持部材１２３に挿入されることにより、保持部材１２３によって保持されている。光ファイバ１２５の端面が通光路１１２に対応する領域に位置するように、ピグテール１２０は配置される。本実施の形態において、保持部材１２３のベース部１２１の他方の端面１２１Ｂとアダプタ１１０の本体部１１１の外周面とは、溶接により接合されている。溶接は、たとえばスポット溶接により実施することができる。 The pigtail 120 includes an optical fiber (optical fiber waveguide) 125 and a holding member 123 that holds the optical fiber 125. The holding member 123 includes a base part 121 having a disk shape and a main body part 122 connected to one end surface of the base part 121 and having a truncated cone shape. The main body 122 is arranged with respect to the base 121 so that the central axis of the base 121 and the central axis of the main body 122 coincide. A through hole penetrating the base portion 121 and the main body portion 122 in the axial direction is formed in a region including the central axis of the base portion 121 and the main body portion 122, and an optical fiber 125 is inserted into the through hole. That is, the optical fiber 125 is held by the holding member 123 by being inserted into the holding member 123 along the region including the central axes of the base portion 121 and the main body portion 122. The pigtail 120 is arranged so that the end face of the optical fiber 125 is located in a region corresponding to the light path 112. In this Embodiment, the other end surface 121B of the base part 121 of the holding member 123 and the outer peripheral surface of the main-body part 111 of the adapter 110 are joined by welding. Welding can be performed by spot welding, for example.

アダプタ１１０の通光路１１２内には、集光レンズ１３１が配置されている。出射窓４１を透過した光は、集光レンズ１３１において集光され、光ファイバ１２５に入射する。 A condensing lens 131 is disposed in the light transmission path 112 of the adapter 110. The light transmitted through the emission window 41 is collected by the condenser lens 131 and enters the optical fiber 125.

図２〜図４を参照して、光形成部２０は、板状の形状を有するベース部材であるベース板６０を含む。ベース板６０は、平面的に見て長方形形状を有する一方の主面６０Ａを有している。ベース板６０は、ベース領域６１と、チップ搭載領域６２とを含んでいる。チップ搭載領域６２は、一方の主面６０Ａの一の短辺と、当該短辺に接続された一の長辺を含む領域に形成されている。チップ搭載領域６２の厚みは、ベース領域６１に比べて大きくなっている。その結果、ベース領域６１に比べて、チップ搭載領域６２の高さが高くなっている。チップ搭載領域６２において上記一の短辺の上記一の長辺に接続される側とは反対側の領域に、隣接する領域に比べて厚みの大きい（高さが高い）領域である第１チップ搭載領域６３が形成されている。チップ搭載領域６２において上記一の長辺の上記一の短辺に接続される側とは反対側の領域に、隣接する領域に比べて厚みの大きい（高さが高い）領域である第２チップ搭載領域６４が形成されている。 2 to 4, the light forming unit 20 includes a base plate 60 that is a base member having a plate shape. The base plate 60 has one main surface 60A having a rectangular shape when seen in a plan view. The base plate 60 includes a base region 61 and a chip mounting region 62. The chip mounting area 62 is formed in an area including one short side of one main surface 60A and one long side connected to the short side. The thickness of the chip mounting area 62 is larger than that of the base area 61. As a result, the height of the chip mounting area 62 is higher than that of the base area 61. In the chip mounting area 62, a first chip that is an area that is thicker (higher in height) than an adjacent area in an area on the opposite side of the one short side to the side connected to the one long side. A mounting region 63 is formed. In the chip mounting area 62, the second chip is an area that is thicker (higher in height) than the adjacent area in the area opposite to the side connected to the one short side of the one long side. A mounting region 64 is formed.

第１チップ搭載領域６３上には、平板状の第１サブマウント７１が配置されている。そして、第１サブマウント７１上に、第１半導体発光素子としての赤色レーザダイオード８１が配置されている。一方、第２チップ搭載領域６４上には、平板状の第２サブマウント７２および第３サブマウント７３が配置されている。第２サブマウント７２から見て、上記一の長辺と上記一の短辺との接続部とは反対側に、第３サブマウント７３が配置される。そして、第２サブマウント７２上には、第２半導体発光素子としての緑色レーザダイオード８２が配置されている。また、第３サブマウント７３上には、第３半導体発光素子としての青色レーザダイオード８３が配置されている。赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の光軸の高さ（ベース板６０の一方の主面６０Ａを基準面とした場合の基準面と光軸との距離；Ｚ軸方向における基準面との距離）は、第１サブマウント７１、第２サブマウント７２および第３サブマウント７３により調整されて一致している。 A flat plate-like first submount 71 is disposed on the first chip mounting area 63. A red laser diode 81 as a first semiconductor light emitting element is disposed on the first submount 71. On the other hand, on the second chip mounting region 64, a flat plate-like second submount 72 and a third submount 73 are arranged. When viewed from the second submount 72, the third submount 73 is disposed on the opposite side of the connection portion between the one long side and the one short side. On the second submount 72, a green laser diode 82 as a second semiconductor light emitting element is disposed. A blue laser diode 83 as a third semiconductor light emitting element is disposed on the third submount 73. The optical axis heights of the red laser diode 81, the green laser diode 82, and the blue laser diode 83 (distance between the reference surface and the optical axis when one main surface 60A of the base plate 60 is used as a reference surface; in the Z-axis direction) The distance from the reference plane is adjusted by the first submount 71, the second submount 72, and the third submount 73 to coincide with each other.

ベース板６０のベース領域６１上には、第４サブマウント７４、第５サブマウント７５および第６サブマウント７６が配置されている。そして、第４サブマウント７４、第５サブマウント７５および第６サブマウント７６上には、それぞれ第１受光素子としての第１フォトダイオード９４、第２受光素子としての第２フォトダイオード９５および第３受光素子としての第３フォトダイオード９６が配置されている。第４サブマウント７４、第５サブマウント７５および第６サブマウント７６により、それぞれ第１フォトダイオード９４、第２フォトダイオード９５および第３フォトダイオード９６の高さ（赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の光軸までの距離；Ｚ軸方向における距離）が調整される。第１フォトダイオード９４、第２フォトダイオード９５および第３フォトダイオード９６の高さの調整の詳細については後述する。第１フォトダイオード９４、第２フォトダイオード９５および第３フォトダイオード９６は、それぞれ赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３からの光を直接受光する位置に設置される。本実施の形態においては、全ての半導体発光素子のそれぞれに対応して受光素子が配置される。第１フォトダイオード９４、第２フォトダイオード９５および第３フォトダイオード９６は、それぞれ赤色、緑色および青色の光を受光可能なフォトダイオードである。第１フォトダイオード９４は、赤色レーザダイオード８１の出射方向において、赤色レーザダイオード８１と第１レンズ９１との間に配置される。第２フォトダイオード９５は、緑色レーザダイオード８２の出射方向において、緑色レーザダイオード８２と第２レンズ９２との間に配置される。第３フォトダイオード９６は、青色レーザダイオード８３の出射方向において、青色レーザダイオード８３と第３レンズ９３との間に配置される。 On the base region 61 of the base plate 60, a fourth submount 74, a fifth submount 75, and a sixth submount 76 are arranged. On the fourth submount 74, the fifth submount 75, and the sixth submount 76, the first photodiode 94 as the first light receiving element, the second photodiode 95 as the second light receiving element, and the third submount, respectively. A third photodiode 96 as a light receiving element is disposed. The heights of the first photodiode 94, the second photodiode 95, and the third photodiode 96 (the red laser diode 81 and the green laser diode 82) are respectively determined by the fourth submount 74, the fifth submount 75, and the sixth submount 76. And the distance to the optical axis of the blue laser diode 83; the distance in the Z-axis direction). Details of the height adjustment of the first photodiode 94, the second photodiode 95, and the third photodiode 96 will be described later. The first photodiode 94, the second photodiode 95, and the third photodiode 96 are installed at positions that directly receive light from the red laser diode 81, the green laser diode 82, and the blue laser diode 83, respectively. In the present embodiment, a light receiving element is arranged corresponding to each of all semiconductor light emitting elements. The first photodiode 94, the second photodiode 95, and the third photodiode 96 are photodiodes that can receive red, green, and blue light, respectively. The first photodiode 94 is disposed between the red laser diode 81 and the first lens 91 in the emission direction of the red laser diode 81. The second photodiode 95 is disposed between the green laser diode 82 and the second lens 92 in the emission direction of the green laser diode 82. The third photodiode 96 is disposed between the blue laser diode 83 and the third lens 93 in the emission direction of the blue laser diode 83.

ベース板６０のベース領域６１上には、凸部である第１レンズ保持部７７、第２レンズ保持部７８および第３レンズ保持部７９が形成されている。そして、第１レンズ保持部７７、第２レンズ保持部７８および第３レンズ保持部７９上には、それぞれ第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３が配置されている。第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３は、それぞれ第１レンズ保持部７７、第２レンズ保持部７８および第３レンズ保持部７９に対して、接着剤９９により接着されている。本実施の形態において、接着剤９９はエポキシ系紫外線硬化樹脂である。第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３は、表面がレンズ面となっているレンズ部９１Ａ，９２Ａ，９３Ａを有している。第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３は、レンズ部９１Ａ，９２Ａ，９３Ａとレンズ部９１Ａ，９２Ａ，９３Ａ以外の領域とが一体成型されている。第１レンズ保持部７７、第２レンズ保持部７８および第３レンズ保持部７９により、第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３のレンズ部９１Ａ，９２Ａ，９３Ａの中心軸、すなわちレンズ部９１Ａ，９２Ａ，９３Ａの光軸は、それぞれ赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の光軸に一致するように調整されている。第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３は、それぞれ赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３から出射される光のスポットサイズを変換する。第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３により、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３から出射される光のスポットサイズが一致するようにスポットサイズが変換される。 On the base region 61 of the base plate 60, a first lens holding portion 77, a second lens holding portion 78, and a third lens holding portion 79, which are convex portions, are formed. A first lens 91, a second lens 92, and a third lens 93 are disposed on the first lens holding unit 77, the second lens holding unit 78, and the third lens holding unit 79, respectively. The first lens 91, the second lens 92, and the third lens 93 are bonded to the first lens holding portion 77, the second lens holding portion 78, and the third lens holding portion 79 by an adhesive 99, respectively. In the present embodiment, the adhesive 99 is an epoxy-based ultraviolet curable resin. The first lens 91, the second lens 92, and the third lens 93 have lens portions 91A, 92A, and 93A whose surfaces are lens surfaces. In the first lens 91, the second lens 92, and the third lens 93, the lens portions 91A, 92A, and 93A and regions other than the lens portions 91A, 92A, and 93A are integrally molded. By the first lens holding part 77, the second lens holding part 78, and the third lens holding part 79, the central axes of the lens parts 91A, 92A, 93A of the first lens 91, the second lens 92, and the third lens 93, that is, the lens The optical axes of the portions 91A, 92A, 93A are adjusted to coincide with the optical axes of the red laser diode 81, the green laser diode 82, and the blue laser diode 83, respectively. The first lens 91, the second lens 92, and the third lens 93 convert the spot size of light emitted from the red laser diode 81, the green laser diode 82, and the blue laser diode 83, respectively. The spot size is converted by the first lens 91, the second lens 92, and the third lens 93 so that the spot sizes of the light emitted from the red laser diode 81, the green laser diode 82, and the blue laser diode 83 coincide.

ベース板６０のベース領域６１上には、第１フィルタ９７と第２フィルタ９８とが配置される。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、それぞれ互いに平行な主面を有する平板状の形状を有している。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、たとえば波長選択性フィルタである。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、誘電体多層膜フィルタである。より具体的には、第１フィルタ９７は、赤色の光を透過し、緑色の光を反射する。第２フィルタ９８は、赤色の光および緑色の光を透過し、青色の光を反射する。このように、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、特定の波長の光を選択的に透過および反射する。その結果、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３から出射された光を合波する。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、それぞれベース領域６１上に形成された凸部である第１突出領域８８および第２突出領域８９上に配置される。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、それぞれ第１突出領域８８および第２突出領域８９に対して、接着剤９９により接着されている。本実施の形態において、接着剤９９はエポキシ系紫外線硬化樹脂である。 A first filter 97 and a second filter 98 are disposed on the base region 61 of the base plate 60. The first filter 97 and the second filter 98 each have a flat plate shape having principal surfaces parallel to each other. The first filter 97 and the second filter 98 are, for example, wavelength selective filters. The first filter 97 and the second filter 98 are dielectric multilayer filters. More specifically, the first filter 97 transmits red light and reflects green light. The second filter 98 transmits red light and green light, and reflects blue light. As described above, the first filter 97 and the second filter 98 selectively transmit and reflect light having a specific wavelength. As a result, the first filter 97 and the second filter 98 multiplex the light emitted from the red laser diode 81, the green laser diode 82, and the blue laser diode 83. The first filter 97 and the second filter 98 are disposed on a first projecting region 88 and a second projecting region 89, which are convex portions formed on the base region 61, respectively. The first filter 97 and the second filter 98 are bonded to the first protruding region 88 and the second protruding region 89 by an adhesive 99, respectively. In the present embodiment, the adhesive 99 is an epoxy-based ultraviolet curable resin.

図４を参照して、赤色レーザダイオード８１、第１フォトダイオード９４の受光部９４Ａ、第１レンズ９１のレンズ部９１Ａ、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８は、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向に沿う一直線上に並んで（Ｘ軸方向に並んで）配置されている。緑色レーザダイオード８２、第２フォトダイオード９５の受光部９５Ａ、第２レンズ９２のレンズ部９２Ａおよび第１フィルタ９７は、緑色レーザダイオード８２の光の出射方向に沿う一直線上に並んで（Ｙ軸方向に並んで）配置されている。青色レーザダイオード８３、第３フォトダイオード９６の受光部９６Ａ、第３レンズ９３のレンズ部９３Ａおよび第２フィルタ９８は、青色レーザダイオード８３の光の出射方向に沿う一直線上に並んで（Ｙ軸方向に並んで）配置されている。すなわち、赤色レーザダイオード８１の出射方向と、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の出射方向とは交差する。より具体的には、赤色レーザダイオード８１の出射方向と、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３の出射方向とは直交する。緑色レーザダイオード８２の出射方向は、青色レーザダイオード８３の出射方向に沿った方向である。より具体的には、緑色レーザダイオード８２の出射方向と青色レーザダイオード８３の出射方向とは平行である。第１フィルタ９７および第２フィルタ９８の主面は、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向に対して傾斜している。より具体的には、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８の主面は、赤色レーザダイオード８１の光の出射方向（Ｘ軸方向）に対して４５°傾斜している。 Referring to FIG. 4, red laser diode 81, light receiving portion 94A of first photodiode 94, lens portion 91A of first lens 91, first filter 97, and second filter 98 emit light from red laser diode 81. They are arranged along a straight line along the direction (in the X-axis direction). The green laser diode 82, the light receiving portion 95A of the second photodiode 95, the lens portion 92A of the second lens 92, and the first filter 97 are aligned on a straight line along the light emission direction of the green laser diode 82 (Y-axis direction). Arranged side by side). The blue laser diode 83, the light receiving portion 96A of the third photodiode 96, the lens portion 93A of the third lens 93, and the second filter 98 are aligned on a straight line along the light emission direction of the blue laser diode 83 (Y-axis direction). Arranged side by side). That is, the emission direction of the red laser diode 81 and the emission direction of the green laser diode 82 and the blue laser diode 83 intersect. More specifically, the emission direction of the red laser diode 81 is orthogonal to the emission directions of the green laser diode 82 and the blue laser diode 83. The emission direction of the green laser diode 82 is a direction along the emission direction of the blue laser diode 83. More specifically, the emission direction of the green laser diode 82 and the emission direction of the blue laser diode 83 are parallel. The main surfaces of the first filter 97 and the second filter 98 are inclined with respect to the light emission direction of the red laser diode 81. More specifically, the main surfaces of the first filter 97 and the second filter 98 are inclined by 45 ° with respect to the light emission direction (X-axis direction) of the red laser diode 81.

次に、本実施の形態における光モジュール１の動作について説明する。図４を参照して、赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光は、光路Ｌ_１に沿って進行する。このとき、第１フォトダイオード９４の受光部９４Ａに赤色の光の一部が直接入射する。これにより赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて赤色の光の強度が調整される。第１フォトダイオード９４上を通過した赤色の光は、第１レンズ９１のレンズ部９１Ａに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば赤色レーザダイオード８１から出射された赤色の光がコリメート光に変換される。第１レンズ９１においてスポットサイズが変換された赤色の光は、光路Ｌ_１に沿って進行し、第１フィルタ９７に入射する。第１フィルタ９７は赤色の光を透過するため、赤色レーザダイオード８１から出射された光は光路Ｌ_２に沿ってさらに進行し、第２フィルタ９８に入射する。そして、第２フィルタ９８は赤色の光を透過するため、赤色レーザダイオード８１から出射された光は光路Ｌ_３に沿ってさらに進行し、キャップ４０の出射窓４１を通って保護部材の外部へと出射する。 Next, the operation of the optical module 1 in the present embodiment will be described. Referring to FIG. 4, the red light emitted from the red laser diode 81 travels along the optical path L _1. At this time, a part of the red light directly enters the light receiving portion 94A of the first photodiode 94. As a result, the intensity of the red light emitted from the red laser diode 81 is grasped, and the intensity of the red light is adjusted based on the difference between the grasped light intensity and the intensity of the target light to be emitted. . The red light that has passed over the first photodiode 94 enters the lens portion 91A of the first lens 91, and the spot size of the light is converted. Specifically, for example, red light emitted from the red laser diode 81 is converted into collimated light. The red light whose spot size has been converted in the first lens 91 travels along the optical path L ₁ and enters the first filter 97. Since the first filter 97 transmits red light, the light emitted from the red laser diode 81 further travels along the optical path L ₂ and enters the second filter 98. The second filter 98 is for transmitting the red light, the light emitted from the red laser diode 81 further proceeds along the optical path L _3, to the outside of the protective member through the exit window 41 of the cap 40 Exit.

緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光は、光路Ｌ_４に沿って進行する。このとき、第２フォトダイオード９５の受光部９５Ａに緑色の光の一部が直接入射する。これにより緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて緑色の光の強度が調整される。第２フォトダイオード９５上を通過した緑色の光は、第２レンズ９２のレンズ部９２Ａに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば緑色レーザダイオード８２から出射された緑色の光がコリメート光に変換される。第２レンズ９２においてスポットサイズが変換された緑色の光は、光路Ｌ_４に沿って進行し、第１フィルタ９７に入射する。第１フィルタ９７は緑色の光を反射するため、緑色レーザダイオード８２から出射された光は光路Ｌ_２に合流する。その結果、緑色の光は赤色の光と合波され、光路Ｌ_２に沿って進行し、第２フィルタ９８に入射する。そして、第２フィルタ９８は緑色の光を透過するため、緑色レーザダイオード８２から出射された光は光路Ｌ_３に沿ってさらに進行し、キャップ４０の出射窓４１を通って保護部材の外部へと出射する。 Green light emitted from the green laser diode 82 travels along the optical path L _4. At this time, part of the green light is directly incident on the light receiving portion 95 A of the second photodiode 95. Thereby, the intensity of the green light emitted from the green laser diode 82 is grasped, and the intensity of the green light is adjusted based on the difference between the grasped light intensity and the intensity of the target light to be emitted. . The green light that has passed over the second photodiode 95 enters the lens portion 92A of the second lens 92, and the spot size of the light is converted. Specifically, for example, green light emitted from the green laser diode 82 is converted into collimated light. The green light whose spot size has been converted by the second lens 92 travels along the optical path L ₄ and enters the first filter 97. The first filter 97 for reflecting green light, the light emitted from the green laser diode 82 joins the optical path L _2. As a result, the green light is combined with the red light, travels along the optical path L ₂ , and enters the second filter 98. The second filter 98 for transmitting the green light, the light emitted from the green laser diode 82 further proceeds along the optical path L _3, to the outside of the protective member through the exit window 41 of the cap 40 Exit.

青色レーザダイオード８３から出射された青色の光は、光路Ｌ_５に沿って進行する。このとき、第３フォトダイオード９６の受光部９６Ａに青色の光の一部が直接入射する。これにより青色レーザダイオード８３から出射された青色の光の強度が把握され、把握された光の強度と出射されるべき目標の光の強度との差に基づいて青色の光の強度が調整される。第２フォトダイオード９５上を通過した青色の光は、第３レンズ９３のレンズ部９３Ａに入射し、光のスポットサイズが変換される。具体的には、たとえば青色レーザダイオード８３から出射された青色の光がコリメート光に変換される。第３レンズ９３においてスポットサイズが変換された青色の光は、光路Ｌ_５に沿って進行し、第２フィルタ９８に入射する。第２フィルタ９８は青色の光を反射するため、青色レーザダイオード８３から出射された光は光路Ｌ_３に合流する。その結果、青色の光は赤色の光および緑色の光と合波され、光路Ｌ_３に沿って進行し、キャップ４０の出射窓４１を通って保護部材の外部へと出射する。 Blue light emitted from the blue laser diode 83 travels along the optical path L _5. At this time, part of the blue light directly enters the light receiving portion 96A of the third photodiode 96. As a result, the intensity of the blue light emitted from the blue laser diode 83 is grasped, and the intensity of the blue light is adjusted based on the difference between the grasped light intensity and the intensity of the target light to be emitted. . The blue light that has passed over the second photodiode 95 enters the lens portion 93A of the third lens 93, and the spot size of the light is converted. Specifically, for example, blue light emitted from the blue laser diode 83 is converted into collimated light. The blue light whose spot size has been converted in the third lens 93 travels along the optical path L ₅ and enters the second filter 98. The second filter 98 for reflecting the blue light, the light emitted from the blue laser diode 83 joins the optical path L _3. As a result, the blue light is combined with red light and green light, along the optical path L ₃ proceeds to exit to the outside of the protective member through the exit window 41 of the cap 40.

このようにして、キャップ４０の出射窓４１から、赤色、緑色および青色の光が合波されて形成された光が出射する。出射窓４１から出射した光は、図３および図４を参照して、アダプタ１１０の通光路１１２に配置された集光レンズ１３１において集光され、ピグテール１２０の光ファイバ１２５に入射する。そして、光ファイバ１２５に入射した光は、導波路である光ファイバ１２５を通って所望の場所へと導かれる。 In this manner, the light formed by combining the red, green, and blue light is emitted from the emission window 41 of the cap 40. With reference to FIGS. 3 and 4, the light emitted from the emission window 41 is collected by the condenser lens 131 disposed in the light path 112 of the adapter 110 and enters the optical fiber 125 of the pigtail 120. The light incident on the optical fiber 125 is guided to a desired location through the optical fiber 125 that is a waveguide.

ここで、光モジュール１の温度を変化させた場合、光ファイバ１２５に入射する光の光軸に対する光ファイバ１２５の相対的な位置関係が変化する。また、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８において合波される赤色、緑色および青色の光の光軸の間には、僅かながらずれが存在する（同軸度が０ではない）。そのため、光モジュール１の温度を変化させた場合、光ファイバ１２５への入射位置における光の強度の変化割合は色によって異なる。その結果、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３から出射する光の強度に変化がない場合であっても、光ファイバ１２５への入射位置における色度が光モジュール１の温度に依存して変化する。 Here, when the temperature of the optical module 1 is changed, the relative positional relationship of the optical fiber 125 with respect to the optical axis of the light incident on the optical fiber 125 changes. Further, there is a slight shift between the optical axes of the red, green, and blue lights combined in the first filter 97 and the second filter 98 (the coaxiality is not 0). Therefore, when the temperature of the optical module 1 is changed, the change rate of the light intensity at the incident position on the optical fiber 125 differs depending on the color. As a result, even when there is no change in the intensity of light emitted from the red laser diode 81, the green laser diode 82, and the blue laser diode 83, the chromaticity at the incident position on the optical fiber 125 is equal to the temperature of the optical module 1. It changes depending on.

本実施の形態の光モジュール１においては、保護部材から出射した光の、光ファイバ１２５への入射位置における色度の温度依存性が０．００４／℃以上０．２／℃以下に設定される。温度依存性が０．００４／℃以上という一般的な光モジュールに比べて高い値に設定されることにより、光ファイバ１２５に入射する光の色を、光モジュール１の温度によって制御することが可能となる。一方、温度依存性が０．２／℃以下に設定されることにより、温度変化に対する色度の変化が大きくなりすぎず、光ファイバ１２５に入射する光の色を光モジュールの温度によって制御することが容易となる。このように、本実施の形態の光モジュール１は、温度制御という簡易な制御により光ファイバに入射する光の色を調整することが可能な光モジュールとなっている。また、光モジュール１は、温度に対して出射する光の色が変化することを利用して、温度センサとしても使用することができる。 In the optical module 1 of the present embodiment, the temperature dependence of the chromaticity at the position where the light emitted from the protective member is incident on the optical fiber 125 is set to 0.004 / ° C. or more and 0.2 / ° C. or less. . By setting the temperature dependency to a value higher than that of a general optical module of 0.004 / ° C. or higher, the color of light incident on the optical fiber 125 can be controlled by the temperature of the optical module 1. It becomes. On the other hand, by setting the temperature dependency to 0.2 / ° C. or less, the change in chromaticity with respect to the temperature change does not become too large, and the color of light incident on the optical fiber 125 is controlled by the temperature of the optical module. Becomes easy. As described above, the optical module 1 of the present embodiment is an optical module that can adjust the color of light incident on the optical fiber by simple control called temperature control. The optical module 1 can also be used as a temperature sensor by utilizing the fact that the color of light emitted with respect to temperature changes.

上記サブマウントは、熱膨張係数が小さい材料からなるものとされ、たとえばＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ、ダイヤモンドなどからなるものとすることができる。一方、アダプタ１１０の本体部１１１は、たとえばステンレス鋼からなっている。このように、サブマウントとアダプタ１１０の本体部１１１とを、線膨脹係数が大きく異なる材料から構成することにより、上記温度依存性を達成することが容易となる。また、第１レンズ９１、第２レンズ９２、第３レンズ９３、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８を固定する接着剤９９はエポキシ系紫外線硬化樹脂であってもよい。このように線膨脹係数の大きい接着剤９９を採用することにより、上記温度依存性を達成することが容易となる。さらに、第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３の焦点距離を集光レンズ１３１の焦点距離に対してより小さくし、倍率を大きくすることにより、上記温度依存性を達成することが容易となる。 The submount is made of a material having a small thermal expansion coefficient, and can be made of, for example, AlN, SiC, Si, diamond, or the like. On the other hand, the main body 111 of the adapter 110 is made of, for example, stainless steel. In this way, by configuring the submount and the main body 111 of the adapter 110 from materials having greatly different linear expansion coefficients, it becomes easy to achieve the above temperature dependency. The adhesive 99 for fixing the first lens 91, the second lens 92, the third lens 93, the first filter 97, and the second filter 98 may be an epoxy-based ultraviolet curable resin. By adopting the adhesive 99 having a large linear expansion coefficient in this way, it becomes easy to achieve the above temperature dependency. Furthermore, the temperature dependency can be achieved by making the focal lengths of the first lens 91, the second lens 92, and the third lens 93 smaller than the focal length of the condenser lens 131 and increasing the magnification. It becomes easy.

光ファイバ１２５は、シングルモード光ファイバであってもよい。コア径の小さいシングルモード光ファイバを用いることにより、上記温度依存性を大きくすることが容易となる。そのため、光ファイバ１２５として、シングルモード光ファイバは好適である。 The optical fiber 125 may be a single mode optical fiber. By using a single mode optical fiber having a small core diameter, it becomes easy to increase the temperature dependency. Therefore, a single mode optical fiber is suitable as the optical fiber 125.

（実施の形態２）
次に、本発明にかかる光モジュールの他の実施の形態である実施の形態２を説明する。図５および図２を参照して、本実施の形態における光モジュール１は、基本的には実施の形態１の場合と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２における光モジュール１は、電子冷却モジュール３０をさらに含んでいる点において、実施の形態１の場合とは異なっている。 (Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 which is another embodiment of the optical module according to the present invention will be described. With reference to FIG. 5 and FIG. 2, the optical module 1 in the present embodiment basically has the same structure as that of the first embodiment and has the same effects. However, the optical module 1 in the second embodiment is different from that in the first embodiment in that it further includes an electronic cooling module 30.

具体的には、図５を参照して、実施の形態２における光モジュール１は、ステム１０と光形成部２０との間に、電子冷却モジュール３０をさらに含んでいる。電子冷却モジュール３０は、吸熱板３１と、放熱板３２と、電極を挟んで吸熱板３１と放熱板３２との間に並べて配置される半導体柱３３とを含む。吸熱板３１および放熱板３２は、たとえばアルミナからなっている。吸熱板３１がベース板６０の他方の主面６０Ｂに接触して配置される。放熱板３２は、ステム１０の一方の主面１０Ａに接触して配置される。本実施の形態において、電子冷却モジュール３０はペルチェモジュール（ペルチェ素子）である。そして、電子冷却モジュール３０に電流を流すことにより、吸熱板３１に接触するベース板６０の熱がステム１０へと移動し、ベース板６０が冷却される。これにより、光モジュールの温度の調整が容易となる。 Specifically, referring to FIG. 5, the optical module 1 in the second embodiment further includes an electronic cooling module 30 between the stem 10 and the light forming unit 20. The electronic cooling module 30 includes a heat absorbing plate 31, a heat radiating plate 32, and a semiconductor pillar 33 arranged side by side between the heat absorbing plate 31 and the heat radiating plate 32 with electrodes interposed therebetween. The heat absorbing plate 31 and the heat radiating plate 32 are made of alumina, for example. The endothermic plate 31 is disposed in contact with the other main surface 60 B of the base plate 60. The heat radiating plate 32 is disposed in contact with one main surface 10 A of the stem 10. In the present embodiment, the electronic cooling module 30 is a Peltier module (Peltier element). And by supplying an electric current to the electronic cooling module 30, the heat of the base plate 60 which contacts the heat absorption plate 31 moves to the stem 10, and the base plate 60 is cooled. Thereby, adjustment of the temperature of an optical module becomes easy.

上記実施の形態と同様の構造を有する光モジュールにおいて、コリメータレンズ（第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３）の焦点距離、コリメータレンズおよび合波フィルタ（第１フィルタ９７および第２フィルタ９８）を固定する接着剤の線膨張係数、アダプタ１１０の本体部１１１の材質、合波フィルタにおけるレーザダイオード（赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３）からの光の同軸度を変化させて、色度の温度依存性を適切な範囲に設定できることを確認する実験を行った。 In the optical module having the same structure as that of the above embodiment, the focal length of the collimator lens (first lens 91, second lens 92 and third lens 93), collimator lens and multiplexing filter (first filter 97 and second filter). The linear expansion coefficient of the adhesive for fixing the filter 98), the material of the main body 111 of the adapter 110, and the coaxiality of the light from the laser diodes (red laser diode 81, green laser diode 82 and blue laser diode 83) in the combined filter. An experiment was conducted to confirm that the temperature dependence of chromaticity can be set within an appropriate range.

（実施例１；サンプルＮｏ．１）
上記実施の形態１と同様に、赤色レーザダイオード８１、緑色レーザダイオード８２および青色レーザダイオード８３からの光をコリメータレンズである第１レンズ９１、第２レンズ９２および第３レンズ９３によってコリメート光に変換した後、合波フィルタである第１フィルタ９７および第２フィルタ９８によって合波する構造を採用した。コリメータレンズの焦点距離を２．０ｍｍ、集光レンズ１３１の焦点距離を４．０ｍｍとすることにより、光学系の倍率を２倍とした。コリメータレンズおよび合波フィルタは、接着剤９９として線膨張係数が１００ｐｐｍ／℃であるエポキシ系紫外線硬化樹脂を用いて固定した。光ファイバ１２５には、コア径３．５μｍのシングルモード光ファイバを採用した。ベース板６０とアダプタ１１０の本体部１１１とは、線膨張係数の異なる異種材からなるものを採用した。合波フィルタにおけるレーザダイオードからの光の同軸度は０．０２°とした。 (Example 1; Sample No. 1)
As in the first embodiment, the light from the red laser diode 81, the green laser diode 82, and the blue laser diode 83 is converted into collimated light by the first lens 91, the second lens 92, and the third lens 93 that are collimator lenses. After that, a structure of combining by the first filter 97 and the second filter 98 which are combining filters is adopted. The magnification of the optical system was doubled by setting the focal length of the collimator lens to 2.0 mm and the focal length of the condenser lens 131 to 4.0 mm. The collimator lens and the multiplexing filter were fixed using an epoxy ultraviolet curing resin having a linear expansion coefficient of 100 ppm / ° C. as the adhesive 99. The optical fiber 125 is a single mode optical fiber having a core diameter of 3.5 μm. The base plate 60 and the main body 111 of the adapter 110 are made of different materials having different linear expansion coefficients. The coaxiality of light from the laser diode in the multiplexing filter was 0.02 °.

（実施例２；サンプルＮｏ．２）
上記実施例１に、上記実施の形態２と同様に電子冷却モジュール３０を追加した構成を採用した。また、コリメータレンズの焦点距離を０．５ｍｍに変更し、光学系の倍率を８倍とした。 (Example 2; Sample No. 2)
The structure which added the electronic cooling module 30 to the said Example 1 similarly to the said Embodiment 2 was employ | adopted. In addition, the focal length of the collimator lens was changed to 0.5 mm, and the magnification of the optical system was set to 8 times.

（比較例１；サンプルＮｏ．３）
上記実施例１に、上記実施の形態２と同様に電子冷却モジュール３０を追加した構成を採用した。また、コリメータレンズの焦点距離を４．０ｍｍに変更し、光学系の倍率を１倍とした。コリメータレンズおよび合波フィルタは、接着剤９９として線膨張係数が１０ｐｐｍ／℃である低膨張樹脂を用いて固定した。ベース板６０とアダプタ１１０の本体部１１１とは、同種材からなるものを採用した。合波フィルタにおけるレーザダイオードからの光の同軸度は０．００１°とした。 (Comparative Example 1; Sample No. 3)
The structure which added the electronic cooling module 30 to the said Example 1 similarly to the said Embodiment 2 was employ | adopted. In addition, the focal length of the collimator lens was changed to 4.0 mm, and the magnification of the optical system was set to 1. The collimator lens and the multiplexing filter were fixed using a low expansion resin having a linear expansion coefficient of 10 ppm / ° C. as the adhesive 99. The base plate 60 and the main body 111 of the adapter 110 are made of the same material. The coaxiality of the light from the laser diode in the multiplexing filter was 0.001 °.

上記サンプルＮｏ．１〜３の色度の温度依存性を算出した。結果を表１に示す。 Sample No. above. The temperature dependence of chromaticity of 1 to 3 was calculated. The results are shown in Table 1.

一般に、光モジュールにおいては、温度変化に対する安定性の向上が指向される。そのような観点から構成が選択されたサンプルＮｏ．３（比較例１）においては、色度の温度依存性は０．００１／℃であり、光ファイバに入射する光の色を光モジュールの温度によって制御することは困難となっている。一方、レーザダイオードの同軸度および接着剤の線膨張係数をあえて大きくするなどの構成を選択したサンプルＮｏ．１および２（実施例１および２）においては、光ファイバに入射する光の色を光モジュールの温度によって制御することが可能な程度の色度の温度依存性が達成されている。このように、光モジュールの構成を適切に選択することにより、色度の温度依存性を適切な範囲に設定できることが確認される。

In general, in an optical module, an improvement in stability against a temperature change is directed. From such a viewpoint, the sample No. whose configuration is selected is shown. 3 (Comparative Example 1), the temperature dependence of chromaticity is 0.001 / ° C., and it is difficult to control the color of light incident on the optical fiber by the temperature of the optical module. On the other hand, the sample No. 1 was selected in such a configuration that the coaxiality of the laser diode and the linear expansion coefficient of the adhesive were increased. In 1 and 2 (Examples 1 and 2), the temperature dependence of chromaticity is achieved so that the color of light incident on the optical fiber can be controlled by the temperature of the optical module. Thus, it is confirmed that the temperature dependence of chromaticity can be set in an appropriate range by appropriately selecting the configuration of the optical module.

なお、上記実施の形態においては、３個の出射波長の異なる半導体発光素子からの光が合波される場合について説明したが、半導体発光素子は２個であってもよく、４個以上であってもよい。また、上記実施の形態においては、半導体発光素子としてレーザダイオードが採用される場合について説明したが、半導体発光素子として、たとえば発光ダイオードが採用されてもよい。また、上記実施の形態においては、第１フィルタ９７および第２フィルタ９８として波長選択性フィルタが採用される場合を例示したが、これらのフィルタは、たとえば偏波合成フィルタであってもよい。さらに、上記実施の形態および実施例においては、合波フィルタにおいて合波された光がキャップ４０の外周面（側面）から出射して光ファイバに入射する構造について説明したが、たとえばベース板６０上にプリズムを設置し、合波フィルタにおいて合波された光がキャップ４０の上面から出射して光ファイバに入射する構造が採用されてもよい。 In the above embodiment, the case where light from three semiconductor light emitting elements having different emission wavelengths is combined has been described. However, the number of semiconductor light emitting elements may be two, or four or more. May be. In the above embodiment, the case where a laser diode is employed as the semiconductor light emitting element has been described. However, for example, a light emitting diode may be employed as the semiconductor light emitting element. Moreover, although the case where a wavelength selective filter was employ | adopted as the 1st filter 97 and the 2nd filter 98 was illustrated in the said embodiment, these filters may be a polarization | polarized-light synthesis filter, for example. Further, in the above-described embodiments and examples, the structure in which the light combined in the multiplexing filter is emitted from the outer peripheral surface (side surface) of the cap 40 and enters the optical fiber has been described. A structure may be employed in which a prism is installed on the optical filter, and the light combined by the combining filter is emitted from the upper surface of the cap 40 and enters the optical fiber.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive in any respect. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

本願の光モジュールは、簡易な制御により光ファイバに入射する光の色を調整することが求められる光モジュールに、特に有利に適用され得る。 The optical module of the present application can be particularly advantageously applied to an optical module that is required to adjust the color of light incident on an optical fiber by simple control.

１光モジュール
１０ステム
１０Ａ，１０Ｂ主面
２０光形成部
３０電子冷却モジュール
３１吸熱板
３２放熱板
３３半導体柱
４０キャップ
４１出射窓
５１リードピン
６０ベース板
６０Ａ，６０Ｂ主面
６１ベース領域
６２チップ搭載領域
６３第１チップ搭載領域
６４第２チップ搭載領域
７１第１サブマウント
７２第２サブマウント
７３第３サブマウント
７４第４サブマウント
７５第５サブマウント
７６第６サブマウント
７７第１レンズ保持部
７８第２レンズ保持部
７９第３レンズ保持部
８１赤色レーザダイオード
８２緑色レーザダイオード
８３青色レーザダイオード
８８第１突出領域
８９第２突出領域
９１第１レンズ
９２第２レンズ
９３第３レンズ
９１Ａ，９２Ａ，９３Ａレンズ部
９４第１フォトダイオード
９５第２フォトダイオード
９６第３フォトダイオード
９４Ａ，９５Ａ，９６Ａ受光部
９７第１フィルタ
９８第２フィルタ
９９接着剤
１１０アダプタ
１１１本体部
１１１Ａ内周面
１１１Ｂ突出領域
１１２通光路
１２０ピグテール
１２１ベース部
１２１Ｂ端面
１２２本体部
１２３保持部材
１２５ファイバ
１３１集光レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical module 10 Stem 10A, 10B Main surface 20 Light formation part 30 Electronic cooling module 31 Endothermic plate 32 Heat sink plate 33 Semiconductor pillar 40 Cap 41 Outgoing window 51 Lead pin 60 Base plate 60A, 60B Main surface 61 Base area 62 Chip mounting area 63 1st chip mounting area 64 2nd chip mounting area 71 1st submount 72 2nd submount 73 3rd submount 74 4th submount 75 5th submount 76 6th submount 77 1st lens holding part 78 2nd Lens holding portion 79 Third lens holding portion 81 Red laser diode 82 Green laser diode 83 Blue laser diode 88 First protruding region 89 Second protruding region 91 First lens 92 Second lens 93 Third lenses 91A, 92A, 93A Lens portion 94 First photodiode 95 Second photodiode Diode 96 Third photodiode 94A, 95A, 96A Light receiving portion 97 First filter 98 Second filter 99 Adhesive 110 Adapter 111 Main body 111A Inner peripheral surface 111B Protruding region 112 Light path 120 Pigtail 121 Base portion 121B End surface 122 Main body 123 Holding member 125 Fiber 131 Condensing lens

Claims

A light forming part for forming light;
A protective member arranged to surround the light forming portion;
An optical fiber on which light from the light forming portion emitted from the protective member enters,
The light forming part is
A base member;
A plurality of semiconductor light emitting elements mounted on the base member and having different emission wavelengths;
A filter mounted on the base member for combining light from the plurality of semiconductor light emitting elements,
An optical module, wherein the temperature dependence of the chromaticity of the light emitted from the protective member at the incident position on the optical fiber is 0.004 / ° C. or more and 0.2 / ° C. or less.

2. The light according to claim 1, wherein the plurality of semiconductor light emitting elements include the semiconductor light emitting element that emits red light, the semiconductor light emitting element that emits green light, and the semiconductor light emitting element that emits blue light. module.

The optical module according to claim 1, wherein the optical fiber is a single mode optical fiber.

The optical module according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element is a laser diode.

The optical module according to claim 1, wherein the light forming unit further includes an electronic cooling module arranged in contact with the base member.