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TWI779983B - 半導體雷射光源裝置 - Google Patents

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TWI779983B
TWI779983B TW111100726A TW111100726A TWI779983B TW I779983 B TWI779983 B TW I779983B TW 111100726 A TW111100726 A TW 111100726A TW 111100726 A TW111100726 A TW 111100726A TW I779983 B TWI779983 B TW I779983B
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中野誠二
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日商三菱電機股份有限公司
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Abstract

第1~第3導線針(2b~2e)貫穿金屬柱(1)。支撐塊(4)被設置於金屬柱(1)之上。溫度控制模組(5)係被組裝於支撐塊(4)之側面，並具有下側基板(5b)、上側基板(5c)以及上側基板(5c)與下側基板(5b)所夾住之複數個熱電元件(5a)。電介質基板(6)之背面與溫度控制模組(5)之上側基板(5c)被接合。2條差動驅動用信號線路(7a、7b)被設置於電介質基板(6)之主面。半導體光調變元件(10)與溫度感測器(11)被組裝於電介質基板(6)之主面。第1導電性線(14b、14c)係連接差動驅動用信號線路(7a、7b)之一端與半導體光調變元件(10)。第2導電性線(14d、14e)係連接差動驅動用信號線路(7a、7b)之另一端與第1導線針(2b、2c)。第3導電性線(14f、14g)係連接溫度感測器(11)與第2導線針(2d)。第4導電性線(14j、14k)係連接溫度控制模組(5)與第3導線針(2e)。

Description

半導體雷射光源裝置
本揭示係有關於一種半導體雷射光源裝置，其係藉溫度控制模組來進行半導體光調變元件之溫度控制。
SNS、動態影像共用服務等之普及正以世界性規模進行，資料傳送之大容量化正加速。為了以有限之組裝空間應付信號之高速大容量傳送化，光收發器係正進行高速化之小形化。在光組件，係不僅要求高速化與低費用化，而且為了抑制運轉費用，而要求低耗電力化。
作為搭載半導體光調變元件之雷射光源裝置的構造，一般應用可便宜地產品化之TO－CAN(Transistor－Outlined CAN)型。在TO－CAN的構造，係一般使用玻璃，將導線針封接固定於金屬柱。因為利用各個之熱膨脹係數差所造成的壓力，所以為了確保高之氣密性，係導線針之配置與導線針彼此之間隔成為重要。
半導體光調變元件係因發熱而振盪波長或光輸出變化。因此，在搭載半導體光調變元件之雷射光源裝置，係為了將半導體光調變元件之溫度保持定溫，而使用溫度控制模組(例如，參照專利文獻1)。 [先行專利文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開2011－518381號公報
[發明所欲解決之問題]
在習知構造，係以導電性線將第1電介質基板之高頻線路與第2電介質基板之高頻線路接合，該第1電介質基板係組裝半導體光調變元件，該第2電介質基板係與導線針接合。因第2電介質基板存在而費用增加，並對第1電介質基板之組裝自由度降低。又，從導線針至半導體光調變元件之距離變長，因阻抗不匹配或電感成分增加，而高頻特性劣化。又，從溫度控制模組至半導體光調變元件之距離遠，因為熱擴散性差，所以耗電力變大。又，因為對半導體光調變元件之電性信號輸入方式是單層驅動方式，所以耗電力變大。
本揭示係為了解決如上述所示之問題而開發者，其目的係得到一種半導體雷射光源裝置，其係可減少費用與耗電力，並提高對電介質基板之組裝自由度與高頻特性。 [解決問題之手段]
本揭示之半導體雷射光源裝置係特徵為：包括：金屬柱；貫穿該金屬柱之第1~第3導線針；支撐塊，係被設置於該金屬柱之上；溫度控制模組，係被組裝於該支撐塊之側面，並具有下側基板、上側基板以及該上側基板與該下側基板所夾住之複數個熱電元件；電介質基板，係背面與該溫度控制模組之該上側基板被接合；差動驅動用信號線路，係被設置於該電介質基板之主面；半導體光調變元件，係被組裝於該電介質基板之該主面；溫度感測器，係被組裝於該電介質基板之該主面；第1導電性線，係連接該差動驅動用信號線路之一端與該半導體光調變元件；第2導電性線，係連接該差動驅動用信號線路之另一端與該第1導線針；第3導電性線，係連接該溫度感測器與該第2導線針；以及第4導電性線，係連接該溫度控制模組與該第3導線針。 [發明功效]
在本揭示，係在支撐塊之側面組裝溫度控制模組，該支撐塊係被設置於金屬柱之上，組裝半導體光調變元件之電介質基板與溫度控制模組接合。藉此，因為不需要第2電介質基板，所以可減少費用。又，因為可使電介質基板變大，所以對電介質基板之組裝自由度提高。又，因為可藉短之導電性線將在電介質基板之主面所設置的信號線路與導線針連接，所以高頻特性提高。又，因為從溫度控制模組至半導體光調變元件之距離近，所以熱擴散性提高，而在溫度控制模組之吸熱、散熱性提高，可減少耗電力。又，因為對半導體光調變元件之電性信號輸入方式是差動驅動方式，所以可使信號產生器之電壓振幅比以往之單層驅動方式更減少，而可減少信號產生器之耗電力。
參照圖面，說明實施形態之半導體雷射光源裝置。對相同或對應之構成元件係附加相同的符號，並有省略重複之說明的情況。 實施形態1
圖1係表示實施形態1之半導體雷射光源裝置的正面立體圖。圖2係表示實施形態1之半導體雷射光源裝置的上視圖。圖3係表示實施形態1之半導體雷射光源裝置的側視圖。圖4係表示實施形態1之半導體雷射光源裝置的背面立體圖。
金屬柱1係大致圓形之板狀，是金屬材料之柱基底，其係例如對Cu等之導熱率高之材料的表面實施鍍Au等。複數支導線針2a~2f貫穿金屬柱1。為了將導線針2a~2f固定於金屬柱1而一般使用玻璃3。成為阻抗不匹配時因信號之多重反射而頻率響應特性劣化，高速調變成為困難。因此，玻璃3係為了阻抗成為與信號產生器相同而由低電介質係數的材質所構成。
支撐塊4被設置於金屬柱1之上。支撐塊4係金屬材料之塊，其係例如對Cu等之導熱率高之材料的表面實施鍍Au等。亦可將與金屬柱1係不同元件的支撐塊4組裝於金屬柱1，亦可成一體地形成金屬柱1與支撐塊4。
溫度控制模組5被組裝於支撐塊4的側面。溫度控制模組5係以由AlN等之材料所構成的下側基板5b與上側基板5c夾住複數個熱電元件5a，其係由例如BiTe等之材料所構成。藉例如SnAgCu焊料或AuSn焊料等之接合材將支撐塊4之側面與溫度控制模組5之下側基板5b接合。下側基板5b係具有向比上側基板5c更上方突出的突出部。在此突出部，設置敷金屬5d，其係用以向熱電元件5a供給電力。
電介質基板6係被形成四角形的板狀，由例如氮化鋁(AlN)等之陶瓷材料所構成，並具有電性絕緣功能與導熱功能。電介質基板6係具有彼此相反側之主面及背面、與4個側面。在電介質基板6之4個側面中，下部側面與金屬柱1的上面相對向，上部側面係位於下部側面的相反側。電介質基板6之背面與溫度控制模組5之上側基板5c接合。2條差動驅動用信號線路7a、7b、接地導體8以及溫度控制模組用導體9藉鍍Au及敷金屬，被設置於電介質基板6的主面。差動驅動用信號線路7a、7b係微帶線路或共面線路，並具有與信號產生器之輸出阻抗同等的阻抗。溫度控制模組用導體9係被設置於從電介質基板6之主面至上側側面。
半導體光調變元件10、溫度感測器11以及陶瓷塊12被組裝於電介質基板6之主面。作為用以將溫度感測器11及陶瓷塊12與電介質基板6接合的接合材，使用例如SnAgCu焊料或AuSn焊料等。半導體光調變元件10之調變器部係由複數個電場吸收式光調變器所構成。溫度感測器11係例如是熱敏電阻。陶瓷塊12係例如是AlN基板，並在上面設置導體膜。受光元件13被組裝於金屬柱1或底座(submount)之上。此處，受光元件13係被配置於半導體光調變元件10之Z軸負方向側。
導電性線14a連接半導體光調變元件10之分布回授型雷射二極體與導線針2a。導電性線14b、14c分別連接2條差動驅動用信號線路7a、7b之一端與半導體光調變元件10之EAM(Electro-Absorption Modulator)電極。導電性線14d、14e分別連接2條差動驅動用信號線路7a、7b之另一端與導線針2b、2c。導電性線14f連接溫度感測器11與陶瓷塊12之導體膜。導電性線14g連接陶瓷塊12之導體膜與導線針2d。導電性線14h、14i連接接地導體8與金屬柱1。導電性線14j連接溫度控制模組用導體9與溫度控制模組5之敷金屬5d，該溫度控制模組用導體9係被設置於電介質基板6之主面。導電性線14k連接溫度控制模組用導體9與導線針2e，該溫度控制模組用導體9係被設置於電介質基板6之上部側面。導電性線14l連接受光元件13與導線針2f。
半導體光調變元件10係調變器積體型雷射二極體(EAM-LD)，其係例如將使用InGaAsP系量子井吸收層之電場吸收型光調變器與分布回授型雷射二極體積體於單片。從半導體光調變元件10之發光點，沿著對晶片端面垂直且對晶片主面平行的光軸放射雷射光。對分布回授型雷射二極體之供電方法係亦可從導線針2a經由導電性線14a直接連接，亦可根據製造方法係以設置於電介質基板6之導體為中繼來連接。
向導線針2b、2c所輸入之差動電性信號係經由導電性線14d、14e，被傳達至差動驅動用信號線路7a、7b，再經由導電性線14b、14c，被施加於半導體光調變元件10的調變器。此處，向導線針2b、2c所輸入之電性信號係與金屬柱1以電磁性耦合。金屬柱1、支撐塊4以及與溫度控制模組5接合之電介質基板6的接地導體8係作用為AC接地。
因為半導體光調變元件10之溫度變化時振盪波長變化，所以需要將溫度保持定溫。因此，在半導體光調變元件10之溫度上昇的情況，係溫度控制模組5進行冷卻，反之，在溫度降低的情況，係溫度控制模組5發熱，而使半導體光調變元件10之溫度成為定溫。在半導體光調變元件10所產生之熱係經由電介質基板6，傳至溫度控制模組5之上側基板5c。溫度控制模組5係吸收從半導體光調變元件10所接受之熱。溫度控制模組5所吸收之熱係從溫度控制模組5之下側基板5b，經由支撐塊4及金屬柱1，在Z軸負方向被傳導，而向金屬柱1之下面側的冷卻構件(未圖示)被散熱。
溫度感測器11係間接性地測量半導體光調變元件10之溫度。向溫度控制模組5回授所測量之溫度，在半導體光調變元件10之溫度高於目標值的情況，係溫度控制模組5進行冷卻，反之在低的情況，係進行發熱。藉此，可使半導體光調變元件10之溫度成為穩定。
將溫度感測器11與導線針2d直接進行線連接時，從外界傳至金屬柱1之環境溫度經由線，流入溫度感測器11，而無法測量正確的溫度。因此，在溫度感測器11與導線針2d之間配置陶瓷塊12，進行中繼。藉此，流入溫度感測器11之熱量減少，而溫度感測器11可測量正確的溫度。又，因為溫度感測器11與半導體光調變元件10被組裝於相同之電介質基板6的主面，所以溫度相關易一致，而溫度控制是容易。
受光元件13係將光信號變換成電性信號(O/E變換)。電性信號係經由所連接之導電性線14l向導線針2f傳送。藉由設置受光元件13，雖然貫穿金屬柱1之導線針的支數增加1支，但是可監視半導體光調變元件10之背面光的強度。藉由回授該監視結果，可將半導體光調變元件10之驅動電流控制成光輸出成為定值。
亦可預先在電介質基板6上將半導體光調變元件10、溫度感測器11以及陶瓷塊12接合，預先組裝成半成品，再將該半成品與溫度控制模組5接合。藉此，作為溫度控制模組5與電介質基板6之接合材，無必要使用如SnAgCu焊料或AuSn焊料之高熔點的材質，而可使用熱硬化樹脂或紫外線硬化樹脂等。結果，製造困難度降低。
圖5係比較習知構造與本實施形態之構造的溫度控制模組之耗電力的圖形。將半導體光調變元件10之發熱量固定於0.2W，並使環境溫度從－40℃變化至95℃。得知本實施形態之構造成為約0.2W之低耗電力。
如以上之說明所示，在實施形態，係將溫度控制模組5組裝於支撐塊4之側面，而支撐塊4係被設置於金屬柱1之上，組裝半導體光調變元件10之電介質基板6與溫度控制模組5接合。藉此，因為不需要第2電介質基板，所以可減少費用。又，因為可使電介質基板6變大，所以對電介質基板6之組裝自由度提高。又，因為可藉短之導電性線將在電介質基板6之主面所設置的信號線路與導線針連接，所以高頻特性提高。又，因為從溫度控制模組5至半導體光調變元件10之距離近，所以熱擴散性提高，而在溫度控制模組5之吸熱、散熱性提高，可減少耗電力。又，因為對半導體光調變元件10之電性信號輸入方式是差動驅動方式，所以可使信號產生器之電壓振幅比以往之單層驅動方式更減少，而可減少信號產生器之耗電力。
習知構造係因為經由第2電介質基板，所以因在連接點之阻抗不匹配而發生信號之反射，頻帶之增益減少，但是在本實施形態，係因為不需要第2電介質基板，所以信號之反射點不存在，而頻帶可比習知構造更寬。
在溫度控制模組5與電介質基板6之間，金屬塊等之二次媒體係不存在，而將兩者直接接合。因此，半導體光調變元件10與溫度控制模組5之距離係只有電介質基板6之厚度份量。因此，因為從溫度控制模組5至半導體光調變元件10之熱性距離近，所以散熱性提高，而可減少耗電力。又，因為將溫度控制模組5與電介質基板6直接接合，所以藉製程、時間、構件個數之減少，可減少費用。
又，電介質基板6上之差動驅動用信號線路7a、7b與導線針2b、2c係不經由其他的電介質基板，而只藉導電性線14d、14e直接連接。因此，信號反射點變少，而高頻特性提高。
為了藉玻璃3將導線針2a~2f封接固定於金屬柱1，一般應用壓縮方式或匹配方式。為了保持氣密性，係在封接時各導線針2a~2f成為等壓是重要。因此，將導線針2a~2f對金屬柱1配置成圓形較佳。又，因為相鄰導線針2a~2f之間隔太接近時封接性劣化，所以需要某程度之距離。
在將溫度控制模組平放地與金屬柱1接合之習知構造，係佔有金屬柱1上之面積，無法均勻地配置導線針2a~2f，而無法取得氣密性。在本實施形態，係因為將溫度控制模組5與支撐塊4之側面接合，所以可縮小金屬柱1上之佔有面積。
又，導線針2a~2d係被配置於電介質基板6之主面側，而用以向溫度控制模組5供電之2支導線針2e係被配置於電介質基板6之背面側。因此，可將各導線針2a~2f對金屬柱1均勻地配置成圓形。結果，氣密性提高。又，導電性線14j連接溫度控制模組5之敷金屬5d與溫度控制模組用導體9，導電性線14k連接溫度控制模組用導體9與導線針2e。藉此，從導線針2e至敷金屬5d之在XY平面上的距離變短。因此，作用於導電性線14j、14k之力矩負載的影響變小，而導電性線14j、14k之對彎曲、振動、撞擊的耐性提高。
若將與差動驅動用信號線路7a、7b連接之導線針2b、2c以外之在電介質基板6之主面側所配置的導線針與敷金屬5d進行線連接，則從該導線針至敷金屬5d之在XY平面上的距離變長。因此，因力矩負載的影響而在導電性線發生彎曲，具有導電性線對電介質基板6接觸的問題。又，因在輸送時等之振動、撞擊的影響，亦具有導電性線從導線針脫落的問題。又，從在電介質基板6之主面側所配置的導線針向溫度控制模組5之敷金屬5d直接連接導電性線係困難。因此，在本實施形態，係從電介質基板6之主面至上側側面設置溫度控制模組用導體9。導電性線14j連接溫度控制模組5之敷金屬5d與溫度控制模組用導體9，導電性線14k連接溫度控制模組用導體9與導線針2e，該導線針2e係被配置於電介質基板6之背面。藉此，不使用打線裝置之複雜的機構，就可向溫度控制模組5供電。
因外界的溫度變化所伴隨之構件的熱應力變化，半導體光調變元件10之射出位置、角度偏移。因此，在雷射光源裝置將雷射光聚光於光纖時光耦合效率降低。因此，作成難受到熱應力變化之影響的構造是重要。在本實施形態，電介質基板6之在X軸及Z軸方向的外徑係比溫度控制模組5的上側基板5c之在X軸及Z軸方向的外徑更大。藉此，構造之剛性提高，可減少對半導體光調變元件10之應力，而可抑制半導體光調變元件10之裂開等。又，電介質基板6可抑制溫度控制模組5之彎曲量的影響。結果，與電介質基板6之外徑比上側基板5c之外徑更小的情況相比，向Y軸正方向之射出位置、角度偏移減少。此外，亦可使溫度控制模組5之上側基板5c的外徑比電介質基板6的外徑更大。藉此，熱擴散性提高，在溫度控制模組5之吸熱、散熱性提高，而可減少耗電力。
在習知構造，半導體光調變元件之接地係從第1電介質基板藉導電性線至第2電介質基板，且經由支撐第2電介質基板之金屬塊與金屬柱連接。因此，距離遠，GND變弱，而高頻特性劣化。相對地，在本實施形態，係不使電介質基板6之接地導體8經由第2電介質基板，而只藉導電性線14h、14i與金屬柱1直接連接。藉此，GND變強，而高頻特性提高。
接地導體8係在與差動驅動用信號線路7a、7b及溫度控制模組用導體9係不接觸的區域，被設置於從電介質基板6之主面至背面。為了取得半導體光調變元件10及溫度感測器11等之共用的接地，導電性線14h連接電介質基板6之主面的接地導體8與金屬柱1。但，從高頻模擬，得知只是這樣係難作成等電位，並頻率響應特性難寬頻帶化。因此，導電性線14i連接電介質基板6之背面的接地導體8與金屬柱1。藉此，改善頻率響應特性。此導電性線14h、14i係因為1條時改善功效小，所以2條以上較佳。
此外，電介質基板6與金屬柱1接觸時，傳至金屬柱1之來自外界的熱經由電介質基板6流入半導體光調變元件10及溫度感測器11。因此，藉溫度控制模組5之溫度控制變成困難。因此，使電介質基板6與金屬柱1不接觸較佳。
又，與差動驅動用信號線路7a、7b連接之導線針2b、2c係具有內導線部，其係從金屬柱1之上面突出。使內導線部的長度愈短，電感成分愈減少，而可減少在內導線部之信號的反射所造成之損失，而改善通過頻帶。
又，為了得到來自信號產生器之最大電壓振幅，亦可在電介質基板6之主面設置匹配電阻，並與半導體光調變元件10並聯。 實施形態2
圖6係表示實施形態2之半導體雷射光源裝置的正面立體圖。在電介質基板6之主面組裝MZM(Mach Zehnder Module)型之半導體光調變元件15，替代半導體光調變元件10。半導體光調變元件15係例如將分布回授型雷射二極體、2個相位調變器部16a、16b、偏極化旋轉器部17以及受光元件13積體於單片之雷射二極體。相位調變器部16a、16b係馬赫陳德(Mach Zehnder)型光調變器。
與實施形態1一樣，在電介質基板6之主面設置差動驅動用信號線路7a、7b，進而偏極化旋轉器用導體18及受光元件用導體19藉鍍Au及敷金屬，被設置於電介質基板6的主面。導電性線14b、14c連接2條差動驅動用信號線路7a、7b之一端與半導體光調變元件15之相位調變器部16a、16b。導電性線14m連接半導體光調變元件15之偏極化旋轉器部17與偏極化旋轉器用導體18。導電性線14n連接偏極化旋轉器用導體18與導線針2g。導電性線14o連接半導體光調變元件15之受光元件13與受光元件用導體19。導電性線14p連接受光元件用導體19與導線針2f。
因為半導體光調變元件15係具有2個相位調變器部16a、16b與1個偏極化旋轉器部17，所以本來需要設置比實施形態1更多1支之導線針。可是，在實施形態1之構造追加1支導線針並配置成圓形時，導線針間隔成為太窄，而有無法確保氣密性且無法擔保量產性的情況。
因此，在本實施形態，係將導線針2a配置於金屬柱1之中央部。因為中央部係壓力易均勻地作用，所以可保持與實施形態1同等之氣密性。此外，在將溫度控制模組平放地與金屬柱之中央部接合的習知構造，係無法將導線針配置於金屬柱之中央部，而氣密性惡化。
MZM型半導體光調變元件15之縱橫的外徑係有數mm，是實施形態1之電場吸收型光調變器之外徑的數倍。因此，在柱上第2電介質基板存在的習知構造，MZM型半導體光調變元件15的組裝係困難。要組裝MZM型半導體光調變元件，係需要在光射出方向擴大數mm，而雷射光源裝置的外徑擴大。隨著。從溫度控制模組5至半導體光調變元件15之距離變遠，溫度控制模組5之吸熱、散熱性惡化，而溫度控制模組5需要高性能化。又，因為從導線針至半導體光調變元件之距離亦變遠，所以因高頻線路之延長而高頻特性惡化。
相對地，在本實施形態，係因為對電介質基板6之組裝自由度比以往更提高，所以不使雷射光源裝置之外徑變大，就可將MZM型半導體光調變元件15組裝於電介質基板6之主面。因為從溫度控制模組5至半導體光調變元件15之距離是電介質基板6的厚度份量，而非常近，所以吸熱、散熱性係與實施形態1一樣地良好，而溫度控制模組5係不需要高性能化。又，高頻線路之延長亦是不需要，而高頻特性係不會惡化。
此外，受光元件13係一般被積體於MZM型半導體光調變元件15，但是，亦可與實施形態1一樣地另外組裝。其他的構成及功效係與實施形態1一樣。 實施形態3
圖7係表示實施形態3之半導體雷射光源裝置的正面立體圖。透鏡20、光學元件21以及塊22被組裝於電介質基板6之主面。受光元件13被組裝於塊22之側面。半導體光調變元件23被組裝於電介質基板6之主面，替代半導體光調變元件10。
半導體光調變元件23係具有光放大器(SOA：Semiconductor Optical Amplifier)，其係將雷射光之強度放大。因此，可得到更高之光輸出。具有光放大器之半導體光調變元件23的總長係變長，但是，在本實施形態係因為電介質基板6之主面的組裝空間大，所以成為高費用或頻帶劣化的要因之電介質基板6的構造變更係不需要。
透鏡20及光學元件21係由例如SiO 2等之玻璃所構成。透鏡20及光學元件21係藉環氧系樹脂之黏著劑等的接合材與電介質基板6接合。在使用環氧系樹脂的情況，在剛黏著後馬上藉紫外線照射暫時變硬後，經由熱處理步驟進行熱硬化，藉此接合。
透鏡20係使從半導體光調變元件23所射出之雷射光向Z軸正方向側進行平行化或聚光化。光學元件21係將從半導體光調變元件23所射出之雷射光的一部分分離。受光元件13係將所分離之雷射光變換成電性信號。
在習知構造，係因為使用第2電介質基板，所以難組裝受光元件13。組裝透鏡20、光學元件21以及受光元件13時，構造變成複雜，而雷射光源裝置之外徑變大，在強度與熱分布上可靠性亦降低。相對地，本實施形態，係因為對電介質基板6之組裝自由度比以往更提高，所以不使雷射光源裝置之外徑變大，就可將透鏡20、光學元件21、塊22以及受光元件13等組裝於電介質基板6之主面。
塊22係例如是AlN基板，並在表面設置彼此分離之導體22a、22b。受光元件13之背面電極係藉焊料等與塊22之導體22a接合。受光元件13之表面電極係藉導電性線14q與導體22b接合。此接合係在與雷射光源裝置之組裝步驟係不同的步驟組裝，預先作成半成品，再與半導體光調變元件23等之接合同時地將此半成品與電介質基板6之主面接合。藉此，與不製作半成品的情況相比，製造困難度降低。在將半成品與電介質基板6之主面接合後，藉導電性線14r將導體22b與導線針2f連接。藉此，可向導線針2f之Z軸負方向側傳送藉受光元件13所OE變換的電性信號。其他的構成及功效係與實施形態1一樣。 實施形態4
圖8係表示實施形態4之半導體雷射光源裝置的示意圖。將具透鏡之蓋24與實施形態1~3之任一台半導體雷射光源裝置的金屬柱1接合。具透鏡之蓋24係氣密密封用蓋，其係將在金屬柱1上所組裝之支撐塊4、溫度控制模組5、電介質基板6、半導體光調變元件10以及溫度感測器11等進行氣密密封。因此，可提高耐濕性及干擾耐性。具透鏡之蓋24之透鏡係由例如玻璃所構成，該玻璃係由SiO 2所構成，並使從半導體光調變元件10所射出之雷射光進行聚光或平行光化(collimate)。例如，在實施形態3將具透鏡之蓋24接合的情況，在藉透鏡20將擴大角度大之半導體光調變元件23的雷射光進行平行光化後，藉具透鏡之蓋24將平行光聚光，並使其射入光纖。此外，實施形態1、2係不進行平行光化，而直接聚光，並使其射入光纖。
1:金屬柱
2a~2g:導線針
4:支撐塊
5:溫度控制模組
5a:熱電元件
5b:下側基板
5c:上側基板
5d:敷金屬
6:電介質基板
7a,7b:差動驅動用信號線路
8:接地導體
10,15,23:半導體光調變元件
11:溫度感測器
12:陶瓷塊
13:受光元件
14a~14r:導電性線
21:光學元件
22:塊
20:透鏡
24:具透鏡之蓋
圖1係表示實施形態1之半導體雷射光源裝置的正面立體圖。 圖2係表示實施形態1之半導體雷射光源裝置的上視圖。 圖3係表示實施形態1之半導體雷射光源裝置的側視圖。 圖4係表示實施形態1之半導體雷射光源裝置的背面立體圖。 圖5係比較習知構造與本實施形態之構造的溫度控制模組之耗電力的圖形。 圖6係表示實施形態2之半導體雷射光源裝置的正面立體圖。 圖7係表示實施形態3之半導體雷射光源裝置的正面立體圖。 圖8係表示實施形態4之半導體雷射光源裝置的示意圖。
1:金屬柱
2a,2b,2c,2d,2f:導線針
3:玻璃
4:支撐塊
5:溫度控制模組
5d:敷金屬
6:電介質基板
7a,7b:差動驅動用信號線路
8:接地導體
9:溫度控制模組用導體
10:半導體光調變元件
11:溫度感測器
12:陶瓷塊
13:受光元件
14a,14b,14c,14d,14e,14f,14g,14h,14j,14k,14l:導電性線

Claims (12)

  1. 一種半導體雷射光源裝置，其特徵為： 包括： 金屬柱； 貫穿該金屬柱之第1~第3導線針； 支撐塊，係被設置於該金屬柱之上； 溫度控制模組，係被組裝於該支撐塊之側面，並具有下側基板、上側基板以及該上側基板與該下側基板所夾住之複數個熱電元件； 電介質基板，係背面與該溫度控制模組之該上側基板被接合； 2條差動驅動用信號線路，係被設置於該電介質基板之主面； 半導體光調變元件，係被組裝於該電介質基板之該主面； 溫度感測器，係被組裝於該電介質基板之該主面； 第1導電性線，係連接該差動驅動用信號線路之一端與該半導體光調變元件； 第2導電性線，係連接該差動驅動用信號線路之另一端與該第1導線針； 第3導電性線，係連接該溫度感測器與該第2導線針；以及 第4導電性線，係連接該溫度控制模組與該第3導線針； 該第1及第2導線針係被配置於該電介質基板之主面側； 該第3導線針係被配置於該電介質基板之背面側； 該下側基板係具有向比該上側基板更上方突出的突出部； 在該突出部設置敷金屬，其係用以向該熱電元件供給電力； 溫度控制模組用導體被設置於從該電介質基板之主面至上側側面； 該第4導電性線係具有：連接該溫度控制模組用導體與該第3導線針之導電性線，該溫度控制模組用導體係被設置於該電介質基板之該上側側面；及連接該溫度控制模組用導體與該敷金屬之導電性線，該溫度控制模組用導體係被設置於該電介質基板之該主面。
  2. 一種半導體雷射光源裝置，其特徵為： 包括： 金屬柱； 貫穿該金屬柱之第1~第3導線針； 支撐塊，係被設置於該金屬柱之上； 溫度控制模組，係被組裝於該支撐塊之側面，並具有下側基板、上側基板以及該上側基板與該下側基板所夾住之複數個熱電元件； 電介質基板，係背面與該溫度控制模組之該上側基板被接合； 2條差動驅動用信號線路，係被設置於該電介質基板之主面； 半導體光調變元件，係被組裝於該電介質基板之該主面； 溫度感測器，係被組裝於該電介質基板之該主面； 第1導電性線，係連接該差動驅動用信號線路之一端與該半導體光調變元件； 第2導電性線，係連接該差動驅動用信號線路之另一端與該第1導線針； 第3導電性線，係連接該溫度感測器與該第2導線針； 第4導電性線，係連接該溫度控制模組與該第3導線針；以及 接地導體，係被設置於該電介質基板，並藉導電性線與該金屬柱直接連接； 該接地導體係被設置於該電介質基板之主面與背面，並分別藉導電性線與該金屬柱連接。
  3. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中該差動驅動用信號線路之另一端係藉該第2導電性線與該第1導線針直接連接。
  4. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中該電介質基板之外徑係比該上側基板之外徑更大。
  5. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中 更具備陶瓷塊，其係被組裝於該電介質基板，並設置導體膜； 該第3導電性線具有：連接該導體膜與該溫度感測器之導電性線、及連接該導體膜與該第2導線針之導電性線。
  6. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中該半導體光調變元件之調變器部係由複數個電場吸收型光調變器所構成。
  7. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中該半導體光調變元件之相位調變器部係馬赫陳德型光調變器。
  8. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中具備透鏡，其係被組裝於該電介質基板之該主面，並使從該半導體光調變元件所射出之雷射光進行平行化或聚光化。
  9. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中更具備受光元件，其係將從該半導體光調變元件所射出之雷射光的一部分變換成電性信號。
  10. 如請求項9之半導體雷射光源裝置，其中 更包括： 光學元件，係被組裝於該電介質基板之該主面，並將從該半導體光調變元件所射出之雷射光的一部分分離；及 塊，係被組裝於該電介質基板之該主面； 該受光元件係被組裝於該塊之側面，並將藉該光學元件所分離之該雷射光的一部分變換成電性信號。
  11. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中該半導體光調變元件係具有光放大器，其係將雷射光之強度放大。
  12. 如請求項1或2之半導體雷射光源裝置，其中氣密密封用蓋與該金屬柱被接合。
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