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JP4873153B2 - Optical module and optical communication system - Google Patents
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JP4873153B2 - Optical module and optical communication system - Google Patents

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Description

本発明は、光モジュールおよび光通信システムに関する。   The present invention relates to an optical module and an optical communication system.

現在用いられている光通信技術の一つに波長分割多重(WDM Wavelength Division Multiplex)方式がある。これは波長の異なる複数の信号光を1本の光ファイバで送ることで、多重化した信号光の数だけ通信容量を増加させることができる方法である。この方法を用いることで、新たに光ファイバを敷設することなく、通信容量を増加させることができる。上記技術はこれまでNTTの基地局間などの幹線系にのみ用いられてきたが、近年、インターネットの普及に伴い、FTTH(Fiber To The Home)と言われるように各家庭内への光ファイバ敷設が進められている。家庭内などの非幹線系においても、上記WDM方式の導入が検討されている。家庭内などの非幹線系において要求される通信容量は、幹線系の光通信に比べそれほど高くはない一方、通信機器の低コスト化が必要とされる。そこで、幹線系におけるWDM方式を、必要とされる通信容量を満たしつつ低コスト化を図った方法として、CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplex)方式が提案されている。これは、WDM方式に比べ、多重化する信号光の数が少なく、また、信号光の波長間隔も広い。多重化する信号光の数が少ないので、半導体レーザなどの光源の数を少なくでき、信号光の波長間隔が広いことで波長制御が不要となり、低コスト化を図ることができる。   One of the currently used optical communication technologies is a wavelength division multiplexing (WDM) wavelength division multiplexing system. This is a method in which the communication capacity can be increased by the number of multiplexed signal lights by sending a plurality of signal lights having different wavelengths through one optical fiber. By using this method, the communication capacity can be increased without newly installing an optical fiber. Until now, the above technology has been used only for trunk systems such as between NTT base stations, but with the spread of the Internet in recent years, FTTH (Fiber To The Home) is used to install optical fiber in each home. Is underway. The introduction of the WDM system is also being studied in non-trunk systems such as in the home. The communication capacity required in a non-trunk system such as in the home is not so high as compared to the trunk system optical communication, but the cost of communication equipment is required to be reduced. Therefore, a CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplex) method has been proposed as a method of reducing the cost while satisfying the required communication capacity of the WDM method in the trunk line system. Compared to the WDM system, the number of multiplexed signal lights is small, and the wavelength interval of the signal lights is wide. Since the number of signal lights to be multiplexed is small, the number of light sources such as semiconductor lasers can be reduced, and since the wavelength interval of the signal lights is wide, wavelength control is not required, and the cost can be reduced.

CWDM方式を利用した通信システムとして、図11に示すような、光ファイバ810と、光合波器830と、複数の光源(レーザダイオード)820とを含む通信システム800が提案されている。光合波器830は、たとえばシリコン基板834上に酸化シリコンからなる光導波路832が形成された素子であって、分岐した複数の光を1本の導波路832に合波する素子である。複数の光源820の各々は、光合波器830の導波路832の各々に対応した位置に設けられ、光軸が一致している。n個の光源820から発射された発振波長λの異なるn本のレーザ光(発振波長がλ1,λ2,…,λnの光)は、光合波器830を通して1本の光ファイバ810に結合される。
特開平3−268523号公報 特開昭57−24832号公報
As a communication system using the CWDM system, a communication system 800 including an optical fiber 810, an optical multiplexer 830, and a plurality of light sources (laser diodes) 820 as shown in FIG. 11 has been proposed. The optical multiplexer 830 is an element in which an optical waveguide 832 made of, for example, silicon oxide is formed on a silicon substrate 834, and is an element that multiplexes a plurality of branched lights into one waveguide 832. Each of the plurality of light sources 820 is provided at a position corresponding to each of the waveguides 832 of the optical multiplexer 830, and the optical axes coincide with each other. n laser beams having different oscillation wavelengths λ emitted from n light sources 820 (lights having oscillation wavelengths λ1, λ2,..., λn) are coupled to one optical fiber 810 through an optical multiplexer 830. .
JP-A-3-268523 JP-A-57-24832

本発明の目的は、光軸合わせの回数を低減できる光モジュールおよび光通信システムを提供することにある。   The objective of this invention is providing the optical module and optical communication system which can reduce the frequency | count of optical axis alignment.

本発明の他の目的は、通信容量を増大することができる光通信システムを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an optical communication system capable of increasing communication capacity.

1.光モジュール
本発明の光モジュールは、
複数の光源を含み、
前記複数の光源は、相互に光軸が一致している。
1. Optical Module The optical module of the present invention is
Including multiple light sources,
The optical axes of the plurality of light sources coincide with each other.

本発明の光モジュールは、複数の光源が相互に一致している。このため、たとえば、光モジュールを光ファイバに光軸合わせすることのみで、複数の光源を光ファイバに光軸合わせすることができる。その結果、光軸合わせの回数を減らすことができ、製造コストの削減、生産性の向上を図ることができる。   In the optical module of the present invention, a plurality of light sources coincide with each other. For this reason, for example, a plurality of light sources can be optically aligned with the optical fiber only by aligning the optical module with the optical fiber. As a result, the number of times of optical axis alignment can be reduced, and manufacturing costs can be reduced and productivity can be improved.

また、本発明によれば、複数の光を光合波器を用いて光ファイバに結合する必要がない。このため、光合波器が不要となる。   Further, according to the present invention, it is not necessary to couple a plurality of lights to an optical fiber using an optical multiplexer. For this reason, an optical multiplexer becomes unnecessary.

本発明の光モジュールは、次の態様のうち、少なくともいずれかの態様をとることができる。   The optical module of the present invention can take at least one of the following aspects.

(a)前記複数の光源が発する光の波長は、光が出射される方向の光源にいくにしたがって、短くなるように設定されている態様。   (A) A mode in which the wavelengths of light emitted from the plurality of light sources are set to be shorter as the light is emitted in the direction in which the light is emitted.

この態様の場合、光源から発せられた光が、途中の光源で吸収されるのを抑えることができる。   In the case of this aspect, it is possible to suppress the light emitted from the light source from being absorbed by the intermediate light source.

(b)前記複数の光源の各々は、面発光型半導体レーザである態様。   (B) A mode in which each of the plurality of light sources is a surface emitting semiconductor laser.

この場合、前記複数の光源の各々の発振波長は、光が出射される方向で隣り合う光源の反射帯域以外にある態様。   In this case, the oscillation wavelength of each of the plurality of light sources is other than the reflection band of the adjacent light sources in the direction in which the light is emitted.

この態様の場合、ある光源で発せられた光が、隣りの光源で反射されてしまうのを抑えることができる。   In the case of this aspect, it is possible to prevent light emitted from a certain light source from being reflected by an adjacent light source.

(c)複数の基板を含み、
前記複数の光源の各々は、対応する前記複数の基板の各々の上に設けられ、
前記複数の基板は、積層されている態様。
(C) including a plurality of substrates;
Each of the plurality of light sources is provided on each of the corresponding plurality of substrates,
The plurality of substrates are stacked.

この態様の場合、前記複数の基板のうち少なくとも一つの基板は、一方の側で隣り合う基板の端部より外側に突出するように設けられることができる。これによれば、突出した部分で、光源を構成する電極を引き出すための配線を設けることができ、その配線を形成するのが容易となる。   In the case of this aspect, at least one of the plurality of substrates may be provided so as to protrude outward from an end portion of the adjacent substrate on one side. According to this, it is possible to provide a wiring for drawing out the electrode constituting the light source at the protruding portion, and it is easy to form the wiring.

(d)隣り合う2つの光源のうち、一方の光源は、基板の一方の側に設けられ、
他方の光源は、前記基板の他方の側に設けられている態様。
(D) One of the two adjacent light sources is provided on one side of the substrate,
A mode in which the other light source is provided on the other side of the substrate.

(e)前記複数の基板は、前記複数の光源が発する光を透過する機能を有する態様。   (E) A mode in which the plurality of substrates have a function of transmitting light emitted from the plurality of light sources.

2.光通信システム
2.1 第1の光通信システム
本発明の第1の光通信システムは、
光ファイバと、
複数の光源とを含み、
前記複数の光源は、前記光ファイバの光軸に沿って配置されている。
2. 2. Optical Communication System 2.1 First Optical Communication System The first optical communication system of the present invention is
Optical fiber,
A plurality of light sources,
The plurality of light sources are arranged along the optical axis of the optical fiber.

本発明の光通信システムによれば、複数の光源は光ファイバの光軸に沿って配置されているため、複数の光を光合波器を用いて光ファイバに結合する必要がない。このため、光合波器が不要となる。   According to the optical communication system of the present invention, since the plurality of light sources are arranged along the optical axis of the optical fiber, it is not necessary to couple the plurality of lights to the optical fiber using an optical multiplexer. For this reason, an optical multiplexer becomes unnecessary.

本発明の第1の光通信システムは、前記複数の光源の波長が、前記光ファイバから離れるにしたがって、長くなることができる。これにより、光源から発せられた光が途中の光源で吸収されるのを抑えることができる。   In the first optical communication system of the present invention, the wavelengths of the plurality of light sources can be increased as the distance from the optical fiber increases. Thereby, it can suppress that the light emitted from the light source is absorbed by the light source in the middle.

2.2 第2の光通信システム
本発明の第2の光通信システムは、
光ファイバと、
本発明の光モジュールとを含み、
前記光ファイバと前記光モジュールとは、光軸が一致している。
2.2 Second Optical Communication System The second optical communication system of the present invention is
Optical fiber,
Including the optical module of the present invention,
The optical fiber and the optical module have the same optical axis.

本発明の第2の光通信システムは、光モジュールの複数の光源が相互に一致している。このため、たとえば、光モジュールを光ファイバに光軸合わせすることのみで、複数の光源を光ファイバに光軸合わせすることができる。その結果、光軸合わせの回数を減らすことができ、製造コストの削減、生産性の向上を図ることができる。   In the second optical communication system of the present invention, the plurality of light sources of the optical module coincide with each other. For this reason, for example, a plurality of light sources can be optically aligned with the optical fiber only by aligning the optical module with the optical fiber. As a result, the number of times of optical axis alignment can be reduced, and manufacturing costs can be reduced and productivity can be improved.

また、本発明によれば、複数の光を光合波器を用いて光ファイバに結合する必要がない。このため、光合波器が不要となる。   Further, according to the present invention, it is not necessary to couple a plurality of lights to an optical fiber using an optical multiplexer. For this reason, an optical multiplexer becomes unnecessary.

本発明の第2の光通信システムは、前記光モジュールの光源の波長が、前記光ファイバから離れるにしたがって、長くなっていることができる。これにより、光源から発せられた光が途中の光源で吸収されるのを抑えることができる。   In the second optical communication system of the present invention, the wavelength of the light source of the optical module may become longer as the distance from the optical fiber increases. Thereby, it can suppress that the light emitted from the light source is absorbed by the light source in the middle.

2.3 第3の光通信システム
本発明の第3の光通信システムは、
複数の本発明の光モジュールと、
前記光ファイバとを含み、
前記複数の光モジュールの各々から発せられる複数の光は、光合波器によって前記光ファイバに結合される。
2.3 Third optical communication system The third optical communication system of the present invention
A plurality of optical modules of the present invention;
Including the optical fiber,
A plurality of light emitted from each of the plurality of optical modules is coupled to the optical fiber by an optical multiplexer.

本発明の第3の光通信システムによれば、光モジュールが複数設けられ、かつ、各光モジュールには複数の光源が設けられているため、通信容量を増大することができる。   According to the third optical communication system of the present invention, since a plurality of optical modules are provided and a plurality of light sources are provided in each optical module, the communication capacity can be increased.

本発明の第3の光通信システムは、前記複数の光モジュールの各々にて、光源の波長は、前記光ファイバから離れるに従って、長くなっていることができる。これにより、光源から発せられた光が途中の光源で吸収されるのを抑えることができる。   In the third optical communication system of the present invention, in each of the plurality of optical modules, the wavelength of the light source can be increased as the distance from the optical fiber increases. Thereby, it can suppress that the light emitted from the light source is absorbed by the light source in the middle.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

1.第1の実施の形態
以下、実施の形態に係る光通信システムについて説明する。
1. First Embodiment Hereinafter, an optical communication system according to an embodiment will be described.

1.1 光通信システムの構成
図1は、光通信システムを模式的に示す図である。
1.1 Configuration of Optical Communication System FIG. 1 is a diagram schematically showing an optical communication system.

光通信システム500は、光ファイバ510と、複数の光源20とを有する。複数の光源20は、光ファイバ510の光軸A10に沿って設けられている。具体的には、複数の光源20は、相互に光軸が一致しており、かつ、光ファイバ510との間で光軸が一致している。複数の光源20の各々から発せられた光は、それぞれ光軸A10上を進み、光ファイバ510に導入される。   The optical communication system 500 includes an optical fiber 510 and a plurality of light sources 20. The plurality of light sources 20 are provided along the optical axis A <b> 10 of the optical fiber 510. Specifically, the plurality of light sources 20 have the same optical axis and the same optical axis with the optical fiber 510. Light emitted from each of the plurality of light sources 20 travels on the optical axis A <b> 10 and is introduced into the optical fiber 510.

光源20が発する光の波長λは、光ファイバ510から離れるにしたがって、大きくなるように設定される。すなわち、光源20が発する光の波長は、光が出射される方向の光源にいくにしたがって、短くなるように設定されている。具体的には、光ファイバ510側の光源20の光をλ1として、光ファイバ510から離れるにしたがって光源20の光の波長を順次λ2…λnとすると、光源20の光の波長λは次の関係式(1)を満たすように設定される。
(式1)
λ1<λ2<…<λn
光源20が発する光の波長λが以上の条件を満たすことにより、光源20から発せられた光が途中の光源20で吸収されるのを抑えることができる。
The wavelength λ of light emitted from the light source 20 is set to increase as the distance from the optical fiber 510 increases. That is, the wavelength of the light emitted from the light source 20 is set to be shorter as it goes to the light source in the direction in which the light is emitted. Specifically, assuming that the light from the light source 20 on the optical fiber 510 side is λ1 and the wavelengths of the light from the light source 20 are sequentially λ2... Λn as the distance from the optical fiber 510 increases, the wavelength λ of the light from the light source 20 is It sets so that Formula (1) may be satisfy | filled.
(Formula 1)
λ1 <λ2 <... <λn
When the wavelength λ of the light emitted from the light source 20 satisfies the above conditions, it is possible to suppress the light emitted from the light source 20 from being absorbed by the light source 20 in the middle.

光源20としては、光を発することができるものであれば特に限定されず、たとえば、面発光型半導体レーザ、ストライプレーザを挙げることができる。   The light source 20 is not particularly limited as long as it can emit light, and examples thereof include a surface emitting semiconductor laser and a stripe laser.

1.2 作用効果
以下、実施の形態に係る光通信システムに係る作用効果を説明する。
1.2 Function and Effect Hereinafter, the function and effect of the optical communication system according to the embodiment will be described.

(a)本実施の形態に係る光通信システム500では、光源20が光ファイバ510の光軸A10に沿って配置されている。したがって、複数の光源20から発せられた光を、背景技術で述べた技術(図11参照)のように光合波器で光ファイバ510に結合する必要がない。このため、本実施の形態によれば、複数の光源20から発せられた光を、光合波器を用いることなく、光ファイバ510に結合させることができる。   (A) In the optical communication system 500 according to the present embodiment, the light source 20 is arranged along the optical axis A10 of the optical fiber 510. Therefore, it is not necessary to couple the light emitted from the plurality of light sources 20 to the optical fiber 510 with an optical multiplexer unlike the technique described in the background art (see FIG. 11). For this reason, according to this Embodiment, the light emitted from the several light source 20 can be combined with the optical fiber 510, without using an optical multiplexer.

(b)複数の光源20は、光モジュール520に設けられていることができる。複数の光源20が光モジュール520に設けられていることにより、光モジュール520と光ファイバ510との光軸合わせ1回で、複数の光源20と光ファイバ510との光軸合わせをすることができる。このため、光軸合わせの回数を削減でき、製造コストの削減、生産性の向上を図ることができる。   (B) The plurality of light sources 20 can be provided in the optical module 520. Since the plurality of light sources 20 are provided in the optical module 520, the optical axes of the plurality of light sources 20 and the optical fiber 510 can be aligned with one optical axis alignment between the optical module 520 and the optical fiber 510. . For this reason, the number of times of optical axis alignment can be reduced, manufacturing costs can be reduced, and productivity can be improved.

1.3 変形例
光通信システム600は、複数の光源群(たとえば光モジュール)620を複数列設け、複数の光源群620のそれぞれから発せられる光を、光合波器610により光ファイバ510に結合させる態様であってもよい。この場合、光合波器610が必要となるものの、各光源群620には複数の光源20が設けられているため、背景技術と比べて通信容量を大きくすることができる。
1.3 Modification In the optical communication system 600, a plurality of light source groups (for example, optical modules) 620 are provided in a plurality of rows, and light emitted from each of the plurality of light source groups 620 is coupled to the optical fiber 510 by the optical multiplexer 610. An aspect may be sufficient. In this case, although the optical multiplexer 610 is required, since each light source group 620 is provided with a plurality of light sources 20, the communication capacity can be increased as compared with the background art.

2.第2の実施の形態
以下、実施の形態に係る光モジュールの一例を説明する。なお、光源が面発光型半導体レーザ(以下「面発光レーザ」という)を例にとり説明する。
2. Second Embodiment Hereinafter, an example of an optical module according to an embodiment will be described. In the following description, the light source is a surface emitting semiconductor laser (hereinafter referred to as “surface emitting laser”).

2.1 光モジュールの構成
図3は、実施の形態に係る光モジュールを模式的に示す断面図である。
2.1 Configuration of Optical Module FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the optical module according to the embodiment.

光モジュール100は、複数の面発光レーザ20(たとえば第1〜第3面発光レーザ20a,20b,20c)を有する。具体的には、光モジュール100は、面発光レーザ20が形成された素子形成基板10が複数積層されて構成されることができる。   The optical module 100 includes a plurality of surface emitting lasers 20 (for example, first to third surface emitting lasers 20a, 20b, and 20c). Specifically, the optical module 100 can be configured by stacking a plurality of element forming substrates 10 on which the surface emitting lasers 20 are formed.

複数の面発光レーザ(第1〜第3面発光レーザ20a,20b,20c)は、相互に光軸が一致している。第2面発光レーザ20bから発せられた光は、第1面発光レーザ20aを透過し、外側に出射される。また、第3面発光レーザ20cから発せられた光は、第1および第2面発光レーザ20a,20bを透過し、外側に出射される。   The plurality of surface emitting lasers (first to third surface emitting lasers 20a, 20b, and 20c) have the same optical axis. The light emitted from the second surface emitting laser 20b passes through the first surface emitting laser 20a and is emitted to the outside. The light emitted from the third surface emitting laser 20c is transmitted through the first and second surface emitting lasers 20a and 20b and emitted to the outside.

面発光レーザの発振波長は、光が出射される方向の面発光レーザにいくにしたがって、短くなるように設定されている。これにより、ある面発光レーザで出射された光が途中で他の面発光レーザに吸収されるのを抑えることができる。複数の面発光レーザ(第1〜第3面発光レーザ20a,20b,20c)の発振波長は、この条件を満たすことを条件として、たとえば650〜1600nmの範囲から任意に選択されることができる。より具体的には、第1〜第3面発光レーザ20a,20b,20cの波長は、たとえば、それぞれ850nm、980nm、1300nmである態様をとることができる。   The oscillation wavelength of the surface emitting laser is set to be shorter as it goes to the surface emitting laser in the direction in which light is emitted. Thereby, it can suppress that the light radiate | emitted with a certain surface emitting laser is absorbed by another surface emitting laser on the way. The oscillation wavelengths of the plurality of surface emitting lasers (first to third surface emitting lasers 20a, 20b, and 20c) can be arbitrarily selected from a range of, for example, 650 to 1600 nm on condition that this condition is satisfied. More specifically, the first to third surface emitting lasers 20a, 20b, and 20c can take, for example, 850 nm, 980 nm, and 1300 nm, respectively.

ある面発光レーザ(たとえば第2面発光レーザ)20bの発振波長λ2は、図10に示すように、光が出射される方向で隣り合う面発光レーザ(たとえば第1面発光レーザ)20aの反射帯域R10内にないように設定することが好ましい。これにより、ある面発光レーザ20bから発せられた光が、他の面発光レーザ20aで反射されるのを、より確実に抑えることができる。   The oscillation wavelength λ2 of a certain surface emitting laser (for example, second surface emitting laser) 20b is, as shown in FIG. 10, the reflection band of the surface emitting laser (for example, first surface emitting laser) 20a adjacent in the light emitting direction. It is preferable to set so that it is not in R10. Thereby, it can suppress more reliably that the light emitted from the certain surface emitting laser 20b is reflected by the other surface emitting laser 20a.

面発光レーザ20が形成された素子形成基板10は、たとえば次の構成を有する。図4は、面発光レーザ20が形成された素子形成基板10を模式的に示す断面図である。   The element forming substrate 10 on which the surface emitting laser 20 is formed has, for example, the following configuration. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the element forming substrate 10 on which the surface emitting laser 20 is formed.

素子形成基板10は、その素子形成基板10より下側の面発光レーザ20から発せられた光を透過する機能を有するものであれば特に限定されず、たとえば半導体基板(たとえばシリコン基板、GaAs基板、InP基板、GaN基板)から適宜選択されることができる。   The element formation substrate 10 is not particularly limited as long as it has a function of transmitting light emitted from the surface emitting laser 20 below the element formation substrate 10. For example, a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate, a GaAs substrate, InP substrate, GaN substrate) can be selected as appropriate.

面発光レーザ20は、素子形成基板10の上に設けられた共振器60を有する。共振器60は、第1DBRミラー22と、活性層24と、第2DBRミラー26とを有する。具体的には、共振器60は、第1DBRミラー22、活性層24、第2DBRミラー26およびコンタクト層28が素子形成基板10側から順次積層されて構成されている。   The surface emitting laser 20 includes a resonator 60 provided on the element forming substrate 10. The resonator 60 includes a first DBR mirror 22, an active layer 24, and a second DBR mirror 26. Specifically, the resonator 60 is configured by sequentially laminating a first DBR mirror 22, an active layer 24, a second DBR mirror 26, and a contact layer 28 from the element formation substrate 10 side.

共振器60は、柱状の半導体堆積体(以下「柱状部」という)62を有する。柱状部62は、少なくともコンタクト層28および第2DBRミラー26(たとえばコンタクト層28、第2DBRミラー26および活性層24)により構成される。   The resonator 60 includes a columnar semiconductor deposited body (hereinafter referred to as “columnar portion”) 62. The columnar portion 62 includes at least the contact layer 28 and the second DBR mirror 26 (for example, the contact layer 28, the second DBR mirror 26, and the active layer 24).

発振波長が780〜850nmの範囲にある面発光レーザは、たとえば、AlGaAs系の材質からなることができる。発振波長が980〜1100nmの範囲にある面発光レーザは、たとえばInGaAs系の材質からなることができる。発振波長が1100〜1300nmの範囲にある面発光レーザは、たとえばGaInNAs系の材質からなることができる。発振波長が1300〜1600nmの範囲にある面発光レーザは、InGaAsP系の材質からなることができる。すなわち、第1〜第3面発光レーザ20a,20b,20cの波長が、それぞれ、850nm、980nm、1300nmである場合には、第1面発光レーザ20aはAlGaAs系の材質からなり、第2面発光レーザ20bはInGaAs系の材質からなり、第3面発光レーザ20cはGaInNAs系の材質からなることができる。   A surface emitting laser having an oscillation wavelength in the range of 780 to 850 nm can be made of, for example, an AlGaAs material. A surface emitting laser having an oscillation wavelength in the range of 980 to 1100 nm can be made of, for example, an InGaAs-based material. A surface emitting laser having an oscillation wavelength in the range of 1100 to 1300 nm can be made of, for example, a GaInNAs-based material. A surface emitting laser having an oscillation wavelength in the range of 1300 to 1600 nm can be made of an InGaAsP-based material. That is, when the wavelengths of the first to third surface emitting lasers 20a, 20b, and 20c are 850 nm, 980 nm, and 1300 nm, respectively, the first surface emitting laser 20a is made of an AlGaAs-based material, and the second surface emitting laser is used. The laser 20b can be made of an InGaAs material, and the third surface emitting laser 20c can be made of a GaInNAs material.

第2DBRミラー26は、ZnやCがドーピングされることによりp型にされ、第1DBRミラー24は、SeやSiがドーピングされることによりn型にされている。したがって、第1DBRミラー22、不純物がドーピングされていない活性層24、および第2DBRミラー26により、pinダイオードが形成される。   The second DBR mirror 26 is made p-type by doping Zn or C, and the first DBR mirror 24 is made n-type by doping Se or Si. Therefore, the first DBR mirror 22, the active layer 24 not doped with impurities, and the second DBR mirror 26 form a pin diode.

柱状部62の周囲には、絶縁層52が設けられている。絶縁層52は、コンタクト層28の上面が露出するように設けられている。絶縁層52の上には、LD電極42が設けられている。LD電極42は、コンタクト層28の端部と接触するように設けられている。LD電極42は、たとえば、絶縁層52側からCr膜(たとえば膜厚10nm)、AuZn膜(たとえば膜厚200nm)、Au膜(たとえば膜厚200nm)が順次積層されて構成されている。   An insulating layer 52 is provided around the columnar portion 62. The insulating layer 52 is provided so that the upper surface of the contact layer 28 is exposed. On the insulating layer 52, an LD electrode 42 is provided. The LD electrode 42 is provided in contact with the end of the contact layer 28. The LD electrode 42 is configured, for example, by sequentially laminating a Cr film (for example, a film thickness of 10 nm), an AuZn film (for example, a film thickness of 200 nm), and an Au film (for example, a film thickness of 200 nm) from the insulating layer 52 side.

絶縁層52,54には、スルーホール46aが設けられている。スルーホール46a内には、コンタクト部46が設けられている。コンタクト部46は、第1DBRミラー22と電気的に接続されている。コンタクト部46とLD電極42とは、絶縁層54によって、絶縁されている。コンタクト部46は、素子形成基板10の端部にて設けられることができる。   The insulating layers 52 and 54 are provided with through holes 46a. A contact portion 46 is provided in the through hole 46a. The contact part 46 is electrically connected to the first DBR mirror 22. The contact part 46 and the LD electrode 42 are insulated by an insulating layer 54. The contact portion 46 can be provided at the end of the element formation substrate 10.

2.2 実装例
複数の面発光レーザ20が形成された素子形成基板10は、面発光レーザの光軸が相互に一致するように積層される。面発光レーザ20が形成された素子形成基板10間には、絶縁層56が設けられている。絶縁層56により、隣り合う面発光レーザ20間のショートをなくすことができる。
2.2 Mounting Example The element formation substrate 10 on which the plurality of surface emitting lasers 20 are formed is laminated so that the optical axes of the surface emitting lasers coincide with each other. An insulating layer 56 is provided between the element formation substrates 10 on which the surface emitting lasers 20 are formed. The insulating layer 56 can eliminate a short circuit between the adjacent surface emitting lasers 20.

面発光レーザ20が形成された素子形成基板10は、階段状に積層させることができる。具体的には、素子形成基板10の端部が上側の素子形成基板10より外側に突出するように設けることができる。これにより、コンタクト部46またはLD電極42のそれぞれを引き出すための配線(たとえばボンディングワイヤ)90を形成することができる。   The element formation substrate 10 on which the surface emitting laser 20 is formed can be laminated stepwise. Specifically, the end portion of the element formation substrate 10 can be provided so as to protrude outward from the upper element formation substrate 10. Thereby, wiring (for example, bonding wire) 90 for drawing out each of the contact part 46 or the LD electrode 42 can be formed.

2.3 製造プロセス
図3〜図5を用いて、デバイスの製造プロセスを説明する。
2.3 Manufacturing Process A device manufacturing process will be described with reference to FIGS.

まず、図5(A)に示すように、素子形成基板10の一方の表面に、組成を変調させながらエピタキシャル成長させることにより、面発光レーザ20のための半導体多層膜70を形成する。具体的には、第1DBRミラー22のための半導体膜72、活性層24のための半導体膜74、第2DBRミラー26のための半導体膜76およびコンタクト層28のための半導体膜78を順次形成する。   First, as shown in FIG. 5A, a semiconductor multilayer film 70 for the surface emitting laser 20 is formed on one surface of the element formation substrate 10 by epitaxial growth while modulating the composition. Specifically, a semiconductor film 72 for the first DBR mirror 22, a semiconductor film 74 for the active layer 24, a semiconductor film 76 for the second DBR mirror 26, and a semiconductor film 78 for the contact layer 28 are sequentially formed. .

エピタキシャル成長を行う際の温度は、半導体基板10の種類、あるいは形成する半導体多層膜70の種類や厚さによって適宜決定されることが好ましい。また、エピタキシャル成長を行う際の所要時間も、温度と同様に適宜決定される。また、エピタキシャル成長させる方法としては、有機金属気相成長(MOVPE:Metal−Organic Vapor Phase Epitaxy)法や、MBE法(Molecular Beam Epitaxy)法、あるいはLPE法(Liquid Phase
Epitaxy)を用いることができる。
The temperature at which the epitaxial growth is performed is preferably determined as appropriate depending on the type of the semiconductor substrate 10 or the type and thickness of the semiconductor multilayer film 70 to be formed. Further, the time required for performing the epitaxial growth is also appropriately determined in the same manner as the temperature. In addition, as a method for epitaxial growth, metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) method, MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, or LPE method (Liquid Phase) is used.
Epitaxy) can be used.

次に、半導体多層膜70上に、所定のパターンのレジスト層(図示しない)を形成する。ついで、このレジスト層をマスクとしてドライエッチング法により、図5(B)に示すように、半導体多層膜(少なくとも半導体膜74,76,78)70をエッチングし、柱状の半導体堆積体である柱状部62を設ける。以上の工程により、半導体基板10上に、柱状部62を含む共振器60が形成される。なお、柱状部62を設けた後、必要に応じて、活性層24の側部を選択酸化することができる。   Next, a resist layer (not shown) having a predetermined pattern is formed on the semiconductor multilayer film 70. Next, as shown in FIG. 5B, the semiconductor multilayer film (at least the semiconductor films 74, 76, and 78) 70 is etched by dry etching using this resist layer as a mask, so that a columnar portion that is a columnar semiconductor deposit is formed. 62 is provided. Through the above steps, the resonator 60 including the columnar portion 62 is formed on the semiconductor substrate 10. In addition, after providing the columnar part 62, the side part of the active layer 24 can be selectively oxidized as needed.

次に、図4に示すように、柱状部の周囲に絶縁層52を形成する。なお、絶縁層52は、コンタクト層28の上面が露出するように形成される。絶縁層52は、たとえば次のように形成される。樹脂前駆体を受発光素子100の周囲に形成し、その樹脂前駆体に熱または光を照射して、固化することにより絶縁層52を形成することができる。樹脂前駆体としては、ポリイミド前駆体を挙げることができる。絶縁層52を形成する際に通常適用する加熱処理の温度は、ポリイミド前駆体の種類によって異なるが、150〜400℃、好ましくは300〜400℃が適当である。   Next, as shown in FIG. 4, an insulating layer 52 is formed around the columnar portion. The insulating layer 52 is formed so that the upper surface of the contact layer 28 is exposed. The insulating layer 52 is formed as follows, for example. The insulating layer 52 can be formed by forming a resin precursor around the light emitting / receiving element 100 and irradiating the resin precursor with heat or light to solidify. An example of the resin precursor is a polyimide precursor. The temperature of the heat treatment usually applied when forming the insulating layer 52 varies depending on the type of the polyimide precursor, but is suitably 150 to 400 ° C, preferably 300 to 400 ° C.

次に、絶縁層52の上に、蒸着法により、LD電極のための金属膜(図示せず)を形成する。次に、リソグラフィおよびエッチングにより、LD電極のための金属膜をパターニングし、図4に示すように、LD電極42を形成する。   Next, a metal film (not shown) for the LD electrode is formed on the insulating layer 52 by vapor deposition. Next, the metal film for the LD electrode is patterned by lithography and etching to form the LD electrode 42 as shown in FIG.

次に、LD電極42が形成されていない領域(コンタクト層28および絶縁層52)の上に、公知の方法により、絶縁層(たとえば酸化シリコン層)54を形成する。   Next, an insulating layer (for example, a silicon oxide layer) 54 is formed by a known method on a region where the LD electrode 42 is not formed (contact layer 28 and insulating layer 52).

次に、絶縁層52,54の所定の位置にスルーホール46aを形成する。次に、スルーホール46a内に、公知の方法により、コンタクト部46を形成する。以上のようにして、面発光レーザ20が形成された素子形成基板10を形成することができる。   Next, a through hole 46 a is formed at a predetermined position of the insulating layers 52 and 54. Next, the contact portion 46 is formed in the through hole 46a by a known method. As described above, the element forming substrate 10 on which the surface emitting laser 20 is formed can be formed.

次に、図3に示すように、面発光レーザ20が形成された素子形成基板10を積層させる。この素子形成基板10の積層は、面発光レーザ20の光軸が一致するように行われる。また、素子形成基板10の積層は、面発光レーザ20間でショートしないように絶縁層56を介して行うことができる。   Next, as shown in FIG. 3, the element formation substrate 10 on which the surface emitting laser 20 is formed is laminated. The element forming substrate 10 is laminated so that the optical axes of the surface emitting lasers 20 coincide. Further, the element forming substrate 10 can be stacked through the insulating layer 56 so as not to be short-circuited between the surface emitting lasers 20.

次に、公知の方法により、コンタクト部46およびLD電極42を引き出すための配線90を形成する。   Next, wiring 90 for drawing out the contact portion 46 and the LD electrode 42 is formed by a known method.

2.4 変形例
面発光レーザ20の数は、3つに限定されず、複数の任意の数であることができる。
2.4 Modification The number of the surface emitting lasers 20 is not limited to three, but may be a plurality of arbitrary numbers.

3.第3の実施の形態
3.1 第2の光モジュール
以下、第3の実施の形態に係る光モジュールの一例を説明する。なお、光源が面発光レーザを例にとり説明する。図6は、実施の形態に係る第2の光モジュールを模式的に示す断面図である。図7は、実施の形態に係る第2の光モジュールの発光素子を模式的に示す断面図である。
3. Third Embodiment 3.1 Second Optical Module Hereinafter, an example of an optical module according to a third embodiment will be described. In the following description, the light source is a surface emitting laser. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a second optical module according to the embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting element of the second optical module according to the embodiment.

第2の光モジュール200は、一方の側に第1面発光レーザ20aが設けられ、他方の側に第2面発光レーザ20bが設けられた、素子形成基板10を有する。具体的には、第2の光モジュール200は、2つの光源20a,20bが設けられた素子形成基板10が、実装基板50に実装されて構成されている。   The second optical module 200 includes an element forming substrate 10 provided with a first surface emitting laser 20a on one side and a second surface emitting laser 20b on the other side. Specifically, the second optical module 200 is configured by mounting the element forming substrate 10 provided with the two light sources 20 a and 20 b on the mounting substrate 50.

第1面発光レーザ20aと第2面発光レーザ20bとは、光軸が一致している。第2面発光レーザ20bから発せられた光は、第1面発光レーザ20aを透過し、外側に出射される。   The first surface emitting laser 20a and the second surface emitting laser 20b have the same optical axis. The light emitted from the second surface emitting laser 20b passes through the first surface emitting laser 20a and is emitted to the outside.

第2面発光レーザ20bの発振波長は、第1面発光レーザ20aの発振波長より大きく設定される。これにより、第2面発光レーザ20bで出射された光が第1面発光レーザ20aで吸収されるのを抑えることができる。第1および第2面発光レーザ20a,20bの発振波長は、具体的には、それぞれ、850nm、980nmであることができる。   The oscillation wavelength of the second surface emitting laser 20b is set to be larger than the oscillation wavelength of the first surface emitting laser 20a. Thereby, it can suppress that the light radiate | emitted by the 2nd surface emitting laser 20b is absorbed by the 1st surface emitting laser 20a. Specifically, the oscillation wavelengths of the first and second surface emitting lasers 20a and 20b can be 850 nm and 980 nm, respectively.

第2面発光レーザ20bの発振波長λ2は、第1面発光レーザ20aの反射帯域R10内にないように設定することが好ましい。これにより、第2面発光レーザ20bから発せられた光が、第1面発光レーザ20aで反射されるのを、より確実に抑えることができる。   The oscillation wavelength λ2 of the second surface emitting laser 20b is preferably set so that it is not within the reflection band R10 of the first surface emitting laser 20a. Thereby, it can suppress more reliably that the light emitted from the 2nd surface emitting laser 20b is reflected by the 1st surface emitting laser 20a.

第1および第2面発光レーザ20a,20bおよび素子形成基板10の具体的構成は、第2の実施の形態と同様であるため詳細な説明を省略し、異なる点について、以下で説明する。   Since the specific configurations of the first and second surface emitting lasers 20a and 20b and the element formation substrate 10 are the same as those in the second embodiment, detailed description thereof will be omitted, and different points will be described below.

第2面発光レーザ20bの第1DBRミラー22の表面に、コンタクト電極146が形成されることができる。コンタクト電極146は、たとえば、Cr膜(たとえば膜厚10nm)、AuGe膜(たとえば膜厚75nm)、Ni膜(たとえば膜厚15nm)、Au膜(たとえば膜厚200nm)が順次積層されて構成されている。   A contact electrode 146 may be formed on the surface of the first DBR mirror 22 of the second surface emitting laser 20b. For example, the contact electrode 146 is formed by sequentially laminating a Cr film (for example, a film thickness of 10 nm), an AuGe film (for example, a film thickness of 75 nm), a Ni film (for example, a film thickness of 15 nm), and an Au film (for example, a film thickness of 200 nm). Yes.

実装基板50は、グランド電極44と、第1LD電極142とを有する。グランド電極44と第1LD電極142とは、絶縁層154によって絶縁されている。グランド電極44は、たとえば、Cr膜(たとえば膜厚10nm)、AuGe膜(たとえば膜厚75nm)、Ni膜(たとえば膜厚15nm)、Au膜(たとえば膜厚200nm)が順次積層されて構成されている。第1LD電極142は、たとえばAu膜から構成されることができる。   The mounting substrate 50 includes a ground electrode 44 and a first LD electrode 142. The ground electrode 44 and the first LD electrode 142 are insulated by the insulating layer 154. For example, the ground electrode 44 is configured by sequentially laminating a Cr film (for example, a film thickness of 10 nm), an AuGe film (for example, a film thickness of 75 nm), a Ni film (for example, a film thickness of 15 nm), and an Au film (for example, a film thickness of 200 nm). Yes. The first LD electrode 142 can be made of, for example, an Au film.

第1LD電極142は、第2面発光レーザ20bのコンタクト層28と電気的に接続されている。また、コンタクト電極146は、ハンダ156を介して、グランド電極44と電気的に接続されている。これにより、第2面発光レーザ20bの第1DBR22とグランド電極44とは、コンタクト電極46およびハンダ156を介して電気的に接続される。また、第1面発光レーザ20aの第1DBRミラー22とグランド電極44とは、n型半導体基板10、第2面発光レーザ20bの第1DBRミラー22、コンタクト電極146およびハンダ156を介して、電気的に接続されることになる。   The first LD electrode 142 is electrically connected to the contact layer 28 of the second surface emitting laser 20b. The contact electrode 146 is electrically connected to the ground electrode 44 through the solder 156. Thereby, the first DBR 22 of the second surface emitting laser 20b and the ground electrode 44 are electrically connected via the contact electrode 46 and the solder 156. Further, the first DBR mirror 22 and the ground electrode 44 of the first surface emitting laser 20a are electrically connected via the n-type semiconductor substrate 10, the first DBR mirror 22 of the second surface emitting laser 20b, the contact electrode 146, and the solder 156. Will be connected to.

面発光レーザ20a,20bが形成された素子形成基板10の周囲を覆うように、絶縁層52が設けられている。絶縁層52は、第1面発光レーザ20aのコンタクト層28の上面が露出するように形成されている。絶縁層52の上には、第2面発光レーザ20bのための第2LD電極42が設けられている。第2LD電極42は、たとえば、絶縁層52側からCr膜(たとえば膜厚10nm)、AuZn膜(たとえば膜厚200nm)、Au膜(たとえば膜厚200nm)が順次積層されて構成されている。   An insulating layer 52 is provided so as to cover the periphery of the element formation substrate 10 on which the surface emitting lasers 20a and 20b are formed. The insulating layer 52 is formed so that the upper surface of the contact layer 28 of the first surface emitting laser 20a is exposed. On the insulating layer 52, a second LD electrode 42 for the second surface emitting laser 20b is provided. The second LD electrode 42 is configured, for example, by sequentially laminating a Cr film (for example, a film thickness of 10 nm), an AuZn film (for example, a film thickness of 200 nm), and an Au film (for example, a film thickness of 200 nm) from the insulating layer 52 side.

3.2 デバイスの製造プロセス
図6〜図8を用いて本実施の形態に係るデバイスの製造プロセスを説明する。
3.2 Device Manufacturing Process A device manufacturing process according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、図8(A)に示すように、n型半導体基板(たとえばn型GaAs基板)10の一方の面に、第1半導体多層膜170を形成する。この形成方法は、第2の実施の形態の第1半導体多層膜70の形成方法を適用できる。   First, as shown in FIG. 8A, a first semiconductor multilayer film 170 is formed on one surface of an n-type semiconductor substrate (for example, an n-type GaAs substrate) 10. As this formation method, the formation method of the first semiconductor multilayer film 70 of the second embodiment can be applied.

次に、n型半導体基板10の他方の面に、第2半導体多層膜180を形成する。この形成方法は、第2の実施の形態の第1半導体多層膜70の形成方法を適用できる。   Next, the second semiconductor multilayer film 180 is formed on the other surface of the n-type semiconductor substrate 10. As this formation method, the formation method of the first semiconductor multilayer film 70 of the second embodiment can be applied.

次に、第1半導体多層膜70上に、所定のパターンのレジスト層(図示しない)を形成する。ついで、このレジスト層をマスクとしてドライエッチング法により、図8(B)に示すように、第1半導体多層膜170をエッチングしてパターニングし、第1面発光レーザ20aのための柱状部62を設ける。以上の工程により、半導体基板10上に、第1面発光レーザ20aのための柱状部62を含む共振器60が形成される。   Next, a resist layer (not shown) having a predetermined pattern is formed on the first semiconductor multilayer film 70. Next, as shown in FIG. 8B, the first semiconductor multilayer film 170 is etched and patterned by a dry etching method using this resist layer as a mask to provide a columnar portion 62 for the first surface emitting laser 20a. . Through the above steps, the resonator 60 including the columnar portion 62 for the first surface emitting laser 20a is formed on the semiconductor substrate 10.

次に、第1半導体多層膜170と同様に、第2半導体多層膜180をエッチングしてパターニングし、第2面発光レーザ20bのための柱状部62を含む共振器60を形成する。なお、第2半導体多層膜180のパターニングは、第1面発光レーザ20aと第2面発光レーザ20bとの光軸が一致するように行われる。第1面発光レーザ20aと第2面発光レーザ20bとの光軸が一致するように第2半導体多層膜180をパターニングするのに、裏面アライメント技術を適用することができる。   Next, similarly to the first semiconductor multilayer film 170, the second semiconductor multilayer film 180 is etched and patterned to form the resonator 60 including the columnar portion 62 for the second surface emitting laser 20b. The patterning of the second semiconductor multilayer film 180 is performed so that the optical axes of the first surface emitting laser 20a and the second surface emitting laser 20b coincide. The back surface alignment technique can be applied to pattern the second semiconductor multilayer film 180 so that the optical axes of the first surface emitting laser 20a and the second surface emitting laser 20b coincide.

なお、柱状部62を設けた後、必要に応じて、活性層24の側部を選択酸化することができる。   In addition, after providing the columnar part 62, the side part of the active layer 24 can be selectively oxidized as needed.

次に、蒸着法により、第2面発光レーザ20b側の表面に、コンタクト電極146のための金属膜(図示せず)を形成する。次に、リソグラフィおよびエッチング技術を利用して、その金属膜をパターニングし、図7に示すように、第2面発光レーザ20bの第1DBRミラー22の上にコンタクト電極146を形成する。   Next, a metal film (not shown) for the contact electrode 146 is formed on the surface on the second surface emitting laser 20b side by vapor deposition. Next, the metal film is patterned using lithography and etching techniques to form a contact electrode 146 on the first DBR mirror 22 of the second surface emitting laser 20b as shown in FIG.

次に、図6に示すように、面発光レーザ20a,20bが形成された素子形成基板10を実装基板50に実装する。具体的には、実装基板50のグランド電極44とコンタクト電極146とを、たとえばハンダ156により電気的に接続する。また、第2面発光レーザ20bのコンタクト層28と第1LD電極142とを電気的に接続する。   Next, as shown in FIG. 6, the element formation substrate 10 on which the surface emitting lasers 20 a and 20 b are formed is mounted on the mounting substrate 50. Specifically, the ground electrode 44 and the contact electrode 146 of the mounting substrate 50 are electrically connected by, for example, solder 156. Further, the contact layer 28 of the second surface emitting laser 20b and the first LD electrode 142 are electrically connected.

次に、面発光レーザ20a,20bが形成された素子形成基板10の周囲に絶縁層52を形成する。なお、絶縁層52は、第1面発光レーザ20aのコンタクト層28の上面が露出するように形成される。絶縁層52は、第2の実施の形態における絶縁層と同様に形成することができる。   Next, an insulating layer 52 is formed around the element formation substrate 10 on which the surface emitting lasers 20a and 20b are formed. The insulating layer 52 is formed so that the upper surface of the contact layer 28 of the first surface emitting laser 20a is exposed. The insulating layer 52 can be formed in the same manner as the insulating layer in the second embodiment.

次に、絶縁層52の上に、蒸着法により、第2LD電極42のための金属膜(図示せず)を形成する。次に、リソグラフィおよびエッチングにより、第2LD電極42のための金属膜をパターニングし、第2LD電極42を形成する。以上のようにして、デバイスを形成することができる。   Next, a metal film (not shown) for the second LD electrode 42 is formed on the insulating layer 52 by vapor deposition. Next, the second LD electrode 42 is formed by patterning a metal film for the second LD electrode 42 by lithography and etching. A device can be formed as described above.

3.3 変形例
図9に示すように、以上のような面発光レーザを含む素子形成基板10を複数積層させてもよい。以下、以上のような面発光レーザを含む素子形成基板10を2つ積層させた態様を説明する。
3.3 Modifications As shown in FIG. 9, a plurality of element forming substrates 10 including the surface emitting laser as described above may be stacked. Hereinafter, a mode in which two element forming substrates 10 including the surface emitting laser as described above are stacked will be described.

2つの素子形成基板10のそれぞれの周囲には、絶縁層52a,52bが設けられている。2つの素子形成基板10間に、グランド電極144と、第2LD電極122と、第3LD電極124とが設けられることができる。グランド電極144は、第2および第3面発光レーザ20b,20cとハンダ156を介して電気的に接続されることができる。第2LD電極122は第3面発光レーザ20bに電位を供給する電極として機能し、第3LD電極124は第2面発光レーザ20bに電位を供給する電極として機能する。第2LD電極122と第3LD電極124とグランド電極144とは、相互に絶縁層154によって絶縁されている。   Insulating layers 52 a and 52 b are provided around each of the two element formation substrates 10. A ground electrode 144, a second LD electrode 122, and a third LD electrode 124 can be provided between the two element formation substrates 10. The ground electrode 144 can be electrically connected to the second and third surface emitting lasers 20 b and 20 c via the solder 156. The second LD electrode 122 functions as an electrode that supplies a potential to the third surface emitting laser 20b, and the third LD electrode 124 functions as an electrode that supplies a potential to the second surface emitting laser 20b. The second LD electrode 122, the third LD electrode 124, and the ground electrode 144 are insulated from each other by the insulating layer 154.

また、実装基板150上には、第1LD電極120が設けられている。第1LD電極120は、第4面発光レーザ20dに電位を供給する電極として機能する。第4LD電極126は、第1面発光レーザ20aに電位を供給する電極として機能する。   A first LD electrode 120 is provided on the mounting substrate 150. The first LD electrode 120 functions as an electrode that supplies a potential to the fourth surface emitting laser 20d. The fourth LD electrode 126 functions as an electrode that supplies a potential to the first surface emitting laser 20a.

なお、素子形成基板10の実装基板50への実装方法は、上記の実装方法に限定されず、その他公知の実装方法を適用することができる。   In addition, the mounting method of the element formation board | substrate 10 to the mounting board | substrate 50 is not limited to said mounting method, The other well-known mounting method is applicable.

4. 変形例
上記の実施の形態は、たとえば次の変形が可能である。
4). Modified Example The above-described embodiment can be modified as follows, for example.

第1面発光レーザが設けられた基板の裏面に、第2面発光レーザ素子を実装した態様であってもよい。この場合、裏面アライメント技術により、第1面発光レーザと第2面発光レーザ素子との光軸を合わせることができる。   The aspect which mounted the 2nd surface emitting laser element on the back surface of the board | substrate with which the 1st surface emitting laser was provided may be sufficient. In this case, the optical axes of the first surface emitting laser and the second surface emitting laser element can be aligned by the back surface alignment technique.

また、一つの基板の一方の面に第1面発光レーザ素子を実装し、他方の面に第2面発光レーザ素子を実装することもできる。   Alternatively, the first surface-emitting laser element can be mounted on one surface of one substrate and the second surface-emitting laser element can be mounted on the other surface.

本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を超えない範囲で種々の変更が可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

実施の形態に係る光通信システムを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the optical communication system which concerns on embodiment. 変形例に係る光通信システムを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the optical communication system which concerns on a modification. 第2の実施の形態に係る光モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical module which concerns on 2nd Embodiment. 面発光レーザ20が形成された素子形成基板10を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the element formation board | substrate 10 with which the surface emitting laser 20 was formed. 第2の実施の形態に係る光モジュールの製造工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the optical module which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る光モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical module which concerns on 3rd Embodiment. 2つの面発光レーザが形成された素子形成基板を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the element formation board | substrate with which two surface emitting lasers were formed. 第3の実施の形態に係る光モジュールの製造工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the optical module which concerns on 3rd Embodiment. 変形例に係る光モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical module which concerns on a modification. 面発光レーザの反射率と波長との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the reflectance of a surface emitting laser, and a wavelength. 従来に係る光通信システムを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the optical communication system which concerns on the past.

符号の説明Explanation of symbols

10 素子形成基板、20 光源、20a 第1面発光レーザ、20b 第2面発光レーザ、20c 第3面発光レーザ、20d 第4面発光レーザ、22 第1DBRミラー、24 活性層、26 第2DBRミラー、42 LD電極,第2LD電極、44 グランド電極、46 コンタクト部、50 実装基板、52,54,56 絶縁層、52a,52b 絶縁層、60 共振器、62 柱状部、70 半導体多層膜、90 配線、100,200 光モジュール、120 第1LD電極、122 第2LD電極、124 第3LD電極、126 第4LD電極、142 第1LD電極、144 グランド電極、146 コンタクト電極、150 実装基板、154 絶縁層、156 ハンダ、170 第1半導体多層膜、180 第2半導体多層膜、500,600 光通信システム、510 光ファイバ、610 光合波器、620 光モジュール、R10 反射帯域、λ 発振波長 10 element forming substrate, 20 light source, 20a first surface emitting laser, 20b second surface emitting laser, 20c third surface emitting laser, 20d fourth surface emitting laser, 22 first DBR mirror, 24 active layer, 26 second DBR mirror, 42 LD electrode, second LD electrode, 44 ground electrode, 46 contact portion, 50 mounting substrate, 52, 54, 56 insulating layer, 52a, 52b insulating layer, 60 resonator, 62 columnar portion, 70 semiconductor multilayer film, 90 wiring, 100, 200 optical module, 120 first LD electrode, 122 second LD electrode, 124 third LD electrode, 126 fourth LD electrode, 142 first LD electrode, 144 ground electrode, 146 contact electrode, 150 mounting substrate, 154 insulating layer, 156 solder, 170 first semiconductor multilayer film, 180 second semiconductor multilayer film, 500 , 600 optical communication system, 510 optical fiber, 610 optical multiplexer, 620 optical module, R10 reflection band, λ oscillation wavelength

Claims (5)

第1面発光型半導体レーザと、
前記第1面発光型半導体レーザの下に設けられた第1基板と、
前記第1基板の下に設けられた第2面発光型半導体レーザと、
前記第2面発光型半導体レーザの下に設けられた第2基板と、
を含み、
前記第1面発光型半導体レーザおよび前記第2面発光型半導体レーザは、
第1DBRミラーと、
前記第1DBRミラーの上に形成された活性層と、
前記活性層の上に形成された第2DBRミラーと、
前記第2DBRミラーの上に形成されたコンタクト層と、
前記第1DBRミラーと電気的に接続されたコンタクト部と、
前記第2DBRミラーと電気的に接続された電極と、
を有し、
前記コンタクト層、前記第2DBRミラー、および前記活性層は、柱状部を構成し、
前記柱状部の周囲には、第1絶縁層が設けられ、
前記第1絶縁層には、前記第1DBRミラーまで到達するスルーホールが設けられ、
前記コンタクト部は、前記スルーホール内に設けられ、
前記第1絶縁層の上面と前記コンタクト層の上面とは、面一であり、
前記電極は、前記コンタクト層の端部の上、および前記第1絶縁層の上に設けられ、
前記第2基板の端部は、前記第1基板の端部より外側に突出しており、
前記第2面発光型半導体レーザの前記コンタクト部および前記電極の一部は、前記第1基板の端部よりも外側に形成され、
前記第1絶縁層の上であって、前記コンタクト部と前記電極との間には、第2絶縁層が設けられ、
前記第1面発光型半導体レーザの光軸と前記第2面発光型半導体レーザの光軸は一致しており、
前記第2面発光型半導体レーザが発する光の波長は、前記第1面発光型半導体レーザが発する光の波長よりも長く、
前記第2面発光型半導体レーザの発信波長は、前記第1面発光型半導体レーザの反射帯
域以外にあり、
前記第1面発光型レーザおよび前記第2面発光型レーザの発振波長は、780nm〜1300nmであり、
前記第1基板は、シリコン基板である、光モジュール。
A first surface emitting semiconductor laser;
A first substrate provided under the first surface emitting semiconductor laser;
A second surface emitting semiconductor laser provided under the first substrate;
A second substrate provided under the second surface emitting semiconductor laser;
Including
The first surface emitting semiconductor laser and the second surface emitting semiconductor laser are:
A first DBR mirror;
An active layer formed on the first DBR mirror;
A second DBR mirror formed on the active layer;
A contact layer formed on the second DBR mirror;
A contact portion electrically connected to the first DBR mirror;
An electrode electrically connected to the second DBR mirror;
Have
The contact layer, the second DBR mirror, and the active layer constitute a columnar portion,
A first insulating layer is provided around the columnar portion,
The first insulating layer is provided with a through hole that reaches the first DBR mirror,
The contact portion is provided in the through hole,
The upper surface of the first insulating layer and the upper surface of the contact layer are flush with each other,
The electrode is provided on an end of the contact layer and on the first insulating layer;
The end of the second substrate protrudes outward from the end of the first substrate,
A part of the contact part and the electrode of the second surface emitting semiconductor laser is formed outside an end part of the first substrate;
A second insulating layer is provided on the first insulating layer and between the contact portion and the electrode;
The optical axis of the first surface emitting semiconductor laser and the optical axis of the second surface emitting semiconductor laser are coincident,
The wavelength of the light emitted from the second surface emitting semiconductor laser is longer than the wavelength of the light emitted from the first surface emitting semiconductor laser.
Outgoing wavelength of the second surface-emitting type semiconductor laser, Ri anywhere besides the reflection band of the first surface-emitting type semiconductor laser,
The oscillation wavelengths of the first surface emitting laser and the second surface emitting laser are 780 nm to 1300 nm,
The optical module , wherein the first substrate is a silicon substrate .
請求項1に記載の光モジュールにおいて、
前記第1面発光型半導体レーザと前記第2面発光型半導体レーザとの間に形成されている絶縁層をさらに含む、光モジュール。
The optical module according to claim 1,
An optical module further comprising an insulating layer formed between the first surface emitting semiconductor laser and the second surface emitting semiconductor laser.
請求項1または2に記載の光モジュールにおいて、
前記第1基板は、前記第2面発光型半導体レーザが発する光を透過する機能を有する、光モジュール。
The optical module according to claim 1 or 2,
The first substrate is an optical module having a function of transmitting light emitted from the second surface emitting semiconductor laser.
光ファイバと、
請求項1ないし3のいずれかに記載の光モジュールとを含み、
前記光ファイバと前記光モジュールとは、光軸が一致している、光通信システム。
Optical fiber,
Including the optical module according to claim 1,
An optical communication system in which the optical fiber and the optical module have the same optical axis.
複数の請求項1ないし3のいずれかに記載の光モジュールと、
光ファイバと
を含み、
前記複数の光モジュールの各々から発せられる複数の光は、光合波器によって前記光ファイバに結合される、光通信システム。
A plurality of optical modules according to any one of claims 1 to 3;
Including optical fiber,
An optical communication system, wherein a plurality of lights emitted from each of the plurality of optical modules are coupled to the optical fiber by an optical multiplexer.
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