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公開番号2025020864
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124487
出願日2023-07-31
発明の名称光源装置及び光源装置の製造方法
出願人NTTイノベーティブデバイス株式会社,日本電信電話株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01S 5/0231 20210101AFI20250205BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、コストの増大を抑制しつつ、光半導体光源素子を駆動する高周波信号の伝搬特性を良好に維持することができる光源装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光源装置は、ステムに設けられ高周波信号を伝達する信号フィードスルー部204と、ステムに搭載され高周波信号を受けて駆動する光半導体光源素子と、高周波信号を光半導体光源素子に伝達する高周波線路部202が形成された高周波配線基板103と、信号フィードスルー部と高周波線路部とを接続する接続部203を有し、接続部は、信号フィードスルー部の特性インピーダンスの値と高周波線路部の特性インピーダンスの値との間の値の特性インピーダンスを有し、信号フィードスルー部の実効誘電率の値と高周波線路部の実効誘電率との間の値の実効誘電率を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ステムと、
前記ステムに設けられ、高周波信号を伝達する信号伝搬部と、
前記ステムに搭載され、前記高周波信号を受けて駆動する光半導体光源素子と、
前記高周波信号を前記光半導体光源素子に伝達する高周波線路部が形成された高周波配線基板と、
前記信号伝搬部と前記高周波線路部とを接続する接続部と、を備え、
前記接続部は、
前記信号伝搬部の特性インピーダンスの値と前記高周波線路部の特性インピーダンスの値との間の値の特性インピーダンスを有し、
前記信号伝搬部の実効誘電率の値と前記高周波線路部の実効誘電率の値との間の値の実効誘電率を有する、
光源装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記信号伝搬部は、同軸線路で構成され、
前記高周波基板上には、伝送線路と、前記伝送線路を挟むように位置する一対のグランド電極とを有するコプレーナ線路が形成されている
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記一対のグランド電極の内の一方は、前記高周波配線基板の裏面グランドにビア接地またはキャスタレーションで接地され、
前記一対のグランド電極の内の他方は、前記高周波配線基板の外周面を囲むように設けられた側壁メタルにより前記裏面グランドに接地されている、
請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記伝送線路の信号線中心は、前記高周波配線基板の中心からずれている、
請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記光半導体光源素子の動作温度を調整する動作温度調整機構と、
前記高周波配線基板と高周波接続手段により接続され、前記光半導体光源素子が搭載され、前記コプレーナ線路と電気的に接続されるパターンが形成されたサブキャリア基板と、をさらに有する、
請求項２に記載の光源装置。
【請求項６】
前記光半導体光源素子は、ＥＭＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎＭｏｄｕｌａｔｅｄＬａｓｅｒ）またはＤＭＬ（ＤｉｒｅｃｔＭｏｄｕｌａｔｅｄＬａｓｅｒ）であり、出力導波路が光軸に対して３度以上の傾きを有して実装され、半導体光増幅器が一体集積されている、
請求項２に記載の光源装置。
【請求項７】
前記接続部は、
前記信号伝搬部の特性インピーダンスの値と前記高周波線路部の特性インピーダンスの値との中間の値の特性インピーダンスを有し、
前記信号伝搬部の実効誘電率の値と前記高周波線路部の実効誘電率の値との中間の値の実効誘電率を有する、
請求項１に記載の光源装置。
【請求項８】
高周波信号を伝達する信号伝搬部を、ステムに設けること、
前記高周波信号を受けて駆動する光半導体光源素子を、前記ステムに搭載すること、
前記高周波信号を前記光半導体光源素子に伝達する高周波線路部が形成された高周波配線基板を、前記ステムに設けること、
前記信号伝搬部と前記高周波線路部とを接続すること、及び、
前記信号伝搬部と前記高周波線路部との接続部が、前記信号伝搬部の特性インピーダンスの値と前記高周波配線基板の特性インピーダンスとの間の値の特性インピーダンスを有し、前記信号伝搬部の実効誘電率の値と前記高周波配線基板の実効誘電率の値との間の値の実効誘電率を有するように調整すること、を含む、
光源装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光通信技術に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、直接変調レーザー（ＤＭＬ（ＤｉｒｅｃｔＭｏｄｕｌａｔｅｄＬａｓｅｒ））、分布帰還形（ＤＦＢ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＦｅｅｄｂａｃｋ））レーザー等の光半導体光源素子をキャンタイプパッケージへ実装する構造が知られている。
【０００３】
特許文献１には、光半導体光源素子をキャンタイプパッケージの実装面にサブマウントを介して直接接続することで光半導体光源素子と実装面との間の距離を短縮した上、ワイヤーボンディングのみで信号線を接続する方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される方法では、光半導体光源素子がサブマウントに直接搭載されているため、光半導体光源素子の配置自由度が低いという課題がある。また、接続部分のワイヤーボンディングは高周波特性劣化の要因となりやすいとの課題もある。
【０００５】
このような課題に対応するために、特許文献２には、高周波配線基板を用いてキャンタイプパッケージの実装面と光半導体光源素子とを接続する方法が開示されている。これによれば、光半導体光源素子を実装面から離れた位置に設けることができ、光半導体光源素子の配置自由度を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００４－３５４６４２号公報
特開２０１１－１０８９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示される方法では、高周波配線基板と信号フィードスルー部との間における高周波特性の乱れを抑制することが困難であるとの課題がある。これに対し、特許文献２では、フィードスルーの絶縁体としてガラスを用いた部分と空気を用いた部分とを隣接させて設けることで、高周波特性を改良している。しかし、この方法では、フィードスルーの構造が複雑化し、コストが増加するという課題がある。
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示は、光半導体光源素子を駆動する高周波信号の伝搬特性を良好に維持しつつ、コストの増加を抑制可能な光源装置及び光源装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本開示に係る光源装置は、通信用キャンパッケージ構造に用いる高周波配線基板において、通常は定数として扱われる基板幅を独立したパラメータとして最適化するという手法を採用する。
【００１０】
具体的には、本開示の光源装置は、
ステムと、
前記ステムに設けられ、高周波信号を伝達する信号伝搬部と、
前記ステムに搭載され、前記高周波信号を受けて駆動する光半導体光源素子と、
前記高周波信号を前記光半導体光源素子に伝達する高周波線路部が形成された高周波配線基板と、
前記信号伝搬部と前記高周波線路部とを接続する接続部と、を備え、
前記接続部は、
前記信号伝搬部の特性インピーダンスの値と前記高周波線路部の特性インピーダンスの値との間の値の特性インピーダンスを有し、
前記信号伝搬部の実効誘電率の値と前記高周波線路部の実効誘電率の値との間の値の実効誘電率を有する、ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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