JP2017163041A - 光源装置 - Google Patents

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真太郎 林
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貴之 中野
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Abstract

【課題】レーザ光を光ファイバー内へ容易に導光することができ、かつ、気密封止された光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置は、基板１０上に搭載された発光部と、発光部を覆うように基板に接合されたキャップ１２と、発光部から出射した光をキャップの外に導光する第１の導光素子１４ａと、第１の導光素子１４ａの周囲に設けられた第１のフェルール１４ｂとを備え、キャップは、発光部と対向する位置に開口部１２ａを有し、第１のフェルール１４ｂは、開口部１２ａに挿入された状態で開口部１２ａの縁と接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源装置に関する。
従来、缶状の金属で形成されたパッケージ等の内部にレーザチップが搭載された光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発光装置では、気密封止されたパッケージ内にレーザチップが搭載されている。レーザチップから出力されたレーザ光は、パッケージの内から外へ貫通する光学ロッドに直接導光されてパッケージ外に出力される。さらに、光学ロッドから出力された光は、光学レンズにより集光され、照射対象に照射される。
また、近年、光ファイバーを用いた光伝送方式が一般化しつつあり、パッケージ内のレーザチップから出力されたレーザ光を光ファイバーに導光する技術が望まれている。
特開２０１３−１４９４４９号公報
上述した従来の光源装置では、気密封止されたパッケージ内からレーザ光を直接光学ロッドに導光して光学レンズにより集光するため、レーザチップ、光学ロッドおよび光学レンズを正確に調芯する必要があった。また、レーザチップ、光学ロッドおよび光学レンズを正確に調芯するには、精密で複雑な装置構造が必要であった。したがって、光学レンズにより集光されたレーザ光を、さらに、細く柔らかい光ファイバー内へ導光することは困難であった。また、光学ロッドおよび光学レンズに代えて、光ファイバーをパッケージの内から外へ貫通して設けることにより、レーザチップから出力されたレーザ光を直接光ファイバーに導光しようとすると、パッケージの気密封止が不十分になるという問題があった。
そこで、本発明は、レーザ光を光ファイバー内へ容易に導光することができ、かつ、気密封止された光源装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る光源装置は、基板上に搭載された発光部と、前記発光部を覆うように前記基板に接合されたキャップと、前記発光部から出射した光を前記キャップの外に導光する第１の導光素子と、前記第１の導光素子の周囲に設けられた第１のフェルールとを備え、前記キャップは、前記発光部と対向する位置に開口部を有し、前記第１のフェルールは、前記開口部に挿入された状態で前記開口部の縁と接合されている。
本発明によると、レーザ光を光ファイバー内へ容易に導光することができ、かつ、気密封止された光源装置を提供することができる。
実施の形態１に係る光源装置の構成を示す外観斜視図である。 図１に示した光源装置のII−II線における断面図である。 実施の形態１に係る光源装置の各部を構成する材料の組み合わせを示す図である。 実施の形態１に係る光源装置の製造手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る光源装置の構成を示す断面図である。 実施の形態２に係る光源装置の使用方法の一例を示す概略図である。
以下の実施の形態では、レーザ光を光ファイバー内へ容易に導光することができ、かつ、気密封止された光源装置について説明する。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る光源装置１について、図面を参照しながら説明する。
［１．光源装置の構成］
はじめに、光源装置１の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る光源装置の構成を示す外観斜視図である。図２は、図１に示した光源装置のII−II線における断面図である。
図１および図２に示すように、光源装置１は、ステム１０と、発光部１１と、キャップ１２と、第１の導光部１４とを備えている。
ステム１０は、例えば金属で構成された基板である。ステム１０は、熱伝導がよいこと、溶接が可能であること、メッキ性、接合する相手との線膨張係数の相性がよいこと等の点から、Ｆｅ系合金（ＳＵＳ、ＳＦ材等）、Ｎｉ系合金（コバール等）、Ｃｕ系合金（黄銅等）により形成されている。また、ステム１０の表面には、メッキが施されている。メッキ材料としては、例えばＮｉ−Ａｕメッキを用いてもよい。なお、ステム１０は、本発明における基板の一例である。
発光部１１は、例えば、半導体レーザダイオードである。発光部１１は、例えば５００ｎｍ以下の短波長光を出力する半導体レーザダイオードである。発光部１１が短波長光を出力する半導体レーザダイオードである場合、光源装置１は、半導体レーザダイオードの共振器の破損を防ぐために気密封止することが必要である。発光部１１は、例えば、ステム１０の上に配置されたブロック上に、出射方向が所定の方向となるように載置されている。本実施の形態に係る発光部１１は、後に詳述するように、出射方向がキャップ１２の開口部１２ａに配置された第１の導光部１４の第１の導光素子１４ａの方向となるように載置されている。
キャップ１２は、ステム１０上に搭載された発光部１１を覆うように、ステム１０に接合された金属キャップである。キャップ１２は、例えば、抵抗溶接（プロジェクション溶接）によりステム１０に接合されている。キャップ１２は、精密切削できること、溶接が可能であること、接合する相手との線膨張係数の相性がよいこと等の点から、例えばＦｅ系合金（ＳＵＳ、ＳＦ材等）、Ｎｉ系合金（コバール等）等の金属で構成されている。
また、キャップ１２は、ステム１０に接合されたときにステム１０と対向する面に、開口部１２ａを有している。開口部１２ａには、後に詳述する第１の導光部１４が配置されている。これにより、光源装置１は気密封止されている。
第１の導光部１４は、第１の導光素子１４ａと、第１のフェルール１４ｂとを有している。第１のフェルール１４ｂは、第１の導光素子１４ａの周囲に設けられている。
第１の導光素子１４ａは、例えば石英ガラスで構成された光ファイバー、石英ガラスにＮｉおよびＡｕをコーティングした光ファイバーである。第１の導光素子１４ａの一端は、発光部１１と対向し、発光部１１と対向する第１の導光素子１４ａの先端は、発光部１１に向かって細くなっている。第１の導光素子１４ａの先端は、発光部１１の出射口（図示せず）と近接した位置に配置される。また、発光部１１から出力されるレーザ光の照射方向と、第１の導光素子１４ａの長尺方向は略一致している。これにより、発光部１１から出力されたレーザ光は、第１の導光素子１４ａに容易に導光される。
第１のフェルール１４ｂは、第１の導光素子１４ａを囲むように第１の導光素子１４ａの周囲に設けられている。第１のフェルール１４ｂは、接合部材２０ａにより第１の導光素子１４ａと接合されている。第１のフェルール１４ｂは、長尺の第１の導光素子１４ａを補強および保護するために被せるキャップであり、例えばジルコニア等のセラミック焼結体、ＳＵＳ等の金属で構成されている。発光部１１と対向する第１のフェルール１４ｂの先端は、第１の導光素子１４ａの先端と同様、発光部１１に向かって細くなっている。
また、第１のフェルール１４ｂは、キャップ１２に設けられた開口部１２ａの周縁に、接合部材２０ｂにより接合されている。第１のフェルール１４ｂを接合部材２０ｂによりキャップ１２の開口部１２ａの縁に接合するので、接合部材２０ｂを使用しない場合に比べて光源装置１の気密封止を精度よく行うことができる。なお、接合部材２０ａは、接合部材２０ｂよりも融点が高い。これにより、接合部材２０ａにより第１の導光素子１４ａと第１のフェルール１４ｂとを接合した後、接合部材２０ａの融点よりも低い温度で、接合部材２０ｂにより第１のフェルール１４ｂとキャップ１２の開口部１２ａの縁とを接合することができる。したがって、先に接合した接合部材を後の工程で再び溶融することがないため、精度のよい接合を行うことができる。なお、接合部材２０ａおよび接合部材２０ｂは、それぞれ本発明における第２の接合部材および第１の接合部材の一例である。
接合部材２０ａおよび接合部材２０ｂとしては、融点および接合する対象物との線膨張係数の相性等の点から、例えば低融点ガラス、はんだ等が用いられる。ここでいう低融点とは、例えば２００℃〜６００℃程度の融点をいう。
融点が２００℃〜３００℃の接合部材２０ａおよび接合部材２０ｂとしては、鉛ガラスを用いてもよい。鉛ガラスは、環境面の問題があるものの、低融点という点からは本実施の形態に係る光源装置１において有効である。また、融点が３００℃〜４００℃の接合部材２０ａおよび接合部材２０ｂとしては、Ａｇガラスを用いてもよい。Ａｇガラスは、融点は低いが化学的に不安定であり信頼性に劣るものの、低融点という点からは本実施の形態に係る光源装置１において有効である。また、融点が４００℃〜６００℃の接合部材２０ａおよび接合部材２０ｂとしては、例えば、ガラス粉末と有機バインダーとを混合したガラスペーストを用いてもよい。ガラスペーストを用いた場合、ガラスペーストを加熱すると有機バインダーは揮発しガラス成分だけが残る。ガラス成分が溶融した後さらに冷却することで、接合部材２０ａまたは接合部材２０ｂを間に挟む２つの接合対象物を接合することができる。
また、ステム１０には、リード端子１６が設けられている。リード端子１６は、例えば、光源装置１の外部から発光部１１を発光させるための電力を与えるための端子である。
図３は、実施の形態１に係る光源装置１の各部を構成する材料の組み合わせを示す図である。
図３に示す構成１では、第１の導光素子１４ａとして石英ガラス、接合部材２０ａとして第１の低融点ガラス、第１のフェルール１４ｂとしてジルコニア、接合部材２０ｂとして第２の低融点ガラス、キャップ１２としてＦｅ系合金（ＳＵＳ）を用いている。
ここで、接合部材２０ａを構成する第１の低融点ガラスは、接合部材２０ｂを構成する第２の低融点ガラスよりも融点が高いものを用いる。例えば、第２の低融点ガラスとして、融点が３００℃〜４００℃のＡｇガラス、第１の低融点ガラスとして、融点が４００℃〜６００℃のガラスペーストを用いてもよい。ガラスペーストは、例えばガラス粉末と有機バインダーとを混合したペーストである。
また、構成２では、第１の導光素子１４ａとして石英ガラス、接合部材２０ａとして第２の低融点ガラス、第１のフェルール１４ｂとしてジルコニア、キャップ１２としてＦｅ系合金（ＳＵＳ）を用いている。
なお、本構成では、接合部材２０ｂを用いずに、キャップ１２を構成する金属と第１のフェルール１４ｂを構成するセラミックスとの熱膨張の差を利用した圧縮方法により光源装置１を気密封止している。
また、構成３では、第１の導光素子１４ａとして石英ガラスにＮｉおよびＡｕをコーティングしたメタライズド石英ガラス、接合部材２０ａおよび２０ｂとしてはんだ、第１のフェルール１４ｂとしてジルコニア、キャップ１２としてＦｅ系合金（ＳＵＳ）を用いている。
ここで、接合部材２０ａを構成するはんだは、接合部材２０ｂを構成するはんだよりも融点が高いものを用いてもよい。
［２．光源装置の製造方法］
次に、光源装置１の製造方法について説明する。図４は、実施の形態１に係る光源装置１の製造手順の一例を示すフローチャート４である。なお、以下に示す光源装置１の製造手順では、一例として上述した構成１の場合について説明する。
はじめに、図４に示すように、ステム１０に発光部１１を配置する（ステップＳ１１）。まず、ステム１０の上に発光部１１を取り付けるためのブロック１０ａを配置する。ブロック１０ａの配置位置は、発光部１１がブロック１０ａに取り付けられたときに発光部１１から出力されるレーザ光が第１の導光素子１４ａに導光される位置に配置する。そして、ブロック１０ａの上に発光部１１を配置する。このとき、発光部１１から出力されるレーザ光の出射方向が、キャップ１２の開口部１２ａに配置された第１の導光部１４の第１の導光素子１４ａの方向となるように配置する。
次に、ステム１０にキャップ１２を溶接する（ステップＳ１２）。ステム１０とキャップ１２との間は、抵抗溶接（プロジェクション溶接）により溶接する。キャップ１２に電流を流しジュール熱を発生させ、キャップ１２のステム１０側の縁を溶解させる。同時に、キャップ１２をステム１０に加圧する。これにより、キャップ１２をステム１０に接続する。なお、ステム１０とキャップ１２との接合は、抵抗溶接に限らず、他の溶接方法を用いてもよいし、溶接以外の接続方法を用いてもよい。
次に、第１の導光素子１４ａの周囲に第１のフェルール１４ｂを接合する（ステップＳ１３）。第１の導光素子１４ａと第１のフェルール１４ｂとを接合する接合部材２０ａには、例えば、上述した第１の低融点ガラスを用いる。第１の低融点ガラスは、融点が４００℃〜６００℃のガラスペーストである。ガラス成分からなる粉末と有機バインダーとを混合したガラスペーストを、第１の導光素子１４ａの周囲に塗布する。その後、第１のフェルール１４ｂに設けられた貫通孔に第１の導光素子１４ａを挿入する。このとき、第１の導光素子１４ａと第１のフェルール１４ｂとの間には、ガラスペーストが充填されている。そして、第１の導光素子１４ａおよび第１のフェルール１４ｂを加熱する。これにより、ガラスペーストを構成する有機バインダーは揮発し、ガラス成分だけが残る。残ったガラス成分は、加熱により溶融しており、溶融後に冷却することで固化する。このとき、第１の導光素子１４ａと第１のフェルール１４ｂとは、固化したガラスにより接合される。
次に、ステム１０に接合されたキャップ１２の内部に、Ｎ２ガスを充填する。なお、ステム１０に接合されたキャップ１２の内部に充填する気体は、Ｎ２ガスに限らず、例えばＡｒ等の不活性ガスであればよい。
続けて、キャップ１２の開口部１２ａの縁に第１のフェルール１４ｂを接合する（ステップＳ１４）。キャップ１２の開口部１２ａの縁と第１のフェルール１４ｂとを接合する接合部材２０ｂには、例えば、上述した第２の低融点ガラスを用いる。第２の低融点ガラスは、融点が３００℃〜４００℃のＡｇガラスである。
Ａｇガラスを第１のフェルール１４ｂの周囲に塗布した後、キャップ１２の開口部１２ａに第１のフェルール１４ｂを挿入する。このとき、第１のフェルール１４ｂの先端が発光部１１と対向するように、第１のフェルール１４ｂの挿入深さを調整する。キャップ１２の開口部１２ａの縁と第１のフェルール１４ｂとの間には、Ａｇガラスが充填されている。そして、加熱することによりＡｇガラスは溶融し、溶融後さらに冷却することで固化する。このとき、第１のフェルール１４ｂは、キャップ１２の開口部１２ａの縁に、固化したＡｇガラスにより接合される。
以上の手順により、発光部１１を光源装置１のステム１０と、キャップ１２と、キャップ１２の開口部１２ａの縁に接合された第１のフェルール１４ｂとにより、封止することができる。
なお、第１の導光素子１４ａの周囲に第１のフェルール１４ｂを接合する工程（ステップＳ１３）は、キャップ１２の開口部１２ａの縁に第１のフェルール１４ｂを接合する工程（ステップＳ１４）よりも後に行ってもよい。この場合、キャップ１２の開口部１２ａの縁に第１のフェルール１４ｂを接合する接合部材２０ｂの融点を、第１の導光素子１４ａと第１のフェルール１４ｂとを接合する接合部材２０ａの融点よりも高くしてもよい。すなわち、接合部材２０ｂおよび接合部材２０ａのうちの融点が高い方を用いる接合工程を、接合部材２０ｂおよび接合部材２０ａのうちの融点が低い方を用いる接合工程よりも先に行ってもよい。高い融点の接合部材を用いる接合工程を先に行い、低い融点の接合部材を用いる接合工程を後に行うので、後に行う接合工程は、先に行う接合工程よりも低い接合温度で行うことができる。したがって、先に接合した接合部材を後の工程で再び溶融することがないため、精度のよい接合を行うことができる。
また、接合部材２０ｂおよび接合部材２０ａは、上述した製造手順ではそれぞれＡｇガラスおよびガラスペーストを用いたが、他の材料を用いてもよい。例えば、接合部材２０ｂとして鉛ガラス、接合部材２０ａとしてＡｇガラスを用いてもよい。また、接合部材２０ｂとしてはんだ、接合部材２０ａとしてＡｇガラスを用いてもよい。
また、第１のフェルール１４ｂとキャップ１２の開口部１２ａの縁とは、接合部材２０ｂを用いずに、キャップ１２を構成する金属と第１のフェルール１４ｂを構成するセラミックスとの熱膨張の差を利用した圧縮方法により接合してもよい。
また、本実施の形態に係る光源装置１では、ステム１０にキャップ１２を溶接した後、第１のフェルール１４ｂをキャップ１２の開口部１２ａの縁に接合したが、第１のフェルール１４ｂをキャップ１２の開口部１２ａの縁に接合した後、ステム１０にキャップ１２を溶接してもよい。
［３．効果等］
以上、本実施の形態に係る光源装置１によると、ステム１０とキャップ１２と、キャップ１２の開口部１２ａの縁に接合された第１のフェルール１４ｂにより、光源装置１を気密封止することができる。また、第１の導光素子１４ａの周囲に第１のフェルール１４ｂが接合されているので、第１の導光素子１４ａと発光部１１との位置を精度よく合わせることができる。これにより、発光部１１から出力されるレーザ光を第１の導光素子１４ａに容易に導光することができる。
また、第１のフェルール１４ｂは、接合部材２０ｂにより開口部１２ａの縁に接合されていてもよい。これによれば、第１のフェルール１４ｂを接合部材２０ｂによりキャップの開口部１２ａの縁に接合するので、接合部材２０ｂを使用しない場合に比べて光源装置１の気密封止を精度よく行うことができる。
また、第１のフェルール１４ｂは、接合部材２０ｂよりも融点が高い接合部材２０ａにより第１の導光素子１４ａと接合されていてもよい。これにより、接合部材２０ａにより第１の導光素子１４ａと第１のフェルール１４ｂとを接合した後、接合部材２０ａの融点よりも低い温度で、接合部材２０ｂにより第１のフェルール１４ｂとキャップ１２の開口部１２ａの縁とを接合することができる。したがって、接合部材２０ａを後の工程で再び溶融することがないため、精度のよい接合を行うことができる。
また、第１の導光素子１４ａの一端は発光部１１と対向し、発光部１１と対向する第１の導光素子１４ａの先端は、発光部１１に向かって細くなっていてもよい。これにより、発光部１１から出力されたレーザ光を、第１の導光素子１４ａに容易に導光することができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る光源装置２について説明する。図５は、本実施の形態に係る光源装置２の構成を示す断面図である。図６は、本実施の形態に係る光源装置２の使用方法の一例を示す概略図である。
本実施の形態に係る光源装置２が実施の形態１に示した光源装置１と異なる点は、光源装置２が、第１の導光素子１４ａから出射した光を導光する第２の導光素子３０ａを備えている点である。また、第２の導光素子３０ａは、第１の導光素子１４ａと対向する端部側の周囲に、第２のフェルール３０ｂを有している。
図５に示すように、光源装置２は、ステム１０と、発光部１１と、キャップ１２と、第１の導光部１４と、第２の導光部３０と、スリーブ３２とを備えている。ステム１０、発光部１１、キャップ１２および第１の導光部１４については、実施の形態１に示した光源装置１と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
第２の導光部３０は、図５に示すように、第２の導光素子３０ａと第２のフェルール３０ｂとを備えている。
第２の導光素子３０ａは、第１の導光素子１４ａと同様、例えば石英ガラスで構成された光ファイバー、石英ガラスにＮｉおよびＡｕをコーティングした光ファイバーである。
第２のフェルール３０ｂは、第１のフェルール１４ｂと同様、長尺の第１の導光素子１４ａを補強および保護するために被せるキャップであり、例えばジルコニア等のセラミック焼結体、ＳＵＳ等の金属で構成されている。第２のフェルール３０ｂは、長尺な第２の導光素子３０ａの先端から所定の長さの第２の導光素子３０ａの周囲に設けられている。
また、第２のフェルール３０ｂは、スリーブ３２により第１のフェルール１４ｂに着脱可能に接続されている。より具体的には、図６に示すように、スリーブ３２の一端は第１のフェルール１４ｂに外嵌し、スリーブ３２の他端には第２のフェルール３０ｂが挿入される。これにより、第１の導光部１４と第２の導光部３０とが接続される。
スリーブ３２は、第１のフェルール１４ｂと第２のフェルール３０ｂとを接続するための筒形のコネクタである。スリーブ３２は、一端側の内径が第１のフェルール１４ｂの外径と同一の形状および大きさを有している。また、スリーブ３２は、他端側の内径が第２のフェルール３０ｂの外径と同一の形状および大きさを有している。
スリーブ３２を用いることにより、第１のフェルール１４ｂと第２のフェルール３０ｂとを容易に接続することができる。したがって、第１の導光素子１４ａと第２の導光素子３０ａとを位置精度よく接続することができる。
以上、本実施の形態に係る光源装置２は、第１の導光素子１４ａから出射した光を導光する第２の導光素子３０ａを備え、第２の導光素子３０ａは、第１の導光素子１４ａと対向する端部側の周囲に、第２のフェルール３０ｂを有してもよい。これにより、スリーブ３２により第２の導光部３０を第１の導光部１４に容易に接続することができる。したがって、第１の導光素子１４ａと第２の導光素子３０ａとを位置精度よく接続することができるので、発光部１１から出力されたレーザ光を、第１の導光素子１４ａおよび第２の導光素子３０ａを通して遠方に伝送させることができる。
また、第２のフェルール３０ｂは、スリーブ３２により第１のフェルール１４ｂに着脱可能に接続されていてもよい。スリーブ３２を用いることにより、第１のフェルール１４ｂと第２のフェルール３０ｂとを容易に接続することができる。したがって、第１の導光素子１４ａと第２の導光素子３０ａとを位置精度よく接続することができる。
以上、本発明の実施の形態に係る光源装置１および２について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上述した実施の形態では、接合部材２０ｂの融点よりも接合部材２０ａの融点のほうが高いとしたが、接合部材２０ａの融点よりも接合部材２０ｂの融点のほうが高いこととしてもよい。
また、上述した実施の形態では、第１のフェルール１４ｂとキャップ１２の開口部１２ａの縁とを第１の接合部材により接合することとしたが、第１のフェルール１４ｂとキャップ１２の開口部１２ａの縁とは、第１の接合部材を使用せずに、第１のフェルール１４ｂを構成するセラミックスとキャップ１２を構成する金属との熱膨張の差を利用した圧縮方法により接合してもよい。
また、上述した実施の形態では、ステム１０にキャップ１２を溶接した後、第１のフェルール１４ｂをキャップ１２の開口部１２ａの縁に接合したが、第１のフェルール１４ｂをキャップ１２の開口部１２ａの縁に接合した後、ステム１０にキャップ１２を溶接してもよい。
また、ステム１０、第１の導光素子１４ａ、第１のフェルール１４ｂ、キャップ１２、接合部材２０ａ、接合部材２０ｂ、第２の導光素子３０ａ、第２のフェルール３０ｂ、スリーブ３２の形状、大きさ、構成材料は、上述したものに限らず、適宜変更してもよい。
また、光源装置１の製造方法は、上述した製造工程に限らず、他の工程を備えていてもよい。
以上、一つまたは複数の態様に係る光源装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
本発明は、発光装置、光源装置および車両用のヘッドランプ等に適用することができる。
１、２ 光源装置
１０ ステム（基板）
１１ 発光部
１２ キャップ
１４ 第１の導光部
１４ａ 第１の導光素子
１４ｂ 第１のフェルール
１６ リード端子
２０ａ 接合部材（第２の接合部材）
２０ｂ 接合部材（第１の接合部材）
３０ 第２の導光部
３０ａ 第２の導光素子
３０ｂ 第２のフェルール
３２ スリーブ

Claims (6)

  1. 基板上に搭載された発光部と、
    前記発光部を覆うように前記基板に接合されたキャップと、
    前記発光部から出射した光を前記キャップの外に導光する第１の導光素子と、
    前記第１の導光素子の周囲に設けられた第１のフェルールとを備え、
    前記キャップは、前記発光部と対向する位置に開口部を有し、
    前記第１のフェルールは、前記開口部に挿入された状態で前記開口部の縁と接合されている
    光源装置。
  2. 前記第１のフェルールは、第１の接合部材により前記開口部の縁に接合されている
    請求項１に記載の光源装置。
  3. 前記第１のフェルールは、前記第１の接合部材よりも融点が高い第２の接合部材により前記第１の導光素子と接合されている
    請求項１または２に記載の光源装置。
  4. 前記光源装置は、前記第１の導光素子から出射した光を導光する第２の導光素子を備え、
    前記第２の導光素子は、前記第１の導光素子と対向する端部側の周囲に、第２のフェルールを有する
    請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
  5. 前記第２のフェルールは、スリーブにより前記第１のフェルールに着脱可能に接続されている
    請求項４に記載の光源装置。
  6. 前記第１の導光素子の一端は前記発光部と対向し、前記発光部と対向する前記第１の導光素子の先端は、前記発光部に向かって細くなっている
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020102583A (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 京セラ株式会社 光学装置用パッケージおよび光学装置ならびに光学装置の製造方法

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5896505U (ja) * 1981-12-22 1983-06-30 日立電線株式会社 光結合器
JPS5910289A (ja) * 1982-07-09 1984-01-19 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS59193080A (ja) * 1983-04-15 1984-11-01 Hitachi Ltd 発光半導体装置
JPS61148410A (ja) * 1984-12-24 1986-07-07 Toshiba Corp 光半導体装置
JPS63133683A (ja) * 1986-11-26 1988-06-06 Fujitsu Ltd 半導体発光装置
JPS63182616A (ja) * 1987-01-23 1988-07-27 Toshiba Corp 光フアイバ−結合装置
JPS63155659U (ja) * 1987-03-31 1988-10-12
JPH0267508A (ja) * 1988-09-02 1990-03-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバ固定法
JPH02151819A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子モジュール
JPH02151817A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子モジュール
JPH02151818A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子モジュール
JPH02151820A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子モジュール
JPH03235904A (ja) * 1990-02-13 1991-10-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光半導体モジュールの構造
JPH0429208A (ja) * 1990-05-25 1992-01-31 Nec Corp 半導体レーザモジュール
JPH0511463U (ja) * 1991-07-23 1993-02-12 株式会社島津製作所 発光ダイオード
JPH0784160A (ja) * 1993-06-30 1995-03-31 Anritsu Corp 光素子モジュール及びそれの組立方法
JPH0843690A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Hitachi Ltd 半導体光モジュール
JPH08508135A (ja) * 1993-03-25 1996-08-27 ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー レーザ
JP2002250844A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Kyocera Corp ファイバスタブ及びそれを用いた光半導体モジュール
US20020196824A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-26 Hans-Ludwig Althaus Optoelectronic laser module
JP2003520991A (ja) * 2000-01-18 2003-07-08 インフィネオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト 内部光学導波管を有する光学送受信モジュール
JP2005301180A (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 光モジュール、光モジュール気密封止方法および光モジュール用金属フェルール付光ファイバ
JP2009294419A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 光サブアセンブリ及び光データリンク
JP2014115503A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Yazaki Corp 光通信モジュール

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002261265A (ja) * 2001-03-06 2002-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 光通信装置
JP3937911B2 (ja) * 2002-05-10 2007-06-27 住友電気工業株式会社 光送受信モジュール及びこれを用いた光通信システム
JP4151355B2 (ja) * 2002-08-30 2008-09-17 住友電気工業株式会社 発光モジュール
US7255489B2 (en) * 2002-09-23 2007-08-14 Huber+Suhner Ag Connector device for the detachable connection of at least one light wave guide to at least one optoelectronic component and method for assembly of such a connector device
US7348097B2 (en) * 2003-06-17 2008-03-25 Medtronic, Inc. Insulative feed through assembly for electrochemical devices
JP4306595B2 (ja) * 2004-11-22 2009-08-05 住友電気工業株式会社 光モジュール
US7433115B2 (en) * 2004-12-15 2008-10-07 Nichia Corporation Light emitting device
US7665901B2 (en) * 2006-02-17 2010-02-23 Telescent Inc. Protective fiber optic union adapters
US8733996B2 (en) * 2010-05-17 2014-05-27 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device, illuminating device, and vehicle headlamp
US8611708B2 (en) * 2010-11-18 2013-12-17 LGS Innovations LLC Optical apparatus having improved resistance to thermal damage
JP5589007B2 (ja) 2012-01-18 2014-09-10 シャープ株式会社 発光装置、照明装置および車両用前照灯
US9848761B2 (en) * 2013-03-15 2017-12-26 Research & Development International, Inc. Method and apparatus for fiberscope employing single fiber bundle for co-propagation of image and illumination
JP6067629B2 (ja) 2014-07-28 2017-01-25 シャープ株式会社 発光装置、照明装置および車両用前照灯

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5896505U (ja) * 1981-12-22 1983-06-30 日立電線株式会社 光結合器
JPS5910289A (ja) * 1982-07-09 1984-01-19 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS59193080A (ja) * 1983-04-15 1984-11-01 Hitachi Ltd 発光半導体装置
JPS61148410A (ja) * 1984-12-24 1986-07-07 Toshiba Corp 光半導体装置
JPS63133683A (ja) * 1986-11-26 1988-06-06 Fujitsu Ltd 半導体発光装置
JPS63182616A (ja) * 1987-01-23 1988-07-27 Toshiba Corp 光フアイバ−結合装置
JPS63155659U (ja) * 1987-03-31 1988-10-12
JPH0267508A (ja) * 1988-09-02 1990-03-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバ固定法
JPH02151819A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子モジュール
JPH02151817A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子モジュール
JPH02151818A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子モジュール
JPH02151820A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子モジュール
JPH03235904A (ja) * 1990-02-13 1991-10-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光半導体モジュールの構造
JPH0429208A (ja) * 1990-05-25 1992-01-31 Nec Corp 半導体レーザモジュール
JPH0511463U (ja) * 1991-07-23 1993-02-12 株式会社島津製作所 発光ダイオード
JPH08508135A (ja) * 1993-03-25 1996-08-27 ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー レーザ
JPH0784160A (ja) * 1993-06-30 1995-03-31 Anritsu Corp 光素子モジュール及びそれの組立方法
JPH0843690A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Hitachi Ltd 半導体光モジュール
JP2003520991A (ja) * 2000-01-18 2003-07-08 インフィネオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト 内部光学導波管を有する光学送受信モジュール
JP2002250844A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Kyocera Corp ファイバスタブ及びそれを用いた光半導体モジュール
US20020196824A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-26 Hans-Ludwig Althaus Optoelectronic laser module
JP2005301180A (ja) * 2004-04-16 2005-10-27 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 光モジュール、光モジュール気密封止方法および光モジュール用金属フェルール付光ファイバ
JP2009294419A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 光サブアセンブリ及び光データリンク
JP2014115503A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Yazaki Corp 光通信モジュール

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020102583A (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 京セラ株式会社 光学装置用パッケージおよび光学装置ならびに光学装置の製造方法
JP7039450B2 (ja) 2018-12-25 2022-03-22 京セラ株式会社 光学装置用パッケージおよび光学装置ならびに光学装置の製造方法

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