JPH01120513A

JPH01120513A - 光半導体モジュールの製造方法

Info

Publication number: JPH01120513A
Application number: JP27952387A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Sato; 俊一佐藤; Takayuki Masuko; 益子　隆行; Hiroki Okujima; 奥島　裕樹; Shigeki Watanabe; 茂樹渡辺; ▲よみなし▼野　三郎; Saburou Asano
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1989-05-12
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JP2503239B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】」−−Ｉ光通信Ｘ１よ光伝送システムに用いられる光半導体モジ
ュールの製造方法に関し、製造作業の容易化及び信頼性の向上を目的とし、光半導
体パッケージ、光アイソレータパッケージ、レンズアセ
ンブリ及び光ファイバアピンブリを一体的に組み立てて
なる光半導体モジュールの製造方法において、光アイソ
レータに内蔵される永久磁石を、パッケージ筐体外部よ
り強磁性体で吸引することにより該パッケージ筐体に密
谷させ、この状態で前記光アイソレータと前記パッケー
ジ筐体とをレーザ溶接して光アイソレータパッケージと
した後に、光半導体パッケージ、光アイソレータバツク
ージ、レンズアセンブリ及び光ファイバアセンブリを、
個別的に相互に固定結合して構成゛する。

星ス」二へ困」Ｌ交互本発明は、光通信又は光伝送システムに用いられる光半
導体モジュールの製造方法に関し、特にモジュールの構
成部品として光アイソレータを有する光半導体モジュー
ルの製造方法に関する。

半導体レーザ（以下ＬＤと称する）等の光半導体の出射
光を光伝送路としての光ファイバに光学的に結合するた
めの光半導体モジュールに於いては、その溝成部品間の
光結合効率を高めるために、部品相互間の位置合せ、特
に光軸の位置合せには位置ずれが１μｍ以下という極め
て高い精度が要求される。一方、光ファイバを光伝送路
とする光通信システムに於いては、光源から光ファイバ
に入射した光が光フアイバ同士の接続部等で反射して一
部光源に帰還し、光源の動作が不安定となり伝送品質の
劣化を生ずることがある。このため、反射帰還光の影響
を除去することのできる光アイソレータが必要となって
いる。光アイソレータを光回路中に挿入する場合には、
その作用を効果的なものとするため、及びシステムを簡
略化するために、光アイソレータを光半導体モジュール
内に内蔵して用いるのが通例であり、その様なモジュー
ルの製造方法の最適化が模索されている。

えｉ立韮薯第３図はこの種の光アイソレータ内蔵型光半導体モジュ
ールの概略構成及び動作を説明するだめの図である。光
アイソレータ２１は、ケース２２により被覆された円筒
状の永久磁石２３の内部に、複屈折性プリズム２４、磁
気光学結晶２５及び複屈折性プリズム２６をこの順で設
け、永久磁石２３によって磁気光学結晶２５に飽和磁界
を印加するようにして構成される。複屈折性プリズム２
４゜２６は複屈折性を有する単軸結晶から成り、これら
の結晶軸２４ａ、２６ａは互いに４５度傾斜している。

磁気光学結晶２５は、当該傾斜方向に入射光を４５度旋
光するようにその厚みが設定されている。

ＬＤ６１の出射光は複屈折性プリズム２４、磁気光学結
晶２５及び複屈折性プリズム２６をこの順で透過して光
ファイバ６３に光学的に結合される（ａ）。一方、光フ
ァイバ６３から出射された反射帰還光は、レンズ６２を
介して光アイソレータ２１に入射されるが、この光はも
との光軸とずれて出射されるため、ＬＤ６１に悪影響を
及ぼすことがない。

発明が解決しようとする問題１、このような光半導体モジュールを製造するに際して光ア
イソレータをパッケージ筐体に固定する場合には、光ア
イソレータの光学結晶が高精度で位置決めされているか
らネジ止め等の固定手段を用いることができず、通常、
第４図に示すように、まず光アイソレータ２１とパッケ
ージ筐体６４を点Ｃの位置で接着剤により仮固定した後
に、点Ｂの位置でレーザ溶接を行なうようにしていた。

しかし、仮固定に接着剤を用いる上記方法は、！！！雑
な作業を要するばかりでなく接着剤の固化に長時間を要
し、生産性が良好でないという欠点を有している。また
、固化した接着剤の位置と溶接位置との相対的関係によ
っては、溶接時の収縮に起因する残留応力にばらつきが
生じ、溶接後の両部材の位置関係が仮固定の際の位置関
係と異なるものになることもあった。更に、この種の光
学部品は通常密目１状態で使用されるから、使用環境に
よっては熱により接着剤゛の固化未完了部分が：４発し
てレンズ表面等に吸着し、光学特性が変化することもあ
った。

本発明はこのような事情に鑑みて０１作されたもので、
接着剤仮固定の排除による製造作業の容易化及び信頼性
の向上を目的としている。

問題点を解決するための手段上記従来技術の問題点を解消するためになされた本発明
の光半導体モジュールの製造方法は、光半導体パッケー
ジ、光アイソレータパッケージ、レンズアセンブリ及び
光ファイバアセンブリを一体的に組み立ててなる光半導
体モジュールの！！造六方法おいて、光アイソレータに
内蔵される永久磁石を、パッケージ筐体外部より強磁性
体で吸引することにより該パッケージ筐体に密着させ、
この状態で前記光アイソレータと前記パッケージ筐体と
をレーザ溶接して光アイソレータパッケージとした後に
、光半導体パッケージ、光アイソレータパッケージ、レ
ンズアセンブリ及び光ファイバアセンブリを、個別的に
相互に固定結合するようにして構成される。

作　　　用光アイソレータは前述したように磁気光学結晶に飽和磁
界を印加するための強力な永久磁石をその内部に有して
いるから、パッケージ筐体外部より強磁性体で光アイソ
レータを吸引することにより、光アイソレータをパッケ
ージ筐体に密着させて仮固定を行なうことができる。こ
のときの固定力は、光アイソレータの永久磁石に対して
均等に作用するから、光アイソレータ内の光学部品の高
精度な位置決めがずれることがない。このように光アイ
ソレータとパッケージ筐体とを仮固定するに際して接着
剤を用いることなしに密着状態が達成されるので、仮固
定した状態で両部材をレーザ溶接するときに、両部材が
位置ずれすることがない。なお、光半導体パッケージ、
光アイソレータパッケージ、レンズアセンブリ及び光フ
ァイバアセンブリを個別的に相Ｕに固定結合するように
しているのは、例えば光軸調整を行ないながら各部材の
一体化を図るためである。

実　　施　　例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明Ｕる。

第２図は本発明を適用して製造される光半導体モジュー
ルの断面構成図である。このモジュールは、光半導体パ
ッケージ１、光アイソレータパッケージ２、レンズアセ
ンブリ３及び光ファイバアセンブリ４を、これらの光軸
がモジュール光軸ＯＡとそれぞれ一致するように位買合
けした状態で一体的に固定結合することにより七ジュー
ルとして組み立てられている。

光半導体パッケージ１【よ、ケース１０上に載置固定さ
れたデツプマウント１１にＩＤ等の光半導体チップ１２
をマウントし、カバー１３でこれを保護するようにした
ものである。１４．１５は駆動電圧印加用等の電極端子
である。

光アイソレータバツ゛ケージ２は、パッケージ筐体２０
内部に光アイソレータ２１を固定したものであり、その
作成方法は、第１図を用いて説明される。同図中５０で
示されるのは光アイソレータ保持治具であり、非磁性体
からなる円筒部材とこの円筒部材の端部に固定された強
磁性体５２とからなる。パッケージ筐体２０は通常溶接
性に優れたＳＵＳ材等から形成されているので、このパ
ッケージ筐体２０を介して光アイソレータ２１内部の永
久磁石を強磁性体５２によって吸引することができる。

この吸引力は光アイソレータ２１の仝休について均等な
ものであるから、例えばＡ矢印で示される方向にレーザ
光を照射してレーザ溶接を行なうことによって、パッケ
ージ筐体２０内部の予め定められた所定の位置に光アイ
ソレータ２１を固定することができる。

この実施例では強磁性体として磁化されていないものを
用いているが、強磁性体として磁化された永久磁石を用
いることも可能である。即ら、光アイソレータ２１内部
の永久磁石の極性に応じた極性を有する永久磁石を強磁
性体として用いＣ光アイソレータ保持治具を構成し、こ
れにより光アイソレータとパッケージ筐体との仮固定を
行なうことによって、更に強い仮囚定保１．１カをＩｒ
：Ｉることができるものである。

レンズアセンブリ３は、レンズホルダ３０に球レンズ３
１を例えば圧入により固定保持したしのである。

光ファイバアセンブリ４は、光ファイバ４２をフェルー
ル４１に挿入固定し、これらを更にホルダ４０に挿入固
定した構造である。

これらの各構成部材を固定結合して第２図に示される全
体構成とするには例えば次のようにすればよい。まず、
光半導体パッケージ１のケース１０と光アイソレータパ
ッケージ２のパッケージ筐体２０とをレーザ溶接及びは
んだ付【夕等の手段によって固定結合しておく。その一
方でレンズアセンブリ３のレンズホルダ３０と光ファイ
バアセンブリ４のホルダ４０とを同様の手段により固定
結合しておく。そして、サブアセンブリ化された両部材
を密着させた状態で光結合効率をモニタリングしながら
最適位置で結合固定する。これにより光結合効率の高い
モジュールが提供されることになる。

発明の効果以上詳述したように、本発明によれば、光アイソレータ
の仮固定に接着剤が不要となるので、接着剤の使用に起
因する種々の不具合が解消されて信頼性が向上し、且つ
、製造作業性が良好になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す光アイソレータのパッケ
ージ筐体への固定方法を説明するための図、（ａ）：平
面図、（ｂ）二断面図、第２図は本発明を適用して構成
される光半導体モジュールの断面構成図、第３図は従来の一般的な光アイソレータ内蔵型光半導体
モジュールの構成及び動作を説明するための図、第４図は光アイソレータの従来の固定方法を説明するた
めの図である。１・・・光半導体パッケージ、２・・・光アイソレータパッケージ、３・・・レンズアセンブリ、４・・・光ファイバアセンブリ、１２・・・光半導体チップ、２１・・・光アイソレータ
、３１・・・球レンズ、　　　４１・・・フェルール、
４２・・・光ファイバ、５０・・・光アイソレータ保持治具１．５２・・・強磁性体。２゜２ｏ：　八・−ゲージ′Ｙ体莢カ邑例図　（光アイソレタの固気）第１図１　：　尤平１１忙ト八１フγ−シ゛２　：　尤アイゾレータハーーＴ−シ。３：　レンス゛アゼンフ゛す４　；　尤ファイバ゛ア七フフ゛す２１：　尤アイソレークス宏芭イ列図　←針イ本褥べ）第２図２１、　七アイゾレータ２３；　水入１は刃摸米イ列図　（化アイ・ルータ１膚（型も着尊イ番七ヅ
ユーＪし）従来イ列」図　（尤アインレータの固疋−）
第４図

Claims

【特許請求の範囲】光半導体パッケージ（１）、光アイソレータパッケージ
（２）、レンズアセンブリ（３）及び光ファイバアセン
ブリ（４）を一体的に組み立ててなる光半導体モジュー
ルの製造方法において、光アイソレータ（２１）に内蔵される永久磁石を、パッ
ケージ筐体（２０）外部より強磁性体（５２）で吸引す
ることにより該パッケージ筐体（２０）に密着させ、こ
の状態で前記光アイソレータ（２１）と前記パッケージ
筐体（２０）とをレーザ溶接して光アイソレータパッケ
ージ（２）とした後に、光半導体パッケージ（１）、光アイソレータパッケージ
（２）、レンズアセンブリ（３）及び光ファイバアセン
ブリ（４）を、個別的に相互に固定結合することを特徴
とする光半導体モジュールの製造方法。