JPH01133009A - 光素子モジュール - Google Patents
光素子モジュールInfo
- Publication number
- JPH01133009A JPH01133009A JP28936287A JP28936287A JPH01133009A JP H01133009 A JPH01133009 A JP H01133009A JP 28936287 A JP28936287 A JP 28936287A JP 28936287 A JP28936287 A JP 28936287A JP H01133009 A JPH01133009 A JP H01133009A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stem
- housing
- gold
- filler metal
- brazing filler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4248—Feed-through connections for the hermetical passage of fibres through a package wall
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、発光素子と光ファイバとを、レンズを用いて
安定に光結合させる光素子モジュール。
安定に光結合させる光素子モジュール。
受光素子モジュールに関するものである。
光ファイバを用いる通信方式においては、発光□ 素子
の光を効率良く光ファイバへ結合させる光素子モジュー
ルが必要となる。従来、この種の装置においては、発光
素子から出射された光を、光ファイバに取り込む（光結
合）方法として、レンズを用いた光学系が広く用いられ
ている。これは、レンズを用いることにより光を集光で
き、この集光した光を、光ファイバに比較的容易に取り
込むことができるからである。この種の装置として。
の光を効率良く光ファイバへ結合させる光素子モジュー
ルが必要となる。従来、この種の装置においては、発光
素子から出射された光を、光ファイバに取り込む（光結
合）方法として、レンズを用いた光学系が広く用いられ
ている。これは、レンズを用いることにより光を集光で
き、この集光した光を、光ファイバに比較的容易に取り
込むことができるからである。この種の装置として。
第６図に示す結合装置では、発光素子７は、ステム１上
面に突出したヒートシンク５にサブマウントを介して着
座され、このステム１は、ベース１１に固着されている
。またこのステム１には、球レンズ９が着座された球レ
ンズ保持部材１２が発光素子７を覆うように固着され、
フェルール１４を装着したフェルール支持部材１３が、
球レンズ保持部材１２を覆うようにベース１１上に保持
されている。この状態で、光出力の最大となるところに
位置合せを行い、ベース１１とフェルール支持部材１３
をＹＡＧレーザで溶接固定するものである。この従来技
術は、特開昭５９−１６６９０６に開示されている。
面に突出したヒートシンク５にサブマウントを介して着
座され、このステム１は、ベース１１に固着されている
。またこのステム１には、球レンズ９が着座された球レ
ンズ保持部材１２が発光素子７を覆うように固着され、
フェルール１４を装着したフェルール支持部材１３が、
球レンズ保持部材１２を覆うようにベース１１上に保持
されている。この状態で、光出力の最大となるところに
位置合せを行い、ベース１１とフェルール支持部材１３
をＹＡＧレーザで溶接固定するものである。この従来技
術は、特開昭５９−１６６９０６に開示されている。
上記従来技術は、ベースとフェルール支持部材とが最大
光出力を受光する点に位置合せした後、ＹＡＧレーザで
溶接固定するものであるが、金メツキを被覆したベース
をレーザ照射すると、レーザ光が金メツキで反射され、
溶接することが困難であった。また反射を防止し溶接す
ることができても、メツキ材料の金が母材に拡散し、溶
接部に割れが生じるという問題点があった。また上記溶
接方法では、ベースとフェルール支持部材の接触部の金
属を溶かし、（鉄材料：融点１５００°Ｃ）溶接するた
め、熱変形が生じ、位置ズレが起きやすかった。
光出力を受光する点に位置合せした後、ＹＡＧレーザで
溶接固定するものであるが、金メツキを被覆したベース
をレーザ照射すると、レーザ光が金メツキで反射され、
溶接することが困難であった。また反射を防止し溶接す
ることができても、メツキ材料の金が母材に拡散し、溶
接部に割れが生じるという問題点があった。また上記溶
接方法では、ベースとフェルール支持部材の接触部の金
属を溶かし、（鉄材料：融点１５００°Ｃ）溶接するた
め、熱変形が生じ、位置ズレが起きやすかった。
上述のように金メツキを被覆したベースと、フェルール
支持部を、反射や、割れを起さずに溶接することが困難
であり、また溶接できても、溶接前後で光軸ズレが起こ
り、光出力が低下する問題があった。
支持部を、反射や、割れを起さずに溶接することが困難
であり、また溶接できても、溶接前後で光軸ズレが起こ
り、光出力が低下する問題があった。
本発明の目的は、金メツキしたステムとハウジングを１
割れを発生させず、また位置ズレを起こさずに溶接し、
長期にわたって安定した光出力を得ることができる光素
子モジュールを提供することにある。
割れを発生させず、また位置ズレを起こさずに溶接し、
長期にわたって安定した光出力を得ることができる光素
子モジュールを提供することにある。
上記目的は、金メツキを被覆したステムとハウジングの
接触部に溝部を形成し、この溝部に、金になじみ易い低
融点のロウ材を導入して、ＹＡＧレーザで照射する。こ
のＹＡＧレーザ照射により溝部に導入したロウ材を溶か
して、ステムとハウジングを接合することにより達成さ
れる。
接触部に溝部を形成し、この溝部に、金になじみ易い低
融点のロウ材を導入して、ＹＡＧレーザで照射する。こ
のＹＡＧレーザ照射により溝部に導入したロウ材を溶か
して、ステムとハウジングを接合することにより達成さ
れる。
ステムとハウジングの接触部には、溝状のロウ材保持部
を設けており、このロウ材保持部にＡｕを含む低融点ロ
ウ材を供給する。
を設けており、このロウ材保持部にＡｕを含む低融点ロ
ウ材を供給する。
この状態の下で、ステムとハウジングの間のロウ材を、
ＹＡＧレーザで照射する。溶けたロウ材は、ロウ材保持
部内狭部まで行きわたり、ステムとハウジングを接合す
る。この接合では、低融点ロウ材を溶かして固定させて
いるため、固定後ロウ材が変形し、ハウジングに残留熱
ひずみを与えない、このため光軸ズレを防ぎ接合できる
。またステムとハウジングを強く押え付けた状態でレー
ザ照射しているため、光軸方向の位置変化を防ぐことが
できる。また、ロウ材は、Ａｕを含むもので金となじみ
が良いため、メツキ材料である金を、良く吸収し、ステ
ムやハウジング内への金の拡散を防止でき、この拡散に
よる割れを発生させない。
ＹＡＧレーザで照射する。溶けたロウ材は、ロウ材保持
部内狭部まで行きわたり、ステムとハウジングを接合す
る。この接合では、低融点ロウ材を溶かして固定させて
いるため、固定後ロウ材が変形し、ハウジングに残留熱
ひずみを与えない、このため光軸ズレを防ぎ接合できる
。またステムとハウジングを強く押え付けた状態でレー
ザ照射しているため、光軸方向の位置変化を防ぐことが
できる。また、ロウ材は、Ａｕを含むもので金となじみ
が良いため、メツキ材料である金を、良く吸収し、ステ
ムやハウジング内への金の拡散を防止でき、この拡散に
よる割れを発生させない。
このようにロウ材保持部を設け、ロウ材を用いて接合す
ることにより、接合部の割れや、ステムとハウジングの
位置ズレを起こさずに固定でき、長期にわたって安定し
た光出力を得ることができる。
ることにより、接合部の割れや、ステムとハウジングの
位置ズレを起こさずに固定でき、長期にわたって安定し
た光出力を得ることができる。
以下、本発明の実施例を、第１図から第５図により説明
する。
する。
〈実施例１〉
実施例１として、円板状ステムに接触するハウジング円
周部に０．２ＸＯ，２の段部を、全周に設け、ロウ材保
持部とした場合を示す。（第５図。
周部に０．２ＸＯ，２の段部を、全周に設け、ロウ材保
持部とした場合を示す。（第５図。
第１図）ステム１は、熱膨張率の低い鉄材料等からなり
、表面には、Ｎ１メツキを下地にして金メツキが約２μ
ｍの厚さで、全体に被覆されている。
、表面には、Ｎ１メツキを下地にして金メツキが約２μ
ｍの厚さで、全体に被覆されている。
このステム１上面には、ヒートシンク５が突出しており
、このヒートシンク５にサブマウントを介して発光素子
７が着座され、ステム１に設けられたリード６で、この
発光索子７は給電駆動される。
、このヒートシンク５にサブマウントを介して発光素子
７が着座され、ステム１に設けられたリード６で、この
発光索子７は給電駆動される。
また、キャップ８には、発光索子７に対向させてレンズ
９が固定される。尚、この固定は、発光素子７が外気雰
囲気に触れないようキャップ８内を気密封止されている
。また、ハウジング３は、熱膨張率の低いステンレス鋼
等からなり１表面には。
９が固定される。尚、この固定は、発光素子７が外気雰
囲気に触れないようキャップ８内を気密封止されている
。また、ハウジング３は、熱膨張率の低いステンレス鋼
等からなり１表面には。
Ｎｉメツキを約３μｍの厚さで被覆した。このハウジン
グ３には、光コネクタ（シングルモードファイバ含む）
が固定されており、キャップ８が固定されたステム１を
、このハウジング３内へ挿入し、ステム１とハウジング
３を対向させる。次いて、レンズ９で集光された光を、
光コネクタで受光し、この光出力が最大のところに再位
置合せを行い、光出力が低下しないようにステム１とハ
ウジング３を接触させる。接触させた後、４ｋｇ以上の
力で押え付ける。第１図に示すようにステム１とハウジ
ング３の接触部全周に設けられた段部（溝）からなるロ
ウ材保持部４へは、ロウ材２として、形状がφ０．２ｍ
の低融点（３６０℃）の金を含有しているワイヤを、全
周にまき付ける。
グ３には、光コネクタ（シングルモードファイバ含む）
が固定されており、キャップ８が固定されたステム１を
、このハウジング３内へ挿入し、ステム１とハウジング
３を対向させる。次いて、レンズ９で集光された光を、
光コネクタで受光し、この光出力が最大のところに再位
置合せを行い、光出力が低下しないようにステム１とハ
ウジング３を接触させる。接触させた後、４ｋｇ以上の
力で押え付ける。第１図に示すようにステム１とハウジ
ング３の接触部全周に設けられた段部（溝）からなるロ
ウ材保持部４へは、ロウ材２として、形状がφ０．２ｍ
の低融点（３６０℃）の金を含有しているワイヤを、全
周にまき付ける。
この日つ材２がまき付けられた接触部を、ＹＡＧレーザ
で照射する。このＹＡＧレーザ照射は、ステム１とハウ
ジング３の間のロウ材２を中心に、ステム１とハウジン
グ３にも照射される大きさで、φ０．３ ｎｔｎとし
、円周の対角方向に同時に２ケ所照射し、接触部は６点
の接合点で固定させる。この実施例でのＹＡＧレーザ照
射条件としては、パルス当りの出力、２．０ ジュー
ル、パルス幅６ｍＳ、繰返し数３００ｐｐｓ＋ 電圧３
００ Ｖ、 ５ｈｏｔ数ＩＱｓｈｏｔである。
で照射する。このＹＡＧレーザ照射は、ステム１とハウ
ジング３の間のロウ材２を中心に、ステム１とハウジン
グ３にも照射される大きさで、φ０．３ ｎｔｎとし
、円周の対角方向に同時に２ケ所照射し、接触部は６点
の接合点で固定させる。この実施例でのＹＡＧレーザ照
射条件としては、パルス当りの出力、２．０ ジュー
ル、パルス幅６ｍＳ、繰返し数３００ｐｐｓ＋ 電圧３
００ Ｖ、 ５ｈｏｔ数ＩＱｓｈｏｔである。
〈実施例２〉
第２図に示す実施例では、ステム１に接触するハウジン
グ３部に、４５°０．２ｍｍの縁とリテーパ部を接触部
全周に設け、ロウ材保持部４としたものである。このロ
ウ材保持部４に、金を含んだ、形状がφ０．２ のワイ
ヤーの低融点ロウ材２を供給し、ＹＡＧレーザを照射し
て、溶かしたロウ材２で接合したものである。
グ３部に、４５°０．２ｍｍの縁とリテーパ部を接触部
全周に設け、ロウ材保持部４としたものである。このロ
ウ材保持部４に、金を含んだ、形状がφ０．２ のワイ
ヤーの低融点ロウ材２を供給し、ＹＡＧレーザを照射し
て、溶かしたロウ材２で接合したものである。
〈実施例３〉
第３図に示す実施例では、接触点のステム１部ハウジン
グ３部それぞれに、０．２ＸＯ，２の段部を接触部全周
に設け、ロウ材保持部４とし、このコラ材保持部４に、
幅０ 、３ ｔｒｙ 、厚さ０．２ｍｍの板状のロウ材
２を接触部周囲にまき付け、ＹＡＧレーザでロウ材２の
中心を照射して接合したものである。
グ３部それぞれに、０．２ＸＯ，２の段部を接触部全周
に設け、ロウ材保持部４とし、このコラ材保持部４に、
幅０ 、３ ｔｒｙ 、厚さ０．２ｍｍの板状のロウ材
２を接触部周囲にまき付け、ＹＡＧレーザでロウ材２の
中心を照射して接合したものである。
〈実施例４〉
第４図に示す実施例では、接触点のステム１部ハウジン
グ３部それぞれ対向して、４５’ ０．２円ｍの縁とリ
テーパ部を接触部全周に設け、ロウ材保持部４とし、こ
のロウ材保持部４に、φ０．２ のワイヤ状の低融点ロ
ウ材２を、接触部周囲にまき付けＹＡＧレーザを照射し
て接合したものである。
グ３部それぞれ対向して、４５’ ０．２円ｍの縁とリ
テーパ部を接触部全周に設け、ロウ材保持部４とし、こ
のロウ材保持部４に、φ０．２ のワイヤ状の低融点ロ
ウ材２を、接触部周囲にまき付けＹＡＧレーザを照射し
て接合したものである。
本発明によれば、溶かされた低融点ロウ材が、ロウ材保
持部内に充満し、ステムとハウジングを接合させている
。この接合により、メツキ材の金はロウ材に吸収される
ため、金の拡散による接合部の割れを解消する。また、
母材（鉄、融点１５００℃）を溶かして接合した場合に
比べ、ハウジングに生じる残留熱ひずみは少ない。また
、ステムとハウジングは面接触で強力な力で押え付けて
いるた′め、光軸方向の位置変化がない。これにより、
接合前後の光軸ズレを防ぎ固定できる。また１円周接触
部の対称位置からレーザ照射し接合するため、変形の非
対称性がなく固定できる。以上より。
持部内に充満し、ステムとハウジングを接合させている
。この接合により、メツキ材の金はロウ材に吸収される
ため、金の拡散による接合部の割れを解消する。また、
母材（鉄、融点１５００℃）を溶かして接合した場合に
比べ、ハウジングに生じる残留熱ひずみは少ない。また
、ステムとハウジングは面接触で強力な力で押え付けて
いるた′め、光軸方向の位置変化がない。これにより、
接合前後の光軸ズレを防ぎ固定できる。また１円周接触
部の対称位置からレーザ照射し接合するため、変形の非
対称性がなく固定できる。以上より。
本発明の光素子モジュールでは、接合部の割れが無く、
また残留熱ひずみが少ないため、長期にわたって安定し
た光出力を得ることができるものである。
また残留熱ひずみが少ないため、長期にわたって安定し
た光出力を得ることができるものである。
第１図〜第４図は、本発明の各実施例を示す接合部の断
面図、第５図は、本発明の光素子モジュールの全体図、
第６図は、従来装置を示す断面図である。 １・・・ステム、２・・・ロウ材、３・・・ハウジング
、４・・ロウ材保持部、５・・・ヒートシンク、６・・
・リード、７・・・発光素子、８・・・キャップ、９・
・レンズ、１０・・・光コネクタ挿入孔、１１・・・ベ
ース、１２・・・レンズ保持部材、１３・・・フェルー
ル支持部材、１４・・フェルール、１５・・・ＹＡＧレ
ーザ照射。
面図、第５図は、本発明の光素子モジュールの全体図、
第６図は、従来装置を示す断面図である。 １・・・ステム、２・・・ロウ材、３・・・ハウジング
、４・・ロウ材保持部、５・・・ヒートシンク、６・・
・リード、７・・・発光素子、８・・・キャップ、９・
・レンズ、１０・・・光コネクタ挿入孔、１１・・・ベ
ース、１２・・・レンズ保持部材、１３・・・フェルー
ル支持部材、１４・・フェルール、１５・・・ＹＡＧレ
ーザ照射。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、円板状ステムと、このステムに突出したヒートシン
クにサブマウントを介して着座されている発光素子と、
この発光素子には、キャップに取り付けられたレンズを
対向させ、前記キャップを、前記ステムに固定し、前記
レンズで集光された光をハウジングに装着された光コネ
クタで受光し、前記ステムの接触部を溶接固定する光素
子モジュールにおいて、前記ハウジングと前記ステムの
接触部に金を含むロウ材を導入して接合し、溶かされた
ロウ材が、前記ステムと前記ハウジングの間に入り込む
ロウ材保持部を設けたことを特徴とする光素子モジュー
ル。 ２、ロウ材保持部は、周囲３箇所、あるいはそれ以上全
周に設けた特許請求の範囲第１項記載の光素子モジュー
ル。 ３、接触部のロウ材保持部は、溝あるいは孔とした特許
請求の範囲第１項記載の光素子モジュール。 ４、ステムとハウジングの接触部は、互いに面で接触し
ている特許請求の範囲第１項記載の光素子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28936287A JPH01133009A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 光素子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28936287A JPH01133009A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 光素子モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133009A true JPH01133009A (ja) | 1989-05-25 |
Family
ID=17742221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28936287A Pending JPH01133009A (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 光素子モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01133009A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0375708A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ユニット及びその光結合部 |
| US6053641A (en) * | 1996-12-30 | 2000-04-25 | Hyundai Electronics Industries Co. | Fiber pigtail for optical communication module |
| JP2013115149A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Kyocera Corp | 素子収納用パッケージおよび光半導体装置 |
-
1987
- 1987-11-18 JP JP28936287A patent/JPH01133009A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0375708A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-03-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ユニット及びその光結合部 |
| US6053641A (en) * | 1996-12-30 | 2000-04-25 | Hyundai Electronics Industries Co. | Fiber pigtail for optical communication module |
| JP2013115149A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Kyocera Corp | 素子収納用パッケージおよび光半導体装置 |
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