JPH0139659B2 - - Google Patents
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- JPH0139659B2 JPH0139659B2 JP57137701A JP13770182A JPH0139659B2 JP H0139659 B2 JPH0139659 B2 JP H0139659B2 JP 57137701 A JP57137701 A JP 57137701A JP 13770182 A JP13770182 A JP 13770182A JP H0139659 B2 JPH0139659 B2 JP H0139659B2
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- JP
- Japan
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- light guide
- receptor
- thyristor
- internal
- internal light
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/26—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having three or more potential barriers, e.g. photothyristors
- H10F30/263—Photothyristors
-
- 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
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/421—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical component consisting of a short length of fibre, e.g. fibre stub
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G02B6/4295—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with semiconductor devices activated by light through the light guide, e.g. thyristors, phototransistors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thyristors (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光トリガサイリスタ素子に関し、
特にパツケージに取付けられ、気密封止された光
取入口の構造に関するものである。
特にパツケージに取付けられ、気密封止された光
取入口の構造に関するものである。
第１図は従来の光トリガサイリスタの構造を示
す断面図である。図において、１は、その上面に
トリガ用の受光部１ａを有する光トリガサイリス
タのベーシツクエレメント、２および３は電極、
４は、たとえばアルミナセラミツクス等の絶縁物
でできたパツケージで、上記電極２および３をそ
れぞれに設けられたフランジ部２ａおよび３ａを
用いてロー付や溶接等の適当な方法で気密に固定
している。５は、上記パツケージ４の側面に設け
られた穴にロー付等の適当な方法で気密に固定さ
れたリセプタである。６はサイリスタ素子の外部
からサイリスタをトリガするための光信号を上記
ベーシツクエレメント１にある受光部１ａに伝達
させる内部ライトガイドであり、その光の入口側
には円筒状の内部ライトガイドスリーブ７が、エ
ポキシ樹脂等で固定されている。さらに上記内部
ライトガイドスリーブ７は、上記リセプタ５の一
部とエポキシ樹脂等を用いて固定されている。８
は光トリガサイリスタをトリガさせるための光信
号発生源から光を導びいてくる、たとえばバンド
ルフアイバ（bundle fiber）の様な外部ライトガ
イド９を中心に有する外部ライトガイドスリーブ
である。また上記内部ライトガイドスリーブ７と
外部ライトガイドスリーブ８の外径は一致させて
ある。１０は整列スリーブで、その内径が上記ラ
イトガイドスリーブ７および８の外径と同じ円筒
であり、これをライトガイドスリーブ７および８
の外径にかぶせることにより、軸合せをしながら
結合している。１１はコネクタでねじ等の適当な
方法で、上記リセプタ５と結合されており、上記
外部ライトガイドスリーブ８が光サイリスタから
離れない様にしている。
す断面図である。図において、１は、その上面に
トリガ用の受光部１ａを有する光トリガサイリス
タのベーシツクエレメント、２および３は電極、
４は、たとえばアルミナセラミツクス等の絶縁物
でできたパツケージで、上記電極２および３をそ
れぞれに設けられたフランジ部２ａおよび３ａを
用いてロー付や溶接等の適当な方法で気密に固定
している。５は、上記パツケージ４の側面に設け
られた穴にロー付等の適当な方法で気密に固定さ
れたリセプタである。６はサイリスタ素子の外部
からサイリスタをトリガするための光信号を上記
ベーシツクエレメント１にある受光部１ａに伝達
させる内部ライトガイドであり、その光の入口側
には円筒状の内部ライトガイドスリーブ７が、エ
ポキシ樹脂等で固定されている。さらに上記内部
ライトガイドスリーブ７は、上記リセプタ５の一
部とエポキシ樹脂等を用いて固定されている。８
は光トリガサイリスタをトリガさせるための光信
号発生源から光を導びいてくる、たとえばバンド
ルフアイバ（bundle fiber）の様な外部ライトガ
イド９を中心に有する外部ライトガイドスリーブ
である。また上記内部ライトガイドスリーブ７と
外部ライトガイドスリーブ８の外径は一致させて
ある。１０は整列スリーブで、その内径が上記ラ
イトガイドスリーブ７および８の外径と同じ円筒
であり、これをライトガイドスリーブ７および８
の外径にかぶせることにより、軸合せをしながら
結合している。１１はコネクタでねじ等の適当な
方法で、上記リセプタ５と結合されており、上記
外部ライトガイドスリーブ８が光サイリスタから
離れない様にしている。
従来の光サイリスタ素子はこの様な構造になつ
ていたので、素子使用時の素子の加熱および停止
時の冷却による温度サイクルが加わると、ライト
ガイド６と内部ライトガイドスリーブ７および内
部ライトガイドスリーブ７とリセプタ５を結合し
ているエポキシ樹脂等の結合剤との界面にはく離
が生じ、スローリークが生じ、パツケージ内に水
分その他の入つた外気が入り、素子特性を劣化さ
せてしまうという欠点があつた。また、整列スリ
ーブ１０は、取はずし可能となつているが、組立
時、このスリーブ１０がなくても外観上は変わら
ないので、組み忘れによる結合損失の増加が生ず
る危険性があるという欠点もあつた。また、組立
て時に、このスリーブ１０を落としてなくしたり
する可能性があるという欠点もあつた。
ていたので、素子使用時の素子の加熱および停止
時の冷却による温度サイクルが加わると、ライト
ガイド６と内部ライトガイドスリーブ７および内
部ライトガイドスリーブ７とリセプタ５を結合し
ているエポキシ樹脂等の結合剤との界面にはく離
が生じ、スローリークが生じ、パツケージ内に水
分その他の入つた外気が入り、素子特性を劣化さ
せてしまうという欠点があつた。また、整列スリ
ーブ１０は、取はずし可能となつているが、組立
時、このスリーブ１０がなくても外観上は変わら
ないので、組み忘れによる結合損失の増加が生ず
る危険性があるという欠点もあつた。また、組立
て時に、このスリーブ１０を落としてなくしたり
する可能性があるという欠点もあつた。
この発明は上記の様な従来の光トリガサイリス
タ素子の構造の欠点を除去するためになされたも
ので、外部ライトガイドスリーブと、内部ライト
ガイドの外径の各々に一致した内径を有する２つ
の穴をリセプタの両側から同軸に明け、そしてそ
の段差部に熱膨脹係数が上記リセプタの構成材料
とほぼ等しいサフアイア板をロー付により気密に
封止したリセプタを用いる構造により気密性があ
り、しかも、組立てミスを起こしにくい光トリガ
サイリスタ素子を得ることを目的としている。
タ素子の構造の欠点を除去するためになされたも
ので、外部ライトガイドスリーブと、内部ライト
ガイドの外径の各々に一致した内径を有する２つ
の穴をリセプタの両側から同軸に明け、そしてそ
の段差部に熱膨脹係数が上記リセプタの構成材料
とほぼ等しいサフアイア板をロー付により気密に
封止したリセプタを用いる構造により気密性があ
り、しかも、組立てミスを起こしにくい光トリガ
サイリスタ素子を得ることを目的としている。
第２図は、この発明の一実施例を示す断面図で
あり、また第３図は、特にリセプタ部分を示す部
分の断面図である。図中１〜４，６，８，９およ
び１１は従来と同一または相当部品である。１５
は本発明により新しく考案されたリセプタで、そ
の素子内面側には、内部ライトガイド６と同じ
か、または少し大きな穴１５ａが明けてあり、ま
た素子外面側には、外部ライトガイドスリーブ８
の外形と同じ直径で、しかも上記穴１５ａと同軸
に穴１５ｂが明けてある。そして、このリセプタ
１５はパツケージ４にロー付等の適当な方法で気
密に固定されている。１２はその周辺部にメタラ
イズをし、上記リセプタ１５内の穴１５ａと１５
ｂの段差部に高温のロー付処理により気密に取付
けられたサフアイアの薄い板である。また１３は
接着剤であり、内部ライトガイド６をリセプタ１
５に固定している。なお、リセプタ１５は、前記
パツケージ４や上記サフアイア板１２と熱膨脹率
の比較的近いニツケル鉄合金や、ニツケルコバル
ト鉄合金等を用いることが望ましい。
あり、また第３図は、特にリセプタ部分を示す部
分の断面図である。図中１〜４，６，８，９およ
び１１は従来と同一または相当部品である。１５
は本発明により新しく考案されたリセプタで、そ
の素子内面側には、内部ライトガイド６と同じ
か、または少し大きな穴１５ａが明けてあり、ま
た素子外面側には、外部ライトガイドスリーブ８
の外形と同じ直径で、しかも上記穴１５ａと同軸
に穴１５ｂが明けてある。そして、このリセプタ
１５はパツケージ４にロー付等の適当な方法で気
密に固定されている。１２はその周辺部にメタラ
イズをし、上記リセプタ１５内の穴１５ａと１５
ｂの段差部に高温のロー付処理により気密に取付
けられたサフアイアの薄い板である。また１３は
接着剤であり、内部ライトガイド６をリセプタ１
５に固定している。なお、リセプタ１５は、前記
パツケージ４や上記サフアイア板１２と熱膨脹率
の比較的近いニツケル鉄合金や、ニツケルコバル
ト鉄合金等を用いることが望ましい。
上記のように構成された光トリガサイリスタの
特にリセプタ１５部では、ロー付等の比較的高い
温度でサフアイア板１２を気密固定しているの
で、素子運転停止時の温度変化程度では、ほとん
どリークは生じない。従つて長期にわたり初期素
子特性を維持することができ、信頼性の高い光ト
リガサイリスタを得ることができる。さらに、リ
セプタ１５は、それ自体で内部ライトガイド６と
外部ライトガイド９との軸合せをするので、従来
の様に整列スリーブ１０は必要なく、従つて組立
時に整列スリーブ１０を組み忘れたり、なくした
りするという作業ミスをなくすることができる。
特にリセプタ１５部では、ロー付等の比較的高い
温度でサフアイア板１２を気密固定しているの
で、素子運転停止時の温度変化程度では、ほとん
どリークは生じない。従つて長期にわたり初期素
子特性を維持することができ、信頼性の高い光ト
リガサイリスタを得ることができる。さらに、リ
セプタ１５は、それ自体で内部ライトガイド６と
外部ライトガイド９との軸合せをするので、従来
の様に整列スリーブ１０は必要なく、従つて組立
時に整列スリーブ１０を組み忘れたり、なくした
りするという作業ミスをなくすることができる。
なお上記実施例では、サフアイア板１２の表面
１２ａおよび、サフアイア板１２と内部ライトガ
イド６との間にはなにも施していないが、ここに
空気層があると、サフアイア板１２の屈接率が高
いため、大きな反射損失（約15〜20％）を生じて
しまう。そこで、サフアイア板１２の素子外側表
面１２ａには、たとえば弗化マグネシウム
（MgF2）の薄膜等による反射防止膜を付け、さ
らにサフアイア板１２と内部ライトガイド６との
間にはレンズ接着材等のマツチング剤を挿入し、
反射損失を１〜２％程度にまで小さくすることが
できる。
１２ａおよび、サフアイア板１２と内部ライトガ
イド６との間にはなにも施していないが、ここに
空気層があると、サフアイア板１２の屈接率が高
いため、大きな反射損失（約15〜20％）を生じて
しまう。そこで、サフアイア板１２の素子外側表
面１２ａには、たとえば弗化マグネシウム
（MgF2）の薄膜等による反射防止膜を付け、さ
らにサフアイア板１２と内部ライトガイド６との
間にはレンズ接着材等のマツチング剤を挿入し、
反射損失を１〜２％程度にまで小さくすることが
できる。
また、内部ライトガイド６は、一般的に、比較
的屈折率の高いガラスでできた中央のコア部とそ
のまわりの比較的屈折率の低いガラスでできたク
ラツド部を有するものが使われている。これは、
第１図において、内部ライトガイド６と内部ライ
トガイドスリーブ７との界面での光の吸収による
損失を生じさせない様に光をコア部に閉じ込めて
おくためである。ところで、第３図において、内
部ライトガイド６は、接着剤１３によつて囲まれ
ており、また、この接着剤１３は、気密を保つ必
要がないので、比較的自由にその種類を選ぶこと
ができるわけである。ここでその材質にライトガ
イド６の屈折率より十分に低い屈折率、たとえば
内部ライトガイド６の90〜95％程度の屈折率で、
光の吸収の少ないものを選べば、この接着剤１３
は、従来のライトガイド６のクラツド部の役割を
するので、従つて、ライトガイド６は、クラツド
部のない屈折率の高いしかも単一屈折率のガラス
棒材を用いて安価に作ることができる。たとえば
一例として、ライトガイド６に屈折率1.62のガラ
スを用い、接着剤１３に屈折率1.5で吸収率５％
以下のシリコン樹脂を用いることができる。また
前記のサフアイア板１２と内部ライトガイド６の
間のマツチング剤は、サフアイアと内部ライトガ
イドの屈折率の中間程度のものが望ましいが、双
方より多少低くても、たとえばサフアイア板１２
の85％程度であつても反射損失１％以下というか
なりの効果が期待でき、従つて、このマツチング
剤と内部ライトガイドが固定用で、しかも内部ラ
イトガイド６のクラツド層の役目をする接着剤１
３と同一でもよい。
的屈折率の高いガラスでできた中央のコア部とそ
のまわりの比較的屈折率の低いガラスでできたク
ラツド部を有するものが使われている。これは、
第１図において、内部ライトガイド６と内部ライ
トガイドスリーブ７との界面での光の吸収による
損失を生じさせない様に光をコア部に閉じ込めて
おくためである。ところで、第３図において、内
部ライトガイド６は、接着剤１３によつて囲まれ
ており、また、この接着剤１３は、気密を保つ必
要がないので、比較的自由にその種類を選ぶこと
ができるわけである。ここでその材質にライトガ
イド６の屈折率より十分に低い屈折率、たとえば
内部ライトガイド６の90〜95％程度の屈折率で、
光の吸収の少ないものを選べば、この接着剤１３
は、従来のライトガイド６のクラツド部の役割を
するので、従つて、ライトガイド６は、クラツド
部のない屈折率の高いしかも単一屈折率のガラス
棒材を用いて安価に作ることができる。たとえば
一例として、ライトガイド６に屈折率1.62のガラ
スを用い、接着剤１３に屈折率1.5で吸収率５％
以下のシリコン樹脂を用いることができる。また
前記のサフアイア板１２と内部ライトガイド６の
間のマツチング剤は、サフアイアと内部ライトガ
イドの屈折率の中間程度のものが望ましいが、双
方より多少低くても、たとえばサフアイア板１２
の85％程度であつても反射損失１％以下というか
なりの効果が期待でき、従つて、このマツチング
剤と内部ライトガイドが固定用で、しかも内部ラ
イトガイド６のクラツド層の役目をする接着剤１
３と同一でもよい。
この発明は以上説明したとうり、外部ライトガ
イドスリーブと内部ライトガイドの外径の各々に
一致した２つの径の穴をリセプタの両側から同軸
に明け、そしてその段差部にサフアイア板をロー
付等により気密封止したリセプタを用いる構造に
より、信頼性のある気密構造を有する光トリガサ
イリスタパツケージが得られ、さらに整列スリー
ブの組み忘れによる外部ライトガイドと内部ライ
トガイドの軸ずれ損失の増加や、整列スリーブの
紛失等の作業ミスがなくなるという効果がある。
イドスリーブと内部ライトガイドの外径の各々に
一致した２つの径の穴をリセプタの両側から同軸
に明け、そしてその段差部にサフアイア板をロー
付等により気密封止したリセプタを用いる構造に
より、信頼性のある気密構造を有する光トリガサ
イリスタパツケージが得られ、さらに整列スリー
ブの組み忘れによる外部ライトガイドと内部ライ
トガイドの軸ずれ損失の増加や、整列スリーブの
紛失等の作業ミスがなくなるという効果がある。
第１図は従来の光トリガサイリスタ素子の構造
を示す断面図、第２図は本発明の一実施例の光ト
リガサイリスタ素子の構造を示す断面図、第３図
はそのリセプタ回りの部分断面図である。 図において、１はベーシツクエレメント、１ａ
は受光部、２は電極、２ａはフランジ、３は電
極、３ａはフランジ、４は絶縁物でできたパツケ
ージ、６は内部ライトガイド、７は内部ライトガ
イドスリーブ、８は外部ライトガイドスリーブ、
９は外部ライトガイド、１０は整列スリーブ、１
１はコネクタ、１２はサフアイア板、１３は接着
剤、１５はリセプタ、１５ａは内部ライトガイド
と同径の穴、１５は外部ライトガイドスリーブと
同径の上記穴１５ａと同軸に明けられた穴であ
る。なお、図中同一符号は同一または相当部分を
示す。
を示す断面図、第２図は本発明の一実施例の光ト
リガサイリスタ素子の構造を示す断面図、第３図
はそのリセプタ回りの部分断面図である。 図において、１はベーシツクエレメント、１ａ
は受光部、２は電極、２ａはフランジ、３は電
極、３ａはフランジ、４は絶縁物でできたパツケ
ージ、６は内部ライトガイド、７は内部ライトガ
イドスリーブ、８は外部ライトガイドスリーブ、
９は外部ライトガイド、１０は整列スリーブ、１
１はコネクタ、１２はサフアイア板、１３は接着
剤、１５はリセプタ、１５ａは内部ライトガイド
と同径の穴、１５は外部ライトガイドスリーブと
同径の上記穴１５ａと同軸に明けられた穴であ
る。なお、図中同一符号は同一または相当部分を
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上面に光トリガ用受光部を有する光トリガサ
イリスタベーシツクエレメントと、 該ベーシツクエレメントの上下面に設けられた
２つの電極とこの２つの電極をフランジを介して
気密に固定する絶縁物でできたパツケージと、 このパツケージの側面に明けられた穴に気密固
定されたリセプタと、 サイリスタトリガ用の光信号を上記ベーシツク
エレメント上の受光部に導く内部ライトガイド
と、 外部から来る上記サイリスタトリガ用の光信号
を上記内部ライトガイドに導く外部ライトガイド
と、 上記外部ライトガイドを中心に有する外部ライ
トガイドスリーブと、 上記内部ライトガイド外径および外部ライトガ
イドスリーブ外径の各々と一致した内径を有し同
軸に上記リセプタに明けられた２つの穴と、 この２つの穴の段差部にロー付により気密固定
された上記リセプタ構成材料と熱膨脹係数のほぼ
等しいサフアイア板と、 上記リセプタと内部ライトガイドとを固定する
接着剤とを備えたことを特徴とする光トリガサイ
リスタ素子。 ２ 反射防止膜をサフアイア板の外表面に付け、
サフアイア板と内部ライトガイド端面間にマツチ
ング剤を挿入したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光トリガサイリスタ素子。 ３ 内部ライトガイドとリセプタとを固定する接
着剤として内部ライトガイドより低い屈折率で光
吸収の少ない接着剤を用い、さらに内部ライトガ
イドをクラツド層のない単一屈折率の材料で構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の光トリガサイリスタ素子。 ４ サフアイア板と内部ライトガイド端面との固
定に、内部ライトガイドとリセプタの固定に使用
する接着剤と同じ接着剤を用いたことを特徴とす
る特許請求の範囲第２項または第３項記載の光ト
リガサイリスタ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137701A JPS5927573A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 光トリガサイリスタ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57137701A JPS5927573A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 光トリガサイリスタ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5927573A JPS5927573A (ja) | 1984-02-14 |
| JPH0139659B2 true JPH0139659B2 (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=15204790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57137701A Granted JPS5927573A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | 光トリガサイリスタ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927573A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3201573U (ja) | 2015-10-05 | 2015-12-17 | イハラサイエンス株式会社 | バルブ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4131905A (en) * | 1977-05-26 | 1978-12-26 | Electric Power Research Institute, Inc. | Light-triggered thyristor and package therefore |
| JPS54136283A (en) * | 1978-04-14 | 1979-10-23 | Fuji Electric Co Ltd | Semiconductor photo detector |
| JPS5653371U (ja) * | 1979-10-01 | 1981-05-11 |
-
1982
- 1982-08-06 JP JP57137701A patent/JPS5927573A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5927573A (ja) | 1984-02-14 |
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