JPH03180090A - 半導体レーザモジュール - Google Patents
半導体レーザモジュールInfo
- Publication number
- JPH03180090A JPH03180090A JP31988389A JP31988389A JPH03180090A JP H03180090 A JPH03180090 A JP H03180090A JP 31988389 A JP31988389 A JP 31988389A JP 31988389 A JP31988389 A JP 31988389A JP H03180090 A JPH03180090 A JP H03180090A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stem
- mount
- holder
- semiconductor laser
- mount holder
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 8
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (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、光フアイバ通信用半導体レーザモジュールに
関し、特に光学部品と半導体レーザ素子の固定構造に関
する。
関し、特に光学部品と半導体レーザ素子の固定構造に関
する。
従来の半導体レーザモジュールは、半導体レーザ素子と
ホトダイオードをマウントしたステムをマウントホルダ
の一方の座グリ部に嵌合し半田で固定し、結合レンズを
介して他方の座グリ部に設けた光ファイバに結合する構
造を有している（第１図参照〉。従来の半導体レーザモ
ジュールにおいては、半導体レーザ素子やステムの固定
は半田によって行なうのが一般的である。まず半導体レ
ーザ素子のヒートシンクへの固定には高融点半田を使用
し、次のヒートシンクのステムへの固定には少し融点の
低い半田を使用し、そして最後のステムのマウントホル
ダへの容易には更に融点の低い半田を使用している。
ホトダイオードをマウントしたステムをマウントホルダ
の一方の座グリ部に嵌合し半田で固定し、結合レンズを
介して他方の座グリ部に設けた光ファイバに結合する構
造を有している（第１図参照〉。従来の半導体レーザモ
ジュールにおいては、半導体レーザ素子やステムの固定
は半田によって行なうのが一般的である。まず半導体レ
ーザ素子のヒートシンクへの固定には高融点半田を使用
し、次のヒートシンクのステムへの固定には少し融点の
低い半田を使用し、そして最後のステムのマウントホル
ダへの容易には更に融点の低い半田を使用している。
上述した従来の半田」固定技術においては、通常半田に
は融点より十分低い温度でも一定の負荷条件下で半田が
塑性変形を起す、いわゆる半田クリープ現象が存在する
ため、高精度を必要とする光学装置の固定技術としては
、信頼度に欠けるという問題がある。
は融点より十分低い温度でも一定の負荷条件下で半田が
塑性変形を起す、いわゆる半田クリープ現象が存在する
ため、高精度を必要とする光学装置の固定技術としては
、信頼度に欠けるという問題がある。
例えば、半導体レーザ素子と単一モードファイバとの結
合系では、直接接合でサブミクロンの結合精度が要求さ
れ、レンズを介する結像系でも数ミクロンの結合精度が
要求されているが、半導体レーザ素子のマウントにＡ
ｕ Ｓ ｎ （８０／２０）半田〈融点２８３℃〉を使
用した場合サブキャリア（ヒートシンク）のステムへの
固定にはＰｂ５ｎ（６３／３７ ）半田（融点１８３℃
）を使用するのが半田固定での一般的方法である。しか
し、モジュールの保存温度として８５℃を要求された場
合、光学系の安定度をこの半田固定構造で確保すること
は半田クリープ現象が起こり信頼性上問題である。
合系では、直接接合でサブミクロンの結合精度が要求さ
れ、レンズを介する結像系でも数ミクロンの結合精度が
要求されているが、半導体レーザ素子のマウントにＡ
ｕ Ｓ ｎ （８０／２０）半田〈融点２８３℃〉を使
用した場合サブキャリア（ヒートシンク）のステムへの
固定にはＰｂ５ｎ（６３／３７ ）半田（融点１８３℃
）を使用するのが半田固定での一般的方法である。しか
し、モジュールの保存温度として８５℃を要求された場
合、光学系の安定度をこの半田固定構造で確保すること
は半田クリープ現象が起こり信頼性上問題である。
本発明の半導体レーザモジュールは、結合レンズを中央
に固定したマウントホルダの側面に溝を設け、レーザダ
イオードとフォトダイオードが搭載されたステムをマウ
ントホルダーの端面からレーザダイオードと結合レンズ
とを対向するようにマウントホルダの内径に嵌合し、始
めにマウントホルダ側面溝の周囲からレーザ溶接し、次
にステムとマウントホルダの嵌合部を半田固定すること
を特徴としている。
に固定したマウントホルダの側面に溝を設け、レーザダ
イオードとフォトダイオードが搭載されたステムをマウ
ントホルダーの端面からレーザダイオードと結合レンズ
とを対向するようにマウントホルダの内径に嵌合し、始
めにマウントホルダ側面溝の周囲からレーザ溶接し、次
にステムとマウントホルダの嵌合部を半田固定すること
を特徴としている。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例を示す半
導体レーザモジュールの平面図と断面図である。本実施
例は単レンズ結合の温度調整機構が無いファイバーピグ
テール付半導体レーザモジュールを示す。同図において
、１はマウントホルダ、２はレーザダイオードおよびモ
ニタ用ホトダイオードをマウントするステム、３はロッ
ドレンズ、４はレーザダイオード、５はモニタ用ホトダ
イオード、６はレーザスポット溶接、７は半田、８はＤ
ＩＰケース、９は台座、１０はファイバ１１はフェルー
ル、１２はスライドリング、１３はリード端子である。
導体レーザモジュールの平面図と断面図である。本実施
例は単レンズ結合の温度調整機構が無いファイバーピグ
テール付半導体レーザモジュールを示す。同図において
、１はマウントホルダ、２はレーザダイオードおよびモ
ニタ用ホトダイオードをマウントするステム、３はロッ
ドレンズ、４はレーザダイオード、５はモニタ用ホトダ
イオード、６はレーザスポット溶接、７は半田、８はＤ
ＩＰケース、９は台座、１０はファイバ１１はフェルー
ル、１２はスライドリング、１３はリード端子である。
マウントホルダ１には前もってロッドレンズ３がＡｕＳ
ｎ半田で半田付けされる。このマウントホルダｌの内径
にレーザダイオード４およびホトダイオード５を搭載し
たステム２を嵌合挿入させてマウントホルダ１の側面か
ら円周上にＹＡＧレーザスポット溶接６し、固定した後
、嵌合部を半田付けする。
ｎ半田で半田付けされる。このマウントホルダｌの内径
にレーザダイオード４およびホトダイオード５を搭載し
たステム２を嵌合挿入させてマウントホルダ１の側面か
ら円周上にＹＡＧレーザスポット溶接６し、固定した後
、嵌合部を半田付けする。
次に、レーザダイオード４を発光させながらファイバフ
ェルール１１を最適な光結合位置に調整しスライドリン
グ１２を介してＹＡＧレーザスポット溶接６によりファ
イバフェルール１１をマウントホルダ４に固定し結合光
学系を一体化する。
ェルール１１を最適な光結合位置に調整しスライドリン
グ１２を介してＹＡＧレーザスポット溶接６によりファ
イバフェルール１１をマウントホルダ４に固定し結合光
学系を一体化する。
このようにして一体止した結合光学系をＤＩＰタイプの
外装ケース８の中に台座９と共に組み込み端子１３を接
続しキャップ封止することで半導体レーザモジュールが
完成する。
外装ケース８の中に台座９と共に組み込み端子１３を接
続しキャップ封止することで半導体レーザモジュールが
完成する。
次に、本発明の独創部であるステムとマウントホルダの
固定方法について第２図（ａ）、（ｂ）を用いて詳細に
説明する。マウントホルダ１にはステム２との嵌合部の
外周にＹＡＧレーザスポットプラグ溶接が可能な程度の
肉厚を残す溝が設けてあり、ステム挿入端には嵌合系よ
りも大きい座グリが施しである。このようなマウントホ
ルダ１の端面からレーザダイオード４およびホトダイオ
ード５を搭載したステム２を嵌合挿入し、レーザダイオ
ード４とロッドレンズ３管の光軸方向の位置決めした後
、マウントホルダ１の溝部にＹＡＧレーザスポット溶接
を円周上に最低３ポイント以上行い融着する。次に、マ
ウントホルダ１の端面の座グリ部にレーザダイオードの
マウント半田よりも融点の低いリング上の半田例えばＰ
ｂ−３ｎ共晶半田（融点１８３℃〉を置き、マウントホ
ルダ１の高周波加熱器あるいはホットプレートで加熱し
半田を溶融させ嵌合部に流入させ固着する。
固定方法について第２図（ａ）、（ｂ）を用いて詳細に
説明する。マウントホルダ１にはステム２との嵌合部の
外周にＹＡＧレーザスポットプラグ溶接が可能な程度の
肉厚を残す溝が設けてあり、ステム挿入端には嵌合系よ
りも大きい座グリが施しである。このようなマウントホ
ルダ１の端面からレーザダイオード４およびホトダイオ
ード５を搭載したステム２を嵌合挿入し、レーザダイオ
ード４とロッドレンズ３管の光軸方向の位置決めした後
、マウントホルダ１の溝部にＹＡＧレーザスポット溶接
を円周上に最低３ポイント以上行い融着する。次に、マ
ウントホルダ１の端面の座グリ部にレーザダイオードの
マウント半田よりも融点の低いリング上の半田例えばＰ
ｂ−３ｎ共晶半田（融点１８３℃〉を置き、マウントホ
ルダ１の高周波加熱器あるいはホットプレートで加熱し
半田を溶融させ嵌合部に流入させ固着する。
このような構成とすることにより、レーザスポット溶接
によって接合強度が強くなり半田クリープ位置ずれを防
止することができる。
によって接合強度が強くなり半田クリープ位置ずれを防
止することができる。
第３図は本発明の第２の実施例を示したもので、マウン
トホルダ１とステム２とのＹＡＧレーザスポット溶接に
おいて、マウントホルダ１の溝幅を広くし光軸方向に溶
接スポットのナゲツト径の約１７２が重なるように数ポ
イント重ね打ちしている。この実施例では、ＹＡＧレー
ザ溶接部を光軸方向に重ね打ちすることで嵌合の光軸方
向の角度ずれに対する溶接面積が大きくなり溶接強度も
増し、したがって、嵌合の位置ずれ変化が少なくなり、
ひいては半導体レーザ素子と結合レンズとの位置ずれ変
化が少なくなるという利点がある。
トホルダ１とステム２とのＹＡＧレーザスポット溶接に
おいて、マウントホルダ１の溝幅を広くし光軸方向に溶
接スポットのナゲツト径の約１７２が重なるように数ポ
イント重ね打ちしている。この実施例では、ＹＡＧレー
ザ溶接部を光軸方向に重ね打ちすることで嵌合の光軸方
向の角度ずれに対する溶接面積が大きくなり溶接強度も
増し、したがって、嵌合の位置ずれ変化が少なくなり、
ひいては半導体レーザ素子と結合レンズとの位置ずれ変
化が少なくなるという利点がある。
以上説明したように本発明は、半導体レーザ素子を搭載
したステムの固定にＹＡＧレーザスポット溶接で機械的
に安定な接合強度を持たせ、かつ嵌合面の低温半田で熱
的接触を確保することにより、電気特性的にも、長期の
光学系の信頼性にも、優れた半導体レーザモジュールを
提供できる効果を有している。
したステムの固定にＹＡＧレーザスポット溶接で機械的
に安定な接合強度を持たせ、かつ嵌合面の低温半田で熱
的接触を確保することにより、電気特性的にも、長期の
光学系の信頼性にも、優れた半導体レーザモジュールを
提供できる効果を有している。
第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施例の半導
体レーザモジュールの平面図と側面図、第２図（ａ）、
（ｂ）は上記本発明の半導体レーザモジュールの半導体
レーザ素子を搭載したステムと結合レンズを固定したマ
ウントホルダの固定部を抜粋した正面図と断面図、第３
図（ａ）（ｂ）は第２の実施例の正面図と断面図である
。 １・・・マウントホルダ、２・・・ステム、３・・・ロ
ッドレンズ、４・・・レーザダイオード、５・・・モニ
タ用ホトダイオード、６・・・レーザスポット溶接、７
・・・半田、８・・・ＤＩＰケース、９・・・台座、１
０・・・ファイバー、１１・・・フェルール、１２・・
・スライドリング、１３・・・リード端子。
体レーザモジュールの平面図と側面図、第２図（ａ）、
（ｂ）は上記本発明の半導体レーザモジュールの半導体
レーザ素子を搭載したステムと結合レンズを固定したマ
ウントホルダの固定部を抜粋した正面図と断面図、第３
図（ａ）（ｂ）は第２の実施例の正面図と断面図である
。 １・・・マウントホルダ、２・・・ステム、３・・・ロ
ッドレンズ、４・・・レーザダイオード、５・・・モニ
タ用ホトダイオード、６・・・レーザスポット溶接、７
・・・半田、８・・・ＤＩＰケース、９・・・台座、１
０・・・ファイバー、１１・・・フェルール、１２・・
・スライドリング、１３・・・リード端子。
Claims (1)
- 半導体レーザと結合レンズと光ファイバーとから構成さ
れる半導体レーザモジュールにおいて、結合レンズを中
央に固定したマウントホルダの側面に溝を設け、レーザ
ダイオードとフォトダイオードが搭載されたステムを前
記マウントホルダの端面から前記レーザダイオードと前
記結合レンズとを対向するように前記マウントホルダの
内径し嵌合し、前記ステムと前記マウントホルダを固定
するために前記マウントホルダ側面溝を周囲からレーザ
溶接し、かつ前記ステムと前記マウントホルダの嵌合部
を半田固定することを特徴とする半導体レーザモジュー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31988389A JP2864587B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 半導体レーザモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31988389A JP2864587B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 半導体レーザモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180090A true JPH03180090A (ja) | 1991-08-06 |
| JP2864587B2 JP2864587B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=18115304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31988389A Expired - Lifetime JP2864587B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 半導体レーザモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864587B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2419684A (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | Agilent Technologies Inc | Through transmission laser welded electro optical subassembly and lens |
-
1989
- 1989-12-08 JP JP31988389A patent/JP2864587B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2419684A (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | Agilent Technologies Inc | Through transmission laser welded electro optical subassembly and lens |
| US7149405B2 (en) | 2004-10-29 | 2006-12-12 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Electro-optical subassemblies and method for assembly thereof |
| US7491001B2 (en) | 2004-10-29 | 2009-02-17 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Electro-optical subassemblies and method for assembly thereof |
| GB2419684B (en) * | 2004-10-29 | 2009-05-27 | Agilent Technologies Inc | Electro-optical subassemblies and method for assembly thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2864587B2 (ja) | 1999-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4615031A (en) | Injection laser packages | |
| US5068865A (en) | Semiconductor laser module | |
| EP0100086A2 (en) | A Method of making injection laser packages and packages made by using the method | |
| JPH11231177A (ja) | 光素子モジュール及び光素子モジュールの製造方法 | |
| US6843609B2 (en) | Optical module with lens holding member | |
| JP2864587B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
| US5066093A (en) | Method for adjusting and fixing a lens and optical coupling arrangement manufactured therewith | |
| JPH0267508A (ja) | 光ファイバ固定法 | |
| JP2975813B2 (ja) | 光素子モジュール及びそれの組立方法 | |
| JPH0452636B2 (ja) | ||
| JPH07209559A (ja) | 光モジュールとその組立て方法 | |
| JP2001154064A (ja) | 光素子モジュール | |
| JPH03218131A (ja) | 光通信用ファイバモジュールの組立方法 | |
| JPH021804A (ja) | 光結合装置 | |
| JP3080794B2 (ja) | 光半導体モジュールの製造方法 | |
| JPH0736328Y2 (ja) | 光結合器 | |
| TW200530555A (en) | Etalon positioning using solder balls | |
| JPH02136808A (ja) | 光半導体装置 | |
| KR0121330B1 (ko) | 고속 광통신용 단일모드 반도체 레이저 모듈 구조 | |
| JPH09258070A (ja) | 光半導体装置の溶接用金属ホルダー | |
| KR0149128B1 (ko) | 고속 광통신용 반도체 레이저 모듈 패키지 | |
| JP2947317B2 (ja) | 光結合器 | |
| JPH0637368Y2 (ja) | 光半導体結合器 | |
| JPH01225909A (ja) | 光結合器 | |
| JPH03218132A (ja) | 光通信用ファイバモジュールの組立方法 |