JPH04104607U - 光半導体モジユール - Google Patents

光半導体モジユール

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JPH04104607U
JPH04104607U JP660091U JP660091U JPH04104607U JP H04104607 U JPH04104607 U JP H04104607U JP 660091 U JP660091 U JP 660091U JP 660091 U JP660091 U JP 660091U JP H04104607 U JPH04104607 U JP H04104607U
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focusing lens
diameter portion
small
optical semiconductor
band
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】光ファイバと光学的に結合するための集束レン
ズを、その光学特性が変化するような外周のメタライズ
処理をしないで固着する。 【構成】筒体の小外径部分に集束レンズを嵌合させてな
る光半導体モジュールにおいて、集束レンズ２２６が嵌
合する小外径部４１４の内径部分の中央部に帯状中くり
部分４１６を刻設し、帯状中くり部分と外部と連通する
小孔４１３を小外径部に穿設し、小孔より無機接着剤を
帯状中くり部分に充填して集束レンズを筒体に固着す
る。また内径部分より突出した集束レンズの外周部分お
よび小孔に充填した無機接着剤の外表面にエポキシ樹脂
を塗布する。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、光通信システム、光計測システムなどに使用される光モジュールの 微小光学素子を固定した光半導体モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
始めに光モジュールの一例として、光半導体モジュールの中の半導体レーザモ ジュール（以下、ＬＤモジュールと略称する）について説明する。 ＬＤモジュールは半導体レーザ（以下ＬＤと略称する）、集束レンズ系、レセ プタクル形ハウジングなどの光ファイバ取付部分を一体化して組み立てたもので ある。従来からレセプタクル形あるいはピッグテール形のＬＤモジュールが知ら れている。レセプタクル形ＬＤモジュールは光ファイバを着脱自在にしたもので あり、ピッグテール形ＬＤモジュールは光ファイバが取付け固定されたもので、 モジュールに内蔵されているＬＤから射出された光を効率よく光ファイバに結合 させるものである。
【０００３】 ＬＤモジュールの例として図４にレセプタクル形ＬＤモジュールを、その半分 を軸方向に断面した正面図を示す。レセプタクル形ＬＤモジュルーはコネクタ結 合サブアッシィ101 とレーザ筒体サブアッシィ102 が相互の光軸を調心してレー ザ溶接103 で一体に形成される。 コネクタ結合サブアッシィ101 は、ハウジング111 にフェルール挿入孔112 が 穿設され、光ファイバ端部を保持したフェルール115 がこのフェルール挿入孔11 2 に挿入されたとき端面113 で位置決めされてＬＤ128 の発光チップ122 から射 出されたレーザビームがGRINレンズあるいはロッドレンズなどの集束レンズ126 を通過し最小ビーム径となったビーム集束点114 と光ファイバを光学的に結合す る。
【０００４】 上記の準備ステップとして、先ず、図５に示すように、レーザ筒体サブアッシ ィ102 において、筒体121 の段部129 にスペーサ124 を介してリテーナ123 を螺 着して取付けられたＬＤ128 の発光チップ122 より射出されるレーザビームが、 外周をメタライズ処理され、筒体121 に小孔127 から注入された半田145 で固定 された集束レンズ126 を通過して集束された集束点までの当接面131 からの距離 Ｌ1 をビームスポットサイズ測定機などで測定する。次に、コネクタ結合サブア ッシィ101 のハウジング111 の先端側端面132 からビーム集束点114 までの距離 Ｌ2 (図６参照) に等しくなるような 0.005mmごと厚みの異なるスペーサと前記 スペーサ124 を交換して最適のスペーサを見出す。
【０００５】 Ｌ1 ＝Ｌ2 となるような一組みのコネクタ結合サブアッシィ101 とレーザ筒体 サブアッシィ102 において、当接面131 、先端側端面132 上で摺動調心し結合パ ワー最大の位置で YAGレーザなどを用いてレーザビームスポット溶接103 をし、 最後に筒体121 基端側の小孔133 から半田125 を流し込みＬＤ128 を筒体121 へ 完全固定して完成する。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】
前記集束レンズ126 には、半田付性を良くし、しかも発錆、腐食のおそれがな い金属として、金Auなどを集束レンズ126 の外周にメタライズ処理しているが、 そのために洗浄工程、真空蒸着工程などの高温加熱工程を経るので、集束レンズ 126 の屈折率などの光学特性を劣下させる一つの原因となっており、良品率が安 定しないため、光半導体モジュールの原価高の一因子となっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】
そこで、本考案は、上記の事情に鑑み、外周をメタライズ処理しない集束レン ズ226 を無機接着剤を塗布して自然乾燥後、集束レンズ226 の屈折率に変動を与 えない 100℃程度の加熱をし、水分除去による重合反応により筒体221 に固着す る。
【０００８】
【実施例】 以下、本考案を図１〜３により詳細に説明する。本考案は、集束レンズ226 の 取付部構造以外は、図４〜６で従来の技術として説明したＬＤモジュールと全く 同一構造である。 筒体221 の小外径部分414 の中心部にあるところのメタライズ処理してない集 束レンズ226 の嵌合する内径部分411-412 の直径と比較して、0.05mm大である帯 状中くり部分415-416 を有する内径部分411-412 に集束レンズ226 を嵌合し、小 外径部分414 より筒体221 の軸417-417 に向かい帯状中くり部分415-416 に連通 する小孔413 から、無機接着剤311 を注入後、集束レンズ226 を回転しながら無 機接着剤311 を集束レンズ226 の外周、小外径部分414 の内径411-412 および帯 状中くり部分415-416 の間に充填し、ここでは図示しない治具を使用して集束レ ンズ 226の軸方向の移動がないような状態で、２〜３時間自然乾燥する。しかる 後に 120℃×２h 加熱 (この程度であれば集束レンズ226 の屈折率変動はない) することにより、無機接着剤311 中の水分が除去され重合反応がおこり集束レン ズ226 は筒体221 の内径部分411-412 および帯状中くり部分415-416 に固着され る。ここでの無機接着剤は、硅酸塩、リン酸塩系結合剤が自然乾燥および低温加 熱による水分抜きによる重合反応により固化し接着硬化する（界面活性剤を少量 添加して、接着剤の脆性材に対する表面張力を低下せしめ塗布しやすくしている ）。
【０００９】 この状態で１〜２kgの外力を集束レンズ226 の片端部にかけても完全に固着さ れていて軸417-417 方向の移動はなく、しかも１×10-8Atm.cc/sec以下の気密度 が維持できる。また、−50℃(30') ←→＋90℃(30') の熱衝撃試験 300サイクル に対して気密度が保たれ、集束レンズ226 の変位もない。軸−穴の嵌合接着は上 記のように非常に有効であるが、小径部分414 の内径部分411-412 より前後に突 出した集束レンズ226 の嵌合部でない部分418 から無機接着剤311 の未反応の骨 材成分の微粒子が落下することがあるので、集束レンズ226 の前後端部と無機接 着剤311 注入部外表面の三部分312, 314, 315 にエポキシ樹脂を塗布固化してお けばこの微粒子落下を完全に防ぐことができる。
【００１０】
【考案の効果】
以上の説明から明らかなように、本考案によれば、メタライズ処理してない棒 状の集束レンズを無機接着剤により、比較的低温処理により強固で気密がとれて しかも外力に耐え、熱衝撃にも耐える固定をすることができ、メタライズ処理の 必要のない安価な棒状集束レンズを使うことができ、経済的な効果のある光半導 体モジュールを提供できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本考案の実施例を示す光半導体モジュールの
半分を縦断面した正面図である。
【図２】 本考案の実施例を示す光半導体モジュールの
部品である筒体221 の半分を縦断面した正面図である。
【図３】 本考案の実施例を示す光半導体モジュールの
部品である筒体221にメタライズ処理してない集束レン
ズ226 を無機接着剤311 で固着したところの半分を縦断
面した正面図である。
【図４】 従来の光半導体モジュールの半分を縦断面し
た正面図である。
【図５】 従来の光半導体モジュールの筒体サブアッシ
ィ102 の半分を縦断面した正面図である。
【図６】 従来の光半導体モジュールのコネクタ結合サ
ブアッシィ101 の半分を縦断面した正面図である。
【符号の説明】
101…コネクタ結合サブアッシィ 102, 202…筒体サブアッシィ 128…半導体レーザ 126, 226…集束レンズ 311…無機接着剤 312, 314, 315…エポキシ接着剤 221…筒体 414…小径部分 411, 412…内径部分 415, 416…帯状中くり部分 413…小孔 125, 145…半田

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒体の小外径部分に集束レンズを嵌合さ
    せてなる光半導体モジュールにおいて、前記集束レンズ
    が嵌合する小外径部の内径部分の中央部に帯状中くり部
    分を刻設し、帯状中くり部分と外部と連通する小孔を小
    外径部に穿設し、小孔より無機接着剤を帯状中くり部分
    に充填して集束レンズを筒体に固着したことを特徴とす
    る光半導体モジュール。
  2. 【請求項２】 内径部分より突出した集束レンズの外周
    部分および小孔に充填した無機接着剤の外表面にエポキ
    シ樹脂を塗布したことを特徴とする請求項第１項記載の
    光半導体モジュール。
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