JPH041709A

JPH041709A - 光モジュール

Info

Publication number: JPH041709A
Application number: JP10182290A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ishizaka; 哲男石坂; Takayuki Masuko; 益子　隆行; Shunichi Sato; 俊一佐藤; Kaoru Moriya; 守谷　薫
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-01-07
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JP2530744B2

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】概要光フアイバ通信の分野で使用される光送受信モジュール
等の光モジュールに関し、良好な気密封止が可能で製造が容易な光モジュールの提
供を１的とし、光ファイバとパッケージ内に配置された光半導体チップ
とを光学的に結合してなる光モジュールにおいて、上記
光半導体チップに対向して上記パッケージに開口を設け
、該開口をサファイア窓が形成されたフランジ部材で密
閉し、該フランジ部材には平坦な摺動面を形成し、上記
光ファイバを保持してなるファイバアセンブリを上記摺
動面に密着固定して構成する。

産業上の利用分野本発明は光フアイバ通信の分野で使用される光送受信モ
ジニール等の光モジニールに関する。

光フアイバ通信は、送信側で半導体レーザ等の電気−光
変換素子からの光について強度変調等の変調を行い、こ
の変調された光を光ファイバを介して受信側に伝送し、
受信側でフォトダイオード等の光−電気変換素子を用い
て受けた光を電気信号に変換し、情報伝送を行うように
したものである。送信側の電気−光変換素子や受信側の
光−電気変換素子は、光ファイバとは光学的に結合され
ている必要があり、又高速動作性を確保するために駆動
回路や増幅回路等の電子回路とは近い位置にて接続され
ている必要がある。このため、送信側では電気−光変換
素子とその駆動回路とを同一のパッケージ内に収容して
なる光送信モジニールが使用され、又、受信側では光−
電気変換素子とその増幅回路とを同一のパッケージ内に
収容してなる光受信モジュールが使用される。場合によ
ってはこれらの機能を併せ持つ光送受信モジニールが使
用される。この種の光モジニールにあっては高速電子回
路の必要性からパッケージ内にペアチップがそのまま実
装されていることが多く、このためパッケージは気密封
止されている必要がある。

従来の技術第４図に従来の光モジニールの一例を示す。パッケージ
２内に配置された光−電気変換あるいは電気−光変換機
能を有する光半導体チップ４に対向してパッケージ２に
は開口２ａが形成されており、この開口２ａはサファイ
ア窓６により密閉されている。８はパッケージ２の外側
に固定されたファイバアセンブリであり、このファイバ
アセンブリ８は、光ファイバ１０をフェルール１２に挿
入固定し、このフェルールヱ２をレンズ１４が正大固定
されたバイブ部材１６に挿入固定して構成されている。

光半導体チップ４が光−電気変換素子である場合には、
光ファイバ１０の端面から放射された光はレンズ１４に
より収束されてサファイア窓６を透過して光半導体チッ
プ４に入射する。

一方、光半導体チップ４が電気−光変換素子である場合
には、光半導体チップ４から放射された光はサファイア
窓６を透過してレンズ１４により収束されて光ファイバ
１０に入射する。

発明が解決しようとする課題ところで、サファイア窓６等で発生する反射光による通
信品質の劣化を防止するために、サファイア窓６は反射
防止膜を施されて使用されるのが通例である。サファイ
ア窓に予約反射防止膜を形成した場合、パッケージ２へ
のサファイア窓６の接合方法が限定される。即ち、反射
防止膜は熱に弱いから、予めサファイア窓に反射防止膜
を形成した場合には、サファイア窓６をパッケージ２に
鎖端により接合することはできず、ＡｕＳｎ半田等の低
融点半田により接合する必要がある。しかしながら、Ａ
ｕＳｎ半田等による微小部分の接合であると良好な気密
封止が困難である。そこで、サファイア窓６をパッケー
ジ２に銀蝋付けより接合してからサファイア窓に反射防
止膜を形成することが提案され得るが、パッケージに既
に接合されたサファイア窓に対する反射防止膜の形成は
作業上の困難性を伴う。

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、良
好な気密封止が可能で製造が容易な光モジニールの提供
を目的としている。

課題を解決するための手段上述した技術的課題は、光ファイバとパッケージ内に配
置された光半導体チップとを光学的に結合してなる光モ
ジュールにおいて、上記光半導体チップに対向して上記
パッケージに開口を設け、該開口をサファイア窓が形成
されたフランジ部材で密閉し、該フランジ部材には平坦
な摺動面を形成し、上記光ファイバを保持してなるファ
イバアセンブリを上記摺動面に密着固定することにより
解決される。

作　　　用上記構成によると、サファイア窓が形成されたフランジ
部材によりパッケージの開口を密閉し、このフランジ部
材の平坦な摺動面にファイバアセンブリを密着固定する
ようにしているので、サファイア窓をフランジ部材に密
閉性が良好な例えば銀蝋付けにより接合した後にサファ
イア窓に反射防止膜を施したとしても、反射防止膜の形
成が煩雑でない。この場合、フランジ部材のパッケージ
への接合は、既に形成されている反射防止膜を傷ｔない
ために低融点半田等によるものに限定されるが、フラン
ジ部材とパッケージの接合面積は容易に大きくすること
ができるので、低融点半田等を用いたとしても良好な気
密封止が可能である。

本発明の構成において、フランジ部材に平坦な摺動面を
形成し、ファイバアセンブリをこの摺動面に密着固定す
るようにしているのは、この固定に先立ちファイバアセ
ンブリを上記摺動面に対して摺動させることによって、
光路に対して垂直な方向についての光軸調整を可能にす
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する。

第３図は本発明の実施例を示す光受信モジニールの斜視
図、第１図はその光結合部分の断面図である。２２は金
属等からなるパッケージであり、その内部は仕切板２２
Ｈによって二つの部分に仕切られている。後述するフラ
ンジ部材３０はパッケージ２２の側面に固着されており
、パッケージ２２内のフランジ部材３０側にはフロント
エンド増幅器等の電子回路が実現されているプリント配
線板２４が、又パッケージ２２内のフランジ部材３０と
反対の側には電源回路等が実現されたプリント配線板２
６が実装されている。２８はプリント配線板の外部接続
用のリード端子である。

パッケージ２２の内部には、第１図に示すようにフォト
ダイオード等の光半導体チップ３２がチップキャリア３
４を介して配置されており、この実施例では受光面にお
ける反射を防止するためにチップキャリア３４はパッケ
ージ２２の側板に対して斜めに設けられている。パッケ
ージ２２の光半導体チップ３２に対向した部分には開口
２２ａが形成されてあり、フランジ部材３０の円筒状部
分は開口２２Ｈに嵌合され、フランジ部材３０のフラン
ジはＡｕＳｎ半田等の低融点半日によりパッケージ２２
に接合されている。フランジ部材３Ｄの内部には、光半
導体チップ３２に対向してサファイア窓３６が設けられ
ており、このサファイア窓３６には反射防止膜が施され
ている。３８はフランジ部材３０の平坦な摺動面３０ａ
に密着固定されたファイバアセンブリであり、このファ
イバアセンブリ３８は、光ファイバ４０が挿入固定され
たフェルール４２を、レンズ４４が圧入されたパイプ部
材４６に挿入固定して構成されている。

第１図に示された光結合部の製造手順を説明する。まず
、サファイア窓３６をフランジ部材３０の内部に銀蝋付
けする。この時、サファイア窓３６にはまだ反射防止膜
が施されていないので、高温化における銀蝋付けを行う
ことができる。サファイア窓３６を銀螺付げによりフラ
ンジ部材３０に接合することによって、当該接合部の良
好な気密封止が達成される。次いで、フランジ部材３０
に接合されたサファイア窓３６について蒸着等の手段に
よって誘電体多層膜等からなる反射防止膜を形成する。

しかる後、フランジ部材３０をＡｕＳｎ半田等の低融点
半田によりパッケージ２２に接合する。低融点半田によ
る接合部の気密封止性は銀蝋付けによる接合の気密封止
性に劣るが、フランジ部材３０とパッケージ２２の接合
部分の面積を大きくしておくことによって、良好な気密
封止が可能である。低融点半田による接合に際しての熱
影響によっては、サファイア窓３６に既に形成されてい
る反射防止膜の性能は劣化しない。しかる後、上述のよ
うに構成されたファイバアセンブリ３８のフランジがフ
ランジ部材３０の摺動面３０ａに密着するようにし、こ
の状態でファイバアセンブリ３８を光路に垂直な面内で
移動させることによって光軸調整を行い、最大光結合効
率が得られる状態でファイバアセンブリ３８を例えばレ
ーザ溶接によりフランジ部材３０に固定する。

このように、本実施例によると、パッケージ２２につい
て良好な気密封止が可能であり、しかも製造作業が煩雑
でない。従来技術による場合、パッケージ２２の側面全
面について光学系の基準面を設定する必要があったので
、パッケージについて高精度な加工が要求されていたが
、本実施例による場合、光学系の基準面はフランジ部材
３０の摺動面３０ａに設定することができるので、高精
度な加工を要求される部分の面積が少なくてすむ。

ところで、光半導体チップ３２が搭載されるチップキャ
リア３４は微細なものであるから、第１図に示された実
施例のようにチップキャリア３４をパッケージ側板に対
して斜めに設定することには困難性が伴う。そこで、こ
のような場合には、第２図に示すように、チップキャリ
ア３４をパッケージ２２の側板及びサファイア窓３６と
平行に配置しておき、摺動面３０ａ′がサファイア窓３
６と平行でないフランジ部材３０′を用いることによっ
て、受光面での反射を防止するようにしてもよい。フラ
ンジ部材３０′はチップキャリア３４と比べて大型であ
るので、その摺動面３０ａ′を斜めに形成するのは容易
である。これにより光受信機モジュールの製造が更に簡
略化される。

以上説明した実施例では、光半導体チップとして受光素
子が用いられている光受信モジュールが構成されている
が、光半導体チップとして発光素子を用いた光送信モジ
ュールにあっても同じように本発明を実施することがで
きる。

発明の詳細な説明したように、本発明によると、良好な気密封止が
可能で製造が容易な光モジュールを提供することができ
るよう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モジュールの光結合部
の断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す光モジ５−ルの光結
合部の断面図、第３図は本発明の実施例を示す光モジュール（蓋に相当
する部分を除く）の斜視図、第４図は従来技術の説明図
である。２・・・パッケージ、２ａ・・・開口、０．３０’・・・フランジ部材、Ｄａ、３０ａ’・・・摺動面、２・・・光半導体チップ、０・・・光ファイバ。

Claims

【特許請求の範囲】１、光ファイバ（４０）とパッケージ（２２）内に配置
された光半導体チップ（３２）とを光学的に結合してな
る光モジュールにおいて、上記光半導体チップ（３２）に対向して上記パッケージ
（２２）に開口（２２ａ）を設け、該開口（２２ａ）をサファイア窓（３６）が形成された
フランジ部材（３０、３０′）で密閉し、該フランジ部材（３０、３０′）には平坦な摺動面（３
０ａ、３０ａ′）を形成し、上記光ファイバ（４０）を保持してなるファイバアセン
ブリ（３８）を上記摺動面（３０ａ、３０ａ′）に密着
固定したことを特徴とする光モジュール。２、上記光半導体チップ（３２）の入射光路又は出射光
路に垂直な面に対して上記フランジ部材（３０′）の摺
動面（３０ａ′）が斜めに形成されていることを特徴と
する請求項１に記載の光モジュール。