JPH05206522A - 光半導体モジュ−ル - Google Patents
光半導体モジュ−ルInfo
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- JPH05206522A JPH05206522A JP3856392A JP3856392A JPH05206522A JP H05206522 A JPH05206522 A JP H05206522A JP 3856392 A JP3856392 A JP 3856392A JP 3856392 A JP3856392 A JP 3856392A JP H05206522 A JPH05206522 A JP H05206522A
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- Japan
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- lens
- semiconductor module
- cap
- optical semiconductor
- semiconductor laser
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 32
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 キャップで封止された半導体レ−ザと光ファ
イバピグテ−ルとがレンズを介して光学結合された光半
導体モジュ−ルにおいて、結合効率を大幅に改善するこ
と。 【構成】 上記レンズとして非球面レンズ６を使用し、
レンズホルダ７ａに固定した該非球面レンズ６をキャッ
プ９に抵抗溶接８し、そして、半導体レ−ザ１と光ファ
イバピグテ−ル３とを上記非球面レンズ６を介して光学
結合した光半導体モジュ−ル。 【効果】 結合効率が大幅に改善される効果が生じ、要
求結合効率が十分に満足する光半導体モジュ−ルを提供
することができる。
イバピグテ−ルとがレンズを介して光学結合された光半
導体モジュ−ルにおいて、結合効率を大幅に改善するこ
と。 【構成】 上記レンズとして非球面レンズ６を使用し、
レンズホルダ７ａに固定した該非球面レンズ６をキャッ
プ９に抵抗溶接８し、そして、半導体レ−ザ１と光ファ
イバピグテ−ル３とを上記非球面レンズ６を介して光学
結合した光半導体モジュ−ル。 【効果】 結合効率が大幅に改善される効果が生じ、要
求結合効率が十分に満足する光半導体モジュ−ルを提供
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光半導体モジュ−ルに
関し、特に、キャップで封止された半導体レ−ザがレン
ズを介して光ファイバピグテ−ルに光学結合された光半
導体モジュ−ルに関する。
関し、特に、キャップで封止された半導体レ−ザがレン
ズを介して光ファイバピグテ−ルに光学結合された光半
導体モジュ−ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光半導体モジュ−ルを図３及び図
４に基づいて説明する。図３は、その一例を示す縦断面
図であり、図４は、その他の従来例を示す縦断面図であ
る。まず、図３に示すように、従来の光半導体モジュ−
ルは、ガラス板１１を固定したキャップ９で半導体レ−
ザ１が気密封止され、この半導体レ−ザ１がホルダ７に
固定されたレンズ６ａを介して光ファイバピグテ−ル３
に光学結合された構造を有している。
４に基づいて説明する。図３は、その一例を示す縦断面
図であり、図４は、その他の従来例を示す縦断面図であ
る。まず、図３に示すように、従来の光半導体モジュ−
ルは、ガラス板１１を固定したキャップ９で半導体レ−
ザ１が気密封止され、この半導体レ−ザ１がホルダ７に
固定されたレンズ６ａを介して光ファイバピグテ−ル３
に光学結合された構造を有している。
【０００３】また、従来の他の光半導体モジュ−ルは、
図４に示すように、マイクロレンズ６ｂを持つキャップ
９で半導体レ−ザ１が気密封止され、この半導体レ−ザ
１がマイクロレンズ６ｂを介して光ファイバピグテ−ル
３に光学結合された構造を有している。なお、図３及び
図４において、２はヒ−トシンク、４はＹＡＧ溶接点、
５はスライドリング、１０はステムである。
図４に示すように、マイクロレンズ６ｂを持つキャップ
９で半導体レ−ザ１が気密封止され、この半導体レ−ザ
１がマイクロレンズ６ｂを介して光ファイバピグテ−ル
３に光学結合された構造を有している。なお、図３及び
図４において、２はヒ−トシンク、４はＹＡＧ溶接点、
５はスライドリング、１０はステムである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の上記
光半導体モジュ−ルは、以下に詳記する欠点、問題点を
有している。まず、図３に示した従来の光半導体モジュ
−ルでは、レンズ６ａと半導体レ−ザ１との間にガラス
板１１が介在するため、レンズ６ａを半導体レ−ザ１に
近づけることができない欠点を有している。即ち、キャ
ップ９の厚みとガラス板１１の厚み並びに組立て機械精
度の公差を考慮すると、1.13ｍｍが限度である。そし
て、レンズ６ａの倍率は2.54となり、最適の倍率である
5.5にすることができないものであり、結合効率は−７
ｄＢであった。
光半導体モジュ−ルは、以下に詳記する欠点、問題点を
有している。まず、図３に示した従来の光半導体モジュ
−ルでは、レンズ６ａと半導体レ−ザ１との間にガラス
板１１が介在するため、レンズ６ａを半導体レ−ザ１に
近づけることができない欠点を有している。即ち、キャ
ップ９の厚みとガラス板１１の厚み並びに組立て機械精
度の公差を考慮すると、1.13ｍｍが限度である。そし
て、レンズ６ａの倍率は2.54となり、最適の倍率である
5.5にすることができないものであり、結合効率は−７
ｄＢであった。
【０００５】次に、図４に示した従来の光半導体モジュ
−ルでは、図３のガラス板１１を廃し、マイクロレンズ
６ｂをキャップ９に固定した構造のものであるため、半
導体レ−ザ１とマイクロレンズ６ｂとの間の距離につい
ては、図３の光半導体モジュ−ルのような制約を受ける
ことがない。しかしながら、マイクロレンズ６ｂの製法
は、ガラス板を1000℃の高温で溶解し、その表面張力を
利用して成形するため、球面収差が大きく、最適倍率で
光学結合しても、結合効率は−１０ｄＢであった。そし
て、製品の要求レベルとして−４ｄＢが要求されている
ため、この図４に示す光半導体モジュ−ルにおいても満
足できるものでないという問題点を有している。
−ルでは、図３のガラス板１１を廃し、マイクロレンズ
６ｂをキャップ９に固定した構造のものであるため、半
導体レ−ザ１とマイクロレンズ６ｂとの間の距離につい
ては、図３の光半導体モジュ−ルのような制約を受ける
ことがない。しかしながら、マイクロレンズ６ｂの製法
は、ガラス板を1000℃の高温で溶解し、その表面張力を
利用して成形するため、球面収差が大きく、最適倍率で
光学結合しても、結合効率は−１０ｄＢであった。そし
て、製品の要求レベルとして−４ｄＢが要求されている
ため、この図４に示す光半導体モジュ−ルにおいても満
足できるものでないという問題点を有している。
【０００６】そこで、本発明は、上記欠点、問題点を解
消し、上記要求レベルにそう光半導体モジュ−ルを提供
することを目的とし、特に、結合効率が−２ｄＢと大幅
に改善された光半導体モジュ−ルを提供することを目的
とする。
消し、上記要求レベルにそう光半導体モジュ−ルを提供
することを目的とし、特に、結合効率が−２ｄＢと大幅
に改善された光半導体モジュ−ルを提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そして、本発明は、レン
ズとして非球面レンズを使用し、かつ、この非球面レン
ズをキヤップ又はレンズホルダ兼キャップに固定する点
を特徴とし、これにより、結合効率が大幅に改善された
光半導体モジュ−ルを提供するものである。即ち、本発
明は、キャップで封止された半導体レ−ザと光ファイバ
ピグテ−ルとがレンズを介して光学結合された光半導体
モジュ−ルにおいて、前記レンズが非球面レンズであ
り、かつ、該非球面レンズが前記キャップ又はレンズホ
ルダ兼キャップに固定してなることを特徴とする光半導
体モジュ−ルである。
ズとして非球面レンズを使用し、かつ、この非球面レン
ズをキヤップ又はレンズホルダ兼キャップに固定する点
を特徴とし、これにより、結合効率が大幅に改善された
光半導体モジュ−ルを提供するものである。即ち、本発
明は、キャップで封止された半導体レ−ザと光ファイバ
ピグテ−ルとがレンズを介して光学結合された光半導体
モジュ−ルにおいて、前記レンズが非球面レンズであ
り、かつ、該非球面レンズが前記キャップ又はレンズホ
ルダ兼キャップに固定してなることを特徴とする光半導
体モジュ−ルである。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例を図１及び図２に基づ
いて詳細に説明する。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例を示す光半導体
モジュ−ルの縦断面図であって、半導体レ−ザ１は、ヒ
−トシンク２にハンダで固定され、このヒ−トシンク２
は、ステム１０に同じくハンダで固定されている。一
方、非球面レンズ６は、レンズホルダ７ａに固定され、
また、このレンズホルダ７ａは、抵抗溶接８でキャップ
９に固定され、そして、このキャップ９とステム１０と
は、窒素雰囲気中で抵抗溶接により固定されている。
いて詳細に説明する。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例を示す光半導体
モジュ−ルの縦断面図であって、半導体レ−ザ１は、ヒ
−トシンク２にハンダで固定され、このヒ−トシンク２
は、ステム１０に同じくハンダで固定されている。一
方、非球面レンズ６は、レンズホルダ７ａに固定され、
また、このレンズホルダ７ａは、抵抗溶接８でキャップ
９に固定され、そして、このキャップ９とステム１０と
は、窒素雰囲気中で抵抗溶接により固定されている。
【０００９】半導体レ−ザ１は、この封止により、１×
１０-8ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下に気密封止されること
になり、また、半導体レ−ザ１と非球面レンズ６の距離
は、0.6ｍｍまで近づけることができる。次に、光ファ
イバピグテ−ル３の先端部は、半導体レ−ザ１から出射
された光が非球面レンズ６で集光される焦点位置になる
ように位置調整され、スライドリング５を介してＹＡＧ
溶接４で固定される。
１０-8ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下に気密封止されること
になり、また、半導体レ−ザ１と非球面レンズ６の距離
は、0.6ｍｍまで近づけることができる。次に、光ファ
イバピグテ−ル３の先端部は、半導体レ−ザ１から出射
された光が非球面レンズ６で集光される焦点位置になる
ように位置調整され、スライドリング５を介してＹＡＧ
溶接４で固定される。
【００１０】（実施例２）図２は、本発明の他の実施例
を示す光半導体モジュ−ルの縦断面図であって、半導体
レ−ザ１は、ヒ−トシンク２にハンダで固定され、この
ヒ−トシンク２は、ステム１０に同じくハンダで固定さ
れている。一方、非球面レンズ６は、レンズホルダ７ｂ
に固定され、そして、このレンズホルダ７ｂとステム１
０とは、窒素雰囲気中で抵抗溶接により固定される。光
ファイバピグテ−ル３の先端部は、半導体レ−ザ１から
出射された光が非球面レンズ６で集光される焦点位置に
なるように位置調整され、スライドリング５を介してＹ
ＡＧ溶接４で固定されている。
を示す光半導体モジュ−ルの縦断面図であって、半導体
レ−ザ１は、ヒ−トシンク２にハンダで固定され、この
ヒ−トシンク２は、ステム１０に同じくハンダで固定さ
れている。一方、非球面レンズ６は、レンズホルダ７ｂ
に固定され、そして、このレンズホルダ７ｂとステム１
０とは、窒素雰囲気中で抵抗溶接により固定される。光
ファイバピグテ−ル３の先端部は、半導体レ−ザ１から
出射された光が非球面レンズ６で集光される焦点位置に
なるように位置調整され、スライドリング５を介してＹ
ＡＧ溶接４で固定されている。
【００１１】この実施例２と前記の実施例１との相違点
は、この実施例２では、図２に示すように、レンズホル
ダ７ｂにより、レンズホルダ作用と半導体レ−ザ気密封
止用キャップ作用とを同時にそなえるようにしたもので
あって、図１に示す実施例１のレンズホルダ７ａとキャ
ップ９とを一体化した点にある。即ち、この実施例２に
おけるレンズホルダ７ｂは、レンズホルダ兼キャップと
した点で実施例１と相違する。
は、この実施例２では、図２に示すように、レンズホル
ダ７ｂにより、レンズホルダ作用と半導体レ−ザ気密封
止用キャップ作用とを同時にそなえるようにしたもので
あって、図１に示す実施例１のレンズホルダ７ａとキャ
ップ９とを一体化した点にある。即ち、この実施例２に
おけるレンズホルダ７ｂは、レンズホルダ兼キャップと
した点で実施例１と相違する。
【００１２】上記実施例１及び実施例２は、いずれも半
導体レ−ザを気密封止するキャップのガラス板（図３の
ガラス板１１参照）を廃し、これにより、半導体レ−ザ
とレンズとの間の距離に対する制約を解消し、最適位置
固定が可能となる効果が生ずる。しかも、光学結合のた
めのレンズとして非球面レンズを使用したことにより、
結合効率−２ｄＢが実現し、従来の光半導体モジュ−ル
の結合効率−７ｄＢ（図３の従来例の場合）及び−１０
ｄＢ（図４の他の従来例の場合）に比較して飛躍的に改
善され、要求結合効率が十分に満足する光半導体モジュ
−ルを提供することができる。
導体レ−ザを気密封止するキャップのガラス板（図３の
ガラス板１１参照）を廃し、これにより、半導体レ−ザ
とレンズとの間の距離に対する制約を解消し、最適位置
固定が可能となる効果が生ずる。しかも、光学結合のた
めのレンズとして非球面レンズを使用したことにより、
結合効率−２ｄＢが実現し、従来の光半導体モジュ−ル
の結合効率−７ｄＢ（図３の従来例の場合）及び−１０
ｄＢ（図４の他の従来例の場合）に比較して飛躍的に改
善され、要求結合効率が十分に満足する光半導体モジュ
−ルを提供することができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、半導体
レ−ザ気密封止用ガラス板を廃止することにより、半導
体レ−ザとレンズとの間の距離に対する制約を解消し、
最適位置固定が可能となるばかりでなく、光学結合のた
めのレンズとして非球面レンズを使用したことにより、
結合効率が大幅に改善される顕著な効果が生じ、要求結
合効率が十分に満足する光半導体モジュ−ルを提供する
ことができる。
レ−ザ気密封止用ガラス板を廃止することにより、半導
体レ−ザとレンズとの間の距離に対する制約を解消し、
最適位置固定が可能となるばかりでなく、光学結合のた
めのレンズとして非球面レンズを使用したことにより、
結合効率が大幅に改善される顕著な効果が生じ、要求結
合効率が十分に満足する光半導体モジュ−ルを提供する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す光半導体モジュ−ルの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す光半導体モジュ−ル
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図３】従来の一例を示す光半導体モジュ−ルの縦断面
図である。
図である。
【図４】従来の他の例を示す光半導体モジュ−ルの縦断
面図である。
面図である。
１ 半導体レ−ザ ２ ヒ−トシンク ３ 光ファィバピグテ−ル ４ ＹＡＧ溶接点 ５ スライドリング ６ 非球面レンズ ６ａ レンズ ６ｂ マイクロレンズ ７ ホルダ ７ａ レンズホルダ ７ｂ レンズホルダ ８ 抵抗溶接 ９ キャップ １０ ステム １１ ガラス板
Claims (2)
- 【請求項１】 キャップで封止された半導体レ−ザと光
ファイバピグテ−ルとがレンズを介して光学結合された
光半導体モジュ−ルにおいて、前記レンズが非球面レン
ズであり、かつ、該非球面レンズが前記キャップに固定
してなることを特徴とする光半導体モジュ−ル。 - 【請求項２】 キャップで封止された半導体レ−ザと光
ファイバピグテ−ルとがレンズを介して光学結合された
光半導体モジュ−ルにおいて、前記レンズが非球面レン
ズであり、かつ、該非球面レンズがレンズホルダ兼キャ
ップに固定してなることを特徴とする光半導体モジュ−
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3856392A JPH05206522A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 光半導体モジュ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3856392A JPH05206522A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 光半導体モジュ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206522A true JPH05206522A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=12528773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3856392A Pending JPH05206522A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 光半導体モジュ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05206522A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105098577A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-25 | 西安精英光电技术有限公司 | 一种基于球透镜耦合的尾纤激光器 |
| JP2021022631A (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-18 | ウシオ電機株式会社 | 光源装置 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP3856392A patent/JPH05206522A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105098577A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-25 | 西安精英光电技术有限公司 | 一种基于球透镜耦合的尾纤激光器 |
| US20160124168A1 (en) * | 2015-09-02 | 2016-05-05 | Elite Optoelectronics Co., Ltd | Pigtailed laser device based on spherical lens coupling |
| JP2021022631A (ja) * | 2019-07-26 | 2021-02-18 | ウシオ電機株式会社 | 光源装置 |
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