JPH0634424B2 - 光結合装置 - Google Patents
光結合装置Info
- Publication number
- JPH0634424B2 JPH0634424B2 JP61169155A JP16915586A JPH0634424B2 JP H0634424 B2 JPH0634424 B2 JP H0634424B2 JP 61169155 A JP61169155 A JP 61169155A JP 16915586 A JP16915586 A JP 16915586A JP H0634424 B2 JPH0634424 B2 JP H0634424B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- coupling device
- optical fiber
- optical coupling
- chip carrier
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光通信に用いられる半導体レーザ素子の出
射光を光フアイバに結合する光結合装置に関するもので
ある。
射光を光フアイバに結合する光結合装置に関するもので
ある。
第２図は従来の半導体レーザ素子と光フアイバの光結合
装置を示す断面構成図である。図に示すように、半導体
レーザ素子１はチツプキヤリア２の上に固定されてい
る。光フアイバ３の周囲にははんだ４が充てんされ、こ
の光フアイバ３は、その先端が半導体レーザ素子１の発
光部に対向するように軸合わせしてチツプキヤリア２上
に固定され、これにより、レーザ結合部が構成されてい
る。このレーザ結合部はパツケージ５内に気密封じさ
れ、光フアイバ３はパツケージ５の側面を通じて、半導
体レーザ素子１に対向した側とは反対側の端がパツケー
ジ５の外に取り出され、パツケージ５の側面に光フアイ
バ３が固定されている。
装置を示す断面構成図である。図に示すように、半導体
レーザ素子１はチツプキヤリア２の上に固定されてい
る。光フアイバ３の周囲にははんだ４が充てんされ、こ
の光フアイバ３は、その先端が半導体レーザ素子１の発
光部に対向するように軸合わせしてチツプキヤリア２上
に固定され、これにより、レーザ結合部が構成されてい
る。このレーザ結合部はパツケージ５内に気密封じさ
れ、光フアイバ３はパツケージ５の側面を通じて、半導
体レーザ素子１に対向した側とは反対側の端がパツケー
ジ５の外に取り出され、パツケージ５の側面に光フアイ
バ３が固定されている。
光フアイバ３の固定方法は、まず、はんだ４を融点以上
に加熱して溶融し、光フアイバ３がはんだ４の中で自由
に移動できる状態する。この状態にて光フアイバ３を保
持し、光フアイバ３と半導体レーザ素子１の出射光６を
効率良く結合するために、光フアイバ３の軸合わせ調整
を行う。結合効率が最大になつた位置で調整作業を終了
し、はんだ４を冷却，硬化して、光フアイバ３がチツプ
キヤリア２上に固定される。ここで、光フアイバ３の表
面ははんだ４との接着力を増すために、金属薄膜のエー
テイングが施されている場合が多い。また、光フアイバ
３の先端は半導体レーザ素子１の出射光６を効率良く結
合するために、球面状に加工されている場合が多い。
に加熱して溶融し、光フアイバ３がはんだ４の中で自由
に移動できる状態する。この状態にて光フアイバ３を保
持し、光フアイバ３と半導体レーザ素子１の出射光６を
効率良く結合するために、光フアイバ３の軸合わせ調整
を行う。結合効率が最大になつた位置で調整作業を終了
し、はんだ４を冷却，硬化して、光フアイバ３がチツプ
キヤリア２上に固定される。ここで、光フアイバ３の表
面ははんだ４との接着力を増すために、金属薄膜のエー
テイングが施されている場合が多い。また、光フアイバ
３の先端は半導体レーザ素子１の出射光６を効率良く結
合するために、球面状に加工されている場合が多い。
また、チツプキヤリア２は冷却素子７を介してパツケー
ジ５に取り付けられる。半導体レーザ素子１，チツプキ
ヤリア２の温度はパツケージ５の温度に関係なく制御で
きる。半導体レーザ素子１を駆動するための電気配線
は、入力端子Ａ８ａ，入力端子Ｂ８ｂから金細線Ａ９
ａ，金細線Ｂ９ｂを用いて行われる。ここで、一方の入
力端子Ｂ８ｂへの配線は、チツプキヤリア２及びパツケ
ージ５を通じて行われることが多い。もう一方の入力端
子Ａ８ａは、例えばガラス等の絶縁材料１０を用いてパ
ツケージ５に対して絶縁されている。
ジ５に取り付けられる。半導体レーザ素子１，チツプキ
ヤリア２の温度はパツケージ５の温度に関係なく制御で
きる。半導体レーザ素子１を駆動するための電気配線
は、入力端子Ａ８ａ，入力端子Ｂ８ｂから金細線Ａ９
ａ，金細線Ｂ９ｂを用いて行われる。ここで、一方の入
力端子Ｂ８ｂへの配線は、チツプキヤリア２及びパツケ
ージ５を通じて行われることが多い。もう一方の入力端
子Ａ８ａは、例えばガラス等の絶縁材料１０を用いてパ
ツケージ５に対して絶縁されている。
上記のような従来の光結合装置において、半導体レーザ
素子１の入力側の等価回路は第３図に示すように簡略化
できる。第３図は、第２図の光結合装置における半導体
レーザ素子の入力側の等価回路を示す図である。第３図
において、ＺLDは半導体レーザ素子１のインピーダン
ス、Ｌaは金細線Ａ９ａのインダクタンス、Ｌbは金細線
Ｂ９ｂのインダクタンス、Ｃpは冷却素子７のキヤパシ
タンスである。第３図に示すような等価回路は一種のフ
イルタ回路であり、ある周波数ではインダクタンスＬb
とキヤパシタンスＣpが並列共振を起こす。このような
光結合装置を高速光通信に使用する目的で、半導体レー
ザ素子１を高い周波数で駆動しようとしても、半導体レ
ーザ素子１に伝わる信号の振幅や位相は大きく変えられ
てしまい、通信用には適さない。
素子１の入力側の等価回路は第３図に示すように簡略化
できる。第３図は、第２図の光結合装置における半導体
レーザ素子の入力側の等価回路を示す図である。第３図
において、ＺLDは半導体レーザ素子１のインピーダン
ス、Ｌaは金細線Ａ９ａのインダクタンス、Ｌbは金細線
Ｂ９ｂのインダクタンス、Ｃpは冷却素子７のキヤパシ
タンスである。第３図に示すような等価回路は一種のフ
イルタ回路であり、ある周波数ではインダクタンスＬb
とキヤパシタンスＣpが並列共振を起こす。このような
光結合装置を高速光通信に使用する目的で、半導体レー
ザ素子１を高い周波数で駆動しようとしても、半導体レ
ーザ素子１に伝わる信号の振幅や位相は大きく変えられ
てしまい、通信用には適さない。
このような問題を軽減するためには、インダクタンスＬ
bとキヤパシタンスＣpのいずれか、もしくは両方を小さ
くして、フイルタ回路の影響が大きく出る周波数帯をよ
り高くして、通信の使用周波数帯での影響を小さくすれ
ば良い。しかるに、冷却素子７のキヤパシタンスＣpは
冷却素子７に特有のものと考えられるため、金細線Ｂ９
ｂのインダクタンスＬbを小さくすることを考えれば良
い。
bとキヤパシタンスＣpのいずれか、もしくは両方を小さ
くして、フイルタ回路の影響が大きく出る周波数帯をよ
り高くして、通信の使用周波数帯での影響を小さくすれ
ば良い。しかるに、冷却素子７のキヤパシタンスＣpは
冷却素子７に特有のものと考えられるため、金細線Ｂ９
ｂのインダクタンスＬbを小さくすることを考えれば良
い。
一般に、線材料のインダクタンスを小さくするために
は、線の直径を太くすれば良いことは知られている。と
ころが、金細線Ｂ９ｂを太くすると、熱を伝えやすくな
るため、パツケージ５とチツプキヤリア２の間が断線で
きなくなり、冷却素子７により冷却能力が低下してしま
うという問題点があつた。
は、線の直径を太くすれば良いことは知られている。と
ころが、金細線Ｂ９ｂを太くすると、熱を伝えやすくな
るため、パツケージ５とチツプキヤリア２の間が断線で
きなくなり、冷却素子７により冷却能力が低下してしま
うという問題点があつた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、配線のインダクタンスを小さくして、半導体レー
ザ素子を高い周波数で駆動できるようにするとともに、
冷却素子による冷却能力が低下しない光結合装置を得る
ことを目的とする。
ので、配線のインダクタンスを小さくして、半導体レー
ザ素子を高い周波数で駆動できるようにするとともに、
冷却素子による冷却能力が低下しない光結合装置を得る
ことを目的とする。
この発明に係る光結合装置は、チツプキヤリアとパツケ
ージの間の電気配線には、表面に導電性金属メツキを施
した断熱材料を用い、これにより、電気配線を行つてい
るものである。
ージの間の電気配線には、表面に導電性金属メツキを施
した断熱材料を用い、これにより、電気配線を行つてい
るものである。
この発明の光結合装置においては、表面に導電性金属メ
ツキを施した断熱材料を用いて電気配線を行つているた
めに、チツプキヤリアとパツケージの間の断熱は保持さ
れる。従つて、冷却素子による冷却能力は、金細線を用
いて配線を行う上記従来装置の場合と同程度である。一
方、断熱材料の断面積を大きくすることによつてインダ
クタンスが小さくなるため、半導体レーザ素子を高い周
波数で駆動することができる。
ツキを施した断熱材料を用いて電気配線を行つているた
めに、チツプキヤリアとパツケージの間の断熱は保持さ
れる。従つて、冷却素子による冷却能力は、金細線を用
いて配線を行う上記従来装置の場合と同程度である。一
方、断熱材料の断面積を大きくすることによつてインダ
クタンスが小さくなるため、半導体レーザ素子を高い周
波数で駆動することができる。
第１図はこの発明の一実施例である光結合装置を示す断
面構成図で、図中の各符号１〜８，９ａ，１０は上記第
２図に示す従来装置と同一である。また、入力端子Ｂ８
ｂとチツプキヤリア２の間の配線は、金メツキを施した
セラミツクス１１を用いて行われる。
面構成図で、図中の各符号１〜８，９ａ，１０は上記第
２図に示す従来装置と同一である。また、入力端子Ｂ８
ｂとチツプキヤリア２の間の配線は、金メツキを施した
セラミツクス１１を用いて行われる。
さて、金メツキを施したセラミツクス１１の大きさは、
チツプキヤリア２の大きさと同程度まで大きくできるた
めに、第３図に示すＬbに相当するインダクタンスは極
めて小さくなる。従つて、入力端子Ａ８ａ，入力端子Ｂ
８ｂから半導体レーザ素子１を高い周波数で駆動するこ
とができる。一方、パツケージ５とチツプキヤリア２の
間の断熱は、従来装置と同程度に保たれるため、冷却素
子７による冷却能力が損なわれることはない。
チツプキヤリア２の大きさと同程度まで大きくできるた
めに、第３図に示すＬbに相当するインダクタンスは極
めて小さくなる。従つて、入力端子Ａ８ａ，入力端子Ｂ
８ｂから半導体レーザ素子１を高い周波数で駆動するこ
とができる。一方、パツケージ５とチツプキヤリア２の
間の断熱は、従来装置と同程度に保たれるため、冷却素
子７による冷却能力が損なわれることはない。
なお、上記実施例では、表面に導電性金属メツキを施し
た断熱材料として、金メツキを施したセラミツクス１１
を用いた場合について示したが、他の導電性金属メツキ
を施した場合、あるいは他の断熱材料を用いた場合でも
良く、上記実施例と同様の効果を奏する。
た断熱材料として、金メツキを施したセラミツクス１１
を用いた場合について示したが、他の導電性金属メツキ
を施した場合、あるいは他の断熱材料を用いた場合でも
良く、上記実施例と同様の効果を奏する。
また、上記実施例では、半導体レーザ素子１の出射光６
を直接光フアイバ３に結合する場合について説明した
が、半導体レーザ素子１と光フアイバ３の間にレンズ等
の光学系を配置した場合でも良く、上記実施例と同様の
効果を奏する。
を直接光フアイバ３に結合する場合について説明した
が、半導体レーザ素子１と光フアイバ３の間にレンズ等
の光学系を配置した場合でも良く、上記実施例と同様の
効果を奏する。
また、上記実施例では、半導体レーザ素子１を用いた場
合について説明したが、発光ダイオード等の他の発光半
導体素子を用いた場合でも良く、上記実施例と同様の効
果を奏する。
合について説明したが、発光ダイオード等の他の発光半
導体素子を用いた場合でも良く、上記実施例と同様の効
果を奏する。
この発明は以上説明したとおり、光結合装置において、
チツプキヤリアとパツケージの間を、表面に導電性金属
メツキを施した断熱材料を用いて電気配線をするように
したので、冷却素子による冷却能力を損なうことなく、
高い周波数で半導体レーザ素子を駆動できる光結合装置
が得られるという優れた効果を奏するものである。
チツプキヤリアとパツケージの間を、表面に導電性金属
メツキを施した断熱材料を用いて電気配線をするように
したので、冷却素子による冷却能力を損なうことなく、
高い周波数で半導体レーザ素子を駆動できる光結合装置
が得られるという優れた効果を奏するものである。
第１図はこの発明の一実施例である光結合装置を示す断
面構成図、第２図は従来の半導体レーザ素子と光フアイ
バの光結合装置を示す断面構成図、第３図は、第２図の
光結合装置における半導体レーザ素子の入力側の等価回
路を示す図である。 図において、１……半導体レーザ素子、２……チツプキ
ヤリア、３……光フアイバ、４……はんだ、５……パツ
ケージ、６……出射光、７……冷却素子、８ａ……入力
端子Ａ、８ｂ……入力端子Ｂ、９ａ……金細線Ａ、９ｂ
……金細線Ｂ、１０……絶縁材料、１１……セラミツク
スである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
面構成図、第２図は従来の半導体レーザ素子と光フアイ
バの光結合装置を示す断面構成図、第３図は、第２図の
光結合装置における半導体レーザ素子の入力側の等価回
路を示す図である。 図において、１……半導体レーザ素子、２……チツプキ
ヤリア、３……光フアイバ、４……はんだ、５……パツ
ケージ、６……出射光、７……冷却素子、８ａ……入力
端子Ａ、８ｂ……入力端子Ｂ、９ａ……金細線Ａ、９ｂ
……金細線Ｂ、１０……絶縁材料、１１……セラミツク
スである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅沼 ルミ子 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 足立 明宏 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−112389（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】半導体レーザ素子と、この半導体レーザ素
子と光学的に結合された光フアイバと、前記半導体レー
ザ素子と光フアイバを保持するチツプキヤリアと、この
チツプキヤリアを搭載する冷却素子と、前記４つの要素
を収納し、一端より前記光フアイバを外部に取り出すパ
ツケージとより成り、前記チツプキヤリアとパツケージ
が前記半導体レーザ素子の結電線路の一部を兼ねている
光結合装置において、前記チツプキヤリアとパツケージ
の間の電気配線として、表面に導電性金属メツキを施し
た断熱材料を用いたことを特徴とする光結合装置。 - 【請求項２】前記断熱材料として、セラミツクスを用い
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光結合
装置。 - 【請求項３】前記導電性金属メツキとして、金メツキを
用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
結合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61169155A JPH0634424B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 光結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61169155A JPH0634424B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 光結合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6325993A JPS6325993A (ja) | 1988-02-03 |
| JPH0634424B2 true JPH0634424B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=15881304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61169155A Expired - Lifetime JPH0634424B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 光結合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634424B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63160289A (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-04 | Hitachi Ltd | 発光素子モジユ−ル |
| JPH02197185A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-03 | Fujitsu Ltd | 電子式冷却素子内蔵半導体レーザアセンブリ |
| JP3035852B2 (ja) * | 1990-07-18 | 2000-04-24 | 富士通株式会社 | 半導体レーザモジュール |
| JP3366173B2 (ja) * | 1995-07-31 | 2003-01-14 | シャープ株式会社 | 不揮発性半導体メモリの製造方法 |
| KR100856182B1 (ko) * | 2002-03-09 | 2008-09-03 | 엘지전자 주식회사 | 레이저 다이오드의 냉각장치 |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP61169155A patent/JPH0634424B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6325993A (ja) | 1988-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |