JPH0799786B2 - 光透過用キヤツプおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体レーザー装置などに用いられる光透過
用キャップおよびその製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、例えば半導体レーザー装置に搭載される半導体レ
ーザー素子は金属枠に光透過部材を封着したキャップに
より気密封止される。このキャップの金属枠は頂部に透
孔が穿設されたキャップ（帽子）状に形成され、透孔は
ガラス等からなる光透過部材によって封着される。ま
た、金属枠は金属製であるので、耐蝕性向上のためのめ
っきが施される。

通常、光透過部材をキャップの金属枠に封着する場合に
は、まず金属枠に低融点ガラスを溶着し、この低融点ガ
ラスを再溶融することによりガラス等からなる光透過部
材を封着している。

前記低融点ガラスはその下地となる金属枠との濡れ性を
向上させるため、あらかじめ金属枠を酸化性雰囲気中で
加熱し、金属枠表面に金属酸化膜を形成した後、金属枠
に溶着される。

この金属酸化膜は後工程のめっき処理の妨げになるた
め、めっき前にあらかじめ酸処理し、金属枠表面の金属
酸化膜を除去した後、ニッケルめっき等の耐蝕めっきが
なされる。

第３図は従来のキャップの一例を示す断面図である。

10はキャップ、12はキャップ10の金属枠、14は光透過板
である。この光透過板14の表面上には反射防止膜が施さ
れる。16は低融点ガラスであり、これを溶融することに
より光透過板14を金属枠12に封着する。18は金属枠12頂
部に開口する透孔、20は金属枠12表面に施されるニッケ
ルめっき等の耐蝕めっきである。従来のキャップ10は図
示するように金属枠12の封着部を除く表面に耐蝕めっき
が施される。

（発明が解決しようとする問題点） 上記キャップは例えば半導体レーザー装置では、半導体
レーザー素子を搭載するステムに接合され、半導体レー
ザ素子を気密封止している。

この半導体レーザー素子はステムに立設した放熱体に接
合され、半導体レーザー素子から発生するレーザー光
は、光透過部材を透過して外部へ放出される。この光透
過部材には反射防止膜などの処理が施されているが、半
導体レーザー素子から放出されるレーザー光が円錐状の
ビームとして発光する等のためにステム上面等によって
キャップ内部に反射・散乱される。

この散乱光はキャップ内で反射し、外部装置に誤認識さ
れること、また、散乱して光透過部材から外部に放出さ
れること等によって、レーザー光源のノイズの原因とな
る。

半導体レーザー素子などのように、高精度が要求される
素子にあっては、信頼性を向上させるためにできるだけ
ノイズを低く抑えることが必要であり、したがって、散
乱光によるノイズを極力減少させなければならない。

そこで、本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
であり、その目的とするところは、キャップ内における
光の散乱を抑え、散乱光に起因するノイズを減少させ、
それによって信頼性を向上させることができるキャップ
およびその製造方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解消するため次の構成をそなえ
る。

すなわち、キャップ状に形成された金属枠に光透過部材
を封着して成る光透過用キャップにおいて、該キャップ
の前記金属枠の内面に前記金属枠の黒色の金属酸化膜を
有することを特徴とする。

また、キャップ状に形成された金属枠に光透過部材を封
着して成る光透過用キャップの製造方法において、前記
金属枠を酸化性雰囲気中で加熱して該金属枠の表面に黒
色の金属酸化膜を形成し、前記光透過部材を封着した
後、前記金属枠の内面をゴム栓等により密封し前記金属
枠の内面の金属酸化膜をそのまま残して前記金属枠の外
面の前記金属酸化膜を除去し、前記金属枠の外面に耐蝕
めっきを施すことを特徴とする。

（実施例） 以下に本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は、本発明に係る実施例を示す光透過用キャップ
の断面図である。

図で従来例と同一の部材については同一の番号を付す。
12はキャップ本体をなす鉄−ニッケル−コバルト合金、
鉄−ニッケル合金等の金属からなるキャップ状に形成さ
れた金属枠である。この金属枠12の光透過部材が封着さ
れる頂部には透孔18が穿設され、金属枠12の下部は、半
導体レーザー素子等を収容するため開口し、この開口部
22の周縁にはステム等と接合するためのフランジ24が設
けられている。

20は金属枠12表面に施された耐蝕めっきであり、電解ニ
ッケルめっきあるいは無電解ニッケルめっき等がなされ
たものである。

26は前記金属枠12の内面に施された金属酸化膜であり、
封着部を除く金属枠の内面全体にわたって被われる。こ
の金属酸化膜は前記金属枠12を酸性雰囲気中で加熱処理
して形成したものであり、化学的に安定な黒色の酸化皮
膜である。

14は透孔18に低融点ガラス16を介して封着される光透過
板である。

つぎに、上述したキャップの製造方法について説明す
る。

まず、所定のキャップ状に成形された金属枠12を酸化性
雰囲気中で加熱し、金属枠12の全表面に金属枠12の金属
酸化膜26を形成する。

つぎに、金属酸化膜26が形成された金属枠12の透孔18の
金属枠内面側周縁部に低融点ガラス16を溶着する。そし
て、この低融点ガラス16上に光透過板14を載置し、加熱
することにより低融点ガラス16を溶融し光透過板14を金
属枠12に気密に封着する。

ついで、金属枠12表面に耐蝕めっきを施すが、この光透
過板14が封着された状態では、金属枠12表面に金属酸化
膜が形成されているので、めっき前に酸処理を行う。こ
の酸処理は、第２図に示すように、前記金属枠12の内面
をゴム栓28などの弾性体等によって密封し、金属枠の内
側に処理液が侵入しないようにして行う。これによっ
て、金属枠12の内面は酸処理されず、金属枠12の外面の
み酸処理されて金属酸化膜が除去される。この酸処理は
金属酸化膜の除去とめっきの前処理を兼ねて行うことが
できる。つづいて、電解ニッケル、あるいは無電解ニッ
ケルめっき等を施すことにより金属枠12の外面に耐蝕め
っきが施され、所望のキャップを得ることができる。

上述したキャップは、内面に黒色の金属酸化膜が形成さ
れているから、光を吸収する効率が大きく、光を反射し
ないという効果がある。したがって、金属枠の内面にニ
ッケルめっきなどが施されて、光の反射率が大きい従来
のキャップにくらべ、光がキャップ内面で散乱すること
を極めて低く抑えることができる。

また、金属酸化膜は化学的に安定であるので、キャップ
内面の耐蝕性にもなんら問題がない。

なお、本発明に係る製造方法は、金属酸化膜を除去する
酸処理時に、所定部分の金属酸化膜をそのまま残すこと
を特徴とするものであり、光透過部材として光透過板や
レンズ状光透過部材を用いて、低融点ガラスで封着する
ほか、ガラス部材などを金属枠に載置して溶融すること
により板状、レンズ状等の所望の形状して形成して封着
してもよいことはもちろんである。

（発明の効果） 上述したように、本発明に係るキャップおよびその製造
方法によれば、キャップ内面に金属酸化膜を形成したか
らキャップ内面におけるレーザー光などの散乱を防止す
ることができ、キャップ内の散乱光に起因するノイズを
極めて低く抑えることができる。

また、その製造においては、従来の製造工程中に組込む
ことができるから、製造が容易であるという著効を奏す
ることができる。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
はもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るキャップの実施例を示す断面図、
第２図はキャップの製造方法を示す断面図、第３図はキ
ャップの従来例を示す断面図である。 10……キャップ、12……金属枠、14……光透過板、16…
…低融点ガラス、18……透孔、20……耐蝕めっき、22…
…開口部、24……フランジ、26……金属酸化膜、28……
ゴム栓。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャップ状に形成された金属枠に光透過部
   材を封着して成る光透過用キャップにおいて、 該キャップの前記金属枠の内面に前記金属枠の黒色の金
   属酸化膜を有することを特徴とする光透過用キャップ。
2. 【請求項２】キャップ状に形成された金属枠に光透過部
   材を封着して成る光透過用キャップの製造方法におい
   て、 前記金属枠を酸化性雰囲気中で加熱して該金属枠の表面
   に黒色の金属酸化膜を形成し、 前記光透過部材を封着した後、 前記金属枠の内面をゴム栓等により密封し前記金属枠の
   内面の金属酸化膜をそのまま残して前記金属枠の外面の
   前記金属酸化膜を除去し、 前記金属枠の外面に耐蝕めっきを施すことを特徴とする
   光透過用キャップの製造方法。