JPH0843690A - 半導体光モジュール - Google Patents
半導体光モジュールInfo
- Publication number
- JPH0843690A JPH0843690A JP17640794A JP17640794A JPH0843690A JP H0843690 A JPH0843690 A JP H0843690A JP 17640794 A JP17640794 A JP 17640794A JP 17640794 A JP17640794 A JP 17640794A JP H0843690 A JPH0843690 A JP H0843690A
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- JP
- Japan
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- ferrule
- optical
- optical fiber
- light emitting
- fiber
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- Pending
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】モジュール構成部品の点数を低減し、光軸方向
の距離のバラツキを抑え、光出力または受光感度のバラ
ツキを低減することが出来る半導体光モジュールを提供
すること。 【構成】半導体レーザ１から出射されたレーザ光は、半
導体レーザ１と光伝達関係に配置固定されているフェル
ール６の光ファイバに入射し、さらに、フェルール６の
所定の研磨処理を施されたもう一方の片端と同様に所定
の研磨処理を施されているフェルール７が接続部Ｃにお
いて物理的に接触することにより光伝達関係を有するよ
うに結合されている信号伝送用光ファイバ９を伝播して
いく構造となっており、また、フェルール６とフェルー
ルホルダ５は接続部Ｂにおいてはんだにより封止固定さ
れ、フェルールホルダ５とステム３は接続部Ａにおいて
はんだあるいは溶接にて封止固定される。
の距離のバラツキを抑え、光出力または受光感度のバラ
ツキを低減することが出来る半導体光モジュールを提供
すること。 【構成】半導体レーザ１から出射されたレーザ光は、半
導体レーザ１と光伝達関係に配置固定されているフェル
ール６の光ファイバに入射し、さらに、フェルール６の
所定の研磨処理を施されたもう一方の片端と同様に所定
の研磨処理を施されているフェルール７が接続部Ｃにお
いて物理的に接触することにより光伝達関係を有するよ
うに結合されている信号伝送用光ファイバ９を伝播して
いく構造となっており、また、フェルール６とフェルー
ルホルダ５は接続部Ｂにおいてはんだにより封止固定さ
れ、フェルールホルダ５とステム３は接続部Ａにおいて
はんだあるいは溶接にて封止固定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種光通信機器すなわ
ち光ファイバを伝送路として用いた幹線系通信，ファク
トリーオートメーション（ＦＡ），オフィスオートメー
ション(ＯＡ)，構内通信網（ＬＡＮ），ＣＡＴＶシステ
ム，無線アナログ伝送システム等、また将来の広帯域サ
ービスを狙ったＢ−ＩＳＤＮサービスを各家庭まで提供
するための加入者システム等において用いられる半導体
光モジュールに関するものである。
ち光ファイバを伝送路として用いた幹線系通信，ファク
トリーオートメーション（ＦＡ），オフィスオートメー
ション(ＯＡ)，構内通信網（ＬＡＮ），ＣＡＴＶシステ
ム，無線アナログ伝送システム等、また将来の広帯域サ
ービスを狙ったＢ−ＩＳＤＮサービスを各家庭まで提供
するための加入者システム等において用いられる半導体
光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７に従来の発受光素子と光ファイバと
を結合させた半導体光モジュールの構造を示す。図７に
おいて、この半導体光モジュールは保持部材２４で集束
性ロッドレンズ２３を保持させる。そして光ファイバ２
０の外被である光ファイバ外被２１を保持している光フ
ァイバ端末部材２２を保持部材２４に入れ、ネジ結合部
２５により両者に隙間がないようにかん合する。次に保
持部材２４と光ファイバ端末部材２２との接合部２６
Ａ，２６Ｂを高出力レーザ等によりスポット溶接する。
その後、発光した光が最も効率よく光ファイバ２０に入
射する最適な位置に発光ダイオード素子１９を調整す
る。そして発光ダイオード素子保持部材２７と保持部材
２４との接合部２６Ｃ，２６Ｄを同様にスポット溶接を
することを特徴とする構造となっている。なお、この種
のモジュールとして関連するものには例えば特開平３−
２８０７号公報がある。
を結合させた半導体光モジュールの構造を示す。図７に
おいて、この半導体光モジュールは保持部材２４で集束
性ロッドレンズ２３を保持させる。そして光ファイバ２
０の外被である光ファイバ外被２１を保持している光フ
ァイバ端末部材２２を保持部材２４に入れ、ネジ結合部
２５により両者に隙間がないようにかん合する。次に保
持部材２４と光ファイバ端末部材２２との接合部２６
Ａ，２６Ｂを高出力レーザ等によりスポット溶接する。
その後、発光した光が最も効率よく光ファイバ２０に入
射する最適な位置に発光ダイオード素子１９を調整す
る。そして発光ダイオード素子保持部材２７と保持部材
２４との接合部２６Ｃ，２６Ｄを同様にスポット溶接を
することを特徴とする構造となっている。なお、この種
のモジュールとして関連するものには例えば特開平３−
２８０７号公報がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、保
持部材と光ファイバ端末部材とを溶着することにより、
接着剤を使用しなくとも光ファイバ端末部材を保持部材
に固定可能とし半導体光モジュールの使用可能な範囲
が、接着剤の硬化温度に影響されないということが可能
であった。しかし上記従来技術では、レンズを用いて光
結合をおこなっているため、レンズと光ファイバの間隔
バラツキによる光出力のバラツキが発生し易く、また保
持部材２４と発光ダイオード素子とを接合させるための
保持部材２７が必要となり部品点数が多くなり、モジュ
ール価格の低減に支障を来すという課題があった。
持部材と光ファイバ端末部材とを溶着することにより、
接着剤を使用しなくとも光ファイバ端末部材を保持部材
に固定可能とし半導体光モジュールの使用可能な範囲
が、接着剤の硬化温度に影響されないということが可能
であった。しかし上記従来技術では、レンズを用いて光
結合をおこなっているため、レンズと光ファイバの間隔
バラツキによる光出力のバラツキが発生し易く、また保
持部材２４と発光ダイオード素子とを接合させるための
保持部材２７が必要となり部品点数が多くなり、モジュ
ール価格の低減に支障を来すという課題があった。
【０００４】本発明は、上記従来技術の課題を解決し、
モジュール構成部品の点数を低減し、光軸方向の距離の
バラツキを抑え、光出力または受光感度のバラツキを低
減することが出来る半導体光モジュールを提供すること
を目的とする。
モジュール構成部品の点数を低減し、光軸方向の距離の
バラツキを抑え、光出力または受光感度のバラツキを低
減することが出来る半導体光モジュールを提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、以下に示す技術的手段を採用した。
め、以下に示す技術的手段を採用した。
【０００６】発受光素子と信号伝送用光ファイバとの間
に、フェルール単体を光結合の仲介として挿入し、また
本フェルールとパッケージとの接続部で気密封止を行
う。
に、フェルール単体を光結合の仲介として挿入し、また
本フェルールとパッケージとの接続部で気密封止を行
う。
【０００７】
【作用】本発明では発受光素子と信号伝送用光ファイバ
との間に、フェルール単体を光結合の仲介として挿入す
ることにより、レンズを用いず光結合が達成され、半導
体光モジュールの価格低減を可能とする。
との間に、フェルール単体を光結合の仲介として挿入す
ることにより、レンズを用いず光結合が達成され、半導
体光モジュールの価格低減を可能とする。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の請求項１の実施例を図１，図
２，図３，図４，図５，図６にしたがって説明する。
２，図３，図４，図５，図６にしたがって説明する。
【０００９】図１に、本発明の一実施例に係わる半導体
レーザを用いた半導体レーザモジュールの簡略化した要
部断面図を示す。同図において、半導体レーザ１から出
射されたレーザ光は、半導体レーザ１と光伝達関係に配
置固定されているフェルール６の光ファイバに入射し、
さらに、フェルール６の所定の研磨処理を施されたもう
一方の片端と同様に所定の研磨処理を施されているフェ
ルール７が物理的に接触することにより光伝達関係を有
するように結合されている信号伝送用光ファイバ９を伝
播していく構造となっている。
レーザを用いた半導体レーザモジュールの簡略化した要
部断面図を示す。同図において、半導体レーザ１から出
射されたレーザ光は、半導体レーザ１と光伝達関係に配
置固定されているフェルール６の光ファイバに入射し、
さらに、フェルール６の所定の研磨処理を施されたもう
一方の片端と同様に所定の研磨処理を施されているフェ
ルール７が物理的に接触することにより光伝達関係を有
するように結合されている信号伝送用光ファイバ９を伝
播していく構造となっている。
【００１０】次に組立方法の一例を図１を用いて説明す
る。（１）ステム３の所定の位置に半導体レーザ１が付
いているサブマウント２をダイボンドし、次に上記ステ
ム３の所定の位置に上記半導体レーザ１と光伝達関係に
あるようにフォトダイオード１２が付いているサブマウ
ント１１をダイボンドする。（２）半導体レーザ１およ
びフォトダイオード１２をステム３のリード端子の所定
の位置とワイヤボンドする。（３）フェルール６をフェ
ルールホルダ５に挿入し、フェルール６の半導体レーザ
１側の端面とフェルールホルダのステム３側の端面から
の距離が光ファイバ９のファイバ端出力が最大となるよ
うに予め実験あるいは計算により決定された距離を実現
する位置に来るようにフェルール６とフェルールホルダ
５を接続部Ｂにおいてはんだ等で封止固定する。（４）
（３）で組立られたフェルールホルダ５を予め用意され
たマスタ光コネクタとかん合する。この際、フェルール
６およびフェルール７の接続部Ｃは物理的に接触（Phys
ical Contact）しているものとする。次に半導体レーザ
１を発光させ、光ファイバ９のファイバ端出力をモニタ
しながら光出力が最大となる位置関係となるようにステ
ム３とフェルールホルダ５の位置を調整する。（５）調
整終了後、接続部Ａにおいてステム３とフェルールホル
ダ５をはんだあるいは溶接にて封止固定し、半導体レー
ザモジュールが完成する。
る。（１）ステム３の所定の位置に半導体レーザ１が付
いているサブマウント２をダイボンドし、次に上記ステ
ム３の所定の位置に上記半導体レーザ１と光伝達関係に
あるようにフォトダイオード１２が付いているサブマウ
ント１１をダイボンドする。（２）半導体レーザ１およ
びフォトダイオード１２をステム３のリード端子の所定
の位置とワイヤボンドする。（３）フェルール６をフェ
ルールホルダ５に挿入し、フェルール６の半導体レーザ
１側の端面とフェルールホルダのステム３側の端面から
の距離が光ファイバ９のファイバ端出力が最大となるよ
うに予め実験あるいは計算により決定された距離を実現
する位置に来るようにフェルール６とフェルールホルダ
５を接続部Ｂにおいてはんだ等で封止固定する。（４）
（３）で組立られたフェルールホルダ５を予め用意され
たマスタ光コネクタとかん合する。この際、フェルール
６およびフェルール７の接続部Ｃは物理的に接触（Phys
ical Contact）しているものとする。次に半導体レーザ
１を発光させ、光ファイバ９のファイバ端出力をモニタ
しながら光出力が最大となる位置関係となるようにステ
ム３とフェルールホルダ５の位置を調整する。（５）調
整終了後、接続部Ａにおいてステム３とフェルールホル
ダ５をはんだあるいは溶接にて封止固定し、半導体レー
ザモジュールが完成する。
【００１１】図２は、本発明のもう一つの実施例に係わ
る請求項２の半導体レーザモジュールを示す。図１にお
けるフェルール６の発受光素子側の先端を図２における
フェルール１３に示すように斜め研磨し、反射光を低減
した構造である。
る請求項２の半導体レーザモジュールを示す。図１にお
けるフェルール６の発受光素子側の先端を図２における
フェルール１３に示すように斜め研磨し、反射光を低減
した構造である。
【００１２】図３は、本発明のもう一つの実施例に係わ
る請求項３の半導体レーザモジュールを示す。図１にお
けるフェルール６の発受光素子側の先端を図３における
フェルール１４に示すように光ファイバの心線の一部を
突き出しその先端をテーパ状に加工し、結合効率を高く
した構造である。
る請求項３の半導体レーザモジュールを示す。図１にお
けるフェルール６の発受光素子側の先端を図３における
フェルール１４に示すように光ファイバの心線の一部を
突き出しその先端をテーパ状に加工し、結合効率を高く
した構造である。
【００１３】図４は、本発明のもう一つの実施例に係わ
る請求項４の半導体レーザモジュールを示す。図１にお
けるフェルール６の発受光素子側の先端を図４における
フェルール１５に示すように光ファイバの心線の一部を
突き出しその先端を球状に加工し、結合効率を高くした
構造である。
る請求項４の半導体レーザモジュールを示す。図１にお
けるフェルール６の発受光素子側の先端を図４における
フェルール１５に示すように光ファイバの心線の一部を
突き出しその先端を球状に加工し、結合効率を高くした
構造である。
【００１４】図５は、本発明のもう一つの実施例に係わ
る請求項５の半導体レーザモジュールを示す。図１にお
けるフェルール６の発受光素子側の先端を図５における
フェルール１６に示すように光ファイバにコア径拡張フ
ァイバを用い、許容誤差範囲を大きくし位置合わせを容
易にする構造である。
る請求項５の半導体レーザモジュールを示す。図１にお
けるフェルール６の発受光素子側の先端を図５における
フェルール１６に示すように光ファイバにコア径拡張フ
ァイバを用い、許容誤差範囲を大きくし位置合わせを容
易にする構造である。
【００１５】図６は、本発明のもう一つの実施例に係わ
る請求項６のフォトダイオードモジュールを示す。図１
におけるフェルール６の発受光素子側の先端を図６にお
けるフェルール１７に示すように光ファイバにマルチモ
ードファイバを用い、許容誤差範囲を大きくし位置合わ
せを容易にする構造である。
る請求項６のフォトダイオードモジュールを示す。図１
におけるフェルール６の発受光素子側の先端を図６にお
けるフェルール１７に示すように光ファイバにマルチモ
ードファイバを用い、許容誤差範囲を大きくし位置合わ
せを容易にする構造である。
【００１６】上記図２，図３，図４，図５，図６の組立
方法は、図１の組立と同様におこなう。
方法は、図１の組立と同様におこなう。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、フェルール単体を光結
合の仲介として用いることにより、レンズを用いず光結
合が達成され、また、フェルール先端の形状を加工する
ことにより、容易に高効率の光結合の実現を可能とす
る。
合の仲介として用いることにより、レンズを用いず光結
合が達成され、また、フェルール先端の形状を加工する
ことにより、容易に高効率の光結合の実現を可能とす
る。
【図１】本発明の一実施例の半導体レーザと信号伝送用
光ファイバとの光結合をフェルール単体を仲介としてお
こなうレセプタクル型半導体レーザモジュールの要部断
面図である。
光ファイバとの光結合をフェルール単体を仲介としてお
こなうレセプタクル型半導体レーザモジュールの要部断
面図である。
【図２】本発明の一実施例の光結合仲介用のフェルール
の光素子側の端面を斜め研磨加工された半導体レーザモ
ジュールの要部断面図である。
の光素子側の端面を斜め研磨加工された半導体レーザモ
ジュールの要部断面図である。
【図３】本発明の一実施例の光結合仲介用のフェルール
の光素子側の端面をテーパ状に加工された半導体レーザ
モジュールの要部断面図である。
の光素子側の端面をテーパ状に加工された半導体レーザ
モジュールの要部断面図である。
【図４】本発明の一実施例の光結合仲介用のフェルール
の光素子側の端面を球面状に加工された半導体レーザモ
ジュールの要部断面図である。
の光素子側の端面を球面状に加工された半導体レーザモ
ジュールの要部断面図である。
【図５】本発明の一実施例の光結合仲介用のフェルール
の光素子側端面の光ファイバをコア拡張ファイバとした
半導体レーザモジュールの要部断面図である。
の光素子側端面の光ファイバをコア拡張ファイバとした
半導体レーザモジュールの要部断面図である。
【図６】本発明の一実施例の光結合仲介用のフェルール
の光ファイバをマルチモードファイバとしたフォトダイ
オードモジュールの要部断面図である。
の光ファイバをマルチモードファイバとしたフォトダイ
オードモジュールの要部断面図である。
【図７】従来の発受光素子と光ファイバをレンズにより
光結合させる半導体光モジュールの要部断面図である。
光結合させる半導体光モジュールの要部断面図である。
１…半導体レーザ、２…サブマウント、３…ステム、４
…リード端子、５…フェルールホルダ、６…フェルー
ル、７…フェルール、８…光コネクタ、９…光ファイ
バ、１０…ばね、１１…サブマウント、１２…フォトダ
イオード、１３…フェルール、１４…フェルール、１５
…フェルール、１６…フェルール、１７…フェルール、
１８…信号受信用フォトダイオード、１９…発光ダイオ
ード素子、２０…光ファイバ、２１…光ファイバ外被、
２２…光ファイバ端末部材、２３…集束性ロッドレン
ズ、２４…保持部材、２５…ネジ結合部、２６Ａ，２６
Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ…接合部、２７…保持部材。
…リード端子、５…フェルールホルダ、６…フェルー
ル、７…フェルール、８…光コネクタ、９…光ファイ
バ、１０…ばね、１１…サブマウント、１２…フォトダ
イオード、１３…フェルール、１４…フェルール、１５
…フェルール、１６…フェルール、１７…フェルール、
１８…信号受信用フォトダイオード、１９…発光ダイオ
ード素子、２０…光ファイバ、２１…光ファイバ外被、
２２…光ファイバ端末部材、２３…集束性ロッドレン
ズ、２４…保持部材、２５…ネジ結合部、２６Ａ，２６
Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ…接合部、２７…保持部材。
Claims (6)
- 【請求項１】光信号の送信，受信あるいは送受信の機能
を有する半導体光モジュールにおいて、発受光素子と信
号伝送用光ファイバを光伝達関係にあるように配置する
場合、上記発受光素子と信号伝送用光ファイバとの間
に、光ファイバの先端を保護または先端形状の加工を容
易にするために付属しているフェルールを上記発受光素
子と信号伝送用光ファイバの光結合の仲介としてフェル
ール単体のみを挿入し、上記発受光素子と信号伝送用光
ファイバを光伝達関係にあるように配置させる発受光素
子パッケージと信号伝送用光ファイバが一体化している
ピッグテール型および発受光素子パッケージと信号伝送
用光ファイバが着脱可能なことを特徴とする半導体光モ
ジュール。 - 【請求項２】上記フェルールの発受光素子側の先端が斜
め研磨されたことを特徴とする請求項１記載の半導体光
モジュール。 - 【請求項３】上記フェルールの発受光素子側の先端から
ファイバ心線部を一部突出させ、上記突出部の先端をテ
ーパ状に加工したことを特徴とする請求項１記載の半導
体光モジュール。 - 【請求項４】上記フェルールの発受光素子側の先端から
ファイバ心線部を一部突出させ、上記突出部の先端を球
面状に加工したことを特徴とする請求項１記載の半導体
光モジュール。 - 【請求項５】上記フェルールの発受光素子側の先端部の
ファイバをコア径拡張ファイバを用いたことを特徴とす
る請求項１記載の半導体光モジュール。 - 【請求項６】上記フェルールの光ファイバ部をマルチモ
ードファイバを用いたことを特徴とする請求項１記載の
半導体光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17640794A JPH0843690A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 半導体光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17640794A JPH0843690A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 半導体光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843690A true JPH0843690A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16013142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17640794A Pending JPH0843690A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 半導体光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843690A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000111764A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光素子モジュール |
| JP2017163041A (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 光源装置 |
| CN110440225A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-12 | 浙江光塔节能科技有限公司 | 一种光开关模块、终端控制系统 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP17640794A patent/JPH0843690A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000111764A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光素子モジュール |
| JP2017163041A (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 光源装置 |
| CN110440225A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-12 | 浙江光塔节能科技有限公司 | 一种光开关模块、终端控制系统 |
| CN110440225B (zh) * | 2019-09-06 | 2023-11-24 | 浙江光塔安全科技有限公司 | 一种光开关模块、终端控制系统 |
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