JPH10247741A - Light emitting module for optical communication and method of assembling the same - Google Patents

Light emitting module for optical communication and method of assembling the same

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JPH10247741A
JPH10247741A JP9048798A JP4879897A JPH10247741A JP H10247741 A JPH10247741 A JP H10247741A JP 9048798 A JP9048798 A JP 9048798A JP 4879897 A JP4879897 A JP 4879897A JP H10247741 A JPH10247741 A JP H10247741A
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JP
Japan
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unit
light emitting
emitting module
optical communication
optical
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JP9048798A
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Japanese (ja)
Inventor
Haruhiko Ichino
晴彦 市野
Masaki Hirose
正樹 広瀬
Sadahisa Warashina
禎久 藁科
Mikio Kyomasu
幹雄 京増
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Hamamatsu Photonics KK
NTT Inc
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モジュール内にLD、LDドライバIC等を
含む送光ユニット、光学系ユニット、放熱用部材等を内
蔵し、かつ調芯工程を含めて逐次組立を行うことができ
る構造を実現する。 【解決手段】 光学系ユニットは、レンズ、レンズホル
ダ、スリーブ、フェルールストッパから構成される。送
光ユニットは、LD、サブマウント、放熱用部材、LD
ドライバIC、LDの出力光をモニタするPD、サブキ
ャリア、外部配線および受動部品を有する基板、ヒート
シンクおよび放熱フィンとして用いられる金属パッケー
ジから構成される。金属パッケージと光学系ユニット、
金属パッケージとレセプタクルユニット、金属パッケー
ジと外形ケースは、それぞれ樹脂または半田により機械
的および熱的に接続し、送光ユニット内の各部はワイヤ
ボンディングにより電気的に接続する。
(57) [Problem] To incorporate a light transmitting unit including a LD, an LD driver IC, etc., an optical system unit, a heat radiating member, etc. in a module, and to perform a sequential assembly including a centering process. Realize the structure. An optical system unit includes a lens, a lens holder, a sleeve, and a ferrule stopper. The light transmission unit is an LD, submount, heat dissipation member, LD
It comprises a driver IC, a PD for monitoring the output light of the LD, a subcarrier, a substrate having external wiring and passive components, a heat sink, and a metal package used as a radiation fin. Metal package and optical system unit,
The metal package and the receptacle unit, and the metal package and the outer case are mechanically and thermally connected by resin or solder, respectively, and each part in the light transmitting unit is electrically connected by wire bonding.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超高速光伝送シス
テム用の光送信器として用いられ、小型低電力なドライ
バ内蔵型の光通信用発光モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small-sized and low-power light-emitting module for optical communication having a built-in driver and used as an optical transmitter for an ultra-high-speed optical transmission system.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来の光通信用発光モジュール
の構成を示す。図において、41はバタフライ型のパッ
ケージ、42は金メッキ付きの先球光ファイバ、43は
光ファイバ固定用基板、1は半導体レーザ(以下「L
D」という)、2はLD1を実装するサブマウント、3
はペルチェ素子モジュール、5はLD1の出力光をモニ
タするフォトダイオード(以下「PD」という)、6は
PD5を実装するサブキャリアである。この組立方法
は、LD1を発光させ、その光を先球光ファイバ42で
受け、調芯しながら先球光ファイバ42を光ファイバ固
定用基板43に半田で固定し、さらに先球光ファイバ4
2を半田でパッケージ41に密封する手順で行われてい
た。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a configuration of a conventional light emitting module for optical communication. In the figure, 41 is a butterfly type package, 42 is a gold-plated spherical optical fiber, 43 is an optical fiber fixing substrate, and 1 is a semiconductor laser (hereinafter referred to as “L”).
D "), 2 is a submount for mounting the LD1, 3
Denotes a Peltier element module, 5 denotes a photodiode (hereinafter referred to as “PD”) for monitoring the output light of the LD 1, and 6 denotes a subcarrier on which the PD 5 is mounted. In this assembling method, the LD 1 is made to emit light, the light is received by the spherical optical fiber 42, the spherical optical fiber 42 is fixed to the optical fiber fixing substrate 43 while aligning, and the spherical optical fiber 4 is further fixed.
2 was sealed in a package 41 with solder.

【0003】また、このユニットに光アイソレータを取
り付けるには、図9に示すように、光ファイバ51とレ
ンズ52を組み合わせた2対の光学系の間に、偏光子5
3およびファラデー素子54で構成される光アイソレー
タ22を挿入し、2対の光学系の光軸調整を行う必要が
あった。このように、従来の光通信用発光モジュールで
は、先球光ファイバ42の調芯と光アイソレータ22の
調芯の2度の調芯が必要であった(問題点1)。また、
先球光ファイバ42の調芯は、小さなパッケージ41内
で行わなければならず、調芯作業が面倒であった(問題
点2)。また、光ファイバ固定用基板43、サブマウン
ト2、サブキャリア6を同一のペルチェ素子モジュール
3に搭載する構成であるので、ペルチェ素子モジュール
3の寸法を小さくすることができず、小型化と消費電力
の低減が困難であった(問題点3)。さらに、調芯作業
を要することや、気密封じのために先球光ファイバ42
の半田固定を要することは、光通信用発光モジュールを
量産化する上で大きな支障になっていた。
In order to attach an optical isolator to this unit, as shown in FIG. 9, a polarizer 5 is provided between two pairs of optical systems each having an optical fiber 51 and a lens 52 combined.
It is necessary to insert the optical isolator 22 including the Faraday element 3 and the Faraday element 54 and adjust the optical axes of the two pairs of optical systems. As described above, in the conventional light emitting module for optical communication, the alignment of the spherical optical fiber 42 and the alignment of the optical isolator 22 are required twice (problem 1). Also,
The centering of the spherical optical fiber 42 has to be performed in the small package 41, and the centering operation is troublesome (problem 2). Further, since the optical fiber fixing substrate 43, the submount 2, and the subcarrier 6 are mounted on the same Peltier device module 3, the size of the Peltier device module 3 cannot be reduced, and the size and power consumption are reduced. Was difficult to reduce (problem 3). Further, since the alignment operation is required and the spherical optical fiber 42
The need for solder fixation has been a major obstacle to mass production of light emitting modules for optical communication.

【0004】これらを解決するために、逐次組立方式に
よる表面実装モジュールが考案されている。図10は、
従来の表面実装モジュールの構成を示す(信学全大95、
C−184 )。図において、61はパッケージ、62は光
ファイバ固定用基板、63はサブキャリア、64は光フ
ァイバ端末、65は光ファイバ押さえ、66は固定ブロ
ック、67は外形ふたである。その組立方法は、 L
Dを光ファイバ固定用基板62に実装し、これをパッケ
ージ61に搭載し、 PDをサブキャリア63に実装
し、これをパッケージ61に搭載し、 光ファイバ端
末64を光ファイバ固定用基板62に取り付け、光ファ
イバ押さえ65で固定し、 外形ふた67を取り付
け、 固定ブロック66を取り付ける手順で行われて
いた。
In order to solve these problems, a surface mounting module using a sequential assembly method has been devised. FIG.
The structure of a conventional surface mount module is shown below (95,
C-184). In the figure, 61 is a package, 62 is an optical fiber fixing substrate, 63 is a subcarrier, 64 is an optical fiber terminal, 65 is an optical fiber holder, 66 is a fixing block, and 67 is an outer lid. The assembly method is L
D is mounted on the optical fiber fixing substrate 62, this is mounted on the package 61, the PD is mounted on the subcarrier 63, this is mounted on the package 61, and the optical fiber terminal 64 is mounted on the optical fiber fixing substrate 62. The optical fiber press 65 is used for fixing, the outer cover 67 is attached, and the fixing block 66 is attached.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の表面実
装モジュールの構成では、調芯を行わずに取り付ててい
るので、光結合損失が大きい(問題点4)。また、搭載
部品がLD等の単体部品であり、LDドライバIC等を
含む構成になっていないので、モジュールの高機能化お
よび高速化に不向きであった(問題点5)。
However, in the configuration of the conventional surface mount module, the optical coupling loss is large because the module is mounted without centering (problem 4). Also, since the mounted component is a single component such as an LD, and is not configured to include an LD driver IC or the like, it is unsuitable for increasing the functionality and speed of the module (problem 5).

【0006】また、光通信用発光モジュールにおいて、
LDの温度安定化のためにペルチェ素子を内蔵する場合
には、次のような問題が発生する。従来、サブマウント
タイプとして販売されているLDモジュールは、図11
に示すように、金属のサブマウント71の上にSiC 7
2を介してLD1が実装される構造になっていた。ま
た、ペルチェ素子モジュールは、図12に示すように、
セラミック基板81とペルチェ素子82との間にメタラ
イズ83を挟み、セラミック基板81の他面が半田84
になっていた。
In a light emitting module for optical communication,
In the case where a Peltier element is incorporated for stabilizing the temperature of the LD, the following problem occurs. Conventionally, an LD module sold as a submount type is shown in FIG.
As shown in FIG.
2 has a structure in which the LD 1 is mounted. Further, as shown in FIG.
A metallization 83 is sandwiched between the ceramic substrate 81 and the Peltier element 82, and the other surface of the ceramic substrate 81 is soldered 84
Had become.

【0007】これらを用いて光通信用発光モジュールを
構成する場合に、ペルチェ素子モジュールの吸熱効果を
高めるためには、できる限り熱伝導を良くすることが要
求され、その一方で、LDへの機械的ストレスを小さく
して信頼性を向上させるためには、各部材とLDの熱膨
張係数ができる限り近いことが望ましい。また、ペルチ
ェ素子モジュール自体の信頼性も熱による機械的ストレ
スに依存する要素が高かった。
When a light emitting module for optical communication is constructed by using these, it is required to improve the heat conduction as much as possible in order to enhance the heat absorbing effect of the Peltier element module. In order to improve the reliability by reducing the mechanical stress, it is desirable that the thermal expansion coefficient of each member and the LD be as close as possible. In addition, the reliability of the Peltier element module itself is highly dependent on mechanical stress due to heat.

【0008】ところが、従来の構造では、LD1とSi
C 72の熱膨張係数はほぼ同じであるが、金属のサブ
マウント71の熱膨張係数は大きなものとなっていた。
また、従来のペルチェ素子モジュールに用いられている
セラミック基板81のアルミナ(Al23)の熱膨張係数
は、LD1の熱膨張係数に比べて大きいだけでなく、熱
伝導率も20〜30W/m・Kとなっており、SiC 72や
金属のサブマウント71と比較して1桁小さいものであ
った。また、従来のヒートシンクに用いられている金属
等もこのような観点から材質を選定したものではなかっ
た。
However, in the conventional structure, LD1 and Si
Although the thermal expansion coefficient of C72 was almost the same, the thermal expansion coefficient of the metal submount 71 was large.
Further, the thermal expansion coefficient of alumina (Al 2 O 3 ) of the ceramic substrate 81 used in the conventional Peltier device module is not only larger than the thermal expansion coefficient of the LD 1 but also the thermal conductivity is 20 to 30 W /. m · K, which is one digit smaller than that of SiC 72 or metal submount 71. Further, the materials and the like used for the conventional heat sink are not selected from such a viewpoint.

【0009】そのため、従来の部品では、ペルチェ素子
モジュールの吸熱効果を有効に引き出すことができなか
った(問題点6)。また、LDおよびペルチェ素子モジ
ュールに対して熱膨張係数の面からの信頼度設計ができ
なかった。本発明は、モジュール内にLD、LDドライ
バIC等を含む送光ユニット、光学系ユニット、放熱用
部材等を内蔵し、かつ調芯工程を含めて逐次組立を行う
ことができる小型で低消費電力なドライバ内蔵型の光通
信用発光モジュールおよびその組立方法を提供すること
を目的とする。
For this reason, the conventional parts cannot effectively draw out the heat absorbing effect of the Peltier element module (problem 6). In addition, the reliability of the LD and the Peltier element module cannot be designed in terms of the thermal expansion coefficient. The present invention has a small and low power consumption in which a light transmitting unit including an LD, an LD driver IC, and the like are incorporated in a module, an optical system unit, a heat radiation member, and the like, and can be sequentially assembled including an alignment process. It is an object of the present invention to provide a light emitting module for optical communication having a built-in driver and an assembling method thereof.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の光通信用発光モ
ジュールは、レセプタクルユニットと、光学系ユニット
と、送光ユニットから構成される。レセプタクルユニッ
トは、樹脂製のスリーブ挿入ケースと樹脂製のアダプタ
部から構成される。光学系ユニットは、レンズ、レンズ
ホルダ、スリーブ、フェルールストッパから構成され
る。送光ユニットは、送光素子ユニットおよび送光回路
系ユニットから構成される。送光素子ユニットは、L
D、LDを実装するサブマウント、LDの位置調整と放
熱とを兼ねた放熱用部材から構成される。送光回路系ユ
ニットは、LDを駆動するLDドライバIC、LDの出
力光をモニタするPD、PDを実装するサブキャリア、
外部配線および受動部品を有する基板、ヒートシンクお
よび放熱フィンとして用いられる金属パッケージから構
成される。金属パッケージと光学系ユニット、金属パッ
ケージとレセプタクルユニット、金属パッケージと外形
ケースは、それぞれ樹脂または半田により機械的および
熱的に接続され、送光ユニット内の各部はワイヤボンデ
ィングにより電気的に接続される。
The light emitting module for optical communication according to the present invention comprises a receptacle unit, an optical system unit, and a light transmitting unit. The receptacle unit includes a resin sleeve insertion case and a resin adapter. The optical system unit includes a lens, a lens holder, a sleeve, and a ferrule stopper. The light transmitting unit includes a light transmitting element unit and a light transmitting circuit unit. The light transmitting element unit is L
D, a submount for mounting the LD, and a heat dissipating member that also serves to adjust the position of the LD and dissipate heat. The light transmission circuit unit includes an LD driver IC for driving the LD, a PD for monitoring the output light of the LD, a subcarrier for mounting the PD,
It is composed of a substrate having external wiring and passive components, a heat sink and a metal package used as a radiation fin. The metal package and the optical system unit, the metal package and the receptacle unit, the metal package and the outer case are mechanically and thermally connected by resin or solder, respectively, and the respective parts in the light transmitting unit are electrically connected by wire bonding. .

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1および図2は、本発明の光通
信用発光モジュールの実施形態を示す。図1は、モジュ
ール全体を横から見た断面構成を示し、図2は、送光ユ
ニットおよび光学系ユニット部分を上から見た平面構成
を示す。図1,図2において、送光ユニットは、LD
1、LD1を実装するサブマウント2、ペルチェ素子モ
ジュール3(以上、送光素子ユニット)、LDドライバ
IC4、PD5、PD5を実装するサブキャリア6、メ
タライズ配線7およびサーミスタ8その他を有する基板
9、ヒートシンクおよび放熱フィンとして用いられる金
属パッケージ10(以上、送光回路系ユニット)により
構成される。送光ユニット部分には外形ケース11が取
り付けられる。光学系ユニットは、レンズ21、光アイ
ソレータ22、レンズホルダ23、スリーブ24から構
成される。レセプタクルユニットは、樹脂製のスリーブ
挿入ケース31と樹脂製のアダプタ部32から構成され
る。
1 and 2 show an embodiment of a light emitting module for optical communication according to the present invention. FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of the entire module viewed from the side, and FIG. 2 shows a planar configuration of the light transmitting unit and the optical system unit when viewed from above. 1 and 2, the light transmitting unit is an LD.
1. Submount 2 for mounting LD1, Peltier element module 3 (above, light transmitting element unit), subcarrier 6 for mounting LD driver IC 4, PD5, PD5, substrate 9 having metallized wiring 7, thermistor 8, etc., heat sink And a metal package 10 (above, a light transmission circuit unit) used as a radiation fin. The outer case 11 is attached to the light transmitting unit. The optical system unit includes a lens 21, an optical isolator 22, a lens holder 23, and a sleeve 24. The receptacle unit includes a sleeve insertion case 31 made of resin and an adapter part 32 made of resin.

【0012】LD1は、凹型のサブマウント2とともに
ペルチェ素子モジュール3の後方端部上に搭載される。
サブマウント2の凹部には、光学系ユニットのレンズ2
1がLD1の前面にくるように配置される。PD5はサ
ブキャリア6に実装され、LDドライバIC4ととも
に、LD1の後方にあって金属パッケージ10上に直接
設置される。LD1とLDドライバIC4、LDドライ
バIC4と基板9上のメタライズ配線7は、ボンディン
グワイヤ12を介して直接接続される。
The LD 1 is mounted on the rear end of the Peltier element module 3 together with the concave submount 2.
The lens 2 of the optical system unit is
1 is arranged so as to come to the front of LD1. The PD 5 is mounted on the subcarrier 6 and is directly mounted on the metal package 10 behind the LD 1 together with the LD driver IC 4. The LD 1 and the LD driver IC 4, and the LD driver IC 4 and the metallized wiring 7 on the substrate 9 are directly connected via bonding wires 12.

【0013】本発明の光通信用発光モジュールでは、金
属パッケージ10として低コストで高い寸法精度が得ら
れる粉体成形部品を用いる。この粉体成形は形状を自由
に設定できるので、放熱フィンの形成が容易であり、L
DドライバIC4等で発生する熱を効率的に放熱できる
ともに、ペルチェ素子モジュール3で吸熱した熱の放熱
にも適している(問題点6の解決)。また、LDドライ
バIC4等の発熱部とLD1とを熱的に分離することが
でき、ペルチェ素子モジュール3はLD1の温度のみを
制御すればよいので、その寸法を小さくすることがで
き、かつ消費電力を低減することができる(問題点3の
解決)。また、材料にCu/W(銅−タングステンを用い
ることにより、熱抵抗の低減および熱膨張係数の調整が
可能になる(詳細は後述する)。
In the light-emitting module for optical communication according to the present invention, a powder-molded component that can be manufactured at low cost and with high dimensional accuracy is used as the metal package 10. In this powder molding, the shape can be freely set, so that the radiation fins can be easily formed.
The heat generated by the D driver IC 4 and the like can be efficiently dissipated, and is suitable for dissipating the heat absorbed by the Peltier element module 3 (Solution 6). Further, since the heat generating portion such as the LD driver IC 4 and the like can be thermally separated from the LD 1 and the Peltier element module 3 only needs to control the temperature of the LD 1, its size can be reduced and power consumption can be reduced. Can be reduced (solution of problem 3). Further, by using Cu / W (copper-tungsten) as a material, it becomes possible to reduce the thermal resistance and adjust the thermal expansion coefficient (the details will be described later).

【0014】また、本発明の光通信用発光モジュールで
は、PD5を実装するサブキャリア6として粉体成形部
品を用いる。PD5はLD1に対して所定の角度を設定
する必要があり、粉体成形によりサブキャリア6の実装
面に容易に傾斜を付けることができる。ペルチェ素子モ
ジュール3は、LD1の温度制御を行うために必要なも
のであるが、その要求がない場合にはペルチェ素子モジ
ュール3と同じ厚さのCu/W基板と差し替えてもよ
い。
In the light emitting module for optical communication of the present invention, a powder molded component is used as the subcarrier 6 on which the PD 5 is mounted. The PD 5 needs to be set at a predetermined angle with respect to the LD 1, and the mounting surface of the subcarrier 6 can be easily inclined by powder molding. The Peltier element module 3 is necessary for controlling the temperature of the LD 1, but may be replaced with a Cu / W substrate having the same thickness as the Peltier element module 3 if there is no requirement.

【0015】光学系ユニットは、レンズ21、光アイソ
レータ22、レンズ21を固定する部品とフェルールの
ストッパとなる部品から構成されるレンズホルダ23、
スリーブ24が一体化されている。そのため、調芯は、
スリーブ24に光ファイバフェルールを挿入した状態で
行うことができるので、調芯作業は極めて容易になる
(問題点1,2,4の解決)。なお、システム全体で光
反射が低く抑えられることが保証されている短距離シス
テム等では、光アイソレータ22は必要なくなるので、
その場合にはそれを省いた構造をとってもよい。
The optical system unit includes a lens 21, an optical isolator 22, a lens holder 23 composed of a part for fixing the lens 21, and a part for a ferrule stopper.
The sleeve 24 is integrated. Therefore, alignment is
Since the alignment can be performed with the optical fiber ferrule inserted into the sleeve 24, the alignment work becomes extremely easy (solution of the problems 1, 2, 4). In a short-distance system or the like in which light reflection is suppressed to be low in the entire system, the optical isolator 22 is not required.
In that case, a structure in which this is omitted may be adopted.

【0016】LDドライバIC4は、金属パッケージ1
0または基板9に取り付ければよいが、ここでは金属パ
ッケージ10に直接取り付けることにより放熱効果を高
めている。また、LDドライバIC4の基板電位として
接地電位をとりたくない場合には金属パッケージ10に
直接取り付けず、例えばAlN(窒化アルミニウム)基板
を介して取り付ければよい。このLDドライバIC4と
LD1は、ボンディングワイヤ12を介して直接接続さ
れるので、その間のインダクタンスの低減が可能とな
り、高速動作が可能となる(問題点5の解決)。
The LD driver IC 4 is a metal package 1
0 or the substrate 9, but here, the heat radiation effect is enhanced by directly attaching to the metal package 10. If it is not desired to take the ground potential as the substrate potential of the LD driver IC 4, the substrate may not be directly attached to the metal package 10 but may be attached via an AlN (aluminum nitride) substrate, for example. Since the LD driver IC 4 and LD 1 are directly connected via the bonding wire 12, the inductance between them can be reduced, and high-speed operation can be performed (solution of problem 5).

【0017】図3は、本発明の光通信用発光モジュール
の組立手順を示す。 LD1とサーミスタ8をサブマウント2に乗せ、こ
れをペルチェ素子モジュール3に乗せて送光素子ユニッ
トを組み立てる。 PD5をサブキャリア6にダイボンドし、サブキャ
リア6のメタライズ配線部にワイヤボンディングで電気
的に接続する。
FIG. 3 shows an assembly procedure of the light emitting module for optical communication according to the present invention. The LD 1 and the thermistor 8 are mounted on the submount 2 and mounted on the Peltier element module 3 to assemble the light transmitting element unit. The PD 5 is die-bonded to the subcarrier 6 and electrically connected to the metallized wiring portion of the subcarrier 6 by wire bonding.

【0018】 基板9に容量(図示せず)等の受動素
子を搭載する。 LDドライバIC4、サブキャリア6、基板9を金
属パッケージ10に取り付け、送光回路系ユニットを組
み立てる。 金属パッケージ10にペルチェ素子モジュール3を
半田で取り付け後、ワイヤリングを行い、外形ケース1
1で蓋をして送光ユニットを組み立てる。
A passive element such as a capacitor (not shown) is mounted on the substrate 9. The LD driver IC 4, the subcarrier 6, and the substrate 9 are mounted on the metal package 10, and the light transmission circuit unit is assembled. After attaching the Peltier element module 3 to the metal package 10 by soldering, wiring is performed, and the outer case 1
Cover with 1 and assemble the light transmission unit.

【0019】 送光ユニットと、光学系ユニット(2
1,22,23,24)の2つのユニットを調芯し、樹
脂固定する。 調芯固定されたユニットのスリーブ部分にレセプタ
クルユニット(31,32)をかぶせ、金属パッケージ
10に取り付けて光通信用発光モジュールを完成させ
る。
A light transmitting unit and an optical system unit (2
The two units (1, 22, 23, 24) are aligned and fixed with resin. The receptacle unit (31, 32) is placed over the sleeve portion of the unit fixed and aligned, and attached to the metal package 10 to complete the light emitting module for optical communication.

【0020】ここで、本発明の光通信用発光モジュール
が有している特徴について説明する。 (第1の特徴)第1の特徴は、金属パッケージとペルチ
ェ素子モジュールの熱膨張係数の違いによる光軸ずれに
対処できるところである。
Here, features of the light emitting module for optical communication of the present invention will be described. (First feature) The first feature is that an optical axis shift due to a difference in the thermal expansion coefficient between the metal package and the Peltier element module can be dealt with.

【0021】従来のモジュールでは、先球光ファイバと
LDが同一のペルチェ素子モジュール上にあり、ペルチ
ェ素子モジュールの熱膨張に伴う機械的変形は両者に対
して同一方向に発生し、光軸ずれの問題はなかった。し
かし、本発明ではLD1はペルチェ素子モジュール3上
に、光学系ユニットは金属パッケージ10上にあるの
で、熱膨張係数の違いによる光軸ずれが問題となる。
In the conventional module, the spherical optical fiber and the LD are on the same Peltier element module, and the mechanical deformation accompanying the thermal expansion of the Peltier element module occurs in the same direction with respect to both, and the optical axis shift is caused. There was no problem. However, in the present invention, since the LD 1 is on the Peltier element module 3 and the optical system unit is on the metal package 10, there is a problem of optical axis shift due to a difference in thermal expansion coefficient.

【0022】本実施形態では、ペルチェ素子モジュール
3の吸熱効率をよくするために、その熱膨張係数をLD
1およびサブマウント2の熱膨張係数に合わせ、信頼性
向上のためにペルチェ素子モジュール3のセラミック基
板81としてAlN 基板を用いる。さらに、図4に示す
ように、セラミック基板81とペルチェ素子82との間
のメタライズ83として、メタライズNi 83−1とメ
タライズCu 83−2を用いる。セラミック基板81に
サブマウント2を取り付ける半田1を84−1とし、他
方のセラミック基板81の半田2を84−2とする。
In the present embodiment, in order to improve the heat absorption efficiency of the Peltier device module 3, the thermal expansion coefficient of the
An AlN substrate is used as the ceramic substrate 81 of the Peltier element module 3 to improve reliability in accordance with the thermal expansion coefficients of the submount 1 and the submount 2. Further, as shown in FIG. 4, metallization Ni 83-1 and metallization Cu 83-2 are used as metallization 83 between ceramic substrate 81 and Peltier element 82. The solder 1 for attaching the submount 2 to the ceramic substrate 81 is designated as 84-1 and the solder 2 for the other ceramic substrate 81 is designated as 84-2.

【0023】本構成における各部の熱膨張係数を表1に
示す。なお、(×2)は2枚あることを示すが、一方は
温度制御されているために熱膨張がない。
Table 1 shows the coefficient of thermal expansion of each part in this configuration. Note that (× 2) indicates that there are two sheets, but one does not have thermal expansion because the temperature is controlled.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】この表からわかるように、従来の熱膨張係
数1×10-5/Kの典型的なCu/Wを材料として金属パ
ッケージを作成すると、ペルチェ素子モジュール部分の
平均熱膨張係数との差が 5.2×10-6/Kとなる。これ
は、サブマウントに取り付けたLDの位置と、金属パッ
ケージ上に取り付けた光学系ユニットの位置ずれが、温
度に対して 5.2×10-6/Kの割合で発生することを意味
する。本実施形態では、ペルチェ素子モジュールの放熱
側の面からLDの発光部までの長さが約3mmであるの
で、温度に対する位置ずれの割合は 1.5×10-2μm/K
となり、30℃の温度変化に対して約0.45μmの位置ずれ
が発生することになる。これは、単一モード光ファイバ
とLDの調芯の許容誤差に対して大きな値であり(通
常、光結合効率の変化を±1dB以内に抑えるために±
0.5μm以下の位置固定が必要)、熱膨張係数の違いに
よる位置ずれをさらに小さくする必要がある。
As can be seen from this table, when a metal package is prepared using a typical Cu / W material having a conventional coefficient of thermal expansion of 1 × 10 −5 / K, the difference from the average coefficient of thermal expansion of the Peltier element module is obtained. Is 5.2 × 10 −6 / K. This means that the displacement between the position of the LD mounted on the submount and the position of the optical system unit mounted on the metal package occurs at a rate of 5.2 × 10 −6 / K with respect to the temperature. In the present embodiment, since the length from the heat radiation side surface of the Peltier element module to the light emitting part of the LD is about 3 mm, the ratio of the positional deviation to the temperature is 1.5 × 10 −2 μm / K.
Thus, a displacement of about 0.45 μm occurs for a temperature change of 30 ° C. This is a large value with respect to the tolerance of the alignment of the single mode optical fiber and the LD (normally, ± 1 dB to suppress the change of the optical coupling efficiency to within ± 1 dB).
It is necessary to fix the position to 0.5 μm or less), and it is necessary to further reduce the displacement due to the difference in the coefficient of thermal expansion.

【0026】そこで、本実施形態では、Cu/W の混合
比を変えて表1に示す平均熱膨張係数 4.8×10-6/Kに
合わせる方法をとり、放熱効率を維持しつつ、LD、サ
ブマウント、ペルチェ素子モジュールの熱膨張係数と一
致させ、温度変化による光軸ずれの発生を防ぐ。また、
LD、サブマウント、ペルチェ素子モジュールおよび金
属パッケージの熱膨張係数がすべて等しい値に設定する
ことにより、信頼性を向上させることができる。なお、
ここで示した熱膨張係数は、表1の例に合わせたもので
あり、表1と異なる設定をした場合には合わせるべき熱
膨張係数も違ってくる。また、粉体成形材料としてCu
/W を用いる例を示したが、熱膨張係数が合わせられ
るものであれば、他の材料を用いてもよい。
Therefore, in the present embodiment, a method of changing the mixing ratio of Cu / W to match the average thermal expansion coefficient of 4.8 × 10 −6 / K shown in Table 1 is used, and while maintaining the heat radiation efficiency, the LD, The thermal expansion coefficients of the mount and the Peltier element module are matched to prevent an optical axis shift due to a temperature change. Also,
The reliability can be improved by setting the thermal expansion coefficients of the LD, the submount, the Peltier element module, and the metal package to the same value. In addition,
The coefficient of thermal expansion shown here is in accordance with the example in Table 1, and when the setting is different from that in Table 1, the coefficient of thermal expansion to be matched also differs. In addition, Cu as a powder molding material
Although an example using / W has been described, other materials may be used as long as the coefficients of thermal expansion can be matched.

【0027】(第2の特徴)第2の特徴は、調芯工程を
簡単にし、かつLDとLDドライバICとの間のワイヤ
ボンディングを可能にするところにある。レンズ系を用
いて、LDと光ファイバの光学的結合を効率よく得るに
は、LDをレンズの近くに置かなければならない(通常
1mm以下)。そのためには、LDをペルチェ素子モジ
ュールの光学系ユニット側の端部に配置する方法が簡単
であり、かつ調芯工程にマージンをもたす上でも最良で
ある。しかし、このようにすると、ペルチェ素子モジュ
ールの光学系ユニット側と反対側の金属パッケージ上に
取り付けられたLDドライバICとLDとの間の距離が
長くなり、ワイヤの直接接続が不可能になり、良好な電
気的特性が得られにくくなる。
(Second Feature) A second feature is that the alignment process is simplified and wire bonding between the LD and the LD driver IC is enabled. In order to efficiently obtain the optical coupling between the LD and the optical fiber using the lens system, the LD must be placed near the lens (usually 1 mm or less). To this end, the method of arranging the LD at the end of the Peltier element module on the optical system unit side is simple, and is the best in providing a margin in the alignment process. However, in this case, the distance between the LD driver IC mounted on the metal package on the side opposite to the optical system unit side of the Peltier element module and the LD becomes longer, and direct connection of wires becomes impossible. It becomes difficult to obtain good electrical characteristics.

【0028】この問題を解決した構造が図5に示す光学
系ユニットである。光学系ユニットは、図1にも示した
ように、レンズ21、光アイソレータ22、レンズホル
ダ23、スリーブ24から構成される。レンズホルダ2
3は、2つの部品から構成され、一方の部品はスリーブ
24内に圧入され、フェルールストッパとしても働くよ
うになっている。また、圧入量を少なくし、フェルール
が機械変形しない程度に抑えている。この部品に光アイ
ソレータ22を収め、他方のレンズ21を固定した部品
と一体化して光学系ユニットが構成される。従来のモジ
ュールはピグテイル型であるが、本発明ではレセプタク
ル型となる。このユニットをレセプタクルユニットに挿
入すると光通信用発光モジュールが完成する。
The structure that solves this problem is the optical system unit shown in FIG. As shown in FIG. 1, the optical system unit includes a lens 21, an optical isolator 22, a lens holder 23, and a sleeve 24. Lens holder 2
Reference numeral 3 is composed of two parts, one of which is press-fitted into the sleeve 24, and also functions as a ferrule stopper. Also, the amount of press-fit is reduced so that the ferrule is not mechanically deformed. The optical isolator 22 is housed in this component, and is integrated with the component to which the other lens 21 is fixed to form an optical system unit. Conventional modules are of the pigtail type, but in the present invention are of the receptacle type. When this unit is inserted into the receptacle unit, the light emitting module for optical communication is completed.

【0029】この光学系ユニットの特徴は、スリーブ2
4が一体化しているので、光ファイバの位置はフェルー
ルとスリーブの嵌合で一義的に定まり、光アイソレータ
22の位置は、その有効領域内に光束が収まるようにレ
ンズ設計をしておけば、光アイソレータ22の位置調整
が不要となる。このように、光学系がユニット化されて
いるので、調芯作業が容易になるだけでなく、このユニ
ットとLDとの間で位置調整を行うことにより、一度で
調芯作業を終えることができる。
The feature of this optical system unit is that the sleeve 2
Since the optical fiber 4 is integrated, the position of the optical fiber is uniquely determined by the fitting of the ferrule and the sleeve, and the position of the optical isolator 22 is designed if the lens is designed so that the light flux falls within its effective area. The position adjustment of the optical isolator 22 becomes unnecessary. As described above, since the optical system is unitized, not only the alignment work is facilitated, but also the alignment work can be completed at once by adjusting the position between the unit and the LD. .

【0030】また、レンズホルダ23のレンズ支持部の
肉厚を薄くし、かつ突出させることにより、図1および
図2に示すように、LD1をペルチェ素子モジュール3
のLDドライバIC4側の端部に配置させることができ
る。なお、サブマウント2の形状は凹型になっているの
で、図2に示すようにその凹部にレンズホルダ23の突
出部が挿入される。これにより、LD1とLDドライバ
IC4を最短距離でワイヤボンディングすることがで
き、かつレンズ21とLD1とを近接させることができ
る。
Further, by reducing the thickness of the lens supporting portion of the lens holder 23 and projecting the same, the LD 1 is connected to the Peltier element module 3 as shown in FIGS.
At the end on the LD driver IC 4 side. Since the shape of the submount 2 is concave, the protrusion of the lens holder 23 is inserted into the concave as shown in FIG. Thereby, the LD 1 and the LD driver IC 4 can be wire-bonded with the shortest distance, and the lens 21 and the LD 1 can be brought close to each other.

【0031】なお、レンズ21はペルチェ素子モジュー
ル3の上部に配置され、調芯マージンが小さくなること
が問題となる。ただし、光学系ユニットの機械的公差、
光学部品組み付け精度およびレンズ特性のバラツキを考
慮しても、LD1側の焦点位置のバラツキを 100〜200
μm以内に抑えることが可能であり、調芯マージンとし
て 200μm程度を考慮すればよい。ここで、サブマウン
ト2の厚さは、(調芯マージン)+(レンズホルダ23
の肉厚)+(レンズ21の半径)−(LD1の発光部ま
での厚さ)となるように設定すればよい。
The lens 21 is disposed above the Peltier element module 3, and there is a problem that the alignment margin becomes small. However, the mechanical tolerance of the optical system unit,
Even if the accuracy of assembling the optical parts and the variation of the lens characteristics are considered, the variation of the focal position on the LD1 side is 100 to 200.
It can be suppressed to within μm, and about 200 μm may be considered as the alignment margin. Here, the thickness of the submount 2 is (alignment margin) + (lens holder 23).
(The thickness of the lens 21) + (the radius of the lens 21)-(the thickness up to the light emitting portion of the LD1).

【0032】(第3の特徴)第3の特徴は、熱膨張によ
る金属パッケージと樹脂レセプタクルの変形に伴う光軸
ずれに対処できるところにある。本発明の光通信用発光
モジュールは、図1に示すようにレセプタクル構造をと
っている。光ファイバコネクタのフェルール部分は、こ
のレセプタクルユニット(31,32)をガイドとして
光学系ユニットのスリーブ24に挿入される。したがっ
て、レセプタクルユニットと光学系ユニットとの位置決
めが必要である。一方、光学系ユニットは、調芯後に金
属パッケージ10に固定される。したがって、レセプタ
クルユニットと光学系ユニットを機械的に直接接続する
と、レセプタクルユニットの材質である樹脂と金属パッ
ケージの熱膨張係数の違いにより熱変形が発生し、LD
1との光軸ずれが生じることになる。特に、樹脂の熱膨
張係数は、金属パッケージの熱膨張係数に比べて高く、
また金属パッケージとレセプタクルユニットが固定され
ていることからバイメタル現象が起こり、その熱変形は
無視できない。
(Third Feature) A third feature is that an optical axis shift caused by deformation of the metal package and the resin receptacle due to thermal expansion can be dealt with. The light emitting module for optical communication of the present invention has a receptacle structure as shown in FIG. The ferrule portion of the optical fiber connector is inserted into the sleeve 24 of the optical system unit using the receptacle unit (31, 32) as a guide. Therefore, it is necessary to position the receptacle unit and the optical system unit. On the other hand, the optical system unit is fixed to the metal package 10 after the alignment. Therefore, when the receptacle unit and the optical system unit are directly connected mechanically, thermal deformation occurs due to the difference in the thermal expansion coefficient between the resin, which is the material of the receptacle unit, and the metal package.
1 will be shifted from the optical axis. In particular, the coefficient of thermal expansion of resin is higher than that of metal packages,
Further, since the metal package and the receptacle unit are fixed, a bimetal phenomenon occurs, and its thermal deformation cannot be ignored.

【0033】この問題を解決した構造が図6に示すレセ
プタクルユニットである。図1にも示したように、レセ
プタクルユニットは樹脂製のスリーブ挿入ケース31と
樹脂製のアダプタ部32から構成される。スリーブ挿入
ケース31とスリーブ24との間に、2〜45μmの隙間
が開くように設計する。この最小値は熱膨張による変形
を吸収できる値であり、最大値はフェルールがスリーブ
24にスムーズに挿入できるための許容値として決めら
れる。
A structure that solves this problem is the receptacle unit shown in FIG. As shown in FIG. 1, the receptacle unit includes a sleeve insertion case 31 made of resin and an adapter part 32 made of resin. It is designed so that a gap of 2 to 45 μm is opened between the sleeve insertion case 31 and the sleeve 24. The minimum value is a value that can absorb deformation due to thermal expansion, and the maximum value is determined as an allowable value for the ferrule to be smoothly inserted into the sleeve 24.

【0034】熱膨張による変形は高々1μm程度を考え
られる。ただし、LDの光結合においては、この半分程
度でも−1dBの損失を発生させることになり無視できな
い。したがって、少なくとも2μm程度の隙間を設けて
おけば、十分にその効果を期待できる。一方、この隙間
を大きく広げすぎると、逆にレセプタクルユニットと光
学系ユニットの位置決め効果がなくなり、最悪の場合に
はフェルールが挿入できなくなる。フェルールは、スリ
ーブ挿入ケース31のフェルール挿入側テーパ部33を
ガイドとして挿入されるが、このガイド部分の内径のフ
ェルール径に対する余裕度が最悪値で±45μmである。
したがって、スリーブ挿入ケース31とスリーブ24の
隙間の最大値を45μm以下に設定しておけば、フェルー
ル挿入側テーパ部33と挿入されたスリーブ24との中
心位置ずれが45μm以内となり、テーパによってフェル
ールをスムーズにスリーブ24内に挿入させることがで
きる。
Deformation due to thermal expansion can be at most about 1 μm. However, in the optical coupling of the LD, even about half of this value causes a loss of -1 dB and cannot be ignored. Therefore, if a gap of at least about 2 μm is provided, the effect can be expected sufficiently. On the other hand, if the gap is too wide, on the other hand, the positioning effect between the receptacle unit and the optical system unit is lost, and in the worst case, the ferrule cannot be inserted. The ferrule is inserted using the ferrule insertion side tapered portion 33 of the sleeve insertion case 31 as a guide, and the margin of the inner diameter of the guide portion with respect to the ferrule diameter is ± 45 μm at the worst value.
Therefore, if the maximum value of the gap between the sleeve insertion case 31 and the sleeve 24 is set to 45 μm or less, the center position deviation between the ferrule insertion side tapered portion 33 and the inserted sleeve 24 becomes within 45 μm, and the ferrule is formed by the taper. It can be smoothly inserted into the sleeve 24.

【0035】(第4の特徴)第4の特徴は、光学系ユニ
ットを取り付けるときに発生する光学系ユニットのずれ
を解消できるところにある。光学系ユニットを取り付け
るときには、光軸に垂直な2方向(x,y方向)および
光軸方向(z方向)の3軸の調芯を行うが、光学系ユニ
ットと金属パッケージとの固定位置は、調芯マージン分
だけ不確定となる。x,y方向については、光学系ユニ
ットに合わせた位置でレセプタクルユニットをずらして
金属パッケージに取り付ければよい。しかし、レセプタ
クルユニットと金属パッケージは、z軸に垂直な面での
接着となりz方向の許容度はない。
(Fourth feature) The fourth feature is that the displacement of the optical system unit that occurs when the optical system unit is attached can be eliminated. When the optical system unit is mounted, alignment of three axes in two directions (x and y directions) perpendicular to the optical axis and in the optical axis direction (z direction) is performed. It is uncertain for the alignment margin. In the x and y directions, the receptacle unit may be shifted to a position corresponding to the optical system unit and attached to the metal package. However, the receptacle unit and the metal package are bonded in a plane perpendicular to the z-axis, and there is no tolerance in the z-direction.

【0036】この問題を解決した構造が図7に示すレセ
プタクルユニットである。光学系ユニットのスリーブ2
4が挿入されるスリーブ挿入ケース31を長めに作成
し、z方向にも隙間を作ることにより、光学系ユニット
のz方向の位置ずれを吸収する。
The structure that solves this problem is the receptacle unit shown in FIG. Optical unit sleeve 2
By making the sleeve insertion case 31 into which the cartridge 4 is inserted longer, and making a gap also in the z direction, the displacement of the optical system unit in the z direction is absorbed.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光通信用
発光モジュールは、光軸調整が容易な構造で一度の光軸
調整ですみ、さらに熱膨張に伴う光軸ずれに対処できる
構造を有している。また、LDとLDドライバICの直
接接続が可能である。また、光学系ユニットの光学的焦
点バラツキを吸収する調芯工程のために発生する固定位
置のずれを吸収することができる。したがって、小型、
高速、低消費電力、低価格な光通信用発光モジュールを
実現することができる。
As described above, the light emitting module for optical communication of the present invention has a structure in which the optical axis can be easily adjusted by a single adjustment of the optical axis, and a structure capable of coping with the optical axis deviation due to thermal expansion. Have. Further, direct connection between the LD and the LD driver IC is possible. In addition, it is possible to absorb the displacement of the fixed position which occurs due to the alignment process of absorbing the optical focus variation of the optical system unit. Therefore, small,
A high-speed, low-power-consumption, low-cost light-emitting module for optical communication can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光通信用発光モジュールの実施形態を
示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a light emitting module for optical communication of the present invention.

【図2】本発明の光通信用発光モジュールの実施形態を
示す平面図。
FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the light emitting module for optical communication of the present invention.

【図3】本発明の光通信用発光モジュールの組立手順を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an assembling procedure of the light emitting module for optical communication of the present invention.

【図4】ペルチェ素子モジュール3の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a Peltier element module 3;

【図5】光学系ユニットの構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an optical system unit.

【図6】レセプタクルユニットの構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a receptacle unit.

【図7】レセプタクルユニットの構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a receptacle unit.

【図8】従来の光通信用発光モジュールの構成を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional light emitting module for optical communication.

【図9】光アイソレータの取り付け方法を説明する図。FIG. 9 is a diagram illustrating a method of attaching an optical isolator.

【図10】従来の表面実装モジュールの構成を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional surface mount module.

【図11】従来のLDモジュールの構成を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional LD module.

【図12】従来のペルチェ素子モジュールの構成を示す
図。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a conventional Peltier element module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ(LD) 2 サブマウント 3 ペルチェ素子モジュール 4 LDドライバIC 5 フォトダイオード(PD) 6 サブキャリア 7 メタライズ配線 8 サーミスタ 9 基板 10 金属パッケージ 11 外形ケース 12 ボンディングワイヤ 21 レンズ 22 光アイソレータ 23 レンズホルダ 24 スリーブ 31 スリーブ挿入ケース 32 アダプタ部 33 フェルール挿入側テーパ部 Reference Signs List 1 semiconductor laser (LD) 2 submount 3 Peltier device module 4 LD driver IC 5 photodiode (PD) 6 subcarrier 7 metallization wiring 8 thermistor 9 substrate 10 metal package 11 outer case 12 bonding wire 21 lens 22 optical isolator 23 lens holder 24 Sleeve 31 Sleeve insertion case 32 Adapter part 33 Ferrule insertion side taper part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藁科 禎久 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 京増 幹雄 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshihisa Strashina, 1126 Nomachi, Hamamatsu-shi, Shizuoka Prefecture Inside Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Inside the corporation

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 樹脂製のスリーブ挿入ケース、樹脂製の
アダプタ部から構成されるレセプタクルユニットと、 レンズ、レンズホルダ、スリーブ、フェルールストッパ
から構成される光学系ユニットと、 半導体レーザ、半導体レーザを実装するサブマウント、
半導体レーザの位置調整と放熱とを兼ねた放熱用部材、
半導体レーザを駆動する半導体レーザドライバIC、半
導体レーザの出力光をモニタするフォトダイオード、フ
ォトダイオードを実装するサブキャリア、外部配線およ
び受動部品を有する基板、ヒートシンクおよび放熱フィ
ンとして用いられる金属パッケージから構成される送光
ユニットとを備え、 前記金属パッケージと前記光学系ユニット、前記金属パ
ッケージと前記レセプタクルユニット、前記金属パッケ
ージと外形ケースは、それぞれ樹脂または半田により機
械的および熱的に接続され、前記送光ユニット内の各部
はワイヤボンディングにより電気的に接続されたことを
特徴とする光通信用発光モジュール。
1. A semiconductor laser, a semiconductor laser, and a receptacle unit including a resin sleeve insertion case and a resin adapter unit, an optical system unit including a lens, a lens holder, a sleeve, and a ferrule stopper. Submount,
A heat dissipating member that combines position adjustment and heat dissipation of the semiconductor laser,
It is composed of a semiconductor laser driver IC for driving a semiconductor laser, a photodiode for monitoring the output light of the semiconductor laser, a subcarrier for mounting the photodiode, a substrate having external wiring and passive components, and a metal package used as a heat sink and a radiation fin. The metal package and the optical system unit, the metal package and the receptacle unit, the metal package and the outer case are mechanically and thermally connected by resin or solder, respectively, and the light transmission unit is provided. A light emitting module for optical communication, wherein each part in the unit is electrically connected by wire bonding.
【請求項2】 請求項1に記載の光通信用発光モジュー
ルにおいて、 レセプタクルユニットと光学系ユニットは、互いに分離
してそれぞれ金属パッケージに接続され、かつ前記レセ
プタクルユニットと前記光学系ユニットのスリーブとの
間に2μm以上45μm以下の隙間を設けたことを特徴と
する光通信用発光モジュール。
2. The light-emitting module for optical communication according to claim 1, wherein the receptacle unit and the optical system unit are separated from each other and connected to a metal package, respectively, and the receptacle unit and the optical system unit are connected to a metal package. A light emitting module for optical communication, wherein a gap of 2 μm or more and 45 μm or less is provided between them.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の光通信
用発光モジュールにおいて、 送光ユニットを構成する半導体レーザを実装するサブマ
ウント、放熱用部材および金属パッケージの材料とし
て、AlN または熱膨張係数が半導体レーザの熱膨張係
数に対してその差が1×10-6/K以下となるように混合
比を調整したCu/Wを用いたことを特徴とする光通信
用発光モジュール。
3. The light emitting module for optical communication according to claim 1, wherein AlN or thermal expansion is used as a material of a submount for mounting a semiconductor laser constituting a light transmitting unit, a heat radiation member, and a metal package. A light emitting module for optical communication, characterized by using Cu / W whose coefficient of mixing is adjusted so that the difference is 1 × 10 −6 / K or less with respect to the coefficient of thermal expansion of a semiconductor laser.
【請求項4】 請求項3に記載の光通信用発光モジュー
ルにおいて、 送光ユニットを構成するフォトダイオードを実装するサ
ブキャリアの材料として、AlNまたはCu/Wを用いた
ことを特徴とする光通信用発光モジュール。
4. The light emitting module for optical communication according to claim 3, wherein AlN or Cu / W is used as a material of a subcarrier for mounting a photodiode constituting the light transmitting unit. Light emitting module.
【請求項5】 請求項1または請求項2に記載の光通信
用発光モジュールにおいて、 放熱用部材として、AlN 基板、メタライズCu 、メタ
ライズNi 、ペルチェ素子から構成されたペルチェ素子
モジュールを用いたことを特徴とする光通信用発光モジ
ュール。
5. The light emitting module for optical communication according to claim 1, wherein a Peltier element module including an AlN substrate, a metallized Cu, a metallized Ni, and a Peltier element is used as the heat radiation member. Characteristic light-emitting module for optical communication.
【請求項6】 請求項5に記載の光通信用発光モジュー
ルにおいて、 送光ユニットを構成する金属パッケージの材料として、
熱膨張係数がペルチェ素子モジュールの平均熱膨張係数
と等しくなるように混合比を調整したCu/Wを用いた
ことを特徴とする光通信用発光モジュール。
6. The light emitting module for optical communication according to claim 5, wherein the material of the metal package forming the light transmitting unit is:
An optical communication light emitting module using Cu / W whose mixing ratio is adjusted so that the coefficient of thermal expansion becomes equal to the average coefficient of thermal expansion of the Peltier element module.
【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
の光通信用発光モジュールにおいて、 光学系ユニット内に光アイソレータを内蔵したことを特
徴とする光通信用発光モジュール。
7. The light emitting module for optical communication according to claim 1, wherein an optical isolator is built in the optical system unit.
【請求項8】 請求項7に記載の光通信用発光モジュー
ルにおいて、 光学系ユニットは、レンズ、光アイソレータ、レンズホ
ルダ、スリーブが一体化され、かつレセプタクル型であ
ることを特徴とする光通信用発光モジュール。
8. The optical communication module according to claim 7, wherein the optical system unit has a lens, an optical isolator, a lens holder, and a sleeve integrated with each other and is of a receptacle type. Light emitting module.
【請求項9】 請求項1から請求項8のいずれかに記載
の光通信用発光モジュールにおいて、 半導体レーザを実装するサブマウントは凹型の形状を有
し、光学系ユニットのレンズホルダはレンズ支持部の肉
厚が薄く突出型の形状を有し、前記サブマウントの凹部
に前記レンズホルダの突出部が入る構成であることを特
徴とする光通信用発光モジュール。
9. The light emitting module for optical communication according to claim 1, wherein the submount for mounting the semiconductor laser has a concave shape, and the lens holder of the optical system unit is a lens support. A light emitting module for optical communication, characterized in that the thickness of the lens is thin and has a protruding shape, and the protrusion of the lens holder is inserted into a recess of the submount.
【請求項10】 請求項1から請求項9のいずれかに記
載の光通信用発光モジュールにおいて、 半導体レーザを実装するサブマウントの厚さは、(レン
ズホルダの肉厚)+(レンズの半径)−(半導体レーザ
の発光部までの厚さ)に、 200μm程度の調芯マージン
を加えた値に設定されたことを特徴とする光通信用発光
モジュール。
10. The light emitting module for optical communication according to claim 1, wherein the thickness of the submount on which the semiconductor laser is mounted is (thickness of lens holder) + (radius of lens). -A light emitting module for optical communication, characterized in that the thickness is set to (thickness up to the light emitting portion of the semiconductor laser) plus an alignment margin of about 200 µm.
【請求項11】 請求項1または請求項2に記載の光通
信用発光モジュールの組立方法において、 スリーブ挿入ケースとアダプタ部をはめ込んでレセプタ
クルユニットを組み立てるステップと、 レンズホルダにレンズ、フェルールストッパ、スリーブ
を挿入し、圧入または樹脂で固定して光学系ユニットを
組み立てるステップと、 サブマウントに半導体レーザを取り付け、そのサブマウ
ントを放熱用部材に取り付けて送光素子ユニットを組み
立てるステップと、 金属パッケージに基板、サブキャリア、半導体レーザド
ライバICを取り付けて送光回路系ユニットを組み立て
るステップと、 前記送光素子ユニットと前記送光回路系ユニットとを半
田または樹脂にて固定し、半導体レーザと半導体レーザ
ドライバICその他をワイヤボンディングで電気的に接
続して送光ユニットを組み立てるステップと、 前記送光ユニットと前記光学系ユニットとを光軸調芯し
て樹脂固定するステップと、 前記送光ユニットと前記レセプタクルユニットを樹脂固
定するステップとを有することを特徴とする光通信用発
光モジュールの組立方法。
11. The method for assembling a light emitting module for optical communication according to claim 1, wherein the step of fitting the sleeve insertion case and the adapter unit to assemble the receptacle unit, the lens, the ferrule stopper, and the sleeve in the lens holder. To assemble the optical system unit by inserting and fixing with a resin or press-fitting, attaching the semiconductor laser to the submount, and assembling the light-sending element unit by attaching the submount to the heat dissipation member. Assembling a light transmitting circuit system unit by attaching a subcarrier and a semiconductor laser driver IC; fixing the light transmitting element unit and the light transmitting circuit system unit with solder or resin; Other wire bondin Assembling the light transmitting unit by electrically connecting the light transmitting unit with the optical system unit, aligning the optical axis with the optical system unit, and fixing the resin, and fixing the light transmitting unit and the receptacle unit with the resin. And a step of assembling the light emitting module for optical communication.
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