JPH1172662A - 光電子モジュール - Google Patents

光電子モジュール

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JPH1172662A
JPH1172662A JP19710998A JP19710998A JPH1172662A JP H1172662 A JPH1172662 A JP H1172662A JP 19710998 A JP19710998 A JP 19710998A JP 19710998 A JP19710998 A JP 19710998A JP H1172662 A JPH1172662 A JP H1172662A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光信号を面発光レーザーアレイから光ファイ
バーアレイに転送するのに用いるアセンブリーを提供す
る。 【解決手段】 光ファイバー用フェルールの中に取り付
けられた光ファイバーの位置に対応するように、リード
フレーム型構造の上にレーザーダイオードが取り付けら
れる。リードフレームと光ファイバーフェルールの相補
的なアライメント手段により、組み立て時に、レーザー
アレイの正確な位置決めが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電子モジュール
に係り、さらに詳しくは光源から光伝送媒体への光出力
の効率的な転送のための経済的なモジュール構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザーダイオードのような光源は、通
常、光ファイバーケーブルの通信リンクに使われてい
る。光出力を効率良く転送するためには、光ファイバー
のような糸状伝送媒体のレーザーダイオードとの一直線
化が必要であり、そのためには、正確な位置決めとアラ
イメント用ジグが必要とされる。さらに、複数の光源及
び光ファイバーからなるアレイを含む場合には、その一
直線化のプロセスはより複雑になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の一つに、シ
リコン基板を用い、エッチングする方法が開示されてい
る。それによれば、フォトリソグラフィーによる一直線
化技術と、端面発光レーザーダイオードに関して光ファ
イバーを正確に配置するために基板の溝を用いる。組み
立て前に端面発光レーザーダイオードを試験しても信頼
性がないため、通常、レーザーが要求波長や要求出力を
満たしているかどうかを調べるだけのためにアレイを組
み立てる。これは、組み立ての効率を低下させ、モジュ
ールのコストを押し上げる。
【０００４】近年の面発光レーザーダイオード技術の進
歩は、従来の実績のある製造技術がレーザーのアレイ作
製に適用できることを示唆している。たとえば、フリッ
プ‐チップボンディング可能な金属被覆の構成を有する
デバイスが作られ、ワイヤボンディングに関わる組み立
て上の問題点が減少した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、面発光レーザ
ー、光ファイバーアレイ及び一方を他方に対して正確に
配置するためのアライメント手段を用いる。本発明の第
１の態様によれば、本発明のモジュールは、光源と、該
光源に電力を供給するための導電パッドを備え第１のア
ライメント手段を有する上記光源用のキャリアと、第１
のアライメント手段に対して相補的に働く第２のアライ
メント手段及び光ファイバーを保持する光ファイバー用
フェルール（ｆｅｒｒｕｌｅ）からなり、上記第一及び
第２のアライメント手段が一直線に配置された時、上記
光ファイバーと上記光源が一直線に配置される。
【０００６】本発明の好ましい態様によれば、キャリア
は面発光レーザーのような光源を複数有し、光ファイバ
ー用フェルールは、光源と同様に配置された光ファイバ
ーのアレイを有する。アライメント手段は、正確に位置
決めされたモジュール部品中の孔と噛み合わせるための
ガイドピンを含む。
【０００７】本発明の第２の態様によれば、光源と受信
器の対の形成方法が提供される。その方法は、動作時に
おいて、光源と同方向に配向して設けられた第１のアラ
イメント手段を備えたリードフレームの面に垂直に光源
からの光出力を向けるように、光源をリードフレーム上
に配置する工程と、第一のアライメント手段に対して相
補的に働く第２のアライメント手段を備えるとともに、
光ファイバーの自由端と実質的に同じ高さになるように
した前面を有する光ファイバーキャリアの中に光ファイ
バーを収容する工程と、光ファイバーと光源をアライメ
ントさせるため、アライメント手段が噛み合うようにリ
ードフレームに並列に光ファイバーキャリアを配置する
工程からなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明のモジ
ュール１２は、光ファイバー用フェルール１４とレーザ
ーアレイ用ハウジング１６を含む。後で述べる様に電力
をレーザーアレイに供給する電気ケーブル２２を保持す
るためのケーブル付属手段２０を含む。光ファイバー用
フェルールは、それぞれの光ファイバーで受信した光信
号を、独立した光ダイオード（図示せず）のような下流
の受信器に転送する光ファイバーケーブルを保持するケ
ーブルハーネス（ｃａｂｌｅ ｈａｒｎｅｓｓ）２４を
含む。
【０００９】図２から明らかなように、フェルール１４
の前面２８には、各光ファイバー３０の端面１８が露出
している。各ファイバーの端面は、光信号を受けるため
に、公知の方法で研磨される。フェルール１４の端面２
８もまた、アライメント孔３２を備え、好ましくはピン
３４を嵌め込み可能に配置される。ピン３４は、常に孔
３２に固定されるか、又は図１に示したように着脱可能
に保持される。しかし、ピン３４は孔３２に挿入された
時、後述するように、正確なアライメントが可能なよう
に、そこにしっかりと保持される。
【００１０】図２に示す様に、光ファイバー３０は、光
信号を下流の受信器に正確に転送するため、前面２８か
らケーブル２６に延びる。図２には、光ファイバー群が
示されているが、単位は一本のファイバーである。
【００１１】ハウジング１６には、図３の点線で示され
たレーザーダイオード４０に電力を提供するため、ケー
ブル２２に接続するための基材（図示せず）が収納され
ている。図３のキャリア又はリードフレーム４２は、結
合用パッド４４と４６を介して基材及びレーザーダイオ
ード４０と接続される。この配置により、パッドに対す
るレーザーダイオードのフリップ−チップボンディング
が可能となるだけでなく、面発光レーザーが接触面から
離れた方向に平行ビームを発することが可能となる。良
く知られているように、端片４８は、レーザーが取り付
けられてから取り除かれ、２つのパッド４４と４６を分
離するようにパッケージングされる。
【００１２】リードフレーム４２も又、結合用パッド４
４、４６に対し正確に一直線となるようにされた孔５０
を有している。
【００１３】図４は、４つのレーザーダイオードアレイ
を収容するための別のリードフレーム構造を示す。フリ
ップ−チップボンディングにより金属フレーム上にダイ
オードを正確に配置できるように、リードフレームが設
計されている。
【００１４】図４のリードフレーム６０もまた、図３の
単一のレーザーの形態におけるように結合用パッドの位
置に対応して、正確に配置された孔５０を備えている。
図４のリードフレームは、４つの独立した結合用パッド
を有しているが、当業者にとっては、この方法が多くの
レーザーデバイスを有するアレイに非常に良く適合する
ものであるということは明らかである。同様に、光ハウ
ジング１４は、光源の場合と同様に、同心円上に間隔を
置いて、多くの光ファイバーを収容できる。
【００１５】
【発明の効果】前述のように、フェルールの中の孔３２
に嵌め込まれたガイドピン３４とリードフレームの孔５
０により、光源は光ファイバーの端面に対して正確に配
置される。
【００１６】組み立てにおいて、一個以上のレーザーダ
イオードが、フリップ−チップボンディング技術によ
り、正確にリードフレームに接続される。これにより、
アライメント孔を用いるデバイスの正確な位置決めが可
能となる。リードフレームは、短片を除くために切ら
れ、公知の手段により電気接続部との接続が行われる。
封入又は保護板等による保護手段により、レーザーダイ
オードアレイを保持するとともに、面発光レーザーを保
護する。面発光レーザーは、平行ビームを発光するの
で、光出力の光ファイバーへの良好な光結合を得るため
の光学素子は不用である。
【００１７】レーザーアレイに合わせて配置された一本
のファイバー又はファイバーアレイを有する光ファイバ
ーのフェルールは、ガイドピンが一つの部品を他の部品
に対して正確に配置できるようにレーザーハウジングに
嵌め込まれる。必要に応じて、嵌め込みにより２つの部
品を保持するための固定手段を用いても良い。
【００１８】本発明を、実施形態を用いて、開示及び図
示したが、基本概念に基づいて変形例を実施できること
は明らかである。それら変形例は、添付クレームにより
限定された本発明の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る光源部と検出部の対を示す斜視
図である。
【図２】 本発明に係る光ファイバーのアレイを示す拡
大図である。
【図３】 本発明に係る単一のレーザーダイオードを収
容するためのリードフレームを示す平面図である。
【図４】 本発明に係るレーザーアレイを収容するため
のリードフレームを示す平面図である。
【符号の説明】
１２ 光電子モジュール、 １４ 光ファイバー用フェルール、 １６ レーザーアレイ用ハウジング、 １８ 光ファイバーの端面、 ２０ ケーブル付属手段、 ２２ 電気ケーブル、 ２４ ケーブルハーネス、 ２６ 光ファイバーケーブル、 ２８ フェルールの端面、 ３０ 光ファイバー、 ３２ フェルールの孔、 ３４ ガイドピン、 ４０ レーザーダイオード、 ４２ リードフレーム、 ４４ 結合用パッド、 ４６ 結合用パッド、 ４８ 端片、 ５０ リードフレーム孔。
フロントページの続き (72)発明者 ミカエル・ヴィドマン スウェーデン196 38クングサンゲン、ラ ムバスティゲン12番

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源と、該光源に電力を供給するための
    導電パッドを備え第１のアライメント手段を有する上記
    光源用のキャリアと、第１のアライメント手段に対して
    相補的に働く第２のアライメント手段及び光ファイバー
    を保持する光ファイバー用フェルールからなり、上記第
    一及び第２のアライメント手段が一直線に配置された
    時、上記光ファイバーと上記光源が一直線に配置される
    光電子モジュール。
  2. 【請求項２】 上記光源が面発光型発光ダイオードであ
    る請求項１記載の光電子モジュール。
  3. 【請求項３】 上記光源が、面発光レーザーである請求
    項１記載の光電子モジュール。
  4. 【請求項４】 上記キャリアが金属リードフレームであ
    る請求項１記載の光電子モジュール。
  5. 【請求項５】 上記第１のアライメント手段が上記キャ
    リアに設けられた一対の孔であり、上記第２のアライメ
    ント手段が上記一対の孔に嵌め込み可能に位置及び大き
    さが決められた一対のガイドピンである請求項１記載の
    光電子モジュール。
  6. 【請求項６】 上記キャリアの上記第１のアライメント
    手段が一対の孔であり、上記フェルールにおける上記第
    ２のアライメント手段が一対の孔であり、上記第１と第
    ２の孔の間に嵌め込まれる一対のガイドピンを有する請
    求項１記載の光電子モジュール。
  7. 【請求項７】 上記光ファイバーがその末端で光ダイオ
    ードと連結される請求項１記載の光電子モジュール。
  8. 【請求項８】 複数の光源が上記キャリア上に間隔を置
    いて配置され、そして上記フェルールが上記光源と同様
    に同じ間隔をおいて配置された複数の光ファイバーから
    なる請求項１記載の光電子モジュール。
  9. 【請求項９】 上記光源が面発光レーザーである請求項
    ８記載の光電子モジュール。
  10. 【請求項１０】 動作時において、光源と同方向に配向
    して設けられた第１のアライメント手段を備えたリード
    フレームの面に垂直に光源からの光出力を向けるよう
    に、光源をリードフレーム上に配置する工程と、第一の
    アライメント手段に対して相補的に働く第２のアライメ
    ント手段を備えるとともに、光ファイバーの自由端と実
    質的に同じ高さになるようにした前面を有する光ファイ
    バーキャリアの中に光ファイバーを収容する工程と、光
    ファイバーと光源をアライメントさせるため、上記２つ
    のアライメント手段が噛み合い一体となるようにリード
    フレームに並列に光ファイバーキャリアを配置する工程
    からなる光源及び受信器対の作製方法。
  11. 【請求項１１】 複数の光源を上記リードフレームに対
    し所定の配置に固定し、さらに複数の光ファイバーを上
    記光ファイバーキャリアの中に、上記光源を光ファイバ
    ー端部と噛み合わせるようにして上記光源と同じ配置で
    収容する請求項１０記載の作製方法。
  12. 【請求項１２】 上記第１及び第２のアライメント手段
    が、相補的なピンと孔の対である請求項１０記載の作製
    方法。
  13. 【請求項１３】 上記光源が面発光レーザーである請求
    項１０記載の作製方法。
  14. 【請求項１４】 上記面発光レーザーを、上記リードフ
    レームにフリップ−チップボンディングにより結合する
    請求項１３に記載の作製方法。
  15. 【請求項１５】 各上記光ファイバーの末端部を光ダイ
    オードに連結する請求項１０記載の作製方法。
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