JPS6236612A - 光結合装置 - Google Patents

光結合装置

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JPS6236612A
JPS6236612A JP17594185A JP17594185A JPS6236612A JP S6236612 A JPS6236612 A JP S6236612A JP 17594185 A JP17594185 A JP 17594185A JP 17594185 A JP17594185 A JP 17594185A JP S6236612 A JPS6236612 A JP S6236612A
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JP
Japan
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lens
solder
stem
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JP17594185A
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JPH073492B2 (ja
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Kenji Kono
健治 河野
Osamu Mitomi
修 三冨
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば半導体レーザあるいはレンズ等の2
つの光学素子間が光学的に結合を保ったままそれぞれの
基台を接合させる光結合装置に関する。
[従来技術] 一般に、光フアイバ伝送方式においては、光源、レンズ
および光ファイバ等を互いに高い精度で位置合わせする
と共に、それらを確実に保持することで、光伝送を効率
的に達成することが可能となる。
上記光源として半導体レーザ(LD)、光ファイバとし
て単一モード光ファイバ(SMF)を用いた光結合5a
lt(LDモジュール)用の各種レンズ系を第10図〜
第12図に示す。第10図は共焦点複合レンズ系(猿渡
他I E E E  Jounalof  Quant
um  E Iectron  vol 、 Q E 
−17,1)11.1021−1027.June 1
981参照)を示すものでLDlolから出射したビー
ムは第2レンズ105により略平行光に変換され、第2
レンズ105を経てSMF107に入射している。
この場合は、SMF107は第2レンズ105と別体と
なっているため、SMF107の軸ずれに対する許容差
は厳しいものとなっている。すなわち、第2レンズ10
5とSMF107との位置合わせが難しいことになる。
これに対し第11図の第2レンズ分割形共焦点複合レン
ズ系は、第ルンズ103から平行光を受けた第2レンズ
109よりSMF107と一体化した第3レンズ111
にビームを入射させる構成となっており、また、第12
図の疑似共焦点複合レンズ系(Alll)1. Opt
、 vou、 24. l)L 984−989.Ap
r、1985参照)は第2レンズ109よりやや絞り気
味としたビームをSMF107と一体化した第2レンズ
111に入射さける構成となっており、共にSMF10
7が単体となった第10図のレンズ系よりもSMF10
7の軸ずれに対する許容差が緩和されている。
ところが、上記3つのレンズ系では、第ルンズ103(
113)の軸ずれに対する許容差は、微小レンズ系(猿
渡他、AI)I)Q、 Opt、 you、 18、陽
11. pp、1847−1856.June 。
1979参照)と同様に大変厳しく、僅か1μm程1の
光軸に垂直な方向の軸ずれで、LDモジュールのSMF
107の出力は数dB劣化する。
このため、安全性および信頼性共に高いレベルを維持す
るL’Dモジュールを実現するには、LDモジュール組
立後に特に第ルンズ103(113)の光軸に垂直な方
向の軸ずれを抑える技術が不吋欠となる。
ところで、LDモジュールの第2レンズ109(113
)まわりの組立てには、第13図および第14図に示す
ように一般に、第ルンズ103(113)をそのホルダ
115に接着剤、半田あるいは低融点ガラス等で固定し
た後、そのホルダ115をLDステム117に接着剤や
半田で固定する。しかしながら接着剤を用いるとホルダ
115とLDステム117との間に軸ずれが生じ易く、
また接着剤が固化するのに長時間必要とし作業性が悪い
ものとなってしまい、更に接着剤から発生ずるガスによ
りLDが劣化する等の問題があった。
このため、ホルダとLDステムとの固定は非樹脂接合剤
である半田が一般的に用いられる傾向にある。第15図
および第16図はイの接合方法を示しており、これは、
リング状の半田119をホルダ115の下端に嵌め合わ
せた後、第ルンズ103から出射されたLDビームを観
測あるいはSMF出力をモニタしつつ、ボルダ115を
最適位置に持って行き、高周波誘導加熱装置により半田
119を溶融させて固定する。(第17図、第18図参
照)なお、第13図〜第18図において、符号121は
LD、符号123はLD121の駆動用電極である。) [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような従来のホルダとLDステムと
の接合では、ホルダとLDステムとの間に半田が流れ込
みにくいため、固着力が弱く、半田処理後クリープ現蒙
(三冨他p roc、IEEECHMT  Symp 
、 、  (Tokyo) 、 ppl 98−204
.1984参照)が発生してホルダの軸ずれが生じやす
く、この結ILDモジュールの信頼性が著しく損なわれ
るいう問題があった。
この発明はこのような従来の問題点に着目して創案され
たもので、半導体レーザやレンズ等の2つの光学素子間
の接合に充分な強度を持たせて各素子間の軸ずれを防止
した光結合装置の提供を目的とする。
[問題点を解決するための手段] この目的を達成するためにこの発明は、第1の光学素子
を保持する第1の基台と、第2の光学素子を保持する第
2の基台とを有し、前記第1の光学素子と第2の光学素
子とが互いに光学的に結合重べく前記第1の基台と第2
の基台とを互いに接合手段により固定する光結合装置に
おいて、前記2つの基台のうち少なくとも一方の接合部
に複数の切欠部を設けたものである。
[実施例] 以下、図面に基づきこの発明の詳細な説明する。第1図
〜第5図はこの発明の第1の実施例を示している。第1
の基台としての半導体レーデ(以下LDと呼ぶ)ステム
1は、その基部1 a −L面に基部1aより小径のL
D組込み部1bが形成されている。LD組込み部1bの
中央上部側には第1の光学素子としてのLD3が組込ま
れて保持されており、このLD3の駆動用電極5はLD
3の側’17 (’J近から基部1aを貫通し外部に突
出している。
レンズホルダ7は、その中央部にレンズ収納孔7aが形
成されて、このレンズ収納孔7aにはLD3から出射さ
れたビームを受ける」状のレンズ9が接着剤等で固るさ
れている。更にレンズホルダアの外周端下面には筒状部
7bが形成され、筒状部7bの下端には矩形状の切欠部
11が複数形成されてLDステム1のLD組込み部1b
にレンズホルダ7が被さることになる。
このような、レンズホルダ7とLDステム1どの接合は
従来技術ぐ説明した第15.16図と同様にリング状の
接合手段としての半田〈図示せず)をレンズホルダアの
筒状部7b下端に嵌めておき、高周波加熱装置でこの半
田を溶融させる。第3図および第4図に示すように、溶
融した半田13は、切欠部11に入り込むため、従来に
比較して半田のぬれ面積が広くなり、レンズホルダ7と
LDステム1との接合が著しく向上する。また、半田の
ぬれについての監視性も優れている。
第5図は第13.14図に示した従来のレンズホルダお
よび上記実施例によるレンズホルダを用い、第11図の
レンズ系を使用したLDモジュールのヒートサイクル(
−10〜60℃、4時間/1サイクル)試験の一例であ
る(実線がこの実施例、破線が従来例)。これより明ら
かなようにこの発明の実施例によるレンズホルダを使用
することにより、従来構造のレンズホルダを使用する場
合と比較して安定性が著しく向上していることがわかる
また、このように実際にしDT−ジュールを作製した結
果、軸ずれの許容差が最も厳しいレンズホルダ7とL 
Dステム1との半田ぬれの監視性が向上し、LDモジュ
ールの良否の判定が容易になる。
第6図および第7図は第2の実施例を示しでいる。この
実施例は、レンズホルダアの筒状部7b下端を外方に拡
げて鍔状どし、この鍔状の部分に矩形状の切欠部11を
設けたものである。接合方法は前述の実施例と同様にリ
ング状の半F0〈図示せず)を筒状部7b下端に嵌め込
み高周波誘導加熱装置で溶融させる。これにより前述の
実施例と同様に溶融した半田が切欠部11に入り込むの
でレンズホルダ7としDステム1との接合が強固なもの
となる。
第8図および第9図は第3の実施例を示している。この
実施例は、レンズホルダア側には切欠部を設けずに、L
Dステム1側に切欠部11を設けたものである。この切
欠部11は、レンズホルダ7の筒状部7bの外径より大
径の内径を有しLDステム1の基部1aのLD組込み部
1bより外方側上面に形成された環状突起15に形成さ
せている。ザなわら、レンズホルダ7の筒状部7bは、
この環状突起15とL Dステム1のLD組込み部1b
との間に挿入されることになる。この場合は、リング状
の半田(図示せず)は環状突起15の上端に接するよう
にレンズホルダアの外周に嵌め込む。この状態でIyJ
述の各実施例と同様に半田を溶融させて、レンズホルダ
7としDステム1とを接合し、溶融した半田は切欠部1
1に入り込むのでこの接合も強固なものとなる。
なお、この発明は前述の各実施例に限定されるものでは
ない。例えば、LDからビームを受けるレンズを球状と
する代わりに集束形ロンドレンズあるいは先球G R,
I Nロッドレンズ等を用いてもよく、レンズホルダも
円柱状に限ることはなく、角柱状としてもよい。また、
半田を溶融さけるにはバーナ、レーザ等で行なっても差
支えない。更に、リング状の半田の代わりに球状の半田
を複数用いても同様の効果が得られる。なお、球状の半
田を用いる場合には、この半田を置くための穴若しくは
溝を設けておくと、作業性が向上する。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、第1の光学素子を保持
する第1の基台と第2の光学素子を保持する第2の基台
どの少なくとも一方の接合部に切欠部を設(プて両基台
を接合手段により接合するようにしたため、両基台間に
接合手段が入り込みやすくなり、この結果両基台間の接
合力が強力なものとなり、各光学素子間の軸ずれを防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図はこの発明の第1の実施例に関わり、第
1図はLDモジュールにレンズホルダを被せた状態の斜
視図、第2図はその断面図、第3図J3よび第4図はL
Dモジュールとレンズホルダとを接合した状態を示す斜
視図および断面図、第5図は従来例と第1の実施例とに
よるSMF用LDモジュールのヒートサイクル試験結果
を示寸説明図、第6図および第7図はそれぞれ第2の実
施例の第1図および第2図に相当りる斜視図および断面
図、第8図および第9図は同じく第3の実施例の斜視図
および断面図、第10〜第12図はSMF用10モジュ
ールの各種レンズ系を示す概略的な構成図、第13図〜
第18図は従来例に係わり、第13図および第14図は
第1図および第2図にそれぞれ相当Jる斜視図および所
面図、第15図および第16図はレンズホルダに半田を
嵌めた状態の斜視図および断面°図、第17図および第
18図は第3図および第4図に相当する斜視図および断
面図である。 1・・・LDステム(第1の基台) 3・・・LD(第1の光学素子) 7・・・レンズホルダ(第2の基台) 9・・・レンズ(第2の光学素子) 11・・・切欠部 13・・・半田(接合手段) 第1図 第2図 第8図 第4図 第5図 ヒートサイクル&(−1シリ改だ、4峙間/サイクル)
第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 〈 第12図 第13図 第14図 第15図 第16図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の光学素子を保持する第1の基台と、第2の光学素
    子を保持する第2の基台とを有し、前記第1の光学素子
    と第2の光学素子とが互いに光学的に結合すべく前記第
    1の基台と第2の基台とを互いに接合手段により固定す
    る光結合装置において、前記2つの基台のうち少なくと
    も一方の接合部に複数の切欠部を設けたことを特徴とす
    る光結合装置。
JP60175941A 1985-08-12 1985-08-12 光結合装置 Expired - Lifetime JPH073492B2 (ja)

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JP60175941A JPH073492B2 (ja) 1985-08-12 1985-08-12 光結合装置

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JP60175941A JPH073492B2 (ja) 1985-08-12 1985-08-12 光結合装置

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6096849U (ja) * 1983-12-07 1985-07-02 日本電気株式会社 光半導体モジユ−ル
JPS6153960U (ja) * 1984-09-13 1986-04-11

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6096849U (ja) * 1983-12-07 1985-07-02 日本電気株式会社 光半導体モジユ−ル
JPS6153960U (ja) * 1984-09-13 1986-04-11

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