JPS6352108A - 光電子装置およびその製造方法 - Google Patents
光電子装置およびその製造方法Info
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- JPS6352108A JPS6352108A JP61195326A JP19532686A JPS6352108A JP S6352108 A JPS6352108 A JP S6352108A JP 61195326 A JP61195326 A JP 61195326A JP 19532686 A JP19532686 A JP 19532686A JP S6352108 A JPS6352108 A JP S6352108A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide
- optical fiber
- resin
- filler
- jacket
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
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〕
本発明は光電子装置、たとえばレーザ光を発光(出射)
する半導体レーザ素子(レーザチップ)、あるいは半導
体レーザ部を有する集積化光デバイス(OEIC)等の
チップをパッケージ内に組み込み、かつパフケージ周壁
に貫通固定された光ファイバによって前記チップから発
光されるレーザ光をパッケージの外部に伝送する構造の
光電子装置およびその製造方法に関する。
する半導体レーザ素子(レーザチップ)、あるいは半導
体レーザ部を有する集積化光デバイス(OEIC)等の
チップをパッケージ内に組み込み、かつパフケージ周壁
に貫通固定された光ファイバによって前記チップから発
光されるレーザ光をパッケージの外部に伝送する構造の
光電子装置およびその製造方法に関する。
光通信用光源の一つとして、半導体レーザ装置が使用さ
れている。この半導体レーザWlFの一つとして、たと
えば、日立評論社発行「日立評論」1983年第10号
、昭和58年10月25日発行、P39〜P44に記載
されているように、通信用レーザモジュール(半導体レ
ーザ装置)が知られている。この半導体レーザ装置は半
導体レーザ素子の共振器端面に光ファイバの先端が対向
する、いわゆる直接対向方式として組み立てられ、パッ
ケージが箱型となる偏平形モジュールとして提供されて
いる。この半導体レーザ装置は金属製ステムの主面中央
部を金属板からなるキャンプで封止した構造となってい
て、内部に半導体レーザ素子(レーザチップ)およびこ
のレーザチップの共振器端面から発光されるレーザ光の
光出力を検出する受光素子が内臓されている。
れている。この半導体レーザWlFの一つとして、たと
えば、日立評論社発行「日立評論」1983年第10号
、昭和58年10月25日発行、P39〜P44に記載
されているように、通信用レーザモジュール(半導体レ
ーザ装置)が知られている。この半導体レーザ装置は半
導体レーザ素子の共振器端面に光ファイバの先端が対向
する、いわゆる直接対向方式として組み立てられ、パッ
ケージが箱型となる偏平形モジュールとして提供されて
いる。この半導体レーザ装置は金属製ステムの主面中央
部を金属板からなるキャンプで封止した構造となってい
て、内部に半導体レーザ素子(レーザチップ)およびこ
のレーザチップの共振器端面から発光されるレーザ光の
光出力を検出する受光素子が内臓されている。
一方、本出願人は、パッケージから延在する光ファイバ
の信頼度向上のために、特願昭60−34400号、特
願昭60−34401号、特願昭60−54632号に
記載されているような技術を従案している。
の信頼度向上のために、特願昭60−34400号、特
願昭60−34401号、特願昭60−54632号に
記載されているような技術を従案している。
この技術は、光ファイバをガイドするガイド内において
、光ファイバの芯線にガラス管を挿入することによって
芯線の座屈を防止するとともに、ガイド内に注入された
レジンで前記ガラス管および光ファイバの芯線やジャケ
ット部分をガイドに固定するものである。また、前記ガ
イド内にレジンを注入する場合は、半導体レーザ装置を
ガイドの光ファイバ導入部が上端となる姿勢とした後、
ガイド端にゴム製のロートを取り付け、このロート内に
液状のレジンを入れ、その後、半導体レーザ装置全体を
真空下に一時的に晒しかつ常圧に戻すことによって、ガ
イド内の隙間(中空部)全域にレジンを注入する方法を
とっている。
、光ファイバの芯線にガラス管を挿入することによって
芯線の座屈を防止するとともに、ガイド内に注入された
レジンで前記ガラス管および光ファイバの芯線やジャケ
ット部分をガイドに固定するものである。また、前記ガ
イド内にレジンを注入する場合は、半導体レーザ装置を
ガイドの光ファイバ導入部が上端となる姿勢とした後、
ガイド端にゴム製のロートを取り付け、このロート内に
液状のレジンを入れ、その後、半導体レーザ装置全体を
真空下に一時的に晒しかつ常圧に戻すことによって、ガ
イド内の隙間(中空部)全域にレジンを注入する方法を
とっている。
前記レジン注入方法は、レジンが中空部全域にすきまな
く充填されることから、光ファイバの芯線はその全周を
硬化したレジンで固定されるため、ガイド内への水分の
侵入を断つことができ、より優れた耐湿性の向上が図れ
るとともに機械的強度の向上も達成できる。また、この
レジン注入作業はコンパクトなロータリポンプの如き真
空ポンプを使用するため、作業性や保持も容易である。
く充填されることから、光ファイバの芯線はその全周を
硬化したレジンで固定されるため、ガイド内への水分の
侵入を断つことができ、より優れた耐湿性の向上が図れ
るとともに機械的強度の向上も達成できる。また、この
レジン注入作業はコンパクトなロータリポンプの如き真
空ポンプを使用するため、作業性や保持も容易である。
さらに、装置全体も小型である。
しかし、この方法は、以下の点で改善の余地があること
が本発明者によってあきらかにされた。
が本発明者によってあきらかにされた。
前述のように、ガイドにロートを挿入する方法は、ロー
トをガイドに至らせる前に光ファイバ部分を通過させな
ければならないが、この光ファイバ通過時に、時として
誤って光ファイバに大きな力を加えてしまうことがある
。この結果、ジャケットが除去されて裸となった芯線部
分、すなわち、ガイドの一部に一部が既に固定された芯
線部分に曲げ応力が加わり、芯線が折れたりすることも
ある。
トをガイドに至らせる前に光ファイバ部分を通過させな
ければならないが、この光ファイバ通過時に、時として
誤って光ファイバに大きな力を加えてしまうことがある
。この結果、ジャケットが除去されて裸となった芯線部
分、すなわち、ガイドの一部に一部が既に固定された芯
線部分に曲げ応力が加わり、芯線が折れたりすることも
ある。
また、この方法は、光ファイバからロートを取り外す際
、ロートを切断して取り除いている。これは、ロート除
去時、ロートを光ファイバに沿って引き抜(と、ロート
通過域の光ファイバ表面がレジンで汚れることからとら
れる手段である。しかし、ロートを切断してロートを取
り除(方法であっても、ロート取付部分対応部のガイド
および光ファイバ部分に付着したレジンは拭き取らなけ
ればならず、作業工数が多くなる。
、ロートを切断して取り除いている。これは、ロート除
去時、ロートを光ファイバに沿って引き抜(と、ロート
通過域の光ファイバ表面がレジンで汚れることからとら
れる手段である。しかし、ロートを切断してロートを取
り除(方法であっても、ロート取付部分対応部のガイド
および光ファイバ部分に付着したレジンは拭き取らなけ
ればならず、作業工数が多くなる。
本発明の目的は、光ファイバを充填材を介してガイドに
固定させる際、光ファイバやガイドを汚染することなく
かつ容易に充填できる技術を提供することにある。
固定させる際、光ファイバやガイドを汚染することなく
かつ容易に充填できる技術を提供することにある。
本発明の他の目的はパッケージ取付は部分における光フ
ァイバの機械的強度向上を達成することにより信頼性の
高い光電子装置を提供することにある。
ァイバの機械的強度向上を達成することにより信頼性の
高い光電子装置を提供することにある。
本発明の他の目的はパフケージ取付は部分における光フ
ァイバの加湿劣化を防止することにより信頼性の高い光
電子装置を提供することにある。
ァイバの加湿劣化を防止することにより信頼性の高い光
電子装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
(問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を節単に説明すれば、下記のとおりであすなわち、本発
明の光ファイバ付半導体レーザ装置の製造にあっては、
最初に光ファイバの先端部分は一定の長さに亘ってジャ
ケットが剥されて芯線が露出され、かつガラス管が挿入
される。その後、光ファイバはパフケージ周壁に貫通固
定されたジャケットガイドに光ファイバ導入部から挿入
されるとともに、光ファイバの先端の芯線部分はジャケ
ットガイドの内端側に挿入嵌合されたファイバガイドを
貫くように挿入され、かつソルダーによってファイバガ
イドに固定される。また、前記ジャケットガイドの光フ
ァイバ導入部にはレジン溜部が設けられていることから
、このレジン溜部が上端に位置するように半導体レーザ
装置が設定された後、前記レジン溜部に液状のレジンが
充填され、かつ真空装置内に入れられて所定時間所望真
空度に晒される。その後、半導体レーザ装置は大気圧下
に戻され、この真空処理によってレジン溜部内のレジン
はジャケットガイド内の空隙全域に入りこむようになる
。その後、前記レジンをキュアして硬化させる。
を節単に説明すれば、下記のとおりであすなわち、本発
明の光ファイバ付半導体レーザ装置の製造にあっては、
最初に光ファイバの先端部分は一定の長さに亘ってジャ
ケットが剥されて芯線が露出され、かつガラス管が挿入
される。その後、光ファイバはパフケージ周壁に貫通固
定されたジャケットガイドに光ファイバ導入部から挿入
されるとともに、光ファイバの先端の芯線部分はジャケ
ットガイドの内端側に挿入嵌合されたファイバガイドを
貫くように挿入され、かつソルダーによってファイバガ
イドに固定される。また、前記ジャケットガイドの光フ
ァイバ導入部にはレジン溜部が設けられていることから
、このレジン溜部が上端に位置するように半導体レーザ
装置が設定された後、前記レジン溜部に液状のレジンが
充填され、かつ真空装置内に入れられて所定時間所望真
空度に晒される。その後、半導体レーザ装置は大気圧下
に戻され、この真空処理によってレジン溜部内のレジン
はジャケットガイド内の空隙全域に入りこむようになる
。その後、前記レジンをキュアして硬化させる。
(作用〕
上記した手段によれば、ジャケットガイド内の光ファイ
バ部分は、ガラス管でガイドされがっレジンで固定され
ていることから、光ファイバの機械的強度が向上すると
ともに、ジャケットガイドと光ファイバとの間の隙間は
レジンで塞がれていることから耐湿性も向上し、半導体
レーザ装置の信頼性の向上が達成できる。また、前記ジ
ャケットガイド内に充填するためにレジン溜部に供給し
たレジンはレジン溜部底内に残留するだけであり、ジャ
ケットガイド外周面や光ファイバを汚さないことから、
レジンの拭き取り等の作業も不要となり、組立工数の低
減も達成できる。
バ部分は、ガラス管でガイドされがっレジンで固定され
ていることから、光ファイバの機械的強度が向上すると
ともに、ジャケットガイドと光ファイバとの間の隙間は
レジンで塞がれていることから耐湿性も向上し、半導体
レーザ装置の信頼性の向上が達成できる。また、前記ジ
ャケットガイド内に充填するためにレジン溜部に供給し
たレジンはレジン溜部底内に残留するだけであり、ジャ
ケットガイド外周面や光ファイバを汚さないことから、
レジンの拭き取り等の作業も不要となり、組立工数の低
減も達成できる。
以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。
。
第1図は本発明の一実施例による光ファイバ付半導体レ
ーザ装置の製造における充填材の充填状態を示す断面図
、第2図は同じ(半導体レーザ装置の要部を示す一部切
欠き平面図、第3図は第2図のn−n線に沿う断面図、
第4図は同じく光ファイバの固定部分を示す拡大断面図
、第5図は同じく光ファイバの挿入状態を示す断面図で
ある。
ーザ装置の製造における充填材の充填状態を示す断面図
、第2図は同じ(半導体レーザ装置の要部を示す一部切
欠き平面図、第3図は第2図のn−n線に沿う断面図、
第4図は同じく光ファイバの固定部分を示す拡大断面図
、第5図は同じく光ファイバの挿入状態を示す断面図で
ある。
光ファイバ付半導体レーザ装置は、第2図および第3図
に示されるように、長方形金属板の主面にリング状封止
壁1を有するステム2と、このステム2のリング状封止
壁1の上面に取付けられてリング状封止壁1の内側を気
密封止する金属製のキャップ3とを有している。また、
リング状封止壁lの内側のステム主面部分はさらに深く
くり抜かれるとともに、中央には小高い台座部4が設け
られている。そして、この台座部4の上面にはサブマウ
ント5が鑞材6によって固定され、レーザチップ7はこ
のサブマウントs上に鑞材8によって固定されている(
鑞材6および鑞材8は第4図に示されている。)。
に示されるように、長方形金属板の主面にリング状封止
壁1を有するステム2と、このステム2のリング状封止
壁1の上面に取付けられてリング状封止壁1の内側を気
密封止する金属製のキャップ3とを有している。また、
リング状封止壁lの内側のステム主面部分はさらに深く
くり抜かれるとともに、中央には小高い台座部4が設け
られている。そして、この台座部4の上面にはサブマウ
ント5が鑞材6によって固定され、レーザチップ7はこ
のサブマウントs上に鑞材8によって固定されている(
鑞材6および鑞材8は第4図に示されている。)。
一方、前記レーザチップ7の両端のレーザ光9(第4図
参照)を発光(出射)する出射面に、別々に先端が9冨
む光ファイバ10およびモニターファイバ11がステム
2の周壁に貫通状態で取付けられている。光ファイバ1
0およびモニターファイバ11は、それぞれステム2の
周壁に鑞材12゜13を介して貫通固定された筒状のガ
イド14゜15に案内されている。前記光ファイバ10
を案内するガイド14は、直接ステム2に固定される段
付き筒状のジャケットガイド16と、このジャケットガ
イド16の内端に同心円的に挿入嵌合されるフランジ付
き筒状のファイバガイド17とからなっている。このジ
ャケットガイド16とファイバガイド17とは、特に図
示はしないが、鑞材によって気密的に接合されている。
参照)を発光(出射)する出射面に、別々に先端が9冨
む光ファイバ10およびモニターファイバ11がステム
2の周壁に貫通状態で取付けられている。光ファイバ1
0およびモニターファイバ11は、それぞれステム2の
周壁に鑞材12゜13を介して貫通固定された筒状のガ
イド14゜15に案内されている。前記光ファイバ10
を案内するガイド14は、直接ステム2に固定される段
付き筒状のジャケットガイド16と、このジャケットガ
イド16の内端に同心円的に挿入嵌合されるフランジ付
き筒状のファイバガイド17とからなっている。このジ
ャケットガイド16とファイバガイド17とは、特に図
示はしないが、鑞材によって気密的に接合されている。
前記ジャケットガイド16の露出端、すなわち、光ファ
イバ10が挿入される光ファイバ導入部には、レジン溜
部(充填材溜部) 18が設けられている。このレジン
溜部18は、ジャケットガイド16の露出端内周部分を
一段深く切削加工することによって得られる。レジン溜
部18の軸方向の長さは、たとえば0.5mm、内径は
2. 5mmである。ちなみに、光ファイバ10のジャ
ケント20の外径は0.9mm、芯線19の外径は12
5μm1ジヤケフトガイド16の外径は3mm。
イバ10が挿入される光ファイバ導入部には、レジン溜
部(充填材溜部) 18が設けられている。このレジン
溜部18は、ジャケットガイド16の露出端内周部分を
一段深く切削加工することによって得られる。レジン溜
部18の軸方向の長さは、たとえば0.5mm、内径は
2. 5mmである。ちなみに、光ファイバ10のジャ
ケント20の外径は0.9mm、芯線19の外径は12
5μm1ジヤケフトガイド16の外径は3mm。
内径は0.96mmである。
また、前記ガイド14には、前述のような光ファイバ導
入部側から光ファイバ10が挿入されている。光ファイ
バlOは、第4図に示されるように、コアおよびクラッ
ドを構成する石英からなる芯線19と、この芯線19を
被うナイロン等のプラスチックからなる被覆体(ジャケ
ット)20とからなっている。前記ガイド14に挿入さ
れた光ファイバ10部分、すなわち、光ファイバ10の
先端部分はジャケット20が剥がされ、芯線19が露出
している。そして、芯線19の露出部分およびジャケッ
ト20の内端部分が前記ガイド14内に挿入されている
。また、前記の露出した芯線19部分は、ファイバガイ
ド17の内端部分に被着されたプラスチックあるいはソ
ルダー等による固定材21によって、ファイバガイド1
7に固定されている。また、ガイド14、特にジャケッ
トガイド16の筒内に延在する露出した芯線19部分は
、ジャケットガイド16内に挿入されたガラス管22に
挿入されている。このガラス管22は芯線19の座屈防
止の役割を果たす、また、ガイド14.15内の芯!1
9部分およびジャケット20部分は、熱硬化性のレジン
(充填材)23によって取り巻かれるようにして保持さ
れている。
入部側から光ファイバ10が挿入されている。光ファイ
バlOは、第4図に示されるように、コアおよびクラッ
ドを構成する石英からなる芯線19と、この芯線19を
被うナイロン等のプラスチックからなる被覆体(ジャケ
ット)20とからなっている。前記ガイド14に挿入さ
れた光ファイバ10部分、すなわち、光ファイバ10の
先端部分はジャケット20が剥がされ、芯線19が露出
している。そして、芯線19の露出部分およびジャケッ
ト20の内端部分が前記ガイド14内に挿入されている
。また、前記の露出した芯線19部分は、ファイバガイ
ド17の内端部分に被着されたプラスチックあるいはソ
ルダー等による固定材21によって、ファイバガイド1
7に固定されている。また、ガイド14、特にジャケッ
トガイド16の筒内に延在する露出した芯線19部分は
、ジャケットガイド16内に挿入されたガラス管22に
挿入されている。このガラス管22は芯線19の座屈防
止の役割を果たす、また、ガイド14.15内の芯!1
9部分およびジャケット20部分は、熱硬化性のレジン
(充填材)23によって取り巻かれるようにして保持さ
れている。
なお、このレジン23のガイドへの充填方法については
後述する。
後述する。
他方、前記光ファイバ10の芯線19の先端(内端)は
円錐状に形成され、レーザチップ7の一方の共振器の端
面から発光されるレーザ光9を、その先端の図示しない
コア内に取り込むようになっている。また、光ファイバ
10の先端部分は、ステム2に突出形成された支持体2
4の孔に挿入されかつ半田等の固定材25(第4図参照
)によって固定され、レーザチップ7に対する位置が変
動しないようになっている。また、前述のように光ファ
イバlOとファイバガイド17とは半田等の固定材21
で気密封止され、光ファイバ10を伝わって水分がステ
ム2内に入らないように配慮されている。
円錐状に形成され、レーザチップ7の一方の共振器の端
面から発光されるレーザ光9を、その先端の図示しない
コア内に取り込むようになっている。また、光ファイバ
10の先端部分は、ステム2に突出形成された支持体2
4の孔に挿入されかつ半田等の固定材25(第4図参照
)によって固定され、レーザチップ7に対する位置が変
動しないようになっている。また、前述のように光ファ
イバlOとファイバガイド17とは半田等の固定材21
で気密封止され、光ファイバ10を伝わって水分がステ
ム2内に入らないように配慮されている。
なお、前記モニターファイバ11はガイド15に接合材
26を介して固定されている。
26を介して固定されている。
このような半導体レーザ装置は、図示しないリード間に
所定の電圧が印加されることにより、レーザチップ7の
共振器端面からレーザ光9を発光する。レーザチップ7
は光ファイバlOを伝送媒体として、所望箇所に伝送さ
れる。また、レーザ光9の光出力は常時モニターファイ
バ11によってモニターされ、光出力が一定となるよう
に制御される。
所定の電圧が印加されることにより、レーザチップ7の
共振器端面からレーザ光9を発光する。レーザチップ7
は光ファイバlOを伝送媒体として、所望箇所に伝送さ
れる。また、レーザ光9の光出力は常時モニターファイ
バ11によってモニターされ、光出力が一定となるよう
に制御される。
また、前記半導体レーザ装置は、その組立にあっては、
たとえば、次のような手順によって製造される。
たとえば、次のような手順によって製造される。
すなわち、最初にステム2にガイド14.15が固定さ
れ、モニターファイバ11および光ファイバ10が取付
けられる。この際、光ファイバ10においては、光ファ
イバ10の先端挿入部分は部分的にジャケット20が取
り除かれるとともに、芯線19の表面にはメタライズ層
が設けられ、かつ先端は略円錐状に形成される。そして
、この光ファイバlOはジャケットガイド16の光ファ
イバ導入部側からガイド14に挿入される。芯線19の
先端は、ジャケットガイド16に連るファイバガイド1
7の内端から僅かに突出し、かつ支持体24の孔内に突
入するように位置決めされる。
れ、モニターファイバ11および光ファイバ10が取付
けられる。この際、光ファイバ10においては、光ファ
イバ10の先端挿入部分は部分的にジャケット20が取
り除かれるとともに、芯線19の表面にはメタライズ層
が設けられ、かつ先端は略円錐状に形成される。そして
、この光ファイバlOはジャケットガイド16の光ファ
イバ導入部側からガイド14に挿入される。芯線19の
先端は、ジャケットガイド16に連るファイバガイド1
7の内端から僅かに突出し、かつ支持体24の孔内に突
入するように位置決めされる。
この際、第5図に示されるように、ガラス管22を芯m
19に押し込んだ状態でジャケットガイド16内に芯線
19を挿入する。このようにすると、ジャケットガイド
16内に入ったガラス管22が、ファイバガイド17と
同心円的に並ぶことから、芯線18を押し入れた際、ガ
ラス管22がガイドとなって芯4119は円滑にファイ
バガイド17内に入る。この際、第1図に示されるよう
に、光ファイバ10は、光ファイバ10の取付時に使用
される治具28にネジ29で固定される。この治具28
の他端は、ネジ30によってジャケットガイド16に固
定される。したがって、治具28によって、光ファイバ
10は仮固定される。なお、必要に応じてネジ29を緩
めることによって、光フアイ式10は解放される。そこ
で、光ファイバ10の軸方向の位置を調整する場合には
、ネジ29を緩めた後行なう。
19に押し込んだ状態でジャケットガイド16内に芯線
19を挿入する。このようにすると、ジャケットガイド
16内に入ったガラス管22が、ファイバガイド17と
同心円的に並ぶことから、芯線18を押し入れた際、ガ
ラス管22がガイドとなって芯4119は円滑にファイ
バガイド17内に入る。この際、第1図に示されるよう
に、光ファイバ10は、光ファイバ10の取付時に使用
される治具28にネジ29で固定される。この治具28
の他端は、ネジ30によってジャケットガイド16に固
定される。したがって、治具28によって、光ファイバ
10は仮固定される。なお、必要に応じてネジ29を緩
めることによって、光フアイ式10は解放される。そこ
で、光ファイバ10の軸方向の位置を調整する場合には
、ネジ29を緩めた後行なう。
つぎに、光ファイバlOの芯線19部分はファイバガイ
ド17の傾斜した先端部分に固定材21によって固定さ
れる。
ド17の傾斜した先端部分に固定材21によって固定さ
れる。
つぎに、ステム2の台座部4には、サブマウント5を介
してレーザチップ7が固定されるとともに、所定部分間
、すなわち、所定のリード31とレーザチップ7間はワ
イヤ32で接続される。その後、支持体24の孔内に固
定材25が塗布されるとともに、この固定材25の硬化
が完了しないうちにレーザチップ7から発光されるレー
ザ光9と芯線19との光軸合わせが行われる。
してレーザチップ7が固定されるとともに、所定部分間
、すなわち、所定のリード31とレーザチップ7間はワ
イヤ32で接続される。その後、支持体24の孔内に固
定材25が塗布されるとともに、この固定材25の硬化
が完了しないうちにレーザチップ7から発光されるレー
ザ光9と芯線19との光軸合わせが行われる。
つぎに、ステム2のリング状封止壁1には、キャンプ3
が溶接によって気密的に固定され、光ファイバ付半導体
レーザ装置となる。なお、ステム2には四隅に実装時の
取付孔33が形成されている。
が溶接によって気密的に固定され、光ファイバ付半導体
レーザ装置となる。なお、ステム2には四隅に実装時の
取付孔33が形成されている。
つぎに、ガイド14内にレジン23が注入される。レジ
ンの注入は第1図で示すような方法で行われる。
ンの注入は第1図で示すような方法で行われる。
第1図に示される様に、半導体レーザ装置34は、90
度起立されてガイド14の露出端、すなわち、光ファイ
バ導入部が上端に位置する姿勢とされる。つぎに、ガイ
ド14、詳細に説明するならば、ジャケットガイド16
のレジン溜部18内に、ガイド14内の中空部35が満
たされるに十分な量の固定材となる液状のレジン23が
供給される。この半導体レーザ装置34は鉛直にした状
態で真空装置36内に配設される。この状態では、中空
部35に空気が存在するため、レジン23は中空部35
内部に入らない。真空装置36にはパルプ34が設けら
れ、パルプ37にはロークリポンプの如き真空ポンプ3
8が配設されている。最初はリークパルプ39を閉じて
、真空ポンプ38を用いて真空装置36内を、たとえば
、1Torr〜1O−1Torrの真空度とする。半導
体レーザ装置34のジャケットガイド16の中空部35
内の空気は、真空化の作用によってレジン23中を気泡
39となって抜けていく、これは、真空装置36内の気
圧が低いことから、中空部35の空気が膨張して真空装
置36内に出るためである。
度起立されてガイド14の露出端、すなわち、光ファイ
バ導入部が上端に位置する姿勢とされる。つぎに、ガイ
ド14、詳細に説明するならば、ジャケットガイド16
のレジン溜部18内に、ガイド14内の中空部35が満
たされるに十分な量の固定材となる液状のレジン23が
供給される。この半導体レーザ装置34は鉛直にした状
態で真空装置36内に配設される。この状態では、中空
部35に空気が存在するため、レジン23は中空部35
内部に入らない。真空装置36にはパルプ34が設けら
れ、パルプ37にはロークリポンプの如き真空ポンプ3
8が配設されている。最初はリークパルプ39を閉じて
、真空ポンプ38を用いて真空装置36内を、たとえば
、1Torr〜1O−1Torrの真空度とする。半導
体レーザ装置34のジャケットガイド16の中空部35
内の空気は、真空化の作用によってレジン23中を気泡
39となって抜けていく、これは、真空装置36内の気
圧が低いことから、中空部35の空気が膨張して真空装
置36内に出るためである。
中空部35内の空気かはほぼ完全に抜かれるまで、真空
装置36内の空気を真空ポンプ38で引きつづけた後、
パルプ37を閉じるやつぎに、中空部35内全体にレジ
ン23が流れ込むようにするため、リークパルプ39を
開き真空装置36内を大気圧(760To r r)に
する、これによって、レジン23は中空部35内全域に
亘って入り込むことになる。すなわち、リークパルプ3
9を開く前には、中空部35と真空装置36内部の気圧
は略同−(1〜10−”Torr)となっているのであ
るが、リークパルプ39が開けられるとともに、真空装
置36の内部の気圧は徐々に大気圧(760To r
r)となり、中空部35と気圧差が生じる。この気圧差
によって、レジン溜部(充填材溜部)18内に満たされ
たレジン23が中空部35内に注入(第1図ではレジン
23は点々で示されている。)されることになる。つぎ
に、充填されたレジン23が50℃〜100℃程度の温
度でキュアーされて硬化させられる。
装置36内の空気を真空ポンプ38で引きつづけた後、
パルプ37を閉じるやつぎに、中空部35内全体にレジ
ン23が流れ込むようにするため、リークパルプ39を
開き真空装置36内を大気圧(760To r r)に
する、これによって、レジン23は中空部35内全域に
亘って入り込むことになる。すなわち、リークパルプ3
9を開く前には、中空部35と真空装置36内部の気圧
は略同−(1〜10−”Torr)となっているのであ
るが、リークパルプ39が開けられるとともに、真空装
置36の内部の気圧は徐々に大気圧(760To r
r)となり、中空部35と気圧差が生じる。この気圧差
によって、レジン溜部(充填材溜部)18内に満たされ
たレジン23が中空部35内に注入(第1図ではレジン
23は点々で示されている。)されることになる。つぎ
に、充填されたレジン23が50℃〜100℃程度の温
度でキュアーされて硬化させられる。
この真空処理によって、レジン23が中空部35全域に
すきまなく充填されるため、ガイド14内への水分の侵
入を断つことができ、より優れた耐湿性の向上が図れる
とともに光ファイバ1oの機械的強度の向上が達成でき
る。
すきまなく充填されるため、ガイド14内への水分の侵
入を断つことができ、より優れた耐湿性の向上が図れる
とともに光ファイバ1oの機械的強度の向上が達成でき
る。
まt4、レジン23の注入後、ジャケットガイド16の
レジン溜部(充填材溜部)18に充填されていたレジン
23は、中空部35内に一部が入り消費されることから
、その量が減るが、第4図に示されるように、一部はレ
ジン溜部18の底に溜まることから、レジン23の注入
作業によって、ガイド14の外周面やガイド14がら突
出する光ファイバ10の表面がレジン23によって)η
れることもなく、面倒なレジンの拭き取り作業が不要と
なる。
レジン溜部(充填材溜部)18に充填されていたレジン
23は、中空部35内に一部が入り消費されることから
、その量が減るが、第4図に示されるように、一部はレ
ジン溜部18の底に溜まることから、レジン23の注入
作業によって、ガイド14の外周面やガイド14がら突
出する光ファイバ10の表面がレジン23によって)η
れることもなく、面倒なレジンの拭き取り作業が不要と
なる。
マタ、このレジン注入作業はコンパクトなロークリポン
プの如き真空ポンプを使用するため、作業性や保持も容
易である。さらに、装置全体も小型である。
プの如き真空ポンプを使用するため、作業性や保持も容
易である。さらに、装置全体も小型である。
このように、芯線19はガラス管22およびレジン23
に取り巻かれているため、機械的強度も高くなる。すな
わち、光ファイバ10をステム2とキャンプ3とからな
るパッケージに取り付ける際、脆弱な芯線19部分を最
初に保持することはでき難いことから、光ファイバ10
のジャケット20によって被覆された部分が最初に治具
28によってガイド14に固定され、その後、芯線19
部分が固定材21によってガイド14、より詳しく言う
ならばファイバガイド17部分に固定される。この状態
のままにしておくと、ナイロン等のプラスチックからな
るジャケット20と石英等からなる芯線19とは、熱膨
張係数が大きく異なるため、温度サイクルによって再固
定部分間の芯線19部分には熱応力(圧縮力)が作用し
、芯線19部分は曲がり、その曲がり蚤が大きいと、H
IG”的には座屈が生じて断線し、光伝送媒体としての
役割を果たさなくなる。しかし、この実施例では、芯I
H9部分はレジン23によってその周囲を取り囲まれて
いることから、芯線19部分の曲げは起きず、したがっ
て、芯線19部分の座屈は発生しなくなり、光ファイバ
10として致命的欠陥となる断線は起きなくなる。
に取り巻かれているため、機械的強度も高くなる。すな
わち、光ファイバ10をステム2とキャンプ3とからな
るパッケージに取り付ける際、脆弱な芯線19部分を最
初に保持することはでき難いことから、光ファイバ10
のジャケット20によって被覆された部分が最初に治具
28によってガイド14に固定され、その後、芯線19
部分が固定材21によってガイド14、より詳しく言う
ならばファイバガイド17部分に固定される。この状態
のままにしておくと、ナイロン等のプラスチックからな
るジャケット20と石英等からなる芯線19とは、熱膨
張係数が大きく異なるため、温度サイクルによって再固
定部分間の芯線19部分には熱応力(圧縮力)が作用し
、芯線19部分は曲がり、その曲がり蚤が大きいと、H
IG”的には座屈が生じて断線し、光伝送媒体としての
役割を果たさなくなる。しかし、この実施例では、芯I
H9部分はレジン23によってその周囲を取り囲まれて
いることから、芯線19部分の曲げは起きず、したがっ
て、芯線19部分の座屈は発生しなくなり、光ファイバ
10として致命的欠陥となる断線は起きなくなる。
このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。
る。
(1)本発明の半導体レーザ装置は、光ファイバをガイ
ドを利用してステムとキャップとからなるパッケージに
取り付けているが、この際、ガイドの中空部分に延在す
る芯線部分はガラス管およびレジンによって取り囲まれ
て保持固定されている。
ドを利用してステムとキャップとからなるパッケージに
取り付けているが、この際、ガイドの中空部分に延在す
る芯線部分はガラス管およびレジンによって取り囲まれ
て保持固定されている。
この結果、プラスチックと石英の熱膨張係数の違いによ
る熱応力が芯線に作用しても、芯線部分がレジンによっ
て保持かつ、ガイドされているため、芯線部分の曲げ等
は起きなくなり、芯線部分の座屈による断線等の発生は
防止でき、光ファイバの取付は部分における機成的強度
向上が図れ、半導体レーザ装置の信頼度向上が達成でき
るという効果が得られる。
る熱応力が芯線に作用しても、芯線部分がレジンによっ
て保持かつ、ガイドされているため、芯線部分の曲げ等
は起きなくなり、芯線部分の座屈による断線等の発生は
防止でき、光ファイバの取付は部分における機成的強度
向上が図れ、半導体レーザ装置の信頼度向上が達成でき
るという効果が得られる。
(2)上記(1)により、本発明の半導体レーザ装置は
、光ファイバの取付は部分における露出する芯線部分は
レジンによって保護されているため、外気に含まれる水
分およびガス等に起因する芯線部分の腐食が防止でき、
半導体レーザ装置の信頼度向上が達成できるという効果
が得られる。
、光ファイバの取付は部分における露出する芯線部分は
レジンによって保護されているため、外気に含まれる水
分およびガス等に起因する芯線部分の腐食が防止でき、
半導体レーザ装置の信頼度向上が達成できるという効果
が得られる。
(3)本発明によれば、光ファイバはジャケット部分の
カシメによる固定、芯線部分の固定材による固定、芯線
部分のレジンによる固定、と言うように光ファイバ全体
での固定によるため、温度変動による光ファイバの軸方
向のズレが起き難くなり、レーザチップと光ファイバと
の光軸合わせの結合効率の変動がなくなり、半導体レー
ザ装置の品質向上が達成できるという効果が得られる。
カシメによる固定、芯線部分の固定材による固定、芯線
部分のレジンによる固定、と言うように光ファイバ全体
での固定によるため、温度変動による光ファイバの軸方
向のズレが起き難くなり、レーザチップと光ファイバと
の光軸合わせの結合効率の変動がなくなり、半導体レー
ザ装置の品質向上が達成できるという効果が得られる。
(4)本発明によれば、ガイド内に充填されるレジンは
、ガイドの光ファイバ導入部に設けられたレジン溜部に
供給された後、真空化処理によってガイド内に注入する
方法を採用しているため、レジンで露出するガイドや光
ファイバの表面を汚すこともないという効果が得られる
。
、ガイドの光ファイバ導入部に設けられたレジン溜部に
供給された後、真空化処理によってガイド内に注入する
方法を採用しているため、レジンで露出するガイドや光
ファイバの表面を汚すこともないという効果が得られる
。
(5)上記(4)により、本発明によれば、ガイド内に
レジンを注入する際、露出するガイドの表面および光フ
ァイバの表面はレジンで汚染されることがないことから
、レジンの拭き取り作業も不要となり、レジン注入作業
の生産性が向上するという効果が得られる。
レジンを注入する際、露出するガイドの表面および光フ
ァイバの表面はレジンで汚染されることがないことから
、レジンの拭き取り作業も不要となり、レジン注入作業
の生産性が向上するという効果が得られる。
(6)上記(1)〜(5)により、本発明によれば、高
品質でかつ信頼度の高い半導体レーザ装置を高能率で製
造できるため、生産コストの低減が達成できるという相
乗効果が得られる。
品質でかつ信頼度の高い半導体レーザ装置を高能率で製
造できるため、生産コストの低減が達成できるという相
乗効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、光ファイバを
ガイドに仮固定する手段として、ガイドをカシメるよう
にしてもよい。
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、光ファイバを
ガイドに仮固定する手段として、ガイドをカシメるよう
にしてもよい。
この場合、カシメ部分には、隙間が存在することから、
ガイド内へのレジンの注入に同等不都合は生じない。ま
た、芯線をガイドするものとしてはガラス管以外の金属
管、セラミック管等でも前記実施例同様な効果が得られ
る。
ガイド内へのレジンの注入に同等不都合は生じない。ま
た、芯線をガイドするものとしてはガラス管以外の金属
管、セラミック管等でも前記実施例同様な効果が得られ
る。
また、前記レジン溜部には必ずしも液状の充填材を供給
する必要はなく、固形の充填材を供給してもよい。ただ
し、この固形の充填材は熱等によって液体とした後、真
空化処理でガイド内に充填する必要がある。
する必要はなく、固形の充填材を供給してもよい。ただ
し、この固形の充填材は熱等によって液体とした後、真
空化処理でガイド内に充填する必要がある。
また、充填材としてはレジン以外の物質でも前記実施例
同様な効果が得られる。
同様な効果が得られる。
さらに、前記実施例では、モニターファイバを有する半
導体レーザ装置の例を説明したが、受光素子を内蔵する
構造の半導体レーザ装置でも前記実施例と同様な効果が
得られる。
導体レーザ装置の例を説明したが、受光素子を内蔵する
構造の半導体レーザ装置でも前記実施例と同様な効果が
得られる。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体レーザによる
光通信技術に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではな(、たとえば半導体レーザの代わ
りに発光ダイオード。
をその背景となった利用分野である半導体レーザによる
光通信技術に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではな(、たとえば半導体レーザの代わ
りに発光ダイオード。
半導体レーザ部を有する集積化光デバイスのチップ(光
素子)、受光素子等のチップ(光素子)と光ファイバと
を組み込んだ発光電子装置製造技術などに適用できる。
素子)、受光素子等のチップ(光素子)と光ファイバと
を組み込んだ発光電子装置製造技術などに適用できる。
本発明は少なくとも光ファイバを組み込んだ光電子装置
に適用できる。
に適用できる。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
本発明の光ファイバ付半導体レーザ装置の製造にあって
は、光ファイバを案内するガイドの光ファイバ導入部に
は、レジンが供給されるレジン溜部が設けられている。
は、光ファイバを案内するガイドの光ファイバ導入部に
は、レジンが供給されるレジン溜部が設けられている。
光ファイバはガラス管を挿入して前記ガイド内に挿入さ
れ、先端の芯線部分が固定される。つぎに、半導体レー
ザ装置は前記レジン溜部が上端に位置するように設定さ
れるとともに、前記レジン溜部に溶けたレジンが充填さ
れる。その後、真空処理が施され、レジン溜部内のレジ
ンはジャケットガイド内の空隙全域に入り込む。つぎに
、前記レジンはキュアされて硬化させられる。この結果
、ジャケットガイド内の光ファイバ部分は、ガラス管で
ガイドされかつレジンで固定されていることから、光フ
ァイバの機械的強度が向上するとともに、耐湿性も向上
し、半導体レーザ装置の信顧性の向上が達成できる。ま
た、前記ジャケットガイド内に充填するためにレジン溜
部に供給したレジンは、レジン溜部底内に残留するだけ
であり、ジャケットガイド外周面や光ファイバを汚さな
いことから、レジンの拭き取り等の作業も不要となり、
組立工数の低減も達成できる。
れ、先端の芯線部分が固定される。つぎに、半導体レー
ザ装置は前記レジン溜部が上端に位置するように設定さ
れるとともに、前記レジン溜部に溶けたレジンが充填さ
れる。その後、真空処理が施され、レジン溜部内のレジ
ンはジャケットガイド内の空隙全域に入り込む。つぎに
、前記レジンはキュアされて硬化させられる。この結果
、ジャケットガイド内の光ファイバ部分は、ガラス管で
ガイドされかつレジンで固定されていることから、光フ
ァイバの機械的強度が向上するとともに、耐湿性も向上
し、半導体レーザ装置の信顧性の向上が達成できる。ま
た、前記ジャケットガイド内に充填するためにレジン溜
部に供給したレジンは、レジン溜部底内に残留するだけ
であり、ジャケットガイド外周面や光ファイバを汚さな
いことから、レジンの拭き取り等の作業も不要となり、
組立工数の低減も達成できる。
第1回は本発明の一実施例による光ファイバ付半導体レ
ーザ装置の製造における充填材の充填状態を示す断面図
、 第2図は同じく半導体レーザ装置の要部を示す一部切欠
き平面図、 第3図は第2図のn−B5に沿う断面図、第4図は同じ
く光ファイバの固定部分を示す拡大断面図、 第5図は同じく光ファイバの挿入状態を示す断面図であ
る。 1・・・リング状封止壁、2・・・ステム、3・・・キ
ャップ、4・・・台座部、5・・・サブマウント、6・
・・鑞材、7・・・レーザチップ、8・・・鑞材、9・
・・レーザ光、10・・・光ファイバ、11・・・モニ
ターファイバ、12゜13・ ・ ・鑞材、14.15
・ ・ ・ガイド、16・・・ジャケットガイド、1
7・・・ファイバガイド17.18・・・レジン溜部(
充填材溜部)、19・・・芯線、20・・・ジャケット
、21・・・固定材、22・・・ガラス管、23・・・
レジン、24・・・支持体、25・・・固定材、26・
・・接合材、28・・・治具、29.30・・・ネジ、
31・・・リード、32・・・ワイヤ、33・・・取付
孔、34・・・半導体レーザ装置、35・・・中空部、
36・・・真空装置、37・・・パルプ、38・・・真
空ポンプ、39・・・リークバルブ、40・・・気泡。
ーザ装置の製造における充填材の充填状態を示す断面図
、 第2図は同じく半導体レーザ装置の要部を示す一部切欠
き平面図、 第3図は第2図のn−B5に沿う断面図、第4図は同じ
く光ファイバの固定部分を示す拡大断面図、 第5図は同じく光ファイバの挿入状態を示す断面図であ
る。 1・・・リング状封止壁、2・・・ステム、3・・・キ
ャップ、4・・・台座部、5・・・サブマウント、6・
・・鑞材、7・・・レーザチップ、8・・・鑞材、9・
・・レーザ光、10・・・光ファイバ、11・・・モニ
ターファイバ、12゜13・ ・ ・鑞材、14.15
・ ・ ・ガイド、16・・・ジャケットガイド、1
7・・・ファイバガイド17.18・・・レジン溜部(
充填材溜部)、19・・・芯線、20・・・ジャケット
、21・・・固定材、22・・・ガラス管、23・・・
レジン、24・・・支持体、25・・・固定材、26・
・・接合材、28・・・治具、29.30・・・ネジ、
31・・・リード、32・・・ワイヤ、33・・・取付
孔、34・・・半導体レーザ装置、35・・・中空部、
36・・・真空装置、37・・・パルプ、38・・・真
空ポンプ、39・・・リークバルブ、40・・・気泡。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、光素子を内蔵したパッケージに取り付けられた筒状
のガイドと、このガイド内に挿入された光ファイバと、
前記ガイド内に充填されかつ光ファイバとガイドとを固
定する充填材と、を有する光電子装置であって、前記ガ
イドの光ファイバ導入部には液状の充填材を収容するた
めの充填材溜部が設けられていることを特徴とする光電
子装置。 2、光素子を内蔵したパッケージに取り付けられた筒状
のガイドと、このガイド内に挿入された光ファイバと、
前記ガイド内に充填されかつ光ファイバとガイドとを固
定する充填材と、を有しかつ前記ガイドの光ファイバ導
入部には液状の充填材を収容するための充填材溜部を有
する構造の光電子装置の製造方法であって、前記光電子
装置は前記充填材溜部が上端に位置する姿勢とされた後
充填材溜部内に液状の充填材が注入される工程と、前記
光電子装置を所望の真空度下に晒す工程と、前記光電子
装置を大気圧下に晒す工程と、前記充填材を硬化させる
工程と、を有することを特徴とする光電子装置の製造方
法。 3、前記充填材溜部に固形の充填材を入れた後この固形
の充填材を溶かし、その後、真空雰囲気に光電子装置を
晒すことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の光電
子装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195326A JPS6352108A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 光電子装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195326A JPS6352108A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 光電子装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352108A true JPS6352108A (ja) | 1988-03-05 |
Family
ID=16339304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61195326A Pending JPS6352108A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 光電子装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6352108A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03259105A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-19 | Fujitsu Ltd | 光ファイバ導入部の気密封止構造 |
| JP2013200352A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバと光モジュールとの接続構造及び光通信モジュール |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP61195326A patent/JPS6352108A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03259105A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-19 | Fujitsu Ltd | 光ファイバ導入部の気密封止構造 |
| JP2013200352A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバと光モジュールとの接続構造及び光通信モジュール |
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