JPH0232583A - Semiconductor element module for optical communication - Google Patents

Semiconductor element module for optical communication

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Publication number
JPH0232583A
JPH0232583A JP63181700A JP18170088A JPH0232583A JP H0232583 A JPH0232583 A JP H0232583A JP 63181700 A JP63181700 A JP 63181700A JP 18170088 A JP18170088 A JP 18170088A JP H0232583 A JPH0232583 A JP H0232583A
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JP
Japan
Prior art keywords
lens
holder
optical fiber
ferrule
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP63181700A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniharu Kato
邦治 加藤
Norio Nishi
功雄 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH0232583A publication Critical patent/JPH0232583A/en
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Abstract

PURPOSE:To simplify the adjustment and assembly process of a module by causing a cylindrical lens holder to act as a supporting host material; besides, set an optical semiconductor element and an optical fiber so that the image magnification of a lens is limited to about 1. CONSTITUTION:A ferrule 4 is fixed in advance to a ferrule holder 5. Outgoing rays emitted by a laser diode LD 3 which is loaded to a stem 7 is converted into converging rays by a spherical lens 2' for coupling fibers and after that, the rays reach a light receiving face of an optical fiber 1 in the ferrule 4. A lens holder 6' has a prescribed length and this element makes end faces 5a of the holder 5 and end faces 6'a of the holder 6' come closely into contact and further, makes the reference surface 7a of the stem 7 and the end faces 6'b of the holder 6' come closely into contact. In such a case, directions of an optical axis are disposed so that a distance from the outgoing ray end face of the LD 3 to a main surface of the lens 2' becomes almost equal to a distance from the main surface to a light receiving face of the optical fiber 1 without being adjusted. Such a configuration mentioned above does not have an effect very much on a coupling efficiency even though setting errors of the lens 2' take place up to a usual error range which is set easily.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、小型にして簡易な構造を有する光通信用半導
体素子モジュールに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a semiconductor element module for optical communication that is small and has a simple structure.

[従来の技術] この種半導体素子モジュールの従来構成の一例を第4図
に示す。第4図において、1は光ファイバ、2は光ファ
イバ1と光結合されるレンズ、3はレーザダイオード(
以下LDとも呼ぶ)、4は光ファイバ1を支持するフェ
ルール、5はフェルール4を固定するフェルールホルダ
、6はレンズ2を支持するレンズホルダ、7はLD3を
支持するステム、8はLD3とレンズ2との間に配置さ
れたガラス窓、9はガラス窓gを支持するキャップ、1
0および10’は、それぞれ、フェルール4とフェルー
ルホルダ5およびフェルールホルダ5とレンズホルダ6
の固定箇所、11はステム7をレンズホルダ6に固定す
る固定部材、12はステム7に固着されたLD3の外部
接続用ピンである。
[Prior Art] An example of a conventional configuration of this type of semiconductor element module is shown in FIG. In Fig. 4, 1 is an optical fiber, 2 is a lens optically coupled to the optical fiber 1, and 3 is a laser diode (
4 is a ferrule that supports the optical fiber 1; 5 is a ferrule holder that fixes the ferrule 4; 6 is a lens holder that supports the lens 2; 7 is a stem that supports the LD 3; 8 is the LD 3 and the lens 2. 9 is a cap supporting the glass window g; 1 is a glass window disposed between the
0 and 10' represent the ferrule 4 and ferrule holder 5, and the ferrule holder 5 and lens holder 6, respectively.
11 is a fixing member for fixing the stem 7 to the lens holder 6, and 12 is a pin for external connection of the LD 3 fixed to the stem 7.

ステム7に搭載されたLD3からの出射光は、内部が気
密封止されたキャップ9のガラス窓8を透過し、ファイ
バ結合用レンズ2で収束光に変換されたのち、フェルー
ル4内の光ファイバlの受光面に到達する。レンズ2は
LD3からの出射光の光ファイバ1への結合効率を高め
るためのものであって、波面収差の少ないレンズとして
、第4図に示したような先端に球面加工を施した分布屈
折レンズや、高屈折率の球レンズが用いられ、LD3の
出射光スッポトサイズ(約1μm)がレンズ2を透過後
光ファイバ受光面上で光ファイバのスッポトサイズ(約
5μm)に一致するように、すなわちレンズ2の倍率が
約5になるように、L口3と光ファイバ1は構成配置さ
れている。
The emitted light from the LD 3 mounted on the stem 7 passes through the glass window 8 of the cap 9 whose interior is hermetically sealed, is converted into convergent light by the fiber coupling lens 2, and then is connected to the optical fiber in the ferrule 4. reaches the light-receiving surface of l. The lens 2 is intended to increase the coupling efficiency of the light emitted from the LD 3 to the optical fiber 1, and is a distributed refraction lens with a spherical surface processed at the tip as shown in Fig. 4 as a lens with little wavefront aberration. Or, a ball lens with a high refractive index is used, and the spot size (approximately 1 μm) of the output light of the LD 3 is adjusted so that it matches the spot size (approximately 5 μm) of the optical fiber on the receiving surface of the optical fiber after passing through the lens 2, i.e. The L port 3 and the optical fiber 1 are arranged so that the magnification of the lens 2 is approximately 5.

この構成では、LD3からの出射光の光ファイバ1への
結合効率は50零以上の高効率が得られるが、その反面
、結合効率のldB劣化を許容する場合の光軸垂直方向
(X方向とY方向)へのLD3の位置ずれ許容量は、サ
ブミクロンのオーダーであり、光軸方向(Z方向)への
その位置ずれ許容量は数ミクロン以下である。これに対
して、LD3のステム7の基準位置に対する搭載精度は
通常±20〜30μm程度であり、レンズホルダ6の基
準位置に対するレンズ2の設定精度も50μm前後であ
る。そのため、従来の光通信用半導体素子モジュールは
、以下に述べるような方法で組立を行っていた。
In this configuration, the coupling efficiency of the output light from the LD 3 to the optical fiber 1 is as high as 50 or more. However, on the other hand, when allowing 1 dB deterioration of the coupling efficiency, The allowable displacement of the LD 3 in the Y direction is on the order of submicrons, and the allowable displacement in the optical axis direction (Z direction) is several microns or less. On the other hand, the mounting accuracy of the LD 3 with respect to the reference position of the stem 7 is usually about ±20 to 30 μm, and the setting accuracy of the lens 2 with respect to the reference position of the lens holder 6 is also about 50 μm. Therefore, conventional semiconductor element modules for optical communication have been assembled by the method described below.

まず、光ファイバ1が予め固定されたフェルール4をフ
ェルールホルダ5に挿入し、レンズホルダ6に密着させ
て初期設定する0次に、LD3の搭載されたステム7を
レンズホルダ6の光ファイバ1に対向する側に挿入する
。この状態でLD3を発光させ、光ファイバ1への入射
光強度が最大になるように、ステム7をx、y、zの各
方向に調整するとともに、フェルールホルダ5をX、Y
方向に移動させ、およびフェルール4をZ方向に移動さ
せることにより、光ファイバ1の3軸調整をも行う、ス
テム7が最適位置になった時点でLD3を消光しステム
7をレンズホルダ6に固定部材11で固定する。この固
定部材11としては、通常は半田が用いられている。そ
の場合、半田溶融固定の加熱冷却時に、構成部材の熱膨
張と収縮、半田の張力などが原因で、半田固定後には、
ステム7は最適位置よりミクロンオーダーの位置ずれを
生じ、許容以上の結合効率の劣化を起こす、従って、こ
れを補正するために、LD3の位置ずれ許容量に対して
比較的許容量の大きい光フアイバ側で、フェルールホル
ダ5をX、Y方向に、フェルール4を2方向に移動させ
ることにより、光ファイバ1の3軸調整を再度行った後
に、光ファイバ1とフェルール4とを固定箇所10で固
定し、フェルール4とレンズホルダ6とを固定箇所10
’ で固定していた。
First, insert the ferrule 4 to which the optical fiber 1 is fixed in advance into the ferrule holder 5, and make initial settings by bringing it into close contact with the lens holder 6.Next, insert the stem 7 on which the LD 3 is mounted onto the optical fiber 1 of the lens holder 6. Insert it on the opposite side. In this state, adjust the stem 7 in each direction of x, y, and z, and move the ferrule holder 5 in the
By moving the ferrule 4 in the direction and moving the ferrule 4 in the Z direction, the optical fiber 1 is also adjusted in three axes. When the stem 7 reaches the optimum position, the LD 3 is extinguished and the stem 7 is fixed to the lens holder 6. It is fixed with member 11. As this fixing member 11, solder is normally used. In that case, due to the thermal expansion and contraction of the component parts, the tension of the solder, etc. during heating and cooling during solder melting and fixation, after solder fixation,
The stem 7 causes a positional deviation on the order of microns from the optimum position, causing a more than permissible deterioration in coupling efficiency. Therefore, in order to correct this, an optical fiber with a relatively large tolerance for positional deviation is used for the LD3. After re-adjusting the optical fiber 1 in three axes by moving the ferrule holder 5 in the X and Y directions and the ferrule 4 in two directions, the optical fiber 1 and the ferrule 4 are fixed at the fixing point 10. Then, the ferrule 4 and lens holder 6 are fixed at a location 10.
' was fixed.

[発明が解決しようとする課題] 以上の説明から明らかなように、従来構成では、高精度
の位置合わせ工程を多数回必要とし、組立に多大の時間
を要していた。
[Problems to be Solved by the Invention] As is clear from the above description, the conventional configuration requires a high-precision positioning process many times and requires a large amount of time for assembly.

そこで、本発明の目的は、複雑な調整工程を簡易化でき
るように適切に携成し、以て製造コストを低減化するよ
うにした光通信用半導体モジュールを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor module for optical communication that is appropriately assembled to simplify the complicated adjustment process and thereby reduce manufacturing costs.

[課題を解決するための手段1 このような目的を達成するために、本発明は、光軸方向
に対してほぼ垂直な第1および第2の端面な有し、所定
の長さを有する筒状の構造部材の内部にレンズを保持・
固定し、前記第1の端面には、光半導体素子を搭載した
ステムの当該光半導体素子搭載位置の基準となる面を密
着固定し、前記第2の端面には光ファイバを保持固定す
るフェルールの前記光軸方向に対する当該光ファイバの
端面位置の基準となる面を密着固定し、前記光半導体素
子の光出射端面から前記レンズの最も前記光半導体素子
に近い側の主面までの距離と、前記レンズの最も前記光
ファイバに近い側の主面から前記光ファイバの入射端面
までの距離との比がほぼ1になるように構成配置したこ
とを特徴とする特 [作 用] 本発明は、所定の長さを有する筒状の構造部材としての
レンズホルダをモジュールの支持母体とすると共に、レ
ンズの像倍率が約1となるように光半導体素子と光ファ
イバを設定することにより、レンズホルダ内に保持固定
されるレンズの光軸方向・の設定誤差によってモジュー
ルの光結合効率が劣化することを防止し、該レンズホル
ダの両端面のそれぞれに光半導体素子と光ファイバのそ
れぞれの光軸方向の基準面を密着させ、光半導体素子の
搭載されたステムのみを光軸に対して垂直方向に2軸調
整し、光軸方向は無調整で組立を行う。従来に比べて結
合効率は劣るが、組立工程が著しく簡略化できる。
[Means for Solving the Problems 1] In order to achieve such an object, the present invention provides a cylinder having first and second end faces substantially perpendicular to the optical axis direction and having a predetermined length. The lens is held inside the shaped structural member.
A ferrule for holding and fixing the optical fiber is fixed to the first end surface, and a surface of the stem on which the optical semiconductor element is mounted, which serves as a reference for the mounting position of the optical semiconductor element, is closely fixed to the first end surface. A surface that serves as a reference for the end face position of the optical fiber with respect to the optical axis direction is closely fixed, and the distance from the light output end face of the optical semiconductor element to the main surface of the lens closest to the optical semiconductor element, and the Features [Function] The present invention is characterized in that the lens is configured and arranged so that the ratio of the distance from the main surface of the lens closest to the optical fiber to the input end surface of the optical fiber is approximately 1. The lens holder, which is a cylindrical structural member having a length of This prevents the optical coupling efficiency of the module from deteriorating due to setting errors in the optical axis direction of the lens to be held and fixed. The surfaces are brought into close contact, and only the stem on which the optical semiconductor element is mounted is adjusted in two axes in a direction perpendicular to the optical axis, and assembly is performed without adjusting the optical axis direction. Although the coupling efficiency is lower than that of the conventional method, the assembly process can be significantly simplified.

[実施例1 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
[Embodiment 1] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す断面図であって、ここ
で、1は光ファイバ、2′は光ファイバ1と光結合され
る球レンズ、3は光半導体素子の一例としてのLD、 
 4は光ファイバ1を支持するフェルール、5はフェル
ール4を固定するフェルールホルダ、6′は球レンズ2
′を支持し、所定の長さを有する筒状の構造部材として
のレンズホルダ、7はLD3を支持するステム、8はL
[13と球レンズ2′ との間に配置されたガラス窓、
9はガラス窓8を支持するキャップ、10’ および1
1’は、それぞれ、フェルールホルダ5とレンズホルダ
6′およびステム7とレンズホルダ6′の固定箇所、1
2はステム7に固着されたLD3の外部接続用ビンであ
る。5aは光ファイバ1の光軸方向の基準面となるフェ
ルールホルダ5の端面、6’a、6’bは、それぞれ、
レンズホルダ6′のフェルールホルダ5およびステム7
との密着固定用端面、7aはLD3の光軸方向の基準面
となるステム7の基準面である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, in which 1 is an optical fiber, 2' is a ball lens optically coupled to the optical fiber 1, and 3 is an LD as an example of an optical semiconductor element. ,
4 is a ferrule that supports the optical fiber 1, 5 is a ferrule holder that fixes the ferrule 4, and 6' is a ball lens 2.
a lens holder as a cylindrical structural member having a predetermined length, 7 a stem supporting the LD3, 8 a L
[Glass window placed between 13 and ball lens 2';
9 is a cap supporting the glass window 8, 10' and 1
1' are the fixing points of the ferrule holder 5 and the lens holder 6', and the fixing points of the stem 7 and the lens holder 6', respectively;
2 is a vial for external connection of the LD 3 fixed to the stem 7. 5a is the end face of the ferrule holder 5 which serves as a reference plane in the optical axis direction of the optical fiber 1, and 6'a and 6'b are respectively,
Ferrule holder 5 and stem 7 of lens holder 6'
The end surface 7a for tightly fixing the LD 3 is a reference surface of the stem 7, which serves as a reference surface in the optical axis direction of the LD 3.

フェルール4は、予めフェルールホルダ5に機械的に固
定されている。ステム7に搭載されたLD3からの出射
光は、内部が気密封止されたキャップ9に取付けたガラ
ス窓8を透過し、ファイバ結合用球レンズ2′で収束光
に変換されたのち、フェルール4内の光、ファイバ1の
受光面に到達する。
The ferrule 4 is mechanically fixed to the ferrule holder 5 in advance. The light emitted from the LD 3 mounted on the stem 7 passes through a glass window 8 attached to a cap 9 whose interior is hermetically sealed, is converted into convergent light by a fiber coupling ball lens 2', and then passes through a ferrule 4. The light within reaches the light-receiving surface of the fiber 1.

レンズホルダ6′は、所定の長さを有しており、フェル
ールホルダ5の端面5aはレンズホルダ6′の端面6’
aにVB看させ、ステム7の基準面7aはレンズホルダ
6′の端面6’bに密着させる。この時、光軸方向は調
整することなく、LD3の出射端面から球レンズ2′の
主面(レンズ中心)までの距離と、該主面から光ファイ
バ1の受光面までの距離は概ね等しくなるように配置さ
れる。
The lens holder 6' has a predetermined length, and the end surface 5a of the ferrule holder 5 is the end surface 6' of the lens holder 6'.
The reference surface 7a of the stem 7 is brought into close contact with the end surface 6'b of the lens holder 6'. At this time, without adjusting the optical axis direction, the distance from the output end surface of LD 3 to the main surface (lens center) of ball lens 2' and the distance from this main surface to the light receiving surface of optical fiber 1 are approximately equal. It is arranged like this.

以上の構成とすることにより、従来は結合効率の劣化要
因となっていた球レンズ2′の設定誤差が、通常の設定
容易な誤差範囲の100μm程度まで生じても、結合効
率にほとんど影響を与えない。
With the above configuration, even if the setting error of the ball lens 2', which conventionally was a factor in deteriorating the coupling efficiency, occurs up to about 100 μm, which is within the normal easy-to-set error range, it will hardly affect the coupling efficiency. do not have.

これを、第2図および第3図を用いて説明する。第2図
は、光ファイバ1、球レンズ2′およびLD3が所望の
理想位置に配置された状態を示しており、ZLDはLD
3の出射端面から球レンズ2′の主面(レンズ中心)ま
での距離、z7は該”主面から光ファイバ1の受光面ま
での距離である。フェルールホルダ端面5aはレンズホ
ルダ端面6’aに密着し、ステム基準面7aはレンズホ
ルダ端面8’bに密着していることから、(z、、D4
−2r)の長さは、レンズホルダ6′の長さで決定でき
る。この所定の長さをもつように作製されたレンズホル
ダ6′に、球レンズ2′を保持・固定する場合、実際に
は設定誤差が生じる。第2図において、光軸右方向を正
方向とし、この設定誤差を一Δ2ムとすると、理想位置
に対するLD3の相対的な位置変動量ΔZLD”Δz1
であり、光ファイバ1の相対的な位置変動量Δ2.−Δ
zLとなり、ΔzLo−Δ2.なる0球レンズの設定誤
差が正方向にΔz1のときは、LD3 と光ファイバ1
はそれぞれ負の方向に位置変動したことと等価となり、
それぞれの位置変動量の関係は−Δz、、。−一Δz2
となる。
This will be explained using FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows a state in which the optical fiber 1, the ball lens 2', and the LD3 are arranged at desired ideal positions, and ZLD is the LD.
The distance from the output end surface of No. 3 to the main surface (lens center) of the spherical lens 2', and z7 is the distance from this main surface to the light receiving surface of the optical fiber 1. The ferrule holder end surface 5a is the lens holder end surface 6'a. Since the stem reference surface 7a is in close contact with the lens holder end surface 8'b, (z, , D4
-2r) can be determined by the length of the lens holder 6'. When holding and fixing the ball lens 2' to the lens holder 6' manufactured to have this predetermined length, a setting error actually occurs. In FIG. 2, if the right direction of the optical axis is the positive direction and this setting error is 1 Δ2 mm, then the relative positional variation amount of LD3 with respect to the ideal position ΔZLD”Δz1
, and the relative positional variation amount Δ2 of the optical fiber 1 is Δ2. −Δ
zL, ΔzLo−Δ2. When the setting error of the 0-ball lens is Δz1 in the positive direction, LD3 and optical fiber 1
are each equivalent to a positional change in the negative direction,
The relationship between the respective positional fluctuation amounts is -Δz, . −1Δz2
becomes.

第3図は、球レンズ2′として直径2.5or@のレン
ズを通用した場合の、結合効率の劣化分(1dB劣化)
に対するこれら位置度!!Jl量ΔZLOとΔzrの効
果を示したものである。ここで、破線は従来構成例(球
レンズ像倍率3程度、結合効率13零)、実線は本発明
の構成例(球レンズ像倍率1程度、結合効率繋)の、最
適結合効率に対して1dll劣化時の等効率曲線を示し
ている。一方、レンズの設定誤差によるLDと光ファイ
バの位置変動量ΔZLOとΔ2.の関係は、前述のよう
に、Δ21.0−Δz1の直線になる0図からも明らか
なように、本実施例の構成の等効率曲線はΔ21.0−
ΔZ、の直線を包含する特性となるため、レンズ設定誤
差に対する結合効率の劣化は極めて少ない、ちなみに、
結合効率1dB劣化許容時のレンズ設定誤差は±250
μm程度であり、通常の設定容易な誤差範囲の50μm
程度では結合効率にほとんど無影うにできることがわか
る。
Figure 3 shows the deterioration in coupling efficiency (1 dB deterioration) when a lens with a diameter of 2.5 or @ is used as the ball lens 2'.
These positions against! ! It shows the effect of Jl amount ΔZLO and Δzr. Here, the broken line is 1 dll for the optimal coupling efficiency of the conventional configuration example (spherical lens image magnification of about 3, coupling efficiency of 13 zero), and the solid line is the configuration example of the present invention (spherical lens image magnification of about 1, coupling efficiency of 1). It shows iso-efficiency curves during deterioration. On the other hand, the amount of positional variation ΔZLO and Δ2. between the LD and the optical fiber due to lens setting errors. As mentioned above, the relationship is a straight line of Δ21.0-Δz1.As is clear from the diagram, the iso-efficiency curve of the configuration of this example is Δ21.0-Δz1.
Since the characteristics include the straight line of ΔZ, there is extremely little deterioration in coupling efficiency due to lens setting errors.By the way,
Lens setting error when allowing 1dB deterioration in coupling efficiency is ±250
It is about 50 μm, which is the normal error range that is easy to set.
It can be seen that the coupling efficiency can be almost completely ignored.

さらに、1dB劣化時の等効率曲線がΔzLD−Δzr
の直線に対して、縦軸および横軸の両方向に±50〜7
0μm程度余裕があるため、光軸方向の他の誤差要因と
なる光ファイバ1やLD3の位置設定誤差(それぞれ±
20〜30μff1)やレンズホルダ6′の長さ誤差(
±10μm)があっても、はとんど最適結合効率に対し
て1dB劣化程度以内で、光軸方向を調整することなく
、組立が可能となる。
Furthermore, the iso-efficiency curve at 1 dB deterioration is ΔzLD−Δzr
±50 to 7 in both vertical and horizontal directions with respect to the straight line.
Since there is a margin of about 0 μm, the position setting error of optical fiber 1 and LD 3 (respectively ±
20~30μff1) and the length error of the lens holder 6' (
Even if there is a difference of ±10 μm), the deterioration is within about 1 dB relative to the optimum coupling efficiency, and assembly is possible without adjusting the optical axis direction.

光軸と垂直な方向に対しては、光ファイバlの側では、
光ファイバ1の固定されたフェルール4と球レンズ2′
をレンズホルダ6′に挿入し、フェルールホルダ端面5
aとレンズホルダ端面6’aとの密着部(固定箇所lO
′)を固定する。 LD3の側では、ステム基準面7a
をレンズホルダ端面6’bに密着させた状態で2軸調整
する。その状態で最大結合が得られたら、密着部(固定
箇所11′)を固定する。また、以上の構成においては
、結合効率の1dll劣化を許容する場合の光軸垂直方
向へのLD3の位置ずれ許容量は士数μmであり、固定
時に生じる位置ずれは許容可能である。
In the direction perpendicular to the optical axis, on the side of optical fiber l,
Fixed ferrule 4 of optical fiber 1 and ball lens 2'
into the lens holder 6', and insert the ferrule holder end face 5
a and the lens holder end surface 6'a (fixed point lO
′) is fixed. On the LD3 side, the stem reference plane 7a
The lens holder is adjusted in two axes in a state where it is brought into close contact with the end surface 6'b of the lens holder. When maximum bonding is obtained in this state, the close contact portion (fixed location 11') is fixed. Further, in the above configuration, the allowable displacement amount of the LD 3 in the direction perpendicular to the optical axis when 1 dll deterioration of the coupling efficiency is allowed, and the positional displacement that occurs when fixed is tolerable.

ここで、固定方法としては、従来通り半田による固定が
可能である。あるいはまた、固定部が密着状態であるた
め、レーザ溶接や抵抗溶接等を通用することもでき、信
頼度の高い光通信用半導体素子モジュールを提供できる
Here, as a fixing method, conventional fixing by soldering is possible. Alternatively, since the fixed portion is in close contact, laser welding, resistance welding, etc. can be used, and a highly reliable semiconductor element module for optical communication can be provided.

第1図の実施例では、球レンズを通用した場合について
述べたが、このようにする代わりに、分布屈折率レンズ
や非球面レンズを用いても、同様の配置構成とすること
で、上記の効果が得られる。
In the embodiment shown in Fig. 1, we have described the case where a spherical lens is used, but instead of using a distributed refractive index lens or an aspherical lens, the above-mentioned result can be achieved by using a similar arrangement. Effects can be obtained.

さらにまた、上側では、光フアイバ受光面を光軸に対し
て垂直としたが、先ファイバ端面からの戻り光がLD3
に与える影晋を軽減するために、光ファイバ1とフェル
ール4の端面を光軸に対して5度程度傾斜することが有
効である。なお、上記実施例では、光半導体素子として
LDの場合を示したが、本発明のモジュールに用いる光
半導体素子はLDに限られず、発光素子、受光素子を問
わず、各種の光半導体素子を用いることができることも
ちろんである。
Furthermore, on the upper side, although the optical fiber light receiving surface is set perpendicular to the optical axis, the return light from the end face of the tip fiber is
In order to reduce the influence on the optical fiber 1 and the ferrule 4, it is effective to incline the end surfaces of the optical fiber 1 and the ferrule 4 by about 5 degrees with respect to the optical axis. In addition, although the above example shows the case of an LD as an optical semiconductor element, the optical semiconductor element used in the module of the present invention is not limited to an LD, and various optical semiconductor elements can be used regardless of whether it is a light emitting element or a light receiving element. Of course you can.

[発明の効果] 以上に説明したように、本発明によれば、以下1)レン
ズホルダの長さを基準にすると共に、レンズ像倍率を1
とすることでレンズの設定誤差による結合効率の劣化を
殆ど無視できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, 1) the length of the lens holder is used as a reference, and the lens image magnification is set to 1.
By doing so, deterioration in coupling efficiency due to lens setting errors can be almost ignored.

2)上記1)項に伴って、モジュールの調整組立工程を
簡易化することができ、したがって、モジュールを低コ
ストで得ることができる。
2) According to the above item 1), the adjustment and assembly process of the module can be simplified, and therefore the module can be obtained at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図は、光
ファイバ1、球レンズ2′およびLD3が所望の理想位
置に配置された状態の説明図、 第3図は、球レンズ2′として直径2.5++mのレン
ズを適用した場合の、結合効率の劣化分(ldB劣化)
に対する位置度wJ量Δ21.0とΔ2.との関係を示
す等効率曲線図、 第4図は従来構成の一例を示す断面図である。 1・・・光ファイバ、 の効果が得られる。 2・・・レンズ、 2′・・・球レンズ、 3・・・レーザダイオード、 4・・・フェルール、 5・・・フェルールホルダ、 6.6′・・・レンズホルダ、 6 a、 6 b・・・密着固定用端面、7・・・ステ
ム、 7a・・・基準面、 8・・・ガラス窓、 9・・・キャップ、 10、10’ 、 11’・・・固定箇所、11・・・
固定部材、 12・・・外部接続用ビン。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the state in which the optical fiber 1, the ball lens 2' and the LD 3 are arranged at desired ideal positions, and FIG. 3 is the ball Deterioration in coupling efficiency (ldB deterioration) when a lens with a diameter of 2.5++m is used as lens 2'
The position degree wJ amount Δ21.0 and Δ2. FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional configuration. 1... Optical fiber, the following effects can be obtained. 2... Lens, 2'... Ball lens, 3... Laser diode, 4... Ferrule, 5... Ferrule holder, 6.6'... Lens holder, 6 a, 6 b. ...End face for close fixation, 7...Stem, 7a...Reference surface, 8...Glass window, 9...Cap, 10, 10', 11'...Fixing location, 11...
Fixing member, 12... External connection bin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)光軸方向に対してほぼ垂直な第1および第2の端面
を有し、所定の長さを有する筒状の構造部材の内部にレ
ンズを保持・固定し、前記第1の端面には、光半導体素
子を搭載したステムの当該光半導体素子搭載位置の基準
となる面を密着固定し、前記第2の端面には光ファイバ
を保持固定するフェルールの前記光軸方向に対する当該
光ファイバの端面位置の基準となる面を密着固定し、前
記光半導体素子の光出射端面から前記レンズの最も前記
光半導体素子に近い側の主面までの距離と、前記レンズ
の最も前記光ファイバに近い側の主面から前記光ファイ
バの入射端面までの距離との比がほぼ1になるように構
成配置したことを特徴とする光通信用半導体素子モジュ
ール。
1) A lens is held and fixed inside a cylindrical structural member having a predetermined length and first and second end surfaces substantially perpendicular to the optical axis direction, and the first end surface has a , an end face of the optical fiber with respect to the optical axis direction of a ferrule that holds and fixes the optical fiber on the second end face, which is closely fixed to a reference surface of the optical semiconductor element mounting position of the stem on which the optical semiconductor element is mounted; A surface serving as a reference position is tightly fixed, and the distance from the light emitting end face of the optical semiconductor element to the main surface of the lens closest to the optical semiconductor element, and the distance of the lens closest to the optical fiber. 1. A semiconductor element module for optical communication, characterized in that the semiconductor element module is configured and arranged so that the ratio of the distance from the main surface to the input end surface of the optical fiber is approximately 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529170U (en) * 1991-09-27 1993-04-16 三菱電機株式会社 Laser diode module
JP2008190318A (en) * 2001-02-22 2008-08-21 Krueger Internatl Inc Counterbalanced door system for storage cabinet
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