JP2002512380A - 能動整列型光電子カップリング組立体 - Google Patents

能動整列型光電子カップリング組立体

Info

Publication number
JP2002512380A
JP2002512380A JP2000545050A JP2000545050A JP2002512380A JP 2002512380 A JP2002512380 A JP 2002512380A JP 2000545050 A JP2000545050 A JP 2000545050A JP 2000545050 A JP2000545050 A JP 2000545050A JP 2002512380 A JP2002512380 A JP 2002512380A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light guide
active
housing
active device
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000545050A
Other languages
English (en)
Inventor
ジェイ． ムーア，アンドリュー
Original Assignee
シエロ コミュニケーションズ，インコーポレイティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シエロ コミュニケーションズ，インコーポレイティド filed Critical シエロ コミュニケーションズ，インコーポレイティド
Publication of JP2002512380A publication Critical patent/JP2002512380A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/423—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/421—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical component consisting of a short length of fibre, e.g. fibre stub
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4237—Welding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

(57)【要約】 光がハウジング外形を画成し、端面を有する導光路の端部を支持するようにされた導光路端ハウジング（１４）の端面の間でカップリングせしめるように能動素子（１２）の光能動領域を細長い導光路の一端に配置された端面に光学的にカップリングするための光電子カップリング組立体（１０）に関する。光電子カップリング組立体（１０）はさらに能動素子（１２）を有し、支持構成を少なくとも部分的に包囲する。カプセル式収納部材（３４）はカップリングされる光に対して実質的に光学的に透明であり、導光路端ハウジング（１４）が能動素子（１２）パッケージに組み付けられたときに導光路を受動的に配置するように導光路端ハウジングのハウジング外形と協動する予め定められた構成で成形される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は広義には受動的に整列可能な光電子カップリング組立体に関し、さら
に詳細には能動素子が細長い導光路の端面に受動的に整列される光電子カップリ
ング組立体に関する。関連する方法もまた開示される。
【０００２】 例えば光ファイバケーブルのような光伝達部材を用いる光通信システムはこれ
に限定されないが非常に高い帯域幅の可能出力を有しているのでますます広く普
及している。光ファイバケーブルにより伝送される光は大概の例では光ファイバ
ケーブルの端面に光学的にカップリングされた発光半導体素子により発生せしめ
られる。
【０００３】 従来の技術においては半導体素子を光ファイバケーブルに光学的にカップリン
グするための光電子カップリング組立体に対して重大な注意が払われてきた。も
ちろんこのような光電子カップリング組立体は半導体素子のために正しい支持体
を設けなければならない。電気接触と熱消失のための他の装置を設けなければな
らない。一つの最も重要な要求は半導体素子の出力部と光ファイバケーブルの入
力面との間の正しい光学的整列（すなわち効率的な光カップリング）を達成する
ことにある。この点に関し、多くの従来の組立体は訓練された技術者または自動
化された組立装置が各組立体について一つまたは複数の整列調節を実際に行う“
能動的”な整列方式を用いている。この能動的な整列方式は製造工程のコストが
著しく増すことが考えられる。したがって整列の調節を必要としない“受動”式
の整列方式が一般的には好ましい。しかしながらこの直ぐ後に説明する理由から
実用的で安価な受動整列方式が従来の技術にはほとんど提供されてこなかったと
いうことができる。
【０００４】 整列の困難性は光ファイバケーブルの特性と組立体に用いられる発光半導体素
子の様々な型の特性とによって生じる。なお光ファイバケーブルに関して典型的
なケーブルの“目標”（すなわち入力面）が極めて小さい。例えば多重式ファイ
バの入力面は典型的には５０ミクロンの直径であるが１２５ミクロンまでの直径
がガラスファイバとして入手可能である。他の例として単一式ファイバの入力面
は直径が５ミクロンにすぎない。したがって受動的な整列の困難性はファイバ入
力面の直径のみの点で明らかとなる。
【０００５】 光電子カップリング組立体において有用である半導体素子は発光ダイオード（
ＬＥＤ）エッジエミッタレーザ（一つの群がＣＤレーザと呼ばれている）、およ
びＶｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａ
ｓｅｒｓ（垂直キャビティ表面発生レーザ：以下、ＶＣＳＥＬと称す）を含んで
いる。これら発光素子の関係およびなる特性は以下に適宜の点について説明され
る。今のところ発光特性と例えば耐湿度性のような或る他の特性とはこれら様々
な素子の型の間で著しく変わるということで十分である。これら素子の関係のあ
る特性はいずれかの素子を光ファイバケーブルに受動整列方式を含む何らかの整
列機構でカップリングすることを考慮しなければならない。
【０００６】 本発明は高度に有利な受動式光整列構造を組み込み、或いはプラスチックによ
る包囲に従順な個々のまたは列の発光素子と共に用いるのに特によく適合する光
カップリング整列装置とこれに関連する方法を提供する。
【０００７】 発明の概要 以下、さらに詳細に説明するように能動素子の光活性領域を細長い導光路の一
端に配置された端面に光学的にカップリングし、光が導光路の端面と能動素子の
光活性領域との間でカップリングされるようにするための光電子カップリング組
立体が開示される。このカップリング組立体はハウジング外形を画成し且つ端面
を有する導光路の端部を支持するようになっている導光路端ハウジングを有する
。光電子カップリング組立体はさらに能動素子パッケージを有し、このパッケー
ジはそれ自体が能動素子を支持し、能動素子に外部電気接続を提供する装置を有
する。カプセル式収納部材は能動素子を包囲し、少なくとも部分的に支持装置を
包囲する。カプセル式収納部材は実質的にカップリングされた光に対して光学的
に透明であり、導光路端ハウジングのハウジング外形と協動する予め定められた
形状に成形され、導光路端ハウジングが能動素子パッケージに組み付けられたと
きには能動素子の光活性領域を導光路の端面に実質的に光学的に整列するように
受動的に配置する。
【０００８】 本発明の一つの実施例では成形されたカプセル式収納部材はカプセル式収納部
材の一部を形成し、導光路の端面と能動素子の光活性領域との間で光を導通する
作用をするレンズを有するように成形される。
【０００９】 本発明の他の実施例では複数の個々のまたは列の能動素子がカプセル式収納部
材の内部で能動素子パッケージ内に収容される。カプセル式収納部材の予め定め
られた構成は導光路端ハウジングのハウジング外形と協動し、各能動素子の光活
性領域を導光路端ハウジングにより支持される複数の細長い導光路のうちの一つ
の導光路の端面と受動的に整列される。
【００１０】 本発明は以下で簡単に説明する図面に関連した以下の詳細に説明を参照するこ
とにより理解することができる。
【００１１】 発明の詳細な説明 図１〜図３を参照すると図面は本発明に従って製造される参照番号１０で全体
を示される光電子カップリング組立体の実施例を示している。組立体１０は能動
素子パッケージ１２と光ケーブル１６の一端を支持する導光路端ハウジング１４
とを具備する。導光路端ハウジング１４は切頭円錐形キャビティ１８を画成し、
キャビティ１８は予め定められた方法で以下で詳細に説明する能動素子パッケー
ジの切頭円錐形部分２０を受容するように形成される。
【００１２】 図１〜図３と共に図４を参照すると能動素子パッケージ１２は複数の導電性リ
ード線２４（本実施例では６本のリード線）を有するリードフレーム２２と、ダ
イ取付パッド２６とを具備する。リードフレーム２２は例えばＫＯＶＡＲ、ＡＬ
ＬＯＹ４２およびＡＬＬＯＹ５２等の適切な材料により形成される。ＶＣＳＥＬ
２８はスタンドオフ（ＳＴＡＮＤ−ＯＦＦ）３０に設置され、スタンドオフ３０
はダイ取付パッド２６に設置される。ＶＣＳＥＬ２８は例えば適当な熱伝導性エ
ポキシ（図示せず）によりスタンドオフ３０に設置される。ＶＣＳＥＬ２８に近
接するダイ取付パッド２６には光検出器３１が設置される。光検出器３１は例え
ばＶＣＳＥＬ２８の光出力を調整することに使用されてもよいがそれは必ずしも
必要ではない。リードフレーム２２はそこに配置される素子の相互接続要求に従
って任意の適切な数のリードフレームのリード線２４を具備する。接合ワイヤは
既知の方法によりＶＣＳＥＬによりリードフレームのリード線２４に電気的に接
続するように使用されるが明瞭にするために図示していない。使用中においてＶ
ＣＳＥＬ２８は光線３２を発する。一般的に光線３２は半導体レーザに関しては
７００から９００ｎｍの波長の範囲にある。しかしながら本発明は発光半導体素
子として作用するＶＣＳＥＬを使用することに限定されない。現在販売され、或
いは開発されている任意の適切な発光半導体素子または受光半導体素子を使用し
てもよい。さらに素子は可視光または非可視光を発光または受光してもよい。後
述する理由からＶＣＳＥＬおよび光検出器タイプの半導体（図示せず）は本発明
の用途に非常に適している。
【００１３】 図３および図４を参照すると能動素子パッケージ１２はさらにカプセル式収納
部材３４を具備し、この収納部材３４はＶＣＳＥＬ２８、ダイ取付パッド２６お
よびリードフレームのリード線２４の一部を包囲する。任意の適切なカプセル式
収納部材が光線３２に対して実質的に光学的に透明であるか、或いは光検出器の
例においては光ケーブル１６から受光されるべき光に対して実質的に光学的に透
明であるように形成されるようにその部材は使用されてもよい。すなわちカプセ
ル式収納部材は関係する波長において実質的に透明であり、さらに実際に別の必
要ではない波長において比較的不透明であることによるフィルタ機能を発揮して
もよい。本発明のカプセル式収納部材３４は予め定められた構成に成形され、当
該構成は組立体全体を支持する以上に幾つかの能力を発揮する。特にカプセル式
収納部材３４は上記切頭円錐形部分２０を形成する。後者は本発明の全体的な受
動型整列特性との関連における非常に有利な方法において導光路端部材１４の切
頭円錐形キャビティ１８の形状と協働し、これについては導光路端ハウジングの
以下の詳細な説明において詳細に説明する。さらに切頭円錐形部分２０は周辺リ
ップ４０により包囲されたカップリング面３８に配置される一体成形されたレン
ズ３６をカプセル式収納部材から形成する。これら特徴については以下で適宜説
明する。
【００１４】 図２および図４を参照すると切頭円錐形キャビティ１８の形成に加えて導光路
端ハウジング１４は取付フランジ４２と光ファイバケーブルスリーブ４４とを具
備する。後者はフェルール４６を収容するように形成され、フェルールは光ファ
イバケーブル１６の端部に配置される。光ファイバケーブルはファイバの端部に
配置される端面５０を有する中央導光路部材４８を具備する。光ファイバケーブ
ルスリーブ４４は該スリーブが停止面５２に隣接するようにケーブル１６を受容
するように形成される。この状態においてケーブルの端面５０の位置は導光路端
ハウジング内でさらに切頭円錐形キャビティ１８を画成する面５４に対して既知
の予想可能な位置にある。種々のタイプの光ファイバケーブルが種々の異なるタ
イプのフェルールを具備する。本発明は導光路端部材が任意のこれらのケーブル
形状に容易に形成されるので非常に有利である。上述したように光ファイバケー
ブルの端面は５ミクロン程の寸法である。したがって切頭円錐形キャビティに対
するケーブルの端面の精密な位置決めは導光路端部材により提供されるように本
発明の全体的な受動型整列特性において極めて重要である。さらに導光路端部材
１４はキー手段５６（図２参照）を具備し、キー手段は能動素子パッケージ１２
のカプセル式収納部材３４により画成されるキータブ５８（図３参照）を受容す
るように形成される。導光路端ハウジングはそれに限られるわけではないがカプ
セル式収納部材を含む任意の適切な部材から形成されてもよく、能動素子パッケ
ージはカプセル式収納部材から形成される。さらに添加物または充填剤が組み込
まれて例えば靱性、色および引張・圧縮の降伏強度等の材料特性を向上してもよ
い。
【００１５】 図１〜図５を参照すると複数のリードフレーム２２が能動素子パッケージ１２
の製造工程のカプセル収納前の中間手順において示されている。例示目的で各リ
ードフレームを参照番号２２ａ、２２ｂおよび２２ｃで示した。各リードフレー
ムにはＶＣＳＥＬ２８が配置され、接続ワイヤ６０によりリードフレームのリー
ド線２４に電気的に接続されることが分かる。リードフレームのリード線の端部
を支持するために一対の連結バー６２が働く。リードフレームのリード線の各端
部に近接して整列穴６４が連結バー内に形成される。各リードフレームのダイ取
付パッド２６上のＶＣＳＥＬ２８（または使用される任意の別の素子）の位置決
めは整列穴６４との精密な関係において実施される。この方法において能動素子
の光活性領域（光を発したり検出したりする）の位置は能動素子パッケージ１２
内で正確に決定される。さらにカプセル式収納部材３４（図１〜図３参照）を使
用するカプセル収納は整列穴６４を正確に基準にして実施される。したがって正
確な関係が能動素子パッケージの切頭円錐形部分２０とＶＣＳＥＬまたは別のそ
のような能動素子の光活性領域（すなわち開口）との間で確立される。整列穴は
位置決め精度のために要求されるのではないことが分かる。一つのこれとは別の
例としてリードフレームの適当な縁部を基準としてもよい。
【００１６】 図１〜図４を参照して光電子カップリング組立体１０の構造全体を説明したが
ここでは組立体１０を使用したときに結果として生じる非常に有利な受動型整列
特性に関して説明する。最初に能動素子パッケージ１２と導光路端ハウジング１
４とは別個のユニットとして形成される。本発明では初めに導光路端ハウジング
を光ファイバケーブルに組み付け、次いで導光路端ハウジングを能動素子パッケ
ージに組み付けるようになっている。このように第一の団体が第二の団体へと光
ファイバケーブルと導光路端ユニットとをサブ組立体として提供し、次いで第二
の団体が導光路端ハウジングを能動素子パッケージに組み付ける最終手順を実行
するようにしてもよい。また初めに導光路端ハウジングと能動素子パッケージと
を組み付け、次いで光ファイバケーブルを導光路端ハウジングに設置してもよい
。組立体１０の能動素子パッケージ１２および導光路端ハウジング１４は導光路
端ハウジング上のキー手段５６により能動素子パッケージにキータブ５８を整列
することにより組み立てられる。なお数は制限されないが異なって構成された整
列特性を使用して導光路端ハウジングに対する能動素子パッケージの回転方向の
方位を一定とすることができる。これら形態は全て本発明の範囲内である。また
組立体１０が例えば列ハウジング（図示せず）により支持される複数の（図示せ
ず）光学カップリング組立体の一つとして設置されるときにリードフレームのリ
ード線２４を適切に割り出すのには上記「キーの」整列の形態または任意の別の
適切な整列の形態は有効である。この場合、導光路端ハウジングの外形は割出部
分を具備し、或いは各光学カップリング組立体の導光路端ハウジングが或る既知
の一つの方向のみにおいて列ハウジング内に受容可能であるように形成される。
そしてキータブ５８およびキー手段５６は全ての光学的サブ組立体のリードフレ
ームのリード線が例えば適切に形成されたプリント回路により適切に受容される
ようにリードフレームのリード線２４が既知の方向を向くことを確実ならしめる
ため、こうしたキー整列の更なる目的は明らかであろう。
【００１７】 さらに図１〜図４を参照すると本発明の能動素子パッケージ１２の切頭円錐形
部分２０が導光路端ハウジング１４の切頭円錐形キャビティ１８内に配置される
ので切頭円錐形状の中心を整える効果によりＶＣＳＥＬ２８と光ファイバケーブ
ル１６の端面５０と間においてレンズ３６が適切にこれらの間に配置された状態
でもって実質的に受入れ可能な光学的な整列が生じる。切頭円錐形部分２０が切
頭円錐形キャビティ１８に受容されると導光路端ハウジングは例えばエポキシ等
の適切な手段を使用して能動素子ハウジングに固定される。また例えばエネルギ
指向機構（図示せず）を能動素子パッケージ１２の表面６８に付加し、超音波溶
接技術を使用してもよい。超音波接合については本発明の第二実施例を参照して
以下で詳細に説明する。なおＶＣＳＥＬ２８と光ファイバケーブル１６との間に
おける光学カップリング度合はこれら構成要素がこれらに関連する組立体内にお
ける位置決め精度と、これら組立体の製造における製造誤差に依存する。本発明
においては非常に精度の高い位置決めと成形装置の開発とを考えれば少なくとも
６０％のカップリング効率の達成が期待される。さらにより以上に高精度の装置
を開発すればより高いカップリング効率を達成することができる。
【００１８】 組立体１０は大量生産を期待する点においても非常に有利である。直前に説明
した受動型整列特性は能動素子パッケージ等のような時間を要する能動型整列の
必要性をなくす。さらに完成した組立体の個々の構成要素の数は限られているの
で組立や保管が簡単になる。また導光路端ハウジングは任意の適切な光ファイバ
ケーブルとフェルールとの組合体を実質的に収容するように製造され、当該組合
体としては例えばＦＣ、ＳＴ、ＳＭＡ、ＳＣ、ＭＴ、ｍｉｎｉ−ＭＴ、ＭＵ、Ｌ
Ｃまたは開発品等の現在入手可能なものがある。ケーブルは単にハウジングに挿
入されるだけであるので導光路端ハウジングを光ファイバケーブルに素早く組み
付けることができる。さらにプラスチック製のカプセル収納部材と共にリードフ
レーム２２を使用することは既知のカプセル収納手段による能動素子パッケージ
の大量生産に非常に適している。ただしＶＣＳＥＬまたは他の光能動素子はリー
ドフレーム２２に精密に位置決めされなければならない。これによれば光検出器
がＶＣＳＥＬの発光開口よりも比較的大きな活性面を具備することができるので
リードフレーム２２への光検出器３１（単独または図示したようにＶＣＳＥＬと
の組み合わせ）のような素子の位置決めは例えばＶＣＳＥＬに必要な位置決めほ
ど厳密でなくてよい。
【００１９】 上述したようにＶＣＳＥＬ以外の素子を組立体１０に使用することもできる。
概してこれら素子の関連する特性は発光開口のサイズ、ビームの発散、およびビ
ームの形状を含む。例えばＬＥＤは大きな発散を有する比較的発散する円形ビー
ム（ランベルト発光）を有する約２０ミクロン〜５０ミクロンの発光開口を具備
し、エッジエミッタは中程度の発散を有する楕円形ビームパターンを有する約３
ミクロン〜２０ミクロンの発光開口を具備し、ＶＣＳＥＬは比較的小さい発散を
有する円形ビームパターンを有する３ミクロン〜２０ミクロンの開口を具備する
。理想的にはカップリングを最適なものとするためには目標の光ファイバケーブ
ルの端面に入射する発光素子のビームが円形断面であり、且つその直径が目標の
光ファイバケーブルの端面の径よりも小さくなっている必要があり、最小ビーム
発散が好都合である。したがってＶＣＳＥＬがエッジエミッタやＬＥＤよりもさ
らに要求を満たすことは明らかである。後者のビームパターンはかなり発散して
広いので介在する光学要素が使用されたときでさえもＬＥＤの光出力の一部分だ
けが概してファイバにカップリングされるので不都合である。これに対してエッ
ジエミッタの提供する発散ビームはかなり少ないがビーム形状は楕円形パターン
である。楕円形パターンは特殊な非対称の光学要素を導入せずにファイバに可能
な限り多くの光をカップリングしようとすると著しい困難が生じる。一般的に楕
円パターンの長寸法の端部は介在する光学要素または受光ファイバにより削除さ
れるであろう。一方、ＶＣＳＥＬはビームパターンが円形であり且つ発散が小さ
いことから非常に適している。これら特性は最近の光電子カップリング組立体に
おいてＶＣＳＥＬの人気があることを少なくとも部分的に説明するのに役立つ。
【００２０】 組立体１０に組み付ける前に発光素子のその他の特性を検討するべきである。
これら特性には電力消費や耐湿性が含まれるがそれらに限られる訳ではない。例
えばエッジエミッタＣＤレーザは比較的高いレベルで放熱するためには相当なヒ
ートシンクを必要とするので組立体１０の用途には十分には適していない。素子
の長寿命を実現するという観点からリードフレーム２２が必要なヒートシンク性
能を具備する可能性は低い。またＣＤレーザは湿気への暴露には免疫性がない。
また能動素子パッケージ１２内にて有用なカプセル収容部材が湿気に対して完全
な免疫性はないことは当該技術分野では公知である。これに対してＶＣＳＥＬは
組立体１０に使用する場合には以下の理由から理想的に適している。すなわち（
１）ＶＣＳＥＬは低レベルの電流を使用するので使用中には少量の熱しか発生し
ない。（２）ＶＣＳＥＬは湿気に対して高い耐性を示すという事実がある。ヒー
トシンクおよび耐湿気性に関する問題は追加のヒートシンクを組み込んだ組立体
１０に使用するためのリードフレーム（図示せず）の開発、またはその他の成形
材料の開発により克服される。しかしながら現在のところＶＣＳＥＬに比較して
組立体１０においてエッジエミッタＣＤレーザを使用することに反論できないほ
どの利点はない。
【００２１】 図４を参照すると別の非常に好都合な形態がＶＣＳＥＬ２８と光ファイバケー
ブル１６の端面５０との間において光をカップリングすることに関わる組立体１
０により提供される。特にレンズ３６は光ファイバケーブルの端面５０に光線３
２を集めるように機能するようにカップリング面３８の中央に一体的に成形され
る。したがってレンズ３６は光量を高め、光は能動素子パッケージ１２内の能動
素子と光ファイバケーブル１６との間でカップリングされる。この形態は光ファ
イバケーブル１６から例えばリードフレーム２２上に配置される光検出器（図示
せず）のような能動素子に発光されるか、或いは例えばＶＣＳＥＬのような能動
素子からファイバに発光される光のカップリングに関して等しく適応可能である
。
【００２２】 ここで図６〜図８を参照すると本発明に従って製造された第二実施例の光電子
カップリング組立体が参照番号１００によって全体的に示されている。組立体１
００は組立体１０で使用されている構成要素を使用しているので同様な構成要素
がある場合には同様な参照番号を付しており、これら構成要素については以前の
記載を参照されたい。組立体１００は能動素子パッケージ１１２と導光路端ハウ
ジング１１４とを有する。導光路端ハウジング１１４は光ファイバケーブル１６
の一端を支持するケーブル支持体１１４ａと、外側ハウジング１１４ｂとを有す
る。ケーブル支持体１１４ａは組立体１０に関して上述したように本発明の非常
に有利な受動型整列特性でもって能動素子パッケージの切頭円錐形部分１２０を
受容するように構成された切頭円錐形キャビティ１１８（図７）を画成する。能
動素子パッケージ１１２は複数の導電性リード線１２４（ここでは７本のリード
線）とダイ取付パッド２６を有するリードフレーム１２２とを有する。組立体１
０のリードフレーム２２と同様にリードフレーム１２２は例えばＫＯＶＡＲ、Ａ
ＬＬＯＹ４２、ＡＬＬＯＹ５２およびＩＮＶＡＲ等の適切な材料で形成される。
【００２３】 図６〜図８と関連して図９を参照するとＶＣＳＥＬ２８はリードフレームと熱
的にも電気的にも連通するように公知の方法でリードフレーム１２２に取り付け
られる。リードフレーム１２４とＶＣＳＥＬ２８とを相互連結するために接合ワ
イヤが使用されるが明瞭にするために図示されていない。組立体１００の動作は
上述した組立体１０の動作と本質的に同じである。なお組立体１００は発光半導
体素子として機能するＶＣＳＥＬの使用に限定されると考えられるべきではない
。任意の適切な発光半導体素子または受光半導体素子を現在利用可能であるにせ
よ開発中であるにせよ使用することができる。組立体１０の能動素子パッケージ
１２と同様に組立体１００の能動素子パッケージ１１２はＶＣＳＥＬ２８とリー
ドフレームのリード線部分１２４とを包囲するカプセル式収納部材３４を有する
。本発明によればカプセル式収納部材が組立体全体を支持すると共に切頭円錐形
部分を画成するように機能するのでカプセル式収納部材３４は組立体１０におい
て使用されるカプセル式収納部材３４と同様な予め定められた構成に成形される
。さらにカプセル式収納部材は図６に関して説明したのと本質的に同様にＶＣＳ
ＥＬ２８から成形レンズ１３６へ光を向ける助けをする機能をする。リードフレ
ーム１２２上のＶＣＳＥＬ２８（または使用される任意の他の装置）の精確な位
置決めは上述したように例えば整列穴を使用して実現することができる。さらに
能動素子の光活性領域（光を発したり検出したりする）の位置が能動素子パッケ
ージ１１２内で正確に識別されるように同じ整列穴を参照して被包が実施される
。
【００２４】 図７を参照するとケーブル支持体１１４ａは切頭円錐形キャビティ１１８を画
成する他に組立体１０のスリーブ４４と同様にケーブル１６（図４参照）のフェ
ルール４６を受容するように構成されている光ファイバケーブルスリーブ１４４
を有する。ハウジング１１４ｂはハウジング１１４ｂ内に一体に形成される切欠
き部１１５ｂとケーブル支持体上の固定部材１１５ａとを係合させることによっ
てケーブル支持体１１４ａ上にスナップ嵌めするように構成される。組立体１０
の場合にはケーブル１６（図４参照）の端面の位置はケーブル支持体内で切頭円
錐形キャビティ１１８に関して既知の予想可能な位置にある。導光路端ハウジン
グによって提供されているように切頭円錐形キャビティに関するケーブルの端面
の精確な位置決めは本発明の受動型整列の実施全体においても重大である。した
がって能動素子パッケージ１１２と導光路端ハウジング１１４とが図６に示した
ように組み立てられたときには能動素子が受動的に光ファイバケーブルコネクタ
の端面と光学的に整列せしめられ、斯くして組立体１０内にて整列がなされる。
ケーブル支持体は全ての公知のタイプの光ファイバケーブルや開発中の光ファイ
バケーブルに容易に適合される。組立体１００は著しい大量生産能力と共に本発
明の非常に有利な受動型整列特性に関して組立体１０の全ての利点を有する。
【００２５】 図８および図９を参照すると組立体１０に容易に組み込まれる組立体１００の
別の特徴は能動素子パッケージ１１２を導光路端ハウジング１１４に超音波接合
することにある。このために能動素子パッケージ１１２は取付面１５０を有し、
取付面１５０上にエネルギ指向機構１５２がカプセルの輪郭全体に亘って形成さ
れる。例えば１０〜８０ＫＨｚに分布している適切な周波数で振動する音響プラ
ットフォーム上で能動素子パッケージ１１２を位置決めすることによって接合が
行われる。同時に導光路端ハウジング１１４はエネルギ指向機構が能動素子パッ
ケージと導光路端ハウジングとの間に単一接触点を備えるように能動素子パッケ
ージ１１２に対して偏倚せしめられる。ケーブル支持体１１４ａの前面１５４と
接触する比較的に小さなエネルギ指向機構によって集中した振動エネルギが熱を
生成し、エネルギ指向機構が溶融し、二つの構成要素が受動型整列が完了したと
きに互いに永久的に接合される。もちろん超音波接合がなされたときに能動素子
パッケージの切頭円錐形部分は接合の終わりにはケーブル支持体の接頭円錐形キ
ャビティ内に完全に受容されるように構成されなければならない。ここで考えら
れる超音波接合技術は光電子カップリング組立体の大量生産と矛盾しない。しか
しながら接着剤等の従来の手法を採用してもよい。
【００２６】 ここで図１０および図１１を参照すると本発明に従って製造される第三実施例
である配列型の光電子カップリング組立体は参照番号２００によって全体的に示
されている。上述した組立体１００と同様に組立体２００は組立体１０で使用さ
れている構成要素を使用している。したがって同様な構成要素がある場合には同
様な参照番号を付してあり、これら構成要素については以前の記載を参照された
い。組立体２００は能動素子パッケージ２０２と導光路端ハウジング２０４とを
有する。ハウジング２０４は本発明の受動型整列技術によれば能動素子パッケー
ジの切頭円錐形部分２１０（図１０）を受容するように構成された切頭円錐形キ
ャビティ２０８（図１１）を画成する。
【００２７】 図１０および図１１と関連した図１２を参照すると組立体２００は複数の導電
性リード線２１４（ここでは７本のリード線）を有するリードフレーム２１２と
、ダイ取付パッド２１６とを有する。上述したリードフレームと同様にリードフ
レーム２１２は例えばＫＯＶＡＲ、ＩＮＶＡＲ、Ａｌｌｏｙ４２、Ａｌｌｏｙ５
２およびＣＲＳ１８等の適切な材料で形成される。ダイ取付パッド２１６上でリ
ードフレームと熱的に連通して能動型ダイ２１８が取り付けられている。ここで
のダイ２１８は一体の直線の配列の四つのＶＣＳＥＬ（図示せず）を有し、各Ｖ
ＣＳＥＬは対応して光線２２２ａ〜２２２ｄを発する。図５に関して説明したリ
ードフレームと同様に例えばリードフレーム（図示せず）内の整列穴を参照して
ダイ２１８はダイ取付パッド２１６上に精確に取り付けられる。しかしながらこ
の場合においてダイ２１８の整列はリードフレームに関して直線状のＶＣＳＥＬ
列２２０の精確な回転方向の方位も実現しなければならない。接合ワイヤがリー
ドフレーム２１４とダイ２１８とを相互連結させるために使用されるが明瞭にす
るために示されていない。
【００２８】 上述した実施例においてカプセル式収納部材３４は前述の切頭円錐形部分２１
０を画成する機能をする予め定められた構成で成形される。さらに能動素子パッ
ケージ２０２のカプセル式収納部材３４は一対の整列ピン２２４を画成し、これ
ら整列ピン２２４は例えば上述したリードフレーム整列穴を使用してＶＣＳＥＬ
列を備えたダイ２１８に対し、そして切頭円錐形部分２１０に対してダイ取付パ
ッド２１６上のＶＣＳＥＬの回転方向における方位を含む正確な関係でもって位
置決めされる。なお本発明の任意の実施例に関して言えば組立体の中心軸線（こ
の場合、切頭円錐形部分２１０によって規定されている）からの整列ピン２２４
のような割出機構の距離を増加させることに直接的に関連して回転方向における
方位の制御が高められる。整列ピン２２４は組立体２００の切頭円錐形部分２１
０の中心軸線から相当な距離にあるのでＶＣＳＥＬ列の使用を考慮した本実施例
によって精確な回転方向における方位の制御が提供される。
【００２９】 光カップリング効率に関して説明すると光線２２２が通過するカプセル式収納
部材３４の厚さは図１２において「ｔ」で示されている。カップリング効率を向
上させるためにｔは後述する理由により例えば約５〜１０００μｍの小さな量で
実用的でなければならない。なお能動素子パッケージの（整列ピン２２４を含む
）プラスチック部分全体は上述した成形材３４で一体的に形成されており、した
がって精確で安価に製造可能である。
【００３０】 図１０〜図１２を参照すると導光路端ハウジング２０４はフェルール２２６を
受容する樽部２２５を有する。樽部２２５は四つの個々に被覆された光ファイバ
部材２２８ａ〜２２８ｄを含む束にされた光ファイバケーブル列２２８を支持す
る。したがってフェルール２２６とハウジング２０４とは導光路端ハウジング２
０４により規定されるように端面２３０ａ〜２３０ｄおよび光ファイバケーブル
列２２８が切頭円錐形キャビティ２０８に対して精確な既知の位置にあるように
光ファイバケーブル列２２８を支持する。さらに導光路端ハウジング２０４は切
頭円錐形キャビティ２０８に対して精確な位置に成形され、したがって光ファイ
バケーブル列２２８の端面２３０に対して精確な位置に成形された一対の整列穴
２３２の形態の回転方向における方位の整列機構を有する。光ファイバケーブル
列２２８は能動素子パッケージ２０２の配置に対応する直線状の列で配置される
。本実施例においてはケーブル２２６と共に使用される共通のコネクタが当業界
では小型ＭＴコネクタとして公知である。しかしながら本発明は以下に適切な箇
所で詳細に説明するように任意の適切なフェルール／光ファイバ列の配置を考慮
している。
【００３１】 能動素子パッケージ２０２を導光路端ハウジング２０４に永久的に接合するた
めに能動素子パッケージ２０４は上述したエネルギ指向機構１５２とそれに対応
する前面１５４とを有する。本質的に切頭円錐形部分２１０が切頭円錐形キャビ
ティ２０８内に位置決めされ、かつ完全に着座せしめられたときには上述した実
施例に関して説明したようにして受動型整列がなされる。同時に光ファイバケー
ブル列２２８の端面２３０に対してダイ２１８のＶＣＳＥＬ列を回転方向に整列
するように整列ピン２２４が整列穴２３２内に位置決めされる。いったんこの位
置決めがなされるとなされた受動型整列を維持するようにエネルギ指向機構１５
２を前面１５４に接合するために超音波溶接がなされる。
【００３２】 図１２を参照すると上述したようにカプセル式収納部材３４の厚さは効率的な
光カップリングを保証するために可能な限り小さく維持されなければならない。
本質的に図１２の実施例は実際に小さな量のｔを維持することによって能動素子
と光ファイバ面との間で“突合せカップリング“を実現する。この手法を採用す
る一つの理由はＶＣＳＥＬ光線が光ファイバ端面に向けて移動するときにＶＣＳ
ＥＬ光線が拡開するということにある。したがって値を制限することによって光
ファイバ端面において光線の直径が低減されることが多い。この手法を採用する
別の理由は殆どの製造者が光ファイバ２２８を互いに可能な限り近接して横に配
置させるということにある。例えばこのように束にされた光ファイバの中心間の
典型的な距離は７．５０ｍのオーダーである。このように光ファイバが近接して
位置決めされ、レンズの曲率に限界があることから図４に示した方法によりカプ
セル式収納部材３４で成形されたレンズを使用することができなくなる。しかし
ながら光ファイバ間の間隔が適切であれば本発明は列型の実施例においてカプセ
ル式収納部材３４の成形レンズ形成部分を使用することも考慮している。
【００３３】 図１３および図１４を参照するとこれら図は本発明に従って製造された参照番
号２６０で全体的に示されている別の配列のまたは束にされたファイバの光電子
カップリング組立体を示している。本質的に組立体２６０は組立体２００と同一
であり、したがって明瞭にするために詳細に記載しない。以前の図面に見られる
同様な構成要素の参照番号がありうる場合には適用され、これら構成要素の説明
は簡潔にするために繰り返さない。しかしながらこれら構成要素は組立体２６０
において使用するための適切な方法で構成することができる。組立体は能動素子
パッケージ２６０ａと導光路端ハウジング２６０ｂとを有する。組立体２６０が
組立体２００の利点を有する一方で一つの重大な相違点は組立体２６０が図４の
レンズ３０および図９のレンズ１３０に関して説明した方法によりカプセル式収
納部材３４で成形することによりレンズ２６２ａ〜２６２ｄを提供することであ
る。カプセル式収納部材３４は本発明の受動型整列技術によれば能動素子パッケ
ージの切頭円錐形部分２６６を受容するように構成される切頭円錐形キャビティ
２６４（図１４）を画成する。
【００３４】 図１３および図１４を参照すると導光路端ハウジングは個々の光ファイバ２６
８ａ〜２６８ｄを有する光ファイバケーブル組立体２６６を支持するのに適して
いる。各光ファイバはケーブル組立体２６６の一端に位置決めされる端面２７０
ａ〜２７０ｄを有する。レンズ２６２の曲率は光線２６４ａ〜２６４ｄを対面し
ている各ファイバ端面２７０ａ〜ｄに連結させるのに適している。光ファイバ２
６８は適切な光ファイバ間の間隔を有し、別個の光ファイバとしてまたは図示し
たように束にされたファイバケーブルの一部として提供される。なおこの組立体
は突合カップリング手法を必要としないので厚さｔ（図示せず）は図１２に示し
た厚さｔによりも増加させることができる。例えば組立体２６０において厚さｔ
は約５μｍ〜３０００μｍとすることができる。
【００３５】 束にされたファイバと列をなす能動素子とに関しては無限数の実施例が与えら
れる。例えば２〜６４個に及ぶ能動素子列が提供される。これら能動素子は別個
でも一体でもよい。さらに能動素子列の構成が異なるタイプの能動素子を有して
もよい。例えば光検出器とレーザ素子とを対をなす列状の構成を提供するように
してもよい。別の例として能動素子列は一つの素子のタイプの一つのバンクと、
別の素子のタイプの別のバンクを含んでいる。
【００３６】 さらに列の配置は直線である必要がなく、公知のまたは開発中の任意の種類の
マトリックス配置を含んでもよい。受動型整列を可能とする構成を本発明の能動
素子パッケージの物理的寸法を単に縮尺を変えることによってほとんど任意の数
または構成の能動素子が適用できる。上述したＭＴコネクタの構成の他に本発明
の技術は現在利用可能なまたは開発中の任意の束にされた光ファイバの構成に有
用である。
【００３７】 本発明の光電子カップリング組立体が様々な異なる構成で与えられ、多数の異
なる方法を用いて製造されることができるので本発明は本発明の精神または範囲
から逸脱することなく多くの他の特定の形態で実施できる。したがって実施例お
よび方法は例示であって限定ではなく、本発明は本明細書中において与えられる
詳細な部分に制限されず、特許請求の範囲内で修正されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従って製造された光電子カップリング組立体の第一実施例の略拡大斜
視図である。
【図２】 図１の光電子カップリング組立体の一部を形成し、細長い導光路の一端を支持
するようになっている導光路端ハウジングの略拡大斜視図である。
【図３】 図１の光電子カップリング組立体の一部を形成し、全カプセル式収納部材内で
能動素子を支持する能動素子パッケージの略拡大斜視図である。
【図４】 図１の光電子カップリング組立体の構造の詳細を示す略拡大前面図である。
【図５】 本発明の光電子カップリング組立体全体に用いられ、能動素子を所定位置に支
持し、電気接続を提供するリードフレームの一つの実施例の略拡大平面図である
。
【図６】 本発明に従って製造された光電子カップリング組立体の第二実施例の略拡大斜
視図である。
【図７】 図６の光電子カップリング組立体の一部を形成し、細長い導光路の一端を支持
するようにされた導光路端ハウジングの略拡大斜視図である。
【図８】 図６の光電子カップリング組立体の一部を形成し、全体のカプセル式収納部材
内でリードフレーム上に能動素子を支持する能動素子パッケージの略拡大分解斜
視図である。
【図９】 図８に示した能動素子パッケージの構造の詳細を示すようにされた図６の光電
子カップリング組立体の略拡大断面図である。
【図１０】 本発明に従って製造された列をなす能動素子を導光路の列構造にカップリング
する光電子カップリング組立体の第三実施例の略拡大斜視図である。
【図１１】 図１０の光電子カップリング組立体の一部を形成し、その構造のさらなる詳細
を示す導光路端ハウジングの略拡大斜視図である。
【図１２】 列をなす能動素子が列をなす導光路に受動的に整列されるように組み立てられ
た導光路端ハウジングと能動素子ハウジングとを有する図１０の光電子カップリ
ング組立体を示す略拡大断面図である。
【図１３】 レンズが能動素子パッケージに用いられるカプセル式収納部材の一体部分とし
て成型された列をなす能動素子を有する本発明の第四実施例を示す略拡大斜視図
である。
【図１４】 列をなすＶＣＳＥＬと列をなす導光路との間で受動的に整列されたレンズの列
に関する詳細を示す図１３の組立体の略拡大断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導光路の端面と能動素子の光活性領域との間において光がカ
    ップリングされるように細長い導光路の一端に端面を有する能動素子の光活性領
    域を光学的にカップリングするための光電子カップリング組立体において、ａ）
    ハウジング外形を画成し、上記端面を有する導光路の端部を支持するようにされ
    た導光路端ハウジングと、ｂ）能動素子パッケージとを具備し、該能動素子パッ
    ケージがｉ）上記能動素子を支持し、該能動素子に対する外部電気接続を提供す
    るための支持構成と、ｉｉ）上記能動素子を包囲し、上記支持構成を少なくとも
    部分的に包囲するカプセル式収納部材とを有し、該カプセル式収納部材がカップ
    リングされた光に対して実質的に光学的に透明であり、導光路端ハウジングが能
    動素子パッケージに組み付けられたときに能動素子の光活性領域を導光路の端面
    と実質的に光学的に受動的に整列させるように該カプセル式収納部材が導光路端
    ハウジングのハウジング外形と協動する予め定められた構成に成形される光電子
    カップリング組立体。
  2. 【請求項２】 導光路端ハウジングが能動素子パッケージに組み付けられた
    ときに上記予め定められた構成のカプセル式収納部材がカップリング面を介して
    能動素子により放出された光を細長い導光路の端面に向けるように、或いは導光
    路の端面により放出されてカップリング面に入射した光を能動素子の光活性領域
    に向けるように上記予め定められた構成のカプセル式収納部材が能動素子の光活
    性領域と対面する関係でもってカップリング面を形成する請求項１に記載の光電
    子カップリング組立体。
  3. 【請求項３】 上記予め定められた構成のカプセル式収納部材が能動素子の
    光活性領域と対面する関係でもってカップリング面を形成し、上記予め定められ
    た構成のカプセル式収納部材が能動素子から離れる方向に行くにつれて小さくな
    る直径を有する切頭円錐形部分を画成し、これにより上記カップリング面が能動
    素子から離れた切頭円錐形部分の端部を形成し、導光路端ハウジングが能動素子
    パッケージに係合せしめられたときに能動素子の光活性領域を細長い導光路の端
    面に光学的に整列するように上記導光路端ハウジングが上記切頭円錐形部分を受
    容するよう構成された切頭円錐形キャビティを画成する請求項１に記載の光電子
    カップリング組立体。
  4. 【請求項４】 上記能動素子パッケージの切頭円錐形部分が導光路端ハウジ
    ングの切頭円錐形キャビティ内に配置されると能動素子の光活性領域を細長い導
    光路の端面に自動的に整列するように上記能動素子パッケージの切頭円錐形部分
    と導光路端ハウジングの切頭円錐形キャビティとが構成される請求項３に記載の
    光電子カップリング組立体。
  5. 【請求項５】 上記カプセル式収納部材がカップリング面にレンズを一体的
    に形成し、該レンズにより能動素子により放出された光を細長い導光路の端面に
    集め、或いは導光路の端面により放出されてレンズに入射した光を能動素子の光
    活性領域に集める請求項３に記載の光電子カップリング組立体。
  6. 【請求項６】 上記能動素子を支持し、能動素子に対する外部電気接続を提
    供するための構成がダイ取付パッドを有するリードフレームを有し、該ダイ取付
    パッド上に能動素子が設置される請求項１に記載の光電子カップリング組立体。
  7. 【請求項７】 上記カプセル式収納部材が能動素子ハウジングを導光路端ハ
    ウジングに取り付けるための取付手段を画成する請求項１に記載の光電子カップ
    リング組立体。
  8. 【請求項８】 能動素子の光活性領域が細長い導光路の端面に光学的に整列
    せしめられるように能動素子パッケージの切頭円錐形部分が導光路端ハウジング
    の切頭円錐形キャビティにより受容されたときに導光路端ハウジングに超音波溶
    接するために構成された直立した隆起部分を上記カプセル式収納部材により画成
    される取付手段が有する請求項７に記載の光電子カップリング組立体。
  9. 【請求項９】 上記能動素子がカップリングせしめられるべき光を上記細長
    い導光路の端面に放出するためのＶＣＳＥＬを具備する請求項７に記載の光電子
    カップリング組立体。
  10. 【請求項１０】 上記能動素子が細長い導光路の端面から放出された光を検
    出するための光検出器を具備する請求項１に記載の光電子カップリング組立体。
  11. 【請求項１１】 上記細長い導光路が軸線を画成し、導光路端ハウジングが
    能動素子パッケージに組み付けられたときに上記能動素子パッケージの予め定め
    られた構成のカプセル式収納部材がさらに導光路端ハウジングのハウジング外形
    と協動し、これにより上記軸線に対して能動素子パッケージと導光路端ハウジン
    グとの間において実質的に一定の回転方位を提供する請求項１に記載の光電子カ
    ップリング組立体。
  12. 【請求項１２】 各能動領域が一つの細長い導光路の端面に整列せしめられ
    るように能動素子により画成される列をなす光活性領域を複数の細長い導光路に
    光学的にカップリングするための光電子カップリング組立体においてａ）ハウジ
    ング外形を画成し、各端面に関連する各導光路部材の一つの端部を支持するよう
    にされた導光路端ハウジングと、ｂ）能動素子パッケージとを具備し、該能動素
    子パッケージがｉ）能動素子を支持し、該能動素子に対する外部電気接続を提供
    するための支持構成と、ｉｉ）能動素子を包囲し、上記支持手段を少なくとも部
    分的に包囲するカプセル式収納部材とを有し、該カプセル式収納部材がカップリ
    ングされた光に対して実質的に光学的に透明であり、導光路端ハウジングが能動
    素子パッケージに組み付けられたときに各光活性領域を一つの導光路の端面に実
    質的に光学的に整列するように受動的に配置するように導光路端ハウジングのハ
    ウジング外形と協動する予め定められた構成に上記カプセル式収納部材が成形さ
    れる光電子カップリング組立体。
  13. 【請求項１３】 上記予め定められた構成のカプセル式収納部材が能動素子
    の光活性領域に対面する関係でもってカップリング面を画成し、該カップリング
    面が能動素子から離れるように切頭円錐形部分の端部を形成するように上記予め
    定められた構成のカプセル式収納部材が能動素子から離れる方向に行くにつれて
    小さくなる直径を有する切頭円錐形部分を画成し、導光路端ハウジングが能動素
    子パッケージに組み付けられたときに細長い導光路の一つの一つの端面に能動素
    子の各光活性領域を光学的に整列するように切頭円錐形部分を受容するように構
    成された切頭円錐形キャビティを導光路端ハウジングが画成する請求項１２に記
    載の光電子カップリング組立体。
  14. 【請求項１４】 上記カプセル式収納部材が複数のレンズをカップリング面
    に一体的に形成し、これらレンズの一つが各光活性領域に対応し、該レンズによ
    り光活性領域により放出された光を一つの細長い導光路の端面に集め、或いは一
    つの導光路の端面により放出されて一つのレンズに入射した光を能動素子の対応
    する光活性領域に集める請求項１２に記載の光電子カップリング組立体。
  15. 【請求項１５】 上記能動素子を支持し、該能動素子に外部電気接続を提供
    するための構成がリードフレームを有し、該リードフレーム上に能動素子が設置
    される請求項１２に記載の光電子カップリング組立体。
  16. 【請求項１６】 上記カプセル式収納部材が能動素子ハウジングを導光路端
    ハウジングに取り付けるための手段を画成する請求項１２に記載の光電子カップ
    リング組立体。
  17. 【請求項１７】 上記能動素子パッケージの切頭円錐形部分が導光路端ハウ
    ジングの切頭円錐形キャビティに受容されたときに導光路端ハウジングに超音波
    溶接するように構成された直立隆起部分を上記カプセル式収納部材により画成さ
    れる取付手段が有し、この場合において直立隆起部分を用いて形成される超音波
    溶接が導光路端ハウジングと能動素子ハウジングとの間の単一取付であり、能動
    素子の各光活性領域が一つの細長い導光路の端面と光学的に整列せしめられる請
    求項１６に記載の光電子カップリング組立体。
  18. 【請求項１８】 上記能動素子が光活性領域を画成するための複数のＶＣＳ
    ＥＬを有する一つのダイを具備する請求項１２に記載の光電子カップリング組立
    体。
  19. 【請求項１９】 上記能動素子が複数の光検出器を有する一つのダイを有し
    、各光検出器が一つの細長い導光路の端面から放出される光を検出するために構
    成される請求項１２に記載の光電子カップリング組立体。
  20. 【請求項２０】 導光路端ハウジングが能動素子パッケージに組み付けられ
    たときに上記能動素子パッケージの予め定められた構成のカプセル式収納部材が
    さらに導光路端ハウジングのハウジング外形と協動し、これにより導光路端ハウ
    ジングに対して能動素子パッケージの実質的に一定の回転方位を提供する請求項
    １２に記載の光電子カップリング組立体。
  21. 【請求項２１】 光が導光路の端面と能動素子の光活性領域との間において
    カップリングせしめられるように細長い導光路の一端に端面を備えた能動素子の
    光活性領域を光学的にカップリングするための光電子カップリング組立体におい
    て端面を光活性領域に整列するための方法であってａ）ハウジング外形を画成す
    る導光路端ハウジング内に端面を有する導光路の端部を支持する工程と、ｂ）能
    動素子を支持部材上に配列し、能動素子に対する外部電気接続を提供する工程と
    、ｃ）カップリングせしめられる光に対して実質的に光学的に透明なカプセル式
    収納部材により能動素子を包囲し、上記支持手段を少なくとも部分的に包囲し、
    導光路端ハウジングが能動素子パッケージに組み付けられたときに能動素子を導
    光路の端面に実質的に光学的に整列するように受動的に配置するように導光路端
    ハウジングのハウジング外形と協動する予め定められた構成に該カプセル式収納
    部材が形成されるようになっている包囲工程とを具備する方法。
  22. 【請求項２２】 導光路端ハウジングが能動素子パッケージに組み付けられ
    たときに上記予め定められた構成のカプセル式収納部材が能動素子により放出さ
    れた光をカップリング面を介して細長い導光路の端面に向け、或いは導光路の端
    面により放出されてカップリング面に入射した光を能動素子の光活性領域に向け
    るように上記予め定められた構成のカプセル式収納部材が能動素子の光活性領域
    と対面する関係でもってカップリング面を構成する請求項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 上記予め定められた構成のカプセル式収納部材が能動素子
    の光活性領域と対面する関係でもってカップリング面を画成し、上記包囲工程が
    能動素子の光活性領域に対して第一の既知の位置関係でもって能動素子から離れ
    る方向に行くにつれて小さくなる直径を有する切頭円錐形部分を画成するために
    上記予め定められた構成のカプセル式収納部材を形成し、これによりカップリン
    グ面が能動素子から離れた切頭円錐形部分の端部を形成するようにした工程を有
    し、上記細長い導光路の端部を支持する工程が細長い導光路の端面に第二の既知
    の位置関係でもって切頭円錐形キャビティを画成し、該切頭円錐形キャビティが
    第一の既知の位置関係と第二の既知の位置関係との結果として能動素子の光活性
    領域を細長い導光路の端面に受動的に光学的に整列するように切頭円錐形部分を
    受容するように構成されるようにした工程を有する請求項２１に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 ｄ）上記予め定められた構成の能動素子パッケージと導光
    路端ハウジングのハウジング外形との関係を介して能動素子の光活性領域を導光
    路の端面に初期的に光学的に整列せしめるように導光路端ハウジングを能動素子
    パッケージに組み付ける工程と、ｅ）永久的な整列が超音波接合により維持され
    るように能動素子ハウジングを導光路端ハウジングに超音波的に接合する超音波
    接合工程とをさらに具備する請求項２１に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 上記包囲工程が初期の光学的な整列がなされたときに超音
    波接合手段のみが導光路端ハウジングに接触するように超音波接合手段を能動素
    子パッケージ上に形成する工程を有し、上記超音波接合工程が超音波溶接を形成
    するように超音波接合手段に少なくとも部分的に溶解動作させる請求項２４に記
    載の方法。
JP2000545050A 1998-04-20 1999-04-20 能動整列型光電子カップリング組立体 Pending JP2002512380A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/063,122 US6015239A (en) 1998-04-20 1998-04-20 Passively aligned opto-electronic coupling assembly
US09/063,122 1998-04-20
PCT/US1999/008670 WO1999054762A1 (en) 1998-04-20 1999-04-20 Passively aligned opto-electronic coupling assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002512380A true JP2002512380A (ja) 2002-04-23

Family

ID=22047071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000545050A Pending JP2002512380A (ja) 1998-04-20 1999-04-20 能動整列型光電子カップリング組立体

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6015239A (ja)
EP (1) EP1086392A1 (ja)
JP (1) JP2002512380A (ja)
KR (1) KR20010042888A (ja)
AU (1) AU3863999A (ja)
CA (1) CA2329370A1 (ja)
WO (1) WO1999054762A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011048256A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Yazaki Corp 光コネクタ及び光トランシーバ
JP7315210B2 (ja) 2019-09-26 2023-07-26 株式会社フォブ 光検出装置、及び製造方法

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2333853B (en) * 1998-01-31 2002-03-27 Mitel Semiconductor Ab Fiber optic module
US6293710B1 (en) 1999-10-06 2001-09-25 Lucent Technologies Inc. Optical connector having a one-piece housing
US6480661B2 (en) 2000-03-03 2002-11-12 The Whitaker Corporation Optical ADD/DROP filter and method of making same
US6588942B1 (en) * 2000-04-06 2003-07-08 Fitel Usa Corp. Optical system having improved fiber-device coupling
US6709169B2 (en) * 2000-09-28 2004-03-23 Powernetix, Inc. Thermally and mechanically stable low-cost high thermal conductivity structure for single-mode fiber coupling to laser diode
US6799902B2 (en) 2000-12-26 2004-10-05 Emcore Corporation Optoelectronic mounting structure
US6863444B2 (en) * 2000-12-26 2005-03-08 Emcore Corporation Housing and mounting structure
US6867377B2 (en) * 2000-12-26 2005-03-15 Emcore Corporation Apparatus and method of using flexible printed circuit board in optical transceiver device
US20030113074A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-19 Michael Kohlstadt Method of packaging a photonic component and package
DE10205127A1 (de) * 2002-02-07 2003-08-28 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauteil mit Sensor- bzw. Aktoroberfläche und Verfahren zu seiner Herstellung
KR100456272B1 (ko) * 2002-11-13 2004-11-09 양관숙 광접속모듈
US6863453B2 (en) * 2003-01-28 2005-03-08 Emcore Corporation Method and apparatus for parallel optical transceiver module assembly
US7268368B1 (en) * 2003-08-29 2007-09-11 Standard Microsystems Corporation Semiconductor package having optical receptacles and light transmissive/opaque portions and method of making same
EP1630578A3 (en) * 2004-08-26 2006-03-22 Interuniversitair Microelektronica Centrum Method for providing an optical interface with an optical coupling structure for a packaged optical device and devices according to such a method
US7251398B2 (en) * 2004-08-26 2007-07-31 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Method for providing an optical interface and devices according to such methods
US7418175B2 (en) * 2004-09-09 2008-08-26 Finisar Corporation Component feature cavity for optical fiber self-alignment
US20060204182A1 (en) * 2005-03-14 2006-09-14 Applied Optoelectronics, Inc. Apparatus and method for coupling a fiber to a photodetector
EP1722258A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-15 STMicroelectronics S.r.l. Optical radiation coupling module
US7410306B2 (en) * 2005-10-11 2008-08-12 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Opto-electronic device for optical fibre applications
TW200821652A (en) * 2006-07-26 2008-05-16 Tomoegawa Co Ltd Optical connecting parts and optical connecting structure
US20080224287A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-18 Finisar Corporation Optoelectronic device alignment in an optoelectronic package
US20090273945A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Megapull, Inc. Modular, luminous, small form-factor solid-state lighting engine
JP5412069B2 (ja) * 2008-07-30 2014-02-12 矢崎総業株式会社 雌型光コネクタ及び雌型光コネクタの製造方法
US20130044978A1 (en) * 2011-08-20 2013-02-21 Peter DeDobbelaere Method And System For A Multi-Core Fiber Connector
US20130071110A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Tony Susanto Providing Optical Power Information from an Optical Receiver to an Optical Transmitter Using a Serial Bus
US9014519B2 (en) * 2011-10-14 2015-04-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optoelectronic interface
TWI475276B (zh) * 2013-01-17 2015-03-01 Optomedia Technology Inc 光次模組及其封裝方法
US11128100B2 (en) 2017-02-08 2021-09-21 Princeton Optronics, Inc. VCSEL illuminator package including an optical structure integrated in the encapsulant

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4418983A (en) * 1981-03-16 1983-12-06 Amp Incorporated Optical waveguide connector
US4964692A (en) * 1982-07-21 1990-10-23 Smith & Nephew Dyonics, Inc. Fiber bundle illumination system
US4861134A (en) * 1988-06-29 1989-08-29 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Opto-electronic and optical fiber interface arrangement
US5233283A (en) * 1991-12-04 1993-08-03 John Kennedy Light curing device power control system
US5614131A (en) * 1995-05-01 1997-03-25 Motorola, Inc. Method of making an optoelectronic device
JP3120828B2 (ja) * 1996-04-08 2000-12-25 住友電気工業株式会社 半導体レーザモジュール

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011048256A (ja) * 2009-08-28 2011-03-10 Yazaki Corp 光コネクタ及び光トランシーバ
JP7315210B2 (ja) 2019-09-26 2023-07-26 株式会社フォブ 光検出装置、及び製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999054762A9 (en) 2000-01-13
AU3863999A (en) 1999-11-08
KR20010042888A (ko) 2001-05-25
CA2329370A1 (en) 1999-10-28
WO1999054762A1 (en) 1999-10-28
US6015239A (en) 2000-01-18
EP1086392A1 (en) 2001-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002512380A (ja) 能動整列型光電子カップリング組立体
US6850658B2 (en) Apparatus for coupling an optoelectronic device to a fiber optic cable and a microelectronic device, a system including the apparatus, and a method of forming the same
EP0982610B1 (en) Optical subassembly for use in fiber optic data transmission and reception
KR100411577B1 (ko) 광섬유 접속부 및 그것의 사용 방법
US7850374B2 (en) Optical transmitter module with an integrated lens and method for making the module
US6759687B1 (en) Aligning an optical device system with an optical lens system
TWI298398B (en) Photo module
US20100151614A1 (en) Wafer level method of forming side fiber insertion optoelectronic packages
JP2006148128A (ja) 光電子モジュール用の光回転システム
US10018791B2 (en) Multi-channel optical subassembly and method of manufacturing the same
US6960031B2 (en) Apparatus and method of packaging two dimensional photonic array devices
JP3166564B2 (ja) 半導体レーザ実装体およびその製造方法
US6296789B1 (en) Optical module and a method of fabricating the same
KR20080088723A (ko) 가이드 핀을 이용한 병렬형 광 트랜시버 모듈 패키지 및 그제작방법
JP2721047B2 (ja) 半導体デバイス用サブマウントおよび半導体光デバイスモジュール
KR100816063B1 (ko) 수동 정렬된 광결합 장치 및 그 제작방법
US6733188B2 (en) Optical alignment in a fiber optic transceiver
JP2002350654A (ja) プラスチック光ファイバ、その作製方法、それを用いた光実装体および光配線装置
JP3452120B2 (ja) 光モジュール及び光トランシーバ
JPH11271572A (ja) 光結合系、光モジュール、および光伝送システム
JP2002311260A (ja) プラスチック光ファイバ、その作製方法、それを用いた光実装体および光配線装置
JP2019526839A (ja) 光ファイバのための光学モジュールおよびこれを製造する方法
US20030161367A1 (en) Opto-electrical module packaging
JP2001242355A (ja) 光モジュール及びその製造方法
JPH04353808A (ja) アレイ受光モジュールおよびその製作方法