JP2003195117A - フォトニクスパッケージ製造方法、光ファイバ組立体製造方法及びフォトニクスパッケージ - Google Patents
フォトニクスパッケージ製造方法、光ファイバ組立体製造方法及びフォトニクスパッケージInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 改善されたフォトニクスパッケージ及びその
製法を提供する。 【解決手段】 フォトニクスパッケージ（１０）を製造
する方法は光ファイバ（６８）にフェルール（６４）を
固定する工程と、フォトダイオード（４２）を収容する
フォトニクスハウジング内へ可動なフランジ（８０）を
通してフェルール（６４）を挿入する工程と、フォトダ
イオードの表面に関して光ファイバの端部を位置決めす
るためにフランジ内でフェルールを長手方向で調整する
工程と、フランジにフェルールを溶接する工程とを有す
る。その後、フェルール及びフランジ組立体はフォトダ
イオードに関して横方向で調整され、フォトダイオード
に関する最終位置決めのためにはんだ（９０）の冷却中
にファイバの横方向の調整を許容する高温ガス射出又は
レーザーはんだ付けを使用して、フランジの下端がハウ
ジングに固定される。
製法を提供する。 【解決手段】 フォトニクスパッケージ（１０）を製造
する方法は光ファイバ（６８）にフェルール（６４）を
固定する工程と、フォトダイオード（４２）を収容する
フォトニクスハウジング内へ可動なフランジ（８０）を
通してフェルール（６４）を挿入する工程と、フォトダ
イオードの表面に関して光ファイバの端部を位置決めす
るためにフランジ内でフェルールを長手方向で調整する
工程と、フランジにフェルールを溶接する工程とを有す
る。その後、フェルール及びフランジ組立体はフォトダ
イオードに関して横方向で調整され、フォトダイオード
に関する最終位置決めのためにはんだ（９０）の冷却中
にファイバの横方向の調整を許容する高温ガス射出又は
レーザーはんだ付けを使用して、フランジの下端がハウ
ジングに固定される。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は一般に光学パッケージを製造す
る方法に関し、特に、パッケージの製造中にハウジング
内で光ファイバを光検出器の表面に整合させる方法に関
する。
る方法に関し、特に、パッケージの製造中にハウジング
内で光ファイバを光検出器の表面に整合させる方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ファイバを通って進行するレーザー光の
如き光エネルギによりデータを伝送できるような光ファ
イバ装置においては、ファイバは、典型的には、光信号
を受け取って対応する電気信号に変換するようなレシー
バ、トランスポンダ、トランシーバ等のフォトニクス装
置で終端する。典型的なフォトニクスパッケージは、そ
れぞれの場合に標準のダイス取り付け技術を使用して１
つのプラットフォーム即ちキャリヤブロックに装着され
た無線周波数（ＲＦ）チップ及び別のプラットフォーム
即ちキャリヤブロックに装着された光検出器を有する。
２つのキャリヤブロックは、例えば光検出器とＲＦチッ
プとを相互接続するための厚膜接続ラインを含む光検出
器ブロックにより、互いに直角な関係で相互接続され
る。代わりに、リボン又はワイヤボンドにより光検出器
とＲＦチップとを相互接続することができる。次いで、
ファイバから光検出器への光エネルギの伝送を許容する
ために、光ファイバの出力端部を光検出器に整合させ
る。
如き光エネルギによりデータを伝送できるような光ファ
イバ装置においては、ファイバは、典型的には、光信号
を受け取って対応する電気信号に変換するようなレシー
バ、トランスポンダ、トランシーバ等のフォトニクス装
置で終端する。典型的なフォトニクスパッケージは、そ
れぞれの場合に標準のダイス取り付け技術を使用して１
つのプラットフォーム即ちキャリヤブロックに装着され
た無線周波数（ＲＦ）チップ及び別のプラットフォーム
即ちキャリヤブロックに装着された光検出器を有する。
２つのキャリヤブロックは、例えば光検出器とＲＦチッ
プとを相互接続するための厚膜接続ラインを含む光検出
器ブロックにより、互いに直角な関係で相互接続され
る。代わりに、リボン又はワイヤボンドにより光検出器
とＲＦチップとを相互接続することができる。次いで、
ファイバから光検出器への光エネルギの伝送を許容する
ために、光ファイバの出力端部を光検出器に整合させ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような光学パッケ
ージにおいては、一部として、光検出器をＲＦ回路に電
気的に接続するために使用される接着された有限長さの
リボンにおける信号損失のため、光検出器とＲＦ回路と
の間のＲＦ相互接続損失が許容できないほど大きいこと
が判明した。さらに、このような従来のフォトニクスパ
ッケージにおいては、光ファイバと光検出器との精確な
整合が困難で、信号損失の可能性を増大させることが判
明した。
ージにおいては、一部として、光検出器をＲＦ回路に電
気的に接続するために使用される接着された有限長さの
リボンにおける信号損失のため、光検出器とＲＦ回路と
の間のＲＦ相互接続損失が許容できないほど大きいこと
が判明した。さらに、このような従来のフォトニクスパ
ッケージにおいては、光ファイバと光検出器との精確な
整合が困難で、信号損失の可能性を増大させることが判
明した。
【０００４】特に、標的である光検出器に対する光ファ
イバの精確な整合を得るには、光ファイバの出力からの
光エネルギによる光検出器の照射を最大にする必要があ
る。典型的には、このような整合は、金属シールドを光
ファイバ上に配置し、シールドされたファイバをチップ
キャリヤの表面又はキャリヤを装着したハウジングの壁
にクランプし、次いで、光エネルギ出力をファイバから
光検出器上へ導くために空気式ピンセットを使用してフ
ァイバを位置決めすることにより、達成していた。この
方法における主要な問題は、ピンセットによりファイバ
を最適に位置決めした後、ファイバを適所に固定するた
めにクランプをキャリヤ又はハウジング壁に溶接しなけ
ればならないことである。しかし、溶接はファイバの運
動を生じさせることがあり、その結果、光検出器とファ
イバとの不整合を生じさせることがあることが判明し
た。この不整合が生じると、ファイバを光検出器に再整
合させることが困難になり、光学パッケージを通る信号
の恒久的な損失をもたらすことがある。
イバの精確な整合を得るには、光ファイバの出力からの
光エネルギによる光検出器の照射を最大にする必要があ
る。典型的には、このような整合は、金属シールドを光
ファイバ上に配置し、シールドされたファイバをチップ
キャリヤの表面又はキャリヤを装着したハウジングの壁
にクランプし、次いで、光エネルギ出力をファイバから
光検出器上へ導くために空気式ピンセットを使用してフ
ァイバを位置決めすることにより、達成していた。この
方法における主要な問題は、ピンセットによりファイバ
を最適に位置決めした後、ファイバを適所に固定するた
めにクランプをキャリヤ又はハウジング壁に溶接しなけ
ればならないことである。しかし、溶接はファイバの運
動を生じさせることがあり、その結果、光検出器とファ
イバとの不整合を生じさせることがあることが判明し
た。この不整合が生じると、ファイバを光検出器に再整
合させることが困難になり、光学パッケージを通る信号
の恒久的な損失をもたらすことがある。
【０００５】したがって、光検出器及びこれに接続され
たＲＦ回路が同じハウジング表面上で位置決めされるよ
うな改善されたフォトニクスパッケージの要求があり、
また、光検出器と入力光ファイバとの良好な光学的整合
を許容するフォトニクスパッケージを製造するための改
善された技術の要求もある。
たＲＦ回路が同じハウジング表面上で位置決めされるよ
うな改善されたフォトニクスパッケージの要求があり、
また、光検出器と入力光ファイバとの良好な光学的整合
を許容するフォトニクスパッケージを製造するための改
善された技術の要求もある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい形によ
れば、光学パッケージは、ハウジングの壁内で光ファイ
バを位置決めし、ハウジングに装着された光検出器にフ
ァイバを整合させ、精確な整合及びその結果によるファ
イバからの光エネルギでの光検出器の最大照射を保証す
るような方法で、ファイバをハウジングに固定する際に
ファイバの位置を調整することにより、製造される。本
発明の方法は光検出器及び光検出器と一緒に使用される
ＲＦ回路の双方を含む一体の集積回路チップの使用を可
能にする。その理由は、本発明の整合技術がＲＦチップ
キャリヤへの光ファイバの装着を必要としないからであ
る。さらに、本発明の方法は、ファイバが光検出器チッ
プの小さな感光性表面と精確に整合するのを許容し、フ
ァイバがハウジングに固定される間にその整合を維持す
るのを許容する。この方法は最大の照射を保証するのみ
ならず、集積回路を使用することにより、光検出器とＲ
Ｆ回路との間のＲＦ損失を最小にする。
れば、光学パッケージは、ハウジングの壁内で光ファイ
バを位置決めし、ハウジングに装着された光検出器にフ
ァイバを整合させ、精確な整合及びその結果によるファ
イバからの光エネルギでの光検出器の最大照射を保証す
るような方法で、ファイバをハウジングに固定する際に
ファイバの位置を調整することにより、製造される。本
発明の方法は光検出器及び光検出器と一緒に使用される
ＲＦ回路の双方を含む一体の集積回路チップの使用を可
能にする。その理由は、本発明の整合技術がＲＦチップ
キャリヤへの光ファイバの装着を必要としないからであ
る。さらに、本発明の方法は、ファイバが光検出器チッ
プの小さな感光性表面と精確に整合するのを許容し、フ
ァイバがハウジングに固定される間にその整合を維持す
るのを許容する。この方法は最大の照射を保証するのみ
ならず、集積回路を使用することにより、光検出器とＲ
Ｆ回路との間のＲＦ損失を最小にする。
【０００７】一層詳細には、本発明の好ましい実施の形
態において、光学パッケージの形成に使用されるハウジ
ングはフォトダイオード（光検出器）及び対応するＲＦ
回路を受け入れるための後壁を有し、これらのダイオー
ド及び回路は、例えば、壁に固定される単一の「一体型
ミリメートル集積回路」（ＭＭＩＣ）チップとして装着
することができる。後壁に平行でそこから離間したもの
とできるハウジングの前壁は光検出器とほぼ対向するよ
うに位置決めされた第１の開口を有する。開口は第１の
閉鎖体即ち蓋により閉じられ、光ファイバ組立体は調整
可能な状態で蓋に固定される。前壁と後壁との間を延
び、これらの壁に密封シールされたハウジングの頂壁は
ハウジングの内部への接近を提供するための第２の開口
即ち覗き開口を有し、この開口をシールするために第２
の蓋即ち閉鎖体を設ける。前壁、後壁及び頂壁に密封シ
ールされた側壁及び底壁がハウジング囲いを完成させ
る。
態において、光学パッケージの形成に使用されるハウジ
ングはフォトダイオード（光検出器）及び対応するＲＦ
回路を受け入れるための後壁を有し、これらのダイオー
ド及び回路は、例えば、壁に固定される単一の「一体型
ミリメートル集積回路」（ＭＭＩＣ）チップとして装着
することができる。後壁に平行でそこから離間したもの
とできるハウジングの前壁は光検出器とほぼ対向するよ
うに位置決めされた第１の開口を有する。開口は第１の
閉鎖体即ち蓋により閉じられ、光ファイバ組立体は調整
可能な状態で蓋に固定される。前壁と後壁との間を延
び、これらの壁に密封シールされたハウジングの頂壁は
ハウジングの内部への接近を提供するための第２の開口
即ち覗き開口を有し、この開口をシールするために第２
の蓋即ち閉鎖体を設ける。前壁、後壁及び頂壁に密封シ
ールされた側壁及び底壁がハウジング囲いを完成させ
る。
【０００８】本発明の実施の形態のフォトニクスパッケ
ージを製造するため、ＭＭＩＣチップをハウジング内に
装着し、第１の閉鎖体をハウジングの前壁に固定する。
この第１の閉鎖体は感光性表面（この上に光信号を導
く）にほぼ整合する第１の整合窓を有する。光検出器へ
光信号を供給するためのものである被覆された光ファイ
バの端部分は好ましくは同軸の細長いフェルール内で密
封シールされ、ファイバの自由端即ち末端はフェルール
を越えて延びる。次いで、フェルールを同軸のフランジ
内へ挿入して、光ファイバ組立体を形成する。この組立
体はファイバ整合窓内に位置し、ファイバの末端は、好
ましくは空気式ピンセットの如き調整可能な保持機構を
介して能動自動制御装置を使用することにより、最大カ
ップリング効率のために光検出器の表面に対して精確に
整合される。
ージを製造するため、ＭＭＩＣチップをハウジング内に
装着し、第１の閉鎖体をハウジングの前壁に固定する。
この第１の閉鎖体は感光性表面（この上に光信号を導
く）にほぼ整合する第１の整合窓を有する。光検出器へ
光信号を供給するためのものである被覆された光ファイ
バの端部分は好ましくは同軸の細長いフェルール内で密
封シールされ、ファイバの自由端即ち末端はフェルール
を越えて延びる。次いで、フェルールを同軸のフランジ
内へ挿入して、光ファイバ組立体を形成する。この組立
体はファイバ整合窓内に位置し、ファイバの末端は、好
ましくは空気式ピンセットの如き調整可能な保持機構を
介して能動自動制御装置を使用することにより、最大カ
ップリング効率のために光検出器の表面に対して精確に
整合される。
【０００９】光ファイバを位置決めした後、ファイバを
取り巻くフェルールが例えばリング溶接により同軸のフ
ランジに固定され、フランジとフェルールとの間のジョ
イントを密封シールする。その後、はんだの如き比較的
ゆっくり硬化するシーラントにより、フランジがファイ
バ整合窓内で固定され、シーラントが硬化していてまだ
流体の状態の間に、必要なら、ファイバを調整可能な保
持機構により再調整する。シーラントが硬化したとき、
ファイバはこの方法により光検出器に対して信頼をもっ
て精確に整合され、最大光信号カップリングを保証す
る。最後に、覗き窓のための閉鎖体を適所にシールし、
本発明に係る改善され密封シールされたフォトニクスパ
ッケージを完成させる。
取り巻くフェルールが例えばリング溶接により同軸のフ
ランジに固定され、フランジとフェルールとの間のジョ
イントを密封シールする。その後、はんだの如き比較的
ゆっくり硬化するシーラントにより、フランジがファイ
バ整合窓内で固定され、シーラントが硬化していてまだ
流体の状態の間に、必要なら、ファイバを調整可能な保
持機構により再調整する。シーラントが硬化したとき、
ファイバはこの方法により光検出器に対して信頼をもっ
て精確に整合され、最大光信号カップリングを保証す
る。最後に、覗き窓のための閉鎖体を適所にシールし、
本発明に係る改善され密封シールされたフォトニクスパ
ッケージを完成させる。
【００１０】
【実施の形態】本発明を一層詳細に説明すると、本発明
に従って構成されたフォトニクスパッケージ１０を図
１、２の斜視図及び図３、４の横断面図に示す。パッケ
ージは後壁１４、前壁１６、頂壁１８、側壁２０、２２
及び底壁２４を有するハウジング１２で構成される。前
壁１６に固定された第１の閉鎖体即ち蓋２６は前壁の開
口２８（図３）を覆い、この蓋は符号３２で全体を示す
光ファイバ組立体を受け入れ、固定するためのファイバ
整合窓として作用する第２の開口３０を有する。
に従って構成されたフォトニクスパッケージ１０を図
１、２の斜視図及び図３、４の横断面図に示す。パッケ
ージは後壁１４、前壁１６、頂壁１８、側壁２０、２２
及び底壁２４を有するハウジング１２で構成される。前
壁１６に固定された第１の閉鎖体即ち蓋２６は前壁の開
口２８（図３）を覆い、この蓋は符号３２で全体を示す
光ファイバ組立体を受け入れ、固定するためのファイバ
整合窓として作用する第２の開口３０を有する。
【００１１】頂壁１８は第２の閉鎖体即ち蓋３６により
閉じられる覗き開口３４を有し、覗き開口はフォトニク
スパッケージの組立て中にハウジングの内部へのアクセ
ス即ち到達を許容するように位置する。
閉じられる覗き開口３４を有し、覗き開口はフォトニク
スパッケージの組立て中にハウジングの内部へのアクセ
ス即ち到達を許容するように位置する。
【００１２】後壁１４の内表面４０に装着されたＭＭＩ
Ｃチップ４２は既知の方法でチップキャリヤ即ちプラッ
トフォーム４４に装着することができ、プラットフォー
ム４４はこれまた既知の方法で後壁の表面４０に固定さ
れる。光検出器を含むチップ４２は、蓋２６が開口２８
上の所定の位置にあるときに検出器の感光性表面がその
蓋に形成された開口３０の中心とおよそ整合するよう
に、後壁１４上に装着され、後壁上で位置決めされる。
このおよその整合は組立体３２の一部として含まれる光
ファイバ（後述）とほぼ軸方向で整合するようにチップ
４２の光検出器を位置決めするのに役立つ。ＭＭＩＣ光
検出器チップ４２はまた他の回路を含むことができる。
例えば、チップは普通の方法で光検出器に接続された入
力及び壁１４を介して高周波数コネクタ４６に接続され
た出力を有する無線周波数（ＲＦ）増幅器を組み込むこ
とができる。さらに、後壁１４はまた、これまた既知の
方法でチップ４２上の集積回路の作動のために直流（Ｄ
Ｃ）バイアス電圧をパッケージ１０へ供給するためのコ
ネクタピン４８を担持することができる。パッケージ１
０は密封シールされ、好ましくは、装着タブ５０、５２
の如き適当な装着装置を含む。
Ｃチップ４２は既知の方法でチップキャリヤ即ちプラッ
トフォーム４４に装着することができ、プラットフォー
ム４４はこれまた既知の方法で後壁の表面４０に固定さ
れる。光検出器を含むチップ４２は、蓋２６が開口２８
上の所定の位置にあるときに検出器の感光性表面がその
蓋に形成された開口３０の中心とおよそ整合するよう
に、後壁１４上に装着され、後壁上で位置決めされる。
このおよその整合は組立体３２の一部として含まれる光
ファイバ（後述）とほぼ軸方向で整合するようにチップ
４２の光検出器を位置決めするのに役立つ。ＭＭＩＣ光
検出器チップ４２はまた他の回路を含むことができる。
例えば、チップは普通の方法で光検出器に接続された入
力及び壁１４を介して高周波数コネクタ４６に接続され
た出力を有する無線周波数（ＲＦ）増幅器を組み込むこ
とができる。さらに、後壁１４はまた、これまた既知の
方法でチップ４２上の集積回路の作動のために直流（Ｄ
Ｃ）バイアス電圧をパッケージ１０へ供給するためのコ
ネクタピン４８を担持することができる。パッケージ１
０は密封シールされ、好ましくは、装着タブ５０、５２
の如き適当な装着装置を含む。
【００１３】フォトニクスパッケージ１０を組立てるた
め、ＭＭＩＣチップ４２を含む種々の素子が開口２８を
通してハウジングの後壁４０上に装着され、チップとＲ
Ｆコネクタ４６とＤＣ電源４８との間の電気的接続が普
通の方法で行われるが、これらの相互接続は本発明の一
部を構成しない。電気素子の配置及び接続の完了後に、
ハウジングの開口２８は、開口内で第１の閉鎖体２６を
位置決めすることにより閉じられ、次いで、図４に符号
６０で示すレーザー溶接によりこれを密封シールする。
上述のように、閉鎖体２６はファイバ整合窓３０を有
し、この窓は好ましくは共通の中心線即ち軸線６２に沿
ってチップ４２の感光性表面と整合し、光検出器チップ
４２に対するファイバ組立体３２の適正な整合を保証す
る。
め、ＭＭＩＣチップ４２を含む種々の素子が開口２８を
通してハウジングの後壁４０上に装着され、チップとＲ
Ｆコネクタ４６とＤＣ電源４８との間の電気的接続が普
通の方法で行われるが、これらの相互接続は本発明の一
部を構成しない。電気素子の配置及び接続の完了後に、
ハウジングの開口２８は、開口内で第１の閉鎖体２６を
位置決めすることにより閉じられ、次いで、図４に符号
６０で示すレーザー溶接によりこれを密封シールする。
上述のように、閉鎖体２６はファイバ整合窓３０を有
し、この窓は好ましくは共通の中心線即ち軸線６２に沿
ってチップ４２の感光性表面と整合し、光検出器チップ
４２に対するファイバ組立体３２の適正な整合を保証す
る。
【００１４】ファイバ組立体３２を製造するため、好ま
しい形では、好ましくは金属の円筒状フェルール６４が
普通の方法でジャケット７０を含む光ファイバ６８の端
部分６６上に配置されてこれを同軸に取り囲む。フェル
ールはジャケットで被覆されたファイバの外側に沿って
延び、ジャケット及びフェルールはファイバ６８の短い
長さ部分を自由にしたままファイバ６８の末端７２の近
傍で終端する。次いで、例えば図３、４に符号７４で示
すエポキシ結着(staking) によりフェルールの上端をジ
ャケット７０の外側に固定する。これまた図３、４に符
号７６で示すように、はんだ又は冷間溶接を使用してフ
ェルールとファイバの末端７２との間のジョイントを密
封シールする。
しい形では、好ましくは金属の円筒状フェルール６４が
普通の方法でジャケット７０を含む光ファイバ６８の端
部分６６上に配置されてこれを同軸に取り囲む。フェル
ールはジャケットで被覆されたファイバの外側に沿って
延び、ジャケット及びフェルールはファイバ６８の短い
長さ部分を自由にしたままファイバ６８の末端７２の近
傍で終端する。次いで、例えば図３、４に符号７４で示
すエポキシ結着(staking) によりフェルールの上端をジ
ャケット７０の外側に固定する。これまた図３、４に符
号７６で示すように、はんだ又は冷間溶接を使用してフ
ェルールとファイバの末端７２との間のジョイントを密
封シールする。
【００１５】次に、フェルール及び囲まれた光ファイバ
は細長いほぼ円筒状のフランジ８０内で位置決めされ、
フランジの内径はフェルール６４の外径よりも僅かに大
きくなっていて、フェルールの容易な挿入を許容し、フ
ランジ及び内でのフェルールの、しいては光ファイバ組
立体の長手方向の適正な位置決めを可能にする。次い
で、開口３０及び中心線６２とほぼ整合するようにフラ
ンジを蓋２６の外表面８２上で位置決めし、図４に示す
ように、フェルールがフランジを通って窓３０内へ延び
るようにする。好ましくは、窓３０の直径はフェルール
６４の直径よりも大きくなっていて、光ファイバ組立体
３２が窓内で横方向に運動するのを許容するが、フェル
ール及び窓の相対直径がこの運動を制限する。
は細長いほぼ円筒状のフランジ８０内で位置決めされ、
フランジの内径はフェルール６４の外径よりも僅かに大
きくなっていて、フェルールの容易な挿入を許容し、フ
ランジ及び内でのフェルールの、しいては光ファイバ組
立体の長手方向の適正な位置決めを可能にする。次い
で、開口３０及び中心線６２とほぼ整合するようにフラ
ンジを蓋２６の外表面８２上で位置決めし、図４に示す
ように、フェルールがフランジを通って窓３０内へ延び
るようにする。好ましくは、窓３０の直径はフェルール
６４の直径よりも大きくなっていて、光ファイバ組立体
３２が窓内で横方向に運動するのを許容するが、フェル
ール及び窓の相対直径がこの運動を制限する。
【００１６】フランジ８０は好ましくは、閉鎖体２６の
表面８２に接触する拡大されたベース８４を有し、この
ベースは、光検出器４２に対する組立体３２のおよその
整合を許容するために、光ファイバ組立体３２が開口３
０内で横方向に移動する間に、開口３０がフランジ８０
により覆われたままになることを保証するのに十分な大
きさを有する。次いで、例えば普通のレーザーフィレッ
ト溶接により、フランジを蓋２６の表面８２に固定する
ことができる。しかし、本発明の好ましい形によれば、
円周方向の溝８８が開口３０の周辺縁に近接してこれを
取り囲み、この溝はゆっくり硬化するシール材料９０を
収容し、この材料は好ましくははんだの如き材料であ
り、後述するようにフランジ８０を蓋２６に固定するよ
うに活性化される。
表面８２に接触する拡大されたベース８４を有し、この
ベースは、光検出器４２に対する組立体３２のおよその
整合を許容するために、光ファイバ組立体３２が開口３
０内で横方向に移動する間に、開口３０がフランジ８０
により覆われたままになることを保証するのに十分な大
きさを有する。次いで、例えば普通のレーザーフィレッ
ト溶接により、フランジを蓋２６の表面８２に固定する
ことができる。しかし、本発明の好ましい形によれば、
円周方向の溝８８が開口３０の周辺縁に近接してこれを
取り囲み、この溝はゆっくり硬化するシール材料９０を
収容し、この材料は好ましくははんだの如き材料であ
り、後述するようにフランジ８０を蓋２６に固定するよ
うに活性化される。
【００１７】光ファイバ組立体３２が蓋２６上で位置決
めされた後、組立体が横方向に移動され、フェルール６
４を伴った光ファイバ６８がフランジを通して内方又は
外方へ移動され、光検出器の光感知表面の僅かに上方で
光検出器４２から離れてこれにほぼ整合させる。この整
合を補助するために、光学カメラ又はＣＣＤカメラを使
用して覗き開口３４を通してハウジングの内部を見るこ
とができる。このようなカメラは図３に符号９２で概略
的に示す。所望なら、図３に符号９４で全体を示す自動
能動整合制御装置を利用して、光ファイバ組立体を扱う
ための普通の空気式ピンセット９６を作動させることが
できる。これらのピンセットは、ファイバ６８の端部７
２と光検出器４２の表面との間の間隔を調整するように
ハウジングに関してフェルールを長手方向内方及び外方
へ移動させ、中心線６２及び光検出器の感光性表面に対
してファイバを整合させるために窓３０内で全体の組立
体３２を横方向に移動させることにより、フランジ８０
内のフェルール６４の位置を調整するために使用され
る。
めされた後、組立体が横方向に移動され、フェルール６
４を伴った光ファイバ６８がフランジを通して内方又は
外方へ移動され、光検出器の光感知表面の僅かに上方で
光検出器４２から離れてこれにほぼ整合させる。この整
合を補助するために、光学カメラ又はＣＣＤカメラを使
用して覗き開口３４を通してハウジングの内部を見るこ
とができる。このようなカメラは図３に符号９２で概略
的に示す。所望なら、図３に符号９４で全体を示す自動
能動整合制御装置を利用して、光ファイバ組立体を扱う
ための普通の空気式ピンセット９６を作動させることが
できる。これらのピンセットは、ファイバ６８の端部７
２と光検出器４２の表面との間の間隔を調整するように
ハウジングに関してフェルールを長手方向内方及び外方
へ移動させ、中心線６２及び光検出器の感光性表面に対
してファイバを整合させるために窓３０内で全体の組立
体３２を横方向に移動させることにより、フランジ８０
内のフェルール６４の位置を調整するために使用され
る。
【００１８】ファイバの端部７２が所望の量だけ光検出
器４２の表面から離間したとき、フェルール６４がスポ
ット溶接され、次いで図４に符号１００で示すようにフ
ランジ８０の上端にリング溶接されて、フェルールとフ
ランジ８０の内部との間に密封シールを生じさせる。次
いで、ファイバ光学組立体３２が光検出器４２に対して
横方向で整合され、本発明の好ましい形により、フラン
ジ８０のベース８４が高温ガス射出又はレーザーはんだ
付け手法によって溝８８内のはんだ９０を加熱すること
により蓋２６の表面８２に固定される。この方法におい
て、固体温度よりもかなり高い液体温度を有するＳｎ又
はＳｎＡｇ（９３／７）の如き非共融（非ユーテクティ
ック）はんだがその液体温度に加熱され、次いで冷却さ
れる。はんだが冷却するとき、光ファイバとフォトダイ
オードとの間の最大光信号カップリングを維持するよう
に、例えばピンセット９６を使用して横方向に移動させ
ることにより、必要に応じ光ファイバ組立体３２を再整
合させる。固化したはんだは光ファイバ組立体３２を所
定位置に固定し、ファイバ調整窓３０を密封シールす
る。最後に、図４に符号１０２で示すように、第２の閉
鎖体３６をハウジングの壁１８にレーザー溶接し、ハウ
ジングの密封シールを完成させ、シールされたフォトニ
クスパッケージを提供する。
器４２の表面から離間したとき、フェルール６４がスポ
ット溶接され、次いで図４に符号１００で示すようにフ
ランジ８０の上端にリング溶接されて、フェルールとフ
ランジ８０の内部との間に密封シールを生じさせる。次
いで、ファイバ光学組立体３２が光検出器４２に対して
横方向で整合され、本発明の好ましい形により、フラン
ジ８０のベース８４が高温ガス射出又はレーザーはんだ
付け手法によって溝８８内のはんだ９０を加熱すること
により蓋２６の表面８２に固定される。この方法におい
て、固体温度よりもかなり高い液体温度を有するＳｎ又
はＳｎＡｇ（９３／７）の如き非共融（非ユーテクティ
ック）はんだがその液体温度に加熱され、次いで冷却さ
れる。はんだが冷却するとき、光ファイバとフォトダイ
オードとの間の最大光信号カップリングを維持するよう
に、例えばピンセット９６を使用して横方向に移動させ
ることにより、必要に応じ光ファイバ組立体３２を再整
合させる。固化したはんだは光ファイバ組立体３２を所
定位置に固定し、ファイバ調整窓３０を密封シールす
る。最後に、図４に符号１０２で示すように、第２の閉
鎖体３６をハウジングの壁１８にレーザー溶接し、ハウ
ジングの密封シールを完成させ、シールされたフォトニ
クスパッケージを提供する。
【００１９】好ましい実施の形態につき本発明を説明し
たが、本発明から逸脱することなく多数の変形及び修正
が可能であることを理解すべきである。従って、例え
ば、ハウジングは図示のほぼ矩形の形状以外の多くの形
状をとることができ、光ファイバ組立体は、フォトダイ
オードに関するファイバの出力端部の精確な位置決めの
ための長手方向及び横方向の調整を依然として許容し、
シールの固化後の最終調整を許容した状態で、図示のも
のとは異なる材料及び形状とすることができる。
たが、本発明から逸脱することなく多数の変形及び修正
が可能であることを理解すべきである。従って、例え
ば、ハウジングは図示のほぼ矩形の形状以外の多くの形
状をとることができ、光ファイバ組立体は、フォトダイ
オードに関するファイバの出力端部の精確な位置決めの
ための長手方向及び横方向の調整を依然として許容し、
シールの固化後の最終調整を許容した状態で、図示のも
のとは異なる材料及び形状とすることができる。
【図１】本発明に従って製造された完成したフォトニク
スパッケージの前面斜視図である。
スパッケージの前面斜視図である。
【図２】本発明に従って製造された完成したフォトニク
スパッケージの後面斜視図である。
スパッケージの後面斜視図である。
【図３】図１の３−３線における分解部品断面図であ
る。
る。
【図４】図１の３−３線における本発明の組立てられた
パッケージの横断面図である。
パッケージの横断面図である。
１０ フォトニクスパッケージ
１２ ハウジング
１４ 後壁
１６ 前壁
２６ 蓋
２８ 開口
３０ ファイバ整合窓
３２ 光ファイバ組立体
４２ チップ（光検出器）
６４ フェルール
６８ 光ファイバ
７０ ジャケット
８０ フランジ
９０ シール材料
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジェイムズ・エイ・ハサウェイ
アメリカ合衆国カリフォルニア州90275,
ランチョ・パロス・ヴァーデス，クレスト
リッジ・ロード 28955
(72)発明者 ミッチェル・エム・ハザード
アメリカ合衆国カリフォルニア州92648,
ハンティントン・ビーチ，シックスス・ス
トリート・リア 310
(72)発明者 ディーン・トラン
アメリカ合衆国カリフォルニア州92683,
ウエストミンスター，コロネット・アヴェ
ニュー 9331
Ｆターム(参考） 2H037 BA11 DA03 DA04 DA06 DA16
DA36
Claims (17)
- 【請求項１】 フォトニクスパッケージを製造する方法
において、 ハウジング内に光検出器を配置する工程と；フランジを
通して上記ハウジング内へ光ファイバを挿入する工程
と；上記フランジに上記光ファイバを固定する工程と；
上記ハウジングに上記フランジを固定する工程と；を有
することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 上記光検出器に関して上記光ファイバを
位置決めするために上記フランジを固定する際に上記ハ
ウジング上で当該フランジの位置を調整する工程を更に
有することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 上記ハウジングに上記フランジを固定す
る工程が、硬化可能なシール材料により当該フランジを
取り付ける工程を有することを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項４】 上記光検出器に関して上記光ファイバを
位置決めするために上記フランジを固定する際に上記ハ
ウジング内で当該フランジの位置を調整する工程を更に
有することを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 上記フランジに上記光ファイバを固定す
る前に当該光ファイバと上記光検出器との間の間隔を調
整するために当該フランジ内で当該光ファイバの位置を
長手方向に調整する工程を更に有することを特徴とする
請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 上記フランジを固定する前に上記光検出
器に対して光ファイバを整合させるために上記ハウジン
グ上で当該フランジの位置を横方向に調整する工程を更
に有することを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 上記ハウジングに上記フランジを固定す
る工程が、硬化可能なシール材料により当該フランジを
取り付ける工程を有することを特徴とする請求項６に記
載の方法。 - 【請求項８】 上記硬化可能なシール材料の硬化中に上
記ハウジング上で上記フランジの位置を更に横方向に調
整する工程を更に有することを特徴とする請求項７に記
載の方法。 - 【請求項９】 フェルールの第１の端部を上記光ファイ
バのジャケットに結着することにより当該光ファイバに
上記フェルールを固定する工程と、当該フェルールの第
２の端部を該光ファイバに対して密封シールする工程と
を更に有することを特徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 上記フランジに上記光ファイバを固定
する工程が、リング溶接を含むことを特徴とする請求項
８に記載の方法。 - 【請求項１１】 フェルールの第１の端部を上記光ファ
イバのジャケットに結着することにより当該光ファイバ
に上記フェルールを固定する工程と、当該フェルールの
第２の端部を該光ファイバの末端に対して密封シールす
る工程とを更に有し、該フェルールが上記フランジを通
して挿入された該光ファイバの部分を取り巻くことを特
徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 上記ハウジングを密封シールする工程
を更に有することを特徴とする請求項１１に記載の方
法。 - 【請求項１３】 フォトニクスパッケージのための光フ
ァイバ組立体を製造する方法において、 被覆された光ファイバのまわりで同軸的に円筒状の細長
いフェルールを固定する工程と；上記ファイバの末端を
露出させる工程と；円筒状のフランジ内で同軸的に上記
フェルールを調整可能に位置決めする工程と；上記フラ
ンジ内で上記フェルールを固定する工程と；を有するこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 フォトニクスパッケージにおいて、離
間した前壁及び後壁を有するハウジングと；上記ハウジ
ング内で上記後壁上に装着された感光性素子と；上記感
光性素子とは反対側の上記前壁を通るファイバ調整窓
と；光ファイバと同光ファイバを受け入れる円筒状のフ
ランジとを有する光ファイバ組立体であって、上記フラ
ンジが上記ファイバ整合窓内で上記光ファイバを位置決
めし、上記感光性素子に対して当該光ファイバの端部分
を整合させるように横方向に調整可能でありかつ上記前
壁に固定されるような光ファイバ組立体と；を有するこ
とを特徴とするフォトニクスパッケージ。 - 【請求項１５】 上記フランジが、硬化可能な材料が硬
化している間に上記光ファイバの整合を許容するように
上記硬化可能な材料により上記前壁に調整可能に固定さ
れることを特徴とする請求項１４に記載のフォトニクス
パッケージ。 - 【請求項１６】 上記硬化可能な材料がはんだであるこ
とを特徴とする請求項１５に記載のフォトニクスパッケ
ージ。 - 【請求項１７】 上記光ファイバ組立体が更に、上記光
ファイバと同軸で同光ファイバを取り巻くフェルールを
有し、上記フェルールが上記感光性素子に関して当該光
ファイバを長手方向で位置決めするように上記円筒状の
フランジに固定されることを特徴とする請求項１６に記
載のフォトニクスパッケージ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/027,941 US6786652B2 (en) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | Process for fabricating a photonics package and for aligning an optical fiber with a photodetector surface during fabrication of such a package |
| US10/027941 | 2001-12-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003195117A true JP2003195117A (ja) | 2003-07-09 |
| JP3843063B2 JP3843063B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=21840644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002363329A Expired - Fee Related JP3843063B2 (ja) | 2001-12-19 | 2002-12-16 | フォトニクスパッケージの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP1324088A3 (ja) |
| JP (1) | JP3843063B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US7260438B2 (en) * | 2001-11-20 | 2007-08-21 | Touchsensor Technologies, Llc | Intelligent shelving system |
| US6945447B2 (en) * | 2002-06-05 | 2005-09-20 | Northrop Grumman Corporation | Thermal solder writing eutectic bonding process and apparatus |
| US20040037024A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Muhammad Arif | Optoelectronic package |
| GB2398391A (en) * | 2003-02-15 | 2004-08-18 | Agilent Technologies Inc | Connecting optic fibre to active component using two plates |
| US7131867B1 (en) | 2005-05-06 | 2006-11-07 | Pacific Aerospace & Electronics, Inc. | RF connectors having ground springs |
| WO2007033611A1 (en) * | 2005-09-26 | 2007-03-29 | Hongkong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. | Opto-electronic device for optical fibre applications |
| US7753596B2 (en) * | 2005-11-22 | 2010-07-13 | Corning Cable Systems Llc | Fiber optic closure methods and apparatus |
| CN101762851B (zh) * | 2008-12-25 | 2011-06-22 | 沈阳大陆激光柔性制造技术有限公司 | 大功率光纤调整架 |
| EP2633354A1 (en) | 2010-10-28 | 2013-09-04 | Corning Cable Systems LLC | Impact resistant fiber optic enclosures and related methods |
| US9069151B2 (en) | 2011-10-26 | 2015-06-30 | Corning Cable Systems Llc | Composite cable breakout assembly |
| US8873926B2 (en) | 2012-04-26 | 2014-10-28 | Corning Cable Systems Llc | Fiber optic enclosures employing clamping assemblies for strain relief of cables, and related assemblies and methods |
| WO2015127309A1 (en) | 2014-02-20 | 2015-08-27 | Biolase, Inc. | Pre-initiated optical fibers for medical applications |
| CN113740973B (zh) * | 2016-11-07 | 2023-02-17 | 康普技术有限责任公司 | 柔性光纤线路及其制造方法 |
| RU181218U1 (ru) * | 2017-12-28 | 2018-07-06 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Модуль фотоприёмный высокочастотный |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4357072A (en) * | 1978-01-28 | 1982-11-02 | Plessey Handel Und Investments Ag | Sealing optical fibres into packages |
| US4252457A (en) * | 1978-06-27 | 1981-02-24 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical fiber-to-metal hermetic seal |
| CA1151277A (en) * | 1981-02-11 | 1983-08-02 | Northern Telecom Limited | Method of anchoring optical fiber in the hermetic laser package |
| DE3244867A1 (de) * | 1982-12-03 | 1984-06-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Sende- und/oder empfangsvorrichtung fuer einrichtungen der elektrooptischen nachrichtenuebertragung |
| DE3337131A1 (de) * | 1983-10-12 | 1985-04-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Glasfaserdurchfuehrung durch eine wandoeffnung eines gehaeuses |
| US4699456A (en) * | 1985-05-01 | 1987-10-13 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Hermetic fiber seal |
| US4865410A (en) * | 1988-01-25 | 1989-09-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Decoupled fiber optic feedthrough assembly |
| NL8801443A (nl) * | 1988-06-06 | 1990-01-02 | Koninkl Philips Electronics Nv | Opto-elektrische inrichting met een koppeling tussen een optische transmissievezel en een halfgeleiderlaserdiode. |
| US5068865A (en) * | 1988-06-09 | 1991-11-26 | Nec Corporation | Semiconductor laser module |
| JPH11231177A (ja) * | 1997-12-12 | 1999-08-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光素子モジュール及び光素子モジュールの製造方法 |
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2001
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2002
- 2002-12-16 JP JP2002363329A patent/JP3843063B2/ja not_active Expired - Fee Related
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