JP2005333029A - 光半導体装置および光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 放熱性が向上された光半導体装置および光モジュールを提供する。
【解決手段】 光半導体装置１は、パッケージ３と、半導体レーザ５と、封入ガス７とを備える。パッケージ３は、キャップ９およびステム１１を含んでおり、気密に封止されている。キャップ９は、例えばレンズ９ａといった光学窓を有している。半導体レーザ７はステム上に設けられている。また、半導体レーザ７は、上記光学窓に光学的に結合されており、半導体レーザ７の光出射面からの光は、光学窓を介して出力される。封入ガス７が、パッケージ３のキャビティを満たされており、ヘリウムガスを含んでいる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光半導体装置および光モジュールに関する。

同軸型金属製パッケージを用いる光半導体装置では、レンズ付きキャップとステムとで気密に封止されている。

この光通信装置の技術分野と異なる分野であるが、文献１には蛍光ランプが記載されている。蛍光ランプの内管は、紫外線透過部材製で内部に水銀蒸気と希ガスとを含む放電用ガスが封入されている。一対の電極が内管の内部両端に配設されている。外管は内管を収納しており、外管の内壁に蛍光体が塗布されている。内管と外管とを、それぞれが独立した気密空間を形成するように気密封止すると共に、外管の内部に、内管の熱を外管に伝導させて放熱させる熱伝導性に優れた放熱用ガスであるヘリウムガスを封入した。
特開平０９−１７３８３号公報

光送信モジュールでは、半導体レーザは、気密に封止されており窒素ガスで充填されたパッケージに組み立てされている。上記のパッケージでは、窒素ガス雰囲気中でパッケージを気密に封止している。製造工程において、パッケージの気密度を試験している。この気密性試験では、気密に封止されたパッケージを加圧されたヘリウムガス中に置き、この後に、光送信モジュールのヘリウムリークチェックをしている。

半導体レーザは、例えば同軸型金属製パッケージに搭載されており、パッケージ内において動作中に発熱する。半導体レーザによって発生された熱は、パッケージを介して放出される。伝送する光信号の伝送速度が大きくなるにつれて、放熱効率のより優れたパッケージに半導体素子を搭載することが求められる。

そこで、本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、放熱性が向上された光半導体装置および光モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、光半導体装置は、（ａ）光学窓を有するキャップとステムとを含んでおり気密に封止されたパッケージと、（ｂ）前記光学窓に光学的に結合されており前記ステム上に設けられた半導体レーザと、（ｃ）前記パッケージ内に満たされておりヘリウムガスを含む封入ガスとを備えることを特徴とする。

この光半導体装置によれば、半導体レーザは、ヘリウムガスを含む雰囲気に置かれているので、半導体レーザからの熱は、ステムだけでなくヘリウム雰囲気を介してキャップに伝わる。

本発明の別の側面によれば、光半導体装置は、（ａ）光学窓を有するキャップとステムとを含んでおり気密に封止されたパッケージと、（ｂ）前記光学窓に光学的に結合されており前記ステム上に設けられたフォトダイオードと、（ｃ）前記ステム上に設けられており前記フォトダイオードからの電気信号を受ける増幅器と、（ｄ）前記パッケージ内に満たされておりヘリウムガスを含む封入ガスとを備えることを特徴とする。

この光半導体装置によれば、増幅器は、ヘリウムガスを含む雰囲気に置かれているので、ステムだけでなく、増幅器からの熱はヘリウム雰囲気を介してキャップに伝わる。

本発明の光半導体装置では、前記キャップは、前記光学窓を支持する天井を有しており、前記天井の内面と前記半導体レーザの出射端面との間隔は、５０マイクロメートル以上６００マイクロメートル以下であることが好ましい。

発明者らの知見によれば、半導体レーザの出射端面を天井の内面に５０マイクロメートル程度まで近づけて半導体レーザの調芯ができる。この光半導体装置によれば、上記間隔を上記範囲にしているので、半導体レーザからの熱がキャップに伝わりやすくなる。半導体レーザからの熱は、ステムおよびキャップの両方から大気中に放出される。

本発明の光半導体装置では、前記光学窓は集光レンズを含むことができる。半導体光通信モジュールが集光レンズを含む場合でも、パッケージの気密封止を実現できる。

本発明の光半導体装置では、前記キャップは側壁を有しており、前記キャップは、該側壁の外側面に設けられた複数の放熱フィンを有することを特徴としてもよい。

この光半導体装置によれば、キャップに伝わった熱は、放熱フィンを介して大気中に放出される。

本発明の光半導体装置では、前記パッケージは前記封入ガスを用いて与圧されていることを特徴としてもよい。

この光半導体装置によれば、パッケージによって提供されるキャビティは与圧されているので、パッケージの封止が不完全であれば、ヘリウムリークチェックによって検出できる。

本発明の更なる別の側面によれば、光モジュールは、（ａ）光ファイバを支持し、該光ファイバ方向と直交する方向に出た端子を有する容器と蓋とからなり気密に封止されたパッケージと、（ｂ）前記光ファイバに光学的に結合されており前記容器内に設けられた半導体レーザと、（ｃ）前記パッケージ内に満たされておりヘリウムガスを含む封入ガスとを備える。

この光モジュールによれば、半導体レーザは、ヘリウムガスを含む雰囲気に置かれているので、半導体レーザからの熱はヘリウム雰囲気を介して容器だけでなく蓋にも伝わる。

本発明の光モジュールは、（ａ）上記の光半導体装置と、（ｂ）前記光半導体装置に取り付けられており別の光ファイバを固定したフェルールと接続が可能な同軸型レセプタクルとを備える。これにより、レセプタクル型の光モジュールが提供される。また、本発明の光モジュールは、（ａ）上記の光半導体装置と、（ｂ）前記半導体レーザに光学的に結合された光ファイバを含んでおり前記光半導体装置に取り付けられた同軸型ピグテイル構造とを備える。これにより、ピグテイル型の光モジュールが提供される。

本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。

以上説明したように、本発明によれば、放熱性が向上された光半導体装置および光モジュールが提供される。

本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の半導体光通信モジュールおよびその製造方法に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る光半導体装置を示す図面である。図２は、この光半導体装置を含む光モジュールを示す図面である。光半導体装置１は、パッケージ３と、半導体レーザ５と、封入ガス７とを備える。パッケージ３は、キャップ９およびステム１１を含んでおり、気密に封止されている。キャップ９は、例えばレンズ９ａといった光学窓を有している。半導体レーザ７はステム上に設けられている。また、半導体レーザ７は、上記光学窓に光学的に結合されており、半導体レーザ７の光出射面からの光は、光学窓を介して出力される。封入ガス７が、パッケージ３のキャビティを満たされており、ヘリウムガスを含んでいる。

この光半導体装置１によれば、半導体レーザ５は、ヘリウムガスを含む雰囲気に置かれているので、半導体レーザ５からの熱は、ステム１１だけでなくヘリウム雰囲気を介してキャップ９に伝わる。

この半導体光送信モジュールは、封入ガスとして窒素ガスを用いる半導体光送信モジュールに比べて、優れた放熱性を有する。窒素ガスの熱伝導率は２５０×１０^−４Ｗ／ｍ・Ｋであり、ヘリウムガスの熱伝導率は１５０×１０^−３Ｗ／ｍ・Ｋである。半導体レーザによって発生される熱は、ヒートシンク１３を介してステム１１のヘッダ１１ａに伝わり、ステム１１の表面から大気中に放出される。この経路に加えて、半導体レーザからの熱は、ヘリウムガスを含む封入ガス７を介してキャップにも伝わる。

光半導体装置１では、キャップ９およびステム１１は、例えば金属製である。好適な実施例では、キャップ９は、閉じた曲線に沿って設けられており連続する溶接部１５においてステム１１に溶接されている。また、キャップ９では、レンズまたは平板ガラス等からなる光学窓は、低融点ガラス９ｂを用いて気密にシールされている。ステム１１には、半導体レーザをモニタするフォトダイオード５ａが設けられている。ステム１１は、複数のリード端子１１ａを有しており、半導体レーザ５およびフォトダイオード５ａにボンディングワイヤを介して接続されている。半導体レーザ５、レンズ９ａ、光伝送部品２１は、所定の軸Ａｘに沿って配列されている。

図２を参照すると、光モジュール２は、光半導体装置１と、スリーブ１７と、レセプタクル１９と、光伝送部品２１と、位置決め部材２３とを有する。スリーブ１７は、キャップ９の外周に沿って移動できる。スリーブ１７は、光半導体装置１に取り付けられている。スリーブ１７の一端面１７ａには、レセプタクル１９が設けられている。光伝送部品２１は、レセプタクル１９内に位置しており、圧入される金属ブッシュといった位置決め部材２３によってレセプタクル１９に対して位置決めされている。光伝送部品２１は、光ファイバ２５およびキャリラリ２７を含む。光ファイバ２５はキャリラリ２７に挿入されている。レセプタクル１９内において、割スリーブといったスリーブ２９がキャピラリ２７にはめ込まれている。この光モジュール２は、フェルールと接続が可能な同軸型レセプタクル構造を有している。このフェルールの中心部には、別の光ファイバが固定されている。

図３は、第１の実施の形態に係る変形例の光半導体装置を示す図面である。光半導体装置１ａでは、パッケージ３ａは、キャップ９に替えて、キャップ１０を有する。キャップ１０は側壁１０ａを有しており、該側壁１０ａの外側面に設けられた一または複数の放熱フィン１０ｂを有している。この半導体光通信モジュール１によれば、キャップ１０に伝わった熱は、放熱フィン１０ｂを介して大気中に放出される。各放熱フィン１０ｂは、所定の軸Ａｘの方向に伸びており、スリーブ１７の移動および位置合わせが容易になる。

本実施の形態に係る光半導体装置では、半導体レーザ５は駆動信号を受けると信号光を発生すると共に発熱する。図３に示されるように、半導体レーザ５の前端面からの光Ｌ_Ｆはレンズ９ａを介して出力される。また、半導体レーザ５の後端面からの光Ｌ_Ｂはフォトダイオード５ａに入射する。半導体レーザ５からの熱Ｈ_１はステム１１に伝わり、半導体レーザ５からの熱Ｈ_２およびＨ_３はヘリウム封入ガスを介してキャップ１０に伝わる。したがって、光半導体装置の放熱性が向上される。

図４は、第１の実施の形態に係る別の変形例の光半導体装置示す図面である。
光半導体装置１ｂは、パッケージ３ｂと、半導体レーザ５と、封入ガス７とを備える。パッケージ３ｂは、キャップ８およびステム１１を含んでおり、気密に封止されている。キャップ８は、例えば球レンズといったレンズ９ｄを有している。キャップ８は、レンズ９ｄを支持する天井８ａを有している。天井８ａの内面８ｃと半導体レーザ５の出射端面５ｂとの間隔Ｄは、５０マイクロメートル以上が好ましい。発明者らの知見によれば、半導体レーザ５の出射端面５ｂを天井８ａの内面８ｃに５０マイクロメートル程度まで近づけて半導体レーザ５およびレンズ９ｄの調芯ができる。半導体レーザ５の出射端面５ｂと天井８ａの内面８ｃとの間隔Ｄが６００マイクロメートル以下であれば、レーザ出射光を損なうこと無く、放熱性を向上できる。この光半導体装置１ｂによれば、間隔Ｄを上記範囲にしているので、半導体レーザからの熱がキャップに伝わりやすくなる。半導体レーザからの熱は、ステムおよびキャップの両方から大気中に放出される。

キャップ８は、ステム１１上に固定された一端を有する側壁８ｂを含んでおり、天井８ａの厚さは、側壁８ｂの厚さより厚い。これにより、レンズ９ｄを支持する支持面８ｅを天井８ａに設けることができる。また、キャップ８がステム１１に搭載されたとき、天井８ａの内面８ｃを半導体レーザ５の出射端面５ｂに近づけることができる。これにより、半導体レーザ５からの熱が、パッケージ３のキャビティを満たされたヘリウムガスを介してキャップ８に伝わりやすい。

半導体レーザ５からの光は、天井８ａの開口８ｄを通してレンズ９ｄに入射する。一実施例では半導体レーザと球レンズ間距離０．１８ｍｍ、球レンズ有効径０．４ｍｍ、間隔Ｄ０．０５ｍｍの場合、開口８ｄを０．１２ｍｍ程度にすれば、半導体レーザ５からの光の大分部はレンズ９ｄに入射する。レンズ９ｄの有効径は開口８ｄのサイズより大きいので、レンズ９ｄに入射した光は集光されて、光ファイバに入射する。レンズ９ｄは、キャップ８の傾斜面８ｅによって支持されており、低融点ガラスといった封止部材９ｃを用いてキャップ８に固定されている。

図１から図４に示される光モジュールは、光半導体装置と、この光半導体装置に取り付けられフェルールと接続可能な同軸型レセプタクルとを含んでいる。これにより、同軸型の光モジュールが提供される。また、光モジュールは、該同軸型レセプタクルに替えてピグテイル構造物を含むことができる。ピグテイル構造物は、半導体レーザに光学的に結合された光ファイバを含んでおり光半導体装置に取り付けられている。これにより、ピグテイル構造の光モジュールが提供される。

（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係る光半導体装置を示す図面である。光半導体装置４１は、パッケージ４３と、フォトダイオード４５と、増幅器４５ａと、封入ガス４７とを備える。パッケージ４３は、キャップ４９およびステム５１を含んでおり、気密に封止されている。キャップ４９は、例えばレンズ４９ａといった光学窓を有している。フォトダイオード４５は、ステム５１上に設けられている。また、フォトダイオード４５は光学窓に光学的に結合されており、光学窓を通過した光は、フォトダイオード４５に入射する。増幅器４５ａはステム５１上に設けられている。また、増幅器４５ａは、フォトダイオードからの電気信号を受けており、フォトダイオードからの光電流を増幅すると共に電圧信号に変換する。封入ガス４７が、パッケージ３のキャビティを満たされており、ヘリウムガスを含んでいる。

この光半導体装置４１によれば、増幅器４５ａは、ヘリウムガスを含む雰囲気に置かれているので、増幅器４５ａからの熱は、ステム５１だけでなくヘリウム雰囲気４７を介してキャップ４９に伝わる。

この光半導体装置４１は、封入ガスとして窒素ガスを用いる場合に比べて優れた放熱性を有する。増幅器によって発生される熱は、ステム５１に伝わり、ステム５１の表面から大気中に放出される。この経路に加えて、増幅器４５ａからの熱は、ヘリウムガスを含む封入ガス４７を介してキャップ４９にも伝わる。

光半導体装置４１では、例えば、キャップ４９およびステム５１は金属製である。好適な実施例では、キャップ４９は、閉じた曲線に沿って設けられており連続する溶接部５５においてステム５１に溶接されている。また、キャップ４９では、光学窓、例えばレンズ４９ａまたは平板ガラスは、低融点ガラス４９ｂを用いて気密にシールされている。ステム５１は、複数のリード端子５１ａを有しており、フォトダイオード４５および増幅器４５ａにボンディングワイヤを介して接続されている。フォトダイオード４５、レンズ４９ａ、光伝送部品２１は、所定の軸Ａｘに沿って配列されている。

本実施の形態に係る光モジュール４２は、第１の実施の形態に係る光モジュール２と同様に、半導体装置４１と、スリーブ１７と、レセプタクル１９と、光伝送部品２１と、位置決め部材２３とを有することができる。この光モジュール２は、別の光ファイバを固定したフェルールと接続が可能な同軸型レセプタクル構造を有している。本実施の形態は、ピグテイル構造を有する光モジュールに適用できる。

また、本実施の形態に係る光半導体装置４１の変形例では、パッケージ４３は、キャップ４９に替えて、図３に示されたキャップ１０を用いることができる。このキャップ１０によれば、増幅器４９ａからの熱は、キャップ１０に伝わり放熱フィン１０ｂを介して大気中に放出される。また、キャップ４９に替えて、図４に示されたキャップ８を用いることができる。

本実施の形態に係る光半導体装置では、図５に示されるように、光ファイバ２５からの光Ｌ_１は、レンズ４９ａによって変換されて、パッケージ４３内に伝搬する光Ｌ_２になる。フォトダイオード４５は、光Ｌ_２を受けて該光に応じた光電流を発生する。増幅器４５ａは光電流を受けると、この光電流を増幅すると共に発熱する。増幅器４５ａからの熱はステム５１に伝わり、また増幅器４５ａからの熱はヘリウム封入ガスを介してキャップ４９に伝わる。したがって、半導体光受信モジュールの放熱性が向上される。

（第３の実施の形態）
図６は、第３の実施の形態に係る光半導体装置を示す図面である。光半導体装置６１は、パッケージ６３と、半導体レーザ６５と、封入ガス６７とを備える。パッケージ６３は、蓋６９と容器７１とを含んでおり、気密に封止されている。容器７１は、光ファイバ６０を支持しており、光ファイバ６０が伸びる方向と交差する方向（例えば、直交する方向）に出た端子８５を有する。半導体レーザ６５は、光ファイバ６０に光学的に結合されており、容器７１内に設けられている。封入ガス６７が、パッケージ６３のキャビティを満たされており、ヘリウムガスを含んでいる。パッケージ６３は、例えばバタフライ型パッケージまたはＤＩＬパッケージといったペリフェラル型パッケージであることができる。

この光半導体装置６１によれば、半導体レーザ６５は、ヘリウムガスを含む雰囲気に置かれているので、半導体レーザ６５からの熱は、ステム７１だけでなく、ヘリウム雰囲気を介して蓋６９および容器７１に伝わる。半導体レーザ６５によって発生される熱は、容器７１に伝わり、容器７１の表面から大気中に放出される。この経路に加えて、半導体レーザからの熱は、ヘリウムガスを含む封入ガス６７を介して蓋６９および容器７１にも伝わる。光半導体装置は、封入ガスとして窒素ガスを用いる光半導体装置に比べて、優れた放熱性を有する。

光半導体装置６１では、例えば、蓋６９は金属製であることが好ましく、容器７１は金属製および／またはセラミック製であることができる。好適な実施例では、蓋６９は、閉じた曲線に沿って設けられており連続する溶接部７５において容器７１の溶接面７１ａに溶接されている。一実施例では、半導体レーザ６５はヒートシンク７３上に搭載されており、ヒートシンク７３は搭載部品７７上に搭載されている。搭載部品７７上には、半導体レーザ６５をモニタするフォトダイオード７９およびレンズ８１が設けられている。光ファイバ６０、レンズ８１、半導体レーザ６５およびモニタ用フォトダイオード７９が所定の軸Ａｘに沿って配置されている。レンズ８１、半導体レーザ６５およびモニタ用フォトダイオード７９は、搭載部品７７上において光学的に調芯されており、搭載部品７７は、容器７１の底面７１ｂ上において光ファイバ６０と光学的に調芯されている。好適な実施例では、搭載部品７７は、サーモエレクトリッククーラ８３上に搭載されている。サーモエレクトリッククーラ８３は、容器７１の底面７１ｂ上に設けられている。

半導体レーザ６５、モニタ用フォトダイオード７９およびサーモエレクトリッククーラ８３は、容器７１の第１の側壁７１ｃおよび第２の側壁７１ｄに設けられたリード端子８５に接続されている。光ファイバ６０は、容器７１の第３の側壁７１ｅ上において位置決めされている。容器７１は第４の側壁７１ｆを有しており、必要な場合には第４の側壁７１ｆにもリード端子を設けることができる。

本実施の形態に係る光半導体装置では、半導体レーザ５５は駆動信号を受けると信号光を発生すると共に発熱する。図６に示されるように、半導体レーザ６５の前端面からの光Ｌ_Ｆはレンズ８１を介して光ファイバ６０に入射し、また半導体レーザ６５の後端面からの光Ｌ_Ｂはフォトダイオード６９に入射する。半導体レーザ６５からの熱Ｈ_１は搭載部品７７を介して容器７１の底部に伝わり、半導体レーザ５からの熱Ｈ_２、Ｈ_３、Ｈ_４、Ｈ_５およびＨ_６はヘリウム封入ガスを介して蓋６９および容器７１の側壁７１ｃ〜７１ｆに伝わる。したがって、光半導体装置の放熱性が向上される。

（第４の実施の形態）
図７（Ａ）は、封入ガスとして窒素ガスを用いる光半導体装置を製造するための主要な工程を示す図面であり、図７（Ｂ）は、封入ガスとしてヘリウムガスを用いる半導体光通信モジュールを製造するための主要な工程を示す図面である。図８は、シームシーラ装置を示す図面である。

引き続く説明では、第１の実施の形態に係る半導体光通信モジュールを製造する工程を説明するけれども、他の実施の形態に係る半導体光通信モジュールも同様の工程を用いて製造することができる。

図７（Ａ）を参照すると、工程フロー９１が示されている。まず、ステップＳ１０１において、ステム１１上に半導体レーザ５およびフォトダイオード５ａをダイボンドする。この後に、半導体レーザ５およびフォトダイオード５ａをステム１１のリード端子１１ａにボンディングワイヤを用いて接続する。これにより、組み立てられたステム１１が準備される。また、キャップ９を準備する。

ステップＳ１０２において、キャップ９とステム１１とを気密に封止する。この気密封止には、図８に示されたシームシーラ装置９５が用いられる。シームシーラ装置９５の第１の電極９７にステム１１を取り付け、また、シームシーラ装置９５の第２の電極９９上にキャップ９を取り付ける。キャップ９およびステム１１を互いに位置合わせして、シームシーラ装置９５を用いてキャップ９およびステム１１を互いに接触させる。キャップ９の突起９ｅがステム１１の溶接面１１ｂに接触している。第１の電極９７と第２の電極９９との間に電圧を印加して、キャップ９およびステム１１を介して電流を流す。この電流Ｉは、突起９ｅに流れる。ジュール熱により突起９ｅが溶融して、キャップ９およびステム１１が抵抗溶接される。シームシーラ装置９５は、ヘリウム雰囲気が満たされた作業室内に置かれている。好ましくは、作業室は与圧されており、作業室の圧力は、例えば大気圧（７６０ｍｍＨｇ、１０１３２５Ｐａ）より大きいの圧力であることが好ましい。また、ヘリウム雰囲気に水素ガスを加えることができる。溶接によって、キャップ９およびステム１１によって形成されるキャビティは気密に封止される。キャビティは、ヘリウムガスを含む封入ガスで満たされている。

ステップＳ１０３において、ヘリウムのリーク検査を行う。パッケージが気密に封止されている場合、ヘリウムリークは検出されない。パッケージの気密封止が不完全である場合、ヘリウムリークが検出される。

図７（Ｂ）を参照すると、工程フロー９３が示されている。ステップＴ１０１は、ステップＳ１０１と同様に行うことができる。

ステップＴ１０２では、シームシーラ装置は、ヘリウム雰囲気ではなく窒素雰囲気に置かれている。キャップおよびステムの抵抗溶接は、窒素雰囲気中で行われる。溶接によって、キャップおよびステムによって形成されるキャビティは気密に封止される。キャビティは、窒素ガスを含む封入ガスで満たされている。

次いで、ステップＴ１０３では、パッケージの気密封止を検査するために、溶接されたキャップおよびステムを、大気圧より大きな圧力を示すヘリウム雰囲気に所定の時間だけ置く。パッケージの気密封止が不完全である場合、ヘリウムガスがパッケージ内に侵入する。パッケージが気密に封止されている場合、ヘリウムガスはリークはパッケージ内に侵入できない。

ステップＴ１０４では、ヘリウムのリーク検査を行う。パッケージが気密に封止されている場合、ヘリウムリークは検出されない。パッケージの気密封止が不完全である場合、ヘリウムリークが検出される。

以上説明したように、本実施の形態に係る光半導体装置を製造する方法によれば、放熱性が向上される光半導体装置が提供されると共に、半導体光通信モジュールの製造プロセスからヘリウム加圧工程を除くことができる。

好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本実施の形態では、いくつかの形状の光半導体装置を説明したけれども、本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。また、本実施の形態では、ＣＡＮケース、バタフライ型ケースについて例示的に説明しているけれども、光半導体装置のために、気密に封止可能な他のパッケージを用いることもできる。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

図１は、第１の実施の形態に係る光半導体装置を示す図面である。 図２は、第１の実施の形態に係る光モジュールを示す図面である。 図３は、第１の実施の形態に係る変形例の光半導体装置を示す図面である。 図４は、第１の実施の形態に係る別の変形例の光半導体装置示す図面である。 図５は、第２の実施の形態に係る光半導体装置を示す図面である。 図６は、第３の実施の形態に係る光半導体装置を示す図面である。 図７（Ａ）は、封入ガスとして窒素ガスを用いる光半導体装置を製造するための主要な工程を示す図面であり、図７（Ｂ）は、封入ガスとしてヘリウムガスを用いる光半導体装置を製造するための主要な工程を示す図面である。 図８は、シームシーラ装置を示す図面である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ…光半導体装置、３、３ａ…パッケージ、５…半導体レーザ、５ａ…フォトダイオード、７…Ｈｅガス、８…キャップ、８ａ…天井、９…キャップ、９ａ…レンズ、９ｂ…低融点ガラス、９ｅ…突起、１０…キャップ、１０ａ…側壁、１０ｂ…放熱フィン、１１…ステム、１１ａ…ヘッダ、１５…溶接部、１７…スリーブ、１９…レセプタクル、２１…光伝送部品、２３…位置決め部材、２５…光ファイバ、２７…キャリラリ、２９…スリーブ、Ｌ_Ｆ、Ｌ_Ｂ…光、Ｈ_１、Ｈ_２、Ｈ_３…熱、４１…光半導体装置、４３…パッケージ、４５…フォトダイオード、４５ａ…増幅器、４７…封入ガス、４９…キャップ、５１…ステム、４５ａ…増幅器、５５…溶接部、４９ａ…レンズ、４９ｂ…低融点ガラス、Ｌ_１、Ｌ_２…光、６０…光ファイバ、６１…光半導体装置、６３…パッケージ、６５…半導体レーザ、６７…封入ガス、６９…蓋、７１…容器、７１ａ…溶接面、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ、７１ｆ…側壁、７３…ヒートシンク、７５…溶接部、７７…搭載部品、７９…フォトダイオード、８１…レンズ、８３…サーモエレクトリッククーラ、９５…シームシーラ装置、９７…第１の電極、９９…第２の電極

Claims (9)

1. 光学窓を有するキャップとステムとを含んでおり気密に封止されたパッケージと、
   前記光学窓に光学的に結合されており前記ステム上に設けられた半導体レーザと、
   前記パッケージ内に満たされておりヘリウムガスを含む封入ガスと
   を備えることを特徴とする光半導体装置。
2. 光学窓を有するキャップとステムとを含んでおり気密に封止されたパッケージと、
   前記光学窓に光学的に結合されており前記ステム上に設けられたフォトダイオードと、
   前記ステム上に設けられており前記フォトダイオードからの電気信号を受ける増幅器と、
   前記パッケージ内に満たされておりヘリウムガスを含む封入ガスと
   を備えることを特徴とする光半導体装置。
3. 前記キャップは、前記光学窓を支持する天井を有しており、
   前記天井の内面と前記半導体レーザの出射端面との間隔は、５０マイクロメートル以上６００マイクロメートル以下である、ことを特徴とする請求項１に記載された光半導体装置。
4. 前記光学窓は集光レンズを含む、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された光半導体装置。
5. 前記キャップは側壁を有しており、
   前記キャップは、該側壁の外側面に設けられた複数の放熱フィンを有する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された光半導体装置。
6. 前記パッケージは前記封入ガスを用いて与圧されていることを特徴する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載された光半導体装置。
7. 光ファイバを支持し、該光ファイバ方向と直交する方向に出た端子を有する容器と蓋とからなり気密に封止されたパッケージと、
   前記光ファイバに光学的に結合されており前記容器内に設けられた半導体レーザと、
   前記パッケージ内に満たされておりヘリウムガスを含む封入ガスと
   を備えることを特徴とする光モジュール。
8. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された光半導体装置と、
   前記光半導体装置に取り付けられており別の光ファイバを固定したフェルールと接続が可能な同軸型レセプタクルと
   を備えることを特徴とする光モジュール。
9. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された光半導体装置と、
   前記光半導体素子に光学的に結合された光ファイバを含んでおり前記光半導体装置に取り付けられた同軸型ピグテイル構造と
   を備えることを特徴とする光モジュール。

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