JP2021125539A - Optical device - Google Patents

Optical device Download PDF

Info

Publication number
JP2021125539A
JP2021125539A JP2020017450A JP2020017450A JP2021125539A JP 2021125539 A JP2021125539 A JP 2021125539A JP 2020017450 A JP2020017450 A JP 2020017450A JP 2020017450 A JP2020017450 A JP 2020017450A JP 2021125539 A JP2021125539 A JP 2021125539A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cover
optical
optical device
substrate
component
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
JP2020017450A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
麻衣子 有賀
Maiko Ariga
麻衣子 有賀
和哉 長島
Kazuya Nagashima
和哉 長島
敦 伊澤
Atsushi Izawa
敦 伊澤
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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 Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2020017450A priority Critical patent/JP2021125539A/en
Publication of JP2021125539A publication Critical patent/JP2021125539A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

To obtain an optical device which, for example, is formed at a lower cost and can secure required temperature control performance.SOLUTION: An optical device includes, for example, a temperature control device which has a first surface oriented in a first direction and a second surface oriented in a direction opposite to the first direction at the opposite side of the first surface and in which one of the first surface and the second surface serves as a heat absorption surface and the other surface serves as a heat radiation surface; an optical component provided on the first surface; and a cover which is located on the first surface, covers the optical component, and is made of a light transmissive synthetic resin material which transmits light received or sent by the optical component.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光学装置に関する。 The present invention relates to an optical device.

従来、ハウジング内に光学部品が収容された光学装置が知られている(特許文献1および特許文献2)。特許文献1では、ハウジングは金属材料で作られ、特許文献2では、ハウジングはセラミックで作られている。なお、特許文献1では、ハウジング内には、光学部品とともに温調装置も収容されている。 Conventionally, an optical device in which an optical component is housed in a housing is known (Patent Document 1 and Patent Document 2). In Patent Document 1, the housing is made of a metal material, and in Patent Document 2, the housing is made of ceramic. In Patent Document 1, a temperature control device is housed in the housing as well as an optical component.

特許文献1や特許文献2のように、金属材料やセラミックで作られたハウジングを備えた光学装置においては、例えば、ハウジングの製造コストが高く、ひいては光学装置の製造コストおよび価格が高くなるという問題があった。 In an optical device including a housing made of a metal material or ceramic as in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example, there is a problem that the manufacturing cost of the housing is high, and the manufacturing cost and price of the optical device are high. was there.

他方、光学部品を合成樹脂材料で覆った光学装置が知られている(特許文献3)。この場合、ハウジングが金属材料やセラミックで作られた場合に比べて、光学装置の製造コストおよび価格をより低くすることができる。 On the other hand, an optical device in which an optical component is covered with a synthetic resin material is known (Patent Document 3). In this case, the manufacturing cost and price of the optical device can be lower than when the housing is made of metal material or ceramic.

特開2002−111115号公報JP-A-2002-111115 特開平4−167583号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-167583 特開2004−319555号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-319555

しかしながら、特許文献1のように、光学装置が温調装置を備える場合、当該温調装置を合成樹脂材料によって全体的に覆ってしまうと、温調装置の高温部位と低温部位との間で合成樹脂材料を介して熱が伝達されるため、当該高温部位と低温部位との間の温度差が小さくなり、所要の温度調整機能が得られなくなる虞がある。 However, as in Patent Document 1, when the optical device is provided with a temperature control device, if the temperature control device is entirely covered with a synthetic resin material, it is synthesized between a high temperature portion and a low temperature portion of the temperature control device. Since heat is transferred through the resin material, the temperature difference between the high temperature portion and the low temperature portion becomes small, and there is a possibility that the required temperature adjustment function cannot be obtained.

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、より安価に構成することができるとともに、所要の温調性能を確保することが可能な光学装置を得ること、である。 Therefore, one of the problems of the present invention is, for example, to obtain an optical device that can be configured at a lower cost and can secure the required temperature control performance.

本発明の光学装置は、例えば、第一方向を向いた第一面と、当該第一面の反対側で前記第一方向の反対方向を向いた第二面と、を有し、前記第一面および前記第二面のうち一方の面が吸熱面となり他方の面が放熱面となる温調装置と、前記第一面上に設けられた光学部品と、前記第一面上に位置され前記光学部品を覆い当該光学部品が受光または送光する光を透過する光透過性の合成樹脂材料で作られたカバーと、を備える。 The optical device of the present invention has, for example, a first surface facing the first direction and a second surface facing the opposite direction of the first direction on the opposite side of the first surface. A temperature control device in which one surface of the surface and the second surface serves as an endothermic surface and the other surface serves as a heat radiating surface, optical components provided on the first surface, and the above-mentioned located on the first surface. It includes a cover made of a light-transmitting synthetic resin material that covers an optical component and transmits light received or transmitted by the optical component.

また、前記光学装置では、例えば、前記温調装置は、前記第一面を有した第一基板と、前記第二面を有した第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に位置された熱電素子と、を有し、前記カバーは、前記第一基板、前記第二基板、および前記熱電素子のうち前記第一基板のみに接する。 Further, in the optical device, for example, the temperature control device includes a first substrate having the first surface, a second substrate having the second surface, and the first substrate and the second substrate. It has a thermoelectric element located between them, and the cover is in contact with only the first substrate of the first substrate, the second substrate, and the thermoelectric element.

また、前記光学装置では、例えば、前記カバーは、前記第一面を部分的に覆う。 Further, in the optical device, for example, the cover partially covers the first surface.

また、前記光学部品は、前記光学部品は、電気的に駆動可能な光電部品を含み、前記第一面の前記カバーから外れた部位には、前記光電部品と電気的に接続されるとともに前記カバーから露出した導体が設けられる。 Further, in the optical component, the optical component includes a photoelectric component that can be electrically driven, and a portion of the first surface that is detached from the cover is electrically connected to the photoelectric component and the cover. A conductor exposed from the optics is provided.

また、前記光学装置は、例えば、前記カバーで覆われた温度センサを備える。 The optical device also includes, for example, a temperature sensor covered with the cover.

また、前記光学装置では、例えば、前記カバーの外表面は、無機材料の被膜で覆われる。 Further, in the optical device, for example, the outer surface of the cover is covered with a coating film of an inorganic material.

また、前記光学装置では、例えば、前記被膜は、金属膜である。 Further, in the optical device, for example, the coating film is a metal film.

また、前記光学装置では、例えば、前記合成樹脂材料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、およびシリコーン樹脂のうちいずれか一つである。 Further, in the optical device, for example, the synthetic resin material is any one of an epoxy resin, an acrylic resin, and a silicone resin.

また、前記光学装置は、例えば、前記光学部品は、半導体レーザモジュールである。 Further, in the optical device, for example, the optical component is a semiconductor laser module.

また、前記光学装置は、例えば、前記カバーに挿入され前記光学部品と光学的に結合される光ファイバを備える。 Further, the optical device includes, for example, an optical fiber that is inserted into the cover and optically coupled to the optical component.

本発明によれば、例えば、より安価に構成することができるとともに、所要の温調性能を確保することが可能な光学装置を、得ることができる。 According to the present invention, for example, it is possible to obtain an optical device which can be constructed at a lower cost and can secure a required temperature control performance.

図1は、実施形態の光学装置の例示的かつ模式的な斜視図である。FIG. 1 is an exemplary and schematic perspective view of the optical device of the embodiment. 図2は、実施形態の光学装置の例示的かつ模式的な側面図であって、図1のII−IIにおけるカバーの断面を含む図である。FIG. 2 is an exemplary and schematic side view of the optical device of the embodiment, including a cross section of the cover in II-II of FIG.

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)のうち少なくとも一つを得ることが可能である。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be disclosed. The configurations of the embodiments shown below, as well as the actions and results (effects) brought about by the configurations, are examples. The present invention can also be realized by configurations other than those disclosed in the following embodiments. Further, according to the present invention, it is possible to obtain at least one of various effects (including derivative effects) obtained by the configuration.

本明細書において、序数は、部品や部位等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。 In this specification, ordinal numbers are given for convenience in order to distinguish parts, parts, etc., and do not indicate priorities or orders.

また、各図において、X方向を矢印Xで表し、Y方向を矢印Yで表し、Z方向を矢印Zで表す。X方向、Y方向、およびZ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。なお、X方向は、長手方向あるいは延び方向とも称され、Y方向は、短手方向あるいは幅方向とも称され、Z方向は、高さ方向あるいは厚さ方向とも称されうる。 Further, in each figure, the X direction is represented by an arrow X, the Y direction is represented by an arrow Y, and the Z direction is represented by an arrow Z. The X, Y, and Z directions intersect and are orthogonal to each other. The X direction is also referred to as a longitudinal direction or an extension direction, the Y direction is also referred to as a lateral direction or a width direction, and the Z direction may be referred to as a height direction or a thickness direction.

[実施形態]
図1は、実施形態の光学装置1の斜視図である。また、図2は、光学装置1の側面図であって、図1のII−IIにおけるカバー10の断面を含む図である。
[Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of the optical device 1 of the embodiment. Further, FIG. 2 is a side view of the optical device 1, which includes a cross section of the cover 10 in II-II of FIG.

図1,2に示されるように、光学装置1は、カバー10と、温調装置20と、発光素子31と、レンズ32と、光ファイバ33と、キャリア34と、支持部品35と、温度センサ36と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the optical device 1 includes a cover 10, a temperature control device 20, a light emitting element 31, a lens 32, an optical fiber 33, a carrier 34, a support component 35, and a temperature sensor. 36 and.

図1,2に示されるように、温調装置20は、上側基板21Uと、下側基板21Lと、複数の熱電素子22とを有している。熱電素子22は、それぞれ、上側基板21Uと下側基板21Lとの間に介在している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the temperature control device 20 includes an upper substrate 21U, a lower substrate 21L, and a plurality of thermoelectric elements 22. The thermoelectric elements 22 are interposed between the upper substrate 21U and the lower substrate 21L, respectively.

上側基板21Uは、Z方向と交差して広がっている。本実施形態では、上側基板21Uは、X方向およびY方向に延びるとともに、Z方向と直交している。上側基板21Uは、Z方向を向く上面20aと当該上面20aの裏側の下面21bとを有している。上側基板21Uは、例えばセラミックのような熱伝導性が高い絶縁性の材料により作られうる。上側基板21Uは、第一基板の一例であり、上面20aは、第一面の一例である。Z方向は、第一方向の一例である。 The upper substrate 21U extends so as to intersect the Z direction. In the present embodiment, the upper substrate 21U extends in the X and Y directions and is orthogonal to the Z direction. The upper substrate 21U has an upper surface 20a facing in the Z direction and a lower surface 21b on the back side of the upper surface 20a. The upper substrate 21U can be made of an insulating material having high thermal conductivity, such as ceramic. The upper substrate 21U is an example of the first substrate, and the upper surface 20a is an example of the first surface. The Z direction is an example of the first direction.

発光素子31や、レンズ32、光ファイバ33のような光学部品は、上面20a上に、直接的にあるいは他の部品を介して間接的に、取り付けられている。上側基板21Uは、実装基板とも称され、上面20aは、実装面とも称されうる。 Optical components such as the light emitting element 31, the lens 32, and the optical fiber 33 are mounted directly on the upper surface 20a or indirectly via other components. The upper substrate 21U may also be referred to as a mounting substrate, and the upper surface 20a may also be referred to as a mounting surface.

下側基板21Lは、上側基板21Uとは反対側で、Z方向と交差して広がっている。本実施形態では、下側基板21Lは、X方向およびY方向に延びるとともに、Z方向と直交している。下側基板21Lは、上面21aと当該上面21aの裏側でZ方向の反対方向を向く下面20bとを有している。下側基板21Lは、例えばセラミックのような熱伝導性が高い絶縁性の材料により作られうる。下側基板21Lは、第二基板の一例であり、取付基板とも称されうる。また、下面20bは、第二面の一例であり、被取付面とも称されうる。 The lower substrate 21L is on the opposite side of the upper substrate 21U and extends so as to intersect the Z direction. In the present embodiment, the lower substrate 21L extends in the X and Y directions and is orthogonal to the Z direction. The lower substrate 21L has an upper surface 21a and a lower surface 20b that faces the opposite direction in the Z direction on the back side of the upper surface 21a. The lower substrate 21L can be made of an insulating material having high thermal conductivity, such as ceramic. The lower substrate 21L is an example of a second substrate and may also be referred to as a mounting substrate. Further, the lower surface 20b is an example of the second surface, and may also be referred to as a mounted surface.

熱電素子22は、例えば、ビスマステルル系の半導体のような、P型半導体またはN型半導体によって、作られうる。 The thermoelectric element 22 can be made of a P-type semiconductor or an N-type semiconductor, for example, a bismuth tellurium-based semiconductor.

上側基板21Uの下面21bおよび下側基板21Lの上面21aには配線パターン(不図示)が設けられている。熱電素子22は、それぞれ、これら二つの配線パターンの間に介在している。配線パターンは、例えば、銅系金属のような、導電性の高い金属材料によって、作られうる。 Wiring patterns (not shown) are provided on the lower surface 21b of the upper substrate 21U and the upper surface 21a of the lower substrate 21L. Each of the thermoelectric elements 22 is interposed between these two wiring patterns. The wiring pattern can be made of a highly conductive metal material, such as a copper-based metal.

上側基板21Uおよび下側基板21Lの一般部分(絶縁部分)は、例えば、low temperature co-fired ceramics(LTCC)や、セラミックで作られうる。 The general parts (insulating parts) of the upper substrate 21U and the lower substrate 21L can be made of, for example, low temperature co-fired ceramics (LTCC) or ceramics.

複数の熱電素子22は、配線パターンを介してPN接合を構成するよう、直列に接続されている。複数の熱電素子22は、配線パターンを介した温調装置20外からの電力の供給により、発熱または吸熱する。熱電素子22における発熱と吸熱とは、複数の熱電素子22に流れる電流の向きにより、切り替わる。配線パターンは、導体あるいは導体層とも称されうる。 The plurality of thermoelectric elements 22 are connected in series so as to form a PN junction via a wiring pattern. The plurality of thermoelectric elements 22 generate heat or absorb heat by supplying electric power from the outside of the temperature control device 20 via the wiring pattern. The heat generation and endothermic reaction in the thermoelectric element 22 are switched depending on the direction of the current flowing through the plurality of thermoelectric elements 22. The wiring pattern can also be referred to as a conductor or conductor layer.

温調装置20では、上面20aおよび下面20bのうち一方が吸熱面となり他方が放熱面となる。すなわち、温調装置20では、電流の向きにより、上面20aが吸熱面となり下面20bが放熱面となる状態と、上面20aが放熱面となり下面20bが吸熱面となる状態とが、切り替わる。 In the temperature control device 20, one of the upper surface 20a and the lower surface 20b is an endothermic surface and the other is a heat radiating surface. That is, in the temperature control device 20, depending on the direction of the electric current, the upper surface 20a becomes an endothermic surface and the lower surface 20b becomes an endothermic surface, and the upper surface 20a becomes a heat radiating surface and the lower surface 20b becomes an endothermic surface.

このように、温調装置20は、光学部品の土台として機能するとともに、光学部品を加熱したり冷却したりすることにより、当該光学部品の温度調整を行う。温調装置20は、ペルチェモジュールや、熱電モジュールとも称されうる。 In this way, the temperature control device 20 functions as a base of the optical component, and adjusts the temperature of the optical component by heating or cooling the optical component. The temperature control device 20 may also be referred to as a Perche module or a thermoelectric module.

光機能素子である発光素子31は、例えば、半導体レーザモジュールであり、一例としては、波長可変レーザ素子である。発光素子31は、キャリア34を介して温調装置20の上面20a上に実装されている。また、発光素子31は、電気信号によって駆動される光電部品の一例である。 The light emitting element 31 which is an optical functional element is, for example, a semiconductor laser module, and an example is a wavelength tunable laser element. The light emitting element 31 is mounted on the upper surface 20a of the temperature control device 20 via the carrier 34. Further, the light emitting element 31 is an example of a photoelectric component driven by an electric signal.

キャリア34は、熱伝導性が高い絶縁性の材料によって作られ、発光素子31が発生する熱を温調装置20に伝達する。キャリア34は、サブマウントとも称されうる。 The carrier 34 is made of an insulating material having high thermal conductivity, and transfers the heat generated by the light emitting element 31 to the temperature control device 20. The carrier 34 may also be referred to as a submount.

発光素子31は、レーザ光をレンズ32に向けて出力する。レーザ光の波長は、例えば、光通信の波長として好適な900nm以上1650nm以下である。発光素子31は、レーザ光を出力している間は素子温度が上昇し、発熱体として機能する。 The light emitting element 31 outputs the laser beam toward the lens 32. The wavelength of the laser light is, for example, 900 nm or more and 1650 nm or less, which is suitable as a wavelength for optical communication. The light emitting element 31 functions as a heating element because the element temperature rises while the laser beam is being output.

レンズ32は、発光素子31からのレーザ光に、屈折率による作用を及ぼしてコリメートする。レンズ32から出力されたレーザ光は、支持部品35に支持された光ファイバ33の端部に入力される。光ファイバ33は、発光素子31およびレンズ32と、光学的に結合される。 The lens 32 collimates the laser beam from the light emitting element 31 by exerting an action due to the refractive index. The laser beam output from the lens 32 is input to the end of the optical fiber 33 supported by the support component 35. The optical fiber 33 is optically coupled to the light emitting element 31 and the lens 32.

温度センサ36は、所定部位の温度を検出する。温度センサ36は、例えばサーミスタである。温度センサ36は、例えば、発光素子31の周囲温度を検出する。この場合、検出された温度は、発光素子31の温度を調整するための温調装置20の制御に用いられる。 The temperature sensor 36 detects the temperature of a predetermined portion. The temperature sensor 36 is, for example, a thermistor. The temperature sensor 36 detects, for example, the ambient temperature of the light emitting element 31. In this case, the detected temperature is used for controlling the temperature control device 20 for adjusting the temperature of the light emitting element 31.

図1,2に示されるように、カバー10は、上側基板21Uの上面20aを部分的に覆っている。カバー10は、例えば、エポキシ樹脂や、アクリル樹脂、シリコーン樹脂のような、合成樹脂材料である。カバー10は、例えば、型にセットされた温調装置20の上側基板21Uの上面20a上に流動性を有した状態で流し込まれ、冷却、加熱、または紫外光照射により固化される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the cover 10 partially covers the upper surface 20a of the upper substrate 21U. The cover 10 is a synthetic resin material such as an epoxy resin, an acrylic resin, or a silicone resin. The cover 10 is, for example, poured into the upper surface 20a of the upper substrate 21U of the temperature control device 20 set in the mold in a fluid state, and is solidified by cooling, heating, or irradiation with ultraviolet light.

カバー10は、上側基板21U、下側基板21L、および熱電素子22のうち、上側基板21Uのみに接している。本実施形態では、カバー10は、上側基板21Uの上面20aに対して、Z方向に位置されている。 The cover 10 is in contact with only the upper substrate 21U of the upper substrate 21U, the lower substrate 21L, and the thermoelectric element 22. In the present embodiment, the cover 10 is located in the Z direction with respect to the upper surface 20a of the upper substrate 21U.

図2に示されるように、上面20a上に盛られたカバー10は、当該上面20a上に設けられた部品、すなわち本実施形態では、発光素子31、レンズ32、光ファイバ33、キャリア34、支持部品35、および温度センサ36を、全体的に覆っている。これら部品は、カバー10内に埋められ、当該カバー10によって物理的に保護されている。光ファイバ33は、カバー10内に挿入されている。カバー10は、封止樹脂や、モールド樹脂とも称されうる。 As shown in FIG. 2, the cover 10 piled up on the upper surface 20a is a component provided on the upper surface 20a, that is, in the present embodiment, the light emitting element 31, the lens 32, the optical fiber 33, the carrier 34, and the support. The component 35 and the temperature sensor 36 are totally covered. These parts are embedded in the cover 10 and physically protected by the cover 10. The optical fiber 33 is inserted in the cover 10. The cover 10 may also be referred to as a sealing resin or a molding resin.

カバー10は、発光素子31が送光する光を透過する光透過性を有した合成樹脂材料で作られる。なお、光学装置1が、光学部品として受光素子を有する場合、カバー10は、当該受光素子が受光する光を透過する光透過性を有した合成樹脂材料で作られる。 The cover 10 is made of a light-transmitting synthetic resin material that transmits the light transmitted by the light-emitting element 31. When the optical device 1 has a light receiving element as an optical component, the cover 10 is made of a light-transmitting synthetic resin material that transmits light received by the light receiving element.

上面20aのカバー10から外れた部位、すなわちカバー10によって覆われずに露出した部位には、導体21cが露出している。言い換えると、上面20a上は、カバー10から露出した導体21cが設けられている。 The conductor 21c is exposed at a portion of the upper surface 20a that is detached from the cover 10, that is, a portion that is exposed without being covered by the cover 10. In other words, a conductor 21c exposed from the cover 10 is provided on the upper surface 20a.

導体21cは、上側基板21Uに設けられた接続導体、例えば、上面20a上や上側基板21U内に設けられた接続導体(不図示)と、電気的に接続されている。さらに、当該接続導体は、光電部品としての発光素子31(の内部導体)や、温度センサ36(の内部導体)と電気的に接続されている。すなわち、導体21cには、接続導体を介して光電部品としての発光素子31と電気的に接続された導体21cと、接続導体を介して温度センサ36と電気的に接続された導体21cとが、含まれている。導体21cは、光学装置1とは異なる外部機器や外部装置の導体との間の電気的な接続に利用される。導体21cは、例えば、パッドであり、電極や、端子とも称されうる。また、接続導体は、例えば、配線パターンや、ビア、ボンディングワイヤ等であり、配線とも称されうる。温度センサ36は、電気部品や熱電部品とも称されうる。なお、下側基板21Lにも、導体21cと同様に接続導体と電気的に接続された導体21dが設けられてもよい。 The conductor 21c is electrically connected to a connecting conductor provided on the upper substrate 21U, for example, a connecting conductor (not shown) provided on the upper surface 20a or in the upper substrate 21U. Further, the connecting conductor is electrically connected to the light emitting element 31 (inner conductor) as a photoelectric component and the temperature sensor 36 (inner conductor). That is, the conductor 21c includes a conductor 21c that is electrically connected to the light emitting element 31 as a photoelectric component via a connecting conductor and a conductor 21c that is electrically connected to the temperature sensor 36 via the connecting conductor. include. The conductor 21c is used for electrical connection with an external device different from the optical device 1 or a conductor of the external device. The conductor 21c is, for example, a pad, and may also be referred to as an electrode or a terminal. Further, the connecting conductor is, for example, a wiring pattern, vias, bonding wires, or the like, and may also be referred to as wiring. The temperature sensor 36 may also be referred to as an electrical component or a thermoelectric component. The lower substrate 21L may also be provided with a conductor 21d electrically connected to the connecting conductor in the same manner as the conductor 21c.

導体21cや、接続導体、配線パターンのような、上側基板21Uや下側基板21Lに設けられる導体部分は、例えば、銅系材料のような、導電性の高い金属材料で作られる。 The conductor portions provided on the upper substrate 21U and the lower substrate 21L, such as the conductor 21c, the connecting conductor, and the wiring pattern, are made of a highly conductive metal material such as a copper-based material.

上述した構造により、カバー10は、上面20a上に位置する部品、すなわち、本実施形態では、発光素子31、レンズ32、光ファイバ33、キャリア34、支持部品35、および温度センサ36に、液体が作用するのを防止している。 According to the structure described above, the cover 10 has a component located on the upper surface 20a, that is, in the present embodiment, the liquid is applied to the light emitting element 31, the lens 32, the optical fiber 33, the carrier 34, the support component 35, and the temperature sensor 36. It prevents it from acting.

また、カバー10の外表面10aは、無機材料の被膜40で覆われている。被膜40は、例えば、アルミニウム、酸化アルミニウムや、アルミニウム合金のような、アルミニウム系の金属材料で作られうる。また、被膜40は、例えば、ダイヤモンドライクカーボンのような、非金属材料で作られてもよい。被膜40は、上面20a上に位置する部品、すなわち、本実施形態では、発光素子31、レンズ32、光ファイバ33、キャリア34、支持部品35、および温度センサ36に、気体が作用するのを防止している。 Further, the outer surface 10a of the cover 10 is covered with a coating 40 of an inorganic material. The coating 40 can be made of an aluminum-based metal material such as aluminum, aluminum oxide, or an aluminum alloy. Further, the coating film 40 may be made of a non-metallic material such as diamond-like carbon. The coating 40 prevents gas from acting on the components located on the upper surface 20a, that is, in the present embodiment, the light emitting element 31, the lens 32, the optical fiber 33, the carrier 34, the support component 35, and the temperature sensor 36. doing.

発明者らは、鋭意研究により、被膜40が金属材料かあるいはダイヤモンドライクカーボンである場合、当該被膜40の厚さが0.1[μm]以上であれば、所定圧力のヘリウムガスがリークしないようなガスバリヤ性、すなわち、光学部品の信頼性を確保できるガスバリヤ性を、保証できることを確認した。 The inventors have conducted diligent research to prevent leakage of helium gas at a predetermined pressure when the coating 40 is made of a metal material or diamond-like carbon and the thickness of the coating 40 is 0.1 [μm] or more. It was confirmed that a good gas barrier property, that is, a gas barrier property that can ensure the reliability of optical parts can be guaranteed.

以上、説明したように、本実施形態では、光学装置1は、温調装置20と、当該温調装置20の上面20a(第一面)上に設けられた発光素子31のような光学部品を含む部品と、当該部品を覆うカバー10と、を備えている。カバー10は、光学部品が受光または送光する光を透過する光透過性の合成樹脂材料で作られている。 As described above, in the present embodiment, the optical device 1 includes a temperature control device 20 and optical components such as a light emitting element 31 provided on the upper surface 20a (first surface) of the temperature control device 20. A component including the component and a cover 10 for covering the component are provided. The cover 10 is made of a light-transmitting synthetic resin material that transmits light received or transmitted by an optical component.

このような構成によれば、例えば、合成樹脂材料で作られたカバー10を備え、金属材料やセラミックで作られたハウジングを備えないため、光学装置1をより安価に製造することができる。また、カバー10は、光透過性の合成樹脂材料で作られているため、複数の光学部品の間にカバー10が介在した場合にあっても、それら複数の光学部品間の光学結合を確保することができる。 According to such a configuration, for example, the optical device 1 can be manufactured at a lower cost because the cover 10 made of a synthetic resin material is provided and the housing made of a metal material or ceramic is not provided. Further, since the cover 10 is made of a light-transmitting synthetic resin material, even if the cover 10 is interposed between the plurality of optical components, the optical coupling between the plurality of optical components is ensured. be able to.

また、本実施形態では、例えば、カバー10は、温調装置20の、上側基板21U(第一基板)、下側基板21L(第二基板)、および熱電素子22のうち、上側基板21Uのみに接している。 Further, in the present embodiment, for example, the cover 10 is provided only on the upper substrate 21U of the temperature control device 20 among the upper substrate 21U (first substrate), the lower substrate 21L (second substrate), and the thermoelectric element 22. I'm in contact.

このような構成によれば、例えば、カバー10が上側基板21Uと下側基板21Lとの間で跨り、当該跨った部位によって上側基板21Uと下側基板21Lとの間で熱が伝達され、ひいては、温調装置20の温調性能が確保し難くなるのを回避できる。よって、このような構成によれば、温調装置20による所要の温調性能をより確実に得ることができる。また、光学部品と上側基板21Uとの間にカバー10が介在した場合、光学部品からカバー10を介した上側基板21Uのみへの熱の伝達経路を確保することができる。 According to such a configuration, for example, the cover 10 straddles between the upper substrate 21U and the lower substrate 21L, and heat is transferred between the upper substrate 21U and the lower substrate 21L by the straddling portion, and thus heat is transferred between the upper substrate 21U and the lower substrate 21L. , It is possible to avoid the difficulty in ensuring the temperature control performance of the temperature control device 20. Therefore, according to such a configuration, the required temperature control performance by the temperature control device 20 can be obtained more reliably. Further, when the cover 10 is interposed between the optical component and the upper substrate 21U, it is possible to secure a heat transfer path from the optical component to only the upper substrate 21U via the cover 10.

また、本実施形態では、例えば、カバー10は、上面20a(第一面)を部分的に覆っている。 Further, in the present embodiment, for example, the cover 10 partially covers the upper surface 20a (first surface).

このような構成によれば、例えば、カバー10が上面20aの全体を覆う場合に比べて、カバー10の量を減らすことができ、光学装置1をより安価に製造できたり、より軽量に製造できたりといった利点が得られる。 According to such a configuration, for example, the amount of the cover 10 can be reduced as compared with the case where the cover 10 covers the entire upper surface 20a, and the optical device 1 can be manufactured at a lower cost or lighter. You can get advantages such as optics.

また、本実施形態では、例えば、上面20aのカバー10から外れた部位には、当該カバー10から露出した導体21cが設けられ、当該導体21cが、発光素子31のような光電部品と電気的に接続されている。 Further, in the present embodiment, for example, a conductor 21c exposed from the cover 10 is provided at a portion of the upper surface 20a detached from the cover 10, and the conductor 21c is electrically connected to a photoelectric component such as a light emitting element 31. It is connected.

このような構成によれば、例えば、導体21cを、光学装置1とは異なる外部機器や外部装置と光電部品とを電気的に接続可能な構成を、比較的簡素な構成によって実現することができる。 According to such a configuration, for example, a configuration in which the conductor 21c can be electrically connected to an external device or an external device different from the optical device 1 and the photoelectric component can be realized by a relatively simple configuration. ..

また、本実施形態では、例えば、光学装置1は、カバー10によって覆われた温度センサ36を備える。 Further, in the present embodiment, for example, the optical device 1 includes a temperature sensor 36 covered with a cover 10.

このような構成によれば、例えば、カバー10内の各部の温度を検知することができる。 According to such a configuration, for example, the temperature of each part in the cover 10 can be detected.

また、本実施形態では、例えば、カバー10の外表面10aが、無機材料の被膜40で覆われている。 Further, in the present embodiment, for example, the outer surface 10a of the cover 10 is covered with the coating 40 of the inorganic material.

このような構成によれば、例えば、合成樹脂材料で作られたカバー10において、ガスバリヤ性を確保し難い構成にあっても、被膜40により所要のガスバリヤ性を確保することができる。すなわち、より安価に部品を物理的に保護しながら、液体や気体から保護する構成を、比較的安価でありかつ簡素な構成によって実現することができる。 According to such a configuration, for example, even if the cover 10 made of a synthetic resin material has a configuration in which it is difficult to secure the gas barrier property, the film 40 can secure the required gas barrier property. That is, a configuration that physically protects the parts at a lower cost and protects them from liquids and gases can be realized by a relatively inexpensive and simple configuration.

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been exemplified above, the above-described embodiment is an example and is not intended to limit the scope of the invention. The above-described embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, combinations, and changes can be made without departing from the gist of the invention. In addition, specifications such as each configuration and shape (structure, type, direction, model, size, length, width, thickness, height, number, arrangement, position, material, etc.) are changed as appropriate. Can be carried out.

例えば、光学装置は、カバーに覆われた他の部品や、他の光学部品、他の光電部品を備えてもよい。また、光学装置は、他の半導体レーザモジュール以外の装置であってもよい。また、それら部品のレイアウトは、上記実施形態には限定されない。 For example, the optical device may include other components covered by a cover, other optical components, and other photoelectric components. Further, the optical device may be a device other than other semiconductor laser modules. Further, the layout of these parts is not limited to the above embodiment.

例えば、第一被膜、第二被膜、および第三被膜は、それぞれ、複数の膜が積層された所謂多層膜であってもよいし、この場合、例えば、ダイヤモンドライクカーボン膜やアルミニウム膜のような材質が異なる膜(層)を含んでもよい。 For example, the first coating film, the second coating film, and the third coating film may each be a so-called multilayer film in which a plurality of films are laminated, and in this case, for example, a diamond-like carbon film or an aluminum film. It may contain a film (layer) made of a different material.

1…光学装置
10…カバー
10a…外表面
20…温調装置
20a…上面(第一面)
20b…下面
21a…上面
21b…下面
21c…導体
21d…導体
21U…上側基板(第一基板)
21L…下側基板(第二基板)
22…熱電素子
31…発光素子(光学部品、光電部品)
32…レンズ(光学部品)
33…光ファイバ(光学部品)
34…キャリア
35…支持部品
36…温度センサ
40…被膜
X…方向
Y…方向
Z…方向(第一方向)
1 ... Optical device 10 ... Cover 10a ... Outer surface 20 ... Temperature control device 20a ... Top surface (first surface)
20b ... Lower surface 21a ... Upper surface 21b ... Lower surface 21c ... Conductor 21d ... Conductor 21U ... Upper substrate (first substrate)
21L ... Lower board (second board)
22 ... Thermoelectric element 31 ... Light emitting element (optical component, photoelectric component)
32 ... Lens (optical component)
33 ... Optical fiber (optical component)
34 ... Carrier 35 ... Support component 36 ... Temperature sensor 40 ... Coating X ... Direction Y ... Direction Z ... Direction (first direction)

Claims (10)

第一方向を向いた第一面と、当該第一面の反対側で前記第一方向の反対方向を向いた第二面と、を有し、前記第一面および前記第二面のうち一方の面が吸熱面となり他方の面が放熱面となる温調装置と、
前記第一面上に設けられた光学部品と、
前記第一面上に位置され前記光学部品を覆い当該光学部品が受光または送光する光を透過する光透過性の合成樹脂材料で作られたカバーと、
を備えた、光学装置。
It has a first surface facing the first direction and a second surface facing the opposite direction of the first direction on the opposite side of the first surface, and one of the first surface and the second surface. A temperature control device whose surface is an endothermic surface and the other surface is a heat radiating surface,
The optical components provided on the first surface and
A cover that is located on the first surface and covers the optical component and is made of a light-transmitting synthetic resin material that transmits light received or transmitted by the optical component.
With an optical device.
前記温調装置は、前記第一面を有した第一基板と、前記第二面を有した第二基板と、前記第一基板と前記第二基板との間に位置された熱電素子と、を有し、
前記カバーは、前記第一基板、前記第二基板、および前記熱電素子のうち前記第一基板のみに接した、請求項1に記載の光学装置。
The temperature control device includes a first substrate having the first surface, a second substrate having the second surface, and a thermoelectric element located between the first substrate and the second substrate. Have,
The optical device according to claim 1, wherein the cover is in contact with only the first substrate of the first substrate, the second substrate, and the thermoelectric element.
前記カバーは、前記第一面を部分的に覆った、請求項1または2に記載の光学装置。 The optical device according to claim 1 or 2, wherein the cover partially covers the first surface. 前記光学部品は、電気的に駆動可能な光電部品を含み、
前記第一面の前記カバーから外れた部位には、前記光電部品と電気的に接続されるとともに前記カバーから露出した導体が設けられた、請求項3に記載の光学装置。
The optical components include electrically driveable photoelectric components.
The optical device according to claim 3, wherein a conductor electrically connected to the photoelectric component and exposed from the cover is provided at a portion of the first surface detached from the cover.
前記カバーで覆われた温度センサを備えた、請求項1〜4のうちいずれか一つに記載の光学装置。 The optical device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a temperature sensor covered with the cover. 前記カバーの外表面は、無機材料の被膜で覆われた、請求項1〜5のうちいずれか一つに記載の光学装置。 The optical device according to any one of claims 1 to 5, wherein the outer surface of the cover is covered with a coating film of an inorganic material. 前記被膜は、金属膜である、請求項6に記載の光学装置。 The optical device according to claim 6, wherein the coating film is a metal film. 前記合成樹脂材料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、およびシリコーン樹脂のうちいずれか一つである、請求項1〜7のうちいずれか一つに記載の光学装置。 The optical device according to any one of claims 1 to 7, wherein the synthetic resin material is any one of an epoxy resin, an acrylic resin, and a silicone resin. 前記光学部品は、半導体レーザモジュールである、請求項1〜8のうちいずれか一つに記載の光学装置。 The optical device according to any one of claims 1 to 8, wherein the optical component is a semiconductor laser module. 前記カバーに挿入され前記光学部品と光学的に結合される光ファイバを備えた、請求項1〜9のうちいずれか一つに記載の光学装置。 The optical device according to any one of claims 1 to 9, further comprising an optical fiber inserted into the cover and optically coupled to the optical component.
JP2020017450A 2020-02-04 2020-02-04 Optical device Pending JP2021125539A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020017450A JP2021125539A (en) 2020-02-04 2020-02-04 Optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020017450A JP2021125539A (en) 2020-02-04 2020-02-04 Optical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021125539A true JP2021125539A (en) 2021-08-30

Family

ID=77459513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020017450A Pending JP2021125539A (en) 2020-02-04 2020-02-04 Optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021125539A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04264785A (en) * 1991-02-19 1992-09-21 Hitachi Cable Ltd Semiconductor laser driver
JPH06334269A (en) * 1993-05-27 1994-12-02 Sharp Corp Semiconductor laser device
JP2001356246A (en) * 2000-06-13 2001-12-26 Oki Electric Ind Co Ltd Optical module and manufacturing method
JP2002534813A (en) * 1998-12-30 2002-10-15 ハネウエル・インコーポレーテッド Photon device sealing method and device
JP2004517371A (en) * 2001-01-19 2004-06-10 アルカテル Laser system with passive compensation coupling
US6898219B2 (en) * 2000-09-29 2005-05-24 Optical Communication Products, Inc. Apparatus and method for VCSEL monitoring using scattering and reflecting of emitted light

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04264785A (en) * 1991-02-19 1992-09-21 Hitachi Cable Ltd Semiconductor laser driver
JPH06334269A (en) * 1993-05-27 1994-12-02 Sharp Corp Semiconductor laser device
JP2002534813A (en) * 1998-12-30 2002-10-15 ハネウエル・インコーポレーテッド Photon device sealing method and device
JP2001356246A (en) * 2000-06-13 2001-12-26 Oki Electric Ind Co Ltd Optical module and manufacturing method
US6898219B2 (en) * 2000-09-29 2005-05-24 Optical Communication Products, Inc. Apparatus and method for VCSEL monitoring using scattering and reflecting of emitted light
JP2004517371A (en) * 2001-01-19 2004-06-10 アルカテル Laser system with passive compensation coupling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI747887B (en) Light detection device
US20110280512A1 (en) Optical device
JP6064530B2 (en) Light emitting module and optical transceiver
JP2013153136A (en) Light-emitting module and optical transceiver
JP2013506251A (en) Semiconductor lighting device
KR20090104020A (en) Housing for an optoelectronic component and arrangment of an optoelectronic component in a housing
US11067250B2 (en) Light emitting device and integrated light emitting device
JP2007012717A (en) Package type semiconductor device
TWI446516B (en) Optoelectronic component and method for fabricating an optoelectronic component
CN115698801A (en) Optical transmitter
JP7470517B2 (en) Optical equipment
JP2021125539A (en) Optical device
TWI809017B (en) Photoelectric Hybrid Substrate
JP2021113887A (en) Optical/electrical transmission decoding module and optical/electrical hybrid substrate
TW201441705A (en) Optical communication module
CN113725720A (en) Light emitting device
JP2011086737A (en) Thermoelectric conversion module
KR100575639B1 (en) Optical signal storage module being united entirely heat sink plate and pcb
JP4945874B2 (en) Light emitting module and light emitting module substrate product
JP7508234B2 (en) Optical equipment
JP2015532538A (en) Optoelectronic assembly
JP7416435B2 (en) Optical semiconductor device
JP2003014990A (en) Optical communication module
JP7139401B2 (en) Photodetector
JP7371642B2 (en) semiconductor light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231010

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20231207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240418

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240903

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20240910