JP2522805Y2 - Optical communication device - Google Patents

Optical communication device

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JP2522805Y2
JP2522805Y2 JP1989087187U JP8718789U JP2522805Y2 JP 2522805 Y2 JP2522805 Y2 JP 2522805Y2 JP 1989087187 U JP1989087187 U JP 1989087187U JP 8718789 U JP8718789 U JP 8718789U JP 2522805 Y2 JP2522805 Y2 JP 2522805Y2
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semiconductor laser
housing
optical communication
laser module
heat
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富治 志賀
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NEC Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、光通信システム内などに設置される光通信
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial application field) The present invention relates to an optical communication device installed in an optical communication system or the like.

光通信システム内に設置される光通信装置は、通常、
外部からの電磁波の影響を除くために金属製の密閉筐体
内に収容されると共に、送信用の電気/光変換器として
半導体レーザ素子が使用される。この半導体レーザ素子
は、大きな発熱のため動作温度が上昇して発振特性が劣
化したり、寿命が短縮されやすい。このため、半導体レ
ーザ素子の放熱特性については種々の工夫が凝らされて
いる。
Optical communication devices installed in optical communication systems are usually
A semiconductor laser device is used as a transmission electric / optical converter, while being housed in a metal hermetic housing to remove the influence of external electromagnetic waves. This semiconductor laser device is liable to generate a large amount of heat, thereby increasing the operating temperature, deteriorating oscillation characteristics, and shortening the life of the semiconductor laser device. Therefore, various ideas have been devised for the heat radiation characteristics of the semiconductor laser device.

従来の光通信装置では、第3図に断面図で示すよう
に、半導体レーザ素子12が金属製のブロックと電子冷却
素子13とを介して金属製のパッケージ11の底面に半田付
けなどによって固着され、更にこの金属製のパッケージ
11の底面が金属製の筐体17の底面に半田付けなどにより
固着される。筐体17の側壁には放熱フイン19が取付けら
れ、この筐体17内に収納されたプリント基板16上にはレ
ーザ駆動用の電圧/電流変換器などを含む電子回路が形
成される。
In a conventional optical communication device, as shown in a cross-sectional view in FIG. 3, a semiconductor laser element 12 is fixed to a bottom surface of a metal package 11 via a metal block and an electronic cooling element 13 by soldering or the like. And this metal package
The bottom surface of 11 is fixed to the bottom surface of metal housing 17 by soldering or the like. A heat radiation fin 19 is attached to a side wall of the housing 17, and an electronic circuit including a voltage / current converter for driving a laser is formed on a printed board 16 housed in the housing 17.

(考案が解決しようとする課題) 第3図に示した従来の光通信装置では、半導体レーザ
素子が電子冷却素子を介してパッケージの底面に固着さ
れている。このため、電子冷却素子に付随する静電容量
が半導体素子の変調特性に悪影響を及ぼす。典型的に
は、この静電容量とリード線のインダクタスとによる共
振が1.5GHz付近の周波数で生じ、変調特性が著しく損な
われるという問題がある。
(Problem to be Solved by the Invention) In the conventional optical communication device shown in FIG. 3, the semiconductor laser device is fixed to the bottom surface of the package via the electronic cooling device. For this reason, the capacitance associated with the electronic cooling element has a bad influence on the modulation characteristics of the semiconductor element. Typically, there is a problem that resonance due to the capacitance and the inductance of the lead wire occurs at a frequency around 1.5 GHz, and the modulation characteristics are significantly impaired.

(課題を解決するための手段) 本考案の光通信装置は、半導体レーザ素子を含む光学
素子及びこれらの光学素子を収納するパッケージから成
る半導体レーザモジュールと、電子回路が形成されたプ
リント基板と、前記半導体レーザモジュール及びプリン
ト基板を収納しかつ外部に放熱フィンが直結され、接地
電位に保たれる筐体と、この筐体内部の一端側において
前記半導体レーザモジュールが結合されると共に筐体外
部の他端側において前記放熱フィンに電子冷却素子を介
して結合され、前記筐体の側壁との接触により接地電位
に保たれるヒートプレート又はヒートパイプとを備え、
半導体レーザ素子の変調特性に何らの悪影響を及ぼすこ
となく、効率的な放熱特性を実現するように構成されて
いる。
(Means for Solving the Problems) An optical communication device according to the present invention includes: a semiconductor laser module including an optical element including a semiconductor laser element and a package containing the optical element; a printed circuit board on which an electronic circuit is formed; A housing that houses the semiconductor laser module and the printed circuit board and has a radiation fin directly connected to the outside and is maintained at a ground potential, and the semiconductor laser module is coupled at one end side inside the housing and is connected to the outside of the housing. A heat plate or a heat pipe that is coupled to the radiation fin via an electronic cooling element on the other end side and is kept at a ground potential by contact with a side wall of the housing;
It is configured so as to realize efficient heat radiation characteristics without any adverse effect on the modulation characteristics of the semiconductor laser device.

以下、本考案の作用を実施例と共に詳細に説明する。 Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with examples.

(実施例) 第1図は本考案の光通信装置の構成を示す斜視図、第
2図は第1図のA−A′断面図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the optical communication device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA 'of FIG.

半導体レーザモジュールは、金属製のパッケージ1
と、このパッケージ1の底面に半田付けで固着された金
属製のブロック3と、このブロック3上に半田けで固着
された半導体レーザ素子2とを備えている。このパッケ
ージ1の底面1aは、中空板状のヒートプレート4の一方
の端部の上面に半田付けで固着される。このヒートプレ
ート4の他方の端部は、筐体8の側壁を貫通して外部に
露出されると共に、筐体8の側壁に取付けられている放
熱フィン9に電子冷却素子10を介して機械的、熱的、電
気的に結合される。また、筐体8内に収納されたプリン
ト基板7上には、半導体レーザ素子を駆動するための電
圧/電流変換器などを含む電子回路が形成されている。
The semiconductor laser module is a metal package 1
A metal block 3 fixed to the bottom surface of the package 1 by soldering; and a semiconductor laser element 2 fixed to the block 3 by soldering. The bottom surface 1a of the package 1 is fixed to the upper surface of one end of the hollow plate-shaped heat plate 4 by soldering. The other end of the heat plate 4 penetrates through the side wall of the housing 8 and is exposed to the outside, and is mechanically connected to the radiating fins 9 attached to the side wall of the housing 8 via the electronic cooling element 10. , Thermal and electrical coupling. An electronic circuit including a voltage / current converter for driving a semiconductor laser device is formed on the printed circuit board 7 housed in the housing 8.

ヒートプレート4は、銅やアルミニュウム合金などの
金属を素材とする中空の板形状を呈しており、その内壁
面には周知のように金属製の網状体やガラス繊維層から
成るウィック4aが形成されると共に、内部にはアンモニ
アや水などの作動液が封入される。半導体レーザ素子2
の発熱により半導体レーザモジュール側のヒートプレー
ト4の温度が上昇すると、ウィック4aに滲み込んでいる
作動液の温度が上昇して気化し、気化の潜熱を奪う。気
化した作動液の蒸気は、圧力差によって低温・低圧側の
電子冷却素子10側に移動する。電子冷却素子10側では、
高温・高圧側から移動してきた蒸気が冷却されて凝縮す
る。この凝縮した作動液は、ウイック4aの毛細管現象に
よって半導体レーザモジュール側に還流する。この気化
と、圧力差による移動と、凝縮と、還流とが循環的に繰
り返されることにより、気化や凝縮に伴う多量の熱が高
温側から低温側に極めて高効率で伝達される。
The heat plate 4 has a hollow plate shape made of a metal such as copper or an aluminum alloy, and a wick 4a made of a metal mesh or a glass fiber layer is formed on the inner wall surface as is well known. At the same time, a working fluid such as ammonia or water is sealed inside. Semiconductor laser device 2
When the temperature of the heat plate 4 on the semiconductor laser module side rises due to the heat generated, the temperature of the working fluid seeping into the wick 4a rises and evaporates, thereby taking away latent heat of vaporization. The vaporized working fluid vapor moves to the low-temperature / low-pressure side electronic cooling element 10 due to the pressure difference. On the electronic cooling element 10 side,
The steam moving from the high temperature / high pressure side is cooled and condensed. The condensed working fluid returns to the semiconductor laser module due to the capillary action of the wick 4a. By repeating the vaporization, the movement by the pressure difference, the condensation, and the reflux in a cyclic manner, a large amount of heat accompanying the vaporization and the condensation is transmitted from the high temperature side to the low temperature side with extremely high efficiency.

すなわち、半導体レーザ素子2による発熱は、その底
面に形成された接地側電極を通して金属製のブロック3
に伝達され、更に金属製のパッケージ1の底面1aを通し
て金属製のヒートプレート4の一端側に伝達され、ヒー
トプレート4の他端側の電子冷却素子10を通して放熱フ
ィン9に伝達され、ここから空気中に放散される。周知
のように、ヒートプレート4の長手方向に沿った熱抵抗
は同一の断面積の銅板の数百分の1という極めて小さな
値であるため、実質的には、半導体レーザモジュールの
パッケージ1を電子冷却素子10を介して放熱フィン9に
直接取付けたと同等の効率的な放熱特性が実現される。
That is, heat generated by the semiconductor laser element 2 is passed through the ground side electrode formed on the bottom surface of the metal block 3.
Is transmitted to one end of the metal heat plate 4 through the bottom surface 1a of the metal package 1, and further transmitted to the radiation fins 9 through the electronic cooling element 10 at the other end of the heat plate 4. Dissipated inside. As is well known, the thermal resistance along the longitudinal direction of the heat plate 4 is an extremely small value of several hundredths of that of a copper plate having the same cross-sectional area. Efficient heat radiation characteristics equivalent to those directly attached to the radiation fins 9 via the cooling element 10 are realized.

また、導体レーザ素子2の底面に形成された接地側電
極は、金属製のブロック3と金属製のヒートプレート4
とを介して接地電位を定める筐体8の側壁に直結され
る。従って、筐体8に取付けられて接地電位に保たれる
放熱フィン9と、同じく筐体8の側壁との接触によって
接地電位に保たれるヒートプレート4との間に固定され
る電子冷却素子10に付随する静電容量は、半導体レーザ
素子の動作特性に何らの悪影響を及ぼさない。この結
果、高周波領域まで良好な変調特性が実現される。
The ground side electrode formed on the bottom surface of the conductive laser element 2 is made up of a metal block 3 and a metal heat plate 4.
And is directly connected to the side wall of the housing 8 which determines the ground potential. Therefore, the electronic cooling element 10 fixed between the radiation fin 9 attached to the housing 8 and maintained at the ground potential and the heat plate 4 also maintained at the ground potential by contact with the side wall of the housing 8. Has no adverse effect on the operating characteristics of the semiconductor laser device. As a result, good modulation characteristics are realized up to a high frequency region.

半導体レーザ素子2の出射光は、前方に配置されたパ
ッケージ1内の結合用レンズと、パッケージ1の側壁に
取付けられた光ファイバ・フェルール5に保持された光
ファイバとを通してコネクタ6に導かれ、この光コネク
タ6に接続される光ファイバケーブルなどの光伝送路に
出力される。
The emitted light of the semiconductor laser element 2 is guided to the connector 6 through the coupling lens in the package 1 arranged in front and the optical fiber held by the optical fiber ferrule 5 attached to the side wall of the package 1, The light is output to an optical transmission line such as an optical fiber cable connected to the optical connector 6.

以上、半導体レーザモジュールと電子冷却素子との間
の伝熱機構として中空の板形状を呈するヒートプレート
を使用する構成を例示した。しかしながら、この伝熱機
構としては銅などの金属板内に円筒形状のヒートパイプ
を1本あるいは複数本埋め込んだものを使用してもよ
い。
The configuration using the heat plate having a hollow plate shape as the heat transfer mechanism between the semiconductor laser module and the electronic cooling element has been described above. However, as the heat transfer mechanism, a structure in which one or more cylindrical heat pipes are embedded in a metal plate such as copper may be used.

また、上記実施例の光通信装置は、半導体レーザモジ
ュールを含む光送信装置として構成されていてもよく、
あるいは半導体レーザモジュールを含む光送信部の他に
光受信部をも含む光送受信装置として構成されていても
よい。
Further, the optical communication device of the above embodiment may be configured as an optical transmission device including a semiconductor laser module,
Alternatively, it may be configured as an optical transmitting and receiving device including an optical receiving unit in addition to the optical transmitting unit including the semiconductor laser module.

(考案の効果) 以上詳細に説明したように、本考案の光通信装置は、
筐体内部の一端側において半導体レーザモジュールが結
合されると共に筐体外部の他端側において放熱フィンに
電子冷却素子を介して結合されるヒートプレートを備え
る構成であるから、半導体レーザ素子の電気特性に何ら
の悪影響を及ぼすことなく効率的な放熱特性が実現され
る。
(Effects of the Invention) As described in detail above, the optical communication device of the present invention is:
Since the semiconductor laser module is coupled to one end inside the housing and the heat plate is coupled to the radiation fin via the electronic cooling element at the other end outside the housing, the electric characteristics of the semiconductor laser element are increased. Efficient heat radiation characteristics can be realized without any adverse effect on the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本考案の一実施例に係わる光通信装置の構成を
示す斜視図、第2図は第1図のA−A′断面図、第3図
は従来技術に係わる光通信装置の構成を示す断面図であ
る。 1……半導体レーザモジュールのレーザ素子を収容する
パッケージ、1a……パッケージ1の底面、2……半導体
レーザ素子、3……金属製のブロック、4……ヒートプ
レート、4a……ウィック、7……電子回路が形成された
プリント基板、8……半導体レーザモジュールとプリン
ト基板とを収納する筐体、9……放熱フィン、10……電
子冷却素子。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of an optical communication device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA 'of FIG. 1, and FIG. 3 is the structure of the optical communication device according to the prior art. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Package which accommodates laser element of semiconductor laser module, 1a ... Bottom of package 1, 2 ... Semiconductor laser element, 3 ... Metal block, 4 ... Heat plate, 4a ... Wick, 7 ... ... a printed circuit board on which an electronic circuit is formed, 8 ... a housing for accommodating the semiconductor laser module and the printed circuit board, 9 ... heat radiation fins, 10 ... electronic cooling elements.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】半導体レーザ素子を含む光学素子及びこれ
らの光学素子を収納するパッケージから成る半導体レー
ザモジュールと、 電子回路が形成されたプリント基板と、 前記半導体レーザモジュール及びプリント基板を収納し
かつ外部に放熱フィンが直結され、接地電位に保たれる
筐体と、 この筐体内部の一端側において前記半導体レーザモジュ
ールが結合されると共に筐体外部の他端側において前記
放熱フィンに電子冷却素子を介して結合され、前記筐体
の側壁との接触により接地電位に保たれるヒートプレー
ト又はヒートパイプとを備えたことを特徴とする光通信
装置。
1. A semiconductor laser module comprising an optical element including a semiconductor laser element and a package accommodating the optical element, a printed circuit board on which an electronic circuit is formed, and an external device accommodating the semiconductor laser module and the printed circuit board A radiation fin is directly connected to the casing, and the semiconductor laser module is coupled to one end of the casing inside the casing, and an electronic cooling element is attached to the radiation fin at the other end outside the casing. An optical communication device, comprising: a heat plate or a heat pipe that is connected to the housing and is kept at a ground potential by contact with a side wall of the housing.
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JPH0326105U JPH0326105U (en) 1991-03-18
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6252726B1 (en) * 1999-09-02 2001-06-26 Lightlogic, Inc. Dual-enclosure optoelectronic packages
JP2004017626A (en) * 2002-06-20 2004-01-22 Ricoh Co Ltd Image formation device
JP4391351B2 (en) * 2004-07-29 2009-12-24 古河電気工業株式会社 Cooling system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60191212A (en) * 1984-03-12 1985-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical circuit device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008544700A (en) * 2005-06-20 2008-12-04 インテル コーポレイション Optical transponder with passive heat transfer

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