JP2725169B2 - 光学的相互接続用送信機モジュール - Google Patents
光学的相互接続用送信機モジュールInfo
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- G02B6/4239—Adhesive bonding; Encapsulation with polymer material
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】ここに記載された発明は、光
ファイバー通信システムに係り、特に光学的相互接続用
送信機モジュールに関するものである。
ファイバー通信システムに係り、特に光学的相互接続用
送信機モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通信システム、又はもっと一般的にデー
タ伝送システムにおける異なる要素を相互接続する問題
への「光学的」アプローチが、レート、クロストーク、
及びインピーダンス不整合の問題の解決を与えるという
ことは周知である。これらの問題が電気的サポートを用
いる相互接続技術の制限を構成している。光相互接続を
構築するのに要求される要素は、送信機、受信機、及び
それらを接続する伝送媒体である。送信機の内部には、
ソリッドステート装置（レーザー又はＬＥＤ）によって
作られた光放射源がある。この光放射源はその動作を制
御する電気回路に接続される。光源から放射された光の
伝送は大抵の場合、光ファイバーに委ねられる。この光
ファイバーは、放射収集効率を最大にするために放射装
置に正確に結合されなければならない。完全な結合が相
互接続の動作時間を通じて維持されなければならない。
従って、熱的又は機械的変動の存在下においてその安定
性を保証する技術を用いなければならない。このため
に、一般には、結合の最適化や安定性を保証するように
しっかりと固定された「ピグテール」と言われる一定の
長さの光ファイバーを有する送信機を用いる。ピグテー
ルの端は、最も適した技術により実際の伝送ファイバー
に固定される。
タ伝送システムにおける異なる要素を相互接続する問題
への「光学的」アプローチが、レート、クロストーク、
及びインピーダンス不整合の問題の解決を与えるという
ことは周知である。これらの問題が電気的サポートを用
いる相互接続技術の制限を構成している。光相互接続を
構築するのに要求される要素は、送信機、受信機、及び
それらを接続する伝送媒体である。送信機の内部には、
ソリッドステート装置（レーザー又はＬＥＤ）によって
作られた光放射源がある。この光放射源はその動作を制
御する電気回路に接続される。光源から放射された光の
伝送は大抵の場合、光ファイバーに委ねられる。この光
ファイバーは、放射収集効率を最大にするために放射装
置に正確に結合されなければならない。完全な結合が相
互接続の動作時間を通じて維持されなければならない。
従って、熱的又は機械的変動の存在下においてその安定
性を保証する技術を用いなければならない。このため
に、一般には、結合の最適化や安定性を保証するように
しっかりと固定された「ピグテール」と言われる一定の
長さの光ファイバーを有する送信機を用いる。ピグテー
ルの端は、最も適した技術により実際の伝送ファイバー
に固定される。
【０００３】インピーダンス不整合や寄生結合の問題も
また、送信機内部での駆動回路と光放射装置間の電気的
接続に影響を与える。これらの問題は、最小の値に押さ
えられるべきサイズの問題、及び放射装置や駆動回路に
より発生されたパワーの散逸の問題に加えられる。この
パワーの散逸は、送信機全体としての安定性を確保する
のを保証するために、適切に制御されなければならな
い。送信モジュール内部の駆動回路やレーザー（又はＬ
ＥＤ）をアッセンブルする公知の方法は、「IBM エンタ
ーブライズ・システム・マルチモードファイバー光技術
(IBM Enterprise Systems multimode fibre optic tech
nology) 」、N.R.オーレット(Aulet) ら、IBM J. Res.
Develop. 第３６巻、第４号、第５５３〜５７５頁、１
９９２年７月４日の記事に記載されている。この方法に
よると、レーザーを駆動する集積回路とレーザー自身
は、共通の支持台上に収容される。この支持台は例え
ば、セラミック物質又はシリコンから作られたウエハー
とすることができる。レーザー駆動集積回路とレーザー
は、「ワイヤボンディング」として知られた技術によ
り、この目的のために装置自身の上に設けられた金属領
域上に端を接着したワイヤによって互いに接続される。
また、送信機内部での駆動回路と光放射装置間の電気的
接続に影響を与える。これらの問題は、最小の値に押さ
えられるべきサイズの問題、及び放射装置や駆動回路に
より発生されたパワーの散逸の問題に加えられる。この
パワーの散逸は、送信機全体としての安定性を確保する
のを保証するために、適切に制御されなければならな
い。送信モジュール内部の駆動回路やレーザー（又はＬ
ＥＤ）をアッセンブルする公知の方法は、「IBM エンタ
ーブライズ・システム・マルチモードファイバー光技術
(IBM Enterprise Systems multimode fibre optic tech
nology) 」、N.R.オーレット(Aulet) ら、IBM J. Res.
Develop. 第３６巻、第４号、第５５３〜５７５頁、１
９９２年７月４日の記事に記載されている。この方法に
よると、レーザーを駆動する集積回路とレーザー自身
は、共通の支持台上に収容される。この支持台は例え
ば、セラミック物質又はシリコンから作られたウエハー
とすることができる。レーザー駆動集積回路とレーザー
は、「ワイヤボンディング」として知られた技術によ
り、この目的のために装置自身の上に設けられた金属領
域上に端を接着したワイヤによって互いに接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この解決策では、接続
の距離を一定の長さより短くできなく、レーザー駆動回
路を含む集積回路の領域より実質的に大きい据付け総領
域が必要になる。更に、放射装置を光ファイバーに整列
させるには、複雑で労力を要する組立作業のために付加
スペースが必要である。
の距離を一定の長さより短くできなく、レーザー駆動回
路を含む集積回路の領域より実質的に大きい据付け総領
域が必要になる。更に、放射装置を光ファイバーに整列
させるには、複雑で労力を要する組立作業のために付加
スペースが必要である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これらの欠点は、本発明
による光学的相互接続用送信機モジュールにより取り除
かれる。本発明では、異なる技術で実現された幾つかの
接続部を介したボンディングワイヤの長さによる問題が
最小化されるタイプのアッセンブリを用い、組立時間、
寄生効果、及びインピーダンス不整合により引き起こさ
れる信号反射効果が減じられる。このモジュールはその
動作のためのパワーは少なくてよく、熱拡散を促進する
構造を備えている。特に、本発明は、アノードとカソー
ドを有する光放射装置を収容する金属容器、光放射装置
用の駆動回路を含んだ集積回路、及びファイバーガイド
装置を介して容器から出ていく光ファイバーを含む、光
学的相互接続用送信機モジュールであって、前記光放射
装置が、前記集積回路上に実現された第１金属グランド
領域上に据えられ、そのカソードは第１グランド領域に
電気的に接続され、そのアノードは駆動回路の出力に接
続されている第２金属領域に接続され、前記光ファイバ
ーが光放射装置の光放射面に面し前記集積回路上に固定
されている、上記光学的相互接続用送信機モジュールを
提供するものである。本発明のこれらの特性や他の特性
は、非制限的な例により与えられた好適実施例について
の以下の記載、及び添付図面により、より明確になるで
あろう。
による光学的相互接続用送信機モジュールにより取り除
かれる。本発明では、異なる技術で実現された幾つかの
接続部を介したボンディングワイヤの長さによる問題が
最小化されるタイプのアッセンブリを用い、組立時間、
寄生効果、及びインピーダンス不整合により引き起こさ
れる信号反射効果が減じられる。このモジュールはその
動作のためのパワーは少なくてよく、熱拡散を促進する
構造を備えている。特に、本発明は、アノードとカソー
ドを有する光放射装置を収容する金属容器、光放射装置
用の駆動回路を含んだ集積回路、及びファイバーガイド
装置を介して容器から出ていく光ファイバーを含む、光
学的相互接続用送信機モジュールであって、前記光放射
装置が、前記集積回路上に実現された第１金属グランド
領域上に据えられ、そのカソードは第１グランド領域に
電気的に接続され、そのアノードは駆動回路の出力に接
続されている第２金属領域に接続され、前記光ファイバ
ーが光放射装置の光放射面に面し前記集積回路上に固定
されている、上記光学的相互接続用送信機モジュールを
提供するものである。本発明のこれらの特性や他の特性
は、非制限的な例により与えられた好適実施例について
の以下の記載、及び添付図面により、より明確になるで
あろう。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１において、「Ａ」は「フラッ
トパッケージ」タイプの金属容器を示し、電磁気的シー
ルドとして働くのみでなく、アセンブリを収容しその機
械的な保護をするものである。レーザー駆動回路を含ん
だ集積回路Ｂは金属容器の内側に配置される。この集積
回路の表面には金属グランド領域Ｄが設けられ、そのグ
ランド領域上にはレーザーダイオードＥが据えられる。
このレーザーダイオードはグランド領域上に例えば銀を
含有したエポキシ樹脂のような電気的導電性接着剤によ
り固定される。そのため、駆動電流がカソードに流れる
ことができる。グランド領域は金属化ストリップＣによ
り集積回路の表面上で拡がり、この金属化されたストリ
ップはレーザーのための熱散逸手段として働く。レーザ
ーのアノードはボンディングワイヤにより第２の金属領
域Ｎに接続され、この金属領域Ｎは集積回路内の駆動回
路に接続されている。レーザーの光放射面は、ピグテー
ル機能を有する光ファイバーＩに面している。ファイバ
ーＩは中央の金属化ストリップＭにも助けられて光放射
面に対応して容易に配置され得る。この中央金属化スト
リップは集積回路の表面上に設けられ、整列のための可
視ガイドとして働く。ファイバーは地点Ｆで集積回路
に、地点Ｌで金属容器に、地点Ｈでファイバーガイド装
置Ｇにエポキシ樹脂接着により固定される。
トパッケージ」タイプの金属容器を示し、電磁気的シー
ルドとして働くのみでなく、アセンブリを収容しその機
械的な保護をするものである。レーザー駆動回路を含ん
だ集積回路Ｂは金属容器の内側に配置される。この集積
回路の表面には金属グランド領域Ｄが設けられ、そのグ
ランド領域上にはレーザーダイオードＥが据えられる。
このレーザーダイオードはグランド領域上に例えば銀を
含有したエポキシ樹脂のような電気的導電性接着剤によ
り固定される。そのため、駆動電流がカソードに流れる
ことができる。グランド領域は金属化ストリップＣによ
り集積回路の表面上で拡がり、この金属化されたストリ
ップはレーザーのための熱散逸手段として働く。レーザ
ーのアノードはボンディングワイヤにより第２の金属領
域Ｎに接続され、この金属領域Ｎは集積回路内の駆動回
路に接続されている。レーザーの光放射面は、ピグテー
ル機能を有する光ファイバーＩに面している。ファイバ
ーＩは中央の金属化ストリップＭにも助けられて光放射
面に対応して容易に配置され得る。この中央金属化スト
リップは集積回路の表面上に設けられ、整列のための可
視ガイドとして働く。ファイバーは地点Ｆで集積回路
に、地点Ｌで金属容器に、地点Ｈでファイバーガイド装
置Ｇにエポキシ樹脂接着により固定される。
【０００７】上述のように、レーザーは駆動回路を含ん
だ集積回路の表面上に直接据えられるので、ボンディン
グワイヤの長さによる問題や異なる技術により実現され
た異なる接続部分の通過による問題が最小にされる。一
つの非常に短いボンディングワイヤが、レーザーの金属
化された上面と、駆動回路の出力に接続された金属領域
の間に要求されるのみである。そのような据えつけによ
り、正しい操作を損ねるようなオーバーヒートをレーザ
ーが被ることなく、どんな場合でも良好なパワーの散逸
が行われる。この熱散逸は上述した金属化ストリップに
より保証される。熱的な平衡の観点からのもう一つの重
要な要素は、駆動回路が実現されているＣＭＯＳ技術に
より構成されている。知られているように、この技術は
パワー消費の少ないことにより特徴付けられる。
だ集積回路の表面上に直接据えられるので、ボンディン
グワイヤの長さによる問題や異なる技術により実現され
た異なる接続部分の通過による問題が最小にされる。一
つの非常に短いボンディングワイヤが、レーザーの金属
化された上面と、駆動回路の出力に接続された金属領域
の間に要求されるのみである。そのような据えつけによ
り、正しい操作を損ねるようなオーバーヒートをレーザ
ーが被ることなく、どんな場合でも良好なパワーの散逸
が行われる。この熱散逸は上述した金属化ストリップに
より保証される。熱的な平衡の観点からのもう一つの重
要な要素は、駆動回路が実現されているＣＭＯＳ技術に
より構成されている。知られているように、この技術は
パワー消費の少ないことにより特徴付けられる。
【０００８】図２は金属容器の突出部分Ｐによってファ
イバーがいかに水平に放射装置に対して整列されている
かをよく示している。この突出部分の厚さは、集積回路
の厚さに等しい。上述したファイバー固定用の地点Ｌ
は、この突出部分上に実現される。ファイバー固定地点
が集積回路上に直接、レーザーダイオードに近づけて存
在することにより、温度変化や機械的応力があっても光
学的結合の効率や安定性が改善されている。ここに記載
されていることは全く非制限的な例によって与えられて
いることは明らかである。変形や変更が発明の範囲を逸
脱することなく可能である。
イバーがいかに水平に放射装置に対して整列されている
かをよく示している。この突出部分の厚さは、集積回路
の厚さに等しい。上述したファイバー固定用の地点Ｌ
は、この突出部分上に実現される。ファイバー固定地点
が集積回路上に直接、レーザーダイオードに近づけて存
在することにより、温度変化や機械的応力があっても光
学的結合の効率や安定性が改善されている。ここに記載
されていることは全く非制限的な例によって与えられて
いることは明らかである。変形や変更が発明の範囲を逸
脱することなく可能である。
【図１】本モジュールの平面図である。
【図２】本モジュールの縦断面図である。
Ａ 金属容器 Ｂ 集積回路 Ｃ 金属化ストリップ Ｄ 金属グランド領域 Ｅ レーザーダイオード Ｆ エポキシ樹脂接着地点 Ｇ ファイバーガイド装置 Ｈ エポキシ樹脂接着地点 Ｉ 光ファイバー Ｌ エポキシ樹脂接着地点 Ｍ 中央金属化ストリップ Ｎ 第２金属領域 Ｐ 突出部分
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/14 (72)発明者 フランコ・デルピアノ イタリー国コレグノ（テーオー）10093、 ヴイア・メツシーナ 13 (72)発明者 ルカ・ペサンド イタリー国ブツソレノ（テーオー) 10053、ヴイア・トラツテンロ 16
Claims (4)
- 【請求項１】 アノードとカソードを有する光放射装置
（Ｅ）を収容する金属容器（Ａ）、光放射装置用の駆動
回路を含んだ集積回路（Ｂ）、及びファイバーガイド装
置（Ｇ）を介して容器から出ていく光ファイバー（Ｉ）
を含む、光学的相互接続用送信機モジュールであって、 前記光放射装置（Ｅ）が、前記集積回路（Ｂ）上に実現
された第１金属グランド領域（Ｄ）上に据えられ、その
カソードは第１金属グランド領域に電気的に接続され、
そのアノードは駆動回路の出力に接続されている第２金
属領域（Ｎ）に接続され、前記光ファイバー（Ｉ）が光
放射装置（Ｅ）の光放射面に面し前記集積回路（Ｂ）上
に固定されている、上記光学的相互接続用送信機モジュ
ール。 - 【請求項２】 前記光放射装置（Ｅ）に対する熱散逸手
段として動作する金属化ストリップ（Ｃ）によって、前
記第１グランド領域（Ｄ）が集積回路の表面上に拡がっ
ていることを特徴とする請求項１に記載の光学的相互接
続用送信機モジュール。 - 【請求項３】 中央金属化ストリップ（Ｍ）が集積回路
の表面上に実現され、前記光ファイバー（Ｉ）を光放射
装置（Ｅ）の光放射面に整列するための可視ガイドとし
て動作することを特徴とする請求項１に記載の光学的相
互接続用送信機モジュール。 - 【請求項４】 前記光ファイバー（Ｉ）が、厚さが集積
回路（Ｂ）の厚さと等しい突出部分（Ｐ）上で金属容器
に更に固定され、ファイバーガイド装置（Ｇ）にも固定
されていることを特徴とする請求項１に記載の光学的相
互接続用送信機モジュール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT94A000757 | 1994-09-29 | ||
| IT94TO000757A IT1266944B1 (it) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Modulo trasmettitore per interconnessioni ottiche. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08211258A JPH08211258A (ja) | 1996-08-20 |
| JP2725169B2 true JP2725169B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=11412790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7276409A Expired - Fee Related JP2725169B2 (ja) | 1994-09-29 | 1995-09-29 | 光学的相互接続用送信機モジュール |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5596664A (ja) |
| JP (1) | JP2725169B2 (ja) |
| CA (1) | CA2159041C (ja) |
| IT (1) | IT1266944B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5995261A (en) * | 1996-08-22 | 1999-11-30 | Lucent Technologies Inc. | Capacitors on dielectric feedthrus for metal packages |
| US5841564A (en) * | 1996-12-31 | 1998-11-24 | Motorola, Inc. | Apparatus for communication by an electronic device and method for communicating between electronic devices |
| US6704515B1 (en) | 1999-12-30 | 2004-03-09 | The Boeing Company | Fiber optic interface module and associated fabrication method |
| JP4847005B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2011-12-28 | 株式会社日立メディアエレクトロニクス | 光ピックアップ |
| US9651746B2 (en) | 2013-03-27 | 2017-05-16 | Ccs Technology, Inc. | Optoelectronic device and method for assembling an optoelectronic device |
| US20160011386A1 (en) * | 2013-03-27 | 2016-01-14 | Ccs Technology, Inc. | Optoelectronic device and method of assembling an optoelectronic device |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5685882A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-13 | Nec Corp | Light emitting diode with optical fiber |
| FR2503458A1 (fr) * | 1981-04-02 | 1982-10-08 | Cit Alcatel | Tete optique |
| DE8234091U1 (de) * | 1982-12-03 | 1986-04-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Sende- oder Empfangsvorrichtung mit einer mittels eines Trägers gehalterten Diode |
| FR2562271B1 (fr) * | 1984-03-29 | 1986-07-18 | Telecommunications Sa | Connecteur d'une fibre optique et d'un photo-element, recepteur ou emetteur, et procede de positionnement de ceux-ci |
| GB2189620B (en) * | 1986-04-23 | 1990-03-28 | Stc Plc | Optical fibre transmission package |
| US4802178A (en) * | 1986-04-10 | 1989-01-31 | Ortel Corporation | High speed fiberoptic laser module |
| US4997253A (en) * | 1989-04-03 | 1991-03-05 | Tektronix, Inc. | Electro-optical transducer module and a method of fabricating such a module |
-
1994
- 1994-09-29 IT IT94TO000757A patent/IT1266944B1/it active IP Right Grant
-
1995
- 1995-09-20 US US08/531,244 patent/US5596664A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-25 CA CA002159041A patent/CA2159041C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-29 JP JP7276409A patent/JP2725169B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITTO940757A1 (it) | 1996-03-29 |
| JPH08211258A (ja) | 1996-08-20 |
| CA2159041A1 (en) | 1996-03-30 |
| US5596664A (en) | 1997-01-21 |
| IT1266944B1 (it) | 1997-01-21 |
| ITTO940757A0 (it) | 1994-09-29 |
| CA2159041C (en) | 2000-03-21 |
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