JP2927977B2 - Optical semiconductor device module - Google Patents

Optical semiconductor device module

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耕哉 小松
晴康 安藤
禎 小林
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光通信モジュールに係
わり、特に光コネクタの着脱が可能なコネクタ着脱型光
半導体素子モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication module, and more particularly, to a connector detachable optical semiconductor device module capable of attaching and detaching an optical connector.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のコネクタ着脱型の光半導体素子モ
ジュールの一例を図8に示す。従来のコネクタ着脱型光
半導体素子モジュールでは、例えば特開昭64−521
03号公報に示されているように、光半導体素子への戻
り光を抑制するため、ガラス板1かレセプタクルハウジ
ング2に嵌合する光コネクタ3のフェルール4内に配置
された光ファイバ5の端面に物理的に接触する位置に設
けられている。このガラス板1はガラス保持部材6をレ
セプタクルハウジング2に圧入した状態で固定されてい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows an example of a conventional optical semiconductor device module having a detachable connector. Conventional optical semiconductor device modules with detachable connectors are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-521.
As shown in Japanese Patent Application Publication No. 03-2003, an end face of an optical fiber 5 disposed in a ferrule 4 of an optical connector 3 fitted to a glass plate 1 or a receptacle housing 2 in order to suppress return light to an optical semiconductor element. Is provided at a position that physically contacts the The glass plate 1 is fixed with the glass holding member 6 pressed into the receptacle housing 2.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のコネクタ着脱型の光半導体素子モジュールで
は、光ファイバ端面からの戻り光を防ぐためのガラス板
1の固定が図8に示すように、金属部材であるレセプタ
クルハウジング2への圧入である。このため、ガラス板
1に加わる圧縮応力がガラスの破壊強度を越えないよう
にレセプタクルハウジング2とガラス板1の寸法精度を
かなり厳しくしなければならなかった。したがって、個
々の部品コストを下げることが困難で、かつ組み立て時
に圧入工程が入るため組立コストを下げることに限界が
あった。
However, in the above-described conventional connector-removable type optical semiconductor element module, the glass plate 1 for preventing return light from the end face of the optical fiber is fixed as shown in FIG. This is press-fitting into the receptacle housing 2 which is a member. For this reason, the dimensional accuracy of the receptacle housing 2 and the glass plate 1 has to be considerably strict so that the compressive stress applied to the glass plate 1 does not exceed the breaking strength of the glass. Therefore, it is difficult to reduce the cost of individual components, and there is a limit in reducing the cost of assembly because a press-fitting step is involved during assembly.

【0004】本発明の目的は上述した問題に鑑みなされ
たもので、部品コスト、組立コストの低減が可能な光半
導体素子モジュールを提供するにある。
An object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an optical semiconductor device module capable of reducing parts costs and assembly costs.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、光半導体素子と、光コネクタが着脱可能なレセプタ
クルと、誘電体ブロックおよび集光レンズとを含んで構
成される光半導体素子モジュールにおいて、誘電体ブロ
ックは、レセプタクルに嵌合した光コネクタのフェルー
ル内の光ファイバ端面に物理的に接触するような位置
あって、かつ集光レンズを保持するレンズホルダとレセ
プタクルの間に、弾性により固定されると共に光半導体
素子モジュールの所定位置に予め固定された集光レンズ
に対して光半導体素子をX,Y,Zの3軸に移動自在と
しておき、誘電体ブロックをレセプタクル内に固定して
誘電体ブロックと集光レンズの位置関係が確定した後に
光半導体素子の位置が溶接により固定されることを特徴
としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical semiconductor element module including an optical semiconductor element, a receptacle to which an optical connector is detachable, a dielectric block, and a condenser lens. , the dielectric block is in a position such that physical contact with the optical fiber end face of the ferrule of the optical connector fitted into the receptacle
And a lens holder and receiver
The optical semiconductor element is movable between three axes X, Y, and Z with respect to a condenser lens fixed between the receptacles by elasticity and fixed at a predetermined position of the optical semiconductor element module in advance. Is fixed in a receptacle, and after the positional relationship between the dielectric block and the condenser lens is determined, the position of the optical semiconductor element is fixed by welding.

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【作用】請求項1記載の発明では、誘電体ブロックの固
定構造に弾性を有するように形成した部材または弾性部
材を用いているので、部材の加工精度を厳しくしなくと
も、固定時に誘電体ブロックにかかる圧縮応力を抑制す
ることができる。このため、個々の部品コストを下げる
ことができ、また組立時の圧入工程を省くことにより組
立コストも下げることができる。また、光半導体素子モ
ジュール内の所定位置に固定された集光レンズに対して
光半導体素子の位置をX,Y,Zの3軸方向に調整自在
としておいて、誘電体ブロックをレセプタクル内に固定
した後にこの位置調整を行って溶接により位置関係を固
定することにしたので、弾性を有するように形成した部
材の介在による光学的な結合のずれを解消することがで
きる。
According to the first aspect of the present invention, since a member or an elastic member formed to have elasticity is used for the fixing structure of the dielectric block , the dielectric block can be fixed at the time of fixing without making the processing accuracy of the member strict. Can be suppressed. For this reason, the cost of individual components can be reduced, and the assembly cost can be reduced by eliminating the press-fitting step during assembly. In addition, optical semiconductor device models
For the condenser lens fixed in place in the joule
The position of the optical semiconductor element can be adjusted in three axes, X, Y, and Z
And fix the dielectric block inside the receptacle
After adjusting the position, the positional relationship is fixed by welding.
Part that is formed to have elasticity
Optical connection deviation due to the presence of material can be eliminated.
Wear.

【0008】[0008]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0009】図1は本発明に係わる光半導体素子モジュ
ールの一実施例を示す断面図である。誘電体ブロックと
して本実施例で使用しているガラス板10は両端面1
1、12を光学研摩した後、他方の端面12に反射防止
膜を施した円柱状の石英ガラスである。このガラス板1
0の一方の端面11は、端面が凸球面状に光学研摩され
た、例えば、図2、図3に示すFO1型単心光ファイバ
コネクタ/JIS.C5970の光コネクタ13がレセ
プタクルハウジング14に雄ねじ15によって設置され
たとき、この光コネクタ13のフェルール16の中心軸
上に固定された光ファイバ17のコア18が物理的に接
触するような位置にくるように配置されている。このと
き、ガラス板10はレンズホルダ19とばね部20を有
するホルダ21との間で挟み込まれた状態で固定されて
いる。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of an optical semiconductor device module according to the present invention. The glass plate 10 used in this embodiment as a dielectric block has both end faces 1
This is a column-shaped quartz glass in which the other end face 12 is provided with an anti-reflection film after optical polishing of the first and the second. This glass plate 1
0 is optically polished into a convex spherical end surface. For example, the FO1-type single-core optical fiber connector / JIS. When the optical connector 13 of C5970 is installed in the receptacle housing 14 with the male screw 15, the core 18 of the optical fiber 17 fixed on the central axis of the ferrule 16 of the optical connector 13 comes to a position where it physically contacts. Are arranged as follows. At this time, the glass plate 10 is fixed while being sandwiched between the lens holder 19 and the holder 21 having the spring portion 20.

【0010】今、弾性を持つように形成したホルダ21
の形状を図4〜図6に示す。ばね部20は図5に示すよ
うに、ホルダ21の円周方向に等間隔おきに複数個形成
されている。ホルダ21はばね部20に図6に示す荷重
F1が掛かった際に、金属の弾性を利用して弾性力F2
をもつように構成している。これにより、レンズホルダ
19とホルダ21に挟み込まれて固定された際に、ガラ
ス板10に掛かる圧縮応力がホルダ21のばね部20の
弾性により緩和される。なお、ガラス板10に付加され
る圧縮応力は、石英ガラスの最大圧縮応力11.5kgf
/mm2 (安全率10倍)以下になるように設定してい
る。
Now, a holder 21 formed to have elasticity.
4 to 6 are shown in FIGS. As shown in FIG. 5, a plurality of spring portions 20 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the holder 21. When a load F1 shown in FIG. 6 is applied to the spring portion 20, the holder 21 uses the elasticity of the metal to generate an elastic force F2.
It is configured to have Thereby, when the glass plate 10 is sandwiched and fixed between the lens holder 19 and the holder 21, the compressive stress applied to the glass plate 10 is reduced by the elasticity of the spring portion 20 of the holder 21. The compressive stress applied to the glass plate 10 is the maximum compressive stress of quartz glass of 11.5 kgf.
/ Mm 2 (safety factor 10 times) or less.

【0011】次に、光半導体素子パッケージの位置合わ
せおよび固定作業について述べる。光半導体素子パッケ
ージ22内の光半導体素子(図示せず)から射出した光
は、レンズホルダ19内に低融点ガラス半田23で固定
された集光レンズ24により集光される。次に、ガラス
板10に物理的に接触する光ファイバ17のコア18が
くる位置に効率よく結合するように、光半導体素子パッ
ケージ22をホルダサポート25およびステムサポート
26を介してX、Y、Z軸の方向に調整し、この調整後
YAGレーザビーム溶接により固定する。なお、符号2
7はYAGレーザビーム溶接部を示す。
Next, the operation of positioning and fixing the optical semiconductor element package will be described. Light emitted from an optical semiconductor element (not shown) in the optical semiconductor element package 22 is condensed by a condenser lens 24 fixed in the lens holder 19 with a low-melting glass solder 23. Next, the optical semiconductor element package 22 is moved through the holder support 25 and the stem support 26 so that the optical semiconductor element package 22 is X, Y, Z so that the core 18 of the optical fiber 17 that physically contacts the glass plate 10 is efficiently coupled. It is adjusted in the axial direction, and after this adjustment, it is fixed by YAG laser beam welding. Note that reference numeral 2
Reference numeral 7 denotes a YAG laser beam weld.

【0012】このように、本実施例ではホルダ21自身
が弾性を有するようにばね部20を形成したが、別にこ
れに限定されるものではない。すなわち、図7に示すよ
うに、金属より大きな弾性をもつ、例えばゴムのような
弾性部材28をホルダ29とレセプタクルハウジング3
0との間に挟み込んでガラス板10に掛かる圧縮応力を
緩和させるようにしてもよい。
As described above, in the present embodiment, the spring portion 20 is formed so that the holder 21 itself has elasticity. However, the present invention is not limited to this. That is, as shown in FIG. 7, an elastic member 28 having a larger elasticity than metal, such as rubber, is attached to the holder 29 and the receptacle housing 3.
Alternatively, the compression stress applied to the glass plate 10 may be reduced by being sandwiched between the first and second glass plates 10.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
電体ブロックの固定構造に弾性を有するように形成した
部材または弾性部材を用いた構成としているので、部材
の加工精度を厳しくしなくとも、固定時に誘電体ブロッ
クにかかる圧縮応力を確実に抑制することができる。こ
のため、個々の部品コストを下げることができ、しかも
組立時の圧入工程を省くことにより組立コストも下げる
ことができる。したがって、従来よりも総合的にコスト
の低いコネクタ着脱型の光半導体素子モジュールが容易
に得られるという優れた効果を有する。しかも本発明で
は光半導体素子モジュール内の所定位置に固定された集
光レンズに対して光半導体素子の位置をX,Y,Zの3
軸方向に調整自在としておいて、誘電体ブロックをレセ
プタクル内に固定した後にこの位置調整を行って溶接に
より位置関係を固定することにしたので、弾性を有する
ように形成した部材の介在による個々の光半導体素子モ
ジュールの光学的な結合のずれを完璧に解消することが
できるという効果もある。
As described above, according to the present invention, the fixing structure of the dielectric block is made of an elastic member or an elastic member, so that the processing accuracy of the member is not strict. In both cases, the compressive stress applied to the dielectric block during fixing can be reliably suppressed. For this reason, the cost of individual parts can be reduced, and the assembly cost can be reduced by eliminating the press-fitting step during assembly. Therefore, there is an excellent effect that a connector detachable type optical semiconductor element module which is lower in cost than the conventional one can be easily obtained. And in the present invention
Is a collection fixed at a predetermined position in the optical semiconductor device module.
The position of the optical semiconductor element with respect to the optical lens is X, Y, Z.
Keep the dielectric block
After fixing it in the receptacle, adjust the position and use it for welding.
It has elasticity because it fixes the positional relationship more
Optical semiconductor device models with the interposition of
It is possible to completely eliminate the optical coupling deviation of Joule
There is also an effect that can be done.

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

【図1】本発明に係わる光半導体素子モジュールの一実
施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an optical semiconductor element module according to the present invention.

【図2】端面が凸球面状に光学研摩された光コネクタの
一部破断正面図である。
FIG. 2 is a partially cutaway front view of an optical connector whose end face is optically polished into a convex spherical shape.

【図3】図2のA部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a portion A in FIG. 2;

【図4】ホルダの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a holder.

【図5】ホルダの側面図である。FIG. 5 is a side view of the holder.

【図6】図4のホルダのばね部の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory view of a spring portion of the holder of FIG. 4;

【図7】本発明に係わる光半導体素子モジュールの他の
実施例を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the optical semiconductor element module according to the present invention.

【図8】従来の光半導体素子モジュールの一例を示す断
面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing an example of a conventional optical semiconductor element module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ガラス板 13 光コネクタ 14 レセプタクルハウジング 16 フェルール 17 光ファイバ 19 レンズホルダ 20 ばね部 21 ホルダ 28 弾性部材 29 ホルダ 30 レセプタクルハウジング DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Glass plate 13 Optical connector 14 Receptacle housing 16 Ferrule 17 Optical fiber 19 Lens holder 20 Spring part 21 Holder 28 Elastic member 29 Holder 30 Receptacle housing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 晴康 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 小林 禎 東京都港区西新橋三丁目20番4号 日本 電気エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−52103(JP,A) 特開 昭62−151812(JP,A) 実開 昭58−65008(JP,U) 実開 昭60−107906(JP,U) 実開 昭61−56608(JP,U) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Haruyasu Ando 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo Within NEC Corporation (72) Inventor Tadashi Kobayashi 3-20-4 Nishishinbashi, Minato-ku, Tokyo Japan Electric Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-64-52103 (JP, A) JP-A-62-151812 (JP, A) JP-A-58-65008 (JP, U) JP-A-60-107906 ( JP, U) Japanese Utility Model Showa 61-56608 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光半導体素子と、光コネクタが着脱可能
なレセプタクルと、誘電体ブロックおよび集光レンズと
を含んで構成される光半導体素子モジュールにおいて、 前記誘電体ブロックは、前記レセプタクルに嵌合した
光コネクタのフェルール内の光ファイバ端面に物理的
に接触するような位置であって、かつ前記集光レンズを
保持するレンズホルダと前記レセプタクルの間に、弾性
により固定されると共に前記光半導体素子モジュールの
所定位置に予め固定された前記集光レンズに対して前記
光半導体素子をX,Y,Zの3軸に移動自在としてお
き、前記誘電体ブロックを前記レセプタクル内に固定し
前記誘電体ブロックと前記集光レンズの位置関係が確
定した後に前記光半導体素子の位置が溶接により固定さ
れることを特徴とする光半導体素子モジュール。
And 1. A optical semiconductor element, and a receptacle optical connector is removable, the constructed optical semiconductor device module includes a dielectric block and a condensing lens, said dielectric block is fitted to the receptacle Before
The optical fiber end face of the ferrule of the serial light connector at a position such that physical contact, and the condenser lens
Elastic between the holding lens holder and the receptacle
Leave freely moving the optical semiconductor device in the X, Y, and three axes of Z relative to pre-fixed the converging lens to a predetermined position of the optical semiconductor device module is fixed by the said dielectric block an optical semiconductor element module, wherein a position of said optical semiconductor device after the positional relationship between the condenser lens and the dielectric block is fixed to the receptacle is established are fixed by welding.
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