JP3193311B2 - オプティカルパッケージ及びその製造方法、並びに光半導体モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光半導体モジュー
ルのパッケージに関し、特に、気密に接合される光通過
部が高信頼性且つ低損失且つ簡易に設けられたオプティ
カルパッケージ及びその製造方法に関する。また、該オ
プティカルパッケージを用いた光半導体モジュール及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムにおいては、信号光源用
の半導体レーザ素子、光増幅器励起用半導体レーザ素子
など多数のレーザ素子が使用されている。これらのレー
ザ素子は、レーザモジュールを収納するパッケージ内に
おいて伝送路である光ファイバに結合されている。高出
力動作中のレーザ素子は高温になるため、長期間の信頼
性を得るには各部材の高温による劣化を防止する必要か
らパッケージ内に不活性ガスを充填し、さらにパッケー
ジ内の気密性を保つことが重要である。

【０００３】通常、パッケージ内の気密性を保つには、
以下に挙げる３つの方法が用いられている。第１の方法
は、レーザ素子と光ファイバとの間に、サファイアガラ
スよりなる光透過板を低融点ガラスを用いてパッケージ
に固定する方法であり、特開昭６３−２２８１１２号公
報に開示されている。第２の方法は、パッケージに設け
た光通過部に光ファイバを挿入し、パッケージと光ファ
イバとをハンダ材等で固定する方法であり、特許第１３
４９７７１号公報に開示されている。第３の方法は、パ
ッケージ内のレーザ素子や光ファイバ等の部材をすべて
樹脂で気密に充填する方法である。

【０００４】しかし、第２の方法は、光ファイバをハン
ダ材等を用いて固定するため、該光ファイバの表面をメ
タライズするなどの処理が必要となり、工数が増大す
る。また、第３の方法は、パッケージ内に樹脂を充填す
るため、特に出力が大きなレーザ素子の場合にその発熱
により充填した樹脂が変質してしまうおそれがあり、信
頼性が劣る。

【０００５】従って、作業の容易性と高い信頼性とを同
時に得るには、光透過板をパッケージに固定する第１の
方法が最も有利となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
方法には、以下に述べる問題を有している。光透過板に
用いる材料として、サファイアガラスや板ガラス等があ
る。サファイアガラスは、パッケージ材によく用いられ
る鉄とニッケルとの合金であるコバールとその線膨張係
数が近いため透過材に適しているが、価格が高いという
問題がある。また、板ガラスは価格は安価ではあるが、
パッケージとの接合に融点が高い硝材を必要とするた
め、ＡＲコート済みの板ガラスを高温で接合するとＡＲ
コート材が損傷を受けるので、結果的にＡＲコートされ
た板ガラスをパッケージに接合することができない。こ
のため、ＡＲコートされていない板ガラスを用いると該
板ガラスの両面で反射による約８％の透過損失が生じて
しまうので、高品質な光モジュールを得られないという
問題を有している。

【０００７】また、パッケージに板ガラス材を接合した
後にＡＲコートを行なうには、パッケージ全体を高温の
炉に投入して板ガラス材の表面にコート材を堆積させる
必要があるため、サイズが比較的大きなパッケージでは
量産性が損なわれるという問題を有している。

【０００８】本発明は、前記従来の問題を解決し、高信
頼性且つ低損失のオプティカルパッケージを低コストで
実現できるようにすることを目的とする。

【０００９】さらに、このオプティカルパッケージを用
いることにより、高信頼性・低損失且つ低コストの光半
導体モジュールを提供すると共に、この光半導体モジュ
ールを用いることにより、高信頼性・低損失且つ低コス
トの光伝送システムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、光半導体モジュール用のオプティカルパ
ッケージの光通過部に、透過板保持部材としてのキャッ
プを導入し、該キャップに板ガラス等の透過板を接合
し、該透過板にＡＲコートをした後、該キャップをオプ
ティカルパッケージの光通過部に密着するものである。

【００１１】本発明に係るオプティカルパッケージは、
底部に開口部が設けられ該底部と反対側の外周部にフラ
ンジが設けられた円筒形状のキャップと、光が透過する
と共に表面にＡＲコートが施された透過板と、光の入出
力側の側壁部に光が通過する光通過部を有し、内部に光
半導体素子を搭載するためのパッケージ本体とを備えた
オプティカルパッケージを対象とし、キャップはその開
口部の周縁に透過板が密着され、且つ、パッケージ本体
の側壁部の内側にフランジとパッケージ本体とが密着し
て接合されている。

【００１２】本発明のオプティカルパッケージによる
と、パッケージ本体の光通過部には、底部に開口部が設
けられ該底部と反対側の外周部にフランジが設けられた
円筒形状のキャップが設けられ、該キャップの開口部の
周縁には、表面にＡＲコートが施された透過板が密着さ
れているため、ガラス板であってもＡＲコートが確実に
施された状態で本体パッケージに接合されている。ま
た、本体パッケージよりも小さいキャップのみをＡＲコ
ート用の炉に投入されて処理されるため、量産性に優れ
る。

【００１３】本発明のオプティカルパッケージにおい
て、透過板はガラスよりなることが好ましい。このよう
にすると、製造コストを確実に下げることができる。

【００１４】本発明に係るオプティカルパッケージの製
造方法は、底部に開口部が設けられ該底部と反対側の外
周部にフランジが設けられた円筒形状のキャップと、光
が透過する透過板と、光の入出力側の側壁部に光が通過
する光通過部を有し、内部に光半導体素子を搭載するた
めのパッケージ本体とを備えたオプティカルパッケージ
の製造方法を対象とし、透過板をキャップの開口部の周
縁に密着した後、キャップに密着された透過板の表面に
ＡＲコートを施し、次いで、パッケージ本体の側壁部の
内側に、キャップのフランジとパッケージ本体とを光通
過部と透過板とが対応するように密着して接合する。

【００１５】本発明に係るオプティカルパッケージの製
造方法によると、透過板をキャップの開口部の周縁に密
着した後、キャップに密着された透過板の表面にＡＲコ
ートを施し、次いで、パッケージ本体の側壁部の内側
に、キャップのフランジとパッケージ本体とを光通過部
と透過板とが対応するように密着して接合するため、ガ
ラス板であってもＡＲコートが確実に施された状態でパ
ッケージ本体に接合できると共に、パッケージ本体より
も小さいキャップのみをＡＲコート用の炉に投入するた
め、量産性に優れる。

【００１６】本発明に係る半導体モジュールは、底部に
開口部が設けられ該底部と反対側の外周部にフランジが
設けられた円筒形状のキャップと、光が透過すると共に
表面にＡＲコートが施された透過板と、光の入出力側の
側壁部に光が通過する光通過部を有するパッケージ本体
と、パッケージ本体の内部に、発光面又は受光面を光通
過部に対応させて固定されている光半導体素子と、光通
過部と光半導体素子との間に設けられ、光半導体素子に
対して入出力する光の結合効率を最適化させる集光素子
と、光通過部に固定されている光ファイバとを備えてい
る光半導体モジュールを対象とし、キャップはその開口
部の周縁に透過板が密着され、パッケージ本体の側壁部
の内側にフランジとパッケージ本体とが密着して接合さ
れている。

【００１７】本発明の半導体モジュールによると、光半
導体モジュールの収納に本発明のオプティカルパッケー
ジが用いられているため、パッケージ本体の光通過部に
は、表面にＡＲコートが施された透過板が気密に接合さ
れているので、ガラス板であってもＡＲコートが確実に
施された状態で本体パッケージに接合されている。これ
により、低コストで高信頼性且つ低損失の光半導体モジ
ュールを得ることできる。

【００１８】本発明の半導体モジュールにおいて、光半
導体素子が発光素子であることが好ましい。このように
すると、該半導体モジュールを信号用光源に用いること
ができる。

【００１９】本発明の半導体モジュールにおいて、光半
導体素子が受光素子であることが好ましい。このように
すると、該半導体モジュールを受光器に用いることがで
きる。

【００２０】本発明に係る光半導体モジュールの製造方
法は、底部に開口部が設けられ該底部と反対側の外周部
にフランジが設けられた円筒形状のキャップと、光が透
過する透過板と、光の入出力側の側壁部に光が通過する
光通過部を有するパッケージ本体と、パッケージ本体の
内部に、発光面又は受光面を光通過部に対応させて固定
されている光半導体素子と、光通過部と光半導体素子と
の間に設けられ、光半導体素子に対して入出力する光の
結合効率を最適化させる集光素子と、光通過部に固定さ
れている光ファイバとを備えた光半導体モジュールの製
造方法を対象とし、透過板をキャップの開口部の周縁に
密着した後、キャップに密着された透過板の表面にＡＲ
コートを施し、次いで、パッケージ本体の側壁部の内側
に、キャップのフランジとパッケージ本体とを光通過部
と透過板とが対応するように密着して接合する。

【００２１】本発明の光半導体モジュールの製造方法に
よると、光半導体モジュールの収納に本発明のオプティ
カルパッケージを用いているため、パッケージ本体の光
通過部には、表面にＡＲコートが施された透過板が気密
に接合されているので、ガラス板であってもＡＲコート
が確実に施された状態でパッケージ本体に接合されてい
る。これにより、低コストで高信頼性且つ低損失の光半
導体モジュールを得ることできる。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態） 本発明の第１の実施形態を図面を参照しながら説明す
る。

【００２３】図１（ｃ）は本発明の第１の実施形態に係
るオプティカルパッケージＡの断面図であって、図１
（ｃ）に示すように、オプティカルパッケージＡのパッ
ケージ本体１３は、光の入出力側の側壁部に光を通す光
通過部１３ａを有している。光入出力側の側壁部の内側
には、パッケージ本体１３と同一部材であるコバール等
の金属材料よりなり、底部を有し且つ該底部に対してほ
ぼ垂直な中心軸を有する円筒形状の透過板保持部材とし
てのキャップ１１が密着して接合されている。キャップ
１１の底部には入出力光を通す開口部１１ａが設けられ
ており、底部と反対側の外周部にはパッケージ本体１３
と溶接して固定するためのフランジ１１ｂが設けられて
いる。

【００２４】図１（ｂ）はキャップ１１の内側の開口部
１１ａの周縁に、透過板としてのガラス板１２を接合し
た状態を示している。キャップ１１とガラス板１２との
接合には、該ガラス板１２と線膨張係数が近い硝材を用
いる。この状態で高温の炉に投入し、ガラス板１２の両
面に波長１．４８μｍ帯のレーザ光に対して無反射のＡ
Ｒコートを堆積する。なお、必ずしもガラス板１２の両
面にＡＲコートを施す必要はなく、ガラス板１２のいず
れかの片面であってもよい。

【００２５】また、キャップ１１の内側にガラス板１２
を接合したがこれに限らず、キャップ１１の底部の外側
に接合してもよい。

【００２６】図１（ｃ）に示すように、パッケージ本体
１３とＡＲコート済みのガラス板１２が接合されたキャ
ップ１１のフランジ１１ｂとの接合には、両者の気密性
が十分に確保されるように抵抗溶接を用いる。オプティ
カルパッケージ本体１３の内部に光学部品を実装した後
にパッケージ本体１３に抵抗溶接を用いてフタ１４を気
密に接合することにより、確実に気密性が得られる光モ
ジュールとすることができる。

【００２７】なお、キャップ１１は、サイズを小型化す
るという点では、筒状部分がなくフランジ１１ｂのみを
有する環状であってもよい。しかしながら、環状とした
場合は、抵抗溶接時に発生する高熱によってガラス板１
２のＡＲコートが損傷を受けやすくなるため、ＡＲコー
トが損傷を受けない程度の筒状部分を有することが好ま
しい。

【００２８】このように、本実施形態によると、透過板
としてのガラス板１２を接合して保持する透過板保持部
材としてのキャップ１１を導入し、該キャップ１１にガ
ラス板１２を密に接合した状態で該ガラス板１２の表面
にＡＲコートを施すことにより、高温の炉に投入する部
材が小さくて済むため、量産性が向上する。また、パッ
ケージ本体１３を高温の炉に投入しないため、電気配線
用の端子をガラスなどで封止することも可能である。

【００２９】さらに、キャップ１１をパッケージ本体１
３の内壁に接合したことにより、抵抗溶接を行なう際
に、キャップ１１側の溶接用電極を固定し、パッケージ
本体１３側の溶接用端子を動かすことが容易になる。

【００３０】なお、ガラス板１２とキャップ１１との接
合に硝材を用いたが、両者を樹脂を用いて固定すると線
膨張係数の差による熱応力負荷が小さくなり、また、両
者をハンダ材を用いて固定すると比較的低温で接合がで
きる。

【００３１】また、ガラス板１２に、波長１．４８μｍ
帯のレーザ光に対するＡＲコートを施したが、他の波長
帯であっても同様の効果が得られる。例えば、波長１．
３μｍ帯、波長１．５５μｍ帯又は波長１．６５μｍ帯
のＡＲコートを施した透過板を有するオプティカルパッ
ケージＡは通信用レーザに適している。赤から青への可
視波長帯のＡＲコートを施しても、さらに、短波長帯の
紫外に対しても同等の効果が得られる。さらには、一波
長帯のみでなく複数の波長帯に対するコートを施しても
よい。

【００３２】また、透過板は板ガラスに限らず、光半導
体モジュールに使用される光に対して透過効率が大きな
部材であれば利用できることはいうまでもない。

【００３３】また、光の進行方向に中心軸を有する円筒
形状のキャップ１１を用いたが、これに限らず、該中心
軸の垂直断面が多角形の場合にも同等の効果が得られ、
特に方形の場合には、通常パッケージ本体１３の光通過
部が設けられている内壁面の形状が方形であるため、該
内壁面の形状と一致するため、接合が容易になるという
効果も得られる。

【００３４】また、キャップ１１をパッケージ本体１３
の内部に接合したが、外部に接合した場合にはパッケー
ジ本体１３を小型化できると共に、フェルールホルダ２
７を固定する部分と一体化できる。

【００３５】（第２の実施形態） 以下、本発明の第２の実施形態を図面を参照しながら説
明する。

【００３６】図２（ｄ）は本発明の第２の実施形態に係
る光半導体モジュールの断面図である。図２（ｃ）に示
す光半導体モジュール収納用のパッケージ本体１３にお
いて、図１（ａ）〜（ｃ）に示す部材と同一の部材には
同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【００３７】図２（ｄ）に示すように、オプティカルパ
ッケージＡの内部には所定の光学部品がそれぞれ配置さ
れ固定されている。光半導体モジュールの製造方法を順
に説明すると、まず、パッケージ本体１３の底面の所定
位置に、半導体レーザ素子２１を冷却するためのペルチ
ェ冷却素子２２をハンダ材により接合し、該ペルチェ冷
却素子２２の上に光学部品を配置するための金属よりな
るステージ２３を固定する。

【００３８】次に、ステージ２３上の所定位置に、銅・
タングステン等の熱電導率の大きな金属よりなるレーザ
マウント２４を配置し、モジュール強度を確保すると共
に半導体レーザ素子２１が発生する熱を効率よく処理で
きる構成とする。レーザマウント２４上の所定位置に、
あらかじめ金・スズハンダのような高融点のハンダ材を
用いて半導体レーザ素子２１を接合しておく。レーザマ
ウント２４は融点が金・スズハンダよりも低い鉛・スズ
ハンダ等を用いて接合する。

【００３９】次に、伝送路となる光ファイバ２５の端部
を保持するフェルール２６を、フェルールホルダ２７に
嵌挿した後、オプティカルパッケージ本体１３の光通過
部１３ａの外周部に面合わせで接合する。半導体レーザ
素子２１からの出力光が光ファイバ２５に対して最も結
合効率が大きくなるように、集光素子としてのレンズ２
８の位置をステージ２３上で最適化する。位置が最適化
されたレンズ２８をハンダ材を用いてステージ２３に接
合する。フェルール２６とフェルールホルダ２７とは、
また、フェルールホルダ２７とパッケージ本体１３とは
それぞれＹＡＧ溶接を用いて固定する。

【００４０】次に、気密性と剛性を得るためにフタ１４
を抵抗溶接などを用いてオプティカルパッケージ本体１
３に気密に接合する。

【００４１】このように、本実施形態の光半導体モジュ
ールによると、該光半導体モジュールを収納するパッケ
ージ本体１３の光通過部１３ａがＡＲコートを確実に施
されたガラス板１２により気密に封止されるため、長期
間にわたって信頼性に優れており、ＡＲコートされたガ
ラス板１２により光の透過損失が小さいので、光ファイ
バ２５との結合効率も大きくなる。従って、出力光量が
相対的に大きく且つＡＲコートが低コストで施されたオ
プティカルパッケージＡが実現されるため、結果的に光
半導体モジュールの価格が安価になる。

【００４２】なお、本実施形態においては、光半導体素
子として半導体レーザ素子２１を用いたが、発光ダイオ
ード（＝ＬＥＤ）やスーパールミネッセント光源などを
用いる場合にはさらに低コストな発光モジュールを実現
できる。また、フォトダイオード（＝ＰＤ）やアバラン
シェフォトダイオード（＝ＡＰＤ）等の受光素子を用い
る場合には低コストで且つ安定性や信頼性が高い受光モ
ジュールを実現できる。さらに、これらの発光素子と受
光素子とを同時に用いる場合には安価な受発光モジュー
ルを実現できる。

【００４３】（第３の実施形態） 以下、本発明の第３の実施形態を図面を参照しながら説
明する。

【００４４】図３（ｄ）は本発明の第３の実施形態に係
る光半導体モジュールの断面図である。図３（ｄ）に示
す光半導体モジュール収納用のオプティカルパッケージ
Ａにおいて、図１（ａ）〜（ｃ）に示す部材と同一の部
材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【００４５】図３（ｃ）に示すように、気密パッケージ
本体３１における気密パッケージ光通過部３１ａには、
キャップ１１が密着して接合されている。第１の実施形
態で説明したように、キャップ１１の内側の開口部１１
ａの周縁にはガラス板１２が密着して接合され、その両
面には波長１．４８μｍ帯のレーザ光に対して無反射の
ＡＲコートが施されている。パッケージ本体１３と同一
の金属材料よりなる気密パッケージ本体３１は、キャッ
プ１１との接合に抵抗溶接を用いており、気密パッケー
ジ本体３１とキャップ１１との間の気密性が十分に確保
されている。さらに、パッケージ本体１３の底面に設け
たステージ２３に光学部品を実装した後に、気密パッケ
ージ本体３１をステージ２３にハンダ付けすることによ
り、確実に気密性が得られる光モジュールとすることが
できる。

【００４６】図３（ｄ）は、オプティカルパッケージＡ
の内部に所定の光学部品をそれぞれ配置した光半導体モ
ジュールの断面図である。光半導体モジュールの製造方
法を順に説明すると、まず、パッケージ本体１３の底面
の所定位置に、半導体レーザ素子２１を冷却するための
ペルチェ冷却素子２２をハンダ材により接合し、該ペル
チェ冷却素子２２の上に光学部品を配置するための金属
よりなるステージ２３を配置する。

【００４７】次に、半導体レーザ素子２１が発する熱を
効率よくペルチェ冷却素子２２に伝えると共に、モジュ
ール強度を確保するために銅・タングステン等の熱電導
率の高い金属よりなるレーザマウント２４を鉛・スズハ
ンダ等を用いてステージ２３上の所定位置に接合する。
あらかじめレーザマウント２４の上の所定位置に半導体
レーザ素子２１を金・スズハンダ等の高融点のハンダ材
を用いて固定しておく。

【００４８】次に、半導体レーザ素子２１の出力光の光
軸に集光素子としてのレンズ２８をその光軸が一致する
ようにステージ２３上に固定した後、半導体レーザ素子
２１等の各光学部品が固定されたステージ２３の上から
各光学部品を覆い、且つ、気密パッケージ本体３１の気
密パッケージ光通過部３１ａを半導体レーザ素子２１の
出力方向に一致するようにハンダ材を用いてステージ２
３に接合する。その後、ステージ２３をペルチェ冷却素
子２２にハンダ材を用いて接合する。

【００４９】次に、伝送路となる光ファイバ２５の端部
を保持するフェルール２６を、フェルールホルダ２７に
嵌挿した後、パッケージ本体１３の光通過部１３ａの外
周部に面合わせで接合する。半導体レーザ素子２１から
の出力光が光ファイバ２５に対して最も結合効率が大き
くなるように、フェルール２６の位置を最適化する。フ
ェルール２６とフェルールホルダ２７とは、また、フェ
ルールホルダ２７とパッケージ本体１３とはＹＡＧ溶接
を用いて固定する。

【００５０】次に、剛性を得るためにフタ１４を抵抗溶
接等を用いてパッケージ本体１３に接合する。

【００５１】このように、本実施形態の光半導体モジュ
ールによると、該光半導体モジュールを収納するオプテ
ィカルパッケージＡにおける気密パッケージ本体３１の
光通過部３１ａがＡＲコートを確実に施されたガラス板
１２により気密に封止されているため、長期間にわたっ
て信頼性に優れており、ＡＲコートされたガラス板１２
により光の透過損失が小さいので、光ファイバ２５との
結合効率も相対的に大きくなる。従って、出力光量が大
きく且つＡＲコートが低コストで施されたオプティカル
パッケージＡが実現されるため、結果的に光半導体モジ
ュールの価格が安価になる。

【００５２】また、本実施形態の特徴として、オプティ
カルパッケージＡの内部に気密パッケージ本体３１を設
けることにより、気密性を保持する空間部が小さくなる
ため、より一層気密性を向上させることができる。

【００５３】なお、本実施形態においては、光半導体素
子として半導体レーザ素子２１を用いたが、発光ダイオ
ード（＝ＬＥＤ）やスーパールミネッセント光源などを
用いる場合にはさらに低コストな発光モジュールを実現
できる。また、フォトダイオード（＝ＰＤ）やアバラン
シェフォトダイオード（＝ＡＰＤ）等の受光素子を用い
る場合には低コストで且つ安定性や信頼性が高い受光モ
ジュールを実現できる。さらに、これらの発光素子と受
光素子とを同時に用いる場合には安価な受発光モジュー
ルを実現できる。

【００５４】（第４の実施形態） 以下、本発明の第４の実施形態を図面を参照しながら説
明する。

【００５５】図４は本発明の第４の実施形態に係る光フ
ァイバ増幅器の構成図である。図４に示す光ファイバ増
幅器４０は、第１の励起用光源４１Ａ及び第２の励起用
光源４１Ｂにそれぞれ第２又は第３の実施形態で説明し
た波長１．４８μｍ帯半導体レーザモジュールを用いて
いる。４２Ａは光信号を入力する入力コネクタであり、
４２Ｂは増幅された光信号を出力する出力コネクタであ
る。第１の励起用光源４１Ａ及び第２の励起用光源４１
Ｂは、増幅される光信号が通るエルビウムドープの光フ
ァイバ４３に、半導体レーザ素子の出力光を合波又は分
波する第１の光カプラ４４Ａ，第２の光カプラ４４Ｂを
それぞれ介して接続されている。また、入力コネクタ４
２Ａと光カプラ４４Ａとの間には出力光が反射するのを
防止する第１の光アイソレータ４５Ａが接続され、第２
の光カプラ４４Ｂと出力コネクタ４２Ｂとの間には同じ
く第２の光アイソレータ４５Ｂが接続されている。

【００５６】光ファイバ増幅器４０の材料費に占める第
１及び第２の励起用光源４１Ａ、４１Ｂの割合は大きい
が、各励起用光源４１Ａ，４１Ｂに第２又は第３の実施
形態の半導体レーザモジュールを用いることによりコス
トを下げることができる。また、レーザ光の透過板とし
て用いるＡＲコートされた板ガラスにおける透過損失が
小さいため、レーザ素子から出力される出力光の光ファ
イバとの結合度が大きくなるので、同一の出力光量を得
るために励起用光源に注入する電流が小さくて済む。こ
れにより、消費電力が小さい光ファイバ増幅器を実現で
きる。

【００５７】なお、本実施形態においては、波長１．４
８μｍ帯半導体レーザモジュールを第１及び第２の励起
用光源４１Ａ，４１Ｂとして用いているが、波長０．９
８μｍ帯半導体レーザモジュールを各励起用光源４１
Ａ，４１Ｂとして用いてもよい。また、他の吸収波長帯
の励起用光源を用いた場合も、さらに、エルビウム以外
の希土類添加光ファイバ４３を用いた光ファイバ増幅器
に対しても同様の効果が得られることはいうまでもな
い。

【００５８】（第５の実施形態） 以下、本発明の第５の実施形態を図面を参照しながら説
明する。

【００５９】図５は本発明の第５の実施形態に係る光伝
送システムの構成図である。図５において、５１は信号
用光源であって、第２又は第３の実施形態で説明した光
半導体モジュールに１．５５μｍ帯半導体レーザ素子を
搭載しており、５２は第４の実施形態で説明した光ファ
イバ増幅器であり、５３は受光器であって、第２又は第
３の実施形態で説明した光半導体モジュールにＰＤ素子
を搭載している。伝送路には長さ１０ｋｍのシングルモ
ード光ファイバ５４を用いている。

【００６０】光伝送システムに占める光半導体モジュー
ルのコスト比率は大きいが、本実施形態に示すように、
信号出力が大きく且つ低コストの光半導体モジュールを
用いると、伝送距離が長いシステムをより低コストに実
現することができる。

【００６１】なお、本実施形態においては、信号光の波
長に１．５５μｍ帯を用いたが、１．３μｍ帯の伝送シ
ステムに対しても、さらに短波長信号用光源を用いた場
合にも同様の効果を得られる。

【００６２】

【発明の効果】本発明に係るオプティカルパッケージ及
びその製造方法によると、透過板がＡＲコートが確実に
施された状態でパッケージ本体に密着して接合されてい
るため、また、パッケージ本体よりも小さいキャップの
みをＡＲコート用の炉に投入されてコート処理されるた
め量産性に優れるので、長期間の高信頼性且つ低透過損
失を低コストで実現することができる。

【００６３】本発明に係る光半導体モジュール及びその
製造方法によると、光半導体モジュールの収納に本発明
のオプティカルパッケージを用いているため、高信頼性
且つ低透過損失の光半導体モジュールを低コストで得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るオプティカルパ
ッケージの断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る光半導体モジュ
ールの断面図である。

【図３】本発明の第３の実施形態に係る光半導体モジュ
ールの断面図である。

【図４】本発明の第４の実施形態に係る光ファイバ増幅
器の構成図である。

【図５】本発明の第５の実施形態に係る光伝送システム
の構成図である。

【符号の説明】

Ａ オプティカルパッケージ １１ キャップ（透過板保持部材） １１ａ 開口部 １１ｂ フランジ １２ ガラス板（透過板） １３ パッケージ本体 １３ａ 光通過部 １４ フタ ２１ 半導体レーザ素子 ２２ ペルチェ冷却素子 ２３ ステージ ２４ レーザマウント ２５ 光ファイバ ２６ フェルール ２７ フェルールホルダ ２８ レンズ（集光素子） ３１ 気密パッケージ本体 ３１ａ 気密パッケージ光通過部 ４０ 光ファイバ増幅器 ４１Ａ 第１の励起用光源 ４１Ｂ 第２の励起用光源 ４２Ａ 入力コネクタ ４２Ｂ 出力コネクタ ４３ 光ファイバ ４４Ａ 第１の光カプラ ４４Ｂ 第２の光カプラ ４５Ａ 第１の光アイソレータ ４５Ｂ 第２の光アイソレータ ５１ 信号用光源 ５２ 光ファイバ増幅器 ５３ 受光器 ５４ シングルモード光ファイバ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−136439（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243182（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−194588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−58981（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−287130（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296077（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−130320（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−194229（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−3484（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−343182（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−13165（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/42 G02B 6/24 H01L 31/0232 H01S 3/10 H01S 5/00 - 5/50

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部に開口部が設けられ該底部と反対側
   の外周部にフランジが設けられた円筒形状のキャップ
   と、 光が透過すると共に表面にＡＲコートが施された透過板
   と、光の入出力側の側壁部に光が通過する光通過部を有し、
   内部に光半導体素子を搭載するためのパッケージ本体と
   を備えたオプティカルパッケージであって、 前記キャップは、前記 開口部の周縁に前記透過板が密着
   され、且つ、前記パッケージ本体の前記側壁部の内側に
   前記フランジと前記パッケージ本体とが密着して接合さ
   れていることを特徴とするオプティカルパッケージ。
2. 【請求項２】 前記透過板はガラスよりなることを特徴
   とする請求項１に記載のオプティカルパッケージ。
3. 【請求項３】 底部に開口部が設けられ該底部と反対側
   の外周部にフランジが設けられた円筒形状のキャップ
   と、光が透過する透過板と、光の入出力側の側壁部に光
   が通過する光通過部を有し、内部に光半導体素子を搭載
   するためのパッケージ本体とを備えたオプティカルパッ
   ケージの製造方法であって、 前記 透過板を、前記キャップの前記開口部の周縁に密着
   した後、 前記キャップ に密着された前記透過板の表面にＡＲコー
   トを施し、 次いで、前記 パッケージ本体の前記側壁部の内側に、前
   記キャップの前記フランジと前記パッケージ本体とを前
   記光通過部と前記透過板とが対応するように密着して接
   合することを特徴とするオプティカルパッケージの製造
   方法。
4. 【請求項４】 底部に開口部が設けられ該底部と反対側
   の外周部にフランジが設けられた円筒形状のキャップ
   と、 光が透過すると共に表面にＡＲコートが施された透過板
   と、 光の入出力側の側壁部に光が通過する光通過部を有する
   パッケージ本体と、 前記パッケージ本体の内部に、発光面又は受光面を前記
   光通過部に対応させて固定されている光半導体素子と、 前記光通過部と前記光半導体素子との間に設けられ、前
   記光半導体素子に対して入出力する光の結合効率を最適
   化させる集光素子と、 前記光通過部に固定されている光ファイバとを備えてい
   る光半導体モジュールであって、 前記キャップは、前記開口部の周縁に前記透過板が密着
   され、且つ、前記パッケージ本体の前記側壁部の内側に
   前記フランジと前記パッケージ本体とが密着して接合さ
   れ ていることを特徴とする光半導体モジュール。
5. 【請求項５】 前記光半導体素子は発光素子であること
   を特徴とする請求項４に記載の光半導体モジュール。
6. 【請求項６】 前記光半導体素子は受光素子であること
   を特徴とする請求項４に記載の光半導体モジュール。
7. 【請求項７】 底部に開口部が設けられ該底部と反対側
   の外周部にフランジが設けられた円筒形状のキャップ
   と、光が透過する透過板と、光の入出力側の側壁部に光
   が通過する光通過部を有するパッケージ本体と、前記パ
   ッケージ本体の内部に、発光面又は受光面を前記光通過
   部に対応させて固定されている光半導体素子と、前記光
   通過部と前記光半導体素子との間に設けられ、前記光半
   導体素子に対して入出力する光の結合効率を最適化させ
   る集光素子と、前記光通過部に固定されている光ファイ
   バとを備えた光半導体モジュールの製造方法であって、 前記透過板を、前記キャップの前記開口部の周縁に密着
   した後、 前記キャップに密着された前記透過板の表面にＡＲコー
   トを施し、 次いで、前記パッケージ本体の前記側壁部の内側に、前
   記キャップの前記フランジと前記パッケージ本体とを前
   記光通過部と前記透過板とが対応するように密着して接
   合 することを特徴とする光半導体モジュールの製造方
   法。