JP4636606B2 - レーザダイオードモジュール収容体 - Google Patents
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Description
しかしながら、いずれの文献に開示されたレーザダイオードモジュールも、構造が複雑であり、製造が難しく、高価である。
図1は、本発明にかかるレーザ送信ユニット1の構成を示す斜視図である。
図2,図3は、図1に示したレーザダイオードモジュール収容体2の構成を示す第1,第2の斜視図である。
図4は、図1〜図3に示したレーザダイオードモジュール収容体2の外形を示す第1の図であって、(A)は、レーザダイオードモジュール収容体2をレーザダイオードモジュール基板(LDMPCB)3側から見た斜視図であり、(B)は、光ファイバ106側から見た斜視図である。
図5は、図1〜図3に示したレーザダイオードモジュール収容体2の外形を示す第2の図であって、レーザダイオードモジュール収容体2の上面図、正面図、下面図、左側図面および右側図面を示す。
図6は、図2などに示したLDMPCB3の構成、および、LDMPCB3による温度制御を示す図である。
図2,図3に示すように、レーザダイオードモジュール収容体2は、レーザダイオードモジュール(LDM)200、コネクタ232を有するLDMPCB3、ペルチェ素子234、断熱ケース210、サーミスタ238、伝熱板240、サラネジ242、防湿パッキング244、レーザダイオードモジュール取り付け部材(LDM取り付け部材)246、ナベネジ248、および、アース金具250から構成される。
断熱ケース210には、光ファイバ用開口部214、LDM用開口部212およびペルチェ素子用開口部216と、ネジ溝を有し、サラネジ242を受け入れる2つのネジ受入部218と、同様に、ナベネジ248を受け入れる2つのネジ受入部220とが設けられている。
なお、ヒートシンク100、LDMPCB3およびメインPCB102のアースパターンは、高周波用のアース(図示せず)に接続されている。
レーザ送信ユニット1は、これらの構成部分により、LDM200の温度制御を行いつつ、メインPCB102から入力される送信信号を、光学的な信号(レーザ光線)に変換して、光ファイバ106に対して送出する。
また、ペルチェ素子234は、その周囲が防湿パッキング244に囲われて、断熱ケース210のペルチェ素子用開口部216から受け入れられ、LDM取り付け部材246の底面と、伝熱板240との間に挟まれるように収容される。
また、LDM200の取り付け金具204を、高周波的なアースから切り離すと、LDM200の動作特性が劣化する可能性があるので、点線C,C’を付して示すように、アース金具250に設けられた突起は、LDMPCB3に設けられた高周波接地用孔300に挿入されて半田付けされ、LDMPCB3の高周波用のアースに接続される。
このように、LDM200の取り付け金具204は、アース金具250、LDMPCB3、メインPCB102およびヒートシンク100を介して高周波的にアースされ、LDM200の動作特性は、良好に保たれる。
図6に示すように、メインPCB102から入力される送信信号は、高周波的に接地されたLDMPCB3を経由して、LDM200に入力される。
このように、送信信号が、LDM200に、LDMPCB3を介して入力されると、メインPCB102から直接入力されるときに比べて、より安定した高周波特性が得られる。
また、メインPCB102上の温度制御回路32およびLDM駆動回路30は、サーミスタ238と、コネクタ232を介して接続される。
また、断熱ケース210は、光ファイバ106が通される光ファイバ用開口部214と、LDM200などを収容するためのLDM用開口部212と、ペルチェ素子234を受け入れて、ペルチェ素子234と、LDM取り付け部材246の底面とを当接させるペルチェ素子用開口部216とが設けられる。
このように、その一端が断熱ケース210に導き入れられた光ファイバ106と、断熱ケース210との間に生じた光ファイバ用開口部214の隙間には、接着剤104が充填され、断熱ケース210の内部が密閉される。
なお、断熱ケース210には、金属メッキがされてもよく、断熱ケース210が金属メッキされ、さらに、メッキ部分が高周波的にアースされると、その内部に収容されたLDM200が高周波的にシールドされるので、その動作特性が良好に保たれる。
また、金属メッキにより、断熱ケース210に金属光沢が生じると、その輻射率が1に近づいて、断熱性が向上する。
LDM200とペルチェ素子234との間に挿入されるLDM取り付け部材246は、伝熱性が高い材料(例えば純銅)で作られ、LDM200とペルチェ素子234とを、熱的に良好に結合する。
ヒートシンク100には、伝熱性が高い材料(例えば純銅)で作られた伝熱板240が、メインPCB102の開口部を介して取り付けられ、ヒートシンク100と伝熱板240とは熱的に結合され、必要に応じて、さらに、これらの間の電気的な導通が確保される。
同様に、LDMPCB3と、断熱ケース210のLDM用開口部212とは、接着剤などにより固定され、LDM用開口部212は、LDMPCB3およびこの接着剤により密閉される。
このように、断熱ケース210の全ての開口部は密閉されるので、断熱ケース210内部の断熱性は良好に保たれ、また、断熱ケース210内部は、外気から遮断されるので、外部の湿度により内部の構成部分が劣化したり、入り込んだ湿気により結露したりするようなことはない。
また、LDM200と、アース金具250と、LDMPCM3およびメインPCB102のアースパターン(図示せず)と、伝熱板240およびヒートシンク100との間の電気的な導通が確保される。
以下、図6を参照して、レーザダイオードモジュール収容体2における温度制御を説明する。
ペルチェ素子234は、温度制御回路32から供給される電流の方向および電流値に従って、熱を、ヒートシンク100からLDM取り付け部材246およびLDM200の方向に移動させ、または、LDM200およびLDM取り付け部材246からヒートシンク100の方向に、熱を逆に移動させる。
また、LDM200と熱的に結合されたサーミスタ238は、LDM200の温度変化によって抵抗値が変化するので、印加される電圧が一定であるときには、LDM200の温度変化に従ってその電流値が変化する。
コネクタ232を介してサーミスタ238に接続される温度制御回路32は、サーミスタ238に流れる電流の値(サーミスタ238の抵抗値)を検出し、検出した電流値(抵抗値)が常に一定になるように、ペルチェ素子234に供給する電流の方向およびその値を制御することにより、LDM200の温度を、ほぼ一定に保つ。
反対に、サーミスタ238に流れる電流の値が、基準値よりも多くなったときには、温度制御回路32は、ヒートシンク100からLDM200に熱を移動させ、LDM200を加熱する。
このように、温度制御回路32が、LDM200の温度を常に一定に保つので、レーザ送信ユニット1の外部の温度にかかわらず、LDM200の特性は、ほぼ一定に保たれる。
以下、レーザ送信ユニット1の長所を説明する。
温度制御回路32(図6)により、LDM200の温度が常に一定に保たれるので、LDM200の特性は変化せず、常に良好に保たれる。
また、LDMには、ペルチェ素子を内蔵することにより、その温度特性を良好に保つように構成されたものもあるが、このような構成を採るLDMは、一般に高価である。
これに対して、レーザ送信ユニット1に用いられているLDM200は、ペルチェ素子を内蔵しない安価なものであるが、LDM200と熱的に結合されたペルチェ素子234を用いた温度制御を行うので、レーザ送信ユニット1においては、ペルチェ素子内蔵の高価なLDMを用いたときと同等以上の温度特性が得られる。
また、LDM200は、アース金具250などを介して高周波的にアースされているので、その特性が高く保たれうる一方、LDM取り付け部材246以外では外部との断熱が保たれるので、温度制御が効率よく行われうる。
また、レーザ送信ユニット1の各構成部分(LDM200およびLDM取り付け部材246など)は、小型で、取り付けおよび取り外しがしやすい汎用のモジュールとして生産されうる。
従って、レーザ送信ユニット1に多くの品種があるときにも、多くの品種の間で同じ部品が共用されうるので、多くの品種のレーザ送信ユニット1が、安価に製造されうる。
100・・・ヒートシンク、
102・・・メインPCB、
2・・・レーザダイオードモジュール収容体、
200・・・LDM、
202・・・スリーブ、
204・・・取り付け金具、
232・・・コネクタ、
234・・・ペルチェ素子、
210・・・断熱ケース、
238・・・サーミスタ、
240・・・伝熱板、
242・・・サラネジ、
244・・・防湿パッキング、
246・・・LDM取り付け部材、
248・・・ナベネジ、
250・・・アース金具、
3・・・LDMPCB、
30・・・LDM駆動回路、
32・・・温度制御回路、
Claims (3)
- 熱移動素子と、
伝熱板と、
断熱ケースと、
レーザダイオードモジュールと、
アース金具と、
熱結合部材と、
温度検出素子と、
熱移動制御回路と、
密閉部材と
を有するレーザダイオードモジュール収容体であって、
前記断熱ケースは、
前記レーザダイオードモジュールと、前記熱結合部材と、前記温度検出素子とを収容して断熱し、前記熱結合部材と前記伝熱板との間に前記熱移動素子を受け入れ、前記伝熱板に取り付けられて、前記熱結合部材と、前記熱移動素子と、前記伝熱板とを熱的に結合させ、
前記レーザダイオードモジュールを高周波接地させる基板がはめ込まれて閉じられる第1の開口部
を有し、
前記レーザーダイオードモジュールと前記断熱ケースとは、前記アース金具および前記熱結合部材を介して固定され、
前記アース金具は、前記レーザーダイオードモジュールと前記基板とを接続して、前記レーザーダイオードモジュールを高周波接地させ、
前記熱結合部材は、前記レーザダイオードモジュールと、前記温度検出素子とを、さらに熱的に結合し、
前記密閉部材は、前記熱移動素子の周囲に配設され、前記伝熱板と前記断熱ケースとの間で、前記熱移動素子を密閉し、
前記温度検出素子は、前記熱結合部材の温度を検出し、
前記熱移動制御回路は、前記検出された温度に基づいて、前記熱移動素子による熱の移動を制御する
レーザダイオードモジュール収容体。 - 前記断熱ケースは、
光ファイバーを通して閉じられる第2の開口部と、
前記熱移動素子を受け入れ、前記密閉部材と、前記伝熱板とにより閉じられる第3の開口部と
をさらに有する
請求項1に記載のレーザダイオードモジュール収容体。 - 前記温度検出手段は、前記熱結合の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタであって、
前記熱移動素子は、流される電流に応じて、前記熱結合部材と前記伝熱板との間で双方向に熱を移動させうるペルチェ素子であって、
前記熱移動制御回路は、前記サーミスタの抵抗値が一定になるように、前記ペルチェ素子に流す電流を制御する
請求項1または2に記載のレーザダイオードモジュール収容体。
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US8908728B1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-12-09 | Schott Ag | Transistor outline package |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06336050A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Canon Inc | 偏向走査装置 |
JPH0742476U (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | ツインバード工業株式会社 | 冷温蔵庫 |
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Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
US5195102A (en) * | 1991-09-13 | 1993-03-16 | Litton Systems Inc. | Temperature controlled laser diode package |
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US5197076A (en) * | 1991-11-15 | 1993-03-23 | Davis James G | Temperature stabilizable laser apparatus |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06336050A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Canon Inc | 偏向走査装置 |
JPH0742476U (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | ツインバード工業株式会社 | 冷温蔵庫 |
JP2002050824A (ja) * | 2000-05-26 | 2002-02-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザーモジュール |
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