JPH02136808A - 光半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光半導体装置に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体レーザ、発光ダイオード、フォトダイオード等の
光素子を光フアイバー通信用の発光・受光素子として用
いる場合、光素子と光ファイバーを光学的に結合させる
必要がある、たとえば半導体レーザを光ファイバー道信
用の光源とし７て用いる場合、半導体レーザから放射さ
れる光を老ファイバーに効率良く結合させる必要がある
。その時の結合方式としてはレンズを用いて光を集光１
５、光ファイバーに入射させる場合が多い。なかでも屈
折率分布型ロッドレンズ（たとえばセルフ４クレンズ）
が用いられる。この屈折率分布型ロワ１：レンズは形状
が円筒形なので実装しやすい、１しかし、このレンズは
高価で光学系全体が大型化しゃしい難点がある。これに
くらべ球レンズは安価で、光学系もコンバク１〜に設計
出来るが、レンズの実装方法が非常にむつかしい８上記
１／ンズを使用する方法にくらべて、光ファイバーの先
端を球レンズ加工し、直接光素子と光ファイバーを結合
する先球ファイバーダイレクト結合方式は、レンズ部分
が省略出来、非常にコンパクトに光学系を設計出来るな
め、温度コントロール機能を付加する等の汎用性の高い
結合方式である。従来、この先球ファイバーダイレクト
結合方式は、ファイバーを樹脂や低温ソルダーで固定す
る方法が一般的であった。しかしこの固定方式は光学系
の耐熱信頼度の関点から見て信頼度が悪く、生産性から
いっても、再現性が低く、コスト高になるという難点が
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明した様に、従来のレンズ結合方式は、光学系が
大型化する。レンズが高価である。レンズの実装が難し
い等の欠点があり、また、ダイレクトファイバー結合方
式も従来の樹脂又はソルダー固定方式は、生産性、耐熱
信頼度に乏しい、という欠点があった。

本発明は上述の問題点を解決し、生産性、耐熱性に優れ
た光半導体装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の光半導体装置は、光素子を搭載し、その前方に
開口を有する第１の部材と、貫通孔を有する円筒状部位
を少くとも有する第２の部材と、半球面端面を有する光
ファイバーをその端面を露出させて円筒部材内に固定し
た第３の部材とを有し、第１の部材の開口を有する而に
第２の部材の端面を、開口と貫通孔を一致させて接合し
、第２の部材の貫通孔内に第３の部材を挿入し、光素子
の光軸と光ファイバーの光軸を一致させて上記３つの部
材の各接合面をレーザスポット溶接により固定した事を
特徴とする構成になっている。

〔作用〕

本発明の光半導体装置は、従来のレンズ結合方式のかわ
りにダイレクトファイバー結合方式を採用しているため
部品点数が少く、レンズも不用なので組立が容易で安価
で生産性が良い。また、光学系の固定方式として樹脂や
ソルダー固定方式のかわりにＹＡＧレーザスポット溶接
を採用したため、生産性、耐熱性にも優れている。

〔実施例１〕 第１図Ａ、Ｂは本発明の一実施例の断面図及び側面図で
ある。半導体レーザ３ａ及びモニター用フォトダイオー
ド８ａを搭載したステム１ａをフランジ付円筒部材２ａ
に挿入し、ＹＡＧレーザスポット溶接にて円筒部材２ａ
とステム１ａの接触部７ａを溶接して固定した後、ステ
ム１ａの周囲を低温ソルダー（例えばＩ　ｎＳｎソルダ
ー）９ａでシールすることにより、第１の部材が準備で
きる。この第１の部材は、光の伝搬方向を示す光軸と半
導体レーザ中の活性領域の中心軸が一致する位置に半導
体レーザを搭載しており、円筒部材２ａの端面がその光
軸に垂直な平面を構成している。次に、円筒状の金属フ
ェルール（材質５ＵＳ）５の中心軸に先球加工光ファイ
バー６を通し、ファイバー／金属フェルール間は、光フ
ァイバーにＮ　ｉ　／　Ａ　ｕメツキをほどこした上で
ＡｕＳｎロー材でロー付して第３の部材を形成する。こ
の第３の部材を、端部に鍔を有する円筒状のスライドリ
ング４で成る第２の部材の貫通孔内に挿入し、前記第１
の部材の円筒部材端面にスライドリング４の鍔部を密接
させて上記三部材を各々その接合面でスライドさせる事
により、光学的な結合位置に調整した後、そのｗｌ整位
置にて各々、その接合面７ｂ、７ｃをＹ　Ａ　Ｇレーザ
スポット溶接にて溶接・固定し、最後に低温ソルダー９
ｂにて接合部をシールする事により、本発明の光半導体
装置が出来上る。

〔実施例２〕 第２図Ａ、Ｂは本発明の実施例２の平面断面図と、ｋｌ
ｒｔＲ面図である。フォトダイオード３ｂを搭載したチ
ップキャリア１ｂとチップザーミスタ８ｂをＬ形金具２
ｂの上に高温ソルダー（例えばＡ　ｕ　Ｓ　ｎ等）を使
って接着、搭載して本発明の第１の部材を準備する。

■４形金具２ｂはフォトダイオード３ｂの前方部分に開
口を有している。この後は、実施例１と同様にＬ形金具
開口周囲の平面に接触させたスライドリング４を介して
先球ファイバー付フェルール５を］＃整・光軸合せした
ｆ＆　Ｙ　Ａ　Ｇレーザスポット溶接にてスライドリン
グ、フェルールを固定する。この後、外装ケース１】に
電子冷却機１０といっしょに組み込み、最後にファイバ
ー導出部を低温ソルダー（例えばＩ　ｎＳｎソルダー）
９でシールする事により、温度調節器付光半導体装置を
得ることが出来る。この実施例では温度調節器が付いて
いる為、広い温度範囲で光半導体装置の性能を充分引き
出すことが出来る。

〔発明の効果〕

以−ヒ説明したように本発明は、ダイレクト・ファイバ
ー結合を採用する事により、部品点数の少ないコンパク
トな光学系を構成出来、温度調整機能を付ける等の汎用
性が増すばかりでなく、高価なレンズも不用で低コスト
化をはかる事が出来るとともに、ＹＡＧレーザ・スポッ
ト溶接の採用により再現性の良い光学系の固定方法を実
現出来、量産性にすぐれた信頼度の高い光半導体装置を
供給出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは本発明の光半導体装置の＝一実施例を示
す断面図と側面図である。 第２図Ａ、Ｂは本発明の第２の実施例を示す平面断面図
と縦断面図である。 １ａ・・・ステム、１ｂ・・・チップキャリア、２ａ・
・円筒部材、２１〕・・・■−１形金具、３ａ・・・半
導体レーザ、３ｂ・・・受光素子、４・・・スライドリ
ング、５・・・金属フェルール、６・・・先球ファイバ
ー　７ａ。 ７ｂ、７ｃ・・・レーザスポット溶接部、８ａ・・・モ
ニター用フォ１〜ダイオード、８ｂ・・・チップサーミ
スタ、９９ａ、９ｂ、９ｃ・・・シール用低温ソルダー
、１０・・・電子冷却器、１１・・・外装ケース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光素子を搭載し、その前方に開口を有する第１の部材
   と、貫通孔を有する円筒状部位を少くとも有する第２の
   部材と、半球面状端面を有する光ファイバーを、その端
   面を露出させて円筒状部材内に保持・固定した第３の部
   材とから成り、前記第１の部材の開口を有する面に前記
   第２の部材の端面を、前記開口と前記貫通孔とを一致さ
   せて接合し、前記第２の部材の貫通孔内に前記第３の部
   材を挿入し、前記光素子の光軸と前記光ファイバーの光
   軸を一致させて前記第１、第２、第３の各部材をレーザ
   スポット溶接により固定したことを特徴とする光半導体
   装置。