JPH02240989A - 光通信用半導体装置 - 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、基板上に光ファイバや光合分波器と共に搭載
され、波長多重光通信装置の構成要素として使用される
光通信用半導体装置に係り、特に発光素子からの出射光
の光軸がキャップの外形の中心軸に対して平行でない場
合であっても、これを調整して基板上に安定に搭載する
ために好適な光通信用半導体装置に関する。

（従来の技術〕 従来の光通信用半導体装置は、特開昭６２−１３９３６
６号公報に記載のように、キャップの外形の中心軸に対
して、発光素子からの出射光の光軸が一致している場合
には、基板上に安定した状態で搭載し、固定することが
できるようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術では、キャップの外形が円筒形もしくは断
面正多角形の直方体に形成されており、発光素子からの
出射光の光軸がキャップの外形の中心軸と平行の場合に
は無調整で基板上に搭載可能であった。

しかし、光通信用半導体装置の部品の組み立て上、キャ
ップの外形の中心軸に対して、発光素子の出射光の光軸
が平行でない場合があり、この場合には基板に対して安
定な状態に保とうとすると。

部品同士が光軸ずれを生じ、また光軸を一致させると、
基板と光通信用半導体装置のキャップの外面との接触状
態が不安定になるという問題があり、波長多重光通信装
置を組み立てる上で難題となっていた。

本発明の第１の目的は、前記従来技術の問題を解決し、
キャップの外形の中心軸に対して、発光素子からの出射
光の光軸がずれていても、基板上に搭載するときに、光
軸のずれを調整して安定した状態に固定することが可能
な光通信用半導体装置を提供することにあり、また第２
の目的は、キャップ内部で、発光素子の温度を検出し得
る光通信用半導体装置を提供することにあり、さらに第
３の目的は発光素子の温度を検出し、かつその温度を一
定に保つことが可能な光通信用半導体装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記第１の目的は、ステムをキャップの外径よりも小径
の円形フランジ状に形成するとともに、キャップの外形
形状を球形としたことにより、達成される。

また、前記第２の目的は、前記ステムにおけるキャップ
の内部側の部位に、発光素子の温度を検出するサーミス
タを取り付けたことにより、達成される。

さらに、前記第３の目的は、前記ステムにおけるキャッ
プの内部側の部位にサブステムを固定し。

このサブステムにおける光学レンズ側の面に、発光素子
とサーミスタとを取り付け、光学レンズ側と反対側の面
には前記発光素子を冷却するベルチェ素子を設けたこと
により、達成される。

〔作用〕

本発明では、ステムをキャップの外径よりも小径の円形
フランジ状に形成しているほか、キャップの外径形状を
球形に形成しているので、キャップの外形の中心軸に対
して１発光素子からの出射光の光軸がずれている場合で
も、基板上に搭載する際、光軸のずれを容易に調整し、
安定した状態に保って固定することができる。

また１本発明ではステムにおけるキャップの内部側の面
にサーミスタを取り付けているので１発光素子の温度を
検出することができる。

さらに１本発明ではステムにおけるキャップの内部側の
面にサブステムを固定し、このサブステムにおける光学
レンズ側の部位に発光素子とサーミスタとを取り付け１
反対側の部位にベルチェ素子を設けているので、サーミ
スタにより発光素子の温度を検出し、かつベルチェ素子
により発光素子の温度を一定に保つことができる。

（実施例〕 以下、本発明を図面により説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の実施例を示す縦
断面図およびステム側から見た側面図である。

この第１の実施例では、中空に形成されたキャップ４の
軸方向の一端部には円形フランジ状のステム１が気密状
態に固定されており、他端部には光学レンズとしての球
レンズ５が気密状態に固定されている。

前記キャップ４は、外径が前記ステム１よりも大径に形
成され、外形形状が球形に形成されており、ステム１の
取り付は側端部にキャップ４の外径よりも小径で円形の
段差８が設けられている。

前記ステム１は、前記キャップ４の段差８とほぼ同径に
形成されている。このステム１には、キャップ４の内部
側の面に発光素子である半導体レーザ２と、モニタＰＤ
３とが取り付けられており。

また半導体レーザ２やモニタＰＤ３のリード６が挿通さ
れている。そして、ステム１は前記キャップ４の外形の
中心軸に対して、前記半導体レーザ２からの出射光の光
軸が平行になるように調整を行った上で、前記段差８に
レーザ溶接あるいはろう付けで接合されており、そのレ
ーザ溶接やろう付けのビードを第１図（Ａ）中に符号７
で示す、この接合時に１円形フランジ状のステム１とキ
ャップ４の段差８にずれが生じた場合、およびレーザ溶
接時またはろう付は時に発生するビード７の降着があっ
た場合においても、ステム１の外周のビード１がキャッ
プ４の外形寸法よりも大きくならないように、配慮され
ている。

前記球形レンズ５は、キャップ４の軸方向の他端部にお
いて、前記キャップ４の外形の中心軸に対して平行光に
調整された半導体レーザ２の出射光の光軸上に配置され
、固定されている。

第４図は本発明に係る光通信用半導体装置を、他の部材
と共に基板上に搭載した波長多重光通信装置を示す斜視
図である。

この第４図に示す波長多重光通信装置は、基板１５上に
、ファイバボルダ１２を介して固定された光ファイバ１
３と、光合分波器１４と１本発明に係る光通信用半導体
装置１６とを搭載して構成されている。

本発明では、前述のごとく、ステム１をキャップ４の外
径よりも小径の段差８とほぼ等しい円形フランジ状に形
成し、しかもキャップ４の外形形状を球形としているの
で、調整不良等により、たとえキャップ４の外形の中心
軸に対して、半導体レーザ２からの出射光の光軸がずれ
ていた場合でも、基板１５上の搭載時に、光通信用半導
体装置１６を光軸調整用の精密治具（図示せず）に支承
し、光合分波器１４に対して光通信用半導体装置１６の
光軸を容易に調整でき、安定した状態に保って固定する
ことが可能である。なお、第４図中、１７は各部材の固
定剤を示す。

次に、第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２の実施例を
示す縦断面図およびステム側から見た側面図である。

この第２の実施例のものは、光学レンズを球レンズに代
えて屈折率２乗分布型のロッドレンズ５′を取り付けて
いるほかは、前記第１の実施例と同様である。

さらに、第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第３の実施例
を示す縦断面図およびステム側から見た側面図である。

この第３の実施例では、ステム１におけるキャップ４の
内部側の部位に、サブステム１０が固定されている。

前記サブステム１０における球レンズ５側の面には、半
導体レーザ２と、モニタＰＤ３と、サーミスタ９とが取
り付けられている。また、サブステム１ｏにおける球レ
ンズ５側と反対側の面には。

ペルチェ素子１１が設けられている。

前記サーミスタ９は、半導体レーザ２の温度を検出する
ようになっている。

前記ペルチェ素子１１は、半導体レーザ２を冷却し、一
定温度に保つようになっている。

したがって、この第３の実施例ではサーミスタ９により
、発光素子である半導体レーザ２の温度を検出し、ペル
チェ素子１１により半導体レーザ２の温度を一定に保つ
ことができるので、信頼性を向上させることができる。

なお、この第３の実施例の他の構成２作用については、
前記第１の実施例と同様である。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の請求項１記載の発明によれば、ス
テムをキャップの外径よりも小径の円形フランジ状に形
成しているほか、キャップの外径形状を球形に形成して
いるので、キャップの外形の中心軸に対して、発光素子
からの出射光の光軸がずれている場合でも、基板上に搭
載する際、光軸のずれを容易に調整し、安定した状態に
保って固定し得る効果があり、ひいては波長多重光通信
装置に使用して組み立て作業性の向上を図り得る効果が
ある。

また、本発明の請求項２記載の発明によれば、ステムに
おけるキャップの内部側の面に１発光素子用のサーミス
タを取り付けているので、発光素子の温度を検出し得る
効果がある。

さらに、本発明の請求項３記載の発明によれば、ステム
におけるキャップの内部側の面にサブステムを固定し、
このサブステムにおける光学レンズ側の部位に発光素子
とサーミスタとを取り付け。

反対側の部位にペルチェ素子を設けているので、サーミ
スタにより発光素子の温度を検出し、かつペルチェ素子
により発光素子の温度を一定に保ち得る効果があり、こ
れにより信頼性の向上を図り得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）、第２図（Ａ）、（Ｂ）および第
３図（Ａ）、ＣＢ）はそれぞれ本発明の第１．第２およ
び第３の実施例を示す縦断面図およびステム側から見た
側面図、第４図は本発明に係る光通信用半導体装置を含
む波長多重光通信装置の斜視図である。 １・・・ステム、２・・・発光素子である半導体レーザ
。 ３・・・モニタＰＤ、４・・・キャップ、５・・・球レ
ンズ。 ５′・・・屈折率２乗分布型のロッドレンズ、６・・・
リード、７・・・ビード、８・・・段差、９・・・サー
ミスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中空に形成されたキャップの一端部に、このキャッ
   プの外径よりも小径の円形フランジ状に形成されたステ
   ムを気密状態に固定し、このステムにおけるキャップの
   内部側の面に、前記キャップの外形の中心軸に対して、
   出射光の光軸が平行になるように調整して発光素子を取
   り付け、前記キャップの他端部には、前記発光素子の出
   射光の光軸上に光学レンズを気密状態に固定した光通信
   用半導体装置において、前記キャップの外形形状を球形
   としたことを特徴とする光通信用半導体装置。 ２、前記ステムにおけるキャップの内部側の部位に、発
   光素子の温度を検出するサーミスタを取り付けたことを
   特徴とする請求項１記載の光通信用半導体装置。 ３、前記ステムにおけるキャップの内部側の部位にサブ
   ステムを固定し、このサブステムにおける光学レンズ側
   の面に、発光素子とサーミスタとを取り付け、光学レン
   ズ側と反対側の面には前記発光素子を冷却するペルチエ
   素子を設けたことを特徴とする請求項１記載の光通信用
   半導体装置。