JPH04157784A - 光半導体モジュール - 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、光通信用半導体モジュールに関し、特に、レ
セプタクル型光半導体モジュールに関するものである。

［従来の技術］ 第３図（ａ）は、従来構造の光半導体モジュールの断面
図である。図に示すモジュールはレセプタクル１、スラ
イドリング２、レンズホルダ３および光半導体装置４に
より構成されている。

レセプタクル１は、光コネクタとねじ部５ａにヨリ係合
可能なフロントシェル５にフェルールホルダ６を圧入し
た構造になっている。

また、光半導体装置４は、ステム７と、ステム７上に固
着された光半導体素子８と、透明窓を有するキャップ９
とから構成されている。

そして、ＧＲＩＮレンズ（屈折率分布レンズ）１０を保
持するレンズホルダ３には、光半導体装置４が抵抗溶接
により所定の位置に固定されている。

光半導体装置４をレンズホルダ３に抵抗溶接する場合の
第３図（ａ）の円内部分の模式図を第３図（ｂ）に示す
。レンズホルダ３は、プロジェクシヨン３ａを有し、抵
抗溶接後は、このプロジェクシヨン３ａがつぶれて溶接
固定され、レンズホルダ３の接合面１５ａとステム７の
接合面１５ｂとが接触することになる。

モジュールの組み立て工程においては、光半導体装置４
およびＧＲＩＮレンズ１０が固定されているレンズホル
ダ３と、フロントシェル５を保持するフェルールホルダ
θとをスライドリング２を介して固着する。即ち、スラ
イドリング２を用いてレセプタクル１をＸ、Ｙ、Ｚ３軸
方向で光軸調整し、レセプタクル１に係合されたマスタ
ー光コネクタに最適結合する位置で、スライドリング２
にＹＡＧレーザ溶接を施すことにより、両者を固定する
。ＹＡＧ溶接部を１１にて示す。溶接終了後、光半導体
装置４およびレンズホルダ３はカバー１２で覆われる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の光半導体モジュールでは、光半導体装置
４をレンズホルダ３に抵抗溶接により固定する際の位置
出し精度は、抵抗溶接時に光半導体装置４とレンズホル
ダ３とをそれぞれ保持する治具の精度によって決まる。

通常、光半導体間ｆｆ４を保持する下部電極治具と、レ
ンズホルダ３を保持する上部電極治具との間の相対的位
置ずれは、±１５０μｍ程度ある。

そのため、このまま固着を行うと、光半導体装置４と集
光用レンズ１０とのＸ１Ｙ軸方向における相対位置が、
最大２００μｍ程度ずれる。

この位置ずれが大きいと、光半導体素子８から出力され
るレーザ光はＧＲ工Ｎレンズ１０を通過する際に光軸方
向に対して傾いてしまう。具体的には、位置ずれが２０
０μｍある場合にはＧＲＩＮレンズ１０からのレーザ光
は光軸方向に対して１０ａ　傾く。

このような場合、レセプタクル１に係合されるマスター
光コネクタとの結合効率が低下し、そのため、スライド
リング２によるＸ１Ｙ光軸調整作業に多大な時間を要す
るようになりコストアップとなる。

［課題を解決するための手段］ 本発明の光半導体モジュールは、光半導体素子が取り付
けられたステムと、集光用レンズを保持し前記ステムに
固着されたレンズホルダと、前記レンズホルダに固着さ
れ光ファイバを保持するコネクタと係合可能なし々ブタ
クルとを具備するものであって、前記レンズホルダは、
その形状が組み立て時に前記ステムに自動的に位置合わ
せされるものとなっている。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図（ａ）は、本発明の一実施例を示す断面図、第１
図（ｂ）は、第１図（ａ）の円内部分の抵抗溶接時の模
式図である。

光半導体モジュールは、従来例と同様に、レセプタクル
１、スライドリング２、レンズホルダ３および光半導体
装置４から構成される。

レセプタクル１は、光コネクタとねじ部５ａにより係合
可能なフロントシェル５にフェルールホルダ６を圧入し
て組み立てられる。レンズホルダ３にはＧＲＩＮレンズ
１０がＡｕＳｎソルダにより固定されている。

また、光半導体装置４は、ステム７と、ステム７上に固
着された光半導体素子８と、透明窓を有するキャップ９
とから構成されている。

レンズホルダ３は、光半導体装置４と結合される側にプ
ロジェクシヨン３ａを存し、ステム７との位置合わせの
ためにステム７の嵌合面１３ｂと嵌合される嵌合面１３
ａを持つ。

レンズホルダ３と光半導体装置４とを結合する場合には
、第１図（ｂ）に示されるように、上部電極治具に固定
されたレンズホルダ３と下部電極治具に固定された光半
導体装置４とを押圧して抵抗溶接を行う。この場合、ス
テム７はレンズホルダ３に嵌合されるため、光半導体装
置４は無調整で精度よくレンズホルダに対して位置決め
されることになる。

次に、従来例と同様にレセプタクル１をＸ１ＹおよびＺ
軸方向で光軸調整を行い、ＹＡＧ溶接によりフェルール
ホルダ６をスライドリング２を介してレンズホルダ３に
固定する。ＹＡＧ溶接部を１１にて示す。

以上説明したように、本発明によればレンズホルダ３と
ステム７とが自動的に位置決めされるので、両者間の位
置ずれを抑制することができ、光コネクタとの結合効率
の低下を抑えることができる。例えば、嵌合面精度を５
０μｍにした場合、最大の位置ずれ量は、約８０μｍで
あり、この場合には後工程のレセプタクル１に係合され
るマスター光コネクタとの結合効率を約−４ｄＢ程度と
することができる。

次に、第２図を参照して本発明の他の実施例について説
明する。

第２図（ａ）は、レンズホルダ３と光半導体装置４との
概略図であり、第２図（ｂ）は、抵抗溶接時の模式図で
ある。本実施例において、レンズホルダ３はステム７の
外径と同径の部分を宵している。抵抗溶接時には、第２
図（ｂ）に示すように、レンズホルダ３の同径の部分と
ステム７とは位置決めりフグ１４内に嵌合される。この
位置決めリング１４は、絶縁性の物質、例えばジルコニ
アを用いて形成されている。なお、位置決めリング１４
は、抵抗溶接後も取り付けたままとしておくこともでき
るが取り外すようにしてもよい。

本実施例においても、先の実施例と同様にＧＲＩＮレン
ズと光半導体装置との位置決めを、無調整でかつ精度よ
く行うことができる。

口発明の効果コ 以上説明したように、本発明は、光半導体装置と、レン
ズホルダと、レセプタクルとを備えた光半導体モジュー
ルにおいて、レンズホルダを光半導体装置のステムに対
して自動的に位置合わせされる形状のものとしたもので
あるので、本発明によれば、光半導体装置内に搭載され
、光半導体素子とレンズホルダが保持する集光用レンズ
との間の位置合わせが無調整でかつ精度よく行われるよ
うになる。したがって、本発明によれば、光半導体素子
、集光用レンズおよびレセプタクルに係合される光ファ
イバとの光軸が一直線に並びうるよになり、光結合効率
のばらつきが抑えられ、光軸調整時の作業工数が削減さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の一実施例を示す断面図、第１
図（ｂ）は、その要部の抵抗溶接時の模式図、第２図（
ａ）は、本発明の他の実施例の要部の抵抗溶接前の状態
を示す模式図、第２図（ｂ）は、同抵抗溶接時の状態を
示す模式図、第３図（ａ）は、従来例の断面図、第３図
（ｂ）は、その要部の抵抗溶接時の状態を示す模式図で
ある。 １・・・レセプタクル、　　　２・・・スライドリング
、３・・・レンズホルダ、　　４・・・光半導体装置、
５・・・フロントシェルＮ　　　５ａ・・・ねじ部、６
・・・フェルールホルダ、　　　７・・・ステム、　　
　８・・・光半導体素子、　　　９・・・キャップ、　
　　１ｏ・・・ＧＲＩＮレンズ、　　　１１・・・ＹＡ
Ｇ溶接部、　　　１２・・・カバー、　　１３ａ、１３
ｂ・・・嵌合面、１４・・・位置決めリングＮ　　　　
１５ａｔ　　１５ｂ・・・接合面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光半導体素子が取り付けられたステムと、集光用
   レンズを保持しかつ前記ステムに固着されたレンズホル
   ダと、前記レンズホルダに固着され、光ファイバを保持
   するコネクタと係合可能なレセプタクルと、を具備する
   光半導体モジュールにおいて、前記レンズホルダと前記
   ステムとは互いに嵌合し合っていることを特徴とする光
   半導体モジュール。
2. （２）光半導体素子が取り付けられたステムと、集光用
   レンズを保持しかつ前記ステムに固着されたレンズホル
   ダと、前記レンズホルダに固着され、光ファイバを保持
   するコネクタと係合可能なレセプタクルと、を具備する
   光半導体モジュールにおいて、前記レンズホルダはその
   横断面の外形が前記ステムの横断面の外形と一致する部
   分を有しておりかつ前記レンズホルダはその横断面の外
   形が前記ステムの横断面の外形と一致する部分において
   その外周が前記ステムの外周と一致するように固着され
   ていることを特徴とする光半導体モジュール。