JPH04343492A - 光半導体モジュ−ル - Google Patents
光半導体モジュ−ルInfo
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- JPH04343492A JPH04343492A JP3145683A JP14568391A JPH04343492A JP H04343492 A JPH04343492 A JP H04343492A JP 3145683 A JP3145683 A JP 3145683A JP 14568391 A JP14568391 A JP 14568391A JP H04343492 A JPH04343492 A JP H04343492A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0225—Out-coupling of light
- H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02438—Characterized by cooling of elements other than the laser chip, e.g. an optical element being part of an external cavity or a collimating lens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02476—Heat spreaders, i.e. improving heat flow between laser chip and heat dissipating elements
- H01S5/02484—Sapphire or diamond heat spreaders
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光半導体モジュ−ルに
関し、特に、半導体レ−ザと光ファイバピグテ−ルとを
光軸調整し、これをパッケ−ジに搭載した構造を持つ光
半導体モジュ−ルに関する。
関し、特に、半導体レ−ザと光ファイバピグテ−ルとを
光軸調整し、これをパッケ−ジに搭載した構造を持つ光
半導体モジュ−ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ通信等に用いられる光半導体
モジュ−ルは、光出力用の光ファイバピグテ−ルを備え
たモジュ−ルとして、従来より提供されている。そして
、この光半導体モジュ−ルとして、半導体レ−ザがレン
ズを介して光ファイバと光学調整されている構造のもの
が多い。
モジュ−ルは、光出力用の光ファイバピグテ−ルを備え
たモジュ−ルとして、従来より提供されている。そして
、この光半導体モジュ−ルとして、半導体レ−ザがレン
ズを介して光ファイバと光学調整されている構造のもの
が多い。
【０００３】従来のこの種光半導体モジュ−ルを図２に
基づいて説明する。図２は、従来の光半導体モジュ−ル
の縦断面図であって、これは、半導体レ−ザ１、ヒ−ト
シンク２、チップキャリア３、モニタホトダイオ−ド４
、セルフォックマイクロレンズ２１、ホルダ２２、スラ
イドリング８、フェル−ル９、光ファイバ１０、ペルチ
ェ素子１２、パッケ−ジ１３より構成されている。
基づいて説明する。図２は、従来の光半導体モジュ−ル
の縦断面図であって、これは、半導体レ−ザ１、ヒ−ト
シンク２、チップキャリア３、モニタホトダイオ−ド４
、セルフォックマイクロレンズ２１、ホルダ２２、スラ
イドリング８、フェル−ル９、光ファイバ１０、ペルチ
ェ素子１２、パッケ−ジ１３より構成されている。
【０００４】そして、セルフォックマイクロレンズ２１
は、ハ−ドソルダ２０によりホルダ２２に固定されてお
り、また、半導体レ−ザ１は、セルフォックマイクロレ
ンズ２１を介してフェル−ル９と光学調整され、このフ
ェル−ル９は、スライドリング８を介してホルダ７とＹ
ＡＧ溶接により固定されている。更に、上記ホルダ７は
、ペルチェ素子１２をはさんでパッケ−ジ１３にハンダ
付けで固定されており、また、上記フェル−ル９は、ハ
ンダ１１でパッケ−ジ１３の側面に固定され、同時に気
密封止した構造を有している。
は、ハ−ドソルダ２０によりホルダ２２に固定されてお
り、また、半導体レ−ザ１は、セルフォックマイクロレ
ンズ２１を介してフェル−ル９と光学調整され、このフ
ェル−ル９は、スライドリング８を介してホルダ７とＹ
ＡＧ溶接により固定されている。更に、上記ホルダ７は
、ペルチェ素子１２をはさんでパッケ−ジ１３にハンダ
付けで固定されており、また、上記フェル−ル９は、ハ
ンダ１１でパッケ−ジ１３の側面に固定され、同時に気
密封止した構造を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の光半導体モジュ
−ルは、図２に示すように、通常、半導体レ−ザ１、セ
ルフォックマイクロレンズ２１及びフェル−ル９を保持
するため、ホルダ２２を有している。ところで、セルフ
ォックマイクロレンズ２１の熱膨張係数は、Ｈレンズで
１１５×１０−７ｄｅｇ−１である。このような熱膨張
係数を持つセルフォックマイクロレンズ２１をホルダ２
２に固定する際、このレンズ２１のクラックを防止する
ために、ハ−ドソルダ２０とホルダ２２の各材料として
、その熱膨張係数が上記レンズ２１の熱膨張係数に近い
ものを選択して使用されている。
−ルは、図２に示すように、通常、半導体レ−ザ１、セ
ルフォックマイクロレンズ２１及びフェル−ル９を保持
するため、ホルダ２２を有している。ところで、セルフ
ォックマイクロレンズ２１の熱膨張係数は、Ｈレンズで
１１５×１０−７ｄｅｇ−１である。このような熱膨張
係数を持つセルフォックマイクロレンズ２１をホルダ２
２に固定する際、このレンズ２１のクラックを防止する
ために、ハ−ドソルダ２０とホルダ２２の各材料として
、その熱膨張係数が上記レンズ２１の熱膨張係数に近い
ものを選択して使用されている。
【０００６】選択されるホルダ２２の材料として、従来
、熱膨張係数が１１７×１０−７ｄｅｇ−１のＳＳ４１
が用いられている。しかしながら、ＳＳ４１のホルダ２
２を使用した従来の光半導体モジュ−ルは、その冷却能
力としては、環境温度が６５℃であり、市場から要求さ
れる環境温度７０℃に適応できないという問題点が存在
する。
、熱膨張係数が１１７×１０−７ｄｅｇ−１のＳＳ４１
が用いられている。しかしながら、ＳＳ４１のホルダ２
２を使用した従来の光半導体モジュ−ルは、その冷却能
力としては、環境温度が６５℃であり、市場から要求さ
れる環境温度７０℃に適応できないという問題点が存在
する。
【０００７】そこで、本発明は、上記問題点を解消する
ことを技術的課題とし、特に、冷却能力を向上させる光
半導体モジュ−ルを提供することを目的とする。
ことを技術的課題とし、特に、冷却能力を向上させる光
半導体モジュ−ルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そして、本発明は、光半
導体モジュ−ルにおいて、非球面レンズを採用し、かつ
、この非球面レンズを低融点ガラスによりＣｕＷ製ホル
ダに固定する点を特徴とし、これによって、光半導体モ
ジュ−ルとしての冷却能力を向上させるようにしたもの
である。
導体モジュ−ルにおいて、非球面レンズを採用し、かつ
、この非球面レンズを低融点ガラスによりＣｕＷ製ホル
ダに固定する点を特徴とし、これによって、光半導体モ
ジュ−ルとしての冷却能力を向上させるようにしたもの
である。
【０００９】即ち、本発明は、半導体レ−ザと光ファイ
バピグテ−ルがレンズを介して光軸調整されてホルダに
固定され、パッケ−ジに搭載された構造を持つ光半導体
モジュ−ルにおいて、該レンズが非球面レンズであり、
かつ、この非球面レンズが低融点ガラスによりＣｕＷ製
ホルダに固定してなることを特徴とする光半導体モジュ
−ルである。
バピグテ−ルがレンズを介して光軸調整されてホルダに
固定され、パッケ−ジに搭載された構造を持つ光半導体
モジュ−ルにおいて、該レンズが非球面レンズであり、
かつ、この非球面レンズが低融点ガラスによりＣｕＷ製
ホルダに固定してなることを特徴とする光半導体モジュ
−ルである。
【００１０】
【作用】従来の光半導体モジュ−ルは、前記したとおり
、セルフォックマイクロレンズを使用するものであり、
この熱膨張係数が１１５×１０−７ｄｅｇ−１であると
ころから、この熱膨張係数に近似のＳＳ４１（熱膨張係
数１１７×１０−７ｄｅｇ−１）製ホルダを使用しなけ
ればならない。
、セルフォックマイクロレンズを使用するものであり、
この熱膨張係数が１１５×１０−７ｄｅｇ−１であると
ころから、この熱膨張係数に近似のＳＳ４１（熱膨張係
数１１７×１０−７ｄｅｇ−１）製ホルダを使用しなけ
ればならない。
【００１１】これに対して、本発明は、ホルダの材質と
して、従来のＳＳ４１に代えてＣｕＷを使用するもので
あり、そして、このＣｕＷは、その熱膨張係数が７０×
１０−７ｄｅｇ−１であるから、ＳＳ４１に比し、熱伝
導率が優れており、そのため、ホルダの熱を効率良く放
出することができ、光半導体モジュ−ルとしての冷却能
力を向上させる作用が生ずる。本発明において、このＣ
ｕＷ製ホルダの使用を可能とする理由は、従来のセルフ
ォックマイクロレンズに代えて非球面レンズを使用する
ことに起因する。即ち、非球面レンズの熱膨張係数は、
その材料成分を選択することにより、ホルダの材質であ
るＣｕＷの上記熱膨張係数に近づけることができるから
である。
して、従来のＳＳ４１に代えてＣｕＷを使用するもので
あり、そして、このＣｕＷは、その熱膨張係数が７０×
１０−７ｄｅｇ−１であるから、ＳＳ４１に比し、熱伝
導率が優れており、そのため、ホルダの熱を効率良く放
出することができ、光半導体モジュ−ルとしての冷却能
力を向上させる作用が生ずる。本発明において、このＣ
ｕＷ製ホルダの使用を可能とする理由は、従来のセルフ
ォックマイクロレンズに代えて非球面レンズを使用する
ことに起因する。即ち、非球面レンズの熱膨張係数は、
その材料成分を選択することにより、ホルダの材質であ
るＣｕＷの上記熱膨張係数に近づけることができるから
である。
【００１２】
【実施例】次に、図１に基づいて、本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明の一実施例である光半導体モジュ
−ルの縦断面図であり、半導体レ−ザ１は、ヒ−トシン
ク２にＡｕＳｎを用いて固定し、このヒ−トシンク２は
、チップキャリア３に同じくＡｕＳｎで固定する。一方
、レンズとして、非球面レンズ６を使用し、この非球面
レンズ６をＣｕＷ製ホルダ７に低融点ガラス５により固
定する。
する。図１は、本発明の一実施例である光半導体モジュ
−ルの縦断面図であり、半導体レ−ザ１は、ヒ−トシン
ク２にＡｕＳｎを用いて固定し、このヒ−トシンク２は
、チップキャリア３に同じくＡｕＳｎで固定する。一方
、レンズとして、非球面レンズ６を使用し、この非球面
レンズ６をＣｕＷ製ホルダ７に低融点ガラス５により固
定する。
【００１３】次に、チップキャリア３をＣｕＷ製ホルダ
７にＰｂＳｎとＹＡＧ溶接で固定し、また、モニタホト
ダイオ−ド４も同じくＰｂＳｎを用いてＣｕＷ製ホルダ
７に固定する。光ファイバ１０の先端であるフェル−ル
９は、スライドリング８を介してＣｕＷ製ホルダ７と光
学調整し、ＹＡＧ溶接で固定する。ペルチェ素子１２は
、パッケ−ジ１３にＩｎＳｎで固定し、ＣｕＷ製ホルダ
７は、ペルチェ素子１３上に同じくＩｎＳｎを用いて固
定する。また、フェル−ル９は、パッケ−ジ１２とハン
ダ１１により固定し、同時に気密封止する。
７にＰｂＳｎとＹＡＧ溶接で固定し、また、モニタホト
ダイオ−ド４も同じくＰｂＳｎを用いてＣｕＷ製ホルダ
７に固定する。光ファイバ１０の先端であるフェル−ル
９は、スライドリング８を介してＣｕＷ製ホルダ７と光
学調整し、ＹＡＧ溶接で固定する。ペルチェ素子１２は
、パッケ−ジ１３にＩｎＳｎで固定し、ＣｕＷ製ホルダ
７は、ペルチェ素子１３上に同じくＩｎＳｎを用いて固
定する。また、フェル−ル９は、パッケ−ジ１２とハン
ダ１１により固定し、同時に気密封止する。
【００１４】非球面レンズの熱膨張係数は、その材料成
分を選択することにより、ホルダ７の材質であるＣｕＷ
の熱膨張係数７０×１０−７ｄｅｇ−１に近づけること
が可能であり、このＣｕＷ製ホルダ７を使用することに
よって、光半導体モジュ−ルとしての冷却能力が格段に
向上する。即ち、環境温度７０℃で比較すると、ペルチ
ェ素子の消費電流は、５％から１０％少なくなり、冷却
能力の限界は、７０℃から７５℃へ改善される。
分を選択することにより、ホルダ７の材質であるＣｕＷ
の熱膨張係数７０×１０−７ｄｅｇ−１に近づけること
が可能であり、このＣｕＷ製ホルダ７を使用することに
よって、光半導体モジュ−ルとしての冷却能力が格段に
向上する。即ち、環境温度７０℃で比較すると、ペルチ
ェ素子の消費電流は、５％から１０％少なくなり、冷却
能力の限界は、７０℃から７５℃へ改善される。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、非球面
レンズを採用することにより、ＣｕＷ製のホルダを使用
することができるようになり、そして、このＣｕＷ材は
、従来のセルフォックマイクロレンズの使用で限定され
ていた材料のＳＳ４１に比べ、熱伝導率が優れているの
で、ペルチェ素子上の最大のヒ−トマスであるホルダの
熱を効率良く放出することができ、そのため、光半導体
モジュ−ルとしての冷却能力を向上させることができる
効果が生ずる。
レンズを採用することにより、ＣｕＷ製のホルダを使用
することができるようになり、そして、このＣｕＷ材は
、従来のセルフォックマイクロレンズの使用で限定され
ていた材料のＳＳ４１に比べ、熱伝導率が優れているの
で、ペルチェ素子上の最大のヒ−トマスであるホルダの
熱を効率良く放出することができ、そのため、光半導体
モジュ−ルとしての冷却能力を向上させることができる
効果が生ずる。
【図１】本発明の一実施例である光半導体モジュ−ルの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】従来の光半導体モジュ−ルの縦断面図である。
１ 半導体レ−ザ
２ ヒ−トシンク
３ チップキャリア
４ モニタホトダイオ−ド
５ 低融点ガラス
６ 非球面レンズ
７ ＣｕＷ製ホルダ
８ スライドリング
９ フェル−ル
１０ 光ファイバ
１１ ハンダ
１２ ペルチェ素子
１３ パッケ−ジ
２０ ハ−ドソルダ
２１ セルフォックマイクロレンズ
２２ ホルダ
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レ−ザと光ファイバピグテ−ル
がレンズを介して光軸調整されてホルダに固定され、パ
ッケ−ジに搭載された構造を持つ光半導体モジュ−ルに
おいて、該レンズが非球面レンズであり、かつ、この非
球面レンズが低融点ガラスによりＣｕＷ製ホルダに固定
してなることを特徴とする光半導体モジュ−ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14568391A JP3149965B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光半導体モジュ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14568391A JP3149965B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光半導体モジュ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343492A true JPH04343492A (ja) | 1992-11-30 |
| JP3149965B2 JP3149965B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=15390678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14568391A Expired - Fee Related JP3149965B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 光半導体モジュ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3149965B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0824281A1 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-18 | Nec Corporation | Peltier cooler and semiconductor laser module using peltier cooler |
| US6137815A (en) * | 1996-12-27 | 2000-10-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Semiconductor laser |
| US6567447B1 (en) | 1999-02-03 | 2003-05-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and semiconductor laser module using the same |
| US6614822B2 (en) | 2000-02-03 | 2003-09-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser devices, and semiconductor laser modules and optical communication systems using the same |
| US6810063B1 (en) | 1999-06-09 | 2004-10-26 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| US6870871B2 (en) | 2000-02-03 | 2005-03-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser devices, and semiconductor laser modules and optical communication systems using the same |
| US7006545B2 (en) | 2000-10-02 | 2006-02-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and optical fiber amplifier using the same |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP14568391A patent/JP3149965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0824281A1 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-18 | Nec Corporation | Peltier cooler and semiconductor laser module using peltier cooler |
| US5960142A (en) * | 1996-08-13 | 1999-09-28 | Nec Corporation | Peltier cooler and semiconductor laser module using Peltier cooler |
| US6137815A (en) * | 1996-12-27 | 2000-10-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Semiconductor laser |
| US6567447B1 (en) | 1999-02-03 | 2003-05-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and semiconductor laser module using the same |
| US6810063B1 (en) | 1999-06-09 | 2004-10-26 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| US6614822B2 (en) | 2000-02-03 | 2003-09-02 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser devices, and semiconductor laser modules and optical communication systems using the same |
| US6870871B2 (en) | 2000-02-03 | 2005-03-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser devices, and semiconductor laser modules and optical communication systems using the same |
| US7006545B2 (en) | 2000-10-02 | 2006-02-28 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and optical fiber amplifier using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3149965B2 (ja) | 2001-03-26 |
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