JPH05299777A - 光半導体モジュール - Google Patents
光半導体モジュールInfo
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- JPH05299777A JPH05299777A JP4101356A JP10135692A JPH05299777A JP H05299777 A JPH05299777 A JP H05299777A JP 4101356 A JP4101356 A JP 4101356A JP 10135692 A JP10135692 A JP 10135692A JP H05299777 A JPH05299777 A JP H05299777A
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- JP
- Japan
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- lens
- optical
- block
- semiconductor module
- ferrule
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
い光半導体モジュールを提供すること。 【構成】 パッケージ2の内底部2aにペルチェクーラ
3を設け、ペルチェクーラ3の冷却部3aに密着して一
枚のブロック18を配設し、このブロック18上にレー
ザダイオード5と、レンズ6と光ファイバ11を保持す
るフェルール12とを固定する。
Description
関するものである。
る)を用いた光送信器等の光半導体モジュールにおい
て、所定波長の光を放射するレーザダイオードと、この
光を集束するレンズと、レンズからの光を入射する光フ
ァイバ等の光結合系の各構成要素は、光軸ずれによる伝
送損失の増大を防ぐため、相対移動が生じないように配
設されている必要がある。これらの構成要素は一般的に
立方体の金属容器であるパッケージ内に収容されている
が、LDは周囲の温度変化により伝送特性に悪影響を受
けやすいことからこのLDを温度制御する必要があり、
そのため、従来の光半導体モジュールでは、LDと光フ
ァイバとの間で光軸ずれが生じやすい支持構造となって
いた。
る。図3,図4に示す光半導体モジュール1では、内部
が密閉されたパッケージ2の内底部2aにペルチェルー
ラ3が配設されている。ペルチェクーラ3は、その上下
に冷却部3aと放熱部3bを有しており、冷却部3aに
熱伝導用のブロック4が密着されており、このブロック
4上にレーザ光発生用のLD5と、そのレーザ光を集束
するレンズ6が搭載されている。具体的には、LD5は
ヒートシンク7に積載されており、ヒートシンク7はチ
ップキャリア8に積載され、チップキャリア8はブロッ
ク4上に樹脂接着剤、半田付け等により固定されてい
る。また、レンズ6は、保持用筒体9に支持され、この
保持用筒体9は、ブロック4上に樹脂接着剤、半田付け
などにより固定されている。
開口10が設けられており、この開口10には、光ファ
イバ11の端部を支持するフェルール12の先端部が挿
入されており、このフェルール12を支持するフェルー
ルホルダ13が開口10の端面に固定されている。光フ
ァイバ11の他端には光コネクタ22が接続されてい
る。また、パッケージ2の側壁を貫いてリードピン21
が設けられている。
D5に入力された電気信号は、このLD5によりレーザ
光に変換され、このLD5から放射されるレーザ光線は
レンズ6で集束されて光ファイバ11に入射される。ま
た、その際、LD5から発生する熱は伝熱用のブロック
4を介してペルチェクーラ3の冷却部3aで吸収され、
LD5は一定の温度に制御される。また、ペルチェクー
ラ3の放熱部3bから放出される熱は、パッケージ2の
底壁2cや側壁2bを伝って外部に放散される。
2bも図4において上方に伸長し、この側壁2bに支持
された光ファイバ11を支持するフェルール12とLD
5およびレンズ6との間に光軸ずれが生じ、光の結合特
性が低下するという問題があった。
記の欠点を改良するために構成されたものである。この
光半導体モジュール14では、LD5とレンズ6とフェ
ルール12とが円筒形ホルダ15によって一体的に支持
されている。具体的には、ペルチェクーラ3の冷却部3
aに載置されたブロック4上に円筒形ホルダ15が搭載
されており、この円筒形ホルダ15は、樹脂接着剤また
は半田付け等でブロック4上に固定されている。
には、円板部の側面から腕部16aが突出したチップキ
ャリア16が固着されており、この腕部16aが円筒形
ホルダ15内に進入している。そして、腕部16aには
ヒートシンク7を有してLD5が積層されている。円筒
形ホルダ15の他端(図5では右端)には、光ファイバ
11を支持するフェルール12が嵌挿され、固定されて
いる。そして、LD5から放射されるレーザ光は、レン
ズ6を通って光ファイバ11に入射される。
ール14では、光ファイバ11とレンズ6とLD5等の
光結合系が円筒形ホルダ15により一体に支持されてい
るので、パッケージ2が熱膨張しても図4の光モジュー
ル1のような光軸ずれは生じない。しかし、図5の構成
では、LD5の熱が腕部16aを介して最も伝わり易い
チップキャリア16の下端部16bとブロック4との接
触は線接触であり(チップキャリア16が円板状である
ため)、ペルチェクーラによる熱の吸収効率が悪いとい
う問題があった。
形ホルダ15とブロック4との密着性を高くすることも
困難で、この点でも熱伝導性が悪いという問題があっ
た。
から発生する熱によっても光軸ずれが生じず、しかも放
熱性のすぐれた光半導体モジュールを提供することを目
的とする。
め、本発明はパッケージの内底部に設けられたペルチェ
クーラと、ペルチェクーラに支持されたレーザダイオー
ドと、パッケージの壁を挿通してその内部に導入される
光ファイバと、ペルチェクーラに支持されており、レー
ザダイオードとレーザダイオードから出射されるレーザ
光を集束するレンズとを備えた光半導体モジュールにお
いて、ペルチェクーラに密着して一枚の熱伝導用のブロ
ックを配設し、このブロック上にレーザダイオードと、
光ファイバを保持するフェルールと、レンズとを含む光
学系を固定した構成を特徴とする。
固定し、このプレート上にレンズを保持するレンズホル
ダと、フェルールを保持するフェルールホルダを固定す
るとよい。
ールとレンズ等の光学系が同一のブロック上に搭載され
ているので、LDから発生する熱によりパッケージが膨
張しても上記光結合系の相対位置は変化せず、光モジュ
ール製造時の高精度の光結合性を維持し、しかも、LD
からの熱は効率よくペルチェクーラの冷却部により吸収
され、外部に放散される。また、ブロックに固定した溶
接用プレートにレンズホルダおよびフェルールホルダを
固定することにより、上記溶接用プレートが熱伝達の緩
衝作用の役目を果して、ブロックの熱がレンズホルダお
よびフェルールホルダに直接伝わらず、したがって、固
定部の接着強度が熱によって低下することがない。
る。なお、従来例と同一要素には同一符号を付して説明
する。
の光半導体モジュール17において、パッケージ2の内
底部2aにペルチェクーラ3が配設されている。このペ
ルチェクーラ3の冷却部3aには、比較的大きい熱伝導
用のブロック18が密着されており、このブロック18
上にレーザ光発生用のLD5と、そのレーザ光を集束す
るレンズ6と、光ファイバ11を支持するフェルール1
2が固着されている。具体的には、LD5はヒートシン
ク7を中間に介在してチップキャリア8に搭載されてお
り、このチップキャリア8がブロック18上に樹脂接着
剤または半田付け等により固定されている。また、レン
ズ6は保持用筒体9に支持されており、この保持用筒体
9がレンズホルダ19の湾曲部(図示せず)に支持され
ており、このレンズホルダ19がブロック18上に樹脂
接着剤または半田付け等により固定されている。
内部に挿入されたうえ、フェルールホルダ20の湾曲部
(図示せず)に支持されており、フェルールホルダ20
がブロック18上に樹脂接着剤または半田付け等により
固定されている。フェルール12に保持された光ファイ
バ11はパッケージ2の側壁2bに開設された開口10
を通して外部に導出されており、その先端に光コネクタ
22が装着されている。
示せず)を介してLD5に入力された電気信号はLD5
によりレーザ光に変換され、このLD5から放射される
レーザ光線は、レンズ6で集束されて光ファイバ11に
入射される。この場合、LD5から発生する熱は、ペル
チェクーラ3の冷却部3aで吸収されたうえ、放熱部3
bからパッケージ2に伝って外部に発散され、LD5
は、一定の温度に制御される。このとき、LD5とレン
ズ6とフェルール12等の光学系は、同一のブロック1
8上に搭載されているので、LD5の発する熱によりパ
ッケージ2の壁体が熱膨張しても上記のLD5とレンズ
6とフェルール12の三者には相対的な位置移動がな
く、光軸ずれが生じない。
は、レンズホルダ19とフェルールホルダ20が、それ
ぞれ溶接用プレート23,24を介してブロック18に
固定されている。その他の構成は第1実施例と同じであ
る。この第2実施例で、溶接用プレート23,24は予
めブロック18上にろう付け、半田付けなどにより固定
され、その後にこの溶接用プレート23,24にレンズ
ホルダ19とフェルールホルダ20をYAG溶接で固定
されている。
は次の理由による。すなわち、ブロック18には、LD
5の発生する熱を効率よくペルチェクーラ3に伝達する
ため、熱伝導性の良い材質すなわち、溶接性の良くない
材質が使用されている。そのため、第1実施例のように
レンズホルダ19とフェルールホルダ20をブロック1
8に直接に当てがったうえ、樹脂接着剤や半田付け等で
固定すると、ブロック全体を加熱する必要があり、その
固定時に光結合の相対位値関係が崩れるおそれがある。
そこで、検討した結果、フエルール12やレンズ6は熱
発散の問題がなく、したがってブロック18と密着して
いる必要性が少ないことから溶接用プレート23,24
の使用が可能なことが判かり、それにより上述の問題点
を解消したものである。
23,24は予めろう付け、半田付けなどにより強固に
ブロック18上に固定されているので、レンズホルダ1
9とフェルールホルダ20をYAG溶接により、ブロッ
ク18上に強固に固定することができる。又、YAG溶
接による金属の溶融箇所は微小なので、固定時の熱によ
りLD5、レンズ6、フェールール12などの光学部品
の相対位置関係が崩れるおそれが少ない。なお、溶接用
プレートの大きさや厚み等は適宜設計変更することがで
きる。
導体モジュールによると、LDとレンズと光ファイバと
を含む光結合系の構成要素が、ペルチェクーラの冷却部
に密着された一つのブロック上に固定されているので、
LDから発生する熱その他により光半導体モジュールの
使用環境温度が変化しても、光学系の各構成要素の相対
移動が少なく、光結合効率の変動が少ないので、光通信
分野での光源の構造として効果的である。
の断面図である。
図である。
ある。
…レーザダイオード、6…レンズ、11…光ファイバ、
12…フェルール、17…光半導体モジュール、18…
ブロック。
Claims (2)
- 【請求項1】 パッケージの内底部に設けられたペルチ
ェクーラと、ペルチェクーラに支持されたレーザダイオ
ードと、前記パッケージの壁を挿通してその内部に導入
される光ファイバと、前記ペルチェクーラに支持されて
おり、前記レーザダイオードとレーザダイオードから出
射されるレーザ光を光ファイバに集束するレンズとを備
えた光半導体モジュールにおいて、 前記ペルチェクーラに密着して一枚の熱伝導用のブロッ
クを配設し、このブロック上に前記レーザダイオード
と、光ファイバを保持するフェルールと、レンズとを含
む光学系を固定した構成を特徴とする光半導体モジュー
ル。 - 【請求項2】 前記ブロック上に溶接用プレートが固定
されており、各溶接用プレート上に前記レンズを保持す
るレンズホルダと、前記フェルールを保持するフェルー
ルホルダが固定されている構成を特徴とする請求項1記
載の光半導体モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10135692A JP3246519B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 光半導体モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10135692A JP3246519B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 光半導体モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05299777A true JPH05299777A (ja) | 1993-11-12 |
JP3246519B2 JP3246519B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=14298561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10135692A Expired - Lifetime JP3246519B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 光半導体モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3246519B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000111764A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光素子モジュール |
JP2001291927A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-10-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
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 |
US6996145B2 (en) | 1999-11-01 | 2006-02-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module, and method for driving the semiconductor laser module |
CN113634881A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-12 | 陕西中科中美激光科技有限公司 | 一种模块化光纤激光头及激光设备 |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP10135692A patent/JP3246519B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000111764A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 発光素子モジュール |
US6996145B2 (en) | 1999-11-01 | 2006-02-07 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser module, and method for driving the semiconductor laser module |
JP2001291927A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-10-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザモジュール |
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 |
CN113634881A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-12 | 陕西中科中美激光科技有限公司 | 一种模块化光纤激光头及激光设备 |
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---|---|
JP3246519B2 (ja) | 2002-01-15 |
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