JPH06174980A

JPH06174980A - 光モジュール

Info

Publication number: JPH06174980A
Application number: JP32928792A
Authority: JP
Inventors: Yozo Nishiura; 洋三西浦; Hayato Hasegawa; 早人長谷川
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、小型化および低コスト化を実
現しうる光モジュールを得る。【構成】基板３上の半導体レーザチップ１は、キャッ
プ５によって密封されている。このキャップ５の右側の
壁には、孔５ａが形成されており、この孔５ａには、球
レンズ６が嵌め込まれ、この球レンズ６が低融点硝子半
田７によって固定されている。また、このキャップ５の
右側の壁面には、スリーブ８が固定配置されている。こ
のスリーブ８の内側には、フェルール９が挿入され、こ
のフェルール９の内側には、光ファイバー１１が挿入さ
れ、これにより光ファイバー１１が保持されている。半
導体レーザチップ１には、各端子４を介して電気信号が
印加され、これに応答して半導体レーザチップ１からは
光信号が照射される。この光信号は、球レンズ６を介し
て集光されてから、光ファイバー１１の端面に入射し、
この光ファイバー１１を通じて伝送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光信号を光ファイバ
ーを通じて送出するための光モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、光通信、あるいは種々の
計測においては、半導体レーザを光源とする光モジュー
ルが用いられている。以下半導体レーザを例に説明する
が、スーパールミネッセントダイオード、発光ダイオー
ド等の半導体光源に本発明は適用される。

【０００３】この種の光モジュールは、例えば図３に示
すように構成されており、半導体レーザチップ１０１か
ら光信号を照射し、この光信号を光ファイバー１０２を
通じて送出するものである。ここでは、半導体レーザチ
ップ１０１が基板１０３上に搭載され、この半導体レー
ザチップ１０１が窓付きキャップ１０４によって封入さ
れている。また、この基板１０３は、第１のホルダー１
０５の左側に嵌め込まれ、この第１のホルダー１０５の
右側には、第２のホルダー１０６が連結されている。こ
の第１のホルダー１０５によってコリメータレンズ１０
７が保持され、この第２のホルダー１０６によって集光
レンズ１０８が保持されている。さらに、第２のホルダ
ー１０６の右側には、スリーブ１０９が固定されてお
り、このスリーブ１０９には、フェルール１１１が嵌入
されている。このフェルール１１１には、光ファイバー
１０２が挿入され、これにより光ファイバー１０２が支
持されている。

【０００４】このような構成において、電気信号を各端
子１１２を介して半導体レーザチップ１０１に印加する
と、このレーザチップ１０１から光信号が照射され、こ
の光信号は、窓付きキャップ１０４の窓１０４ａを介し
てコリメータレンズ１０７に至り、コリメータレンズ１
０７および集光レンズ１０８を通じて集光され、光ファ
イバー１０２の端面に入射し、光ファイバー１０２を通
じて伝送される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光モジュールでは、半導体レーザチップ１０１に窓
付きキャップ１０４を被せ、コリメータレンズ１０７お
よび集光レンズ１０８を配列する構成、つまり半導体レ
ーザチップ１０１と光ファイバー１０２間に、窓付きキ
ャップ１０４、コリメータレンズ１０７および集光レン
ズ１０８を介在させる構成であることから、小型化が困
難であるという問題点があった。

【０００６】また、コリメータレンズ１０７、集光レン
ズ１０８、および光ファイバー１０２を支持するため
に、第１のホルダー１０５、第２のホルダー１０６、お
よびスリーブ１０９を順次重ねるという複雑な構造なの
で、半導体レーザチップ１０１に対して、コリメータレ
ンズ１０７、集光レンズ１０８、および光ファイバー１
０２をそれぞれ正確に配置するには、非常に厳しい加工
精度並びに組立て精度を要求される。このため、コスト
の低減が阻まれていた。

【０００７】さらに、基板１０３と窓付きキャップ１０
４間、基板１０３と第１のホルダー１０５間、および第
１のホルダー１０５と第２のホルダー１０６間等を溶接
で密封しており、このために組立て作業が複雑化して、
手間がかかるという問題点があった。

【０００８】そこで、この発明の課題は、簡単な構成
で、小型化および低コスト化を実現しうる光モジュール
を得ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明においては、基板上に、発光素子を搭載し
て、この基板上に前記発光素子を封入するキャップを配
設し、前記発光素子に対して光ファイバーの端面を対向
配置し、例えばこれらの発光素子と光ファイバー間に介
在する前記キャップの壁に孔を設けて、この孔に球レン
ズを嵌め入れ、前記発光素子から照射された光を前記球
レンズを介して前記光ファイバーの端面に入射させてい
る。

【００１０】

【作用】この発明によれば、キャップは、発光素子を封
入するばかりでなく、球レンズを支持している。すなわ
ち、キャップは、発光素子の封入と、球レンズの支持を
兼ねている。したがって、この球レンズを支持するため
のホルダーを格別に設けなくて済み、構造の簡単化を図
ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１は、この発明に係わる光モジュールの
一実施例を示す断面図である。この実施例では、半導体
レーザチップ１をヒートシンク２に固定し、このヒート
シンク２を基板３上に配設している。この半導体レーザ
チップ１には、基板３の裏面から導出された各端子４が
接続されている。

【００１３】この基板３上には、半導体レーザチップ１
を覆うキャップ５が配設されている。このキャップ５に
は、ＳＵＳ，鉄等の材質が適用され、使用環境が厳しい
場合にはその壁の厚みは、図３に示した従来の光モジュ
ールにおけるキャップと比較すると２〜３倍にすれば、
十分な強度が与えられる。このキャップ５は、抵抗溶接
等によって基板３に接続され、半導体レーザチップ１を
密封している。

【００１４】このキャップ５の右側の壁の中央には、孔
５ａが形成されており、この孔５ａには、球レンズ６が
嵌め込まれている。キャップ５の孔５ａの内径をこの球
レンズ６の外径よりも少しだけ小さくしておけば球レン
ズ６の位置決めが正確に行われる。この球レンズ６は、
孔５ａに嵌め込められた状態で低融点硝子半田７等によ
って固定される。この低融点硝子半田７は、球レンズ６
を固定するばかりでなく、球レンズ６と孔５ａ間を密封
する役目も果たす。なお、この低融点硝子半田７の代わ
りに、接着剤、半田等を用いても構わない。

【００１５】また、このキャップ５の右側の壁面には、
スリーブ８が例えばレーザ溶接等によって固定配置され
ている。このスリーブ８は、その内側にフェルール９が
挿入され、このフェルール９を保持している。このフェ
ルール９は、その内側に光ファイバー１１が挿入され、
この光ファイバー１１を保持している。したがって、こ
のスリーブ８は、フェルール９を介して光ファイバー１
１を保持していることとなる。

【００１６】ここで、キャップ５は、先に述べたよう
に、その材質がＳＵＳ、鉄等であって、その壁の厚みが
従来の光モジュールにおけるキャップと比較すると２〜
３倍にすれば、十分な強度を有する。

【００１７】このような構成の光モジュールにおいて、
半導体レーザチップ１には、各端子４を介して電気信号
が印加され、これに応答して半導体レーザチップ１から
は光信号が照射される。この光信号は、球レンズ６を介
して集光されてから、光ファイバー１１の端面に入射
し、この光ファイバー１１を通じて伝送される。

【００１８】さて、この実施例では、キャップ５が半導
体レーザチップ１を密封する役目ばかりでなく、球レン
ズ６を保持する役目も果しているので、この球レンズ６
を保持するためのホルダーを格別に必要としない。しか
も、このキャップ５に対して十分な強度を持たせて、光
ファイバー１１を保持するスリーブ８をキャップ５に直
接接続しているので、全体として極めて簡単な構成とな
っている。このため、図３に示した従来の光モジュール
と比較すると、小型化を図ることができる。また、加工
精度並びに組立て精度を比較的緩やかにすることがで
き、更には組立て作業も簡単となり、コストの低減を図
ることができる。

【００１９】図２は、この発明に係わる光モジュールの
他の実施例を示す断面図である。なお、この実施例で
は、図１に示した光モジュールと比較すると、ホルダー
２２を付設した点が大きく異なっている。

【００２０】このキャップ２１の右側の壁の中央には、
孔２１ａが形成され、ここに球レンズ６が嵌め込まれ、
この球レンズ６が低融点硝子半田７等によって固定され
ている。

【００２１】一方、ホルダー２２の左側開口端には、基
板３が嵌め込まれ、このホルダー２２の右側の壁の中央
には、孔２２ａが形成されている。このホルダー２２の
右側の壁面には、スリーブ２３が接続され、このスリー
ブ２３によってフェルール２４が保持され、フェルール
２４によって光ファイバー２５が保持されている。この
光ファイバー２５の端面は、ホルダー２２の孔２２ａを
介して球レンズ６に対向している。

【００２２】このホルダー２２は、例えば抵抗溶接等に
よって基板３に接続される。抵抗溶接を行う場合、ホル
ダー２２の左側端面２２ｂには、基板３の縁に接する環
状の突起を予め形成しておくと、基板３とホルダー２２
の左側端面２２ｂ間に電流を流して、この環状の突起を
発熱させて融解し、これらの間を密封して接続すること
が容易になる。なお、抵抗溶接ばかりでなく、レーザ溶
接、半田付、接着等を利用しても良く、ホルダー２２の
材質は、ＳＵＳ、鉄、Ｎｉメッキが施された鉄等のうち
から、接続方法の種類に応じて適宜に選択される。

【００２３】このような構成においては、キャップとは
別にホルダー２２を設けたため、十分な強度を達成する
ことができ、より苛酷な環境での使用が可能になる。

【００２４】

【効果】以上説明したように、この発明によれば、キャ
ップは、発光素子を封入するばかりでなく、球レンズを
支持しているので、この球レンズを支持するためのホル
ダーを格別に設けなくて済む。このため、構成の簡単化
を図ることができ、小型化、加工精度並びに組立て精度
の緩和、組立て作業の簡単化、コストの低減が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる光モジュールの一実施例を示
す断面図

【図２】この発明に係わる光モジュールの他の実施例を
示す断面図

【図３】従来の光モジュールを例示する断面図

【符号の説明】

１半導体レーザチップ２ヒートシンク３基板４端子５，２１キャップ６球レンズ７低融点硝子半田８，２３スリーブ９，２４フェルール１１，２５光ファイバー２２ホルダー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、発光素子を搭載して、この基
板上に前記発光素子を封入するキャップを配設し、前記
発光素子に対して光ファイバーの端面を対向配置し、こ
れらの発光素子と光ファイバー間に介在する前記キャッ
プに球レンズを嵌め入れ、前記発光素子から照射された
光を前記球レンズを介して前記光ファイバーの端面に入
射する光モジュール。
【請求項２】前記光ファイバーを保持するフェルール
と、このフェルールを保持するスリーブとを更に備え、
このスリーブを前記キャップに固定配置してなる請求項
１に記載の光モジュール。
【請求項３】前記光ファイバーを保持するフェルール
と、このフェルールを保持するスリーブと、このスリー
ブが連結されたホルダーとを更に備え、前記ホルダー
は、前記キャップを覆い、前記基板に固定される請求項
１に記載の光モジュール。