JPH068572Y2 - Optical semiconductor coupler - Google Patents
Optical semiconductor couplerInfo
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- JPH068572Y2 JPH068572Y2 JP1987170116U JP17011687U JPH068572Y2 JP H068572 Y2 JPH068572 Y2 JP H068572Y2 JP 1987170116 U JP1987170116 U JP 1987170116U JP 17011687 U JP17011687 U JP 17011687U JP H068572 Y2 JPH068572 Y2 JP H068572Y2
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- fixing member
- fixing
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光半導体結合器の溶接固定構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a welded fixing structure of an optical semiconductor coupler.
半導体素子たる発光・受光素子と光ファイバとを光学結
合する装置の従来例の縦断面図を第２図に示す。１は発
光・受光素子、２はパッケージのステム、３は電極、４
はレンズ、５はレンズホルダ、６はフェルールホルダ、
７は光ファイバ素線、８はフェルール、９は光ファイバ
ジャケットでありこの構造は光学軸を中心とした同心円
筒形である。FIG. 2 shows a vertical sectional view of a conventional example of an apparatus for optically coupling a light emitting / light receiving element which is a semiconductor element and an optical fiber. 1 is a light emitting / receiving element, 2 is a package stem, 3 is an electrode, 4
Is a lens, 5 is a lens holder, 6 is a ferrule holder,
Reference numeral 7 is an optical fiber element wire, 8 is a ferrule, and 9 is an optical fiber jacket. This structure has a concentric cylindrical shape centered on the optical axis.
発光・受光素子１と光ファイバ素線７とは、レンズ４に
より光学結合されている。良好な結合効率を得るため
に、レンズホルダ５とフェルールホルダ６との固定につ
いて特開昭62-63906号公報に示されるような方法がとら
れていた。The light emitting / receiving element 1 and the optical fiber wire 7 are optically coupled by a lens 4. In order to obtain good coupling efficiency, the method of fixing the lens holder 5 and the ferrule holder 6 as shown in JP-A-62-63906 has been adopted.
即ち、光学軸に対し平行方向（Ｚ方向）の結合効率が最
大となるところで、Ａ部を溶接固定する。次に、光学軸
に対し垂直方向（ｘ−ｙ方向）の結合効率が最大となる
ようにＢ部を順次溶接固定していく方法であった。That is, the portion A is welded and fixed at the place where the coupling efficiency in the direction parallel to the optical axis (Z direction) is maximized. Next, it was a method of sequentially welding and fixing the B portion so that the coupling efficiency in the direction perpendicular to the optical axis (xy direction) was maximized.
Ａ部及びＢ部の溶接は、通常レーザ溶接を用い、各々に
つき数箇所行われる。The welding of the A portion and the B portion is usually performed by laser welding, and is performed at several places for each.
一般に光半導体結合器の光軸ずれは、光ファイバにマル
チモードファイバを使用する場合は４〜５μｍ、シング
ルモードファイバを使用する場合は0.5〜１μｍ以内に
抑える必要がある。このため、長期的な信頼性の点から
みて、各部分の固定は樹脂接着よりもメタル固定である
ことが望ましい。特にレンズ４をレンズホルダ５に固定
するには半田固定によることが望ましい。半田固定のた
めに、レンズホルダには金メッキ、レンズには金メタラ
イズを施すことが一般的に行なわれている。Generally, the optical axis shift of the optical semiconductor coupler needs to be suppressed within 4 to 5 μm when the multimode fiber is used as the optical fiber, and within 0.5 to 1 μm when the single mode fiber is used. Therefore, from the viewpoint of long-term reliability, it is desirable that the fixing of each portion is metal fixing rather than resin bonding. In particular, it is desirable to fix the lens 4 to the lens holder 5 by soldering. In order to fix the solder, the lens holder is generally plated with gold, and the lens is generally metallized with gold.
レーザ溶接は、溶接部を局所的にレーザー光で加熱し、
生じた熱によって金属を溶融させて固着する方法である
が、フェルールホルダ６と金メッキの施されたレンズホ
ルダ６とをレーザ溶接することは以下のような問題点を
有する。Laser welding heats the weld locally with laser light,
This is a method of melting and fixing the metal by the generated heat, but laser welding the ferrule holder 6 and the gold-plated lens holder 6 has the following problems.
1)レンズホルダ５に施されている金メッキのため、レー
ザーが反射されてしまう。溶接箇所やレーザの照射角に
より反射の度合いが異なるのでその結果溶接部の各部の
強度にばらつきが生ずる。1) Due to the gold plating on the lens holder 5, the laser is reflected. Since the degree of reflection differs depending on the welding location and the irradiation angle of the laser, the strength of each portion of the welded portion varies.
2)金メッキ中にリン等の不純物が混入している場合、金
と不純物との凝固点が異なるため、溶接部内に境界面が
形成される。この境界面から溶接割れが生じるおそれが
ある。2) When impurities such as phosphorus are mixed in the gold plating, the freezing points of gold and impurities are different, so that a boundary surface is formed in the weld. Weld cracks may occur from this boundary surface.
3)レンズホルダ５には通常、金メッキを施すのが容易な
鉄，コバール等の材料が用いられる。一方、フェルール
ホルダ６は一般的にはステンレス鋼(SUS)が用いられ
る。即ち、Ｂ部は異種材料間の溶接となる。レンズホル
ダ５がコバール、フェルールホルダ６がSUSであるとす
ると、熱膨張係数がコバール４．６×１０−６、SUS１
７×１０−６と異なる。このため溶接割れの原因とな
る。3) The lens holder 5 is usually made of a material such as iron or kovar, which is easily plated with gold. On the other hand, the ferrule holder 6 is generally made of stainless steel (SUS). That is, the B portion is a weld between different materials. Assuming that the lens holder 5 is Kovar and the ferrule holder 6 is SUS, the coefficient of thermal expansion is Kovar 4.6 × 10 −6 and SUS1.
Different from 7 × 10 −6 . This causes welding cracks.
本考案は、フェルールホルダと、金メッキされたレンズ
ホルダとをレーザー溶接することによって生ずる上述の
欠点を除去し、信頼性の高い溶接が可能となる光半導体
結合器を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks caused by laser welding a ferrule holder and a gold-plated lens holder, and to provide an optical semiconductor coupler capable of reliable welding.
本考案は、光半導体結合器において、第１の固定部材と
第２の固定部材との間に、第２の固定部材と同一材質よ
りなる第３の固定部材を設けたものである。According to the present invention, in an optical semiconductor coupler, a third fixing member made of the same material as the second fixing member is provided between the first fixing member and the second fixing member.
本考案は上述した通りの構成であり、第３の固定部材を
設けたことで、Ｂ部を同一材料間での溶接とすることが
できる。また、第１の固定部材に金メッキの容易な材料
を用いれば、第１の固定部材とレンズとを半田固定する
ことができる。The present invention is configured as described above, and by providing the third fixing member, the B portion can be welded between the same materials. If the first fixing member is made of a material that can be easily plated with gold, the first fixing member and the lens can be fixed by soldering.
第１図は、本考案の実施例の縦断面図である。１は発光
・受光素子、２はパッケージステム、３は電極、４は発
光・受光素子１と光ファイバ・ジャケット９とを光学結
合するレンズ、５はレンズ４を固定するレンズホルダ、
６はフェルールホルダ、７は光ファイバ素線、８はフェ
ルール、９は光ファイバ・ジャケット、１０はレンズホ
ルダ５とレンズ４との固定のためのハンダ、１１は溶接
リングである。FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is a light emitting / receiving element, 2 is a package stem, 3 is an electrode, 4 is a lens for optically coupling the light emitting / receiving element 1 and the optical fiber jacket 9, and 5 is a lens holder for fixing the lens 4.
Reference numeral 6 is a ferrule holder, 7 is an optical fiber element wire, 8 is a ferrule, 9 is an optical fiber jacket, 10 is solder for fixing the lens holder 5 and the lens 4, and 11 is a welding ring.
第１の固定部材、例えばレンズホルダ５は金，コバール
等の金メッキの容易な材質からなり、表面に金メッキが
施されている。このレンズホルダ５に金メタライズされ
たレンズ４を半田付固定する。レンズ４は屈折率分布型
レンズ（セルフォックレンズ）や球レンズを使用する。
本実施例では、セルフォックレンズの例を示す。レンズ
ホルダ５とパッケージステム２との固定はレーザ溶接，
抵抗溶接等の方法で行う。The first fixing member, for example, the lens holder 5 is made of a material such as gold or kovar that can be easily plated with gold, and the surface thereof is plated with gold. The metallized lens 4 is fixed to the lens holder 5 by soldering. As the lens 4, a gradient index lens (selfoc lens) or a spherical lens is used.
In this embodiment, an example of SELFOC lens is shown. The lens holder 5 and the package stem 2 are fixed by laser welding,
Use resistance welding or other methods.
フェルール８はステンレス鋼の円筒にセラミックが圧入
された構造であり、光ファイバ素線７を樹脂接着により
固定する。このフェルール８と第２の固定部材、例えば
フェルールホルダ６とはＡ部をレーザ溶接することで固
定される。The ferrule 8 has a structure in which ceramic is press-fitted into a stainless steel cylinder, and the optical fiber element wire 7 is fixed by resin bonding. The ferrule 8 and the second fixing member, for example, the ferrule holder 6 are fixed by laser welding the part A.
第３の固定部材、例えば溶接リング１１は、フェルール
ホルダ６と同一の材質で構成される。該溶接リングは、
レンズホルダ５に圧入，ネジロック等の方法により装着
される。長期的な信頼性の点からみて圧入されることが
望ましい。The third fixing member, for example, the welding ring 11 is made of the same material as the ferrule holder 6. The welding ring is
It is attached to the lens holder 5 by a method such as press fitting or screw locking. From the viewpoint of long-term reliability, press fitting is desirable.
レンズホルダ５とフェルールホルダ６とは、Ｂ部におい
てレーザ溶接によって固定され、光半導体結合器を構成
する。The lens holder 5 and the ferrule holder 6 are fixed by laser welding at the portion B to form an optical semiconductor coupler.
以上のように本考案によれば、レーザ溶接を同一材質間
にて行うことが可能になり、また溶接部分に金メッキが
施されていることもない。従って以下のような効果を生
じる。As described above, according to the present invention, it becomes possible to perform laser welding between the same materials, and the welded portion is not plated with gold. Therefore, the following effects are produced.
1)レーザー光が金メッキにより反射・吸収されてしまう
ことがない。よって、溶接箇所ごとに溶接強度が異なる
といったことがなく、均一で安定した溶接結果を得るこ
とができる。1) The laser light will not be reflected or absorbed by the gold plating. Therefore, it is possible to obtain a uniform and stable welding result without the welding strength being different for each welding location.
2)溶接箇所に金メッキが施されていないため、メッキ中
に含まれる不純物により溶接部内に境界面が形成される
ことがない。従って境界面から溶接割れが生じるおそれ
がない。2) Since the welded part is not plated with gold, impurities contained in the plating will not form a boundary surface in the welded part. Therefore, there is no risk of weld cracking from the boundary surface.
3)溶接が同一材質間で行なわれるため、熱膨張係数の違
いを原因とする溶接割れが生じることがない。3) Since welding is performed between the same materials, weld cracking due to the difference in thermal expansion coefficient does not occur.
以上述べたように、本考案によれば、安定した、信頼性
の高い溶接部を実現することが可能となる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize a stable and reliable weld.
第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図は従来の
光半導体結合器の縦断面図である。 １……発光・受光素子、２……パッケージステム、３…
…電極、４……レンズ、５……レンズホルダ、６……フ
ェルールホルダ、７……光ファイバ素線、８……フェル
ール、９……光ファイバジャケット、１０……半田、１
１……溶接リング。FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view of a conventional optical semiconductor coupler. 1 ... Light emitting / receiving element, 2 ... Package stem, 3 ...
... electrode, 4 ... lens, 5 ... lens holder, 6 ... ferrule holder, 7 ... optical fiber element wire, 8 ... ferrule, 9 ... optical fiber jacket, 10 ... solder, 1
1 ... Weld ring.
Claims (1)
ンズとを有する光半導体結合器において、 前記レンズを固定する金メッキを施した第１の固定部材
と、 前記光ファイバを固定する第２の固定部材と、 該第２の固定部材と同一材質よりなり、該第２の固定部
材と溶接固定され、前記第１の固定部材に圧入装着され
る第３の固定部材とを有し、前記第１の固定部材と前記
第２の固定部材とは、前記第３の固定部材を介して結合
されることを特徴とする光半導体結合器。1. An optical semiconductor coupler having an optical semiconductor element, an optical fiber, and a lens for optically coupling the optical semiconductor element and the optical fiber, wherein a gold-plated first fixing for fixing the lens is provided. A member, a second fixing member for fixing the optical fiber, and the same material as the second fixing member. The member is welded and fixed to the second fixing member, and is press-fitted to the first fixing member. An optical semiconductor coupler having a third fixing member, wherein the first fixing member and the second fixing member are coupled to each other via the third fixing member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987170116U JPH068572Y2 (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Optical semiconductor coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987170116U JPH068572Y2 (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Optical semiconductor coupler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0175204U JPH0175204U (en) | 1989-05-22 |
| JPH068572Y2 true JPH068572Y2 (en) | 1994-03-02 |
Family
ID=31460773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987170116U Expired - Lifetime JPH068572Y2 (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Optical semiconductor coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068572Y2 (en) |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP1987170116U patent/JPH068572Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0175204U (en) | 1989-05-22 |
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