JPH0763957A - Hermetic sealing structure of optical fiber introducing part - Google Patents
Hermetic sealing structure of optical fiber introducing partInfo
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- JPH0763957A JPH0763957A JP21448893A JP21448893A JPH0763957A JP H0763957 A JPH0763957 A JP H0763957A JP 21448893 A JP21448893 A JP 21448893A JP 21448893 A JP21448893 A JP 21448893A JP H0763957 A JPH0763957 A JP H0763957A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ通信で用いら
れる光ファイバ導入部に係わり、特にその気密封止構造
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber introducing section used in optical fiber communication, and more particularly to a hermetically sealed structure thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光デバイスは、光半導体素子やレンズあ
るいはプリズム等の光学素子を内蔵しているのが一般的
である。通常の場合、これらの光デバイスはパッケージ
やホルダの中に収納されている。このうち、特に光半導
体素子やＬＮ（ニオブ酸リチウム）光導波路等の部品は
湿気によってそれらの特性が劣化するという問題があ
る。そこでこれらの素子については、パッケージやホル
ダを気密構造として特性を維持できるようにしている。2. Description of the Related Art Optical devices generally include optical semiconductor elements and optical elements such as lenses and prisms. Usually, these optical devices are housed in a package or a holder. Among them, there is a problem that the characteristics of parts such as an optical semiconductor element and an LN (lithium niobate) optical waveguide are deteriorated by moisture. Therefore, for these elements, the package and the holder are made to have an airtight structure so that the characteristics can be maintained.
【０００３】一般にパッケージ本体と蓋の気密封止を行
う際には、金属パッケージを使用するか、あるいはセラ
ミックパッケージに封止用金属板がロウ付けされている
ものを使用すると、パッケージと蓋との間で抵抗溶接等
のシーム溶接を適用することができる。このシーム溶接
を行うことによって、光デバイス内の素子の特性に影響
を及ぼすことのない１０-8atm ・cc/sec. 程度の十分な
気密度を保つことができる。しかしながら、光ファイバ
とパッケージを接続する光ファイバ導入部については、
光ファイバの材質がガラスであるのでシーム溶接を直接
適用することができない。Generally, when the package body and the lid are hermetically sealed, a metal package is used, or a ceramic package to which a sealing metal plate is brazed is used. Seam welding such as resistance welding can be applied between. By performing this seam welding, a sufficient airtightness of about 10 -8 atm cc / sec. Can be maintained without affecting the characteristics of the elements in the optical device. However, regarding the optical fiber introduction part that connects the optical fiber and the package,
Since the material of the optical fiber is glass, seam welding cannot be directly applied.
【０００４】そこで、従来ではこの部分については接着
剤等の樹脂を用いて光ファイバを固定することで気密封
止を行うのが通常であった。しかしながら、樹脂を用い
た気密封止では、溶接と異なり気体を透過しやすい。し
たがって、固定する長さにもよるが、一般的には１０-5
atm ・cc/sec. 程度の気密度しか得ることができない。
このため、光デバイスの信頼性確保の点で十分ではない
という問題があった。そこで、光ファイバ導入部の気密
度を高くするために樹脂の代わりに半田を使用すること
が提案されている。Therefore, conventionally, it has been customary to hermetically seal this portion by fixing the optical fiber with a resin such as an adhesive. However, in airtight sealing using resin, unlike welding, gas is easily transmitted. Therefore, depending on the fixed length, it is generally 10 -5.
You can only get a tightness of about atm / cc / sec.
Therefore, there is a problem that the reliability of the optical device is not sufficient. Therefore, it has been proposed to use solder instead of resin in order to increase the airtightness of the optical fiber introducing portion.
【０００５】図５は、半田を使用して光ファイバを固定
した光ファイバ導入部の気密封止構造の一例を表わした
ものである。この気密封止構造では、ステム１１の上部
に放熱基板１２が固定されており、この上にまず半導体
レーザ１３が実装される。この後、ステム１１にキャッ
プ１４が被せられ、キャップ周縁部１５とステム１１が
シーム溶接されてこれらの間の気密封止が行われる。光
ファイバ１６を通す貫通孔を設けた所定長の金属パイプ
（スリーブ）１７に、半田１８で気密封止するととも
に、保護被覆１９と金属パイプ１７の間には高分子接着
剤２０を充填するようにしている。金属パイプ１７と光
ファイバ１６の接着では、光ファイバ１６の剥き出し部
が外部に露出しないように注意する必要がある。このた
めに、保護被覆１９まで高分子接着剤２０で固めて、光
ファイバ１６の剥き出し部を保護している。なお、この
図で保護被覆１９の他端には光コネクタ２１が取りつけ
られている。FIG. 5 shows an example of a hermetically sealed structure of an optical fiber introducing portion in which an optical fiber is fixed by using solder. In this hermetically sealed structure, the heat dissipation substrate 12 is fixed to the upper part of the stem 11, and the semiconductor laser 13 is first mounted on this. After that, the stem 14 is covered with the cap 14, and the cap peripheral portion 15 and the stem 11 are seam welded to hermetically seal between them. A metal pipe (sleeve) 17 of a predetermined length provided with a through hole for passing the optical fiber 16 is hermetically sealed with solder 18, and a polymer adhesive 20 is filled between the protective coating 19 and the metal pipe 17. I have to. When bonding the metal pipe 17 and the optical fiber 16, it is necessary to take care so that the exposed portion of the optical fiber 16 is not exposed to the outside. Therefore, the protective coating 19 is hardened with the polymer adhesive 20 to protect the exposed portion of the optical fiber 16. In this figure, an optical connector 21 is attached to the other end of the protective coating 19.
【０００６】光ファイバ１６を気密封止し固定した金属
パイプ１７は、キャップ１４の上部中央に設けられたキ
ャップ開口部２２に通される。そして、半導体レーザ１
３と光学的に接続する位置に光ファイバ１６の先端が位
置決めされる。この後、金属パイプ１７とキャップ開口
部２２を半田または接着剤２４で気密封止するようにな
っている。A metal pipe 17 in which the optical fiber 16 is hermetically sealed and fixed is passed through a cap opening 22 provided at the center of the upper portion of the cap 14. And the semiconductor laser 1
The tip of the optical fiber 16 is positioned at a position where it is optically connected to the optical fiber 3. After that, the metal pipe 17 and the cap opening 22 are hermetically sealed with solder or an adhesive 24.
【０００７】ところで、図５に示したこの光ファイバ導
入部の気密封止構造では、金属パイプ１７と光ファイバ
１６の両者に半田１８を密着させる必要がある。したが
って、光ファイバ１６はその表面に金属がコートされて
いる金属コート光ファイバを使用することが不可欠であ
った。このため、光ファイバ１４には金属を蒸着しなけ
ればならず、蒸着コストが高くなるばかりでなく、工程
が複雑になるといった問題もあった。By the way, in the hermetically sealed structure of the optical fiber introducing portion shown in FIG. 5, it is necessary to closely attach the solder 18 to both the metal pipe 17 and the optical fiber 16. Therefore, as the optical fiber 16, it is essential to use a metal-coated optical fiber whose surface is coated with a metal. Therefore, metal must be vapor-deposited on the optical fiber 14, which not only increases the vapor deposition cost but also complicates the process.
【０００８】更にこの提案では、半田を溶融する際の熱
が耐熱性の低い保護皮膜１８に伝達しないように金属コ
ートされた金属コート光ファイバ２１の剥き寸法を比較
的大きな値に設定する必要があった。このため、光デバ
イスの小型化が困難になるという問題があった。そこ
で、特開昭６０−１８０１８３号公報では光ファイバ導
入部の光ファイバとパッケージおよび蓋を低融点ガラス
で直接固定することが提案されている。Further, in this proposal, it is necessary to set the stripping dimension of the metal-coated optical fiber 21 which is metal-coated to a relatively large value so that heat when melting the solder is not transferred to the protective film 18 having low heat resistance. there were. Therefore, there is a problem that it is difficult to downsize the optical device. Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-180183 proposes that the optical fiber at the optical fiber introducing portion, the package and the lid are directly fixed with a low melting point glass.
【０００９】図６は、この提案による光半導体素子気密
パッケージを斜め上方から見たものであり、図７はこの
パッケージの断面を表わしたものである。この提案で
は、放熱基板３１を介して半導体レーザ３２を収納した
パッケージ３３と、蓋３４を取りつけたシールリング３
５とを、金属コート光ファイバ３６および電気端子３７
を挟んで、低融点ガラス３８で固定するようにしてい
る。FIG. 6 is a perspective view of the hermetically sealed optical semiconductor element package according to this proposal, and FIG. 7 is a sectional view of this package. In this proposal, a package 33 containing a semiconductor laser 32 via a heat dissipation substrate 31 and a seal ring 3 with a lid 34 attached
5, the metal-coated optical fiber 36 and the electrical terminal 37.
And is fixed with a low melting point glass 38.
【００１０】この提案によれば、前記した半田を使用し
た気密封止構造と同じく、シーム溶接と同程度の高い気
密度を得ることができる。しかしながら、金等の金属を
コートした金属コート光ファイバ３６を使用するため、
光ファイバに対する金属の蒸着コストがかかるといった
問題があった。そこで、特願平５−０１３３９５号に
は、光ファイバに金属を蒸着することなく、光ファイバ
導入部の高気密度を達成するための提案が行われてい
る。According to this proposal, it is possible to obtain the airtightness as high as that of the seam welding, similarly to the airtight sealing structure using the solder. However, since the metal-coated optical fiber 36 coated with a metal such as gold is used,
There is a problem that the metal vapor deposition cost for the optical fiber is high. Therefore, Japanese Patent Application No. 5-013395 proposes to achieve a high airtightness in the optical fiber introduction portion without depositing metal on the optical fiber.
【００１１】図８は、この提案による低融点ガラス溶融
前の気密封止光ファイバ端末の縦断面を、また図９は低
融点ガラス溶融後の気密封止光ファイバ端末の縦断面を
それぞれ表わしたものである。この提案では、まず保護
皮膜４１を一部剥ぎ、光ファイバ４２を露出させる。そ
して、パイプ状のタブレットに予め形成しておいた低融
点ガラス４３の貫通穴に光ファイバ４２を通し、低融点
ガラス４３を金属パイプ４５に挿入する。低融点ガラス
４３の両端には、光ファイバ４２の剥き出し部分を保護
するためのガラスパイプ４６がそれぞれ金属パイプ４５
に端部を挿入した形で配置される。FIG. 8 shows a longitudinal section of the hermetically sealed optical fiber terminal before melting the low melting point glass according to this proposal, and FIG. 9 shows a longitudinal section of the hermetically sealed optical fiber terminal after melting the low melting point glass. It is a thing. In this proposal, first, the protective film 41 is partially peeled off to expose the optical fiber 42. Then, the optical fiber 42 is passed through the through hole of the low melting point glass 43 which is previously formed in the pipe-shaped tablet, and the low melting point glass 43 is inserted into the metal pipe 45. At both ends of the low melting point glass 43, glass pipes 46 for protecting the exposed portion of the optical fiber 42 are respectively provided as metal pipes 45.
It is arranged with the end part inserted.
【００１２】図８に示した状態で、１対のガラスパイプ
４６、４６を低融点ガラス４３に接触させて金属パイプ
４５の加熱を行い、内部の低融点ガラス４３を溶融させ
る。金属パイプ４５に例えばＳＵＳ３０４を使用した場
合、光ファイバ４２、低融点ガラス４３、金属パイプ４
５それぞれの熱膨張係数は、５×１０-7、６０×１
０ -7、１８０×１０-7である。このように熱膨張係数
が、光ファイバ４２、低融点ガラス４３、金属パイプ４
５の順に小さくなっているものとすると、加熱が終了し
冷却が行われるときに外側の金属パイプ４５から順に圧
縮が行われる。すなわち、熱膨張係数の差によって強い
圧縮力が発生し、これら光ファイバ４２、低融点ガラス
４３、金属パイプ４５は完全に密着した状態で固定する
ことができる。ガラスパイプ４６も、このとき低融点ガ
ラス４３と密着し、これらにより光ファイバ導入部の気
密封止固定が行われ、光デバイスの信頼性確保に十分な
気密度を得ることができる。また、ガラスパイプ４６の
存在により、光ファイバ４２の剥き出し部分の保護も実
現される。In the state shown in FIG. 8, a pair of glass pipes
Metal pipe by contacting 46 and 46 with the low melting point glass 43
45 is heated to melt the low melting point glass 43 inside.
It When using SUS304 for the metal pipe 45, for example
Optical fiber 42, low melting point glass 43, metal pipe 4
The thermal expansion coefficient of each 5 is 5 × 10-7, 60 × 1
0 -7, 180 × 10-7Is. Thus the coefficient of thermal expansion
, Optical fiber 42, low melting point glass 43, metal pipe 4
Assuming that the size decreases in order of 5,
When cooling is performed, pressure is applied in order from the outer metal pipe 45.
Reduction is performed. That is, it is strong due to the difference in the coefficient of thermal expansion.
A compressive force is generated, and these optical fibers 42, low melting point glass
43 and the metal pipe 45 are fixed in a state of being completely adhered.
be able to. At this time, the glass pipe 46 also has a low melting point gas.
It adheres to the lath 43, and the
It is tightly sealed and fixed, and is sufficient for ensuring the reliability of optical devices.
The tightness can be obtained. Also, the glass pipe 46
Due to the presence, protection of the exposed portion of the optical fiber 42 is also realized.
To be revealed.
【００１３】しかしながら、この図８および図９による
提案では、低融点ガラス４３を溶融させるために約５０
０°Ｃの熱を加える必要がある。そこで、保護被覆４１
にナイロン樹脂を使用した通常の光ファイバの場合に
は、金属パイプ４５を加熱した熱がこのナイロン樹脂に
伝わり、熱収縮を発生させていた。この結果、光ファイ
バ４２にマイクロベンディングが起こり、その光学特性
が劣化するといった問題が発生した。However, in the proposal according to FIGS. 8 and 9, about 50% is required to melt the low melting point glass 43.
It is necessary to apply heat of 0 ° C. Therefore, the protective coating 41
In the case of an ordinary optical fiber using a nylon resin, heat generated by heating the metal pipe 45 is transmitted to the nylon resin, causing thermal contraction. As a result, there arises a problem that microbending occurs in the optical fiber 42 and its optical characteristics deteriorate.
【００１４】そこで、保護被覆を紫外線硬化性樹脂で形
成した光ファイバを使用することも検討されている。こ
のような光ファイバを使用すると、低融点ガラス４３を
溶融する際に金属パイプ４５を加熱した熱が保護被覆４
１に伝わっても、紫外線硬化性樹脂はナイロン樹脂のよ
うに収縮することはなく、そのまま燃え尽きる。このた
め、１０００°Ｃ以上の耐熱性のある光ファイバ４２に
は、何の光学的な悪影響を及ぼすこともなく、光ファイ
バ導入部の気密封止固定を行うことが可能になる。Therefore, it is also considered to use an optical fiber whose protective coating is made of an ultraviolet curable resin. When such an optical fiber is used, heat generated by heating the metal pipe 45 when melting the low melting point glass 43 is applied to the protective coating 4
Even if it is transmitted to 1, the ultraviolet curable resin does not shrink like nylon resin and burns out as it is. Therefore, the optical fiber 42 having a heat resistance of 1000 ° C. or higher can be hermetically sealed and fixed at the optical fiber introduction portion without any optical adverse effect.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】一般に、通信用の光フ
ァイバは石英ガラスを材料としているため脆性が高く、
剥き出しの状態で扱うと非常に折れやすい。このため、
光ファイバの剥き出し部が外部に露出しないようにしな
ければならない。以上説明した従来の気密封止構造で
は、金属コートを施すことにより光ファイバの露出を防
ぐようにしたり、ガラスパイプを用いて光ファイバの剥
き出し部を保護する構造となっている。Generally, an optical fiber for communication is made of silica glass, so that it has high brittleness.
It is very easy to break when handled in the exposed state. For this reason,
The exposed part of the optical fiber must not be exposed to the outside. In the conventional hermetically sealed structure described above, the metal coating is applied to prevent the optical fiber from being exposed, and the exposed portion of the optical fiber is protected by using a glass pipe.
【００１６】しかしながら、金属コートを施した光ファ
イバを使用する構造では、光ファイバの強度自体に問題
は生じないが、金属コートを施す分だけコストがかか
り、低価格化が困難であるという問題があった。また、
ガラスパイプを使用する構造では、金属パイプと光ファ
イバの間の気密は十分保たれるが、パッケージ内部の気
密を保つためには、更に金属パイプとパッケージ間で気
密封止を行う必要があった。したがって、この余分な気
密封止工程の分だけ工程が増えることになった。更にこ
の金属パイプを使用する構造では、パッケージに金属パ
イプを通すための貫通穴を開けておく必要があり、ま
た、光ファイバを固定した金損パイプをこの貫通穴に通
す工程が必要とされた。このため、作業性が低下し、自
動化が困難であるという問題があった。この問題は、量
産化と低価格化の実現に大きなネックになっていた。However, in the structure using the optical fiber coated with a metal, there is no problem in the strength of the optical fiber itself, but there is a problem that the cost is increased as the metal coating is applied and it is difficult to reduce the cost. there were. Also,
In the structure using the glass pipe, the airtightness between the metal pipe and the optical fiber is sufficiently maintained, but in order to keep the airtightness inside the package, it is necessary to perform the airtight sealing between the metal pipe and the package. . Therefore, the number of steps is increased by the extra hermetic sealing step. Further, in the structure using this metal pipe, it is necessary to open a through hole for passing the metal pipe in the package, and a step of passing a gold loss pipe fixed with an optical fiber through this through hole is required. . For this reason, there is a problem that workability is lowered and automation is difficult. This problem has been a major obstacle to mass production and cost reduction.
【００１７】そこで本発明の目的は、自動化や量産化に
適し、光ファイバを高気密封止することのできる光ファ
イバ導入部の気密封止構造を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an airtight sealing structure of an optical fiber introducing portion which is suitable for automation and mass production and which can hermetically seal an optical fiber.
【００１８】本発明の他の目的は、光ファイバを剥き出
しにせず、その保護を図った光ファイバ導入部の気密封
止構造を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an airtight sealing structure for an optical fiber introducing portion, which protects the optical fiber without exposing the optical fiber.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の光
ファイバ導入部の気密封止構造では、光ファイバと光学
的に接続された半導体レーザを内蔵するパッケージと、
このパッケージに封着して内部の気密封止を行う蓋とを
備えた半導体レーザモジュールにおいて、蓋と対向する
パッケージの面に光ファイバを嵌め込んだ溝が設けられ
ており、この溝が溝の内部に配置された低定融点ガラス
の溶融によって気密封止されていることを特徴とするも
のである。According to another aspect of the present invention, there is provided a hermetically sealed structure for an optical fiber introducing portion, which has a package containing a semiconductor laser optically connected to the optical fiber.
In a semiconductor laser module provided with a lid for sealing the inside of the package to hermetically seal the inside, a groove in which an optical fiber is fitted is provided on the surface of the package facing the lid, and the groove is It is characterized in that it is hermetically sealed by melting the low-constant-melting glass placed inside.
【００２０】すなわち請求項１記載の光ファイバ導入部
の気密封止構造では、パッケージに光ファイバを嵌め込
んだ溝を配置しておいて、蓋を封着するとともに、この
溝の部分に低定融点ガラスの粉末等を配置しておき、加
熱によって溶融させてパッケージとの間で直接テキスト
に気密封止を行うようにしている。That is, in the hermetically sealed structure of the optical fiber introducing portion according to the first aspect of the invention, the groove in which the optical fiber is fitted is arranged in the package, the lid is sealed, and the groove portion is low-constant. The melting point glass powder or the like is placed and melted by heating to directly hermetically seal the text with the package.
【００２１】請求項２記載の光ファイバ導入部の気密封
止構造では、パッケージがパッケージ本体と、この上に
ロウ付け等で固定される封止用金属板とで構成される場
合を扱っており、この場合にはパッケージの光ファイバ
を嵌め込んだ溝に相当する部分が切り欠きであっても良
いことを明らかにしている。In the hermetically sealed structure of the optical fiber introducing part according to the second aspect, the case where the package is composed of the package body and the sealing metal plate fixed to the package body by brazing or the like is dealt with. In this case, it has been clarified that the portion corresponding to the groove in which the optical fiber of the package is fitted may be a notch.
【００２２】請求項３記載の発明では、パッケージの端
部にガラスパイプを固定し、ここに保護被覆やこれから
剥き出した光ファイバの部分を通すことにして、外部に
光ファイバが露出しないようにし、その保護を図ること
にしている。According to the third aspect of the present invention, the glass pipe is fixed to the end of the package, and the protective coating and the portion of the optical fiber exposed from the glass pipe are passed therethrough to prevent the optical fiber from being exposed to the outside. I am trying to protect it.
【００２３】請求項４記載の発明では、ガラスパイプの
代わりにセラミック等のフェルールを配置することにし
ている。フェルールの端部がパッケージから一部突出す
るようにしておけば、別のコネクタとの接続に都合がよ
い。In the fourth aspect of the invention, a ferrule made of ceramic or the like is arranged instead of the glass pipe. It is convenient for connection with another connector if the end of the ferrule is partially projected from the package.
【００２４】[0024]
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.
【００２５】図１は本発明の一実施例における光ファイ
バ導入部の組み立ての第１段階を表わしたものである。
セラミックからなるパッケージ５１は、半導体レーザ５
２を固定した放熱基板５３を収納する凹部５４を図の右
半分に有しており、左半分部分には断面が半円状のパイ
プ溝５５が設けられた構造となっている。パッケージ５
１の上には、凹部に対応する箇所を開口としパイプ溝５
５側にやや幅の広い縁を有する封止用金属板５７がロウ
付けされている。パイプ溝５５には、円筒状のガラスパ
イプ５８が固定されるようになっている。封止用金属板
５７の前記したやや幅の広い縁の部分には、光ファイバ
６２の配置にそって、すなわち半導体レーザ５２とパイ
プ溝５５に固定された状態のガラスパイプ５８の中心軸
とを結ぶ直線に沿って、スリット状の切り欠き部６１が
設けられている。FIG. 1 shows the first step of assembling the optical fiber introducing portion in one embodiment of the present invention.
The package 51 made of ceramic is used for the semiconductor laser 5
The right half of the figure has a recess 54 for housing the heat dissipation board 53 to which 2 is fixed, and a pipe groove 55 having a semicircular cross section is provided in the left half. Package 5
The pipe groove 5 is formed on the top of the pipe groove 1 with an opening corresponding to the recess.
A metal plate 57 for sealing having a slightly wider edge is brazed to the 5 side. A cylindrical glass pipe 58 is fixed in the pipe groove 55. At the above-mentioned slightly wider edge portion of the sealing metal plate 57, the semiconductor laser 52 and the central axis of the glass pipe 58 fixed to the pipe groove 55 are arranged along the arrangement of the optical fiber 62. A slit-shaped notch 61 is provided along the connecting straight line.
【００２６】光ファイバ６２は、保護被覆６３から所定
長だけ剥き出されており、保護被覆５８の先端部と共に
ガラスパイプ５８の穴に通されている。そして、光ファ
イバ６２の剥き出し部分は切り欠き部６１を通ってその
先端が半導体レーザ５２と光学的に接続されている。こ
のような光ファイバ導入部には、封止用金属板５７より
も長さが幾分短い四角形の金属性の蓋６５が用意されて
いる。この蓋６５を封止用金属板５７と図で奥側と一致
するように被せ、これらを抵抗溶接等の手法でシーム溶
接する。The optical fiber 62 is stripped from the protective coating 63 by a predetermined length, and is passed through the hole of the glass pipe 58 together with the tip of the protective coating 58. The exposed portion of the optical fiber 62 passes through the cutout portion 61, and its tip is optically connected to the semiconductor laser 52. In such an optical fiber introducing portion, a quadrangular metallic lid 65 having a length slightly shorter than that of the sealing metal plate 57 is prepared. The lid 65 is covered with the sealing metal plate 57 so as to coincide with the back side in the drawing, and these are seam welded by a technique such as resistance welding.
【００２７】図２は、図１に示した光ファイバ導入部の
組み立ての第２段階としてシーム溶接後の状態を表わし
たものである。光ファイバ６２を通している切り欠き部
６１は、パッケージ５１と蓋６５の封着のみでは密封さ
れない。そこで、パッケージ５１と蓋６５の封着後に、
切り欠き部６１に粉末等からなる低融点ガラス６７を入
れておく。そして、これを溶融させることで、光ファイ
バ６２とパッケージ５１の切り欠き部６１および金属製
の蓋６５との間で同時封着が行われる。これにより、パ
ッケージ５１内部での気密封止が完了する。FIG. 2 shows a state after seam welding as the second stage of assembling the optical fiber introducing portion shown in FIG. The notch 61 passing through the optical fiber 62 is not sealed only by sealing the package 51 and the lid 65. Therefore, after sealing the package 51 and the lid 65,
A low melting point glass 67 made of powder or the like is put in the notch 61. Then, by melting this, the optical fiber 62, the notch 61 of the package 51, and the lid 65 made of metal are simultaneously sealed. This completes the hermetic sealing inside the package 51.
【００２８】切り欠き部６１の気密封止を行う順序を説
明する。まず、光ファイバ６２の保護被覆６３にガラス
パイプ５８を通し、残った封止部分としての切り欠き部
６１に低融点ガラス６７を配置する。この低融点ガラス
６７を、例えばＣＯ2 （炭酸ガス）レーザ等の手段によ
って部分加熱を行う。これにより、低融点ガラス６７は
溶融し、光ファイバ導入部の気密封止を行うことができ
る。このように本実施例では部分加熱を行うようにして
いるため、保護皮膜６３には加熱による影響が生じるこ
とはなく、気密封止と光ファイバ６２の剥き出し部の保
護を行うことができる。また、本実施例では低融点ガラ
ス６７を溶融させることによって、光ファイバ導入部の
気密封止のみならず、ガラスパイプ５８のパイプ溝５５
への固着も同時に行っている。The order in which the notch 61 is hermetically sealed will be described. First, the glass pipe 58 is passed through the protective coating 63 of the optical fiber 62, and the low melting point glass 67 is placed in the remaining cutout portion 61 as a sealing portion. The low melting point glass 67 is partially heated by means such as a CO 2 (carbon dioxide) laser. As a result, the low melting point glass 67 is melted and the optical fiber introducing portion can be hermetically sealed. As described above, in this embodiment, partial heating is performed, so that the protective film 63 is not affected by heating, and airtight sealing and protection of the exposed portion of the optical fiber 62 can be performed. Further, in the present embodiment, by melting the low melting point glass 67, not only the optical fiber introducing portion is hermetically sealed, but also the pipe groove 55 of the glass pipe 58.
At the same time, they are stuck to.
【００２９】変形例 Modification
【００３０】図３および図４は、本発明の変形例におけ
る光ファイバ導入部の組み立て時の状態を表わしたもの
であり、図３は図１に、また図４は図２にそれぞれ対応
している。図１と同一部分には同一の符号を付してお
り、これらの説明を適宜省略する。この変形例では、先
の実施例で使用したガラスパイプ５８の代わりにセラミ
ック等の材質のフェルール７１を使用している。フェル
ール７１は光ファイバ６２の外径よりもわずかに大きな
貫通孔をその中心部に有しており、ここに光ファイバ６
２が通されている。フェルール７１は、その一端を封止
用金属板５７の端部に突き当てた状態でパッケージ５１
から所定長だけ飛び出るように実施例のガラスパイプ５
８に比べて若干長くなっている。これにより、別の光コ
ネクタと直接接続を行うことができる。FIGS. 3 and 4 show the assembled state of the optical fiber introducing portion in the modification of the present invention. FIG. 3 corresponds to FIG. 1 and FIG. 4 corresponds to FIG. There is. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. In this modification, a ferrule 71 made of ceramic or the like is used instead of the glass pipe 58 used in the previous embodiment. The ferrule 71 has a through hole at its center, which is slightly larger than the outer diameter of the optical fiber 62.
2 is passed through. The ferrule 71 is mounted on the package 51 with its one end abutting against the end of the sealing metal plate 57.
Glass pipe 5 of the embodiment so as to pop out from the glass for a predetermined length
It is slightly longer than 8. This enables direct connection with another optical connector.
【００３１】この変形例の光ファイバ導入部の気密封止
構造では、低融点ガラス６７を溶融する際にこの部分だ
けを加熱する必要がない。すなわち、図４のように組み
立てた後のパッケージ全体を炉に入れて低融点ガラス６
７を溶融することも可能である。この場合には、先の実
施例よりも自動化に適するという利点がある。In the hermetically sealed structure of the optical fiber introducing portion of this modification, it is not necessary to heat only this portion when melting the low melting point glass 67. That is, the whole package after being assembled as shown in FIG.
It is also possible to melt 7. In this case, there is an advantage that it is more suitable for automation than the previous embodiment.
【００３２】なお、以上説明した実施例および変形例で
はセラミックからなるパッケージ５１に封止用金属板５
７を固定し、これに蓋６５をシーム溶接することにし
た。パッケージが封止可能な金属からなる場合には、封
止用金属板５７を使用することなく、このパッケージに
光ファイバを直接嵌め込むための切り欠きを備えるよう
にしてもよい。In the above-described embodiments and modified examples, the sealing metal plate 5 is provided on the package 51 made of ceramic.
7 was fixed, and the lid 65 was seam welded to this. When the package is made of a sealable metal, a notch for directly fitting the optical fiber into the package may be provided without using the sealing metal plate 57.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、パッケージと蓋とを気密封止すると共に、溝
に嵌め込まれた光ファイバを低融点ガラスの溶融によっ
てパッケージと直接、気密封止することにしたので、気
密封止を確実に行うことができる。また、光ファイバは
パッケージの溝に上から嵌め込めばよく、従来のように
パッケージの貫通孔に光ファイバを通す必要がないの
で、自動化に適し、量産化と低価格化に寄与するという
効果がある。As described above, according to the first aspect of the invention, the package and the lid are hermetically sealed, and the optical fiber fitted in the groove is directly sealed to the package by melting the low melting point glass. Since it is decided to perform the hermetic sealing, the hermetic sealing can be surely performed. Further, the optical fiber need only be fitted into the groove of the package from above, and it is not necessary to pass the optical fiber through the through hole of the package as in the conventional case. Therefore, it is suitable for automation, and has the effect of contributing to mass production and cost reduction. is there.
【００３４】また、請求項２記載の発明によれば、パッ
ケージがパッケージ本体と、この上にロウ付け等で固定
される封止用金属板で構成されているので、パッケージ
本体をセラミック等の金属以外の材料で構成することが
でき、構造上の自由度が増すという効果がある。According to the second aspect of the invention, since the package is composed of the package body and the sealing metal plate fixed to the package body by brazing or the like, the package body is made of metal such as ceramic. It can be made of materials other than, and has the effect of increasing the degree of structural freedom.
【００３５】更に請求項３記載の発明では、パッケージ
の端部にガラスパイプを固定し、ここに保護被覆やこれ
から剥き出した光ファイバの部分を通すことにした。こ
のため、低融点ガラスにより光ファイバを溝あるいは切
り欠きに固定すると同時にガラスパイプの固定も行うこ
とができ、工程を増やすことなく簡単に光ファイバ導入
部の気密封止と光ファイバの保護を行うことができる。
また、低融点ガラスを溶融するときの熱により光ファイ
バの保護被覆が消失するような場合にも、ガラスパイプ
の中に保護被覆が残っているので、光ファイバは剥き出
しになることなく気密封止され、取扱性を損なうことが
ない。Further, in the invention according to the third aspect, a glass pipe is fixed to the end of the package, and a protective coating or a portion of the optical fiber exposed therefrom is passed through the glass pipe. Therefore, the glass fiber can be fixed at the same time by fixing the optical fiber in the groove or notch with the low melting point glass, and the hermetically sealing the optical fiber introducing portion and protecting the optical fiber can be easily performed without increasing the number of steps. be able to.
Also, when the protective coating of the optical fiber disappears due to the heat when melting the low melting point glass, the protective coating remains in the glass pipe, so the optical fiber is hermetically sealed without being exposed. Therefore, the handleability is not impaired.
【００３６】また、請求項４記載の発明によれば、パッ
ケージの端部にフェルールを固定し、ここに光ファイバ
を通すことにした。このため、低融点ガラスにより光フ
ァイバを溝あるいは切り欠きに固定すると同時にフェル
ールの固定も行うことができ、工程を増やすことなく簡
単に光ファイバ導入部の気密封止と光ファイバの保護を
行うことができる。更に、短尺の光ファイバまたはセラ
ミック等のフェルールを使用した場合には、低融点ガラ
スを溶融する工程で全体を加熱炉に入れることができ、
局所的に加熱を行う場合と比較して量産性に優れるとい
う長所がある。According to the fourth aspect of the invention, the ferrule is fixed to the end of the package, and the optical fiber is passed through the ferrule. Therefore, the ferrule can be fixed at the same time as fixing the optical fiber to the groove or notch with the low melting point glass, and it is possible to easily hermetically seal the optical fiber introduction part and protect the optical fiber without increasing the number of steps. You can Furthermore, when a ferrule such as a short optical fiber or ceramic is used, the whole can be put in a heating furnace in the process of melting the low melting point glass,
It has an advantage that it is excellent in mass productivity as compared with the case of locally heating.
【図１】本発明の一実施例における光ファイバ導入部の
組み立ての第１段階を表わした斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first stage of assembling an optical fiber introducing part in an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例で光ファイバ導入部の組み立ての第２
段階を表わした斜視図である。FIG. 2 is a second view of assembling the optical fiber introducing part in the present embodiment.
It is a perspective view showing a step.
【図３】本発明の変形例における光ファイバ導入部の組
み立ての第１段階を表わした斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a first stage of assembling an optical fiber introducing section in a modification of the present invention.
【図４】この変形例で光ファイバ導入部の組み立ての第
２段階を表わした斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a second stage of assembling the optical fiber introducing portion in this modification.
【図５】半田を使用して光ファイバを固定した従来の光
ファイバ導入部の気密封止構造の一例を表わした断面図
である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional hermetically sealing structure of an optical fiber introducing portion in which an optical fiber is fixed by using solder.
【図６】従来の他の提案による光半導体素子気密パッケ
ージを斜め上方から見た斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of an optical-semiconductor element airtight package according to another conventional proposal as seen from diagonally above.
【図７】図６に示した光半導体素子気密パッケージの断
面図である。7 is a cross-sectional view of the optical semiconductor device airtight package shown in FIG.
【図８】従来の更に他の提案による低融点ガラス溶融前
の気密封止光ファイバ端末を表わした縦断面図である。FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing a hermetically sealed optical fiber terminal before melting a low-melting glass according to still another conventional proposal.
【図９】図８に示した気密封止光ファイバ端末の低融点
ガラス溶融後の状態を表わした縦断面図である。9 is a vertical cross-sectional view showing a state after melting the low melting point glass of the hermetically sealed optical fiber terminal shown in FIG.
５１ パッケージ（パッケージ本体） ５２ 半導体レーザ ５３ 放熱基板 ５４ 凹部 ５５ パイプ溝 ５７ 封止用金属板 ５８ ガラスパイプ ６１ 切り欠き（溝） ６２ 光ファイバ ６３ 保護被覆 ６５ 蓋 ６７ 低融点ガラス ７１ フェルール Reference Signs List 51 package (package body) 52 semiconductor laser 53 heat dissipation substrate 54 recess 55 pipe groove 57 sealing metal plate 58 glass pipe 61 notch (groove) 62 optical fiber 63 protective coating 65 lid 67 low melting point glass 71 ferrule
Claims (4)
レーザを内蔵するパッケージと、このパッケージに封着
して内部の気密封止を行う蓋とを備えた半導体レーザモ
ジュールであって、 前記蓋と対向する前記パッケージの面に前記光ファイバ
を嵌め込んだ溝が設けられており、この溝が溝の内部に
配置された低定融点ガラスの溶融によって気密封止され
ていることを特徴とする光ファイバ導入部の気密封止構
造。1. A semiconductor laser module comprising: a package containing a semiconductor laser optically connected to an optical fiber; and a lid which is sealed to the package to hermetically seal the inside. A groove into which the optical fiber is fitted is provided on the surface of the package facing the groove, and the groove is hermetically sealed by melting the low-constant-melting-point glass disposed inside the groove. Airtight sealing structure of the optical fiber introduction part.
するパッケージ本体と、この上に固定され前記溝に相当
する部分が光ファイバを嵌め込んだ切り欠き部となった
封止用金属板とによって構成されていることを特徴とす
る光ファイバ導入部の気密封止構造。2. The package is composed of a package body containing a semiconductor laser, and a sealing metal plate fixed on the package body and having a cutout portion into which a portion corresponding to the groove is fitted with an optical fiber. A hermetically sealed structure for an optical fiber introducing part, which is characterized in that
い貫通孔を有するガラスパイプに前記光ファイバの保護
被覆が通され、前記パッケージの端部にこのガラスパイ
プが固定されていることを特徴とする請求項１または請
求項２記載の光ファイバ導入部の気密封止構造。3. The protective coating for the optical fiber is passed through a glass pipe having a through hole larger than the outer diameter of the protective coating for the optical fiber, and the glass pipe is fixed to the end portion of the package. The hermetically sealed structure for an optical fiber introducing portion according to claim 1 or 2.
通孔を中心に有する円筒状のフェルールに前記光ファイ
バが通され、前記パッケージの端部に一部が突出した形
でこのフェルールが固定されていることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の光ファイバ導入部の気密封
止構造。4. The optical fiber is passed through a cylindrical ferrule having a through hole at the center, which is slightly larger than the outer diameter of the optical fiber, and the ferrule is fixed so that a part thereof protrudes at the end of the package. The hermetically sealed structure for an optical fiber introducing portion according to claim 1 or 2, wherein
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