JPH08110436A - Optical transmission module - Google Patents

Optical transmission module

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JPH08110436A
JPH08110436A JP6245915A JP24591594A JPH08110436A JP H08110436 A JPH08110436 A JP H08110436A JP 6245915 A JP6245915 A JP 6245915A JP 24591594 A JP24591594 A JP 24591594A JP H08110436 A JPH08110436 A JP H08110436A
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JP
Japan
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semiconductor laser
resin
laser chip
optical fiber
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP6245915A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadaaki Ishikawa
忠明 石川
Makoto Shimaoka
誠 嶋岡
Kazuyuki Fukuda
和之 福田
Tetsuo Kumazawa
鉄雄 熊沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide such a structure that a semiconductor laser chip, lens, optical fiber, electric circuit to drive the laser are tightly sealed from air in an optical transmission module and the countermeasure against electromagnetic waves can be done. CONSTITUTION: The exit port of the laser light of a semiconductor laser chip, and moreover, the semiconductor laser chip 1 itself are covered with a resin and tightly sealed. The end face 6 of an optical fiber 5 which receives the laser light from the semiconductor laser chip is also covered with the resin 2. Further, a lens for optical coupling is covered with the resin 2. Thus, the optical coupling part from the semiconductor laser chip to the optical fiber in the optical transmission module is tightly sealed with the resin and protected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光通信において、半導
体レーザチップと光ファイバを利用する光送信モジュー
ルを安価にする、また信頼性を低下させずに生産性を向
上させるための光送信モジュールの構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmitter module which uses a semiconductor laser chip and an optical fiber in an optical communication to reduce the cost, and to improve the productivity without lowering the reliability. Concerning the structure of.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信用光送信モジュールは、電気信号
を半導体レーザチップによりレーザ光に置き換え、この
レーザ光をレンズ系などを介して光ファイバに入れ、光
出力とするものが主流である。この光送信モジュールの
低価格化、信頼性向上のためには半導体レーザチップと
光ファイバの光結合を如何に行うか、半導体レーザチッ
プを如何に気密封止するかが問題となっていた。従来の
手法としては、不活性液体を用いた光結合系の特性(1
993年電子情報通信学会秋季大会予稿集C−194)
に示されるように先球光ファイバを用いて光結合用レン
ズをなくし、不活性液体を用いて封止を行うものが研究
されている。また、より一般的には不活性ガスを封入し
たコバールや真鍮、アルミニウムなどの金属やセラミッ
クなどのパッケージで半導体レーザチップのみ或いは半
導体レーザチップ、光結合用レンズ及び光ファイバまで
の光結合系全体を気密封止し、外部にはガラスまたはレ
ンズの窓、或いは光ファイバを通して光を出力している
ものが半導体レーザデバイスまたは、光送信モジュール
として市販されている。
2. Description of the Related Art Optical transmission modules for optical communication are mainly used in which an electric signal is replaced with laser light by a semiconductor laser chip, and the laser light is put into an optical fiber through a lens system or the like to output light. In order to reduce the cost and improve the reliability of the optical transmission module, there have been problems of how to optically couple the semiconductor laser chip and the optical fiber and how to hermetically seal the semiconductor laser chip. As a conventional method, the characteristics of an optical coupling system using an inert liquid (1
993 IEICE Autumn Meeting Proceedings C-194)
As shown in (1), there has been studied a method in which a lens for optical coupling is eliminated by using a spherical optical fiber and sealing is performed by using an inert liquid. In addition, more generally, a semiconductor laser chip alone or a semiconductor laser chip, an optical coupling lens, and an entire optical coupling system up to an optical fiber are packaged in a metal or ceramic package such as Kovar, brass, or aluminum filled with an inert gas. A semiconductor laser device or an optical transmitter module that is hermetically sealed and outputs light through a glass or lens window or an optical fiber on the outside is commercially available.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのもの
では、不活性液体または不活性ガスが漏洩しないよう
に、或いは水分その他が半導体レーザチップに作用しな
いようにそれらの進入を抑えるため堅牢な金属気密パッ
ケージを使用していたり、光ファイバを光結合させる時
の取り扱いのし易さのため光ファイバにフェルールを装
着するなどしており、生産及びコストのネックとなって
いた。
However, in these materials, a strong metal is used to prevent the invasion of the inert liquid or the inert gas, or to prevent moisture or the like from entering the semiconductor laser chip so as to prevent them from entering. A hermetic package is used, and a ferrule is attached to the optical fiber for easy handling when optically coupling the optical fibers, which is a bottleneck in production and cost.

【0004】また、半導体レーザ駆動用回路を内蔵した
高帯域の光送信モジュールの場合、その電気回路部分に
おいて発生する電磁波がノイズとして、他のデバイス或
いは自分自身の動作に影響を与えるため、これを抑える
ために、金属のパッケージを設けるなど、電磁波に対す
るシールドをしており、これもコストを上げる一因にな
っていた。
In the case of a high-bandwidth optical transmission module having a semiconductor laser driving circuit built-in, the electromagnetic waves generated in the electric circuit portion of the high-frequency optical transmission module affect other devices or the operation of the device itself as noise. In order to suppress this, a metal package is provided to shield against electromagnetic waves, which also contributed to the increase in cost.

【0005】本発明の目的は、上記の従来技術における
問題点である、堅牢なパッケージを別個に製造する手間
を省略するとともに、光結合用のレンズ及びフェルール
も一体化することにより、光送信モジュールの生産性を
上げ、更には電磁波に対するシールド構造も含んだ光送
信モジュールの構造を提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the labor of separately manufacturing a robust package, which is a problem in the above-mentioned prior art, and to integrate a lens for optical coupling and a ferrule to thereby realize an optical transmission module. To provide a structure of an optical transmitter module including a shield structure for electromagnetic waves.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、半導体レーザチップの発振波長の光を透
過する樹脂を用い、半導体レーザチップの光射出口、フ
ァイバ端面を保護することにした。
In order to solve the above problems, the present invention uses a resin that transmits light having an oscillation wavelength of a semiconductor laser chip and protects a light emission port and a fiber end face of the semiconductor laser chip. did.

【0007】即ち本発明の第1の光送信モジュールは、
半導体レーザチップと光ファイバを利用したものであっ
て、化学反応または硬化材または熱または電磁波により
硬化し、かつ硬化した状態で半導体レーザチップの発振
波長の光を透過する樹脂により、半導体レーザチップの
光射出口または半導体レーザーチップ上につけられた光
結合用レンズ表面とファイバ端面を気密封止しており、
半導体レーザチップからのレーザ光は樹脂の中を通過し
てから光ファイバに入ることを特徴とする。
That is, the first optical transmission module of the present invention is
A semiconductor laser chip and an optical fiber are used, which are hardened by a chemical reaction, a curing material, heat, or an electromagnetic wave, and a resin that transmits light having an oscillation wavelength of the semiconductor laser chip in a cured state is The optical coupling lens surface attached to the light emitting port or the semiconductor laser chip and the fiber end face are hermetically sealed,
The laser light from the semiconductor laser chip is characterized by passing through the resin before entering the optical fiber.

【0008】この場合、半導体レーザチップは前記樹脂
により気密封止されていることが好ましい。この構造で
は、同じ樹脂を用いて半導体レーザチップの気密封止も
行う。これにより、気密パッケージを別に構成する必要
を無くせる。
In this case, the semiconductor laser chip is preferably hermetically sealed with the resin. In this structure, the same resin is also used to hermetically seal the semiconductor laser chip. This eliminates the need for a separate hermetic package.

【0009】更にこの場合、半導体レーザチップを気密
封止している前記樹脂に、その表面から半導体レーザチ
ップのレーザ光射出口ヘ向かう、半導体レーザチップの
レーザ光の光軸方向と平行で、光ファイバを挿入、固定
するのに十分な大きさと長さを持った穴を開け、その穴
に光ファイバを挿入、光結合をした状態で固定すること
が望ましい。この構造では、半導体レーザチップを気密
封止している樹脂に穴を開け、光ファイバを挿入、光結
合を取った状態で光ファイバの固定することで、フェル
ールの必要を無くしている。また、この場合、光ファイ
バを確実に固定するために光ファイバの樹脂が付着する
部分に位置固定のための凸または凹状の構造を設けるこ
とが好ましい。
Further, in this case, the resin for hermetically sealing the semiconductor laser chip is provided with an optical path parallel to the optical axis direction of the laser light of the semiconductor laser chip from the surface to the laser light emitting port of the semiconductor laser chip. It is desirable to open a hole having a size and a length long enough to insert and fix the fiber, insert the optical fiber into the hole, and fix the optical fiber in a state of being optically coupled. In this structure, a hole is made in the resin that hermetically seals the semiconductor laser chip, the optical fiber is inserted, and the optical fiber is fixed in the state of optical coupling, thereby eliminating the need for a ferrule. Further, in this case, in order to securely fix the optical fiber, it is preferable to provide a convex or concave structure for position fixing in a portion of the optical fiber to which the resin is attached.

【0010】また上記いずれかにおいて、半導体レーザ
チップと光ファイバ間の樹脂は半導体レーザからのレー
ザ光を光ファイバに導くためのレンズを構成しているこ
とが好ましく、その構造では樹脂を用いて光結合用のレ
ンズも構成することになる。更にこの場合、レンズは光
屈折率の異なる2種以上の樹脂により構成されているこ
とが望ましい。
In any one of the above, it is preferable that the resin between the semiconductor laser chip and the optical fiber constitutes a lens for guiding the laser light from the semiconductor laser to the optical fiber. A lens for coupling will also be configured. Further, in this case, it is desirable that the lens is made of two or more kinds of resins having different light refractive indexes.

【0011】また上記いずれかにおいて、前記樹脂は光
ファイバを半導体レーザチップの搭載されている基板若
しくはステムに固定することにも作用していることが望
ましく、光ファイバの物理的な固定にも同じ樹脂を用い
ることにより、光ファイバ固定も簡便化できる。更にこ
の場合、光ファイバを確実に固定するために、光ファイ
バの樹脂が付着する部分に位置固定のための凸または凹
状の構造を設けることが好ましい。◆また上記いずれか
において、前記樹脂はエポキシ系の樹脂であることが好
ましい。
In any of the above, it is desirable that the resin also acts to fix the optical fiber to the substrate or the stem on which the semiconductor laser chip is mounted, and the same applies to the physical fixing of the optical fiber. By using a resin, fixing of the optical fiber can be simplified. Further, in this case, in order to securely fix the optical fiber, it is preferable to provide a convex or concave structure for fixing the position in a portion of the optical fiber to which the resin is attached. ◆ In any one of the above, it is preferable that the resin is an epoxy resin.

【0012】また本発明の第2の光送信モジュールは、
半導体レーザチップと光ファイバを利用したものであっ
て、半導体レーザチップの持つ発振波長の光を受けると
硬化しない樹脂により半導体レーザチップを覆い、半導
体レーザーチップを発光させながら樹脂を硬化させ、硬
化しなかった樹脂を取り除くことにより、半導体レーザ
チップを覆っている樹脂に半導体レーザーチップの投光
パターンと同じ形状の穴を開け、この穴に光ファイバを
挿入し、半導体レーザチップと光ファイバの光結合を行
うことを特徴とする。すなわち、光ファイバを挿入する
穴を開ける方法と樹脂を特定するものである。
The second optical transmission module of the present invention is
It uses a semiconductor laser chip and an optical fiber.The semiconductor laser chip is covered with a resin that does not cure when it receives light of the oscillation wavelength of the semiconductor laser chip, and the resin is cured and cured while the semiconductor laser chip emits light. By removing the resin that did not exist, a hole with the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip is made in the resin that covers the semiconductor laser chip, and the optical fiber is inserted into this hole to optically couple the semiconductor laser chip and the optical fiber. It is characterized by performing. That is, the method of making a hole for inserting an optical fiber and the resin are specified.

【0013】更に本発明の第3の光送信モジュールは、
半導体レーザチップと光ファイバを利用したものであっ
て、硬化した樹脂が半導体レーザチップの持つ発振波長
の光を受けると光を受けた部分だけが変質するという性
質を持つ樹脂により半導体レーザチップを覆い、樹脂を
硬化させた後、半導体レーザーチップを発光させ、レー
ザ光を受け変質した樹脂だけを取り除くことにより、半
導体レーザチップを覆っている樹脂に半導体レーザーチ
ップの投光パターンと同じ形状の穴を開け、この穴に光
ファイバを挿入し、半導体レーザチップと光ファイバの
光結合を行うことを特徴とする。すなわち本発明の第2
の光送信モジュールとは異なる性質を持つ樹脂を利用し
て穴を開け、光ファイバを挿入するものである。
Further, the third optical transmission module of the present invention is
A semiconductor laser chip and an optical fiber are used, and when the cured resin receives light of the oscillation wavelength of the semiconductor laser chip, the semiconductor laser chip is covered with a resin that has the property that only the part that receives the light is altered. After the resin is cured, the semiconductor laser chip is made to emit light, and only the resin that has been deteriorated by receiving the laser light is removed, so that a hole with the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip is formed in the resin covering the semiconductor laser chip. It is characterized in that the semiconductor laser chip is opened and an optical fiber is inserted into this hole to optically couple the semiconductor laser chip and the optical fiber. That is, the second aspect of the present invention
The optical transmission module is different from the optical transmission module described above in that a hole is made by using a resin and an optical fiber is inserted.

【0014】上記本発明の第2及び第3の光送信モジュ
ールにおいては、樹脂に開けた半導体レーザチップの投
光パターンと同形状の穴にレンズをはめ込み(光結合用
レンズを挿入し)、光ファイバと半導体レーザチップの
光結合をした状態で光ファイバをその穴に固定すること
が好ましい。
In the second and third optical transmission modules of the present invention described above, a lens is fitted into the hole having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip formed in the resin (the optical coupling lens is inserted), and the light is emitted. It is preferable to fix the optical fiber in the hole while the fiber and the semiconductor laser chip are optically coupled.

【0015】また本発明の第2及び第3の光送信モジュ
ールにおいては、樹脂に開けた半導体レーザチップの投
光パターンと同形状の穴に該樹脂とは屈折率の異なる別
の樹脂を流し込み、硬化させ、樹脂間の屈折率の違いを
利用し、半導体レーザチップと光ファイバの光結合を行
う、すなわち半導体レーザチップからのレーザ光を光フ
ァイバに導くことにより、光結合を行うことが好まし
い。
Further, in the second and third optical transmission modules of the present invention, another resin having a different refractive index from the resin is poured into a hole having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip formed in the resin, It is preferable to perform optical coupling by curing and utilizing the difference in the refractive index between the resins to optically couple the semiconductor laser chip and the optical fiber, that is, to guide the laser light from the semiconductor laser chip to the optical fiber.

【0016】更に以上の本発明のいずれかにおいて、半
導体レーザーチップ駆動用回路も樹脂で気密封止するこ
とが好ましく、よりコストダウンを図ることができる。
◆更に以上の本発明のいずれかにおいて、自己の或いは
他の電気回路部分から発生する電磁波のシールドを目的
とし、樹脂の表面または中に、アース若しくは電源電圧
に接続した金属の板若しくは膜、或いは電磁波吸収剤に
よって自己の電気回路部分を覆う構造を設け、つまり電
気回路部分から発生する電磁波のノイズを抑えるため
に、樹脂の表面または中に、シールドを設けることが好
ましい。
Further, in any of the above-mentioned present invention, it is preferable that the semiconductor laser chip driving circuit is also hermetically sealed with a resin, so that the cost can be further reduced.
In any of the above inventions, a metal plate or film connected to earth or a power supply voltage on or in the surface of the resin for the purpose of shielding electromagnetic waves generated from its own or other electric circuit parts, or It is preferable to provide a structure in which the electromagnetic circuit absorber covers its own electric circuit part, that is, in order to suppress noise of electromagnetic waves generated from the electric circuit part, a shield is provided on or in the resin.

【0017】[0017]

【作用】本発明では、光結合した状態で、半導体レーザ
チップの発振波長の光を透過する樹脂により、半導体レ
ーザチップの光射出口、ファイバ端面を気密封止する。
これにより、簡単に各要素の保護ができる。◆更に同じ
樹脂で半導体レーザチップの機密封止も行うことによ
り、気密パッケージを別に構成する必要が無くなり、コ
ストダウンを図ることができる。
In the present invention, the light emitting port of the semiconductor laser chip and the end face of the fiber are hermetically sealed by the resin which transmits the light of the oscillation wavelength of the semiconductor laser chip in the optically coupled state.
This makes it easy to protect each element. ◆ Further, by sealing the semiconductor laser chip with the same resin, it is not necessary to separately form an airtight package, and the cost can be reduced.

【0018】半導体レーザチップを気密封止している樹
脂に穴を開け、この穴をガイドとし、光ファイバを挿入
し、光結合を取った状態で光ファイバの固定すること
で、光ファイバに付属しているフェルールの製造の手間
をなくし、生産性をあげることができる。また、穴の形
状及、大きさ及び位置を光ファイバと半導体レーザチッ
プの光結合に適当なものに予め決めて置くことで、光フ
ァイバをしっかり差し込むだけで光結合が取れる様にす
ることも可能であり、半導体レーザチップを点灯させな
がらの位置調整作業は必要なくなる。
A hole is made in the resin that hermetically seals the semiconductor laser chip, the hole is used as a guide, the optical fiber is inserted, and the optical fiber is fixed in the state of being optically coupled. It is possible to improve productivity by eliminating the trouble of manufacturing ferrules. Also, by predetermining the shape, size, and position of the hole to be suitable for optical coupling between the optical fiber and the semiconductor laser chip, it is possible to achieve optical coupling simply by inserting the optical fiber firmly. Therefore, it is not necessary to adjust the position while turning on the semiconductor laser chip.

【0019】半導体レーザチップを気密封止しているも
のと同じ樹脂を用いて光結合用のレンズも構成するなら
ば、レンズを別個に製造し、位置合わせしながら取り付
ける必要がなくなる。◆異なる光屈折率を持つ2種類の
樹脂を用いてレンズを構成するならば、気密封止樹脂に
開けた円筒断面の穴の内側により屈折率の高い樹脂を入
れ、レンズを構成することで、球面などの加工の難しい
レンズ形状を用いることなく、レンズを作り込むことが
できる。
If the same resin used for hermetically sealing the semiconductor laser chip is used to form the lens for optical coupling, it is not necessary to separately manufacture the lens and mount it while aligning the lenses. ◆ If two types of resin with different light refraction index are used to construct a lens, the lens with a high refraction index can be placed inside the airtight sealing resin inside the hole of the cylindrical cross section. A lens can be built without using a difficult-to-process lens shape such as a spherical surface.

【0020】光ファイバの基板またはステムへの固定に
も樹脂を用いることにより、光ファイバ固定も簡便化す
る。◆光ファイバを確実に固定するために、光ファイバ
の樹脂が付着する部分に凸状または凹状の構造を設け、
ここに樹脂が付着して硬化すると、この凸状または凹状
の構造がフックとして働き、光ファイバの位置の変化や
抜けを抑える働きをする。この樹脂をエポキシ系の樹脂
に特定するならば、エポキシ系の樹脂は、LEDの封止
材として多くの種類があり、低応力のものが多い。
The fixing of the optical fiber is simplified by using the resin for fixing the optical fiber to the substrate or the stem. ◆ In order to securely fix the optical fiber, provide a convex or concave structure on the part of the optical fiber where the resin adheres,
When the resin adheres to this and hardens, this convex or concave structure functions as a hook, and functions to suppress the change in the position of the optical fiber and the dropout thereof. If this resin is specified as an epoxy-based resin, there are many types of epoxy-based resins as LED encapsulants, and many have low stress.

【0021】半導体レーザチップの持つ発振波長の光を
受けると硬化しない樹脂により半導体レーザチップを覆
い、半導体レーザーチップを発光させながら樹脂を硬化
させ、硬化しなかった樹脂を取り除くことにより、半導
体レーザチップを覆っている樹脂に半導体レーザーチッ
プの投光パターンと同じ形状の穴を機械加工或いはエッ
チング等の方法を用いずに開け、この穴に光ファイバを
挿入し、半導体レーザチップと光ファイバの光結合を行
うことで、穴開けのコストと手間を軽減し、光結合性を
向上させるものである。
The semiconductor laser chip is covered with a resin that does not cure when it receives light of the oscillation wavelength of the semiconductor laser chip, and the resin is cured while the semiconductor laser chip emits light, and the uncured resin is removed. A hole with the same shape as the light projection pattern of the semiconductor laser chip is made in the resin covering without using a method such as machining or etching, and an optical fiber is inserted into this hole to optically couple the semiconductor laser chip and the optical fiber. By doing so, the cost and labor of drilling is reduced, and the optical coupling property is improved.

【0022】硬化した樹脂に半導体レーザチップの持つ
発振波長の光を受けると光を受けた部分だけが変質する
という性質を持つ樹脂を用いて半導体レーザチップを覆
い、樹脂を硬化させた後、半導体レーザーチップを発光
させ、レーザ光を受け変質した樹脂を取り除くことによ
り、半導体レーザチップを覆っている樹脂に半導体レー
ザーチップの投光パターンと同じ形状の穴を機械加工或
いはエッチング等の方法を用いずに開け、この穴に光フ
ァイバを挿入し、半導体レーザチップと光ファイバの光
結合を行うことで、穴開けのコストと手間を軽減し、光
結合性を向上させるものである。
The semiconductor laser chip is covered with a resin having a property that when the light having the oscillation wavelength of the semiconductor laser chip is received by the cured resin, the semiconductor laser chip is covered with the resin, and the semiconductor is cured. By making the laser chip emit light and removing the resin that has deteriorated by receiving the laser light, a hole having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip is not machined or etched in the resin covering the semiconductor laser chip. By making an optical fiber into this hole and optically coupling the semiconductor laser chip and the optical fiber, the cost and labor of the hole making are reduced and the optical coupling property is improved.

【0023】本発明の第2及び第3の光送信モジュール
においては、これらによってつくられた穴に別個に製造
した光結合用レンズを挿入し、光ファイバと半導体レー
ザチップの光結合した状態で光ファイバをその穴に固定
するもので、これらにより光結合を行い易くする事がで
きる。
In the second and third optical transmission modules of the present invention, the separately manufactured optical coupling lens is inserted into the hole formed by these, and the optical fiber and the semiconductor laser chip are optically coupled to each other. The fiber is fixed in the hole, and these can facilitate the optical coupling.

【0024】また本発明の第2及び第3の光送信モジュ
ールにおいては、これらによってつくられた穴に屈折率
の異なる別の樹脂を流し込み、その屈折率の違いを利用
して半導体レーザチップからのレーザ光を光ファイバに
導くことにより、光結合を行うもので、より光結合を行
い易くすることができる。
Further, in the second and third optical transmission modules of the present invention, another resin having a different refractive index is poured into the hole formed by these, and the difference in the refractive index is utilized to remove the resin from the semiconductor laser chip. By guiding the laser light to the optical fiber, the optical coupling is performed, so that the optical coupling can be facilitated.

【0025】半導体レーザチップ駆動用の電気回路の気
密封止も同じ樹脂で行うことにより、工数を減らし、コ
ストの低減を図ることが可能となる。◆電気回路部分か
ら生じる電磁波をアースまたは電源電圧に接続した金属
の板または膜、或いは電磁波吸収剤により吸収してやる
ことにより、他の回路或いは自分自身への電磁波の影響
を抑えることができる。
Since the same resin is used for hermetically sealing the electric circuit for driving the semiconductor laser chip, the number of steps can be reduced and the cost can be reduced. ◆ By absorbing the electromagnetic wave generated from the electric circuit part by the metal plate or film connected to the earth or the power supply voltage, or the electromagnetic wave absorber, the influence of the electromagnetic wave on other circuits or itself can be suppressed.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により、説明す
る。◆図1は、本発明の第1の実施例に係る光送信モジ
ュールの構造を図示したものである。半導体レーザチッ
プ1は約0.3mm角の大きさで、基板19へ固定され
ており、約0.65μmから約1.55μmの間に発振
波長を持ち、特に0.85μm近傍、1.3μm近傍、
1.55μm近傍に発振波長を持つものが使われる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 shows the structure of the optical transmission module according to the first embodiment of the present invention. The semiconductor laser chip 1 has a size of about 0.3 mm square, is fixed to the substrate 19, has an oscillation wavelength between about 0.65 μm and about 1.55 μm, and particularly near 0.85 μm and 1.3 μm. ,
The one having an oscillation wavelength in the vicinity of 1.55 μm is used.

【0027】従って樹脂2は、この波長の光の透過率が
高いものが使われ、赤外LED或いは高輝度または超高
輝度LEDの封止に使用されているエポキシ樹脂が利用
できる。これら、LED用のエポキシ樹脂は低応力であ
り、硬化時に半導体レーザチップやファイバを破壊する
恐れが少なく、塩素イオン濃度も低いものが多いので長
期間の使用での塩素による破壊の恐れも少ない。
Therefore, as the resin 2, a resin having a high transmittance of light of this wavelength is used, and an epoxy resin used for sealing an infrared LED or a high brightness or ultra high brightness LED can be used. These LED epoxy resins have a low stress, are less likely to damage the semiconductor laser chip and the fiber during curing, and often have a low chlorine ion concentration, and therefore are less likely to be damaged by chlorine during long-term use.

【0028】光ファイバ5の端面は、半導体レーザチッ
プ1への反射光の戻りの影響を少なくするために、角度
をつけたものが使われることが多い。この角度は、10
°以下のことが多く、6.5°から8°が特に多い。基
板19は、シリコンまたはガラス・エポキシまたはアル
ミナ等が良く使われ、光ファイバ5の固定のためにV字
型の溝を持っていることが多い。
The end face of the optical fiber 5 is often angled in order to reduce the influence of the return of the reflected light to the semiconductor laser chip 1. This angle is 10
It is often less than °, especially 6.5 to 8 °. The substrate 19 is often made of silicon, glass epoxy, alumina, or the like, and often has a V-shaped groove for fixing the optical fiber 5.

【0029】図1において、半導体レーザチップ1のレ
ーザ光射出口3、更には半導体レーザーチップ1自体も
樹脂2によって覆われ、気密封止されている。◆また、
光ファイバ5側も、半導体レーザチップからのレーザ光
を受ける端面6は樹脂2に覆われている。更に、光結合
用のレンズ4も樹脂2によって覆われており、この光送
信モジュールの半導体レーザチップから光ファイバへの
光結合部分は樹脂2により、気密封止され、保護され
る。
In FIG. 1, the laser light emitting port 3 of the semiconductor laser chip 1 and also the semiconductor laser chip 1 itself are covered with the resin 2 and hermetically sealed. ◆ Again
Also on the optical fiber 5 side, the end face 6 that receives the laser light from the semiconductor laser chip is covered with the resin 2. Furthermore, the lens 4 for optical coupling is also covered with the resin 2, and the optical coupling portion from the semiconductor laser chip to the optical fiber of this optical transmission module is hermetically sealed and protected by the resin 2.

【0030】樹脂2の塗布は半導体レーザチップ1への
電気配線終了してからであれば良く、光ファイバ5等は
樹脂2の塗布後に挿入しても良いが、樹脂2の硬化は、
半導体レーザチップ1と光ファイバ5間で光結合した状
態で行わなければならない。この樹脂2による気密封止
は、不活性ガスなどを気密パッケージなどを用いて気密
封止してやる方式と違い、機械加工も必要とせず、安価
であり、生産性も高い。
The resin 2 may be applied only after the electrical wiring to the semiconductor laser chip 1 is completed, and the optical fiber 5 and the like may be inserted after the resin 2 is applied, but the resin 2 is hardened.
It must be performed in a state where the semiconductor laser chip 1 and the optical fiber 5 are optically coupled. Unlike the method of hermetically sealing an inert gas or the like using a hermetic package or the like, the hermetic sealing with the resin 2 does not require machining, is inexpensive, and has high productivity.

【0031】図2、図3及び図4は本発明の別の実施例
である。図2は図1の光送信モジュールから光結合用レ
ンズ4を取り除き、半導体レーザチップ1と光ファイバ
5の直接光結合方式とした場合の実施例である。図3は
面発光半導体レーザチップ6を用いた場合の例である。
FIGS. 2, 3 and 4 show another embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an embodiment in which the optical coupling lens 4 is removed from the optical transmission module of FIG. 1 and a direct optical coupling system of the semiconductor laser chip 1 and the optical fiber 5 is adopted. FIG. 3 shows an example in which the surface emitting semiconductor laser chip 6 is used.

【0032】面発光半導体レーザチップ6では、レーザ
光が端面の射出口からではなく表面の発光面7から出力
されるため、図3の構造のように発光面7と光ファイバ
5の向きが異なっている場合、光の向きを変える構造8
が設けられている。これは、多くの場合、プリズム或い
はミラーからなっている。また、この例に置いては光結
合用のレンズ9は、面発光半導体レーザチップ6上に予
め形成されている。
In the surface-emitting semiconductor laser chip 6, since the laser light is output from the light-emitting surface 7 on the surface, not from the exit of the end face, the light-emitting surface 7 and the optical fiber 5 are oriented differently as in the structure shown in FIG. Structure 8 that changes the direction of light when
Is provided. It often consists of prisms or mirrors. Further, in this example, the optical coupling lens 9 is formed in advance on the surface emitting semiconductor laser chip 6.

【0033】図4は同じく面発光半導体レーザチップ6
を用いて、図3における光の向きを変える構造8を用い
ず、直接光結合による場合の例である。ここでは、面発
光半導体レーザチップ6の向きを光ファイバ5に合わせ
ることにより、光の向きを変える構造8をなくしてい
る。
FIG. 4 also shows a surface emitting semiconductor laser chip 6.
This is an example of the case of using direct optical coupling without using the structure 8 for changing the direction of light in FIG. Here, the structure 8 for changing the direction of light is eliminated by aligning the direction of the surface emitting semiconductor laser chip 6 with the optical fiber 5.

【0034】図5、図6及び図7は請求項3に関する実
施例の説明図である。まず、図5の様に、半導体レーザ
チップ1と光結合用レンズ4を光ファイバ5との光結合
が最適となるように予め調整された状態で、半導体レー
ザチップ1と光結合用レンズ4を樹脂2で覆い、硬化
し、気密封止する。ここで図6に示す様に硬化した樹脂
2の表面から半導体レーザチップ1のレーザ光射出口3
ヘ向かう、半導体レーザチップ1のレーザ光の光軸方向
と平行で、光ファイバ5を挿入、固定するのに十分な大
きさと長さを持った穴10を開ける。次に穴10に光フ
ァイバ5を挿入、光結合をさせ、穴7に入れた固定剤1
1により光ファイバ2を固定する。ここで、この固定剤
11は樹脂2であっても良い。
FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 are explanatory views of an embodiment relating to claim 3. First, as shown in FIG. 5, the semiconductor laser chip 1 and the optical coupling lens 4 are adjusted in advance so that the optical coupling between the optical fiber 5 and the semiconductor laser chip 1 and the optical coupling lens 4 are adjusted in advance. Cover with resin 2, cure and hermetically seal. Here, as shown in FIG. 6, from the surface of the cured resin 2 to the laser beam emitting port 3 of the semiconductor laser chip 1.
A hole 10 having a size and a length long enough to insert and fix the optical fiber 5 is made in parallel with the optical axis direction of the laser light of the semiconductor laser chip 1 which is directed to F. Next, the optical fiber 5 is inserted into the hole 10 for optical coupling, and the fixative 1 placed in the hole 7
The optical fiber 2 is fixed by 1. Here, the fixing agent 11 may be the resin 2.

【0035】図7は請求項3に関する別の実施例の説明
図である。この実施例においては、樹脂2が硬化した
後、穴10を開けるのではなく、予め潤滑剤を塗布した
半導体レーザチップ1のレーザ光射出口3ヘ向かう、半
導体レーザチップ1のレーザ光の光軸方向と平行で、光
ファイバ5を挿入、固定するのに十分な大きさと長さを
持った穴10の型12を入れた状態で樹脂2を硬化させ
た後、型12を抜き取り、穴10を作るものである。ま
た、図1に対する図2の様にレンズ4を無くした半導体
レーザチップ1と光ファイバ5の直接光結合方式でも同
様に可能である。
FIG. 7 is an explanatory view of another embodiment relating to claim 3. In this embodiment, after the resin 2 is hardened, the optical axis of the laser light of the semiconductor laser chip 1 is directed to the laser light emitting port 3 of the semiconductor laser chip 1 to which a lubricant is applied in advance, instead of forming the hole 10. After the resin 2 is cured with the mold 12 of the hole 10 having a size and length sufficient for inserting and fixing the optical fiber 5 parallel to the direction, the mold 12 is removed and the hole 10 is removed. To make. Further, a direct optical coupling system of the semiconductor laser chip 1 and the optical fiber 5 in which the lens 4 is omitted as in FIG.

【0036】図8は請求項4の実施例に関する説明図で
ある。半導体レーザチップ1のみを気密封止し、硬化し
た樹脂2に底面13がレンズ形状である穴14を開け
る。ここに、光ファイバ5を挿入し、光結合をしたうえ
で固定する。これにより、別部品としてのレンズは不要
となり、生産コストを下げることができる。この穴14
は硬化した樹脂2に機械加工により開けることも可能で
あるが、図9に示すように先端にレンズ形状を型どりし
た型15を入れておき、樹脂2の硬化後に抜き取ること
でも作ることができる。
FIG. 8 is an explanatory diagram relating to the embodiment of claim 4. Only the semiconductor laser chip 1 is hermetically sealed, and the cured resin 2 is provided with a hole 14 having a lens-shaped bottom surface 13. The optical fiber 5 is inserted therein, optically coupled and then fixed. This eliminates the need for a lens as a separate component, thus reducing the production cost. This hole 14
It is also possible to open the cured resin 2 by machining, but it is also possible to make it by putting a mold 15 having a lens shape at the tip as shown in FIG.

【0037】図10は請求項5の実施例に関する説明図
である。型取りまたは加工によって開けられた穴10
に、より屈折率の高い別の樹脂16を挿入することによ
りレンズ17を形成したものである。この後、光ファイ
バ5を挿入し、光結合し、固定することにより光送信モ
ジュールを構成する。
FIG. 10 is an explanatory diagram concerning the embodiment of claim 5. Hole 10 opened by molding or processing
The lens 17 is formed by inserting another resin 16 having a higher refractive index into the lens. After that, the optical fiber 5 is inserted, optically coupled, and fixed to form an optical transmission module.

【0038】図11は請求項6の実施例である。前記し
た実施例においては、光ファイバ5は、半導体レーザチ
ップ1或いはレンズ4等に対して光結合を保つように、
位置を固定されてはいた。しかし、光送信モジュールを
実際に回路基板に搭載するためには、モジュール外形も
整っていた方が実装の点で良い。つまり、光ファイバ5
が樹脂外へ出る場所を一定とするため、或いはモジュー
ル底面18を平らにするために光ファイバ5を基板19
に対して固定してやる必要が生じる。従来、このような
固定部分20には、接着剤或いは半田が用いられてきた
が気密封止用樹脂2をそのまま用いることでコストダウ
ンが図れる。
FIG. 11 shows an embodiment of claim 6. In the above-mentioned embodiment, the optical fiber 5 maintains the optical coupling with the semiconductor laser chip 1 or the lens 4, etc.
The position was fixed. However, in order to actually mount the optical transmission module on the circuit board, it is better that the outer shape of the module is arranged in terms of mounting. That is, the optical fiber 5
Of the optical fiber 5 to the substrate 19 in order to make the place where the resin comes out of the resin constant or to make the bottom surface 18 of the module flat.
It becomes necessary to fix it against. Conventionally, an adhesive or solder has been used for such a fixed portion 20, but the cost can be reduced by using the airtight sealing resin 2 as it is.

【0039】図12は、請求項7の実施例であり、光フ
ァイバ5の樹脂2による固定部分に凸状の形状を持つ部
分21を設けたものである。このような形状は光ファイ
バ5の先端を熱して、つぶす、或いは機械加工でファイ
バを削ることなどによって形成可能である。このよう
な、凸状の構造は樹脂2中での引っ掛かりとして、フッ
クのように作用し、光ファイバ5の抜け、位置ずれ等を
防止できる。これは凹状の構造でも同様な効果が期待で
きる。
FIG. 12 shows an embodiment of claim 7 in which a portion 21 having a convex shape is provided on a portion of the optical fiber 5 fixed by the resin 2. Such a shape can be formed by heating the tip of the optical fiber 5 to crush it, or shaving the fiber by machining. Such a convex structure acts as a hook in the resin 2 and acts like a hook, so that it is possible to prevent the optical fiber 5 from coming off, misaligning, and the like. The same effect can be expected with a concave structure.

【0040】図13は、請求項9に関する実施例であ
る。まず、半導体レーザチップ1の持つ発振波長の光を
受けると硬化しない樹脂22により半導体レーザチップ
1を覆い、半導体レーザーチップ1を発光させながら樹
脂22を硬化させ、樹脂22の硬化しなかった部分23
を取り除くことにより、半導体レーザチップ1を覆って
いる樹脂22に、図14に示すような半導体レーザーチ
ップ1の投光パターンと同じ形状の穴24を開け、この
穴24に合わせて光ファイバ5を取り付け、半導体レー
ザチップ1と光ファイバ5の光結合を行うものである。
この例ではこの方法では、機械的な加工を施すこと無
く、半導体レーザーチップ1の投光パターンと同じ形状
の穴を開けることができるので、生産コストを低くする
事ができる。この実施例においては、樹脂22の光ファ
イバ5との接続部分は、別個に加工する事により作成し
ている。
FIG. 13 shows an embodiment relating to claim 9. First, the semiconductor laser chip 1 is covered with a resin 22 that does not cure when it receives light of the oscillation wavelength of the semiconductor laser chip 1, and the resin 22 is cured while the semiconductor laser chip 1 emits light.
By removing the holes, a hole 24 having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip 1 as shown in FIG. 14 is made in the resin 22 covering the semiconductor laser chip 1, and the optical fiber 5 is aligned with the hole 24. The semiconductor laser chip 1 is attached and the optical fiber 5 is optically coupled.
In this example, according to this method, a hole having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip 1 can be formed without performing mechanical processing, so that the production cost can be reduced. In this embodiment, the connection portion of the resin 22 with the optical fiber 5 is formed by separately processing.

【0041】図15は、請求項10に関する実施例であ
る、硬化した樹脂25が半導体レーザチップ1の持つ発
振波長の光を受けると光を受けた部分だけが変質すると
いう性質を持つ樹脂25により半導体レーザチップ1を
覆い、樹脂25を硬化させた後、半導体レーザーチップ
1を発光させ、レーザ光を受け変質した樹脂26だけを
溶剤等を用いて取り除くことにより、半導体レーザチッ
プ1を覆っている樹脂25に、図16に示すような半導
体レーザーチップ1の投光パターンと同じ形状の穴27
を開け、この穴27に合わせて光ファイバ5を接続し、
半導体レーザチップ1と光ファイバ5の光結合を行うも
のである。この方法でも、請求項9に述べた方法と同様
に機械的な加工を施すこと無く、半導体レーザーチップ
1の投光パターンと同じ形状の穴を開けることができ
る。この実施例においては、樹脂17の光ファイバ5と
の接続部分は、別個に加工する事により作成している。
FIG. 15 shows an embodiment of claim 10 in which when the cured resin 25 receives the light having the oscillation wavelength of the semiconductor laser chip 1, only the portion that receives the light is changed in quality. After the semiconductor laser chip 1 is covered and the resin 25 is cured, the semiconductor laser chip 1 is made to emit light, and only the resin 26 that has been altered by receiving the laser light is removed by using a solvent or the like to cover the semiconductor laser chip 1. A hole 27 having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip 1 as shown in FIG.
Open, connect the optical fiber 5 according to this hole 27,
The semiconductor laser chip 1 and the optical fiber 5 are optically coupled. With this method as well, a hole having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip 1 can be formed without performing mechanical processing as in the method described in claim 9. In this embodiment, the connection portion of the resin 17 with the optical fiber 5 is formed by separately processing.

【0042】図17は、請求項11に関する実施例であ
る。半導体レーザチップを覆っている樹脂28に開いた
半導体レーザーチップ1の投光パターンと同じ形状の穴
29は、請求項9または請求項10に述べた手法で作ら
れている。ここに、レンズ30を挿入し、半導体レーザ
チップ1からのレーザ光を集光、光ファイバ5にいれて
やることにより、光結合効率を上げてやることができ
る。
FIG. 17 shows an embodiment according to claim 11. The hole 29 having the same shape as the light projection pattern of the semiconductor laser chip 1 opened in the resin 28 covering the semiconductor laser chip is formed by the method described in claim 9 or 10. By inserting the lens 30 here, condensing the laser light from the semiconductor laser chip 1 and putting it in the optical fiber 5, the optical coupling efficiency can be increased.

【0043】図18は、請求項12に関する実施例であ
る。図17の様にレンズ30を挿入する変わりに、半導
体レーザチップを覆っている樹脂28以上の光屈折率の
樹脂31およびより光屈折率の高い樹脂32を穴29に
入れ、レンズを構成するものである。厚みを適当にして
やることにより、内側にある樹脂32の方が樹脂31よ
り屈折率が高いので境界面33で反射或いは屈折が起こ
りレンズとして働く。
FIG. 18 shows an embodiment according to claim 12. Instead of inserting the lens 30 as shown in FIG. 17, a lens is formed by inserting a resin 31 having a light refractive index of 28 or more and a resin 32 having a higher light refractive index, which covers the semiconductor laser chip, into the hole 29. Is. By adjusting the thickness appropriately, the resin 32 on the inner side has a higher refractive index than the resin 31, so that reflection or refraction occurs at the boundary surface 33 and functions as a lens.

【0044】図19は、請求項13に関する実施例であ
る。半導体レーザチップ1を駆動するためには、駆動用
の電気回路が必要であり、現在ほとんどICチップ化さ
れている。この駆動用ICチップ35は、実装面積或い
はノイズ対策、消費電力等の面からできるだけ半導体レ
ーザチップ1の近くに気密封止した状態で実装する必要
があり、従来品では半導体レーザチップ等、他の部品と
ともに気密パッケージに入れられることが多く、このた
め大きな気密パッケージを作らなければならなかった。
本発明においては、この駆動用ICチップ35を半導体
レーザチップ1を気密封止している樹脂34で一緒に気
密封止する事により、工数を減らすことができる。
FIG. 19 shows an embodiment relating to claim 13. In order to drive the semiconductor laser chip 1, an electric circuit for driving is required, and most of them are currently made into IC chips. The drive IC chip 35 needs to be mounted in a hermetically sealed state as close to the semiconductor laser chip 1 as possible in terms of mounting area, noise countermeasures, power consumption, etc. Often they were placed in an airtight package along with the components, which made it necessary to make a large airtight package.
In the present invention, the driving IC chip 35 is hermetically sealed together with the resin 34 that hermetically seals the semiconductor laser chip 1 to reduce the number of steps.

【0045】図20、図21、図22は、請求項14に
関する実施例である。図20は、光送信モジュールの断
面図で、気密封止樹脂34の中にアースに接続した金属
の箱36が電磁波シールドとして他の導電部に接触しな
い形で電気回路部分37を覆っている。この金属の箱の
材質は、銅、コバール、アルミ、金メッキした金属、金
錫合金、鉛錫合金等が使用し得るが、電磁波を効率良く
抑えるためには銅など導電性の高いものが良く、気密封
止の寿命を重視するならば、線膨張率やヤング率が気密
封止樹脂34に近いものが良い。自己或いは他の電気回
路部分から発生した電磁波の大半はこの箱36から電流
としてアースに逃がされ、自己の回路に影響を与えるこ
とはない。但し、この箱36にはレーザ光を樹脂を通し
て或いは光ファイバを通すだけの穴は開いており、気密
性のものではなく、気密封止はあくまでも樹脂34によ
って行われている。
20, 21, and 22 show an embodiment relating to claim 14. FIG. 20 is a cross-sectional view of the optical transmission module, in which the metal box 36 connected to the ground in the hermetically sealing resin 34 covers the electric circuit portion 37 as an electromagnetic wave shield so as not to contact other conductive portions. The material of the metal box may be copper, kovar, aluminum, gold-plated metal, gold-tin alloy, lead-tin alloy, or the like, but in order to effectively suppress electromagnetic waves, a highly conductive material such as copper is preferable. If importance is attached to the life of hermetic sealing, it is preferable that the coefficient of linear expansion and Young's modulus be close to that of the hermetic resin 34. Most of the electromagnetic waves generated from the self or other electric circuit parts are released from the box 36 as a current to the ground and do not affect the own circuit. However, the box 36 has a hole for passing the laser beam through the resin or the optical fiber, and is not hermetically sealed. The hermetic sealing is performed only by the resin 34.

【0046】図21の例では、気密封止樹脂34をアー
スに接続した金属の膜38が覆っている。但し、この金
属膜は他の導電部には接触しない。この膜の材質は、
銅、コバール、アルミ、金メッキした金属、金錫合金、
鉛錫合金が考えられるが、電磁波を効率良く抑えるため
には銅など導電性の高いものが良く、気密封止の寿命を
重視するならば、線膨張率やヤング率が気密封止樹脂3
4に近いものが良い。この膜は、図20の場合と同じよ
うに他への電磁波ノイズを抑える。
In the example of FIG. 21, the metal film 38 in which the airtight sealing resin 34 is connected to the ground is covered. However, this metal film does not contact other conductive parts. The material of this membrane is
Copper, kovar, aluminum, gold-plated metal, gold-tin alloy,
A lead-tin alloy is considered, but a highly conductive material such as copper is preferable in order to efficiently suppress electromagnetic waves, and if the life of hermetic sealing is emphasized, the linear expansion coefficient or Young's modulus is the hermetic sealing resin 3.
Those close to 4 are good. This film suppresses electromagnetic noise to the other as in the case of FIG.

【0047】図22は、気密封止樹脂34を電磁波吸収
材39が覆っている。電気回路部分37より発生した電
磁波の大半は電磁波吸収材39により熱として放熱或い
は電流としてアースに逃がされてしまうので、図20、
図21に示す場合と同様に電磁波ノイズを抑えることが
できる。この電磁波吸収剤39も気密封止の寿命を重視
するならば、線膨張率やヤング率が気密封止樹脂34に
近いものが良い。
In FIG. 22, the airtight sealing resin 34 is covered with the electromagnetic wave absorbing material 39. Most of the electromagnetic waves generated from the electric circuit portion 37 are dissipated as heat by the electromagnetic wave absorber 39 or released to the ground as an electric current.
Electromagnetic noise can be suppressed as in the case shown in FIG. If this electromagnetic wave absorber 39 also attaches importance to the life of hermetic sealing, it is preferable that its linear expansion coefficient and Young's modulus are close to those of the hermetic sealing resin 34.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明により、光送信モジュール中の半
導体レーザチップやレンズ、光ファイバ、半導体レーザ
チップ駆動用回路等の気密封止について金属やセラミッ
ク等の別個に製作された気密パッケージを用いること無
く、安価で簡単に気密封止をする構造及び方法を示すと
共に、レンズも樹脂によって構成する事によりコストダ
ウンを図ることができる。また、電磁波シールド用の構
造を組み合わせることにより電磁波ノイズ対策も行うこ
とができる。
According to the present invention, for the hermetic sealing of the semiconductor laser chip, the lens, the optical fiber, the circuit for driving the semiconductor laser chip, etc. in the optical transmission module, the separately manufactured hermetic package of metal, ceramic or the like is used. A structure and a method for airtightly and easily sealing at low cost are shown, and the cost can be reduced by forming the lens with resin. Also, electromagnetic noise countermeasures can be taken by combining the structure for electromagnetic wave shielding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の光送信モジュールの構造を
示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an optical transmission module according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施例の光送信モジュールの構造
を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of an optical transmission module according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の別の一実施例の光送信モジュールの構
造を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of an optical transmission module according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の別の一実施例の光送信モジュールの構
造を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of an optical transmission module according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例である光送信モジュールの作
成に当たり、封止樹脂に光ファイバ装着用の穴を開けた
状態を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a hole for mounting an optical fiber is opened in a sealing resin when manufacturing an optical transmission module which is an embodiment of the present invention.

【図6】図3に示した光ファイバ装着用穴に光ファイバ
を装着した状態を示す断面図である。
6 is a cross-sectional view showing a state in which an optical fiber is mounted in the optical fiber mounting hole shown in FIG.

【図7】本発明の別の一実施例の型を用いた光ファイバ
装着用穴の作成を説明する断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the making of an optical fiber mounting hole using a mold according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例である光ファイバ装着用穴の
底面がレンズ形状をしている場合の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view when the bottom surface of the optical fiber mounting hole that is an embodiment of the present invention has a lens shape.

【図9】本発明の一実施例であるレンズ形状の底面を持
つ光ファイバ装着用穴を型を使って作る方法を説明する
断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a method of forming an optical fiber mounting hole having a lens-shaped bottom surface using a mold according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例である別の樹脂を用いたレ
ンズの形成法を説明する断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a lens using another resin that is an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例である基板への光ファイバの
固定を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing fixing of an optical fiber to a substrate which is an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例である凸形状の構造物を持つ
光ファイバの基板への固定を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing fixing of an optical fiber having a convex structure, which is an embodiment of the present invention, to a substrate.

【図13】本発明の実施例である半導体レーザチップの
持つ発振波長の光を受けると硬化しない樹脂により半導
体レーザチップの封止を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing sealing of the semiconductor laser chip with a resin that does not cure when it receives light having an oscillation wavelength of the semiconductor laser chip according to the embodiment of the present invention.

【図14】図13における樹脂の硬化しなかった部分を
取り除いた状態を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state in which an unhardened portion of the resin in FIG. 13 is removed.

【図15】本発明の実施例である、硬化した樹脂が半導
体レーザチップの持つ発振波長の光を受けると光を受け
た部分だけが変質するという性質を持つ樹脂により半導
体レーザチップを封止した状態を示す説明図である。
FIG. 15 is an example of the present invention, in which a semiconductor laser chip is sealed with a resin having a property that when a cured resin receives light having an oscillation wavelength of a semiconductor laser chip, only a portion that receives the light is deteriorated. It is explanatory drawing which shows a state.

【図16】図15における樹脂の変質した部分を取り除
いた状態を示す断面図である。
16 is a cross-sectional view showing a state in which a modified portion of the resin in FIG. 15 is removed.

【図17】本発明の実施例である図14または図16に
おける樹脂の穴にレンズを挿入したした状態を示す説明
図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a state in which a lens is inserted into the resin hole in FIG. 14 or FIG. 16 that is an embodiment of the present invention.

【図18】本発明の実施例である図17におけるレンズ
の変わりに樹脂によりレンズを構成した状態を示す説明
図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a state in which a lens is made of resin instead of the lens in FIG. 17 that is an example of the present invention.

【図19】本発明の実施例である電気回路部分も樹脂封
止した状態を示す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a state in which the electric circuit portion according to the embodiment of the present invention is also resin-sealed.

【図20】本発明の実施例である樹脂中に電磁波シール
ド用の金属の箱を設けた状態を示す説明図である。
FIG. 20 is an explanatory view showing a state in which a metal box for electromagnetic wave shielding is provided in resin which is an example of the present invention.

【図21】本発明の実施例である封止樹脂表面を金属膜
で覆った状態を示し、電気回路部分も樹脂封止した状態
を示す説明図である。
FIG. 21 is an explanatory view showing a state in which the surface of the sealing resin according to the embodiment of the present invention is covered with a metal film, and the electric circuit portion is also resin-sealed.

【図22】本発明の実施例である封止樹脂表面を電磁波
吸収材で覆った状態を示す説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram showing a state in which the surface of the sealing resin according to the embodiment of the present invention is covered with an electromagnetic wave absorbing material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体レーザチップ、2…樹脂、3…レーザ光射出
光、4…光結合用レンズ、5…光ファイバ、6…面発光
半導体レーザチップ、7…発光面、8…光の向きを変え
る構造物、9…レンズ、10…ファイバ挿入穴、11…
ファイバ固定剤、12…穴の型、13…穴の底面、14
…底面がレンズ形状であるファイバ挿入穴、15…レン
ズ形状の穴の型、16…封止樹脂、17…レンズ、18
…モジュール底面、19…基板、20…固定部分、21
…凸形状の構造、22…封止樹脂、23…硬化しなかっ
た樹脂、24…穴、25…封止樹脂、26…変質した樹
脂、27…穴、28…封止樹脂、29…穴、30…レン
ズ、31…レンズ構成用樹脂その1、32…レンズ構成
用樹脂その2、33…レンズ構成用樹脂境界面、34…
封止樹脂、35…レーザ駆動用ICチップ、36…金属
の箱、37…電気回路、38…金属膜、39…電磁波吸
収剤。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor laser chip, 2 ... Resin, 3 ... Laser light emission light, 4 ... Optical coupling lens, 5 ... Optical fiber, 6 ... Surface emitting semiconductor laser chip, 7 ... Light emitting surface, 8 ... Structure which changes the direction of light Object, 9 ... Lens, 10 ... Fiber insertion hole, 11 ...
Fiber fixing agent, 12 ... Hole mold, 13 ... Hole bottom surface, 14
... Fiber insertion hole whose bottom surface is lens-shaped, 15 ... Lens-shaped hole mold, 16 ... Sealing resin, 17 ... Lens, 18
... Module bottom, 19 ... Substrate, 20 ... Fixed part, 21
... convex structure, 22 ... sealing resin, 23 ... uncured resin, 24 ... hole, 25 ... sealing resin, 26 ... altered resin, 27 ... hole, 28 ... sealing resin, 29 ... hole, 30 ... Lens, 31 ... Resin for lens construction No. 1, 32 ... Resin for lens construction No. 2, 33 ... Resin interface for lens construction, 34 ...
Sealing resin, 35 ... Laser driving IC chip, 36 ... Metal box, 37 ... Electric circuit, 38 ... Metal film, 39 ... Electromagnetic wave absorber.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/28 10/02 (72)発明者 熊沢 鉄雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location H04B 10/28 10/02 (72) Inventor Tetsuo Kumazawa 502 Kandachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Japan Inc. Tate Seisakusho Mechanical Research Center

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体レーザチップと光ファイバを利用し
た光送信モジュールにおいて、化学反応または硬化材ま
たは熱または電磁波により硬化し、かつ硬化した状態で
半導体レーザチップの発振波長の光を透過する樹脂によ
り、半導体レーザチップの光射出口または半導体レーザ
ーチップ上につけられた光結合用レンズ表面とファイバ
端面を気密封止しており、半導体レーザチップからのレ
ーザ光は樹脂の中を通過してから光ファイバに入ること
を特徴とする光送信モジュール。
1. An optical transmission module using a semiconductor laser chip and an optical fiber, wherein a resin that is cured by a chemical reaction or a curing material or heat or electromagnetic waves and that transmits a light having an oscillation wavelength of the semiconductor laser chip in a cured state is used. The light emitting port of the semiconductor laser chip or the surface of the optical coupling lens attached to the semiconductor laser chip and the end face of the fiber are hermetically sealed, and the laser light from the semiconductor laser chip passes through the resin before the optical fiber. An optical transmitter module characterized by entering.
【請求項2】請求項1において、半導体レーザチップは
前記樹脂により気密封止されていることを特徴とする光
送信モジュール。
2. The optical transmission module according to claim 1, wherein the semiconductor laser chip is hermetically sealed with the resin.
【請求項3】請求項2において、半導体レーザチップを
気密封止している前記樹脂に、その表面から半導体レー
ザチップのレーザ光射出口ヘ向かう、半導体レーザチッ
プのレーザ光の光軸方向と平行で、光ファイバを挿入、
固定するのに十分な大きさと長さを持った穴を開け、そ
の穴に光ファイバを挿入、光結合をした状態で固定する
ことを特徴とする光送信モジュール。
3. The resin according to claim 2, wherein the resin that hermetically seals the semiconductor laser chip is parallel to the optical axis direction of the laser light of the semiconductor laser chip, from the surface thereof toward the laser light emission port of the semiconductor laser chip. Then insert the optical fiber,
An optical transmission module characterized by forming a hole having a size and a length sufficient for fixing, inserting an optical fiber into the hole, and fixing the optical fiber in a state of being optically coupled.
【請求項4】請求項1乃至3のいずれかにおいて、半導
体レーザチップと光ファイバ間の樹脂は半導体レーザか
らのレーザ光を光ファイバに導くためのレンズを構成し
ていることを特徴とする光送信モジュール。
4. The light according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin between the semiconductor laser chip and the optical fiber constitutes a lens for guiding the laser light from the semiconductor laser to the optical fiber. Send module.
【請求項5】請求項4において、レンズは光屈折率の異
なる2種以上の樹脂により構成されていることを特徴と
する光送信モジュール。
5. The optical transmission module according to claim 4, wherein the lens is made of two or more kinds of resins having different light refractive indexes.
【請求項6】請求項1乃至4のいずれかにおいて、前記
樹脂は光ファイバを半導体レーザチップの搭載されてい
る基板若しくはステムに固定することにも作用している
ことを特徴とする光送信モジュール。
6. The optical transmitter module according to claim 1, wherein the resin also acts to fix an optical fiber to a substrate or a stem on which a semiconductor laser chip is mounted. .
【請求項7】請求項3または6において、光ファイバの
樹脂が付着する部分に位置固定のための凸または凹状の
構造を設けたことを特徴とする光送信モジュール。
7. The optical transmission module according to claim 3 or 6, wherein a convex or concave structure for fixing a position is provided in a portion of the optical fiber to which the resin is attached.
【請求項8】請求項1乃至6のいずれかにおいて、前記
樹脂はエポキシ系の樹脂であることを特徴とする光送信
モジュール。
8. The optical transmission module according to claim 1, wherein the resin is an epoxy resin.
【請求項9】半導体レーザチップと光ファイバを利用し
た光送信モジュールにおいて、半導体レーザチップの持
つ発振波長の光を受けると硬化しない樹脂により半導体
レーザチップを覆い、半導体レーザーチップを発光させ
ながら樹脂を硬化させ、硬化しなかった樹脂を取り除く
ことにより、半導体レーザチップを覆っている樹脂に半
導体レーザーチップの投光パターンと同じ形状の穴を開
け、この穴に光ファイバを挿入し、半導体レーザチップ
と光ファイバの光結合を行うことを特徴とする光送信モ
ジュール。
9. In an optical transmission module using a semiconductor laser chip and an optical fiber, the semiconductor laser chip is covered with a resin that does not cure when it receives light having an oscillation wavelength of the semiconductor laser chip, and the resin is emitted while the semiconductor laser chip emits light. By hardening and removing the unhardened resin, a hole with the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip is made in the resin that covers the semiconductor laser chip, and an optical fiber is inserted into this hole to form the semiconductor laser chip. An optical transmission module, which performs optical coupling of optical fibers.
【請求項10】半導体レーザチップと光ファイバを利用
した光送信モジュールにおいて、硬化した樹脂が半導体
レーザチップの持つ発振波長の光を受けると光を受けた
部分だけが変質するという性質を持つ樹脂により半導体
レーザチップを覆い、樹脂を硬化させた後、半導体レー
ザーチップを発光させ、レーザ光を受け変質した樹脂だ
けを取り除くことにより、半導体レーザチップを覆って
いる樹脂に半導体レーザーチップの投光パターンと同じ
形状の穴を開け、この穴に光ファイバを挿入し、半導体
レーザチップと光ファイバの光結合を行うことを特徴と
する光送信モジュール。
10. An optical transmission module using a semiconductor laser chip and an optical fiber, wherein when a cured resin receives light having an oscillation wavelength of the semiconductor laser chip, only a portion of the resin that receives the light is altered. After the semiconductor laser chip is covered and the resin is cured, the semiconductor laser chip is made to emit light, and only the resin that has deteriorated due to the laser light is removed, so that the resin that covers the semiconductor laser chip has a projection pattern of the semiconductor laser chip. An optical transmission module characterized by opening a hole of the same shape, inserting an optical fiber into this hole, and optically coupling the semiconductor laser chip and the optical fiber.
【請求項11】請求項9または10において、樹脂に開
けた半導体レーザチップの投光パターンと同形状の穴に
レンズをはめ込み、光ファイバとの光結合を行うことを
特徴とする光送信モジュール。
11. An optical transmission module according to claim 9 or 10, wherein a lens is fitted in a hole having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip formed in the resin to perform optical coupling with an optical fiber.
【請求項12】請求項9または10において、樹脂に開
けた半導体レーザチップの投光パターンと同形状の穴に
該樹脂とは屈折率の異なる別の樹脂を流し込み、硬化さ
せ、樹脂間の屈折率の違いを利用し、半導体レーザチッ
プと光ファイバの光結合を行うことを特徴とする光送信
モジュール。
12. The refraction between resins according to claim 9 or 10, wherein another resin having a different refractive index from the resin is poured into a hole formed in the resin and having the same shape as the projection pattern of the semiconductor laser chip, and the resin is cured. An optical transmission module characterized in that a semiconductor laser chip and an optical fiber are optically coupled by utilizing the difference in the rate.
【請求項13】請求項1乃至12のいずれかにおいて、
半導体レーザーチップ駆動用回路も樹脂で気密封止する
ことを特徴とする光送信モジュール。
13. The method according to any one of claims 1 to 12,
An optical transmitter module in which the semiconductor laser chip drive circuit is also hermetically sealed with resin.
【請求項14】請求項1乃至13のいずれかにおいて、
自己の或いは他の電気回路部分から発生する電磁波をシ
ールドするように、樹脂の表面または中に、アース若し
くは電源電圧に接続した金属の板若しくは膜、或いは電
磁波吸収剤によって自己の電気回路部分を覆う構造を設
けることを特徴とする光送信モジュール。
14. The method according to any one of claims 1 to 13,
In order to shield the electromagnetic wave generated from its own or other electric circuit part, the electric circuit part of itself is covered with a metal plate or film connected to the earth or the power supply voltage or the electromagnetic wave absorber on or in the resin. An optical transmitter module having a structure.
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