JPH08122585A - 光素子モジュール - Google Patents
光素子モジュールInfo
- Publication number
- JPH08122585A JPH08122585A JP25499194A JP25499194A JPH08122585A JP H08122585 A JPH08122585 A JP H08122585A JP 25499194 A JP25499194 A JP 25499194A JP 25499194 A JP25499194 A JP 25499194A JP H08122585 A JPH08122585 A JP H08122585A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- cooling element
- optical
- lens
- parallel light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、ステムと熱電子冷却素子の固
定及び、熱電子冷却素子とケースの固定を安定かつ確実
に行い、長期間の使用に対しても常に安定な光結合を得
ることを可能とする光素子モジュールを供給することに
ある。 【構成】本発明は上記目的を達成するために、ステムと
熱電子冷却素子の固定及び熱電子冷却素子とケースの固
定の長期安定性を確保するために、Ｐｂ／Ｓｎはんだよ
り高融点であるＳｎ／Ｓｂはんだによって組み立てられ
た熱電子冷却素子を用い、ステムと熱電子冷却素子の固
定及び熱電子冷却素子とケースの固定にＩｎ系はんだよ
り高融点であるＰｂ／Ｓｎはんだを用いている。
定及び、熱電子冷却素子とケースの固定を安定かつ確実
に行い、長期間の使用に対しても常に安定な光結合を得
ることを可能とする光素子モジュールを供給することに
ある。 【構成】本発明は上記目的を達成するために、ステムと
熱電子冷却素子の固定及び熱電子冷却素子とケースの固
定の長期安定性を確保するために、Ｐｂ／Ｓｎはんだよ
り高融点であるＳｎ／Ｓｂはんだによって組み立てられ
た熱電子冷却素子を用い、ステムと熱電子冷却素子の固
定及び熱電子冷却素子とケースの固定にＩｎ系はんだよ
り高融点であるＰｂ／Ｓｎはんだを用いている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信用半導体レーザ
モジュール、光増幅器モジュール、光変調器モジュール
に関する。
モジュール、光増幅器モジュール、光変調器モジュール
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として、特開平３−１２０８
８４号公報に開示されている装置があり、図３にその構
造を示す。
８４号公報に開示されている装置があり、図３にその構
造を示す。
【０００３】同図において、半導体発光素子１６、モニ
タ用フォトダイオード１７、サーミスタ１８、球レンズ
１９がステム２０を介して熱電子冷却素子２１上に固定
されており、この熱電子冷却素子２１は収束型ロッドレ
ンズ２２、光ファイバ２３と共にケース２４に固定され
ている。
タ用フォトダイオード１７、サーミスタ１８、球レンズ
１９がステム２０を介して熱電子冷却素子２１上に固定
されており、この熱電子冷却素子２１は収束型ロッドレ
ンズ２２、光ファイバ２３と共にケース２４に固定され
ている。
【０００４】この装置において、ステム２０と熱電子冷
却素子２１の固定及び、熱電子冷却素子２１とケース２
４の固定には、はんだ接合を用いている。
却素子２１の固定及び、熱電子冷却素子２１とケース２
４の固定には、はんだ接合を用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来例では、熱
電子冷却素子自体がはんだ接合により組み立てられてい
るので、ステムと熱電子冷却素子の固定及び、熱電子冷
却素子とケースの固定には、熱電子冷却素子自体の組み
立てに用いたはんだより低融点のはんだを用いることに
なる。すなわち、現状、熱電子冷却素子自体がＰｂ／Ｓ
ｎはんだによって組み立てられているために、ステムと
熱電子冷却素子の固定及び、熱電子冷却素子とケースの
固定には、それよりも融点の低いＩｎ系はんだを用いる
ことになる。ところが、固定部材にＩｎ系はんだを用い
ると、長期間の使用ではんだのクリープによる接合部の
変位によって光軸ずれが生じ、長期間安定な固定が得ら
れなかった。
電子冷却素子自体がはんだ接合により組み立てられてい
るので、ステムと熱電子冷却素子の固定及び、熱電子冷
却素子とケースの固定には、熱電子冷却素子自体の組み
立てに用いたはんだより低融点のはんだを用いることに
なる。すなわち、現状、熱電子冷却素子自体がＰｂ／Ｓ
ｎはんだによって組み立てられているために、ステムと
熱電子冷却素子の固定及び、熱電子冷却素子とケースの
固定には、それよりも融点の低いＩｎ系はんだを用いる
ことになる。ところが、固定部材にＩｎ系はんだを用い
ると、長期間の使用ではんだのクリープによる接合部の
変位によって光軸ずれが生じ、長期間安定な固定が得ら
れなかった。
【０００６】本発明の目的は、ステムと熱電子冷却素子
の固定及び、熱電子冷却素子とケースの固定を安定かつ
確実に行い、長期間の使用に対しても常に安定な光結合
を得ることを可能とする光素子モジュールを供給するこ
とにある。
の固定及び、熱電子冷却素子とケースの固定を安定かつ
確実に行い、長期間の使用に対しても常に安定な光結合
を得ることを可能とする光素子モジュールを供給するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ステムと熱電子冷却素子の固定及び熱電子
冷却素子とケースの固定の長期安定性を確保するため
に、Ｐｂ／Ｓｎはんだより高融点であるＳｎ／Ｓｂはん
だによって組み立てられた熱電子冷却素子を用い、ステ
ムと熱電子冷却素子の固定及び熱電子冷却素子とケース
の固定にＩｎ系はんだより高融点であるＰｂ／Ｓｎはん
だを用いている。
するために、ステムと熱電子冷却素子の固定及び熱電子
冷却素子とケースの固定の長期安定性を確保するため
に、Ｐｂ／Ｓｎはんだより高融点であるＳｎ／Ｓｂはん
だによって組み立てられた熱電子冷却素子を用い、ステ
ムと熱電子冷却素子の固定及び熱電子冷却素子とケース
の固定にＩｎ系はんだより高融点であるＰｂ／Ｓｎはん
だを用いている。
【０００８】
【作用】半導体レーザダイオード、第一レンズ、サーミ
スタ、モニタ用フォトダイオードは、融点２８０℃のＡ
ｕ／Ｓｎはんだ，融点２３２℃のＳｎ／Ｓｂはんだなど
の高融点はんだによりステムに搭載する。熱電子冷却素
子自体はＳｎ／Ｓｂはんだによって組み立てられてい
る。ステムと熱電子冷却素子の固定及び熱電子冷却素子
とケースの固定は、Ｐｂ／Ｓｎはんだ接合により行う。
スタ、モニタ用フォトダイオードは、融点２８０℃のＡ
ｕ／Ｓｎはんだ，融点２３２℃のＳｎ／Ｓｂはんだなど
の高融点はんだによりステムに搭載する。熱電子冷却素
子自体はＳｎ／Ｓｂはんだによって組み立てられてい
る。ステムと熱電子冷却素子の固定及び熱電子冷却素子
とケースの固定は、Ｐｂ／Ｓｎはんだ接合により行う。
【０００９】この構造によれば、ステムと熱電子冷却素
子の固定及び熱電子冷却素子とケースの固定に従来のＩ
ｎ系はんだと比較し、固相線温度が１８３℃と高く、ク
リープ強度が約６５０倍であるＰｂ／Ｓｎを用いること
ができ、長期間の使用において、はんだのクリープによ
る固定部の変位に起因する光軸ずれを低減し、安定な光
結合を得ることが可能となる。
子の固定及び熱電子冷却素子とケースの固定に従来のＩ
ｎ系はんだと比較し、固相線温度が１８３℃と高く、ク
リープ強度が約６５０倍であるＰｂ／Ｓｎを用いること
ができ、長期間の使用において、はんだのクリープによ
る固定部の変位に起因する光軸ずれを低減し、安定な光
結合を得ることが可能となる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図１，図２により説明す
る。
る。
【００１１】図１は、光素子として光増幅素子１を用い
た光素子モジュールの縦断面図である。光増幅素子１、
第一レンズ２、サーミスタ３は、ステム４の所定の位置
に融点２８０℃のＡｕ／Ｓｎ，融点２３２℃のＳｎ／Ｓ
ｂ，融点２２１℃のＳｎ／Ａｇはんだを用いて搭載され
ており、ステム４の底面を熱電子冷却素子５の冷却面に
融点１８３℃のＰｂ／Ｓｎはんだ１４で固定し、ステム
４と一体になった熱電子冷却素子５は、ケース６内の底
面に融点１８３℃のＰｂ／Ｓｎはんだ１４で固定してい
る。第二レンズ１５は、レンズホルダ７に融点２８０℃
のＡｕ／Ｓｎはんだで固定し、レンズホルダ７は、ケー
ス６の入力側側面にＹＡＧレーザ溶接で固定している。
フェルール８付き入力ファイバ９は、ファイバホルダ１
０により支持し、ファイバホルダ１０は、レンズホルダ
７端部に融点２８０℃のＡｕ／Ｓｎはんだで固定してい
る。光アイソレータ１１、第二レンズ１５を、融点３２
０℃のＡｕ／Ｇｅはんだや融点２８０℃のＡｕ／Ｓｎは
んだのような高融点，高強度の接合部材で円筒状支持部
材１２の所定の位置に固定し、一体化している。この円
筒状支持部材１２をケース６の出力側側面にＹＡＧレー
ザ溶接で固定し、フェルール８付き出力光ファイバ１３
を支持しているファイバホルダ１０を円筒状支持部材１
２の端部に融点２８０℃のＡｕ／Ｓｎはんだで固定して
いる。この構造では、ステム４と熱電子冷却素子５の固
定及び、熱電子冷却素子５とケース６の固定に、従来の
Ｉｎ系はんだと比較し、固相線温度が１８３℃と高く、
約６５０倍のクリープ強度であるＰｂ／Ｓｎはんだ１４
を用いているため、長期間にわたり安定に固定すること
ができ、はんだのクリープによる固定部の変位に起因す
る光結合の劣化を低減することができる。
た光素子モジュールの縦断面図である。光増幅素子１、
第一レンズ２、サーミスタ３は、ステム４の所定の位置
に融点２８０℃のＡｕ／Ｓｎ，融点２３２℃のＳｎ／Ｓ
ｂ，融点２２１℃のＳｎ／Ａｇはんだを用いて搭載され
ており、ステム４の底面を熱電子冷却素子５の冷却面に
融点１８３℃のＰｂ／Ｓｎはんだ１４で固定し、ステム
４と一体になった熱電子冷却素子５は、ケース６内の底
面に融点１８３℃のＰｂ／Ｓｎはんだ１４で固定してい
る。第二レンズ１５は、レンズホルダ７に融点２８０℃
のＡｕ／Ｓｎはんだで固定し、レンズホルダ７は、ケー
ス６の入力側側面にＹＡＧレーザ溶接で固定している。
フェルール８付き入力ファイバ９は、ファイバホルダ１
０により支持し、ファイバホルダ１０は、レンズホルダ
７端部に融点２８０℃のＡｕ／Ｓｎはんだで固定してい
る。光アイソレータ１１、第二レンズ１５を、融点３２
０℃のＡｕ／Ｇｅはんだや融点２８０℃のＡｕ／Ｓｎは
んだのような高融点，高強度の接合部材で円筒状支持部
材１２の所定の位置に固定し、一体化している。この円
筒状支持部材１２をケース６の出力側側面にＹＡＧレー
ザ溶接で固定し、フェルール８付き出力光ファイバ１３
を支持しているファイバホルダ１０を円筒状支持部材１
２の端部に融点２８０℃のＡｕ／Ｓｎはんだで固定して
いる。この構造では、ステム４と熱電子冷却素子５の固
定及び、熱電子冷却素子５とケース６の固定に、従来の
Ｉｎ系はんだと比較し、固相線温度が１８３℃と高く、
約６５０倍のクリープ強度であるＰｂ／Ｓｎはんだ１４
を用いているため、長期間にわたり安定に固定すること
ができ、はんだのクリープによる固定部の変位に起因す
る光結合の劣化を低減することができる。
【００１２】図２（ａ）に従来品の光出力変動量，
（ｂ）に本実施例の光出力変動量を比較して示す。本実
施例は、ステム４と熱電子冷却素子５の固定及び、熱電
子冷却素子５とケース６の固定に、従来のＩｎ系はんだ
と比較し、融点が１８３℃と高く、約６５０倍のクリー
プ強度であるＰｂ／Ｓｎはんだ１４を用いており、固定
部の変位に起因する光結合効率の劣化が小さく、環境温
度７０℃放置状態において、５０００時間経過時の光出
力変動は、従来品の４ｄＢ以下に対し、０．５ｄＢ以下
に抑えられている。
（ｂ）に本実施例の光出力変動量を比較して示す。本実
施例は、ステム４と熱電子冷却素子５の固定及び、熱電
子冷却素子５とケース６の固定に、従来のＩｎ系はんだ
と比較し、融点が１８３℃と高く、約６５０倍のクリー
プ強度であるＰｂ／Ｓｎはんだ１４を用いており、固定
部の変位に起因する光結合効率の劣化が小さく、環境温
度７０℃放置状態において、５０００時間経過時の光出
力変動は、従来品の４ｄＢ以下に対し、０．５ｄＢ以下
に抑えられている。
【００１３】
【発明の効果】以上、本発明によれば、ステムと熱電子
冷却素子の固定及び、熱電子冷却素子とケースの固定
に、従来のＩｎ系はんだと比較し、固相線温度が１８３
℃と高く、約６５０倍のクリープ強度であるＰｂ／Ｓｎ
はんだを用いることにより、はんだのクリープのよる固
定部の変位に起因する光軸ずれを低減し、長期間の使用
において安定な光結合を得ることができる。例えば、環
境温度７０℃放置状態おいて、５０００時間経過時の光
出力変動量は、０．５ｄＢ以下に抑えることができる。
冷却素子の固定及び、熱電子冷却素子とケースの固定
に、従来のＩｎ系はんだと比較し、固相線温度が１８３
℃と高く、約６５０倍のクリープ強度であるＰｂ／Ｓｎ
はんだを用いることにより、はんだのクリープのよる固
定部の変位に起因する光軸ずれを低減し、長期間の使用
において安定な光結合を得ることができる。例えば、環
境温度７０℃放置状態おいて、５０００時間経過時の光
出力変動量は、０．５ｄＢ以下に抑えることができる。
【図１】本発明の実施例の縦断面図である。
【図２】（ａ）は従来例の光出力変動量を示す図、
（ｂ）は本実施例の光出力変動量を示す図である。
（ｂ）は本実施例の光出力変動量を示す図である。
【図３】従来技術例の縦断面図である。
１…光増幅素子、 ２…第一レンズ、 ３…サーミスタ、 ４…ステム、 ５…熱電子冷却素子、 ６…ケース、 ７…レンズホルダ、 ８…フェルール、 ９…入力ファイバ、 １０…ファイバホルダ、 １１…光アイソレータ、 １２…円筒状支持部材、 １３…出力ファイバ、 １４…Ｐｂ／Ｓｎはんだ、 １５…第二レンズ、 １６…半導体発光素子、 １７…モニタ用フォトダイオード、 １８…サーミスタ、 １９…球レンズ、 ２０…ステム、 ２１…熱電子冷却素子、 ２２…集束型ロッドレンズ、 ２３…光ファイバ、 ２４…ケース。
Claims (3)
- 【請求項１】半導体レーザダイオードとサーミスタ及
び、前記レーザダイオードから出射した光を平行光又は
擬似平行光に変換する第一レンズを搭載したステムと、
前記第一レンズにより変換された平行光又は擬似平行光
を集光する第二レンズと、前記第一，第二レンズにより
前記半導体レーザダイオードと光結合された光ファイバ
と、前記ステムを固定した熱電子冷却素子と、上記構成
部品を収納，固定するケースとから成る、光素子モジュ
ールにおいて、前記熱電子冷却素子自体が固相線温度２
３２℃のＳｎ／Ｓｂはんだ（以下Ｓｎ／Ｓｂはんだ）に
よって組み立てられており、前記ステムと前記熱電子冷
却素子の接合部材及び前記熱電子冷却素子と前記ケース
の接合部材に固相線温度１８３℃のＰｂ／Ｓｎはんだ
（以下Ｐｂ／Ｓｎはんだ）を用いることを特徴とする光
素子モジュール。 - 【請求項２】光増幅素子と平行光又は擬似平行光として
入射される入力光を前記光増幅素子の活性層に集光する
入力第一レンズと前記光増幅素子の出力光を平行光又は
擬似平行光に変換する出力第一レンズとサーミスタを搭
載したステムと、入力光ファイバと、前記入力光ファイ
バの出射光を平行光又は擬似平行光に変換し、前記入力
第一レンズと光結合された入力第二レンズと、前記出力
第一レンズにより変換された平行光又は擬似平行光を集
光する出力第二レンズと、前記出力第一，第二レンズに
より前記光増幅素子と光結合された出力光ファイバと、
前記ステムを固定した熱電子冷却素子と、上記構成部品
を収納，固定したケースとから成る、光素子モジュール
において、前記熱電子冷却素子自体がＳｎ／Ｓｂはんだ
によって組み立てられており、前記ステムと前記熱電子
冷却素子の接合部材及び前記熱電子冷却素子と前記ケー
スの接合部材にＰｂ／Ｓｎはんだを用いることを特徴と
する光素子モジュール。 - 【請求項３】請求項２において、光素子が光増幅素子で
ある代わりに、光変調素子であることを特徴とする光素
子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25499194A JPH08122585A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 光素子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25499194A JPH08122585A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 光素子モジュール |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001301510A Division JP2002182078A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 光素子モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122585A true JPH08122585A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17272697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25499194A Pending JPH08122585A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 光素子モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122585A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222145A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザモジュール及び実装方法 |
| JP2016028273A (ja) * | 2014-07-09 | 2016-02-25 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 光モジュールを製造する方法及び光モジュール |
-
1994
- 1994-10-20 JP JP25499194A patent/JPH08122585A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222145A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レーザモジュール及び実装方法 |
| JP2016028273A (ja) * | 2014-07-09 | 2016-02-25 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 光モジュールを製造する方法及び光モジュール |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010731 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060511 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060511 |