JPH10142457A - Optical element module - Google Patents

Optical element module

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Publication number
JPH10142457A
JPH10142457A JP29501796A JP29501796A JPH10142457A JP H10142457 A JPH10142457 A JP H10142457A JP 29501796 A JP29501796 A JP 29501796A JP 29501796 A JP29501796 A JP 29501796A JP H10142457 A JPH10142457 A JP H10142457A
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JP
Japan
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case
optical element
alloy
module
weight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29501796A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Nagase
敏之 長瀬
Yoshio Kuromitsu
祥郎 黒光
Koichi Goshi
浩市 郷司
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.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Publication of JPH10142457A publication Critical patent/JPH10142457A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve cooling efficiency and reduce a shift of laser beam of a laser diode due to the brazing of a case by forming the case of specific alloy. SOLUTION: The case 11 has a case main body 13 and a bottom plate 16. The case main body 13 is provided with an optical fiber fitting member 12. On the top surface of the bottom plate 16, a chip carrier 19 is fixed which is formed of A/N, Cu, Cu/W, etc., so as to hold the laser diode 14 at constant temperature. On the top surface of a chip carrier 19, the laser diode 14 is provided and nearby the diode 14, a ball lens 22 is provided. The case main body 13 and bottom plate 16 is formed of alloy consisting of 1 to 4wt.% Cu, 1 to 5wt.% Ni, and 91 to 98wt.% W. The heat conductivity of this alloy is 120W/m.K and the coefficient of heat expansion is 4.4 to 5.7×10<-6> / deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用半導体レ
ーザモジュール、半導体増幅器モジュール、外部変調器
モジュール、受信モジュール等の光素子モジュールに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element module such as a semiconductor laser module for optical communication, a semiconductor amplifier module, an external modulator module and a receiving module.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の半導体レーザモジュール等の設
置環境、即ちレーザモジュールのケースの外部雰囲気
は、各種電子部品のジュール熱等の発生により60〜7
0℃の温度に達する。高速光ファイバ通信の光源として
このレーザモジュールに広く用いられているレーザダイ
オードはその雰囲気温度が変化すると波長が変化するな
どの光特性が変わるため、レーザダイオードを搭載する
チップキャリアとモジュールのケースとは熱的に遮断さ
れている。即ち、従来の半導体レーザモジュールは、箱
型のケースにより気密パッケージを構成し、パッケージ
の内部には乾燥窒素ガスが充填され、外部温度の変化に
起因するレーザダイオードの光特性が変化することを防
止している。
2. Description of the Related Art The installation environment of this type of semiconductor laser module or the like, that is, the external atmosphere of the case of the laser module is 60 to 7 due to the generation of Joule heat of various electronic components.
A temperature of 0 ° C. is reached. The laser diode, which is widely used as a light source for high-speed optical fiber communication in this laser module, changes its optical characteristics such as its wavelength when the ambient temperature changes. Thermally shut off. That is, the conventional semiconductor laser module forms a hermetic package with a box-shaped case, and the interior of the package is filled with dry nitrogen gas to prevent the optical characteristics of the laser diode from changing due to a change in external temperature. doing.

【0003】図4に示すように、このような半導体レー
ザモジュールの構成は一般的にケース1の底面にレーザ
ダイオード4が設けられたチップキャリア5が固着され
る。レーザダイオード4の近傍にはボールレンズホルダ
8で保持されたボールレンズ9が設けられる。また、ケ
ース1の底面とチップキャリア5の間にはパッケージ3
の内部温度をコントローするためのペルチェ素子からな
る温度制御用サーモモジュールが必要に応じて介装され
る。
[0003] As shown in FIG. 4, such a semiconductor laser module generally has a chip carrier 5 provided with a laser diode 4 fixed to the bottom of a case 1. A ball lens 9 held by a ball lens holder 8 is provided near the laser diode 4. A package 3 is provided between the bottom surface of the case 1 and the chip carrier 5.
A temperature control thermo module comprising a Peltier element for controlling the internal temperature of the device is interposed as required.

【0004】一方、ケース1の一面にはレーザダイオー
ド4に対応させて光ファイバ2を取付けるための取付部
材7であるガラス板7a及びロッドレンズ7bが設けら
れ、ロッドレンズ7bはロッドレンズホルダ7cに保持
され、光ファイバ2は光ファイバホルダ7dに保持され
る。このようにケース1の一面にはガラス板7aやロッ
ドレンズ7bが設けられることから、従来半導体レーザ
モジュールのケース1は、ガラス板7aやロッドレンズ
7bと大差のない熱膨張率を有する、フェルニコ系のFe
54%,Ni29%,Co17%の合金(商品名:コバール(Kovar)、以
下「コバール」という)又はFe58%,Ni42%の合金(商品
名:42アロイ、以下「42アロイ」という)などで構成さ
れる。
On the other hand, a glass plate 7a and a rod lens 7b, which are mounting members 7 for mounting the optical fiber 2 corresponding to the laser diode 4, are provided on one surface of the case 1, and the rod lens 7b is mounted on a rod lens holder 7c. The optical fiber 2 is held by the optical fiber holder 7d. As described above, since the glass plate 7a and the rod lens 7b are provided on one surface of the case 1, the case 1 of the conventional semiconductor laser module has the same thermal expansion coefficient as the glass plate 7a and the rod lens 7b. Fe
Consists of 54%, 29% Ni, 17% Co alloys (trade name: Kovar, hereinafter referred to as "Kovar") or 58% Fe, 42% Ni alloys (trade name: 42 alloy, hereinafter referred to as "42 alloy") Is done.

【0005】しかし、コバールや42アロイは一般的に熱
電導率が比較的低いために、ケース全体をこのコバール
や42アロイで製作した場合にはケース内部の温度放出が
有効にされず、サーモモジュールを使用した場合であっ
ても半導体レーザモジュールの冷却効率を十分に高くす
ることができない不具合がある。この場合サーモモジュ
ールを構成する半導体化合物素子の数を多くすることも
考えられるが半導体レーザモジュールが大型化する問題
点がある。
However, since Kovar or 42 alloy generally has a relatively low thermal conductivity, if the entire case is made of Kovar or 42 alloy, the temperature release inside the case is not effective, and the thermo module is not used. However, there is a problem that the cooling efficiency of the semiconductor laser module cannot be sufficiently increased even when the semiconductor laser module is used. In this case, it is conceivable to increase the number of semiconductor compound elements constituting the thermo module, but there is a problem that the semiconductor laser module becomes large.

【0006】この点を解消するために、図に示すよう
に、コバールや42アロイからなるケース本体1aに光フ
ァイバ取付部材7を設け、このケース本体1aを銅−タ
ングステン合金からなる板1bにロー付する光素子モジ
ュールのケースが知られている。銅−タングステン合金
の熱伝導率(180W/m・K)はコバールや42アロイ
における熱伝導率(10〜20W/m・K)と比較して
約10倍の熱伝導率を有し、かつコバールや42アロイと
のロー付性に優れている性質を有している。このため、
この銅−タングステン合金からなる板1bにレーザダイ
オード4を搭載してケース本体1aをロー付することに
より板1bからの放熱がコバールや42アロイを使用した
場合に比較して高めることができ、この板1bに放熱効
果の高いヒートシンク等を取付けることにより光素子モ
ジュールの冷却効率を十分に高くすることが期待されて
いる。
To solve this problem, as shown in the figure, an optical fiber attaching member 7 is provided on a case body 1a made of Kovar or 42 alloy, and this case body 1a is mounted on a plate 1b made of a copper-tungsten alloy. A case of an optical element module to be attached is known. The thermal conductivity of copper-tungsten alloy (180 W / m · K) is about 10 times that of Kovar and 42 alloys (10-20 W / m · K). And has the property of being excellent in brazeability with 42 alloy. For this reason,
By mounting the laser diode 4 on the plate 1b made of the copper-tungsten alloy and brazing the case body 1a, the heat radiation from the plate 1b can be increased as compared with the case where Kovar or 42 alloy is used. It is expected that the cooling efficiency of the optical element module will be sufficiently increased by attaching a heat sink or the like having a high heat radiation effect to the plate 1b.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、銅−
タングステン合金の熱伝導率はコバールや42アロイの熱
伝導率より高いけれども、同時に銅−タングステン合金
の30〜400℃の平均熱膨張係数(7.5×10-6
℃)がコバールや42アロイの熱膨張係数(4.5〜5.
1×10-6/℃)と比較して高い性質も有している。こ
のため、ケース本体1aと板1bとをロー付すると、ロ
ー付後の冷却時におけるケース本体1aと板1bの熱収
縮を無視できず、サーモモジュール6、チップキャリア
5及びレーザダイオード4が光ファイバ取付部材7に対
して変位し易い問題点がある。
As described above, copper-
Although the thermal conductivity of the tungsten alloy is higher than the thermal conductivity of Kovar or 42 alloy, at the same time, the average thermal expansion coefficient of the copper-tungsten alloy at 30 to 400 ° C. (7.5 × 10 −6 /
° C) is the thermal expansion coefficient (4.5-5.
(1 × 10 −6 / ° C.). For this reason, when the case body 1a and the plate 1b are brazed, the heat shrinkage of the case body 1a and the plate 1b during cooling after brazing cannot be ignored, and the thermo module 6, the chip carrier 5, and the laser diode 4 are optical fibers. There is a problem that it is easily displaced with respect to the mounting member 7.

【0008】即ち、図における光素子モジュールの場合
には、ロー付後の冷却時に熱膨張係数の相違から板1b
がケース本体1aに比較して多く縮小し、ケース自体が
変形する。この変形に伴って、レーザダイオード4の高
さが変位し、その光線がy方向にずれて、ロッドレンズ
7bの光軸zと精度良く一致しない恐れを生じる。本発
明の目的は、冷却効率を高め、ケースのロー付に起因し
たレーザダイオードにおけるレーザ光のずれを低減し得
る光素子モジュールを提供することにある。
That is, in the case of the optical element module shown in FIG.
Is much smaller than the case body 1a, and the case itself is deformed. Along with this deformation, the height of the laser diode 4 is displaced, and the light beam is displaced in the y-direction, which may cause the optical axis z of the rod lens 7b to not accurately coincide with the optical axis z. An object of the present invention is to provide an optical element module that can increase cooling efficiency and reduce a shift of laser light in a laser diode due to brazing of a case.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
図1に示すように、ケース11に光ファイバ取付部材1
2が設けられ、この取付部材12に対向するケース11
の内部にレーザダイオード14が搭載された光素子モジ
ュールの改良である。その特徴ある構成は、ケース11
が1〜4重量%のCuと、1〜5重量%のNiと、91
〜98重量%のWからなる合金により構成されたところ
にある。
The invention according to claim 1 is
As shown in FIG.
2, a case 11 facing the mounting member 12
Is an improvement of the optical element module in which the laser diode 14 is mounted. Its characteristic configuration is the case 11
Is 1 to 4% by weight of Cu, 1 to 5% by weight of Ni,
9898% by weight of an alloy consisting of W.

【0010】請求項1に係る光素子モジュールでは、ケ
ース11を構成する1〜4重量%のCuと、1〜5重量
%のNiと、91〜98重量%のWからなる合金の熱伝
導率は120W/m・Kであり、ケース全体をコバール
や42アロイにした場合に比較してケース内部の熱を有効
に外部に伝え、このケース11に放熱効果の高いヒート
シンク等に取付けることにより光素子モジュールの冷却
効率を高くする。一方、1〜4重量%のCuと、1〜5
重量%のNiと、91〜98重量%のWからなる合金の
熱膨張係数は4.4〜5.7×10-6/℃であり、コバ
ールや42アロイにおける熱膨張係数(4.5〜5.1×
10-6/℃)と近似し、同一材料からケース11を構成
することによりロー付する際における熱収縮率の差に起
因するケース11の変形は極めて小さく無視できる。
In the optical element module according to the first aspect, the thermal conductivity of an alloy comprising 1 to 4% by weight of Cu, 1 to 5% by weight of Ni, and 91 to 98% by weight of W constituting the case 11 is described. Is 120 W / m · K. Compared to the case where the entire case is made of Kovar or 42 alloy, the heat inside the case is effectively transmitted to the outside, and the optical element is mounted on the case 11 by attaching it to a heat sink having a high heat radiation effect. Increase the cooling efficiency of the module. On the other hand, 1 to 4% by weight of Cu and 1 to 5%
The thermal expansion coefficient of an alloy consisting of Ni of 91 wt% and W of 91 to 98 wt% is 4.4 to 5.7 × 10 −6 / ° C., and the thermal expansion coefficient of Kovar or 42 alloy is 4.5 to 4.5. 5.1 ×
10 −6 / ° C.), and the deformation of the case 11 due to the difference in the heat shrinkage ratio when brazing by forming the case 11 from the same material is extremely small and can be ignored.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳しく説明する。図1に第1の実施の形態を示
す。この実施の形態における光素子モジュール10のケ
ース11はケース本体13と底板16とを備える。ケー
ス本体13には光ファイバ取付部材12が設けられ、底
板16にはレーザダイオード14が搭載される。光ファ
イバ取付部材12はガラス板12a、ロッドレンズ12
b、ロッドレンズホルダ12c及び光ファイバホルダ1
2dから構成される。この光ファイバ取付部材12にお
けるロッドレンズ12bはロッドレンズホルダ12cに
保持され、光ファイバ17は光ファイバホルダ12dに
保持される。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment. The case 11 of the optical element module 10 according to this embodiment includes a case body 13 and a bottom plate 16. An optical fiber attachment member 12 is provided on the case body 13, and a laser diode 14 is mounted on the bottom plate 16. The optical fiber mounting member 12 is a glass plate 12a, a rod lens 12
b, rod lens holder 12c and optical fiber holder 1
2d. The rod lens 12b of the optical fiber mounting member 12 is held by a rod lens holder 12c, and the optical fiber 17 is held by an optical fiber holder 12d.

【0012】一方、底板16の上面にはレーザダイオー
ド14の温度を一定にするためのAlN,Cu,Cu/
W等からなるチップキャリア19が固着される。このチ
ップキャリア19の上面にレーザダイオード14が設け
られ、レーザダイオード14の近傍にはボールレンズホ
ルダ21で保持されたボールレンズ22が設けられる。
ケース本体13の下端周縁は底板16にロー付され、上
端は同一材料からなるカバー23で覆われる。このよう
にケース本体13の下端及び上端が覆われることにより
気密パッケージ24が構成され、このパッケージ24の
内部には乾燥窒素ガスが充填される。
On the other hand, on the upper surface of the bottom plate 16, AlN, Cu, Cu /
A chip carrier 19 made of W or the like is fixed. The laser diode 14 is provided on the upper surface of the chip carrier 19, and a ball lens 22 held by a ball lens holder 21 is provided near the laser diode 14.
The lower peripheral edge of the case body 13 is brazed to the bottom plate 16, and the upper end is covered with a cover 23 made of the same material. The airtight package 24 is formed by covering the lower end and the upper end of the case body 13 in this way, and the inside of the package 24 is filled with dry nitrogen gas.

【0013】本発明の特徴ある構成は、ケース11であ
るケース本体13及び底板16が1〜4重量%のCu
と、1〜5重量%のNiと、91〜98重量%のWから
なる合金(商品名:アンビロイ)により構成されたとこ
ろにある。この合金の熱伝導率は120W/m・Kであ
り、熱膨張係数は4.4〜5.7×10-6/℃である。
A feature of the present invention is that the case body 13 and the bottom plate 16 as the case 11 are made of Cu of 1 to 4% by weight.
And 1 to 5% by weight of Ni and 91 to 98% by weight of W (brand name: Ambiloy). This alloy has a thermal conductivity of 120 W / m · K and a coefficient of thermal expansion of 4.4 to 5.7 × 10 −6 / ° C.

【0014】このように構成された光素子モジュールで
はケース11であるケース本体13及び底板16を1〜
4重量%のCuと、1〜5重量%のNiと、91〜98
重量%のWからなる合金により構成したので、その熱伝
導率は120W/m・Kになり、底板16はチップキャ
リア19の下面から放出される熱量を有効に外部に伝
え、この底板16を放熱効果の高いヒートシンク等に取
付けることにより光素子モジュールの冷却効率を十分に
高くすることできる。一方、1〜4重量%のCuと、1
〜5重量%のNiと、91〜98重量%のWからなる合
金の熱膨張係数は4.4〜5.7×10-6/℃であるの
で、コバールや42アロイにおける熱膨張係数(4.5〜
5.1×10-6/℃)と近似しており、同一材料である
ケース本体13と底板16とのロー付における熱収縮率
の差に起因するケース11の変形を無視することができ
る。
In the optical element module thus configured, the case body 13 and the bottom plate 16 as the case 11
4 wt% Cu, 1-5 wt% Ni, 91-98
Since it is composed of an alloy composed of W in weight%, its thermal conductivity becomes 120 W / m · K, and the bottom plate 16 effectively transmits the amount of heat released from the lower surface of the chip carrier 19 to the outside. The cooling efficiency of the optical element module can be sufficiently increased by attaching it to a highly effective heat sink or the like. On the other hand, 1 to 4% by weight of Cu,
Since the alloy composed of -5% by weight of Ni and 91-98% by weight of W has a thermal expansion coefficient of 4.4-5.7 × 10 −6 / ° C., the thermal expansion coefficient of Kovar or 42 alloy (4 .5-
(5.1 × 10 −6 / ° C.), and the deformation of the case 11 caused by the difference in the heat shrinkage ratio between the case body 13 and the bottom plate 16 made of the same material and brazed can be ignored.

【0015】図2に第2の実施の形態を示す。図2にお
いて、図1と同一符号は同一構成部品を示す。この実施
の形態における光素子モジュール30のケース本体33
はケース31を構成する5面が一体的に形成され、この
ケース本体33にケース31の1つの側面を構成する側
板36がロー付けされる。ケース本体33及び側板36
は1〜4重量%のCuと、1〜5重量%のNiと、91
〜98重量%のWからなる合金により構成され、ケース
本体33の製造方法はそのような合金粉末を成形して焼
結する、いわゆる粉末治金法により製造される。ケース
本体33には光ファイバ取付部材12が設けられ、側板
36にはチップキャリア19が搭載される。レーザダイ
オード14はチップキャリア19の取付部材12に対向
する位置に設けられ、ケース本体33と側板36とのロ
ー付には銀ローが使用される。このように構成された光
素子モジュールの動作は第1の実施の形態と同様である
ので繰返しの説明を省略する。
FIG. 2 shows a second embodiment. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components. Case body 33 of optical element module 30 in this embodiment
The five surfaces constituting the case 31 are integrally formed, and a side plate 36 constituting one side surface of the case 31 is brazed to the case body 33. Case body 33 and side plate 36
Is 1 to 4% by weight of Cu, 1 to 5% by weight of Ni,
The case body 33 is manufactured by a so-called powder metallurgy method of molding and sintering such an alloy powder. The optical fiber mounting member 12 is provided on the case body 33, and the chip carrier 19 is mounted on the side plate 36. The laser diode 14 is provided at a position facing the mounting member 12 of the chip carrier 19, and silver brazing is used for brazing the case body 33 and the side plate 36. The operation of the optical element module configured as described above is the same as that of the first embodiment, and the description thereof will not be repeated.

【0016】なお、図1又は図2に示した実施の形態で
は1〜4重量%のCuと、1〜5重量%のNiと、91
〜98重量%のWからなる合金で構成された底板16又
は側板36にチップキャリア19を直接搭載したが、図
3に示すように、底板16又は側板(図示せず)の上面
に、ペルチェ素子からなるサーモモジュール18を介し
てチップキャリア19を固着してもよい。即ち、1〜4
重量%のCuと、1〜5重量%のNiと、91〜98重
量%のWからなる合金(商品名:アンビロイ)により構
成された底板16又は側板にサーモモジュール18を介
してチップキャリア19が固着され、このチップキャリ
ア19の上面にレーザダイオード14をケース本体13
のファイバ取付部材12に対向して設けることもでき
る。
In the embodiment shown in FIG. 1 or FIG. 2, 1 to 4% by weight of Cu, 1 to 5% by weight of Ni,
The chip carrier 19 was directly mounted on the bottom plate 16 or the side plate 36 made of an alloy consisting of W of about 98% by weight, but as shown in FIG. 3, a Peltier element was provided on the upper surface of the bottom plate 16 or the side plate (not shown). The chip carrier 19 may be fixed via a thermo module 18 made of. That is, 1-4
A chip carrier 19 is provided on a bottom plate 16 or a side plate made of an alloy (trade name: Ambiloy) composed of weight% of Cu, 1 to 5 weight% of Ni, and 91 to 98 weight% of W via a thermo module 18. The laser diode 14 is fixed to the upper surface of the chip carrier 19 and the case body 13 is fixed.
Can be provided to face the fiber mounting member 12.

【0017】一般的に光素子モジュールに使用されるサ
ーモモジュール18は複数のN型半導体化合物素子とP
型半導体化合物素子とをN,P,N,Pの順に電気的に
直列に接続し、端部のN型半導体化合物及びP型半導体
化合物にそれぞれリード線を接続して構成される。この
N側端子に直流電源のプラス、P側端子にマイナスの電
圧を印加すると、電流が各素子のN型からP型に流れ、
上部で吸収された熱量は各素子を通って下方に並列に輸
送される。その結果、モジュール18の上面で熱が吸収
され、この熱がモジュール18の下面に放出されるよう
になっている。
A thermo module 18 generally used for an optical element module includes a plurality of N-type semiconductor compound elements and a P-type semiconductor compound element.
The N-type semiconductor compound element is electrically connected in series in the order of N, P, N, and P, and a lead wire is connected to each of the N-type semiconductor compound and the P-type semiconductor compound at the end. When a positive voltage of the DC power supply is applied to the N-side terminal and a negative voltage is applied to the P-side terminal, current flows from the N-type of each element to the P-type,
The heat absorbed at the top is transported down through each element in parallel. As a result, heat is absorbed by the upper surface of the module 18 and is released to the lower surface of the module 18.

【0018】従って、サーモモジュール18を介してチ
ップキャリア19を固着した光素子モジュールでは、底
板16はサーモモジュール18の下面から放出される熱
量を有効に外部に伝え、この底板16を放熱効果の高い
ヒートシンク等に取付けることにより光素子モジュール
の冷却効率を更に高くすることできる。
Therefore, in the optical element module to which the chip carrier 19 is fixed via the thermo module 18, the bottom plate 16 effectively transmits the amount of heat released from the lower surface of the thermo module 18 to the outside, and the bottom plate 16 has a high heat radiation effect. By attaching the optical element module to a heat sink or the like, the cooling efficiency of the optical element module can be further increased.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る光素子
モジュールは、ケースを1〜4重量%のCuと、1〜5
重量%のNiと、91〜98重量%のWからなる合金に
より構成したので、ケースの熱伝導率は120W/m・
Kになる。この熱伝導率はコバールや42アロイに比較し
て高く、ケース全体をコバールや42アロイにした場合に
比較してケース内部の熱を有効に外部に伝える。この結
果、本発明の光素子モジュールでは光素子モジュールの
冷却効率を高めてコンパクト化することができる。
As described above, in the optical element module according to the present invention, the case is made of 1 to 4% by weight of Cu and 1 to 5% by weight.
The thermal conductivity of the case is 120 W / m · Si because it is composed of an alloy consisting of Ni of 91 wt% and W of 91 to 98 wt%.
It becomes K. This thermal conductivity is higher than Kovar or 42 alloy, and effectively transfers the heat inside the case to the outside compared to the case where the entire case is made of Kovar or 42 alloy. As a result, in the optical element module of the present invention, the cooling efficiency of the optical element module can be increased and the optical element module can be made compact.

【0020】また、冷却効率が高まることにより、光素
子モジュールの内部にサーモモジュールを装着した場合
にはサーモモジュールを構成する半導体化合物素子の数
を減少して消費電力を減少できるとともに、光素子モジ
ュールをコンパクトにすることにより、光ファイバの伝
送する高周波に起因した共振を低減することができる。
In addition, by increasing the cooling efficiency, when a thermo module is mounted inside the optical element module, the number of semiconductor compound elements constituting the thermo module can be reduced and power consumption can be reduced. Can reduce the resonance caused by the high frequency transmitted by the optical fiber.

【0021】更に、本発明に係る光素子モジュールで
は、ケースの熱膨張係数が4.4〜5.7×10-6/℃
になり、この熱膨張係数はコバールや42アロイにおける
熱膨張係数(4.5〜5.1×10-6/℃)と近似す
る。従って、ケースのガラス板やロッドレンズの取付け
に対する信頼性を低下させることなく、ケース全体を同
一材料で構成することにより、ケースをロー付する際に
おける熱収縮率の差を無視可能にする。このように熱収
縮率の差を無視できる結果、本発明の光素子モジュール
では、熱収縮によって、ケースに固着したレンズも同一
方向に同程度変位するため、このレンズに対するレーザ
ダイオードからのレーザ光のずれを低減することができ
る。
Further, in the optical element module according to the present invention, the case has a thermal expansion coefficient of 4.4 to 5.7 × 10 −6 / ° C.
This coefficient of thermal expansion is close to that of Kovar or 42 alloy (4.5 to 5.1 × 10 −6 / ° C.). Therefore, the difference in the heat shrinkage ratio when the case is brazed can be ignored by making the entire case from the same material without lowering the reliability of attaching the glass plate or the rod lens to the case. As a result of ignoring the difference in the thermal shrinkage in this manner, in the optical element module of the present invention, the lens fixed to the case is also displaced by the same degree in the same direction due to the thermal shrinkage. The displacement can be reduced.

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

【図1】本発明のケースの底板にチップキャリアを搭載
した第1の実施の形態の光素子モジュールの断面図。
FIG. 1 is a sectional view of an optical element module according to a first embodiment in which a chip carrier is mounted on a bottom plate of a case according to the present invention.

【図2】本発明のケースの側板にチップキャリアを搭載
した第2の実施の形態の光素子モジュールの断面図。
FIG. 2 is a sectional view of an optical element module according to a second embodiment in which a chip carrier is mounted on a side plate of a case according to the present invention.

【図3】本発明のケースの底板にサーモモジュールを搭
載した光素子モジュールの断面図。
FIG. 3 is a sectional view of an optical element module in which a thermo module is mounted on a bottom plate of a case according to the present invention.

【図4】図1に対応する従来の光素子モジュールの断面
図。
FIG. 4 is a sectional view of a conventional optical element module corresponding to FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、30 光素子モジュール 11、31 ケース 12 光ファイバ取付部材 14 レーザダイオード 10, 30 Optical element module 11, 31 Case 12 Optical fiber mounting member 14 Laser diode

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年11月27日[Submission date] November 27, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0010】請求項1に係る光素子モジュールでは、ケ
ース11を構成する1〜4重量%のCuと、1〜5重量
%のNiと、91〜98重量%のWからなる合金の熱伝
導率は120W/m・Kであり、ケース全体をコバール
や42アロイにした場合に比較してケース内部の熱を有効
に外部に伝え、このケース11に放熱効果の高いヒート
シンク等に取付けることにより光素子モジュールの冷却
効率を高くする。一方、1〜4重量%のCuと、1〜5
重量%のNiと、91〜98重量%のWからなる合金の
熱膨張係数は4.4〜5.7×10-6/℃であり、同
材料からケース11を構成することによりロー付する際
における熱収縮率の差に起因するケース11の変形は極
めて小さく無視できる。
In the optical element module according to the first aspect, the thermal conductivity of an alloy comprising 1 to 4% by weight of Cu, 1 to 5% by weight of Ni, and 91 to 98% by weight of W constituting the case 11 is described. Is 120 W / m · K. Compared to the case where the entire case is made of Kovar or 42 alloy, the heat inside the case is effectively transmitted to the outside, and the optical element is mounted on the case 11 by attaching it to a heat sink having a high heat radiation effect. Increase the cooling efficiency of the module. On the other hand, 1 to 4% by weight of Cu and 1 to 5%
% By weight of Ni, the thermal expansion coefficient of the alloy comprising 91 to 98 wt% of W is 4.4~5.7 × 10 -6 / ℃, brazing by forming the case 11 from the same material In this case, the deformation of the case 11 due to the difference in the heat shrinkage is extremely small and can be ignored.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】このように構成された光素子モジュールで
はケース11であるケース本体13及び底板16を1〜
4重量%のCuと、1〜5重量%のNiと、91〜98
重量%のWからなる合金により構成したので、その熱伝
導率は120W/m・Kになり、底板16はチップキャ
リア19の下面から放出される熱量を有効に外部に伝
え、この底板16を放熱効果の高いヒートシンク等に取
付けることにより光素子モジュールの冷却効率を十分に
高くすることできる。一方、同一材料であるケース本体
13と底板16とのロー付における熱収縮率の差に起因
するケース11の変形を無視することができる。
In the optical element module thus configured, the case body 13 and the bottom plate 16 as the case 11
4 wt% Cu, 1-5 wt% Ni, 91-98
Since it is composed of an alloy composed of W in weight%, its thermal conductivity becomes 120 W / m · K, and the bottom plate 16 effectively transmits the amount of heat released from the lower surface of the chip carrier 19 to the outside. The cooling efficiency of the optical element module can be sufficiently increased by attaching it to a highly effective heat sink or the like. On the other hand, it is possible to ignore deformation of the case 11 due to the difference in the thermal shrinkage ratio in brazing the case body 13 and the bottom plate 16 is a same material.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0021】更に、本発明に係る光素子モジュールで
は、ケースの熱膨張係数が4.4〜5.7×10-6/℃
になり、ケースのガラス板やロッドレンズの取付けに対
する信頼性を低下させることなく、ケース全体を同一材
料で構成することにより、ケースをロー付する際におけ
る熱収縮率の差を無視可能にする。このように熱収縮率
の差を無視できる結果、本発明の光素子モジュールで
は、熱収縮によって、ケースに固着したレンズも同一方
向に同程度変位するため、このレンズに対するレーザダ
イオードからのレーザ光のずれを低減することができ
る。
Further, in the optical element module according to the present invention, the case has a thermal expansion coefficient of 4.4 to 5.7 × 10 −6 / ° C.
To become, to case without lowering the reliability of the mounting of the glass plate or rod lens, by constituting the entire case of the same material, the negligible difference of thermal shrinkage at the time of brazing the case I do. As a result of ignoring the difference in the thermal shrinkage in this manner, in the optical element module of the present invention, the lens fixed to the case is also displaced by the same degree in the same direction due to the thermal shrinkage. The displacement can be reduced.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケース(11,31)に光ファイバ取付部材(1
2)が設けられ、前記取付部材(12)に対向する前記ケース
(11,31)の内部にレーザダイオード(14)が搭載された光
素子モジュールにおいて、 前記ケース(11,31))が1〜4重量%のCuと、1〜5重
量%のNiと、91〜98重量%のWからなる合金によ
り構成されたことを特徴とする光素子モジュール。
An optical fiber mounting member (1) is attached to a case (11, 31).
2) provided, the case facing the mounting member (12)
In the optical element module in which the laser diode (14) is mounted inside (11, 31), the case (11, 31)) has 1 to 4% by weight of Cu, 1 to 5% by weight of Ni, An optical element module comprising an alloy comprising up to 98% by weight of W.
JP29501796A 1996-11-07 1996-11-07 Optical element module Withdrawn JPH10142457A (en)

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JP (1) JPH10142457A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013128728A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-06 株式会社フジクラ Optical module and production method for same

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