JPH10300988A - Optical module - Google Patents
Optical moduleInfo
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- JPH10300988A JPH10300988A JP10452497A JP10452497A JPH10300988A JP H10300988 A JPH10300988 A JP H10300988A JP 10452497 A JP10452497 A JP 10452497A JP 10452497 A JP10452497 A JP 10452497A JP H10300988 A JPH10300988 A JP H10300988A
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- conversion element
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換素子と、
光ファイバとを光学的に結合させる光モジュールに係
り、特に、光電変換素子から発生する熱を冷却する機
能、光電変換素子を一定温度にするため加熱、冷却する
機能を有する電子冷却器を備えた光モジュールに関する
ものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photoelectric conversion element,
The present invention relates to an optical module that optically couples with an optical fiber, and in particular, has an electronic cooler having a function of cooling heat generated from a photoelectric conversion element, and a function of heating and cooling the photoelectric conversion element to a constant temperature. It relates to an optical module.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信装置は、発光素子や受光素子等の
光電変換素子と光ファイバとを光学的に結合させる構造
を有した光モジュールが必要とされ、その実用化が図ら
れている。その一例として、光電変換素子から発生する
熱を冷却するための電子冷却器を備えたものがある。2. Description of the Related Art An optical communication apparatus requires an optical module having a structure in which a photoelectric conversion element such as a light emitting element or a light receiving element is optically coupled to an optical fiber. As an example, there is a device provided with an electronic cooler for cooling heat generated from a photoelectric conversion element.
【0003】図8はかかる従来の光モジュールの断面
図、図9はその光モジュールの電子冷却器の平面図、図
10はその電子冷却器の断面図である。これらの図にお
いて、1は発光素子としてのレーザダイオード(以下、
LDと略す)、2はLD1を半田で固定し、そのLD1
の発熱を放熱するヒートシンク、3はヒートシンク2を
半田で固定したLDヘッダ、4はLD1の出力をモニタ
する受光素子であるモニタフォトダイオード(以下、モ
ニタPDと略す)である。FIG. 8 is a sectional view of such a conventional optical module, FIG. 9 is a plan view of an electronic cooler of the optical module, and FIG. 10 is a sectional view of the electronic cooler. In these figures, reference numeral 1 denotes a laser diode as a light emitting element (hereinafter, referred to as a light emitting element).
2) LD1 is fixed with solder, and LD1 is
3 is an LD header to which the heat sink 2 is fixed by solder, and 4 is a monitor photodiode (hereinafter abbreviated as monitor PD) as a light receiving element for monitoring the output of the LD 1.
【0004】また、5はモニタPD4を半田で固定した
PDヘッダ、6は温度検出用手段としてのサーミスタ抵
抗(以下、サーミスタと略す)、7は金属板で、表面に
前記のLDヘッダ3、PDヘッダ5、サーミスタ6が放
熱のため半田固定等で取り付けられている。8はLD1
の出力光を集光するレンズであり、金属ホルダを有して
おり、レンズ8とLD1の光軸調整後、YAGレーザ等
で金属板7に溶接固定されている。Further, 5 is a PD header to which the monitor PD 4 is fixed by solder, 6 is a thermistor resistor (hereinafter abbreviated as a thermistor) as a temperature detecting means, 7 is a metal plate, and the LD header 3 and PD are provided on the surface. The header 5 and the thermistor 6 are attached by heat fixing or the like for heat radiation. 8 is LD1
This lens has a metal holder, and is fixed to the metal plate 7 by YAG laser or the like after adjusting the optical axes of the lens 8 and the LD 1.
【0005】更に、9はLD1から発生する熱を冷却す
るための電子冷却器であり、図9及び図10に示すよう
に、互いの対向面にメタライズパターン10,11を施
したセラミック基板12,13と、この間にメタライズ
パターン10,11に沿って挟まれた、冷却用のペルチ
ェ効果(通電すると素子の上下端面に温度差を生じる)
を有する半導体(以下、ペルチェ素子と略す)14とで
構成されている。Further, reference numeral 9 denotes an electronic cooler for cooling the heat generated from the LD 1, and as shown in FIGS. 9 and 10, a ceramic substrate 12 having metallized patterns 10, 11 provided on opposing surfaces thereof. 13 and a Peltier effect for cooling, which is sandwiched between the metallization patterns 10 and 11 therebetween (a temperature difference occurs between the upper and lower end surfaces of the element when energized)
(Hereinafter, abbreviated as Peltier element) 14.
【0006】ここで、セラミック基板12,13とペル
チェ素子14は、熱伝導性を良好にするため、半田で固
定されている。セラミック基板12,13のメタライズ
パターン10,11には、軟銅等で形成された通電用リ
ード線15,16が半田で固定されている。セラミック
基板13は金属板7の裏面に半田固定され、セラミック
基板12は、ケース17に半田で固定されている。Here, the ceramic substrates 12, 13 and the Peltier element 14 are fixed with solder in order to improve the thermal conductivity. Electrical lead wires 15 and 16 made of soft copper or the like are fixed to the metallized patterns 10 and 11 of the ceramic substrates 12 and 13 by soldering. The ceramic substrate 13 is fixed to the back surface of the metal plate 7 by soldering, and the ceramic substrate 12 is fixed to the case 17 by soldering.
【0007】セラミック基板12,13にはAl2 O3
やAlN等が用いられ、メタライズパターン10,11
にはAu等が用いられている。ケース17は一端に透孔
が形成され、バタフライ型の構造で底面が平板なため、
電子冷却器9の高温側からの熱を外部に伝導する構造と
なっている。LDヘッダ3、PDヘッダ5、サーミスタ
6、レンズ8を取り付けた金属板7が、電子冷却器9と
一体にケース17に収納し固定され、保護されている。The ceramic substrates 12 and 13 are made of Al 2 O 3
And AlN are used, and the metallized patterns 10 and 11 are used.
For example, Au is used. The case 17 has a through hole at one end, a butterfly-type structure, and a flat bottom surface.
The structure is such that heat from the high-temperature side of the electronic cooler 9 is conducted to the outside. A metal plate 7 to which an LD header 3, a PD header 5, a thermistor 6, and a lens 8 are attached is housed and fixed in a case 17 integrally with an electronic cooler 9, and is protected.
【0008】また、ケース17内面の所定高さにセラミ
ック端子部18が形成され、このセラミック端子部18
に設けられたAu等のメタライズパターンとLDヘッダ
3、PDヘッダ5、サーミスタ6がワイヤボンディング
等で電気的に結線され、電子冷却器9のリード線15,
16が半田固定により電気的に接続されている。カバー
19はケース17の内部を窒素ガス等で充填後、ケース
17の上面開放部を塞ぐようにケース17にシーム溶接
固定されている。20はフェルール、21は光ファイ
バ、22はスリーブであり、光ファイバ21の端部はフ
ェルール20の中心部に固定保持されており、このフェ
ルール20は、スリーブ22内に挿入されている。光フ
ァイバ21をLD1及びレンズ8に対して光軸調整した
後、フェルール20とスリーブ22がYAGレーザ等で
溶接固定され、スリーブ22は、ケース17にYAGレ
ーザ等で溶接固定される。LD1からの出力光はレンズ
8で集束され、この集束ビームの焦点位置に光軸調整さ
れた光ファイバ21の端面に照射され、光ファイバ21
に光結合される。A ceramic terminal portion 18 is formed at a predetermined height on the inner surface of the case 17.
Are electrically connected to the LD header 3, the PD header 5, and the thermistor 6 by wire bonding or the like.
16 are electrically connected by soldering. After filling the inside of the case 17 with nitrogen gas or the like, the cover 19 is seam-welded and fixed to the case 17 so as to close the upper opening of the case 17. Reference numeral 20 denotes a ferrule, reference numeral 21 denotes an optical fiber, reference numeral 22 denotes a sleeve. The end of the optical fiber 21 is fixed and held at the center of the ferrule 20, and the ferrule 20 is inserted into the sleeve 22. After adjusting the optical axis of the optical fiber 21 with respect to the LD 1 and the lens 8, the ferrule 20 and the sleeve 22 are fixed by welding with a YAG laser or the like, and the sleeve 22 is fixed to the case 17 by welding with a YAG laser or the like. The output light from the LD 1 is focused by the lens 8, irradiated to the end face of the optical fiber 21 whose optical axis has been adjusted to the focal position of the focused beam, and
Optically coupled.
【0009】また、LD1は通電による光出力時に、レ
ンズ8と逆側端面からも光出力する。これをモニタPD
4で受光することにより、LD1の出力パワーをモニタ
することができる。この光結合時に、LD1から発生し
た熱がヒートシンク2及びLDヘッダ3を介して金属板
7に伝達され、金属板7が一定の温度に達したことがサ
ーミスタ6により検出されると、その検出信号をもとに
電子冷却器9に通電され、ペルチェ素子14により金属
板7が冷却され、したがって、LD1が冷却される。The LD 1 also outputs light from the end face opposite to the lens 8 when outputting light by energization. Monitor PD
By receiving the light at 4, the output power of the LD 1 can be monitored. At the time of this optical coupling, heat generated from the LD 1 is transmitted to the metal plate 7 via the heat sink 2 and the LD header 3, and when the thermistor 6 detects that the metal plate 7 has reached a certain temperature, a detection signal is generated. Is supplied to the electronic cooler 9, the metal plate 7 is cooled by the Peltier element 14, and thus the LD 1 is cooled.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の光モジュールの構造では、以下の問題がある。
電子冷却器9の上部に金属板7を固定し、その上部にL
Dヘッダ3、LD1、レンズ8等を固定しており、ケー
ス17内の実装高さは、金属板7の厚み、金属板7搭載
面に固定された突起部品の高さ、電子冷却器9の高さの
加算で決定される。However, the structure of the above-mentioned conventional optical module has the following problems.
The metal plate 7 is fixed on the upper part of the electronic cooler 9 and the L
The D header 3, the LD 1, the lens 8, etc. are fixed. The mounting height in the case 17 is determined by the thickness of the metal plate 7, the height of the protruding parts fixed to the mounting surface of the metal plate 7, and the height of the electronic cooler 9. Determined by adding height.
【0011】ところが、ケース17には装置実装による
高さ制限があり、ケース17内に収納するには、金属板
搭載面に固定された突起部品の高さを低くできない場
合、金属板7の厚みや電子冷却器9の高さを低くする必
要があった。電子冷却器9の高さを低くすることは、ペ
ルチェ素子14の高さを低くすることとなり、素子自身
のジュール熱発生、高温側からの熱伝導により、冷却能
力が低下する。However, the height of the case 17 is limited by the mounting of the device, and if the height of the protruding parts fixed to the metal plate mounting surface cannot be reduced to accommodate the case 17, the thickness of the metal plate 7 must be reduced. And the height of the electronic cooler 9 must be reduced. Reducing the height of the electronic cooler 9 lowers the height of the Peltier element 14, and the element itself generates Joule heat and conducts heat from the high-temperature side, thereby lowering the cooling capacity.
【0012】また、環境温度が高くなり、設定された冷
却温度との差が大きくなると、ペルチェ素子14への通
電電流が増加して、ジュール熱増加により冷却限界がさ
らに低下する。このような状況からケース17の高さ寸
法を低くすることは難しく、小型化が困難であるという
問題があった。また、電子冷却器9の冷却能力が制限さ
れると、環境温度が高くなった場合に、金属板7の冷却
設定温度を低くできないという問題が発生し、使用可能
な環境温度も高く設定できないといった問題が発生して
いた。When the ambient temperature increases and the difference from the set cooling temperature increases, the current supplied to the Peltier element 14 increases, and the cooling limit further decreases due to an increase in Joule heat. Under such circumstances, it is difficult to reduce the height of the case 17 and it is difficult to reduce the size. Further, if the cooling capacity of the electronic cooler 9 is limited, there arises a problem that, when the environmental temperature becomes high, the cooling set temperature of the metal plate 7 cannot be lowered, and the usable environmental temperature cannot be set high. There was a problem.
【0013】さらに、金属板7の冷却設定温度が高いと
いうことは、LD1の温度が高い状態になり、長期信頼
性を悪化させるという問題にも関係していた。本発明
は、上記問題点を除去し、金属板非搭載面に突起する部
品をなくし、光モジュールのケース高さ寸法の小型化を
図ると同時に、電子冷却器の高さ寸法を大きくすること
ができる光モジュールを提供することを目的とする。Further, the fact that the cooling set temperature of the metal plate 7 is high is related to the problem that the temperature of the LD 1 becomes high and the long-term reliability is deteriorated. The present invention eliminates the above-mentioned problems, eliminates parts projecting on the metal plate non-mounting surface, reduces the case height of the optical module, and increases the height of the electronic cooler. It is an object of the present invention to provide an optical module that can be used.
【0014】[0014]
【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、 〔1〕ケース内に光電変換素子、レンズ、及びメタライ
ズパターンを有する一対のセラミック基板と、この一対
のセラミック基板間に挟まれた半導体ペルチェ素子を具
備し、前記光電変換素子から発生する熱を冷却する電子
冷却器を固定すると共に、前記光電変換素子及び前記電
子冷却器を前記ケース内に設けられた端子部に電気的に
接続し、前記ケースの外部に前記光電変換素子と前記レ
ンズを介して光学的に結合される光ファイバを固定した
光モジュールにおいて、上下に貫通した複数の電極部
(123)を有する金属板(107)に前記光電変換素
子(101)を搭載し、前記電子冷却器(112)の上
面を構成しているセラミック基板(115)をコの字型
に形成して中央部に空間部(115A)を設け、この空
間部(115A)のペルチェ素子(117)をなくし、
前記光電変換素子(101)が前記空間部(115A)
に配置され、前記ケース(120)の外部に固定される
光ファイバ(126)方向に前記光電変換素子(10
1)が向くように、前記電子冷却器(112)のコの字
型のセラミック基板(115)上に熱伝導性接着剤によ
り、前記金属板(107)を固定するようにしたもので
ある。In order to achieve the above object, the present invention provides: [1] a pair of ceramic substrates having a photoelectric conversion element, a lens, and a metallized pattern in a case; With a semiconductor Peltier element sandwiched between, and fixing an electronic cooler that cools the heat generated from the photoelectric conversion element, the photoelectric conversion element and the electronic cooler to a terminal portion provided in the case In an optical module in which an optical fiber that is electrically connected and optically coupled to the outside of the case via the lens and the photoelectric conversion element is fixed, a metal having a plurality of vertically extending electrode portions (123) The photoelectric conversion element (101) is mounted on a plate (107), and a ceramic substrate (115) constituting the upper surface of the electronic cooler (112) is formed in a U-shape. The space part (115A) is provided in the center part, and the Peltier element (117) of this space part (115A) is eliminated.
The photoelectric conversion element (101) is provided in the space (115A).
And the photoelectric conversion element (10) in the direction of the optical fiber (126) fixed to the outside of the case (120).
The metal plate (107) is fixed on a U-shaped ceramic substrate (115) of the electronic cooler (112) with a thermally conductive adhesive so that 1) faces.
【0015】このように、電子冷却器(112)上面の
セラミック基板(115)がコの字となるように中央部
に空間部(115A)を設ける形状とし、金属板(10
7)に搭載したLDヘッダ(103)とPDヘッダ(1
05)を、その中央部の空間部(115A)に入るよう
に上下反転させて金属板(107)の搭載面(108)
を前記コの字型のセラミック基板(115)上面に固定
するようにしたので、金属板(107)の非搭載面(1
22)に突起する部品がなくなり、光モジュールのケー
ス(120)高さ寸法を小さくできると同時に、ペルチ
ェ素子(117)の高さ寸法を大きくすることができ
る。As described above, the space (115A) is provided at the center so that the ceramic substrate (115) on the upper surface of the electronic cooler (112) is formed in a U-shape.
7) LD header (103) and PD header (1)
05) is turned upside down so as to enter the center space (115A), and the mounting surface (108) of the metal plate (107) is
Is fixed to the upper surface of the U-shaped ceramic substrate (115), so that the non-mounting surface (1) of the metal plate (107) is fixed.
Since there is no component protruding at 22), the height of the optical module case (120) can be reduced, and at the same time, the height of the Peltier element (117) can be increased.
【0016】〔2〕ケース内に光電変換素子、レンズ、
及びメタライズパターンを有する一対のセラミック基板
と、この一対のセラミック基板間に挟まれた半導体ペル
チェ素子を具備し、前記光電変換素子から発生する熱を
冷却する電子冷却器を固定すると共に、前記光電変換素
子及び前記電子冷却器を前記ケース内に設けられた端子
部に電気的に接続し、前記ケースの外部に前記光電変換
素子と前記レンズを介して光学的に結合される光ファイ
バを固定した光モジュールにおいて、上下に貫通した複
数の電極部(207,208)を有する金属板(20
5)に前記光電変換素子(201)を搭載し、前記電子
冷却器(213)の上面を構成しているセラミック基板
を平行な2分されたセラミック基板(217−1,21
7−2)として、中央部に空間部(218)を設け、こ
の空間部(218)のペルチェ素子(219)をなく
し、前記光電変換素子(201)が前記空間部(21
8)に配置され、前記ケース(222)外部に固定され
る光ファイバ方向に前記光電変換素子(201)が向く
ように、前記電子冷却器(213)の平行な2分された
セラミック基板(217−1,217−2)上に熱伝導
性接着剤により、前記金属板(205)を固定するよう
にしたものである。[2] A photoelectric conversion element, a lens,
And a pair of ceramic substrates having a metallized pattern, and a semiconductor Peltier element sandwiched between the pair of ceramic substrates, wherein an electronic cooler for cooling heat generated from the photoelectric conversion element is fixed, and the photoelectric conversion is performed. A light in which an element and the electronic cooler are electrically connected to a terminal provided in the case, and an optical fiber optically coupled to the photoelectric conversion element and the lens via the lens is fixed to the outside of the case. In the module, a metal plate (20) having a plurality of electrode portions (207, 208) penetrating vertically
5) The photoelectric conversion element (201) is mounted on the ceramic substrate (217-1 and 21-1), which is a parallel bisecting of the ceramic substrate forming the upper surface of the electronic cooler (213).
7-2), a space (218) is provided in the center, and the Peltier element (219) in the space (218) is eliminated, and the photoelectric conversion element (201) is replaced by the space (21).
8) and the parallel ceramic substrate (217) of the electronic cooler (213) so that the photoelectric conversion element (201) faces the optical fiber fixed to the outside of the case (222). -1, 217-2) on which the metal plate (205) is fixed by a heat conductive adhesive.
【0017】このように、電子冷却器(213)上面の
セラミック基板を平行な2分されたセラミック基板(2
17−1,217−2)として、中央部に空間部(21
8)を設け、この空間部(218)のペルチェ素子(2
19)をなくし、金属板(205)に搭載したTWAヘ
ッダ(203)とサーミスタ(204)が、その空間部
(218)に入るように上下反転させて金属板(20
5)の搭載面(206)と電子冷却器(213)の2分
されたセラミック基板(217−1,217−2)の上
面に固定するようにしたので、金属板(205)の非搭
載面(224)に突起する部品がなくなり、光モジュー
ルのケース高さ寸法を小さくできると同時に、ペルチェ
素子(219)の高さ寸法を大きくすることができる。As described above, the ceramic substrate on the upper surface of the electronic cooler (213) is divided into two parallel ceramic substrates (2).
17-1 and 217-2), and a space (21
8), and a Peltier element (2) in this space (218).
19), the TWA header (203) and the thermistor (204) mounted on the metal plate (205) are turned upside down so as to enter the space (218).
The mounting surface (206) of 5) and the upper surface of the ceramic substrate (217-1, 217-2) divided into two parts of the electronic cooler (213) are fixed, so that the non-mounting surface of the metal plate (205) is fixed. Since there are no parts protruding at (224), the height of the case of the optical module can be reduced, and at the same time, the height of the Peltier element (219) can be increased.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
第1実施例を示す光モジュールの断面図、図2はその光
モジュールの金属板の斜視図、図3はその金属板上の搭
載図、図4はその光モジュールの内部の電子冷却器と組
み立て説明図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an optical module showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a metal plate of the optical module, FIG. 3 is a mounting view on the metal plate, and FIG. It is an electronic cooler and assembly explanatory drawing.
【0019】これらの図において、101は光電変換素
子としてのレーザダイオード(以下、LDと略す)、1
02はLD101を半田で固定し、LD101の発熱を
放熱するヒートシンク、103はヒートシンク102を
半田で固定したLDヘッダである。104はLD101
の出力をモニタする受光素子であるモニタPD、105
はモニタPD104を半田で固定したPDヘッダ、10
6は温度検出用手段としてのサーミスタである。In these figures, reference numeral 101 denotes a laser diode (hereinafter abbreviated as LD) as a photoelectric conversion element;
Reference numeral 02 denotes a heat sink that fixes the LD 101 with solder and radiates heat generated by the LD 101, and reference numeral 103 denotes an LD header to which the heat sink 102 is fixed with solder. 104 is the LD 101
Monitor PD 105 serving as a light receiving element for monitoring the output of
Are PD headers to which the monitor PD 104 is fixed by soldering, 10
Reference numeral 6 denotes a thermistor as a temperature detecting means.
【0020】また、107は金属板であり、図2に示す
ように、上下に電気的に貫通した電極部123を有して
いる。そして、LDヘッダ103、PDヘッダ105、
サーミスタ106は、図3に示すように金属板107の
搭載面108に半田で固定され、金属板搭載面の電極部
109,110とワイヤボンディングで所定の位置に電
気的に結線するようにしている。Reference numeral 107 denotes a metal plate, as shown in FIG. 2, having an electrode portion 123 vertically penetrated electrically. Then, the LD header 103, the PD header 105,
As shown in FIG. 3, the thermistor 106 is fixed to the mounting surface 108 of the metal plate 107 by soldering, and is electrically connected to the electrodes 109 and 110 on the metal plate mounting surface at predetermined positions by wire bonding. .
【0021】111はLD101の出力光を集光するレ
ンズであり、金属ホルダを有しており、レンズ111と
LD101の光軸調整後、YAGレーザで、図3に示す
ように金属板107の搭載面108に溶接固定されてい
る。112はLD101から発生する熱を冷却するため
の電子冷却器であり、図4に示すように、互いの対向面
にメタライズパターン113,114を施したセラミッ
ク基板115,116と、この間にメタライズパターン
113,114に沿って挟まれた、冷却用のペルチェ素
子117とで構成されている。セラミック基板115,
116とペルチェ素子117は、熱伝導性を良好にする
ため、半田で固定されている。セラミック基板115,
116のメタライズパターン113,114には、軟銅
で形成された通電用リード線118,119が半田で固
定されている。Reference numeral 111 denotes a lens for condensing the output light of the LD 101, which has a metal holder. After adjusting the optical axes of the lens 111 and the LD 101, a YAG laser is used to mount the metal plate 107 as shown in FIG. It is fixed to the surface 108 by welding. Reference numeral 112 denotes an electronic cooler for cooling the heat generated from the LD 101. As shown in FIG. 4, ceramic substrates 115 and 116 having metallized patterns 113 and 114 provided on opposing surfaces thereof, and a metallized pattern 113 therebetween. , 114, and a Peltier element 117 for cooling. Ceramic substrate 115,
The Peltier element 117 and the Peltier element 117 are fixed with solder in order to improve thermal conductivity. Ceramic substrate 115,
Electrical lead wires 118 and 119 formed of soft copper are fixed to the metallized patterns 113 and 114 by soldering.
【0022】また、図4に示すように、セラミック基板
116は、平板であり、セラミック基板115は「コ」
の字型に形成され、中央が空間部115Aを有してい
る。金属板107の搭載面108に固定されたLDヘッ
ダ103、PDヘッダ105、サーミスタ106が、セ
ラミック基板115の中央の空間部115Aに入り、レ
ンズ111が開放部に向くように、図4に示すように、
上下反転させ、金属板107の搭載面108と電子冷却
器112の「コ」の字型セラミック基板115とが半田
で固定される。As shown in FIG. 4, the ceramic substrate 116 is a flat plate, and the ceramic substrate 115 is
, And has a space 115A at the center. As shown in FIG. 4, the LD header 103, the PD header 105, and the thermistor 106 fixed to the mounting surface 108 of the metal plate 107 enter the central space 115A of the ceramic substrate 115, and the lens 111 faces the opening. To
The mounting surface 108 of the metal plate 107 and the “U” -shaped ceramic substrate 115 of the electronic cooler 112 are fixed by soldering.
【0023】セラミック基板116はケース120に半
田で固定されている。なお、セラミック基板115,1
16にはAl2 O3 が用いられ、メタライズパターン1
13,114にはAuが用いられている。ケース120
には一端に透孔が形成され、バタフライ型の構造で底面
が平板なため、電子冷却器112の高温側からの熱を外
部に伝導する構造となっている。The ceramic substrate 116 is fixed to the case 120 with solder. The ceramic substrates 115, 1
For Al 2 O 3 , metallized pattern 1 was used.
Au is used for 13,14. Case 120
Has a through hole at one end and has a butterfly-type structure with a flat bottom surface, so that heat from the high-temperature side of the electronic cooler 112 is conducted to the outside.
【0024】また、LDヘッダ103、PDヘッダ10
5、サーミスタ106、レンズ111を取り付けた金属
板107が、電子冷却器112と一体にケース120に
収納固定され、保護されている。ケース120内面の所
定高さに形成されたセラミック端子部121に設けられ
たAuのメタライズパターンと、金属板非搭載面の電極
部123とは、ワイヤボンディングで所定の位置に電気
的結線することにより、ケース120のセラミック端子
部121とLDヘッダ103、PDヘッダ105、サー
ミスタ106が電気的に結線され、電子冷却器112の
通電用リード線118,119が半田固定により電気的
に接続されている。The LD header 103, PD header 10
5. The metal plate 107 to which the thermistor 106 and the lens 111 are attached is housed and fixed in the case 120 integrally with the electronic cooler 112 and protected. The metallized pattern of Au provided on the ceramic terminal portion 121 formed at a predetermined height on the inner surface of the case 120 and the electrode portion 123 on the non-metal plate mounting surface are electrically connected to predetermined positions by wire bonding. The ceramic terminal portion 121 of the case 120 is electrically connected to the LD header 103, the PD header 105, and the thermistor 106, and the energizing lead wires 118 and 119 of the electronic cooler 112 are electrically connected by soldering.
【0025】また、カバー124は、ケース120の内
部を窒素ガス等で充填した後、ケース120の上面開放
部を塞ぐようにケース120にシーム溶接固定されてい
る。125はフェルール、126は光ファイバ、127
はスリーブであり、光ファイバ126の端部はフェルー
ル125の中心部に固定保持されており、このフェルー
ル125はスリーブ127内に挿入されている。The cover 124 is fixed to the case 120 by seam welding so as to cover the open portion of the upper surface of the case 120 after filling the inside of the case 120 with nitrogen gas or the like. 125 is a ferrule, 126 is an optical fiber, 127
Is a sleeve, and the end of the optical fiber 126 is fixedly held at the center of the ferrule 125, and the ferrule 125 is inserted into the sleeve 127.
【0026】そこで、光ファイバ126をLD101及
びレンズ111に対して光軸調整した後、フェルール1
25とスリーブ127がYAGレーザ等で溶接固定さ
れ、スリーブ127は、ケース120にYAGレーザ等
で溶接固定される。LD101からの出力光はレンズ1
11で集束され、この集束ビームの焦点位置に光軸調整
された光ファイバ126の端面に照射され、光ファイバ
126に光結合される。After adjusting the optical axis of the optical fiber 126 with respect to the LD 101 and the lens 111, the ferrule 1
25 and the sleeve 127 are fixed by welding with a YAG laser or the like, and the sleeve 127 is fixed to the case 120 by welding with a YAG laser or the like. The output light from the LD 101 is the lens 1
At 11, the focused beam is irradiated onto the end face of the optical fiber 126 whose optical axis is adjusted to the focal position, and optically coupled to the optical fiber 126.
【0027】また、LD101は通電による光出力時
に、レンズ111と逆側端面からも光出力する。これを
モニタPD104で受光することにより、LD101の
出力パワーをモニタすることができる。この光結合時
に、LD101から発生した熱がヒートシンク102及
びLDヘッダ103を介して金属板107に伝達され、
金属板107が一定の温度に達したことがサーミスタ1
06により検出されると、その検出信号を基に電子冷却
器112に通電され、ペルチェ素子117により金属板
107が冷却され、したがって、LD101が冷却され
る。The LD 101 also outputs light from the end face opposite to the lens 111 when outputting light by energization. By receiving this light with the monitor PD 104, the output power of the LD 101 can be monitored. At the time of this optical coupling, heat generated from the LD 101 is transmitted to the metal plate 107 via the heat sink 102 and the LD header 103,
The thermistor 1 indicates that the metal plate 107 has reached a certain temperature.
When the electric signal is detected by 06, the electric cooler 112 is energized based on the detection signal, the metal plate 107 is cooled by the Peltier element 117, and therefore the LD 101 is cooled.
【0028】なお、上述した第1実施例では、光電変換
素子としてLD101を用いたが他の発光素子にも適用
できる。また、受光素子(モニタPD104)を発光素
子(LD101)の位置に実装して光ファイバ126と
結合させる光モジュールに適用でき、その場合、モニタ
PD104及びPDヘッダ105は不要となる。このよ
うに、第1実施例によれば、ケース内に、少なくとも光
電変換素子及びこの光電変換素子から発生する熱を、冷
却ないしは温度安定化するための電子冷却器を固定する
と共に、この光電変換素子、及び前記電子冷却器を前記
ケース内に設けられた端子部に電気的に接続し、前記ケ
ースに光電変換素子と光学的に結合される光ファイバを
固定した光モジュールにおいて、電子冷却器上面のセラ
ミック基板中央部をコの字型になるように形成し、金属
板に搭載したLDヘッダとPDヘッダが、電子冷却器の
コの字型部分の中央部の空間部に入るように金属板を電
子冷却器に固定することにより、金属板非搭載面に突起
する部品がなくなり、光モジュールのケース高さ寸法を
小さくできると同時に、電子冷却器の高さ寸法を大きく
することができる。In the first embodiment described above, the LD 101 is used as the photoelectric conversion element, but the present invention can be applied to other light emitting elements. Further, the present invention can be applied to an optical module in which the light receiving element (monitor PD 104) is mounted at the position of the light emitting element (LD 101) and coupled to the optical fiber 126. In this case, the monitor PD 104 and the PD header 105 become unnecessary. As described above, according to the first embodiment, at least the photoelectric conversion element and the electronic cooler for cooling or stabilizing the heat generated from the photoelectric conversion element are fixed in the case, and the photoelectric conversion element is fixed. In an optical module in which an element and the electronic cooler are electrically connected to a terminal portion provided in the case, and an optical fiber optically coupled to the photoelectric conversion element is fixed to the case, The central portion of the ceramic substrate is formed into a U-shape, and the metal plate is mounted so that the LD header and PD header mounted on the metal plate enter the space at the center of the U-shaped portion of the electronic cooler. By fixing the electronic cooler to the electronic cooler, there are no protruding parts on the metal plate non-mounting surface, and the case height of the optical module can be reduced, and at the same time, the height of the electronic cooler can be increased. Kill.
【0029】これは、金属板搭載面の突起している部品
が電子冷却器内部に入ることにより、ケース内の金属板
非搭載面に突起する部品がなくなり、ケース内の実装高
さが金属板の厚みと金属板搭載面に突起する部品高さ寸
法の加算でほぼ決定されることになるためで、概略、電
子冷却器の厚み分、ケース高さ寸法を低くすることがで
きる。This is because the projecting parts on the metal plate mounting surface enter the inside of the electronic cooler, so that there are no projecting parts on the metal plate non-mounting surface in the case, and the mounting height in the case is reduced. And the height of the part protruding on the metal plate mounting surface is substantially determined by adding the thickness of the electronic cooler, so that the height of the case can be reduced approximately by the thickness of the electronic cooler.
【0030】また、電子冷却器内に入った金属板搭載面
の突起部品が、ケースに接触して熱が伝達されないよう
にするため、電子冷却器の高さ寸法を高くする必要性が
あるが、電子冷却器の高さ寸法が大きくなると、ペルチ
ェ素子を大きくすることができ、通電時のジュール熱、
高温側からの熱伝導の影響を小さくできるために、電子
冷却器の能力が向上し、光電変換素子を一定温度に冷却
できる環境温度をより高く設定できると共に、同一環境
温度において光電変換素子をより低い温度設定で冷却可
能となり、光電変換素子の長期信頼性を向上させること
ができる。Further, in order to prevent heat from being transferred by contact of the projecting parts of the metal plate mounting surface in the electronic cooler with the case, it is necessary to increase the height of the electronic cooler. When the height of the electronic cooler increases, the size of the Peltier element can be increased.
Because the effect of heat conduction from the high temperature side can be reduced, the performance of the electronic cooler is improved, and the environmental temperature at which the photoelectric conversion element can be cooled to a constant temperature can be set higher. Cooling can be performed at a low temperature setting, and the long-term reliability of the photoelectric conversion element can be improved.
【0031】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図5は本発明の第2実施例を示す光モジュールの断
面図、図6はその光モジュールの金属板上の搭載図、図
7はその光モジュールの内部の電子冷却器の組み立て説
明図である。これらの図において、201は光電変換素
子としての進行波形型光半導体増幅素子(以下、TWA
と略す)、202はTWAを半田で固定しTWA201
の発熱を放熱するヒートシンク、203はヒートシンク
202を半田で固定したTWAヘッダ、204は温度検
出用手段としてのサーミスタである。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical module showing a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a mounting view of the optical module on a metal plate, and FIG. 7 is an explanatory view of assembling an electronic cooler inside the optical module. . In these figures, reference numeral 201 denotes a traveling waveform type optical semiconductor amplifying element (hereinafter, TWA) as a photoelectric conversion element.
Abbreviated as TWA201), and TWA is fixed by soldering.
A heat sink 202 for dissipating heat generated by the heat sink 202; a TWA header 203 to which the heat sink 202 is fixed by soldering; and a thermistor 204 as a temperature detecting means.
【0032】205は金属板であり、上下に電気的に貫
通した電極部230を有している。TWAヘッダ20
3、サーミスタ204と、金属板搭載面の電極部20
7,208とは、ワイヤボンディングで所定の位置に電
気的結線されている。210は入力光ファイバ209の
出力光を集光し、TWA201に入力させるためのレン
ズであり、金属ホルダを有しており、レンズ210とT
WA201の光軸調整後、YAGレーザで金属板205
に溶接固定されている。Reference numeral 205 denotes a metal plate having an electrode portion 230 vertically penetrated electrically. TWA header 20
3. Thermistor 204 and electrode section 20 on metal plate mounting surface
7, 208 are electrically connected to predetermined positions by wire bonding. Reference numeral 210 denotes a lens for condensing the output light of the input optical fiber 209 and inputting the output light to the TWA 201. The lens 210 has a metal holder.
After adjusting the optical axis of the WA 201, the metal plate 205 is adjusted with a YAG laser.
It is fixed by welding.
【0033】211はTWA201の出力光を集光し、
出力光ファイバ212に入力させるためのレンズであ
り、金属ホルダを有しており、レンズ211とTWA2
01の光軸調整後、YAGレーザで金属板205に溶接
固定されている。213はTWA201から発生する熱
を冷却するための電子冷却器であり、図7に示すよう
に、互いの対向面にメタライズパターン214,215
を施したセラミック基板216と、空間部218を有す
る2分されたセラミック基板217−1,217−2
と、これらの間にメタライズパターンに沿って挟まれ
た、冷却用のペルチェ素子219とで構成されている。Reference numeral 211 condenses the output light of the TWA 201,
A lens for inputting to the output optical fiber 212, which has a metal holder, and has a lens 211 and a TWA2
After the optical axis adjustment of No. 01, it is fixed to the metal plate 205 by welding with a YAG laser. Numeral 213 denotes an electronic cooler for cooling the heat generated from the TWA 201, and as shown in FIG.
And a ceramic substrate 217-1, 217-2 having a space 218
And a Peltier element 219 for cooling, sandwiched between them along a metallization pattern.
【0034】ここで、セラミック基板216,217−
1,217−2とペルチェ素子219は、熱伝導性を良
好にするため半田で固定されている。セラミック基板2
16,217−1,217−2のメタライズパターン2
14,215には、軟銅で形成された通電用リード線2
20,221が半田で固定されている。金属板205の
搭載面206に固定されたTWAヘッダ203、サーミ
スタ204がセラミック基板217−1,217−2の
間に入るように半田で固定される。Here, the ceramic substrates 216, 217-
1, 217-2 and the Peltier element 219 are fixed with solder to improve thermal conductivity. Ceramic substrate 2
Metallized pattern 2 of 16, 217-1 and 217-2
14 and 215 are energizing lead wires 2 made of soft copper.
20, 221 are fixed with solder. The TWA header 203 and the thermistor 204 fixed to the mounting surface 206 of the metal plate 205 are fixed by solder so as to enter between the ceramic substrates 217-1 and 217-2.
【0035】セラミック基板216は、ケース222に
半田で固定されている。なお、セラミック基板216,
217−1,217−2にはAl2 O3 が用いられ、メ
タライズパターン214,215にはAuが用いられて
いる。ケース222は両端に透孔が形成され、バタフラ
イ型の構造で底面が平板なため、電子冷却器213の高
温側からの熱を外部に伝導する構造となっている。The ceramic substrate 216 is fixed to the case 222 by soldering. The ceramic substrates 216,
Al 2 O 3 is used for 217-1 and 217-2, and Au is used for the metallized patterns 214 and 215. The case 222 has through holes at both ends and has a butterfly-type structure with a flat bottom surface, so that heat from the high-temperature side of the electronic cooler 213 is conducted to the outside.
【0036】TWAヘッダ203、サーミスタ204、
レンズ210,211を取り付けた金属板205が、電
子冷却器213と一体にケース222に収納固定され、
保護されている。ケース222内面の所定高さに形成さ
れたセラミック端子部223に設けられたAuのメタラ
イズパターンと、金属板205の非搭載面224の電極
部230とは、ワイヤボンディングで所定の位置に電気
的に結線することにより、ケース222のセラミック端
子部223とTWAヘッダ203、サーミスタ204が
電気的に接続され、電子冷却器213の通電用リード線
220、221が半田固定により、電気的に接続されて
いる。TWA header 203, thermistor 204,
The metal plate 205 to which the lenses 210 and 211 are attached is housed and fixed in the case 222 integrally with the electronic cooler 213.
Is protected. The metallized pattern of Au provided on the ceramic terminal portion 223 formed at a predetermined height on the inner surface of the case 222 and the electrode portion 230 on the non-mounting surface 224 of the metal plate 205 are electrically connected to a predetermined position by wire bonding. By the connection, the ceramic terminal portion 223 of the case 222 is electrically connected to the TWA header 203 and the thermistor 204, and the conducting leads 220 and 221 of the electronic cooler 213 are electrically connected by soldering. .
【0037】カバー225はケース222の内部を窒素
ガス等で充填した後、ケース222の上面開放部を塞ぐ
ようにケース222にシーム溶接固定されている。22
6はフェルール、227はスリーブであり、入力光ファ
イバ209の端部はフェルール226の中心部に固定保
持されており、このフェルール226はスリーブ227
内に挿入されている。The cover 225 is fixed to the case 222 by seam welding so that the inside of the case 222 is filled with nitrogen gas or the like, and then the upper opening of the case 222 is closed. 22
Reference numeral 6 denotes a ferrule, 227 denotes a sleeve, and the end of the input optical fiber 209 is fixed and held at the center of the ferrule 226.
Is inserted inside.
【0038】入力光ファイバ209をTWA201及び
レンズ210に対して光軸調整した後、フェルール22
6とスリーブ227がYAGレーザ等で溶接固定され、
スリーブ227は、ケース222にYAGレーザ等で溶
接固定される。また、228はフェルール、229はス
リーブで、出力光ファイバ212の端部はフェルール2
28の中心部に固定保持されており、このフェルール2
28はスリーブ229内に挿入されている。出力光ファ
イバをTWA201及びレンズ211に対して光軸調整
後、フェルール228とスリーブ229をYAGレーザ
等で溶接固定され、スリーブ229は、ケース222に
YAGレーザ等で溶接固定される。After adjusting the optical axis of the input optical fiber 209 with respect to the TWA 201 and the lens 210, the ferrule 22 is adjusted.
6 and the sleeve 227 are fixed by welding with a YAG laser or the like.
The sleeve 227 is fixed to the case 222 by welding with a YAG laser or the like. 228 is a ferrule, 229 is a sleeve, and the end of the output optical fiber 212 is a ferrule 2
28 is fixedly held at the center of the ferrule 2.
28 is inserted into the sleeve 229. After adjusting the optical axis of the output optical fiber with respect to the TWA 201 and the lens 211, the ferrule 228 and the sleeve 229 are fixed by welding with a YAG laser or the like, and the sleeve 229 is fixed with welding to the case 222 with a YAG laser or the like.
【0039】入力光ファイバ209からの出力光はレン
ズ210で集束され、この集束ビームの焦点位置にTW
A201の端面が位置するように入力光ファイバ209
が光軸調整される。TWA201からの出力光はレンズ
211で集束され、この集束ビームの焦点位置に光軸調
整された出力光ファイバ212の端面に照射され、出力
光ファイバ212に光結合される。The output light from the input optical fiber 209 is focused by the lens 210, and the focal point of the focused beam is set to TW.
Input optical fiber 209 such that the end face of A201 is located
Is adjusted for the optical axis. The output light from the TWA 201 is focused by the lens 211, applied to the end face of the output optical fiber 212 whose optical axis is adjusted to the focal position of the focused beam, and optically coupled to the output optical fiber 212.
【0040】入力光ファイバ209からTWA201に
入力された光信号はTWA201内部で増幅して、出力
光ファイバ212から出力される。TWA201の増幅
率は通電される電流により制御される。この光結合時
に、TWA201から発生した熱が、ヒートシンク20
2及びTWAヘッダ203を介して金属板205に伝達
され、金属板205が一定の温度に達したことがサーミ
スタ204により検出されると、その検出信号を基に電
子冷却器213に通電され、ペルチェ素子219により
金属板205が冷却され、したがって、TWA201が
冷却される。An optical signal input from the input optical fiber 209 to the TWA 201 is amplified inside the TWA 201 and output from the output optical fiber 212. The amplification factor of the TWA 201 is controlled by the supplied current. During this optical coupling, heat generated from the TWA 201 is transferred to the heat sink 20.
When the thermistor 204 detects that the temperature of the metal plate 205 has reached a certain temperature, the electric cooler 213 is energized based on the detection signal and the Peltier The metal plate 205 is cooled by the element 219, and thus the TWA 201 is cooled.
【0041】なお、第2実施例では、光電変換素子とし
てTWA201を用いたが、光スイッチ、光変調器等の
光電変換素子を有した光機能素子や、光集積回路素子
で、温度制御が必要な素子の両端に光ファイバ209,
212を結合させる光モジュールにも適用できる。この
ように、第2実施例によれば、ケース内に、少なくとも
光電変換素子及び前記光電変換素子から発生する熱を冷
却ないしは温度安定化するための電子冷却器を固定する
と共に、この光電変換素子、及び前記電子冷却器を前記
ケース内に設けられた端子部に電気的に接続し、前記ケ
ースに光電変換素子と光学的に結合される光ファイバを
固定した光モジュールにおいて、電子冷却器上面のセラ
ミック基板を2分して、中央部に空間部を設け、金属板
に搭載したTWAヘッダが、その冷却器の中央部の空間
部に入るように金属板を電子冷却器に固定することによ
り、金属板の上面に突起する部品がなくなり、光モジュ
ールのケース高さ寸法を小さくできると同時に、電子冷
却器の高さ寸法を大きくすることができる。In the second embodiment, the TWA 201 is used as a photoelectric conversion element. However, temperature control is required for an optical function element having a photoelectric conversion element such as an optical switch or an optical modulator or an optical integrated circuit element. Optical fiber 209 at both ends of the element
The present invention can also be applied to an optical module to which the 212 is coupled. As described above, according to the second embodiment, at least the photoelectric conversion element and the electronic cooler for cooling or stabilizing the temperature generated from the photoelectric conversion element are fixed in the case, and the photoelectric conversion element And an electronic module in which the electronic cooler is electrically connected to a terminal portion provided in the case and an optical fiber optically coupled to a photoelectric conversion element is fixed to the case. By dividing the ceramic substrate into two and providing a space in the center, and fixing the metal plate to the electronic cooler so that the TWA header mounted on the metal plate enters the space in the center of the cooler, There is no projecting part on the upper surface of the metal plate, and the case height of the optical module can be reduced, and at the same time, the height of the electronic cooler can be increased.
【0042】これは、金属板搭載面の突起している部品
が電子冷却器内部に入ることで、ケース内の金属板非搭
載面に突起する部品がなくなり、ケース内の実装高さが
金属板の厚みと金属板搭載面に突起する部品高さ寸法の
加算でほぼ決定されることになるためで、概略、電子冷
却器の厚み分、ケース高さ寸法を低くすることができ
る。This is because the protruding parts on the metal plate mounting surface enter the inside of the electronic cooler, so that there are no protruding parts on the non-metal plate mounting surface in the case, and the mounting height in the case is reduced. And the height of the part protruding on the metal plate mounting surface is substantially determined by adding the thickness of the electronic cooler, so that the height of the case can be reduced approximately by the thickness of the electronic cooler.
【0043】また、電子冷却器内に入った金属板上面の
突起部品が、ケースに接触して熱が伝達されないように
するため、電子冷却器の高さ寸法を高くする必要がある
が、電子冷却器の高さ寸法が大きくなると、ペルチェ素
子を大きくすることができ、通電時のジュール熱、高温
側からの熱伝導の影響を小さくできるために、電子冷却
器の冷却能力が向上し、光電変換素子を一定温度に冷却
できる環境温度をより高く設定できると共に、同一環境
温度において、光電変換素子をより低い温度設定で冷却
可能となり、光電変換素子の長期信頼性を向上させるこ
とができる。Also, in order to prevent the projecting parts on the upper surface of the metal plate from entering the electronic cooler from contacting the case and transferring heat, it is necessary to increase the height of the electronic cooler. When the height of the cooler is increased, the size of the Peltier element can be increased, and the effects of Joule heat during conduction and heat conduction from the high-temperature side can be reduced. The environmental temperature at which the conversion element can be cooled to a certain temperature can be set higher, and the photoelectric conversion element can be cooled at a lower temperature setting at the same environmental temperature, so that the long-term reliability of the photoelectric conversion element can be improved.
【0044】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible based on the gist of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、金属板非搭載面に突起する部品がなくなり、光
モジュールのケース高さ寸法を低くできると同時に、電
子冷却器の高さ寸法を大きくすることができる。したが
って、ペルチェ素子を大きくすることができ、通電時の
ジュール熱、高温側からの熱伝導の影響を小さくできる
ために、電子冷却器の冷却能力が向上し、光電変換素子
を一定温度に冷却できる環境温度をより高く設定できる
と共に、同一環境温度において、光電変換素子をより低
い温度設定で冷却可能となり、光電変換素子の長期信頼
性を向上させることができる。As described above in detail, according to the present invention, there are no parts projecting on the metal plate non-mounting surface, and the case height of the optical module can be reduced, and at the same time, the height of the electronic cooler can be reduced. The size can be increased. Therefore, the Peltier element can be enlarged, and the influence of Joule heat during energization and heat conduction from the high temperature side can be reduced, so that the cooling capacity of the electronic cooler is improved and the photoelectric conversion element can be cooled to a constant temperature. The environmental temperature can be set higher, and the photoelectric conversion element can be cooled at a lower temperature setting at the same environmental temperature, so that the long-term reliability of the photoelectric conversion element can be improved.
【図1】本発明の第1実施例を示す光モジュールの断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of an optical module showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例を示す光モジュールの金属
板の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a metal plate of the optical module according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1実施例を示す光モジュールの金属
板上の搭載図である。FIG. 3 is a view showing a mounting of an optical module on a metal plate according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1実施例を示す光モジュールの内部
の電子冷却器と組み立て説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of assembling the electronic cooler inside the optical module and showing the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2実施例を示す光モジュールの断面
図である。FIG. 5 is a sectional view of an optical module showing a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2実施例を示す光モジュールの金属
板上の搭載図である。FIG. 6 is a view showing a mounting of an optical module on a metal plate according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2実施例を示す光モジュールの内部
の電子冷却器の組み立て説明図である。FIG. 7 is an explanatory view of assembling an electronic cooler inside an optical module according to a second embodiment of the present invention.
【図8】従来の光モジュールの断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a conventional optical module.
【図9】従来の光モジュールの電子冷却器の平面図であ
る。FIG. 9 is a plan view of an electronic cooler of a conventional optical module.
【図10】従来の光モジュールの電子冷却器の断面図で
ある。FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional electronic cooler of an optical module.
101 レーザダイオード(LD)〔光電変換素子〕 102,202 ヒートシンク 103 LDヘッダ 104 モニタPD 105 PDヘッダ 106,204 サーミスタ 107,205 金属板 108,206 金属板の搭載面 109,110,207,208 金属板搭載面の電
極部 111,210,211 レンズ 112,213 電子冷却器 113,114,214,215 メタライズパター
ン 115 コの字型のセラミック基板 115A,218 空間部 116,216 セラミック基板 117,219 ペルチェ素子 118,119,220,221 通電用リード線 120,222 ケース 121,223 セラミック端子部 122,224 金属板の非搭載面 123,230 金属板非搭載面の電極部 124,225 カバー 125,226,228 フェルール 126 光ファイバ 127,227,229 スリーブ 201 進行波形型光半導体増幅素子(TWA) 203 TWAヘッダ 209 入力光ファイバ 212 出力光ファイバ 217−1,217−2 2分されたセラミック基板Reference Signs List 101 laser diode (LD) [photoelectric conversion element] 102, 202 heat sink 103 LD header 104 monitor PD 105 PD header 106, 204 thermistor 107, 205 metal plate 108, 206 mounting surface of metal plate 109, 110, 207, 208 metal plate Electrodes on mounting surface 111, 210, 211 Lens 112, 213 Electronic cooler 113, 114, 214, 215 Metallized pattern 115 U-shaped ceramic substrate 115A, 218 Space 116, 216 Ceramic substrate 117, 219 Peltier element 118 , 119, 220, 221 energizing lead wire 120, 222 case 121, 223 ceramic terminal part 122, 224 non-mounting surface of metal plate 123, 230 electrode part 124, 225 cover 125, non-metal plate mounting surface 26,228 ferrule 126 optical fiber 127,227,229 sleeve 201 traveling-wave type optical semiconductor amplifier device (TWA) 203 TWA header 209 input optical fiber 212 output optical fiber 217-1,217-2 2 minutes ceramic substrate
Claims (2)
メタライズパターンを有する一対のセラミック基板と、
該一対のセラミック基板間に挟まれた半導体ペルチェ素
子を具備し、前記光電変換素子から発生する熱を冷却す
る電子冷却器を固定すると共に、前記光電変換素子及び
前記電子冷却器を前記ケース内に設けられた端子部に電
気的に接続し、前記ケースの外部に前記光電変換素子と
前記レンズを介して光学的に結合される光ファイバを固
定した光モジュールにおいて、 上下に貫通した複数の電極部を有する金属板に前記光電
変換素子を搭載し、前記電子冷却器の上面を構成してい
るセラミック基板をコの字型に形成して中央部に空間部
を設け、該空間部のペルチェ素子をなくし、前記光電変
換素子が前記空間部に配置され、前記ケースの外部に固
定される光ファイバ方向に前記光電変換素子が向くよう
に、前記電子冷却器のコの字型のセラミック基板上に熱
伝導性接着剤により、前記金属板を固定することを特徴
とする光モジュール。A pair of ceramic substrates having a photoelectric conversion element, a lens, and a metallized pattern in a case;
A semiconductor Peltier element sandwiched between the pair of ceramic substrates is provided, and an electronic cooler for cooling heat generated from the photoelectric conversion element is fixed, and the photoelectric conversion element and the electronic cooler are provided in the case. A plurality of electrode portions vertically penetrated in an optical module in which an optical fiber electrically connected to a provided terminal portion and optically coupled to the outside of the case via the lens and the photoelectric conversion element is fixed; The photoelectric conversion element is mounted on a metal plate having, a ceramic substrate forming the upper surface of the electronic cooler is formed in a U-shape, and a space is provided in the center, and a Peltier element of the space is provided. The U-shaped ceramic of the electronic cooler is disposed so that the photoelectric conversion element is disposed in the space and the photoelectric conversion element is oriented in the direction of the optical fiber fixed to the outside of the case. An optical module, wherein the metal plate is fixed on a work substrate by a heat conductive adhesive.
メタライズパターンを有する一対のセラミック基板と、
該一対のセラミック基板間に挟まれた半導体ペルチェ素
子を具備し、前記光電変換素子から発生する熱を冷却す
る電子冷却器を固定すると共に、前記光電変換素子及び
前記電子冷却器を前記ケース内に設けられた端子部に電
気的に接続し、前記ケースの外部に前記光電変換素子と
前記レンズを介して光学的に結合される光ファイバを固
定した光モジュールにおいて、 上下に貫通した複数の電極部を有する金属板に前記光電
変換素子を搭載し、前記電子冷却器の上面を構成してい
るセラミック基板を平行な2分されたセラミック基板と
して、中央部に空間部を設け、該空間部のペルチェ素子
をなくし、前記光電変換素子が前記空間部に配置され、
前記ケースの外部に固定される光ファイバ方向に前記光
電変換素子が向くように、前記電子冷却器の平行な2分
されたセラミック基板上に熱伝導性接着剤により、前記
金属板を固定したことを特徴とする光モジュール。2. A pair of ceramic substrates having a photoelectric conversion element, a lens, and a metallized pattern in a case;
A semiconductor Peltier element sandwiched between the pair of ceramic substrates is provided, and an electronic cooler for cooling heat generated from the photoelectric conversion element is fixed, and the photoelectric conversion element and the electronic cooler are provided in the case. A plurality of electrode portions vertically penetrated in an optical module in which an optical fiber electrically connected to a provided terminal portion and optically coupled to the outside of the case via the lens and the photoelectric conversion element is fixed; The photoelectric conversion element is mounted on a metal plate having: a ceramic substrate constituting the upper surface of the electronic cooler as a parallel bisected ceramic substrate; Eliminating the element, the photoelectric conversion element is disposed in the space,
The metal plate is fixed by a thermally conductive adhesive on a parallel bisected ceramic substrate of the electronic cooler so that the photoelectric conversion element is oriented in a direction of an optical fiber fixed to the outside of the case. Optical module characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10452497A JPH10300988A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Optical module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10452497A JPH10300988A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Optical module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10300988A true JPH10300988A (en) | 1998-11-13 |
Family
ID=14382890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10452497A Withdrawn JPH10300988A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Optical module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10300988A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6721341B2 (en) | 1999-02-04 | 2004-04-13 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Mounting structure for semiconductor laser module |
KR100524778B1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-10-31 | 엘지전자 주식회사 | Silicon optical bench manufacturing method |
JP2019021866A (en) * | 2017-07-21 | 2019-02-07 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | Semiconductor laser device |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP10452497A patent/JPH10300988A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6721341B2 (en) | 1999-02-04 | 2004-04-13 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Mounting structure for semiconductor laser module |
KR100524778B1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-10-31 | 엘지전자 주식회사 | Silicon optical bench manufacturing method |
JP2019021866A (en) * | 2017-07-21 | 2019-02-07 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | Semiconductor laser device |
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Legal Events
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