JPH1154848A - 光モジュールの温度制御装置 - Google Patents

光モジュールの温度制御装置

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JPH1154848A
JPH1154848A JP9218153A JP21815397A JPH1154848A JP H1154848 A JPH1154848 A JP H1154848A JP 9218153 A JP9218153 A JP 9218153A JP 21815397 A JP21815397 A JP 21815397A JP H1154848 A JPH1154848 A JP H1154848A
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temperature
optical module
module package
optical
thermistor
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JP9218153A
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Akinari Ito
昭成 伊藤
Seiji Funakawa
清次 舩川
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Ando Electric Co Ltd
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Ando Electric Co Ltd
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    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/024—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外気温度の影響を受けることがなく、かつ省
スペースな光モジュールパッケージを提供すること。 【解決手段】 光モジュールパッケージ１内にペルチェ
素子２を取り付け、ペルチェ素子２上にベース３を介し
て光素子４とサーミスタ５とを取り付けるとともに光モ
ジュールパッケージ１内にサーミスタ８を収納し、光モ
ジュールパッケージ１を台座７を介してペルチェ素子６
上に固定し、光モジュールパッケージ１内の温度をサー
ミスタ８でモニタし、ペルチェ素子６を制御して光モジ
ュールパッケージ１の温度制御を行うとともに、サーミ
スタ５で光素子４の温度をモニタし、ペルチェ素子２を
制御して光素子４の温度制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光モジュールの
温度制御装置に関し、より詳細には、光モジュールパッ
ケージ内の光素子の温度制御を行う第１のペルチェ素子
と、光モジュールパッケージの温度制御を行う第２のペ
ルチェ素子とにより光モジュールパッケージの温度安定
化を期す場合に、第２のペルチェ素子で光モジュールパ
ッケージ１の温度を制御するために、光モジュールパッ
ケージの温度を検出する第２の温度検出素子を光モジュ
ールパッケージ内に配置して、精密な温度制御と省スペ
ース化を期すようにした光モジュールの温度制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光素子を内蔵した光モジュール
パッケージは、光素子の諸特性を安定化するために温度
制御が必要不可欠である。通常は、デュアルインライン
パッケージ（ＤＩＰ）モジュールやバタフライモジュー
ルなどに見られるように、モジュールパッケージ内部に
ペルチェ素子を内蔵して、光素子の温度の安定化を期す
ようにしている。しかし、さらに、高精密な温度安定度
が必要な場合には、もう一段ペルチェ素子を追加して、
光モジュールパッケージ全体の温度の安定化された環境
内でさらに内蔵ペルチェ素子により光素子の温度安定化
を行うようにしている。
【０００３】図４はこのような２段ペルチェ形の従来の
光モジュールの温度制御装置の概略的構成を示す断面図
である。次に、従来の光モジュールの温度制御装置につ
いて図４を参照して説明する。図４の光モジュールパッ
ケージ１内で、底面には第１のペルチェ素子２が載置さ
れて固定されている。
【０００４】ペルチェ素子２上にベース３が載置され、
ベース３上に光素子４が載置されているとともに、第１
の温度検出素子としてのサーミスタ５が載置されてい
る。ペルチェ素子２は光素子４の温度制御を行うための
ものである。サーミスタ５は光素子４の温度を検出し
て、ペルチェ素子２の温度を制御するものである。
【０００５】また、基台９などの上に取り付けられたペ
ルチェ素子６上に台座７を介して光モジュールパッケー
ジ１が載置され、台座７上に第２の温度検出素子として
のサーミスタ８が取り付けられている。
【０００６】ペルチェ素子６は、光モジュールパッケー
ジ１の温度制御を行うためのものであり、サーミスタ８
は台座７の温度をモニタしてペルチェ素子６の温度を制
御するためのものである。なお、サーミスタ８は台座７
の中に穴をあけて、内部に埋め込まれる場合もある。
【０００７】このように構成することにより、光モジュ
ールパッケージ１内のサーミスタ５によりベース３上の
温度をモニタしてペルチェ素子２の制御を行い、ペルチ
ェ素子２により、光素子４の温度制御を行う。
【０００８】さらに、高精密な温度の安定度が必要な場
合には、もう１段ペルチェ素子を追加し、台座７上の温
度をサーミスタ８によりモニタしてペルチェ素子６の制
御を行うことにより、光モジュールパッケージ１の温度
の安定化を行い、光モジュールパッケージ１全体の温度
の安定化された環境内で、光モジュールパッケージ１に
内蔵されているペルチェ素子２による光素子４の温度の
安定化を期す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来、図４に示すよう
に、２段ないしそれ以上のペルチェ素子を設けることに
より、光モジュールパッケージ１内の光素子４の温度の
安定化を行っているが、図４の構成では、サーミスタ８
はペルチェ素子６上の台座７に取り付けており、サーミ
スタ８や台座７が直接外気にさらされている。この結
果、サーミスタ８や台座７が外気温度に影響され、これ
が誤差要因となり、正確な温度モニタができず、ペルチ
ェ素子６の温度制御、ひいては光素子４の温度制御が不
安定になり、実際に制御したい温度に対してずれが生じ
たりするという課題があった。
【００１０】また、このようなサーミスタ８への外気温
度の影響を防ぐために、光モジュールの外周面をコルク
などの断熱性材で包囲して外気を遮断するという方策も
知られているが、この場合には、必要以上に余分なスペ
ースがとられるという課題もあった。
【００１１】この発明は、ペルチェ素子を用いて２段形
の温度制御を行う場合に、より精密な温度制御を行うと
ともに、必要なスペースを最小限度にとどめる光モジュ
ールの温度制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明の光モジュールの温度制御装置は、光モジ
ュールパッケージ１内に収納されたベース３上に固定さ
れた光素子４と、光モジュールパッケージ１内に収納さ
れ、ベース３を載置して光素子４の温度制御を行うペル
チェ素子２と、光モジュールパッケージ１内でベース３
上の温度をモニタし、ペルチェ素子４を制御するサーミ
スタ５と、光モジュールパッケージ１を上面に載置して
固定し、光モジュールパッケージ１の温度制御を行うペ
ルチェ素子６と、光モジュールパッケージ１内に収納さ
れて光モジュールパッケージ１の温度をモニタし、ペル
チェ素子６を制御するサーミスタ８を備える。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、この発明の光モジュールの
温度制御装置の実施の形態について図１を参照して説明
する。図１はこの発明の第１の実施の形態の概略的構成
を示す断面図である。図１で、図４と同一部分には同一
符号を付し、図４とは異なる部分を主体に説明する。図
１で、第１・第２の温度検出素子として、それぞれサー
ミスタ５、サーミスタ８が使用されているが、このうち
サーミスタ８は台座７の上に設けられているのではな
く、密閉状の光モジュールパッケージ１内の底面に設け
られている。その他の構成は図４と同じである。
【００１４】光モジュールパッケージ１の温度安定化の
目的は、光モジュールパッケージ１内に収納されている
光素子４の特性を安定化するためであり、光素子４は光
モジュールパッケージ１内に収納されており、ペルチェ
素子２により温度制御されているが、完全に外気温度か
ら隔絶されているわけではない。また、光モジュールパ
ッケージ１はその下面側にあるペルチェ素子６により温
度制御されていても、光モジュールパッケージ１の上面
から入る輻射熱により影響を受けてしまう。
【００１５】そこで、この発明の第１の実施の形態で
は、サーミスタ８を光モジュールパッケージ１内に収納
して光モジュールパッケージ１内の底面に設けることに
より、サーミスタ８が外気に触れることがなくなり、し
たがって、このサーミスタ８は外気温度に影響されるこ
とがなくなる。この結果、サーミスタ８により温度制御
されるペルチェ素子６の温度制御が正確に行われること
になり、ペルチェ素子６による光モジュールの温度制御
が精密に行われる。また、サーミスタ８が光モジュール
パッケージ１内に収納されていることから、サーミスタ
８を外気温度から断熱するための部材を設ける必要もな
く、このため余分なスペースを必要とすることもなくな
り、省スペース化される。
【００１６】次に、この発明の第２の実施の形態につい
て図２により説明する。この図２は第２の実施の形態の
概略構成を示す断面図である。図２で、図１と同一部分
には同一符号を付し、図１とは異なる部分を主体に説明
する。図２を図１と比較して明らかなように、図２で
は、図１の台座７を省略しており、これにより、ペルチ
ェ素子６の上面に直接光モジュールパッケージ１の低部
が固定されている。その他の構成は図１の第１の実施の
形態の場合と同じである。
【００１７】このように、台座７を省略することによ
り、光モジュールパッケージ１は直接ぺルチェ素子６に
より温度制御され、より一層精密に温度制御される。ま
た、台座７が省略されることにより、余分な部品がなく
なり、したがって、省スペース化がはかられる。
【００１８】次に、この発明の第３の実施の形態につい
て説明する。図３はこの発明の第３の実施の形態の概略
構成を示す断面図である。第３の実施の形態では、図２
の場合と同様に台座７が省略されているとともに、光モ
ジュールパッケージ１内において、光モジュールパッケ
ージ１の低部に金属ブロック１０が取り付けられ、金属
ブロック１０の上部にサーミスタ８が取り付けられてい
る。金属ブロック１０上のサーミスタ８とサーミスタ５
の高さはほぼ同じぐらいにしている。
【００１９】このように、金属ブロック１０を設けて光
モジュールパッケージ１内のサーミスタ８とサーミスタ
５との高さをほぼ同じにすることにより、光モジュール
パッケージ１内で、光素子４と同じ高さで光モジュール
パッケージ１の温度をモニタすることになり、このモニ
タの結果に基づきペルチェ素子６の制御を行い、光モジ
ュールパッケージ１の温度制御を行うことにより、サー
ミスタ８の高さの温度を安定化することになり、結果的
に光素子４に対する温度制御がより正確になり、光モジ
ュールパッケージ１に入る輻射熱により生ずる光モジュ
ールパッケージ１内の温度差の影響が避けられる。
【００２０】
【発明の効果】この発明の光モジュールの温度制御装置
によれば、第２のペルチェ素子の温度制御を行う第２の
温度検出素子を光モジュールパッケージ内に収納するよ
うにしたので、第２の温度検出素子が外気温度の影響を
受けることがなくなり、したがって、第２の温度検出素
子により温度制御される第２のペルチェ素子の温度制御
の精度が向上し、この第２のペルチェ素子により光モジ
ュールパッケージの温度制御の精度が向上するので、結
果的に光素子の温度制御がより一層精密になる。また、
台座を省略しているので、省スペース化も可能となる効
果を奏する。さらに、第２の温度検出素子の位置を、第
１の温度検出素子の高さとほぼ同じ位置に備えることに
より、輻射熱により光モジュールパッケージ内で生じる
温度の影響が避けられ、光モジュールパッケージの温度
制御の精度が向上して、結果的に光素子の温度制御がよ
り一層精密になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の光モジュールの温度制御装置の第１
の実施の形態の概略的構成を示す断面図である。
【図２】この発明の光モジュールの温度制御装置の第２
の実施の形態の概略的構成を示す断面図である。
【図３】この発明の光モジュールの温度制御装置の第３
の実施の形態の概略的構成を示す断面図である。
【図４】従来の光モジュールの温度制御装置の概略的構
成を示す断面図である。
【図符号の説明】
１ 光モジュールパッケージ ２ ペルチェ素子 ３ べース ４ 光素子 ５ サーミスタ ６ ペルチェ素子 ７ 台座 ８ サーミスタ ９ 基台 １０ 金属ブロック

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光モジュールパッケージ(1) 内に収納さ
    れたベース(3) 上に固定された光素子(4) と、 前記光モジュールパッケージ(1) 内に収納され、前記ベ
    ース(3) を載置して前記光素子(4) の温度制御を行う第
    １のペルチェ素子(2) と、 前記光モジュールパッケージ(1) 内で前記ベース(3) 上
    の温度をモニタし、前記第１のペルチェ素子(4) を制御
    する第１の温度検出素子(5) と、 前記光モジュールパッケージ(1) を上面に載置して固定
    し、前記光モジュールパッケージ(1) の温度制御を行う
    第２のペルチェ素子(6) と、 前記光モジュールパッケージ(1) 内に収納されて光モジ
    ュールパッケージ(1)の温度をモニタし、前記第２のペ
    ルチェ素子(6) を制御する第２の温度検出素子(8) を備
    えることを特徴とする光モジュールの温度制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の光モジュールの温度制御
    装置において、 前記光モジュールパッケージ(1) は、前記第２のペルチ
    ェ素子(6) 上に台座(7) を介して固定されることを特徴
    とする光モジュールの温度制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の光モジュールの温度制御
    装置において、 前記第２の温度検出素子(8) は、前記光モジュールパッ
    ケージ(1) 内において前記第１の温度検出素子(5) と高
    さを合わせて金属ブロック(9) 上に載置固定することを
    特徴とする光モジュールの温度制御装置。
JP9218153A 1997-07-29 1997-07-29 光モジュールの温度制御装置 Pending JPH1154848A (ja)

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