JPS5818793B2 - ヒカリハンドウタイソシノ パツケ−ジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光半導体素子のパッケージ、特に半導体レーザ
の如く双方向に光を放出する光半導体素子のパッケージ
に関するものである。

光ファイバーを伝送路とする光通信方式に於いては、半
導体レーザや発光ダイオード等の光半導体素子から放出
された光を元ファイバーに導入する必要があり、例えば
、ａ、パッケージに窓を形成してパッケージ中の光半導
体素子からの光をその窓から外部に放出した後、レンズ
系を介して光ファイバーに入射させる手段と、ｂ、パッ
ケージ中に元ファイバーを挿入して光半導体素子からの
元を直接光ファイバーに入射させる手段とが採用されて
いる。

前述のａの手段はパッケージが簡単な構成になるが、パ
ッケージ外で光ファイバーに光を入射させる為、レンズ
系及び位置合せ機構が必要となり、機械的安定性に問題
があり、且つ大型となる欠点がある。

これに対してｂの手段は小型化が可能となるが、パッケ
ージに光ファイバーを挿入して固定する為、伝送路の光
ファイバーと種類が異なる場合、異種光ファイバーの結
合による損失が生じる場合がある。

又発光素子の応用範囲は光通信のミテなく、種々の光学
機器等の光源として用いることも考えられ、このような
場合には光源としての一般性が失われることになる。

第１図は先に提案された構成の断面図であり、１は半導
体レーザ等の双方向に光を放出する光半導体素子、２は
光半導体素子をマウントしたヒートシンク、３はファイ
バ一台、４は光ファイバー、５はヒートシンク２とファ
イバ一台３とを固定したヒートシンク、６は電極ピン、
７は透光板、８は取付ねじ、９は接続ワイヤ、１０は保
護パイプ、１１は底板、１２は側板、１３は絶縁物であ
る。

光半導体素子１は図面の上下方向に光を放出するもので
、その一方の光は光ファイバー４に入射され、他方の光
は透光板７を介して外部に放射される。

又光半導体素子１は底板１１と側板１２と透光板７とに
より密封され、光半導体素子１０発生熱はヒートシンク
２，５及び取付ねじ８を介して放散される。

又半導体素子１の電極に接続した接続ワイヤは電極ピン
６に接続され、その電極ピン６は、底板１１に設けた絶
縁物１３を貫通して導出されている。

光半導体素子１と位置合せしてファイバ一台３上に固定
された元ファイバー４は、取付ねじ８の中を通して外部
に導出される。

この光ファイバー４は直径が１００μｍ程度の細いもの
であると共に脆いから、保護パイプ１０の中に挿入した
後、取付ねじ８の孔に挿入して封止するのが好適である
。

又底板１１、側板１２及び透光板７は通常の鍛付けで密
封構成とすることができ、従って透光板７はその周辺を
メタライズ処理して鍛付けができる石英・サファイヤ等
を用いることが望ましい。

又光ファイバーは、シングルモードのクラッド型と集束
型とマルチモードのクラッド型との順に接続する場合の
結合効率は比較的良いが、その反対の順序に接続した場
合は結合効率が大巾に劣化する。

従って元ファイバー４としてはシングルモードのクラッ
ド型を採用すれば、同一種類の元ファイバーは勿論のこ
と他の種類の光ファイバーと接続する場合にも結合効率
の点では有利である。

しかし、シングルモードのクラッド型はコアの直径がマ
ルチモードのクラッド型のコアの直径に比較して小さく
、従って接続部分に於ける位置合せ精度が厳しいものと
なる。

このような点を考慮して元ファイバー４の種類が選定さ
れる。

元ファイバー４と他の光ファイバーとを接続して結合効
率が劣化しない場合で、その光ファイバーを用いて光信
号を伝送する場合は、筐体等に取付ねじ８を挿入してナ
ツトにより締付けて固定し、取付ねじ８の孔を通して引
・出された元ファイバー４とコネクタ等により伝送路と
なる光ファイバーを接続すれば良いことになる。

又光ファイバー４と異なる種類の元ファイバーと接続し
なければならない状態で、その接続による結合効率が大
巾に劣化する場合は、透光板７から導出された光をレン
ズ系等を介してパッケージの外側に配置した元ファイバ
ーに入射させれば良いことになる。

又光ファイバーを用いることなく光半導体素子１からの
光を利用する場合にも、透光板７を介して外部に導出さ
れる光を用いれば良いことになる。

それらの場合、取付ねじ８により固定されたパッケージ
の上方に出る光を用いるのセ、レンズ系等を配置する場
合の障害物がなく、透光板７に近接して設けることがで
きる。

しかし、光半導体素子１を高速駆動する場合、電極ピン
６等の電流径路の高周波インピーダンスが問題となり、
又取付ねじ８により取付けたときに、電極ピン６を取付
は部分と絶縁する構成を採用しなければならなくなる。

本発明は、半導体レーザの如く双方向に光を放出する光
半導体素子から直接光を提出すると共に、光ファイバー
を介して導出する構成とし、且つ光半導体素子を高速駆
動し得るようにすることを目的とするものである。

以下実施例について詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例の断面図であり、同図において
第１図と同じ番号を付しであるところは同じものである
ことを示している。

第２図において、１４は誘電体、１５はねじ兼同軸外導
体であり、又保護パイプ１０は同軸中心導体を兼ねてお
り、光半導体素子１と接続ワイヤ９で接続されている。

なお取付ねじ８の先端をコネクタ取付けに必要とされる
構成に予め加工しておくことも可能である。

以上説明したように、本発明は、半導体レーザの如き双
方向に光を放出する光半導体素子の一方からの光を光フ
ァイバーに直接入射させると共に、その光ファイバーを
取付ねじの孔を通し、又光半導体素子の他方からの光は
透光板を介して外部に導出したものであるから、光半導
体素子からの光を光ファイバーで伝送する場合、パッケ
ージの光ファイバーと接続するか又は透光板を介して導
出された光を入射させるかを結合効率等を考慮して選択
することができ、又光半導体素子からの光を元ファイバ
ーを用いずに利用する場合は透光板を介して導出された
光を用いる構成とすれば良いので、汎用性がある利点が
あり、従って多量生産によりコストダウンすることがで
きる。

又光ファイバーを保護する保護パイプ１０は、パイ゛プ
状同軸中心導体で、この同軸中心導体を、取付ねじ８と
兼用した同軸外導体中に絶縁体（誘電体１４）を介して
挿入し、同軸線路の構成により光半導体素子１を駆動す
るものであるから、例えば数ＧＨｚ程度の高速信号で駆
動することができるものとなる。

更に取付ねじ８による取付けと同時に電気的な接続を行
うことも可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は先に提案された構成の断面図、第２図は本発明
の実施例の断面図である。 図面において、２は光半導体素子をマウントしたヒート
シンク、３はファイバ一台、４は光ファイバー、５はヒ
ートシンク２とファイバ一台３とを固定したヒートシン
ク、６は電極ピン、７は透光板、８は取付ねじ、９は接
続ワイヤ、１０は保護パイプ、１１は底板、１２は側板
、１３は絶縁物である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 双方向に光を放出する光半導体素子を封入し、該光
   半導体素子の一方からの光を入射させる元ファイバー及
   び該光ファイバーを保護し前記光半導体素子の電極に接
   続されたパイプ状同軸中心導体を、取付ねじ兼同軸外導
   体中に絶縁体を介して挿入し、且つ前記光半導体素子の
   他方からの光を導出する透光板を設けたことを特徴とす
   る光半導体素子のパッケージ。