JPS59111123A - 担体により保持されたダイオ−ドを有する送信又は受信のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、担体により保持された送信または受信ダイオ
−Ｐと、前記ダイオ−１の光窓と光学的に結合された光
導体とを備え、上記担体が前記光導体を挿通するための
切欠きを有し、上記ダイオードが上記担体に前記グイオ
ート゛の光窓が上記切欠きに位置するように装着されて
いる送信又は受信のための装置に関する。

このような受信装置は、既に［Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｌ’ｓ　Ｊ　１７巻、Ａ　２２、第８３２頁
から知られている。公知の受信装置においては、受信ダ
イオードは、オフ１チカルフアイノζもしくはガラスフ
ァイ・々を受けるための小さい孔を有するセラミックブ
ロック上に取付けられている。孔を介１〜でダイオ−１
を位置決めした後に、オプチカルファイバはブロック内
に挿通される。

円形の面形状の窓を囲繞するリング形状のカソード°接
続面を有し、前記受光窓に位置してアノ−１：′接続面
を備えているＰＩＮホトダイオ−１は既に、「Ｓｉｅｍ
ｅｎｓ　Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇｓ　−ｕｎｄ　Ｅｎｔｗｉ
ｃ−ｋｌｕｎｇｓｂｅｒｉｃｈｔｅ　Ｊ　ｌ　１巻（１
９８２）、Ａ４、第２０４頁ないし第２０８頁および第
２１６頁ないし第２２０頁から既に公知である。

本発明の課題は、光導体を、可能な限り簡単にＰＩＮホ
トグイオー１の窓の前に正確に位置付けしかる後に固定
することができるように構成された冒頭に述べた形式の
受信又は送信のための受信装置を提供することである。

本発明によれば、上記課題を解決するために、送信捷た
は受信のための装置は、担体が回路モジュールと機械的
に結合され、光導体は回路モジュールに設けられた固定
装置を介し切欠きを通って光窓に案内されて、光導体の
端面が該光窓から所与の間隔を有するように固定され、
切欠きを円錐形状に形成し、そして上記ダイオーｐが円
錐形の切欠きの両端面のうちの大きい方の端面側で、上
記担体の側面に設けられている。

上記の構成によれば、ダイオードに対する光導体の特に
簡単々位置決めもしくは位置合わせが達成される。この
構成においては、位置合わせに際して側方変位により起
り得るオプチカルファイ・々もしくはガラスファイ・こ
の端面の損傷は回避される。

光導体は、ＰＩＮホトダイオードに対する位置合わせ後
に固定するのが有利である。この目的で、受信又は受信
のための装置は、担体を直方形状、例えば板形状に形成
して基板上に垂直に取付け、前記基板のＰＩＮホトダイ
オードと反対側の側面に固定装置を形成するブロックを
担持し、該ブロック上に光導体を溶剤を用いないろう付
は接続で固定するように構成するのが好ましい。

この場合、光導体は、先ずＰＩＮホトダイオードに最適
な光結合が得られるように位置調整し、しかる後に周定
装置に固定するのが望ましい。

切欠きはレーザで形成された孔により構成するのが有利
である。

本発明の実施態様においては、ＰＩＮホトダイオ−Ｐが
円形扁平な光窓を囲繞し、前記光窓に対置してアノード
接続面を有するリング形状のカソード接続面を備え、前
記カソード接続面が導電性の接着剤により担体上に設け
られている電気導体に接続され、そしてアノーＰ接続面
はボンディング・ξツＰにより、上記担体上に設けられ
ている別の電気導体に接続されるように構成される。

また受信又は送信のための装置は、担体と回路モジュー
ルとの機械的連結のために設けられる保持アングル部材
を導電性の材料から形成して担体の電気導体もしくは導
体路ならびに回路モジュールの電気導体もしくは導体路
と電気的に接続するように構成するとよい。この場合、
保持アングル部材は、有利にも、同時にＰＩＮホトダイ
オ−Ｐのための電気接続部材としての働きをなす。

以下図面に示す実施例を参照し本発明の詳細な説明する
。

第１図は、気密の金属製ノ・ウジフグ１１内に収容され
て光伝送のためのオゾチカ／Ｌファイノ々カプラを有し
て、いる受信モジュール１３を備えた受信装置の構造を
示す。この気密の・にツケージは、特に、回路モジュー
ルに保護されていない半導体チップを使用する際に有利
である。

受信装置は、カバー６で閉鎖されている金属製ハウジン
グ１１丙に収容されている。直方体形状の金属ノ・ウジ
ング１１の底部には、間隔材１２が設けられている。こ
の間隔材１２は回路モノュール１３を担持している。こ
の回路モ、り１ニール１３は板状の形態をしておって、
間隔材１２により予め定められる間隔で金属ノ・ウジン
グ１１の底部に平行に配設されている。

金属ハウジング１１の側壁には、管１０が設けられてお
り、この管は金属ノ・ウジング１１の側壁を貫通°して
外側および内側に突出している。管１０の外部には、ソ
ケット形状の接続部材９が装着されており、接続部材９
の大きい方の開口部て管１０に装着され、そしてその小
さい方の開口を通してオゾチカル７アイノζもしくは光
導体８が導かれている。光導体８は、接続部材９、管１
０を通り、ブロック５の上を通ってダイオード担体３の
開口を通りＰ！Ｎホトダイオ−ｒ２の光導に達している
。ガラスファイ・２から構成される光導体８はこの場合
２つの個所で固定されている。即ち、ブロック５の上部
と接続部材９の内径が絞られた開口個所で固定されてい
る。

ダイオード担体３は２つの金属アングル部材１により回
路モジュール１３上に取付けられている。第１図では１
つしか示されていないが、これら２つの金属アングル部
材１は、ＰＩＮホトダイオード２に並置して設けられて
いる。

第２図は第１図に示した回路装置の平面図であり、金属
ノ・ウジング１１のカバーを取除いた状態で示されてお
り、金属・・ウジング自体もその一部分だけが示されて
いる。第３図には垂直に立ったダイオード担体を有する
回路モジュールが示されている。

ダイオ−Ｐ担体３は、回路モジュール１３に対して垂直
に直立する板の形状を有している。

担体３を回路モジュール１３に取付けるのに、２つの保
持アングル部材１および１′が用いられており、これら
アングル部材は担体３のダイオ−Ｐ２と同じ側に位置す
る。金属保持アングル部材１および１′は、回路モジュ
ール１３の側部で導体路１３０および１３０′と接続し
ている。保持アングル部材１および１′をダイオード２
と接続する担体３の導体路は図には示していない。担体
３上には、保持アングル部材１がら、４５ンデイング・
パッド２３を介してダイオード２のアノ−Ｔ−１と接続
されている接続面に到る導体路が設けられている。別の
導体路は、保持アングル部材１′からダイオ−Ｐ２のカ
ッ−Ｐに到っている。

第３図は、第２図の部分拡大図であって、切欠き孔３１
の領域におけるダイオード担体３の細部構造ならびに阿
Ｎホトグイオート″２の構造および接虚接続関係の詳細
を示す。

１）ＩＮホトダイオ−１２は、２つの互に対置した面に
、円環形状のｎ接点２１および中央に設けられた円形の
ｎ接点２２を有している。ＰＩＮホトグイオー１：２は
、円環状の対向接点の中心部に、ボンディング・ξソ＋
：′２３に前側が向くようにして３０ないし２００／ｌ
ｒｎの直径を有する光窓２０を備えている。

光導体８は円錐形の孔もしくは切欠き３Ｔ内に突出して
いる。この切欠き３１はダイオード２の方向に向って拡
がっているので、有利なことに、光導体８を切欠き内に
挿入する際あるいは調整する際に光導体が切欠きの内壁
に衝突して損傷を受ける危険は回避される。

オプチカルファイバもしくはガラスファイバの位置調節
もしくは位置合わせは、ＰＩＮホトダイオードの光電流
の測定と関連して、座標系の３つの軸のすべての方向で
調整するのが好ましい。この場合、オプチカルファイパ
もしくはガラスファイバの軸方向における調整領域を制
限１一つつ最適な光結合が得られるように調整を行なう
。その場合、担体３の考慮すべき公差および接着層なら
びに予測される異なった熱膨張係数に鑑みて位置決め１
しくけ位置□合わせ正領域に対する限界として、ダイオ
−１：′２の窓２０からのオプチカルファイ−Ｓａの最
小間隔を約１−０ないし３０１１ｍの大きさにするのが
特に有利であることが判った。

オプチカルファイバζ８は切欠き１５内に固定はさり、
ない。特に接着すべきではない。切欠き１−５の最も狭
隘な個所の直径は、例えば１３０μｍの直径を有するオ
プチカルファイバ８よりもほぼ１００μｍ大きい直径を
有する。円錐形の切欠きの両端面の直径には約１００μ
ｍの差がある。

垂直に直立しているダイオード担体３に対するオプチカ
ルファイバ８の調整もしくは位置決めは、上記切欠き３
１の特殊な形態により相当に容易にされている。調整も
しくは位置決め中、グ１ツノ・？は担体３とブロック５
との間に存在する。この場合ガラスファイバ’８は、マ
イクロマニ♂ユレータのグリシ・ｅを使用してブロック
５に固定することができる。

第４図から明らかなように、ダイオード担体３は板状の
形をしており、そしてセラミックから製造するのが有利
である。図には、第１図に示１−た金属アングル部材ｌ
が取付けら九るタ゛イオート″担体の側面が側面図で示
されている、セラミック板の短かい側辺の近傍には大き
い面積の接続面３２および３３が設けられている。これ
ら接続面から導体路がダイオード担体３の中心部に向っ
て延在している。一方の導体路は切欠もしくはレーザ穿
孔３１を囲繞し、他方の導体路は若干短かく、レーザ穿
孔３１に装着さｈ７た阿Ｎホトダイオ−１・ゝが該短か
い導体路に接触しないようになっている。

ダイオード担体３は、中央部にレーザ穿孔３１を有し所
要の接続部もしくは端子を備えた小さい基板から構成さ
れている。好１しくけ溶接またはろう付けにより金属製
の保持アングル部材１を俄付けた後に、ＰＩＮポトダイ
オード２を、孔３１の縁の周りに被着された導電性接着
剤を用いて孔３１に接着する。導電性の接着剤を使用す
ることによりＰＩＮホトダイオード２のカソード接続が
形成される。ＰＩＮホトダイオ−Ｐ２のアノードの接続
はゼンディング・ξツ１２３によって形成される。

ダイオード接続端子には、このようにして構成されてい
るので特に暗電流に関する電気試験を困難な〈実施する
ことができる。また有利なことに、ＰＩＮホトダイオー
ド２を、ダイオード担体３に取付けた後にもハイゾリッ
ｌ−′（混成）素子として電気的に試験することが可能
である。

次いで、ダイオード担体３を、製作され電気的に予備試
験された回路モジュール１３に垂直に直立して溶接しろ
う付けする。

製造方法の次の段階では、第５図に示す受信装置におい
て、光導体もしくはオプチカルファイバ８をＰＩＮホト
ダイオード′２に結合する。この目的で、オプチカルフ
ァイバ々もしくはガラスファイバ８を、マイクロマニピ
ュレータを用いて、前記オプチカルファイバがＰＩＮホ
トダイオード２を光窓に対し所与の間隔になるまで切欠
き３１内に挿入する。この位置において、オゾチカル７
アイ・ζ８を最適な光結合度になるように調整し、次い
でブ”ｗツク５に固定する。固定に当っては、メタライ
ズしたオプチカルファイバ８を、載置ブロックとしての
働きをなすブロック５上にろう付けず・ることかできる
。

保持アンク°ル部材１および１′は溶接にょシ回路モノ
ュール１３に接続するのが好ましい。このようにすれ、
げ、特に高温ガスを用いてのろう付けにより行なわれる
オプチカルファイバ８のブロック５への固定に際して、
ダイオ−Ｌド担体３と回路モジュール１３との接続部は
所望の精度で維持できる。

受信装置の電気的特性の見地から、ダイオード２に対し
て付加的にグイオード担体上に、前記ダイオ−Ｐ担体３
と回路モジュール１３との間に良好な電気的隔離を可能
にする電気スイッチ手段を設けるのが有利であろう。こ
のようなスイッチ手段は、ダイオード２のアノ−げに接
続されたゲートを有り、ゲートに前置抵抗を備えた電界
効果トランジスタとすることができる。

この場合には、回路モジュー　ルとの電気接続に４つの
電気接続が必要とされる。即ち１つはゲート前置抵抗に
対１−１２つは電界効果トランジスタのドレイン端子お
よびソース端子に、そして残りの１つはダイオード２の
カソードに必要とされる。

この場合、少々くとも２つの保持アングル部材を′溶接
するのが有利である。他の保持アングル部材は、ろう付
けによシ回路モジュール１３と接続することができよう
。

ブロック５′、の光導体もしくはオプチカルファイバの
固定後に、第１図に示した接続部材７を管１０ならびに
端面から接続部°材９を越えて突出するメタライズされ
たオプチカルファイバ８とろう付けによ多接続する。オ
プチカルファイバ８の端面は、メタライズ工程後に必要
に応じ通常の後処理で形成された破断個所とする。のが
有利である。

図面に示した受信装置は、受信ダイオ−１としてＰＩＮ
ホトダイオードを有している。送信装置の場合には、こ
の受信ダイオ−Ｐの代りに送信ダイオ−Ｐとして例えば
レーザダイオード例えば発光ダイオードが設けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回路モジュールおよびＰＩＮホトダイオ−Ｐ
を備えた受信装置を断面図で示す図、第２図は第１図に
示した受信装置の一部を切欠いて示す平面図、第３図は
第２図に示した平面図の部分拡大図、第４図は垂直に直
立するダイオード担体を備えた回路モジュールを示す側
面図、そして第５図は第１図の部分拡大図であって回路
モジュール上に直立して設けられたダイオ−Ｐ担体およ
びオプチカルファイバもしくは光導体の固定に用いられ
るブロックを示す断面図である。 ■・・・保持アングル部材、２・・・ＰＩＮホトダイオ
−Ｐ、　３・・・担体、５・・・固定装置、６・・・カ
ッ々−１８・・・オプチカルファイバ、９・・・接続部
材、１０・・・管、１１・・・ハウジング、１２・・・
間隔材、１３・・・回路モジュール、４５．３１・・・
切欠き、２ｏ・・・光窓、２１・・・カッ−口接続面、
２２・・・アノード接続面、２３・・・ゼンディングノ
ｅツド、１３ｏ・・・導体路、３２・・・電気導体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、担体（３）により保持された送信または受信ダイオ
   ード（２）と、該ダイオード（２）の光窓と光学的に結
   合された光導体（８）とを備え、前記担体（３）が該光
   導体（８）を挿通するための切欠き（３１）を有し、前
   記ダイオ−１’（２）が前記担体（３）に該ダイオード
   （２）の光窓（２０）が前記切欠き（３１）に位置する
   ように装着されている送信又は受信のための装置におい
   て、前記担体（３）が回路モジュール（１３）と機械的
   に結合され、前記光導体（８）は前記回路モジュール（
   １３）Ｋ設けられた固定装置（５）を介し前記切欠き（
   ３１）を通って前記光窓（２０）に案内され、前記光導
   体（８）の端面（８０）が該光窓（２０）から所与の間
   隔を有するように固定され、前記切欠き（３１）を円錐
   形状に形成し、前記ダイオ−１（２）が該円錐形の切欠
   き（３１）の両端面のうちの大きい方の端面側で、前記
   担体（３）の側面に設けられていることを特徴とする装
   置。 ２、担体（３）が直方体状に形成されて基板９１３）−
   ヒに垂直に取付けられ、該基板（１３）は、ダイオード
   （２）とは反対側に、固定装置（５）を形成するブロッ
   クを担持し、該ブロック上に光導体（８）が溶剤を用い
   ないろう付は接続（４）により固定されている特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３　光導体（８）がダイオード（２）に最適な光結合を
   有するように調整されて固定装置（５）に固定されてい
   る特許請求の範囲第２項記載の装置。 、４　切欠き（３１）がレーザビームにより形成された
   孔から構成されている特許請求の範囲第１項ないし第３
   項のいずれか１項に記載の装置。 ５　ダイオー１”　（２）が円形面形状の光窓（２０）
   を四棒し、該光窓（２０）に対置してアノｒ’　ｍ　ｈ
   Ｒ而を有するリング形状ノーｈソー　ｒ接続面（２１）
   を備え、該カソード接続面（２」、）が導電性の接着剤
   （２１）により、担体（３）上に設けられている電気導
   体（３１）に接続され、そして前記アノード接続面（２
   ２）は７ＩＳンデイングノ？ノドにより、前記担体（，
   ５）上に設けられている別の電気導体（３２）に接続さ
   れている特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれが
   １項に記載の装置。 ６、担体（３）を回路モジュール（１３）と機械的に連
   結するために設けられた保持アングル部材（１）を導電
   性の材料から形成し、前記４１１体（３）の電気導体（
   ３１、，３２）ならびに前記回路モジュール（１３）の
   電気導体と電気的に接続′されている特許請求の範囲第
   ４−項記載の装置。