JPS59152681A - 光通信装置 - Google Patents

光通信装置

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JPS59152681A
JPS59152681A JP58026176A JP2617683A JPS59152681A JP S59152681 A JPS59152681 A JP S59152681A JP 58026176 A JP58026176 A JP 58026176A JP 2617683 A JP2617683 A JP 2617683A JP S59152681 A JPS59152681 A JP S59152681A
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JP
Japan
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fiber
chip
stem
optical fiber
optical
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Pending
Application number
JP58026176A
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English (en)
Inventor
Atsushi Sasayama
佐々山 厚
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59152681A publication Critical patent/JPS59152681A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/421Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical component consisting of a short length of fibre, e.g. fibre stub
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0225Out-coupling of light
    • H01S5/02253Out-coupling of light using lenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024Arrangements for thermal management
    • H01S5/02407Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
    • H01S5/02415Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/06Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06804Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature

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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】 〔技術分野〕 本発明は光通信装置に関する。
〔背景技術] 光通信における光通信装置の一つとして、本発明者は第
1図および第2図に示すような構造の光ファイバー付ド
ザーダイオード装置を開発している。このレーザーダイ
オード装置は、長方形板のステム1を基にして組み立て
られている。すなわち、ステム1は長方形金属板の一面
を切削加工して中央部にリング状封止壁(周壁)2を形
成するとともに、このリング状封止壁2の内側をさらに
深くくり抜きかつその底面中央部に台座部3を形作って
いる。そして、この台座部3上にンルダーを介して固定
したサブマウント4上にンルダーによってレーザーダイ
オードチップ(チップ)5を固定している。また、ステ
ム1の両端には、チップ5のレーザ、−光を出射する出
射面に向かって延在するガイド孔6,7がそれぞれ設け
られている。
一方のガイド孔6には光ファイバー8を中心部に挿嵌固
定したファイバーガイド9が嵌合され、銀鑞10によっ
てステム1に固定されている。光ファイバー8の先端は
チップ5の一方の出射面に対面し、レーザー光を光フア
イバー8内に取り込むようになっている。この際、光フ
ァイバー8の先端部はレジンあるいはソルダ等の固定材
11によってステム1の台座部3に固定され、締付、温
度特性、振動等によって光ファイバー8への光取込効率
(光結合効率)が変動しないように配慮されている。な
お、光ファイバー゛8のコア径が8μmφ程度のシンク
y・モード・ファイバーにあっては、使用に耐える所望
の光結合効率を得るには、チップ5に対する光ファイバ
ー8の先端の相対的光軸合せ精度は、たとえば±0.2
−″0.3μm以内にしなければならない。
一方、前記他方のガイド孔7にはモニターファイバー1
2が挿嵌固定されている。このモニターファイバー12
の先端はチップ5の堺方の出射面に対面し、レーザー光
の光強度をモニターするようになっている。また、ステ
ム1には2本のリード13.14が配設されている。一
方のリード13はグランドリードであって、ステム1に
溶接され、ステム1およびサブマウント4を介してチッ
プ5の下部電極に電気的に繋がっている。また、他方の
リード13はステム1に図示しないガラス(絶□ 縁体
)を介して固定されるとともに、内端はステム1の端面
からリング状封止壁2内の空間部に突出している。そし
て、との内端とチップ5の上部電極とは金線からなる導
線(ワイヤ)15で電気的に接続されている。さらに、
リング状封止壁2の上面にはシームウェルドによって板
状のキャップ16が気密的に取シ付けられ、チップ5等
を気密的に封止している。
このようなレーザーダイオード装置17は各種機器類に
実装されるときは、ステム1の4隅に設けた取付孔18
を利用してねじで取付板に固定されるようになっている
ところで、このよう々レーザーダイオード装置は、被覆
線に被われた長い光ファイバーを有している。
しかし、このような構造では、レーザーダイオード装置
を他のファイバーと結合させ光伝送路をつくる場合、レ
ーザーぞ゛イオード装置からのびるファイバーを固定す
るだめのコネクターを必要とし、外部ファイバーとの接
続の点で工数がふえるという欠点がある。
〔発明の目的〕
したがって、本発明の目的は、光通信装置の外側で簡単
に光ファイバーを接続できる構造の光通信装置を提供す
ることにある。
〔実施例1〕 第3図は本発明の7実施例による光フアイバー付レーザ
ーダイオード装置の要部を示す平面図、第4図は同じく
断面図である。
このレーザーダイオード装置は、長方形板のステム1を
基にして組み立てられている。すなわち、ステム1はコ
バール板の一面を切削加工して中央部にリング状封止壁
(周壁)2を形成するとともに、このリング状封止壁2
の内側をさらに深く〈υ抜きかつその底面中央部に台座
部3を形作っている。そして、この台座部(多段構造で
もよい。)3上にソルダーを介して固定したサブマウン
ト4の上にソルダーによってレーザーダイオードチップ
(チップ)5を固定している。また、ステム1の両端に
はチップ5のレーザー光を出射する出射面に向かって延
在するガイド孔6,7がそれぞれ設けられている。一方
のガイド孔6にはコバールからなるファイバー固定具1
9の小径部が嵌合されかつ鑞付けによって固定されてい
る。このファイバー固定具19は中心に活って段付孔を
有している。段付孔の大径部は外端側にあ′シ、この部
分にはセラミックからなる筒状のファイバーコネクター
20の一端部が嵌合されかつ鑞付けによって気密的に固
定されている。また、前記段付孔の小径部はステム内に
臨みかつこの部分には銅、ニッケル合金で作られた筒状
のファイバーガイド21の一端がファイバーガイド21
の外周部に設けた7ランジ22に当接するようにして嵌
合され、鑞付けで気密的に固定されている。壕だ、この
ファイバーガイド21.ファイバー固定具19.ファイ
バーコネクター20を貫通して光ファイバー8が挿入さ
れている。この″光ファイバー8はコア径力8μmφの
シングルモードファイバー(コア径力50μ−のマルチ
モールドファイバーでも同様に取り付けれる。)となっ
ている。また、この光ファイバー8はファイバーガイド
21にソルダー(又は樹脂)23で固定され光ファイバ
ー8とファイバ−ガイド21彊小径孔部との間は塞がれ
、気密性が保たれている。また、ファイバー固定具19
の内部には注入孔24から注入されたレジン25が充填
され、ファイバー固定具19内の光ファイバー8を固定
している。さらに、光ファイバー8の外端はファイバー
コネクター20の外端面と同一面となっている。
ここで、光ファイバー8.ファイバー固定具19、ファ
イバーコネクター20.  ファイバーガイド21から
なるファイバーアセンブリの組立についそ説明する。あ
らかじめ、ファイバー固定具19にはファイバーガイド
21およびファイバーコネクター20を取り付は固定し
ておいた後、ファイバーガイド21側から光ファイバー
8を挿入する。光ファイバー8の先端近傍にはあらかじ
めメタライズを施しておく。そして、光ファイバー8を
ファイバーコネクタ20内にまで貫通させた状態で、フ
ァイバーガイド21の先端部にソルダー又は樹脂23を
付けて光ファイバー8を気密的に固定する。つぎに、注
入孔24からレジ/25をファイバー固定具19内に注
入して光ファイバー8をレジン25で固定した後、ファ
イバーコネクター20の先端を研摩して光ファイバー8
とファイバーコネクター20の端面が同一面となるよう
にする。なお、ファイバーコネクター20の光ファイバ
ー8を案内する孔は光ファイバーの外径と略同−で、フ
ァイバーコネクター20の外周と同一円となっている。
したがって、一般に使用されている光ファイバーの先端
に取り付けるカップリング26を、このファイバーコネ
クター20に取シ付けるだけで、ファイバーアセンブリ
の光ファイバー8とカップリング26によって連結され
た光ファイバー8とは高い光結合効率、を維持して結合
される。カップリングを用いたファイバーとの結合形態
の一例を第7図に示す。レーザー装置側面に固定された
コネクタ20.およびファイバー8が中心に固定されて
いる他のコネクタ34をカップリング26にさしこみ、
ねじ止め固定することにより容易に光学的に結合させる
ことができる。このようなファイバーアセンブリはステ
ム1に挿入しかつ鑞付けで気密的に固定される。
一方、このようにステム1に組み込まれた光ファイバー
8は光結合率を測定されながら先端を固定する。すなわ
ち、チップ5をレーザー発振させ、。
このレーザー光を光ファイバー8の先端部に受ける。そ
して、光検出器で光フアイバー内に取シ込まれる光量を
測定する。この際、光ファイバー8の先端部を微動させ
、光量が最大となる位置を捜し、その位置でレジンある
いはソルダーからなる固定材11で光ファイバー8の先
端部をステム1に固定する。
他方、前記他方のガイド孔7にはモニターファイバー1
2が挿入され気密的に固定されている。
このモニターファイバー12の先端はチップ5の他方の
出射面に対面し、レーザー光の光強度をモニタするよう
になっている。また、ステム1には2本のリード13.
14が配設されている。一方のり一ド13はグランドリ
ードであって、ステム1に溶接され、ステム1.サブマ
ウント4を介してチップ5の下部電極に電気的に繋って
いる。また、他方のリード讐4はステム1に図示しない
絶縁体(ガラス)を介して貫通固定疏るとともに、内端
はワイヤ15を介してチップ5の上部電極と電気的に接
続されている。また、周壁2の上面にはシームウェルド
によって板状のキャップ16が気密的に取り付けられて
いる。
このレーザーダイオード装置17は各種機器類に実装さ
れるときは、ステム1の4隅に設けた取付孔18を利用
してねじで取付板に固定される。
〔実施例2〕 第5図および第6図は・・イブリッド構造に対して本発
明を適用した例を示す。すなわち、第5図で示す光通信
装置は、単体の光フアイバー付レーザーダイオードのキ
ャップ16で塞がれるステム1内に、上面に配線層(図
示せf)を有するセラミック板等からなる絶縁板27を
固定した構造となっていて、この絶縁板27上には抵抗
チップ28゜サーミスタチップ29が固定され、ステム
1の温度検出が行なわれるようになっている。また、レ
ーザー身イオードチップ5を支持するサブマウント4は
ペルチェ素子30を介してステム1に固定゛されている
。ペルチェ素子30はザブマウント4を冷却して、間接
的にチップ5の温度上昇を阻止し、レーザー発揚が安定
して行なわれるようになっている。
一方、第6図の光通信装置は、ガラスエポキシレジン等
からなる配線基板28上にベルチェ素子30を介して光
フアイバー付レーザーダイオード装置17を固定(7た
構造となっている。まだ、この配線基板31上には駆動
制御用チップ32.ベルチェ素子制御用チップ33.モ
ニタ用センサ装置34がそれぞれ配設されている。ベル
チェ素子30はベルチェ氷子制御用チップ33に制御さ
れてレーザーダイオード装置17の冷却を行なう。
また、駆動制御用チップ32はレーザーダイオード装!
、17の発信制御9発振出力制御を行なう、1だ、モニ
タ用センサ装置34はモニターファイバーからの光を検
出してその電気信号を駆動制御用チップ32にフィード
バックするようになっている。このような構造によって
、適正な光通信を行々う。
第8図に第6図に示す本発明による)・イブリッド構造
の光通信装置を、実際の光通信システムに適用した場合
の概要を示す。ここでは、前掲の図面と同一構成部分は
、同一符号を用いて示しである。なお、35は変調回路
、36は/リコンフオトダイオード、37はアンプ(増
幅回路)、38は復調回路である。
この場合、送信信号(SD)を変調回路35で変調し、
変調信号に対応して、レーザー駆動用チップ32を駆動
させ、レーザー装置17で発生した光パルスを光ファイ
バー8を通して送信する。
受信側では、送信されてきたパルスをフォトタイオード
3゛6で受光し電気信号に変換して、アンプ37、復調
回路38を経て受信信号(RI))を得る。
〔効果′) このような実施例によれば、キャップ16によって塞が
れる空間部は気密的に封止されることから、耐湿性に優
れ、寿命の向上が図れる。
また、この実施例では光ファイバー8の外端はファイバ
ーコネクター20で支持されている。このため、カップ
リングを用いることによって、装置外部近傍で光ファイ
バーの連結が容易にできる。
したがって、顧客サイドでも簡単に光ファイバー(光ケ
ーブル)の接続ができる。また、安定した信号の送、受
信が可能な光3in信システムを提供することができる
以上、本発明者によってなされた発明を、実施例にもと
づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
更可能であることはいうまでも々い。
〔利用分野〕
本発明は発光源と光ファイバーとを具備する光通信装置
及びこれを用い・た光通信システム全搬に利用可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本出願人の開発によるレーザーダイオード装置
の要部を示す平面図、 第2図は第1図の11− II線に沿う断面図、第3図
は本発明の一実施例によるレーザーダイオード装置の要
部を示す平面図、 第4図は同じく断面図、 第5図は他の実施例による光通信装置の要部を示す断面
図・ 第6図は他の実施例による光通信装置の要音昏を示す断
面図である。 第7図は光ファイバーとレーザー装置の結合形態を示す
斜視図、 第8図は光通信装置を用いた光通信システムの概要を示
す模式図である。 1・・・ステム、2・・・周壁、4・・・サブマウント
、5・・・チップ、8・・光ファイノ<−112−・・
モニタファイバー、16・・・キャップ、17・・・レ
ーザーダイオード装置 イバーコネクター、21・・・ファイノく−ガイド、2
5・・レジン、26・・・カップリング、28・・・抵
抗チップ、29・・・サーミスタチップ、30・・・ベ
ルチェ素子、31・・・配線基板、′32・・・駆動制
御用チップ、33・・ベルチェ素子制御用チップ゛、3
4・・・モニタ用センサ装置、35・・・変調回路、3
6・・フォトダイオード、37・・・増幅回路(アンプ
゛)、38・・・復調回路。 第5図 第  6 図 第  7 図 第 :5D 記と Jσ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、主面周縁部に周壁を有するステムと、とのステムの
    中央に固定されたチップと、前記周壁を貫通して内端を
    前記チップに対面させた光ファイバーと、を有する光通
    信装置であって、前記光ファイバーの外端部はステム周
    壁に取シ付けられたファイバーコネクターを貫通してい
    ることを特徴とする光通信装置。
JP58026176A 1983-02-21 1983-02-21 光通信装置 Pending JPS59152681A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58026176A JPS59152681A (ja) 1983-02-21 1983-02-21 光通信装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58026176A JPS59152681A (ja) 1983-02-21 1983-02-21 光通信装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59152681A true JPS59152681A (ja) 1984-08-31

Family

ID=12186220

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58026176A Pending JPS59152681A (ja) 1983-02-21 1983-02-21 光通信装置

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JP (1) JPS59152681A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0762567A1 (en) * 1995-08-18 1997-03-12 Nec Corporation Temperature-controlled semiconductor laser apparatus and temperature control method therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0762567A1 (en) * 1995-08-18 1997-03-12 Nec Corporation Temperature-controlled semiconductor laser apparatus and temperature control method therefor

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