JPS6059309A - 光学素子結合モジユ−ル - Google Patents
光学素子結合モジユ−ルInfo
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- JPS6059309A JPS6059309A JP58167789A JP16778983A JPS6059309A JP S6059309 A JPS6059309 A JP S6059309A JP 58167789 A JP58167789 A JP 58167789A JP 16778983 A JP16778983 A JP 16778983A JP S6059309 A JPS6059309 A JP S6059309A
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- Japan
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- optical fiber
- optical
- holding part
- coupling
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, 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
-
- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4248—Feed-through connections for the hermetical passage of fibres through a package wall
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバ通信、光情報処理等を行う光学素子
の結合モジュールに関するもので、特に光半導体素子、
光変調素子、レンズ等の光学素子と光ファイバとを光学
的に結合する結合回路を含んだ光学素子の結合モジュー
ルに関する。
の結合モジュールに関するもので、特に光半導体素子、
光変調素子、レンズ等の光学素子と光ファイバとを光学
的に結合する結合回路を含んだ光学素子の結合モジュー
ルに関する。
光フアイバ通信、光情報処理等においては、半導体レー
ザ、発光ダイオード、フォトダイオード、光変調器、レ
ンズ、平面導波路等の光学素子と伝送路である光ファイ
バとの結合効率を向上させる必要がある。ところが、光
ファイバの光伝搬部であるコア部の直径は、単一モード
光ファイバでは約１０μｍ、集束形マルチモード光ファ
イバｊ、では約５０μｍというようにきわめて小さいだ
めｌＩＣ１例えば半導体レーザや発光ダイオードと光フ
ァイバの結合モジュール等において、組立時の設置ずれ
により結合効率が低下するという問題があった。従来、
この問題を′１３Ｔ決するために、硬化収縮が小さい接
着剤を用いて光フアイバ入射端部を接着固定したり、低
融点半田を用いて光フアイバ入射端部を半田付けする等
の方法が用いられてきた。しかし、接着剤を用いた場合
、結合状態を長期にわたって安定に維持することはでき
ず、また硬化時間が長いために組立に時間がかかるとい
う問題があった。
ザ、発光ダイオード、フォトダイオード、光変調器、レ
ンズ、平面導波路等の光学素子と伝送路である光ファイ
バとの結合効率を向上させる必要がある。ところが、光
ファイバの光伝搬部であるコア部の直径は、単一モード
光ファイバでは約１０μｍ、集束形マルチモード光ファ
イバｊ、では約５０μｍというようにきわめて小さいだ
めｌＩＣ１例えば半導体レーザや発光ダイオードと光フ
ァイバの結合モジュール等において、組立時の設置ずれ
により結合効率が低下するという問題があった。従来、
この問題を′１３Ｔ決するために、硬化収縮が小さい接
着剤を用いて光フアイバ入射端部を接着固定したり、低
融点半田を用いて光フアイバ入射端部を半田付けする等
の方法が用いられてきた。しかし、接着剤を用いた場合
、結合状態を長期にわたって安定に維持することはでき
ず、また硬化時間が長いために組立に時間がかかるとい
う問題があった。
また半田を用いる場合には半田付時の熱膨張、半田が固
する時の収縮による元ファイバの設置ずれが避けがたい
という問題があった。
する時の収縮による元ファイバの設置ずれが避けがたい
という問題があった。
本発明は前記問題点を解消するもので、組立時の光ファ
イバの設置ずれが少なく、しかも信頼性が高い光学索子
結合モジュールを提供することにある。
イバの設置ずれが少なく、しかも信頼性が高い光学索子
結合モジュールを提供することにある。
すなわち、本発明は、光学素子あるいは光フアイバ端末
部の少なくとも一方を塑性変形部で支えられた基台の上
に保持し、光学素子や光ファイバ端末部を半田付は等で
固定させた後、上記塑性変形部を変形させて光学素子と
光フアイバ端末部の位匝関係をｌｉ＆調整することによ
り、最大の結合効率を得るようにしようとするものであ
る・この微調整の際、基台の塑性変形部は変形を受ける
が、その変形が屓り変形であるため、変形状態がそのま
ま保たれて結合効率は最大値のまま保つことができる。
部の少なくとも一方を塑性変形部で支えられた基台の上
に保持し、光学素子や光ファイバ端末部を半田付は等で
固定させた後、上記塑性変形部を変形させて光学素子と
光フアイバ端末部の位匝関係をｌｉ＆調整することによ
り、最大の結合効率を得るようにしようとするものであ
る・この微調整の際、基台の塑性変形部は変形を受ける
が、その変形が屓り変形であるため、変形状態がそのま
ま保たれて結合効率は最大値のまま保つことができる。
特に本発明の場合、光学素子、光ファイバ端末部、第１
、第２の基台は容器の中に収納されるため、基台の塑性
変形部に直接外力が加わることはなく、結合状態は長く
安定に保つことができる・ 次に図面を用いて本発明の実施例についてより詳細に説
明する。
、第２の基台は容器の中に収納されるため、基台の塑性
変形部に直接外力が加わることはなく、結合状態は長く
安定に保つことができる・ 次に図面を用いて本発明の実施例についてより詳細に説
明する。
第１図は本発明に係る光学素子結合モジュールの第１の
実籍例を説明するだめの側面図、第２図は同じく平面図
である。半導体レーザ素子１は、ヒートシンク２を介し
て容器３に半田付によって固定されるとともに電気的に
接続されており、第１のリード線４に接続された第２の
リード線５と容器３との間に加えられた電流によって動
作する。
実籍例を説明するだめの側面図、第２図は同じく平面図
である。半導体レーザ素子１は、ヒートシンク２を介し
て容器３に半田付によって固定されるとともに電気的に
接続されており、第１のリード線４に接続された第２の
リード線５と容器３との間に加えられた電流によって動
作する。
一方、光ファイバ６は、容器３上に固定された銅製の光
フアイバ固定台７および容器３の光フアイバ取出口８に
それぞれ第１、第２の半田（戸３１３ 、１４ニヨって
半田付固定される。光フアイバ固定台７は光フアイバ保
持部９、容器３への固定部１０．ｖｖｌ性変形部１１か
らなっている。また、半導体レーザ素子１の出力光（図
示せず）が効率良く光ファイバ６に結合できるように、
光ファイバ６の入射端１２は半球状に加工されてｂる。
フアイバ固定台７および容器３の光フアイバ取出口８に
それぞれ第１、第２の半田（戸３１３ 、１４ニヨって
半田付固定される。光フアイバ固定台７は光フアイバ保
持部９、容器３への固定部１０．ｖｖｌ性変形部１１か
らなっている。また、半導体レーザ素子１の出力光（図
示せず）が効率良く光ファイバ６に結合できるように、
光ファイバ６の入射端１２は半球状に加工されてｂる。
光ファイバ６の入射端１２は予め半導体レーザ素子１に
近接して光フアイバ固定台７の光フアイバ保持部９に半
田伺固定される。ここで光フアイバ固定台７の光フアイ
バ保持部９に外力を加えると、形状が細い（うす１クミ
変形部１１を支点に光フアイバ保持部９が動くため、光
フアイバ保持部９の取付姿勢を変化させて半導体レーザ
素子１の出力光が効率良く光ファイバ６に結合するよう
に、光ファイバ６の入射Ｓ’ＩＷ １２の位置を調整す
る。銅製の塑性変形部１１は塑性変形しゃすい羽゛料で
あるため、光フアイバ６０入躬端１２を最適結合位置に
合わせた後に外力を除けば、塑性変形部１１の形状がそ
のまま保たれるので、最適結合状態をその１ま保持する
。
近接して光フアイバ固定台７の光フアイバ保持部９に半
田伺固定される。ここで光フアイバ固定台７の光フアイ
バ保持部９に外力を加えると、形状が細い（うす１クミ
変形部１１を支点に光フアイバ保持部９が動くため、光
フアイバ保持部９の取付姿勢を変化させて半導体レーザ
素子１の出力光が効率良く光ファイバ６に結合するよう
に、光ファイバ６の入射Ｓ’ＩＷ １２の位置を調整す
る。銅製の塑性変形部１１は塑性変形しゃすい羽゛料で
あるため、光フアイバ６０入躬端１２を最適結合位置に
合わせた後に外力を除けば、塑性変形部１１の形状がそ
のまま保たれるので、最適結合状態をその１ま保持する
。
１だ、支点となる腿性変形部１１が光フアイバ固定台７
のうち最も光ファイバの入射端１２に近い位置にあるの
で、光フアイバ保持部９の動きに対して、ブ０ファイバ
人躬マ１ｉｌｉ１２の動きを数分の１に小さくでき、光
フアイバ入射端１２の截細な結合位置調整が可能である
。
のうち最も光ファイバの入射端１２に近い位置にあるの
で、光フアイバ保持部９の動きに対して、ブ０ファイバ
人躬マ１ｉｌｉ１２の動きを数分の１に小さくでき、光
フアイバ入射端１２の截細な結合位置調整が可能である
。
第３図は不発り］の第２の実施例を説明するための側面
図、第４図は同じく平面図である。８）２の実施例では
半導体レーザ素子１と光ファイバ６とは一体に成形され
た基台１５に第１の実施例と口紅に半田刊によって固定
される。すなわち、基台１５は銅製で、光ファイバ６を
装着するファイバ保持部１６、半導体レーザ素子１を装
着するレーザ素子保持部１７、塑性変形部１８からなっ
ており、ファイバ保持部１６の底部が容器３に固定され
ている。第２の実施例ではレーザ素子保持部１７に外力
を加え、塑性変形部１Ｂを支点にしてレーザ素子保持部
１７を動かしその取伺姿勢を変え、半導体レーザ素子１
と光ファイバ６の結合を微調整するものである。
図、第４図は同じく平面図である。８）２の実施例では
半導体レーザ素子１と光ファイバ６とは一体に成形され
た基台１５に第１の実施例と口紅に半田刊によって固定
される。すなわち、基台１５は銅製で、光ファイバ６を
装着するファイバ保持部１６、半導体レーザ素子１を装
着するレーザ素子保持部１７、塑性変形部１８からなっ
ており、ファイバ保持部１６の底部が容器３に固定され
ている。第２の実施例ではレーザ素子保持部１７に外力
を加え、塑性変形部１Ｂを支点にしてレーザ素子保持部
１７を動かしその取伺姿勢を変え、半導体レーザ素子１
と光ファイバ６の結合を微調整するものである。
ｆＨＦ（５図は本発明の第３の実施例を説明するための
側面図、第６図は同じく平面図である。第３の実施例は
第２の実施例とは基台Ｊ５の形状が異なるだけなので、
この点についてのみ説明する。すなわち、第３の実施例
ではレーザ素子保持部１７の底部が容器３に固定されて
おり、ファイノ（保持部１６を塑性変形部１８を支点に
して動かしてその取付姿勢を変え、半導体レーザ素子１
と光ファイノく６の結合を微調整するようになっている
。
側面図、第６図は同じく平面図である。第３の実施例は
第２の実施例とは基台Ｊ５の形状が異なるだけなので、
この点についてのみ説明する。すなわち、第３の実施例
ではレーザ素子保持部１７の底部が容器３に固定されて
おり、ファイノ（保持部１６を塑性変形部１８を支点に
して動かしてその取付姿勢を変え、半導体レーザ素子１
と光ファイノく６の結合を微調整するようになっている
。
第７図は本発明の第４の実施例を説明するだめの側面図
、第８図は同じく平面図である。第４の実施例は第１の
光ファイバ２０の伝搬光（図示せず）を光変調器２２に
結合し、光変調器２２からの被変調光（図示せず）を第
２の光ファイバ２４に結合する結合モジュールである。
、第８図は同じく平面図である。第４の実施例は第１の
光ファイバ２０の伝搬光（図示せず）を光変調器２２に
結合し、光変調器２２からの被変調光（図示せず）を第
２の光ファイバ２４に結合する結合モジュールである。
各光学部品は、一体に成形され容器３に固定された銅製
の基台２５の各部に固定される１、光変調器２２はＬｉ
ＮｂＯ５製で、導波路２６がＴｉ拡散によって作られて
おり、第１、第２の電極２７ 、２８間に第１、第２、
第３のリード綜２１．２３ 。
の基台２５の各部に固定される１、光変調器２２はＬｉ
ＮｂＯ５製で、導波路２６がＴｉ拡散によって作られて
おり、第１、第２の電極２７ 、２８間に第１、第２、
第３のリード綜２１．２３ 。
２９を介して電圧を印加することで仏殿光の伝相を変調
することができる。光変調器２２は接着剤（図示せず）
によって基台２５の変調器保持部３０に固定されている
。第１、第２の光ファイバ２０ 、２４は半田剤１３に
より基台２５のそれぞれ第１、第２の光フアイバ保持部
３１ 、３２に固着される。さらに第１、第２の光ファ
イバ２０ 、２４は容器３の第１、第２の光フアイバ取
出口３３ 、３４に接着剤３５で固着される。
することができる。光変調器２２は接着剤（図示せず）
によって基台２５の変調器保持部３０に固定されている
。第１、第２の光ファイバ２０ 、２４は半田剤１３に
より基台２５のそれぞれ第１、第２の光フアイバ保持部
３１ 、３２に固着される。さらに第１、第２の光ファ
イバ２０ 、２４は容器３の第１、第２の光フアイバ取
出口３３ 、３４に接着剤３５で固着される。
第１、第２の光ファイバ２０ 、２４と導波路２６との
間は、第１、第２の塑性変形部３６ 、３７を支点とし
て、第１、第２の光フアイバ保持部３１．３２を動かす
ことで微調整し、第１〜第３の実施例と同様に高効皐に
結合させる。
間は、第１、第２の塑性変形部３６ 、３７を支点とし
て、第１、第２の光フアイバ保持部３１．３２を動かす
ことで微調整し、第１〜第３の実施例と同様に高効皐に
結合させる。
尚、実施例では光学素子として、半導体レーザ素子１、
光変調器２２を用いたが、とれに限らず、フォトダイオ
ード等の光検出器、集束性光伝送体、ガラス球等のレン
ズ、方向性結合器、多重・分波回路、スイッチ等の受動
光回路部品等を光学素子として使用できる。
光変調器２２を用いたが、とれに限らず、フォトダイオ
ード等の光検出器、集束性光伝送体、ガラス球等のレン
ズ、方向性結合器、多重・分波回路、スイッチ等の受動
光回路部品等を光学素子として使用できる。
また、実施例では光学素子は単数であったが、アレー状
に並べた光学素子と光ファイバとを結合する場合にも本
発明を適用することができる。また、塑性変形部として
は銅を用いたものを示したが、塑性変形が容易に生じる
ものであればその他の材料であっても良い。
に並べた光学素子と光ファイバとを結合する場合にも本
発明を適用することができる。また、塑性変形部として
は銅を用いたものを示したが、塑性変形が容易に生じる
ものであればその他の材料であっても良い。
以上説明したように本発明によれば、光ファイバ或ｔＡ
は光学素子を保持Ｊ−る基台を動かし、その両者の位置
を調整して光学的に結合させるようにしただめ、結合効
率が高い光学素子結合モジュールが、歩留り艮くしかも
短い製造時間で簡単に得ることができる。また、光ファ
イバを固定する基台は容器内に気密に収容されており、
容器を密封した後にはう°０ファイバを保持する基台に
外力が直接加わることはなく、従って結合状態を長期間
安定に保つことができる効果がある。
は光学素子を保持Ｊ−る基台を動かし、その両者の位置
を調整して光学的に結合させるようにしただめ、結合効
率が高い光学素子結合モジュールが、歩留り艮くしかも
短い製造時間で簡単に得ることができる。また、光ファ
イバを固定する基台は容器内に気密に収容されており、
容器を密封した後にはう°０ファイバを保持する基台に
外力が直接加わることはなく、従って結合状態を長期間
安定に保つことができる効果がある。
第１図は本発明のＭｌの実施例を説明するための側面図
、第２図は同じく平面図、第３図は第２の実施例を説明
するための側面図、第４図は同じく平面図、第５図は第
３の実施例を説明するだめの側面図、第６図は同じく平
面図、第７図は第４の′Ｊコ施例を説明するための側面
図、第８図は同じく平面図である。 １・・・半導体レーザ素子、２２・・・光変調Ｈ３，３
０・・・変調器保持部、１７・・・レーザ紫子保持部、
６ 、２０ 、２４・・・光ファイバ、９，１６，３１
．３２・・・ファイバ保持部、３・・・容器、１１ 、
１８ 、３６ 、３７・・・県１１変形部第５図 第６図
、第２図は同じく平面図、第３図は第２の実施例を説明
するための側面図、第４図は同じく平面図、第５図は第
３の実施例を説明するだめの側面図、第６図は同じく平
面図、第７図は第４の′Ｊコ施例を説明するための側面
図、第８図は同じく平面図である。 １・・・半導体レーザ素子、２２・・・光変調Ｈ３，３
０・・・変調器保持部、１７・・・レーザ紫子保持部、
６ 、２０ 、２４・・・光ファイバ、９，１６，３１
．３２・・・ファイバ保持部、３・・・容器、１１ 、
１８ 、３６ 、３７・・・県１１変形部第５図 第６図
Claims (1)
- （］）光光素子と、該光学素子を保持する第１の基台と
、光ファイバと、該光ファイバの端末部を保持する第２
の基台と、前記第１．８ｉ＜２の基台を保持するととも
に、前記光学素子、前記光ファイバなくとも一部に塑性
変形部を設け、該塑性変形部で支えて該基台を前記容器
内に据付け、基台の塑性変形部を！４）１↓性変形させ
ることによって前記光学；１ζ子と前記光ファイバの端
末部との位置関係を調整し、光学的に結合せしめたこと
を特徴とする光学素子結合上ジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58167789A JPS6059309A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 光学素子結合モジユ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58167789A JPS6059309A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 光学素子結合モジユ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059309A true JPS6059309A (ja) | 1985-04-05 |
Family
ID=15856138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58167789A Pending JPS6059309A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 光学素子結合モジユ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059309A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62906A (ja) * | 1985-04-12 | 1987-01-06 | テクトロニツクス・インコ−ポレイテツド | 電気光変換装置 |
| JP2006091706A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nec Corp | 光信号入出力機構を有する半導体装置 |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP58167789A patent/JPS6059309A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62906A (ja) * | 1985-04-12 | 1987-01-06 | テクトロニツクス・インコ−ポレイテツド | 電気光変換装置 |
| JPH0558524B2 (ja) * | 1985-04-12 | 1993-08-26 | Tektronix Inc | |
| JP2006091706A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nec Corp | 光信号入出力機構を有する半導体装置 |
| WO2006035633A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nec Corporation | 光信号入出力機構を有する半導体装置 |
| US7561762B2 (en) | 2004-09-27 | 2009-07-14 | Nec Corporation | Semiconductor device having optical signal input-output mechanism |
| US7783143B2 (en) | 2004-09-27 | 2010-08-24 | Nec Corporation | Semiconductor device having optical signal input-output mechanism |
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