JPS6144458Y2 - - Google Patents

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JPS6144458Y2
JPS6144458Y2 JP1985067004U JP6700485U JPS6144458Y2 JP S6144458 Y2 JPS6144458 Y2 JP S6144458Y2 JP 1985067004 U JP1985067004 U JP 1985067004U JP 6700485 U JP6700485 U JP 6700485U JP S6144458 Y2 JPS6144458 Y2 JP S6144458Y2
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、支持体と、この支持体に取付けられ
た蓋体と、この蓋体内側で前記支持体上に取付け
られ、動作時に光ビームを放射する光源と、この
光源と対向する位置に該光源から放射される光ビ
ームの通路内において前記蓋体に取付けられたレ
ンズとを有する光学結合素子に関するものであ
る。
この種の光学結合素子は、「アイ・イー・イ
ー・イー・トランザクシヨンズ オン エレクト
ロン デバイス（I.E.E.E.Transactions on
Electron Device）」第ED−24巻、第７号、1977
年７月、第990〜994頁に発表されたアベ マサユ
キ氏外の論文に記載されている。この論文に記載
されている光学結合素子は発光ダイオードを具え
ているが、この発光ダイオードの代りに半導体レ
ーザを具えてもよい。このレンズ状素子は光学フ
アイバの端部で構成され、発光ダイオードにより
発光した光はこのレンズ状素子を経て放射され
る。このような結合素子は、光学フアイバを経て
伝送する光パルスによりデータを伝送する光通信
方式に用いられる。しかし光学結合素子は、レン
ズ状素子のほかに、レンズ、半透明鏡等のような
他の光学素子をも具えるようにしている。例えば
この種結合素子は、デイスクに記憶されたデータ
を光学手段により読取るビデオまたはオーデイオ
デイスク／読取装置（ビデオ ロング プレイお
よびオーデイオ ロング プレイ装置とも称す
る）に用いることができる。この光学手段は少く
とも上述した光源、レンズ状素子、ビデオ／オー
デイオデイスクの反射表面および光検出器を具え
る。レンズ状素子の後方に配置した光学素子に光
をできるだけ有効に伝送するためにレンズ状素子
は光源に対し正しい位置且つ正しい距離に配置す
る必要がある。上述した輪文には２個の光学素子
間の位置および距離を正しく調整することが記載
されている。
この調整中レンズ状素子を経て光学フアイバ内
に放射される光の量を観察する。光学フアイバが
エポキシ樹脂により固着された蓋体は、所定位置
で観察された光の量が最大となるまで支持体に対
してずらせるようにする。次いで蓋体は、これを
支持体に固着するために用いるエポキシ樹脂が硬
化されるまでこの位置に保持される。このことは
結合素子を製造するに要する時間の点から欠点と
なる。また、蓋体と支持体との間のスペースはエ
ポキシ樹脂の硬化中にでる溶剤によつて汚染され
る。したがつて、半導体光源に対して真空スペー
スまたは不活性ガスが充填されたスペースをつく
ることができない。
本考案の目的は、エポキシ樹脂のような接着剤
を必要とすることなく、光源に対するレンズの位
置および距離を極めて正確簡単に調整し且つ保持
し得ると共に光源を気密封止ハウジング内に収納
した結合素子を提供することにある。
本考案は、冒頭に記載した様式の光学結合素子
において、蓋体はフランジを有し、レンズはフラ
ンジを有する環状金属ホルダと該ホルダに取付け
られたレンズとより成る組立体で、このフランジ
は可塑性金属ハンダ属によつて前記の蓋体のフラ
ンジに固着され、前記の支持体、蓋体およびレン
ズ組立体が光源を気密封止するスペースを形成
し、前記の蓋体はブツシング状で金属接合によつ
て支持体に固着され、前記の可塑性金属ハンダ層
は、環状金属ホルダを蓋体に対してずらせること
によりこの環状金属ホルダのフランジと蓋体のフ
ランジ間の気密封止を維持しながら塑性的に変形
されて光源に対するレンズの位置決めおよび距離
調整を可能にする0.1mmから２mmの間の厚さに有
することを特徴とする。
このような光学結合素子を製造した後、可塑性
金属ハンダ層によりレンズを蓋体に対しずらせて
光源に対するレンズの位置決めおよび距離調整を
行うことが可能で、この場合ハンダ層は可塑的に
変形され、一方結合素子は気密封止を保たれる。
このため不活性ガスが充填されまたは真空にされ
た塵埃のない空所内に結合素子を有利に製造し、
その後レンズを排気または不活性ガス充填空所の
外側から光源に対して調整することができる。し
たがつて調整に必要なマイクロマニピユレータを
上記空所内に位置させる必要はなくその結果結合
素子に必要な製造手段は通常のトランジスタおよ
びダイオードの製造に用いられる製造手段と同様
となる。
本考案では環状金属ホルダは、レンズが装着さ
れる環状突部を具え、この環状突部およびレンズ
を蓋体のフランジと支持体との間に位置させるよ
うにする。
金属ホルダの殆んどとレンズの全部がブツシユ
状蓋体内にあるため、例えばこの結合素子の使用
中または別の処理中に金属ホルダがぶつかること
等による、光源に対するレンズの位置および距離
の不良調整はこの種の結合素子では防止される。
本考案を図面で説明する。
図において光学結合素子２０は支持体３１、ブ
ツシング状蓋体３３、半導体レーザの形態の光源
３５、環状ホルダ３７、レンズ３９、ハウジング
４１および光学フアイバ４５の端部の支持体４３
を具える。更に光学結合素子２０は接続導線４７
並びに４９ａおよび４９ｂを具え、これら導線４
９ａおよび４９ｂには半導体レーザダイオード３
５および感光半導体ダイオード５１を夫々接続す
る。このダイオード５１によつてレーザダイオー
ド３５の片側に放射される光の量を測定してダイ
オード５１に発生する信号をレーザダイオード３
５の発光の制御に用い得るようにする。接続導線
４７は、支持体３１および冷却部材５３並びに放
熱部材５５を経てダイオード５１および３５に
夫々電気的に接続され、これらダイオード３５お
よび５１は接続導線４９ａおよび４９ｂにも夫々
接続される。これら接続導線４９ａおよび４９ｂ
は絶縁ガラス貫通部材５７（その一方のみを図示
する）によつて支持体３１に固着される。
この光学結合素子２０の組立ては以下に示すよ
うに行う。ガラス板３９ａと環状ホルダ３７を、
インジウムハンダ層によりホルダ３７のフランジ
３７ｂと蓋体３３のフランジ６１に夫々同時に装
着する。次いでレンズ３９ｂをガラス板３９ａに
エポキシ樹脂により接着する。この際ガラス板３
９ａ、レンズ３９ｂおよびエポキシ樹脂の屈折率
は互に整合させるようにすることは明らかであ
る。レンズ３９ｂは、フランジ６１および３７
ｂ、ガラス板３９ａ並びにフランジ３７ａ間のハ
ンダ接続を行つた後にはじめて固着するのでエポ
キシ樹脂はハンダ付け時の熱によつて変色するこ
とはない。次いでこのエポキシ樹脂を硬化させ且
つ脱ガスさせる。蓋体３３、ホルダ３７およびレ
ンズ３９をこのようにして組立てた後全体を既知
の抵抗溶接によつて支持体３１に固着する。レン
ズ３９は平坦なガラス板３９ａで構成し、これに
エポキシ樹脂により凸レンズ３９ｂを接着する。
したがつてエポキシ樹脂は、環状ホルダ３７と蓋
体３３を有するレンズ３９が支持体３１上に装着
される前に完全に硬化させ、支持体３１、蓋体３
３、環状ホルダ３７およびレンズ３９により囲ま
れて形成されるスペース４０が硬化中エポキシ樹
脂から出るガスにより汚染されることがないよう
にせねばならない。インジウムハンダ層５９の厚
さは0.1mm乃至２mmの範囲にあることが必要であ
つて、この範囲内の厚さではじめて気密封止を損
うことなくレンズの位置を調整することが可能
で、特に0.5mm乃至１mmの範囲とするのが好まし
い。また蓋体３３に対し、ホルダ３７の全周に10
分の数mmの間隙を設けるのが好ましい。この結
果、環状ホルダ３７をずらせまた押圧することに
より、凸レンズ３９ｂをレーザダイオード３５か
ら焦点的に正しい位置および正しい距離に配置す
ることができる。この場合インジウムハンダ層５
９は可塑的に変形されるがスペース４０の気密封
止は保持される。スペース４０は排気するかまた
は窒素ガス或いは希ガスのような不活性ガスを充
填してダイオード３５および５１を保護するよう
にする。光学フアイバ４５の端部４５ｂを光学フ
アイバ用支持体４３の入口孔６５を経て中心孔６
３（光学フアイバ４５に対して拡大して示す）内
に挿入した後入口孔６５を経て支持体４３内に１
滴の（硬化）接着剤６７を入れる。次いで中心孔
６３内の光学フアイバ４５の端部４５ｂをレーザ
ダイオード３５からレンズ３９ｂを経て放射され
る光ビームに対して整列させた後支持体４３を環
状ホルダ３７に接着する。次いでハウジング４１
を例えばクランプはめ合いまたは接着剤によつて
蓋体に接着する。ハウジング４１の頚部６９を押
圧処理により形成し、このため保護外被（２次外
被）７１が光学フアイバ４５の周りに緊締して光
学フアイバ４５の歪みを軽減するようにする。
ブツシング状の蓋体３３は例えばニッケルでつ
くることができる。支持体３１はニツケル／鉄合
金、例えばフエルニコでつくられる。ハウジング
１１，１４はその機能に応じ黄銅またはアルミニ
ウムでつくることができる。光学フアイバの外被
７１を押圧によりハウジングに固着する場合には
ハウジングをアルミニウムで作るのが好適であ
る。また上述したインジウムハンダ層５９の代り
に他の可塑性金属ハンダ層を用いることもでき
る。この場合の好適な材料としては例えばインジ
ウムおよび／または鉛の合金のような鉛と金属と
の合金がある。
【図面の簡単な説明】
図は本考案の光学素子の断面図である。 ２０……結合素子、３１……支持体、３３……
ブツシング状の蓋体、３５……光源（発光ダイオ
ード、半導体レーザダイオード）、３９……レン
ズ、４１……ハウジング、５３……冷却部材、４
７，４９ａ，４９ｂ……接続導線、５７……ガラ
ス貫通部材、５９……可塑性金属ハンダ層、６１
……フランジ、３７……環状ホルダ、３９ａ……
ガラス板、３９ｂ……凸レンズ、４０……スペー
ス、４３……光学フアイバ用支持体、４５……光
学フアイバ、４５ｂ……光学フアイバの端部、５
１……感光半導体ダイオード、５５……放熱部
材、６３……中心孔、６５……入口孔、６７……
（硬化）接着剤、６９……頚部、７１……保護外
被。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 支持体と、この支持体に取付けられた蓋体と、
    この蓋体の内側で前記支持体上に取付けられ、動
    作時に光ビームを放射する光源と、この光源と対
    向する位置に該光源から放射される光ビームの通
    路内において前記蓋体に取付けられたレンズとを
    有する光学結合素子において、蓋体はフランジを
    有し、レンズはフランジを有する環状金属ホルダ
    と該ホルダに取付けられたレンズとより成る組立
    体で、このフランジは可塑性金属ハンダ層によつ
    て前記の蓋体のフランジに固着され、前記の支持
    体、蓋体およびレンズ組立体が光源を気密封止す
    るスペースを形成し、前記の蓋体はブツシング状
    で金属接合によつて支持体に固着され、前記の可
    塑性金属ハンダ層は、環状金属ホルダを蓋体に対
    してずらせることによりこの環状金属ホルダのフ
    ランジと蓋体のフランジ間の気密封止を維持しな
    がら塑性的に変形されて光源に対するレンズの位
    置決めおよび距離調節を可能にする0.1mmから２
    mmの間の厚さを有することを特徴とする光学結合
    素子。
JP1985067004U 1979-05-31 1985-05-08 光学結合素子 Granted JPS614451U (ja)

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