JPS62206505A - Light emitting element having light exit window of columnar glass - Google Patents
Light emitting element having light exit window of columnar glassInfo
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、柱状ガラスの光射出窓を有する発光素子に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a light emitting device having a columnar glass light exit window.
（従来の技術）
発光チップの容器に柱状ガラス、例えばガラス光ファイ
バを固定し、発光チップの発光をガラス光ファイバを介
して取り出す発光素子が提案されている。(Prior Art) A light-emitting element has been proposed in which columnar glass, for example, a glass optical fiber, is fixed to a container of a light-emitting chip, and light emitted from the light-emitting chip is extracted through the glass optical fiber.
第２図は、従来のガラス光ファイバの射出窓を有する発
光素子の実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of a light emitting device having a conventional glass optical fiber exit window.
ステム２８の上端面には＋側の電極２６．−例の電極２
７が設けられ、中央にＬＥＤチップ２４が設けられてい
る。The upper end surface of the stem 28 has a + side electrode 26. -Example electrode 2
7 is provided, and an LED chip 24 is provided in the center.
キャップ２２の中心には金属スリーブ２３に挿入された
ガラス光ファイバ２１を受は入れる貫通孔が設けられて
いる。ガラス光ファイバ２１の先端部は球状に加工され
ている。A through hole is provided in the center of the cap 22 to receive the glass optical fiber 21 inserted into the metal sleeve 23. The tip of the glass optical fiber 21 is processed into a spherical shape.
そしてキャップ２２の頂面には前記貫通孔と同心に凹所
が設けられている。A recess is provided on the top surface of the cap 22 concentrically with the through hole.
ガラス光ファイバ２１と金属スリーブ２３の組立は前記
貫通孔と同心の凹所と貫通孔の下端開口位置で、工；１
９キシ系の樹脂２５で固定されている。The glass optical fiber 21 and the metal sleeve 23 are assembled at the recess concentric with the through hole and at the opening position of the lower end of the through hole.
It is fixed with 9xy resin 25.
またキャップ２２の下端面は同様にエポキシ系の樹脂２
５でステム側のセラミクス面に接着固定されている。Similarly, the lower end surface of the cap 22 is made of epoxy resin 2.
5, it is adhesively fixed to the ceramic surface on the stem side.
（発明が解決しようとする問題点）
前記構成による従来のガラス光ファイバの射出窓を有す
る発光素子を用いれば、ガラス光ファイバから内部のＬ
ＥＤチップ２４の発光を取り出すことができて極めて便
利である。(Problems to be Solved by the Invention) If a light emitting element having the conventional glass optical fiber exit window with the above configuration is used, the internal L from the glass optical fiber can be
This is extremely convenient since the light emitted from the ED chip 24 can be extracted.
しかしながら、エポキシ系の樹脂で直接発光素子のステ
ム部に前記キャップを接合すると、発光素子の特性が変
わるとか、劣化することがあり問題とされていた。However, when the cap is directly bonded to the stem portion of the light emitting element using an epoxy resin, the characteristics of the light emitting element may change or deteriorate, which has been a problem.
また、キャップとガラス光ファイバをエポキシ系の樹脂
で付けると気密封止性が悪く信頼性にとぼしかった。Furthermore, when the cap and the glass optical fiber were attached using epoxy resin, the airtightness was poor and reliability was compromised.
さらに、製造過程においても樹脂が固化するとき収縮（
約１．５％）するため、チップとガラス光ファイバ先端
の位置合わせがずれることにより、充分な光を取り出す
ことができない不良品の発生が問題となっていた。Furthermore, during the manufacturing process, when the resin solidifies, it shrinks (
(approximately 1.5%), the alignment between the chip and the tip of the glass optical fiber is misaligned, resulting in the occurrence of defective products that cannot extract sufficient light.
本発明の目的は、従来の装置とは全（異なる接着構造に
より、製造の過程における不良品の発生率が低（かつ、
信頼性の高い柱状ガラスの光射出窓を有する発光素子を
提供することにある。The purpose of the present invention is to reduce the incidence of defective products in the manufacturing process by using a different bonding structure from conventional devices.
An object of the present invention is to provide a light emitting element having a highly reliable columnar glass light exit window.
（問題点を解決するための手段）
前記目的を達成するために、本発明による柱状ガラスの
光射出窓を有する発光素子は、容器内に収容されて外部
から通電されて発光する発光チップの発光を柱状ガラス
を介して射出する発光素子において、発光チップを支持
するステムに被着させられる容器に柱状ガラスの貫通孔
を設け、前記容器内面の貫通孔の周縁に凹所を設け、前
記柱状ガラスをその一端を容器内に突出させた状態で前
記凹所で低融点ガラスまたは半田材で固定して構成され
ている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a light emitting element having a columnar glass light exit window according to the present invention has a light emitting chip that is housed in a container and emits light when energized from the outside. In a light-emitting element that emits light through a columnar glass, a through-hole of the columnar glass is provided in a container that is attached to a stem that supports a light-emitting chip, a recess is provided at the periphery of the through-hole on the inner surface of the container, and the columnar glass is with one end protruding into the container and fixed in the recess with low melting point glass or solder material.
（実施例） 以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する。(Example) The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings and the like.
第１図は、本発明による柱状ガラスの光射出窓を有する
発光素子の実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a light emitting device having a columnar glass light exit window according to the present invention.
ステム部５は銅で形成され、ヒートシンクを兼ねている
。The stem portion 5 is made of copper and also serves as a heat sink.
ステム部５と一体に設けられているチップ支持台１０に
は、レーザダイオード４がその接合がステムに垂直にな
るように支持されている。A chip support 10 provided integrally with the stem portion 5 supports the laser diode 4 so that its junction is perpendicular to the stem.
ステム部５には負の端子ピン８が一体に設けられており
、正の端子ピン９が絶縁物を介して固定されている。レ
ーザダイオード４はリード線６を介して前記正の端子ピ
ン９に接続されている。A negative terminal pin 8 is integrally provided on the stem portion 5, and a positive terminal pin 9 is fixed via an insulator. The laser diode 4 is connected to the positive terminal pin 9 via a lead wire 6.
ステンレス製の容器２の中心にはガラス光ファイバ１を
受は入れる貫通孔が設けられており、容器の内面に前記
貫通孔と同心にざぐり礼状の凹所が設けられている。A through hole for receiving the glass optical fiber 1 is provided in the center of the stainless steel container 2, and a counterbore-shaped recess is provided on the inner surface of the container concentrically with the through hole.
ガラス光ファイバｌとして融点が４００℃から９００℃
の範囲にある多成分ガラスを用いたものを使用する。鉛
アルカリガラス（融点５００℃）、または、硼珪酸ガラ
ス（融点７００℃〜７８０℃）１ｉ！！のガラス光ファ
イバが通している。As a glass optical fiber, the melting point is from 400℃ to 900℃
Use a multi-component glass in the range of . Lead alkali glass (melting point 500°C) or borosilicate glass (melting point 700°C to 780°C) 1i! ! A glass optical fiber passes through it.
ガラス光ファイバｌを前記容器に固定するときは、炉内
に図示の状態とは天地を逆にして、治具により容器２と
ガラス光ファイバ１の位置関係を固定する。When fixing the glass optical fiber 1 to the container, the positional relationship between the container 2 and the glass optical fiber 1 is fixed using a jig by turning it upside down from the state shown in the furnace.
位置関係を固定した状態で、前記ざぐり礼状の凹所に、
Ｐ ｂ Ｏ，Ｂ２０３ 、 Ｚ、ｎ ０２を含む低融
点ガラスの粉末を入れて略５００℃で、１０分程度、溶
融状態を保つ。With the positional relationship fixed, place it in the recess of the counterbore thank you note,
A low-melting glass powder containing P b O, B203, Z, and n 02 is added and kept in a molten state at approximately 500° C. for about 10 minutes.
その後２０℃／分で室也まで冷却し低融点ガラス部３を
形成する。Thereafter, it is cooled to room temperature at a rate of 20° C./min to form a low melting point glass portion 3.
なお、前記容器２と前記低融点ガラス部３とガラス光フ
ァイバ１の熱膨張係数は以下の関係にある。Note that the thermal expansion coefficients of the container 2, the low melting point glass portion 3, and the glass optical fiber 1 have the following relationship.
容器〉低融点ガラス〉ガラス光ファイバそのため、前記
冷却の過程において、中心方向に締め付ける力が発生し
、ガラス光ファイバは強固に固定される。Container>Low melting point glass>Glass optical fiber Therefore, during the cooling process, a tightening force is generated in the center direction, and the glass optical fiber is firmly fixed.
このようにして形成された容器の組立と前記レーザダイ
オードチップ４が固定されているステム部の組立を窒素
ガス雰囲気内において、レーザダイオードチップ４とガ
ラス光ファイバｌとの位置関係を保って、容器２の下端
面のフランジとステム５の周縁部とを電気溶接で接合す
る。The container thus formed and the stem portion to which the laser diode chip 4 is fixed are assembled in a nitrogen gas atmosphere while maintaining the positional relationship between the laser diode chip 4 and the glass optical fiber l. The flange on the lower end surface of 2 and the peripheral edge of the stem 5 are joined by electric welding.
以上詳しく説明した実施例について、本発明の範囲内で
種々の変形が可能である。Various modifications can be made to the embodiments described in detail above within the scope of the present invention.
レーザダイオードチップの例を示したが、この発明は他
の発光チップ、ＬＥＤ等にも同様に利用できる。Although a laser diode chip is shown as an example, the present invention can be similarly applied to other light emitting chips, LEDs, etc.
■ ガラス光ファイバとして多成分ガラス光ファイバ（
融点４００〜９００℃）９例えば鉛アルカリガラス（融
点５００℃）、硼珪酸ガラス（融点７００〜７８０℃）
または石英ファイバなども考えることができる。■ Multi-component glass optical fiber (
Melting point: 400-900°C) 9 For example, lead alkali glass (melting point: 500°C), borosilicate glass (melting point: 700-780°C)
Alternatively, quartz fiber can also be considered.
■ 実施例では、キャップとベースを電気溶接により接
合した場合について述べたが、他の方法、例えば、圧着
、ねじによる固定などで実施しても良い。(2) In the embodiment, a case has been described in which the cap and the base are joined by electric welding, but other methods such as crimping or fixing with screws may be used.
■ ガラス光ファイバの固定に低融点ガラスを用いる方
法を述べたが、側面全体をメタライズをしているガラス
光ファイバにおいては、Ｐｂ、Ｓｎなどを用いた半田シ
ールも可能である。(2) Although the method of using low-melting glass for fixing glass optical fibers has been described, solder sealing using Pb, Sn, etc. is also possible for glass optical fibers whose entire side surface is metallized.
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、本発明による柱状ガラスの
光射出窓を有する発光素子は、発光チップを支持するス
テムに被着させられる容器に柱状ガラスの貫通孔を設け
、前記容器内面の貫通孔の周縁に凹所を設け、前記柱状
ガラスをその一端を容器内に突出させた状態で前記凹所
で低融点ガラスまたは半田材で固定して構成されている
。(Effects of the Invention) As described above in detail, the light emitting element having a light exit window made of columnar glass according to the present invention is provided by providing a through hole in the columnar glass in a container that is attached to a stem supporting a light emitting chip, and A recess is provided at the periphery of the through hole on the inner surface, and the columnar glass is fixed in the recess with low melting point glass or a solder material with one end thereof protruding into the container.
そのため、樹脂等の接着材によらない気密封止が可能と
なり、発光素子の信頼性が向上する。Therefore, hermetic sealing without using an adhesive such as resin becomes possible, and the reliability of the light emitting element is improved.
またガラス光ファイバと発光体チップの位置関係の寸法
精度を向上させることができる。Furthermore, the dimensional accuracy of the positional relationship between the glass optical fiber and the light emitter chip can be improved.
また、実施例のように容器の貫通孔を設けたハブの部分
と貫通孔の寸法精度を保っておけば、この部分を利用し
てガラス光ファイバのコネクタを形成することができる
。Further, if the dimensional accuracy of the hub portion provided with the through hole of the container and the through hole is maintained as in the embodiment, this portion can be used to form a connector for glass optical fiber.
第１図は、本発明による柱状ガラスの光射出窓を有する
発光素子の実施例を示す断面図である。
第２図は、従来のガラス光ファイバの射出窓を有する発
光素子の実施例を示す断面図である。
１・・・・・・ガラス光ファイバ
２・・・・・・ステンレスケース（容器）３・・・・・
・ガラス融着部
４・・・・・・レーザダイオードチップ５・・・・・・
ステム（ヒートシンク）６・・・・・・リード線
７・・・・・・不活性ガス封入空間
８・・・・・・端子ピン（＋）
９・・・・・・端子ビン（−）
１０・・・チップ支持台
特許出願人 浜松ホトニクス株式会社
長窯株式会社
大日日本電線株式会社
代理人 弁理士 井 ノ ロ 溝
片１図
曹FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a light emitting device having a columnar glass light exit window according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing an example of a light emitting device having a conventional glass optical fiber exit window. 1...Glass optical fiber 2...Stainless steel case (container) 3...
・Glass fusion part 4...Laser diode chip 5...
Stem (heat sink) 6...Lead wire 7...Inert gas filled space 8...Terminal pin (+) 9...Terminal pin (-) 10 ...Chip support stand patent applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Nagagama Co., Ltd. Dainichi Nippon Cable Co., Ltd. Agent Patent attorney Inoro Mizogata 1 Zuso
Claims (2)
発光チップの発光を柱状ガラスを介して射出する発光素
子において、発光チップを支持するステムに被着させら
れる容器に柱状ガラスの貫通孔を設け、前記容器内面の
貫通孔の周縁に凹所を設け、前記柱状ガラスをその一端
を容器内に突出させた状態で前記凹所で低融点ガラスま
たは半田材で固定して構成したことを特徴とする柱状ガ
ラスの光射出窓を有する発光素子。(1) In a light-emitting element that emits light from a light-emitting chip that is housed in a container and emits light when energized from the outside through a columnar glass, a through-hole in the columnar glass is attached to a stem that supports the light-emitting chip. A recess is provided at the periphery of the through hole on the inner surface of the container, and the columnar glass is fixed in the recess with low melting point glass or a solder material with one end thereof protruding into the container. A light emitting element having a characteristic columnar glass light exit window.
る特許請求の範囲第１項記載の柱状ガラスの光射出窓を
有する発光素子。(2) A light emitting element having a columnar glass light exit window according to claim 1, wherein the light emitting chip is a laser chip or an LED.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4988486A JPS62206505A (en) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Light emitting element having light exit window of columnar glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4988486A JPS62206505A (en) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Light emitting element having light exit window of columnar glass |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206505A true JPS62206505A (en) | 1987-09-11 |
Family
ID=12843463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4988486A Pending JPS62206505A (en) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Light emitting element having light exit window of columnar glass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62206505A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008102254A (en) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical module |
| EP3816688A3 (en) * | 2019-11-01 | 2021-06-09 | The Boeing Company | Design and fabrication of universal hermetic optical fiber connector |
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| JPS6114614A (en) * | 1984-06-29 | 1986-01-22 | Kyocera Corp | Light emitting and photodetecting device for optical communication |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP4988486A patent/JPS62206505A/en active Pending
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