KR0155537B1 - 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법 - Google Patents

광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR0155537B1
KR0155537B1 KR1019950039680A KR19950039680A KR0155537B1 KR 0155537 B1 KR0155537 B1 KR 0155537B1 KR 1019950039680 A KR1019950039680 A KR 1019950039680A KR 19950039680 A KR19950039680 A KR 19950039680A KR 0155537 B1 KR0155537 B1 KR 0155537B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser diode
optical fiber
weld base
ferrule
laser
Prior art date
Application number
KR1019950039680A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970031116A (ko
Inventor
강승구
송민규
장동훈
김동구
Original Assignee
양승택
한국전자통신연구원
이준
한국전기통신공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 양승택, 한국전자통신연구원, 이준, 한국전기통신공사 filed Critical 양승택
Priority to KR1019950039680A priority Critical patent/KR0155537B1/ko
Publication of KR970031116A publication Critical patent/KR970031116A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0155537B1 publication Critical patent/KR0155537B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • H01S5/02476Heat spreaders, i.e. improving heat flow between laser chip and heat dissipating elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • G02B6/12009Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
    • G02B6/12019Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the optical interconnection to or from the AWG devices, e.g. integration or coupling with lasers or photodiodes
    • 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
    • H01S5/026Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44Electric circuits
    • G01J2001/4446Type of detector
    • G01J2001/446Photodiode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

본 발명은 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 레이저 다이오드 구성부품의 변위를 최소화할 수 있으며 기계적 및 열적으로 안정된 구성을 지녀 우수한 광증폭 성능을 발휘할 수 있는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 전기한 레이저 다이오드 모듈을 간단한 공정에 의해 경제적으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 레이저 다이오드 모듈은 외부환경으로부터 내부의 구성부품을 보호하기 위한 패키지(21) 내부에, 레이저 다이오드(24)에서 발생된 열을 패키지(21)의 외부로 방출하기 위한 냉각소자(23)가 구성되고, 전기한 냉각소자(23) 위에 펌핑용 빛을 방출하는 레이저 다이오드(24)가 히트싱크(25) 상에 형성되고, 전기한 히트싱크(25) 및 모니터 포토다이오드 마운트(34)가 세라믹 지지체(26)상에 형성되며, 전기한 세라믹 지지체(26)와 냉각소자(23) 사이에는 광섬유 페룰(27)을 지지하기 위한 웰드베이스(31)가 형성되고, 전기한 레이저 다이오드(24)에 맞추어 광정열된 광섬유(36)를 지지하기 위한 광섬유 페룰(27)이 광섬유(36)의 일단을 감싸면서 전기한 웰드베이스(31)의 일면을 관통하여 삽입형성되고, 전기한 광섬유 페룰(27)을 웰드베이스(31)의 일면에 고정시키기 위한 축대칭구조의 광섬유 페룰 하우징(32)이 전기한 광섬유 페룰(27)과 웰드베이스(31)의 일면에 레이저 용접되어 구성된다.

Description

광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법
제 1(a) 도 및 제 1(b) 도는 레이저 용접법에 의해 광섬유가 정열 및 고정된 기존의 레이저 다이오드 모듈의 측면도 및 내부 사시도.
제 2(a) 도 및 제 2(b) 도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 레이저 다이오드 모듈에 대한 측면도 및 내부 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21: 금속 패키지 23: 냉각소자
24: 레이저 다이오드 25: 다이아몬드 히트싱크
26: 세라믹 지지체 27: 광섬유 페룰
29: 에폭시 30: 뚜껑
31: 웰드 베이스 32: 광섬유 페룰 하우징
33: 레이저 용법 부위 34: 모니터 포토다이오드 마운트
35: 모니터 포토다이오드 36: 광섬유
41: 웰드베이스 수평판 42: 웰드베이스 수직판
본 발명은 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 레이저 다이오드 구성부품의 변위를 최소할수 있으며 기계적 및 열적으로 안정된 구성을 지녀 우수한 광증폭 성능을 발휘할 수 있는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 전기한 레이저 다이오드 모듈을 간단한 공정에 의해 경제적으로 제조할수 있는 방법에 관한 것이다.
광통신에 있어서 가장 근간이 되는 목표는 사용자의 신호를 잡음이나 왜곡의 발생없이 상대방에게 전달하는 것인데, 광통신에서는 일반적으로 신호전달 매개체로 사용되는 광섬유에 의해 광신호가 감쇄되므로, 광통신 시스템에 의한 장거리 전송을 위해서는 전화국 간에 증계기가 필요하게 되며, 이때 경제적 측면 및 관리상의 이유로 인해 광통신에 사용되는 각 중계기 간의 거리는 멀수록 유리하게된다.
전기한 종래의 중계기로는 광전/전광변환 방식의 증계기가 존재하는데, 이러한 광전/전광 변환방식의 중계기는 전기적인 신호증폭 및 신호처리 속도의 제한으로 인하여 중계기 거리가 40내지 50km라는 제약을 지니고 있다. 따라서, 최근에는 중계기로서 전광/광전변환 없이 신호이득을 얻을 수 있는 광섬유 증폭기를 사용한 중계기가 널리 사용되고 있는 추세에 있다.
전기한 중계기의 광섬유 증폭기를 구현하기 위하여 사용되는 광섬유 증폭기의 핵심부품으로는 어븀이 첨가된 광섬유와 전기한 광섬유를 광학적으로 여기시키기 위한 접속용 광원(pigtailed optical source)인 펌프 레이저 다이오드 모듈(pump LD module)을 들 수 있다.
이때, 레이저 다이오드 모듈의 레이저 다이오드는 어븀이 첨가된 광섬유를 충분히 여기시키기 위하여 60내지 90mW의 고출력을 지닌 광출력을 방출할 수 있도록 작동된다.
그러나, 전기한 바와 같이 고출력을 발생하기 위해서는 전기의 입력세기가 통상적인 광통신용 레이저 다이오드 모듈(표준광출력;1mW)에 대한 전기 입력세기인 50mW보다 훨씬 큰 700mW 내지 1W 정도가 소요되므로, 결과적으로 레이저 다이오드에서는 600내지 900mW에 이르는 다량의 열이 발생하게 되므로, 레이저 다이오드의 안정한 작동을 위해서는 발생된 열을 효과적으로 외부로 방출시켜 주어야한다.
또한, 레이저 다이오드 모듈이 고출력을 얻기 위해서는 레이저 다이오드에서 방출된 빛을 광섬유에 최대한 집속시켜야하며, 레이저 다이오드에 의해 발생된 다량의 열에의한 구성부품의 변형(thermal fluctuation)을 방지하고 광섬유에 집속된 빛을 안정한 상태로 유지하기 위해서는 전기한 구성부품의 변형을 최소화하여야 한다.
한편, 광섬유 증폭기의 핵심부품인 종래의 레이저 다이오드 모듈은 펌핑용 빛을 방출하는 레이저 다이오드와, 전기한 레이저 다이오드에서 발생된 열을 외부로 방출하기 위한 냉각소자(TEC: thermo-electric cooler)와, 레이저 다이오드로부터 방출된 빛을 집속하여 외부장치와 연결시키는 광섬유와 전기한 구성부품을 외부의 충격 등으로 부터 보호하기 위한 패키지를 기본 구조로 하여 구성되었다.
일반적으로 전기한 부품을 사용하여 레이저 다이오드 모듈을 구성함에 있어서 가장 중요한 고려사항은 주변환경의 변화에 영향을 받지 않으면서 안정된 광세기를 발생할 수 있도록 레이저 다이오드와 광섬유 간의 광결합과 기계적 정열을 최적으로 유지하는 것이다.
그러나, 전술한 종래의 레이저 다이오드 모듈은 레이저 다이오드와 광정열된 광섬유를 고정시키기 위하여 열 및 기계적 충격에 약한 에폭시를 사용하였기 때문에 레이저 다이오드와 광섬유 간의 광결합과 기계적 정열을 최적으로 유지할 수 없다는 문제점을 지니고 있었다.
따라서, 전기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 광섬유를 금속에 삽입한 다음, 레이저 용접법에 의해 광섬유를 고정시킨 레이저 다이오드 모듈이 개발되어 널리 사용되고 있다,
제1(a)도 및 제1(b)도는 레이저 용접법에 의해 광섬유가 정열 및 고정된 기존의 레이저 다이오드 모듈의 측면도 및 내부 사시도로서, 전기한 종래의 레이저 다이오드 모듈은 외부환경 즉, 전기적 잡음, 온도, 습도 및 충격으로부터 내부의 구성부품을 보호하기 위한 금속 패키지(1)내부에, 광섬유를 고정하기 위한 광섬유 고정용 포스트(2)와 레이저 다이오드에서 발생된 열을 패키지(1)의 외부로 방출하기 위한 냉각소자(3)가 구성되고, 전기한 냉각소자(3) 위에 펌핑용 빛을 방출하는 레이저 다이오드(4)가 다이아몬드 히트싱크(5) 상에 형성되고, 전기한 히트싱크(5)는 세라믹 지지체(ceramic substrate)(6)상에 형성되며, 모니터 포토다이오드 마운트(14)가 전기한 세라믹 지지체(6)상에 형성되고, 전기한 레이저 다이오드(4)에 맞추어 광정열된 광섬유(16)를 지지하기 위한 광섬유 페룰(7)이 광섬유(16)의 일단을 감싸도록 형성되고, 전기한 광섬유 페룰(7)을 지지하기 위한 레이저 웰딩(laser welding)용 호스클립(8)이 전기한 광섬유 고정용 포스트(2)상에 레이저용접되어 구성되었다.
이때, 전기한 종래의 레이저 다이오드 모듈은 사각의 금속 패키지(1)내에 광섬유 고정용 포스트(2)와 냉각소자(3)를 납땜으로 고정시키는 공정과, 레이저 다이오드 소자(4)를 다이아몬드 히트싱크(5)에 다이본딩하고, 전기한 히트싱크(5)를 세라믹 지지체(6)상에 다이본딩하는 공정과, 광섬유(16)가 포함된 광섬유 페룰(7)을 광정열 및 레이저용접 장치를 사용하여 레이저 다이오드(4)와 정열시키고 호스클립(8)의 용접부위(13)를 광섬유 고정용 포스트(2)상에 레이저 용접하여 광섬유 페룰(7)을 고정시키는 공정과, 외부로부터 레이저 다이오드 모듈로의 공기유입을 방지하기 위하여 에폭시(9)를 광섬유(16)와 패키지(1) 사이의 간극에 충진시키는 공정에 의해 제조되었다.
그러나, 전기한 종래의 레이저 다이오드 모듈은 에폭시를 사용하여 레이저 다이오드와 광정열된 광섬유를 고정시킨 종래 기술에 비해서는 레이저 용접에 의해 레이저 다이오드 구성부품의 변위를 대폭적으로 줄일 수 있다는 장점을 지니고 있으나, 광섬유페롤(7)을 고정시키기 위해 사용된 호스클립(8)이 축방향으로 비대칭적인 구조를 지니며 광섬유 고정용 퍼스트(2)상에 레이저 용접되는 용접부위(13) 또한 비대칭적인 위치를 점유하기 때문에, 레이저 용접과정을 거친후 고정부위의 변위가 종종 발생하여 레이저 다이오드 모듈의 광증폭 성능이 대폭적으로 저하된다는 문제점을 지니고 있었다.
즉, 전기한 레이저 다이오드 모듈 제조공정 중 핵심공정인 광섬유 고정공정에서의 광결합 허용 정열오차가 최대 1㎛이하이므로, 광섬유 고정시 미세한 변위발생에 의해 레이저 다이오드 모듈의 광증폭 성능이 대폭적으로 저하될 수 있다.
아울러, 전기한 종래의 레이저 다이오드 모듈은 패키지(1)에 광섬유 고정용 포스트(2) 및 냉각소자(3)를 형성하고, 레이저 다이오드(4)와 세라믹 지지체(6)등을 형성한 다음, 광섬유 페룰(7)을 레이저 웰딩용 호스클립(8)을 사용하여 광섬유 고정용 포스트(2)에 순차적으로 고정하는 일련의 공정에 의해 제조되어, 전체 모듈을 구성하는 단위모듈은 별개의 공정에 의해 제조할 수 있는 단위공정의 개발에 어려우며, 제조공정이 복잡하여 경제적으로 레이저 다이오드 모듈을 제조할 수 없다는 문제점을 지니고 있었다.
결국, 본 발명의 주된 목적은 레이저 용접과정을 거친 후 구성부품의 변위발생을 최소화할 수 있으며 기계적 및 열적으로 안정된 구성을 지녀 우수한 광증폭 성능을 발휘할 수 있는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 전체 모듈을 구성하는 단위모듈을 별개의 공정에 의해 제조할 수 있으므로 단위공정의 개발이 용이하며, 간편하고도 경제적으로 레이저 다이오드 모듈을 제조할 수 있는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈의 제조방법을 제공함에 있다.
전기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광증폭용 레이저 다이오드 모듈은, 외부환경으로부터 내부의 구성부품을 보호하기 위한 패키지 내부에, 레이저 다이오드에서 발생된 열을 패키지의 외부로 방출하기 위한 냉각소자가 구성되고, 전기한 냉각소자 위에 펌핑용 빛을 방출하는 레이저 다이오드가 히트싱크 상에 형성되고, 전기한 히트싱크 및 모니터 포토다이오드 마운트가 세라믹 지지체 상에 형성되며, 전기한 세라믹 지지체와 냉각소자 사이에는 광섬유 페룰을 지지하기 위한 웰드베이스(weld base)가 형성되고, 전기한 레이저 다이오드에 맞추어 광정열된 광섬유를 지지하기 위한 광섬유 페롤이 광섬유의 일단을 감싸면서 전기한 웰드베이스의 일면을 관통하여 삽입형성되고, 전기한 광섬유 페룰을 웰드베이스의 일면에 고정시키기 위한 축대칭 구조의 광섬유 페룰 하우징이 전기한 광섬유 페룰과 웰드베이스의 일면에 레이저 용접되어 구성된다.
이때, 전기한 웰드베이스는 수평판과, 중앙부가 원형으로 관통되고 전기한 수평판의 일단과 수직으로 부설된 수직판이 ㄴ자 형상으로 구성된 스테인레스 스틸재의 웰드베이스를 사용하는 것이 바람직하며, 전기한 광섬유 페룰 하우징으로는 광섬유가 삽입될 수 있는 내경을 지니며, 외경은 레이저 웰딩시 최소변위를 지니도록 변화를 주어 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 광증폭 레이저 다이오드 모듈 제조방법은, 레이저 다이오드를 다이아몬드 히트싱크에 다이본딩하고 전기한 히트싱크 및 모니터 포토다이오드 마운트를 세라믹 지지체 상에 다이본딩하여 이를 웰드베이스 상에 열전도성 에폭시로 고종시키는 공정과, 전기공정에서 수득한 웰드베이스를 소정의 레이저 용접장치에 삽입하고 축대칭 구조의 원통형 광섬유 페룰 하우징을 광섬유가 포함된 광섬유 페룰에 삽입하여 전기한 광섬유 페룰을 전기한 웰드베이스의 일면을 관통하여 삽입형성한 후 레이저 다이오드와 종방향 및 횡방향으로 미세정열하고 전기한 페룰과 페룰하우징의 접합부와 전기한 페룰하우징과 웰드베이스의 접합부에 레이저빔을 가하고 레이저 용접하여 레이저 다이오드 서브모듈을 제조하는 공정과, 전기한 패키지에 냉각소자를 납땜용접하고 전기 공정에서 수득한 서브모듈을 냉각소자 상에 열전도성 에폭시로 고정시키고 광섬유와 패키지 사이의 간극을 에폭시로 충진시키는 공정을 포함한다.
이때, 전기한 레이저 용접후 광섬유 페룰이 좌우로 흔들리는 것을 방지하기 위하여 전기한 페룰 하우징의 중앙 절곡부에 레이저 용접을 수행하는 공정이 추가로 포함될 수 있다.
또한, 전기한 레이저 용접은 견고한 용접을 얻고 비대칭 구조의 형성에 의한 구성 부품의 변위발생을 최소화하기 위하여, 전기한 레이저 용접은 축방향에 대하여 120˚간격으로 용접부위가 형성되도록 수행하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 광증폭용 레이저 다이오드 모듈의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
제2(a)도 및 제2(b)도는 본 발명의 레이저 다이오드 모듈에 대한 측면도 및 내부 사시도로서, 도시된 바와같이, 본 발명의 광증폭용 레이저 다이오드 모듈은, 외부환경으로부터 내부의 구성부품을 보호하기 위한 금속 패키지(21) 내부에, 레이저 다이오드(24)에서 발생된 열을 패키지(21)의 외부로 방출하기 위한 냉각소자(23)가 구성된다.
또한, 전기한 냉각소자(23) 위에 펌핑용 빛을 방출하는 레이저 다이오드(24)가 히트싱크(25)상에 형성되고, 전기한 히트싱크(25)및 모니터 포토다이오드 마운트(34)가 세라믹 지지체(26)상에 형성되며, 전기한 세라믹 지지체(26)와 냉각소자(23) 사이에는 광섬유 페룰(27)을 지지하기 위한 웰드베이스(31)가 형성된다.
아울러, 전기한 레이저 다이오드(24)에 맞추어 광정열된 광섬유(36)를 지지하기 위한 광섬유 페룰(27)이 광섬유(36)의 일단을 감싸면서 전기한 웰드베이스(31)의 일면을 관통하여 삽입형성되고, 전기한 광섬유페룰(27)을 웰드베이스(31)의 일면에 고정시키기 위한 축대칭 구조의 광섬유 페룰하우징(32)이 전기한 광섬유페룰(27)과 웰드베이스(31)의 일면에 레이저 용접되어 구성된다.
이때, 전기한 웰드베이스(31)는 수평판(41)과, 중앙부가 원형으로 관통되고 전기한 수평판(41)의 일단과 수직으로 부설된 수직판(42)이 ㄴ자 형상으로 구성된 스테인레스 스틸재로 형성되며, 전기한 광섬유 페룰 하우징(32)은 광섬유 페룰의 외경과 동일한 내경을 지니며, 외경은 레이저웰딩시 변위를 최소화하기 위하여 변화를 주어 제조한다.
제2(a)도 및 제2(b)도에 도시된 본 발명의 광증폭용 레이저 다이오드 모듈은 일단 레이저 다이오드(24)를 다이아몬드 히트싱크(25)에 다이본딩하고 전기한 히트싱크(25) 및 모니터 포토다이오드 마운트(34)를 세라믹 지지체(26)상에 다이본딩하여 이를 스테인레스 스틸 304L로 이루어진 웰드베이스(31) 상에 열전도성 에폭시로 고정시킨다.
전기한 웰드베이스(31)를 소정의 레이저 용접장치(미도시)에 삽입하고 축대칭 구조의 원통형 광섬유 페룰하우징(32)을 광섬유(36)가 포함된 광섬유페룰(27)에 삽입하여 전기한 광섬유 페룰(27)을 전기한 웰드베이스(31)의 일면을 관통하여 삽입형성한 다음, 레이저 다이오드(24)와 종방향 및 횡방향으로 미세정열하고 전기한 페룰(27)과 페룰하우징(32)의 접합부와 전기한 페룰하우징(32)과 웰드베이스(31)의 접합부에 축방향에 대하여 120˚간격으로 용접부위가 형성되도록 레이저빔을 가하여 레이저 용접하고, 레이저 용접후 광섬유 페룰(27)이 좌우로 흔들리는 것을 방지하기 위하여 전기한 페룰하우징(32)의 중앙절곡부에 축방향에 대하여 120˚간격으로 용접부위가 형성되도록 레이저 용접을 수행하여 레이저 다이오드 서브모듈을 제조한다.
다음에는, 전기한 패키지(21)에 냉각소자(23)를 납땜용접하고 전기공정에서 수득한 서브모듈을 냉각소자(23) 상에 열전도성 에폭시로 고정시키고 광섬유(36)와 패키지(21) 사이의 간극을 에폭시(29)로 충진시킨 후 뚜껑(30)을 폐쇄하여 본 발명의 레이저 다이오드 모듈을 완성하게 된다.
전술한 구성을 지닌 본 발명의 광증폭용 레이저 다이오드 모듈은 축대칭을 지난 원통형의 페룰 하우징(32)을 사용하고 축방향에 대하여 120˚간격으로 용접부위가 형성되도록 레이저 용접을 견고하게 수행함으로써, 레이저 용접과정을 거친 후 구성부품의 변위발생을 최소화할 수 있으며 기계적 및 열적으로 안정된 구성을 지녀 우수한 광증폭 성능을 발휘할 수 있게된다.
또한, 본발명에서는 구성부품을 순차적으로 고정하는 일련의 공정에 의해 제조되어 단위공정의 개발에 어려움이 있는 종래의 제조방법과는 달리, 광정열이 난해한 레이저 다이오드(24)와 광섬유페룰(27)을 광섬유 페룰 하우징(32)과 웰드베이스(31)을 사용하여 레이저 용접에 의해 고정시켜 레이저 다이오드 모듈을 제조한 다음, 단순한 후속 조립과정을 거쳐 레이저 다이오드 모듈을 제조할 수 있으므로, 단위공정의 개발이 용이하며 간편하고도 경제적으로 레이저다이오드 모듈을 제조할 수 있게된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 광증폭용 레이저 다이오드모듈은 레이저 용접과정을 거친 후에도 구성부품의 변위발생을 최소화할 수 있고, 기계적 및 열적으로 안정된 구성을 지니므로 우수한 광증폭 성능을 발휘할 수 있으며, 본 발명의 제조방법에 의해 레이저 다이오드 모듈에 대한 단위공정의 개발이 용이하며 간편하고도, 경제적으로 광증폭용 레이저 다이오드 모듈을 제조할 수 있다는 것이 확인되었다.

Claims (6)

  1. 외부환경으로부터 내부의 구성부품을 보호하기 위한 패키지(21)내부에, 레이저 다이오드(24)에서 발생된 열을 패키지(21)의 외부로 방출하기 위한 냉각소자(23)가 구성되고, 전기한 냉각소자(23) 위에 펌핑용 빛을 방출하는 레이저 다이오드(24)가 히트싱크(25) 상에 형성되고, 전기한 히트싱크(25) 및 모니터 포토다이오드 마운트(34)가 세라믹 지지체(26) 상에 형성되며, 전기한 세라믹 지지체(26)와 냉각소자(23) 사이에는 광섬유 페룰(27)을 지지하기 위한 웰드베이스(31)가 형성되고, 전기한 레이저 다이오드(24)에 맞추어 광정열된 광섬유(36)를 지지하기 위한 광섬유 페룰(27)이 광섬유(36)의 일단을 감싸면서 전기한 웰드베이스(31)의 일면을 관통하여 삽입형성되고, 전기한 광섬유 페룰(27)을 웰드베이스(31)의 일면에 고정시키기 위한 축대칭 구조의 광섬유 페룰하우징(32)이 전기한 광섬유 페룰(27)과 웰드베이스(31)의 일면에 레이저 용접되어 구성된 광증폭용 레이저 다이오드모듈.
  2. 제1항에 있어서, 웰드베이스(31)는 수평판(41)과, 중앙부가 원형으로 관통되고 전기한 수평판(41)의 일단과 수직으로 부설된 수직판(42)이 ㄴ자 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 광섬유 페룰하우징(32)의 외경은 레이저웰딩시 최소변위를 지니도록 변화를 주어 구성한 것을 특징으로 하는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈.
  4. 레이저 다이오드(24)를 다이아몬드 히트싱크(25)에 다이본딩하고 전기한 히트싱크(25) 및 모니터 포토다이오드 마운트(34)를 세라믹 지지체(26)상에 다이본딩하여 이를 웰드베이스(31) 상에 열전도성 에폭시로 고정시키는 공정과, 전기 공정에서 수득한 웰드베이스(31)를 레이저 용접장치에 삽입하고 축대칭 구조의 원통형 광섬유 페룰하우징(32)을 광섬유(36)가 포함된 광섬유 페룰(27)에 삽입하여 전기한 광섬유 페룰(27)을 전기한 웰드베이스(31)의 일면을 관통하여 삽입형성한 후 레이저 다이오드(24)와 종방향 및 횡방향으로 미세정열하고 전기한 페룰(27)과 페룰하우징(32)의 접합부와 전기한 페룰하우징(32)과 웰드베이스(31)의 접합부에 레이저빔을 가하고 레이저 용접하여 레이저 다이오드 서브모듈을 제조하는 공정과, 전기한 패키지(21)에 냉각소자(23)를 납땜용접하고 전기 공정에서 수득한 서브모듈을 냉각소자(23) 상에 열전도성 에폭시로 고정시키고 광섬유(36)와 패키지(21) 사이의 간극을 에폭시(29)로 충진시키는 공정을 포함하는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 페룰하우징(32)의 중앙 절곡부에 레이저 용접을 수행하는 공정이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈의 제조방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 레이저 용접은 축방향에 대하여 120˚간격으로 용접부위가 형성되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 광증폭용 레이저 다이오드 모듈의 제조방법.
KR1019950039680A 1995-11-03 1995-11-03 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법 KR0155537B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950039680A KR0155537B1 (ko) 1995-11-03 1995-11-03 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950039680A KR0155537B1 (ko) 1995-11-03 1995-11-03 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970031116A KR970031116A (ko) 1997-06-26
KR0155537B1 true KR0155537B1 (ko) 1998-12-01

Family

ID=19432949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950039680A KR0155537B1 (ko) 1995-11-03 1995-11-03 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0155537B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11217958B2 (en) 2017-12-07 2022-01-04 Electronics And Telecommunications Research Institute Semiconductor laser diode light source package
KR20230076113A (ko) 2021-11-23 2023-05-31 고려대학교 산학협력단 양자점 박막 기반의 광증폭 센서 및 이의 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11217958B2 (en) 2017-12-07 2022-01-04 Electronics And Telecommunications Research Institute Semiconductor laser diode light source package
KR20230076113A (ko) 2021-11-23 2023-05-31 고려대학교 산학협력단 양자점 박막 기반의 광증폭 센서 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR970031116A (ko) 1997-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5812717A (en) Optical package with alignment means and method of assembling an optical package
KR0171374B1 (ko) 광집속렌즈를 포함하는 레이저 모듈 및 그 렌즈 고정방법
US6092935A (en) Optoelectronic transmitting and/or receiving module and method for its production
JP3518491B2 (ja) 光結合装置
US7226218B2 (en) Method and apparatus for coupling a laser to a fiber in a two-lens laser system
US6921921B2 (en) Light emitting modules
JP2002014257A (ja) 半導体レーザモジュール
JP2000277843A (ja) 半導体レーザモジュールとその製造方法
JPS59166906A (ja) 半導体レ−ザ結合装置
KR0155537B1 (ko) 광증폭용 레이저 다이오드 모듈 및 그의 제조방법
JP2007298643A (ja) 光素子モジュールおよびその製造方法
JP2010135688A (ja) 光モジュール製造方法
US20050201695A1 (en) Hermetically-sealed lasers and methods of manufacturing
JPS59166907A (ja) 半導体レ−ザ結合装置
JP2001059925A (ja) 半導体レーザモジュール
US6717720B2 (en) Hermetic pump module for double cladding fiber amplifiers and method for making same
JP2001255437A (ja) 半導体光デバイスのパッケージ
JP2012163902A (ja) 光モジュール
US20060056778A1 (en) Laser module with improved lens housing and associated methods
JP3193311B2 (ja) オプティカルパッケージ及びその製造方法、並びに光半導体モジュール及びその製造方法
JPH0682660A (ja) 光半導体モジュール
JP3470614B2 (ja) 発光素子モジュール
JPH02234109A (ja) 光素子モジュール
WO2006031629A1 (en) Laser module with improved lens housing and associated methods
JPH09197158A (ja) 光半導体モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070702

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee