JP2530744B2 - 光モジュ―ル - Google Patents
光モジュ―ルInfo
- Publication number
- JP2530744B2 JP2530744B2 JP2101822A JP10182290A JP2530744B2 JP 2530744 B2 JP2530744 B2 JP 2530744B2 JP 2101822 A JP2101822 A JP 2101822A JP 10182290 A JP10182290 A JP 10182290A JP 2530744 B2 JP2530744 B2 JP 2530744B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- flange member
- package
- opening
- semiconductor chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 概要 光ファイバ通信の分野で使用される光送受信モジュー
ル等の光モジュールに関し、 良好な気密封止が可能で製造が容易な光モジュールの
提供を目的とし、 光ファイバとパッケージ内に配置された光半導体チッ
プとを光学的に結合してなる光モジュールにおいて、上
記光半導体チップに対向して上記パッケージに開口を設
け、該開口をサファイア窓が形成されたフランジ部材で
密閉し、該フランジ部材には平坦な摺動面を形成し、上
記光ファイバを保持してなるファイバアセンブリを上記
摺動面に密着固定して構成する。
ル等の光モジュールに関し、 良好な気密封止が可能で製造が容易な光モジュールの
提供を目的とし、 光ファイバとパッケージ内に配置された光半導体チッ
プとを光学的に結合してなる光モジュールにおいて、上
記光半導体チップに対向して上記パッケージに開口を設
け、該開口をサファイア窓が形成されたフランジ部材で
密閉し、該フランジ部材には平坦な摺動面を形成し、上
記光ファイバを保持してなるファイバアセンブリを上記
摺動面に密着固定して構成する。
産業上の利用分野 本発明は光ファイバ通信の分野で使用される光送受信
モジュール等の光モジュールに関する。
モジュール等の光モジュールに関する。
光ファイバ通信は、送信側で半導体レーザ等の電気−
光変換素子からの光について強度変調等の変調を行い、
この変調された光を光ファイバを介して受信側に伝送
し、受信側でフォトダイオード等の光−電気変換素子を
用いて受けた光を電気信号に変換し、情報伝送を行うよ
うにしたものである。送信側の電気−光変換素子や受信
側の光−電気変換素子は、光ファイバとは光学的に結合
されている必要があり、又高速動作性を確保するために
駆動回路や増幅回路等の電子回路とは近い位置にて接続
されている必要がある。このため、送信側では電気−光
変換素子とその駆動回路とを同一のパッケージ内に収容
してなる光送信モジュールが使用され、又、受信側では
光−電気変換素子のその増幅回路とを同一のパッケージ
内に収容してなる光受信モジュールが使用される。場合
によってはこれらの機能を併せ持つ光送受信モジュール
が使用される。この種の光モジュールにあっては高速電
子回路の必要性からパッケージ内にベアチップがそのま
ま実装されていることが多く、このためパッケージは気
密封止されている必要がある。
光変換素子からの光について強度変調等の変調を行い、
この変調された光を光ファイバを介して受信側に伝送
し、受信側でフォトダイオード等の光−電気変換素子を
用いて受けた光を電気信号に変換し、情報伝送を行うよ
うにしたものである。送信側の電気−光変換素子や受信
側の光−電気変換素子は、光ファイバとは光学的に結合
されている必要があり、又高速動作性を確保するために
駆動回路や増幅回路等の電子回路とは近い位置にて接続
されている必要がある。このため、送信側では電気−光
変換素子とその駆動回路とを同一のパッケージ内に収容
してなる光送信モジュールが使用され、又、受信側では
光−電気変換素子のその増幅回路とを同一のパッケージ
内に収容してなる光受信モジュールが使用される。場合
によってはこれらの機能を併せ持つ光送受信モジュール
が使用される。この種の光モジュールにあっては高速電
子回路の必要性からパッケージ内にベアチップがそのま
ま実装されていることが多く、このためパッケージは気
密封止されている必要がある。
従来の技術 第4図に従来の光モジュールの一例を示す。パッケー
ジ2内に配置された光−電気変換あるいは電気−光変換
機能を有する光半導体チップ4に対向してパッケージ2
には開口2aが形成されており、この開口2aはサファイア
窓6により密閉されている。8はパッケージ2の外側に
固定されたファイバアセンブリであり、このファイバア
センブリ8は、光ファイバ10をフェルール12に挿入固定
し、このフェルール12をレンズ14が圧入固定されたパイ
プ部材16に挿入固定して構成されている。光半導体チッ
プ4が光−電気変換素子である場合には、光ファイバ10
の端面から放射された光はレンズ14により収束されてサ
ファイア窓6を透過して光半導体チップ4に入射する。
一方、光半導体チップ4が電気−光変換素子である場合
には、光半導体チップ4から放射された光はサファイア
窓6を透過してレンズ14により収束されて光ファイバ10
に入射する。
ジ2内に配置された光−電気変換あるいは電気−光変換
機能を有する光半導体チップ4に対向してパッケージ2
には開口2aが形成されており、この開口2aはサファイア
窓6により密閉されている。8はパッケージ2の外側に
固定されたファイバアセンブリであり、このファイバア
センブリ8は、光ファイバ10をフェルール12に挿入固定
し、このフェルール12をレンズ14が圧入固定されたパイ
プ部材16に挿入固定して構成されている。光半導体チッ
プ4が光−電気変換素子である場合には、光ファイバ10
の端面から放射された光はレンズ14により収束されてサ
ファイア窓6を透過して光半導体チップ4に入射する。
一方、光半導体チップ4が電気−光変換素子である場合
には、光半導体チップ4から放射された光はサファイア
窓6を透過してレンズ14により収束されて光ファイバ10
に入射する。
発明が解決しようとする課題 ところで、サファイア窓6等で発生する反射光による
通信品質の劣化を防止するために、サファイア窓6は反
射防止膜を施されて使用されるのが通例である。サファ
イア窓に予め反射防止膜を形成した場合、パッケージ2
へのサファイア窓6の接合方法が限定される。即ち、反
射防止膜は熱に弱いから、予めサファイア窓に反射防止
膜を形成した場合には、サファイア窓6をパッケージ2
に銀蝋により接合することはできず、AuSn半田等の低融
点半田により接合する必要がある。しかしながら、AuSn
半田等による微小部分の接合であると良好な気密封止が
困難である。そこで、サファイア窓6をパッケージ2に
銀蝋付けより接合してからサファイア窓に反射防止膜を
形成することが提案され得るが、パッケージに既に接合
されたサファイア窓に対する反射防止膜の形成は作業上
の困難性を伴う。
通信品質の劣化を防止するために、サファイア窓6は反
射防止膜を施されて使用されるのが通例である。サファ
イア窓に予め反射防止膜を形成した場合、パッケージ2
へのサファイア窓6の接合方法が限定される。即ち、反
射防止膜は熱に弱いから、予めサファイア窓に反射防止
膜を形成した場合には、サファイア窓6をパッケージ2
に銀蝋により接合することはできず、AuSn半田等の低融
点半田により接合する必要がある。しかしながら、AuSn
半田等による微小部分の接合であると良好な気密封止が
困難である。そこで、サファイア窓6をパッケージ2に
銀蝋付けより接合してからサファイア窓に反射防止膜を
形成することが提案され得るが、パッケージに既に接合
されたサファイア窓に対する反射防止膜の形成は作業上
の困難性を伴う。
本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、
良好な気密封止が可能で製造が容易な光モジュールの提
供を目的としている。
良好な気密封止が可能で製造が容易な光モジュールの提
供を目的としている。
課題を解決するための手段 本発明によると、光ファイバとパッケージ内に配置さ
れた光半導体チップとを光学的に結合してなる光モジュ
ールにおいて、上記光半導体チップに対向して上記パッ
ケージに開口を設け、該開口をサファイア窓が接合され
たフランジ部材で密閉し、該フランジ部材には平坦な摺
動面を形成し、上記光ファイバを保持してなるファイバ
アセンブリを上記摺動面に密着固定してなり、上記サフ
ァイア窓の上記フランジ部材への接合は高融点蝋材によ
りなされ、上記フランジ部材による上記開口の密閉は上
記フランジ部材を上記パッケージに低融点半田により接
合することによりなされ、上記サファイア窓には反射防
止膜が形成されていることを特徴とする光モジュールが
提供される。
れた光半導体チップとを光学的に結合してなる光モジュ
ールにおいて、上記光半導体チップに対向して上記パッ
ケージに開口を設け、該開口をサファイア窓が接合され
たフランジ部材で密閉し、該フランジ部材には平坦な摺
動面を形成し、上記光ファイバを保持してなるファイバ
アセンブリを上記摺動面に密着固定してなり、上記サフ
ァイア窓の上記フランジ部材への接合は高融点蝋材によ
りなされ、上記フランジ部材による上記開口の密閉は上
記フランジ部材を上記パッケージに低融点半田により接
合することによりなされ、上記サファイア窓には反射防
止膜が形成されていることを特徴とする光モジュールが
提供される。
作用 上記構成によると、サファイア窓が形成されたフラン
ジ部材によりパッケージの開口を密閉し、このフランジ
部材の平坦な摺動面にファイバアセンブリを密着固定す
るようにしているので、サファイア窓をフランジ部材に
密閉性が良好な例えば銀蝋付けにより接合した後にサフ
ァイア窓に反射防止膜を施したとしても、反射防止膜の
形成が煩雑でない。この場合、フランジ部材のパッケー
ジへの接合は、既に形成されている反射防止膜を傷めな
いために低融点半田等によるものに限定されるが、フラ
ンジ部材とパッケージの接合面積は容易に大きくするこ
とができるので、低融点半田等を用いたとしても良好な
気密封止が可能である。本発明の構成において、フラン
ジ部材に平坦な摺動面を形成し、ファイバアセンブリを
この摺動面に密着固定するようにしているのは、この固
定に先立ちファイバアセンブリを上記摺動面に対して摺
動させることによって、光路に対して垂直な方向につい
ての光軸調整を可能にするためである。
ジ部材によりパッケージの開口を密閉し、このフランジ
部材の平坦な摺動面にファイバアセンブリを密着固定す
るようにしているので、サファイア窓をフランジ部材に
密閉性が良好な例えば銀蝋付けにより接合した後にサフ
ァイア窓に反射防止膜を施したとしても、反射防止膜の
形成が煩雑でない。この場合、フランジ部材のパッケー
ジへの接合は、既に形成されている反射防止膜を傷めな
いために低融点半田等によるものに限定されるが、フラ
ンジ部材とパッケージの接合面積は容易に大きくするこ
とができるので、低融点半田等を用いたとしても良好な
気密封止が可能である。本発明の構成において、フラン
ジ部材に平坦な摺動面を形成し、ファイバアセンブリを
この摺動面に密着固定するようにしているのは、この固
定に先立ちファイバアセンブリを上記摺動面に対して摺
動させることによって、光路に対して垂直な方向につい
ての光軸調整を可能にするためである。
実 施 例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第3図は本発明の実施例を示す光受信モジュールの斜
視図、第1図はその光結合部分の断面図である。22は金
属等からなるパッケージであり、その内部は仕切板22a
によって二つの部分に仕切られている。後述するフラン
ジ部材30はパッケージ22の側面に固着されており、パッ
ケージ22内のフランジ部材30側にはフロントエンド増幅
器等の電子回路が実現されているプリント配線板24が、
又パッケージ22内のフランジ部材30と反対の側には電源
回路等が実現されたプリント配線板26が実装されてい
る。28はプリント配線板の外部接続用のリード端子であ
る。
視図、第1図はその光結合部分の断面図である。22は金
属等からなるパッケージであり、その内部は仕切板22a
によって二つの部分に仕切られている。後述するフラン
ジ部材30はパッケージ22の側面に固着されており、パッ
ケージ22内のフランジ部材30側にはフロントエンド増幅
器等の電子回路が実現されているプリント配線板24が、
又パッケージ22内のフランジ部材30と反対の側には電源
回路等が実現されたプリント配線板26が実装されてい
る。28はプリント配線板の外部接続用のリード端子であ
る。
パッケージ22の内部には、第1図に示すようにフォト
ダイオード等の光半導体チップ32がチップキャリア34を
介して配置されており、この実施例では受光面における
反射を防止するためにチップキャリア34はパッケージ22
の側板に対して斜めに設けられている。パッケージ22の
光半導体チップ32に対向した部分には開口22aが形成さ
れており、フランジ部材30の円筒状部分は開口22aに嵌
合され、フランジ部材30のフランジはAuSn半田等の低融
点半田によりパッケージ22に接合されている。フランジ
部材30の内部には、光半導体チップ32に対向してサファ
イア窓36が設けられており、このサファイア窓36には反
射防止膜が施されている。38はフランジ部材30の平坦な
摺動面30aに密着固定されたファイバアセンブリであ
り、このファイバアセンブリ38は、光ファイバ40が挿入
固定されたフェルール42を、レンズ44が圧入されたパイ
プ部材46に挿入固定して構成されている。
ダイオード等の光半導体チップ32がチップキャリア34を
介して配置されており、この実施例では受光面における
反射を防止するためにチップキャリア34はパッケージ22
の側板に対して斜めに設けられている。パッケージ22の
光半導体チップ32に対向した部分には開口22aが形成さ
れており、フランジ部材30の円筒状部分は開口22aに嵌
合され、フランジ部材30のフランジはAuSn半田等の低融
点半田によりパッケージ22に接合されている。フランジ
部材30の内部には、光半導体チップ32に対向してサファ
イア窓36が設けられており、このサファイア窓36には反
射防止膜が施されている。38はフランジ部材30の平坦な
摺動面30aに密着固定されたファイバアセンブリであ
り、このファイバアセンブリ38は、光ファイバ40が挿入
固定されたフェルール42を、レンズ44が圧入されたパイ
プ部材46に挿入固定して構成されている。
第1図に示された光結合部の製造手順を説明する。ま
ず、サファイア窓36をフランジ部材30の内部に銀蝋付け
する。この時、サファイア窓36にはまだ反射防止膜が施
されていないので、高温化における銀蝋付けを行うこと
ができる。サファイア窓36を銀蝋付けによりフランジ部
材30に接合することによって、当該接合部の良好な気密
封止が達成される。次いで、フランジ部材30に接合され
たサファイア窓36について蒸着等の手段によって誘導体
多層膜等からなる反射防止膜を形成する。しかる後、フ
ランジ部材30をAuSn半田等の低融点半田によりパッケー
ジ22に接合する。低融点半田による接合部の気密封止性
は銀蝋付けによる接合の気密封止性に劣るが、フランジ
部材30とパッケージ22の接合部分の面積を大きくしてお
くことによって、良好な気密封止が可能である。低融点
半田による接合に際しての熱影響によっては、サファイ
ア窓36に既に形成されている反射防止膜の性能は劣化し
ない。しかる後、上述のように構成されたファイバアセ
ンブリ38のフランジがフランジ部材30の摺動面30aに密
着するようにし、この状態でファイバアセンブリ38を光
路に垂直な面内で移動させることによって光軸調整を行
い、最大光結合効率が得られる状態でファイバアセンブ
リ38を例えばレーザ溶接によりフランジ部材30に固定す
る。このように、本実施例によると、パッケージ22につ
いて良好な気密封止が可能であり、しかも製造作業が煩
雑でない。従来技術による場合、パッケージ22の側面全
面について光学系の基準面を設定する必要があったの
で、パッケージについて高精度な加工が要求されていた
が、本実施例による場合、光学系の基準面はフランジ部
材30の摺動面30aに設定することができるので、高精度
な加工を要求される部分の面積が少なくてすむ。
ず、サファイア窓36をフランジ部材30の内部に銀蝋付け
する。この時、サファイア窓36にはまだ反射防止膜が施
されていないので、高温化における銀蝋付けを行うこと
ができる。サファイア窓36を銀蝋付けによりフランジ部
材30に接合することによって、当該接合部の良好な気密
封止が達成される。次いで、フランジ部材30に接合され
たサファイア窓36について蒸着等の手段によって誘導体
多層膜等からなる反射防止膜を形成する。しかる後、フ
ランジ部材30をAuSn半田等の低融点半田によりパッケー
ジ22に接合する。低融点半田による接合部の気密封止性
は銀蝋付けによる接合の気密封止性に劣るが、フランジ
部材30とパッケージ22の接合部分の面積を大きくしてお
くことによって、良好な気密封止が可能である。低融点
半田による接合に際しての熱影響によっては、サファイ
ア窓36に既に形成されている反射防止膜の性能は劣化し
ない。しかる後、上述のように構成されたファイバアセ
ンブリ38のフランジがフランジ部材30の摺動面30aに密
着するようにし、この状態でファイバアセンブリ38を光
路に垂直な面内で移動させることによって光軸調整を行
い、最大光結合効率が得られる状態でファイバアセンブ
リ38を例えばレーザ溶接によりフランジ部材30に固定す
る。このように、本実施例によると、パッケージ22につ
いて良好な気密封止が可能であり、しかも製造作業が煩
雑でない。従来技術による場合、パッケージ22の側面全
面について光学系の基準面を設定する必要があったの
で、パッケージについて高精度な加工が要求されていた
が、本実施例による場合、光学系の基準面はフランジ部
材30の摺動面30aに設定することができるので、高精度
な加工を要求される部分の面積が少なくてすむ。
ところで、光半導体チップ32が搭載されるチップキャ
リア34は微細なものであるから、第1図に示された実施
例のようにチップキャリア34をパッケージ側板に対して
斜めに設定することには困難性が伴う。そこで、このよ
うな場合には、第2図に示すように、チップキャリア34
をパッケージ22の側板及びサファイア窓36と平行に配置
しておき、摺動面30a′がサファイア窓36と平行でない
フランジ部材30′を用いることによって、受光面での反
射を防止するようにしてもよい。フランジ部材30′はチ
ップキャリア34と比べて大型であるので、その摺動面30
a′を斜めに形成するのは容易である。これにより光受
信機モジュールの製造が更に簡略化される。
リア34は微細なものであるから、第1図に示された実施
例のようにチップキャリア34をパッケージ側板に対して
斜めに設定することには困難性が伴う。そこで、このよ
うな場合には、第2図に示すように、チップキャリア34
をパッケージ22の側板及びサファイア窓36と平行に配置
しておき、摺動面30a′がサファイア窓36と平行でない
フランジ部材30′を用いることによって、受光面での反
射を防止するようにしてもよい。フランジ部材30′はチ
ップキャリア34と比べて大型であるので、その摺動面30
a′を斜めに形成するのは容易である。これにより光受
信機モジュールの製造が更に簡略化される。
以上説明した実施例では、光半導体チップとして受光
素子が用いられている光受信モジュールが構成されてい
るが、光半導体チップとして発光素子を用いた光送信モ
ジュールにあっても同じように本発明を実施することが
できる。
素子が用いられている光受信モジュールが構成されてい
るが、光半導体チップとして発光素子を用いた光送信モ
ジュールにあっても同じように本発明を実施することが
できる。
発明の効果 以上説明したように、本発明によると、良好な気密封
止が可能で製造が容易な光モジュールを提供することが
できるようになるという効果を奏する。
止が可能で製造が容易な光モジュールを提供することが
できるようになるという効果を奏する。
第1図は本発明の実施例を示す光モジュールの光結合部
の断面図、 第2図は本発明の他の実施例を示す光モジュールの光結
合部の断面図、 第3図は本発明の実施例を示す光モジュール(蓋に相当
する部分を除く)の斜視図、 第4図は従来技術の説明図である。 22……パッケージ、 22a……開口、 30,30′……フランジ部材、 30a,30a′……摺動面、 32……光半導体チップ、 40……光ファイバ。
の断面図、 第2図は本発明の他の実施例を示す光モジュールの光結
合部の断面図、 第3図は本発明の実施例を示す光モジュール(蓋に相当
する部分を除く)の斜視図、 第4図は従来技術の説明図である。 22……パッケージ、 22a……開口、 30,30′……フランジ部材、 30a,30a′……摺動面、 32……光半導体チップ、 40……光ファイバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守谷 薫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−10685(JP,A) 実開 平1−139206(JP,U)
Claims (2)
- 【請求項1】光ファイバとパッケージ内に配置された光
半導体チップとを光学的に結合してなる光モジュールに
おいて、 上記光半導体チップに対向して上記パッケージに開口を
設け、 該開口をサファイア窓が接合されたフランジ部材で密閉
し、 該フランジ部材には平坦な摺動面を形成し、 上記光ファイバを保持してなるファイバアセンブリを上
記摺動面に密着固定してなり、 上記サファイア窓の上記フランジ部材への接合は高融点
蝋材によりなされ、 上記フランジ部材による上記開口の密閉は上記フランジ
部材を上記パッケージに低融点半田により接合すること
によりなされ、 上記サファイア窓には反射防止膜が形成されていること
を特徴とする光モジュール。 - 【請求項2】上記光半導体チップの入射光路又は出射光
路に垂直な面に対して上記フランジ部材の摺動面が斜め
に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光
モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2101822A JP2530744B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 光モジュ―ル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2101822A JP2530744B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 光モジュ―ル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH041709A JPH041709A (ja) | 1992-01-07 |
JP2530744B2 true JP2530744B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=14310810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2101822A Expired - Lifetime JP2530744B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 光モジュ―ル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2530744B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7633003B2 (en) | 2006-03-23 | 2009-12-15 | Yamaha Corporation | Performance control apparatus and program therefor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH073907B2 (ja) * | 1987-07-03 | 1995-01-18 | 株式会社日立製作所 | デュアルインラインパッケ−ジ形半導体レ−ザモジュ−ル |
JPH01139206U (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-22 |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2101822A patent/JP2530744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7633003B2 (en) | 2006-03-23 | 2009-12-15 | Yamaha Corporation | Performance control apparatus and program therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH041709A (ja) | 1992-01-07 |
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