JPH07270648A - 半導体光結合装置 - Google Patents
半導体光結合装置Info
- Publication number
- JPH07270648A JPH07270648A JP6242794A JP6242794A JPH07270648A JP H07270648 A JPH07270648 A JP H07270648A JP 6242794 A JP6242794 A JP 6242794A JP 6242794 A JP6242794 A JP 6242794A JP H07270648 A JPH07270648 A JP H07270648A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ferrule
- support member
- coupling device
- fixed
- lens
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光結合を安定に行い、低コストで組立て性に優
れ、長期の使用に対し高い信頼性を得る半導体光結合装
置及びその製造方法を提供する。 【構成】フェルール支持部材11の孔内には、光ファイ
バ10を保持固定したフェルール9と金属パイプ13と
をそれぞれ設置する。この状態で、金属パイプ13を金
型16で加圧する。加圧した金属パイプ13は塑性変形
しながらフェルール9とフェルール支持部材11間の隙
間を徐々に充填する。金属パイプ13に所定の加圧力及
び変形量を加えることで、フェルール9は金属パイプ1
3から均一な圧縮力を受けフェルール支持部材11内に
嵌合,固定する。
れ、長期の使用に対し高い信頼性を得る半導体光結合装
置及びその製造方法を提供する。 【構成】フェルール支持部材11の孔内には、光ファイ
バ10を保持固定したフェルール9と金属パイプ13と
をそれぞれ設置する。この状態で、金属パイプ13を金
型16で加圧する。加圧した金属パイプ13は塑性変形
しながらフェルール9とフェルール支持部材11間の隙
間を徐々に充填する。金属パイプ13に所定の加圧力及
び変形量を加えることで、フェルール9は金属パイプ1
3から均一な圧縮力を受けフェルール支持部材11内に
嵌合,固定する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体発光素子と光フ
ァイバの光結合を、高精度かつ容易に行い、しかも低コ
ストで組立て性に優れた半導体光結合装置に関する。
ァイバの光結合を、高精度かつ容易に行い、しかも低コ
ストで組立て性に優れた半導体光結合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体光結合装置は、例えば、特
公平3−63044号公報に記載されている図10の装置があ
る。この構造は、半導体レーザ素子1を搭載したステム
4上面に、球レンズ21を装着した球レンズ保持部材1
9を設置する。球レンズ21と球レンズ保持部材19の
固定は、あらかじめ球レンズ21の外周に帯状のメタラ
イズ処理を行いろう付け固定する。球レンズ保持部材1
9の上面には、球レンズ21を覆うように円筒形状のフ
ェルール支持部材20をろう付け25で固定し、球レン
ズ保持部材19とフェルール支持部材20を一体にす
る。フェルール支持部材20の円筒内には、光ファイバ
23を装着したフェルール22を設置する。球レンズ2
1を介して出射したレーザ光が、光ファイバ端面12に
集束するように、球レンズ保持部材19をステム4上面
に接触させたまま光軸垂直方向(図中A)に調整すると
同時に、フェルール22をフェルール支持部材20内で
動かし光軸方向(図中B)の調整を行う。半導体レーザ
素子1と光ファイバ23の光結合を最適状態にした後、
球レンズ保持部材19をステム4上面に接着剤で固定
し、その後、抵抗溶接24で完全に固定する。フェルー
ル22はフェルール支持部材20の円筒内に接着剤26
で固定する。
公平3−63044号公報に記載されている図10の装置があ
る。この構造は、半導体レーザ素子1を搭載したステム
4上面に、球レンズ21を装着した球レンズ保持部材1
9を設置する。球レンズ21と球レンズ保持部材19の
固定は、あらかじめ球レンズ21の外周に帯状のメタラ
イズ処理を行いろう付け固定する。球レンズ保持部材1
9の上面には、球レンズ21を覆うように円筒形状のフ
ェルール支持部材20をろう付け25で固定し、球レン
ズ保持部材19とフェルール支持部材20を一体にす
る。フェルール支持部材20の円筒内には、光ファイバ
23を装着したフェルール22を設置する。球レンズ2
1を介して出射したレーザ光が、光ファイバ端面12に
集束するように、球レンズ保持部材19をステム4上面
に接触させたまま光軸垂直方向(図中A)に調整すると
同時に、フェルール22をフェルール支持部材20内で
動かし光軸方向(図中B)の調整を行う。半導体レーザ
素子1と光ファイバ23の光結合を最適状態にした後、
球レンズ保持部材19をステム4上面に接着剤で固定
し、その後、抵抗溶接24で完全に固定する。フェルー
ル22はフェルール支持部材20の円筒内に接着剤26
で固定する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構造によれ
ば、球レンズ保持部材19とフェルール支持部材20を
一体化し、半導体レーザ素子1に対して球レンズ21と
光ファイバ23を同時に位置合せし、球レンズ支持部材
19をステム4上面に抵抗溶接24で固定する。球レン
ズ21と光ファイバ23を同時に位置合せする場合、半
導体レーザ素子1に対して球レンズ21を光軸垂直方向
に数μmの精度で位置合せしなければならず、光軸調整
に多大な時間を要する。また、抵抗溶接24による位置
ずれは10μm程度起るため、例えば、光伝送可能領域
であるコア径が10μmのシングルモード光ファイバを
使用した場合、位置ずれ量と伝送領域とが同じであるた
め、抵抗溶接24による固定時に、ほとんど光出力が得
られなくなる場合がある。さらに、フェルール22の固
定には接着剤26を使用しているため、長期の使用に対
して接着剤26が経年劣化し、フェルール22の位置ず
れによる光出力低下を起こす、などの問題がある。
ば、球レンズ保持部材19とフェルール支持部材20を
一体化し、半導体レーザ素子1に対して球レンズ21と
光ファイバ23を同時に位置合せし、球レンズ支持部材
19をステム4上面に抵抗溶接24で固定する。球レン
ズ21と光ファイバ23を同時に位置合せする場合、半
導体レーザ素子1に対して球レンズ21を光軸垂直方向
に数μmの精度で位置合せしなければならず、光軸調整
に多大な時間を要する。また、抵抗溶接24による位置
ずれは10μm程度起るため、例えば、光伝送可能領域
であるコア径が10μmのシングルモード光ファイバを
使用した場合、位置ずれ量と伝送領域とが同じであるた
め、抵抗溶接24による固定時に、ほとんど光出力が得
られなくなる場合がある。さらに、フェルール22の固
定には接着剤26を使用しているため、長期の使用に対
して接着剤26が経年劣化し、フェルール22の位置ず
れによる光出力低下を起こす、などの問題がある。
【0004】本発明の目的は、半導体発光素子と光ファ
イバの光結合を、高精度かつ容易に行い、しかも低コス
トで組立て性に優れ、高い信頼性を維持できる半導体光
結合装置を提供することにある。
イバの光結合を、高精度かつ容易に行い、しかも低コス
トで組立て性に優れ、高い信頼性を維持できる半導体光
結合装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、シングルモ
ード光ファイバを使用しても、高精度かつ容易に組立が
できるように、光ファイバを保持固定したフェルール
を、フェルール支持部材の孔内の所定位置に設置し、こ
のフェルールを塑性変形したパイプ状の金属部材でフェ
ルール支持部材内に嵌合,固定するとともに、半導体レ
ーザ素子と光ファイバとが結合用レンズを介して光結合
するように、フェルール支持部材を光軸垂直方向に位置
調整し、光結合効率が最大になる位置にフェルール支持
部材を接合固定することにより達成される。
ード光ファイバを使用しても、高精度かつ容易に組立が
できるように、光ファイバを保持固定したフェルール
を、フェルール支持部材の孔内の所定位置に設置し、こ
のフェルールを塑性変形したパイプ状の金属部材でフェ
ルール支持部材内に嵌合,固定するとともに、半導体レ
ーザ素子と光ファイバとが結合用レンズを介して光結合
するように、フェルール支持部材を光軸垂直方向に位置
調整し、光結合効率が最大になる位置にフェルール支持
部材を接合固定することにより達成される。
【0006】
【作用】半導体レーザ素子と結合用レンズはステム上面
に搭載しており、結合用レンズを覆うように円筒状支持
部材をステム上面に設置する。フェルール支持部材の孔
内には、光ファイバを保持固定したフェルールを、塑性
変形したパイプ状の金属部材で固定する。フェルールは
あらかじめ結合用レンズから出射したレーザ光の集束位
置に光ファイバ先端を配置するように光軸方向に調整し
て固定する。この光ファイバ付きフェルール支持部材
は、ステム上面に取り付けた円筒状支持部材端面に設置
し、半導体レーザ素子と光ファイバとが結合用レンズを
介して光結合するように、フェルール支持部材を光軸垂
直方向に調整する。光結合効率が最大になるように調整
した後、フェルール支持部材を円筒状支持部材に接合固
定する。
に搭載しており、結合用レンズを覆うように円筒状支持
部材をステム上面に設置する。フェルール支持部材の孔
内には、光ファイバを保持固定したフェルールを、塑性
変形したパイプ状の金属部材で固定する。フェルールは
あらかじめ結合用レンズから出射したレーザ光の集束位
置に光ファイバ先端を配置するように光軸方向に調整し
て固定する。この光ファイバ付きフェルール支持部材
は、ステム上面に取り付けた円筒状支持部材端面に設置
し、半導体レーザ素子と光ファイバとが結合用レンズを
介して光結合するように、フェルール支持部材を光軸垂
直方向に調整する。光結合効率が最大になるように調整
した後、フェルール支持部材を円筒状支持部材に接合固
定する。
【0007】この構造によれば、フェルールを塑性変形
したパイプ状の金属部材で固定するため、短時間で容易
に固定でき、しかも接着剤のような経年劣化が起きない
ことから、長期の使用に対して安定した固定を維持する
ことができる。また、フェルールをあらかじめレーザ光
の集束位置に調整するため、光軸調整の簡略化を図るこ
とができる。
したパイプ状の金属部材で固定するため、短時間で容易
に固定でき、しかも接着剤のような経年劣化が起きない
ことから、長期の使用に対して安定した固定を維持する
ことができる。また、フェルールをあらかじめレーザ光
の集束位置に調整するため、光軸調整の簡略化を図るこ
とができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1及び図2により
説明する。
説明する。
【0009】以下に示す実施例では、半導体発光素子と
してレーザダイオード(以下LDと呼ぶ)を、光ファイ
バとして光伝送可能流域であるコア径が10μmのシン
グルモード光ファイバ(以下光ファイバと呼ぶ)を用い
ている。
してレーザダイオード(以下LDと呼ぶ)を、光ファイ
バとして光伝送可能流域であるコア径が10μmのシン
グルモード光ファイバ(以下光ファイバと呼ぶ)を用い
ている。
【0010】図1に示す実施例において、LD1はステ
ム4上面に突出したヒートシンク3の所定位置に搭載す
る。球レンズ5はキャップ型の球レンズ保持部材19に
低融点ガラスで固定しており、球レンズ5とLD1の光
軸が一致するように調整し、球レンズ保持部材19をス
テム4上面に抵抗溶接6で固定する。球レンズ保持部材
19を設置したステム4上面には、保持部材19を覆う
ように円筒状部材7を抵抗溶接8で固定する。光ファイ
バ10はフェルール9からなる金属部材に保持固定して
おり、このフェルール9はフェルール支持部材11の孔
内に塑性変形した金属パイプ13で固定する。このと
き、フェルール9はあらかじめ球レンズ5から出射した
レーザ光の集束点に光ファイバ先端12を配置するよう
に調整(図中B)して固定する。フェルール9を固定し
たフェルール支持部材11は、光ファイバ先端12を球
レンズ5の光出射側に対向するように、円筒状部材7端
面に設置する。LD1から発振したレーザ光を球レンズ
5を介して光ファイバ10内に入射するように、フェル
ール支持部材11を円筒状部材7端面に接触させたまま
光軸垂直方向(図中A)に調整する。LD1と光ファイ
バ10の光結合効率が最大になるように調整した後、フ
ェルール支持部材11を円筒状部材7端面にYAG溶接
15で固定する。
ム4上面に突出したヒートシンク3の所定位置に搭載す
る。球レンズ5はキャップ型の球レンズ保持部材19に
低融点ガラスで固定しており、球レンズ5とLD1の光
軸が一致するように調整し、球レンズ保持部材19をス
テム4上面に抵抗溶接6で固定する。球レンズ保持部材
19を設置したステム4上面には、保持部材19を覆う
ように円筒状部材7を抵抗溶接8で固定する。光ファイ
バ10はフェルール9からなる金属部材に保持固定して
おり、このフェルール9はフェルール支持部材11の孔
内に塑性変形した金属パイプ13で固定する。このと
き、フェルール9はあらかじめ球レンズ5から出射した
レーザ光の集束点に光ファイバ先端12を配置するよう
に調整(図中B)して固定する。フェルール9を固定し
たフェルール支持部材11は、光ファイバ先端12を球
レンズ5の光出射側に対向するように、円筒状部材7端
面に設置する。LD1から発振したレーザ光を球レンズ
5を介して光ファイバ10内に入射するように、フェル
ール支持部材11を円筒状部材7端面に接触させたまま
光軸垂直方向(図中A)に調整する。LD1と光ファイ
バ10の光結合効率が最大になるように調整した後、フ
ェルール支持部材11を円筒状部材7端面にYAG溶接
15で固定する。
【0011】図2に示す実施例は、フェルール9をフェ
ルール支持部材11内に固定する方法を示す。まず、フ
ェルール支持部材11を台座17上面に設置し、フェル
ール支持部材11の孔内にフェルール9と金属パイプ1
3をそれぞれ挿入する。金属パイプ13は引抜き加工で
製作した銅材のパイプを使用している。フェルール9の
外径は2.5mm、金属パイプ13の内径は2.52mm、外
径は3.2mm で、これらをフェルール支持部材11の孔
内(内径3.25mm)に設置することで、フェルール9は
周囲から保持された状態となりがた付きがなくなる。フ
ェルール9の固定位置は、あらかじめ球レンズ5から出
射したレーザ光の集束点位置を測定しておき、その位置
に光ファイバ先端12を設置するように固定する。フェ
ルール9の固定位置を調整した後、金属パイプ13の上
部を金型16で加圧する。加圧した金属パイプ13は塑
性変形を起こし、フェルール9とフェルール支持部材1
1間の隙間部を徐々に充填していく。隙間部が金属パイ
プ13で充填されるにしたがい、フェルール9は金属パ
イプ13から圧縮力を受ける。所定の加圧力及び変形量
を金属パイプ13に加えることで、フェルール9は塑性
変形した金属パイプ13から均一な圧縮力を受け、フェ
ルール支持部材11内に嵌合,固定する。
ルール支持部材11内に固定する方法を示す。まず、フ
ェルール支持部材11を台座17上面に設置し、フェル
ール支持部材11の孔内にフェルール9と金属パイプ1
3をそれぞれ挿入する。金属パイプ13は引抜き加工で
製作した銅材のパイプを使用している。フェルール9の
外径は2.5mm、金属パイプ13の内径は2.52mm、外
径は3.2mm で、これらをフェルール支持部材11の孔
内(内径3.25mm)に設置することで、フェルール9は
周囲から保持された状態となりがた付きがなくなる。フ
ェルール9の固定位置は、あらかじめ球レンズ5から出
射したレーザ光の集束点位置を測定しておき、その位置
に光ファイバ先端12を設置するように固定する。フェ
ルール9の固定位置を調整した後、金属パイプ13の上
部を金型16で加圧する。加圧した金属パイプ13は塑
性変形を起こし、フェルール9とフェルール支持部材1
1間の隙間部を徐々に充填していく。隙間部が金属パイ
プ13で充填されるにしたがい、フェルール9は金属パ
イプ13から圧縮力を受ける。所定の加圧力及び変形量
を金属パイプ13に加えることで、フェルール9は塑性
変形した金属パイプ13から均一な圧縮力を受け、フェ
ルール支持部材11内に嵌合,固定する。
【0012】このフェルールの固定方法によれば、塑性
変形した金属パイプ13でフェルール9を固定するた
め、短時間で容易に固定でき、しかも自動化が可能な固
定方法であることから、組立ての低コスト化を図ること
ができる。また、あらかじめフェルール9をレーザ光の
集束点位置に調整して固定するため、フェルール支持部
材11を光軸垂直方向(図中A)に調整するだけで容易
に光軸合わせを行うことができ、光軸調整の簡略化を図
ることができるとともに、高い結合効率を得ることがで
きる。また、フェルール9を金属パイプ13で固定する
ため、接着剤のような経年劣化がなく、長期の使用に対
して安定した固定を維持できる。さらに、フェルール9
とフェルール支持部材11間を、塑性変形した金属パイ
プ13で隙間なく充填するため、フェルール固定部で気
密をとることができる。ここで、フェルール9の側面
に、例えばAuあるいはCuの金属被膜を取り付けるこ
とにより、さらに密着した状態でフェルール9を固定で
きるため、高い気密をとることができる次に、本発明の
他の実施例を図3から図7により説明する。
変形した金属パイプ13でフェルール9を固定するた
め、短時間で容易に固定でき、しかも自動化が可能な固
定方法であることから、組立ての低コスト化を図ること
ができる。また、あらかじめフェルール9をレーザ光の
集束点位置に調整して固定するため、フェルール支持部
材11を光軸垂直方向(図中A)に調整するだけで容易
に光軸合わせを行うことができ、光軸調整の簡略化を図
ることができるとともに、高い結合効率を得ることがで
きる。また、フェルール9を金属パイプ13で固定する
ため、接着剤のような経年劣化がなく、長期の使用に対
して安定した固定を維持できる。さらに、フェルール9
とフェルール支持部材11間を、塑性変形した金属パイ
プ13で隙間なく充填するため、フェルール固定部で気
密をとることができる。ここで、フェルール9の側面
に、例えばAuあるいはCuの金属被膜を取り付けるこ
とにより、さらに密着した状態でフェルール9を固定で
きるため、高い気密をとることができる次に、本発明の
他の実施例を図3から図7により説明する。
【0013】図3の第二実施例は、フェルール支持部材
11の孔内に段差部18を設け、この段差部18で金属
パイプ13を保持する構造を示す。フェルール支持部材
11の孔内は段差付き形状18となっており、この孔内
にフェルール9と金属パイプ13をそれぞれ挿入する。
段差部18の形状は、内径が3.25mmと2.52mmにな
っており、金属パイプ13が段差部18で保持されるよ
うになっている。また、フェルール9は段差部18及び
金属パイプ13で周囲から保持され、がた付きがない状
態で設置できる。フェルール支持部材11の孔内を段差
付き形状18とすることで、金属パイプ13の設置位置
を一定にでき、さらにフェルール9をがた付きや傾きの
ない状態に保持することができる。
11の孔内に段差部18を設け、この段差部18で金属
パイプ13を保持する構造を示す。フェルール支持部材
11の孔内は段差付き形状18となっており、この孔内
にフェルール9と金属パイプ13をそれぞれ挿入する。
段差部18の形状は、内径が3.25mmと2.52mmにな
っており、金属パイプ13が段差部18で保持されるよ
うになっている。また、フェルール9は段差部18及び
金属パイプ13で周囲から保持され、がた付きがない状
態で設置できる。フェルール支持部材11の孔内を段差
付き形状18とすることで、金属パイプ13の設置位置
を一定にでき、さらにフェルール9をがた付きや傾きの
ない状態に保持することができる。
【0014】図4の第三実施例は、フェルール支持部材
11の孔内に設置した金属パイプ13を、両側端面から
金型16a,16bで加圧し、フェルール9を固定した
構造を示す。フェルール支持部材11の孔内には、光フ
ァイバ10を保持固定したフェルール9と金属パイプ1
3をそれぞれ挿入する。このとき、金属パイプ13はフ
ェルール支持部材11の端面から突出するように設置す
る。フェルール9の固定位置を調整した後、金属パイプ
13の両側端面を金型16a,16bで加圧する。金属
パイプ13は塑性変形を起こし、フェルール9とフェル
ール支持部材11間の隙間部、及びフェルール支持部材
11端面部を徐々に充填する。所定の加圧力及び変形量
を金属パイプ13に加えることで、フェルール9は塑性
変形した金属パイプ13から均一に圧縮力を受けフェル
ール9を嵌合,固定する。
11の孔内に設置した金属パイプ13を、両側端面から
金型16a,16bで加圧し、フェルール9を固定した
構造を示す。フェルール支持部材11の孔内には、光フ
ァイバ10を保持固定したフェルール9と金属パイプ1
3をそれぞれ挿入する。このとき、金属パイプ13はフ
ェルール支持部材11の端面から突出するように設置す
る。フェルール9の固定位置を調整した後、金属パイプ
13の両側端面を金型16a,16bで加圧する。金属
パイプ13は塑性変形を起こし、フェルール9とフェル
ール支持部材11間の隙間部、及びフェルール支持部材
11端面部を徐々に充填する。所定の加圧力及び変形量
を金属パイプ13に加えることで、フェルール9は塑性
変形した金属パイプ13から均一に圧縮力を受けフェル
ール9を嵌合,固定する。
【0015】図5の第四実施例は、金属パイプ13と接
触するフェルール9の側面に段差部30を設けて固定し
た構造を示す。フェルール9の側面には複数の段差部1
3を周囲に沿って設けている。この段差部13付きフェ
ルール9と金属パイプ13をフェルール支持部材11の
孔内に設置し、フェルール9を所定位置に位置調整した
後、金属パイプ13の上面を金型16で加圧する。金属
パイプ13は塑性変形を起こし、フェルール9とフェル
ール支持部材11間の隙間部を充填すると同時に、フェ
ルール9側面に設けた段差部30内へも徐々に充填す
る。所定の加圧力及び変形量を金属パイプ13に加える
ことで、フェルール9側面の段差部内へ塑性変形した金
属パイプ13を十分に充填でき、フェルール9をフェル
ール支持部材11内に嵌合,固定する。この構造によれ
ば、塑性変形した金属パイプ13をフェルール9側面に
設けた段差部30内へ食い込ませることができ、フェル
ール9を強固に固定することができる。また、金属パイ
プ13を段差部30内へ充填することにより、高い気密
をとることができる。なお、ここではフェルール9側面
に段差部30を設けた構造について示しているが、これ
に限定されるものでなく、例えば単数あるいは複数の
溝,ねじ溝を設けても同様の効果を得ることができる。
触するフェルール9の側面に段差部30を設けて固定し
た構造を示す。フェルール9の側面には複数の段差部1
3を周囲に沿って設けている。この段差部13付きフェ
ルール9と金属パイプ13をフェルール支持部材11の
孔内に設置し、フェルール9を所定位置に位置調整した
後、金属パイプ13の上面を金型16で加圧する。金属
パイプ13は塑性変形を起こし、フェルール9とフェル
ール支持部材11間の隙間部を充填すると同時に、フェ
ルール9側面に設けた段差部30内へも徐々に充填す
る。所定の加圧力及び変形量を金属パイプ13に加える
ことで、フェルール9側面の段差部内へ塑性変形した金
属パイプ13を十分に充填でき、フェルール9をフェル
ール支持部材11内に嵌合,固定する。この構造によれ
ば、塑性変形した金属パイプ13をフェルール9側面に
設けた段差部30内へ食い込ませることができ、フェル
ール9を強固に固定することができる。また、金属パイ
プ13を段差部30内へ充填することにより、高い気密
をとることができる。なお、ここではフェルール9側面
に段差部30を設けた構造について示しているが、これ
に限定されるものでなく、例えば単数あるいは複数の
溝,ねじ溝を設けても同様の効果を得ることができる。
【0016】図6の第五実施例は、フェルール支持部材
11の孔内に段差部18を設け、こ段差部18のコーナ
27にR0.2 の面取りを施した構造を示す。フェルー
ル支持部材11の孔内は段差付き形状18となってお
り、この段差部18のコーナ27にはR0.2 の面取り
を施している。この段差付き18孔内にフェルール9と
金属パイプ13をそれぞれ挿入すると、金属パイプ13
が段差部18の面取り部27と接触した状態となる。フ
ェルール9の固定位置を調整した後、金属パイプ13の
上部を金型16で加圧する。加圧した金属パイプ13は
面取り部27のR形状に沿うように塑性変形し、フェル
ール9を周囲から均一に圧縮するように押し付け嵌合,
固定する。
11の孔内に段差部18を設け、こ段差部18のコーナ
27にR0.2 の面取りを施した構造を示す。フェルー
ル支持部材11の孔内は段差付き形状18となってお
り、この段差部18のコーナ27にはR0.2 の面取り
を施している。この段差付き18孔内にフェルール9と
金属パイプ13をそれぞれ挿入すると、金属パイプ13
が段差部18の面取り部27と接触した状態となる。フ
ェルール9の固定位置を調整した後、金属パイプ13の
上部を金型16で加圧する。加圧した金属パイプ13は
面取り部27のR形状に沿うように塑性変形し、フェル
ール9を周囲から均一に圧縮するように押し付け嵌合,
固定する。
【0017】図7の第六実施例は、フェルール支持部材
11及び金属パイプ13を保持する台座17端面に突出
部28を設け、この部分に金属パイプ13を設置してフ
ェルール9を固定する構造を示す。まず、フェルール支
持部材11を台座17上面に設置し、このフェルール支
持部材11の孔内にフェルール9と金属パイプ13をそ
れぞれ挿入する。台座17上面にはあらかじめ突出部2
8を設けており、この突出部28に金属パイプ13の端
面が接触するように設置する。この状態で金属パイプ1
3上部を金型16で加圧すると、金属パイプ13は台座
17上面の突出部28の形状に沿うように塑性変形し、
フェルール9をフェルール支持部材11内に嵌合,固定
する。
11及び金属パイプ13を保持する台座17端面に突出
部28を設け、この部分に金属パイプ13を設置してフ
ェルール9を固定する構造を示す。まず、フェルール支
持部材11を台座17上面に設置し、このフェルール支
持部材11の孔内にフェルール9と金属パイプ13をそ
れぞれ挿入する。台座17上面にはあらかじめ突出部2
8を設けており、この突出部28に金属パイプ13の端
面が接触するように設置する。この状態で金属パイプ1
3上部を金型16で加圧すると、金属パイプ13は台座
17上面の突出部28の形状に沿うように塑性変形し、
フェルール9をフェルール支持部材11内に嵌合,固定
する。
【0018】図6及び図7の実施例に示す方法によれ
ば、段差部18に施したR形状27及び突出部形状28
に沿うように金属パイプ13が塑性変形するため、フェ
ルール9を周囲から均一に押し付けることができ、フェ
ルール9をフェルール支持部材11内に良好な状態で固
定できる。
ば、段差部18に施したR形状27及び突出部形状28
に沿うように金属パイプ13が塑性変形するため、フェ
ルール9を周囲から均一に押し付けることができ、フェ
ルール9をフェルール支持部材11内に良好な状態で固
定できる。
【0019】なお、図3から図7に示す実施例は、図2
で示した実施例と同様の固定方法で組立てることができ
るため、図2と同様の効果を得ることができる。
で示した実施例と同様の固定方法で組立てることができ
るため、図2と同様の効果を得ることができる。
【0020】次に、本発明の他の実施例を図8及び図9
により説明する。
により説明する。
【0021】図8に示す第二実施例は、球レンズ支持部
材19端面にフェルール支持部材11を固定した構造を
示す。球レンズ5は球レンズ支持部材19内に設けた突
出部に低融点ガラスで取り付ける。この球レンズ支持部
材19はステム4上に搭載したLD1を覆うようにステ
ム4上面に設置する。このとき、LD1と球レンズ5と
の光軸が一致するように調整し、球レンズ支持部材19
をステム4上面に接合部材29で固定する。フェルール
9はフェルール支持部材11孔内の所定位置に塑性変形
した金属パイプ13で嵌合,固定する。フェルール支持
部材11を球レンズ支持部材19端面に設置し、光ファ
イバ先端12にレーザ光が集束するように、フェルール
支持部材11を光軸垂直方向(図中A)に移動調整する。
LD1と光ファイバ10の光結合を最適状態に調整した
後、フェルール支持部材11を球レンズ支持部材19端
面に接合部材29で固定する。ここでは、接合部材29
として高融点,高強度を有するAu80−Sn20を用
いており、接合部材29の加熱,溶融方法は高周波誘導
加熱による方法で行う。この構造によれば、球レンズ支
持部材19及びフェルール支持部材11を高強度の接合
部材29で固定できるため、固定時の位置ずれや長期の
使用に対する経年劣化が起きず、安定した光結合を得る
ことができる。また、高周波誘導加熱による加熱方法を
用いることで、短時間で局部分だけを加熱できるため、
周囲に加熱による熱影響を与えず、良好に接合部材29
を溶融することができる。さらに、短時間で接合固定を
行える構造であるため、組立て時間の低減を図ることが
できる。
材19端面にフェルール支持部材11を固定した構造を
示す。球レンズ5は球レンズ支持部材19内に設けた突
出部に低融点ガラスで取り付ける。この球レンズ支持部
材19はステム4上に搭載したLD1を覆うようにステ
ム4上面に設置する。このとき、LD1と球レンズ5と
の光軸が一致するように調整し、球レンズ支持部材19
をステム4上面に接合部材29で固定する。フェルール
9はフェルール支持部材11孔内の所定位置に塑性変形
した金属パイプ13で嵌合,固定する。フェルール支持
部材11を球レンズ支持部材19端面に設置し、光ファ
イバ先端12にレーザ光が集束するように、フェルール
支持部材11を光軸垂直方向(図中A)に移動調整する。
LD1と光ファイバ10の光結合を最適状態に調整した
後、フェルール支持部材11を球レンズ支持部材19端
面に接合部材29で固定する。ここでは、接合部材29
として高融点,高強度を有するAu80−Sn20を用
いており、接合部材29の加熱,溶融方法は高周波誘導
加熱による方法で行う。この構造によれば、球レンズ支
持部材19及びフェルール支持部材11を高強度の接合
部材29で固定できるため、固定時の位置ずれや長期の
使用に対する経年劣化が起きず、安定した光結合を得る
ことができる。また、高周波誘導加熱による加熱方法を
用いることで、短時間で局部分だけを加熱できるため、
周囲に加熱による熱影響を与えず、良好に接合部材29
を溶融することができる。さらに、短時間で接合固定を
行える構造であるため、組立て時間の低減を図ることが
できる。
【0022】図9に示す第三実施例は、ステム4とフェ
ルール支持部材11を接続固定する円筒状部材7内に、
非球面レンズ5を一体モールド成形により取り付け、こ
の円筒状部材7端面に塑性変形した金属パイプ13で固
定したフェルール9を取り付けた構造を示す。非球面レ
ンズ5は円筒状部材7内に設けた段差部に一体モールド
成形で取り付けている。このレンズ付き円筒状部材7
は、ステム4上に搭載したLD1を覆うようにステム4
上面に固定する。この時、LD1と非球面レンズ5との
光軸が一致するようにステム4上面で円筒状部材7を調
整する。フェルール9はフェルール支持部材11の孔内
に塑性変形した金属パイプ13で嵌合,固定する。光フ
ァイバ10の先端12はレーザ光の集束点に配置するよ
うに調整(図中B)し固定する。フェルール9を固定し
た後、フェルール支持部材11を円筒状部材7端面に設
置し、光ファイバ先端12にレーザ光が集束するよう
に、フェルール支持部材11を光軸垂直方向(図中A)
に移動調整する。LD1と光ファイバ10の光結合を最
適状態に調整した後、フェルール支持部材11を円筒状
部材7にYAG溶接15で固定する。この構造によれ
ば、非球面レンズ5を一体モールド成形で円筒状部材7
内に取り付け、また塑性変形した金属パイプ13でフェ
ルール9を固定するため、組立ての簡略化を図れ、量産
による組立ての低コスト化を図ることができる。また、
非球面レンズ5を円筒状部材7内に高精度に位置決めし
て固定できるため、LD1とレンズ5間の距離バラツキ
をなくすることができ、フェルール9の固定位置を一定
にすることができる。さらに、部品点数を低減した構造
であるため、組立て作業の簡略化を図ることができる。
ルール支持部材11を接続固定する円筒状部材7内に、
非球面レンズ5を一体モールド成形により取り付け、こ
の円筒状部材7端面に塑性変形した金属パイプ13で固
定したフェルール9を取り付けた構造を示す。非球面レ
ンズ5は円筒状部材7内に設けた段差部に一体モールド
成形で取り付けている。このレンズ付き円筒状部材7
は、ステム4上に搭載したLD1を覆うようにステム4
上面に固定する。この時、LD1と非球面レンズ5との
光軸が一致するようにステム4上面で円筒状部材7を調
整する。フェルール9はフェルール支持部材11の孔内
に塑性変形した金属パイプ13で嵌合,固定する。光フ
ァイバ10の先端12はレーザ光の集束点に配置するよ
うに調整(図中B)し固定する。フェルール9を固定し
た後、フェルール支持部材11を円筒状部材7端面に設
置し、光ファイバ先端12にレーザ光が集束するよう
に、フェルール支持部材11を光軸垂直方向(図中A)
に移動調整する。LD1と光ファイバ10の光結合を最
適状態に調整した後、フェルール支持部材11を円筒状
部材7にYAG溶接15で固定する。この構造によれ
ば、非球面レンズ5を一体モールド成形で円筒状部材7
内に取り付け、また塑性変形した金属パイプ13でフェ
ルール9を固定するため、組立ての簡略化を図れ、量産
による組立ての低コスト化を図ることができる。また、
非球面レンズ5を円筒状部材7内に高精度に位置決めし
て固定できるため、LD1とレンズ5間の距離バラツキ
をなくすることができ、フェルール9の固定位置を一定
にすることができる。さらに、部品点数を低減した構造
であるため、組立て作業の簡略化を図ることができる。
【0023】なお、図1及び図8に示す実施例では、フ
ェルール支持部材11を、YAG溶接15で接合固定し
ているが、これに限定されるものでなく、例えば抵抗溶
接あるいは高強度の接合部材で接合固定する方法でも良
い。また、結合用レンズとして球レンズ5及び非球面レ
ンズ5を使用しているが、例えば、屈折率分布型のロッ
ドレンズを用いても、同様の効果を得ることができる。
さらに、図1から図9に示す実施例では、金属パイプ1
3として銅材のパイプを使用しているが、これに限られ
るものでなく、例えば、銅合金,アルミニウムあるいは
アルミニウム合金を用いても、同様の効果を得ることが
できる。
ェルール支持部材11を、YAG溶接15で接合固定し
ているが、これに限定されるものでなく、例えば抵抗溶
接あるいは高強度の接合部材で接合固定する方法でも良
い。また、結合用レンズとして球レンズ5及び非球面レ
ンズ5を使用しているが、例えば、屈折率分布型のロッ
ドレンズを用いても、同様の効果を得ることができる。
さらに、図1から図9に示す実施例では、金属パイプ1
3として銅材のパイプを使用しているが、これに限られ
るものでなく、例えば、銅合金,アルミニウムあるいは
アルミニウム合金を用いても、同様の効果を得ることが
できる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、フェルールを塑性変形
した金属パイプで嵌合,固定する。
した金属パイプで嵌合,固定する。
【0025】この構造によれば、塑性変形した金属パイ
プでフェルールを固定するため、短時間かつ容易に固定
でき、しかも自動化が可能であることから組立ての低コ
スト化を図ることができる。また、金属パイプで固定す
るため、長期の使用に対する経年劣化がなく、光出力変
動を防ぐことができる。さらに、フェルールと金属パイ
プ間を隙間なく固定できるため、フェルール固定部で気
密をとることができる。
プでフェルールを固定するため、短時間かつ容易に固定
でき、しかも自動化が可能であることから組立ての低コ
スト化を図ることができる。また、金属パイプで固定す
るため、長期の使用に対する経年劣化がなく、光出力変
動を防ぐことができる。さらに、フェルールと金属パイ
プ間を隙間なく固定できるため、フェルール固定部で気
密をとることができる。
【0026】したがって、本発明の半導体光結合装置
は、フェルールを高精度かつ容易に固定できるととも
に、低コストで組立て性に優れ、しかも長期の使用に対
して高い信頼性を得ることができる。
は、フェルールを高精度かつ容易に固定できるととも
に、低コストで組立て性に優れ、しかも長期の使用に対
して高い信頼性を得ることができる。
【図1】本発明の一実施例の半導体光結合装置の断面
図。
図。
【図2】本発明の一実施例のフェルール固定方法の説明
図。
図。
【図3】本発明の第二の実施例のフェルール固定方法の
説明図。
説明図。
【図4】本発明の第三の実施例のフェルール固定方法の
説明図。
説明図。
【図5】本発明の第四の実施例のフェルール固定方法の
説明図。
説明図。
【図6】本発明の第五の実施例のフェルール固定方法の
説明図。
説明図。
【図7】本発明の第六の実施例のフェルール固定方法の
説明図。
説明図。
【図8】本発明の第二の実施例の半導体光結合装置の断
面図。
面図。
【図9】本発明の第三の実施例の半導体光結合装置の断
面図。
面図。
【図10】従来の半導体光結合装置の断面図。
9…フェルール、10…光ファイバ、11…フェルール
支持部材、12…光ファイバ先端、13…金属パイプ、
16…金型、17…台座。
支持部材、12…光ファイバ先端、13…金属パイプ、
16…金型、17…台座。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正一 長野県小諸市大字柏木190番地 株式会社 日立製作所汎用コンピュータ事業部内
Claims (11)
- 【請求項1】半導体発光素子と、前記半導体発光素子か
らの光を伝送する光ファイバと、前記半導体発光素子か
らの光を集束する結合用レンズとからなる半導体光結合
装置において、前記光ファイバを保持固定したフェルー
ルと、パイプ状の金属部材とを、前記フェルールを保持
固定するフェルール支持部材の孔内に挿入し、前記パイ
プ状の金属部材を加圧,変形させて、前記フェルールを
前記フェルール支持部材内に嵌合,固定し、前記半導体
発光素子と前記光ファイバとが前記結合用レンズを介し
て光結合するように、前記光ファイバ付きフェルール支
持部材を調整し、固定したことを特徴とする半導体光結
合装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記フェルール支持部
材の孔内に、前記パイプ状の金属部材を支持する段差部
を設けている半導体光結合装置。 - 【請求項3】請求項2において、前記フェルール支持部
材の孔内に設けた段差部のコーナは、R0.05〜R0.
3の面取り形状あるいはテーパ形状である半導体光結合
装置。 - 【請求項4】請求項1において、前記パイプ状の金属部
材と接触する前記フェルールの側面に、単数あるいは複
数の段差部,溝、及びねじ溝を設けている半導体光結合
装置。 - 【請求項5】請求項1において、前記パイプ状の金属部
材は、材質が銅,黄銅,銅合金,アルミニウム、あるい
はアルミニウム合金である半導体光結合装置。 - 【請求項6】請求項1において、前記フェルールの側面
に、Au,Ni,Cu,Sn,PbあるいはInの金属
被膜を、スパッタ蒸着あるいはメッキで取り付けた半導
体光結合装置。 - 【請求項7】半導体発光素子と、前記半導体発光素子か
らの光を伝送する光ファイバと、前記半導体発光素子か
らの光を集束する結合用レンズとからなる半導体光結合
装置において、前記光ファイバを保持固定したフェルー
ルとパイプ状の金属部材とを、フェルール支持部材の孔
内にそれぞれ挿入し、前記結合用レンズを介して出射し
たレーザ光の集束位置に光ファイバ先端を設置するよう
に、前記フェルール支持部材孔内で前記フェルールを光
軸方向に調整した後、前記パイプ状の金属部材を加圧,
変形させて、前記フェルールを前記フェルール支持部材
内に嵌合,固定し、この光ファイバ付きフェルール支持
部材を円筒状支持部材端面あるいは結合用レンズ支持部
材端面に設置し、前記半導体発光素子と前記光ファイバ
とが前記結合用レンズを介して光結合するように、前記
フェルール支持部材を光軸垂直方向に調整し、固定した
ことを特徴とする半導体光結合装置。 - 【請求項8】請求項1または7において、前記結合用レ
ンズが、非球面ガラスレンズ,非球面プラスチックレン
ズ,球レンズ、あるいはロッドレンズである半導体光結
合装置。 - 【請求項9】請求項1,7または8において、前記結合
用レンズは、結合用レンズ支持部材に低融点ガラス,接
合部材、あるいは一体モールド成形で取り付けた半導体
光結合装置。 - 【請求項10】請求項1または7において、前記フェル
ール支持部材はYAG溶接,抵抗溶接、あるいは接合部
材により固定した半導体光結合装置。 - 【請求項11】請求項10において、前記フェルール支
持部材を固定する接合部材が、Au−Sn,Au−G
e,Au−Si,Pb−Snである半導体光結合装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6242794A JPH07270648A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 半導体光結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6242794A JPH07270648A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 半導体光結合装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07270648A true JPH07270648A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13199863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6242794A Pending JPH07270648A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 半導体光結合装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07270648A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007147841A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | レンズ部品の製造方法 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6242794A patent/JPH07270648A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007147841A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | レンズ部品の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6709169B2 (en) | Thermally and mechanically stable low-cost high thermal conductivity structure for single-mode fiber coupling to laser diode | |
KR920010947B1 (ko) | 광결합장치와 그 제조방법, 발광장치와 그 조립방법 및 렌즈홀더 | |
KR970004848B1 (ko) | 피그테일형광모듈의 제조방법 | |
US5519720A (en) | Semiconductor light emitting device | |
US4701013A (en) | Optical source with optical fiber carrier | |
JP2627900B2 (ja) | オプトエレクトロニクスパッケージ | |
US4818053A (en) | Optical bench for a semiconductor laser and method | |
US4762386A (en) | Optical fiber assembly including means utilizing a column load to compensate for thermal effects | |
JP2002267891A (ja) | 半導体レーザモジュールおよびその半導体レーザモジュールの調心方法 | |
KR100521920B1 (ko) | 반도체 레이저장치 | |
JP2005215231A (ja) | 光学部品およびその製造方法 | |
JPS62276892A (ja) | 電子部品 | |
JPH07218773A (ja) | 半導体光結合装置 | |
JPH07270648A (ja) | 半導体光結合装置 | |
US4997279A (en) | Optical bench for a semiconductor laser and method | |
JPH0933768A (ja) | 光半導体装置 | |
JP2804238B2 (ja) | 光半導体モジュールの製造方法 | |
JPH02308209A (ja) | 半導体発光装置及びその部品並びにレンズ位置調整方法 | |
JPH05323158A (ja) | レ−ザダイオ−ド結合装置及びその組立方法 | |
US6880984B2 (en) | Laser platform | |
JPH07301731A (ja) | 半導体光結合装置及びその組立方法 | |
JP2864587B2 (ja) | 半導体レーザモジュール | |
JPH0546006Y2 (ja) | ||
JPH05181043A (ja) | 半導体発光装置 | |
JPS6126008A (ja) | レンズ付フアイバ成端部 |