JPH0961673A - 光半導体モジュール - Google Patents
光半導体モジュールInfo
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- JPH0961673A JPH0961673A JP21789695A JP21789695A JPH0961673A JP H0961673 A JPH0961673 A JP H0961673A JP 21789695 A JP21789695 A JP 21789695A JP 21789695 A JP21789695 A JP 21789695A JP H0961673 A JPH0961673 A JP H0961673A
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- optical semiconductor
- semiconductor element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光半導体モジュールにおいて、レンズやレンズ
ホルダは高い加工精度や光学特性を要求され、精密に位
置決めを行う必要があることから、製造工程を簡略化す
ることが困難であり、その結果製品のコストが高くなる
という問題点があった。 【解決手段】本体の一端に光半導体素子20を保持し、
他端に上記光半導体素子20と光軸を一致させるように
光コネクタとの接続部を有する光半導体モジュールにお
いて、本体の内側に、光コネクタのフェルール60を挿
入保持するためのスリーブ30を配置するとともに、中
央軸線方向に光ファイバ42を埋設したファイバスタブ
40を、一端が上記スリーブ30内に挿入され、他端が
光半導体素子20近傍まで延在するように配置する。
ホルダは高い加工精度や光学特性を要求され、精密に位
置決めを行う必要があることから、製造工程を簡略化す
ることが困難であり、その結果製品のコストが高くなる
という問題点があった。 【解決手段】本体の一端に光半導体素子20を保持し、
他端に上記光半導体素子20と光軸を一致させるように
光コネクタとの接続部を有する光半導体モジュールにお
いて、本体の内側に、光コネクタのフェルール60を挿
入保持するためのスリーブ30を配置するとともに、中
央軸線方向に光ファイバ42を埋設したファイバスタブ
40を、一端が上記スリーブ30内に挿入され、他端が
光半導体素子20近傍まで延在するように配置する。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は光通信に用いられる
光半導体モジュールに関する。
光半導体モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】リセプタクル型光半導体モジュールの構
造は、図7に示すように、金属製のリセプタクル本体7
1の一端を光コネクタ接続部72とし、他端側に素子保
持部材73を接合して、該素子保持部材73にレーザー
ダイオード(LD)やフォトダイオード(PD)等の光
半導体素子74を備え、またリセプタクル本体71の内
側には光コネクタ側のフェルールを挿入保持するための
スリーブ75を備えるとともに、該スリーブと光半導体
素子74との間に、レンズホルダ76を介してレンズ7
7を配置した構造となっている。
造は、図7に示すように、金属製のリセプタクル本体7
1の一端を光コネクタ接続部72とし、他端側に素子保
持部材73を接合して、該素子保持部材73にレーザー
ダイオード(LD)やフォトダイオード(PD)等の光
半導体素子74を備え、またリセプタクル本体71の内
側には光コネクタ側のフェルールを挿入保持するための
スリーブ75を備えるとともに、該スリーブと光半導体
素子74との間に、レンズホルダ76を介してレンズ7
7を配置した構造となっている。
【0003】そして、光ファイバを保持したフェルール
を有する光コネクタ(不図示)を上記光コネクタ接続部
72に接続し、このフェルールをスリーブ75に挿入す
れば、光半導体素子74の光信号を伝送することができ
る。例えば光半導体素子74がLD等の発光素子の場合
は光半導体素子74からの出射光がレンズ77で収束さ
れて、スリーブ75内に保持したフェルール中の光ファ
イバに伝送され、また光半導体素子がPD等の受光素子
の場合はスリーブ75内に保持したフェルール中の光フ
ァイバから出射された光がレンズ77で収束されて光半
導体素子74に伝送するようになっている。
を有する光コネクタ(不図示)を上記光コネクタ接続部
72に接続し、このフェルールをスリーブ75に挿入す
れば、光半導体素子74の光信号を伝送することができ
る。例えば光半導体素子74がLD等の発光素子の場合
は光半導体素子74からの出射光がレンズ77で収束さ
れて、スリーブ75内に保持したフェルール中の光ファ
イバに伝送され、また光半導体素子がPD等の受光素子
の場合はスリーブ75内に保持したフェルール中の光フ
ァイバから出射された光がレンズ77で収束されて光半
導体素子74に伝送するようになっている。
【0004】そのため、上記光半導体素子74、レンズ
77、スリーブ75の間は精密に位置合わせを行い、各
部材を溶接等で固定してある。
77、スリーブ75の間は精密に位置合わせを行い、各
部材を溶接等で固定してある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記光半導
体モジュールにおいて、光半導体素子74、レンズ7
7、スリーブ75の3部材は互いの中心軸(光軸)を一
致させなければならないことから、レンズ77やレンズ
ホルダ76は高い加工精度や光学特性を要求され、しか
も組立時に上記3部材を精密に位置合わせする必要があ
ることから、製造工程を簡略化することが困難であり、
その結果製品のコストが高くなるという問題点があっ
た。
体モジュールにおいて、光半導体素子74、レンズ7
7、スリーブ75の3部材は互いの中心軸(光軸)を一
致させなければならないことから、レンズ77やレンズ
ホルダ76は高い加工精度や光学特性を要求され、しか
も組立時に上記3部材を精密に位置合わせする必要があ
ることから、製造工程を簡略化することが困難であり、
その結果製品のコストが高くなるという問題点があっ
た。
【0006】また、用途によってはレンズ77とレンズ
ホルダ76の間を気密に封止する場合があり、この場合
は両者の接合部に封止剤を備える必要があることから、
封止部に前処理を行ったり、封止剤の吐出工程が必要に
なり、製造工程がさらに煩雑になるという問題点があっ
た。
ホルダ76の間を気密に封止する場合があり、この場合
は両者の接合部に封止剤を備える必要があることから、
封止部に前処理を行ったり、封止剤の吐出工程が必要に
なり、製造工程がさらに煩雑になるという問題点があっ
た。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、本体の
一端に光半導体素子を保持し、他端に上記光半導体素子
と光軸を一致させるように光コネクタとの接続部を有す
る光半導体モジュールにおいて、上記本体の内側に、光
コネクタのフェルールを挿入保持するためのスリーブを
配置するとともに、中央軸線方向に光ファイバを埋設し
たファイバスタブを、一端が上記スリーブ内に挿入さ
れ、他端が光半導体素子近傍まで延在するように配置し
たことを特徴とするものである。
一端に光半導体素子を保持し、他端に上記光半導体素子
と光軸を一致させるように光コネクタとの接続部を有す
る光半導体モジュールにおいて、上記本体の内側に、光
コネクタのフェルールを挿入保持するためのスリーブを
配置するとともに、中央軸線方向に光ファイバを埋設し
たファイバスタブを、一端が上記スリーブ内に挿入さ
れ、他端が光半導体素子近傍まで延在するように配置し
たことを特徴とするものである。
【0008】即ち、本発明はスリーブ内に挿入される光
コネクタ側のフェルールと光半導体素子間の光の伝送を
ファイバスタブにより行うようにしたものである。そし
て、このファイバスタブは一端がスリーブ内に挿入され
ているため、光コネクタ側のフェルールと当接し、他端
が光半導体素子近傍まで延在することにより、収束レン
ズを用いることなくファイバスタブと光半導体素子間で
光を伝送することができる。
コネクタ側のフェルールと光半導体素子間の光の伝送を
ファイバスタブにより行うようにしたものである。そし
て、このファイバスタブは一端がスリーブ内に挿入され
ているため、光コネクタ側のフェルールと当接し、他端
が光半導体素子近傍まで延在することにより、収束レン
ズを用いることなくファイバスタブと光半導体素子間で
光を伝送することができる。
【0009】このように、本発明によればレンズを用い
る必要がない。また、ファイバスタブは一端をスリーブ
内に挿入することから、自動的にスリーブとの位置合わ
せが行われ、光半導体素子を接合する時のみ位置合わせ
を行えば良い。したがって、製造工程を簡略化すること
ができる。
る必要がない。また、ファイバスタブは一端をスリーブ
内に挿入することから、自動的にスリーブとの位置合わ
せが行われ、光半導体素子を接合する時のみ位置合わせ
を行えば良い。したがって、製造工程を簡略化すること
ができる。
【0010】また、上記スリーブ及びファイバスタブを
樹脂製の本体にモールドすることによって、さらに製造
工程を簡略化することができる。
樹脂製の本体にモールドすることによって、さらに製造
工程を簡略化することができる。
【0011】あるいは、上記本体を金属で形成するとと
もに、ファイバスタブの内周面及び外周面にメッキを施
すことによって、半田等で接合すれば気密封止すること
もできる。
もに、ファイバスタブの内周面及び外周面にメッキを施
すことによって、半田等で接合すれば気密封止すること
もできる。
【0012】さらに、上記ファイバスタブに備えた光フ
ァイバの光半導体素子側端面にレンズ作用を持たせるこ
とによって、ファイバスタブと光半導体素子間に伝送す
る光を収束させることができる。
ァイバの光半導体素子側端面にレンズ作用を持たせるこ
とによって、ファイバスタブと光半導体素子間に伝送す
る光を収束させることができる。
【0013】同様に、上記ファイバスタブに備えた光フ
ァイバの光半導体素子側端面におけるコア径を他の部分
のコア径よりも大きくすることによって、ファイバスタ
ブと光半導体素子間に伝送する光のスポット径を小さく
して確実な伝送を行うことができる。
ァイバの光半導体素子側端面におけるコア径を他の部分
のコア径よりも大きくすることによって、ファイバスタ
ブと光半導体素子間に伝送する光のスポット径を小さく
して確実な伝送を行うことができる。
【0014】また、本発明は、本体の一端に光半導体素
子を保持し、他端に上記光半導体素子と光軸を一致させ
るように光コネクタとの接続部を有する光半導体モジュ
ールにおいて、本体の内側に、光コネクタのフェルール
を挿入保持するためのスリーブを配置するとともに、該
スリーブの内側にレンズを保持したことを特徴とするも
のである。
子を保持し、他端に上記光半導体素子と光軸を一致させ
るように光コネクタとの接続部を有する光半導体モジュ
ールにおいて、本体の内側に、光コネクタのフェルール
を挿入保持するためのスリーブを配置するとともに、該
スリーブの内側にレンズを保持したことを特徴とするも
のである。
【0015】即ち、レンズをスリーブ内に保持したこと
によって、レンズホルダを用いることなく、自動的にレ
ンズとスリーブの中心軸が一致することになり、製造工
程を簡略化することができる。
によって、レンズホルダを用いることなく、自動的にレ
ンズとスリーブの中心軸が一致することになり、製造工
程を簡略化することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の第1の実施形態を図
によって説明する。
によって説明する。
【0017】図1にリセプタクル型光半導体素子モジュ
ールを示すように、樹脂からなるリセプタクル本体10
は素子保持部12を有し、かつ光コネクタ接続部11を
接合したものであり、上記素子保持部12に光半導体素
子20を備えている。また、リセプタクル本体10の内
側にはスリーブ30を備えるとともに、該スリーブ30
内に一端が挿入され、他端が光半導体素子20近傍まで
延在するようにファイバスタブ40を備えている。
ールを示すように、樹脂からなるリセプタクル本体10
は素子保持部12を有し、かつ光コネクタ接続部11を
接合したものであり、上記素子保持部12に光半導体素
子20を備えている。また、リセプタクル本体10の内
側にはスリーブ30を備えるとともに、該スリーブ30
内に一端が挿入され、他端が光半導体素子20近傍まで
延在するようにファイバスタブ40を備えている。
【0018】このリセプタクル本体10は、ポリブチレ
ンテレフタレート(PBT)、液晶ポリマー(LC
P)、ポリエーテルイミド(PEI)等の樹脂により形
成され、後述する製法によって、スリーブ30とファイ
バスタブ40を一体的にモールド成形してある。また光
コネクタ接続部11は、嵌合部11aとケース11bか
らなり、SC型光コネクタを接続できるようになってい
る。
ンテレフタレート(PBT)、液晶ポリマー(LC
P)、ポリエーテルイミド(PEI)等の樹脂により形
成され、後述する製法によって、スリーブ30とファイ
バスタブ40を一体的にモールド成形してある。また光
コネクタ接続部11は、嵌合部11aとケース11bか
らなり、SC型光コネクタを接続できるようになってい
る。
【0019】また、光半導体素子20は、LD等の発光
素子またはPD等の受光素子からなり、リセプタクル本
体10の素子保持部12に圧入、接着等の手段で接合さ
れている。
素子またはPD等の受光素子からなり、リセプタクル本
体10の素子保持部12に圧入、接着等の手段で接合さ
れている。
【0020】さらに、スリーブ30は、金属やセラミッ
クスからなる円筒体であり、その内周面に光コネクタ側
のフェルール60を挿入するようになっており、外周面
は完全にリセプタクル本体10に保持されている。
クスからなる円筒体であり、その内周面に光コネクタ側
のフェルール60を挿入するようになっており、外周面
は完全にリセプタクル本体10に保持されている。
【0021】また、ファイバスタブ40は、セラミック
ス製のフェルール41の中央貫通孔中に光ファイバ42
を挿入して接着剤等で固定したものである。このファイ
バスタブ42は一端がスリーブ30内に挿入され、他端
がこのスリーブ30から突出し、リセプタクル本体10
で保持されて光半導体素子20の近傍まで延在してい
る。
ス製のフェルール41の中央貫通孔中に光ファイバ42
を挿入して接着剤等で固定したものである。このファイ
バスタブ42は一端がスリーブ30内に挿入され、他端
がこのスリーブ30から突出し、リセプタクル本体10
で保持されて光半導体素子20の近傍まで延在してい
る。
【0022】そのため、光コネクタを接続した際に、コ
ネクタ側のフェルール60は、このファイバスタブ40
に当接して位置決めされ、フェルール60内の光ファイ
バ61から出射された光はファイバスタブ40内の光フ
ァイバ42を通って光半導体素子20に伝送されること
になる。このとき、ファイバスタブ40が光半導体素子
20近傍まで延在しているため、レンズを用いることな
く光を光半導体素子20に伝送することができる。な
お、ファイバスタブ40が光半導体素子20近傍まで延
在しているとは、ファイバスタブ40の端面と光半導体
素子20との距離dが6mm以下であることを言う。
ネクタ側のフェルール60は、このファイバスタブ40
に当接して位置決めされ、フェルール60内の光ファイ
バ61から出射された光はファイバスタブ40内の光フ
ァイバ42を通って光半導体素子20に伝送されること
になる。このとき、ファイバスタブ40が光半導体素子
20近傍まで延在しているため、レンズを用いることな
く光を光半導体素子20に伝送することができる。な
お、ファイバスタブ40が光半導体素子20近傍まで延
在しているとは、ファイバスタブ40の端面と光半導体
素子20との距離dが6mm以下であることを言う。
【0023】このように、ファイバスタブ40を備える
ことによって、光コネクタ側のフェルール60のストッ
パとして作用するとともに、フェルール60中の光ファ
イバ61と光半導体素子20間の光の伝送を確実に行う
ことができる。
ことによって、光コネクタ側のフェルール60のストッ
パとして作用するとともに、フェルール60中の光ファ
イバ61と光半導体素子20間の光の伝送を確実に行う
ことができる。
【0024】なお、ファイバスタブ40は一端をスリー
ブ30に挿入しているため、スリーブ30との中心軸
(光軸)は自動的に一致し、光半導体素子20との間の
位置合わせのみを行えば良いことから、製造工程を簡略
化できる。
ブ30に挿入しているため、スリーブ30との中心軸
(光軸)は自動的に一致し、光半導体素子20との間の
位置合わせのみを行えば良いことから、製造工程を簡略
化できる。
【0025】次に図1に示す光半導体モジュールの製造
方法を説明する。
方法を説明する。
【0026】図2に金型の構造を示すように、まずスリ
ーブ30にファイバスタブ40の一端を圧入又は接着に
より接合し、このスリーブ30を上部金型100の円筒
部101に嵌合し、下部金型110、側部金型120を
組み合わせた状態で、各金型によって形成される空間1
30に樹脂を流し込んでモールド成形することにより、
リセプタクル本体10を形成する。この時、リセプタク
ル本体10が、スリーブ30の外周面を全長にわたって
保持するとともに、ファイバスタブ40をも保持するよ
うに構成する。
ーブ30にファイバスタブ40の一端を圧入又は接着に
より接合し、このスリーブ30を上部金型100の円筒
部101に嵌合し、下部金型110、側部金型120を
組み合わせた状態で、各金型によって形成される空間1
30に樹脂を流し込んでモールド成形することにより、
リセプタクル本体10を形成する。この時、リセプタク
ル本体10が、スリーブ30の外周面を全長にわたって
保持するとともに、ファイバスタブ40をも保持するよ
うに構成する。
【0027】樹脂が硬化したら金型から取り出し、光コ
ネクタ接合部11を接合し、光半導体素子20を接合す
れば光半導体モジュールが得られる。
ネクタ接合部11を接合し、光半導体素子20を接合す
れば光半導体モジュールが得られる。
【0028】上記の製造方法によれば、スリーブ30の
軸ずれを防止した光半導体モジュールを容易に得ること
ができる。
軸ずれを防止した光半導体モジュールを容易に得ること
ができる。
【0029】次に第2の実施形態を説明する。
【0030】図3にリセプタクル型光半導体素子モジュ
ールを示すように、金属製のリセプタクル本体10は中
央に貫通孔を有し、一方端側を光コネクタ接続部11と
して、他方端側に金属製のファイバスタブ保持部材14
と素子保持部材13をYAG溶接等により接合してあ
る。この素子保持部材13には、LD等の発光素子また
はPD等の受光素子からなる光半導体素子20を接合
し、またリセプタクル本体10の内側にはスリーブ30
を配置し、該スリーブ30に一端が挿入されるととも
に、他端が光半導体素子20まで延在するようにファイ
バスタブ40が備えられている。
ールを示すように、金属製のリセプタクル本体10は中
央に貫通孔を有し、一方端側を光コネクタ接続部11と
して、他方端側に金属製のファイバスタブ保持部材14
と素子保持部材13をYAG溶接等により接合してあ
る。この素子保持部材13には、LD等の発光素子また
はPD等の受光素子からなる光半導体素子20を接合
し、またリセプタクル本体10の内側にはスリーブ30
を配置し、該スリーブ30に一端が挿入されるととも
に、他端が光半導体素子20まで延在するようにファイ
バスタブ40が備えられている。
【0031】上記ファイバスタブ40は、セラミックス
製のフェルール41の中心貫通孔の内周面43には金等
のメッキを施し、メタルコートされた光ファイバ42を
中心孔に挿入して半田等で固定したものである。また、
ファイバスタブ40の外周面44にも金等のメッキが施
されており、このファイバスタブ40の一端はスリーブ
30に挿入され、他端はスリーブ30から突出してファ
イバスタブ保持部材14の座繰り14aに半田等を充填
して接合してある。
製のフェルール41の中心貫通孔の内周面43には金等
のメッキを施し、メタルコートされた光ファイバ42を
中心孔に挿入して半田等で固定したものである。また、
ファイバスタブ40の外周面44にも金等のメッキが施
されており、このファイバスタブ40の一端はスリーブ
30に挿入され、他端はスリーブ30から突出してファ
イバスタブ保持部材14の座繰り14aに半田等を充填
して接合してある。
【0032】このように、ファイバスタブ40をなすフ
ェルール41の内周面43、外周面44に金等のメッキ
を施し、半田等で固定することによって、このファイバ
スタブ40部分で光半導体素子20を気密封止すること
ができる。
ェルール41の内周面43、外周面44に金等のメッキ
を施し、半田等で固定することによって、このファイバ
スタブ40部分で光半導体素子20を気密封止すること
ができる。
【0033】また、このファイバスタブ40において、
光半導体素子20側の端面は、中央部が突出するような
テーパ面または球面状となっている。即ち、光ファイバ
42の光半導体素子20側の端面45が凸状のテーパ面
または球面状となっており、凸レンズの作用を成すよう
になっている。
光半導体素子20側の端面は、中央部が突出するような
テーパ面または球面状となっている。即ち、光ファイバ
42の光半導体素子20側の端面45が凸状のテーパ面
または球面状となっており、凸レンズの作用を成すよう
になっている。
【0034】そのため、この光半導体モジュールに光コ
ネクタを接続した際に、光コネクタ側より伝送された光
は、ファイバスタブ40の光ファイバ42を通過し、そ
の端面45のレンズ作用で収束されて光半導体素子20
に伝送されるため、レンズを別部材として備える必要が
ない。
ネクタを接続した際に、光コネクタ側より伝送された光
は、ファイバスタブ40の光ファイバ42を通過し、そ
の端面45のレンズ作用で収束されて光半導体素子20
に伝送されるため、レンズを別部材として備える必要が
ない。
【0035】なお、ファイバスタブ40は、一端をスリ
ーブ30内に挿入した状態で保持することにより、自動
的にスリーブ30と中心軸(光軸)が一致することにな
る。一方、光半導体素子20を接合する際は、予め光半
導体素子20を素子保持部材13に接着、圧入、溶接等
の手段で接合し、この素子保持部材13とファイバスタ
ブ保持部材14とをYAG溶接等で固着するが、この時
光半導体素子20の光軸方向とファイバスタブ40の中
心軸が一致し、かつ光半導体素子20とファイバスタブ
40の端面との距離を充分に小さくするように位置決め
を行ってからYAG溶接等で固着する。
ーブ30内に挿入した状態で保持することにより、自動
的にスリーブ30と中心軸(光軸)が一致することにな
る。一方、光半導体素子20を接合する際は、予め光半
導体素子20を素子保持部材13に接着、圧入、溶接等
の手段で接合し、この素子保持部材13とファイバスタ
ブ保持部材14とをYAG溶接等で固着するが、この時
光半導体素子20の光軸方向とファイバスタブ40の中
心軸が一致し、かつ光半導体素子20とファイバスタブ
40の端面との距離を充分に小さくするように位置決め
を行ってからYAG溶接等で固着する。
【0036】このようにすれば、スリーブ30、ファイ
バスタブ40、光半導体素子20を容易に高い精度に位
置決めすることが可能となる。
バスタブ40、光半導体素子20を容易に高い精度に位
置決めすることが可能となる。
【0037】次に第3の実施形態を説明する。
【0038】光半導体モジュール自体の構造は、図1ま
たは図3に示したものと同様であるが、ファイバスタブ
40の断面図を図4に示すように、ファイバスタブ40
に備えた光ファイバ42の光半導体素子20側の端面4
5において、コア42aの径Dがその他の部分に比べて
大きくなっている。即ち、光ファイバ42は屈折率の高
いコア42aとその周囲の屈折率の低いクラッド42b
からなっており、通常はコア42aの径は一定である
が、端面45においてコア42aの径Dを大きくしてあ
る。
たは図3に示したものと同様であるが、ファイバスタブ
40の断面図を図4に示すように、ファイバスタブ40
に備えた光ファイバ42の光半導体素子20側の端面4
5において、コア42aの径Dがその他の部分に比べて
大きくなっている。即ち、光ファイバ42は屈折率の高
いコア42aとその周囲の屈折率の低いクラッド42b
からなっており、通常はコア42aの径は一定である
が、端面45においてコア42aの径Dを大きくしてあ
る。
【0039】このようなコア42aの径Dを拡大した光
ファイバ42は、端面45から出射される光の広がり角
度を小さくすることができるため、レンズを用いること
なく光半導体素子20に伝送する光のスポット径を小さ
くできるのである。
ファイバ42は、端面45から出射される光の広がり角
度を小さくすることができるため、レンズを用いること
なく光半導体素子20に伝送する光のスポット径を小さ
くできるのである。
【0040】例えば、光半導体素子20としてPDを用
いる場合、その受光面は一般に80〜100μm程度の
径しかないため、伝送される光のスポット径がこれ以上
になると光が完全に伝送されなくなる。そして、コア径
が10μm程度の通常の光ファイバでは、光ファイバ端
面からの距離が500μm程度の位置でスポット径が1
00μmとなってしまうことから、光ファイバ端面と光
半導体素子20との距離を500μm以下としておかね
ばならない。
いる場合、その受光面は一般に80〜100μm程度の
径しかないため、伝送される光のスポット径がこれ以上
になると光が完全に伝送されなくなる。そして、コア径
が10μm程度の通常の光ファイバでは、光ファイバ端
面からの距離が500μm程度の位置でスポット径が1
00μmとなってしまうことから、光ファイバ端面と光
半導体素子20との距離を500μm以下としておかね
ばならない。
【0041】これに対し、本発明によれば、端面45の
コア径Dを15μm以上、好ましくは20μm以上とす
ることによって、端面45から出射された光のスポット
径が100μmとなるまでの距離を700μm以上、好
ましくは1000μm以上とすることができる。そのた
め、光ファイバ42の端面45と光半導体素子20との
距離を大きくすることが可能となり、設計上の許容範囲
を大きくできる。
コア径Dを15μm以上、好ましくは20μm以上とす
ることによって、端面45から出射された光のスポット
径が100μmとなるまでの距離を700μm以上、好
ましくは1000μm以上とすることができる。そのた
め、光ファイバ42の端面45と光半導体素子20との
距離を大きくすることが可能となり、設計上の許容範囲
を大きくできる。
【0042】さらに、図4(A)に示すように、このフ
ァイバスタブ40は光半導体素子側の端面45を斜面と
して反射を防止し、一方の光コネクタ側の端面46は球
面状として光コネクタ側のフェルールとの結合効率を高
くするようにしてある。
ァイバスタブ40は光半導体素子側の端面45を斜面と
して反射を防止し、一方の光コネクタ側の端面46は球
面状として光コネクタ側のフェルールとの結合効率を高
くするようにしてある。
【0043】なお、以上の実施形態において、ファイバ
スタブ40の光ファイバ42の端面45には反射戻り光
を防止するARコートを施しておけば、この端面45で
の光の反射を防止することができる。
スタブ40の光ファイバ42の端面45には反射戻り光
を防止するARコートを施しておけば、この端面45で
の光の反射を防止することができる。
【0044】また、スリーブ30及びファイバスタブ4
0を成すフェルール41の材質としては、強度、靱性の
高いジルコニアセラミックスが好ましく、特にY
2 O3 ,MgO,CaO,CeO2 ,Dy2 O3 等の少
なくとも一種以上の安定化剤を含有した部分安定化ジル
コニアセラミックスが最適である。
0を成すフェルール41の材質としては、強度、靱性の
高いジルコニアセラミックスが好ましく、特にY
2 O3 ,MgO,CaO,CeO2 ,Dy2 O3 等の少
なくとも一種以上の安定化剤を含有した部分安定化ジル
コニアセラミックスが最適である。
【0045】次に、本発明の第4の実施形態を説明す
る。
る。
【0046】光半導体モジュール自体の構造は、図1ま
たは図3に示したものと同様であるが、スリーブ30及
びその内側のみの断面図を図5(A)に示すように、ス
リーブ30の内側にファイバスタブ40及びレンズ50
を備えた構造としてある。
たは図3に示したものと同様であるが、スリーブ30及
びその内側のみの断面図を図5(A)に示すように、ス
リーブ30の内側にファイバスタブ40及びレンズ50
を備えた構造としてある。
【0047】上記スリーブ30及びファイバスタブ40
は前述の実施形態と同様のものであるが、ファイバスタ
ブ40は完全にスリーブ30内に配置され、圧入または
接着で固定されている。また、レンズ50は、上記ファ
イバスタブ40の光半導体素子20側の端面45に当接
した状態で、スリーブ30内に圧入または接着により固
定されている。
は前述の実施形態と同様のものであるが、ファイバスタ
ブ40は完全にスリーブ30内に配置され、圧入または
接着で固定されている。また、レンズ50は、上記ファ
イバスタブ40の光半導体素子20側の端面45に当接
した状態で、スリーブ30内に圧入または接着により固
定されている。
【0048】そのため、光コネクタと接続した際に、光
コネクタ側から伝送された光はファイバスタブ40を通
ってレンズ50で収束されて、光半導体素子20に伝送
されることになる。このとき、レンズ50をスリーブ4
0の内側に直接固定したことにより、自動的にスリーブ
30とレンズ50の中心軸が一致し、レンズホルダが必
要ないことから、高精度の光半導体モジュールを容易に
製造することが可能となるのである。
コネクタ側から伝送された光はファイバスタブ40を通
ってレンズ50で収束されて、光半導体素子20に伝送
されることになる。このとき、レンズ50をスリーブ4
0の内側に直接固定したことにより、自動的にスリーブ
30とレンズ50の中心軸が一致し、レンズホルダが必
要ないことから、高精度の光半導体モジュールを容易に
製造することが可能となるのである。
【0049】なお、レンズ50の材質は、光コネクタ側
の光ファイバやファイバスタブ40の光ファイバ42と
屈折率が一致または近似している材質、例えば石英、溶
融石英、FK、BK等から構成されている。しかも、こ
のレンズ50はファイバスタブ40の端面45と当接し
ていることから、上記端面45及びレンズ50の端面で
の光の反射を防止し、光の減衰を抑えて高速な光通信を
可能にする。
の光ファイバやファイバスタブ40の光ファイバ42と
屈折率が一致または近似している材質、例えば石英、溶
融石英、FK、BK等から構成されている。しかも、こ
のレンズ50はファイバスタブ40の端面45と当接し
ていることから、上記端面45及びレンズ50の端面で
の光の反射を防止し、光の減衰を抑えて高速な光通信を
可能にする。
【0050】また、レンズ50としては屈折率分布型の
セルフォックマイクロレンズを用いることもできる。
セルフォックマイクロレンズを用いることもできる。
【0051】さらに、図5(A)ではファイバスタブ4
0をスリーブ30内に備えた構造のものを示したが、必
ずしもファイバスタブ40を備える必要はない。例え
ば、スリーブ30にはレンズ50を備えるとともに、光
ファイバの一端を保持したフェルールを上記スリーブ3
0に挿入固定し、上記光ファイバの他端を光コネクタと
して、ピッグテイル型の光半導体モジュールを構成する
ことができる。
0をスリーブ30内に備えた構造のものを示したが、必
ずしもファイバスタブ40を備える必要はない。例え
ば、スリーブ30にはレンズ50を備えるとともに、光
ファイバの一端を保持したフェルールを上記スリーブ3
0に挿入固定し、上記光ファイバの他端を光コネクタと
して、ピッグテイル型の光半導体モジュールを構成する
ことができる。
【0052】また、他の実施形態として、図5(B)に
示すように、スリーブ30内に備えたファイバスタブ4
0の光半導体素子20側端面に、予め位置合わせをした
レンズ50を直接接合することもできる。
示すように、スリーブ30内に備えたファイバスタブ4
0の光半導体素子20側端面に、予め位置合わせをした
レンズ50を直接接合することもできる。
【0053】さらに、他の実施形態として、図6(A)
に示すように樹脂製のリセプタクル本体10に光半導体
素子20を接合し、内側にスリーブ30を備え、該スリ
ーブ30内にファイバスタブ40を保持するとともに、
リセプタクル本体10の貫通孔におけるファイバスタブ
40と光半導体素子20の間にレンズ50を接合したも
のである。
に示すように樹脂製のリセプタクル本体10に光半導体
素子20を接合し、内側にスリーブ30を備え、該スリ
ーブ30内にファイバスタブ40を保持するとともに、
リセプタクル本体10の貫通孔におけるファイバスタブ
40と光半導体素子20の間にレンズ50を接合したも
のである。
【0054】また、図6(A)の変形例として、図6
(B)に示すように、リセプタクル本体10の内側に、
スリーブ30を保持する金属製のスリーブホルダ55を
備え、このスリーブホルダ55の内側にレンズ50を接
合することもできる。
(B)に示すように、リセプタクル本体10の内側に、
スリーブ30を保持する金属製のスリーブホルダ55を
備え、このスリーブホルダ55の内側にレンズ50を接
合することもできる。
【0055】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、本体の一
端に光半導体素子を保持し、他端に上記光半導体素子と
光軸を一致させるように光コネクタとの接続部を有する
光半導体モジュールにおいて、光コネクタ接続部をなす
本体の内側に、光コネクタのフェルールを挿入保持する
ためのスリーブを配置するとともに、中央軸線方向に光
ファイバを埋設したファイバスタブを、一端が上記スリ
ーブ内に挿入され、他端が光半導体素子近傍まで延在す
るように配置したことによって、収束レンズを用いる必
要がなく、しかもスリーブ、ファイバスタブ、光半導体
素子間の位置合わせを容易に高精度にすることができる
ため、製造工程を簡略化し、低コストとすることができ
る。
端に光半導体素子を保持し、他端に上記光半導体素子と
光軸を一致させるように光コネクタとの接続部を有する
光半導体モジュールにおいて、光コネクタ接続部をなす
本体の内側に、光コネクタのフェルールを挿入保持する
ためのスリーブを配置するとともに、中央軸線方向に光
ファイバを埋設したファイバスタブを、一端が上記スリ
ーブ内に挿入され、他端が光半導体素子近傍まで延在す
るように配置したことによって、収束レンズを用いる必
要がなく、しかもスリーブ、ファイバスタブ、光半導体
素子間の位置合わせを容易に高精度にすることができる
ため、製造工程を簡略化し、低コストとすることができ
る。
【0056】また、上記スリーブ及びファイバスタブを
樹脂製の本体にモールドすることによって、さらに製造
工程を簡略化することができる。
樹脂製の本体にモールドすることによって、さらに製造
工程を簡略化することができる。
【0057】あるいは、上記本体を金属で形成するとと
もに、ファイバスタブの内周面及び外周面にメッキを施
すことによって、気密封止することもできる。
もに、ファイバスタブの内周面及び外周面にメッキを施
すことによって、気密封止することもできる。
【0058】さらに、上記ファイバスタブに備えた光フ
ァイバの光半導体素子側端面にレンズ作用を持たせるこ
とによって、ファイバスタブと光半導体素子間に伝達す
る光を収束させることができる。
ァイバの光半導体素子側端面にレンズ作用を持たせるこ
とによって、ファイバスタブと光半導体素子間に伝達す
る光を収束させることができる。
【0059】同様に、上記ファイバスタブに備えた光フ
ァイバの光半導体素子側端面におけるコア径を他の部分
のコア径よりも大きくすることによって、ファイバスタ
ブと光半導体素子間に伝達する光を収束させることがで
きる。
ァイバの光半導体素子側端面におけるコア径を他の部分
のコア径よりも大きくすることによって、ファイバスタ
ブと光半導体素子間に伝達する光を収束させることがで
きる。
【0060】また、本発明は、本体の一端に光半導体素
子を保持し、他端に上記光半導体素子と光軸を一致させ
るように光コネクタとの接続部を有する光半導体モジュ
ールにおいて、光コネクタ接続部をなす本体の内側に、
光コネクタのフェルールを挿入保持するためのスリーブ
を配置するとともに、該スリーブの内側にレンズを保持
したことによって、レンズホルダを用いることなく、自
動的にレンズとスリーブの中心軸が一致することにな
り、製造工程を簡略化し、低コストとすることができ
る。
子を保持し、他端に上記光半導体素子と光軸を一致させ
るように光コネクタとの接続部を有する光半導体モジュ
ールにおいて、光コネクタ接続部をなす本体の内側に、
光コネクタのフェルールを挿入保持するためのスリーブ
を配置するとともに、該スリーブの内側にレンズを保持
したことによって、レンズホルダを用いることなく、自
動的にレンズとスリーブの中心軸が一致することにな
り、製造工程を簡略化し、低コストとすることができ
る。
【図1】本発明の光半導体モジュールの第1実施形態を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図2】図1の光半導体モジュールの製造工程を説明す
るための図である。
るための図である。
【図3】本発明の光半導体モジュールの第2実施形態を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図4】(A)は本発明の光半導体モジュールの第3実
施形態におけるファイバスタブのみの断面図であり、
(B)は(A)中のA部の拡大断面図である。
施形態におけるファイバスタブのみの断面図であり、
(B)は(A)中のA部の拡大断面図である。
【図5】(A)は本発明の光半導体モジュールの第4実
施形態におけるスリーブの内側の縦断面図、(B)はさ
らに他の実施形態を示すスリーブの内側の縦断面図であ
る。
施形態におけるスリーブの内側の縦断面図、(B)はさ
らに他の実施形態を示すスリーブの内側の縦断面図であ
る。
【図6】(A)(B)は本発明の他の実施形態を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図7】従来の光半導体素子モジュールの縦断面図であ
る。
る。
10 :リセプタクル本体 11:光コネクタ接続部 12:素子保持部 13:素子保持部材 14:ファイバスタブ保持部材 20 :光半導体素子 30 :スリーブ 40 :ファイバスタブ 41:フェルール 42:光ファイバ 43:内周面 44:外周面 45:端面 50 :レンズ 60 :フェルール 61:光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 氏家 一男 北海道北見市豊地30番地 京セラ株式会社 北海道北見工場内
Claims (6)
- 【請求項1】本体の一端に光半導体素子を保持し、他端
に上記光半導体素子と光軸を一致させるように光コネク
タとの接続部を有するとともに、 上記本体の内側に、光コネクタのフェルールを挿入保持
するためのスリーブを配置し、 中央軸線方向に光ファイバを埋設したファイバスタブ
を、一端が上記スリーブ内に挿入され、他端が光半導体
素子近傍まで延在するように配置したことを特徴とする
光半導体モジュール。 - 【請求項2】上記スリーブ及びファイバスタブを樹脂製
の本体にモールドしたことを特徴とする請求項1記載の
光半導体モジュール。 - 【請求項3】上記本体を金属で形成するとともに、ファ
イバスタブの内周面及び外周面にメッキを施してあるこ
とを特徴とする請求項1記載の光半導体モジュール。 - 【請求項4】上記ファイバスタブに備えた光ファイバの
光半導体素子側端面がレンズ作用を成す形状としてある
ことを特徴とする請求項1記載の光半導体モジュール。 - 【請求項5】上記ファイバスタブに備えた光ファイバの
光半導体素子側端面におけるコア径が他の部分のコア径
よりも大きいことを特徴とする請求項1記載の光半導体
モジュール。 - 【請求項6】本体の一端に光半導体素子を保持し、他端
に上記光半導体素子と光軸を一致させるように光コネク
タとの接続部を有するとともに、 上記本体の内側に、光コネクタのフェルールを挿入保持
するためのスリーブを配置し、 該スリーブの内側にレンズを保持したことを特徴とする
光半導体モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21789695A JPH0961673A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 光半導体モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21789695A JPH0961673A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 光半導体モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0961673A true JPH0961673A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16711462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21789695A Pending JPH0961673A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 光半導体モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0961673A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1146041A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Kyocera Corp | 光半導体素子収納用パッケージ |
JP2003043313A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Kyocera Corp | 光レセプタクル及びそれを用いた光モジュール |
JP2004117915A (ja) * | 2002-09-26 | 2004-04-15 | Kyocera Corp | ファイバスタブとこれを用いた光レセプタクル及び光モジュール |
WO2005019893A1 (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-03 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 光レセプタクル |
JP2006053183A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光レセプタクル及び光モジュール |
JP2006154243A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Kyocera Corp | フェルール型光部品の接続構造 |
US7118290B2 (en) | 2003-11-17 | 2006-10-10 | Hitachi Cable, Ltd. | Ferrule block and optical module using the same |
JP2010096810A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Yazaki Corp | 光素子と光ファイバとの光結合構造 |
JP2012194499A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-11 | Kyocera Corp | 光レセプタクルおよび光通信用送受信モジュール |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21789695A patent/JPH0961673A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1146041A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Kyocera Corp | 光半導体素子収納用パッケージ |
JP2003043313A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Kyocera Corp | 光レセプタクル及びそれを用いた光モジュール |
JP2004117915A (ja) * | 2002-09-26 | 2004-04-15 | Kyocera Corp | ファイバスタブとこれを用いた光レセプタクル及び光モジュール |
WO2005019893A1 (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-03 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 光レセプタクル |
CN100464206C (zh) * | 2003-08-20 | 2009-02-25 | 日本电气硝子株式会社 | 光插座 |
US7513696B2 (en) | 2003-08-20 | 2009-04-07 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Optical receptacle |
US7118290B2 (en) | 2003-11-17 | 2006-10-10 | Hitachi Cable, Ltd. | Ferrule block and optical module using the same |
JP2006053183A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光レセプタクル及び光モジュール |
JP2006154243A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Kyocera Corp | フェルール型光部品の接続構造 |
JP2010096810A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Yazaki Corp | 光素子と光ファイバとの光結合構造 |
JP2012194499A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-11 | Kyocera Corp | 光レセプタクルおよび光通信用送受信モジュール |
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