JPS61138904A - Optical coupling device - Google Patents
Optical coupling deviceInfo
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- JPS61138904A JPS61138904A JP26082584A JP26082584A JPS61138904A JP S61138904 A JPS61138904 A JP S61138904A JP 26082584 A JP26082584 A JP 26082584A JP 26082584 A JP26082584 A JP 26082584A JP S61138904 A JPS61138904 A JP S61138904A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光結合装置に関するものであり。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an optical coupling device.
もう少し詳しくいうと１発光素子から放射される光を光
ファイバに結合させるレンズを固定し、かつ１発光素子
を気密に封じる気密シール用キャップを備えた光結合装
置に関するものである。More specifically, the present invention relates to an optical coupling device that fixes a lens that couples light emitted from one light emitting element to an optical fiber and is equipped with an airtight sealing cap that hermetically seals one light emitting element.
光ファイバＡ 傷に使用する光結合装置ｆｆｃにおいて
。Optical fiber A In the optical coupling device ffc used for damage.
発光素子から放射される光を効率よく光ファイバに入射
するためにレンズを用いろ。一般に、光結合装置を小形
化し、かつ、発光素子から放射される光が光ファイバに
入射する効率ｃ以下、結合効率と呼ぶ）を高めるには、
レンズを発光素子にきわめて近接して配置する必要が生
ずる。また１発光素子として半導体素子を用いる場合に
は１発光素子の長期信頼性を得るために０発光素子を窒
素ガス封じする必要がある。従来の光結合装置において
は１発光素子を出力窓付気密シール用キャップを用いて
窒素封じし、このキャンプの外部にレンズを単にカシメ
等の手段により固定していた。Use a lens to efficiently input the light emitted from the light emitting element into the optical fiber. In general, in order to downsize the optical coupling device and increase the efficiency with which light emitted from the light emitting element enters the optical fiber (hereinafter referred to as coupling efficiency),
It becomes necessary to place the lens very close to the light emitting element. Further, when a semiconductor element is used as one light emitting element, it is necessary to seal the zero light emitting element with nitrogen gas in order to obtain long-term reliability of the one light emitting element. In a conventional optical coupling device, one light emitting element is sealed with nitrogen using an airtight sealing cap with an output window, and a lens is simply fixed to the outside of this camp by means such as caulking.
従来の光結合！！置では１発光素子を出力窓付気密シー
ル用キャップを用いて窒素封じし、このキャップの外部
にレンズを固定していたために、充分な結合効率を得る
ことができないという問題点があった。また、レンズの
固定方法もカシメ等。Conventional optical coupling! ! In this system, one light-emitting element was sealed with nitrogen using an airtight sealing cap with an output window, and a lens was fixed to the outside of this cap, so there was a problem that sufficient coupling efficiency could not be obtained. Also, the method of fixing the lens is caulking, etc.
再現性の少ない方法によっていたため、レンズの位５を
設定にバラツキが生じ、安定した結合効率を得ることが
できないという問題点があった。Since the method used had low reproducibility, there was a problem that variations occurred in the settings of the lenses, making it impossible to obtain stable coupling efficiency.
この発明に係る光結合装＃は、高い結合効率を得られる
ＧａＡｓ 、 ＣｄＴｅ 、 Ｚｎ５ｅ 、 ＫＲ８ｊ
、 ＡＳＪ８Ｊ ２ｚａ８ｇ、ＺｎＳ 、 ｋｇ（Ｊ
のいずれか１つの高屈折率材料を用いた半球もしくは
平凸レンズを用い、このレンズをケース出力孔のザグリ
部にはめ込んで固定するとともに気密シールした気密シ
ール用キャップを備えている。The optical coupling device # according to the present invention uses GaAs, CdTe, Zn5e, KR8j, which can obtain high coupling efficiency.
, ASJ8J 2za8g, ZnS, kg (J
A hemispherical or plano-convex lens made of one of the high refractive index materials is used, and this lens is fitted and fixed into the counterbore of the case output hole, and an airtight sealing cap is provided for airtight sealing.
この発明においては１発光素子とケースの間の相対位置
の誤差は、現在の機械加工技術をもってすれば極めて小
さな直とすることができ、ケースのザグリ部に、高屈折
率材料でなる半球レンズもしくは平凸レンズを固定した
ので、ザグリ部の位置、内径、深さの開開は容易であり
、レンズの位ｒＩｔＨｔ度を確保することができる。従
って９発光素子とレンズの相対位置誤差を所望の公差範
囲になしうる。In this invention, the error in relative position between one light emitting element and the case can be made extremely small using current machining technology, and a hemispherical lens made of a high refractive index material or Since the plano-convex lens is fixed, the position, inner diameter, and depth of the counterbore portion can be easily opened and opened, and the position of the lens can be secured. Therefore, the relative positional error between the nine light emitting elements and the lens can be made within a desired tolerance range.
以下、この発明の一実施例として、レンズがＧａＡｓ
を用いた半球レンズである場合を、第１図、＠λ図に
ついて説明する。Hereinafter, as an embodiment of the present invention, the lens will be made of GaAs.
The case of a hemispherical lens using FIG. 1 and @λ diagram will be explained.
第１図は気密シール用キャップ（１）を示し、一端が開
口した有底筒状のケース（コ）の底壁中央に出力孔（、
？＋が形成されており、出力孔（，７）と同心のザグリ
ｆ４’ｌが底壁外面に形成されている。（り）をよ開口
部に設けられたフランジ部である。０ａＡｓＮ！！の半
球レンズ（６）の平端面はザグリ（ダ）の底面に合わせ
てあり。Figure 1 shows an airtight sealing cap (1), which has an output hole (,
? + is formed, and a counterbore f4'l concentric with the output hole (, 7) is formed on the outer surface of the bottom wall. This is a flange part provided at the opening. 0aAsN! ! The flat end surface of the hemispherical lens (6) is aligned with the bottom surface of the counterbore (da).
半球レンズ（６）の外周辺はザグリ（りの内壁とろう剤
あるいは低融点ガラスもしくは接着剤（７）により。The outer periphery of the hemispherical lens (6) is counterbored with the inner wall of the hemispherical lens (6) and a wax, low melting point glass, or adhesive (7).
気密に接合、固着されている。Airtightly joined and fixed.
第２図は上記の気密シール用キャップ（７１を用いた光
結合装置を示し１発光素子（に）を内端部に支持する突
子（９）が形成された平板状のヘッダ（１０）ＶＣ。Figure 2 shows an optical coupling device using the above-mentioned airtight sealing cap (71), and shows a flat header (10) with a protrusion (9) supporting one light emitting element (on the inner end) VC. .
気密シール用キャップ（１）のフランジ部（ｊ−１が嵌
着。The flange part (j-1 is fitted) of the airtight seal cap (1).
溶接される段部（１１）が形成されており１発光素子（
Ｋｌは出力孔（３）の中心線上に位置して１発光素子（
７１からの放射光（ｌコ）は半球レンズ（６）により光
ファイバ（ｔＪ）に入射される。ケース−）とヘッダ（
１０）で形成される空間（ｌ＜＜）には窒素ガスが封入
されており、半球レンズ（６）およびフランジ部（５）
の固着部の気密性は確保されているので、この空間（／
４’）内が発光素子（ｆ）の寿命を低下させる気体に置
き換わることはないａ（１りは電気端子である。A step part (11) to be welded is formed, and one light emitting element (
Kl is located on the center line of the output hole (3) and one light emitting element (
The emitted light (l) from 71 is input into the optical fiber (tJ) by the hemispherical lens (6). case -) and header (
The space (l<<) formed by 10) is filled with nitrogen gas, and the hemispherical lens (6) and flange part (5)
Since the airtightness of the fixed part is ensured, this space (/
4') is not replaced by a gas that reduces the life of the light emitting element (f) (1 is an electrical terminal).
ところで１発光素子（１＞と光ファイバ（ｔＪ）間の結
合効率を左右する実装上の大きな要因として。By the way, this is a major factor in mounting that influences the coupling efficiency between one light emitting element (1>) and the optical fiber (tJ).
発光素子（ｆｌと半球レンズ（６）の相対位置関係が挙
げられるが、以上の構成により、ザグリ陣）の位置。One example is the relative positional relationship between the light emitting element (fl and the hemispherical lens (6)), but with the above configuration, the position of the counterbore formation.
内径、深さを制圓すれば、半球レンズ（６）とケース（
コ）の接合部は平置であるので１両者の位置関係の精度
を確保することができる。一方１発光素子（、ｆｌのヘ
ッダ（１０）への取付精度は、きわめて高い精度を確保
することが可能で、専用機を用いれば誤差１０μｍ以下
が容易に確保できる。さらに、ケース（２）とヘッダ（
１０）の間は、はめ合い加工ができるので１発光素子（
ｊｌとケース（２）の間の相対位置の誤差もきわめて小
さい喧とすることができる。By controlling the inner diameter and depth, the hemispherical lens (6) and case (
Since the joint part (e) is placed horizontally, it is possible to ensure the accuracy of the positional relationship between the two parts. On the other hand, it is possible to secure extremely high accuracy in mounting one light emitting element (, fl) to the header (10), and if a special machine is used, an error of 10 μm or less can be easily ensured. header(
Between 10) and 1 light emitting element (
The error in relative position between jl and case (2) can also be made extremely small.
ザグリ（弘）の加工は、現在の機械加工技術をもってす
れば、数μ尻程度の誤差とすることは大した困難を伴わ
ないので、発光素子（ｆｆ＋と半球レンズ（６）の相対
位置誤差は軸合わせ作業を行わなくとも。With the current machining technology, it is not difficult to process the counterbore (Hiro) with an error of a few microns, so the relative position error between the light emitting element (ff+ and the hemispherical lens (6)) is No need to perform axis alignment work.
所望の公差（通常、プラスライナ１２０μｍ程度）範囲
とすることが可能である。従って１発光素子（ざ）の放
射光（１２）を光ファイバ（１３）に結合するのに、大
きな結合効率を安定して得ることができるＯ
なお１以上は、レンズとしてｏａＡａ Ｍ半球レンズを
用いた場合について説明したが、これをＧａＡｓ製平凸
レンズに買き換えても発明の効果は変わらない。It is possible to set the tolerance within a desired range (usually about 120 μm for a plus liner). Therefore, it is possible to stably obtain a high coupling efficiency when coupling the emitted light (12) of one light emitting element (12) to the optical fiber (13). Although the explanation has been made for the case where the lens is replaced with a plano-convex lens made of GaAs, the effect of the invention remains the same.
また、以上の実施例では、高屈折率材料として（）ａＡ
ｓを用いた場合について述べたが、 ＣｄＴｓ、Ｚｎ５
ｅＫＲ８ｊ 、Ａｓｘ５ＪｆＬ＆８Ｂ 、 ｚｎｓ 、
ＡｆＣｌのいずれか／−’）を材料に用いた半球レン
ズもしくは平凸レンズを用いても１発明の効果に変わり
がない。Furthermore, in the above examples, ()aA is used as a high refractive index material.
Although we have described the case using CdTs, Zn5
eKR8j, Asx5JfL&8B, zns,
Even if a hemispherical lens or a plano-convex lens made of AfCl (either /-') is used, the effect of the first invention remains the same.
また１以上の実施例では、空間（ｔｌＩ）を窒素ガスで
満たした場合について述べたが、この空間（／Ｉ）を乾
燥空気等の発光素子の動作を妨げない他の気体で満たし
た場合にも、この発明の効果は変わらない。Furthermore, in one or more embodiments, the case where the space (tlI) is filled with nitrogen gas has been described, but when this space (/I) is filled with other gas such as dry air that does not interfere with the operation of the light emitting element, However, the effect of this invention remains the same.
さらに１以上はレンズの表面反射については述べなかっ
たが、上述のように高屈折率のレンズを用いる場合、フ
レネル反射を防止するためにレンズ表面に無反射コーテ
ィングを施す必要があることはいうまでもない。Furthermore, although I did not mention the lens surface reflection in above 1, it goes without saying that when using a lens with a high refractive index as mentioned above, it is necessary to apply an anti-reflection coating to the lens surface to prevent Fresnel reflection. Nor.
この発明は１以上の説明から明らかなように。 The invention will be apparent from one or more of the descriptions.
ケースの出力孔のザグリに高屈折率のレンズを気密に固
定した気密シール用キャップにより１発光素子から放射
される光を光ファイバに安定して高い効率で入射させる
ことができる。The airtight sealing cap, in which a high refractive index lens is airtightly fixed to the counterbore of the output hole of the case, allows the light emitted from one light emitting element to enter the optical fiber stably and with high efficiency.
第１図、第一図はこの発明の一実施例を示し。
第２図は縦断面図、第１図は要部縦断面図である。
（１）・・気密シール用キャップ、−）・・ケース。
（３）・・出力孔１４’ｌ・・ザグリ、（Ａ）・・レン
ズ、（に）・・発光素子、 （ｌｏ’）・・ヘッダ、（
ｔＪ）・・光ファイバ。
なお、各図中、同一符号は同−又は相半部分を示す。
区
壌
φ〜円1 and 1 show an embodiment of this invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the main part. (1)...Airtight sealing cap, -)...Case. (3)...Output hole 14'l...Counterbore, (A)...Lens, (in)...Light emitting element, (lo')...Header, (
tJ)...Optical fiber. In each figure, the same reference numerals indicate the same or half parts. Ward diameter φ ~ yen
Claims (3)
レンズを固定し前記発光素子を気密封じするための気密
シール用キャップを備えた光結合装置において、外側面
にザグリを設けた出力孔が底壁中央に形成された有底筒
状のケースと、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ、ＫＲＳ
５、ＡＳ＿２Ｓ＿３ ｇｌａｓｓ、ＺｎＳ、ＡｇＣｌの
いずれかでなり平面端が前記ザグリの底部に合わせて配
置され前記ザグリの内壁と気密シールされた半球および
平凸いずれかの前記レンズとからなる前記気密シール用
キャップを備えてなることを特徴とする光結合装置。(1) In an optical coupling device equipped with an airtight sealing cap for fixing a lens that couples emitted light from a light emitting element to an optical fiber and hermetically sealing the light emitting element, an output hole with a counterbore on the outer surface is provided. A cylindrical case with a bottom formed in the center of the bottom wall, GaAs, CdTe, ZnSe, KRS
5. AS_2S_3 For the airtight seal, the lens is made of glass, ZnS, or AgCl, and its flat end is arranged to match the bottom of the counterbore, and the lens is either a hemispherical or plano-convex lens that is hermetically sealed with the inner wall of the counterbore. An optical coupling device characterized by comprising a cap.
用いてレンズの外周とザグリの内壁との間を気密シール
した特許請求の範囲第１項記載の光結合装置。(2) The optical coupling device according to claim 1, wherein the outer periphery of the lens and the inner wall of the counterbore are hermetically sealed using any one of a waxing agent, an adhesive, and a low-melting point glass.
た特許請求の範囲第１項記載の光結合装置。(3) The optical coupling device according to claim 1, comprising a lens whose surface is coated with an anti-reflection coating.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26082584A JPS61138904A (en) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | Optical coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26082584A JPS61138904A (en) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | Optical coupling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138904A true JPS61138904A (en) | 1986-06-26 |
Family
ID=17353279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26082584A Pending JPS61138904A (en) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | Optical coupling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138904A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0481107U (en) * | 1990-11-28 | 1992-07-15 | ||
| JPH04104607U (en) * | 1991-02-18 | 1992-09-09 | 京セラ株式会社 | Optical semiconductor module |
| JPH06102436A (en) * | 1992-09-22 | 1994-04-15 | Rohm Co Ltd | Optical branching/coupling device |
| WO2009104337A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | 日本電気硝子株式会社 | Lens component for optical communication |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP26082584A patent/JPS61138904A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0481107U (en) * | 1990-11-28 | 1992-07-15 | ||
| JPH04104607U (en) * | 1991-02-18 | 1992-09-09 | 京セラ株式会社 | Optical semiconductor module |
| JPH06102436A (en) * | 1992-09-22 | 1994-04-15 | Rohm Co Ltd | Optical branching/coupling device |
| WO2009104337A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | 日本電気硝子株式会社 | Lens component for optical communication |
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