JPS61145876A - 発光素子用パツケ−ジ - Google Patents
発光素子用パツケ−ジInfo
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- JPS61145876A JPS61145876A JP26738484A JP26738484A JPS61145876A JP S61145876 A JPS61145876 A JP S61145876A JP 26738484 A JP26738484 A JP 26738484A JP 26738484 A JP26738484 A JP 26738484A JP S61145876 A JPS61145876 A JP S61145876A
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- emitting device
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は１発光素子用パッケージに関するものである
、もう少し詳しくいうと０発光素子を気密シールすると
ともに、この発光素子の放射光を外部の一点に集束させ
るレンズが装着された発光やｎ素子用パッケージに関す
るものである。
、もう少し詳しくいうと０発光素子を気密シールすると
ともに、この発光素子の放射光を外部の一点に集束させ
るレンズが装着された発光やｎ素子用パッケージに関す
るものである。
第５図は、従来の発光素子用パッケージを示し。
ヘッダ（１）の突部（ｔｈ）先端に固定された発光素子
であるレーザダイオードＣ以下ＬＤと略す）（コ）から
放射された放射光（３）は、シリコン等の高屈折材料を
用いた平凸レンズ（４’）により集光され、光ファイバ
（５）に入射される。平凸レンズ（７）はキャップ（６
）に設けられたザグリ穴（７）にロウ剤、接着剤あるい
は低融点ガラスＣ以下ロウ剤等と略す）（Ｓ）により気
密に固定されており」さらにキャップ（６）とヘッダ（
／）の接合部（テ）も溶接等により気密封じされている
。かようとしてＬＤの雰囲気（１０）はＬＤ（コ）の信
頼性を確保するのに必要な条件を満たすことができる。
であるレーザダイオードＣ以下ＬＤと略す）（コ）から
放射された放射光（３）は、シリコン等の高屈折材料を
用いた平凸レンズ（４’）により集光され、光ファイバ
（５）に入射される。平凸レンズ（７）はキャップ（６
）に設けられたザグリ穴（７）にロウ剤、接着剤あるい
は低融点ガラスＣ以下ロウ剤等と略す）（Ｓ）により気
密に固定されており」さらにキャップ（６）とヘッダ（
／）の接合部（テ）も溶接等により気密封じされている
。かようとしてＬＤの雰囲気（１０）はＬＤ（コ）の信
頼性を確保するのに必要な条件を満たすことができる。
キャップ（６）の放射光の出力孔をなすザグリ穴（７）
は、上記のよう一平凸レンズ（弘）とキャップ（４）間
の気密固定を確実に行わせるとともに、一般にザグリ穴
の加工はかなりの高精度で行うことができるため、そこ
にはめ込まれている平凸レンズ（７）とＬＤ（２）との
相対位置を確実に決める機能をも有している。
は、上記のよう一平凸レンズ（弘）とキャップ（４）間
の気密固定を確実に行わせるとともに、一般にザグリ穴
の加工はかなりの高精度で行うことができるため、そこ
にはめ込まれている平凸レンズ（７）とＬＤ（２）との
相対位置を確実に決める機能をも有している。
以上の構成になる発光素子用パッケージは、光ファイバ
を用いた光情報通信装置に広く用いられ。
を用いた光情報通信装置に広く用いられ。
ＬＤ（Ｊ）からの放射光（３）をどれだけ効率よく光フ
ァイバ（５）に結合させ得るか、ということは、光情報
通信装置において１通信距離および１通信信号の珀 算により求めた例を示し、この例においては１輪合レン
ズ（７）として屈折率が３．ｓのシリコン結晶を。
ァイバ（５）に結合させ得るか、ということは、光情報
通信装置において１通信距離および１通信信号の珀 算により求めた例を示し、この例においては１輪合レン
ズ（７）として屈折率が３．ｓのシリコン結晶を。
”７径）”！！７μＭ、ＬＤ（Ｊ）の放射パターンの半
値全角は直交する面内でそれぞれ２／、２９°のものを
仮定した。ｗＸ６図においては、レンズ（４’）の厚さ
を変化させたときに、ＬＤ（コ）の放射光（３）が光フ
ァイバ（５） Ｋ結合される割合、すなわち結合効率の
相対変化と、各レンズ厚さに対して最適なＬＤ−レンズ
間隔を示しである。この図から、レンズ厚さが厚くなる
に従い、結合効率は増加し、また、最適ＬＤ−レンズ間
隔は短かくなることがわかる。
値全角は直交する面内でそれぞれ２／、２９°のものを
仮定した。ｗＸ６図においては、レンズ（４’）の厚さ
を変化させたときに、ＬＤ（コ）の放射光（３）が光フ
ァイバ（５） Ｋ結合される割合、すなわち結合効率の
相対変化と、各レンズ厚さに対して最適なＬＤ−レンズ
間隔を示しである。この図から、レンズ厚さが厚くなる
に従い、結合効率は増加し、また、最適ＬＤ−レンズ間
隔は短かくなることがわかる。
〔発明が解決しようとする問題点１
以上のような従来の発光素子用パッケージでは。
結合効率を向上させるために厚いレンズを用いる場合、
ＬＤ−レンズ間隔がキャップ（６）のザグリ穴（７）底
部の厚みよりも短かくできないため、その厚みの選択範
囲がきわめて限られるという問題点があった。
ＬＤ−レンズ間隔がキャップ（６）のザグリ穴（７）底
部の厚みよりも短かくできないため、その厚みの選択範
囲がきわめて限られるという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので１発光素子−光ファイバ間結合効率を著しく向上し
た発光素子用パッケージを得ることを目的とする。
ので１発光素子−光ファイバ間結合効率を著しく向上し
た発光素子用パッケージを得ることを目的とする。
また、この発明の別の発明は、上記目的に加えて１発光
素子とレンズ間の軸ずれによる結合効率の低下を防ぐこ
とができる発光素子用パッケージを得ることを目的とす
る。
素子とレンズ間の軸ずれによる結合効率の低下を防ぐこ
とができる発光素子用パッケージを得ることを目的とす
る。
この発明に係る発光素子用パッケージは、高屈折率レン
ズと発光素子との間に高屈折率の平行平板を設けたもの
である。
ズと発光素子との間に高屈折率の平行平板を設けたもの
である。
また、この発明の別の発明に係る発光素子用パッケージ
は、上記のものにおいて高屈折率レンズと発光素子とを
それぞれ保持する部材を、互いに別個のものとしたもの
である。
は、上記のものにおいて高屈折率レンズと発光素子とを
それぞれ保持する部材を、互いに別個のものとしたもの
である。
この発明においては、レンズと発光素子の間に設けられ
た高屈折率の平行平板が、幾何光学的にはレンズの厚み
を増したと同様に作用する。
た高屈折率の平行平板が、幾何光学的にはレンズの厚み
を増したと同様に作用する。
また、この発明の別の発明においては、高屈折率レンズ
と発光素子の間の軸合わせを容易に行うことができる。
と発光素子の間の軸合わせを容易に行うことができる。
第１図はこの発明の軍−の実施例を示し、符号（１）〜
（１０）はａｔ図におけると同一の部分である。
（１０）はａｔ図におけると同一の部分である。
（ｌ／）は高屈折率材料によって作られた平行平板であ
る、キャップ（６）の内ｇｌＩＣロウ剤等（ｌコ）で固
定されている。
る、キャップ（６）の内ｇｌＩＣロウ剤等（ｌコ）で固
定されている。
以上の構成により、平行平板（ｉｔ）ｐｃ入射する光線
の方向と、その光線が平行平板（ｌ／）を出る方向は平
行であるから、平行平板（／／’）をその表面に垂直な
方向に動かしても、その移動範囲内に光線が集束する点
を含まなければ、結像特性に影響を与えない、従って、
厚肉の平凸レンズの平面側から適当な厚さの平板を切り
取り、その平板を発光素子Ｃｄ）と残りの平凸レンズ（
４Ｉ）の間に設けても。
の方向と、その光線が平行平板（ｌ／）を出る方向は平
行であるから、平行平板（／／’）をその表面に垂直な
方向に動かしても、その移動範囲内に光線が集束する点
を含まなければ、結像特性に影響を与えない、従って、
厚肉の平凸レンズの平面側から適当な厚さの平板を切り
取り、その平板を発光素子Ｃｄ）と残りの平凸レンズ（
４Ｉ）の間に設けても。
全体の結像特性は元の厚肉の平凸レンズと同じである。
ｗｔ１図に示すように、新たに設けられた平１；
行平板（／ｌ）は、キャップ（６）の内壁１固定スるこ
とが可能でその固定部がヘッダ（１）の突起部（／ａ）
とぶつかることを避けられるため、平行平板（ｉｉ）と
しては十分に厚いものを用いることができる。
とが可能でその固定部がヘッダ（１）の突起部（／ａ）
とぶつかることを避けられるため、平行平板（ｉｉ）と
しては十分に厚いものを用いることができる。
したがって、この発明に係る発光パッケージにおいては
、平凸レンズＣダ）として十分に厚い平凸レンズと同様
の結像特性が得られるため、高い結合効率が期待できる
。
、平凸レンズＣダ）として十分に厚い平凸レンズと同様
の結像特性が得られるため、高い結合効率が期待できる
。
１１２図は、平凸レンズＣダ）を、キャップ（１）の外
側に設ケたディスク（ＪＪ）ＩｆＣ固定した第二の実施
例を示すものである。
側に設ケたディスク（ＪＪ）ＩｆＣ固定した第二の実施
例を示すものである。
かかる構成により、ディスク（１３）はキャップ（６）
に対して光軸に垂直な面内で自由に動かすことし ができるので、この面内の平凸レンズ（４’）＾ＬＤ（
Ｊ）との精密な位置合わせを行った後にディスク（１３
）とキャップ（６）を固定すれば、ＬＤ（，２）−平凸
レンズ（用量の軸ずれｋよる結合効率の低下を防ぐこと
ができる。
に対して光軸に垂直な面内で自由に動かすことし ができるので、この面内の平凸レンズ（４’）＾ＬＤ（
Ｊ）との精密な位置合わせを行った後にディスク（１３
）とキャップ（６）を固定すれば、ＬＤ（，２）−平凸
レンズ（用量の軸ずれｋよる結合効率の低下を防ぐこと
ができる。
なお、第２図の構成においては、平行平板（ｔｉ）とキ
ャップ（４）の固定部において気密を保ち、ＬＤ（Ｊ）
雰囲気（１０）の品質を確保することが望ましい。
ャップ（４）の固定部において気密を保ち、ＬＤ（Ｊ）
雰囲気（１０）の品質を確保することが望ましい。
１１ＥＪ図は、貫通孔（ｌ７）を設けたディスク（ｌダ
）に平凸レンズ（７）を固定し、平行平板（１１）をキ
ャップ（１）ｋ気密に固定した第三の実施例を示す。
）に平凸レンズ（７）を固定し、平行平板（１１）をキ
ャップ（１）ｋ気密に固定した第三の実施例を示す。
かような構成により、平行平板（／ｌ）とキャップ（ル
）間の固定部において気密が保たれているので。
）間の固定部において気密が保たれているので。
雰囲気（１０）の品質は確保できるため、平凸レンズ（
７）とディスク（／７）間の気密固定は不要である。
７）とディスク（／７）間の気密固定は不要である。
したがって、平凸レンズ（７）とディスク（１０）間の
固定条件が緩和され、ザグリ穴の代りに内径の一定な貫
通孔（１７）で足りることとなる。
固定条件が緩和され、ザグリ穴の代りに内径の一定な貫
通孔（１７）で足りることとなる。
なお、ｌＫＪ図に示した平凸レンズ付ディスク（ハ・と
しては１１１図に第四の実施例として示すような球レン
ズ（１５）を内径の一定な貫通孔（ｌ７）にロウ剤（ｆ
）で固定したディスク（ハ０の一表面を研摩することに
より、容易に高精度のものが得られる。
しては１１１図に第四の実施例として示すような球レン
ズ（１５）を内径の一定な貫通孔（ｌ７）にロウ剤（ｆ
）で固定したディスク（ハ０の一表面を研摩することに
より、容易に高精度のものが得られる。
以上は高屈折率平凸レンズの材料がシリコン結晶の場合
を説明したが１発光素子の発光波長に対して透明な材料
であれば他の材料を用いることができる。光通信システ
ムとして重要な波長は、１．−〜１．ｊμｍ領域のもの
である、これらの領域で透明な高屈折率材料としては、
ＧａＡｓ（ｎ−ＪＪ）、ＣｄＴｅ（ｎ−ＪＪ）、Ｚｎ
８ｅ（ｎ−２，弘７）、ＫＲＢ＆（ｎ−２，４Ｅり、Ａ
ＳＪＳＪ（ｎ−コ、ダ５）、Ｚｎ８（ｎ−コ、、７）、
Ａ４ＣＪ（ｎ−コρ２）などが好適である。また、平行
平板と平凸レンズの材料は同一のものでなくとも、程度
の差こそあれ同様の効果が得られることはいうまでもな
い。さらに。
を説明したが１発光素子の発光波長に対して透明な材料
であれば他の材料を用いることができる。光通信システ
ムとして重要な波長は、１．−〜１．ｊμｍ領域のもの
である、これらの領域で透明な高屈折率材料としては、
ＧａＡｓ（ｎ−ＪＪ）、ＣｄＴｅ（ｎ−ＪＪ）、Ｚｎ
８ｅ（ｎ−２，弘７）、ＫＲＢ＆（ｎ−２，４Ｅり、Ａ
ＳＪＳＪ（ｎ−コ、ダ５）、Ｚｎ８（ｎ−コ、、７）、
Ａ４ＣＪ（ｎ−コρ２）などが好適である。また、平行
平板と平凸レンズの材料は同一のものでなくとも、程度
の差こそあれ同様の効果が得られることはいうまでもな
い。さらに。
后
これら平凸レンズ、千禾平板の表面には無反射コーティ
ングを施し１反射損失を低減することは。
ングを施し１反射損失を低減することは。
この分野において周知の技術である。
この発明は１以上に説明したとおり１発光素子とレンズ
の間に高屈折率の平行平板を設けたので綿 発光素子からの放射光を高効率に光ファイバに１合でき
るという効果がある。
の間に高屈折率の平行平板を設けたので綿 発光素子からの放射光を高効率に光ファイバに１合でき
るという効果がある。
第１図はこの発明の第一の実施例の側断面図。
第２図は第二の実施例の側断面図、第３図は第三の実施
例の側断面図、第参図は第四の実施例の要部正断面図、
８１１図は従来の発光素子用パッケージの側断面図、第
６図は第３図のもののレンズの厚さと結合効率との関係
線図である。 （１）・・ヘッダ、１コ）・・レーザダイオード（発光
素子） 、 （，７）・・放射光、（弘）・・平凸レン
ズ（レンズ） 、 （４）・・キャップ、 （／／）・
・平行平板。 （ｔＳ）−・ディスク。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
例の側断面図、第参図は第四の実施例の要部正断面図、
８１１図は従来の発光素子用パッケージの側断面図、第
６図は第３図のもののレンズの厚さと結合効率との関係
線図である。 （１）・・ヘッダ、１コ）・・レーザダイオード（発光
素子） 、 （，７）・・放射光、（弘）・・平凸レン
ズ（レンズ） 、 （４）・・キャップ、 （／／）・
・平行平板。 （ｔＳ）−・ディスク。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）ヘッダとキャップとでなり発光素子を収納した容
器と、前記発光素子の放射光を前記容器の外部に集光さ
せるレンズとを備えた発光素子用パッケージにおいて、
前記キャップの出力孔に固定されたレンズと、このレン
ズと前記発光素子との間に前記キャップに固定して配設
された平行平板とを備えてなることを特徴とする発光素
子用パッケージ。 （２）発光素子が発光半導体素子である特許請求の範囲
第１項記載の発光素子用パッケージ。（３）ザグリ穴で
なる出力孔と、平面側を発光素子に対向させて前記ザグ
リ穴に固定された平凸レンズであるレンズとを備えた特
許請求の範囲第１項記載の発光素子用パッケージ。 （４）出力孔に気密に固定されたレンズを備えた特許請
求の範囲第１項記載の発光素子用パッケージ。 （５）キャップに気密に固定された平行平板を備えた特
許請求の範囲第１項記載の発光素子用パッケージ。 （６）レンズおよび平行平板の少なくとも一方の材料が
、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳｅ、ＫＲＳ＿５、
Ａｓ＿２Ｓ＿３、ＡｇＣｌのいずれかである特許請求の
範囲第１項記載の発光素子用パッケージ。 （７）ヘッダとキャップとでなり発光素子を収納した容
器と、前記発光素子の放射光を前記容器の外部に集光さ
せるレンズとを備えた発光素子用パッケージにおいて、
前記キャップに形成された出力孔と同心にして前記レン
ズを固定する貫通孔を備え前記発光素子と前記レンズと
を軸合せして前記キャップの前面に固定されたディスク
と、前記レンズと前記発光素子との間に前記キャップに
固定して配設された平行平板とを備えてなることを特徴
とする発光素子用パッケージ。 （８）レンズが球レンズである特許請求の範囲第７項記
載の発光素子用パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26738484A JPS61145876A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 発光素子用パツケ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26738484A JPS61145876A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 発光素子用パツケ−ジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145876A true JPS61145876A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17444094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26738484A Pending JPS61145876A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 発光素子用パツケ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145876A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009503A1 (en) * | 1988-03-29 | 1989-10-05 | British Telecommunications Public Limited Company | Electrooptical semiconductor device assembly |
| WO2009104337A1 (ja) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | 日本電気硝子株式会社 | 光通信用レンズ部品 |
| JP2009272576A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Nichia Corp | 半導体発光装置 |
| JP2010165834A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Nichia Corp | 発光装置 |
-
1984
- 1984-12-20 JP JP26738484A patent/JPS61145876A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009503A1 (en) * | 1988-03-29 | 1989-10-05 | British Telecommunications Public Limited Company | Electrooptical semiconductor device assembly |
| US5058124A (en) * | 1988-03-29 | 1991-10-15 | British Telecommunications Public Limited Company | Semiconductor device and piezoelectric stack optical mounting assembly |
| WO2009104337A1 (ja) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | 日本電気硝子株式会社 | 光通信用レンズ部品 |
| JP2009272576A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Nichia Corp | 半導体発光装置 |
| JP2010165834A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Nichia Corp | 発光装置 |
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