JPS61226989A - デュアルインラインパッケージ形発光素子モジュールおよびその組立方法 - Google Patents
デュアルインラインパッケージ形発光素子モジュールおよびその組立方法Info
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- JPS61226989A JPS61226989A JP6863685A JP6863685A JPS61226989A JP S61226989 A JPS61226989 A JP S61226989A JP 6863685 A JP6863685 A JP 6863685A JP 6863685 A JP6863685 A JP 6863685A JP S61226989 A JPS61226989 A JP S61226989A
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- Japan
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- dual
- lens
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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〕
この発明は光フアイバ通信システムに用いられ。
発光素子としてレーザダイオードが、光伝送体としての
光ファイバと光学的に結合された状態で内蔵されている
とともに、パッケージがプリント基板に直接取り付は可
能なデュアルインラインパッケージ形レーザダイオード
モジュール(以下DTP形LDモジュールという)に関
するものである。
光ファイバと光学的に結合された状態で内蔵されている
とともに、パッケージがプリント基板に直接取り付は可
能なデュアルインラインパッケージ形レーザダイオード
モジュール(以下DTP形LDモジュールという)に関
するものである。
第4図は従来のIMP形LDモジュールを示す断面図で
ある。図において、(1)はパッケージ、(2)はカバ
ー、(3)はレーザダイオード(単にLDという)の温
度をコントロールするサーモモジュール、(4)はヒー
トシンク、(5)はLD 、 +61はモニター用フォ
トダイオード(以下PDという)、(7)はT、D、P
Dをのせるチップキャリア、(8)はテーパ先球ファイ
バ、(9)はテーパ先球ファイバを固定するための半田
、Hは温度検出のためのサーミスタ、OI)はファイバ
保護とファイバシールのためのスリーブ、(13はファ
イバジャケット、03はパッケージ(1)とスリーブ+
111間の気密のための半田である。なお9図では内部
配線を省略している。
ある。図において、(1)はパッケージ、(2)はカバ
ー、(3)はレーザダイオード(単にLDという)の温
度をコントロールするサーモモジュール、(4)はヒー
トシンク、(5)はLD 、 +61はモニター用フォ
トダイオード(以下PDという)、(7)はT、D、P
Dをのせるチップキャリア、(8)はテーパ先球ファイ
バ、(9)はテーパ先球ファイバを固定するための半田
、Hは温度検出のためのサーミスタ、OI)はファイバ
保護とファイバシールのためのスリーブ、(13はファ
イバジャケット、03はパッケージ(1)とスリーブ+
111間の気密のための半田である。なお9図では内部
配線を省略している。
第5図は第4図に示したDTP形T、Dモジュールの光
学系のみを抜き出した図である。ここで、光ファイバの
先端をテーパ状に先球にしている理由は。
学系のみを抜き出した図である。ここで、光ファイバの
先端をテーパ状に先球にしている理由は。
光ファイバの見かけの開口数(H,A、)を上げて。
LDと光ファイバの結合効率を高めるためになされてい
るものである。当然のことながら、結合効率がさほど必
要のないのきは、光フアイバ先端はフラットでよいこと
はいうまでもない。
るものである。当然のことながら、結合効率がさほど必
要のないのきは、光フアイバ先端はフラットでよいこと
はいうまでもない。
従来のDTP形LD形モジュールは上記のように構成さ
れ、サーモモジュール(3)の土部にのせられたチップ
キャリア(7)にダイボンドされたr、D f5)とテ
ーパ先球ファイバ(8)を軸合せした後、半田(9)を
用いてチップキャリア(7)とテーパ先球ファイバ(8
)を固定する。その後、スリーブ(Illとパッケージ
(1)を半田filでシールをして、更にカバー(2)
とパッケージ(1)を溶接、又は半田でシールする。又
9周囲温度が変化してもT、D (51の温度をほぼ一
定に保つようにチップキャリア(7)に固定されたサー
ミスタ四の抵抗値を検出することによって、サーモモジ
ュール(3)への供給電流を調整する。一般にはATO
(Automatic Tenperature 0o
ntrol )回路を外付けして自動温度制御を行う。
れ、サーモモジュール(3)の土部にのせられたチップ
キャリア(7)にダイボンドされたr、D f5)とテ
ーパ先球ファイバ(8)を軸合せした後、半田(9)を
用いてチップキャリア(7)とテーパ先球ファイバ(8
)を固定する。その後、スリーブ(Illとパッケージ
(1)を半田filでシールをして、更にカバー(2)
とパッケージ(1)を溶接、又は半田でシールする。又
9周囲温度が変化してもT、D (51の温度をほぼ一
定に保つようにチップキャリア(7)に固定されたサー
ミスタ四の抵抗値を検出することによって、サーモモジ
ュール(3)への供給電流を調整する。一般にはATO
(Automatic Tenperature 0o
ntrol )回路を外付けして自動温度制御を行う。
上記のような従来のDIP形LDモジユールでは。
LD+51とテーパ先球ファイバ(8)を半田(9)を
溶かして軸合せする際、半田(9)を溶かすたみに半田
(9)を100℃以上の高温に晒す必要がある。その時
、チップキャリア(7)に熱分布ができ構造的に歪んだ
状態で軸合せを行うため、室温に戻した時、チップキャ
リア(7)の熱歪が解放される。又、半田(9)も高温
で溶けている状態から室温に戻すと、収縮で半田(9)
が変形する。即ち、軸合せ状態のときのLDf51とテ
ーパ先球ファイバ(8)の光学的相対位置と、軸合せ後
の光学的相対位置がずれて結合効率の低下をまねく、特
にファイバとして、シングルモードファイバを用いると
きは、 LD(5)とテーパ先球ファイバ(8)の光軸
垂直方向トレランスは約1μmと小さく、上記のような
構造歪は大きな問題であった。
溶かして軸合せする際、半田(9)を溶かすたみに半田
(9)を100℃以上の高温に晒す必要がある。その時
、チップキャリア(7)に熱分布ができ構造的に歪んだ
状態で軸合せを行うため、室温に戻した時、チップキャ
リア(7)の熱歪が解放される。又、半田(9)も高温
で溶けている状態から室温に戻すと、収縮で半田(9)
が変形する。即ち、軸合せ状態のときのLDf51とテ
ーパ先球ファイバ(8)の光学的相対位置と、軸合せ後
の光学的相対位置がずれて結合効率の低下をまねく、特
にファイバとして、シングルモードファイバを用いると
きは、 LD(5)とテーパ先球ファイバ(8)の光軸
垂直方向トレランスは約1μmと小さく、上記のような
構造歪は大きな問題であった。
更に、半田(9)が冷えて固った後にテーパ先球ファイ
バ(8)の曲げなどの機械的ストレスが半田(9)に加
わっていると、半田(9)K内部応力が働き歪現象(半
田クリープ)が生ずる。したがって、この場合も前述し
たように、 LD(5)とテーパ先球ファイバ(8)の
光学的相対位置関係が削れ(軸ずれを起し)。
バ(8)の曲げなどの機械的ストレスが半田(9)に加
わっていると、半田(9)K内部応力が働き歪現象(半
田クリープ)が生ずる。したがって、この場合も前述し
たように、 LD(5)とテーパ先球ファイバ(8)の
光学的相対位置関係が削れ(軸ずれを起し)。
結合効率が低下しファイバ端光出力が低下するという問
題があった。
題があった。
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、軸合せ固定時に軸ずれを起こすことなしに、又、
経年変化にも安定した光学的特性を保つことを目的とす
る。
ので、軸合せ固定時に軸ずれを起こすことなしに、又、
経年変化にも安定した光学的特性を保つことを目的とす
る。
この発明に係るDIP形LDモジュールは、 T、D
、PDをステムにダイポンドしたものを、ロッドレンズ
が保持され中心がえぐられた断熱材で形成されたレンズ
ホルダと溶接するとともに、更に、上記レンズホルダと
ファイバを保持・固定しているスリーブホルダを軸合せ
後溶接した内部モジュールをパッケージ内に組み込みD
IP形LDモジュールを構成したものである。
、PDをステムにダイポンドしたものを、ロッドレンズ
が保持され中心がえぐられた断熱材で形成されたレンズ
ホルダと溶接するとともに、更に、上記レンズホルダと
ファイバを保持・固定しているスリーブホルダを軸合せ
後溶接した内部モジュールをパッケージ内に組み込みD
IP形LDモジュールを構成したものである。
〔作用]
この発明においては、 LDとロッドレンズ、及びロッ
ドレンズとファイバの軸合せ後の固定を溶接で行うので
、軸合せ及び固定は室温で行うことが可能である。その
ため熱歪や半田クリープ等を考 ・慮する必要がない
。したがって、光軸の経年変化についても不安は無く、
安定した光出力を維持することができる。又、ロッドレ
ンズを保持するレンズホルダの材質は、その両端には溶
接可能な金属を用い、内側は熱伝導の悪い材質をはさみ
込むサンドウィッチ構造にしているため、パッケージか
らの熱流入が低く抑えられる。したがって、低いサーモ
ジュールへの駆動電流でT、Dの温度をコントロールす
ることが可能である。
ドレンズとファイバの軸合せ後の固定を溶接で行うので
、軸合せ及び固定は室温で行うことが可能である。その
ため熱歪や半田クリープ等を考 ・慮する必要がない
。したがって、光軸の経年変化についても不安は無く、
安定した光出力を維持することができる。又、ロッドレ
ンズを保持するレンズホルダの材質は、その両端には溶
接可能な金属を用い、内側は熱伝導の悪い材質をはさみ
込むサンドウィッチ構造にしているため、パッケージか
らの熱流入が低く抑えられる。したがって、低いサーモ
ジュールへの駆動電流でT、Dの温度をコントロールす
ることが可能である。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図でありf11
〜+61. (II〜0渇は第4図の従来装置と同一の
ものである。04は上記T、Df51とp n (6)
がダイボンドされているステム、0!9はこのステム0
4を保持・固定しているマウント、 OQはサーミスタ
OIを取り付けるとともに、上記マウント0→を固定す
るための保持材、αηはT、D(5)からの光を集光さ
せるための先球ロッドレンズ(二乗屈折率分布形レンズ
)、08はこの先球ロッドレンズαηを保持・固定する
ためのレンズホルダ、 (IIはLD(5)への光の再
入射を防ぐために先端を斜めに研磨した先斜ファイバ、
■は上記スリーブ0υを保持・固定するためのスリーブ
ホルダ、Ql)は上記スリーブを固定するためのネジ、
(2)はこのスリーブ0υに取り付けられているフラン
ジ。
〜+61. (II〜0渇は第4図の従来装置と同一の
ものである。04は上記T、Df51とp n (6)
がダイボンドされているステム、0!9はこのステム0
4を保持・固定しているマウント、 OQはサーミスタ
OIを取り付けるとともに、上記マウント0→を固定す
るための保持材、αηはT、D(5)からの光を集光さ
せるための先球ロッドレンズ(二乗屈折率分布形レンズ
)、08はこの先球ロッドレンズαηを保持・固定する
ためのレンズホルダ、 (IIはLD(5)への光の再
入射を防ぐために先端を斜めに研磨した先斜ファイバ、
■は上記スリーブ0υを保持・固定するためのスリーブ
ホルダ、Ql)は上記スリーブを固定するためのネジ、
(2)はこのスリーブ0υに取り付けられているフラン
ジ。
(至)は気密用半田である。第2図は第1図に示したD
IP形LDモジュールの光学系のみを抜き出した図であ
る。ここでロッドレンズのLD側端面を球面に加工して
いるのは、レンズの実効開口数を上げてLDとファイバ
の結合効率を高めるためである。
IP形LDモジュールの光学系のみを抜き出した図であ
る。ここでロッドレンズのLD側端面を球面に加工して
いるのは、レンズの実効開口数を上げてLDとファイバ
の結合効率を高めるためである。
上記のように構成されたDIP形LDモジュールにおい
ては、まず基本光学部品であるr、n(5t、先球ロッ
ドレンズ面、先斜ファイバ■を用いて光軸調整・固定パ
ッケージ(1)の外であらかじめ行っておき。
ては、まず基本光学部品であるr、n(5t、先球ロッ
ドレンズ面、先斜ファイバ■を用いて光軸調整・固定パ
ッケージ(1)の外であらかじめ行っておき。
しかる後にパッケージ内に組み込む。以下9組立法につ
いて具体的に説明する。ヒートシンク(4)を介してL
D (5)とP D f6)がダイボンドされている
ステムOaの周囲にマウント0埼を半田付は等により接
合する。次にレンズホルダ0樽の中に先球ロッドレンズ
aηを取りつけ、 T、D(51と先球ロッドレンズ0
ηの軸合せを行い、マウントfilとレンズホルダ0υ
を溶接する。
いて具体的に説明する。ヒートシンク(4)を介してL
D (5)とP D f6)がダイボンドされている
ステムOaの周囲にマウント0埼を半田付は等により接
合する。次にレンズホルダ0樽の中に先球ロッドレンズ
aηを取りつけ、 T、D(51と先球ロッドレンズ0
ηの軸合せを行い、マウントfilとレンズホルダ0υ
を溶接する。
ここでレンズホルダ0碍は第3図に示すように。
溶接が可能になるよう両端は金属部材(18a+)で構
成され、内側は熱を遮断するために断熱材(18b)が
用いられる。断熱材(18b)の−例としてはフォルス
テライト(セラミックの一種)がある。又断熱材(18
b)は更に熱抵抗を上げるため、第3図に示すように周
上の一部を中心方向に削の込んでいる。金属部材(18
a)と断熱材(18b)はロウ付は等で接合する。次に
先斜ファイバ員を保持するためのスリーブ00をスリー
ブホルダ翰の穴の中に入れ。
成され、内側は熱を遮断するために断熱材(18b)が
用いられる。断熱材(18b)の−例としてはフォルス
テライト(セラミックの一種)がある。又断熱材(18
b)は更に熱抵抗を上げるため、第3図に示すように周
上の一部を中心方向に削の込んでいる。金属部材(18
a)と断熱材(18b)はロウ付は等で接合する。次に
先斜ファイバ員を保持するためのスリーブ00をスリー
ブホルダ翰の穴の中に入れ。
先に軸合せ固定を行ったT、D (5)、先球ロッドレ
ンズ(Illと軸合せを行う。先斜ファイバ員の位置が
決ったら、その光軸方向の固定はネジ00等で行い、光
軸垂直方向の固定はレンズホルダ0碍とスリーブホルダ
翰を溶接で固定する。以上で内部モジュールの製作が完
了する。ここで、事前にパッケージ(1)内にサーモモ
ジュール(3)及びサーミスタ01を取り付けた保持材
Oeを半田付けで固定しておく。次に。
ンズ(Illと軸合せを行う。先斜ファイバ員の位置が
決ったら、その光軸方向の固定はネジ00等で行い、光
軸垂直方向の固定はレンズホルダ0碍とスリーブホルダ
翰を溶接で固定する。以上で内部モジュールの製作が完
了する。ここで、事前にパッケージ(1)内にサーモモ
ジュール(3)及びサーミスタ01を取り付けた保持材
Oeを半田付けで固定しておく。次に。
上記内部モジュールをパッケージ(11内に入れ、スリ
ーブαυに設けられたフランジ(ハ)とパッケージ(1
)を半田(ハ)でシールする。又、保持台Oeとマウン
ト(11も同時に半田付けを行う。最後にカバー(2)
を半田付け、もしくは溶接でシールする。
ーブαυに設けられたフランジ(ハ)とパッケージ(1
)を半田(ハ)でシールする。又、保持台Oeとマウン
ト(11も同時に半田付けを行う。最後にカバー(2)
を半田付け、もしくは溶接でシールする。
この発明は以上説明したとおり、 LD、PDをダイ
ボンドしたLDステム、内部に先球ロッドレンズが固定
されており断熱材で形成されているレンズホルダ、ファ
イバを保持・固定しているスリーブホルダを全て溶接に
より固定した内部モジュールをパッケージ内に組み込む
ことにより、軸合せ固定時に軸ずれを起こすことなく、
又、経年変化にも安定した光学的特性を維持することが
可能である。
ボンドしたLDステム、内部に先球ロッドレンズが固定
されており断熱材で形成されているレンズホルダ、ファ
イバを保持・固定しているスリーブホルダを全て溶接に
より固定した内部モジュールをパッケージ内に組み込む
ことにより、軸合せ固定時に軸ずれを起こすことなく、
又、経年変化にも安定した光学的特性を維持することが
可能である。
第1図はこの発明の一実施例を示すデュアルインライン
パッケージ形レーザダイオードモジュールの断面図、第
2図は第1図に示すデュアルインラインパッケージ形レ
ーザダイオードモジュールの光学系を示す図、第3図は
レンズホルダを示す断面図、第4図は従来のデュアルイ
ンラインパッケージ形レーザダイオードモジュールを示
す断面図、第5図は第4図に示すレーザダイオードモジ
ュールの光学系を示す図である。 図において、(1)はパッケージ、(5)はレーザダイ
オード、(8)はテーパ先球ファイバ、(9)は半田、
(1υはスリーブ、面は先球ロンドレンズ、0樽はレン
ズホルダ、 (IIは先斜ファイバである。 なお2図中同一符号は同一または相当部分を示す。
パッケージ形レーザダイオードモジュールの断面図、第
2図は第1図に示すデュアルインラインパッケージ形レ
ーザダイオードモジュールの光学系を示す図、第3図は
レンズホルダを示す断面図、第4図は従来のデュアルイ
ンラインパッケージ形レーザダイオードモジュールを示
す断面図、第5図は第4図に示すレーザダイオードモジ
ュールの光学系を示す図である。 図において、(1)はパッケージ、(5)はレーザダイ
オード、(8)はテーパ先球ファイバ、(9)は半田、
(1υはスリーブ、面は先球ロンドレンズ、0樽はレン
ズホルダ、 (IIは先斜ファイバである。 なお2図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- (1)ステムに取り付けられたレーザダイオードと、上
記レーザダイオードをステムを通して温度コントロール
する冷却手段と、上記レーザダイオードと対向して設け
られ、上記レーザダイオードから発せられた光を集光さ
せるためのロッドレンズと、上記ロッドレンズを保持す
るためのレンズホルダと、上記ロッドレンズと対向し、
一端が斜めに形成された光ファイバと、この光ファイバ
を保持するスリーブの一部を収納し、上記スリーブが貫
通する穴を有するデュアルインラインパッケージと、こ
のデュアルインラインパッケージから突出するスリーブ
の外周面に設けられたフランジで上記デュアルインライ
ンパッケージのスリーブ貫通穴をシールするためのシー
ル部材とで構成されたことを特徴とするデュアルインラ
インパッケージ形レーザダイオードモジュール。 - (2)上記レンズホルダの材質を長手方向の両端を金属
で構成し、その両者の間に絶熱材をサンドウィッチ状に
鋏み込んで、これらの3点をロウ付けするとともに、こ
の断熱材の周上一部を中心方向に削り込んだことを特徴
とする特許請求の範囲第(1)項記載のデュアルインラ
インパッケージ形レーザダイオードモジュール。 - (3)上記ロッドレンズのレーザダイオード側先端を球
面に加工したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項記載のデュアルインラインパッケージ形レーザダイオ
ードモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6863685A JPS61226989A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | デュアルインラインパッケージ形発光素子モジュールおよびその組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6863685A JPS61226989A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | デュアルインラインパッケージ形発光素子モジュールおよびその組立方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61226989A true JPS61226989A (ja) | 1986-10-08 |
JPH0452636B2 JPH0452636B2 (ja) | 1992-08-24 |
Family
ID=13379418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6863685A Granted JPS61226989A (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | デュアルインラインパッケージ形発光素子モジュールおよびその組立方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61226989A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62130582A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-12 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザモジユ−ル |
JPS6318308A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Nec Corp | 光半導体素子モジユ−ル |
JPS63220593A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-13 | Nec Corp | アイソレ−タ内蔵型半導体レ−ザモジユ−ル |
JPH0450903A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-19 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザモジュール |
JPH058511U (ja) * | 1991-07-17 | 1993-02-05 | 安藤電気株式会社 | 電子冷却ユニツトつき半導体レーザモジユール |
JP2011060851A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Fujitsu Ltd | 半導体光増幅器モジュールおよび半導体光増幅器モジュールの制御方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5626483A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preparation of semiconductor laser with lens |
-
1985
- 1985-04-01 JP JP6863685A patent/JPS61226989A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5626483A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preparation of semiconductor laser with lens |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62130582A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-12 | Hitachi Ltd | 半導体レ−ザモジユ−ル |
JPS6318308A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Nec Corp | 光半導体素子モジユ−ル |
JPH0569406B2 (ja) * | 1986-07-10 | 1993-10-01 | Nippon Electric Co | |
JPS63220593A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-13 | Nec Corp | アイソレ−タ内蔵型半導体レ−ザモジユ−ル |
JPH0450903A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-19 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザモジュール |
JPH058511U (ja) * | 1991-07-17 | 1993-02-05 | 安藤電気株式会社 | 電子冷却ユニツトつき半導体レーザモジユール |
JP2011060851A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Fujitsu Ltd | 半導体光増幅器モジュールおよび半導体光増幅器モジュールの制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0452636B2 (ja) | 1992-08-24 |
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