KR100289729B1 - Optical package and method for fixing optical fiber within the same - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 광 섬유 고정 방법의 측면도를,1 is a side view of a conventional optical fiber fixing method,
제2도는 제1도의 제2의 광 섬유 고정점에서의 종 단면도를,2 is a longitudinal cross-sectional view at a second optical fiber fixing point of FIG. 1,
제3도는 본 발명에 따른 광 섬유 고정 방법의 측면도를,3 is a side view of the optical fiber fixing method according to the present invention,
제4도는 제3도의 제2의 광섬유 고정점에서의 종 단면도를 각각 나타낸다.4 shows longitudinal cross-sectional views at the second optical fiber fixing point of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 레이저 다이오드 칩 2 : 활성층1: laser diode chip 2: active layer
3 : 레이저 다이오드 칩 서브마운트 4 : 광 섬유3: laser diode chip submount 4: optical fiber
5 : 제1광 섬유 고정점 6 : 제2광 섬유 고정점5: first optical fiber fixing point 6: second optical fiber fixing point
7 : 광 섬유 지지대 8 : 제3광 섬유 고정점7: optical fiber support 8: third optical fiber fixing point
9 : 광 섬유 크래드 10 : 코어9: optical fiber clad 10: core
11 : 레이저 다이오드 칩 12 : 활성층11: laser diode chip 12: active layer
13 : 레이저 다이오드 칩 서브마운트 14 : 광 섬유13: laser diode chip submount 14: optical fiber
15 : 제1광 섬유 고정점 16 : 제2광 섬유 고정점15: first optical fiber fixing point 16: second optical fiber fixing point
17 : 광 섬유 지지대 18 : 제3광 섬유 고정점17 optical fiber support 18 third optical fiber fixing point
19 : 광 섬유 크래드 20 : 코어19: optical fiber clad 20: core
21 : 마이크로 히트 22 : 금속 코팅부21: micro heat 22: metal coating
23 : 광 섬유 홀23: optical fiber hole
본 발명은 광 기록 매체, 광 통신 및 항공 우주 분야에 핵심 부품으로 사용되는 레이저 다이오드 모듈 즉, 광 패키지와 그 내부에서의 광 섬유 고정 방법에 관한 것으로, 특히 DIL(Dual In-Line)패키지 제작에 있어서 광 섬유 고정 방법의 개선에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode module, i.e., an optical package and a method of fixing optical fibers therein, which is used as a core component in optical recording media, optical communication, and aerospace. The present invention relates to an improvement of an optical fiber fixing method.
제1도는 종래의 일반적인 레이저 다이오드 모듈(광 패키지)의 가로 단면도로서, 우선 그 구조를 간단히 설명한다.1 is a horizontal cross-sectional view of a conventional general laser diode module (optical package), and the structure thereof will be briefly described first.
레이저 다이오드 칩 서브마운트(3) 상에 레이저 다이오드 칩(1)이 장착되고, 이 칩의 활성층(2)에서 발진되는 빔의 경로상에 일치하도록 광섬유가 3곳에서 고정된다.The laser diode chip 1 is mounted on the laser diode chip submount 3, and the optical fiber is fixed at three places to coincide on the path of the beam oscillated in the active layer 2 of the chip.
먼저, 레이저 다이오드 칩 서브마운트(3) 상에 지지대를 마련하여 제1광 섬유 고정점(5)이 형성되고, 그 다음에 소정의 간격을 두고 별도의 광 섬유 지지대(7)를 마련하여 그 위의 평면(제2도 참조)에 제2광 섬유 고정점(6)이 마련된다. 그리고, 패키지 벽면에 제3의 광 섬유 고정점(8)이 마련되는 구조로 되어 있다.First, a first optical fiber fixing point 5 is formed by providing a support on the laser diode chip submount 3, and then a separate optical fiber support 7 is provided at predetermined intervals thereon. The second optical fiber fixing point 6 is provided on the plane of the plane (see FIG. 2). The third optical fiber fixing point 8 is provided on the package wall surface.
그런데, 이와 같이 상부가 평면으로 만들어진 광 섬유 지지대(7) 상에 광 섬유를 고정하게 되면, 레이저 다이오드 구동시 발생되는 열때문에 광 섬유가 변형되거나, 미세한 진동에 의하여 최초의 고정 위치를 벗어나므로, 광 패키지의 신뢰성 저하의 원인이 되고 있다.However, when the optical fiber is fixed on the optical fiber support 7 made of the upper surface in this way, the optical fiber is deformed due to the heat generated when the laser diode is driven, or because the optical fiber is departed from the initial fixing position by minute vibration, It has become a cause of the reliability fall of an optical package.
따라서, 본 발명의 광 패키지는 위와 같은 종래의 광 패키지의 광섬유 고정 방법의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 캡과 스템베이스와의 완벽한 밀폐와 불일치(Misalign)를 해결 하려는데 그 목적이 있다.Therefore, the optical package of the present invention was devised to solve the problems of the optical fiber fixing method of the conventional optical package as described above, and its purpose is to solve the perfect sealing and misalignment of the cap and the stem base (Misalign).
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광 패키지는, 레이저 다이오드 칩 서브마운트; 상기 레이저 다이오드 칩 서브마운트 상에 소정의 간격을 두고 나란히 설치된 제1 및 제2광섬유 지지대; 상기 제1광섬유 지지대 상에 형성된 제1광섬유 고정점; 상기 제2광 섬유 지지대 상에 형성된 둥근 홈; 상기 둥근 홈 상에 둥글게 형성된 금속층과 상기 둥근 금속층 내에 삽입된 광 섬유를 고정하는 제2광섬유 고정점; 상기 제1 및 제2광섬유 고정점의 상기 광 섬유 상에 형성된 광 섬유 고정 재료; 및 상기 패키지 벽면에 형성된 제3광 섬유 고정점;을 구비하는 점에 특징이 있다.In order to achieve the above object, the optical package according to the present invention, a laser diode chip submount; First and second optical fiber supports installed side by side at a predetermined interval on the laser diode chip submount; A first optical fiber fixing point formed on the first optical fiber support; A round groove formed on the second optical fiber support; A second optical fiber fixing point for fixing the metal layer roundly formed on the round groove and the optical fiber inserted into the round metal layer; An optical fiber fixing material formed on said optical fiber of said first and second optical fiber fixing points; And a third optical fiber fixing point formed on the package wall surface.
또한 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광 패키지 내의 광 섬유 고정 방법은, 광 섬유 지지대의 윗 평면에 둥금 홈을 형성하는 공정; 상기 홈 형성 공정에서 형성된 홈과 광 섬유에 금속 코팅부를 각각 별도로 형성하는 금속화(Metalization) 공정; 상기 금속화 공정에서 형성된 홈의 금속 코팅부에 광 섬유의 금속 코팅부를 끼우고, 마이크로 히트로 융착을 행하는 금속 융착 공정(1차 고정 공정); 그리고 상기 융착 공정에 의해 서로 접합된 부분 위에 거듭 고정 재료를 씌워주는 2차 고정 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the optical fiber fixing method in the optical package according to the present invention comprises the steps of forming a round groove in the upper plane of the optical fiber support; A metallization process of separately forming a metal coating part on the groove and the optical fiber formed in the groove forming process; A metal fusion step (primary fixing step) of inserting the metal coating part of the optical fiber into the metal coating part of the groove formed in the metallization step and performing fusion by micro heat; And a second fixing step of covering the fixing material repeatedly on the parts joined to each other by the fusion process. Characterized in that it comprises a.
이하 그 실시예로서, 도면을 참고로 하면서, 본 발명에 따른 광패키지와 그 내부에서의 광 섬유 고정 방법에 대하여 설명하고자 한다.Hereinafter, the optical package and the optical fiber fixing method therein according to the present invention will be described with reference to the drawings.
먼저 제2도에 도시된 본 발명의 레이저 다이오드 모듈(광 패키지)의 광 섬유의 고정 구조를 간단히 설명한다.First, the fixing structure of the optical fiber of the laser diode module (optical package) of the present invention shown in FIG. 2 will be briefly described.
레이저 다이오드 칩 서브마운트(13) 상에 지지대를 마련하여 제1광섬유 고정점(15)이 형성되고, 그 다음에 소정의 간격을 두고 별도의 광섬유 지지대(17)를 마련하여 그 위의 평면(제2도 참조)에 둥근 홈을 형성하고, 그 홈에 광 섬유를 일치시켜 고정시킨 제2광 섬유 고정점(6)이 마련된다. 그리고, 패키지 벽면에 제3의 광 섬유 고정점(8)이 마련되는 구조로 되어 있다.A first optical fiber fixing point 15 is formed by providing a support on the laser diode chip submount 13, and then a separate optical fiber support 17 is provided at predetermined intervals so as to provide a plane thereon. A second optical fiber fixing point 6 is formed in which a round groove is formed, and the optical fiber is aligned and fixed in the groove. The third optical fiber fixing point 8 is provided on the package wall surface.
다음으로 제4도를 참고하면서, 상기와 같은 고정 구조 중에서 본 발명의 특징인 제2고정점을 형성하는 광 섬유 고정 방법을 설명한다.Next, referring to FIG. 4, the optical fiber fixing method for forming the second fixing point which is a feature of the present invention among the fixing structures as described above will be described.
제4도에 도시된 바와 같이, 광 섬유 지지대(17)의 상부 평면에 둥근 홈(광 섬유 홀)을 깊이 150-200㎛, 폭 150-200㎛로 형성한 후, 이 홈및 광 섬유에 각각 20㎛-50㎛의 두께로 Au, Al, In 등의 금속을 입히는 금속 코팅 공정을 실시한다.As shown in FIG. 4, a round groove (optical fiber hole) is formed in the upper plane of the optical fiber support 17 at a depth of 150-200 탆 and a width of 150-200 탆, and then in the groove and the optical fiber, respectively. A metal coating process is performed to coat metals such as Au, Al, and In with a thickness of 20 µm-50 µm.
그 다음 광 섬유의 금속 코팅부를 역시 금속이 코팅된 홈에 끼워 마이크로 히트(21)로 열을 가하여 두 금속간을 서로 융착시키는 1차 광섬유 고정 공정을 행한 다음, 다른 고정 재료로 2차 고정 공정을 실시하여 본 발명의 고정 방법을 완료하게 된다.Then, the metal fiber coating of the optical fiber is also inserted into the grooves coated with the metal, and heat is applied by the micro heat 21 to perform the first optical fiber fixing process in which the two metals are fused together. To complete the fixing method of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 레이저 다이오드 모듈의 광 섬유 고정 방법은 사용함으로써, 열적 혹은 충격에 의한 변형을 방지할 수 있어, 광 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the optical fiber fixing method of the laser diode module of the present invention can prevent deformation due to thermal or impact, thereby improving the reliability of the optical package.
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