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JP2007011143A - Optical module - Google Patents

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JP2007011143A
JP2007011143A JP2005194152A JP2005194152A JP2007011143A JP 2007011143 A JP2007011143 A JP 2007011143A JP 2005194152 A JP2005194152 A JP 2005194152A JP 2005194152 A JP2005194152 A JP 2005194152A JP 2007011143 A JP2007011143 A JP 2007011143A
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JP
Japan
Prior art keywords
flange
package
lens
optical
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005194152A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Takagi
敏男 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Priority to US11/476,908 priority patent/US7325985B2/en
Publication of JP2007011143A publication Critical patent/JP2007011143A/en
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Abstract

【課題】 光透過部材と光素子との位置決め精度の向上を図った光モジュールを提供する。
【解決手段】 光モジュール1を組み立てる場合には、まず筐体4内の所定の位置に光素子2を配置して固定する。次に、ホルダ19の位置を調節して、光素子2に対する光透過部材18の位置決めを行い、ホルダ19の筐体4への固定を実施する。このように、光素子2を筐体4内の所定部位に実装した後に、ホルダ19を筐体4に対して固定することが可能であるため、光素子2に対する光透過部材18の位置決めを容易に行いつつ位置決め精度の向上を図ることができる。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module in which the positioning accuracy between a light transmitting member and an optical element is improved.
When assembling an optical module, an optical element is first arranged and fixed at a predetermined position in a housing. Next, the position of the holder 19 is adjusted, the light transmitting member 18 is positioned with respect to the optical element 2, and the holder 19 is fixed to the housing 4. Thus, since the holder 19 can be fixed to the housing 4 after the optical device 2 is mounted on a predetermined part in the housing 4, the light transmission member 18 can be easily positioned with respect to the optical device 2. It is possible to improve the positioning accuracy.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、例えば光通信システムで用いられる光モジュールに関する。   The present invention relates to an optical module used in, for example, an optical communication system.

光を情報伝達媒体として用いる光LANなどの光通信システムにおいては、光ファイバ伝送路を介して光信号を伝送することによって情報を伝達する。このような光通信システムでは、伝送される光信号を受信または送信するため、光信号と電気信号とを相互に変換する光素子を備える光通信モジュールが用いられる。   In an optical communication system such as an optical LAN using light as an information transmission medium, information is transmitted by transmitting an optical signal via an optical fiber transmission line. In such an optical communication system, an optical communication module including an optical element that mutually converts an optical signal and an electrical signal is used to receive or transmit a transmitted optical signal.

従来、上記の光通信モジュールなどの光モジュールとして、例えば、光を発光する発光素子と、この発光素子を収容する筐体(パッケージ)とを備え、この筐体に、上記発光素子からの光を筐体外へ透過させるレンズを取付けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような光モジュールでは、まず筐体にレンズを取付け、このレンズに対して発光素子の位置決めを行って発光素子を実装していた。
特開2001−156194号公報
Conventionally, as an optical module such as the above optical communication module, for example, a light emitting element that emits light and a casing (package) that accommodates the light emitting element are provided, and light from the light emitting element is supplied to the casing. A lens having a lens that allows the light to pass outside the housing is known (see, for example, Patent Document 1). In such an optical module, a lens is first attached to a housing, and the light emitting element is mounted on the lens by positioning the light emitting element.
JP 2001-156194 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の従来技術では、レンズを筐体に取付けた後に、筐体内の搭載面に光素子を実装していたため、レンズと光素子との相対位置関係がばらつきやすく、レンズに対する光素子の位置精度が不十分であった。特に、搭載面と垂直な方向(高さ方向)の位置決めは、筐体、光素子、光素子を搭載する基台等の部品の高さ方向の寸法公差を吸収することが困難である。その結果、光ファイバと光素子とを光学的に結合させるときに、光ファイバと光素子との位置関係がばらつきやすかった。   However, in the prior art described in Patent Document 1, since the optical element is mounted on the mounting surface in the casing after the lens is attached to the casing, the relative positional relationship between the lens and the optical element is likely to vary. The positional accuracy of the optical element with respect to was insufficient. In particular, positioning in the direction (height direction) perpendicular to the mounting surface makes it difficult to absorb the dimensional tolerance in the height direction of components such as a housing, an optical element, and a base on which the optical element is mounted. As a result, when the optical fiber and the optical element are optically coupled, the positional relationship between the optical fiber and the optical element tends to vary.

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、光透過部材と光素子との位置決め精度の向上を図った光モジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an optical module in which the positioning accuracy between the light transmitting member and the optical element is improved.

本発明による光モジュールは、光を発光または受光する光素子と、光素子を収容するパッケージと、パッケージに固定され、内部に光透過部材を搭載するホルダとを備えた光モジュールであって、パッケージは、方形の底面と当該底面を囲む四つの側壁面とを有し、一つの側壁面には光を透過させる開孔が設けられているパッケージ本体と、開孔に接続され一つの側壁面から延び出す筒部とを有し、光素子は、パッケージ本体に収容され、ホルダは、筒部に係合し、筒部は先端に第1のフランジを有し、ホルダは第2のフランジを有し、第1のフランジと第2のフランジとがプロジェクション溶接されている、ことを特徴としている。   An optical module according to the present invention is an optical module including an optical element that emits or receives light, a package that houses the optical element, and a holder that is fixed to the package and mounts a light transmitting member therein. Has a rectangular bottom surface and four side wall surfaces surrounding the bottom surface, and one side wall surface is provided with an opening for transmitting light, and one side wall surface is connected to the opening. The optical element is housed in the package body, the holder engages the cylinder, the cylinder has a first flange at the tip, and the holder has a second flange. The first flange and the second flange are projection welded.

このような光モジュールによれば、筒部の先端に設けられた第1のフランジと、ホルダに設けられた第2のフランジとを有し、第1のフランジと第2のフランジとがプロジェクション溶接されている。これにより、従前のように、パッケージに対して光透過部材を先に固定しなくてもよい。従って、光素子をパッケージ内に実装した後に、光透過部材を搭載するホルダをパッケージに対して固定することが可能となる。その結果、光素子に対する光透過部材の位置決めが容易となり位置決め精度を向上させることができる。   According to such an optical module, it has the 1st flange provided in the front-end | tip of a cylinder part, and the 2nd flange provided in the holder, and a 1st flange and a 2nd flange are projection welding. Has been. Thereby, as before, the light transmission member does not have to be fixed to the package first. Therefore, after mounting the optical element in the package, the holder for mounting the light transmitting member can be fixed to the package. As a result, positioning of the light transmission member with respect to the optical element is facilitated, and positioning accuracy can be improved.

好ましくは、第1のフランジは、パッケージ本体から離間した位置に形成されている。この場合には、筐体と第1フランジとの間にプロジェクション溶接用の電極を配置できるため、プロジェクション溶接の際にかかる加圧力を第1フランジで確実に受けることが可能となる。これにより、第1フランジと第2フランジとの間の気密不良が起きにくく信頼性の高い溶接が可能となる。   Preferably, the first flange is formed at a position spaced from the package body. In this case, since the electrode for projection welding can be arrange | positioned between a housing | casing and a 1st flange, it becomes possible to receive the applied pressure applied in the case of projection welding with a 1st flange reliably. Thereby, the airtight defect between a 1st flange and a 2nd flange does not occur easily, but highly reliable welding is attained.

好ましくは、光透過部材はレンズである。この場合には、筐体に形成された開口部をレンズで塞ぐことで、気密封止用のサファイア窓等を設けなくて済むため、コスト削減を図ることができる。   Preferably, the light transmission member is a lens. In this case, it is not necessary to provide a hermetic sealing sapphire window or the like by closing the opening formed in the housing with a lens, so that the cost can be reduced.

本発明の光モジュールによれば、光素子に対する光透過部材の位置決めを容易に行いつつ、位置決め精度の向上された光モジュールを提供することができる。このため、歩留まりを向上することが可能となり、光モジュールの製造コストを低減することができる。   According to the optical module of the present invention, it is possible to provide an optical module with improved positioning accuracy while easily positioning the light transmitting member with respect to the optical element. For this reason, it becomes possible to improve a yield and to reduce the manufacturing cost of an optical module.

以下、本発明による光モジュールの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図1は、本発明の実施形態に係る発光モジュールを軸線に沿って破断した断面斜視図、図2は、図1中のパッケージ本体内を示す断面斜視図である。   Hereinafter, preferred embodiments of an optical module according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 1 is a sectional perspective view in which a light emitting module according to an embodiment of the present invention is cut along an axis, and FIG. 2 is a sectional perspective view showing the inside of a package body in FIG.

図1に示す発光モジュール(光モジュール)1は、光送信デバイスに適用され、光を発光する発光素子(レーザダイオード、以下LDという。)2と、このLD2を収容するパッケージ3とを備えている。以下の説明において、LD2から発光する光の進行方向を「前方」と定め、「前」「後」等の方向を表す語を用いることとする。   A light emitting module (optical module) 1 shown in FIG. 1 is applied to an optical transmission device, and includes a light emitting element (laser diode, hereinafter referred to as LD) 2 that emits light, and a package 3 that accommodates the LD 2. . In the following description, the traveling direction of the light emitted from the LD 2 is defined as “front”, and terms such as “front” and “rear” are used.

このパッケージ3は、箱型を成しLD2を収容する空間を形成するパッケージ本体4と、パッケージ本体4の図示上側の開口4aを封止する蓋5とを有している。パッケージ本体4は、矩形(方形)の底面を構成する底壁部6と、底壁部6の前側の端部から立ち上がった壁面を構成する前壁部7と、底壁部6及び前壁部7に略直交する壁面を構成する一対の側壁部8と、この側壁部8に略直交し後側の壁面を構成する後壁部9とを備え、金属材料から形成されている。   The package 3 includes a package body 4 that forms a box shape and forms a space for accommodating the LD 2, and a lid 5 that seals the upper opening 4 a of the package body 4. The package body 4 includes a bottom wall portion 6 that forms a rectangular (rectangular) bottom surface, a front wall portion 7 that forms a wall surface rising from the front end of the bottom wall portion 6, and the bottom wall portion 6 and the front wall portion. 7, a pair of side wall portions 8 constituting a wall surface substantially orthogonal to 7 and a rear wall portion 9 substantially orthogonal to the side wall portion 8 and constituting a rear wall surface are formed from a metal material.

パッケージ本体4の内部には、図1及び図2に示すように、上記LD2の他に、LD2を冷却するためのペルチェ素子10と、複数の配線パターン(図示せず)が積層状態に形成された積層セラミック配線基板11と、が設けられている。これらのペルチェ素子10及び積層セラミック配線基板11は、前後方向に隣接して配置され、底壁部6の上面に固定されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, in addition to the LD 2, a Peltier element 10 for cooling the LD 2 and a plurality of wiring patterns (not shown) are formed in the package body 4 in a stacked state. A laminated ceramic wiring board 11 is provided. The Peltier element 10 and the multilayer ceramic wiring substrate 11 are disposed adjacent to each other in the front-rear direction and are fixed to the upper surface of the bottom wall portion 6.

ペルチェ素子10はブロック体を成し、このペルチェ素子10の上面には、LD2が板状のヒートシンク12を介して固定されている。本例においては、ヒートシンク12上に、LD2を駆動させるLD駆動回路13及びサーミスタ14も設けられている。そして、ヒートシンク12は、例えば良熱伝導性を有する絶縁材料であるAlN等から形成され、LD2及びLD駆動回路13からの熱をペルチェ素子10に伝達して、これらのLD2及びLD駆動回路13を効率良く冷却する。   The Peltier element 10 forms a block body, and the LD 2 is fixed to the upper surface of the Peltier element 10 via a plate-shaped heat sink 12. In this example, an LD driving circuit 13 and a thermistor 14 for driving the LD 2 are also provided on the heat sink 12. The heat sink 12 is formed of, for example, AlN, which is an insulating material having good thermal conductivity, and transfers heat from the LD 2 and the LD drive circuit 13 to the Peltier element 10, so that the LD 2 and LD drive circuit 13 are connected. Cool efficiently.

積層セラミック配線基板11の上面には、LD2の後方光を受光するモニタ用受光素子(例えばフォトダイオード:PD)15が実装されている。なお、LD駆動回路13と積層セラミック配線基板11とは、ワイヤーリード(図示せず)で電気的に接続されている。さらに、積層セラミック配線基板11の後端部11bは、パッケージ本体4の外部に延び出している。そして、この後端部11bには、リード16が電気的に接続されている。   On the upper surface of the multilayer ceramic wiring board 11, a monitor light receiving element (for example, a photodiode: PD) 15 for receiving the backward light of the LD 2 is mounted. The LD drive circuit 13 and the multilayer ceramic wiring substrate 11 are electrically connected by wire leads (not shown). Further, the rear end portion 11 b of the multilayer ceramic wiring board 11 extends to the outside of the package body 4. A lead 16 is electrically connected to the rear end portion 11b.

パッケージ本体4の前壁部7には、図1及び図2に示すように、LD2からの光を通過させる開口部7aが設けられている。前壁部7は、前方に向かって円筒部17を有し、当該円筒部17の内孔がパッケージ本体4に向かって開口(開孔)している。円筒部17の先端部はフランジ(第1のフランジ)17aを有し、当該フランジ17aの先端面は、後述する様にレンズホルダ19を固定する面となる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the front wall 7 of the package body 4 is provided with an opening 7 a through which light from the LD 2 passes. The front wall portion 7 has a cylindrical portion 17 toward the front, and an inner hole of the cylindrical portion 17 opens (opens) toward the package body 4. The distal end portion of the cylindrical portion 17 has a flange (first flange) 17a, and the distal end surface of the flange 17a serves as a surface for fixing the lens holder 19 as will be described later.

円筒部17内には、図1及び図3に示すように、LD2からの光を集光するレンズ18が配置されている。このレンズ18は、本例では球レンズを使用しているが、レンズホルダ19により保持されて円筒部17内に挿入される。レンズホルダ19は、外径及び内径の異なる円筒体を軸線L方向に連続して有している。具体的には、レンズホルダ19は、フランジ(第2のフランジ)19bを挟んでパッケージ本体4の方向に延びる第1の円筒部19aと、フランジ19bから第1の円筒部19aとは反対側に延びる第2の円筒部19cとを備えている。当該第1の円筒部19aはレンズ18を保持するレンズ保持部として機能する。   As shown in FIGS. 1 and 3, a lens 18 that collects light from the LD 2 is disposed in the cylindrical portion 17. Although this lens 18 uses a spherical lens in this example, it is held by a lens holder 19 and inserted into the cylindrical portion 17. The lens holder 19 has cylindrical bodies having different outer diameters and inner diameters in the direction of the axis L. Specifically, the lens holder 19 includes a first cylindrical portion 19a extending in the direction of the package body 4 with a flange (second flange) 19b interposed therebetween, and a side opposite to the first cylindrical portion 19a from the flange 19b. And a second cylindrical portion 19c that extends. The first cylindrical portion 19 a functions as a lens holding portion that holds the lens 18.

レンズ保持部19aの外径は円筒部17の内径より小さく設定されている。そして、レンズ保持部19a内の後端側に、レンズ18が固定される。フランジ19bは、フランジ17aに対向する固定面19dを有している。この固定面19dには、フランジ17aに向かって突出する突起部19eが円環状に形成され、この突起部19eが、フランジ17aとフランジ19bとを接合するプロジェクション溶接に利用される。   The outer diameter of the lens holding portion 19 a is set smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 17. The lens 18 is fixed to the rear end side in the lens holding portion 19a. The flange 19b has a fixed surface 19d facing the flange 17a. The fixed surface 19d is formed with a projection 19e projecting toward the flange 17a in an annular shape, and this projection 19e is used for projection welding for joining the flange 17a and the flange 19b.

第2の円筒部19cは、図1に示すように、その外周に調芯部材20が装着されている。調芯部材20は、第2の円筒部19cの外周上を、Z(光軸)方向に摺動可能である。調芯部材20の前端側には、光ファイバフェルールを保持するスリーブアッセンブリ22が取り付けられている。また、調芯部材20の前端面20aは、スリーブアッセンブリ22がXY(光軸に直交する)方向に摺動可能な摺動面とされている。スリーブアセンブリ22は、ブッシュ22a、スリーブ22b、スリーブカバー22c、スタブ22d、およびスタブ22dの中心に挿入された結合ファイバ22eで構成される。ブッシュ22aはスリーブ22bの根元部をスタブ22dとの間に保持している。換言すればブッシュ22aはスリーブ22bの根元部において、スタブ22dとスリーブカバー22cとの間に挿入されている。LD2から発した光はレンズ18により結合ファイバ22eの終端に集光される。当該発光モジュール1に結合する光ファイバは、その先端にフェルールを備え、当該フェルールがスリーブ22bの前方端より挿入されたスタブ22dに突き当たる。フェルールの中心部にも光ファイバが挿入されており、当該光ファイバとスタブ中心の結合ファイバ22eとが、スタブ22dの端面とフェルールの端面が突き当たることで物理的に接触し(Physical Contact)、その結果、LD2から発した光ファイバに伝えられ当該ファイバ中を伝播する。   As shown in FIG. 1, the second cylindrical portion 19c has an alignment member 20 mounted on the outer periphery thereof. The alignment member 20 is slidable in the Z (optical axis) direction on the outer periphery of the second cylindrical portion 19c. A sleeve assembly 22 that holds the optical fiber ferrule is attached to the front end side of the alignment member 20. The front end surface 20a of the alignment member 20 is a sliding surface on which the sleeve assembly 22 can slide in the XY (perpendicular to the optical axis) direction. The sleeve assembly 22 includes a bush 22a, a sleeve 22b, a sleeve cover 22c, a stub 22d, and a coupling fiber 22e inserted in the center of the stub 22d. The bush 22a holds the base of the sleeve 22b between the stub 22d. In other words, the bush 22a is inserted between the stub 22d and the sleeve cover 22c at the root of the sleeve 22b. The light emitted from the LD 2 is collected by the lens 18 at the end of the coupling fiber 22e. The optical fiber coupled to the light emitting module 1 has a ferrule at its tip, and the ferrule abuts against a stub 22d inserted from the front end of the sleeve 22b. An optical fiber is also inserted into the center of the ferrule, and the optical fiber and the coupling fiber 22e at the center of the stub come into physical contact (Physical Contact) when the end face of the stub 22d and the end face of the ferrule abut against each other. As a result, it is transmitted to the optical fiber emitted from the LD 2 and propagates through the fiber.

次に、発光モジュール1の組立てについて説明する。まず、図2に示すように、LD2、サーミスタ14、ヒートシンク12、ペルチェ素子10、フォトダイオード15及び積層セラミック配線基板11をパッケージ本体4内の所定の位置に配置して固定し、必要な箇所に、ワイヤボンディングを行う。続いて、図3及び図4に示すように、レンズ18を固定したレンズホルダ19を、レンズ18側から円筒部17内に挿入する。   Next, assembly of the light emitting module 1 will be described. First, as shown in FIG. 2, the LD 2, the thermistor 14, the heat sink 12, the Peltier element 10, the photodiode 15, and the multilayer ceramic wiring board 11 are arranged and fixed at predetermined positions in the package body 4, and are attached to necessary places. Wire bonding is performed. Subsequently, as shown in FIGS. 3 and 4, the lens holder 19 to which the lens 18 is fixed is inserted into the cylindrical portion 17 from the lens 18 side.

次に、パッケージ3のフランジ17aとレンズホルダ19のフランジ19bとをプロジェクション溶接により接合して、レンズホルダ19をパッケージ3に固定する。   Next, the flange 17 a of the package 3 and the flange 19 b of the lens holder 19 are joined by projection welding to fix the lens holder 19 to the package 3.

この工程では、先ず、図6及び図7に示すように、プロジェクション溶接するための抵抗溶接機24にパッケージ本体4及びレンズホルダ19をセットする。抵抗溶接機24は、フランジ17aに通電するためのパッケージ側電極25と、フランジ19bに通電するためのレンズホルダ側電極26とを備えている。   In this step, first, as shown in FIGS. 6 and 7, the package body 4 and the lens holder 19 are set in a resistance welding machine 24 for projection welding. The resistance welder 24 includes a package side electrode 25 for energizing the flange 17a and a lens holder side electrode 26 for energizing the flange 19b.

パッケージ側電極25は、略円筒状を成しパッケージ本体4を収容するパッケージ収容部27と、フランジ17aを保持しフランジ17aに通電するための一対の電極部28を有している。パッケージ収容部27は、中空部分の長手方向が上下方向に延びるように配置されている。パッケージ収容部27の開口部を形成する周縁部には、電極部28を支持するための段差面27aが形成されている。   The package side electrode 25 has a substantially cylindrical shape and includes a package housing portion 27 for housing the package body 4 and a pair of electrode portions 28 for holding the flange 17a and energizing the flange 17a. The package housing portion 27 is arranged so that the longitudinal direction of the hollow portion extends in the vertical direction. A stepped surface 27 a for supporting the electrode portion 28 is formed at the peripheral edge portion that forms the opening of the package housing portion 27.

電極部28は半円板形状を成し、その円弧部分がパッケージ収容部27の段差面27aに支持されている。一対の電極部28は、パッケージ3の円筒部17を両側から挟むように配置されている。電極部28の上端面側には、円筒部17のフランジ17aを支持するための段差面28aが形成されている。そして、電極部28がフランジ17aと前壁部7との間に進入し、段差面28aによりフランジ17aを支持している。すなわち、パッケージ本体4は、前壁部7とフランジ17aとの間にギャップを設けることにより、当該ギャップに電極部28が進入可能な構成とされている。   The electrode portion 28 has a semicircular shape, and an arc portion thereof is supported by the step surface 27 a of the package housing portion 27. The pair of electrode portions 28 are arranged so as to sandwich the cylindrical portion 17 of the package 3 from both sides. A stepped surface 28 a for supporting the flange 17 a of the cylindrical portion 17 is formed on the upper end surface side of the electrode portion 28. And the electrode part 28 approached between the flange 17a and the front wall part 7, and has supported the flange 17a by the level | step difference surface 28a. That is, the package body 4 is configured such that the electrode portion 28 can enter the gap by providing a gap between the front wall portion 7 and the flange 17a.

レンズホルダ側電極26は、略円柱状を成し、その先端に向かって外径が細くなる円錐部26aを有している。レンズホルダ側電極26の軸心には、断面が円形の貫通孔26bが形成され、この貫通孔26bの径は、レンズホルダ19の第2の円筒部19cが挿入可能な大きさとされている。また、円錐部26aの先端は、レンズホルダ19のフランジ19bを押圧する押圧面26cを形成している。   The lens holder-side electrode 26 has a substantially cylindrical shape, and has a conical portion 26a whose outer diameter decreases toward the tip. A through hole 26b having a circular cross section is formed at the axis of the lens holder side electrode 26. The diameter of the through hole 26b is set such that the second cylindrical portion 19c of the lens holder 19 can be inserted. Further, the tip of the conical part 26 a forms a pressing surface 26 c that presses the flange 19 b of the lens holder 19.

そして、パッケージ3をパッケージ側電極25に装着し、円筒部17内にレンズホルダ19を挿入した状態で、LD2とレンズ18との位置調整を軸線Lに垂直な面内で行う。レンズホルダ19のレンズ保持部19aの外径は、円筒部17の内径より僅かに小さく設定されているので、両者のギャップの範囲内で光軸調芯が可能である。LD2とレンズ18との位置調整は、例えば以下のようにして行う。すなわち、先ずLD2を発光させる。次に、パッケージ3外におけるLD2を臨む位置に配置された位置調整用カメラ(図示せず)を用いて、レンズ18の中心を検出すると共にLD2の発光点を観察し、レンズホルダ19を移動させてLD2とレンズ18との位置調整を行う。   Then, the package 3 is mounted on the package-side electrode 25 and the position of the LD 2 and the lens 18 is adjusted in a plane perpendicular to the axis L with the lens holder 19 inserted into the cylindrical portion 17. Since the outer diameter of the lens holding portion 19a of the lens holder 19 is set slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 17, the optical axis can be adjusted within the range of the gap between the two. The position adjustment between the LD 2 and the lens 18 is performed as follows, for example. That is, first, the LD 2 is caused to emit light. Next, using a position adjusting camera (not shown) arranged at a position facing the LD 2 outside the package 3, the center of the lens 18 is detected and the light emitting point of the LD 2 is observed, and the lens holder 19 is moved. The position of the LD 2 and the lens 18 is adjusted.

レンズ18の位置決め後、レンズホルダ側電極26によりフランジ19bを下方へ加圧しながら、パッケージ側電極25及びレンズホルダ側電極26に電流を印加してプロジェクション溶接を実行する。このとき、図7に示すように、レンズホルダ側電極26、フランジ19b、フランジ17a、パッケージ側電極25に電流が流れている状態となり、突起部19eが溶融されて、フランジ19bがフランジ17aに固定される。電流は抵抗溶接機の二つの電極、レンズホルダ側電極26とパッケージ側電極25の間にのみ流れ、パッケージ本体4及び積層セラミック配線基板11には、電流が流れない状態となっているため、セラミック配線基板11とパッケージ本体4との接合部分が破壊されることがない。プロジェクション溶接によりパッケージ3の気密性を確実に維持することができる。このようなプロジェクション溶接では、プロジェクションの形状、面積等にもよるが、2.3kA〜10kAの電流を流しながら加圧すると、良好に固定させることができる。   After positioning the lens 18, projection welding is executed by applying current to the package side electrode 25 and the lens holder side electrode 26 while pressing the flange 19 b downward by the lens holder side electrode 26. At this time, as shown in FIG. 7, the current flows through the lens holder side electrode 26, the flange 19b, the flange 17a, and the package side electrode 25, the protrusion 19e is melted, and the flange 19b is fixed to the flange 17a. Is done. The current flows only between the two electrodes of the resistance welder, the lens holder side electrode 26 and the package side electrode 25, and no current flows through the package body 4 and the multilayer ceramic wiring substrate 11. The joint portion between the wiring board 11 and the package body 4 is not destroyed. The airtightness of the package 3 can be reliably maintained by projection welding. In such projection welding, although it depends on the shape, area, etc. of the projection, it can be satisfactorily fixed by applying pressure while flowing a current of 2.3 kA to 10 kA.

続いて、抵抗溶接機24からパッケージ本体4を取外して、図5に示すように、レンズホルダ19に調芯部材20を接続し、更に内部に別途組立られたスリーブアッセンブリ22を調芯部材20に取り付ける。調芯部材20をレンズホルダ19の外周面上でスライドさせてZ方向の位置調整を行い、スリーブアッセンブリ22を調芯部材20に対してスライドさせてXY方向の位置調整を行って、LD2と光ファイバ21aとの光結合状態を最適にする。この状態で、レンズホルダ19と調芯部材20、更に調芯部材20とスリーブアッセンブリ22とを接合する。これらの接合は、YAG溶接により行うと好適である。このようにして、発光モジュール1を得ることができる。蓋5の装着は、プロジェクション溶接の後に行ってもよいし、パッケージ本体4中にLD2等を装着した直後に行ってもよい。   Subsequently, the package body 4 is removed from the resistance welder 24, and as shown in FIG. 5, the alignment member 20 is connected to the lens holder 19, and the sleeve assembly 22 separately assembled inside is further connected to the alignment member 20. Install. The alignment member 20 is slid on the outer peripheral surface of the lens holder 19 to adjust the position in the Z direction, and the sleeve assembly 22 is slid relative to the alignment member 20 to adjust the position in the XY direction. The optical coupling state with the fiber 21a is optimized. In this state, the lens holder 19 and the alignment member 20, and the alignment member 20 and the sleeve assembly 22 are joined. These joints are preferably performed by YAG welding. In this way, the light emitting module 1 can be obtained. The lid 5 may be mounted after the projection welding or immediately after the LD 2 or the like is mounted in the package body 4.

このような発光モジュール1によれば、パッケージ本体4内の所定の位置にLD2を実装した後に、レンズ18をパッケージ本体4に対して固定することが可能となるので、LD2とレンズ18との位置決めを容易に行いつつ両者の位置決め精度を向上させることができる。一例として図8に示す従来の発光モジュール51では、LD52とレンズ53とが同一平面上に配置されているため、Y方向(高さ方向)の位置合わせが困難であった。これに対し本実施形態の発光モジュール1では、Y方向の寸法誤差を吸収することが可能な構成であるため、高精度にLD2とレンズ18との位置合わせを行うことが可能である。   According to such a light emitting module 1, since the lens 18 can be fixed to the package body 4 after the LD 2 is mounted at a predetermined position in the package body 4, the positioning of the LD 2 and the lens 18 is achieved. It is possible to improve the positioning accuracy of both while performing the above. As an example, in the conventional light emitting module 51 shown in FIG. 8, since the LD 52 and the lens 53 are arranged on the same plane, alignment in the Y direction (height direction) is difficult. On the other hand, since the light emitting module 1 of the present embodiment has a configuration capable of absorbing a dimensional error in the Y direction, it is possible to align the LD 2 and the lens 18 with high accuracy.

また、LD2とレンズ18との位置決めを高精度で行えるため、位置調整用マージンを確保するためにレンズ18の面積を大きくする必要がなくなる。これにより、レンズ18の小型化が可能となる。   Further, since the positioning of the LD 2 and the lens 18 can be performed with high accuracy, it is not necessary to increase the area of the lens 18 in order to secure a position adjustment margin. Thereby, the lens 18 can be downsized.

また、図8に示す発光モジュール51では、サファイア窓54を用いて、パッケージ本体55の開口55aを封止する構造となっている。本実施形態の発光モジュール1では、レンズ18及びレンズホルダ19によりパッケージ本体4の開口部7aを気密封止する構成であるため、従来のようなサファイア窓54を設ける必要がなくなり、この点でも部品点数の削減を図ることができる。   Further, the light emitting module 51 shown in FIG. 8 has a structure in which the opening 55 a of the package body 55 is sealed using a sapphire window 54. In the light emitting module 1 according to the present embodiment, since the opening 7a of the package body 4 is hermetically sealed by the lens 18 and the lens holder 19, there is no need to provide a sapphire window 54 as in the related art. The number of points can be reduced.

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態において、LD2を備える発光モジュール1としているが、PDを備える受光モジュールとしてもよい。   As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on the embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. In the said embodiment, although it is set as the light emitting module 1 provided with LD2, it is good also as a light receiving module provided with PD.

また、上記実施形態では、レンズを円筒部17内に配置する構成としているが、光透過部材をパッケージ本体4内に配置する構成としてもよい。   In the above embodiment, the lens is arranged in the cylindrical portion 17, but the light transmitting member may be arranged in the package body 4.

本発明の実施形態に係る発光モジュールを軸線に沿って破断した断面斜視図である。It is the cross-sectional perspective view which fractured | ruptured the light emitting module which concerns on embodiment of this invention along an axis line. 図1中のパッケージ本体内を示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the inside of the package main body in FIG. 図1の発光モジュールの製作工程を示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the manufacturing process of the light emitting module of FIG. 図1の発光モジュールの製作工程を示す別の断面斜視図である。It is another cross-sectional perspective view which shows the manufacturing process of the light emitting module of FIG. 図1の発光モジュールを示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the light emitting module of FIG. 図2のパッケージとレンズホルダとの溶接工程を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the welding process of the package of FIG. 2, and a lens holder. 図6の溶接工程を示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the welding process of FIG. 従来の発光モジュールを示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the conventional light emitting module.

符号の説明Explanation of symbols

1…発光モジュール(光モジュール)、2…発光素子(光素子)、4…パッケージ本体(筐体)、7…前壁部(一つの側壁面)、7a…開口部(開孔)、17…円筒部、17a…フランジ(第1のフランジ)、18…レンズ(光透過部材)、19…レンズホルダ(ホルダ)、19b…フランジ(第2のフランジ)、19e…突起部、20…調芯部材、22…スリーブアッセンブリ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting module (optical module), 2 ... Light emitting element (optical element), 4 ... Package main body (housing), 7 ... Front wall part (one side wall surface), 7a ... Opening part (opening), 17 ... Cylindrical portion, 17a ... flange (first flange), 18 ... lens (light transmitting member), 19 ... lens holder (holder), 19b ... flange (second flange), 19e ... projection, 20 ... alignment member , 22 ... Sleeve assembly.

Claims (3)

光を発光または受光する光素子と、
前記光素子を収容するパッケージと、
前記パッケージに固定され、内部に光透過部材を搭載するホルダとを備えた光モジュールであって、
前記パッケージは、方形の底面と当該底面を囲む四つの側壁面とを有し、一つの側壁面には光を透過させる開孔が設けられているパッケージ本体と、前記開孔に接続され前記一つの側壁面から延び出す筒部とを有し、
前記光素子は、前記パッケージ本体に収容され、
前記ホルダは、前記筒部に係合し、
前記筒部は先端に第1のフランジを有し、前記ホルダは第2のフランジを有し、前記第1のフランジと前記第2のフランジとがプロジェクション溶接されている、
ことを特徴とする光モジュール。
An optical element that emits or receives light; and
A package containing the optical element;
An optical module comprising a holder fixed to the package and mounting a light transmissive member therein,
The package has a rectangular bottom surface and four side wall surfaces surrounding the bottom surface, and one side wall surface is provided with an opening through which light is transmitted, and the package body is connected to the opening. A cylindrical portion extending from one side wall surface,
The optical element is accommodated in the package body,
The holder engages with the cylindrical portion,
The cylindrical portion has a first flange at the tip, the holder has a second flange, and the first flange and the second flange are projection welded.
An optical module characterized by that.
前記第1のフランジは、前記パッケージ本体から離間した位置に形成されていることを特徴とする請求項1記載の光モジュール。   The optical module according to claim 1, wherein the first flange is formed at a position separated from the package body. 前記光透過部材は、レンズであることを特徴とする請求項2記載の光モジュール。   The optical module according to claim 2, wherein the light transmitting member is a lens.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008225138A (en) * 2007-03-14 2008-09-25 Furukawa Electric Co Ltd:The Laser module
CN115836238A (en) * 2020-06-12 2023-03-21 住友电工光电子器件创新株式会社 Optical device, base, and method for manufacturing base

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