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JP2616668B2 - Hermetically sealed structure of optical fiber introduction section - Google Patents

Hermetically sealed structure of optical fiber introduction section

Info

Publication number
JP2616668B2
JP2616668B2 JP5214488A JP21448893A JP2616668B2 JP 2616668 B2 JP2616668 B2 JP 2616668B2 JP 5214488 A JP5214488 A JP 5214488A JP 21448893 A JP21448893 A JP 21448893A JP 2616668 B2 JP2616668 B2 JP 2616668B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
sealing
metal
glass
pipe
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP5214488A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0763957A (en
Inventor
賢治 山内
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP5214488A priority Critical patent/JP2616668B2/en
Publication of JPH0763957A publication Critical patent/JPH0763957A/en
Application granted granted Critical
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ通信で用いら
れる光ファイバ導入部に係わり、特にその気密封止構造
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber introduction portion used in optical fiber communication, and more particularly to a hermetically sealed structure thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】光デバイスは、光半導体素子やレンズあ
るいはプリズム等の光学素子を内蔵しているのが一般的
である。通常の場合、これらの光デバイスはパッケージ
やホルダの中に収納されている。このうち、特に光半導
体素子やLN(ニオブ酸リチウム)光導波路等の部品は
湿気によってそれらの特性が劣化するという問題があ
る。そこでこれらの素子については、パッケージやホル
ダを気密構造として特性を維持できるようにしている。
2. Description of the Related Art An optical device generally contains an optical element such as an optical semiconductor element, a lens, or a prism. Usually, these optical devices are housed in a package or a holder. Among them, in particular, components such as optical semiconductor elements and LN (lithium niobate) optical waveguides have a problem that their characteristics are deteriorated by moisture. Therefore, these elements are configured so that the package and the holder can be maintained in an airtight structure so that the characteristics can be maintained.

【0003】一般にパッケージ本体と蓋の気密封止を行
う際には、金属パッケージを使用するか、あるいはセラ
ミックパッケージに封止用金属板がロウ付けされている
ものを使用すると、パッケージと蓋との間で抵抗溶接等
のシーム溶接を適用することができる。このシーム溶接
を行うことによって、光デバイス内の素子の特性に影響
を及ぼすことのない10-8atm ・cc/sec. 程度の十分な
気密度を保つことができる。しかしながら、光ファイバ
とパッケージを接続する光ファイバ導入部については、
光ファイバの材質がガラスであるのでシーム溶接を直接
適用することができない。
Generally, when the package body and the lid are hermetically sealed, if a metal package is used or a ceramic package in which a sealing metal plate is brazed is used, the package and the lid are sealed. Seam welding such as resistance welding can be applied between them. By performing this seam welding, a sufficient airtightness of about 10 −8 atm · cc / sec. That does not affect the characteristics of the elements in the optical device can be maintained. However, for the optical fiber introduction section that connects the optical fiber and the package,
Since the material of the optical fiber is glass, seam welding cannot be directly applied.

【0004】そこで、従来ではこの部分については接着
剤等の樹脂を用いて光ファイバを固定することで気密封
止を行うのが通常であった。しかしながら、樹脂を用い
た気密封止では、溶接と異なり気体を透過しやすい。し
たがって、固定する長さにもよるが、一般的には10-5
atm ・cc/sec. 程度の気密度しか得ることができない。
このため、光デバイスの信頼性確保の点で十分ではない
という問題があった。そこで、光ファイバ導入部の気密
度を高くするために樹脂の代わりに半田を使用すること
が提案されている。
Therefore, in the past, it has been customary to hermetically seal this portion by fixing the optical fiber using a resin such as an adhesive. However, in the hermetic sealing using resin, unlike welding, gas is easily transmitted. Therefore, although it depends on the length to be fixed, it is generally 10 −5.
Atm ・ cc / sec.
For this reason, there is a problem that the reliability of the optical device is not sufficient. Therefore, it has been proposed to use solder instead of resin in order to increase the airtightness of the optical fiber introduction section.

【0005】図5は、半田を使用して光ファイバを固定
した光ファイバ導入部の気密封止構造の一例を表わした
ものである。この気密封止構造では、ステム11の上部
に放熱基板12が固定されており、この上にまず半導体
レーザ13が実装される。この後、ステム11にキャッ
プ14が被せられ、キャップ周縁部15とステム11が
シーム溶接されてこれらの間の気密封止が行われる。光
ファイバ16を通す貫通孔を設けた所定長の金属パイプ
(スリーブ)17に、半田18で気密封止するととも
に、保護被覆19と金属パイプ17の間には高分子接着
剤20を充填するようにしている。金属パイプ17と光
ファイバ16の接着では、光ファイバ16の剥き出し部
が外部に露出しないように注意する必要がある。このた
めに、保護被覆19まで高分子接着剤20で固めて、光
ファイバ16の剥き出し部を保護している。なお、この
図で保護被覆19の他端には光コネクタ21が取りつけ
られている。
FIG. 5 shows an example of a hermetically sealed structure of an optical fiber introduction portion in which an optical fiber is fixed using solder. In this hermetic sealing structure, a heat dissipation substrate 12 is fixed on an upper portion of a stem 11, and a semiconductor laser 13 is first mounted on this. Thereafter, the cap 11 is put on the stem 11, and the cap peripheral edge 15 and the stem 11 are seam-welded to hermetically seal them. A predetermined length of metal pipe (sleeve) 17 having a through hole through which the optical fiber 16 is passed is hermetically sealed with solder 18, and a polymer adhesive 20 is filled between the protective coating 19 and the metal pipe 17. I have to. When bonding the metal pipe 17 and the optical fiber 16, care must be taken so that the exposed portion of the optical fiber 16 is not exposed to the outside. To this end, the exposed portion of the optical fiber 16 is protected by hardening with the polymer adhesive 20 up to the protective coating 19. In this figure, an optical connector 21 is attached to the other end of the protective coating 19.

【0006】光ファイバ16を気密封止し固定した金属
パイプ17は、キャップ14の上部中央に設けられたキ
ャップ開口部22に通される。そして、半導体レーザ1
3と光学的に接続する位置に光ファイバ16の先端が位
置決めされる。この後、金属パイプ17とキャップ開口
部22を半田または接着剤24で気密封止するようにな
っている。
A metal pipe 17 in which an optical fiber 16 is hermetically sealed and fixed is passed through a cap opening 22 provided at the upper center of the cap 14. And the semiconductor laser 1
The tip of the optical fiber 16 is positioned at a position where it is optically connected to the optical fiber 3. Thereafter, the metal pipe 17 and the cap opening 22 are hermetically sealed with solder or an adhesive 24.

【0007】ところで、図5に示したこの光ファイバ導
入部の気密封止構造では、金属パイプ17と光ファイバ
16の両者に半田18を密着させる必要がある。したが
って、光ファイバ16はその表面に金属がコートされて
いる金属コート光ファイバを使用することが不可欠であ
った。このため、光ファイバ14には金属を蒸着しなけ
ればならず、蒸着コストが高くなるばかりでなく、工程
が複雑になるといった問題もあった。
In the hermetic sealing structure of the optical fiber introduction section shown in FIG. 5, it is necessary to make the solder 18 adhere to both the metal pipe 17 and the optical fiber 16. Therefore, it is indispensable to use a metal-coated optical fiber whose surface is coated with metal. For this reason, it is necessary to deposit a metal on the optical fiber 14, which not only increases the deposition cost but also complicates the process.

【0008】更にこの提案では、半田を溶融する際の熱
が耐熱性の低い保護皮膜18に伝達しないように金属コ
ートされた金属コート光ファイバ21の剥き寸法を比較
的大きな値に設定する必要があった。このため、光デバ
イスの小型化が困難になるという問題があった。そこ
で、特開昭60−180183号公報では光ファイバ導
入部の光ファイバとパッケージおよび蓋を低融点ガラス
で直接固定することが提案されている。
Further, in this proposal, it is necessary to set the stripping dimension of the metal-coated optical fiber 21 to a relatively large value so that heat when melting the solder is not transmitted to the protective film 18 having low heat resistance. there were. For this reason, there has been a problem that downsizing of the optical device becomes difficult. Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-180183 proposes that the optical fiber, the package and the lid of the optical fiber introduction part are directly fixed with low melting point glass.

【0009】図6は、この提案による光半導体素子気密
パッケージを斜め上方から見たものであり、図7はこの
パッケージの断面を表わしたものである。この提案で
は、放熱基板31を介して半導体レーザ32を収納した
パッケージ33と、蓋34を取りつけたシールリング3
5とを、金属コート光ファイバ36および電気端子37
を挟んで、低融点ガラス38で固定するようにしてい
る。
FIG. 6 shows an optical semiconductor device hermetic package according to this proposal as viewed obliquely from above, and FIG. 7 shows a cross section of this package. In this proposal, a package 33 containing a semiconductor laser 32 via a heat dissipation substrate 31 and a seal ring 3
5 and a metal-coated optical fiber 36 and an electric terminal 37.
And is fixed with the low melting point glass 38.

【0010】この提案によれば、前記した半田を使用し
た気密封止構造と同じく、シーム溶接と同程度の高い気
密度を得ることができる。しかしながら、金等の金属を
コートした金属コート光ファイバ36を使用するため、
光ファイバに対する金属の蒸着コストがかかるといった
問題があった。そこで、特願平5−013395号に
は、光ファイバに金属を蒸着することなく、光ファイバ
導入部の高気密度を達成するための提案が行われてい
る。
According to this proposal, as in the hermetic sealing structure using the above-described solder, it is possible to obtain a high air density comparable to that of seam welding. However, since the metal coated optical fiber 36 coated with a metal such as gold is used,
There is a problem that the cost of vapor deposition of metal on the optical fiber is high. In view of this, Japanese Patent Application No. 5-013955 proposes a technique for achieving high airtightness in an optical fiber introduction portion without depositing metal on the optical fiber.

【0011】図8は、この提案による低融点ガラス溶融
前の気密封止光ファイバ端末の縦断面を、また図9は低
融点ガラス溶融後の気密封止光ファイバ端末の縦断面を
それぞれ表わしたものである。この提案では、まず保護
皮膜41を一部剥ぎ、光ファイバ42を露出させる。そ
して、パイプ状のタブレットに予め形成しておいた低融
点ガラス43の貫通穴に光ファイバ42を通し、低融点
ガラス43を金属パイプ45に挿入する。低融点ガラス
43の両端には、光ファイバ42の剥き出し部分を保護
するためのガラスパイプ46がそれぞれ金属パイプ45
に端部を挿入した形で配置される。
FIG. 8 shows a longitudinal section of the hermetically sealed optical fiber terminal before melting the low melting point glass according to this proposal, and FIG. 9 shows a longitudinal section of the hermetically sealed optical fiber terminal after melting the low melting point glass. Things. In this proposal, first, a part of the protective film 41 is peeled off to expose the optical fiber 42. Then, the low-melting glass 43 is inserted into the metal pipe 45 by passing the optical fiber 42 through the through-hole of the low-melting glass 43 formed in advance in the pipe-shaped tablet. At both ends of the low-melting glass 43, glass pipes 46 for protecting the exposed portions of the optical fibers 42 are respectively provided with metal pipes 45.
It is arranged with the end inserted.

【0012】図8に示した状態で、1対のガラスパイプ
46、46を低融点ガラス43に接触させて金属パイプ
45の加熱を行い、内部の低融点ガラス43を溶融させ
る。金属パイプ45に例えばSUS304を使用した場
合、光ファイバ42、低融点ガラス43、金属パイプ4
5それぞれの熱膨張係数は、5×10-7、60×1
-7、180×10-7である。このように熱膨張係数
が、光ファイバ42、低融点ガラス43、金属パイプ4
5の順に小さくなっているものとすると、加熱が終了し
冷却が行われるときに外側の金属パイプ45から順に圧
縮が行われる。すなわち、熱膨張係数の差によって強い
圧縮力が発生し、これら光ファイバ42、低融点ガラス
43、金属パイプ45は完全に密着した状態で固定する
ことができる。ガラスパイプ46も、このとき低融点ガ
ラス43と密着し、これらにより光ファイバ導入部の気
密封止固定が行われ、光デバイスの信頼性確保に十分な
気密度を得ることができる。また、ガラスパイプ46の
存在により、光ファイバ42の剥き出し部分の保護も実
現される。
In the state shown in FIG. 8, a pair of glass pipes
46, 46 are brought into contact with the low-melting glass 43 to form a metal pipe.
45 is heated to melt the internal low melting point glass 43.
You. If SUS304 is used for the metal pipe 45,
Optical fiber 42, low melting point glass 43, metal pipe 4
5 each has a thermal expansion coefficient of 5 × 10-7, 60 × 1
0 -7, 180 × 10-7It is. Thus, the coefficient of thermal expansion
Are optical fiber 42, low melting point glass 43, metal pipe 4
Assuming that the size becomes smaller in the order of 5, heating ends and
When cooling is performed, the pressure is sequentially increased from the outer metal pipe 45.
Compression is performed. That is, it is strong due to the difference in the coefficient of thermal expansion.
A compressive force is generated, and these optical fibers 42, low melting point glass
43, the metal pipe 45 is fixed in a completely adhered state
be able to. At this time, the glass pipe 46 is also
They are in close contact with the lath 43, and the air
Tightly sealed and fixed, sufficient for ensuring the reliability of optical devices
Air tightness can be obtained. In addition, the glass pipe 46
The presence also protects the exposed portion of the optical fiber 42.
Will be revealed.

【0013】しかしながら、この図8および図9による
提案では、低融点ガラス43を溶融させるために約50
0°Cの熱を加える必要がある。そこで、保護被覆41
にナイロン樹脂を使用した通常の光ファイバの場合に
は、金属パイプ45を加熱した熱がこのナイロン樹脂に
伝わり、熱収縮を発生させていた。この結果、光ファイ
バ42にマイクロベンディングが起こり、その光学特性
が劣化するといった問題が発生した。
However, according to the proposals shown in FIGS. 8 and 9, in order to melt the low-melting
It is necessary to apply 0 ° C. heat. Therefore, the protective coating 41
In the case of a normal optical fiber using a nylon resin, the heat generated by heating the metal pipe 45 is transmitted to the nylon resin, causing thermal contraction. As a result, there is a problem that microbending occurs in the optical fiber 42 and its optical characteristics are deteriorated.

【0014】そこで、保護被覆を紫外線硬化性樹脂で形
成した光ファイバを使用することも検討されている。こ
のような光ファイバを使用すると、低融点ガラス43を
溶融する際に金属パイプ45を加熱した熱が保護被覆4
1に伝わっても、紫外線硬化性樹脂はナイロン樹脂のよ
うに収縮することはなく、そのまま燃え尽きる。このた
め、1000°C以上の耐熱性のある光ファイバ42に
は、何の光学的な悪影響を及ぼすこともなく、光ファイ
バ導入部の気密封止固定を行うことが可能になる。
Therefore, use of an optical fiber having a protective coating made of an ultraviolet curable resin has been studied. When such an optical fiber is used, when the low-melting glass 43 is melted, the heat generated by heating the metal pipe 45 is applied to the protective coating 4.
Even if transmitted to 1, the ultraviolet curable resin does not shrink like a nylon resin, and burns out as it is. Therefore, the optical fiber 42 having a heat resistance of 1000 ° C. or more can be hermetically sealed and fixed without any adverse optical effect.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】一般に、通信用の光フ
ァイバは石英ガラスを材料としているため脆性が高く、
剥き出しの状態で扱うと非常に折れやすい。このため、
光ファイバの剥き出し部が外部に露出しないようにしな
ければならない。以上説明した従来の気密封止構造で
は、金属コートを施すことにより光ファイバの露出を防
ぐようにしたり、ガラスパイプを用いて光ファイバの剥
き出し部を保護する構造となっている。
In general, optical fibers for communication are made of quartz glass, and therefore have high brittleness.
It is very easy to break when handled in bare condition. For this reason,
The exposed portion of the optical fiber must not be exposed to the outside. The conventional hermetic sealing structure described above has a structure in which a metal coat is applied to prevent the optical fiber from being exposed, or a glass pipe is used to protect the exposed portion of the optical fiber.

【0016】しかしながら、金属コートを施した光ファ
イバを使用する構造では、光ファイバの強度自体に問題
は生じないが、金属コートを施す分だけコストがかか
り、低価格化が困難であるという問題があった。また、
ガラスパイプを使用する構造では、金属パイプと光ファ
イバの間の気密は十分保たれるが、パッケージ内部の気
密を保つためには、更に金属パイプとパッケージ間で気
密封止を行う必要があった。したがって、この余分な気
密封止工程の分だけ工程が増えることになった。更にこ
の金属パイプを使用する構造では、パッケージに金属パ
イプを通すための貫通穴を開けておく必要があり、ま
た、光ファイバを固定した金損パイプをこの貫通穴に通
す工程が必要とされた。このため、作業性が低下し、自
動化が困難であるという問題があった。この問題は、量
産化と低価格化の実現に大きなネックになっていた。
However, in a structure using an optical fiber coated with a metal, there is no problem in the strength itself of the optical fiber, but the cost is increased by the amount of the metal coated and it is difficult to reduce the price. there were. Also,
In the structure using the glass pipe, the airtightness between the metal pipe and the optical fiber is sufficiently maintained, but in order to maintain the airtightness inside the package, it is necessary to further hermetically seal between the metal pipe and the package. . Therefore, the number of steps is increased by the extra airtight sealing step. Further, in the structure using this metal pipe, it is necessary to make a through hole for passing the metal pipe through the package, and a step of passing a gold loss pipe to which the optical fiber is fixed through this through hole is required. . Therefore, there has been a problem that workability is reduced and automation is difficult. This problem has been a major bottleneck in achieving mass production and cost reduction.

【0017】そこで本発明の目的は、自動化や量産化に
適し、光ファイバを高気密封止することのできる光ファ
イバ導入部の気密封止構造を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a hermetically sealed structure of an optical fiber introduction portion which is suitable for automation and mass production and which can hermetically seal an optical fiber.

【0018】本発明の他の目的は、光ファイバを剥き出
しにせず、その保護を図った光ファイバ導入部の気密封
止構造を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a hermetically sealed structure for an optical fiber introduction portion which protects an optical fiber without exposing the optical fiber.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の光
ファイバ導入部の気密封止構造では、直方体としての形
状を有しその上面の中央部分よりも一方の端部に近い側
に周囲に縁を残した状態で穿たれた凹部を配置してお
り、光ファイバと光学的に接続された半導体レーザを
の凹部内に収容したパッケージ本体と、前記凹部に対向
する領域をくり抜いた形状を有しており、パッケージ本
体の他方の端部から第1の幅の領域とこの凹部に対向す
る領域とを除いた残りの縁の部分に密着固定した封止用
金属板と、この封止用金属板の他方の端部側の第2の幅
の領域とを除外した形で残りの上面部分に封着して半導
体レーザの配置された凹部の気密封止を行う蓋とを備え
た半導体レーザモジュールであって、パッケージ本体の
第1の幅の領域に、光ファイバの保護被覆の外径よりも
大きい貫通孔を有するガラスパイプを固定する溝が配置
されており、この溝にガラスパイプが固定されていると
共に、封止用金属板における第2の幅の領域に光ファイ
バに沿った切り欠き部が設けられていて、この切り欠き
部から溝の内部に配置された低融点ガラスの溶融によっ
て凹部が気密封止されていることを特徴とするものであ
る。
According to the first aspect of the present invention, the hermetically sealed structure of the optical fiber introduction portion has a rectangular parallelepiped shape.
Side closer to one end than the center of the top surface
Place a recessed part with an edge around it.
Ri, this optical fiber optically connected to the semiconductor laser
And the package body accommodated in the recess
The shape of the package
From the other end of the body to an area of a first width and to this recess
For sealing that is tightly fixed to the remaining edge except for the area
A metal plate and a second width on the other end side of the sealing metal plate
Is sealed to the remaining top surface excluding the area
A lid for hermetically sealing the concave portion in which the body laser is disposed , wherein the
In the area of the first width, the outer diameter of the protective coating of the optical fiber
Grooves for fixing glass pipes with large through holes are arranged
When the glass pipe is fixed in this groove
In both cases, the optical fiber is placed in the second width region of the sealing metal plate.
There is a notch along the base, and this notch
From the low melting glass placed inside the groove
The recess is hermetically sealed.

【0020】すなわち請求項1記載の光ファイバ導入部
の気密封止構造では、パッケージ本体の上面における第
1の幅の領域に溝を設けてガラスパイプを固定してお
り、このガラスパイプには光ファイバが保護被覆で覆わ
れた状態で挿通されている。この光ファイバは、パッケ
ージ本体のこのガラスパイプと反対側の端部側に偏って
穿たれた凹部内に収容された半導体レーザと光学的に接
続されている。パッケージ本体の上面における第1の幅
の領域以外の領域であって半導体レーザの収容された凹
部を除いた上面の縁状の領域は、この凹部に対向する領
域をくり抜かれた封止用金属板が密着固定されている。
この封止用金属板には、ガラスパイプ側の端部側の第2
の幅の領域を除いた形で蓋が封着されている。封止用金
属板における第2の幅の領域には光ファイバに沿った切
り欠き部が設けられていて、この切り欠き部から溝の内
部に配置された低融点ガラスの溶融によって凹部が気密
封止されるようになっている。
That is, in the hermetic sealing structure of the optical fiber introduction portion according to the first aspect, the first portion on the upper surface of the package body is provided.
A groove is provided in the area of width 1 to fix the glass pipe.
The glass pipe is covered with an optical fiber with a protective coating.
It is inserted in the state where it was inserted. This optical fiber is
Biased toward the opposite end of the glass body to this glass pipe
Optically contacts the semiconductor laser housed in the drilled recess
Has been continued. First width on top of package body
Region other than the region where the semiconductor laser is housed.
The edge-shaped area on the top surface excluding the part is
The sealing metal plate whose area is hollowed out is tightly fixed.
This sealing metal plate has a second end on the glass pipe side.
The lid is sealed in a shape excluding the width region. Sealing gold
The second width region of the metal plate is cut along the optical fiber.
A notch is provided, and the notch
The recess is airtight due to the melting of the low-melting glass placed in the section
It is designed to be sealed.

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments.

【0025】図1は本発明の一実施例における光ファイ
バ導入部の組み立ての第1段階を表わしたものである。
セラミックからなるパッケージ51は、半導体レーザ5
2を固定した放熱基板53を収納する凹部54を図の右
半分に有しており、左半分部分には断面が半円状のパイ
プ溝55が設けられた構造となっている。パッケージ5
1の上には、凹部に対応する箇所を開口としパイプ溝5
5側にやや幅の広い縁を有する封止用金属板57がロウ
付けされている。パイプ溝55には、円筒状のガラスパ
イプ58が固定されるようになっている。封止用金属板
57の前記したやや幅の広い縁の部分には、光ファイバ
62の配置にそって、すなわち半導体レーザ52とパイ
プ溝55に固定された状態のガラスパイプ58の中心軸
とを結ぶ直線に沿って、スリット状の切り欠き部61が
設けられている。
FIG. 1 shows the first stage of assembling the optical fiber introducing section in one embodiment of the present invention.
The package 51 made of ceramic is provided with the semiconductor laser 5.
In the right half of the figure, there is provided a concave portion 54 for accommodating the heat radiation substrate 53 to which the fixing member 2 is fixed, and a left half portion is provided with a pipe groove 55 having a semicircular cross section. Package 5
1, a pipe groove 5 is formed with an opening corresponding to the concave portion.
On the 5th side, a sealing metal plate 57 having a slightly wider edge is brazed. A cylindrical glass pipe 58 is fixed to the pipe groove 55. In the above-described slightly wider edge portion of the sealing metal plate 57, the semiconductor laser 52 and the central axis of the glass pipe 58 fixed to the pipe groove 55 are aligned with the arrangement of the optical fiber 62. Along the connecting straight line, a slit-shaped notch 61 is provided.

【0026】光ファイバ62は、保護被覆63から所定
長だけ剥き出されており、保護被覆58の先端部と共に
ガラスパイプ58の穴に通されている。そして、光ファ
イバ62の剥き出し部分は切り欠き部61を通ってその
先端が半導体レーザ52と光学的に接続されている。こ
のような光ファイバ導入部には、封止用金属板57より
も長さが幾分短い四角形の金属性の蓋65が用意されて
いる。この蓋65を封止用金属板57と図で奥側と一致
するように被せ、これらを抵抗溶接等の手法でシーム溶
接する。
The optical fiber 62 is stripped by a predetermined length from the protective coating 63, and is passed through the hole of the glass pipe 58 together with the tip of the protective coating 58. The exposed portion of the optical fiber 62 passes through the notch 61 and the tip is optically connected to the semiconductor laser 52. In such an optical fiber introduction part, a rectangular metal lid 65 having a length slightly shorter than the metal plate for sealing 57 is prepared. The lid 65 is put on the metal plate 57 for sealing so as to match the back side in the figure, and these are seam-welded by a method such as resistance welding.

【0027】図2は、図1に示した光ファイバ導入部の
組み立ての第2段階としてシーム溶接後の状態を表わし
たものである。光ファイバ62を通している切り欠き部
61は、パッケージ51と蓋65の封着のみでは密封さ
れない。そこで、パッケージ51と蓋65の封着後に、
切り欠き部61に粉末等からなる低融点ガラス67を入
れておく。そして、これを溶融させることで、光ファイ
バ62とパッケージ51の切り欠き部61および金属製
の蓋65との間で同時封着が行われる。これにより、パ
ッケージ51内部での気密封止が完了する。
FIG. 2 shows a state after seam welding as a second stage of assembling the optical fiber introducing section shown in FIG. The notch 61 passing through the optical fiber 62 is not sealed only by sealing the package 51 and the lid 65. Therefore, after sealing the package 51 and the lid 65,
A low melting point glass 67 made of powder or the like is put in the notch 61. Then, by melting this, simultaneous sealing is performed between the optical fiber 62, the cutout portion 61 of the package 51, and the metal lid 65. Thus, the hermetic sealing inside the package 51 is completed.

【0028】切り欠き部61の気密封止を行う順序を説
明する。まず、光ファイバ62の保護被覆63にガラス
パイプ58を通し、残った封止部分としての切り欠き部
61に低融点ガラス67を配置する。この低融点ガラス
67を、例えばCO2 (炭酸ガス)レーザ等の手段によ
って部分加熱を行う。これにより、低融点ガラス67は
溶融し、光ファイバ導入部の気密封止を行うことができ
る。このように本実施例では部分加熱を行うようにして
いるため、保護皮膜63には加熱による影響が生じるこ
とはなく、気密封止と光ファイバ62の剥き出し部の保
護を行うことができる。また、本実施例では低融点ガラ
ス67を溶融させることによって、光ファイバ導入部の
気密封止のみならず、ガラスパイプ58のパイプ溝55
への固着も同時に行っている。
The order in which the notch 61 is hermetically sealed will be described. First, a glass pipe 58 is passed through the protective coating 63 of the optical fiber 62, and a low-melting glass 67 is disposed in the cutout 61 as a remaining sealing portion. The low-melting glass 67 is partially heated by means such as a CO 2 (carbon dioxide) laser. Thereby, the low melting point glass 67 is melted, and the optical fiber introduction portion can be hermetically sealed. As described above, since partial heating is performed in this embodiment, the protective film 63 is not affected by the heating, so that hermetic sealing and protection of the exposed portion of the optical fiber 62 can be performed. Further, in this embodiment, by melting the low melting point glass 67, not only the hermetic sealing of the optical fiber introduction portion but also the pipe groove 55 of the glass pipe 58 can be achieved.
At the same time, it is fixed to the surface.

【0029】変形例 Modification

【0030】図3および図4は、本発明の変形例におけ
る光ファイバ導入部の組み立て時の状態を表わしたもの
であり、図3は図1に、また図4は図2にそれぞれ対応
している。図1と同一部分には同一の符号を付してお
り、これらの説明を適宜省略する。この変形例では、先
の実施例で使用したガラスパイプ58の代わりにセラミ
ック等の材質のフェルール71を使用している。フェル
ール71は光ファイバ62の外径よりもわずかに大きな
貫通孔をその中心部に有しており、ここに光ファイバ6
2が通されている。フェルール71は、その一端を封止
用金属板57の端部に突き当てた状態でパッケージ51
から所定長だけ飛び出るように実施例のガラスパイプ5
8に比べて若干長くなっている。これにより、別の光コ
ネクタと直接接続を行うことができる。
FIGS. 3 and 4 show a state of assembling the optical fiber introducing section according to a modification of the present invention. FIGS. 3 and 4 correspond to FIGS. 1 and 2, respectively. I have. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. In this modification, a ferrule 71 made of a material such as ceramic is used instead of the glass pipe 58 used in the above embodiment. The ferrule 71 has a through hole at the center thereof, which is slightly larger than the outer diameter of the optical fiber 62.
2 is passed. The ferrule 71 holds the package 51 with one end of the ferrule 71 abutting against the end of the sealing metal plate 57.
Glass pipe 5 of the embodiment so that
It is slightly longer than 8. This allows direct connection with another optical connector.

【0031】この変形例の光ファイバ導入部の気密封止
構造では、低融点ガラス67を溶融する際にこの部分だ
けを加熱する必要がない。すなわち、図4のように組み
立てた後のパッケージ全体を炉に入れて低融点ガラス6
7を溶融することも可能である。この場合には、先の実
施例よりも自動化に適するという利点がある。
In the hermetically sealed structure of the optical fiber introduction section of this modification, it is not necessary to heat only the low melting point glass 67 when melting the glass. That is, the whole package assembled as shown in FIG.
It is also possible to melt 7. In this case, there is an advantage that it is more suitable for automation than the previous embodiment.

【0032】なお、以上説明した実施例および変形例で
はセラミックからなるパッケージ51に封止用金属板5
7を固定し、これに蓋65をシーム溶接することにし
た。パッケージが封止可能な金属からなる場合には、封
止用金属板57を使用することなく、このパッケージに
光ファイバを直接嵌め込むための切り欠きを備えるよう
にしてもよい。
In the above-described embodiments and modifications, the sealing metal plate 5 is attached to the package 51 made of ceramic.
7 was fixed, and the lid 65 was seam-welded to this. When the package is made of a sealable metal, a cutout for directly fitting the optical fiber into the package may be provided without using the sealing metal plate 57.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、パッケージ本体の上面に階段状に封止用金属
板と蓋とを配置し、パッケージ本体が封止用金属板から
露出している第1の幅の領域部分の溝に光ファイバを挿
通したガラスパイプを固定したので、光ファイバの固定
を安定して行うことができる。また、封止用金属板が蓋
から露出している第2の幅の領域部分に光ファイバに沿
った切り欠き部を設けているので、この切り欠き部から
溝の内部に低融点ガラスを入れて溶融させることで、凹
部の気密封止を容易かつ確実に行うことができる。しか
も光ファイバはガラスパイプに挿通した状態で封止用金
属板の切り欠き部を通して上から嵌め込むようにして固
定することができるので、従来のようにパッケージの貫
通孔に光ファイバを通す必要がなく、自動化に適し、量
産化と低価格化に寄与するという効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention , the sealing metal is provided stepwise on the upper surface of the package body.
The plate and the lid are arranged, and the package body is
Insert the optical fiber into the groove of the exposed first width area.
Fixing the optical fiber because the threaded glass pipe was fixed
Can be performed stably. In addition, the sealing metal plate is
Along the optical fiber in the second width region exposed from the
The notched part is provided, so from this notched part
By putting low melting glass in the groove and melting it,
The hermetic sealing of the portion can be easily and reliably performed. Only
The optical fiber is inserted into the glass pipe while the
Insert the metal plate through the notch and secure it
Since there is no need to pass an optical fiber through the through-hole of the package as in the conventional case, it is suitable for automation and has the effect of contributing to mass production and cost reduction.

【0034】[0034]

【0035】[0035]

【0036】[0036]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における光ファイバ導入部の
組み立ての第1段階を表わした斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first stage of assembling an optical fiber introducing section according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例で光ファイバ導入部の組み立ての第2
段階を表わした斜視図である。
FIG. 2 shows a second example of assembling the optical fiber introduction section in the present embodiment.
It is the perspective view showing the stage.

【図3】本発明の変形例における光ファイバ導入部の組
み立ての第1段階を表わした斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a first stage of assembling an optical fiber introduction section according to a modification of the present invention.

【図4】この変形例で光ファイバ導入部の組み立ての第
2段階を表わした斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a second stage of assembling the optical fiber introduction section in this modified example.

【図5】半田を使用して光ファイバを固定した従来の光
ファイバ導入部の気密封止構造の一例を表わした断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional hermetic sealing structure of an optical fiber introduction portion to which an optical fiber is fixed using solder.

【図6】従来の他の提案による光半導体素子気密パッケ
ージを斜め上方から見た斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of an optical semiconductor element hermetic package according to another conventional proposal as viewed obliquely from above.

【図7】図6に示した光半導体素子気密パッケージの断
面図である。
FIG. 7 is a sectional view of the optical semiconductor element airtight package shown in FIG. 6;

【図8】従来の更に他の提案による低融点ガラス溶融前
の気密封止光ファイバ端末を表わした縦断面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a hermetically sealed optical fiber terminal before melting a low-melting glass according to yet another conventional proposal.

【図9】図8に示した気密封止光ファイバ端末の低融点
ガラス溶融後の状態を表わした縦断面図である。
9 is a longitudinal sectional view showing a state after melting the low melting point glass of the hermetically sealed optical fiber terminal shown in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51 パッケージ(パッケージ本体) 52 半導体レーザ 53 放熱基板 54 凹部 55 パイプ溝 57 封止用金属板 58 ガラスパイプ 61 切り欠き(溝) 62 光ファイバ 63 保護被覆 65 蓋 67 低融点ガラス 71 フェルール REFERENCE SIGNS LIST 51 package (package main body) 52 semiconductor laser 53 heat dissipation substrate 54 concave portion 55 pipe groove 57 sealing metal plate 58 glass pipe 61 cutout (groove) 62 optical fiber 63 protective coating 65 lid 67 low melting point glass 71 ferrule

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直方体としての形状を有しその上面の中
央部分よりも一方の端部に近い側に周囲に縁を残した状
態で穿たれた凹部を配置しており、光ファイバと光学的
に接続された半導体レーザをこの凹部内に収容したパッ
ケージ本体と、前記凹部に対向する領域をくり抜いた形
状を有しており、パッケージ本体の他方の端部から第1
の幅の領域とこの凹部に対向する領域とを除いた残りの
縁の部分に密着固定した封止用金属板と、この封止用金
属板の前記他方の端部側の第2の幅の領域とを除外した
形で残りの上面部分に封着して前記半導体レーザの配置
された凹部の気密封止を行う蓋とを備えた半導体レーザ
モジュールであって、前記パッケージ本体の前記第1の幅の領域に、前記光フ
ァイバの保護被覆の外径よりも大きい貫通孔を有するガ
ラスパイプを固定する溝が配置されており、この溝に前
記ガラスパイプが固定されていると共に、前記封止用金
属板における前記第2の幅の領域に前記光ファイバに沿
った切り欠き部が設けられていて、この切り欠き部から
前記溝の内部 に配置された低融点ガラスの溶融によって
前記凹部が気密封止されていることを特徴とする光ファ
イバ導入部の気密封止構造。
1. A rectangular parallelepiped shape having a top surface
With an edge around the side closer to one end than the center
A package body in which a semiconductor laser optically connected to an optical fiber is accommodated in the concave portion, and a region facing the concave portion is hollowed out.
From the other end of the package body.
Excluding the area having the width of
A metal plate for sealing tightly fixed to the edge portion, and the sealing metal
The second width region on the other end side of the metal plate is excluded.
The semiconductor laser is sealed to the rest of the top surface
And a lid for hermetically sealing the recessed part , wherein the optical fiber is provided in the first width region of the package body.
Gas with a through hole larger than the outer diameter of the fiber protective coating
A groove for fixing the lath pipe is arranged, and this groove is
The glass pipe is fixed and the sealing metal
Along the optical fiber along the second width region of the metal plate
Notch is provided, and from this notch
By the melting of the low-melting glass placed inside the groove
The hermetically sealed structure of the optical fiber introduction portion, wherein the recess is hermetically sealed.
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