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JPH1039178A - Optical transmission module and method of manufacturing the same - Google Patents

Optical transmission module and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JPH1039178A
JPH1039178A JP8196615A JP19661596A JPH1039178A JP H1039178 A JPH1039178 A JP H1039178A JP 8196615 A JP8196615 A JP 8196615A JP 19661596 A JP19661596 A JP 19661596A JP H1039178 A JPH1039178 A JP H1039178A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission module
wall
optical transmission
roughened
cap
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP8196615A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Hibino
善典 日比野
Shigeki Ishibashi
重喜 石橋
Tatsuo Teraoka
達夫 寺岡
Tomoyuki Nishio
友幸 西尾
Satoshi Aoki
聰 青木
Taisuke Iwato
泰典 岩藤
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.)
Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone 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 Hitachi Cable Ltd, Hitachi Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP8196615A priority Critical patent/JPH1039178A/en
Publication of JPH1039178A publication Critical patent/JPH1039178A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたって光学系特性が安定な光伝送モ
ジュール及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板1上に発光素子4或いは受光素子を
固定し、基板1に光信号を伝搬させる平板導波路11或
いは光ファイバ6を設け、気密キャップ7で素子4の周
囲雰囲気を外気から隔離した光伝送モジュールにおい
て、気密キャップ7の内壁20を粗面化する。
(57) [Problem] To provide an optical transmission module having stable optical system characteristics for a long period of time and a method of manufacturing the same. SOLUTION: A light emitting element 4 or a light receiving element is fixed on a substrate 1, a flat waveguide 11 or an optical fiber 6 for transmitting an optical signal is provided on the substrate 1, and an atmosphere around the element 4 is isolated from outside air by an airtight cap 7. In the light transmission module, the inner wall 20 of the airtight cap 7 is roughened.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に用いられ
る光伝送モジュール及びその製造方法に関する。
The present invention relates to an optical transmission module used for optical communication and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、LD(レーザダイオード)等の半
導体発光素子或いはPD(フォトダイオード)等の半導
体受光素子を搭載した光伝送モジュールは、半導体素子
の周囲雰囲気を外気から隔離するためにハンダ付け或い
は溶接等により気密封止されたものが用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical transmission module equipped with a semiconductor light emitting element such as an LD (laser diode) or a semiconductor light receiving element such as a PD (photodiode) is soldered to isolate the ambient atmosphere of the semiconductor element from the outside air. Alternatively, one hermetically sealed by welding or the like is used.

【0003】気密封止は外気中の水分が半導体素子の周
囲雰囲気に混入し、温度変化を受けた際に水分が結露
し、LDの発光面やPDの受光面に付着して光学特性が
劣化するのを防ぐことを目的の一つとして成されるもの
である。しかし、はんだ付けや溶接により気密封止を行
うには専用の設備を必要とし、光伝送モジュールがコス
ト高となっていた。
In the hermetic sealing, moisture in the outside air is mixed into the ambient atmosphere of the semiconductor element, and when the temperature changes, the moisture condenses and adheres to the light emitting surface of the LD or the light receiving surface of the PD, thereby deteriorating the optical characteristics. It is done as one of the objectives to prevent doing so. However, to perform hermetic sealing by soldering or welding, special equipment was required, and the cost of the optical transmission module was high.

【0004】そこで、近年、樹脂を用いて気密封止を行
う簡易気密型光伝送モジュールが開発されている。
Therefore, in recent years, a simple hermetic optical transmission module that performs hermetic sealing using a resin has been developed.

【0005】図4は簡易気密封止型の光伝送モジュール
の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of an optical transmission module of a simple hermetic sealing type.

【0006】同図において、Si基板1上にはオプチカ
ルベンチ2と、V溝3とが形成されている。オプチカル
ベンチ2上にはLD(PD)4が電極5にハンダ付けに
より固定され、V溝3には光ファイバ6が載置されてい
る。さらにこれらの光部品1〜6の上部には、オプチカ
ルベンチ2を包囲するように金属製の気密キャップ7が
載せられ、Si基板1との間の隙間には熱硬化性接着剤
(或いは熱可塑性樹脂)8が充填されて気密封止されて
いる。尚、上述した気密キャップ7の材料にはプラスチ
ックが用いられることもあり、気密キャップ7が透明体
の場合には紫外線硬化型の樹脂が用いられることもあ
る。
In FIG. 1, an optical bench 2 and a V groove 3 are formed on a Si substrate 1. On the optical bench 2, an LD (PD) 4 is fixed to an electrode 5 by soldering, and an optical fiber 6 is placed in the V groove 3. Further, an airtight cap 7 made of metal is mounted on the optical components 1 to 6 so as to surround the optical bench 2, and a thermosetting adhesive (or a thermoplastic resin) is provided in a gap between the optical component 2 and the Si substrate 1. (Resin) 8 and hermetically sealed. Incidentally, plastic may be used as the material of the above-described hermetic cap 7, and when the hermetic cap 7 is a transparent body, an ultraviolet curable resin may be used.

【0007】図5は導波路型の光伝送モジュールの断面
図である。
FIG. 5 is a sectional view of a waveguide type optical transmission module.

【0008】これはSi基板1上に、LD(PD)4を
搭載したオプチカルベンチ2と、コアガラス9、下部ク
ラッドガラス10a、上部クラッドガラス10bからな
る導波路11とを形成し、LD(PD)4を気密キャッ
プ7で覆ったものである。この光伝送モジュールにおい
ても気密キャップ7は金属又はプラスチックで形成され
ている。
In this method, an optical bench 2 on which an LD (PD) 4 is mounted and a waveguide 11 comprising a core glass 9, a lower clad glass 10a, and an upper clad glass 10b are formed on a Si substrate 1, and the LD (PD) is formed. ) 4 is covered with an airtight cap 7. Also in this optical transmission module, the airtight cap 7 is formed of metal or plastic.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図4及び図
5に示した従来の光伝送モジュールにおいて、例えばモ
ジュール製造時に気密キャップ7の内部に乾燥不活性ガ
スを充填したとしても長時間使用しているうちに外気中
の水分が樹脂中に拡散侵入し、気密キャップ7内部の雰
囲気が湿気を帯びてしまうおそれがあった。
By the way, in the conventional optical transmission module shown in FIGS. 4 and 5, even if the inside of the airtight cap 7 is filled with a dry inert gas at the time of manufacturing the module, the module cannot be used for a long time. During this time, moisture in the outside air may diffuse into the resin, and the atmosphere inside the airtight cap 7 may be humid.

【0010】気密キャップ内部の雰囲気が湿気を帯びる
と、光伝送モジュールの使用温度が低下したときに、湿
気がLD(PD)4の端面や、LD(PD)4と光ファ
イバ6或いは導波路11との間の隙間等に結露して光伝
送損失が増加する等の光学系特性が低下するおそれがあ
った。
If the atmosphere inside the airtight cap is humid, when the operating temperature of the optical transmission module is lowered, the humidity is reduced to the end face of the LD (PD) 4, the LD (PD) 4 and the optical fiber 6 or the waveguide 11. There is a possibility that the optical system characteristics such as dew condensation in the gaps between the optical system and the optical transmission loss increase and the like may deteriorate.

【0011】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、長期にわたって光学系特性が安定な光伝送モジュー
ル及びその製造方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide an optical transmission module having stable optical system characteristics for a long period of time and a method of manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光伝送モジュールは、基板上に発光素子或い
は受光素子を固定し、基板に光信号を伝搬させる平板導
波路或いは光ファイバを設け、気密キャップで素子の周
囲雰囲気を外気から隔離した光伝送モジュールにおい
て、気密キャップの内壁が粗面化されているものであ
る。
In order to achieve the above object, an optical transmission module according to the present invention has a light emitting element or a light receiving element fixed on a substrate and a flat waveguide or an optical fiber for transmitting an optical signal to the substrate. In an optical transmission module provided with an airtight cap for isolating the surrounding atmosphere of the element from the outside air, the inner wall of the airtight cap is roughened.

【0013】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
は、気密キャップの内壁に微小凹凸加工物或いは多孔質
物が固着されて粗面化されていてもよい。
In addition to the above configuration, the optical transmission module of the present invention may have a roughened surface with a finely textured or porous material fixed to the inner wall of the airtight cap.

【0014】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
は、気密キャップの内壁に吸湿材が固着されて粗面化さ
れていてもよい。
In addition to the above configuration, the optical transmission module of the present invention may have a moisture absorbing material fixed to the inner wall of the airtight cap and roughened.

【0015】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
は、気密キャップが脆性材料、金属、樹脂或いはこれら
の複合材からなっていてもよい。
In addition to the above configuration, in the optical transmission module of the present invention, the hermetic cap may be made of a brittle material, metal, resin, or a composite thereof.

【0016】また、本発明の光伝送モジュールの製造方
法は、基板上に発光素子或いは受光素子を固定し、基板
に光信号を伝搬させる平板導波路或いは光ファイバを設
け、気密キャップで素子の周囲雰囲気を外気から隔離す
る光伝送モジュールの製造方法において、気密キャップ
の内壁を粗面化した後、基板上に気密キャップを固定し
たものである。
Further, according to the method of manufacturing an optical transmission module of the present invention, a light emitting element or a light receiving element is fixed on a substrate, a flat waveguide or an optical fiber for transmitting an optical signal is provided on the substrate, and the periphery of the element is sealed with an airtight cap. In the method for manufacturing an optical transmission module for isolating the atmosphere from the outside air, the inner wall of the hermetic cap is roughened, and then the hermetic cap is fixed on the substrate.

【0017】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
の製造方法は、気密キャップの内壁に微小凹凸加工或い
は多孔質加工を施すことにより粗面化してもよい。
In addition to the above structure, in the method of manufacturing an optical transmission module according to the present invention, the inner wall of the airtight cap may be roughened by subjecting the inner wall of the airtight cap to a fine unevenness or a porous process.

【0018】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
の製造方法は、気密キャップの内壁は、機械工具、超音
波或いはサンドブラストによる機械的加工手段によって
粗面化されてもよい。
In addition to the above configuration, in the method for manufacturing an optical transmission module of the present invention, the inner wall of the airtight cap may be roughened by a mechanical tool, a mechanical processing means using ultrasonic waves or sandblasting.

【0019】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
の製造方法は、気密キャップの内壁は、化学的エッチン
グ又は電気化学的エッチングによって粗面化されてもよ
い。
In addition to the above structure, in the method for manufacturing an optical transmission module according to the present invention, the inner wall of the airtight cap may be roughened by chemical etching or electrochemical etching.

【0020】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
の製造方法は、気密キャップの内壁は、型形成によって
粗面化されてもよい。
In addition to the above configuration, in the method for manufacturing an optical transmission module of the present invention, the inner wall of the airtight cap may be roughened by forming a mold.

【0021】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
の製造方法は、気密キャップの内壁は、光学的加工手段
によって粗面化されてもよい。
In addition to the above configuration, in the method for manufacturing an optical transmission module according to the present invention, the inner wall of the airtight cap may be roughened by optical processing means.

【0022】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
の製造方法は、気密キャップの内壁は、粉体付着又は粉
体焼結成形によって粗面化されてもよい。
In addition to the above configuration, in the method for manufacturing an optical transmission module of the present invention, the inner wall of the airtight cap may be roughened by powder adhesion or powder sintering.

【0023】上記構成に加え本発明の光伝送モジュール
の製造方法は、気密キャップの内壁は、金属元素を含む
有機材料の燃焼残渣物生成によって粗面化されてもよ
い。
In addition to the above structure, in the method for manufacturing an optical transmission module according to the present invention, the inner wall of the airtight cap may be roughened by generation of a combustion residue of an organic material containing a metal element.

【0024】上記構成によって、気密キャップを透過し
て内部に侵入した水分が、気密キャップの内壁の微小凹
凸や多孔質物等の粗面に吸着することにより、気密キャ
ップ内の雰囲気が低湿度に保たれる。また過大に透湿し
た場合でも気密キャップの内壁に結露するため、発光素
子や受光素子の端面や素子と平板導波路或いは光ファイ
バとの間の隙間への結露が防止される。気密キャップの
内壁に吸湿材を固着した場合には、気密キャップ内に侵
入した水分が吸収され、気密キャップ内が低湿度に保た
れる。
[0024] With the above structure, moisture that has penetrated into the inside of the hermetic cap through the inside of the hermetic cap is adsorbed on the rough surface of the inner wall of the hermetic cap or a rough surface such as a porous material, so that the atmosphere in the hermetic cap is kept at a low humidity. Dripping. Further, even when moisture is excessively permeated, dew is condensed on the inner wall of the airtight cap, so that dew condensation on the end face of the light emitting element or the light receiving element or on the gap between the element and the flat waveguide or the optical fiber is prevented. When the hygroscopic material is fixed to the inner wall of the hermetic cap, the moisture that has entered the hermetic cap is absorbed, and the inside of the hermetic cap is kept at a low humidity.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0026】図1は本発明の光伝送モジュールの一実施
の形態を示す断面図である。尚、導波路型光伝送モジュ
ールの場合について説明する。尚、図5に示した従来例
と同様の部材には共通の符号を用いた。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the optical transmission module of the present invention. The case of a waveguide type optical transmission module will be described. Note that the same members as those in the conventional example shown in FIG.

【0027】同図において、Si単結晶からなる基板1
の上部には台形状のオプチカルベンチ2が形成されてお
り、このオプチカルベンチ2にはレーザダイオードLD
(或いはフォトダイオードPD)4がハンダ付けにより
電極5に固定されている。基板1上のオプチカルベンチ
2の周辺には、オプチカルベンチ2の高さtに等しい厚
さの下部クラッドガラス10aが形成され、下部クラッ
ドガラス10aの上にはコアガラス9が形成されてい
る。コアガラス9は上部クラッドガラス10bで覆われ
ており、これらコアガラス9と両クラッドガラス10
a、10bとで導波路11が形成されている。尚、導波
路11の光軸とLD(PD)4の光軸とは一致するよう
に形成されているのはいうまでもない。
In the figure, a substrate 1 made of a Si single crystal is shown.
A trapezoidal optical bench 2 is formed on the upper part of the optical bench, and the optical bench 2 has a laser diode LD.
(Or photodiode PD) 4 is fixed to electrode 5 by soldering. A lower clad glass 10a having a thickness equal to the height t of the optical bench 2 is formed around the optical bench 2 on the substrate 1, and a core glass 9 is formed on the lower clad glass 10a. The core glass 9 is covered with an upper clad glass 10b.
The waveguide 11 is formed by a and 10b. Needless to say, the optical axis of the waveguide 11 is formed to coincide with the optical axis of the LD (PD) 4.

【0028】上部クラッドガラス10bのオプチカルベ
ンチ2の周囲には、LD(PD)4の周囲雰囲気を外気
から隔離するための気密キャップ7が熱可塑性接着剤
(或いは熱可塑性樹脂)8で固定されている。気密キャ
ップ7の内壁20には微小凹凸が形成されて粗面化され
ている。
A hermetic cap 7 for isolating the atmosphere around the LD (PD) 4 from the outside air is fixed around the optical bench 2 of the upper clad glass 10b with a thermoplastic adhesive (or a thermoplastic resin) 8. I have. Minute irregularities are formed on the inner wall 20 of the airtight cap 7 so that the inner wall 20 is roughened.

【0029】上記構成により、気密キャップ7を透過し
て内部空間21に水分が侵入すると、気密キャップ7の
内壁20に形成された微小凹凸に吸着することにより、
気密キャップ7内の雰囲気が低湿度に保たれる。また内
部空間21内に過大に透湿した場合でも気密キャップ7
の内壁に結露するため、LD(PD)4の端面や、LD
(PD)4と導波路11との間の隙間への結露が防止さ
れる。
According to the above configuration, when moisture penetrates through the airtight cap 7 and enters the internal space 21, the water is adsorbed on the minute irregularities formed on the inner wall 20 of the airtight cap 7,
The atmosphere in the airtight cap 7 is kept at a low humidity. Also, even when the inside space 21 is excessively permeable to moisture, the airtight cap 7
Of the LD (PD) 4 or the LD
Dew condensation in the gap between the (PD) 4 and the waveguide 11 is prevented.

【0030】次に図1に示した光伝送モジュールの製造
方法について述べる。
Next, a method of manufacturing the optical transmission module shown in FIG. 1 will be described.

【0031】まず、Si単結晶基板1に異方性エッチン
グ加工により、台形状のオプチカルベンチ2を形成し、
イオンビーム法及びフォトリソグラフィ技術を用いて下
部クラッドガラス10a、コアガラス9のガラス層及び
上部クラッドガラス10bのガラス層を順次積層する。
First, a trapezoidal optical bench 2 is formed on an Si single crystal substrate 1 by anisotropic etching.
The lower clad glass 10a, the glass layer of the core glass 9, and the glass layer of the upper clad glass 10b are sequentially laminated by using an ion beam method and a photolithography technique.

【0032】次いで反応性イオンエッチング技術を用い
てオプチカルベンチ2上に積層されたガラス層を除去
し、オプチカルベンチ2を露出させる。オプチカルベン
チ2上に電極となる金属膜を蒸着し、エッチングにより
電極5を形成した後電極5にLD(PD)4をハンダ付
けする。
Next, the glass layer laminated on the optical bench 2 is removed using a reactive ion etching technique, and the optical bench 2 is exposed. A metal film to be an electrode is deposited on the optical bench 2, an electrode 5 is formed by etching, and an LD (PD) 4 is soldered to the electrode 5.

【0033】ガラスを用いて断面コの字形状の気密キャ
ップ7を形成し、その気密キャップ7の内壁20にサン
ドブラスト加工により微小凹凸を形成する。
The hermetic cap 7 having a U-shaped cross section is formed using glass, and minute irregularities are formed on the inner wall 20 of the hermetic cap 7 by sandblasting.

【0034】紫外線透過性を有する気密キャップ7を紫
外線硬化型エポキシからなる熱硬化性接着剤8を用いて
接着固定することにより、光伝送モジュールが形成され
る。尚、気密キャップ7の取り付けは、乾燥窒素雰囲気
中で行われ、気密キャップ7の内部空間は乾燥窒素で充
満されると同時に外気から隔離される。
An optical transmission module is formed by bonding and fixing the hermetic cap 7 having ultraviolet transmittance using a thermosetting adhesive 8 made of an ultraviolet curing epoxy. The airtight cap 7 is mounted in a dry nitrogen atmosphere, and the internal space of the airtight cap 7 is filled with dry nitrogen and is simultaneously isolated from the outside air.

【0035】気密キャップ7の材質としては、ガラスや
セラミックス等の脆性材料の他、金属、プラスチック等
いずれの材料を用いてよい。
As the material of the airtight cap 7, any material such as metal and plastic may be used in addition to brittle materials such as glass and ceramics.

【0036】ガラス或いはセラミックス等の脆性材料で
は、ダイヤモンドドリルに代表されるダイヤモンド工具
による切削加工、硬質工具に超音波振動を与え切削する
超音波加工及び硬質の砂粒を圧縮空気と共に吹き付けて
切削するサンドブラスト加工によって効果的な内壁面を
形成できる。また、金属を用いて気密キャップを形成し
た場合には、化学的エッチング処理や放電加工によって
有効な凹凸面が形成できる。さらにプラスチック及び金
型成形できる一部の金属では金型に凹凸面を形成し、こ
れを転写することにより有効な凹凸面が形成できる。ま
たさらにレーザ光を吸収する材料では、レーザ光照射に
よって有効な凹凸面が形成できる。セラミックス等の耐
熱性の高い材料では、内壁面にセラミックス粉体を付着
させ、これを焼結して有効な多孔質物を形成することが
できる。シリコーン樹脂等の金属元素を含む有機材料を
内壁に塗布し、これを焼結させることによって有効な多
孔質金属酸化物を燃焼残渣物として気密キャップ内壁に
付着させることができる。
For brittle materials such as glass and ceramics, cutting with a diamond tool typified by a diamond drill, ultrasonic processing for cutting by applying ultrasonic vibration to a hard tool, and sandblasting for blowing hard sand particles together with compressed air. An effective inner wall surface can be formed by processing. When the hermetic cap is formed using metal, an effective uneven surface can be formed by chemical etching or electric discharge machining. Further, an effective uneven surface can be formed by forming an uneven surface on the mold of a plastic or a part of metal which can be formed by a mold and transferring the formed uneven surface. Further, with a material that absorbs laser light, an effective uneven surface can be formed by laser light irradiation. In the case of a material having high heat resistance such as ceramics, an effective porous material can be formed by attaching ceramic powder to the inner wall surface and sintering the powder. By applying an organic material containing a metal element such as a silicone resin to the inner wall and sintering the same, an effective porous metal oxide can be attached to the inner wall of the airtight cap as a combustion residue.

【0037】次に、気密キャップの内壁面加工と湿度変
化との関係について述べる。
Next, the relationship between the inner wall surface processing of the airtight cap and the change in humidity will be described.

【0038】図3に示した実験用サンプルを用いて気密
空間に侵入した水分量を測定した。
Using the experimental sample shown in FIG. 3, the amount of water entering the airtight space was measured.

【0039】同図に示す実験用サンプルは、内壁30に
種々の加工を施した筒状体31の両端に透明石英板32
a、32bを樹脂33で接着したものである。筒状体3
1の材質には石英ガラスを用い、透明石英板32a、3
2bには無水石英ガラス板を用い、接着用の樹脂33と
しては紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いた。また実験用
サンプル製作時は乾燥窒素を封入した。この実験用サン
プルの透明石英板32aに赤外光を透過させ、内部空間
34内の水分に含まれるOHイオンの赤外吸収ピークの
大きさを相対評価したものである。実験は温度85℃、
湿度85%の雰囲気に一定時間保持した後常温で赤外分
光測定を行った。
The experimental sample shown in FIG. 3 has a transparent quartz plate 32 at both ends of a cylindrical body 31 having an inner wall 30 subjected to various processes.
a and 32b are bonded with a resin 33. Cylindrical body 3
1 is made of quartz glass, and transparent quartz plates 32a,
An anhydrous quartz glass plate was used for 2b, and an ultraviolet-curable epoxy resin was used as the bonding resin 33. Also, dry nitrogen was sealed when the experimental sample was manufactured. The infrared light is transmitted through the transparent quartz plate 32a of this experimental sample, and the magnitude of the infrared absorption peak of the OH ion contained in the water in the internal space 34 is relatively evaluated. The experiment was performed at a temperature of 85 ° C.
After being kept in an atmosphere of 85% humidity for a certain period of time, infrared spectroscopy was performed at room temperature.

【0040】図2は、気密キャップの内壁面加工におけ
る湿度変化の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship of humidity changes in processing the inner wall surface of the airtight cap.

【0041】同図において横軸は時間軸であり、縦軸は
OHイオン吸収ピーク(相対値)軸である。
In the figure, the horizontal axis is the time axis, and the vertical axis is the OH ion absorption peak (relative value) axis.

【0042】特性曲線〜の内、は筒状体の内壁を
平滑化したもの(平滑面)、は筒状体の内壁をサンド
ブラスト加工により凹凸加工を施したもの(凹凸面)、
は筒状体の内壁にガラスセラミックスの粉体を水と混
合して付着させ、水分を乾燥させた後、焼結して多孔質
体を形成したもの(多孔質焼結体)、はシリコーン樹
脂を筒状体の内壁に付着させ、これを燃焼してケイ素酸
化物を主成分とする多孔質体を形成したもの(燃焼残渣
多孔質体)、は筒状体の内壁にシリカゲル粒子をエポ
キシ樹脂により接着したもの(シリカゲル)をそれぞれ
示す。
Among the characteristic curves (1) and (2), the one obtained by smoothing the inner wall of the cylindrical body (smooth surface), the one obtained by subjecting the inner wall of the cylindrical body to unevenness by sandblasting (uneven surface),
Is a mixture of glass ceramic powder and water adhering to the inner wall of a cylindrical body, which is then dried and then sintered to form a porous body (porous sintered body). Silicone resin Is adhered to the inner wall of a cylindrical body and burned to form a porous body mainly composed of silicon oxide (porous combustion residue). (Silica gel) adhered to each other.

【0043】平滑面を有する気密キャップではOHイ
オンの吸収ピークの大きさが約2000時間で飽和状態
となった。これは外気と同湿度となったものと考えられ
る。これに対して内壁面に本発明の主旨に基づく加工を
施した実験用サンプルは、OHイオンの吸収ピークが小
さく気密空間内の水分量が少ないことを示している。高
温高湿試験は、どの試料も同一に実施したので、エポキ
シ樹脂接着層を介して侵入する水分量はどれも同程度と
考えられる。
In the airtight cap having a smooth surface, the magnitude of the OH ion absorption peak became saturated in about 2000 hours. This is considered to be the same humidity as the outside air. On the other hand, the experimental sample in which the inner wall surface is processed based on the gist of the present invention has a small absorption peak of OH ions and indicates that the amount of water in the hermetic space is small. Since the high-temperature and high-humidity test was performed in the same manner for all the samples, it is considered that the amount of water entering through the epoxy resin adhesive layer is almost the same.

【0044】従って、この差異は壁面への水分吸着によ
り気密空間が低湿度化したものと結論づけられる。
Therefore, it can be concluded that this difference is due to the fact that the airtight space has been lowered in humidity due to the adsorption of moisture to the wall surface.

【0045】上述した実施の形態では、気密キャップの
内壁を微小凹凸加工した形態を示したが、これに限定さ
れるものではないことは明らかである。
In the above-described embodiment, the form in which the inner wall of the airtight cap is finely unevenly processed has been described, but it is apparent that the present invention is not limited to this.

【0046】例えば凹凸加工の代わりに多孔質体を用い
ても効果が得られる。多孔質体は、セラミックスや活性
炭、或いは繊維、繊維の積層物であっても同様の効果が
得られる。またシリカゲル等の吸湿物は、水和物を形成
する無機物、例えば硫酸銅等でもよく、吸水性ポリマの
ような有機物であってもよい。さらに本実施の形態では
光伝送モジュールに導波路が用いられているが、これに
限定されるものではなく光ファイバを用いてもよいのは
いうまでもない。
For example, an effect can be obtained even if a porous body is used instead of the unevenness processing. The same effect can be obtained even if the porous body is ceramics, activated carbon, fiber, or a laminate of fibers. The hygroscopic substance such as silica gel may be an inorganic substance that forms a hydrate, for example, copper sulfate, or an organic substance such as a water-absorbing polymer. Further, in the present embodiment, a waveguide is used for the optical transmission module, but it is not limited to this, and it goes without saying that an optical fiber may be used.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0048】基板上に発光素子或いは受光素子を固定
し、基板に光信号を伝搬させる平板導波路或いは光ファ
イバを設け、気密キャップで素子の周囲雰囲気を外気か
ら隔離した光伝送モジュールにおいて、気密キャップの
内壁を粗面化したので、長期にわたって光学系特性が安
定な光伝送モジュールを実現することができる。
In a light transmission module in which a light emitting element or a light receiving element is fixed on a substrate, a flat waveguide or an optical fiber for transmitting an optical signal is provided on the substrate, and an atmosphere around the element is isolated from outside air by an airtight cap. Since the inner wall is roughened, it is possible to realize an optical transmission module having stable optical system characteristics for a long period of time.

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

【図1】本発明の光伝送モジュールの一実施の形態を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an optical transmission module according to the present invention.

【図2】気密キャップの内壁面加工における湿度変化の
関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship of a humidity change in processing an inner wall surface of an airtight cap.

【図3】実験用サンプルの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an experimental sample.

【図4】従来の簡易気密封止型の光伝送モジュールの断
面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional simple airtight sealing type optical transmission module.

【図5】従来の導波路型の光伝送モジュールの断面図で
ある。
FIG. 5 is a sectional view of a conventional waveguide type optical transmission module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板(Si基板) 2 オプチカルベンチ 4 発光素子(LD、レーザダイオード) 5 電極 7 気密キャップ 11 平板導波路(導波路) 20 内壁 21 内部空間 Reference Signs List 1 substrate (Si substrate) 2 optical bench 4 light emitting element (LD, laser diode) 5 electrode 7 hermetic cap 11 flat waveguide (waveguide) 20 inner wall 21 internal space

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 重喜 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 寺岡 達夫 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 西尾 友幸 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 青木 聰 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 岩藤 泰典 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigeki Ishibashi 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Tatsuo Teraoka 5-1-1 Hidakacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 1 Opto-Systems Research Laboratory, Hitachi Cable, Ltd. (72) Inventor Tomoyuki Nishio 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture In-Optro Systems Research Laboratory, Hitachi Cable, Ltd. (72) Inventor, Satoshi Aoki Yokohama, Kanagawa Prefecture 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Ichitoshi Information and Communications Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yasunori Iwato 216, Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture In the Information and Communications Division of Hitachi, Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に発光素子或いは受光素子を固定
し、該基板に光信号を伝搬させる平板導波路或いは光フ
ァイバを設け、気密キャップで上記素子の周囲雰囲気を
外気から隔離した光伝送モジュールにおいて、上記気密
キャップの内壁が粗面化されていることを特徴とする光
伝送モジュール。
1. An optical transmission module in which a light emitting element or a light receiving element is fixed on a substrate, a flat waveguide or an optical fiber for transmitting an optical signal is provided on the substrate, and an ambient atmosphere of the element is isolated from the outside air by an airtight cap. 3. The optical transmission module according to claim 1, wherein an inner wall of the airtight cap is roughened.
【請求項2】 上記気密キャップの内壁に微小凹凸加工
物或いは多孔質物が固着されて粗面化されている請求項
1記載の光伝送モジュール。
2. The optical transmission module according to claim 1, wherein a finely textured product or a porous material is fixed to an inner wall of the airtight cap and roughened.
【請求項3】 上記気密キャップの内壁に吸湿材が固着
されて粗面化されている請求項1記載の光伝送モジュー
ル。
3. The optical transmission module according to claim 1, wherein a hygroscopic material is fixed to an inner wall of the airtight cap and is roughened.
【請求項4】 上記気密キャップが脆性材料、金属、樹
脂或いはこれらの複合材からなる請求項1記載の光伝送
モジュール。
4. The optical transmission module according to claim 1, wherein the airtight cap is made of a brittle material, metal, resin, or a composite thereof.
【請求項5】 基板上に発光素子或いは受光素子を固定
し、該基板に光信号を伝搬させる平板導波路或いは光フ
ァイバを設け、気密キャップで上記素子の周囲雰囲気を
外気から隔離する光伝送モジュールの製造方法におい
て、上記気密キャップの内壁を粗面化した後、上記基板
上に上記気密キャップを固定したことを特徴とする光伝
送モジュールの製造方法。
5. An optical transmission module in which a light emitting element or a light receiving element is fixed on a substrate, a flat waveguide or an optical fiber for transmitting an optical signal is provided on the substrate, and an atmosphere around the element is isolated from the outside air by a hermetic cap. The method for manufacturing an optical transmission module according to claim 1, wherein the inner wall of the airtight cap is roughened, and then the airtight cap is fixed on the substrate.
【請求項6】 上記気密キャップの内壁に微小凹凸加工
或いは多孔質加工を施すことにより粗面化した請求項5
記載の光伝送モジュールの製造方法。
6. A roughened surface by subjecting an inner wall of the hermetic cap to a fine unevenness process or a porous process.
The manufacturing method of the optical transmission module described in the above.
【請求項7】 上記気密キャップの内壁は、機械工具、
超音波或いはサンドブラストによる機械的加工手段によ
って粗面化された請求項5記載の光伝送モジュールの製
造方法。
7. The inner wall of the hermetic cap is a machine tool,
6. The method for manufacturing an optical transmission module according to claim 5, wherein the surface is roughened by mechanical processing means using ultrasonic waves or sandblasting.
【請求項8】 上記気密キャップの内壁は、化学的エッ
チング又は電気化学的エッチングによって粗面化された
請求項5記載の光伝送モジュールの製造方法。
8. The method according to claim 5, wherein the inner wall of the airtight cap is roughened by chemical etching or electrochemical etching.
【請求項9】 上記気密キャップの内壁は、型形成によ
って粗面化された請求項5記載の光伝送モジュールの製
造方法。
9. The method according to claim 5, wherein the inner wall of the airtight cap is roughened by forming a mold.
【請求項10】 上記気密キャップの内壁は、光学的加
工手段によって粗面化された請求項5記載の光伝送モジ
ュールの製造方法。
10. The method for manufacturing an optical transmission module according to claim 5, wherein an inner wall of the airtight cap is roughened by optical processing means.
【請求項11】 上記気密キャップの内壁は、粉体付着
又は粉体焼結成形によって粗面化された請求項5記載の
光伝送モジュールの製造方法。
11. The method according to claim 5, wherein an inner wall of the airtight cap is roughened by powder adhesion or powder sintering.
【請求項12】 上記気密キャップの内壁は、金属元素
を含む有機材料の燃焼残渣物生成によって粗面化された
請求項5記載の光伝送モジュールの製造方法。
12. The method for manufacturing an optical transmission module according to claim 5, wherein an inner wall of the airtight cap is roughened by generation of a combustion residue of an organic material containing a metal element.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001509919A (en) * 1997-03-18 2001-07-24 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Optical transmission module
WO2003062894A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-31 Tyco Electronics Raychem Nv Enclosed optical circuits
JP2007328201A (en) * 2006-06-08 2007-12-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical integrated circuit

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