光元件用封装件以及光元件模块

摘要

提供一种能够确保良好的气密性并且抑制或防止与光元件光学性耦合的光纤的破损的发生的光元件用封装件以及光元件模块。光元件用封装件具有：封装件主体部，收纳光元件；管部，设于封装件主体部，供与光元件光学性耦合的光纤插通；以及固定部，设于封装件主体部内，供光纤的一端固定，管部具有：第一管部，基端固定于封装件主体部；以及第二管部，与第一管部的前端接合，热膨胀系数比第一管部高，由密封材料密封。

权利要求

1.一种光元件用封装件，其特征在于，具有：封装件主体部，收纳光元件；

管部，设于所述封装件主体部，供与所述光元件光学性耦合的光纤插通；以及固定部，设于所述封装件主体部内，供所述光纤的一端固定，所述管部具有：

第一管部，基端固定于所述封装件主体部；以及第二管部，与所述第一管部的前端接合，热膨胀系数比所述第一管部高，由密封材料密封。

2.根据权利要求1所述的光元件用封装件，其特征在于，所述第二管部的热膨胀系数比所述密封材料高。

3.根据权利要求1或2所述的光元件用封装件，其特征在于，所述第二管部具有颈部，该颈部的内径比所述管部中的其他的部分小，该颈部由所述密封材料密封。

4.根据权利要求3所述的光元件用封装件，其特征在于，所述颈部的内径比中心轴方向的长度大。

5.根据权利要求4所述的光元件用封装件，其特征在于，所述颈部的所述中心轴方向的长度为0.3～0.8mm，所述颈部的所述内径为0.5～1.0mm。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的光元件用封装件，其特征在于，所述密封材料由低熔点玻璃构成。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的光元件用封装件，其特征在于，所述第一管部的热膨胀系数为4.5×10-6～6.5×10-6/℃，所述第二管部的热膨胀系数为7.0×10-6～9.0×10-6/℃。

8.根据权利要求1～6中的任一项所述的光元件用封装件，其特征在于，所述第一管部的材料为可伐合金、42合金或陶瓷，所述第二管部的材料为42合金、45合金、47合金、50合金、52合金、78合金。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的光元件用封装件，其特征在于，所述光元件为半导体激光器元件。

10.一种光元件模块，其特征在于，具有：权利要求1～9中的任一项所述的光元件用封装件；

所述光元件，收纳于所述封装件主体部；

所述光纤，插通于所述管部，一端固定于所述固定部；以及所述密封材料，对插通有所述光纤的所述第二管部进行密封。

说明书

光元件用封装件以及光元件模块

技术领域

[0001] 本发明涉及收纳光元件的光元件用封装件以及具备该光元件用封装件的光元件模块。

背景技术

[0002] 半导体激光器具有消耗电力小、小型等特征，以致于在光通信、光记录、物质加工等各种各样的领域中广泛利用。半导体激光器等光元件通常收纳于封装件并模块化而使用(专利文献1)。

[0003] 在专利文献1所记载的光元件模块中，在收纳光元件的封装件内，供与光元件光耦合的光纤的前端接合的金属箍固定在杆上。封装件中固定有插通管，在插入于插通管的环状部件的光纤插通孔中插通光纤。插通管、环状部件以及光纤由低熔点玻璃气密密封并固定。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2002-258111号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的问题

[0008] 在如上述那样通过低熔点玻璃等密封材料对光纤插通的部分进行气密密封的密封作业中，需要用高频加热装置等加热器装置对光纤插通的部分的周边进行加热。在使用低熔点玻璃作为密封材料的情况下，需要加热至450～550℃左右。

[0009] 设于封装件的插通管等插通有光纤的管部由于密封作业中的加热而膨胀并沿长度方向伸长。而且，由于密封作业结束后的温度下降，管部从伸长的状态收缩至原来的状态。由于因温度下降而管部收缩的现象，所以高温状态下管部的前端附近处用低熔点玻璃密封的光纤在封装件内较大地挠曲并弯曲。封装件内的光纤的弯曲如以下叙述的那样成为光纤的破损的一个原因。

[0010] 在因温度下降而管部收缩时，光纤在封装件内为与光元件光耦合而校准并固定的部位与用低熔点玻璃密封的部位之间的区间较大地挠曲并弯曲。其结果是，在校准并固定的部位以及由低熔点玻璃密封的部位的光纤的两端部分的根部产生较大的横向的剪应力。由于由光元件模块的装配后的各种可靠性试验引起的温度变化等而给光纤的产生横向的剪应力的部位施加较大的负荷，其结果是，光纤会发生破损。尤其，光纤在还施加有由管部和低熔点玻璃引起的紧固压力的用低熔点玻璃密封的部位的根部会发生断线。

[0011] 专利文献1中记载了利用由光纤的前端部与气密密封部的阶梯产生的光纤的自然的弯曲来缓和在由周围温度的变化引起的封装件的膨胀收缩时产生的对光纤的拉伸应力、压缩应力。然而，在专利文献1所记载的技术中，可认为难以抑制作为光纤的破损的一个原因的对光纤的横向的剪切力。

[0012] 另一方面，作为供光纤插通并密封的管部，在使用由热膨胀系数小的材质构成的部件的情况下，即便能够抑制由管部的膨胀收缩引起的光纤的挠曲，在用低熔点玻璃密封的部位也无法获得充分的敛缝效果。在无法获得充分的敛缝效果时，封装件难以确保良好的气密性。

[0013] 本发明的目的在于提供一种能够确保良好的气密性并且抑制或防止与光元件光学性耦合的光纤的破损的发生的光元件用封装件以及光元件模块。

[0014] 用于解决问题的手段

[0015] 根据本发明的一方面，提供一种光元件用封装件，其特征在于，具有：封装件主体部，收纳光元件；管部，设于所述封装件主体部，供与所述光元件光学性耦合的光纤插通；以及固定部，设于所述封装件主体部内，供所述光纤的一端固定，所述管部具有：第一管部，基端固定于所述封装件主体部；以及第二管部，与所述第一管部的前端接合，热膨胀系数比所述第一管部高，由密封材料密封。

[0016] 根据本发明的另一方面，提供一种光元件模块，其特征在于，具有：上述的光元件用封装件；所述光元件，收纳于所述封装件主体部；所述光纤，插通于所述管部，一端固定于所述固定部；以及所述密封材料，对插通有所述光纤的所述第二管部进行密封。

[0017] 发明效果

[0018] 根据本发明，能够确保良好的气密性并且抑制或防止光纤的破损的发生。

附图说明

[0019] 图1是表示本发明的一实施方式的光元件模块的剖视图。

[0020] 图2是表示本发明的一实施方式的光元件模块的光元件用封装件中的管部的剖视图。

[0021] 图3A是表示本发明的一实施方式的光元件模块的密封作业的工序剖视图。

[0022] 图3B是表示本发明的一实施方式的光元件模块的密封作业的工序剖视图。

[0023] 图3C是表示本发明的一实施方式的光元件模块的密封作业的工序剖视图。

[0024] 图3D是表示本发明的一实施方式的光元件模块的密封作业的工序剖视图。

[0025] 图4是表示背景技术的光元件模块的剖视图。

[0026] 图5是表示其他的背景技术的光元件模块的剖视图。

[0027] 图6是表示其他的背景技术的光元件模块中的管部的剖视图。

[0028] 图7A是表示其他的背景技术的光元件模块的密封作业的工序剖视图。

[0029] 图7B是表示其他的背景技术的光元件模块的密封作业的工序剖视图。

[0030] 图7C是表示其他的背景技术的光元件模块的密封作业的工序剖视图。

[0031] 图7D是表示其他的背景技术的光元件模块的密封作业的工序剖视图。

[0032] 图8是表示本发明的变形实施方式的光元件模块的剖视图(其1)。

[0033] 图9是表示本发明的变形实施方式的光元件模块的剖视图(其2)。

具体实施方式

[0034] [一实施方式]

[0035] 使用图1～图7D来说明本发明的一实施方式的光元件用封装件以及光元件模块。

[0036] 首先，使用图1以及图2来说明本实施方式的光元件用封装件以及使用了该光元件用封装件的光元件模块的结构。图1是表示本实施方式的光元件模块的剖视图。图2是表示本实施方式的光元件模块的光元件用封装件中的管部的剖视图。

[0037] 本实施方式的光元件模块具有光半导体元件的一种即半导体激光器(激光器二极管)元件作为光元件。如图1所示，本实施方式的光元件模块10具有光元件用封装件(以下简称为“封装件”)12、冷却元件14、基座16、半导体激光器元件20、聚光透镜22、光纤24以及密封材料44。

[0038] 封装件12构成收纳冷却元件14、基座16、半导体激光器元件20、聚光透镜22等的容器。封装件12具有底板部30、外框部32、盖部34和管部36。冷却元件14、基座16、半导体激光器元件20、聚光透镜22等收纳于由底板部30、外框部32和盖部34包围的空间内。底板部30、外框部32以及盖部34构成收纳半导体激光器元件20等的封装件主体部。

[0039] 在封装件12的底板部30上固定有冷却元件14。底板部30能够作为吸热器起作用。作为底板部30的材料，可使用例如铁中混合了镍、钴的合金即可伐合金、铜钨(CuW)合金等。

[0040] 冷却元件14例如为热电冷却元件(Thermoelectric Cooler、TEC)，能够控制半导体激光器元件20的温度。在冷却元件14上固定有基座16。基座16供半导体激光器元件20等搭载。作为基座16的材料，可使用例如氮化铝、铜钨合金、铜(Cu)等热导率高且散热性优异的材料。

[0041] 作为光元件的半导体激光器元件20形成为芯片状。半导体激光器元件20例如以通过软钎焊等固定并搭载于底座18上的底座芯片(Chip On Submount、COS)的方式设置于基座16上。半导体激光器元件20以向沿着底板部30的板面的方向输出激光的方式设置成光轴与沿着底板部30的板面的方向平行。需要说明的是，在封装件12的例如外框部32中设有为了通过外部电源向半导体激光器元件20施加驱动电流等而使用的引脚(未图示)。半导体激光器元件20的电极通过例如引线键合而引脚电连接。

[0042] 在半导体激光器元件20的输出侧的基座16上设有包括对从半导体激光器元件20输出的激光进行聚光的聚光透镜22等的光学系统。包括聚光透镜22等的光学系统的光轴与半导体激光器元件20的光轴一致。需要说明的是，在光学系统中的半导体激光器元件20与聚光透镜22之间，也可以设置使激光为平行光的准直透镜、切断返回光的光隔离器等。在包括聚光透镜22等的光学系统的输出侧的基座16上设有供光纤24的输入端固定的固定部即台座28。作为台座28的材料，可使用例如陶瓷、氮化铝、耐热玻璃等。需要说明的是，也可以不使用聚光透镜22等光学零件而使光纤24与半导体激光器元件20直接光耦合。在该情况下，例如作为光纤24，使用前端被透镜加工了的透镜光纤，可以使光纤24的被透镜加工了的前端与半导体激光器元件20直接光耦合，使光纤24固定于台座28。

[0043] 封装件12的外框部32为矩形状的框体，以包围包含半导体激光器元件20设置的区域在内的区域的方式固定于底板部30上。外框部32具有在沿着半导体激光器元件20的光轴的方向上相互相对的前侧壁部32a以及后侧壁部32b、在与沿着半导体激光器元件20的光轴的方向正交的方向上相互相对的左侧壁部以及右侧壁部(均未图示)。作为外框部32的材料，可使用例如可伐合金、陶瓷等。外框部32通过例如硬钎焊、软钎焊、熔焊、粘接剂等而固定于底板部30上。

[0044] 封装件12的盖部34以覆盖外框部32的上侧的开口部的方式固定于外框部32上。作为盖部34的材料，可使用例如可伐合金等。盖部34通过例如熔焊、软钎焊、粘接剂等而固定于外框部32上。

[0045] 封装件12的管部36以贯通外框部32的前侧壁部32a的方式设于前侧壁部32a。管部36以该管部36的中心轴与半导体激光器元件20的光轴一致的方式设置成与沿着底板部30的板面的方向平行。管部36通过例如硬钎焊、软钎焊、熔焊、粘接剂等而固定于前侧壁部
32a。

[0046] 管部36如图1以及图2所示的那样具有作为第一管部的管主体部38和作为第二管部的管前端部40。向管部36内插通与半导体激光器元件20光学性耦合的光纤24。管主体部38由例如金属或陶瓷构成。并且，管前端部40由例如金属构成。

[0047] 作为第一管部的管主体部38的基端固定于外框部32的前侧壁部32a。管主体部38的基端通过例如硬钎焊、软钎焊、熔焊、粘接剂等而固定于前侧壁部32a。管主体部38的中空部与由底板部30、外框部32以及盖部34包围的空间连接。

[0048] 作为第二管的管前端部40与管主体部38的前端接合并与管主体部38一体化。需要说明的是，使管主体部38与管前端部40接合的方法并没有特别限定，也可以使用硬钎焊或激光熔焊等。不过，接合方法优选为能够确保接合部分的气密性的方法。管前端部40的中空部与管主体部38的中空部以相同的直径连续地连接。

[0049] 管主体部38在前侧壁部32a侧与管前端部40侧之间整体具有恒定的内径。管主体部38的中空部作为与中心轴正交的截面形状具有例如圆形状的截面形状。需要说明的是，管主体部38的中空部的截面形状并不限定于圆形状的形状，可以采用各种形状，也可以为多边形的形状。

[0050] 另一方面，管前端部40在其前端附近具有管部36中内径最小的颈部40a。即，颈部40a与管部36中的其他的部分相比内径变小。管前端部40中的比颈部40a靠管主体部38侧的部分具有与管主体部38相同的内径，内部空间与管主体部38连续地相连。管前端部40中的比颈部40a靠前端侧的部分在管部36中内径最宽。管前端部40的中空部作为与中心轴正交的截面形状具有例如圆形状的截面形状，根据中心轴方向的位置而如所述的那样内径不同。需要说明的是，管前端部40的中空部的截面形状并不限定于圆形状的形状，可以采用各种形状，也可以为多边形的形状。

[0051] 上述管主体部38和管前端部40如以下叙述的那样彼此由热膨胀系数不同的异种材料构成。需要说明的是，在本说明书中，热膨胀系数是指常温～600℃下的线膨胀率。

[0052] 首先，管主体部38由热膨胀系数比较低的材料构成，热膨胀系数比管前端部40低。管主体部38的热膨胀系数优选为4.5×10-6～6.5×10-6/℃。通过管主体部38的热膨胀系数处于这种数值范围内，能够如后述那样将管部36整体的收缩抑制得较小。

[0053] 管主体部38的材料例如为可伐合金、42合金、由氧化铝等构成的陶瓷等。可伐合金的热膨胀系数为4.6×10-6～5.5×10-6/℃。42合金的热膨胀系数为4.5×10-6～6.5×10-6/℃。由氧化铝构成的陶瓷的热膨胀系数为6.4×10-6～7.5×10-6/℃。并且，作为管主体部38的材料，可以使用与供该管主体部38的基端固定的外框部32相同的材料。

[0054] 另一方面，管前端部40由热膨胀系数比较高的材料构成，热膨胀系数比管主体部38高。并且，管前端部40的热膨胀系数比后述的由低熔点玻璃构成的密封材料44高。管前端部40的热膨胀系数优选为7.0×10-6～9.0×10-6/℃。通过管前端部40的热膨胀系数处于这种数值范围内，能够防止由热引起的较大的变形，并且如后述那样充分获得敛缝效果。

[0055] 作为管前端部40的材料，可以适当选择使用热膨胀系数比管主体部38的材料以及低熔点玻璃高的材料。管前端部40的材料例如为42合金、45合金、47合金、50合金、52合金、78合金等。45合金的热膨胀系数为7.0×10-6～8.0×10-6/℃。47合金的热膨胀系数为8.0×
10-6～9.0×10-6/℃。50合金的热膨胀系数为9.4×10-6～10.4×10-6/℃。52合金的热膨胀系数为9.5×10-6～10.5×10-6/℃。78合金的热膨胀系数为13.5×10-6～14.5×10-6/℃。

[0056] 光纤24的一端被插通于管部36而导入到封装件12内。导入到包括管部36内的封装件12内的光纤24的一端侧部分为除去了覆层26的裸线的状态。

[0057] 导入到封装件12内的光纤24的一端为供激光输入的输入端，与半导体激光器元件20的光轴校准，通过固定件42而固定于台座28上。作为固定件42，可使用例如树脂、焊料、低熔点玻璃等。向在作为固定部的台座28上固定的光纤24的一端输入从半导体激光器元件20输出并通过聚光透镜22聚光的激光。如此，半导体激光器元件20经由包括聚光透镜22等的光学系统与光纤24的一端光学性耦合。向光纤24的一端输入的激光在光纤24中传播之后，从作为输出端的光纤24的另一端输出。

[0058] 在插通有光纤24的管部36中，该管部36的管前端部40通过由低熔点玻璃构成的密封材料44来进行气密密封。更具体而言，在管部36的管前端部40中，插通有光纤24的颈部40a通过由低熔点玻璃构成的密封材料44来进行气密密封。密封材料44与光纤24一起将管前端部40中的颈部40a的中空部及其相邻部分的中空部堵塞来进行气密密封。光纤24以位于颈部40a的中心的方式由密封材料44固定。

[0059] 需要说明的是，构成密封材料44的低熔点玻璃是软化点为600℃以下的玻璃，只要可用密封作业下的加热温度进行软化即可。低熔点玻璃优选是软化点为500℃以下的玻璃，更优选是软化点为400℃以下的玻璃。构成密封材料44的低熔点玻璃的热膨胀系数例如为5.9×10-6～12×10-6/℃。构成密封材料44的低熔点玻璃的种类并没有特别限定，可使用例如铅系、钒系、铋系等的低熔点玻璃。不过，从环境适合性的角度出发，优选为钒系等的无铅的低熔点玻璃。

[0060] 这样由密封材料44气密密封的颈部40a如图2所示的那样内径D大于中心轴方向的长度L。即，颈部40a的中空部具有在径向上宽幅的形状。颈部40a的中心轴方向的长度L例如为0.3～0.8mm。另一方面，颈部40a的内径D例如为0.5～1.0mm。

[0061] 在台座28上以及颈部40a中固定的光纤24稍微挠曲并沿着半导体激光器元件20的光轴方向固定。封装件12内的固定于台座28与颈部40a之间的光纤24不与封装件12的内表面即管部36的内壁面、外框部32的内壁面、底板部30的底面以及盖部34的顶面接触。

[0062] 如此，构成了本实施方式的光元件模块10。

[0063] 在本实施方式的光元件模块10的动作时，通过外部的驱动电源向半导体激光器元件20施加驱动电流。在被施加驱动电流时，半导体激光器元件20进行激光振荡并输出激光。从半导体激光器元件20输出的激光由聚光透镜22聚光并向光纤24的固定于台座28上的固定端入射。入射到光纤24的固定端的激光作为光元件模块10的输出而从光纤24的输出端输出。

[0064] 本实施方式的光元件模块10如上述那样供光纤24插通并气密密封的管部36具有管主体部38和管前端部40。管前端部40的热膨胀系数比管主体部38以及由低熔点玻璃构成的密封材料44高。如此，在本实施方式中，管部36被分割成热膨胀系数相互不同的管前端部40以及管主体部38。由此，对于收纳半导体激光器元件20的封装件12能够确保良好的气密性，并且能够抑制或防止与半导体激光器元件20光学性耦合的光纤24的破损的发生。以下，对于该点详细叙述。

[0065] 作为用于向封装件12内导入光纤24的管部，考虑与本实施方式不同而使用与外框部32或盖部34一样仅由热膨胀系数比较低的材料即例如可伐合金构成的非分割的管部。图4是表示使用了仅由可伐合金构成的非分割的管部的背景技术的光元件模块的剖视图。

[0066] 如图4所示，在背景技术的光元件模块100中，取代二分割的本实施方式的管部36，仅由可伐合金构成的非分割的管部136设于外框部32的前侧壁部32a。管部136在其前端附近具有管部136中内径最窄的颈部136a。插通有光纤24的颈部136a的中空部通过由低熔点玻璃构成的密封材料144来进行气密密封。光元件模块100的除了这些以外的点与图1所示的光元件模块10相同。

[0067] 在背景技术的光元件模块100中，管部136整体的热膨胀系数比较低，热膨胀系数比由低熔点玻璃构成的密封材料144低。在该情况下，在因密封作业下的加热后的温度下降而管部136收缩时，在颈部136a中无法充分获得管部136将由低熔点玻璃构成的密封材料144以及光纤24紧固的敛缝效果。其结果是，在由密封材料144密封的颈部136a中难以确保良好的气密性。具体而言，在图4所示的背景技术的光元件模块100中，产生例如氦检漏试验中测定的泄漏量为10-7～10-9Pa·m3/s级别的气密性不良好的不良品。

[0068] 并且，作为用于向封装件12内导入光纤24的管部，考虑与本实施方式不同并以获得上述的敛缝效果为目的而使用仅由热膨胀系数比较高的材料即例如50合金构成的非分割的管部。图5时表示使用了仅由50合金构成的非分割的管部的其他的背景技术的光元件模块的剖视图。

[0069] 如图5所示，在其他的背景技术的光元件模块200中，取代二分割的本实施方式的管部36，仅由50合金构成的非分割的管部236设于外框部32的前侧壁部32a。管部236在其前端附近具有管部236中内径最窄的颈部236a。插通有光纤24的颈部236a的中空部通过由低熔点玻璃构成的密封材料244来进行气密密封。光元件模块200的除了这些以外的点与图1所示的光元件模块10相同。

[0070] 在其他的背景技术的光元件模块200中，管部236整体的热膨胀系数比较高，热膨胀系数比由低熔点玻璃构成的密封材料244高。在该情况下，在因密封作业下的加热后的温度下降而管部236收缩时，在颈部236a中能够充分获得管部236将由低熔点玻璃构成的密封材料244以及光纤24紧固的敛缝效果。其结果是，在由密封材料244密封的颈部236a中能够确保良好的气密性。具体而言，在图5所示的其他的背景技术的光元件模块200中，能够确保-11 3例如氦检漏试验中测定的泄漏量为10 Pa·m/s级别的良好的气密性。

[0071] 另一方面，在其他的背景技术的光元件模块200中，由于密封作业下的加热而管部236较大地膨胀。而且，在因该加热后的温度下降而管部236收缩时，管部236由于热膨胀系数比较高而较大地收缩。其结果是，在台座28以及颈部236a中固定的光纤24较大地挠曲并弯曲成与管部236的内壁接触的程度。在光纤24较大地挠曲并弯曲时，如上述那样在校准并固定的部位以及由低熔点玻璃密封的部位的光纤24的两端部分的根部产生作为光纤24的破损的一个原因的较大的横向的剪应力。因此，在图5所示的其他的背景技术的光元件模块
200中，大多会发生光纤24的断线不良等光纤24的破损，难以抑制光纤24的破损。

[0072] 相对于这些，在本实施方式的光元件模块10中，在管部36中，包括气密密封的颈部40a的管前端部40的热膨胀系数比管主体部38以及由低熔点玻璃构成的密封材料44高。由于管前端部40的热膨胀系数比较高，所以在颈部40a中能够充分获得管前端部40将由低熔点玻璃构成的密封材料44以及光纤24紧固的敛缝效果。由此，在本实施方式的光元件模块
10中，能够确保良好的气密性。在本实施方式的光元件模块10中，能够确保例如氦检漏试验中测定的泄漏量为10-11Pa·m3/s级别的良好的气密性。

[0073] 并且，在本实施方式的光元件模块10中，管主体部38的热膨胀系数比较低，热膨胀系数比管前端部40低。由此，将由密封作业下的加热引起的管主体部38的膨胀抑制得较小。而且，在因该加热后的温度下降而管主体部38收缩时，将管主体部38的收缩抑制得较小。由此，管部36整体的膨胀以及收缩也被抑制得较小。其结果是，能够将在台座28以及颈部40a中固定的光纤24的挠曲抑制得较小。根据本实施方式，能够防止管部36内的光纤24挠曲成与管部36的内壁接触。因此，在本实施方式的光元件模块10中，能够抑制封装件12内的光纤
24中的横向的剪应力的产生，并且能够抑制或防止光纤24的断线不良等破损的发生。

[0074] 如此，在本实施方式的光元件模块10中，通过以良好的气密性对颈部40a进行密封，对于收纳半导体激光器元件20的封装件12能够确保良好的气密性。而且，在本实施方式的光元件模块10中，通过抑制封装件12内的光纤24中的横向的剪应力的产生，能够抑制或防止光纤24的断线不良等破损的发生。

[0075] 而且，在本实施方式的光元件模块10中，由密封材料44气密密封的颈部40a的内径D大于中心轴方向的长度L。由此，能够降低对颈部40a中的光纤24的负荷。以下，对于该点详细叙述。

[0076] 在其他的背景技术的光元件模块200中，气密密封的颈部236a如图6所示的那样与内径D′相比中心轴方向的长度L′较大。如此，在颈部236a的中空部在其中心轴方向上细长的情况下，构成密封材料244的低熔点玻璃的粘度较高时，密封材料244无法充分地进入颈部236a的中空部内。因此，颈部236a中的密封材料244的填充变得不充分。在该情况下，在密封材料244的内侧端部产生平衡差的倾斜，其结果是，向光纤24施加偏斜的应力。

[0077] 并且，由于与长度L′相比内径D′较小，所以颈部236a中构成该颈部236a的金属材料的厚度t′变得比较厚。因此，在颈部236a中因收缩而成为将光纤24紧固的压力，向光纤施加较大的负荷。

[0078] 因此，在如图6所示的那样中心轴方向细长的颈部236a的形状下，容易发生光纤24的破损。

[0079] 另一方面，在本实施方式的光元件模块10中，气密密封的颈部40a如图2所示的那样与中心轴方向的长度L相比内径D较大。如此，在颈部40a的中空部在其径向上宽幅的情况下，即使构成密封材料44的低熔点玻璃的粘度较高，密封材料44也能够充分地进入颈部40a的中空部内。因此，颈部40a中的密封材料44的填充充分，能够使向颈部40a及其附近填充的密封材料44的内侧端部为平衡良好的形状。由此，在颈部40a中能够实现向光纤24施加的应力的均等化。

[0080] 并且，由于与长度L相比内径D较大，所以颈部40a中构成该颈部40a的金属材料的厚度t变得比较薄。由此，颈部40a中因收缩而将光纤24紧固的压力变得适度，能够降低向光纤24施加的负荷。

[0081] 如此，在本实施方式的光元件模块10中，通过与中心轴方向的长度L相比内径D较大，能够实现应力的均等化并且减轻负荷。由此，能够更可靠地抑制或防止光纤24的破损的发生。

[0082] 接着，使用图3A～图3D来说明本实施方式的光元件模块10的密封作业。图3A～图3D是表示本实施方式的光元件模块10的密封作业的工序剖视图。

[0083] 首先，将作为密封作业的对象的光元件模块10的封装件12固定于固定工具50。以管部36朝向上方且该管部36的中心轴垂直的方式使封装件12的底板部30垂直并固定于固定工具50。在固定于固定工具50的封装件12中，盖部34未固定于外框部32，使包括在底板部30上设置的半导体激光器元件20等在内的底板部30的上方开放。并且，向管部36内插通除去了覆层26的裸线的状态的光纤24的一端侧部分。导入到封装件12内的光纤24的一端以与半导体激光器元件20的光轴光学性耦合的方式校准，通过由树脂等构成的固定件42而固定于台座28。

[0084] 接着，如图3A所示，在插通有光纤24的管部36中的管前端部40的前端开口部配置成为密封材料44的低熔点玻璃颗粒44p。低熔点玻璃颗粒44p为例如具有比光纤24的外径大的内径和比颈部40a的内径大且比管前端部40的外径小的外径的圆筒形状的固体物。在该情况下，低熔点玻璃颗粒44p能够在其中空部插通光纤24而配置于管前端部40的前端开口部。

[0085] 需要说明的是，成为密封材料44的低熔点玻璃也可以取代低熔点玻璃颗粒44p那种以颗粒的形态配置于管前端部40的前端开口部而以膏状的形态向管前端部40的前端开口部供给。在该情况下，也可以例如图3A所示的那样使成为密封材料44的低熔点玻璃膏44q通过分配器52喷出而向管前端部40的前端开口部供给。

[0086] 接着，如图3B所示，使加热器54与管部36的前端部即管前端部40接触，通过加热器54对管部36进行加热。此时，以避免封装件12内的光纤24发生挠曲或相对于管前端部40的孔的中心错位的方式保持光纤24。并且，基于加热器54的加热温度可以根据低熔点玻璃的熔化、液状化而设定为例如450～550℃的温度，可以优选设定为460～480℃的温度。

[0087] 对管部36进行加热时，由此被加热的低熔点玻璃颗粒44p如图3C所示的那样熔化、液状化而作为密封材料44向管前端部40的颈部40a及其附近的中空部内进入。在本实施方式中，如上述那样，颈部40a中与中心轴方向的长度L相比内径D较大。因此，密封材料44能够充分地进入颈部40a的中空部内，颈部40a中的密封材料44的填充充分。

[0088] 由于加热器54的加热，管部36发生热膨胀。在本实施方式中，如上述那样，管前端部40的热膨胀系数比管主体部38高，管前端部40的热膨胀系数比较高，管主体部38的热膨胀系数比较低。因此，管部36的热膨胀引起的中心轴方向的伸长如图3C中用箭头表示的那样主要发生在管前端部40。因此，在本实施方式中，与后述的图7C所示的其他的背景技术的情况相比较，将管部36的热膨胀引起的中心轴方向的伸长整体抑制得较小。

[0089] 接着，如图3D所示，将加热器54从管部36的前端部分离，对管部36进行冷却。冷却方法并没有特别限定，可以为自然冷却，也可以为基于送风等的强制冷却。对管部36进行冷却时，管前端部40中在颈部40a及其附近填充的密封材料44固化。如此，通过密封材料44而光纤24固定在颈部40a，并且插通了光纤24的颈部40a由密封材料44气密密封。

[0090] 如上述那样对颈部40a的中空部进行了密封之后，将盖部34固定于外框部32上。

[0091] 在本实施方式中，如上述那样，管前端部40的热膨胀系数比由低熔点玻璃构成的密封材料44高。由此，在颈部40a中能够充分获得管前端部40将由低熔点玻璃构成的密封材料44以及光纤24紧固的敛缝效果。因此，在本实施方式中，能够确保良好的气密性。

[0092] 并且，在本实施方式中，如上述那样，管前端部40的热膨胀系数比管主体部38高，管前端部40的热膨胀系数比较高，管主体部38的热膨胀系数比较低。因此，管部36的冷却引起的中心轴方向的收缩如图3D中用箭头表示的那样主要发生在管前端部40。因此，在本实施方式中，与后述的图7D所示的情况相比较，能够将管部36的冷却引起的中心轴方向的收缩整体抑制得较小。

[0093] 在本实施方式中，通过如上述那样将管部36的热膨胀引起的伸长以及冷却引起的收缩抑制得较小，能够将在台座28以及颈部40a中固定的光纤24的挠曲df抑制得较小。根据本实施方式，能够防止管部36内的光纤24挠曲成与管部36的内壁接触。因此，在本实施方式的光元件模块10中，能够抑制封装件12内的光纤24中的横向的剪应力的产生，并且能够抑制或防止光纤24的断线不良等破损的发生。

[0094] 并且，在本实施方式中，能够将颈部40a的密封前后的光纤耦合光输出(Pf)的变动以及偏振消光比(Polarization Extinction Ratio、PER)的变动抑制得较小，能够获得稳定的特性。

[0095] 另一方面，如上述那样，在图5所示的其他的背景技术的光元件模块200中，难以兼顾良好的气密性的确保和光纤24的破损的发生的抑制。以下，使用图7A～图7D来说明其他的背景技术的光元件模块200的密封作业。图7A～图7D是表示其他的背景技术的光元件模块200的密封作业的工序剖视图。

[0096] 首先，如图7A所示，与图3A所示的情况一样，将与低熔点玻璃颗粒44p相同的低熔点玻璃颗粒244p配置于插通有光纤24的管部236的前端开口部。需要说明的是，也可以与图3A～图3D所示的情况一样使与低熔点玻璃膏44q相同的低熔点玻璃膏244q通过分配器52喷出而向管部236的前端开口部供给。

[0097] 接着，如图7B所示，与图3B所示的情况一样使加热器54与管部236的前端部接触，通过加热器54对管部236进行加热。对管部236进行加热时，由此被加热的低熔点玻璃颗粒244p如图7C所示的那样熔化、液状化而作为密封材料244向管部236的颈部236a的中空部内进入。

[0098] 由于加热器54的加热，管部236发生热膨胀。与本实施方式不同，在其他的背景技术中，如上述那样管部236整体的热膨胀系数比较高。因此，管部236的热膨胀引起的中心轴方向的伸长如图7C中用箭头表示的那样在管部236的整体中发生。因此，在其他的背景技术中，管部236的热膨胀引起的中心轴方向的伸长与前述的图3C所示的本实施方式的情况相比较变大。

[0099] 接着，如图7D所示，与图3D所示的情况一样将加热器54从管部236的前端部分离，对管部236进行冷却。对管部236进行冷却时，在管部236中，填充于颈部236a的密封材料244固化。如此，通过密封材料244而光纤24固定于颈部236a，并且插通了光纤24的颈部236a由密封材料244气密密封。

[0100] 与本实施方式不同，在其他的背景技术中，如上述那样管部236整体的热膨胀系数比较高。因此，管部236的冷却引起的中心轴方向的收缩如图7D中用箭头表示的那样在管部236的整体中发生。因此，在其他的背景技术中，管部236的冷却引起的中心轴方向的收缩与前述的图3D所示的本实施方式的情况相比较变大。

[0101] 在其他的背景技术中，如上述那样管部236的热膨胀引起的伸长以及冷却引起的收缩变大，因此在台座28以及颈部236a中固定的光纤24的挠曲df变大。其结果是，在其他的背景技术中，难以抑制封装件12内的光纤24中的横向的剪应力的产生，难以抑制光纤24的破损的发生。

[0102] 如以上那样，根据本实施方式，对于收纳半导体激光器元件20的封装件12能够确保良好的气密性，并且能够抑制或防止与半导体激光器元件20光学性耦合的光纤24的破损的发生。

[0103] [变形实施方式]

[0104] 本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形。

[0105] 例如，在上述实施方式中，以作为光元件的半导体激光器元件20收纳于封装件12内的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。作为光元件，可以取代半导体激光器元件20而使用发光二极管等发光元件，也可以使用光电二极管等受光元件。

[0106] 并且，在上述实施方式中，以作为密封材料44使用了由低熔点玻璃构成的密封材料的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。作为密封材料44，可以取代由低熔点玻璃构成的密封材料而使用由焊料、树脂等构成的密封材料。需要说明的是，在使用由焊料构成的密封材料44的情况下，作为光纤24，可以使用至少用密封材料44密封的一端部分被金属层覆层的金属涂层光纤。在密封材料44由焊料、树脂等构成的情况下，也能够如上述那样使管前端部40的热膨胀系数比密封材料44高。由此，在颈部40a中能够充分获得管前端部40将密封材料44以及光纤24紧固的敛缝效果，能够确保良好的气密性。

[0107] 并且，在上述实施方式中，以管前端部40的颈部40a中与中心轴方向的长度L相比内径D较大的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。颈部40a中不一定必须内径D大于长度L，也可以长度L和内径D相等，还可以长度L大于内径D。

[0108] 并且，在上述实施方式中，以通过底板部30、外框部32以及盖部34来构成收纳半导体激光器元件20的封装件主体部的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。封装件主体部只要能够收纳光元件即可，可以由任何部件构成为任何形状。

[0109] 并且，在上述实施方式中，以管部36设于封装件主体部中的外框部32的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。管部36只要以插通于该管部36的光纤24与收纳于封装件主体部内的光元件光学性耦合的方式设于封装件主体部即可。

[0110] 并且，在上述实施方式中，以管主体部38和外框部32分开形成且外框部32和底板部30分开形成的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。封装件12中的外框部32以及管主体部38也可以如图8所示的那样一体地形成。或者，封装件12中的底板部30、外框部32以及管主体部38也可以如图9所示的那样一体地形成。作为一体地形成的外框部32以及管主体部38、或者一体地形成的底板部30、外框部32以及管主体部38，可以使用利用基于例如金属注射成形法(Metal Injection Molding、MIM)进行的一体成形来进行加工的部件。在这些情况下，管主体部38与外框部32的前侧壁部32a一体地形成。可以通过银钎焊或激光熔焊等使管前端部40接合于与外框部32一体地形成的管主体部38的前端部。

[0111] 标号说明

[0112] 10…光元件模块

[0113] 12…封装件

[0114] 20…半导体激光器元件

[0115] 24…光纤

[0116] 36…管部

[0117] 38…管主体部

[0118] 40…管前端部

[0119] 40a…颈部

[0120] 44…密封材料。