一种可调激光器的封装结构及其封装方法技术

技术编号:10733302 阅读:97 留言:0更新日期:2014-12-10 10:30
本发明专利技术提供了一种可调激光器的封装结构及其封装方法,涉及激光器技术领域,用以解决现有可调激光器的封装结构中,半导体激光器芯片的前向光必须通过直角棱镜折射才能垂直射出的问题。该可调激光器的封装结构包括:TO管座和TO管帽,所述TO管座上固定有第一热沉,半导体激光器芯片固定在所述第一热沉的垂直面上,所述TO管帽上设置有非球面透镜,所述半导体激光器芯片设置在所述非球面透镜的中心轴线上,其中,所述第一热沉的垂直面为所述第一热沉与所述TO管座相垂直的平面。本发明专利技术提供的可调激光器可用于光纤通信。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了,涉及激光器
,用以解决现有可调激光器的封装结构中,半导体激光器芯片的前向光必须通过直角棱镜折射才能垂直射出的问题。该可调激光器的封装结构包括:TO管座和TO管帽,所述TO管座上固定有第一热沉,半导体激光器芯片固定在所述第一热沉的垂直面上,所述TO管帽上设置有非球面透镜,所述半导体激光器芯片设置在所述非球面透镜的中心轴线上,其中,所述第一热沉的垂直面为所述第一热沉与所述TO管座相垂直的平面。本专利技术提供的可调激光器可用于光纤通信。【专利说明】
本专利技术涉及激光器
,尤其涉及。
技术介绍
激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点,所以被广泛应用于光纤通信系统中。目前,主要采用基于固定波长的激光器来产生激光,而固定波长的激光器只能产生单一固定波长的激光,但随着密集型光波复用(Dense Wavelength Divis1nMultiplexing,简称DWDM)技术的发展,光纤通信系统中需要不同波长的激光,且所需的数目也越来越多,因此,需要配备大量不同固定波长的激光器,导致激光器数量增加,成本上升。 为了解决上述问题,现有技术中公开了一种波长可调的半导体激光器,图1所示为该波长可调的半导体激光器的封装结构示意图。具体的,半导体激光器芯片105的前向光经过非球面透镜107后,变成准直状态的光斑,该准直状态的光斑经过直角棱镜108的反射,方向改变90°后,沿垂直于TO管座101的方向从TO管帽110表面的窗口片109射出。其中,半导体激光器芯片105的后向光直接打到光电二极管106上,用以监控半导体激光器芯片105的输出功率;导热片104的作用是保证半导体激光器芯片105的前向光中心和非球面透镜107的中心在同一水平线上,即共轴准直。将上述光学元件逐一放置于平台103上后,再放置于半导体制冷器(Thermo-electric Cooler,简称TEC) 102上,最后将半导体制冷器102放置于TO管座101的上表面,TO管帽110与TO管座101通过胶粘的方式粘结在一起,形成波长可调的半导体激光器的封装结构。 但是,在实现上述波长可调的半导体激光器的封装过程中,专利技术人发现,半导体激光器芯片105的前向光经过非球面透镜107会聚成准直状态的光斑后,必须再经过直角棱镜108的折射,才能沿垂直于TO管座101的方向射出;也就是说,要使得半导体激光器芯片105的前向光能够垂直射出,必须通过直角棱角108的折射才可以实现。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供,用以解决现有可调激光器的封装结构中,半导体激光器芯片的前向光必须通过直角棱镜折射才能垂直射出的问题。 为达到上述目的,本专利技术的实施例采用如下技术方案: 本专利技术实施例提供了一种可调激光器的封装结构,包括:T0管座和TO管帽,所述TO管座上固定有第一热沉,半导体激光器芯片固定在所述第一热沉的垂直面上,所述TO管帽上设置有非球面透镜,所述半导体激光器芯片设置在所述非球面透镜的中心轴线上,其中,所述第一热沉的垂直面为所述第一热沉与所述TO管座相垂直的平面。 本专利技术实施例提供了一种可调激光器的封装方法,其中,所述可调激光器包括:半导体激光器芯片、第一热沉、非球面透镜、TO管座、TO管帽;所述封装方法包括: 将所述半导体激光器芯片通过共晶焊接在所述第一热沉的垂直面上,所述第一热沉的垂直面为所述第一热沉与所述TO管座相垂直的平面; 将所述第一热沉通过共晶焊接在所述TO管座上; 采用金丝焊接将上述部件与所述TO管座的管脚连接; 将所述非球面透镜焊接在所述TO管帽上; 将焊接有非球面透镜的TO管帽焊接在所述TO管座上。 本专利技术实施例提供了,该封装结构包括TO管座和TO管帽,所述TO管座上固定有第一热沉,半导体激光器芯片固定在所述第一热沉的垂直面上,所述TO管帽上设置有非球面透镜,所述半导体激光器芯片设置在所述非球面透镜的中心轴线上,其中,所述第一热沉的垂直面为所述第一热沉与所述TO管座相垂直的平面。由于第一热沉的垂直面与TO管座相垂直,而半导体激光器芯片固定该第一热沉的垂直面上,这样,半导体激光器芯片与TO管座相垂直;同时,由于半导体激光器芯片设置在所述非球面透镜的中心轴线上,所以,半导体激光器芯片射出的前向光经过非球面透镜的准直后射出,且该前向光与TO管座垂直。这样,本专利技术实施例中的半导体激光器芯片的前向光可以通过TO管帽上的非球面透镜,沿垂直于TO管座的方向直接射出;而无需像现有技术那样,半导体激光器芯片的前向光在经过非球面透镜后,必须再经过直角棱角才能沿垂直于TO管座的方向射出,解决了现有可调激光器的封装结构中,半导体激光器芯片的前向光必须通过直角棱镜折射才能垂直射出的问题。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为现有技术提供的一种波长可调的半导体激光器的内部封装结构示意图; 图2为本专利技术实施例提供的一种可调激光器的外部封装结构示意图; 图3为针对图2所示的可调激光器的封装结构示意图; 图4为本专利技术实施例提供的一种优选的可调激光器的内部封装结构示意图; 图5为内置DBR的半导体激光器芯片的内部结构不意图; 图6为注入DBR的电流与输出波长的对应关系不意图; 图7为针对图4所示的可调激光器的管脚排布示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术实施例提供了一种可调激光器的封装结构,如图2所示,为本专利技术实施例提供的可调激光器的外部封装结构示意图。其中,该可调激光器包括:T0管座201和TO管帽 208。 其中,TO管座201上设置有管脚209,管脚209可以与外部电路连接,实现对该可调激光器的工作状态的监控;TO管帽208上设置的非球面透镜210,可以将该可调激光器内部的半导体激光器芯片205产生的前向光会聚成准直状态,以便耦合至光纤中进行传输。 图3为针对图2所示的可调激光器的封装结构示意图。从图3可以看出,TO管座201上固定有第一热沉203,半导体激光器芯片205固定在第一热沉203的垂直面上,且半导体激光器芯片205设置在非球面透镜210的中心轴线上。其中,半导体激光器芯片205的前向光方向为图3中箭头所指的方向,第一热沉203的垂直面为第一热沉203与TO管座201相垂直的平面。 具体的,对于图3中所示的第一热沉203,可以采用可表面金属化的热导率大于180W/mk,热膨胀系数小于8*10_6°C的金属或陶瓷。示例的,第一热沉203可以采用钨铜热沉。由于第一热沉203分为水平面和垂直面两个面,所以,示例的,可以将其设计成L型结构。由于L型结构的第一热本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可调激光器的封装结构,包括:TO管座和TO管帽,其特征在于,所述TO管座上固定有第一热沉,半导体激光器芯片固定在所述第一热沉的垂直面上,所述TO管帽上设置有非球面透镜,所述半导体激光器芯片设置在所述非球面透镜的中心轴线上,其中,所述第一热沉的垂直面为所述第一热沉与所述TO管座相垂直的平面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高振秋杜先鹏
申请(专利权)人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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