小型封装的可调谐激光器组装件制造技术

本发明专利技术提供了一种小型封装的可调谐激光器组装件，其包括耦合到印刷电路板的在小封装中配置的可调谐激光器。该可调谐激光器包括具有由外壁形成的体积的外壳。电气输入接口位于外壳的第一端处。光学输出接口位于外壳的第二端处并被配置为发送连续波光束。分束器和光电二极管布置在激光束的路径中，用于确定激光束的发射强度，并且光学隔离器位于分束器的下游，以防止来自分束器的入射光反射回来通过分束器并进入激光器的腔中。

【技术实现步骤摘要】
小型封装的可调谐激光器组装件
本申请涉及可调谐激光器，更具体而言涉及小型封装可调谐激光器组装件。
技术介绍
可调谐激光器可被封装为光学收发机的组件，或者可用在光学收发机外的其他应用中。可调谐激光器一般与包括电气接口和光学接口的其他组件封装在一起。 在业界一直有减小可调谐激光器封装的尺寸的挑战。尺寸的减小可允许激光器用在更多的应用中。尺寸的减小提供了许多设计挑战，要求封装组件能装入有限空间内并且还不会危害性能或可靠性。 在可调谐激光器是光学收发机的组件的应用中，可调谐激光器的尺寸应当被设置成适用于各种外形规格之一。各种外形规格提供了允许来自不同制造商的设备可被互换使用的标准化尺寸和电气输入/输出接口。外形规格的示例包括但不限于XENPAK、SFF(“Small Form Factor,小外形规格，，)、SFP (“Small Form Factor Pluggable,小外形规格可插拔”)、XFP (u 1Gigabit Small Form Factor Pluggable, 10 千兆比特小外形规格可插拔”)、ITLA (“ Integrable Tunable Laser Assembly,可集成可调谐激光器组装件”)以及微型ITLA (“micro-1ntegrable Tunable Laser Assembly,微型可集成可调谐激光器组装件”)。 因此，需要用于各种应用的小型封装可调谐激光器和组装件。
技术实现思路
本申请针对在小封装中配置的可调谐激光器。这些可调谐激光器可包括矩形外壳、电气输入接口、光学输出接口、可调谐半导体激光器和聚焦透镜组装件。矩形外壳具有小于0.6立方厘米的体积，具有六个平坦外壁，包括底部、顶部、对向的第一端和第二端和对向的侧壁。这些外壁形成气密密封的内部空间，该内部空间包括延伸通过第一端和第二端的长轴。电气输入接口位于外壳的第一端处并且与长轴对齐。光学输出接口位于外壳的第二端处并且与长轴对齐。光学接口被配置为发送连续波(CW)光束。可调谐半导体激光器位于内部空间中并且可操作来发射具有可由去到激光器的电输入信号调整的可选择的波长的激光束。聚焦透镜组装件位于内部空间中、沿着激光束的光路，以将激光束操作性地耦合到光学输出接口。 简言之，概括来说，本公开提供了一种小型封装可调谐激光器，包括:矩形外壳，具有小于0.6立方厘米的体积，具有六个平坦外壁，包括底部、顶部、对向的第一端和第二端和对向的侧壁，外壁形成气密密封的内部空间，该内部空间包括延伸通过第一端和第二端的长轴；电气输入接口，位于外壳的外部；光学输出接口，位于外壳的外部并且与长轴对齐，该光学输出接口被配置为发送连续波光束；可调谐半导体激光器，位于内部空间中并且可操作来发射具有可选择的波长的激光束；分束器，位于外壳的内部空间中并且在激光束的路径中，用于产生第一束和第二束；光学隔离器，位于外壳的内部空间中并且在分束器下游的第一束的路径中，以防止来自分束器的入射光反射回来通过分束器并进入激光器的腔中；光电二极管，在外壳的内部空间中并且布置在第二束的路径中，用于确定激光束的发射强度；以及耦合光学系统，在外壳的内部空间中并在光学隔离器的下游，用于将光束耦合到光学输出接口。 在一些实施例中，可调谐半导体激光器是包括可调谐滤光器的外腔激光器。 在一些实施例中，可调谐滤光器包括游标调谐机构，该机构包括具有各自的一组透射峰的第一滤光器和第二滤光器，这些透射峰具有略微不同的自由光谱范围和相似的锐度(finesse)，并且其中调谐是通过相对于第一滤光器的那组透射峰偏移第二滤光器的那组透射峰以对齐第一和第二组透射峰中的每一组的单个透射峰来执行的。 在一些实施例中，还包括在外壳的内部的基座；与基座操作性地耦合的一结构，该结构具有前切面和基本上非反射性的后切面，该前切面和后切面经由经过它们的波导光学耦合，该结构还包括:增益部，用以响应于第一电气输入而发射多个光子，并且具有限定结构的后切面的切面。 在一些实施例中,光路沿着外壳的长轴对齐。 在一些实施例中，耦合光学系统包括聚焦透镜。 在一些实施例中，还包括腔长致动器，该腔长致动器位于内部空间中、沿着第一滤光器下游的束的光路并且沿着从第一滤光器发射的束的光路并且具有调整并锁定外腔可调谐激光器的光路长度的功能。 在一些实施例中，腔长致动器是具有平坦表面的硅块，该平坦表面相对于光轴倾斜以防止来自激光器的入射光反射回到激光器的腔中。 在一些实施例中，腔长致动器布置在游标调谐机构的第一滤光器和第二滤光器之间并且在其平坦表面上还包括防反射涂层。 在一些实施例中，一热电冷却器位于内部空间内、外壳的底部与可调谐半导体激光器和耦合光学系统中的至少一者之间。 在一些实施例中，电气输入接口包括引脚行，该引脚行从外壳延伸以使得电连接器能够与之耦合。 本专利技术不限于上述特征和优点。本领域技术人员在阅读以下详细描述并查看附图后将会认识到额外的特征和优点。 【附图说明】 图1是根据一个实施例的小型封装可调谐激光器的顶部透视图； 图2是图1的可调谐激光器中的内部组件的侧面立视图； 图3是根据一个实施例的小型封装可调谐激光器子组装件的顶部透视图； 图4是图3的小型封装可调谐激光器子组装件的分解图； 图5是对于早前实施例中的封装可调谐激光器，监视光电二极管的输出与相位调整器的关系的曲线图；并且 图6是对于当前公开的实施例中的封装可调谐激光器，监视光电二极管的输出与相位调整器的关系的曲线图。 【具体实施方式】 本专利技术针对一种如图1中所示的小型封装可调谐激光器100，以及如图3中所示的包括该可调谐激光器的子组装件。 可调谐激光器100被封装在形成用于容纳激光器组件300的内部空间的外壳200中。激光器100被封装在尺寸特别小且紧凑的外壳中，这使得其尤其适合用于可插拔光学收发机和各种其他模块配置或应用。在本公开中，激光器100耦合到一印刷电路板，该印刷电路板包括用于激光器功能控制的电路和用于将封装的子组装件安装在客户的发送机平台或其他组装件上的电气和机械接口。 外壳200包括大体为矩形的主体206，其具有形成基本为矩形的形状的外壁。主体206包括底部204、盖子(未示出)、第一和第二端230、231和对向的侧壁232、233。盖子可以是基本平坦的并且位于第一和第二端230、231和对向侧壁232、233的顶表面上。在一个实施例中，盖子基本上与底部204相同。 外壳200包括基本为矩形的形状，其具有由对向侧壁232、233形成的宽度W、由第一和第二端230、231形成的长度L和在底部204与侧壁232、233和端230之间延伸的高度 H。外壳200可包括各种尺寸。在一个具体实施例中，宽度W约为5.4mm，长度L约为17.1mm,并且高度H约为5.9_。由外壳200形成的内部空间的体积也可根据应用而不同。示范性体积的范围可在约400mm3到约600mm3之间。在一个具体实施例中，体积约为545mm3。外壳200包括纵长形状，其长轴X沿着长度L延伸穿过第一和第二端230、231，并且短轴Y与长轴垂直并且延伸穿过对向侧壁232、233。可将外壳200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型封装可调谐激光器，包括：矩形外壳，具有小于0.6立方厘米的体积，具有包括底部、顶部、对向的第一端和第二端和对向的侧壁的六个平坦外壁，这些外壁形成气密密封的内部空间，该内部空间包括延伸穿过所述第一端和第二端的长轴；电气输入接口，位于所述外壳的外部；光学输出接口，位于所述外壳的外部并且与所述长轴对齐，该光学输出接口被配置为发送连续波光束；可调谐半导体激光器，位于所述内部空间中并且可操作来发射具有可选择的波长的激光束；分束器，位于所述外壳的内部空间中并且在所述激光束的路径中，用于产生第一束和第二束；光学隔离器，位于所述外壳的内部空间中并且位于在所述分束器下游的所述第一束的路径中，以防止来自所述分束器的入射光反射回来通过所述分束器并进入所述激光器的腔中；光电二极管，在所述外壳的内部空间中并且布置在所述第二束的路径中，用于确定所述激光束的发射强度；以及耦合光学系统，在所述外壳的内部空间中并且在所述光学隔离器的下游，用于将所述光束耦合到所述光学输出接口。

【技术特征摘要】
2013.02.22 US 13/774,3091.一种小型封装可调谐激光器，包括: 矩形外壳，具有小于0.6立方厘米的体积，具有包括底部、顶部、对向的第一端和第二端和对向的侧壁的六个平坦外壁，这些外壁形成气密密封的内部空间，该内部空间包括延伸穿过所述第一端和第二端的长轴； 电气输入接口，位于所述外壳的外部； 光学输出接口，位于所述外壳的外部并且与所述长轴对齐，该光学输出接口被配置为发送连续波光束； 可调谐半导体激光器，位于所述内部空间中并且可操作来发射具有可选择的波长的激光束； 分束器，位于所述外壳的内部空间中并且在所述激光束的路径中，用于产生第一束和第二束； 光学隔离器，位于所述外壳的内部空间中并且位于在所述分束器下游的所述第一束的路径中，以防止来自所述分束器 的入射光反射回来通过所述分束器并进入所述激光器的腔中； 光电二极管，在所述外壳的内部空间中并且布置在所述第二束的路径中，用于确定所述激光束的发射强度；以及 耦合光学系统，在所述外壳的内部空间中并且在所述光学隔离器的下游，用于将所述光束耦合到所述光学输出接口。2.如权利要求1所述的可调谐激光器，其中，所述可调谐半导体激光器是包括可调谐滤光器的外腔激光器，并且其中所述光束的光路沿着所述外壳的长轴对齐。3.如权利要求2所述的可调谐激光器，其中，所述可调谐滤光器包括游标调谐机构，该机构包括具有各自的一组透射峰的第一滤光器和第二滤光器，这些透射峰具有略微不同的自由光谱范围和相似的锐度，并且其中调谐是通过相对于所述第一滤光器的那组透射峰偏移所述第二滤光器的那组透射峰以对齐第一和第二组透射峰中的每一组的单个透射峰来执行的。4.如权利要求1所述的可调谐激光器，还包括在所述外壳的内部的基座；与所述基座操作性地耦合的一结构，该结构具有前切面和基本上非反射性的后切面，该前切面和后切面经由经过它们的波导光学耦合，该结构还包括增益部，用以响应于第一电气输入而发射多个光子，并且具有限定该结构的后切面的切面。5.如权利要求1所述的可调谐激光器，还包括与所述光学隔离器相耦合的压电换能器。6.如权利要求1所述的可调谐激光器，还包括布置在所述耦合光学系统附近的具有入口孔的套箍，其中所述入口孔具有一平坦面，该平坦面相对于与来自所述耦合光学系统的入射中心束垂直的平面以五度到七度的角度倾斜，以防止来自该平坦入口端面的表面的入射束反射回到所述耦合光学系统中。7.如权利要求3所述的可调谐激光器，还包括腔长致动器，该腔长致动器位于所述内部空间中，沿着在所述第一滤光器下游的束的光路并沿着从所述第一滤光器发射的束的光路，并且具有调整并锁定外腔可调谐激光器的光路长度的功能。8.如权利要求7所述的可调谐激光器，其中，所述腔长致动器是具有平坦表面的硅块，该平坦表面相对于所述光轴倾斜以防止来自所述激光器的入射光反射回到所述激光器的腔中。9.如权利要求3所述的可调谐激光器，还包括腔长致动器，该腔长致动器布置在所述游标调谐机构的第一滤光器和第二滤光器之间并且在其平坦表面上还包括防反射涂层或带通滤光器。10.如权利要求4所述的可调谐激光器，还包括热电冷却器，该热电冷却器位于所述内部空间内、在所述外壳的底部与所述可调谐半导体激光器和所述耦合光学系统中的至少一者之间。11.如权利要求1所述的可调谐激光器，其中，所述电气输入接口包括引脚行，该引...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博阳，A·J·拜伯，徐胜博，武一南，
申请(专利权)人：安科公司，
类型：发明
国别省市：美国;US