一种APD光接收组件制造技术

本发明专利技术实施例提供一种APD光接收组件，包括APD芯片、制冷模块、测温模块、单侧管腿管壳和管盖；APD芯片、制冷模块和测温模块封装在单侧管腿管壳和管盖内；单侧管腿管壳的第一管壁上设置有尾管，尾管用于将信号光导入单侧管腿管壳内与APD芯片耦合；单侧管腿管壳上的全部管腿均设置在单侧管腿管壳的第二管壁上；第一管壁和第二管壁平行设置。本发明专利技术实施例提供的一种APD光接收组件，将单侧管腿管壳上的全部管腿均设置在与设置有管壳尾管的第一管壁正对的第二管壁上，在实现了APD芯片的制冷功能的基础上，相对于通用的蝶形封装结构，有效缩小了器件尺寸，实现了产品的小型化，有利于提高APD光接收组件衍生产品的集成度。

【技术实现步骤摘要】
一种APD光接收组件
本专利技术实施例涉及光通信
，尤其涉及一种APD光接收组件。
技术介绍
雪崩光电二极管(AvalanchePhotoDiode，APD)是一种基于半导体材料的单光子探测器件，能实现对单个光子能量的检测，可以应用于量子通信、真随机数发生器、生物荧光探测、DNA测序、用于蛋白质折叠的Forster谐振能量转换、激光雷达、光时域反射计、单分子光谱分析、荧光寿命测量，以及用于医疗的扩散光学层析等领域。通常情况下，为了抑制噪声以获得更好的单光子灵敏度，需要对单光子雪崩光电二极管进行制冷，普通的制冷雪崩光电二极管器件采用如图1所示的蝶形封装管壳，图1中的蝶形封装管壳包括四个管壁，其中一个管壁上设置有蝶形管壳尾管010，与该管壁相邻的两个管壁中，一个管壁上设置有多个蝶形第一管腿020，另一个管壁上设置有多个蝶形第二管腿030，即管腿分布在与蝶形管壳尾管010所在管壁相邻的两个平行设置的管壁上，导致整个器件尺寸大，无法满足产品的小型化需求，且由此造成的器件物料成本和生产成本都较高，且不利于批量生产。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种APD光接收组件，用以解决现有的APD光接收组件采用蝶形封装导致尺寸大的问题。本专利技术实施例提供一种APD光接收组件，包括APD芯片、制冷模块、测温模块、单侧管腿管壳和管盖；APD芯片、制冷模块和测温模块封装在单侧管腿管壳和管盖内；单侧管腿管壳的第一管壁上设置有尾管，尾管用于将信号光导入单侧管腿管壳内与APD芯片耦合；单侧管腿管壳上的全部管腿均设置在单侧管腿管壳的第二管壁上；第一管壁和第二管壁平行设置。本专利技术实施例提供的一种APD光接收组件，将APD芯片、制冷模块和测温模块封装在单侧管腿管壳和管盖内，将单侧管腿管壳上的全部管腿均设置在与设置有管壳尾管的第一管壁正对的第二管壁上，在实现了APD芯片的制冷功能的基础上，相对于通用的蝶形封装结构，有效缩小了器件尺寸，实现了产品的小型化，有利于提高APD光接收组件衍生产品的集成度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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APD光接收组件蝶形封装管壳的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的APD光接收组件的剖视图；图3为本专利技术实施例提供的单侧管腿管壳的俯视图；图4为本专利技术实施例提供的光纤组件与APD芯片的耦合示意图；图5为本专利技术另一实施例提供的APD光接收组件的剖视图；图6为本专利技术实施例提供的APD芯片与跨阻抗放大器的电路结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的APD光接收组件的俯视图；附图标记说明：010-蝶形管壳尾管；020-蝶形第一管腿；030-蝶形第二管腿；100-单侧管腿管壳；110-第一管壁；111-尾管；112-尾管通孔；120-第二管壁；121-管腿；130-管盖；200-过渡块；310-尾纤；311-裸光纤；320-全反射透镜；330-紫外胶；340-金属管；341-金属管通孔；342-尾管填充物；343-金属管填充物；400-APD芯片；500-制冷模块；600-跨阻抗放大器；610-高压滤波电容；620-第一滤波电容；630-第二滤波电容；700-测温模块。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。现有的制冷雪崩光电二极管器件通常采用蝶形封装管壳，管腿分布在垂直于尾管侧壁的两侧，导致整个器件尺寸大，无法满足产品的小型化需求，且由此造成的器件物料成本和生产成本都较高，且不利于批量生产。针对这一问题，本专利技术实施例提供一种的APD光接收组件，图2为本专利技术实施例提供的APD光接收组件的剖视图，如图2所示，该光接收组件包括APD芯片400、制冷模块500、测温模块700、单侧管腿管壳100和管盖130；APD芯片400、制冷模块500和测温模块700封装在单侧管腿管壳100和管盖130内。单侧管腿管壳100的第一管壁110上设置有尾管111，尾管111用于将信号光导入单侧管腿管壳100内与APD芯片耦合；单侧管腿管壳100上的全部管腿121均设置在单侧管腿管壳100的第二管壁120上；第一管壁110和第二管壁120平行设置。此处，制冷模块500用于对APD芯片400制冷，以达到抑制噪声，从而使得APD芯片400获得更好的单光子灵敏度的作用，同时防止APD芯片400过热导致性能劣化。测温模块700用于检测APD芯片的温度。测温模块700可以是热敏电阻，还可以是温度传感器等具备温度检测功能的元件，本专利技术实施例对此不作具体限定。并在此基础上，APD芯片400、制冷模块500与测温模块700被封装在单侧管腿管壳100和该单侧管腿管壳100对应的管盖130内，通过单侧管腿管壳100和管盖130的相互配合实现密封。图3为本专利技术实施例提供的单侧管腿管壳的俯视图，参考图2和图3，在单侧管腿管壳100的管壁中，任意选取两个平行设置的相对的管壁，分别作为第一管壁110和第二管壁120，并在第一管壁110上设置尾管111，在第二管壁120上设置多个管腿121，通过将单侧管腿管壳上的全部管腿121均设置在与尾管111正对的第二管壁120上，能够有效缩小器件尺寸。此处，尾管111用于将信号光到入至单侧管腿管壳100与管盖构成的封装结构中，使得信号光与封装结构内的APD芯片耦合。第二管壁120上的管腿121可以呈一行密集排列，也可以分层排列，本专利技术实施例对此不作具体限定。本专利技术实施例提供的APD光接收组件，将APD芯片400、制冷模块500和测温模块700封装在单侧管腿管壳100和管盖内，将单侧管腿管壳100上的全部管腿121均设置在与设置有管壳尾管111的第一管壁110正对的第二管壁120上，在实现了APD芯片400的制冷功能的基础上，相对于通用的蝶形封装结构，有效缩小了器件尺寸，实现了产品的小型化，有利于提高APD光接收组件衍生产品的集成度。基于上述实施例，还包括过渡块；制冷模块装设在单侧管腿管壳底部，过渡块装设在制冷模块上，APD芯片装设在过渡块上。具体地，过渡块用于为APD光接收组件封装内部各元件的装设提供位置。此处，过渡块的材料为热的良导体。在单侧管腿管壳和管盖构成的封装结构内部，将制冷模块贴装在单侧管腿管壳底部。随即将过渡块贴装在制冷模块上，并在过渡块上装设APD芯片。当APD芯片温度较高时，控制制冷模块进行制冷，APD芯片的热量可以通过过渡块直接传到至制冷模块，以实现APD芯片的降温。此外，由于过渡块贴装在制冷模块上，过渡块与制冷模块紧密接触，且接触面积大，进一步为APD芯片热量的散出和降温提供了有利条件。作为优选，将测温模块也装设在过渡块上，以便于测量APD芯片的温度。在常规的蝶形封装结构中，APD芯片采用侧壁装配，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种APD光接收组件，其特征在于，包括APD芯片、制冷模块、测温模块、单侧管腿管壳和管盖；所述APD芯片、所述制冷模块和所述测温模块封装在所述单侧管腿管壳和所述管盖内；所述单侧管腿管壳的第一管壁上设置有尾管，所述尾管用于将信号光导入所述单侧管腿管壳内与所述APD芯片耦合；所述单侧管腿管壳上的全部管腿均设置在所述单侧管腿管壳的第二管壁上；所述第一管壁和所述第二管壁平行设置。

【技术特征摘要】
1.一种APD光接收组件，其特征在于，包括APD芯片、制冷模块、测温模块、单侧管腿管壳和管盖；所述APD芯片、所述制冷模块和所述测温模块封装在所述单侧管腿管壳和所述管盖内；所述单侧管腿管壳的第一管壁上设置有尾管，所述尾管用于将信号光导入所述单侧管腿管壳内与所述APD芯片耦合；所述单侧管腿管壳上的全部管腿均设置在所述单侧管腿管壳的第二管壁上；所述第一管壁和所述第二管壁平行设置。2.根据权利要求1所述的APD光接收组件，其特征在于，还包括过渡块；所述制冷模块装设在所述单侧管腿管壳底部，所述过渡块装设在所述制冷模块上，所述APD芯片装设在所述过渡块上。3.根据权利要求2所述的APD光接收组件，其特征在于，还包括光纤组件，所述光纤组件包括一端为裸光纤的尾纤和全反射透镜；所述尾纤的裸光纤一端从所述尾管的通孔穿过，并与所述过渡块固接；所述全反射透镜装设在所述裸光纤的端面处，使得所述裸光纤发出的信号光通过所述全反射透镜与所述APD芯片耦合。4.根据权利要求3所述的APD光接收组件，其特征在于，所述光纤组件还包括金属管；所述金属管插装在所述尾管的通孔中，所述尾纤的裸光纤一端从所述金属管中穿过；所述金属管与所述尾管的通孔之间，以及所述裸光纤与所述金属管的通孔之间，分别通过填充物密封。5.根据权利要求3所述的APD光接收组件，其特征在于，所述尾纤的裸光纤通过紫外胶与所述过渡块固接。6.根据权利要求2所述的APD光接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕妮娜，阮扬，张建涛，熊涛，刘成刚，
申请(专利权)人：武汉电信器件有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42