一种高速激光器制造技术

本发明专利技术公开一种高速激光器，所述激光器包括壳体，所述壳体内设置有激光芯片热沉、激光器芯片、背光探测芯片、探测芯片热沉和热电制冷器，所述壳体内同轴封装有管座和管帽，所述热电制冷器一侧设置在所述管座上，另一侧设置在基板下方，所述基板上方设置有所述激光芯片热沉、所述探测芯片热沉和热敏电阻，所述激光器芯片贴装在所述激光芯片热沉上，所述背光探测芯片贴装在所述探测芯片热沉上；所述热电制冷器包括半导体制冷片、导热片和散热片，导体制冷片固定在导热片以及散热片之间，所述半导体制冷片与所述导热片以及所述散热片之间均填充有绝缘导热胶体，从而提高制冷效果，避免啁啾效应，使激光器实现高速、长距离稳定波长地传输。地传输。地传输。

【技术实现步骤摘要】
一种高速激光器


[0001]本专利技术属于光通信器件
，尤其涉及一种高速激光器。

技术介绍

[0002]半导体激光器是光纤通信中的光源器件，具有电光直接转换、响应速度快、体积小、寿命长等特点。半导体激光器信号的调制方式主要有直接调制激光器(DFB激光器)和外调制激光器(EML激光器)两种。直接调制激光器是通过改变输入电流来调制激光器的输出，DFB激光器由于具有动态单模、响应速度快的特点，已经成为光纤通信中的主要光源。
[0003]通常情况下，DFB激光器如果没有进行温度控制，容易产生啁啾(Chirp)效应，难以实现波分复用达到长距传输。现有的半导体激光器采用TO同轴封装结构，通过封装制冷器于DFB激光发射器内部，达到温度精准控制、抑制啁啾的目的。
[0004]但是，该结构仅通过热电制冷器来控制激光发射器的工作温度，而现有的热电制冷器存在的一个不足就是热电转换率低，冷端与热端的制冷温差较小，制冷效率低。
[0005]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的是提出一种高速激光器，通过在激光器内置高精度的微型热电制冷器，提高制冷效果，避免啁啾(Chirp)效应，使激光器实现高速、长距离稳定波长地传输。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提出一种高速激光器，包括壳体，所述壳体内设置有激光芯片热沉、激光器芯片、背光探测芯片、探测芯片热沉和热电制冷器，所述壳体内采用TO封装结构同轴封装有管座和管帽，所述热电制冷器一侧设置在所述管座上，另一侧设置在基板下方，所述基板上方设置有所述激光芯片热沉、所述探测芯片热沉和热敏电阻，所述激光器芯片贴装在所述激光芯片热沉上，所述背光探测芯片贴装在所述探测芯片热沉上；
[0008]所述热电制冷器包括半导体制冷片、导热片和散热片，所述半导体制冷片固定在所述导热片以及所述散热片之间，所述半导体制冷片与所述导热片以及所述散热片之间均填充有绝缘导热胶体，所述导热片与所述基板连接。
[0009]优选地，所述热电制冷器还包括隔热垫片，所述隔热垫片粘接在所述散热片位于所述半导体制冷片的同一侧，且所述半导体制冷片位于所述隔热垫片的内侧，所述隔热垫片远离所述热端导热片的一侧与所述导热片接触。
[0010]优选地，所述散热片外侧设置有若干散热翅片。
[0011]优选地，所述绝缘导热胶体为导热硅脂，所述半导体制冷片的冷端通过所述导热硅脂粘接固定在所述导热片的一侧，所述半导体制冷片的热端通过所述导热硅脂粘接固定在所述散热片的一侧。
[0012]优选地，所述半导体制冷片包括若干成对的P
‑
N结构以及导电接片，每对所述P
‑
N
结构包括一个P型电极和一个N型电极，所述P型电极与所述N型电极交替设置。
[0013]优选地，所述导热片和所述散热片采用铝合金或铜材质制成。
[0014]优选地，所述壳体上贴装有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述壳体的温度，所述温度传感器为负温度系数热敏电阻。
[0015]优选地，所述基板采用钨铜基板。
[0016]优选地，所述热电制冷器通过环氧胶贴装到所述管座上，所述热敏电阻和所述背光探测芯片均采用环氧胶贴装。
[0017]优选地，所述管座外侧设置有若干个与外部系统电连接的引脚，所述管帽上设置有透镜，所述激光器芯片设置在所述管帽内，所述激光器芯片的出光光轴与所述管座的中心轴线以及所述管帽的透镜光轴同轴设置。
[0018]本专利技术提供的高速激光器采用TO
‑
8封装结构，激光器的腔体由管座、壳体和适配器组成，腔体内的管座、管帽以及激光器芯片同轴安装，以便得到更好的耦合效率，减小封装体积；热敏电阻用来探测激光器芯片的工作温度，激光器芯片工作温度的变化会引起热敏电阻阻值的变化，该变化通过电路传输至热电制冷器的控制电路，控制电路通过调节热电制冷器的输入电流控制激光发射器的工作温度；热电制冷器包括半导体制冷片、导热片和散热片，半导体制冷片与导热片以及散热片之间均设置有绝缘导热胶体，能有效提高制冷效率，该热电制冷器低功耗且温度稳定，能对激光器的温度进行精准控制，有效抑制啁啾效应，本专利技术的高速激光器采用了同轴封装，体积小，成本低。
附图说明
[0019]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示出的结构获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术提供的一种高速激光器的整体结构示意图；
[0021]图2为本专利技术提供的一种高速激光器的热电制冷器原理示意图；
[0022]图3为本专利技术提高的一种高速激光器的半导体制冷片位置示意图。
[0023]附图标号说明：
[0024]1、壳体；2、激光芯片热沉；3、激光器芯片；4、背光探测芯片；5、探测芯片热沉；6、热电制冷器，61、半导体制冷片，62、导热片，63、散热片，64、绝缘导热胶体，65、隔热垫片，66、散热翅片；7、管座；8、管帽；9、基板；10、热敏电阻；11、温度传感器；12、引脚。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0026]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028]如图1和图2所示，一种高速激光器，包括壳体1，所述壳体1内设置有激光芯片热沉2、激光器芯片3、背光探测芯片4、探测芯片热沉5和热电制冷器6，所述壳体1内采用TO封装结构同轴封装有管座7和管帽8，所述热电制冷器6一侧设置在所述管座7上，另一侧设置在基板9下方，所述基板9上方设置有所述激光芯片热沉2、所述探测芯片热沉5和热敏电阻10，所述激光器芯片3贴装在所述激光芯片热沉2上，所述背光探测芯片4贴装在所述探测芯片热沉5上；
[0029]所述热电制冷器6包括半导体制冷片61、导热片62和散热片63，所述半导体制冷片61固定在所述导热片62以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速激光器，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有激光芯片热沉(2)、激光器芯片(3)、背光探测芯片(4)、探测芯片热沉(5)和热电制冷器(6)，其特征在于，所述壳体(1)内采用TO封装结构同轴封装有管座(7)和管帽(8)，所述热电制冷器(6)一侧设置在所述管座(7)上，另一侧设置在基板(9)下方，所述基板(9)上方设置有所述激光芯片热沉(2)、所述探测芯片热沉(5)和热敏电阻(10)，所述激光器芯片(3)贴装在所述激光芯片热沉(2)上，所述背光探测芯片(4)贴装在所述探测芯片热沉(5)上；所述热电制冷器(6)包括半导体制冷片(61)、导热片(62)和散热片(63)，所述半导体制冷片(61)固定在所述导热片(62)以及所述散热片(63)之间，所述半导体制冷片(61)与所述导热片(62)以及所述散热片(63)之间均填充有绝缘导热胶体(64)，所述导热片(62)与所述基板(9)连接。2.如权利要求1所述的高速激光器，其特征在于，所述热电制冷器(6)还包括隔热垫片(65)，所述隔热垫片(65)粘接在所述散热片(63)位于所述半导体制冷片(61)的同一侧，且所述半导体制冷片(61)位于所述隔热垫片(65)的内侧，所述隔热垫片(65)远离所述散热片(63)的一侧与所述导热片(62)接触。3.如权利要求2所述的高速激光器，其特征在于，所述散热片(63)外侧设置有若干散热翅片(66)。4.如权利要求3所述的高速激光器，其特征在于，所述绝缘导热胶体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦英豪，毛森，陆凯凯，毛融田，
申请(专利权)人：广东鸿芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：